(57)【要約】【課題】ロータの軽量化を図り、ロータの慣性力を低減させ、ロータの応答性を高めることができる回転電機用ロータを提供する。【解決手段】回転電機用ロータ１は、シャフト部と、シャフト部に設けられたロータ本体３とを有する。ロータ本体３及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されている。ロータ本体３の基部４は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部と、前記シャフト部に設けられたロータ本体とを有する回転電機用ロータにおいて、
前記ロータ本体及び前記シャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項２】
請求項１において、前記ロータ本体は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部と、前記基部の外周面に配設された磁石部とで形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項３】
請求項２において、前記基部は、前記基部の周方向において間隔を隔てて設けられ半径方向外方に突き出すと共に前記磁石部の側面に対向する突出部を有することを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記ロータ本体は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部と、前記基部の外周面に配設されたカバー部と、前記カバー部の外面に配設された磁石部とで形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項において、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする部分のうちの少なくとも一部は、保護層で被覆されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項６】
シャフト部と、前記シャフト部に設けられたロータ本体とを有する回転電機用ロータにおいて、
前記ロータ本体及び前記シャフト部のうちの少なくとも一方は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項７】
請求項６において、前記ロータ本体は、チタンまたはチタン合金を基材とする基部と、前記基部の外周面に配設された磁石部とで形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、前記ロータ本体は、チタンまたはチタン合金を基材とする基部と、前記基部の外周面に配設されたカバー部と、前記カバー部の外面に配設された磁石部とで形成されていることを特徴とする回転電機用ロータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転電機用ロータに関する。本発明に係る回転電機用ロータとしてはモータ用ロータ、発電機用ロータが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１には、重量比で、コバルト２５〜５０％、ニッケル１０〜２０％、クロム１０〜３０％、モリブデン２〜１０％、タングステン１〜５％などを含む合金を用い、加工度６０％以上で冷間線引加工した後に、３００〜７００℃で時効処理した形成したモータシャフトが開示されている。このモータシャフトによれば、コバルト基合金で形成されているため、高温領域における耐熱性及び機械的強度に優れている。
【０００３】
特許文献２には、アルミニウム合金またはマグネシウム合金で形成した複数のリング状部材を直列に積層することによりハウジングを形成した回転電機が開示されている。特許文献３には、ハウジングをマグネシウム合金で形成した回転電機が開示されている。
【０００４】
特許文献４には、アルミニウム粉末にシリコン、銅、マグネシウムの何れかの粉体を添加物として少なくとも１種以上添加した金属混合粉体を焼結した焼結材でディスク搭載部材を形成したスピンドルモータが開示されている。このものによれば、添加量としては、重量比で、シリコンが０．４〜０．８％、銅が０．１５〜０．４％、マグネシウムが０．８〜１．２％とされている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２８３８９３号公報
【特許文献２】特開平８−３３２５５号公報
【特許文献３】特開平８−４７１９６号公報
【特許文献４】特開平８−１１６６４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術によれば、ロータは比較的重量をもつため、ロータの慣性力を低減させるには限界があり、ひいてはロータの応答性を更に高めるには限界があった。
【０００７】
また上記した従来技術によれば、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成したロータを開示するものではない。また、チタンまたはチタン合金を基材として形成したロータを開示するものではない。
【０００８】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、ロータの軽量化を図り、ロータの慣性力を低減させ、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性を高めることができる回転電機用ロータを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）第１様相の本発明に係る回転電機用ロータは、シャフト部と、シャフト部に設けられたロータ本体とを有する回転電機用ロータにおいて、ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
第１様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されている。マグネシウムまたはマグネシウム合金は鉄よりも比重が小さいため、ロータの軽量化を図り得る。これによりロータの慣性力が低減され、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性が高められる。
【００１１】
またマグネシウムまたはマグネシウム合金は振動減衰性が高いため、ロータの振動を減衰させるのに有利となる。更にマグネシウムまたはマグネシウム合金は放熱性が良いため、ロータの過熱、ひいては回転電機の過熱を抑えるのに有利となる。
【００１２】
（２）第２様相の本発明に係る回転電機用ロータは、シャフト部と、シャフト部に設けられたロータ本体とを有する回転電機用ロータにおいて、ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
第２様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されている。チタンまたはチタン合金は鉄よりも比重が小さいため、ロータの軽量化を図り得る。これによりロータの慣性力が低減され、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性が高められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（１）第１様相の本発明に係る回転電機用ロータは、シャフト部と、シャフト部に設けられたロータ本体とを有する。そして、ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されている。この場合、ロータ本体がマグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されていても良いし、あるいは、シャフト部がマグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されていても良い。マグネシウムとはマグネシウム金属の意味である。マグネシウムまたはマグネシウム合金は、比強度、比剛性が高いため、強度及び剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。比強度は重量に対する強度、比剛性は重量に対する剛性を意味する。
【００１５】
マグネシウムまたはマグネシウム合金で形成されている部分は、鋳物で形成しても良いし、鍛造で形成しても良いし、切削加工で形成しても良い。なお、回転電機としてはモータ、発電機が挙げられる。従って回転電機用ロータとしては、モータ用ロータ、発電機用ロータが挙げられる。モータとしては産業機器用モータ、電子機器用モータ、車両用モータ等が例示され、直流モータでも、交流モータでも良い。車両用モータとしては、電気式のパワーステアリング装置、エンジン始動用モータ、ワイパー用モータ、パワーウィンド用モータ、バックミラー用モータ、シートスライド用モータ等の公知のモータが例示される。
【００１６】
第１様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部と、基部の外周面に配設された磁石部とで形成されている形態を例示できる。この場合、基部としては、突出部を有することができる。突出部は、基部の周方向において間隔を隔てて設けられ半径方向外方に突き出すと共に磁石部の側面に対向する。突出部により磁石部に対する保持性を高めることができる。
【００１７】
第１様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部と、基部の外周面に配設されたカバー部と、カバー部の外面に配設された磁石部とで形成されている形態を例示できる。マグネシウムまたはマグネシウム合金は耐食性が必ずしも充分ではない。この場合、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部をカバー部で保護することができ、基部の耐久性の向上に貢献できる。カバー部としては、基部よりも透磁率が高い材料（例えば鉄系材料）で形成することができる。
【００１８】
マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする部分のうちの少なくとも一部は、保護層で被覆されている形態を例示できる。これによりマグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする部分の耐食性を高めることができ、基部の耐久性の向上に貢献できる。
【００１９】
（２）第２様相の本発明に係る回転電機用ロータは、シャフト部と、シャフト部に設けられたロータ本体とを有する。ロータ本体及びシャフト部のうちの少なくとも一方は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されている。この場合、ロータ本体がチタンまたはチタン合金を基材として形成されていても良いし、あるいは、シャフト部がチタンまたはチタン合金を基材として形成されていても良い。チタンとはチタン金属の意味である。
【００２０】
チタンまたはチタン合金で形成されている部分は、鋳物で形成しても良いし、鍛造で形成しても良いし、切削加工で形成しても良い。
【００２１】
第２様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体は、チタンまたはチタン合金を基材とする基部と、基部の外周面に配設された磁石部とで形成されている形態を例示できる。この場合、基部としては、基部の周方向において間隔を隔てて設けられ半径方向外方に突き出すと共に磁石部の側面に対向する突出部を有することができる。ロータの回転速度が速いときであっても、突出部により磁石部に対する保持性を高めることができる。
【００２２】
第２様相の本発明に係る回転電機用ロータによれば、ロータ本体は、チタンまたはチタン合金を基材とする基部と、基部の外周面に配設されたカバー部と、カバー部の外面に配設された磁石部とで形成されている形態を例示できる。カバー部としては、基部よりも透磁率が高い材料（例えば鉄系材料）で形成することができる。
【００２３】
【実施例】
（第１実施例）
以下、第１実施例を図１〜図３を参照して説明する。本実施例は回転電機としてのモータに適用した場合である。具体的にはブラシレス方式のＤＣモータに適用した場合である。図１はモータ用ロータ１の斜視図を示す。図１に示すように、ロータ１は、シャフト部２と、シャフト部２が嵌合する嵌合孔３０をもつロータ本体３とを有する。ロータ本体３の嵌合孔３０にシャフト部２が嵌合して同軸的に取り付けられている。シャフト部２は中実状であり、炭素鋼、合金鋼等の鉄系材料で形成されている。シャフト部２は嵌合孔３０にキー嵌合している。
【００２４】
図２はロータ本体３の横断面を模式的に示す。ロータ本体３は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されている。具体的には、ロータ本体３は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする円筒形状の基部４と、基部４の外周面４ａに配設された複数個の磁石部５とで形成されている。基部４は、嵌合孔３０を形成する内周面４ｂをもつ。磁石部５は、基部４の外周面４ａにおいて周方向に間隔を隔てて配設されている。磁石部５は、基部４の外周面４ａにおいて接着剤等の結合材により接合することができる。磁石部５は、ネオジム−鉄系磁石、ネオジム−鉄−ボロン系磁石、サマリウム−コバルト系磁石、フェライト系磁石、アルニコ系磁石等の公知の磁石で形成できる。
【００２５】
上記したマグネシウム合金としては、鋳造用マグネシウム合金、展伸用マグネシウム合金を例示できる。鋳造用マグネシウム合金としては、Ｍｇ−Ａｌ系、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｒ系、Ｍｇ−Ｚｎ系、Ｍｇ−希土類系等を例示できる。展伸用マグネシウム合金としては、Ｍｇ−Ａｌ−Ｚｎ系、Ｍｇ−Ｚｎ−Ｚｒ系、Ｍｇ−Ｍｎ系、Ｍｇ−Ｔｈ系等を例示できる。必要に応じてＴ４熱処理、Ｔ６熱処理を施しても良い。
【００２６】
本実施例によれば、各磁石部５はラジアル方向着磁方式で着磁されている。従って、各磁石部５は、ロータ１の半径方向においてＮ極及びＳ極を有する。そして図２に示すように、各磁石部５の外周側の磁極としては、ロータ１の周方向において、Ｎ極及びＳ極が交互に配置されている。同様に、各磁石部５の内周側の磁極としては、ロータ１の周方向において、Ｎ極及びＳ極が交互に配置されている。図２に磁束の流れの一部を模式的に示す。図２に示すように、隣設する磁石部５の磁極間（Ｎ極及びＳ極）で磁束が流れる。このようにマグネシウムまたはマグネシウム合金は磁性を有するため、磁路形成部材として機能できる。
【００２７】
本実施例によれば、基部４は、鋳物で形成しても良いし、鍛造で形成しても良いし、切削加工で形成しても良い。鍛造としては冷間鍛造、温間鍛造、熱間鍛造のいずれでも良い。基部４が鋳物で形成されている場合には、マグネシウムまたはマグネシウム合金の溶湯は一般的に湯流れ性が良好であるため、鋳造性が確保される。基部４が鍛造品で形成されている場合には、マグネシウムまたはマグネシウム合金の強化に有利である。
【００２８】
図３は、回転電機としてのモータにロータ１を組み込んだ状態の横断面を模式的に示す。図３はシャフト部２を省略している。図３に示すように、モータは、固定子とも呼ばれるステータ７と、回転子とも呼ばれるロータ１とで形成されている。ステータ７は、ほぼ円筒形状のステータ本体７０と、ステータ本体７０の内周部において周方向に間隔を隔てて突設された複数個の歯部７２と、歯部７２に巻装された励磁用のコイル部７６とを有する。ステータ本体７０は一般的には鉄系材料（例えば珪素鋼板）で形成されている。
【００２９】
図３に示すように、歯部７２は、ステータ本体７０の内周部において半径方向内方に突出する凸部７２ａと、凸部７２ａの先端から周方向に沿って延設されロータ１に対面するフランジ部７２ｂとをもつ。
【００３０】
ここで、コイル部７６に励磁電流が通電されると、ステータ７が励磁され、ステータ７に回転磁界が生成されるため、磁石部５に吸引力及び反発力が作用し、ロータ１がこれの軸芯Ｐ１の回りで回転する。
【００３１】
本実施例によれば、前述したように、ロータ１の円筒形状をなす基部４はマグネシウムまたはマグネシウム合金で形成されている。マグネシウムまたはマグネシウム合金は鉄よりも比重が小さいため、ロータ１の軽量化を図り得る。これによりロータ１の慣性力が低減され、ロータ１の応答性が高められ、モータの応答性が高められる。また、マグネシウムまたはマグネシウム合金は振動減衰性が高いため、ロータ１の回転に伴いロータ１に振動が生じるときであっても、ロータ１の振動を減衰させるのに有利となり、静粛化に寄与できる。
【００３２】
モータの使用時にコイル部７６に励磁電流が通電されると、コイル部７６に発生するジュール熱でステータ７が熱を帯びる。ステータ７の温度は例えば１００℃、１５０℃、場合によっては１８０℃を越えることもある。このようにステータ７が熱を帯びると、コイル部７６の導線の電気抵抗も増加するため、当該導線の励磁電流が抑制され、好ましくない。更に、ステータ７からの伝熱によりロータ１も加熱され、磁石部５の磁力を低下させるおそれがある。磁石部５を形成する永久磁石は、一般的に温度上昇と共に磁力が低下するためである。磁石部５のキュリー点が低めの場合には、磁石部５の磁力の低下が一層大きくなる。
【００３３】
この点本実施例によれば、マグネシウムまたはマグネシウム合金は熱伝達率が高く、放熱性が良い。従ってロータ１の基部４の放熱性を高めることができる。これによりロータ１の過熱、ひいてはステータ７の過熱を抑えるのに有利である。殊にマグネシウムまたはマグネシウム合金で形成されており放熱性が高い基部４に磁石部５が直接的に接合されているため、磁石部５の過熱抑制に貢献できる。
【００３４】
更に本実施例によれば、図２に示すように、基部４の外周面４ａのうち隣設する磁石部５間は外方に露出しており、露出面４ｗとされている。露出面４ｗは、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とするため、基部４の放熱性が高められている。
【００３５】
本実施例によれば、ロータ１の回転軸を構成するシャフト部２は、比重が重いものの、マグネシウムまたはマグネシウム合金よりも強度及び剛性の面で有利な鉄系材料で形成されているため、ロータ１全体の軽量化を図りつつも、ロータ１全体の強度及び剛性を確保するのに有利である。
【００３６】
しかも比重が軽いマグネシウムまたはマグネシウム合金（基部４）は、ロータ１の軸芯Ｐ１に対して半径方向の距離が長い部分に配設されているものの、比重が重い鉄系材料（シャフト部２）は、ロータ１の軸芯Ｐ１に対して半径方向の距離が短い部分に配設されているため、モーメントが基本的には回転半径に比例することを考慮すると、ロータ１全体の強度及び剛性を確保しつつ、ロータ１の応答性を高めるのに有利である。
【００３７】
なお場合によっては、モータの種類によっては、シャフト部２もマグネシウムまたはマグネシウム合金で形成することもできる。
【００３８】
（第２実施例）
図４，図５は第２実施例を示す。第２実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する部位には共通の符号を付する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図４に示すように、ロータ１のロータ本体３は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする円筒形状の基部４と、基部４の外周面４ａに配設された複数個の磁石部５とで形成されている。基部４は、嵌合孔３０を形成する内周面４ｂをもつ。そして図４，図５に示すように、基部４の外周面４ａには、基部４の周方向において間隔を隔てて突出部４ｘが設けられている。突出部４ｘは、基部４の半径方向外方に突き出すと共に、基部４の周方向において磁石部５の側面５ｘに対向している。これにより磁石部５に対する位置決め性を高めることができる。更に磁石部５に対する接合面積を増加させることができる。更にロータ１が高速で回転するときであっても、磁石部５の側面５ｘに対する受けとして機能できる。この結果、磁石部５に対する保持性を一層高めることができる。
【００３９】
殊に  ロータ本体３の基部４をマグネシウムまたはマグネシウム合金の鋳物で形成する場合には、マグネシウムまたはマグネシウム合金は湯流れ性が良好であるため、突出部４ｘが小さいか、あるいは、薄肉であるときであっても、突出部４ｘを良好に形成することができる。
【００４０】
なお本実施例によれば、突出部４ｘは、基部４の周方向において１個の磁石部５のうち互いに背向する一対の側面５ｘに対向しているため、ロータ１の正回転、逆回転の双方に対する受けとして機能することができる。
【００４１】
本実施例においても、図４に示すように、基部４の外周面４ａのうち隣設する磁石部５間は外方に露出しており、露出面４ｗとされている。露出面４ｗは、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とするため、基部４の放熱性が高められている。
【００４２】
（第３実施例）
図６〜図８は第３実施例を示す。第３実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する部位には共通の符号を付する。本実施例はブラシレスＤＣモータに適用した場合である。図６はモータ用ロータ１の斜視図を示す。図６に示すように、ロータ１は、シャフト部２と、シャフト部２が嵌合する嵌合孔３０をもつロータ本体３とを有する。ロータ本体３の嵌合孔３０にシャフト部２が嵌合して同軸的に取り付けられている。シャフト部２は中実状であり、炭素鋼、合金鋼等の鉄系材料で形成されている。
【００４３】
図７は、図６に示すロータ本体３の横断面を模式的に示す。ロータ本体３は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されている。具体的には、図７に示すように、ロータ本体３は、チタンまたはチタン合金を基材とする円筒形状の基部４と、基部４の外周面４ａに同軸的に配設された円筒形状の磁石部５とで形成されている。基部４は、嵌合孔３０を形成する内周面４ｂをもつ。磁石部５は、基部４の外周面４ａにおいて接着剤等の結合材により接合することができる。磁石部５としては、ネオジム−鉄−ボロン系磁石、サマリウム−コバルト系磁石、フェライト系磁石、アルニコ系磁石、マンガン−アルミ−炭素系磁石等の公知の磁石で形成できる。磁石部５としては、焼結磁石でも良いし、鋳造磁石でも良いし、プラスチック磁石でも良い。
【００４４】
本実施例によれば、基部４は、鋳物で形成しても良いし、鍛造で形成しても良いし、切削加工で形成しても良い。
【００４５】
上記したチタン合金としては、α相をもつチタンαチタン、α相及びβ相が混在したα＋βチタン、β相をもつβチタン等の公知のチタン合金を例示できる。具体的には、重量比で、Ｔｉ−６％Ａｌ−４％Ｖ，Ｔｉ−４．５％Ａｌ−３％Ｖ−２％Ｆｅ−２％Ｍｏ，Ｔｉ−１５％Ｖ−３％Ｃｒ−３％Ｓｎ−３％Ａｌ，Ｔｉ−２０％Ｖ−４％Ａｌ，Ｔｉ−２２％Ｖ−４％Ａｌ，Ｔｉ−１６％Ｖ−４％Ｓｎ−３％Ａｌ−３％Ｎｂ等が例示される。
【００４６】
本実施例によれば、磁石部５は極異方性着磁タイプで着磁されている。即ち、図７に示すように、磁極を構成するＮ極及びＳ極は、磁石部５の周方向に沿って交互に間隔を隔てて着磁されている。図７は、磁石部５において隣設する磁極間で、Ｓ極からＮ極に向けて磁束が透過している状態を示す。
【００４７】
図８は、回転電機としてのモータにロータ１を組み込んだ状態を示す。図８に示すように、モータは、ステータ７とロータ１とで形成されている。ステータ７は、円筒形状のステータ本体７０と、ステータ本体７０の内周部において周方向に間隔を隔てて突設された複数個の歯部７２と、歯部７２に巻装されたコイル部７６とを有する。ステータ本体７０は一般的に鉄系材料で形成されている。
【００４８】
歯部７２は、ステータ本体７０の内周部において半径方向内方に突出する凸部７２ａと、凸部７２ａの先端から周方向に沿って延設されロータ１に対面するフランジ部７２ｂとをもつ。
【００４９】
ここで、コイル部７６に励磁電流が通電されると、ステータ７に回転磁界が生成されるため、ロータ１がこれの軸芯Ｐ１の回りで回転する。
【００５０】
本実施例によれば、ロータ１の基部４はチタンまたはチタン合金で形成されている。チタンまたはチタン合金は鉄よりも比重が小さいため、ロータ１の軽量化を図り得る。これによりロータ１の慣性力が低減され、ロータ１の応答性が高められ、モータの応答性が高められる。また、チタンまたはチタン合金は耐食性が良いため、ロータ１の腐食劣化を抑えるのに有利となる。
【００５１】
本実施例によれば、図７，図８に示すように、円筒形状の磁石部５の内周面側に、チタンまたはチタン合金を基材とする円筒形状の基部４が配設されている。チタン等の非磁性部を基部４に用いる場合には、磁石磁束が基部４を通るように構成すると、磁気抵抗が大きくなり不都合であるため、基部４を通らない着磁とする必要がある。よって極異方性着磁を行う必要がある。
【００５２】
またチタンまたはチタン合金は電気伝導率が鉄系材料、アルミニウム材料に比較して低いため、基部４におけるうず電流損の低減を期待できる。ちなみに文献情報によれば、銅の電気伝導率を１００としたとき、純チタンの電気伝導率は３．１であり、鉄は１８であり、アルミニウムは６４である。
【００５３】
本実施例によれば、ロータ１の回転軸を構成するシャフト部２は、比重が重いものの強度及び剛性の面で有利な鉄系材料で形成されているため、ロータ１全体の軽量化を図りつつも、ロータ１全体の強度及び剛性を確保するのに有利である。
【００５４】
しかも比重が軽いチタンまたはチタン合金（基部４）は、ロータ１の軸芯Ｐ１に対して半径方向の距離が長い部分に配設されているものの、比重が重い鉄系材料（シャフト部２）は、ロータ１の軸芯Ｐ１に対して半径方向の距離が短い部分に配設されているため、モーメントが基本的には回転半径に比例することを考慮すると、ロータ１全体の強度及び剛性を確保しつつ、ロータ１の応答性を高めるのに有利である。
【００５５】
なお場合によっては、モータの種類によっては、シャフト部２もチタンまたはチタン合金で形成することもできる。
【００５６】
（第４実施例）
図９は第４実施例を示す。第４実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する部位には共通の符号を付する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図９に示すように、ロータ本体３は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする嵌合孔３０を形成する円筒形状の基部４と、基部４の外周面４ａに配設された複数個の磁石部５とで形成されている。磁石部５は、基部４の外周面４ａにおいて周方向に間隔を隔てて配設されている。
【００５７】
基部４を形成するマグネシウムまたはマグネシウム合金は耐食性が必ずしも充分ではない。この点本実施例によれば、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする部分のうちの少なくとも一部は、保護層３３で被覆されている。具体的には、基部４及び磁石部５の全体は保護層３３で被覆されている。これにより基部４及び磁石部５の腐食が抑制され、基部４及び磁石部５の寿命、耐久性が保護層３３により向上する。保護層３３はスプレー塗布、刷毛塗り、どぶつけ等の公知の手段で被覆できる。なお、保護層３３はワニスで形成されているが、ワニスに限定されるものではなく、樹脂膜としても良い。
【００５８】
（第５実施例）
図１０は第５実施例を示す。第５実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する部位には共通の符号を付する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図１０に示すように、ロータ１のロータ本体３は、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金のいずれか一方を基材とする基部４と、基部４の外周面４ａに配設された円筒形状をなすカバー部９と、カバー部９の外面に接着剤等の結合材で結合された複数個の磁石部５とで形成されている。カバー部９は、基部４よりも透磁率が高い材料で形成されている。
【００５９】
マグネシウム、マグネシウム合金は鉄系材料に比較すると、透磁率が低い。またチタン、チタン合金は非磁性体であり、透磁率が低い。このため本実施例によれば、マグネシウム、マグネシウム合金、チタン、チタン合金のいずれか一方を基材として形成された基部４を用いるものの、その基部４の外周面４ａに、基部４よりも透磁率が高い材料（例えば鉄系材料）で形成された円筒形状をなすカバー部９を一体的に取り付けている。
【００６０】
この場合、円筒形状をなすカバー部９を基部４の外周面４ａに圧入で取り付けても良いし、あるいは、円筒形状をなすカバー部９を基部４の外周面４ａに鋳造で鋳包んでも良いし、あるいは、他の方法でカバー部９を基部４の外周面４ａに取り付けても良い。カバー部９を基部４の外周面４ａに圧入する場合には、圧入の前に、カバー部９の内周面にローレット加工等により微小な凹または凸を形成しておくことができる。凹または凸により摩擦係合力の増加により、カバー部９を基部４の外周面４ａに取り付ける取付強度を高めることができる。
【００６１】
図１０に示すようにカバー部９で基部４を被覆すれば、カバー部９はマグネシウムまたはマグネシウム合金よりも透磁率が高い鉄系材料で形成されているため、カバー部９を磁路形成部材としても使用することができる。また耐食性が充分ではないマグネシウムまたはマグネシウム合金で基部４が形成されている場合であっても、基部４に対する保護性を高めることができ、基部４の腐食劣化を抑制することができる。
【００６２】
また、カバー部９はチタンまたはチタン合金よりも透磁率が高い鉄系材料で形成されているため、カバー部９を磁路形成部材としても使用することができる。
【００６３】
（第６実施例）
図１１，図１２は第６実施例を示す。第６実施例は第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。共通する部位には共通の符号を付する。以下、第１実施例と異なる部分を中心として説明する。図１１に示すように、ロータ１のロータ本体３は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部４と、基部４の外周面４ａに接着剤等の結合材で結合された複数個の磁石部５とで形成されている。
【００６４】
マグネシウム、マグネシウム合金は耐食性が必ずしも充分ではない。このため本実施例によれば、円筒形状をなすカバー部９Ｂを用意する。カバー部９は耐食性が良好な材料で形成されている。具体的には、カバー部９Ｂは、アルミニウムやオーステナイト系ステンレス合金等のように非磁性材料で形成することが好ましい。図１１に示すように、カバー部９Ｂは、シャフト部２が嵌合するように軸長方向の一端側に形成されたシャフト孔９０をもつ端板部９１と、筒形状をなす周壁９２と、軸長方向の他端側に形成された開口９３を有する。そして、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする基部４をもつロータ１の周面に、円筒形状をなすカバー部９Ｂを嵌める。
【００６５】
その後、油圧等の流体圧を利用した流体圧加工、スピニング加工等の加工手段により、円筒形状のカバー部９Ｂの周壁９２を曲成し、図１２に示すように、カバー部９Ｂの周壁９２を基部４及び磁石部５の外観形状に相応する形状に整形させると共に、カバー部９Ｂの軸長方向の他端９ｍを径内方向に曲げ、基部４及び磁石部５の軸端面を覆う。
【００６６】
このように耐食性が良好なカバー部９Ｂで基部４及び磁石部５を被覆すれば、基部４及び磁石部５の腐食劣化を抑制することができ、基部４及び磁石部５の長寿命化、耐久性の向上に貢献できる。
【００６７】
（他の例）
明細書全文に表れる部材の形容はあくまで例示であって、これらの記載に限定されるものではない。その他、本発明は上記し且つ図面に示した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【００６８】
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）ステータとロータとを具備する回転電機において、ロータは、シャフト部と、前記シャフト部に設けられたロータ本体とを有しており、前記ロータ本体及び前記シャフト部のうちの少なくとも一方は、マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材として形成されていることを特徴とする回転電機。この場合、ロータの慣性力を低減させ、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性を高めることができる。
（付記項２）ステータとロータとを具備する回転電機において、ロータは、シャフト部と、前記シャフト部に設けられたロータ本体とを有しており、前記ロータ本体及び前記シャフト部のうちの少なくとも一方は、チタンまたはチタン合金を基材として形成されていることを特徴とする回転電機。この場合、ロータの慣性力を低減させ、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性を高めることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ロータの慣性力を低減させ、ロータの応答性、ひいては回転電機の応答性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係り、モータ用ロータの斜視図である。
【図２】モータ用ロータの横断面図である。
【図３】モータ用ロータをステータの内部に配置した状態の横断面図である。
【図４】第２実施例に係り、モータ用ロータの横断面図である。
【図５】第２実施例に係り、モータ用ロータの要部付近の横断面図である。
【図６】第３実施例に係り、モータ用ロータの斜視図である。
【図７】モータ用ロータの横断面図である。
【図８】モータ用ロータをステータの内部に配置した状態の横断面図である。
【図９】第４実施例に係り、モータ用ロータの斜視図である。
【図１０】第５実施例に係り、モータ用ロータの横断面図である。
【図１１】第６実施例に係り、モータ用ロータにカバー部を嵌合する前の状態の斜視図である。
【図１２】第６実施例に係り、モータ用ロータにカバー部を取り付けた状態の斜視図である。
【符号の説明】
図中、１はロータ、２はシャフト部、３はロータ本体、３０は嵌合孔、３３は保護層、４は基部、４ｘは突出部、５は磁石部、７はステータ、９はカバー部を示す。
【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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