(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-04
(45)【発行日】2022-03-14
(54)【発明の名称】ブラシレスモータおよびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H02K 1/278 20220101AFI20220307BHJP
【ＦＩ】
H02K1/278
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2018047393
(22)【出願日】2018-03-15
(65)【公開番号】P2019161921
(43)【公開日】2019-09-19
【審査請求日】2020-09-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000144027
【氏名又は名称】株式会社ミツバ
(74)【代理人】
【識別番号】110002066
【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】内舘 高広
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 実紅
【審査官】安池 一貴
(56)【参考文献】
【文献】特表２００６－５１９５８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６５７６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－３３９８８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２９６０２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６３６１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２３６０１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０５３７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１５０４８７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｋ １／２７８
Ｈ０２Ｋ １５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステータと、該ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、
を備えたブラシレスモータであって、
前記ロータは、
シャフトが挿通される円筒形状のロータコアと、
該ロータコアの外周に接着剤を介して固定されるリングマグネットと、
前記シャフトに取り付けられ、前記ロータコアおよび前記リングマグネットの軸方向端面を覆うマグネットカバーと、を有し、
該マグネットカバーに軸方向に突出する複数の凸部が設けられ、
該複数の凸部は前記リングマグネットの内周面に当接するように配置され、
前記マグネットカバーに、前記ロータコアと前記リングマグネットとの間に連通する接着剤ポケットを設けた、ブラシレスモータ。
【請求項2】
請求項１記載のブラシレスモータにおいて、前記凸部が嵌め合わされる受け部を、前記ロータコアに設けた、ブラシレスモータ。
【請求項3】
請求項２記載のブラシレスモータにおいて、前記ロータコアは、積層された複数の標準型鋼板と複数の切欠き付き鋼板とからなり、
前記標準型鋼板は中心部に前記シャフトが挿通されるシャフト孔が設けられた円形状であり、
前記切欠き付き鋼板は中心部に前記シャフトが挿通されるシャフト孔と、前記受け部に対応する箇所に切欠き部が設けられている、ブラシレスモータ。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記凸部は前記マグネットカバーの円周方向に等間隔置きに４つ設けられている、ブラシレスモータ。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記マグネットカバーは、
径方向に延在する本体部と、
該本体部に設けられ、前記ロータコアに向けて突出し前記シャフトと同心円の内側リブと、
前記本体部に前記内側リブよりも径方向外方に設けられ、前記リングマグネットに向けて突出し前記内側リブと同心円の外側リブと、を有し、
前記接着剤ポケットは、前記本体部と前記内側リブと前記外側リブとにより形成される、ブラシレスモータ。
【請求項6】
請求項５記載のブラシレスモータにおいて、前記内側リブと前記ロータコアとの少なくとも一方に、空気抜き用の溝を設けた、ブラシレスモータ。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、前記マグネットカバーは、樹脂材料からなる、ブラシレスモータ。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１項に記載のブラシレスモータにおいて、該ブラシレスモータは自動車のブレーキ装置駆動用に用いられる、ブラシレスモータ。
【請求項9】
ステータと、シャフトおよび該シャフトが挿通されるロータコアを有し、前記ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、
を備えたブラシレスモータの製造方法であって、
前記ロータコアよりも大径であって前記ロータコアの一方の端面を覆うマグネットカバーをシャフトに装着し、前記マグネットカバーに設けられた複数の凸部を前記ロータコアの一端部に前記ロータコアの外周面よりも外方に突出させるとともに軸方向に延在させる装着工程と、
前記ロータコアの外周面に接着剤を塗布する塗布工程と、
前記ロータコアの他方の端面側から前記マグネットカバーに向けてリングマグネットを軸方向に移動することにより、前記ロータコアと前記リングマグネットとの間に接着剤層を形成しつつ、前記リングマグネットの内周面に前記凸部を当接させて前記ロータコアとの中心軸に前記リングマグネットの中心軸を一致させる芯出し工程と、
を有するブラシレスモータの製造方法。
【請求項10】
請求項９記載のブラシレスモータの製造方法において、前記マグネットカバーを前記シャフトに装着するときに、前記凸部を前記ロータコアの端部に設けられた受け部に嵌め合わせる、ブラシレスモータの製造方法。
【請求項11】
請求項９または１０記載のブラシレスモータの製造方法において、前記リングマグネットを前記マグネットカバーに向けて軸方向に移動するときに、
前記マグネットカバーに設けられた接着剤ポケットに接着剤を漏出させる、ブラシレスモータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コアユニットに接着されるリングマグネットからなるロータを有するブラシレスモータの技術に関する。
【背景技術】
【0002】
ブラシレスモータは、磁界用マグネットが設けられたロータと、電機子巻き線が設けられたステータとを有している。ロータの位置は磁気感応素子であるホール素子により検出され、ホール素子の検出信号に基づいて各ステータコイルに対する通電タイミングがインバータにより制御される。ロータには、ロータの外周に複数のマグネットが貼り付けられた表面磁石型（ＳＰＭ）と、複数の永久磁石がロータに埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ）とがある。さらに、ロータにはリングマグネットを備えたタイプがあり、このタイプのロータは、磁性材料からなる円筒部材に磁極としてのＮ極とＳ極が円周方向にずらして交互に着磁されたリングマグネットを備えている。
【0003】
特許文献１はリングマグネットを備えたロータつまり回転子を開示しており、特許文献２はロータ部へのリングマグネットの接着方法を開示している。
【0004】
一方、特許文献３はブラシレスモータを有する車両のパーキング用のブレーキ装置を開示しており、このブラシレスモータは表面磁石型のロータを有している。このブレーキ装置は、車軸に取り付けられたブレーキディスクの一部を跨ぐように配置されるキャリパを有している。キャリパはピストンが設けられたシリンダ部と、シリンダ部にディスクを介して対向する爪部とを備え、ピストンと爪部とにはブレーキディスクに押圧されるパッドが設けられている。ブレーキペダルが操作されると、ピストンに液圧が供給されてブレーキディスクにはそれぞれのパッドが押圧されて車軸に制動力が加えられる。ブラシレスモータにより減速機を介して回転駆動される送りねじ部材がピストンにねじ結合されており、パーキングブレーキスイッチが操作されると、送りねじ部材によりピストンが駆動されて車軸に制動力が加えられる。特許文献３はパーキング用のブレーキ装置であるが、パッドが設けられた往復動部材をピストンに代えてモータ駆動するようにすると、車両走行時にも使用される電動ブレーキとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平８－１８２２９４号公報
【文献】特開２０１０－１８７４９９号公報
【文献】特開２０１６－１２５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
リングマグネットを備えたロータは、磁性材料により一体に形成された円筒形状の部材に、磁極を着磁することにより形成されるので、円周方向に均等に磁極を割り付けることができる。さらに、少ない組み立て工数でロータを製造することができる。これにより、リングマグネットを備えたロータは、高精度のブラシレスモータを低コストで製造することができるというメリットがある。
【0007】
リングマグネットはシャフトに取り付けられたコアユニットつまりロータコアの外側に接着剤を使用して接着される。このため、ロータコアの表面にリングマグネットを接着する際に、ロータコアの中心軸とリングマグネットの中心軸とが同軸とならないと、ロータコアとリングマグネットとの間の接着剤の厚みに偏りが発生することがある。接着剤の厚みに偏りが発生すると、ブラシレスモータの品質低下をもたらすことになる。リングマグネットとロータコアの芯出しを容易に行うことが困難であることから、例えば、特許文献２に記載されるように、ロータ部つまりロータコアとリングマグネットとの間に接着剤を介在させた状態で、接着剤が固化するまでロータコアとリングマグネットを備えたロータを回転させるようにしたリングマグネットの接着方法が提案されている。
【0008】
しかしながら、特許文献２に記載されるように、ロータを接着剤が固化するまで回転させるようにすると、モータの製造設備として、ロータを回転させる設備が必要となり、製造コストが高くなる。さらに、モータを製造する際には、ロータを回転させるための時間を余分に必要とし、製造効率を向上させることができないという課題がある。
【0009】
本発明の目的は、リングマグネットを備えたブラシレスモータの品質および製造効率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明のブラシレスモータは、ステータと、該ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、を備えたブラシレスモータであって、前記ロータは、シャフトが挿通される円筒形状のロータコアと、該ロータコアの外周に接着剤を介して固定されるリングマグネットと、前記シャフトに取り付けられ、前記ロータコアおよび前記リングマグネットの軸方向端面を覆うマグネットカバーと、を有し、該マグネットカバーに軸方向に突出する複数の凸部が設けられ、該複数の凸部は前記リングマグネットの内周面に当接するように配置され、前記マグネットカバーに、前記ロータコアと前記リングマグネットとの間に連通する接着剤ポケットを設けた。
【0011】
本発明のブラシレスモータの製造方法は、ステータと、シャフトおよび該シャフトが挿通されるロータコアを有し、前記ステータの内部に回転自在に軸支されるロータと、を備えたブラシレスモータの製造方法であって、前記ロータコアよりも大径であって前記ロータコアの一方の端面を覆うマグネットカバーをシャフトに装着し、前記マグネットカバーに設けられた複数の凸部を前記ロータコアの一端部に前記ロータコアの外周面よりも外方に突出させるとともに軸方向に延在させる装着工程と、前記ロータコアの外周面に接着剤を塗布する塗布工程と、前記ロータコアの他方の端面側から前記マグネットカバーに向けてリングマグネットを軸方向に移動することにより、前記ロータコアと前記リングマグネットとの間に接着剤層を形成しつつ、前記リングマグネットの内周面に前記凸部を当接させて前記ロータコアとの中心軸に前記リングマグネットの中心軸を一致させる芯出し工程と、を有する。
【発明の効果】
【0012】
ブラシレスモータのロータは、ロータコアの外周に接着剤により固定されるリングマグネットを有し、ロータコアとリングマグネットの軸方向端面は、シャフトに取り付けられるマグネットカバーにより覆われる。マグネットカバーにはリングマグネットの内周面に当接する凸部が設けられているので、マグネットカバーをロータコアに軸方向に移動して装着すると、マグネットカバーはロータコアの中心軸に一致して芯出しされる。これにより、高精度に芯出しされたロータを効率的に組み立てることができ、ブラシレスモータの製造効率を向上させることができる。マグネットカバーに接着剤ポケットを設けると、ロータコアの外周にリングマグネットを嵌着させるときには、接着剤は接着剤ポケット内に入り込んで、ロータの外部に漏出することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】一実施の形態であるブラシレスモータを示す斜視図である。
【図4】モータの回転制御回路を示すブロック図である。
【図8】マグネットカバーの内面側を示す斜視図である。
【図10】マグネットカバーの変形例を示す斜視図である。
【図11】（Ａ）～（Ｄ）はロータの製造方法の一例を示す工程図である。
【図12】（Ａ）～（Ｃ）はロータの他の製造方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示されるように、ブラシレスモータ１０はモータケース１１を備えている。モータケース１１は、金属板を深絞り等のプレス加工を施すことにより形成され、図２に示されるように、底壁部１１ａと円筒部１１ｂを有し、円筒部１１ｂの開口端部１２にはフランジ部１１ｃが設けられている。フランジ部１１ｃには、樹脂材料からなるブラケット１３が複数のねじ部材１４により取り付けられる。
【0015】
ブラケット１３には複数のカラー１５が取り付けられており、それぞれのカラー１５を貫通するねじ部材により、ブラシレスモータ１０は図示しない部材に取り付けられる。このブラシレスモータ１０は、自動車のブレーキ装置駆動用に適用することができ、その場合には、モータケース１１はカラー１５を貫通するねじ部材により減速機に取り付けられる。
【0016】
図２に示されるように、モータケース１１の円筒部１１ｂには、ステータ１６が固定され、ステータ１６の内部にはロータ１７がエアギャップつまり隙間１８を介して回転自在に軸支される。ロータ１７はモータのシャフト１９を有し、シャフト１９の基端部は軸受２１によりモータケース１１に回転自在に軸支され、先端部は軸受２２によりブラケット１３に回転自在に軸支される。軸受２１は、モータケース１１の底壁部１１ａに設けられた筒部２３に装着され、軸受２２はブラケット１３に取り付けられたホルダー２４に装着される。
【0017】
シャフト１９の図２における下端部をシャフト１９の基端部とし、上端部を先端部とすると、先端部にはピニオンギヤ２５が取り付けられる。ピニオンギヤ２５の回転は、図示しない減速歯車機構を介して送りねじ軸に伝達される。送りねじ軸は、ブレーキ装置のキャリパに軸方向に往復動自在に装着された往復動部材にねじ結合されている。往復動部材とこれに対向するキャリパの爪部とには、それぞれ自動車の電動ブレーキ装置のブレーキディスクに押圧されるパッドが設けられており、ブラシレスモータ１０により自動車には制動力が加えられる。
【0018】
図３に示されるように、ロータ１７は円筒形状のロータコア２６を有し、ロータコア２６の挿通孔２７にはシャフト１９が貫通して挿入される。ロータコア２６の外周には接着剤２８によりリングマグネット２９が固定される。挿通孔２７には複数の凹溝３１が軸方向に延びて設けられている。ロータコア２６は、プレス加工により略環状に打ち抜かれた金属板（電磁鋼板）を複数枚積層することにより形成される。それぞれの金属板には、積層時の位置決め用の貫通孔３２と、ロータコア２６の軽量化のための貫通孔３３とが形成されている。
【0019】
リングマグネット２９は、磁性材料からなる円筒形状の部材に、磁極としてのＮ極とＳ極とを円周方向にずらして交互に着磁することにより形成される。図３に示されるリングマグネット２９には、円周方向に１０個の磁極が着磁されており、ロータ１７は１０極の極数を有している。図３においては、リングマグネット２９の磁極の境界部分が破線で示されている。このように、ブラシレスモータ１０は、リングマグネット型であり、前述のように、表面磁石型や埋込磁石型のロータと相違して、円周方向に均等に磁極を割り付けることができるとともに、少ない組み立て工数でロータ１７を製造することができる。表面磁石型のロータは、円筒形状の部材の外周面に貼り付けられた円弧形状の磁石が外れることが考えられるが、リングマグネット２９によりモータの耐久性を向上させることができる。
【0020】
ステータ１６は、略円筒形状のステータコア３４を有している。ステータコア３４は、図３に示されるように、９つのティース部３５を円周方向に組み合わせることにより形成される。それぞれのティース部３５は、プレス加工により打ち抜かれた金属板（電磁鋼板）を複数枚積層することにより形成される。それぞれの金属板には、積層時の位置決め用の図示省略した貫通孔が設けられている。それぞれのティース部３５には絶縁性の樹脂材料からなるインシュレータ３６が装着され、インシュレータ３６の外側にはコイル３７が巻き付けられている。９つのティース部３５にコイル３７が巻き付けられており、図３に示されるステータ１６は、９つのコイル３７を有している。
【0021】
それぞれのコイル３７は、円周方向に順にＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相を構成し、それぞれの相は、３つのコイル３７により形成される。図２に示されるように、ステータ１６の先端側の端面にはバスバーユニット３８が配置されている。バスバーユニット３８により各コイル３７の端子と外部電源とが電気的に接続される。シャフト１９には、ロータ１７の回転方向の位置を検出するために、センサディスク４１が取り付けられている。センサディスク４１は、シャフト１９に嵌合される円筒部４２ａと円筒部４２ａの一端に設けられたディスク部４２ｂとを備えた基部４２と、円筒部４２ａに設けられた環状部４３とを有し、環状部４３にはマグネットが設けられている。ブラケット１３には、センサディスク４１に対向してセンサ基板４４が取り付けられており、センサディスク４１に設けられたマグネットの磁力に感応するホール素子４５が設けられている。
【0022】
図４はモータの回転制御回路を示すブロック図である。回転制御回路は、３相のコイルに対応させて３つのホール素子４５ａ～４５ｃを有し、それぞれのホール素子は上述のように、図２に示したセンサ基板４４に取り付けられている。図２のセンサ基板４４には、１つのホール素子４５が示されているが、円周方向にずらして３つのホール素子４５ａ～４５ｃがセンサ基板４４に設けられている。それぞれのホール素子４５ａ～４５ｃは、環状部４３に設けられたマグネットの磁束を検出することにより、ロータ１７の磁極部の極性がＮ極からＳ極の中性点となったときに検出信号を出力する磁界検出素子であり、ホール素子からの検出信号に基づいてロータ１７の位置を検出し、それぞれのコイル３７に対する通電切換動作が行われる。回転位置を検出するためのセンサとしては、ホール素子のみな限られず、コンパレータの機能を有する電子素子とホール素子をワンチップ化したホールＩＣを用いるようにしても良い。
【0023】
モータの回転制御回路は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各コイル３７に対する駆動電流を制御するためのインバータ回路４６を有している。インバータ回路４６は、３相フルブリッジインバータ回路であり、それぞれ直列に接続された２つのスイッチング素子Ｔ１、Ｔ２と、２つのスイッチング素子Ｔ３、Ｔ４と、２つのスイッチング素子Ｔ５、Ｔ６とを有し、それぞれは直流電源４７の正極と負極の出力端子に接続される。２つのスイッチング素子Ｔ１、Ｔ２の間には、Ｕ相のコイル３７の一方の接続端子が接続される。２つのスイッチング素子Ｔ３、Ｔ４の間には、Ｖ相のコイル３７の一方の接続端子が接続される。２つのスイッチング素子Ｔ５、Ｔ６の間には、Ｗ相のコイル３７の一方の接続端子が接続される。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれのコイル３７の他方の接続端子は、相互に接続されており、各コイル３７はスター結線となっている。なお、結線方式としては、デルタ結線としても良い。それぞれのスイッチング素子に供給される制御信号のタイミングを調整することにより、各コイル３７に対する転流動作が制御される。
【0024】
モータの回転制御回路は、コントローラ４８を有しており、コントローラ４８からは制御信号出力回路４９を介してインバータ回路４６に制御信号が送られる。回転位置検出センサとしてのホール素子４５ａ～４５ｃの検出信号は、回転子位置検出回路５０に送られる。回転子位置検出回路５０からはコントローラ４８に信号が送られる。コントローラ４８は制御信号を演算するマイクロプロセッサと、制御プログラムおよびデータ等が格納されるメモリとを有している。
【0025】
インバータ回路４６、コントローラ４８、回転子位置検出回路５０等はモータの外部に設けられており、各相のコイルの一方の接続端子とインバータ回路４６とを接続するリード線は、図１に示されるように、ブラケット１３に設けられたケーブルガイド５１を通って外部に案内される。３つのホール素子４５ａ～４５ｃと回転子位置検出回路５０とを接続するリード線は、ブラケット１３に設けられたケーブルガイド５２を通って外部に案内される。
【0026】
【0027】
シャフト１９の基端部側にはロータコア２６が装着されるコア装着部１９ａが設けられており、コア装着部１９ａは他の部分よりも大径である。コア装着部１９ａに近付けてマグネットカバー５３がシャフト１９に装着される。マグネットカバー５３は、樹脂材料からなり、シャフト１９の外周面に嵌合されるボス部５４と、ボス部５４から径方向外方に延在する円板形状の本体部５５とを有し、ロータコア２６とリングマグネット２９の一方の軸方向端面を覆う。
【0028】
マグネットカバー５３の本体部５５には、ロータコア２６の径方向の内側部分に向けて突出する内側リブ５６が設けられている。内側リブ５６はシャフト１９と同心円である。つまり、シャフト１９の中心軸と同心であり、かつシャフト１９の軸方向から見て円形である。本体部５５には、リングマグネット２９に向けて突出する外側リブ５７が設けられている。外側リブ５７は、内側リブ５６よりも径方向外方に位置させて本体部５５に設けられており、内側リブ５６と同心円である。内側リブ５６と外側リブ５７と本体部５５におけるこれらのリブの間の部分により、接着剤ポケット５８が形成される。接着剤ポケット５８は環状溝形状であり、ロータコア２６とリングマグネット２９の軸方向端面に向けて接着剤ポケット５８は開口する。接着剤ポケット５８は、ロータコア２６の外周面とリングマグネット２９の内周面との間の隙間、つまり接着剤２８が介在する部分に連通する。
【0029】
マグネットカバー５３の内面には、図７～図９に示されるように、４つの凸部５９が軸方向に突出している。凸部５９がマグネットカバー５３の内面から軸方向に突出する長さは、内側リブ５６および外側リブ５７よりも長く、凸部５９はリングマグネット２９の内周面に当接する。それぞれの凸部５９は、円周方向に等間隔置きにマグネットカバー５３に一体に設けられており、それぞれの凸部５９の円周方向の中心部は円周方向に９０度ずつずれている。凸部５９の径方向の位置は、内側リブ５６と外側リブ５７の間であり、凸部５９は接着剤ポケット５８内に突出している。凸部５９がリングマグネット２９の内周面に当接するので、リングマグネット２９をロータコア２６の外側に装着すると、図７に示されるように、それぞれの凸部５９の径方向外面がリングマグネット２９の内周面に当接し、ロータコア２６とリングマグネット２９は両方の中心軸が同軸となるように芯出しされる。凸部５９の数は、３つ以上であれば、芯出し機能を得ることができるが、図示するように４つあるいはそれ以上設けると、より容易に芯出しすることができる。
【0030】
ロータコア２６の一端部には、凸部５９が嵌め合わされる受け部６０が設けられている。受け部６０は、図７に示されるように、ロータコア２６の外周面に設けられた円弧面形状の溝により形成されている。このように、ロータコア２６に受け部６０を設けると、ロータコア２６にマグネットカバー５３を突き当てシャフト１９にマグネットカバー５３を取り付けると、凸部５９が受け部６０に嵌め合わせられ、マグネットカバー５３はロータコア２６に組み付け固定されるとともに、マグネットカバー５３の中心軸はシャフト１９およびロータコア２６の中心軸に一致して芯出しされる。
【0031】
ロータコア２６は、上述のように、円形状の電磁鋼板を複数枚積層することにより形成されており、ロータコア２６は、図６に示されるように、複数の標準型鋼板３０ａと複数の切欠き付き鋼板３０ｂとを有している。切欠き付き鋼板３０ｂは、中心部にシャフト１９が挿通されるシャフト孔つまり挿通孔２７が形成され、受け部６０に対応する箇所に受け部６０の形状に対応した円弧面形状の切欠き部が外周部に形成されている。一方、標準型鋼板３０ａは、シャフト１９が挿通される挿通孔２７が中心部に形成され、切欠きは形成されていない。このように、ロータコア２６は、複数枚の標準型鋼板３０ａと、挿通孔２７と切欠きが形成された複数枚の切欠き付き鋼板３０ｂとにより形成されている。切欠き付き鋼板３０ｂは、凸部５９が内側リブ５６の先端面から突出する長さ寸法に対応した厚みを構成する枚数によりロータコア２６の一端部が形成される。
【0032】
ロータコア２６にマグネットカバー５３が装着された状態でロータコア２６の外周面には接着剤２８が塗布される。塗布された接着剤２８が接着剤ポケット５８内に入り込むと、入り込んだ接着剤２８により、マグネットカバー５３はロータコア２６とリングマグネット２９に接着される。マグネットカバー５３は、ロータ１７がステータ１６に組み込まれると、図２に示されるように、センサディスク４１よりもモータの軸方向内側に配置される。したがって、マグネットカバー５３がロータコア２６とリングマグネット２９から離れたとしても、マグネットカバー５３の軸方向のずれ移動は、センサディスク４１により抑制される。
【0033】
ロータコア２６とマグネットカバー５３とを別部材としても良く、金属製のロータコア２６と樹脂製のマグネットカバー５３とを予め組み合わせた一体型部材としても良い。別部材とした形態においては、ロータコア２６とマグネットカバー５３とが順次シャフト１９に装着される。一方、一体型部材とした場合には、ロータコア２６とマグネットカバー５３の組立体がシャフト１９に装着される。マグネットカバー５３が一体となった一体型のロータコア２６を製造するには、ロータコア２６を形成するための金属板を樹脂成形金型に配置した状態でマグネットカバー５３をインサート成形する。インサート成形するときには、金属板に凹凸部や貫通孔を予め形成しておけば、樹脂と金属板との密着性が高められる。樹脂と組み合わされた金属板を他の金属板に積層することにより、ロータコア２６を製造することができる。また、複数枚の金属板を積層してロータコア２６を組み立てた後に、マグネットカバー５３をロータコア２６にインサート成形しても良い。
【0034】
図１１はロータ１７の製造方法を示す組立工程図である。このロータ１７はロータコア２６とマグネットカバー５３とが別部材となっている。図１１（Ａ）は、シャフト１９にロータコア２６を装着している第１の装着工程を示す。第１の装着工程においては、シャフト１９は基端部を下側として、シャフト１９の上方端側つまり一端部側からロータコア２６が矢印で示されるようにシャフト１９に軸方向に装着される。これにより、シャフト１９はロータコア２６の内部に挿入され、図１１（Ｂ）に示されるように、コア装着部１９ａの位置にロータコア２６が固定される。
【0035】
ロータコア２６に続いて、図１１（Ｂ）に示されるように、シャフト１９にマグネットカバー５３が装着される。シャフト１９にマグネットカバー５３を装着する第２の装着工程においては、シャフト１９の一端部側からマグネットカバー５３が矢印で示されるようにシャフト１９に軸方向に装着される。このときには、凸部５９が受け部６０に嵌め合わされ、マグネットカバー５３は、ロータコア２６に対する径方向の位置が所定の位置に設定されてロータコア２６に組み付け固定される。
【0036】
マグネットカバー５３がロータコア２６に取り付けられると、内側リブ５６はロータコア２６の一方の端面の径方向内側部分に当接する。内側リブ５６をロータコア２６に軽く当接させると、内側リブ５６の端面とロータコア２６の端面との少なくともいずれか一方の表面粗さによって、内側リブ５６とロータコア２６との間には、図１１（Ｄ）に示されるように、軸方向の幅寸法が０．１ｍｍ程度の極薄い幅の空隙６１が形成される。この空隙６１の軸方向の幅寸法としては、０．０５～０．１５ｍｍに設定される。空隙６１の幅寸法を一定値に設定するには、シャフト１９にマグネットカバー５３を装着するときに、厚みゲージをロータコア２６の端面とマグネットカバー５３との間に配置するようにしても良い。
【0037】
マグネットカバー５３がシャフト１９に取り付けられて、ロータコア２６の端面がマグネットカバー５３により覆われる。次いで、図１１（Ｃ）に示されるように、シャフト１９は上下が反転される。この状態のもとで、ロータコア２６の外周面２６ａに接着剤２８が塗布される。この塗布工程においては、接着剤２８を図示しないノズルから吐出させながら、ロータコア２６を回転させるとともにノズルをロータコア２６に沿って軸方向に移動させることにより、外周面２６ａに螺旋状に接着剤２８が塗布される。図１１（Ｃ）は、このようにして、接着剤２８が外周面２６ａに塗布された状態を示す。接着剤２８の塗布方式としては、このような方式に限定されることなく、刷毛により接着剤２８を外周面２６ａに塗布するようにしても良く、スプレーにより塗布するようにしても良い。
【0038】
図１１（Ｄ）においては、ロータコア２６の他方の端面側からリングマグネット２９をロータコア２６の外側に嵌め合わせて、マグネットカバー５３に向けて、軸方向に移動させている状態が二点鎖線で示されている。リングマグネット２９をマグネットカバー５３に当接させる位置まで移動させて、リングマグネット２９をロータコア２６に嵌着させると、図１１（Ｄ）において実線で示すように、リングマグネット２９の一端部の内周面は４つの凸部５９に当接し、リングマグネット２９がマグネットカバー５３の外側リブ５７に当接される。このように、リングマグネット２９の内周面に凸部５９が当接すると、リングマグネット２９とロータコア２６は、それぞれの中心軸が同軸となるように芯出しされる。また、リングマグネット２９が外側リブ５７に当接することにより、リングマグネット２９の軸方向の位置決めが達成される。これにより、ロータコア２６の外周面２６ａとリングマグネット２９の内周面２９ａとの間に接着剤２８からなる接着剤層が形成される。接着剤層の厚みは全体的に均一になる。
【0039】
このように、マグネットカバー５３の凸部５９にリングマグネット２９の内周面を当接させることにより、リングマグネット２９の芯出しが達成されるので、上述した従来技術のように、ロータコアを回転させて遠心力により芯出しを行うことなく、リングマグネット２９のロータコア２６に対する芯出しを、リングマグネット２９をロータコア２６に軸方向に装着する動作のみにより、容易に行うことができる。したがって、リングマグネット２９とロータコア２６が同軸となった高品質のロータ１７を効率的に製造することができる。常温硬化型の接着剤を用いた場合には、接着剤が固化するまで、図１１（Ｄ）に示した状態で保持される。一方、熱硬化性の接着剤を使用した場合には、図１１（Ｄ）に示した状態で加熱処理される。
【0040】
リングマグネット２９の端部には、図１１（Ｄ）に示されるように、端面に向けて径が大きくなったテーパ面６２が設けられており、リングマグネット２９をマグネットカバー５３に当接させる位置まで移動させときに、外周面２６ａに塗布された接着剤２８は確実にリングマグネット２９の内周面２９ａと外周面２６ａとの間に入り込む。さらに、外周面２６ａに塗布された接着剤２８の一部は、リングマグネット２９の端面によりマグネットカバー５３に向けて押されて、接着剤２８は接着剤ポケット５８内に入り込む。
【0041】
接着剤２８が接着剤ポケット５８内に入り込むと、接着剤ポケット５８内のエアは、空隙６１から径方向内方に向けて排出される。このように、内側リブ５６とマグネットカバー５３との間に空隙６１を設けると、接着剤ポケット５８に押し込まれる接着剤２８により、接着剤ポケット５８内からエアが外部に排気されるので、接着剤２８を容易に接着剤ポケット５８内に入り込ませることができる。外側リブ５７はリングマグネット２９に当接しており、接着剤２８がロータ１７の外部に漏出することが防止される。このように、接着剤２８がロータ１７の外部に漏出することが防止されると、ロータ１７を組み立てる組立治具に接着剤が付着することが防止され、ブラシレスモータ１０の製造効率を向上させることができる。さらに、接着剤ポケット５８内に入り込んだ接着剤２８により、ロータコア２６の端面とマグネットカバー５３とが接着されるので、ロータコア２６とマグネットカバー５３のシャフト１９に対する固定強度が高められる。
【0042】
ロータコア２６の外周面２６ａへの接着剤２８の塗布量は、リングマグネット２９をロータコア２６の外側に嵌着したときに、接着剤ポケット５８から漏出しない量とすることが好ましいが、内側リブ５６とロータコア２６との間を通って接着剤ポケット５８からシャフト１９に向けて接着剤２８を流出させるようにすれば、シャフト１９とマグネットカバー５３との間の隙間に接着剤２８が入り込み、ロータ１７の外部には接着剤２８が漏出することなく、シャフト１９とマグネットカバー５３との接着強度が高められる。そのためには、内側リブ５６をロータコア２６の端面に軽く当接させる一方、外側リブ５７にリングマグネット２９の端面を強く当接させる。これにより、リングマグネット２９の端面は外側リブ５７に密着し、外側リブ５７とリングマグネット２９との間から接着剤２８が漏出することを防止できる。
【0043】
図１０はマグネットカバー５３の変形例を示す斜視図である。マグネットカバー５３の内側リブ５６の端面には、複数の空気抜き用の溝６１ａが設けられている。このように、マグネットカバー５３に溝６１ａを設けると、接着剤ポケット５８に接着剤２８が入り込むときに、接着剤ポケット５８から空気抜き用の溝６１ａを介してエアを外部に排出することができる。なお、溝６１ａの深さ寸法は、０．０５～０．１５ｍｍであり、図１０においては、溝６１ａが誇張して示されている。なお、空気抜き用の溝６１ａをマグネットカバー５３に設けることなく、ロータコア２６のうち、マグネットカバー５３の内側リブ５６が当接する部分に、空気抜き用の溝６１ａを設けるようにしても良い。
【0044】
図１２は、ロータ１７の他の製造方法を示す工程図である。図１２（Ａ）は、上述のように、ロータコア２６とマグネットカバー５３とが予めインサート成形により組み合わせられた一体型のロータコア２６を示す。一体型のロータコア２６においても、ロータコア２６とマグネットカバー５３の内側リブ５６との間には、上述した場合と同様に、空隙６１が設けられている。図１２（Ｂ）は、一体型のロータコア２６をシャフト１９に装着している状態を示す。図１２（Ｃ）は、ロータコア２６がコア装着部１９ａに嵌合する位置まで装着された状態を示す。
【0045】
このようにして、シャフト１９にロータコア２６とマグネットカバー５３とが装着された後に、上述のように、図１１（Ｃ）に示した塗布工程においてロータコア２６の外周面２６ａに接着剤２８が塗布される。さらに、図１１（Ｄ）に示した嵌着工程においてロータコア２６の外側にリングマグネット２９が嵌着される。なお、図１２（Ａ）においては、ロータコア２６を構成する全ての電磁鋼板にマグネットカバー５３を装着しているが、切欠きが形成された複数の切欠き付き鋼板３０ｂに、マグネットカバー５３を装着するようにしても良い。
【0046】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、ロータ１７に着磁される磁極の極数は、図示した１０極に限られず、２極、４極、８極等とすることもできる。さらに、コイル３７が巻き付けられるステータ１６のティース部３５の数は、図示した９つに限られず、３個、６個等の３の倍数であれば、いつくでも良い。
【符号の説明】
【0047】
１１ モータケース
１３ ブラケット
１６ ステータ
１７ ロータ
１９ シャフト
１９ａ コア装着部
２６ ロータコア
２６ａ 外周面
２８ 接着剤
２９ リングマグネット
２９ａ 内周面
３４ ステータコア
３５ ティース部
３６ インシュレータ
３７ コイル
３８ バスバーユニット
４１ センサディスク
４２ 基部
４３ 環状部
４４ センサ基板
４５ａ～４５ｃ ホール素子
５３ マグネットカバー
５４ ボス部
５５ 本体部
５６ 内側リブ
５７ 外側リブ
５８ 接着剤ポケット
５９ 凸部
６１ 空隙
６１ａ 溝
６２ テーパ面
１３ ブラケット
１６ ステータ
１７ ロータ
１９ シャフト
１９ａ コア装着部
２６ ロータコア
２６ａ 外周面
２８ 接着剤
２９ リングマグネット
２９ａ 内周面
３４ ステータコア
３５ ティース部
３６ インシュレータ
３７ コイル
３８ バスバーユニット
４１ センサディスク
４２ 基部
４３ 環状部
４４ センサ基板
４５ａ～４５ｃ ホール素子
５３ マグネットカバー
５４ ボス部
５５ 本体部
５６ 内側リブ
５７ 外側リブ
５８ 接着剤ポケット
５９ 凸部
６１ 空隙
６１ａ 溝
６２ テーパ面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】