(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心に回転し外周面にテーパ面を有する回転軸と、該回転軸に該テーパ面で嵌合する回転子部材とを有する回転子であって、
前記回転子部材は、
内周面が、前記回転軸の外周面のテーパ面に対して圧入されるべきテーパ面を有するスリーブと、
前記スリーブの外周面に装着された回転子部品と、を備え、
前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって圧入時に摩耗する前記凹凸状の表面構造を有することを特徴とする回転子。
【請求項２】
請求項１に記載の回転子において、
前記表面構造は、リン酸系、硫酸系、塩酸系、シュウ酸系、クロム酸系のうち何れか一つの酸化被膜を有することを特徴とする回転子。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の回転子において、
前記回転子部材のテーパ面および前記回転軸のテーパ面について、互いの前記テーパ面同士が面圧を伴って密着し固定されていることを特徴とする回転子。
【請求項４】
請求項３に記載の回転子において、
前記回転軸は、鉄系金属により構成され、
前記回転軸のテーパ面は、前記回転子部材のテーパ面よりも表面硬度が硬いことを特徴とする回転子。
【請求項５】
請求項４に記載の回転子において、
前記回転軸のテーパ面には、メッキまたは窒化処理が施された層が形成されていることを特徴とする回転子。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転子において、
前記回転子部材は、
前記スリーブの外周面に沿って配置された複数の磁石と、
前記複数の磁石を包囲する筒状の保持部材と、をさらに備え、
前記スリーブおよび前記複数の磁石は、前記保持部材の径方向内側へ向かう弾性復元力によって、前記回転軸と前記保持部材との間で挟持されていることを特徴とする回転子。
【請求項７】
請求項６に記載の回転子において、
前記スリーブの外周面に、リン酸系の酸化被膜を有することを特徴とする回転子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転子を備える電動機。
【請求項９】
請求項８に記載の電動機を備える工作機械。
【請求項１０】
軸線を中心に回転し外周面にテーパ面を有する回転軸と、該回転軸に該テーパ面で嵌合する回転子部材とを有する回転子であって、前記回転子部材は、内周面が、前記回転軸の外周面のテーパ面に対して圧入されるべきテーパ面を有するスリーブと、前記スリーブの外周面に装着された回転子部品と、を備え、前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって圧入時に摩耗する前記凹凸状の表面構造を有する、前記回転子を製造する方法であって、
前記回転子部材に対し前記回転軸を圧入する前に前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方の前記凹凸状の表面構造に潤滑剤を蓄えておき、
前記回転子部材に対し前記回転軸を圧入することにより、該凹凸状の表面構造が摩耗し、前記潤滑剤が排出されることを特徴とする、回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テーパスリーブを用いた電動機の回転子部材、回転軸、回転子、および回転子を備える電動機、ならびに電動機を備える工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸と回転軸の外周面に装着されたスリーブとを有する電動機の回転子においては、回転子の回転時に、回転軸に対するスリーブの位置がずれないように回転軸にスリーブを強固に固定する必要がある。この点に関し、回転軸の外周面にスリーブの内周面を締まり嵌めにて装着し、回転軸とスリーブとを一体化するようにした回転子が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１では、回転軸の外周面とスリーブの内周面とをそれぞれテーパ状に形成する。回転軸にスリーブを組み付ける場合には、回転軸の外周面に潤滑材を塗布して、回転軸をスリーブの内周面に沿って圧入する。一方、特許文献２では、スリーブに油路を形成し、油路を介してスリーブの内周面に面する箇所に高圧油を導く。この高圧油によって生じる油圧により、スリーブの内径を一時的に拡大し、スリーブを回転軸に嵌合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９５２８号公報
【特許文献２】特開平１１−８９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載の回転子は、回転軸とスリーブとの嵌合面に潤滑剤が存在するため、回転軸とスリーブとの間の摩擦力が小さくなり、高速回転時に、回転軸に対するスリーブの位置がずれるおそれがある。また、上記特許文献２記載の回転子は、スリーブの内周面に油圧を供給するため、油圧装置が別途必要となり、製造コストが上昇する。また、スリーブに油路を形成するため、スリーブの強度低下を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、軸線を中心に回転し外周面にテーパ面を有する回転軸と、該回転軸に該テーパ面で嵌合する回転子部材とを有する回転子であって、
前記回転子部材は、
内周面が、前記回転軸の外周面のテーパ面に対して圧入されるべきテーパ面を有するスリーブと、
前記スリーブの外周面に装着された回転子部品と、を備え、
前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって圧入時に摩耗する前記凹凸状の表面構造を有することを特徴とする。
また、本発明の他の態様は、軸線を中心に回転し外周面にテーパ面を有する回転軸と、該回転軸に該テーパ面で嵌合する回転子部材とを有する回転子であって、前記回転子部材は、内周面が、前記回転軸の外周面のテーパ面に対して圧入されるべきテーパ面を有するスリーブと、前記スリーブの外周面に装着された回転子部品と、を備え、前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって圧入時に摩耗する前記凹凸状の表面構造を有する、前記回転子を製造する方法であって、
前記回転子部材に対し前記回転軸を圧入する前に前記回転軸のテーパ面と前記スリーブのテーパ面のうち少なくとも一方の前記凹凸状の表面構造に潤滑剤を蓄えておき、
前記回転子部材に対し前記回転軸を圧入することにより、該凹凸状の表面構造が摩耗し、前記潤滑剤が排出されることを特徴とする。
【０００８】
本発明のさらに他の態様は、回転子であって、前記回転子部材のテーパ面および前記回転軸のテーパ面について、互いの前記テーパ面同士が面圧を伴って密着し固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、上記回転子を備える電動機である。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、上記電動機を備える工作機械である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転子部材および回転軸の少なくとも一方のテーパ面が潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造を有するので、回転子部材に対する回転軸の圧入時における回転子部材と回転軸との間の摩擦力が小さくなり、回転子部材に回転軸を容易に圧入することができる。また、回転子部材に対する回転軸の圧入後にはテーパ面の表面構造が摩耗して回転子部材と回転軸との間の摩擦力が大きくなり、回転子の高速回転時における回転軸に対する回転子部材の位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動機の断面図。
【図２】図１に示す回転軸の断面図。
【図３】図１に示す回転子部材の断面図。
【図４】図１に示す回転子部材を軸方向から見た外観図。
【図５】図３に示すスリーブの断面図。
【図６】図３に示す磁石のうちの１つの斜視図。
【図７】図３に示す保持部材の斜視図。
【図８】回転子部材を回転軸に圧入する圧入工程を説明するための断面図。
【図９】圧入工程後の回転子を示す断面図。
【図１０】完成状態の回転子を模式的に示す断面図。
【図１１】図１の変形例を示す図。
【図１２】図１１の電動機に用いられる回転子の断面図。
【図１３】本発明の実施形態に係る電動機が適用される工作機械の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図１３を参照して本発明の実施形態について説明する。まず、本発明の実施形態に係る電動機の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動機１００の断面図である。以下では、電動機１００の回転軸の軸心Ｏ１に沿う方向を軸方向、軸心Ｏ１を中心とした円の周面に沿った方向を周方向、および軸心Ｏ１から放射状に延びる方向を径方向とそれぞれ定義する。また、図示のように電動機１００の一方側および他方側をそれぞれ軸方向前方および軸方向後方と定義する。なお、軸方向前方および軸方向後方は、理解の容易の観点から便宜的に定めたものであって、電動機の前方、後方等の特定の方向を限定して示すものではない。
【００１４】
図１３は、本発明の実施形態に係る電動機１００が適用される工作機械の一例を示す図である。図１３に示すように、工作機械５００は、例えば横形マシニングセンタであり、ベース５０１と、ベース５０１上に立設されるコラム５０２と、コラム５０２に設けられる主軸５０３と、ワーク５１０が取り付けられるテーブル５０４とを有し、主軸５０３に工具５０５が取り付けられる。なお、図１３では、主軸５０３の回転軸に平行な水平方向をＺ軸、鉛直方向をＹ軸、Ｚ軸とＹ軸の双方に垂直な水平方向をＸ軸として、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を矢印で示している。
【００１５】
主軸５０３は、Ｙ軸用モータの駆動により送りねじを介してＹ軸方向に移動し、Ｚ軸用モータの駆動により送りねじを介してコラム５０２と一体にＺ軸方向に移動する。テーブル５０４は、Ｘ軸用モータの駆動により送りねじを介してＸ軸方向に移動する。本実施形態に係る電動機１００は、工作機械５００の主軸５０３を駆動するために用いられるビルトインモータである。ビルトインモータは、回転させる対象、すなわち主軸５０３に直接組み付けて、主軸５０３をダイレクトドライブすることを目的とする。このように工作機械５００の主軸駆動用の電動機をビルトインモータとすることで、主軸５０３の加工精度を高めることができる。
【００１６】
図１に示すように、電動機１００は、内部空間１０１を画定するハウジング１０２と、ハウジング１０２の内部空間１０１に静止して配置される固定子１１０と、固定子１１０の径方向内側に回転可能に設置された回転子４００とを備える。回転子４００の表面には、複数の磁石３１１（図６参照）が取り付けられ、電動機１００は、表面磁石型電動機（ＳＰＭ型電動機である）である。固定子１１０は、固定子鉄心１０３と、固定子鉄心１０３に巻回されたコイル１０４とを有する。固定子鉄心１０３は、例えば電磁鋼板の薄板を積層して構成される。
【００１７】
固定子１１０からは、コイル１０４に電気的に接続された動力線（図示せず）が引き出されており、動力線は、ハウジング１０２に設けられた貫通孔を介して、電動機１００の外部に設置された動力源（図示せず）に接続される。電動機１００の動作時には、例えばコイル１０４に三相交流電流が供給され、回転子４００の周りに回転磁界が形成される。
【００１８】
回転子４００は、内部空間１０１において軸方向に延びる回転軸２００と、回転軸２００の径方向外側に固定される回転子部材３００とを有する。電動機１００は、回転子４００および固定子１１０の磁気的相互作用によって回転動力を発生し、回転軸２００と回転子部材３００とが軸心Ｏ１を中心にして一体に回転する。
【００１９】
回転子部材３００は回転軸２００の外周面に圧入により固定される。圧入は、回転軸２００に対し回転子部材３００を軸方向に相対移動することで行われる。すなわち、回転軸２００を固定した状態で回転子部材３００を軸方向に移動、または、回転子部材３００を固定した状態で回転軸２００を軸方向に移動、または回転軸２００と回転子部材３００の双方を軸方向に移動することで、圧入が実行される。以下では、これらの圧入を、「回転軸２００を回転子部材３００に圧入」と、統一的に記載する。
【００２０】
次に、図２を参照して、本発明の実施形態に係る回転軸について説明する。図２は、本実施形態に係る回転軸２００の断面図である。図２に示すように、回転軸２００は、軸心Ｏ１を中心に形成された筒状の部材であり、内周面２０１と外周面２０２とを有する。本実施形態の電動機１００は、工作機械５００の主軸５０３に用いられるビルトインモータとして構成するため、回転軸２００を筒状に形成しているが、これに限定されない。すなわち、回転軸２００は、中実材により構成されてもよい。
【００２１】
回転軸２００は、鉄系金属、例えばＳ４５Ｃ、ＳＴＫＭ、ＳＳ、ＳＣＭ、ＳＮＣＭなどの鉄系の材料から構成される。回転軸２００の軸心Ｏ１は、電動機１００の回転軸心である。回転軸２００の軸方向前方側の部分は、ハウジング１０２の前方側の壁部に取り付けられた軸受（図示せず）を介して、ハウジング１０２に回転可能に支持される。同様に、回転軸２００の軸方向後方側の部分は、ハウジング１０２の後方側の壁部に取り付けられた軸受（図示せず）を介して、ハウジング１０２に回転可能に支持される。
【００２２】
回転軸２００の外周面２０２は、軸心Ｏ１を中心に形成されたテーパ面２０３を有する。テーパ面２０３は、軸方向後方側から軸方向前方側に向かうにつれて徐々に径が拡大する。外周面２０２の軸方向前方側の部分２０５および段差部２０４は、製造時の利便性のために設けられた突き当ての一例である。テーパ面２０３は、外周面２０２のテーパ開始部２０６から段差部２０４にかけて、軸方向所定長さにわたり連続して延びている。テーパ開始部２０６の後方における外周面２０２には、軸方向に沿って直線状に延びる円筒面２０７が形成されている。
【００２３】
なお、テーパ面２０３は、線形のテーパ面、すなわち円錐面が好ましい。この場合、テーパ面２０３の半径は、テーパ開始部２０６から段差部２０４に向かうにつれて、線形的に増加する。テーパ面２０３は、例えば、１／２００〜１／３０のテーパ率を有する線形のテーパ面であることが好ましい。
【００２４】
突き当て用の部分２０５および段差部２０４は、製造時に組付け作業をし易くするための工夫の一例である。突き当て用の部分２０５は、軸方向に沿って延びる円筒状の外周面を有し、テーパ面２０３から径方向外側に突出するように形成され、これにより突き当て用の部分２０５とテーパ面２０３との間に段差部２０４が形成される。
【００２５】
次に、図３〜図７を参照して、本発明の実施形態に係る回転子部材について説明する。図３は、本実施形態に係る回転子部材３００の断面図であり、図４は、回転子部材３００を軸方向から見た外観図（図３の矢視IV図）である。図３，４に示すように、回転子部材３００は、筒状のスリーブ３０１と、スリーブ３０１の径方向外側において、周方向に並ぶように配置された複数の磁石３１１と、複数の磁石３１１の全体を径方向外側から覆う、保持部材３２１とを有する。
【００２６】
磁石３１１は、スリーブ３０１の外周面３０５に沿うように内径側が円弧状に形成された永久磁石、すなわち部分円筒の形状を有する永久磁石である。図４の例では、スリーブ３０１の外周面３０５に沿って周方向等間隔に４個の磁石３１１が配置されている。なお、図４に例示したのとは異なる数の磁石３１１を周方向に配置してもよい。すなわち、周方向に対称に複数の磁石３１１を配置するのであれば、磁石３１１の個数は４個以外であってもよい。
【００２７】
磁石３１１は、製造の都合や磁石の成形の都合に応じて軸方向に複数に分割されてもよく、図３の例では、軸方向に２分割されている。なお、軸方向に３分割以上としてもよい。また、軸方向後方側に位置する磁石３１１の各々は、スリーブ３０１に凸部３０７等の構造を設けることによって、軸方向の位置を揃えて配置される。磁石３１１には、例えば高い磁気エネルギーを有するネオジム磁石を用いることができる。これによりコンパクトでかつ高出力な電動機を構成することができ、工作機械５００の主軸５０３に用いて好適である。磁石３１１は、スリーブ３０１の外周面３０５上に、少なくとも周方向に滑らないように強固に保持されることが好ましく、例えば接着剤を用いて固定されてもよい。
【００２８】
図５は、スリーブ３０１の断面図である。図５に示すように、スリーブ３０１は、軸線Ｏ2を中心にして形成された筒状の部材であって、軸方向後方側の第１端部３０２と、軸方向前方側の第２端部３０３と、軸方向に沿って延びる内周面３０４および外周面３０５とを有する。スリーブ３０１の軸方向後端の、外周面３０５から径方向外側に突出する凸部３０７は、製造時に磁石３１１の軸方向の位置を揃え易くするための工夫の一例である。
【００２９】
スリーブ３０１は、鉄系金属、例えばＳ４５Ｃ、ＳＴＫＭ、ＳＳ、ＳＣＭ、ＳＮＣＭなどの磁性体の鉄系の材料から構成される。スリーブ３０１の内周面３０４は、軸心Ｏ２を中心に形成されたテーパ面３０６を有する。テーパ面３０６は、軸方向後側から軸方向前側に向かうにつれて徐々に径が拡大する。テーパ面３０６は、第１端部３０２から第２端部３０３までのうち、少なくとも外周に磁石３１１が搭載される軸方向区間（磁石搭載区間）において連続して延びている。すなわち、テーパ面３０６は、スリーブ３０１の内周面の磁石搭載区間に形成された、連続で一定のテーパ率からなるテーパ面であり、軸方向前方に向かうにつれてその半径が大きくなっている。
【００３０】
テーパ面３０６は、テーパ率が一定である線形のテーパ面である。テーパ面３０６の半径は、第１端部３０２におけるテーパ面３０６の半径Ｒ１から、第２端部３０３におけるテーパ面３０６の半径Ｒ２（＞Ｒ１）まで、第１端部３０２から第２端部３０３に向かうにつれて、線形的に増加する。テーパ面３０６のテーパ率は、例えば、１／２００〜１／３０の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
テーパ面３０６のテーパの度合いは、回転軸２００のテーパ面２０３のテーパの度合いに対応するように、設定される。より具体的には、回転軸２００のテーパ面２０３とスリーブ３０１のテーパ面３０６とがともに線形テーパ面であるとき、テーパ面２０３と、テーパ面３０６とは、同一または略同一のテーパ率（例えば１／１００）を有するように、設定される。
【００３２】
スリーブ３０１は、図１に示す電動機１００の組み立て状態においては、回転軸２００の中心軸線Ｏ１と、スリーブ３０１の中心軸線Ｏ２とが一致するように、回転軸２００のテーパ面２０３上に、締り嵌めによって固定される。この状態においては、スリーブ３０１の第２端部３０３と段差部２０４とが当接し、第２端部３０３におけるテーパ面３０６の半径Ｒ２と、テーパ面２０３の前端における半径とが、同一または略同一となる。
【００３３】
また、この状態においては、スリーブ３０１のテーパ面３０６と、回転軸２００のテーパ面２０３とは、互いに大きな面圧で密着しており、スリーブ３０１は、回転軸２００によって、径方向外側に向かって押圧されている。なお、スリーブ３０１の回転軸２００に対する取り付け構造については、後述する。
【００３４】
図６は、単一の磁石３１１の斜視図である。図６に示すように、磁石３１１は、予め定められた曲率半径の内径を有する略円弧状の磁石片である。具体的には、磁石３１１は、軸方向前方側の端面３１２、および軸方向後方側の端面３１３と、周方向一方側の端面３１４、および周方向他方側の端面３１５と、径方向内側の内周面３１６、および径方向外側の外周面３１７とを有する。磁石３１１の内周面３１６は、円弧状（曲率が一定）である一方、外周面３１７は、円弧状または円弧状以外の任意の曲面、平面、または曲面と平面の組み合わせである。
【００３５】
図６の例では、実施形態の一例として端面３１２、端面３１３、端面３１４、端面３１５が明確に描かれているが、磁気回路設計や電動機の仕様などの都合により、これらの端面は曲面であったり、テーパ面や曲面で挟まれる極小面であったりするため、実際にはこれらの端面は明確に存在するとは限らない。また、それぞれの面を形成する辺は、実際には面取りが施され、または曲面でなだらかに落とされており、明確な線で画定されるとは限らない。
【００３６】
図７は、保持部材３２１の斜視図である。図７に示すように、保持部材３２１は、軸方向に延びる筒状の部材であり、複数の磁石３１１を包囲して磁石３１１を保持する機能を有する。具体的には、保持部材３２１は、軸方向前方側の端面３２２、および軸方向後方側の端面３２３と、筒状の内周面３２４および外周面３２５とを有する。図７の例では、実施形態の一例として端面３２２と端面３２３が明確に描かれているが、保持部材の材料や構造、製造方法によっては、これらの端面は明確に存在するとは限らない。また、内周面３２４および外周面３２５の断面形状は、円に限定されない。
【００３７】
保持部材３２１は、径方向外側に向かって膨張するような変形に対して、強い強度を有する。換言すれば、保持部材３２１は、その半径（直径）が変化し難い。また、保持部材３２１は、磁束による発熱や、磁束の漏れによる性能低下を防止する観点から、非磁性材料から作製されることが好ましい。さらに、保持部材３２１は、回転によって生じる遠心力を小さくするために、小さい密度を有することが好ましい。保持部材３２１は、例えば筒状の成形体によって構成される。なお、複数の磁石３１１の外周面３１７に、保持部材３２１を構成する材料を巻き付けて、保持部材３２１を形成してもよい。例えば、糸状や帯状、シート状の材料を、磁石３１１の外周面３１７に各々の磁石３１１を覆うように、複数回所定の厚さになるまで回転方向に周回しつつ巻きつけて形成してもよい。
【００３８】
保持部材３２１の材料としては、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、チタン合金繊維、超高分子量ポリエチレン、またはポリブチレンテレフタレート繊維といった、比強度（単位密度当りの引張強度）に優れた材料が好適である。また、保持部材３２１の材料として、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、チタン合金繊維、超高分子量ポリエチレン、またはポリブチレンテレフタレート繊維を使用したＦＲＰ（繊維強化樹脂）、もしくは、これらの幾つかを組み合わせた複合材も好適である。また、保持部材３２１の材料として、オーステナイト系のステンレスやチタン、またはチタン合金等の非磁性金属を用いてもよい。
【００３９】
複数の磁石３１１の径方向外側には、全ての磁石３１１を径方向外側から包囲するように、保持部材３２１が嵌着され、図１に示す電動機１００の組み立て状態においては、スリーブ３０１は、回転軸２００によって、径方向外側に向かって押圧されている。この押圧により、スリーブ３０１は、径方向外側に変形しようとし、磁石３１１の各々を、径方向外側に向かって押す。これに対して、保持部材３２１は、上述したように、径方向外側に向かって膨張するような変形に対して強い強度を有する。したがって、磁石３１１から加えられる圧力を受け止め、その反力として、磁石３１１を径方向内側に向けて押し返す。
【００４０】
この構成により、磁石３１１は、スリーブ３０１と保持部材３２１との間で、強固に挟持される。これにより、電動機１００の駆動時に、回転子部材３００が高速で回転した場合においても、磁石３１１が、スリーブ３０１および保持部材３２１に対して周方向に相対移動してしまうこと（いわゆる空転）を防止することができる。
【００４１】
保持部材３２１の締め代は、電動機１００の動作可能な回転数の全範囲において、スリーブ３０１と回転軸２００との間の固定トルク、および、磁石３１１とスリーブ３０１との間の固定トルクが、電動機１００の最大トルクを上回るように、設定される。これにより、回転軸２００とスリーブ３０１との間の固定トルク、およびスリーブ３０１と磁石３１１との間の固定トルクが、電動機１００の回転数に拘わらず常に電動機１００の最大トルク２０を上回る。したがって、電動機１００の駆動時に、回転軸２００とスリーブ３０１との間、および、スリーブ３０１と磁石３１１との間で、位置ずれが生じることを防止できる。
【００４２】
ところで、電動機１００の回転時における回転軸２００に対する回転子部材３００（スリーブ３０１）の位置ずれを防止するためには、回転軸２００とスリーブ３０１との間に十分な締め代が必要となる。この点、本実施形態のように回転軸２００とスリーブ３０１とをテーパ面２０３，３０６を介して嵌合すると、焼き嵌めにより嵌合する場合に比べ、十分な締め代が得られる。しかしながら、テーパ面２０３，３０６を介して圧入する場合、圧入量の増加に伴い締め代が増大するとともに、テーパ面２０３，３０６同士の接触面積が増加し、回転軸２００を回転子部材３００に圧入する際の圧入荷重が大きくなる。その結果、プレス装置から圧入荷重が付加される回転軸２００の軸方向端面やスリーブ３０１の軸方向端面の変形、回転軸２００のひずみ、曲り等を発生するおそれがある。また、大きな圧入荷重を発生させるためには、大型のプレス装置が必要となり、製造コストの増加を招く。
【００４３】
必要な圧入荷重を低減するためには、回転軸２００とスリーブ３０１との嵌合面（回転軸２００の外周面２０２、スリーブ３０１の内周面３０４）に潤滑剤を塗布し、圧入時の嵌合面における摩擦力を小さくする方法が考えられる。しかしながら、嵌合面に潤滑材を塗布すると、電動機１００の回転時における嵌合面の摩擦力が小さくなり、回転軸２００に対して回転子部材３０１が位置ずれを生じるおそれがある。
【００４４】
一方、必要な圧入荷重を低減するための別の方法として、スリーブ３０１の凸部３０７に第１端部３０２から内周面３０４に向かう油路を形成し、圧入時に、油路を介してスリーブ３０１の内周面３０４に高圧油を導き、油圧によってスリーブ３０１の内径を一時的に拡大する方法が考えられる。しかしながら、この方法は、スリーブ３０１の内周面に油圧を供給するために、油圧装置が別途必要となり、製造コストが上昇する。また、スリーブ３０１に油路を形成するため、スリーブ３０１の強度低下を招く。
【００４５】
そこで、本実施形態では、回転軸２００を回転子部材３００に圧入する際の圧入荷重を低減するとともに、回転軸２００に対する回転子部材３００の固定トルクを増大し、電動機１００の回転時における回転軸２００に対する回転子部材３００の位置ずれを防止するため、以下のように回転子４００を構成する。
【００４６】
回転軸２００が回転子部材３００に圧入される前の状態において、回転軸２００のテーパ面２０３およびスリーブ３０１のテーパ面３０６は、その全域にわたり、それぞれ潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造を有する。この表面構造は、例えばテーパ面２０３，３０６に化学的な酸化処理を施すことにより得られる。化学的な酸化処理には、リン酸系、硫酸系、塩酸系、シュウ酸系、クロム酸系等がある。本実施形態では、回転軸２００とスリーブ３０１がともに鉄系金属により構成されるため、リン酸系、硫酸系、塩酸系の酸化被膜処理を施すことが好ましく、このうち、リン酸系の酸化被膜処理、とくにリン酸マンガン系の酸化被膜処理を施すことが好適である。
【００４７】
リン酸マンガン系のリン酸塩被膜処理をテーパ面２０３，３０６に施すと、テーパ面２０３，３０６に数μｍ〜数十μｍの細かなリン酸塩の細かな結晶が析出する。その結果、テーパ面２０３，３０６に細かな凹凸が生じ、テーパ面２０３，３０６の表面積が増大する。これにより、回転軸２００と回転子部材３０１とが単体の状態で各テーパ面２０３，３０６に潤滑剤を塗布した際に、表面の凹凸により潤滑剤を良好に蓄えることができる。このようにテーパ面２０３，３０６に凹凸状の表面構造を形成することで、単位表面積あたりの潤滑剤の量を増やすことができる。このため、回転軸２００を回転子部材３００に圧入した際の摩擦係数が低下し、圧入荷重を低減することができる。
【００４８】
回転軸２００を回転子部材３００（スリーブ３０１）に圧入すると、テーパ面２０３，３０６同士が摺動し、表面構造は摩耗する。なお、表面構造は、摩耗だけでなく変形を伴うこともある。このとき、テーパ面２０３，３０６間の面圧により、流動性を有する潤滑剤は軸方向外側に徐々に押し出される。圧入完了後においては、潤滑材が排出され、テーパ面２０３，３０６同士が密着し、テーパ面２０３，３０６間の摩擦係数が増大する。これによりテーパ面２０３，３０６における摩擦力が増大してスリーブ３０１と回転軸２００との間の固定トルクが増大し、電動機１００の回転時における、回転軸２００に対する回転子部材３００の位置ずれを防ぐことができる。
【００４９】
スリーブ３０１のテーパ面３０６にリン酸塩処理を施す場合、スリーブ全体を処理溶液に浸し、スリーブ３０１の表面全体にリン酸塩処理を施すことが好ましい。すなわち、表面処理の範囲を限定すると、マスキング等が必要となるが、スリーブ全体に表面処理を施すことで、マスキング等の手間が省け、表面処理を容易に施すことができる。また、スリーブ３０１のテーパ面３０６だけでなく外周面３０５にもリン酸塩処理を施すことで、スリーブ３０１の外周面３０５に接着剤を介して磁石３１１を固定した際の接着力を高めることもできる。
【００５０】
凹凸状の表面構造は、潤滑剤を蓄える複数の窪みと、各々の窪みを包囲する壁部とを有するように構成することもできる。窪みの深さおよび径は、それぞれ例えば数μｍ〜１００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下とすることがより好ましい。この場合、回転軸２００の圧入時のテーパ面２０３，３０６における摺動に伴い、表面構造の壁部が徐々に摩耗し、潤滑剤が徐々に窪みから流出する。これにより、圧入時の潤滑作用を得ることができ、圧入荷重を低減することができる。圧入が完了すると、壁部が摩耗して接触面積が増大するとともに、テーパ面２０３，３０６間の面圧により潤滑剤はテーパ面２０３，３０６の外側に押し出される。これにより、テーパ面２０３，３０６同士が密着するとともに、テーパ面２０３，３０６間の摩擦係数が増加し、スリーブ３０１と回転軸２００との間の固定トルクが増大する。
【００５１】
窪みは、例えばゴルフボールのディンプルのように形成することができる。但し、ゴルフボールとは異なり、窪みの形状および大きさは、一様である必要はない。すなわち、窪みは球面形状や曲面形状以外であってもよく、平坦なもしくは曲面状の底面と壁面とで形成されてもよい。また、窪みの平面視形状は円形以外であってもよい。窪みを、ハニカム構造の片面を平面で塞いだような形状に構成することもできる。但し、厳密に六角形の窪みが並んで配置される必要はなく、潤滑剤を蓄える深さを有する空間と、各々の空間を仕切る壁部とを有するものであればよい。このような窪みと壁部とを有する表面構造は、テーパ面２０３，３０６に化学的表面処理やブラスト処理を施すことよって得られる。ブラスト処理は、例えばサンドブラストや梨地処理などである。
【００５２】
なお、凹凸状の表面構造は、回転軸２００のテーパ面２０３およびスリーブ３０１のテーパ面３０６のいずれか一方に設けるようにしてもよい。例えば、テーパ面２０３のみ、またはテーパ面３０６のみに設けるようにしてもよい。回転軸２００のテーパ面２０３とスリーブ３０１のテーパ面３０６の少なくとも一方が潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造を有するのであれば、テーパ面２０３，３０６における圧入時の摩擦係数を低減することができるとともに、圧入後の摩擦係数を増大することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態では、回転軸２００のテーパ面２０３がスリーブ３０１のテーパ面３０６よりも硬くなるように、回転軸２００のテーパ面２０３に熱処理または表面処理が施される。この熱処理または表面処理は、スリーブ３０１のテーパ面３０６のみが凹凸状の表面構造を有するときに、施されることが好ましい。表面硬度が低く、面圧が高い状態でテーパ面同士が摺動すると、テーパ面のかじり、むしれ、溶着などが発生するおそれがある。回転軸２００の表面硬度を高めることにより、これらを防止することができる。なお、スリーブ３０１は、回転軸２００の圧入時に径が拡大するため、硬度を高めると、スリーブ３０１のひび割れの原因になる。この点を考慮し、熱処理または表面処理により、スリーブ３０１ではなく回転軸２００の表面硬度を高めることが好ましい。
【００５４】
熱処理は、例えば高周波焼き入れ、浸炭焼き入れ、真空浸炭焼き入れ、レーザ焼き入れなどの局部熱処理である。浸炭焼き入れは、炭素量を増やすことで摺動時の滑りが向上するため、締まり嵌めの圧入に特に好適である。表面処理は、メッキまたは窒化処理である。例えばハードクロムメッキは、表面を滑らかにするとともに、表面硬度を高めることができるため、特に好適である。同様に、窒化処理は、表面硬度を高めつつ、表面の滑りをよくするため、特に好適である。なお、回転軸２００とスリーブ３０１とで互いに硬さの異なる材料を用いることにより、回転軸２００のテーパ面２０３がスリーブ３０１のテーパ面３０１よりも硬くなるようにしてもよい。例えば、スリーブ３０１をＳＳ４００により構成し、回転軸２００をＳＣＭ４３５やＳＮＣＭ６３０により構成してもよく、この場合にはテーパ面２０３の熱処理や表面処理を省略してもよい。
【００５５】
次に、本発明の実施形態に係る回転子４００の製造方法について説明する。まず、スリーブ３０１を準備する。スリーブ３０１は、以下の手順により得られる。例えば鉄系金属を構成材とした円筒状部材の内周面および外周面を切削加工して、テーパ面３０６、外周面３０５を形成するとともに、凸部３０７を形成する。次いで、テーパ面３０６に酸化処理やブラスト処理等を施すことにより、テーパ面全体に高さ数十μｍ程度の凹凸状の表面構造を設ける。表面構造は、例えばスリーブ全体をリン酸系の処理溶液に浸し、スリーブ３０１のテーパ面３０６および外周面３０５にリン酸塩処理（例えばリン酸マンガン処理）を施すことにより得られる。
【００５６】
さらに、磁石３１１および保持部材３２１を準備する。磁石３１１は、例えば内周面３１６が所定の曲率半径である略円弧形状として永久磁石を構成することにより得られる。保持部材３２１は、例えば筒状に成形された炭素繊維強化樹脂により得られる。
【００５７】
次に、スリーブ３０１の外周面３０５に沿って複数の磁石３１１を等間隔に配置する。この場合、周方向に隣り合う磁石３１１の内周面側および外周面側の磁極が互いに異なる磁極となるように、磁石３１１を配置する。例えば周方向に４個の磁石３１１Ａ〜３１１Ｄを配置する場合に、磁石３１１Ａと３１１Ｂ、３１１Ｂと３１１Ｃ、３１１Ｃと３１１Ｄ、３１１Ｄと３１１Ａがそれぞれ互いに隣り合って配置される。このとき、磁石３１１Ａと３１１Ｃの内周側がＳ極、外周側がＮ極となり、磁石３１１Ｂと３１１Ｄの内周側がＮ極、外周側がＳ極となるように磁石３１１Ａ〜３１１Ｄを配置する。すなわち、スリーブ３０１の外周面３０５に対向して周方向に配列する磁石３１１Ａ〜３１１Ｄは、それぞれの磁極が周方向において交互に入れ替わるように、配置される。
【００５８】
次に、互いに対向するスリーブ３０１と複数の磁石３１１との間に接着材を含浸した後、複数の磁石３１１を径方向外側から覆うように保持部材３２１を取り付ける。すなわち、磁石３１１の外周面３１７に保持部材３２１の内周面３２４が対向するように、保持部材３２１を磁石３１１の径方向外側に嵌合する。この時点では、両者は隙間嵌めでも多少の締まり嵌めでもよい。締まり嵌めの場合には、保持部材３２１が抜けない程度の僅かな締め代で十分である。
【００５９】
接着剤は、スリーブ３０１の外周面３０５と磁石３１１の内周面３１６との間の全範囲にわたって、または少なくとも一部の領域に含浸される。磁石３１１の周囲を保持部材３２１で包囲する前ではなく、保持部材３２１で包囲した後に、接着剤を含浸するようにしてもよい。スリーブ３０１の外周面３０５に沿って磁石３１１を配置する際に、スリーブ３０１の外周面３０５および磁石３１１の内周面３１６の少なくとも一方に接着剤を塗布してもよい。
【００６０】
次に、図２に示すような回転軸２００を準備する。回転軸２００は、以下の手順により得られる。例えば円筒状の棒部材の外周面を切削加工し、テーパ面２０３を形成する。テーパ面２０３の前後に、円筒状の外周面２０７、および突き当て用部分２０５を必要に応じて設けてもよい。次いで、テーパ面２０３に酸化処理やブラスト処理等を施すことにより、テーパ面全体に高さ数十μｍ程度の凹凸状の表面構造を設ける。テーパ面２０３に凹凸状の表面構造を設ける代わりに、または、表面構造を設けるとともに、テーパ面２０３に焼き入れ等の熱処理またはメッキや窒化処理等の表面処理を施し、回転軸２００のテーパ面２０３をスリーブ３０１のテーパ面３０６よりも硬くしてもよい。スリーブ３０１を例えばＳＳ４００により構成し、回転軸２００を例えばＳＣＭ４３５やＳＮＣＭ６３０により構成した場合には、回転軸２００がスリーブ３０１よりも硬くなる。この場合には、テーパ面２０３の熱処理や表面処理を省略してもよい。
【００６１】
次に、接着剤が硬化する前に、回転子部材３００を、回転軸２００の軸方向後方側から嵌合する。すなわち、回転軸２００と回転子部材３００とを圧入する。この圧入工程について具体的に説明する。図８，９は、圧入工程を説明する図である。図８に示すように、まず、回転子部材３００のスリーブ３０１を、第２端部３０３側から回転軸２００の軸方向後端に嵌合する。
【００６２】
この場合、回転軸２００を、例えば回転軸２００の軸方向第２の側（前方側）の端面（図示せず）を軸方向第１の側（後方側）に向って保持し、回転子部材３００のスリーブ３０１の端部３０２（凸部３０７）を押す。すなわち、回転子部材３００を、図８の矢印Ｅに示すように、軸方向前方に向けて押し込む。これにより、スリーブ３０１のテーパ面３０６の軸方向前端と、回転軸２００のテーパ面２０３とが、当接部Ｐにて当接する。
【００６３】
この状態から、回転子部材３００を、回転軸２００に対して、軸方向前方側に向けてさらに押し込む。具体的には、スリーブ３０１の第２端部３０３が、所定の位置、例えば図の例では、突き当て用の部分２０３の段差部２０４と当接するまで、プレス装置を介してスリーブの凸部３０７の端面に圧入荷重を負荷し、回転子部材３００を軸方向前方側に向けて押し込む。これにより、回転軸２００が回転子部材３００に圧入される。凸部３０７は径方向の厚みがあるため、凸部３０７の端面に圧入荷重を負荷することで、圧入荷重に対する面圧を緩和することができる。
【００６４】
回転軸２００をスリーブ３０１に圧入するとき、テーパ面２０３，３０６同士が摺動し、表面構造は摩耗する。なお、表面構造は、摩耗だけでなく変形を伴うこともある。表面構造が摩耗すると、テーパ面２０３，３０６同士が密着し、テーパ面２０３，３０６間の摩擦力が増大するとともに、テーパ面２０３，３０６間の面圧により、流動性を有する潤滑剤は軸方向外側に徐々に押し出される。
【００６５】
回転軸２００の圧入時には、スリーブ３０１は、当接部Ｐから段差部２０４までテーパ面３０６に沿って軸方向前方に移動し、径方向外側に向かって膨張する。すなわち、この状態においては、回転子部材３００は、回転軸２００に締り嵌めによって固定される。なお、この状態において、スリーブ３０１は、弾性変形領域を超えて変形してもよい。スリーブ３０１が所定の固定位置まで圧入する間に、スリーブ３０１を圧入する力によって、スリーブ３０１は、径方向外側に膨張し、それに伴って磁石３１１も径方向外側に移動する。その結果、保持部材３２１に径方向外側の押圧力が作用し、径方向外側に向って保持部材３２１も膨張する。
【００６６】
これにより、保持部材３２１に弾性圧縮力が蓄えられ、この弾性圧縮力によって、回転軸２００のテーパ面２０３と保持部材３２１との間で、磁石３１１およびスリーブ３０１が挟持される。その際の各々の接触面間に発生する圧力（面圧）によってスリーブ３０１の外周面３０５に対し磁石３１１が固定されるとともに、回転軸２００のテーパ面２０３に対しスリーブ３０１のテーパ面３０６が固定される。
【００６７】
以上により、図９に示す回転子４００が製造される。図１０は、完成状態の回転子４００を模式的に示す断面図である。回転子４００が完成した状態においては、テーパ面２０３，３０６間に潤滑剤はなく、テーパ面２０３，３０６同士が密着してテーパ面２０３，３０６間の摩擦力が大きい。このため、スリーブ３０１と回転軸２００との間の固定トルクが増大し、電動機１００の回転時における、回転軸２００に対する回転子部材３００の位置ずれを防ぐことができる。
【００６８】
本実施形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）回転子部材３００は、回転軸２００の外周面２０２に対し圧入される内周面３０４を有するスリーブ３０１と、スリーブ３０１の外周面３０５に装着される磁石３１１とを備える。スリーブ３０１の内周面３０４は、軸線Ｏ２に沿ってテーパ状に径が変化するテーパ面３０６を有し、テーパ面３０６は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって、回転軸２００に対する回転子部材３００の圧入により摩耗するように構成された表面構造を有する。また、回転軸２００は、回転子部材３００（スリーブ３０１）の内周面３０４に対し圧入される外周面２０２を有し、外周面２０２は、軸線Ｏ１に沿ってテーパ状に径が変化するテーパ面２０３を有し、テーパ面２０３は、潤滑剤を蓄える凹凸状の表面構造であって、回転子部材３００に対する回転軸２００の圧入により摩耗するように構成された表面構造を有する。
【００６９】
これにより、回転子部材３００に対する回転軸２００の圧入時における回転子部材３００と回転軸２００との間の摩擦力が小さくなり、圧入荷重が低減し、回転子部材３００に回転軸２００を容易に圧入することができる。また、圧入荷重が低減することで、圧入時に汎用のプレス装置を使用可能となり、特殊な設備を必要とせずに、締め代の大きな嵌め合いを実現することができる。さらに、回転軸２００とスリーブ３０１における力の作用点となる箇所（凸部３０７の端面等）の変形も回避できるとともに、回転軸２００自体のひずみや曲がりも回避することができる。
【００７０】
また、回転子部材３００に対する回転軸２００の圧入後には、テーパ面２０３，３０６の表面構造が摩耗して回転子部材３００と回転軸２００との間の摩擦力が大きくなる。その結果、回転子４００の高速回転時における回転軸２００に対する回転子部材３００の位置ずれを防止することができる。すなわち、例えばテーパ面２０３，３０６に、粘度の高い潤滑剤や二酸化モリブデンなどの固体潤滑剤を用いると、圧入後にもそれらの潤滑効果は残存する。このため、回転子部材３００が回転軸２００に対し滑ることとなり、電動機１００としての適性なトルクを発生できなくなるおそれがある。これに対し本実施形態では、圧入後に潤滑効果が残存しないので、回転子部材３００が回転軸２００に対し滑ることなく、電動機１００としての適性なトルクを発生することができる。
【００７１】
（２）摩耗により潤滑剤が排出されるような微小凹凸状の表面構造は、テーパ面２０３，３０６に酸化処理またはブラスト処理を施すことにより、容易に形成することができる。
【００７２】
（３）スリーブ３０１および回転軸２００を鉄系金属により構成した場合に、酸化処理膜としてリン酸塩被膜処理を用いると、圧入時にテーパ面２０３，３０６間の摩擦係数を低減させるとともに圧入完了後に摩擦係数を増大させるという点で、とくに有効である。
【００７３】
（４）回転子４００は、軸線Ｏ１を中心に回転する回転軸２００と、回転軸２００の外周面２０２が嵌合する内周面３０４を有する回転子部材３００と、を備える、回転軸２００の外周面２０２および回転子部材３００の内周面３０４は、それぞれ軸線Ｏ１に沿ってテーパ状に径が変化し、回転子部材３００の内周面３０４に対し回転軸２００の外周面２０２が圧入された状態で互いに密着するテーパ面２０３，３０６を有し、これらテーパ面２０３，３０６の少なくとも一方は、回転子部材３００に対し回転軸２００が圧入される前に潤滑剤を蓄える一方、回転子部材３００に対し回転軸２００が圧入されることにより摩耗して潤滑剤を排出するように構成された凹凸状の表面構造を有する。これにより回転軸２００の圧入時の圧入荷重の増加を抑えることができるとともに、圧入完了後には回転軸２００と回転子部材３００との間の所望の固定トルクを確保することができ、回転子部材３００の回転軸２００に対する空転を防止することができる。
【００７４】
（５）回転軸２００を鉄系金属により構成し、回転軸２００のテーパ面２０３に、テーパ面２０３が回転子部材３００のテーパ面３０６よりも硬くなるように、熱処理または表面処理を施すと、回転軸２００の表面硬度が高くなり、回転軸２００の圧入時の面のかじり、むしれ、溶着等を防止できる。この場合、スリーブ３０１の硬度は必要以上に高くならず、回転軸２００の圧入によりスリーブ３０１が膨張した際のスリーブ３０１のひび割れ等を防ぐことができる。
【００７５】
（６）回転軸２００のテーパ面２０３に、表面処理としてメッキまたは窒化処理を施すと、表面を滑らかにするとともに、表面硬度を高めることができるため、好適である。回転軸２００のテーパ面２０３に、熱処理として焼き入れを施すことによっても、同様に、表面を滑らかにするとともに、表面硬度を高めることができる。
【００７６】
（７）回転子部材３００は、スリーブ３０１の外周面３０５に沿って配置された複数の磁石３１１と、複数の磁石３１１を包囲する筒状の保持部材３２１とをさらに備え、スリーブ３０１および複数の磁石３１１は、回転子部材３００に対し回転軸２００が圧入されることにより保持部材３２１に生じた径方向内側へ向かう弾性復元力によって、回転軸２００と保持部材３２１との間で挟持される。これにより、回転子部材３００が高速で回転した場合において、磁石３１１が、スリーブ３０１および保持部材３２１に対して周方向に相対移動してしまうことを防止することができる。
【００７７】
（８）スリーブ３０１の外周面３０５に磁石３１１を装着する場合、外周面３０５にリン酸塩被膜処理を施すと、外周面３０５に接着剤を介して磁石３１１を固定した際の接着力を高めることができる。スリーブ３０１の外周面３０５とテーパ面３０６の双方にリン酸塩処理を施す場合、スリーブ全体を処理溶液に浸すことにより、容易にこれを行うことができる。
【００７８】
（９）本実施形態の回転子４００は、回転子部材３００の十分な締め代が得られるので、回転軸２００に対し回転子部材３００が空転せず、回転子４００を高速で回転させることができる。したがって、回転子４００を有する電動機１００の最高回転数を上昇させることができ、電動機１００の出力を増大できる。
【００７９】
（１０）電動機１００を工作機械５００に用いることにより、工作機械５００の加工能力および生産能力を高めることができる。電動機１００を工作機械５００の主軸駆動用のビルトインモータとする場合、回転子部材３００に対する回転軸２００の圧入作業をモータの購入者であるユーザ自身が行うため、作業性が特に重要である。この点、本実施形態の回転子４００は圧入荷重の増加を抑えることができるため、作業性に優れる。
【００８０】
なお、上記実施形態では、磁石３１１とスリーブ３０１とを接着剤により固定したが、接着剤を省略してもよい。上記実施形態では、複数の磁石３１１の周囲を保持部材３２１で覆うようにしたが、保持部材３２１の周囲に別の筒状の部材を配置するようにしてもよい。これにより、保持部材３２１の端部の接合箇所を、回転子４００の回転時の風圧による剥れから保護することができ、回転子４００の寿命を延ばすことができる。
【００８１】
上記実施形態では、スリーブ３０１の外周面に磁石３１１を装着したが、磁石以外を回転子部品とすることもできる。したがって、回転子が適用される電動機は、表面磁石型電動機（ＳＰＭ型電動機）ではなく、他の電動機とすることもできる。図１１は、回転子４００Ａを誘導電動機１００Ａに適用した例を示す電動機の断面図（軸線Ｏ１に平行に切断した図）であり、図１２は、図１１の電動機１００Ａに含まれる回転子４００Ａの断面図（軸線Ｏ１に垂直に切断した図）である。図１１，１２において、図１，１０と同一の箇所には同一の符号を付している。
【００８２】
図１１，１２の電動機１００Ａが図１，１０の電動機１００と異なるのは回転子４００Ａのうち、とくに回転子部材３００Ａの構成である。すなわち、図１１，１２に示すように、電動機１００Ａは、スリーブ３０１の径方向外側に、磁石３１１と保持部材３２１の代わりに、回転子鉄心３３１と複数の導体バー３３２と一対のエンドリング３３３とを有する。
【００８３】
回転子鉄心３３１は、軸線Ｏ１に沿って積層される複数の電磁鋼板の積層体により構成される。導体バー３３２は、軸線Ｏ１に沿って回転子鉄心３３１内に、例えば周方向等間隔かつ回転子鉄心３３１の外周面に隣接して配置される。エンドリング３３３は、回転子鉄心３３１の前後両端面に隣接して配置され、各導体バー３３２の端部に接続し、導体バー３３２の両端を電気的に短絡させる。
【００８４】
上記実施形態では、電動機１００を横形マシニングセンタ（図１３）に適用したが、縦形マシニングセンタや他の工作機械にも同様に適用することができ、工作機械の構成は上述したものに限らない。また、上記実施形態では、回転子部材３００および回転子４００を工作機械の主軸駆動用の電動機に適用する例を示したが、本発明の回転子部材および回転子は、工作機械の電動機だけでなく、他の電動機にも同様に適用することができる。また、電動機以外の回転電機にも同様に適用することができる。
【００８５】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態および変形例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。すなわち、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１００，１００Ａ    電動機
２００    回転軸
２０３    テーパ面
３００，３００Ａ    回転子部材
３０１    スリーブ
３０６    テーパ面
３１１    磁石
３２１    保持部材
４００，４００Ａ    回転子
５００    工作機械
【図１】
0005964394.tif 000002
【図２】
0005964394.tif 000003
【図３】
0005964394.tif 000004
【図４】
0005964394.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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