(57)【要約】【課題】ロータコアの外周面に磁石を装着したロータにおいて、ロータコアと磁石との強固な接着力が長期的に確保されたロータを提供する。【解決手段】ロータ１００の磁石２０の径方向内側Ｋ１の内側面は、磁石２０の軸方向Ｇの上端の内側面が、ロータコア１の軸方向Ｇの上端の外周面における第１支持箇所１Ｓ１にて当接すると共に、磁石２０の軸方向Ｇの下端の内側面が、ロータコア１の軸方向Ｇの下端の外周面における第２支持箇所１Ｓ２にて当接し、第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２との間の溝部１Ｍの外周面の形状は、各磁石２０の内側面と、該内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２０の周方向において異なる箇所を有するように形成され、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙を埋めるように接着層１０が配される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、前記ロータコアの外周面に周方向に間隔を隔てて設置された複数の磁石とを備えたロータにおいて、
前記磁石の径方向内側の内側面は、
前記磁石の軸方向上端の第１寸法分の前記内側面が、前記ロータコアの軸方向上端の外周面における第１支持箇所にて当接すると共に、前記磁石の軸方向下端の第２寸法分の前記内側面が、前記ロータコアの軸方向下端の外周面における第２支持箇所にて当接し、
前記ロータコアの外周面には、軸方向における前記第１支持箇所と前記第２支持箇所との間に、径方向に窪み、周方向に延在する溝部が形成され、
前記溝部の外周面の形状は、
各前記磁石の前記内側面と、該内側面に対向する前記溝部の外周面との間の距離が、各前記磁石の周方向において異なる箇所を有するように形成され、
各前記磁石の前記内側面と前記溝部の外周面とを接着する接着層が、各前記磁石の前記内側面と、該内側面に対向する前記溝部の外周面との間隙を埋めるように配された、
ロータ。
【請求項２】
前記溝部の外周面の形状は、
各前記磁石の前記内側面の周方向中央部と、該内側面の周方向中央部に対向する前記溝部の外周面との間の第１距離が、各前記磁石の前記内側面の周方向両端部と、該内側面の周方向両端部に対向する前記溝部の外周面との第２距離よりも小さくなるように形成された、
請求項１に記載のロータ。
【請求項３】
前記溝部の外周面の形状は、
各前記磁石の前記内側面の周方向中央部と、該内側面の周方向中央部に対向する前記溝部の外周面との間の第１距離が、各前記磁石の前記内側面の周方向両端部と、該内側面の周方向両端部に対向する前記溝部の外周面との第２距離よりも大きくなるように形成された、
請求項１に記載のロータ。
【請求項４】
前記溝部の外周面の形状は、
各前記磁石の前記内側面の周方向中央部と周方向両端部との間の箇所と、該内側面の周方向中央部と周方向両端部との間の箇所に対向する前記溝部の外周面との間の第３距離が、各前記磁石の前記内側面の周方向中央部と、該内側面の周方向中央部に対向する前記溝部の外周面との間の第１距離、および、各前記磁石の前記内側面の周方向両端部と、該内側面の周方向両端部に対向する前記溝部の外周面との第２距離、よりも小さくなるように形成された、
請求項１に記載のロータ。
【請求項５】
前記溝部は、該溝部内に、径方向外側に突出して前記磁石の前記内側面に第３寸法分の軸方向の幅を持って当接する突設部を備え、該突設部は前記溝部を軸方向に分割する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項６】
前記ロータコアの外周面の軸方向両端には、前記磁石の周方向端部と当接するように径方向外側に突出する位置決め部が形成された、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項７】
前記磁石が、軸方向に対して複数段に構成され、
前記磁石の段間のそれぞれに、周方向に段スキュー角が設けられた、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項８】
前記ロータコアの外周面の所定の周方向位置における、前記磁石の径方向の幅Ｗ１と、前記磁石の前記内側面と該内側面に対向する前記溝部の外周面との間の距離Ｗ２と、の比であるＲ＝Ｗ１／Ｗ２が、１０＜Ｒ＜３００の範囲内となるように構成された、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項９】
前記ロータコアの軸方向両端の外周面の形状または前記溝部の外周面の形状の一方が、円形状に形成され、他方は２ｎ個の頂点を有する２ｎ角形状、但しｎは２以上の整数、に形成され、
各前記頂点間に、前記磁石が少なくとも１つ配置された、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項１０】
前記ロータコアは、金属シートから形成された第１コアシートおよび第２コアシートを軸方向に積層して形成されたものであり、
前記第１コアシートは、軸中心から外周面までの距離が、前記第２コアシートの軸中心から外周面までの距離よりも大きく形成され、
前記第１コアシートが、前記ロータコアの軸方向両端にそれぞれ配置されて、該第１コアシートの外周面が、前記ロータコアの軸方向上端の前記第１支持箇所および軸方向下端の前記第２支持箇所をそれぞれ構成し、
前記第２コアシートが、軸方向両端にそれぞれ配置された前記第１コアシート間に配置されて、該第２コアシートの外周面が前記ロータコアの前記溝部の外周面を構成する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のロータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のロータを用いたロータの製造方法において、
前記第１コアシートおよび前記第２コアシートを、それぞれプレス抜きにて金属シートから形成する第１工程と、
少なくとも１枚の前記第１コアシートを、前記ロータコアの軸方向両端にそれぞれ配置すると共に、複数枚の前記第２コアシートを、軸方向両端にそれぞれ配置された前記第１コアシート間に積層して配置し、
前記第１コアシートおよび前記第２コアシートの少なくとも一方を周方向に整列させて、前記ロータコアの外周面に前記溝部を形成する第２工程とを備えたロータの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のロータと、
前記ロータと同軸上に配置されたステータとを備えた回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の構成部品に用いられるロータ、ロータの製造方法、および、回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、永久磁石型回転電機に用いられるロータとして、回転可能なシャフトに永久磁石を固定した構成のロータ、あるいは、シャフトを装着したロータコアに永久磁石を固定した構成のロータがある。
シャフトあるいはロータコアの外周面に永久磁石を装着する場合、永久磁石は接着剤を介して接着される。この接着剤の接着層において膜厚が薄い箇所がある場合、モータの駆動等により接着層にクラック等が発生し、永久磁石がシャフトあるいはロータから剥がれる不良が生じる場合がある。よって、クラック等による接着層の劣化を抑止して強固な接着力を確保するため、接着層は所定の厚みの膜厚を有することが望ましい。
【０００３】
しかしながら、接着剤の塗布量にバラツキが生じた場合、永久磁石を接着剤に対して押しつける際に永久磁石の面内においてこの押しつける力にバラツキが生じた場合、接着剤が完全に硬化するまでの間に永久磁石に外部から力が付加された場合、等において、接着層の膜厚が不均一となる。この場合、接着層において所定の厚みの膜厚が確保できない箇所が生じ、接着層が劣化する。また、ロータの各極に固定された永久磁石の外周面がシャフトに対して同心の位置に揃わない。そのため、永久磁石の外周面とステータコアの内周面との間のエアギャップが揃わず、コギングトルク、トルクリップル等が増加する。
【０００４】
このことを解決するため、接着層の所定の膜厚を確保しつつ、永久磁石の位置ズレを防止するために、次のような特徴のロータが開示されている。
例えば、磁性板を積層して一体化した積層鉄心の表面にセグメントマグネットを固着する。磁性板は外周部に複数個の突起部と、前記突起部間に凹部を設けている。突起部間に接着剤を塗布してセグメントマグネットを突起部の一方向に当接させて位置決め固着する。セグメントマグネットを接着する時、余分な接着剤を凹部で吸収する（例えば、特許文献１参照）。
また例えば、円筒状のヨークの外周面に円周方向に延びる溝を永久磁石片の数だけ切削する。この溝に接着剤を溝内から僅かに溢れるように充填し、永久磁石片をヨークの外周面に固定する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０９５８８号公報  （段落［００１０］〜［００１８］、図１、図２）
【特許文献２】特開平１１−８９１４１号公報  （段落［００２１］〜［００２６］、図１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１、２のような従来のロータでは、ロータコアとしての積層鉄心の外周面に溝が設けられている。そしてこの溝内に充填された接着剤で永久磁石を接着し、溝の周方向両側のロータコアの外周面で永久磁石の両端を支持することで、溝内において接着層の所定の膜厚を確保しつつ、永久磁石の外周面がシャフトに対して同心の位置に揃うように配置させている。しかしながら、このような構成の接着層では、ロータの回転時において永久磁石に繰り返し付加される遠心力と熱応力に対する接着力が十分でなく、長期的な使用において接着層の劣化が進み、永久磁石の飛散、剥離等が生じる可能性があるという問題点があった。また、高価な接着剤の使用量が多くなるという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、磁石の位置ずれが抑制されつつ、磁石とロータコアとの強固な接着力が長期的に確保され、更に、接着剤の使用量が低減された、ロータ、ロータの製造方法、および、回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るロータは、
ロータコアと、前記ロータコアの外周面に周方向に間隔を隔てて設置された複数の磁石とを備えたロータにおいて、
前記磁石の径方向内側の内側面は、
前記磁石の軸方向上端の第１寸法分の前記内側面が、前記ロータコアの軸方向上端の外周面における第１支持箇所にて当接すると共に、前記磁石の軸方向下端の第２寸法分の前記内側面が、前記ロータコアの軸方向下端の外周面における第２支持箇所にて当接し、
前記ロータコアの外周面には、軸方向における前記第１支持箇所と前記第２支持箇所との間に、径方向に窪み、周方向に延在する溝部が形成され、
前記溝部の外周面の形状は、
各前記磁石の前記内側面と、該内側面に対向する前記溝部の外周面との間の距離が、各前記磁石の周方向において異なる箇所を有するように形成され、
各前記磁石の前記内側面と前記溝部の外周面とを接着する接着層が、各前記磁石の前記内側面と、該内側面に対向する前記溝部の外周面との間隙を埋めるように配された、
ものである。
また、本発明に係るロータの製造方法は、
金属シートから形成された第１コアシートおよび第２コアシートを軸方向に積層して前記ロータコアを形成するものであり、
前記第１コアシートおよび前記第２コアシートを、それぞれプレス抜きにて金属シートから形成する第１工程と、
少なくとも１枚の前記第１コアシートを、前記ロータコアの軸方向両端にそれぞれ配置すると共に、複数枚の前記第２コアシートを、軸方向両端にそれぞれ配置された前記第１コアシート間に積層して配置し、
前記第１コアシートおよび前記第２コアシートの少なくとも一方を周方向に整列させて、前記ロータコアの外周面に前記溝部を形成する第２工程とを備えた、
ものである。
また、本発明に係る回転電機は、
上記のように構成されたロータと、
前記ロータと同軸上に配置されたステータとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係るロータ、ロータの製造方法、および回転電機によれば、磁石の位置ずれを抑制しつつ、磁石とロータコアとの強固な接着力が長期的に確保されたものなので、モータ特性が良好で、且つ、長期的な信頼性が確保されたロータおよび回転電機を提供できる。更に接着剤の使用量が低減されるので安価なロータおよび回転電機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１によるロータの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるロータを、軸方向Ｇに対して並行に分割した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１によるロータを、軸方向Ｇに対して垂直に分割した断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるロータコアの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１による第１コアシートの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１による第２コアシートの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第１工程を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第１工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第２工程を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第２工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第３工程を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第４工程を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態１によるロータの製造工程における第４工程を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による回転電機の構成を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による回転電機を、軸方向に対して垂直に分割した断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１によるロータの他の構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１によるロータの他の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１によるロータの他の構成を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１によるロータの他の構成を示す斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態１によるロータを、軸方向に対して垂直に分割した断面図である。
【図２１】接着剤の接着強度を実験した実験写真に基づく図である。
【図２２】接着剤の接着強度を実験した実験写真に基づく図である。
【図２３】本発明の実施の形態１によるロータに付加される磁界を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態２によるロータを、軸方向に対して垂直に分割した断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態３によるロータの構成を示す斜視図である。
【図２６】本発明の実施の形態３によるロータを、軸方向に対して並行に分割した断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態３によるロータの構成を示す斜視図である。
【図２８】本発明の実施の形態３によるロータを、軸方向に対して並行に分割した断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態４によるロータの構成を示す斜視図である。
【図３０】本発明の実施の形態４によるロータの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１によるロータ１００について図を用いて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１によるロータ１００を示す斜視図である。
図２は、図１に示すロータ１００を、軸方向Ｇに対して並行に分割した断面図である。
図３は、図１に示すロータ１００を、軸方向Ｇに対して垂直に分割した断面図である。
図４は、図１に示すロータ１００を構成するロータコア１の斜視図である。
図５は、図４に示すロータコア１を構成する第１コアシート２Ａの斜視図である。
図６は、図４に示すロータコア１を構成する第２コアシート２Ｂの斜視図である。
なお、以下の説明において、ロータ１００における各方向を、周方向Ｓ、軸方向Ｇ、径方向Ｋ、径方向内側Ｋ１、径方向外側Ｋ２としてそれぞれを示す。また、実施の形態２以降においても各方向のそれぞれを同様に示す。
【００１２】
図１、図２に示すように本実施の形態のロータ１００は、ロータコア１と、ロータコア１の外周面に設けられた複数の磁石２０と、ロータコア１が有する中空穴１Ａに挿入されて固定されたシャフト３とを備える。
【００１３】
図４に示すように、ロータコア１は、薄板状の金属シートから形成された第１コアシート２Ａと、第２コアシート２Ｂとを、軸方向Ｇに複数毎積層して形成されたものである。
第１コアシート２Ａが、ロータコア１の軸方向Ｇの上端と下端にそれぞれ２枚づつ配置される。そして、軸方向Ｇの上端に配置された第１コアシート２Ａと、軸方向Ｇの下端に配された第２コアシート２Ｂとの間に、２枚以上の第２コアシート２Ｂが積層される。
なお、以降の説明において、第１コアシート２Ａと第２コアシート２Ｂとを区別する必要がない場合は、単にコアシート２と称す。
【００１４】
図５に示すように、１枚の第１コアシート２Ａの外周面の形状は、８つの頂点２Ｔを有し、頂点２Ｔ間が直線状に形成された８角形状であり、中心部に中空穴２Ａ１を有する。
また、図６に示すように、１枚の第２コアシート２Ｂの外周面の形状は、円形状であり、中心部に中空穴２Ａ２を有する。
【００１５】
また、第１コアシート２Ａの軸中心Ｆから外周面までの距離ｒ１は、第２コアシート２Ｂの軸中心Ｆから外周面までの距離ｒ２よりも大きく形成される。
このような、軸中心Ｆから外周面までの距離（径）の異なる大小２種類の第１コアシート２Ａ、第２コアシート２Ｂを前述の図１、図２に示したように積層することで、ロータコア１の外周面の軸方向Ｇの中央には、ロータコア１の周方向Ｓに並行な方向に延在して、径方向内側Ｋ１に窪む溝部１Ｍが形成される。
【００１６】
こうして、第２コアシート２Ｂの外周面が、ロータコア１の軸方向Ｇの中央の溝部１Ｍの外周面を構成するため、溝部１Ｍの外周面は、シャフト３を軸中心Ｆとする円形状となる。
また、第１コアシート２Ａの外周面が、ロータコア１の軸方向Ｇの両端の外周面を構成するため、ロータコア１の軸方向Ｇの両端の外周面は、第１コアシート２Ａの８つの頂点２Ｔから成る８つの頂点１Ｔを有する８角形状となる。
また、第１コアシート２Ａの中空穴２Ａ１と、第２コアシート２Ｂの中空穴２Ａ２とからロータコア１の中空穴１Ａが形成される。
また、ロータコア１の頂点１Ｔ間に１つの磁石２０が配置される構成としており、このロータ１００を用いた回転電機における１極分となる。
【００１７】
図２、図３に示すように、溝部１Ｍ内において、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙を埋めるように接着剤Ｚが配される。こうして配された接着剤Ｚは接着層１０を形成し、各磁石２０の内側面と溝部１Ｍの外周面とを接着する。
【００１８】
図２に示すように、磁石２０の軸方向Ｇの幅は、溝部１Ｍの軸方向Ｇの幅Ｙよりも長く、且つ、ロータコア１の軸方向Ｇの幅よりも短く形成される。また、磁石２０の内側面は、軸方向Ｇに垂直な形状が、ロータコア１の頂点１Ｔ間の形状と同じ直線形状である。
そして、この磁石２０が、当該磁石２０の径方向内側Ｋ１の内側面を接着層１０により接着されて、溝部１Ｍの軸方向Ｇの幅Ｙの全てを覆うようにロータコア１の外周面に接着される。
【００１９】
また、図２に示すように、各磁石２０の軸方向Ｇの上端の第１寸法分Ｘ１の内側面が、ロータコア１の軸方向Ｇの上端の外周面における第１支持箇所１Ｓ１にて当接する。また、磁石２０の軸方向Ｇの下端の第２寸法分Ｘ２の内側面が、ロータコア１の軸方向Ｇの下端の外周面における第２支持箇所１Ｓ２にて当接する。即ち、磁石２０の内側面の軸方向Ｇの両端部分が、第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２とにより径方向内側Ｋ１から支持された２点支持の構成となる。こうして、接着層１０が形成される溝部１Ｍは、ロータコア１の外周面の、軸方向Ｇにおける第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２との間に形成された構成となる。
なお、第１寸法Ｘ１と第２寸法Ｘ２とは同じ長さに構成される。
そして、複数の磁石２０が、周方向Ｓに所定の間隔を隔てて、上記のようにロータコア１の外周面に固定される。
【００２０】
図３に示すように、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離は、各磁石２０の周方向Ｓの範囲内において異なる箇所を有する。
本実施の形態では、ロータコア１の溝部１Ｍの外周面の形状は、円形状に形成されており、ロータコア１の軸方向Ｇの両端の外周面の形状は、頂点１Ｔ間が直線状に形成された８角形状である。よって、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの中央部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃが、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの両端部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅよりも小さく形成される。こうして、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙を埋めるように配される接着層１０の膜厚は、周方向Ｓの両端ほど厚くなる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、磁石２０の径方向Ｋの幅Ｗ１は、約２ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で形成されており、溝部１Ｍの径方向Ｋの幅Ｗ２Ｃ、Ｗ２Ｅは、約０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内で形成される。即ち、ロータコア１の外周面の任意の周方向位置において、磁石２０の径方向の幅Ｗ１と、溝部１Ｍの幅Ｗ２（Ｗ２Ｃ、Ｗ２Ｅ）との比であるＲ＝Ｗ１／Ｗ２が、１０＜Ｒ＜３００の範囲内となるように構成される。
なお、上記では、ロータコア１の外周面の任意の周方向位置における比Ｒとして説明したが、この任意の周方向位置とは、磁石２０が配置される範囲内でのロータコア１の外周面の任意の周方向位置を示す。
【００２２】
次に、上記のように構成されるロータ１００の製造方法について、図を用いて説明する。
図７は、本発明の実施の形態１によるロータ１００の製造工程において、プレス機によるプレス抜きにより各コアシート２を得る第１工程を示す、プレス機とコアシート２の横断面図である。
図８は、図７に示す第１工程において、プレス抜きされた複数のコアシート２を上方から見た上面図である。
図９は、プレス抜きされて、積層されたコアシート２を整列してロータコア１を得る第２工程を示す、各コアシート２の横断面図である。
図１０は、図９に示す第２工程を上方から見た上面図である。
図１１は、ロータコア１にシャフト３を挿入する第３工程を示す、ロータコア１とシャフト３の横断面図である。
図１２は、シャフト３を装着したロータコア１の外周面に磁石２０を接着する第４工程を示す、ロータコア１と磁石２０の横断面図である。
図１３は、図１２に示す第４工程を上方から見た上面図である。
ロータ１００の製造工程は、主に上記各図に示した４工程からなる。
【００２３】
図７、図８に示す第１工程では、電磁鋼板や圧延鋼板等の薄板状の金属シートを、プレス機における金型３０の上型３０Ｕと下型３０Ｄとでプレス抜きして各コアシート２を得る。
この第１工程では、軸中心Ｆから外周面までの距離の異なる、第１コアシート２Ａと、第２コアシート２Ｂとを、それぞれプレス抜きにて形成し、積層する。金型３０の刃物の切り替えにより、第１コアシート２Ａを２枚プレス抜きした後、第２コアシート２Ｂを２枚以上プレス抜きし、その後に更に第１コアシート２Ａを２枚プレス抜きする。これにより、金型３０の内部、あるいは、金型３０の下型３０Ｄの直下に位置するホルダ３１上に、軸方向Ｇの両端においてそれぞれ２枚の第１コアシート２Ａが積層され、軸方向Ｇの中央に２枚以上の第２コアシート２Ｂが積層される。
また、図７、図８に示すように、第１コアシート２Ａの中空穴２Ａ１内と、第２コアシート２Ｂの中空穴２Ａ２内に、ホルダ３１が有するガイドピン３１Ｐが挿入される形で、ホルダ３１上に積層される。
【００２４】
図９、図１０に示す第２工程では、積層された各コアシート２を整列させてロータコア１を得る。
先ず、コアシート２をプレス機から排出する。
そして、第１コアシート２Ａの頂点２Ｔの周方向Ｓの位置が一致するように、且つ、各第２コアシート２Ｂの軸中心Ｆが一致するように、積層された第１コアシート２Ａと第２コアシート２Ｂを治具３２Ａ、３２Ｂにより整列させる。
こうして得られたロータコア１の外周面の軸方向Ｇの中央には、径の小さな第２コアシート２Ｂの外周面から構成される、ロータコア１の周方向Ｓに延在する溝部１Ｍが形成される。
また、第１コアシート２Ａの外周面が、ロータコア１の軸方向Ｇの上端の第１支持箇所１Ｓ１と、軸方向Ｇの下端の第２支持箇所１Ｓ２とを構成する。
【００２５】
この第２工程において用いられる治具３２Ａ、３２Ｂは、コアシート２の径方向外側Ｋ２からコアシート２を挟み込み、中心側に向けて各コアシート２を水平方向に押す構造を有する。そしてコアシート２の両側に配置される一方の治具３２Ａは、第１コアシート２Ａの外周面の３辺を支持する構造を備え、他方の治具３２Ｂは、第１コアシート２Ａの外周面の１辺を支持する構造を備える。このように、治具３２Ａが、第１コアシート２Ａの３辺を支持するため、ロータコア１が多角形である場合、各第１コアシート２Ａの位置決めが容易となって精度の高いロータコア１の組み立てが可能となる。
なお、図９、図１０の紙面右側に位置する治具３２Ａも同様に、第１コアシート２Ａの３辺を支持する構造を有してもよいし、あるいは、治具３２Ａ、３２Ｂの両方が第１コアシート２Ａの３辺を支持する構造を有してもよい。
【００２６】
図１１に示す第３工程では、整列して得たロータコア１にシャフト３を挿入する。
ロータコア１の姿勢と、隣り合うコアシート２同士の位置とがずれないように治具３２Ａ、３２Ｂにより抑えた状態で、ロータコア１の中空穴１Ａ内にシャフト３を挿入する。シャフト３は、圧入、焼き嵌め、あるいは、接着、等の方法によりロータコア１の中空穴１Ａ内において固定される。
【００２７】
図１２、図１３に示すように、第４工程では、シャフト３を固定して得たロータコア１の外周面に磁石２０を接着する。
先ず、磁石２０に接着剤Ｚを塗布する。磁石２０への接着剤Ｚの塗布については図示しないが、磁石２０の内側面が水平になるように磁石２０を倒した状態でディスペンサ等を用いて磁石２０の内側面に塗布する。この時、磁石２０の内側面と、対向する溝部１Ｍの外周面との間隙を確実に接着剤Ｚが埋めるように、磁石２０の内側面において、溝部１Ｍに対向する領域より広めに塗布するとよい。
【００２８】
ロータコア１へ磁石２０を貼り付ける際は、図１２に示すように、磁石２０の内側面がロータコア１の外周面に対向するように、治具３３により磁石２０を垂直に起こす。
接着剤Ｚには、直ぐに垂れ落ちない程度の粘度を有するものを使用することで、磁石２０を垂直に起こしてからロータコア１に貼り付けるまでに接着剤Ｚが垂れて落下することを防止できる。
なお、塗布する接着剤Ｚの量は、磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙の容積に応じて調節を行う。
【００２９】
次に、接着剤Ｚが塗布された磁石２０を、溝部１Ｍの軸方向Ｇの幅Ｙの全てを覆うような軸方向Ｇの位置で磁石２０をロータコア１に押し付けて固定する。
このとき、図２に示したように、各磁石２０の軸方向Ｇの上端の第１寸法分Ｘ１の内側面が、ロータコア１の外周面における軸方向Ｇの上端の第１支持箇所１Ｓ１にて径方向内側Ｋ１から支持される。また、磁石２０の軸方向Ｇの下端の第２寸法Ｘ２分の内側面が、ロータコア１の外周面における軸方向Ｇの下端の第２支持箇所１Ｓ２にて径方向内側Ｋ１から支持される。
前述したように、磁石２０の軸方向Ｇの幅は、ロータコア１の軸方向Ｇの幅よりも短く構成される。よって、磁石２０をロータコア１に接着する際には、磁石２０の内側面の上端の第１寸法Ｘ１と、下端の第２寸法Ｘ２とが、共に同じ長さでロータコア１の外周面に当接するように、磁石２０の軸方向Ｇの位置を調節する。
【００３０】
このように磁石２０をロータコア１に押し付ける際、磁石２０の内側面の軸方向Ｇの両端部分が、ロータコア１の第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２とに支持された２点支持となる。そのため、溝部１Ｍ内の接着剤Ｚを溝部１Ｍの深さ（径方向Ｋの幅Ｗ２）以下に押し潰すことはない。こうして、溝部１Ｍ内に配された接着剤Ｚは、溝部１Ｍの径方向Ｋの幅Ｗ２分の幅を確実に確保した接着層１０を形成する。
なお、溝部１Ｍ内からはみ出た接着剤Ｚについては、必要に応じて拭き取り作業を行う。
【００３１】
なお、ロータ１００の外周面の第１支持箇所１Ｓ１と、磁石２０の内側面の上端とは当接しているため、当該当接箇所において接着層１０は介在していない、あるいは、溝部１Ｍ内からはみ出た接着剤Ｚによる１０μｍ程度の非常に薄膜の接着層が形成される。
また、ロータ１００の外周面の第２支持箇所１Ｓ２と、磁石２０の内側面の下端とは当接しているため、当該当接箇所において接着層１０は介在していない、あるいは、溝部１Ｍからはみ出た接着剤Ｚによる１０μｍ程度の非常に薄膜の接着層が形成される。
【００３２】
最後に、数分〜１５分程度の間、磁石２０の位置がずれない様に治具等で固定した状態で加温することで接着層１０を硬化させる。
以上に示した第１工程〜第４工程を経て、ロータ１００が製造される。
【００３３】
なお、前述の第１工程〜第３工程において、プレス抜きにより形成したコアシート２を積層し、整列した後にシャフト３を装着したが、この方法に限定するものではない。例えば、抜きかしめ工法を用いて、プレス抜きと同時にコアシート２同士を積層方向に固定してロータコア１を形成してもよい。また、プレス抜きにより形成したコアシート２に接着剤Ｚを塗布しながら２枚以上積層することで積層方向に固定したロータコア１を形成してもよい。さらに、コアシート２を２枚以上積層した後に、例えばＹＡＧ溶接などにより積層方向に固定してもよい。
シャフト３を装着する前に、ロータコア１の積層間を固定することで、工程間の取り扱いが簡便となり、シャフト３の装着によるコアシート２間の位置ずれ等が抑制できるといった効果を得られる。
【００３４】
また、前述の第４工程において、先ず、接着剤Ｚをロータコア１の溝部１Ｍ内において磁石２０の内側面と対向する箇所に配置してから、磁石２０をロータコア１に押し付けて接着する方法を用いてもよい。
また、磁石２０の着磁については、着磁済みの磁石２０を貼り付けても良いし、接着層１０が硬化した後に、着磁する工程を設けても良い。
また、接着剤Ｚの種類については、例えばアクリル系で主剤と硬化剤の２液混合による常温硬化式の接着剤等が挙げられる。
【００３５】
図１４は、本発明の実施の形態１によるロータ１００を用いた回転電機１０２を示す斜視図である。
図１５は、図１２に示す回転電機１０２を軸方向Ｇに対して垂直に分割した断面図である。
回転電機１０２は、ロータ１００と、ステータ１０１と、筐体９とから構成される。ステータ１０１の中空部分に、ロータ１００がステータ１０１と同軸上に配置されて、筐体９内に収納される。
ステータ１０１はステータコア６を備える。ステータコア６は、円環状のバックヨーク部６Ａと、バックヨーク部６Ａから磁極毎に径方向内側Ｋ１に延びるティース部６Ｂとから構成される。このステータコア６のティース部６Ｂにはコイル７が巻装される。
コイル７によりステータコア６に発生する磁界と、ロータ１００の磁石２０による磁界とが吸引、あるいは、反発し合うことで回転電機１０２が駆動する。
【００３６】
以下、本実施の形態のロータ１００の他の構成に基づいて説明する。
図１６は、溝部１Ｍの外周面に、余分な接着剤Ｚを吸収する凹部１Ｄを備えた構成のロータ１００を示す断面図である。凹部１Ｄの軸方向Ｇに垂直な断面は矩形状である。
なお、凹部１Ｄは、軸方向Ｇに垂直な断面が矩形状に限定するものではなく、例えば軸方向Ｇに垂直な断面が円弧形状でもよいし、あるいは三角形状でもよい。
【００３７】
図１７は、ロータコア１の軸方向Ｇの両端の第１コアシート２Ａの外周面において、径方向外側Ｋ２に突出する位置決め部１Ｐを備えた構成のロータ１００を示す断面図である。この位置決め部１Ｐは、それぞれ磁石２０の周方向Ｓの両端部と当接する。
なお、周方向Ｓに隣り合う磁石２０間における、ロータ１００の回転に寄与しない漏れ磁束を抑制するため、位置決め部１Ｐ間には空隙Ｊを設けるとよい。
また、図１７では、各磁石２０の周方向Ｓの両端に位置決め部１Ｐを形成した例を示したが、各磁石２０の周方向Ｓの一端にのみ位置決め部１Ｐを形成してもよい。
【００３８】
図１８は、６つの頂点１Ｔを有する六角形状の６極のロータ１００を示す図である。
図１９は、１０個の頂点１Ｔを有する十角形状の１０極のロータ１００を示す図である。
図１に示したロータ１００は、ロータ１００を構成するコアシート２の外周面の形状が８角形であるため、８極構成としている。しかしながら、上記図１８に示すような６角形であるコアシート２により構成される６極のロータ１００、あるいは、上記図１９に示すような１０角形であるコアシート２により構成される１０極のロータ１００であってもよい。即ち、２ｎ角形（ｎは２以上の整数）であるコアシート２により構成された２ｎ極のロータ１００であればよい。この場合でも、溝部１Ｍと各磁石２０との配置構成は、上記と同様に形成可能である。
【００３９】
図２０は、上記図１〜図１９に示したロータ１００と、溝部１Ｍの外周面の形状が異なるロータ１００を、軸方向Ｇに対して垂直に分割した断面図である。
図２０に示すロータ１００において、各磁石２０の内側面の周方向中央部と周方向両端部との間の箇所Ｓａと、この内側面の箇所Ｓａに対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離を第３距離Ｗ２ａとして示す。このように示した場合、ロータコア１の溝部１Ｍの外周面の形状は、この第３距離Ｗ２ａが、各磁石２０の内側面の周方向中央部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃ、および、各磁石２０の内側面の周方向両端部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅ、よりも小さくなるように形成される。
【００４０】
このように、ロータコア１の溝部１Ｍの外周面の形状は、図１〜図１９に示したようなロータコア１の中心軸を中心とする円形状に限定するものではない。本実施の形態のロータコア１の溝部１Ｍの外周面の形状は、磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２０の周方向Ｓにおいて異なる箇所を有するように形成される。
【００４１】
なお、以上に示した各ロータ１００においては、磁石２０の軸方向Ｇの幅が、ロータコア１の軸方向Ｇの幅よりも小さく形成されたものを示した。このような構成とすることで、磁石２０の軸方向Ｇの寸法公差を許容することができる。しかしながらこれに限定するものではなく、磁石２０の軸方向Ｇの幅は、ロータコア１の軸方向Ｇの幅と同じ長さに形成してもよい。この場合でも、溝部１Ｍと各磁石２０との配置構成は、上記と同様に形成可能である。
【００４２】
また、第１支持箇所１Ｓ１の第１寸法Ｘ１と、第２支持箇所１Ｓ２の第２寸法Ｘ２とは同じ長さに構成される例を示した。これにより、ロータ１００の製造工程において、磁石２０をロータコア１に押し付ける際の力の大きさの設定が容易になるが、この構成に限定するものではない。第１寸法Ｘ１と第２寸法Ｘ２とをそれぞれ異なる長さに形成してもよく、磁石２０をロータコア１に押し付ける際の力に対して、磁石２０を径方向内側Ｋ１から支持可能な寸法を有していればよい。
【００４３】
また、上記では、軸方向Ｇの両端において、第１コアシート２Ａをそれぞれ２枚積層したロータコア１を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、少なくとも１枚の第１コアシート２Ａがロータコア１の軸方向Ｇの両端にそれぞれ設けられていればよい。
また、ロータコア１は、薄板状のコアシート２を複数毎積層して形成されたものを示したがこれに限定するものではない。例えば、１つのブロックから成るロータコア１でもよい。これらの場合でも、ブロック状のロータコアの外周面において溝を形成する加工を施すことで、ロータコア１の軸方向Ｇの両端の第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２との間において、周方向Ｓに延在する溝部１Ｍを同様に形成できる。以降の実施の形態においても同様に、溝部１Ｍの外周面の形状が複雑でない場合は、１つのブロックから成るロータコアを用いることができる。
【００４４】
上記のように構成された本実施の形態のロータ１００、および、回転電機１０２によると、磁石２０の内側面は、第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２との間の溝部１Ｍ内に配された接着層１０によりロータコア１に接着される。
そして、磁石２０の軸方向Ｇの上端の第１寸法分Ｘ１の内側面が、ロータコア１の外周面における軸方向Ｇの上端の第１支持箇所１Ｓ１にて当接する。そして、磁石２０の軸方向Ｇの下端の第２寸法分Ｘ２の内側面が、ロータコア１の外周面における軸方向Ｇの下端の第２支持箇所１Ｓ２にて当接する。
【００４５】
このように、磁石２０は、第１支持箇所１Ｓ１と第２支持箇所１Ｓ２とにより径方向内側Ｋ１から２点支持されている。これにより、溝部１Ｍ内の接着層１０の所定の膜厚を確実に確保できるため、クラック等により接着層１０が劣化することを抑止すると共に強固な接着力を確保できる。
【００４６】
また磁石２０が２点支持されることで、溝部１Ｍ内の接着層１０を磁石２０で押し潰すことがない。そのため、磁石２０をロータコア１に押し付けて接着する第４工程において、磁石２０を押し付ける力を増大できる。この磁石２０を押し付ける力は、数１０Ｎ程度、あるいは、磁石２０が折損しない程度の大きな力まで増大可能である。
従来の溝部を有さない構成のロータでは、接着剤の所定の膜厚を確保するために磁石を押しつける力を数Ｎ程度と小さくしていた。しかしながらこのような小さな力では、磁石を押しつける治具と、この治具周辺の構成部品との摩擦、かじり等により磁石を十分に接着剤に押し付けることができず、磁石が完全に固定できないという不良が発生していた。
本実施の形態のロータ１００および回転電機１０２では、磁石２０をロータコア１に押し付ける力を増大させて、摩擦やかじり等による影響を十分に小さくできる。これにより磁石２０を固定できない不良を低減できる。
【００４７】
また磁石２０が２点支持されることで、各極に固定された磁石２０の外周面がシャフト３に対して同心の位置になるように磁石２０を固定できる。これにより、磁石２０の外周面とステータ１０１の内周面との間のエアギャップのバラツキが減少し、コギングトルクやトルクリップルが抑制されてモータ特性が向上する。
【００４８】
更に、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙を全て埋めるように接着層１０が形成されている。よって、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの幅の全長が、接着層１０によって接着される。
この効果について、以下にて図を用いて説明する。
【００４９】
図２１、２２は、溝部を有さない一般的なロータコアにおいて、磁石Ｑの内側面全体に接着剤を塗布し、ヒートサイクル試験を行った実験写真に基づく図である。
図２１は、ヒートサイクルを１００サイクル行った後に、ロータコアの外周面に接着された磁石Ｑを引き剥がした際の接着剤の剥離面を、磁石Ｑの内側面側から撮影した実験写真に基づく図である。
図２２は、ヒートサイクルを３００サイクル行った後に、ロータコアの外周面に接着された磁石Ｑを引き剥がした際の接着剤の剥離面を、磁石Ｑの内側面側から撮影した実験写真に基づく図である。
【００５０】
図において、右下がりの斜線のハッチングで示す箇所Ｈ１が、磁石Ｑを引き剥がした際に、接着剤において凝集剥離が生じた箇所、即ち、接着強度が強い箇所である。
また、左下がりの斜線のハッチングで示す箇所Ｈ２が、磁石Ｑを引き剥がした際に、接着剤とロータコアとの間で界面剥離が生じた箇所、即ち、接着強度が弱い箇所である。
【００５１】
図２１に示すように、ヒートサイクルを１００サイクル行った後では、接着剤が塗布された全領域が凝集剥離箇所Ｈ１となり接着剤の接着強度が低下していないことが判る。しかしながら、図２２に示すように試験サイクルが増えることで、接着剤が塗布された一部領域において界面剥離箇所Ｈ２が生じており、一部接着強度が低下していることが判る。この図２２において、磁石Ｑの軸方向Ｇの中央側ＧＣにおいて、周方向Ｓの中央側ＳＣは凝集剥離箇所Ｈ１であり、周方向Ｓの両端側ＳＬ、ＳＲは界面剥離箇所Ｈ２である。よって、特に磁石Ｑの周方向Ｓの両端側ＳＬ、ＳＲ側においては、磁石Ｑとロータコアの膨張係数が異なること等に起因する熱応力、熱歪みが大きく、接着力が低下すると考えられる。
【００５２】
このような磁石Ｑの周方向Ｓの両端側ＳＬ、ＳＲにおいて生じる接着力の低下は、試験サイクルが増加するに従い、周方向Ｓの中央側ＳＣに向けて進展する。図２２に示すように、磁石Ｑの軸方向Ｇの上下端側ＧＵ、ＧＤにおいては、接着力の低下が中央側ＳＣまで進展している。接着強度の低下は、磁石Ｑの軸方向Ｇの上下端側ＧＵ、ＧＤにおいて早期から生じ、進展していることが判る。
【００５３】
このように、接着層のクラック等に起因する接着力の低下は、磁石Ｑの周方向Ｓの両端側ＳＬ、ＳＲ側から生じて、中央側ＳＣに向けて進展する。
そのため、接着層１０の幅を磁石２０の内側面の周方向Ｓの範囲内で可能な限り長く確保することで、接着層１０の周方向Ｓの両端から生じる接着強度の低下が、周方向Ｓの中央部まで進展することを遅らせることができる。また、接着層１０の幅を長くとることで、膨張、収縮などの熱歪の吸収率を高くすることができる。
【００５４】
また、このように磁石２０の内側面が、周方向Ｓに渡って全長が接着層１０と接着されているため、磁石２０との十分な接着面積を確保でき、接着力の初期強度が向上する。また、磁石２０と接着層１０との接合部に付加される遠心力による応力を緩和、分散することができる。
また、接着層１０は、このように磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙に形成され、溝部１Ｍの外周面の他の部分には形成されていない。そのため、接着剤Ｚの使用量を減らし、コストの削減が可能である。
【００５５】
更に、ロータコア１の溝部１Ｍの外周面の形状は、各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２０の周方向Ｓにおいて異なる箇所を有するように形成される。
即ち、図１〜図１９に示したロータ１００では、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの中央部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃが、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの両端部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅよりも小さく形成されている。
【００５６】
このように、接着層１０の膜厚を周方向Ｓの両端ほど厚くなるように構成することで、周方向Ｓの両端において生じるクラックの発生を効果的に抑制できる。こうして、繰り返し付加される遠心力と熱応力に対して、磁石２０とロータコア１との強固な接着力を長期的に確保できる。
また、接着層１０の膜厚を周方向Ｓの中央部では薄くすることで、各接着層１０において使用する接着剤Ｚの使用量を減らし、更なるコストの削減が可能である。
このように、磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２０の周方向Ｓの範囲内において異なる箇所を有するように構成することで、コストの削減と、接着層１０の劣化の抑制の両立が可能となる。
【００５７】
また、図２０に示したロータ１００では、溝部１Ｍの外周面の形状は、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの中央部と周方向Ｓの両端部との間の箇所Ｓａと、この内側面の箇所Ｓａに対向する溝部１Ｍの外周面との間の第３距離Ｗ２Ｃが、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの中央部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃ、および、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの両端部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅ、よりも小さくなるように形成される。
この効果について、以下にて図を用いて説明する。
【００５８】
図２３は、図２０に示したロータ１００を用いた回転電機において、ステータにより生成され、ロータ１００に付加される磁界の磁束Ｈを示す図である。
なお、本図ではステータの図示は省略している。
【００５９】
図２３に示すように、ステータにより生成されロータ１００の回転に寄与する磁界は、接着層１０の周方向Ｓの中央部と周方向Ｓの両端部との間の箇所Ｓａを主に流れる。
一般的に接着層１０の透磁率は低く、磁気抵抗が高い。よって、このように磁界が流れる箇所Ｓａにおいて透磁率が低い接着層１０の膜厚を薄くすることで、モータ特性を向上させることができる。また、接着剤Ｚの使用量を減らし、コストの削減が可能である。
更に、接着層１０の周方向Ｓの両端の膜厚を厚くしているため、周方向Ｓの両端において生じるクラックの発生を効果的に抑制できる。
このように、磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２０の周方向Ｓの範囲内において異なる箇所を有するように構成することで、モータ特性の向上と、コストの削減と、接着層１０の劣化の抑制と、の全てが可能となる。
【００６０】
更に、磁石２０の径方向の幅Ｗ１と、溝部１Ｍの径方向の幅Ｗ２との比であるＲ＝Ｗ１／Ｗ２を、１０＜Ｒ＜３００の範囲内となるように構成している。
この比Ｒは、磁石２０の大きさおよび重量に応じた接着層１０の接着強度に対する信頼性を確保できる最適な接着層１０の膜厚を実現するものである。そして、当該ロータ１００を搭載した回転電機１０２を使用する際に発生する日間、年間のヒートサイクル、等の情報に基づき得た値である。こうして、磁石２０の大きさおよび重量に応じた接着層１０の膜厚を確保することで、磁石２０とロータコア１とのより強固な接着力をより長期的に確保できる。
また、磁石２０の内側面は、軸方向Ｇに垂直な形状が直線形状であるため、磁石２０を形成する際の加工を簡素化できる。
【００６１】
更に、図１６に示したように、溝部１Ｍ内に、余分な接着剤Ｚを吸収する凹部１Ｄを備えてもよい。
これにより、接着剤Ｚの使用量が多い場合でも、接着剤Ｚが各磁石２０の内側面と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との間隙から周囲に渡ってはみ出すことを抑制できる。こうして、前述の第４工程において必要に応じて行った、はみ出た接着剤の拭き取り工程を省略できる。
【００６２】
更に、図１７に示したように、ロータコア１の外周面の軸方向Ｇの両端には、磁石２０の周方向Ｓの端部と当接する位置決め部１Ｐを形成してもよい。
これにより、磁石２０の周方向Ｓの位置ズレに起因するコギングトルクを抑制することができる。
【００６３】
また、ロータコア１は、複数の第１コアシート２Ａ、第２コアシート２Ｂを積層して構成され、これら第１コアシート２Ａ、第２コアシート２Ｂは、プレス機により薄板状の金属シートをプレス抜きして形成される。
このようにプレス抜きされた第１コアシート２Ａ、各第２コアシート２Ｂを用いて溝部１Ｍを形成するため、溝部１Ｍの周方向Ｓの幅Ｗ１、および径方向Ｋの幅Ｗ２のバラツキが±０．０１ｍｍ程度となり、精度良く溝部１Ｍを形成できる。
また、ロータコアの外周面において研削加工等を施す必要がないため、加工費を削減できる。また研削加工等に比較して、溝部１Ｍの形状の加工精度が高い。
このように、本実施の形態では、接着強度と接着信頼性を確保するため、溝部１Ｍの径方向Ｋの幅Ｗ２をプレス加工精度を活用して厳密に規定している。
【００６４】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２４は、本発明の実施の形態２によるロータ２００を、軸方向Ｇに対して垂直に分割した断面図である。
【００６５】
ロータ２００は、ロータコア２０１の軸方向Ｇの両端を構成する第１コアシート２Ａの形状が円形状であり、ロータコア２０１の軸方向Ｇの中央の溝部２０１Ｍを構成する第２コアシート２Ｂの形状は、頂点２０１ＭＴ間が直線状の８角形状である。
また、ロータコア２０１に固定する磁石２２０の内側面は、軸方向Ｇに垂直な形状が、第１コアシート２Ａの外周面と同じ曲率の円弧形状を有する。そして、溝部２０１Ｍの頂点２０１ＭＴ間に１つの磁石２０が配置され、このロータ２００を用いた回転電機における１極分となる。
【００６６】
こうして、図示はしないが、実施の形態１と同様に、磁石２２０の軸方向Ｇの上端の第１寸法分Ｘ１の内側面が、ロータコア２０１の外周面における軸方向Ｇの上端の第１支持箇所１Ｓ１にて当接する。そして、磁石２２０の軸方向Ｇの下端の第２寸法分Ｘ２の内側面が、ロータコア２０１の外周面における軸方向Ｇの下端の第２支持箇所１Ｓ２にて当接する。
そして、図２４に示すように、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの中央部と、この内側面に対向する溝部２０１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃは、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの両端部と、この内側面に対向する溝部１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅよりも大きくなるように構成される。
【００６７】
上記のように構成された本実施の形態のロータ２００によると、上記実施の形態１のロータ１００と同様の効果を奏し、磁石２２０、の位置ずれを抑制しつつ、磁石２２０とロータコア２０１との強固な接着力が長期的に確保される。これにより、モータ特性が良好で、且つ、長期的な信頼性が確保されたロータ２００を提供できる。
【００６８】
更に、溝部２０１Ｍの外周面の形状は、各磁石２２０の内側面の周方向Ｓの中央部と、この内側面に対向する溝部２０１Ｍの外周面との間の第１距離Ｗ２Ｃが、各磁石２０の内側面の周方向Ｓの両端部と、この内側面に対向する溝部２０１Ｍの外周面との第２距離Ｗ２Ｅよりも大きくなるように形成される。
このように、接着層１０の膜厚を周方向Ｓの中央部ほど厚くなるように構成することで、接着層１０の周方向Ｓの両端においてクラックが生じたとしても、膜厚が厚い周方向Ｓの中央部まで当該クラックが進行することを遅らせることができる。
また、接着層１０の膜厚を周方向Ｓの両端部では薄くすることで、各接着層１０において使用される接着剤Ｚの使用量を減らし、コストの削減が可能である。
このように、磁石２２０の内側面と、この内側面に対向する溝部２０１Ｍの外周面との間の距離が、各磁石２２０の周方向Ｓの範囲内において異なる箇所を有するように構成することで、コストの削減と、接着層１０の劣化の抑制の両立が可能となる。
【００６９】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２５は、本発明の実施の形態３によるロータ３００を示す斜視図である。
図２６は、図２５に示すロータ３００を、軸方向Ｇに対して並行に分割した断面図である。
図２７は、本発明の実施の形態３によるロータ３００を示す斜視図である。
図２８は、図２７に示すロータ３００を、軸方向Ｇに対して並行に分割した断面図である。
【００７０】
図２５、図２６に示すロータ３００では、複数の第２コアシート２Ｂの内、軸方向Ｇの中央側に配置される隣接する２枚を、それぞれ径の大きい第１コアシート２Ａに置き換えた構造を有する。
また、図２７、図２８に示すロータ３００では、複数の第２コアシート２Ｂの内、隣接していない２枚を、それぞれ径の大きい第１コアシート２Ａに置き換えた構造を有する。
こうして、溝部３０１Ｍ内に配置された第１コアシート２Ａは、溝部３０１Ｍを軸方向Ｇに分割する構成となる。本実施の形態では、溝部３０１Ｍ内で、この溝部３０１Ｍを軸方向Ｇに分割するように径方向外側Ｋ２に突出する第１コアシート２Ａを、突設部３１１と称す。
【００７１】
図２５、図２６に示すロータは、２枚の隣接する第１コアシート２Ａにより構成される１つの突設部３１１により溝部３０１Ｍが軸方向Ｇに分割され、溝部３０１Ｍ１と溝部３０１Ｍ２とが形成される。そして、図２６に示すように、突設部３１１は、磁石２０の内側面に第３寸法分Ｘ３の軸方向Ｇの幅を持って当接する。また、溝部３０１Ｍ１と溝部３０１Ｍ２のそれぞれに接着剤Ｚが充填され、それぞれに接着層３１０が形成される。
【００７２】
また、図２７、図２８に示すロータ３００では、隣接しない２枚の第１コアシート２Ａにより構成される２つの突設部３１１により溝部３０１Ｍが軸方向Ｇにそれぞれ分割され、溝部３０１Ｍ１と溝部３０１Ｍ２と溝部３０１Ｍ３とが形成される。そして、図２８に示すように、２つの突設部３１１は、磁石２０の内側面に対して、幅Ｘ３１と幅Ｘ３２の軸方向Ｇの幅を持ってそれぞれ当接する。この幅Ｘ３１と幅Ｘ３２を足した寸法が、第３寸法Ｘ３となる。溝部３０１Ｍ１と溝部３０１Ｍ２と溝部３０１Ｍ３のそれぞれに接着剤Ｚが充填されており、それぞれに接着層３１０が形成される。
【００７３】
上記のように構成された本実施の形態のロータ３００によると、上記実施の形態１のロータ１００と同様の効果を奏し、磁石２０の位置ずれを抑制しつつ、磁石２０とロータコア３０１との強固な接着力が長期的に確保される。これにより、モータ特性が良好で、且つ、長期的な信頼性が確保されたロータ３００を提供できる。
【００７４】
更に、溝部３０１Ｍは、突設部３１１により軸方向Ｇに分割される。こうして、実施の形態１に示した接着層１０を軸方向Ｇに分割した構成の接着層３１０が得られる。このように接着層１０の軸方向Ｇの幅を短くすることにより、接着層３１０の硬化収縮により、接着層３１０に接着された磁石２０の軸方向Ｇの両端が反ることを抑止できる。こうして、磁石２０とロータコア３０１との強固な接着力が更に長期的に確保される。
【００７５】
なお、上記では、溝部３０１Ｍ内に突設部３１１を１つ、あるいは２つ備えたものを示したが、突設部３１１の数はこれに限定するものではなく、例えば３つ備えてもよい。
また、各突設部３１１を構成する第１コアシート２Ａの枚数は、１枚あるいは２枚のものを示したが、これに限定するものではなく、例えば３枚の第１コアシート２Ａから１つの突設部３１１を構成してもよい。
【００７６】
１つの突設部３１１を構成する第１コアシート２Ａの枚数、あるいは、突設部３１１の数、を増やすこと、即ち、溝部３０１内における突設部３１１の軸方向Ｇの幅の第３寸法Ｘ３の割合を大きくすることで、接着層３１０と磁石２０との接着面積は減少する。しかしながら、ロータコア３０１の軸方向Ｇの長さを１００ｍｍ、溝部３０１Ｍの軸方向Ｇの長さを９８ｍｍ、磁石２０の軸方向Ｇの長さを１００ｍｍ、第１コアシート２Ａの板厚を０．３５ｍｍ〜１．０ｍｍとした場合では、ロータ３００全体に対する、突設部３１１を構成する第１コアシート２Ａの厚みの割合は少なく、接着面積の減少による影響は少ない。よって、ロータ３００全体に対する突設部３１１の軸方向Ｇの幅（第３寸法Ｘ３）を考慮した上で、１つの突設部３１１を構成する第１コアシート２Ａの枚数、あるいは、突設部３１１の数を決定すればよい。
【００７７】
また、ロータ３００の製造方法は、前述の実施の形態１に示した製造方法とほぼ同様に製造できる。
例えば、図２５、図２６に示すロータ３００の場合では、プレス抜きにより各コアシート２を得る第１工程において、第１コアシート２Ａをプレス抜きした後、第２コアシート２Ｂを２枚以上プレス抜きし、その後に突設部３１１を構成するための第１コアシート２Ａをプレス抜きし、その後に再度第２コアシート２Ｂを２枚以上プレス抜きし、最後に第１コアシート２Ａをプレス抜きすればよい。
【００７８】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図２９は、本発明の実施の形態１によるロータ４００を示す斜視図である。
図３０は、図２９に示すロータ４００と異なる構成のロータ４００Ａを示す斜視図である。
本実施の形態のロータ４００は、１極当たりに２つの磁石４２０、４２０Ｕ、４２０Ｄを備える。同様にロータ４００Ａも、１極当たりに２つの磁石４２１、４２１Ｕ、４２１Ｄを備える。
【００７９】
ロータ４００、ロータ４００Ａは、実施の形態１と同様に、薄板状のコアシート２を複数毎積層されたロータコア１と、ロータコア１の外周面に接着層１０により接着される磁石４２０、４２１と、ロータコア１の中空穴１Ａに圧入、焼き嵌め、あるいは、接着により挿入、固定されたシャフト３とから構成される。
【００８０】
図２９、図３０に示すように、ロータ４００の磁石４２０と、ロータ４００Ａの磁石４２１は、軸方向Ｇに対して２段に構成される。
ロータ４００の磁石４２０は、上方に配置される磁石４２０Ｕと、下方に配置される磁石４２０Ｄの２個を備える。同様に、ロータ４００Ａの磁石４２１は、上方に配置される磁石４２１Ｕと、下方に配置される磁石４２１Ｄの２個を備える。
【００８１】
図３０に示すロータ４００Ａの場合は、図２９に示すロータ４００よりも軸方向Ｇの幅が長く構成されており、磁石４２１の軸方向Ｇの幅も、磁石４２０より長く構成される。
また、図３０に示すロータ４００の場合は、ロータコア１に接着されている磁石４２１Ｕ、磁石４２１Ｄが、周方向Ｓに互いにオフセットされた構成である。即ち、２段に構成された磁石４２１Ｕと磁石４２１Ｄの段間において、周方向Ｓに段スキュー角が設けられた段スキュー構造となる。
【００８２】
上記のように構成された本実施の形態のロータ４００、４００Ａによると、上記実施の形態１のロータ１００と同様の効果を奏し、磁石４２０、磁石４２１の位置ずれを抑制しつつ、磁石４２０、磁石４２１とロータコア１との強固な接着力が長期的に確保される。これにより、モータ特性が良好で、且つ、長期的な信頼性が確保されたロータ４００、ロータ４００Ａを提供できる。
更に、図３０に示すロータ４００Ａでは、２段に構成された磁石４２１Ｕと、磁石４２１Ｄとの段間に段スキュー角を設けた段スキュー構造とすることで、コギングトルクやトルクリップルをさらに低減できる。
【００８３】
なお、上記では、ロータ４００、ロータ４００Ａの各極において、軸方向Ｇに対して２段に構成された磁石４２０、４２１を示したがこれに限定するものではない。１極当たり３個以上の磁石がロータコア１に固定された３段以上の構成でもよい。すなわち、１極当たりｐ個（ｐは２以上の整数）の磁石がロータコア１に固定されたｐ段の構成でもよい。
また、このようなｐ段整数の構成のロータにおいて段スキュー構成とする場合は、複数段に構成された磁石の段間のそれぞれに、段スキュー角が設けられていればよい。
【００８４】
また、ロータ４００、ロータ４００Ａの製造方法は、前述の実施の形態１に示した製造方法とほぼ同様に製造できる。
しかしながらロータ４００Ａの場合は、積層されたコアシート２同士を整列してロータコア１を得る第２工程において、積層されたコアシート２を整列する際に、積層方向の一定間隔で周方向Ｓにオフセットするように整列させる点が実施の形態１と異なる。
また、ロータ４００Ａのロータコア１の外周面に磁石４２１を接着する第４工程においては、磁石４２１Ｕと磁石４２１Ｄとが段スキュー構成となるように、周方向Ｓにオフセットさせて固定させる点が実施の形態１と異なる。
【００８５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１，２０１，３０１  ロータコア、２Ａ  第１コアシート、２Ｂ  第２コアシート、
１０，３１０  接着層、１Ｔ，２０１Ｔ  頂点、
２０，２２０，４２０，４２０Ｕ，４２０Ｄ，４２１，４２１Ｕ，４２１Ｄ  磁石、
１Ｍ，２０１Ｍ，３０１Ｍ，３０１Ｍ１，３０１Ｍ２，３０１Ｍ３  溝部、
１００，２００，３００，４００，４００Ａ  ロータ、３１１  突設部、
１０１  ステータ、１０２  回転電機、１Ｓ２  第２支持箇所、１Ｓ３  第３支持箇所、１Ｄ  凹部、１Ｐ  位置決め部、Ｚ  接着剤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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