(57)【要約】【課題】熱変形による磁石の破損を防止でき、製作時における磁石とシャフトの位置決め作業が簡単な回転電機の回転子の提供にある。【解決手段】回転軸心Ｐを有するシャフト２０と、シャフト２０の外周面２１に固定される円筒状の磁石１１と、を備え、磁石１１は、回転軸心Ｐを中心とする周方向に互いに極性の異なる磁極部１Ａ、１Ｂを呈している回転電機の回転子１０において、磁極部１Ａ、１Ｂには、一対の端部と、該一対の端部間に位置する中央部とが定義され、シャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間隙は、磁極部１Ａ、１Ｂの端部において、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部より大きく設定され、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部の位置において、シャフト２０と磁石１１は締り嵌め又は接着により互いに固定された。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心を有するシャフトと、前記シャフトの外周面に固定される円筒状の磁石と、を備え、
前記磁石は、周方向に互いに極性の異なる磁極部を呈している回転電機の回転子において、
前記磁極部には、一対の端部と、該一対の端部間に位置する中央部とが定義され、
前記シャフトの外周面と前記磁石の内周面との間隙は、前記磁極部の端部において、前記磁極部の中央部より大きく設定され、
前記磁極部の中央部の位置において、前記シャフトと前記磁石は締り嵌め又は接着により互いに固定されることを特徴とする回転電機の回転子。
【請求項２】
前記円筒状の磁石の内周形状は、断面が真円であり、
前記シャフトの外周形状は、断面が楕円であり、
前記シャフトの外周面と前記磁極部の端部との間隙は、前記シャフトの外周面に形成されたシャフト切欠き面と前記磁石の内周面とにより形成されることを特徴とする請求項１記載の回転電機の回転子。
【請求項３】
前記磁極部の中央部は、前記シャフトと前記磁石との締り嵌め又は接着により互いに固定される固定部を形成し、
前記固定部は、前記シャフトの長手方向からみて円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項記載の回転電機の回転子。
【請求項４】
前記固定部の周方向長さは、予め設定した設定周方向長さに設定されていることを特徴とする請求項３記載の回転電機の回転子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の回転子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、図６に示すように、円柱状のシャフト５１と、シャフト５１の外周を形成するシャフト外周面に同心状に固定される円筒状の磁石５２とを備える回転電機の回転子５０が知られている。円筒状に形成した磁石５２に円柱状のシャフト５１を挿通し、シャフト５１と磁石５２とを固定する。この場合、圧入等の締り嵌めや、接着剤を用いた隙間嵌めにより、シャフト５１と磁石５２とを固定することが知られている。円筒状の磁石５２の内周形状とシャフト５１の外周形状は断面が真円である。ところで、円筒状の磁石５２が、例えば、異方性磁石の場合には、磁気モーメントが向き易い方向（磁化容易方向）と、磁気モーメントが向き難い方向（磁化困難方向）が存在する。図６に示す磁石５２は、パラレル異方性磁石であり、周方向に互いに極性の異なる磁極面５３Ａ、５３Ｂを備えている（図６では、磁化容易方向を点線の矢印Ｆにて示す。）。パラレル異方性磁石では、熱変形時には磁化容易方向への膨張が生じ、磁化困難方向への収縮が発生する（図６では、膨張および収縮の方向を実線の矢印にて示す。）。
【０００３】
また、回転電機の回転子に関する従来の技術としては、例えば、特許文献１に開示された界磁子を挙げることができる。特許文献１に開示された界磁子では、円筒状の回転子鉄心の外周面に、リング状の界磁磁石の内周面を対向させて配置し、互いに弾性率の異なる接着剤により回転子鉄心と界磁磁石とを接着固定している。接着剤は界磁磁石の磁極面の中央で外周面と内周面とを接着固定し、接着剤は界磁磁石の磁極面の端部で外周面と内周面とを接着固定する。そして、熱変形により、界磁磁石の磁極の端部における外周面および内周面の間隙が界磁磁石の磁極の中央における外周面および内周面の間隙よりも大きく変化する場合は、中央側の接着剤は端部側の接着剤の弾性率よりも大きいものを用いる。この界磁子によれば、熱変形による界磁磁石の破損の抑制と、回転子鉄心及び界磁磁石の間の固定力の向上とをバランスよく実現できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９９８４１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、図６に示す従来の技術では、熱変形時において、シャフト５１は径方向に均等に熱膨張し、磁石５２は磁化容易方向へ膨張するとともに、磁化困難方向へ収縮することから、極性の異なる磁極面５３Ａ、５３Ｂの中央付近が破断する。つまり、従来の技術では磁石５２が熱変形すると磁石５２が破損するという問題が生じる。
また、特許文献１に開示された界磁子では、熱変形による磁石の破損を防止することができるものの、界磁子の製作時に接着剤を充填する際の回転子鉄心の中心と界磁磁石の中心とを一致させる芯出し作業が困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、熱変形による磁石の破損を防止でき、製作時における磁石とシャフトの位置決め作業が簡単な回転電機の回転子の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転軸心を有するシャフトと、前記シャフトの外周面に固定される円筒状の磁石と、を備え、前記磁石は、周方向に互いに極性の異なる磁極部を呈している回転電機の回転子において、前記磁極部には、一対の端部と、該一対の端部間に位置する中央部とが定義され、前記シャフトの外周面と前記磁石の内周面との間隙は、前記磁極部の端部において、前記磁極部の中央部より大きく設定され、前記磁極部の中央部の位置において、前記シャフトと前記磁石は締り嵌め又は接着により互いに固定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、シャフトの外周面と磁石の内周面との間隙は、磁化困難方向と一致する磁極部の端部において、磁化容易方向と一致する磁極部の中央部より大きく設定され、磁極部の中央部の位置において、シャフトと磁石は、締り嵌め又は接着により互いに固定されている。従って、磁石の磁化容易方向への膨張と磁化困難方向への収縮が発生しても、端部における間隙は磁化困難方向への収縮を吸収でき、磁石の破損を防止することができる。また、締り嵌めの場合、磁極部の中央部におけるシャフトの外周面と磁石の内周面との間に間隙は存在しない。このため、磁石とシャフトの位置決め作業が簡単となる。また、接着剤により固定される場合であっても、磁極部の中央部におけるシャフトの外周面と磁石の内周面との間の間隙は、接着剤としての機能を果す程度の十分に微小な間隙であれば、締り嵌めと同様に磁石とシャフトの位置決め作業が簡単となる。
【０００９】
また、上記の回転電機の回転子において、前記円筒状の磁石の内周形状は、断面が真円であり、前記シャフトの外周形状は、断面が楕円であり、前記シャフトの外周面と前記磁極部の端部との間隙は、前記シャフトの外周面に形成されたシャフト切欠き面と前記磁石の内周面とにより形成される構成としてもよい。
この場合、回転子の回転時において、シャフトの回転軸心はぶれることなく回転バランスを良好に保つことができる。
【００１０】
また、上記の回転電機の回転子において、前記磁極部の中央部は、前記シャフトと前記磁石との締り嵌め又は接着により互いに固定される固定部を形成し、前記固定部は、前記シャフトの長手方向からみて円弧状に形成されている構成としてもよい。
この場合、回転子をシャフトの軸の長手方向からみて円弧状の固定部が形成されていることで、磁石の内周面を変形させることなく、磁石とシャフトとを互いに固定することができる。
【００１１】
また、上記の回転電機の回転子において、前記固定部の周方向長さは、予め設定した設定周方向長さに設定されている構成としてもよい。
この場合、固定部の周方向長さは、予め設定した設定周方向長さに設定されていることにより、シャフトと磁石とは確実に固定され、熱変形してもシャフトと磁石との固定が解消され難い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱変形による磁石の破損を防止でき、製作時における磁石とシャフトの位置決め作業が簡単な回転電機の回転子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転子の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る回転子の正面図である。
【図３】熱変形した状態の回転子の正面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る回転子の正面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る回転子の正面図である。
【図６】従来技術に係る回転子の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る回転電機は回転子について図面を参照して説明する。本実施形態に係る回転電機は電動モータであり、回転子は電動モータの回転子である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の回転子１０は、磁石１１と、磁石１１に固定されるシャフト２０とを備えている。本実施形態の磁石１１は希土類焼結磁石である。磁石１１は円筒状に形成されており、軸方向から見ると磁石１１の内周面１２と磁石１１の外周面１３は同心状となっている。従って、磁石１１の径方向の肉厚は周方向にわたって同一であり、磁石１１の内周面１２および磁石１１の外周面１３の径方向の中心は回転子１０の回転軸心Ｐと一致する。また、本実施形態の磁石１１は、軸方向において肉厚が一定である。本実施形態では、例えば、熱変形の発生しない常温において、磁石１１の内周面１２の形状および磁石１１の外周面１３の形状は、断面が真円である。
【００１６】
本実施形態の磁石１１は、回転軸心Ｐを中心とする周方向に互いの極性の異なる磁極部１Ａ、１Ｂを備えている。具体的には、図２に示すように、磁石１１は、Ｎ極の極性を備える磁極部１Ａと、Ｓ極の極性を備える磁極部１Ｂをそれぞれ備えている。磁極部１Ａ、１Ｂには、一対の端部と、一対の端部間に位置する中央部とが定義される。なお、本実施形態の磁石１１は一体形成されているが、図１、図２では、磁極部１Ａ、１Ｂの境界を一点鎖線により示す。図２に示すように、磁石１１の外周面１３が回転軸心Ｐを中心とする周方向に互いの極性の異なる磁極部１Ａ、１Ｂを備えていることから、磁場モーメントが向き易い方向（磁化容易方向）を矢印Ｆにて示す。磁気モーメントが向き難い方向（磁化困難方向）は矢印Ｆと直交する方向である。従って、本実施形態の磁石１１は径方向において一方向に磁化され易い方向が設定されているパラレル異方性磁石であり、極数は２極である。なお、本実施形態の磁石１１には、それぞれの磁極部１Ａ、１Ｂの中央が視覚的に判るように三角形の刻印１４Ａ、１４Ｂが施されている。刻印１４Ａ、１４Ｂは磁石１１に対するシャフト２０の位置合わせの作業を容易にする。
【００１７】
次に、シャフト２０について説明する。シャフト２０は、回転軸心Ｐの軸心方向に延在する鉄製の円柱体であり、磁石１１に固定されている。具体的には、図２に示すように、シャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２が固定されることにより、シャフト２０と磁石１１が固定されている。本実施形態では、図２に示すように、シャフト２０の外周面２１は、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部にて第１の接着剤Ａにより固定されている。磁極部１Ａ、１Ｂの中央部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間には、微小な間隙である中央部間隙２２が形成されている。第１の接着剤Ａは中央部間隙２２に充填されており、充填された第１の接着剤Ａは、シャフト２０と磁石１１との固定部を形成する。固定部は磁石１１の内周面１２に沿って円弧状に形成されている。なお、第１の接着剤Ａは、十分に弾性率が大きく、例えば、シリコン系接着剤よりも１００倍程度の硬さを有する硬質の接着剤である。
【００１８】
固定部の周方向の長さＬは、予め設定した設定周方向長さに設定している。本実施形態では、設定周方向長さは、固定部の両端と回転軸心Ｐとをそれぞれ結ぶ２本の仮想線Ｃを設定したときの２本の仮想線Ｃが成す角度θによって設定される。本実施形態の固定部の周方向長さＬは、２本の仮想線Ｃが成す角度θが６０°をなす条件に基づいて設定された設定周方向長さに設定されている。本実施形態では、固定部が２つであるため、２本の仮想線Ｃが成す角度θは３０〜９０°が好ましい。因みに、２本の仮想線Ｃが成す角度θが３０°より小さくなるにつれて固定部によるシャフト２０と磁石１１との対向面積が小さくなりシャフト２０と磁石１１との固定力が低下し、芯出し作業が困難となる。また、角度θが９０°より大きくなるにつれて固定部によるシャフト２０と磁石１１との固定力は大きくなるほか、芯出し作業も容易になるものの、熱変形時における磁石１１の破損の可能性が高くなる。なお、端部間隙２４が存在しない場合に磁石１１に作用する応力を１とし、角度θとの関係を磁石応力比により示す場合、角度θが３０〜９０°では、磁石応力比は、１未満（０．１〜０．８程度）となる。つまり、角度θが小さいほど磁石１１に作用する応力は小さい。
【００１９】
シャフト２０の外周面２１において、固定部を除く部位は、磁極部１Ａ、１Ｂの両端部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間に端部間隙２４が設けられるように、シャフト切欠き面２３が形成されている。シャフト切欠き面２３は、シャフト２０の長手方向からみて曲線状に形成されており、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部から端部へ向かうにつれて、磁石１１の内周面１２との間隙が大きくなるように形成されている。つまり、シャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間隙は、磁化困難方向と一致する磁極部１Ａ、１Ｂの端部において、磁化容易方向と一致する磁極部１Ａ、１Ｂの中央部より大きく設定されている。従って、シャフト切欠き面２３が形成されていることにより、シャフト２０の軸方向からみた形状は非真円であり、具体的には、シャフト２０の外周面２１の形状は、断面が楕円である。回転子１０における端部間隙２４は、磁石１１の内周面１２とシャフト切欠き面２３により形成されている。端部間隙２４は、回転子１０の熱変形時における磁石１１の磁化困難方向と一致する収縮を吸収するために設けられている。本実施形態の端部間隙２４は隣り合う中央部間隙２２と連通する。また、シャフト切欠き面２３は、回転軸心Ｐと磁極部１Ａ、１Ｂの中央とを通る径方向の仮想直線Ｅを設定するとき、仮想直線Ｅを中心に線対称に形成されている。仮想直線Ｅを中心にシャフト切欠き面２３を線対称とすることは、回転子１０の回転時において、シャフト２０の回転軸心Ｐがぶれることなく回転バランスを良好に保つためである。
【００２０】
本実施形態では、端部間隙２４に第２の接着剤Ｂが充填されている。第２の接着剤Ｂはシリコン系接着剤であり、第１の接着剤Ａよりも十分に小さい弾性率を有し、軟質である。端部間隙２４に柔らかい第２の接着剤Ｂを充填することは、熱変形時における磁石１１の磁化困難方向の収縮の吸収をできるだけ妨げないためである。なお、図２では端部間隙２４を誇張して図示しているが、端部間隙２４は、実際には殆ど目視では確認できない程度の間隙（例えば０．１ｍｍ程度）である。本実施形態では、シャフト２０には、磁石１１の刻印１４Ａ、１４Ｂに位置合わせしやすいように、線状の刻印２５が施されている。
【００２１】
本実施形態の回転子１０の組み立てについて説明する。
円筒状の磁石１１にシャフト２０を固定するに先立って、シャフト２０の外周面２１において磁石１１の磁極部１Ａ、１Ｂの中央に対向する部位および磁石１１の内周面１２における磁極部１Ａ、１Ｂの中央の少なくとも一方には、第１の接着剤Ａを予め塗布しておく。また、シャフト切欠き面２３又は磁石１１の内周面１２における磁極部１Ａ、１Ｂの両端部の少なくとも一方には、第２の接着剤Ｂを塗布しておく。次に、磁石１１およびシャフト２０が熱変形のない状態にて、シャフト２０と磁石１１との位置合わせを行う。このとき、磁石１１の内周面１２および磁石１１の外周面１３は軸方向から見ると真円である。
【００２２】
円筒状の磁石１１にシャフト２０を固定する際、シャフト切欠き面２３の周方向の中央が磁極部１Ａ、１Ｂの端部に対向して位置し、シャフト２０の外周面２１におけるシャフト切欠き面２３を除く部位が磁極部１Ａ、１Ｂの中央に対向して位置するようにする。具体的には、シャフト２０の刻印２５と磁石１１の刻印１４Ａ、１４Ｂとを対向させるように位置合わせすることで、両者１１、２０の位置合わせより簡単となる。そして、両者１１、２０の位置を変えないように磁石１１にシャフト２０を挿通する。このとき、中央部間隙２２が微小な間隙であるほか、第１の接着剤Ａが塗布されていることと相まって、磁化容易方向における磁石１１とシャフト２０との位置決めは挿入によって自ずと行われる。磁石１１とシャフト２０は主に第１の接着剤Ａによって固定され、第２の接着剤Ｂは補助的に磁石１１とシャフト２０とを固定する。磁石１１とシャフト２０が互いに固定された状態では、中央部間隙２２には、第１の接着剤Ａによって固定部が形成され、端部間隙２４には第２の接着剤Ｂが充填されている。
【００２３】
次に、本実施形態の回転子１０における熱変形について説明する。
回転子１０は、電動モータが駆動されると回転するが、軸受やコイルの発熱等により加熱されて温度上昇する。また、車載用の電動モータであれば、内燃エンジンや走行用モータ等の発熱を受け、電動モータが回転しない状態であっても加熱されることになる。本実施形態の磁石１１はパラレル異方性磁石であることから、温度上昇すると磁化容易方向において膨張し、磁化困難方向においては収縮する。このため、磁石１１が温度上昇すると、図３に示すように、磁石１１は軸方向から見て円形から楕円に変形する。このときの磁石１１の外周面１３が示す楕円では、磁化容易方向と一致する方向に長径Ｒ１、磁化困難方向と一致する方向に短径Ｒ２が設定される。一方、シャフト２０は温度上昇すると径方向にほぼ均等に膨張する。また、シャフト２０は鉄製で磁石１１よりも膨張率が大きい。
【００２４】
回転子１０が温度上昇する場合、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部では磁石１１が磁化容易方向に膨張するため、磁石１１とシャフト２０との膨張差分だけ中央部間隙２２は互いに狭くなる。中央部間隙２２が狭くなっても、磁石１１とシャフト２０との同軸状態は維持される。一方、磁極部１Ａ、１Ｂの端部では、磁石１１が磁化困難方向に収縮し、シャフト２０は磁化困難方向において膨張する。このため、端部間隙２４は微小な隙間となるが、端部間隙２４に充填されている第２の接着剤Ｂは十分な弾性を有するため圧縮され、磁石１１の収縮とシャフト２０の膨張とを吸収する。このため、磁石１１に熱変形が生じても磁石１１は破損しない。なお、磁石１１が熱変形しても、回転子１０としての機能への影響は殆どない。
【００２５】
本実施形態の回転子１０は以下の作用効果を奏する。
（１）シャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間隙は、磁化困難方向と一致する磁極部１Ａ、１Ｂの端部において、磁化容易方向と一致する磁極部１Ａ、１Ｂの中央部より大きく設定され、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部の位置において、シャフト２０と磁石１１は、締り嵌め又は接着により互いに固定されている。つまり、端部間隙２４は中央部間隙２２よりも大きく設定されている。従って、熱変形時に磁石１１において磁化容易方向への膨張と磁化困難方向への収縮が発生しても、端部間隙２４は磁化困難方向への収縮を吸収でき、磁石１１の破損を防止することができる。
【００２６】
（２）回転軸心Ｐと磁極部１Ａ、１Ｂの周方向の中央とを通る径方向の仮想直線Ｅを設定するとき、シャフト切欠き面２３は、仮想直線Ｅを中心に線対称に形成されている。このため、回転子１０の回転時において、シャフト２０の回転軸心Ｐはぶれることなく回転バランスを良好に保つことができる。
【００２７】
（３）シャフト切欠き面２３は、シャフト２０の長手方向からみて曲線状に形成されている。シャフト２０の外周面２１にシャフト切欠き面２３を形成することにより、端部間隙２４を磁石１１の内周面１２と曲線状のシャフト切欠き面２３とにより形成することができ、磁石１１を加工する必要がない。磁石１１は、熱変形しない状態ではシャフト２０の軸方向から見て真円であるから、熱変形しても破損し難い。
【００２８】
（４）固定部の周方向長さＬは、予め設定した設定周方向長さに設定されていることにより、シャフト２０と磁石１１とは確実に固定され、熱変形してもシャフト２０と磁石１１との固定が解消され難い。特に、固定部の周方向長さＬは、固定部の両端と回転軸心Ｐとをそれぞれ結ぶ２本の仮想線Ｃを設定したときの２本の仮想線Ｃが成す角度によって設定される。そして、固定部の周方向長さＬは、２本の仮想線Ｃが成す角度が６０°をなす条件に基づいて規定される設定周方向長さに設定されている。このため、シャフト２０と磁石１１とは十分な固定状態を維持することができるほか、熱変形による磁石１１の破損を確実に防止することができる。
【００２９】
（５）磁石１１とシャフト２０は第１の接着剤Ａ、第２の接着剤Ｂにより固定されるが、中央部間隙２２は、端部間隙２４よりも小さく設定されているから、磁石１１とシャフト２０の位置決め作業が簡単となる。また、磁石１１には磁極部１Ａ、１Ｂの中央を示す刻印１４Ａ、１４Ｂが施され、シャフト２０には磁石１１の刻印１４Ａ、１４Ｂのいずれか一方に位置合わせするための刻印２５が形成されている。このため、回転子１０を組み立てる際、磁石１１の刻印１４Ａ、１４Ｂのいずれか一方とシャフト２０の刻印２５を互いに合わせることにより、磁石１１とシャフト２０の位置合わせ作業が簡単になる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る回転子について説明する。本実施形態の回転子は、シャフトと磁石と圧入により固定した例である。本実施形態では、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
【００３１】
本実施形態に係る回転子３０は、図４に示すように、シャフト２０と磁石１１が圧入により固定されている。従って、磁極部１Ａ、１Ｂの周方向の中央部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間には、中央部間隙２２は形成されない。圧入により互いに当接するシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２は、シャフト２０と磁石１１との固定部を形成する。固定部は磁石１１の内周面１２に沿って円弧状に形成されている。
【００３２】
固定部の周方向の長さＬは、予め設定した設定周方向長さに設定している。本実施形態では、設定周方向長さは、２本の仮想線Ｃが成す角度θによって設定される。本実施形態の固定部の周方向長さＬは、２本の仮想線Ｃが成す角度θが６０°をなす条件に基づく設定周方向長さに設定されている。
【００３３】
シャフト２０の外周面２１において、固定部を除く部位は、磁極部１Ａ、１Ｂの周方向の両端部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間に端部間隙３１が設けられるように、シャフト切欠き面２３が形成されている。シャフト切欠き面２３は、シャフト２０の長手方向からみて曲線状に形成されており、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部から端部へ向かうにつれて、磁石１１の内周面１２との間隙が大きくなるように形成されている。従って、端部間隙３１は、磁石１１の内周面１２とシャフト切欠き面２３により形成されている。端部間隙３１は、回転子１０の熱変形時における磁石１１の磁化困難方向と一致する収縮を吸収するために設けられている。
【００３４】
本実施形態では、端部間隙３１に第２の接着剤Ｂが充填されている。端部間隙３１に柔らかい第２の接着剤Ｂを充填することは、熱変形時における磁石１１の磁化困難方向の収縮の吸収をできるだけ妨げないためである。なお、図４では端部間隙３１を誇張して図示しているが、端部間隙３１は、実際には殆ど目視では確認できない程度の間隙（０．１ｍｍ程度）である。本実施形態では、圧入により磁石１１とシャフト２０が固定されるため、第１の接着剤Ａは使用されない。
【００３５】
本実施形態の回転子３０によれば、第１の実施形態の作用効果（１）〜（３）と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態３０によれば、圧入により磁石１１とシャフト２０を固定するため、第１の接着剤Ａが不要となり、第１の接着剤Ａを塗布する作業を行わなくてもよい。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る回転子について説明する。本実施形態の回転子は、磁石の極数を４とした例である。本実施形態では、第１の実施形態と共通する構成については第１の実施形態の説明を援用し、符号を共通して用いる。
【００３７】
図５に示すように、本実施形態の回転子４０は、磁石１１の外周面１３の１／４毎に極性の異なる磁極部１Ａ、１Ｂが形成されている。具体的には、Ｎ極の極性を備える磁極部１Ａと、Ｓ極の極性を備える磁極部１Ｂをそれぞれ２つ備えている。そして、磁極部１Ａと磁極部１Ｂが互いに隣り合うように形成されている。図５では、磁極部１Ａ、１Ｂの境界となる端部を二点鎖線により示す。磁石１１の外周面１３が回転軸心Ｐを中心とする周方向に互いの極性の異なる磁極部１Ａ、１Ｂを備えていることから、磁場モーメントが向き易い方向（磁化容易方向）を矢印Ｆにて示す。磁気モーメントが向き難い方向（磁化困難方向）は、磁石１１の外周面１３の周方向において互いに隣り合う磁化容易方向（矢印Ｆ）の間を通る方向である。従って、本実施形態の磁石１１は径方向において一方向に磁化され易い方向が設定されているパラレル異方性磁石であり、極数は４極である。
【００３８】
本実施形態のシャフト２０には、極数に合わせた数のシャフト切欠き面２３が形成されており、具体的には４つである。本実施形態では、図５に示すように、シャフト２０の外周面２１は、磁極部１Ａ、１Ｂの中央部にて第１の接着剤Ａにより固定されている。磁極部１Ａ、１Ｂの中央部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間には、微小な間隙である中央部間隙２２が形成されている。第１の接着剤Ａは中央部間隙２２に充填されており、充填された第１の接着剤Ａは、シャフト２０と磁石１１との固定部を形成する。固定部は磁石１１の内周面１２に沿って円弧状に形成されている。本実施形態では極数に合わせて固定部が４つ形成されている。
【００３９】
固定部の周方向の長さＬは、予め設定した設定周方向長さに設定している。本実施形態では、設定周方向長さは、固定部の両端と回転軸心Ｐとをそれぞれ結ぶ２本の仮想線Ｃを設定したときの２本の仮想線Ｃが成す角度θによって設定される。本実施形態の固定部の周方向長さＬは、２本の仮想線Ｃが成す角度θが３０°をなす条件に基づいて規定される設定周方向長さに設定されている。本実施形態では、固定部が４つであるから、２本の仮想線Ｃが成す角度θは３０〜４５°が好ましい。
【００４０】
固定部を除く部位は、磁極部１Ａ、１Ｂの両端部におけるシャフト２０の外周面２１と磁石１１の内周面１２との間に端部間隙２４が設けられる。本実施形態では、極数に合わせて４つ設けられている。本実施形態の端部間隙２４は、中央部間隙２２と連通する。また、シャフト切欠き面２３は、回転軸心Ｐと磁極部１Ａ、１Ｂの中央とを通る径方向の仮想直線Ｅを設定するとき、仮想直線Ｅを中心に線対称に形成されている。本実施形態では、端部間隙２４に第２の接着剤Ｂが充填されている。なお、図５では端部間隙２４を誇張して図示しているが、端部間隙２４は、実際には殆ど目視では確認できない程度の間隙（０．１ｍｍ程度）である。
【００４１】
本実施形態の回転子３０によれば、第１の実施形態の作用効果（１）〜（４）と同等の作用効果を奏する。また、本実施形態では、極数に応じて固定部が設けられることから、各固定部の周方向長さＬを小さく設定することができる。
【００４２】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【００４３】
○  上記の実施形態では、シャフト切欠き面は、シャフトを軸方向から見て曲線状としたがこの限りではなく、シャフト切欠き面はシャフトの長手方向からみて直線状となるように形成してもよく、複数の直線の組み合わせや直線と曲線の組み合わせでもよい。シャフト切欠き面を直線状に形成する場合、円柱のシャフトからの切削加工によるシャフト切欠き面の形成が曲線状に形成する場合と比較して容易である。
○  上記の実施形態では、回転軸心と磁極部の中央とを通る径方向の仮想直線を設定するとき、シャフト切欠き面が仮想直線を中心に線対称に形成されているとしたがこの限りではない。回転子の回転時における回転バランスを別の手段により実現することができる場合、シャフト切欠き面は仮想直線を中心に線対称となっていなくてもよい。
○  上記の実施形態では、端部間隙に第２の接着剤を充填するようにしたが、端部間隙に第２の接着剤を充填しなくてもよい。端部間隙に第２の接着剤を充填しない場合、第２の接着剤や第２の接着剤を塗布する作業が不要となるから、回転子の製造工程の一部を省略することができる。
○  上記の実施形態では、シャフトに磁石が固定されたが、本明細書では、シャフトは回転軸としてのシャフトだけでなく、ロータコアとしてのシャフトであってもよく、例えばロータコアと回転軸とを備えたものをシャフトとしてもよい。また、シャフトは強磁性体である鉄を材料としたが、シャフトは、回転子の一部としての機能を果す強磁性体であれば、材料は特に限定されない。
○  上記の実施形態では、磁石およびシャフトにそれぞれ位置合わせのための刻印を設けるようにしたが、磁石およびシャフトの位置合わせのための手段は、刻印に限らない。磁石およびシャフトの位置合わせのための手段は、目印であればよい。また、磁石およびシャフトの位置合わせのための手段は、磁極部の中央部ではなく、磁極部の端部に設けてもよい。
○  上記の実施形態では、回転電機として電動モータを例示したが、回転電機は電動モータに限らない。回転電機は、例えば、発電機であってもよい。
○  上記の実施形態では、磁石として希土類焼結磁石を用いたが、磁石は希土類焼結磁石に限らず、パラレル異方性磁石であれば他の磁石を用いてもよい。
○  上記の第１、第３の実施形態では、接着剤を用いることから磁石とシャフトとは微小な間隙が磁石の内周面とシャフトの外周面との間に存在する。このため磁石とシャフトは隙間嵌めであるが、接着剤が磁石の外周面とシャフト内周面に残る程度の軽圧入による嵌め合いでもよい。
○  上記の第２の実施形態では、圧入により磁石とシャフトとを互いに固定するようにしたが、磁石とシャフトとの固定は一般的な圧入のほか、冷やし嵌め等の締り嵌めによってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０、３０、４０、５０  回転子
１１、５２  磁石
１２  内周面（磁石）
１３  外周面（磁石）
１Ａ  磁極部（Ｎ）
１Ｂ  磁極部（Ｓ）
２０、５１  シャフト
２１  外周面（シャフト）
２２  中央部間隙
２３  シャフト切欠き面
２４、３１  端部間隙
５３Ａ  磁極面（Ｎ）
５３Ｂ  磁極面（Ｓ）
Ａ  第１の接着剤
Ｂ  第２の接着剤
Ｅ  仮想直線
Ｆ  矢印（磁化容易方向）
Ｐ  回転軸心
θ  角度
【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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