JP2019068588A - ロータ - Google Patents

Abstract

【課題】磁気飽和を防止してモータ特性を向上させることのできるロータを提供する。【解決手段】上下方向に延びる中心軸を中心にステータの外周側を周方向に回転可能なロータ１であって、複数の磁極が周方向に交互に位置する磁石１３と、磁石の外周側に配置されるロータヨーク１２と、を備える。ロータヨークは、少なくとも、径方向の幅が広い幅広部１２１と、幅広部よりも径方向の幅が狭い幅狭部１２２と、を備え、磁極を構成する磁極部１３Ａ〜１３Ｃにおいて、磁極部の周方向中央部は、幅狭部に位置し、磁極部の周方向端部は、幅広部に位置する。【選択図】図３

Description

本発明は、モータに用いられるロータに関する。

従来のモータには、ロータがステータの外周側に位置する所謂アウタロータ型のモータが存在する。このような従来のモータの一例は、特許文献１に開示される。

特許文献１の電動機は、回転子が固定子の周囲外方に位置するアウタロータ型である。回転子は、フレームを有する。フレームは、磁性材をプレス加工によって有蓋円筒形の容器状に形成される。

フレームの周側部の内周面には、マグネットが全周に複数個、Ｎ，Ｓの磁性を交互に異ならせて配列される。マグネットの隣り合う部分からマグネットとフレームとの間にかけては、合成樹脂のモールドが施される。

特開２００３−２９９２８２号公報

上記特許文献１では、マグネットの外周面から流れる磁束は、当該マグネットに隣り合うマグネットのほうへ向かうにつれて増えてゆくため、隣り合うマグネット同士の間の箇所で磁束量が多くなる。ここで、フレームの径方向幅は一定であるため、隣り合うマグネット同士の間のフレームの箇所で磁束密度が大きくなる。

磁性体の特性として、磁束密度が一定以上となると磁気飽和が生じる。上記のように磁束密度が大きくなると、磁気飽和が生じ、磁束が一定以上流れなくなる。これにより、効率およびトルクなどのモータの特性面において不利な状態となる。

上記状況に鑑み、本発明は、磁気飽和を防止してモータ特性を向上させることのできるロータを提供することを目的とする。

本発明の例示的なロータは、上下方向に延びる中心軸を中心にステータの外周側を周方向に回転可能なロータであって、複数の磁極が周方向に交互に位置する磁石と、前記磁石の外周側に配置されるロータヨークと、を備え、前記ロータヨークは、少なくとも、径方向の幅が広い幅広部と、前記幅広部よりも径方向の幅が狭い幅狭部と、を備え、前記磁極を構成する磁極部において、前記磁極部の周方向中央部は、前記幅狭部に位置し、前記磁極部の周方向端部は、前記幅広部に位置する。

本発明の例示的なロータによれば、磁気飽和を防止してモータ特性を向上させることができる。

図１は、第１実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す上方からの斜視図である。 図２は、第１実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す下方からの斜視図である。 図３は、第１実施形態に係るロータおよびステータを軸方向に視た平面断面図である。 図４は、第２実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す上方からの斜視図である。 図５は、第２実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す下方からの斜視図である。 図６は、第３実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す上方からの斜視図である。 図７は、第３実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す下方からの斜視図である。 図８は、第３実施形態に係るロータおよびステータを軸方向に視た平面断面図である。 図９は、第４実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す上方からの斜視図である。 図１０は、第４実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す下方からの斜視図である。 図１１は、第４実施形態に係るロータおよびステータを軸方向に視た平面断面図である。 図１２は、第５実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す上方からの斜視図である。 図１３は、第５実施形態に係るロータおよびステータの構成を示す下方からの斜視図である。 図１４は、フレームをロータコアに対してカシメによって固定する構成を示す模式的な一部縦断面図である。 図１５は、磁石を単一とした場合のロータの一例を示す軸方向に視た平面断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本明細書では、上下方向に延びる中心軸と平行な方向を「軸方向」、中心軸に直交する方向を「径方向」、中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」とそれぞれ称する。但し、これらの方向の定義は、本実施形態に係るモータの使用時の向きを限定することを意図しない。

また、以下説明するロータおよびステータに関する実施形態はいずれも、所謂アウタロータ型のモータに含まれる構成についてである。

＜１．第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係るロータおよびステータについて説明する。図１は、第１実施形態に係るロータ１およびステータ２の構成を示す上方からの斜視図である。図２は、ロータ１およびステータ２の構成を示す下方からの斜視図である。図３は、ロータ１およびステータ２を軸方向に視た平面断面図である。

ロータ１は、中心軸Ｃを中心にステータ２の外周側を周方向に回転可能である。従って、ロータ１およびステータ２を含んだモータは、アウタロータ型である。

ステータ２は、ステータコア２１と、インシュレータ２２と、コイル２３と、を有する。

ステータコア２１は、磁性鋼板を軸方向に積層して構成される。ステータコア２１は、コアバック２１１と、ティース２１２と、を有する。コアバック２１１は、軸方向に延びる円筒形状である。ティース２１２は、コアバック２１１の外周面から径方向外側へ複数突出する。ティース２１２は、径方向に延びる基部２１２Ａと、基部２１２Ａの径方向外側端部から周方向両側へ拡がる拡大部２１２Ｂと、を有する。すなわち、ティース２１２は、軸方向から視た平面断面で略Ｔ字状を有する。

インシュレータ２２は、絶縁材から形成され、上インシュレータと下インシュレータから構成される。上インシュレータと下インシュレータは、ステータコア２１を上下から挟み込む。インシュレータ２２は、基部２１２Ａの上下面および周方向両側面を覆いつつ、拡大部２１２Ｂの径方向内側面を覆う。

コイル２３は、各基部２１２Ａの外周に、インシュレータ２２を介して導線を巻き回して構成される。すなわち、コイル２３は、ティース２１２の個数と同じ数だけ配置される。

ロータ１は、天板フレーム１１と、ロータコア１２と、複数の磁石１３と、を有する。

天板フレーム１１は、円板状であり、炭素鋼等により形成される。ロータコア１２は、天板フレーム１１の下方に配置される。ロータコア１２は、径方向内側が開口した軸方向に延びる略円筒形状を有する。ロータコア１２は、磁性鋼板を軸方向に積層して構成され、ロータヨークに相当する。

複数の磁石１３は、ロータコア１２の内周面に沿って周方向に配置される。磁石１３の外周面および磁石１３の内周面は、ともに中心軸Ｃを中心とした円弧状である。ロータコア１２の内周面は、中心軸Ｃを中心とした円状である。磁石１３の外周面の周方向全体は、ロータコア１２の内周面に接触する。磁石１３は、ロータコア１２の内周面に接着剤等によって固定される。

天板フレーム１の径方向中央部には孔部１１１が形成される。孔部１１１に軸方向に延びる不図示のシャフトが直接、あるいは、別部品を介して間接的に固定される。上記シャフトは、ステータコア２１の径方向中央部に設けられる軸方向に延びる貫通孔２１Ａ内部を通される。上記シャフトは、不図示の軸受部によって周方向に回転可能に保持される。コイル２３に電流が供給されることにより、コイル２３による磁界と磁石１３による磁界との相互作用によってロータ１はステータ２の外周側を回転する。このようにして、モータは駆動される。

周方向に隣り合う磁石１３の間には、隙間ＳＰが設けられる。各磁石１３の径方向外側はＮ極、Ｓ極のいずれかに着磁され、径方向内側は径方向外側と逆の磁極に着磁される。図３に示す磁極は、各磁石１３の径方向外側に着磁された磁極を示す。このように、磁石１３の径方向外側の磁極は、周方向に交互に配置される。各磁石１３は、磁極を構成する磁極部に相当する。

図３には、周方向に隣り合う３つの磁石１３を、代表的に磁極部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃとして示している。磁極部１３Ａの周方向一方側に磁極部１３Ｂが隣接し、磁極部１３Ａの周方向他方側に磁極部１３Ｃが隣接する。

ロータコア１２の径方向幅は、磁極部１３Ａの周方向中央部の位置から磁極部１３Ａの周方向一方側端部および周方向他方側端部へ向かうにつれて、漸次広くなる。これは、磁極部１３Ｂ，１３Ｃとロータコア１２の関係についても同様である。これにより、ロータコア１２には、径方向幅が広い幅広部１２１と、径方向幅が狭い幅狭部１２２とが形成される。幅広部１２１は、磁極部１３Ａ〜１３Ｃのうち隣り合う磁極部同士の間の箇所に配置される。幅狭部１２２は、磁極部１３Ａ〜１３Ｃの各周方向中央位置の箇所に配置される。磁極部１３Ａ〜１３Ｃ以外の磁極部とロータコア１２の関係についても同様であるので、幅広部１２１および幅狭部１２２が周方向に並んで形成される。

図３には、磁束Ｍを示す。ロータコア１２において、隣り合う磁極部のうち一方から他方へ向けて流れる磁束Ｍは、隣り合う磁極部同士の間の箇所で多くなるが、この箇所に幅広部１２１が配置されるので、磁束密度は低減される。従って、磁気飽和が生じることが防止され、磁石による磁束をより有効に利用できる。これにより、ロータ１を含んだモータの特性を向上させることができる。

すなわち、本実施形態に係るロータは、上下方向に延びる中心軸（Ｃ）を中心にステータ（２）の外周側を周方向に回転可能なロータ（１）であって、複数の磁極が周方向に交互に位置する磁石（１３）と、前記磁石の外周側に配置されるロータヨーク（１２）と、
を備える。前記ロータヨーク（１２）は、少なくとも、径方向の幅が広い幅広部（１２１）と、前記幅広部よりも径方向の幅が狭い幅狭部（１２２）と、を備える。前記磁極を構成する磁極部（１３Ａ〜１３Ｃ等）において、前記磁極部の周方向中央部は、前記幅狭部に位置し、前記磁極部の周方向端部は、前記幅広部に位置する。

このような構成によれば、磁石による磁束量が大きくなる、磁極部間の周方向位置において、ロータヨークの径方向幅を広くすることにより、磁束密度を低減し、磁気飽和が起こることを防止する。従って、磁石による磁束をより有効に利用でき、モータ特性を向上できる。

また、前記ロータヨークは、複数の鋼板を積層したロータコア（１２）である。ロータコアは、プレスによる打ち抜きによって形成した鋼板を軸方向に積層して構成するので、幅広部と幅狭部を備える形状は容易に成形できる。

また、前記幅広部（１２１）の外周面は、前記幅狭部（１２２）の外周面よりも径方向外側へ突出する。これにより、磁石の外周面と、ロータヨークの内周面をともに簡易な形状とし、磁石とロータヨークとの接触の精度を容易に向上できる。また、ロータヨークの外周面が突出する形状であるため、磁束の集中する箇所で磁束密度を低減できる。

なお、天板フレーム１１は、複数のリベットＲによってロータコア１２に固定される。リベットＲは、天板フレーム１１とロータコア１２を軸方向に貫通する。リベットＲは、各磁石１３の周方向中央位置に配置される。すなわち、ロータ（１）は、前記ロータヨーク（１２）に軸方向から挿入された固定部材（Ｒ）を更に備え、前記固定部材は、前記磁極部（１３Ａ〜１３Ｃ等）の周方向中央位置に配置される。

これにより、磁極部の周方向中央位置の箇所は磁束が少ないため、固定部材が磁束の流れに与える影響を抑制できる。

＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るロータおよびステータについて説明する。図４は、第２実施形態に係るロータ３およびステータ２の構成を示す上方からの斜視図である。図５は、ロータ３およびステータ２の構成を示す下方からの斜視図である。本実施形態におけるステータは、第１実施形態と同様のステータ２である。

ロータ３は、フレーム３１と、ロータコア１２と、磁石１３と、を有する。ロータコア１２および磁石１３の構成は、第１実施形態と同様である。

フレーム３１は、蓋部３１１と、複数の壁部３１２と、を有する。蓋部３１１は、天面を有する略円筒形状であり、上記天面の径方向中央には軸方向に貫通する孔部３１１Ａが形成される。

壁部３１２は、蓋部３１１の下面から下方へ向けて突出し、周方向に間隔を空けて配置される。すなわち、周方向に隣り合う壁部３１２同士の間には、スリットＳＬが設けられる。

蓋部３１１の厚みと壁部３１２の厚みは同じで一定であればよいので、フレーム３１は、例えば、炭素鋼等の鉄板に対して絞り加工を行うことで成形することが可能であり、成形は容易となる。

蓋部３１１は、ロータコア１２を上方から覆い、ロータコア１２の上面に載置される。孔部３１１Ａには、不図示のシャフトが固定される。ロータコア１２には、先述したように、幅広部１２１と、幅狭部１２２と、が形成される。壁部３１２は、幅狭部１２２を径方向外側から覆う位置に配置される。従って、幅広部１２１は、周方向に隣り合う壁部３１２の間に配置される。すなわち、幅広部１２１は、スリットＳＬを介して径方向外側へ露出する。ロータコア１２は、フレーム３に例えば接着剤により固定される。

このように本実施形態のロータ（３）は、ロータコア（１２）の径方向外側の少なくとも一部を覆うフレーム（３１）を更に備える。これにより、フレームにシャフトを固定することが可能となる。

また、本実施形態のロータ（３）では、ロータヨークは、複数の鋼板を積層したロータコア（１２）であり、ロータはフレーム（３１）を更に備える。前記フレーム（３１）は、前記ロータコアを軸方向一方側から覆う蓋部（３１１）と、前記蓋部から軸方向他方側に突出して周方向に並ぶ複数の壁部（３１２）と、を有し、前記ロータコアの前記幅広部（１２１）が、隣り合う前記壁部の間に配置される。

これにより、フレーム自体の作成は容易であり、フレームにシャフトを固定でき、フレームとロータコアの固定が壁部により容易となる。また、壁部の間においてロータコアの外周面が突出するので、なるべく突出させることで磁気回路特性を向上できる。また、壁部によって、ロータコアのフレームに対する周方向の位置決めが容易である。

また、幅広部（１２１）は、隣り合う磁極部（１３Ａ，１３Ｂ等）の周方向端部間の位置に周方向に向かうにつれて漸次径方向幅が広くなる。

＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るロータおよびステータについて説明する。図６は、第３実施形態に係るロータ４およびステータ２の構成を示す上方からの斜視図である。図７は、ロータ４およびステータ２の構成を示す下方からの斜視図である。図８は、ロータ４およびステータ２を軸方向に視た平面断面図である。本実施形態におけるステータは、第１実施形態のステータ２と同様である。

ロータ４は、フレーム４１と、ロータコア４２と、複数の磁石４３と、を有する。フレーム４１は、第２実施形態のフレーム３１と同様の構成であり、蓋部４１１と複数の壁部４１２とを有する。

複数の磁石４３は、ロータコア４２の内周面に沿って周方向に間隔を空けて配置される。磁石４３の外周面および磁石４３の内周面は、ともに中心軸Ｃを中心とした円弧状である。ロータコア４２の内周面は、中心軸Ｃを中心とした円状である。磁石４３の外周面の周方向全体は、ロータコア４２の内周面に接触する。磁石４３は、ロータコア４２の内周面に接着剤等によって固定される。

ロータコア４２は、径方向幅が広い幅広部４２１と、径方向幅が狭い幅狭部４２２と、を有する。幅広部４２１は、径方向幅が周方向に一定である。幅狭部４２２も、径方向幅が周方向に一定である。幅広部４２１の外周面は、幅狭部４２２の外周面よりも径方向外側へ突出する。

磁極部としての磁石４３の周方向端部は、幅広部４２１に位置する。また、磁石４３の周方向中央部は、幅狭部４２２に位置する。これにより、周方向に隣り合う磁石４３同士の間の箇所で磁束量は大きくなるが、幅広部を構成することで磁束密度を低減することができる。従って、磁気飽和が生じることを防止し、モータ特性を向上させることができる。

また、フレーム４１の蓋部４１１は、ロータコア４２を上方から覆う。ロータコア４２の外周面には、径方向内側へ凹む凹部４２Ａが形成される。凹部４２Ａは、周方向に隣り合う幅広部４２１に挟まれて配置され、幅狭部４２２により形成される。壁部４１２は、凹部４２Ａ内に配置される。すなわち、幅広部４２１は、隣り合う壁部４１２の間に配置される。壁部４１２は、ロータコア４２に接着剤等により固定される。

このような本実施形態によっても、第２実施形態と同様に、フレーム４１自体の作成は容易であり、フレーム４１にシャフトを固定でき、フレーム４１とロータコア４２の固定が壁部４１２により容易となる。また、壁部４１２の間においてロータコア４２の外周面が突出するので、なるべく突出させることで磁気回路特性を向上できる。また、壁部４１２によって、ロータコア４２のフレーム４１に対する周方向の位置決めが容易となる。

＜４．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るロータおよびステータについて説明する。図９は、第４実施形態に係るロータ５およびステータ２の構成を示す上方からの斜視図である。図１０は、ロータ５およびステータ２の構成を示す下方からの斜視図である。図１１は、ロータ５およびステータ２を軸方向に視た平面断面図である。本実施形態におけるステータは、第１実施形態のステータ２と同様である。

ロータ５は、中心軸Ｃを中心にステータ２の外周側を周方向に回転可能である。従って、ロータ５およびステータ２を含んだモータは、アウタロータ型である。

ロータ５は、天板フレーム５１と、ロータコア５２と、複数の磁石５３と、を有する。

天板フレーム５１は、円板状であり、炭素鋼等により形成される。ロータコア５２は、天板フレーム５１の下方に配置される。ロータコア５２は、径方向内側が開口した軸方向に延びる略円筒形状を有する。ロータコア５２は、磁性鋼板を軸方向に積層して構成され、ロータヨークに相当する。

複数の磁石５３は、ロータコア５２の内周面に沿って周方向に配置される。磁石５３の内周面は、中心軸Ｃを中心とした円弧状である。磁石５３の外周面は、磁石５３の周方向中央位置から周方向一方側端部および周方向他方側端部にそれぞれ向かうにつれて径方向位置が径方向内側に位置する。

ロータコア５２の内周面は、磁石５３の外周面の周方向全体と接触する。磁石５３は、ロータコア５２の内周面に接着剤等によって固定される。ロータコア５２の外周面は、中心軸Ｃを中心とする円状である。

天板フレーム５１の径方向中央部には孔部５１１が形成される。孔部５１１に軸方向に延びる不図示のシャフトが固定される。

周方向に隣り合う磁石５３の間には、隙間ＳＰが設けられる。各磁石５３の径方向外側はＮ極、Ｓ極のいずれかに着磁され、径方向内側は径方向外側と逆の磁極に着磁される。図１１に示す磁極は、各磁石５３の径方向外側に着磁された磁極を示す。このように、磁石５３の径方向外側の磁極は、周方向に交互に配置される。各磁石５３は、磁極を構成する磁極部に相当する。

図１１には、周方向に隣り合う磁石５３を、代表的に磁極部５３Ａ，５３Ｂとして示している。

磁極部５３Ａの外周面は、磁極部５３Ａの周方向中央位置から周方向一方端部に向かうにつれて径方向位置が径方向内側に位置する。磁極部５３Ｂの外周面は、磁極部５３Ｂの周方向中央位置から周方向他方端部に向かうにつれて径方向位置が径方向内側に位置する。これにより、磁極部５３Ａの周方向端部と磁極部５３Ｂの周方向端部が位置する箇所において、ロータコア５２の径方向幅は広くなり、径方向幅が広い幅広部５２１が形成される。また、磁極部５３Ａ，５３Ｂの各周方向中央位置の箇所では、ロータコア５２の径方向幅が狭くなり、幅狭部５２２が形成される。磁極部５３Ａ，５３Ｂ以外の磁極部とロータコア１２の関係についても同様であるので、幅広部５２１および幅狭部５２２が周方向に並んで形成される。

図１１には、磁束Ｍを示す。ロータコア５２において、隣り合う磁極部のうち一方から他方へ向けて流れる磁束Ｍは、隣り合う磁極部同士の間の箇所で多くなるが、この箇所に幅広部５２１が配置されるので、磁束密度は低減される。従って、磁気飽和が生じることが防止され、磁石による磁束をより有効に利用できる。これにより、ロータ５を含んだモータの特性を向上させることができる。

すなわち、本実施形態に係るロータは、上下方向に延びる中心軸（Ｃ）を中心にステータ（２）の外周側を周方向に回転可能なロータ（５）であって、複数の磁極が周方向に交互に位置する磁石（５３）と、前記磁石の外周側に配置されるロータヨーク（５２）と、
を備える。前記ロータヨーク（５２）は、少なくとも、径方向の幅が広い幅広部（５２１）と、前記幅広部よりも径方向の幅が狭い幅狭部（５２２）と、を備える。前記磁極を構成する磁極部（５３Ａ，５３Ｂ等）において、前記磁極部の周方向中央部は、前記幅狭部に位置し、前記磁極部の周方向端部は、前記幅広部に位置する。

このような構成によれば、磁石による磁束量が大きくなる、磁極部間の周方向位置において、ロータヨークの径方向幅を広くすることにより、磁束密度を低減し、磁気飽和が起こることを防止する。従って、磁石による磁束をより有効に利用でき、モータ特性を向上できる。

また、前記ロータヨークは、複数の鋼板を積層したロータコア（５２）である。ロータコアは、プレスによる打ち抜きによって形成した鋼板を軸方向に積層して構成するので、幅広部と幅狭部を備える形状は容易に成形できる。

また、前記磁石（５３）の外周面は、前記磁極部の周方向中央位置から周方向端部に向かうにつれて径方向位置が径方向内側に位置し、前記ロータヨーク（５２）の内周面は、前記磁石の外周面の周方向全体と接触する。

これにより、磁極部の周方向中央位置から周方向に離れるにつれて、ロータヨークの径方向幅を漸次広くすることができる。

また、前記ロータヨーク（５２）の外周面は、中心軸を中心とする円弧形状である。これにより、ロータ外径を大きくならないようにすることができる。

なお、天板フレーム５１は、複数のリベットＲによってロータコア５２に固定される。リベットＲは、天板フレーム５１とロータコア５２を軸方向に貫通する。リベットＲは、各磁石５３の周方向中央位置に配置される。すなわち、ロータ（５）は、前記ロータヨーク（５２）に軸方向から挿入された固定部材（Ｒ）を更に備え、前記固定部材は、前記磁極部（５３Ａ，５３Ｂ等）の周方向中央位置に配置される。

これにより、磁極部の周方向中央位置の箇所は磁束が少ないため、固定部材が磁束の流れに与える影響を抑制できる。

＜５．第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係るロータおよびステータについて説明する。図１２は、第４実施形態に係るロータ６およびステータ２の構成を示す上方からの斜視図である。図１３は、ロータ６およびステータ２の構成を示す下方からの斜視図である。本実施形態におけるステータは、第１実施形態のステータ２と同様である。

ロータ６は、フレーム６１と、ロータコア５２と、複数の磁石５３と、を有する。ロータコア５２および磁石５３については、第４実施形態と同様である。

フレーム６１は、天面部６１１と、壁部６１２と、を有する。天面部６１１は、円板状である。壁部６１２は、天面部６１１の外縁全周から下方へ向けて突出して形成される。すなわち、壁部６１２は、周方向に帯状に延びる。

天面部６１１は、ロータコア５２を上方から覆う。壁部６１２の内周面は、中心軸Ｃを中心とする円形状であり、ロータコア５２の外周面と周方向全体にわたって接触する。ロータコア５２の外周面は、壁部６１２の内周面と例えば接着剤により固定される。

天面部６１１の径方向中央には孔部６１１Ａが形成される。孔部６１１Ａに不図示のシャフトが固定される。

フレーム６１は、例えば炭素鋼等の鉄板に対して絞り加工を行うことで成形することが可能であり、成形は容易となる。

なお、本実施形態でも、ロータコア５２が幅広部５２１を有するので、磁気飽和を防止して、モータ特性を向上できることは第４実施形態と同様である。

＜６．フレームのロータコアへの固定について＞
なお、以上説明した実施形態のうち、フレームを用いる実施形態、すなわち第２、第３、および第５実施形態については、次のようにフレームをロータコアへ固定してもよい。

図１４は、フレームＦとロータコアＲＣの模式的な一部縦断面図であり、フレームＦをロータコアＲＣへカシメによって径方向に固定する状態を示す。ロータコアＲＣの外周面の一部には、径方向内側へ凹んで形成される凹部７０が形成される。フレームＦには、軸方向に延びる壁部の一部に切り欠きによって切片７１が設けられる。そして、切片７１が凹部７０内へ折り曲げられて収容されることで、フレームＦがロータコアＲＣに固定される。すなわち、凹部７０および切片７１は、フレームＦをロータコアＲＣに径方向に固定する固定部の一例である。

すなわち、第２実施形態であれば、フレーム３１の壁部３１２に上記切片７１を設け、ロータコア１２に凹部７０を設ける。これにより、切片７１は、幅狭部１２２に設けられた凹部７０内に収容される。従って、切片７１は、磁石１３の周方向中央位置に配置される。

また、第３実施形態であれば、フレーム４１の壁部４１２に上記切片７１を設け、ロータコア４２に凹部７０を設ける。これにより、切片７１は、幅狭部４２２に設けられた凹部７０内に収容される。従って、切片７１は、磁石４３の周方向中央位置に配置される。

また、第５実施形態であれば、フレーム６１の壁部６１２に上記切片７１を設け、ロータコア５２に凹部７０を設ける。このとき、凹部７０は、幅狭部５２２に設ける。従って、切片７１は、磁石５３の周方向中央位置に配置される。

すなわち、フレームをロータコアに径方向に固定する固定部（７０，７１）は、磁極部の周方向中央位置に配置される。これにより、ロータコアにおける磁極部の周方向中央位置の箇所では磁束量は少ないので、固定部が磁束の流れに与える影響を抑制できる。

なお、上記固定部は、他にも例えば、ピン止めを行う固定部であってもよい。

＜７．ロータコアにおける磁性鋼板の固定について＞
また、以上説明した実施形態において、ロータコアは磁性鋼板を軸方向に積層して構成されるが、軸方向に隣接する磁性鋼板同士は、カシメによって固定してもよい。より具体的には、隣接する磁性鋼板のうち、上方の磁性鋼板における下方に突出する凸部が、他方の磁性鋼板における下方に突出する凸部の内部に収容されて、上下の磁性鋼板が軸方向に固定される。

上記凸部であるカシメ部は、磁石の周方向中央位置に配置される。すなわち、軸方向に隣接する鋼板同士を固定するカシメ部は、磁極部の周方向中央位置に配置される。これにより、ロータコアにおける磁極部の周方向中央位置の箇所では磁束量は少ないので、カシメ部が磁束の流れに与える影響を抑制できる。

＜８．その他＞
以上、実施形態を説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。

例えば、以上説明した実施形態では、磁石は複数であったが、磁石は単一であってもよい。例えば、図１５は、先述した図３（第１実施形態）の構成において、磁石を単一に変更した例を示す。

図１５に示すロータでは、単一の磁石１３０が設けられる。磁石１３０は、軸方向から視て円環状である。磁石１３０は、周方向に並んで配置される複数の磁極部を有する。図１５には、代表的に磁極部１３０Ａ〜１３０Ｃを示す。

図１５に示す磁極は、各磁極部の径方向外側に着磁された磁極を示す。各磁極部の径方向外側と径方向内側は逆の磁極が着磁される。そして、磁極部の径方向外側の磁極は、周方向に交互に配置される。

磁極部の周方向中央部は、ロータコア１２の幅狭部１２２に位置する。磁極部の周方向端部は、ロータコア１２の幅広部１２１に位置する。これにより、ロータコア１２における磁極部が隣り合う箇所で磁束量は多くなるが、幅広部１２１によって磁束密度は低減し、磁気飽和を防止することができる。

また、ロータにロータコアは必ずしも設けなくてもよい。すなわち、先述したロータコア１２、４２、５２の形状を有し、蓋部をさらに有するフレームをロータに設けてもよい。この場合、フレームがロータヨークに相当する。

本発明は、あらゆる機器に搭載されるアウタロータ型のモータに利用することができる。

１・・・ロータ、１１・・・天板フレーム、１２・・・ロータコア、１２１・・・幅広部、１２２・・・幅狭部、１３・・・磁石、１３Ａ〜１３Ｃ・・・磁極部、２・・・ステータ、２１・・・ステータコア、２１１・・・コアバック、２１２・・・ティース、２２・・・インシュレータ、２３・・・コイル、３・・・ロータ、３１・・・フレーム、３１１・・・蓋部、３１２・・・壁部、４・・・ロータ、４１・・・フレーム、４１１・・・蓋部、４１２・・・壁部、５・・・ロータ、５１・・・天板フレーム、５２・・・ロータコア、５２１・・・幅広部、５２２・・・幅狭部、５３・・・磁石、５３Ａ、５３Ｂ・・・磁極部、６・・・ロータ、６１・・・フレーム、６１１・・・天面部、６１２・・・壁部、７０・・・凹部、７１・・・切片、１３０・・・磁石、１３０Ａ〜１３０Ｃ・・・磁極部、Ｒ・・・リベット、ＳＬ・・・スリット、Ｃ・・・中心軸、Ｍ・・・磁束

Claims (12)

1. 上下方向に延びる中心軸を中心にステータの外周側を周方向に回転可能なロータであって、
   複数の磁極が周方向に交互に位置する磁石と、
   前記磁石の外周側に配置されるロータヨークと、
   を備え、
   前記ロータヨークは、少なくとも、径方向の幅が広い幅広部と、前記幅広部よりも径方向の幅が狭い幅狭部と、を備え、
   前記磁極を構成する磁極部において、
   前記磁極部の周方向中央部は、前記幅狭部に位置し、
   前記磁極部の周方向端部は、前記幅広部に位置する、ロータ。
2. 前記ロータヨークは、複数の鋼板を積層したロータコアである、請求項１に記載のロータ。
3. 前記ロータコアの径方向外側の少なくとも一部を覆うフレームを更に備える、請求項２に記載のロータ。
4. 前記幅広部の外周面が前記幅狭部の外周面よりも径方向外側へ突出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。
5. 前記ロータヨークは、複数の鋼板を積層したロータコアであり、
   フレームを更に備え、
   前記フレームは、
   前記ロータコアを軸方向一方側から覆う蓋部と、
   前記蓋部から軸方向他方側に突出して周方向に並ぶ複数の壁部と、を有し、
   前記ロータコアの前記幅広部が、隣り合う前記壁部の間に配置される、請求項４に記載のロータ。
6. 前記幅広部は、隣り合う前記磁極部の周方向端部間の位置に周方向に向かうにつれて漸次径方向幅が広くなる、請求項５に記載のロータ。
7. 前記幅広部は、径方向幅が周方向に一定である、請求項５に記載のロータ。
8. 前記磁石の外周面は、前記磁極部の周方向中央位置から周方向端部に向かうにつれて径方向位置が径方向内側に位置し、
   前記ロータヨークの内周面は、前記磁石の外周面の周方向全体と接触する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。
9. 前記ロータヨークの外周面は、中心軸を中心とする円弧形状である、請求項８に記載のロータ。
10. 前記ロータヨークに軸方向から挿入された固定部材を更に備え、
    前記固定部材は、前記磁極部の周方向中央位置に配置される、請求項１または請求項２に記載のロータ。
11. 前記フレームを前記ロータコアに径方向に固定する固定部は、前記磁極部の周方向中央位置に配置される、請求項３に記載のロータ。
12. 軸方向に隣接する前記鋼板同士を固定するカシメ部は、前記磁極部の周方向中央位置に配置される、請求項２に記載のロータ。

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