WO2020008979A1 - ロータおよびモータ - Google Patents

Abstract

本発明のロータの一つの態様は、中心軸を有するシャフトと、シャフトと固定されるロータコアと、ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列する複数のマグネット部と、を備える。複数のマグネット部は、第１マグネット部と、第１マグネット部の径方向外側面の径方向位置に比べて、径方向外側面の径方向位置が、径方向内側である第２マグネット部と、を有する。第１マグネット部と第２マグネット部とが軸方向に並ぶ。

Description

ロータおよびモータ

　本発明は、ロータおよびモータに関する。

　一般に、モータは、ロータとステータとを有する。ロータは、少なくとも１つの磁石を有する。モータが発する振動および騒音を低減するには、コギングトルクおよびトルクリップルの両方を低減させる必要がある。

　従来のモータは、位相反転を発生させる突起やスキューを設けることで、コギングトルクを低減していた。スキューについては、例えば日本国公開公報特開２０１４－１２１２６５号公報に開示されている。また、誘起電圧の正弦波率を高くすることで、トルクリップルを低減していた。

日本国公開公報：特開２０１４－１２１２６５号公報

　コギングトルクは、スキューを掛けることで、逆位相を発生させてキャンセルさせるのが一般的な対策だが、スキューを掛けることでトルク低下を招くという課題があった。また、スキュー角に対してコギングトルクとトルクリップルとは背反の関係にあり、コギングトルクおよびトルクリップルを両方ともに低減させることは難しい。

　本発明は、上記事情に鑑みて、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できるロータおよびモータを提供することを目的の一つとする。

　本発明のロータの一つの態様は、中心軸を有するシャフトと、前記シャフトと固定されるロータコアと、前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列する複数のマグネット部と、を備え、複数の前記マグネット部は、第１マグネット部と、前記第１マグネット部の径方向外側面の径方向位置に比べて、径方向外側面の径方向位置が、径方向内側である第２マグネット部と、を有し、前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とが軸方向に並ぶ。

　また、本発明の一つの態様は、上述のロータと、前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備えるモータであって、前記ステータは、前記中心軸を中心とする環状のコアバックと、前記コアバックの径方向内側面から径方向内側に延び、周方向に互いに間隔をあけて配置され、前記マグネット部と径方向に対向する複数のティースと、を有し、前記第１マグネット部の径方向外側面と、前記ティースの径方向内側面との間の径方向の隙間に比べて、前記第２マグネット部の径方向外側面と、前記ティースの径方向内側面との間の径方向の隙間が大きい。

　本発明の一つの態様のロータおよびモータによれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。

図１は、一実施形態のロータおよびモータの断面模式図である。 図２は、一実施形態のロータの斜視図である。 図３は、図１のIII-III断面の一部を示す拡大断面図である。 図４は、図１のIV-IV断面の一部を示す拡大断面図である。 図５は、一実施形態のモータのコギングトルクの波形を示すグラフである。 図６は、一実施形態のモータのトルクリップルの波形を示すグラフである。 図７は、一実施形態のモータを用いた電動パワーステアリング装置を示す模式図である。 図８は、一実施形態のロータおよびモータの変形例を示す断面模式図である。 図９は、一実施形態の変形例のロータを示す斜視図である。 図１０は、図９のロータの第１の部分の横断面の一部を示す拡大断面図である。 図１１は、図９のロータの第２の部分の横断面の一部を示す拡大断面図である。

　以下の説明においては、中心軸Ｊの軸方向、すなわち上下方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。本実施形態において、上側（＋Ｚ）は、軸方向一方側に相当し、下側（－Ｚ）は、軸方向他方側に相当する。なお、上下方向、上側および下側とは、単に各部の相対位置関係を説明するための名称であり、実際の配置関係等は、これらの名称で示される配置関係等以外の配置関係等であってもよい。

　図１に示すように、本実施形態のモータ１０は、ロータ２０と、ステータ３０と、ハウジング１１と、複数のベアリング１５，１６と、を備える。図１～図４に示すように、ロータ２０は、中心軸Ｊを有するシャフト２１と、ロータコア２２と、複数のマグネット部２３，２４と、を備える。

　シャフト２１は、中心軸Ｊに沿って上下方向に延びる。本実施形態の例では、シャフト２１が、軸方向に延びる円柱状である。シャフト２１は、複数のベアリング１５，１６により、中心軸Ｊ回りに回転自在に支持される。複数のベアリング１５，１６は、軸方向に互いに間隔をあけて配置され、ハウジング１１に支持される。ハウジング１１は、筒状である。

　シャフト２１は、ロータコア２２に対して、圧入や接着などによって固定される。つまりロータコア２２は、シャフト２１と固定される。なお、シャフト２１は、ロータコア２２に対して、樹脂部材などを介して固定されてもよい。すなわち、シャフト２１は、ロータコア２２と直接または間接的に固定される。シャフト２１は、上記円柱状に限らず、例えば筒状でもよい。

　ロータコア２２は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。ロータコア２２は、筒状である。ロータコア２２は、軸方向から見て、外形が多角形状である。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ複数の取付け面部２２ａを有する。本実施形態の例では、ロータコア２２の外形が、８角形状である。ロータコア２２の径方向外側面は、周方向に並ぶ８つの取付け面部２２ａを有する。取付け面部２２ａは、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。取付け面部２２ａは、径方向外側から見て、四角形状である。取付け面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面において、軸方向に延びる。取付け面部２２ａは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。本実施形態の例では、取付け面部２２ａの軸方向の長さが、周方向の長さよりも大きい。

　ロータコア２２は、貫通孔２２ｈと、孔部２２ｂと、溝部２２ｃと、を有する。軸方向から見て、貫通孔２２ｈは、ロータコア２２の中心部に配置される。貫通孔２２ｈは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。貫通孔２２ｈには、シャフト２１が挿入される。

　孔部２２ｂは、ロータコア２２を軸方向に貫通する。孔部２２ｂは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。本実施形態の例では、孔部２２ｂが、ロータコア２２に周方向に等間隔に配列する。軸方向から見て、孔部２２ｂは、円形状である。ただしこれに限らず、軸方向から見て、孔部２２ｂは、円形状以外の例えば多角形状や楕円形状等であってもよい。本実施形態によれば、孔部２２ｂによりロータコア２２を肉抜きして、ロータコア２２の軽量化および材料費削減を図ることができる。

　溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面から径方向内側に窪み、軸方向に延びる。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面に、軸方向全長にわたって配置される。溝部２２ｃは、ロータコア２２の径方向外側面において、周方向に隣り合う一対の取付け面部２２ａ同士の間に配置され、径方向外側に開口する。溝部２２ｃは、ロータコア２２に周方向に互いに間隔をあけて複数配置される。溝部２２ｃは、ロータコア２２に周方向に等間隔に配列する。溝部２２ｃは、径方向外側に向かうにしたがい溝幅が小さくなる。軸方向から見て、溝部２２ｃは、くさび形状である。なお、軸方向から見て、溝部２２ｃは、くさび形状以外の形状であってもよい。

　マグネット部２３，２４は、永久磁石である。マグネット部２３，２４は、ロータコア２２の径方向外側面に複数設けられる。複数のマグネット部２３，２４は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列する。マグネット部２３，２４は、取付け面部２２ａに設けられる。本実施形態の例では、軸方向に配列するマグネット部２３，２４同士は、軸方向に互いに隙間をあけずに配置される。周方向に配列するマグネット部２３，２４同士は、周方向に互いに間隔をあけて配置される。周方向に隣り合う一対のマグネット部２３，２４同士の間には、溝部２２ｃが配置される。

　マグネット部２３，２４は、板状である。マグネット部２３，２４の板面は、径方向を向く。マグネット部２３，２４は、径方向から見て、四角形状である。軸方向から見て、マグネット部２３，２４は、周方向の長さが径方向の長さよりも大きい。マグネット部２３，２４は、マグネット部２３，２４の周方向の両端部から、周方向の中央部側（周方向の内側）に向かうにしたがい、径方向の厚さが大きくなる。

　軸方向から見て、マグネット部２３，２４の径方向内側面は、直線状である。マグネット部２３，２４の径方向内側面は、径方向に垂直な方向に広がる平面状である。マグネット部２３，２４の径方向内側面は、径方向内側から見て、四角形状である。マグネット部２３，２４の径方向内側面は、取付け面部２２ａと接触する。

　軸方向から見て、マグネット部２３，２４の径方向外側面は、凸曲線状である。マグネット部２３，２４の径方向外側面は、軸方向から見て径方向外側に凸となる曲面状である。マグネット部２３，２４の各径方向外側面は、互いに同じ形状である。本実施形態では、軸方向から見て、マグネット部２３の径方向外側面の曲率半径と、マグネット部２４の径方向外側面の曲率半径とが、互いに同じである。マグネット部２３，２４の径方向外側面は、径方向外側から見て、四角形状である。マグネット部２３，２４の径方向外側面は、ステータ３０の後述するティース３１ｂと径方向に対向する。マグネット部２３，２４の径方向外側面のうち、周方向の両端部の径方向位置は、周方向の中央部の径方向位置よりも、径方向内側である。マグネット部２３，２４の径方向外側面は、周方向の中央部が最も径方向外側に位置し、周方向の中央部から周方向の両側（一方側および他方側）に向かうにしたがい、径方向内側に位置する。

　複数のマグネット部２３，２４は、第１マグネット部２３と、第２マグネット部２４と、を有する。第１マグネット部２３は、ロータコア２２の径方向外側面に、複数設けられる。第２マグネット部２４は、ロータコア２２の径方向外側面に、複数設けられる。本実施形態の例では、第１マグネット部２３の軸方向の長さと、第２マグネット部２４の軸方向の長さとが、互いに同じである。第１マグネット部２３の周方向の長さと、第２マグネット部２４の周方向の長さとが、互いに同じである。

　本実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面のうち、第１マグネット部２３が配置される部分の径方向位置と、第２マグネット部２４が配置される部分の径方向位置とは、互いに同じである。すなわち、第１マグネット部２３が配置される取付け面部２２ａの径方向位置と、第２マグネット部２４が配置される取付け面部２２ａの径方向位置とは、互いに同じである。本実施形態によれば、取付け面部２２ａに取り付けられるマグネット部２３，２４の種類にかかわらず、取付け面部２２ａが径方向の所定位置に配置されるので、ロータコア２２の構造を簡素化できる。

　そして本実施形態では、第１マグネット部２３の径方向の厚さに比べて、第２マグネット部２４の径方向の厚さが小さい。第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａの径方向位置に比べて、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａの径方向位置は、径方向内側である。第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａにおける周方向の中央部に対して、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａにおける周方向の中央部は、径方向内側に位置する。第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａにおける周方向の両端部に対して、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａにおける周方向の両端部は、径方向内側に位置する。中心軸Ｊに垂直な横断面において、第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａのうち最も径方向外側に位置する部分（本実施形態では周方向の中央部）を通り、中心軸Ｊを中心として周方向に延びる仮想円ＶＣに対して、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａは、その全体が径方向内側に配置される。

　第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とは、軸方向に並ぶ。軸方向から見て、第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とは、互いに重なって配置される。本実施形態において、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とは、それぞれの周方向の中心部同士が、軸方向から見て互いに重なって配置される。また、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とは、それぞれの周方向の両端部同士が、軸方向から見て互いに重なって配置される。すなわち、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３および第２マグネット部２４において、第１マグネット部２３の周方向の一方側の端部と、第２マグネット部２４の周方向の一方側の端部とは、軸方向から見て互いに重なる。また、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３および第２マグネット部２４において、第１マグネット部２３の周方向の他方側の端部と、第２マグネット部２４の周方向の他方側の端部とは、軸方向から見て互いに重なる。このため、複数のマグネット部２３，２４にスキューは掛けられておらず、第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とは、軸方向に真っ直ぐに配列する。

　ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分（第１の段、第１の領域）Ｓ１では、第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とが、周方向に交互に配列する。第１の部分Ｓ１において、マグネット部２３，２４は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１と異なる第２の部分（第２の段、第２の領域）Ｓ２では、第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とが、周方向に交互に配列する。第２の部分Ｓ２において、マグネット部２３，２４は、ロータコア２２の径方向外側面に、周方向に等間隔に複数配置される。つまり、ロータコア２２の径方向外側面は、第１の部分Ｓ１と、第２の部分Ｓ２と、を有する。そして、軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第１マグネット部２３と、第２の部分Ｓ２の第２マグネット部２４とは、重なって配置される。軸方向から見て、第１の部分Ｓ１の第２マグネット部２４と、第２の部分Ｓ２の第１マグネット部２３とは、重なって配置される。軸方向に並ぶ第１マグネット部２３および第２マグネット部２４のうち、第１マグネット部２３は、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２のいずれか一方に配置され、第２マグネット部２４は、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２のいずれか他方に配置される。

　第１マグネット部２３の周方向の両端と、取付け面部２２ａの周方向の両端部とは、径方向から見て重なって配置される。本実施形態の例では、取付け面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第１マグネット部２３の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、取付け面部２２ａの周方向の長さが、第１マグネット部２３の周方向の長さよりも大きい。

　第２マグネット部２４の周方向の両端と、取付け面部２２ａの周方向の両端部とは、径方向から見て重なって配置される。本実施形態の例では、取付け面部２２ａの周方向の両端の各周方向位置が、第２マグネット部２４の周方向の両端の各周方向位置よりも、それぞれ僅かに周方向の外側に配置される。つまり、取付け面部２２ａの周方向の長さが、第２マグネット部２４の周方向の長さよりも大きい。

　図５は、本実施形態のロータ２０を備えるモータ１０の、コギングトルクの波形を示すグラフである。図５に示すように、本実施形態によれば、マグネット部２３，２４にスキューを掛けなくても、コギングトルクに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するコギングトルクの波形Ｃ１と、第２の部分Ｓ２に発生するコギングトルクの波形Ｃ２とが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成コギングトルク波形ＣＳの変動幅（合成コギングトルク波形ＣＳの最大値と最小値との差）を、小さく抑えることができる。図６は、本実施形態のモータ１０の、トルクリップルの波形を示すグラフである。図６に示すように、本実施形態によれば、トルクリップルに逆位相を発生させることができる。すなわち、第１の部分Ｓ１に発生するトルクリップルの波形Ｔ１と、第２の部分Ｓ２に発生するトルクリップルの波形Ｔ２とが、互いに逆位相で生じるため、これらが互いに打ち消し合い、合成トルクリップル波形ＴＳの変動幅（合成トルクリップル波形ＴＳの最大値と最小値との差）を、小さく抑えることができる。したがって本実施形態によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。そして、モータ１０が発する振動および騒音を低減できる。

　本実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される。すなわち、第１の部分Ｓ１の数と第２の部分Ｓ２の数との和が偶数となり、かつ第１の部分Ｓ１と第２の部分Ｓ２とが軸方向に交互に配列する。これにより、コギングトルクおよびトルクリップルを低減できるという上述の作用効果が、より安定して得られやすくなる。本実施形態の例では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に並んで１つずつ配置される。このため、簡単な構造によって、上述の作用効果が得られる。

　図１に示すように、ステータ３０は、ステータコア３１と、インシュレータ３０Ｚと、複数のコイル３０Ｃと、を有する。ステータコア３１は、中心軸Ｊを中心とする環状である。ステータコア３１は、ロータ２０の径方向外側においてロータ２０を囲む。ステータコア３１は、ロータ２０と径方向に隙間をあけて対向する。すなわち、ステータ３０は、ロータ２０と径方向に隙間をあけて対向する。ステータコア３１は、例えば、複数の電磁鋼板が軸方向に積層されて構成される積層鋼板である。

　ステータコア３１は、コアバック３１ａと、複数のティース３１ｂと、を有する。つまり、ステータ３０は、コアバック３１ａと、複数のティース３１ｂと、を有する。コアバック３１ａは、中心軸を中心とする環状である。コアバック３１ａの径方向外側面は、ハウジング１１の周壁部の内周面と固定される。ティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面３１ｃから径方向内側に延びる。複数のティース３１ｂは、コアバック３１ａの径方向内側面３１ｃに、周方向に互いに間隔をあけて配置される。本実施形態では、複数のティース３１ｂが、周方向に等間隔に配列する。複数のティース３１ｂは、マグネット部２３，２４と径方向に対向する。すなわち、ティース３１ｂの径方向内側面は、マグネット部２３，２４の径方向外側面に、径方向外側から対向する。第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａと、ティース３１ｂの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法Ｇ１に比べて、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａと、ティース３１ｂの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法Ｇ２が大きい。これにより上述した作用効果が得られる。すなわち、本実施形態によれば、トルク低下を抑制しつつコギングトルクを低減でき、かつ、トルクリップルを低減できる。

　インシュレータ３０Ｚは、ステータコア３１に装着される。インシュレータ３０Ｚは、ティース３１ｂを覆う部分を有する。インシュレータ３０Ｚの材料は、例えば樹脂などの絶縁材料である。

　コイル３０Ｃは、ステータコア３１に取り付けられる。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介してステータコア３１に装着される。複数のコイル３０Ｃは、インシュレータ３０Ｚを介して各ティース３１ｂに導線が巻き回されることで構成される。

　次に、本実施形態のモータ１０を搭載する装置の一例について説明する。本実施形態においては、モータ１０を電動パワーステアリング装置に搭載した例について説明する。

　図７に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、自動車の車輪の操舵機構に搭載される。電動パワーステアリング装置１００は、操舵力を油圧により軽減する装置である。本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、モータ１０と、操舵軸１１４と、オイルポンプ１１６と、コントロールバルブ１１７と、を備える。

　操舵軸１１４は、ステアリング１１１からの入力を、車輪１１２を有する車軸１１３に伝える。オイルポンプ１１６は、車軸１１３に油圧による駆動力を伝えるパワーシリンダ１１５に油圧を発生させる。コントロールバルブ１１７は、オイルポンプ１１６のオイルを制御する。電動パワーステアリング装置１００において、モータ１０は、オイルポンプ１１６の駆動源として搭載される。

　本実施形態の電動パワーステアリング装置１００は、本実施形態のモータ１０を備える。このため、上述のモータ１０と同様の効果を奏する電動パワーステアリング装置１００が得られる。

　なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。

　前述の実施形態では、ロータコア２２の径方向外側面に、第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が、軸方向に並んで１つずつ配置される例を挙げたが、これに限らない。ロータコア２２の径方向外側面に、少なくとも１つの第１の部分Ｓ１および少なくとも１つの第２の部分Ｓ２が、軸方向に並んで計３つ配置されてもよい。このように、軸方向に第１の部分Ｓ１および第２の部分Ｓ２が計３つ並んで配置される場合にも、本発明による作用効果が得られる。

　前述の実施形態では、マグネット部２３，２４の径方向内側面が、径方向に垂直な方向に広がる平面状である例を挙げたが、これに限らない。軸方向から見て、マグネット部２３，２４の径方向内側面は、凹曲線状であってもよい。すなわち、マグネット部２３，２４の径方向内側面は、軸方向から見て径方向外側に窪む曲面状であってもよい。そして、板状のマグネット部２３，２４には、軸方向から見て周方向に円弧状に延びる（弓型の）マグネット部２３，２４も含まれる。また、板状のマグネット部２３，２４には、軸方向から見て弓型以外の形状等も含まれる。同様に、取付け面部２２ａは、径方向に垂直な方向に広がる平面状に限らない。例えば、マグネット部２３，２４の径方向内側面が、軸方向から見て径方向外側に窪む曲面状である場合には、取付け面部２２ａは、軸方向から見て径方向外側に凸となる曲面状であってもよい。

　前述の実施形態では、第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａと、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａとが、互いに同じ形状である。そして、径方向外側面２３ａ，２４ａは、それぞれ、周方向の中央部が最も径方向外側に位置する。ただしこれに限らず、径方向外側面２３ａ，２４ａのうち、最も径方向外側に位置する部分が、径方向外側面２３ａ，２４ａの周方向の中央部以外の部分であってもよい。すなわち、径方向外側面２３ａ，２４ａのうち、最も径方向外側に位置する部分が、周方向の中央部よりも周方向の一方側に位置する部分であってもよく、周方向の中央部よりも周方向の他方側に位置する部分であってもよい。この場合も、本発明による作用効果が得られる。

　図８に示す変形例のように、ロータコア２２の径方向外側面のうち、第１マグネット部２３が配置される部分の径方向位置と、第２マグネット部２４が配置される部分の径方向位置とが、互いに異なっていてもよい。すなわち、第１マグネット部２３が配置される取付け面部２２ａの径方向位置と、第２マグネット部２４が配置される取付け面部２２ａの径方向位置とが、互いに異なる。詳しくは、ロータコア２２の径方向外側面のうち、第１マグネット部２３が配置される部分の径方向位置に比べて、第２マグネット部２４が配置される部分の径方向位置が、径方向内側である。そして、第１マグネット部２３の径方向の厚さと、第２マグネット部２４の径方向の厚さとが、互いに同じである。したがって、第１マグネット部２３の径方向外側面２３ａの径方向位置に比べて、第２マグネット部２４の径方向外側面２４ａの径方向位置は、径方向内側である。この変形例によれば、第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とを部品共通化しつつ、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。

　図９～図１１に示すロータ２０の変形例のように、ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１では、第１マグネット部２３および第２マグネット部２４のいずれか一方が周方向に配列し、ロータコア２２の径方向外側面のうち、軸方向に沿う第２の部分Ｓ２では、第１マグネット部２３および第２マグネット部２４のいずれか他方が周方向に配列してもよい。図示の例では、第１の部分Ｓ１に、複数の第１マグネット部２３が周方向に配列し、第２の部分Ｓ２に、複数の第２マグネット部２４が周方向に配列する。なお、第１の部分Ｓ１に、複数の第２マグネット部２４が周方向に配列し、第２の部分Ｓ２に、複数の第１マグネット部２３が周方向に配列してもよい。この変形例においても、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３と第２マグネット部２４との、各径方向外側面２３ａ，２４ａの径方向位置が互いに異なるので、前述の実施形態と同様の作用効果が得られる。

　前述の実施形態および変形例では、軸方向に並ぶ第１マグネット部２３と第２マグネット部２４とが、互いに別部材とされているが、これに限らない。軸方向に並ぶ第１マグネット部２３および第２マグネット部２４が、単一の部材の部分であってもよい。すなわち、軸方向に並ぶ第１の部分Ｓ１の第１マグネット部２３と第２の部分Ｓ２の第２マグネット部２４が、単一の部材の部分である。また、軸方向に並ぶ第１の部分Ｓ１の第２マグネット部２４と第２の部分Ｓ２の第１マグネット部２３が、単一の部材の部分である。詳しくは、ロータコア２２の径方向外側面の複数の取付け面部２２ａに、取付け面部２２ａの軸方向の全長にわたって延びるマグネット部材がそれぞれ設けられる。そして、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１に第１マグネット部２３が配置されるマグネット部材は、第２の部分Ｓ２に第２マグネット部２４が配置される。すなわちこの場合、マグネット部材のうち、第１の部分Ｓ１が第１マグネット部２３に相当し、第２の部分Ｓ２が第２マグネット部２４に相当する。また、軸方向に沿う第１の部分Ｓ１に第２マグネット部２４が配置されるマグネット部材は、第２の部分Ｓ２に第１マグネット部２３が配置される。すなわちこの場合、マグネット部材のうち、第１の部分Ｓ１が第２マグネット部２４に相当し、第２の部分Ｓ２が第１マグネット部２３に相当する。複数のマグネット部材は、１種類のマグネット部材である。本実施形態によれば、部品点数を削減でき、製造が容易である。

　前述の実施形態では、モータ１０が電動パワーステアリング装置１００に搭載される一例を挙げたが、これに限らない。モータ１０は、例えば、ポンプ、ブレーキ、クラッチ、掃除機、ドライヤ、シーリングファン、洗濯機および冷蔵庫などの多様な機器に用いることができる。

　その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。

　１０…モータ、２０…ロータ、２１…シャフト、２２…ロータコア、２３…第１マグネット部（マグネット部）、２３ａ，２４ａ…径方向外側面、２４…第２マグネット部（マグネット部）、３０…ステータ、３１ａ…コアバック、３１ｂ…ティース、３１ｃ…径方向内側面、Ｇ１，Ｇ２…径方向の隙間の寸法、Ｊ…中心軸、Ｓ１…第１の部分、Ｓ２…第２の部分

Claims (12)

1. 　中心軸を有するシャフトと、
   　前記シャフトと固定されるロータコアと、
   　前記ロータコアの径方向外側面に、周方向および軸方向にそれぞれ配列する複数のマグネット部と、を備え、
   　複数の前記マグネット部は、
   　第１マグネット部と、
   　前記第１マグネット部の径方向外側面の径方向位置に比べて、径方向外側面の径方向位置が、径方向内側である第２マグネット部と、を有し、
   　前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とが軸方向に並ぶ、ロータ。
2. 　請求項１に記載のロータであって、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とが周方向に交互に配列し、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とが周方向に交互に配列する、ロータ。
3. 　請求項１に記載のロータであって、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う第１の部分では、前記第１マグネット部および前記第２マグネット部のいずれか一方が周方向に配列し、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分では、前記第１マグネット部および前記第２マグネット部のいずれか他方が周方向に配列する、ロータ。
4. 　請求項１～３のいずれか一項に記載のロータであって、
   　軸方向に並ぶ前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とは、それぞれの周方向の中心部同士が、軸方向から見て互いに重なって配置される、ロータ。
5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載のロータであって、
   　軸方向に並ぶ前記第１マグネット部と前記第２マグネット部とは、それぞれの周方向の両端部同士が、軸方向から見て互いに重なって配置される、ロータ。
6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のロータであって、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、前記第１マグネット部が配置される部分の径方向位置と、前記第２マグネット部が配置される部分の径方向位置とが、互いに同じであり、
   　前記第１マグネット部の径方向の厚さに比べて、前記第２マグネット部の径方向の厚さが小さい、ロータ。
7. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のロータであって、
   　前記ロータコアの径方向外側面のうち、前記第１マグネット部が配置される部分の径方向位置に比べて、前記第２マグネット部が配置される部分の径方向位置が、径方向内側であり、
   　前記第１マグネット部の径方向の厚さと、前記第２マグネット部の径方向の厚さとが、互いに同じである、ロータ。
8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載のロータであって、
   　軸方向に並ぶ前記第１マグネット部および前記第２マグネット部が、単一の部材の部分である、ロータ。
9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載のロータであって、
   　前記ロータコアの径方向外側面は、
   　軸方向に沿う第１の部分と、
   　軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分と、を有し、
   　軸方向に並ぶ前記第１マグネット部および前記第２マグネット部のうち、前記第１マグネット部は、前記第１の部分および前記第２の部分のいずれか一方に配置され、前記第２マグネット部は、前記第１の部分および前記第２の部分のいずれか他方に配置され、
   　前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に交互に並んで同じ数ずつ配置される、ロータ。
10. 　請求項９に記載のロータであって、
    　前記ロータコアの径方向外側面に、前記第１の部分および前記第２の部分が、軸方向に並んで１つずつ配置される、ロータ。
11. 　請求項１～８のいずれか一項に記載のロータであって、
    　前記ロータコアの径方向外側面は、
    　軸方向に沿う第１の部分と、
    　軸方向に沿う前記第１の部分と異なる第２の部分と、を有し、
    　軸方向に並ぶ前記第１マグネット部および前記第２マグネット部のうち、前記第１マグネット部は、前記第１の部分および前記第２の部分のいずれか一方に配置され、前記第２マグネット部は、前記第１の部分および前記第２の部分のいずれか他方に配置され、
    　前記ロータコアの径方向外側面に、少なくとも１つの前記第１の部分および少なくとも１つの前記第２の部分が、軸方向に並んで計３つ配置される、ロータ。
12. 　請求項１～１１のいずれか一項に記載のロータと、
    　前記ロータと径方向に隙間をあけて対向するステータと、を備えるモータであって、
    　前記ステータは、
    　前記中心軸を中心とする環状のコアバックと、
    　前記コアバックの径方向内側面から径方向内側に延び、周方向に互いに間隔をあけて配置され、前記マグネット部と径方向に対向する複数のティースと、を有し、
    　前記第１マグネット部の径方向外側面と、前記ティースの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法に比べて、前記第２マグネット部の径方向外側面と、前記ティースの径方向内側面との間の径方向の隙間の寸法が大きい、モータ。

Images