特許 7478634 ロータおよびモータ

(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】2024-04-24

(45)【発行日】2024-05-07

(54)【発明の名称】ロータおよびモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/2792 20220101AFI20240425BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20240425BHJP

   H02K 15/03 20060101ALN20240425BHJP

【ＦＩ】

H02K1/2792

H02K15/02 K

H02K15/03 G

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020159570

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022053005

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-05-01

(73)【特許権者】

【識別番号】503376518

【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100205785

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼橋 史生

(74)【代理人】

【識別番号】100203297

【弁理士】

【氏名又は名称】橋口 明子

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(72)【発明者】

【氏名】磯永 賢

(72)【発明者】

【氏名】金田 至功

(72)【発明者】

【氏名】横山 光之

(72)【発明者】

【氏名】中山 忠弘

【審査官】島倉 理

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－１９７２８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２６１１５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－０８９１７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２７

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータであって、
一方が径方向に磁気配向される主マグネットであり、他方が周方向に磁気配向される補助マグネットであり、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットと、
樹脂材料からなり前記第１マグネットおよび前記第２マグネットを埋め込む保持部と、を備え、
前記第１マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向く一対の第１周端面と、
前記ステータ側を向く第１対向面と、を有し、
前記第２マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向き、隣接する前記第１マグネットの前記第１周端面と面接触する一対の第２周端面と、
前記ステータ側を向く第２対向面と、を有し、
１つの前記第２マグネットの一対の前記第２周端面同士は、互いに平行であり、
前記第２対向面は、前記第１対向面よりも前記ステータから離れて位置し、
前記保持部の一部は、前記第２対向面と前記第１周端面とに囲まれた凹部内に充填され、
前記第１対向面は、前記保持部から露出する、
ロータ。

【請求項2】

モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータであって、
一方が径方向に磁気配向される主マグネットであり、他方が周方向に磁気配向される補助マグネットであり、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットと、
樹脂材料からなり前記第１マグネットおよび前記第２マグネットを埋め込む保持部と、を備え、
前記第１マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向く一対の第１周端面と、
前記ステータ側を向く第１対向面と、を有し、
前記第２マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向き、隣接する前記第１マグネットの前記第１周端面と面接触する一対の第２周端面と、
前記ステータ側を向く第２対向面と、
前記回転軸の軸方向一方側を向く軸方向端面と、
径方向において前記ステータの反対側を向く反対面と、を有し、
１つの前記第２マグネットの一対の前記第２周端面同士は、互いに平行であり、
前記第２対向面は、前記第１対向面よりも前記ステータから離れて位置し、
前記保持部の一部は、前記第２対向面と前記第１周端面とに囲まれた凹部内に充填され、
前記軸方向端面と前記第２対向面との角部の面取りが、前記軸方向端面と前記反対面との角部の面取りより大きい、
ロータ。

【請求項3】

前記凹部の径方向寸法が、０．３ｍｍ以上である、
請求項１又は２に記載のロータ。

【請求項4】

前記第１マグネットが主マグネットであり、前記第２マグネットが補助マグネットであり、
前記第２対向面と前記第１周端面とに囲まれた凹部の径方向寸法が、前記第１マグネットの径方向に沿う厚さ寸法の５０％未満である、
請求項１～３の何れか一項に記載のロータ。

【請求項5】

前記第１マグネットが主マグネットであり、前記第２マグネットが補助マグネットであり、
前記第２マグネットの径方向に沿う厚さ寸法は、前記第１マグネットの径方向に沿う厚さ寸法の７０％以上である、
請求項１～４の何れか一項に記載のロータ。

【請求項6】

モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータであって、
周方向に磁気配向される複数の第２マグネットと、
前記第２マグネットの磁気配向と直交する磁気配向を有する複数の第１マグネットと、
樹脂材料からなり前記第１マグネットおよび前記第２マグネットを埋め込む保持部と、を備え、
前記第１マグネットと前記第２マグネットとは周方向に沿って交互に並び、
前記第１マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向く一対の第１周端面と、
前記ステータ側を向く第１対向面と、を有し、
前記第２マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向き、隣接する前記第１マグネットの前記第１周端面と面接触する一対の第２周端面と、
前記ステータ側を向く第２対向面と、を有し、
前記第２対向面は、前記第１対向面よりも前記ステータから離れて位置し、
前記保持部の一部は、前記第２対向面と前記第１周端面とに囲まれた凹部内に充填され、
前記第１対向面は、前記保持部から露出する、
ロータ。

【請求項7】

モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータであって、
一方が径方向に磁気配向される主マグネットであり、他方が周方向に磁気配向される補助マグネットであり、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットと、
樹脂材料からなり前記第１マグネットおよび前記第２マグネットを埋め込む保持部と、を備え、
前記第１マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向く一対の第１周端面と、
前記ステータ側を向く第１対向面と、を有し、
前記第２マグネットは、
周方向両側をそれぞれ向き、隣接する前記第１マグネットの前記第１周端面と面接触する一対の第２周端面と、
前記ステータ側を向く第２対向面と、を有し、
１つの前記第２マグネットの一対の前記第２周端面同士は、互いに平行であり、
前記第２対向面は、前記第１対向面よりも前記ステータから離れて位置し、
前記保持部の一部は、前記第２対向面と前記第１周端面とに囲まれた凹部内に充填され、
前記第２マグネットの厚さ寸法は、前記第１マグネットの厚さ寸法の９０％以上である、
ロータ。

【請求項8】

請求項１～７の何れか一項に記載のロータと、
前記ステータと、を備える、
モータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ロータおよびモータに関する。

【背景技術】

【0002】

ロータのマグネットをハルバッハ配列で並べることで駆動トルクが高められたモータが知られている。このようなロータでは、マグネットの位置精度がロータの磁気特性に大きな影響を与える。しかしながら、従来技術ではマグネットの位置精度を高めることが困難であり、ロータの磁気特性が安定し難いという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１３／００８２８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、磁気特性が安定しつつ安価に製造できるロータおよびモータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態のロータは、モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータである。ロータは、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットを備える。第１マグネットおよび第２マグネットは、一方が主マグネットであり、他方が補助マグネットである。主マグネットは、径方向に磁気配向される。補助マグネットは、周方向に磁気配向される。第１マグネットは、一対の第１周端面を有する。一対の第１周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２マグネットは、一対の第２周端面を有する。一対の第２周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２周端面は、隣接する第１マグネットの第１周端面と面接触する。１つの第２マグネットの一対の第２周端面同士は、互いに平行である。第１マグネットは、ステータ側を向く第１対向面を有する。第２マグネットは、ステータ側を向く第２対向面を有する。第２対向面は、第１対向面よりもステータから離れて位置する。樹脂材料からなり第１マグネットおよび第２マグネットを埋め込む保持部を備える。保持部の一部は、第２対向面と第１周端面とに囲まれた凹部内に充填される。第１対向面は、保持部から露出する。
また、実施形態のロータは、モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータである。ロータは、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットを備える。第１マグネットおよび第２マグネットは、一方が主マグネットであり、他方が補助マグネットである。主マグネットは、径方向に磁気配向される。補助マグネットは、周方向に磁気配向される。第１マグネットは、一対の第１周端面を有する。一対の第１周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２マグネットは、一対の第２周端面を有する。一対の第２周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２周端面は、隣接する第１マグネットの第１周端面と面接触する。１つの第２マグネットの一対の第２周端面同士は、互いに平行である。第１マグネットは、ステータ側を向く第１対向面を有する。第２マグネットは、ステータ側を向く第２対向面を有する。第２対向面は、第１対向面よりもステータから離れて位置する。樹脂材料からなり第１マグネットおよび第２マグネットを埋め込む保持部を備える。保持部の一部は、第２対向面と第１周端面とに囲まれた凹部内に充填される。第２マグネットは、回転軸の軸方向一方側を向く軸方向端面と、径方向においてステータの反対側を向く反対面と、を有する。軸方向端面と第２対向面との角部の面取りが、軸方向端面と反対面との角部の面取りより大きい。
実施形態のロータは、モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータである。ロータは、周方向に沿って交互に並ぶ複数の第１マグネットおよび複数の第２マグネットを備える。第２マグネットは、周方向に磁気配向される。第１マグネットは、第２マグネットの磁気配向と直交する磁気配向を有する。第１マグネットは、一対の第１周端面を有する。一対の第１周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２マグネットは、一対の第２周端面を有する。一対の第２周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２周端面は、隣接する第１マグネットの第１周端面と面接触する。第１マグネットは、ステータ側を向く第１対向面を有する。第２マグネットは、ステータ側を向く第２対向面を有する。第２対向面は、第１対向面よりもステータから離れて位置する。樹脂材料からなり第１マグネットおよび第２マグネットを埋め込む保持部を備える。保持部の一部は、第２対向面と第１周端面とに囲まれた凹部内に充填される。第１対向面は、保持部から露出する。
実施形態のロータは、モータに設けられステータと対向し回転軸を中心として回転するロータである。ロータは、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットを備える。第１マグネットおよび第２マグネットは、一方が主マグネットであり、他方が補助マグネットである。主マグネットは、径方向に磁気配向される。補助マグネットは、周方向に磁気配向される。第１マグネットは、一対の第１周端面を有する。一対の第１周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２マグネットは、一対の第２周端面を有する。一対の第２周端面は、周方向両側をそれぞれ向く。第２周端面は、隣接する第１マグネットの第１周端面と面接触する。１つの第２マグネットの一対の第２周端面同士は、互いに平行である。第１マグネットは、ステータ側を向く第１対向面を有する。第２マグネットは、ステータ側を向く第２対向面を有する。第２対向面は、第１対向面よりもステータから離れて位置する。第２マグネットの厚さ寸法は、第１マグネットの厚さ寸法の９０％以上である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】一実施形態のモータを有する洗濯機の断面図。

【図2】一実施形態のロータおよびステータの断面斜視図。

【図3】一実施形態のロータの周壁部の部分断面模式図。

【図4】一実施形態のロータの軸方向に沿う断面図。

【図5】一実施形態の同極着磁工程を示す模式図。

【図6】一実施形態の異極着磁工程を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態のロータ、モータおよびロータの製造方法を、図面を参照して説明する。以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。

【0008】

図１は、本実施形態のモータを有する洗濯機の断面図である。
以下の説明において、洗濯機の設置面側つまり鉛直下側を洗濯機の下側とし、設置面とは反対側つまり鉛直上側を洗濯機の上側とする。また、洗濯機の正面に立つユーザから洗濯機を見た方向を基準に、左右を定義している。また、洗濯機から見て洗濯機の正面に立つユーザに近い側を「前」、遠い側を「後ろ」と定義している。本明細書において「横幅方向」とは、上記定義における左右方向を意味する。本明細書において「奥行方向」とは、上記定義における前後方向を意味する。図中において、＋Ｘ方向が右方向、－Ｘ方向が左方向、＋Ｙ方向が後方向、－Ｙ方向が前方向、＋Ｚ方向が上方向、－Ｚ方向が下方向である。

【0009】

図１は、洗濯機１の前後方向に垂直な断面図である。
洗濯機１は、例えば、筐体１１、トップカバー１２、水槽１３、回転槽１４、パルセータ１５、およびモータ１６を有する。洗濯機１は、回転槽１４の回転軸Ｏが鉛直方向を向いたいわゆる縦軸型の洗濯機である。なお、洗濯機１は、縦軸型に限られず、回転槽の回転軸が水平又は後方へ向かって下降傾斜した横軸型いわゆるドラム式洗濯機であってもよい。

【0010】

筐体１１は、例えば鋼板によって全体として矩形箱状に構成されている。トップカバー１２は、例えば合成樹脂製であって、筐体１１の上部に設けられている。水槽１３および回転槽１４は、洗濯対象となる衣類を収容する洗濯槽及び脱水槽として機能する。水槽１３および回転槽１４は、筐体１１内に設けられている。水槽１３および回転槽１４は、上面が開口した容器状に構成されている。水槽１３内の水は、排水口１３１から流出し、排水弁１３２を介して外部に排水される。

【0011】

モータ１６は、水槽１３の下側に配置される。モータ１６は、クラッチ機構１７を介して、回転槽１４およびパルセータ１５に接続される。モータ１６の回転軸Ｏは、水槽１３の中心と一致する。

【0012】

本実施形態のモータ１６は、アウターロータ型である。モータ１６は、回転軸Ｏを中心として配置される円環状のステータ３０と、ステータ３０を径方向外側から囲むロータ２０と、を有する。すなわち、モータ１６には、ステータ３０およびロータ２０が設けられる。ステータ３０は、洗濯機１の筐体１１に固定される。また、ロータ２０は、回転軸Ｏ周りを回転する。

【0013】

ロータ２０は、周壁部２２と底壁部２１とを有する有底筒状である。周壁部２２は、回転軸Ｏを中心とする筒状である。周壁部２２は、径方向においてステータ３０と対向する。すなわち、ロータ２０は径方向においてステータ３０と対向する。底壁部２１は、周壁部２２の下端部から径方向内側に延びる。底壁部２１は、回転軸Ｏと直交する平面に沿う円板状である。ロータ２０は、底壁部２１においてクラッチ機構１７に接続される。

【0014】

クラッチ機構１７は、モータ１６の回転を回転槽１４およびパルセータ１５に選択的に伝達する。クラッチ機構１７は、洗い時およびすすぎ時には、モータ１６の駆動力をパルセータ１５に伝達してパルセータ１５を低速で直接正逆回転駆動させる。一方、クラッチ機構１７は、脱水時等には、モータ１６の駆動力を回転槽１４に伝達して、回転槽１４を一方向に高速で回転駆動させる。

【0015】

図２は、ロータ２０およびステータ３０の断面斜視図である。なお、図２において、後述する保持部７０の図示を省略する。また、図２においてマグネットの形状を模式化して図示する。
図３は、ロータ２０の周壁部２２の部分断面模式図である。図３は、回転軸Ｏと直交する断面に沿う断面図である。

【0016】

以下の説明において、ロータ２０に対して、ステータ３０が配置される方向（本実施形態において径方向内側）をステータ側Ｒ１と呼び、径方向においてステータ３０の反対側の方向（本実施形態において径方向外側）を反ステータ側Ｒ２と呼ぶ。

【0017】

図２に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と、コイル３９と、図示略のインシュレータと、を有する。ステータコア３１は、回転軸Ｏを中心とする円環状のコアバック部３２と、コアバック部３２から径方向外側に延び出る複数のティース部３３と、を有する。複数のティース部３３は、周方向Ｃに沿って並ぶ。コイル３９は、インシュレータを介してティース部３３に導線を巻き付けることで構成される。

【0018】

ロータ２０は、複数の主マグネット（第１マグネット）８０と、複数の補助マグネット（第２マグネット）９０と、フレーム６０と、これらを互いに固定する保持部７０（図２において省略、図３参照）と、を有する。

【0019】

図２に示すように、フレーム６０は、円盤部６１と筒状部６２とを有する。円盤部６１は、回転軸Ｏを中心とする円盤状である。円盤部６１は、ロータ２０の底壁部２１を構成する。筒状部６２は、円盤部６１の外縁から上側に延びる。筒状部６２は、回転軸Ｏを中心とする円筒状である。複数の主マグネット８０および複数の補助マグネット９０は、筒状部６２の内側面に沿って周方向Ｃに並ぶ。

【0020】

主マグネット８０および補助マグネット９０は、それぞれ一様な断面で回転軸Ｏの軸方向に沿って延びる柱状に延びる。主マグネット８０および補助マグネット９０の上面は、略同一平面を形成している。同様に、主マグネット８０および補助マグネット９０の下面は、略同一平面を形成している。主マグネット８０および補助マグネット９０の下面は、フレーム６０の円盤部６１の上面と対向し接触する。

【0021】

本実施形態において、主マグネット８０および補助マグネット９０は、フェライト磁石である。しかしながら、主マグネット８０および補助マグネット９０は、他の種類の磁石（例えば、ネオジム磁石）であってもよい。

【0022】

図３に示すように、主マグネット８０および補助マグネット９０は、周方向Ｃに沿って交互に配置される。主マグネット８０と補助マグネット９０とは、それぞれ径方向Ｒと周方向Ｃとに磁気配向がされている。すなわち、主マグネット８０および補助マグネット９０は、ハルバッハ配列で並ぶ。なお、図３において、各マグネットに図示する矢印は、当該マグネットの磁気配向を表す。

【0023】

主マグネット８０は、径方向Ｒに磁気配向された磁石である。すなわち、主マグネット８０は、径方向Ｒを内部磁束の方向とする。周方向Ｃに並ぶ複数の主マグネット８０の磁極の向きは、交互に反転されている。したがって、周方向Ｃにおいて隣り合う主マグネット８０同士の径方向一方側を向く磁極（Ｎ極又はＳ極）は、互いに異なる。

【0024】

主マグネット８０は、ステータ側Ｒ１を向きステータ３０に対向する第１対向面８１と、反ステータ側Ｒ２を向く第１反対面８２と、周方向両側を向くそれぞれ一対の第１周端面８３と、を有する。主マグネット８０の径方向Ｒに沿う厚さ寸法は、周方向中央が最も大きく周方向両側に向かうに従い小さくなる。

【0025】

第１対向面８１は、径方向と直交する平坦面である。第１対向面８１は、回転軸Ｏまでの距離を一定とする緩やかな湾曲面であってもよい。
第１反対面８２は、回転軸Ｏまでの距離を一定とする緩やかな湾曲面である。第１反対面８２は、径方向と直交する平坦面であってもよい。第１反対面８２は、フレーム６０の筒状部６２に若干の隙間を介して対向する。

【0026】

第１周端面８３は、平坦面である。一対の第１周端面８３は、互いに平行ではない。軸方向から見て、一対の第１周端面８３の延長線同士の交点は、主マグネット８０に対して径方向内側に位置する。したがって、主マグネット８０は、略扇状である。

【0027】

補助マグネット９０は、周方向Ｃに磁気配向された磁石である。すなわち、補助マグネット９０は、周方向Ｃを内部磁束の方向とする。周方向Ｃに並ぶ複数の補助マグネット９０の磁極の向きは、交互に反転されている。したがって、周方向Ｃにおいて隣り合う補助マグネット９０同士の周方向一方側を向く磁極（Ｎ極又はＳ極）は、互いに異なる。

【0028】

補助マグネット９０は、ステータ側Ｒ１を向きステータ３０に対向する第２対向面９１と、反ステータ側Ｒ２を向く第２反対面９２と、周方向両側をそれぞれ向く一対の第２周端面９３と、を有する。

【0029】

回転軸Ｏと直交する断面において、本実施形態の補助マグネット９０は、矩形状である。補助マグネット９０の径方向Ｒに沿う厚さ寸法は、主マグネット８０の径方向Ｒに沿う厚さ寸法より小さい。また、補助マグネット９０の周方向Ｃに沿う寸法は、主マグネット８０の周方向Ｃに沿う寸法より小さい。なお、補助マグネット９０の周方向Ｃに沿う寸法と主マグネット８０の周方向Ｃに沿う寸法との比率は、ロータ２０の磁気特性を確保する目的で１：１．８～２．２とすることが好ましい。

【0030】

第２対向面９１は、径方向と直交する平坦面である。同様に、第２反対面９２は、径方向と直交する平坦面である。したがって、第２対向面９１第２反対面９２とは、互いに平行である。また、補助マグネット９０の径方向寸法は、一様である。第２対向面９１は、第１対向面８１よりも反ステータ側Ｒ２に位置する。したがって、補助マグネット９０の径方向内側には、第２対向面と９１と２つの第１周端面８３に囲まれた凹部３が形成される。また、第２反対面９２の径方向位置は、第１反対面８２の径方向位置と略一致する。第１反対面８２および第２反対面９２は、それぞれフレーム６０の筒状部６２に密着して配置される。

【0031】

第２周端面９３は、平坦面である。第２周端面９３は、隣接する主マグネット８０の第１周端面８３と対向する。第２周端面９３は、隣接する主マグネット８０の第１周端面８３と面接触する。

【0032】

本実施形態によれば、主マグネット８０の第１周端面８３と補助マグネット９０の第２周端面９３とが面接触する。このため、主マグネット８０と補助マグネット９０との境界部を通過する磁路の磁気抵抗を低減することができ、ロータ２０の磁気特性を高めることができる。

【0033】

１つの補助マグネット９０の一対の第２周端面９３同士は、互いに平行である。本明細書において、「一対の面が互いに平行である」とは、これらの面が厳密な意味における平行であり互いの面のなす角度が０°である場合のみならず、一対の面のなす角度が０°に対して±１°以内である場合を含む。

【0034】

一般的に、マグネットは、焼結によって成形し熱処理を施した後に、機械加工により寸法精度が高められ、最後に着磁される。機械加工の方法としては、磁性部材を２つの回転する砥石の間に配置して行う研磨などが例示される。したがって、反対側を向く一対の面が互いに平行である場合、マグネットは機械加工によって寸法公差および幾何公差を小さくしやすい、また、反対側を向く一対の面が互いに平行である場合、これらの面は安価な方法によって加工できるため、マグネットを安価に製造できる。

【0035】

本実施形態によれば、補助マグネット９０の周方向両側を向く第２周端面９３は、互いに平行である。このため、補助マグネット９０の寸法公差および幾何公差（より具体的には平行度）を高めやすい。結果的に、周方向に沿って交互に並ぶ主マグネット８０と補助マグネット９０とを、高精度に面接触させることができる。加えて、本実施形態によれば、補助マグネット９０を安価に製造することができ、モータ１６のコスト削減を図ることができる。

【0036】

なお、本実施形態では、補助マグネット９０の第２周端面９３が互いに平行となっている。しかしながら、主マグネット８０および補助マグネット９０のうち、何れか一方の一対の周端面が互いに平行であれば上述の効果を得ることができる。すなわち、ロータ２０は、一方が径方向に磁気配向される主マグネットであり、他方が周方向に磁気配向される補助マグネットであり、周方向に沿って交互に並ぶ第１マグネットおよび第２マグネットを備える場合に、一方のマグネット（例えば、第２マグネット）の一対の周端面同士が互いに平行であればよい。

【0037】

また、本実施形態では、補助マグネット９０の周方向寸法が、主マグネット８０の周方向寸法より小さい。反対側を向く一対の面の加工は、これらの面が非平行である場合に、それぞれの面同士の距離が近いほどに加工がより難しくなる。本実施形態では、補助マグネット９０の周方向寸法が小さい。このため、補助マグネット９０の第２周端面９３を互いに平行とし、主マグネット８０の第１周端面８３を非平行とすることで、ロータ２０全体を安価に製造できる。

【0038】

本実施形態によれば、補助マグネット９０の第２対向面９１が主マグネット８０の第１対向面８１よりもステータ３０の反対側に位置する。したがって、補助マグネット９０は、主マグネット８０と比較して、ステータ３０から離間して配置される。ハルバッハ配列されたロータ２０において、補助マグネット９０とステータ３０とが近接していると、駆動時のステータ３０の磁力によって、補助マグネット９０の減磁が顕著となりやすい。本実施形態によれば、補助マグネット９０をステータ３０から離間させることで補助マグネット９０の減磁を抑制できる。

【0039】

保持部７０は、樹脂材料からなる。保持部７０は、複数の主マグネット８０および複数の補助マグネット９０を埋め込む。これにより、保持部７０は、複数の主マグネット８０および複数の補助マグネット９０を保持する。

【0040】

主マグネット８０の第１対向面８１は、保持部７０からステータ側Ｒ１に露出する。主マグネット８０は、第１対向面８１において保持部７０を成形する金型の内側面に接触する。本実施形態のロータ２０のように、複数のマグネット（主マグネット８０および補助マグネット９０）がハルバッハ配列によって並べられる場合、主マグネット８０の位置精度がモータ１６の出力性能に大きな影響を与える。本実施形態によれば、主マグネット８０を、保持部７０を成形する金型の内側面に接触させることで、保持部７０の成形後の主マグネット８０の位置精度を高めることができ、モータ１６の出力性能を高めることができる。さらに、本実施形態によれば、第１対向面８１とステータ３０との間の磁束の流れを保持部７０が阻害することを抑制でき、モータ１６の出力性能を高めることができる。

【0041】

補助マグネット９０の第２対向面９１は、保持部７０に埋め込まれる。保持部７０の一部は、第２対向面９１と第１周端面８３とに囲まれた凹部３内に充填される。ここで、保持部７０において、凹部３内に充填される部分を、充填部７１と呼ぶ。本実施形態によれば、補助マグネット９０の第２対向面９１が充填部７１によって埋め込まれる。これにより、補助マグネット９０は、保持部７０によって強固に保持され、補助マグネット９０のステータ側Ｒ１への移動がより確実に抑制される。さらに、補助マグネット９０の第２対向面９１が保持部７０によって覆われることで、ステータ３０からの磁界が補助マグネット９０に与える影響を軽減することができ、補助マグネット９０の減磁を抑制できる。

【0042】

本実施形態において、凹部３の径方向の深さｄ（すなわち、径方向寸法）は、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。凹部３には、保持部７０の成形時に未硬化の樹脂材料が流動する。未硬化の樹脂材料の流動には、０．３ｍｍ以上の隙間が設けられることが好ましい。すなわち、本実施形態によれば、凹部３の径方向の深さｄを０．３ｍｍ以上とすることで、凹部３内に十分に樹脂材料を充填することができ、保持部７０による補助マグネット９０の保持を強固にすることができる。加えて、補助マグネット９０をステータ３０から離間させることができ、モータ１６の駆動時の補助マグネット９０の減磁を抑制できる。なお、凹部３の深さｄは、０．７ｍｍ以上とすることで、樹脂材料の充填をより確実にするとともに、補助マグネット９０の減磁をより確実に抑制することができ、さらに好ましい。

【0043】

本実施形態において、凹部３の径方向の深さｄは、主マグネット８０の径方向に沿う厚さ寸法Ｗ１の５０％未満である、ことが好ましい。凹部３の深さｄを厚さ寸法Ｗ１に対して５０％未満とすることで、補助マグネット９０の径方向に沿う厚さ寸法を一定程度確保することができ、補助マグネット９０の磁力を確保できる。

【0044】

本実施形態において、補助マグネット９０の径方向に沿う厚さ寸法Ｗ２は、主マグネット８０の径方向に沿う厚さ寸法Ｗ１の７０％以上であることが好ましい（Ｗ２／Ｗ１≧０．７）。補助マグネット９０の厚さ寸法Ｗ２が、主マグネット８０の厚さ寸法Ｗ１の７０％未満である場合、補助マグネット９０の磁力が不十分となりモータ１６のトルクが極端に低下する虞がある。本実施形態によれば、補助マグネット９０の厚さ寸法Ｗ２を、主マグネット８０の厚さ寸法Ｗ１の７０％以上とすることで、モータ１６のトルクを十分に確保できる。なお、補助マグネット９０の厚さ寸法Ｗ２を、主マグネット８０の厚さ寸法Ｗ１の９０％以上とすることで、さらにモータ１６のトルクを確保することが可能となり、より好ましい。

【0045】

なお、本明細書において、マグネットの径方向に沿う厚さ寸法とは、径方向において最も厚い部分の寸法を意味する。本実施形態の主マグネット８０の厚さ寸法は、周方向中央において最も大きくなる。このため、周方向中央における主マグネット８０の径方向の厚さが、本明細書の主マグネット８０の厚さ寸法Ｗ１である。

【0046】

図４は、軸方向（上下方向）に沿うロータ２０の断面図である。図４の断面は、補助マグネット９０を通過する。なお以下の説明において、「上側」および「下側」を、それぞれ回転軸Ｏを基準として「軸方向の一方側」、「軸方向他方側」と呼ぶ場合がある。

【0047】

保持部７０は、主マグネット８０（図４において不図示）および補助マグネット９０の上側に位置する上側環状部７２を有する。上側環状部７２は、回転軸Ｏを中心とする円環状である。上側環状部７２は、主マグネット８０および補助マグネット９０の上端面を埋め込む。充填部７１は、上側環状部７２から下側に延びる。

【0048】

上側環状部７２の上端面（軸方向一方側を向く端面）７２には、ゲート痕７０ｇが設けられる。ゲート痕７０ｇは、補助マグネット９０の直上に配置される。したがって、保持部７０を成形する金型（図示略）において、金型内に溶融樹脂を充填するためのゲートは、補助マグネット９０の直上に配置される。

【0049】

図４に示すように、補助マグネット９０は、上側（軸方向一方側）を向く上端面（軸方向端面）９５と、ステータ側Ｒ１を向く第２対向面９１と、反ステータ側Ｒ２を向く第２反対面９２と、を有する。また、上端面９５と第２対向面９１との角部には、第１面取り９６が設けられる。さらに、上端面９５と第２反対面９２との角部には、第２面取り９７が設けられる。第１面取り９６および第２面取り９７は、補助マグネット９０の成形工程の過程（例えば研磨工程）で、角部が欠損することを抑制する目的で設けられる。

【0050】

本実施形態において、第１面取り９６は、第２面取り９７より大きい。第１面取り９６は、第２対向面９１のステータ側Ｒ１に位置する凹部３に連なる。このため、第１面取り９６は、大きく確保されることで、ゲートから金型内に流入する溶融樹脂を凹部３内に円滑に誘導することができる。
なお、本実施形態のゲート痕７０ｇは、軸方向から見て、第１面取り９６と重なって配置される。このため、本実施形態では、ゲートから流入した溶融樹脂が第１面取り９６に直接的に接触し凹部３に流入するため、凹部３内の樹脂の充填率をさらに高めることができる。

【0051】

加えて、本実施形態によれば、第１面取り９６を第２面取り９７より大きくすることで、溶融樹脂が、補助マグネット９０に対して反ステータ側Ｒ２よりステータ側Ｒ１に流れ込みやすくなる。これにより、溶融樹脂の射出圧により補助マグネット９０が金型内で反ステータ側Ｒ２に押し付けられる。結果的に、補助マグネット９０とステータ３０との距離を確実に確保することができ、補助マグネット９０の減磁を抑制できる。

【0052】

さらに、本実施形態によれば、第１面取り９６と第２面取り９７との大きさが互いに異なることで、補助マグネット９０の向きを誤って組み付けることを抑制できる。すなわち、第１面取り９６と第２面取り９７とは、誤組み防止の目印として機能する。

【0053】

次に、ロータ２０の製造方法について説明する。
ロータ２０の製造方法は、樹脂成型工程と着磁工程とを有する。本実施形態において、樹脂成型工程および着磁工程は、この順で行われる。

【0054】

樹脂成型工程は、未着磁の主マグネット８０と未着磁の補助マグネット９０とを金型内に収容し、金型内に溶融樹脂を充填してこれらを樹脂モールドする工程である。樹脂が固化した後に、ロータ２０は金型から取り出される。

【0055】

着磁工程は、主マグネット８０および補助マグネット９０に着磁する工程である。
以下の説明において、未着磁の主マグネット８０を第１の磁性部材８０Ａと呼び、未着磁の補助マグネット９０を第２の磁性部材９０Ａと呼ぶ。

【0056】

着磁工程は、同極着磁工程と異極着磁工程とを有する。
図５は、同極着磁工程を示す模式図である。また、図６は、異極着磁工程を示す模式図である。

【0057】

同極着磁工程は、第２の磁性部材９０Ａに着磁し第２の磁性部材９０Ａの磁気配向を周方向Ｃとする工程である。第２の磁性部材９０Ａは、同極着磁工程によって着磁されて永久磁石（補助マグネット９０）となる。
異極着磁工程は、第１の磁性部材８０Ａに着磁し第１の磁性部材８０Ａの磁気配向を径方向Ｒとする工程である。第１の磁性部材８０Ａは、異極着磁工程によって着磁されて永久磁石（主マグネット８０）となる。

【0058】

同極着磁工程および異極着磁工程は、着磁装置４によって行われる。着磁装置４は、４個の着磁ヨーク（第１着磁ヨーク４０Ａ、第２着磁ヨーク４０Ｂ、第３着磁ヨーク４０Ｃおよび第４着磁ヨーク４０Ｄ）を有する。４個の着磁ヨークは、着磁電源（不図示）に接続されている。なお、本実施形態の着磁装置は４個の着磁ヨークを用いている。しかしながら、着磁装置は、例えば、全ての第１の磁性部材８０Ａと全ての第２の磁性部材９０Ａとを同時に着磁可能な個数の着磁ヨークを有してもよい。

【0059】

第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂとは、径方向Ｒに対向して配置される。第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂとは、一個の第１の磁性部材８０Ａの板厚方向の両側に配置される。第１着磁ヨーク４０Ａは径方向Ｒの外側に配置され、第２着磁ヨーク４０Ｂは径方向Ｒの内側に配置される。

【0060】

第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄとは、径方向Ｒに対向して配置されている。第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄとは、第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂが挟み込む第１の磁性部材８０Ａの隣の第１の磁性部材８０Ａの板厚方向の両側に配置される。第３着磁ヨーク４０Ｃは径方向Ｒの外側に配置され、第４着磁ヨーク４０Ｄは径方向Ｒの内側に配置される。

【0061】

図５に示すように、同極着磁工程において、対向する第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂに同極の磁場を発生させる。さらに、対向する第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄに同極の磁場を発生させる。このとき、第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄに発生させる磁場は、第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂに発生させる磁場と異極である。同極着磁工程により、第２の磁性部材９０Ａは、周方向Ｃに着磁される。なお、第２の磁性部材９０Ａを周方向Ｃにおいて反対方向に着磁させる場合、４個の着磁ヨーク４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄに発生させる磁場を上記と反対の極にすればよい。

【0062】

図６に示すように、異極着磁工程において、対向する第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂに異極の磁場を発生させることで、挟まれた第１の磁性部材８０Ａが一方向に着磁される（対向着磁）。同時に、対向する第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄに異極の磁場を発生させることで、挟まれた第１の磁性部材８０Ａが他方向に着磁される（対向着磁）。このとき、第３着磁ヨーク４０Ｃと第４着磁ヨーク４０Ｄとの間の磁場の向きは、第１着磁ヨーク４０Ａと第２着磁ヨーク４０Ｂとの間の磁場の向きと反対である。異極着磁工程では、全ての第１の磁性部材８０Ａに順次着磁を行う。

【0063】

着磁工程において、同極着磁工程と異極着磁工程とは、この順で交互に繰り返して行われる。着磁工程を完了させることで、ロータ２０が完成する。製造されたロータ２０は、別途製造されたステータ３０と組み合わされる。

【0064】

本実施形態のロータ２０の製造方法によれば、マグネット収容工程において、第１の磁性部材８０Ａおよび第２の磁性部材９０Ａが何れも未着磁である。このため、収容工程において、第１の磁性部材８０Ａと第２の磁性部材９０Ａとを互いに近接させて配置することができる。

【0065】

本実施形態によれば、主マグネット８０および補助マグネット９０は、樹脂成型工程において樹脂モールドされ保持部７０により固定される。保持部７０は、主マグネット８０および補助マグネット９０が互いに反発して離間することを抑制する。そのため、主マグネット８０と補助マグネット９０の配置の自由度を高めることができる。本実施形態においては、主マグネット８０と補助マグネット９０とが高密度に配置されている。これにより、ロータ２０の磁力が高められ、モータ１６のトルクが向上する。

【0066】

本実施形態のロータ２０の製造方法によれば、主マグネット８０の着磁は、対向着磁により実施される。このため、主マグネット８０の着磁工程（異極着磁工程）における漏れ磁束の発生が抑制され、主マグネット８０の着磁率を高めることができる。さらに、本実施形態のロータ２０の製造方法によれば、同極着磁工程の後に異極着磁工程が実施される。このため、補助マグネット９０の着磁工程における主マグネット８０の減磁を抑制できる。

【0067】

本実施形態において、アウターロータ型のモータ１６について説明した。しかしながら、インナーロータ型のモータについて、上記の構成を採用してもよい。

【0068】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0069】

３…凹部、１６…モータ、２０…ロータ、３０…ステータ、７０…保持部、８０…主マグネット、８１…第１対向面、８３…第１周端面、９０…補助マグネット、９１…第２対向面、９３…第２周端面、９５…上端面（軸方向端面）、９６…第１面取り（面取り）、９７…第２面取り（面取り）、Ｃ…周方向、ｄ…深さ（径方向寸法）、Ｏ…回転軸、Ｒ…径方向、Ｒ１…ステータ側、Ｗ１，Ｗ２…厚さ寸法

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】