JP4932620B2 - ロータ、ロータの製造方法、およびモータ - Google Patents

Description

本発明は、ロータ軸の外周側に永久磁石を備えたインナーロータ型のロータ、このロータの製造方法、およびこのロータを備えたモータに関するものである。

インナーロータ型のモータでは、ロータ軸の外周側に永久磁石を備えたロータと、このロータに対して回転磁界を発生させるステータとを備えた構成が一般的である。このようなモータにおいては、ロータが高速回転することにより、ロータ軸の外周に配置された永久磁石が遠心力を受け破損し飛散してしまうことがある。これを回避する構成としては、図５に示すように、カーボンプリプレグを熱硬化することにより得られた保護カバー１３９を、ロータ軸１３０の外周に配置された環状の永久磁石１３３の外周に挿入または圧入する構成が案出されている（特許文献１参照）。
特開平８−１０７６４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載のロータ１０３においては、一度、円柱状のダミー部材などに対してカーボンプリプレグを巻回、熱硬化させることで筒状の保護カバー１３９を形成した後、この保護カバー１３９をダミー部材から取り外し、しかる後に、永久磁石１３３の外周面に対して保護カバー１３９を挿入、圧入するといった工程を行なわなければならないため、製造効率が悪いという問題点がある。また、特許文献１に記載のロータ１０３においては、永久磁石１３３と保護カバー１３９とを密着させることを目的に、保護カバー１３９をダミー部材から取り外した後、保護カバー１３９の内径精度を高めるための仕上げ加工を行なう必要があるが、このような工程も製造効率を低下させる一因となる。

以上の問題に鑑みて、本発明の課題は、製造効率を低下させることなく、永久磁石の飛散を防止することのできるロータ、このロータの製造方法、およびこのロータを備えたモータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、ロータ軸と、該ロータ軸の外周に保持された永久磁石とを備えたロータにおいて、前記永久磁石の外周側は、繊維シートが樹脂で固められた保護層で覆われ、前記保護層では、前記繊維シートとして、前記永久磁石の軸線方向における幅寸法より幅の狭い第１の繊維シート、および前記永久磁石の軸線方向における幅寸法以上の幅寸法を有する第２の繊維シートが互いに重なるように前記永久磁石の外周側に巻回されていることを特徴とする。

本発明では、永久磁石の外周側に繊維シートを直接、巻回することで、永久磁石の飛散を防止するための保護層を形成している。従って、従来と違って、円柱状のダミー部材などを用いて筒状の保護カバーを形成した後、永久磁石の外周に保護カバーを挿入、圧入するといった工程を行う必要がなく、保護カバーの内径精度を高めるための仕上げ加工を行う必要もないので、ロータの製造効率を高めることができる。また、本発明では、保護カバーは幅寸法の異なる第１の繊維シートおよび第２の繊維シートを永久磁石の外周側に巻回することにより形成されているため、強度も高い。それ故、永久磁石の飛散を確実に防ぐことができる。さらに、本発明における保護層は、ロータ軸に対して永久磁石を確実に固定するという効果も奏する。

本発明において、前記第１の繊維シートは、当該第１の繊維シート同士が幅方向で部分的に重なるように巻回されていることが好ましい。このように構成すると、第１の繊維シートにピンホールなどが発生している場合でも、部分的に重なっているので、ピンホールを起点として第１の繊維シートが裂けることを防止することができる。

本発明において、前記第１の繊維シートは、スパイラル状に巻回されていることが好ましい。このように構成すると、第１の繊維シート同士が幅方向で部分的に重なる状態に効率よく巻回することができる。

本発明において、前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートのうち、少なくとも上層側に巻回されている繊維シートは、前記ロータ軸の回転方向と反対方向に巻き終りの端部が向いていることが好ましい。このように構成すると、ロータが回転した際、巻き終りの端部が風圧で捲れることを防止することができる。

本発明において、前記第１の繊維シートが下層側に巻回され、前記第２の繊維シートが当該第１の繊維シートの上層側に巻回されている構成を採用することができる。このように構成すると、繊維シートの幅方向の端部分が露出する度合いが低くなるため、気体等が内部に入り込む際の入口が狭い。このため、例えば、風圧で繊維シートが捲れることを防止することができる。また、保護層の外周面における凹凸を無くすこともできる。

本発明において、前記第２の繊維シートが下層側に巻回され、前記第１の繊維シートが当該第２の繊維シートの上層側に巻回されている構成を採用してもよい。

本発明において、前記ロータ軸には、前記永久磁石の保持位置を挟む両端側に一対の大径部が形成され、前記保護層における繊維シートの巻回面は、前記一対の大径部の外周面より半径方向内側に位置している構成を採用することができる。このような構成のロータでは、従来の保護カバーではロータ軸に挿入できないが、本発明によれば、かかる構成のロータにも対応することができる。

本発明において、前記第２の繊維シートは、前記一対の大径部の離間寸法と同等の幅寸法を備えていることが好ましい。このように構成すると、大径部の間を保護層で容易に埋めることができる。

ここで、前記永久磁石は、前記ロータ軸の外周面に形成された凹部に嵌合されている構成を採用することができる。このように構成することにより、軸線方向における永久磁石の移動を規制することができる。

本発明において、前記凹部の深さ寸法は、前記永久磁石の厚さ寸法と略等しいことが好ましい。このように構成すると、永久磁石を凹部に完全に埋め込んだ状態で保護層を形成することができ、永久磁石の固定、および永久磁石の飛散防止を確実に行うことができる。

本発明において、前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートは、炭素繊維からなることが好ましい。

本発明において、前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートとしては、全ての繊維が一方向に引き揃えられているもの、繊維が縦横に織られたものを用いることができる。但し、本発明では、安価な前者の繊維シートを用いることが好ましい。また、後者の繊維シートは、繊維を縦横に編み込んでいるので、繊維が曲がりながら交差している。このため、永久磁石の外周面に巻き付ける際、周方向に伸びて孔が開き、また、永久磁石の外周面に巻き付け、樹脂を硬化させた後、永久磁石が破損して外側に飛散しようとした際、半径方向外側に伸びるなど、伸びに対する強度が低いという問題があるが、前者の繊維シートでは、かかる問題が発生しないという利点がある。なお、前者の繊維シートの場合、各層で繊維同士が重なると、繊維間で裂けるという問題点がある一方、後者の場合、例えば横方向に延びる繊維と縦方向に延びた繊維とが交差する箇所で繊維が折れやすいという問題点があるが、繊維シートを多重に巻回すれば、これらの問題点が表面化することはない。

本発明において、前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートは、前記樹脂が含浸されたプリプレグからなることが好ましい。プリプレグを用いれば繊維シートに予め樹脂が含浸されているので、繊維シートを巻回後、加熱するだけで保護層を形成することができるとともに、永久磁石などとの密着性が高いという利点がある。

本発明では、ロータ軸と、該ロータ軸の外周に保持された永久磁石とを備えたロータの製造方法において、前記永久磁石の外周側に当該永久磁石の軸線方向における幅寸法より幅の狭い第１の繊維シートを巻回する第１の繊維シート巻回工程と、前前記永久磁石の外周側に当該永久磁石の軸線方向における幅寸法以上の幅寸法の第２の繊維シートを巻回する第２の繊維シート巻回工程とを行ない、前記永久磁石の外周側を、繊維シートが樹脂で固められた保護層で覆うことを特徴とする。

本発明において、前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートとしてプリプレグを用い、前記第１の繊維シート巻回工程および前記第２の繊維シート巻回工程の後、前記プリプレグに含まれている樹脂を加熱硬化させる熱硬化工程を行うことが好ましい。

本発明を適用したロータは、モータに用いられ、かかるモータは、本発明に係るロータと、該ロータに対して回転磁界を発生させるステータとを備えている。

本発明では、永久磁石の外周側に繊維シートを巻回することで、永久磁石の飛散を防止するための保護層を形成している。従って、従来と違って、円柱状のダミー部材などを用いて筒状の保護カバーを形成した後、永久磁石の外周に保護カバーを挿入または圧入するといった工程を行う必要がなく、保護カバーの内径精度を高めるための仕上げ加工を行う必要もないので、ロータの製造効率を高めることができる。また、本発明では、保護カバーは幅寸法の異なる第１の繊維シートおよび第２の繊維シートを永久磁石の外周側に巻回することにより形成されているため、強度も高い。それ故、永久磁石の飛散を確実に防ぐことができる。さらに、本発明における保護層は、ロータ軸に対して永久磁石を確実に固定するという効果も奏する。

以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータ、このモータに搭載されるロータ、およびこのロータの製造方法について説明する。

（モータの全体構成）
図１は、本発明を適用したモータの構成図である。図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したロータの縦断面図、および図２（ａ）のＡ‐Ａ′断面図である。

図１に示すように、本形態のモータ１は、環状のステータ２の内側にロータ３が配置されたインナーロータ型のモータであり、ステータ２、およびロータ３はケース５に収納されている。

ステータ２は、環状のステータコア２１を有しており、ステータコア２１は、半径方向内側に向けて突出する突極２１ａを６つ備えている。６つの突極２１ａ各々には、コイル２２が巻回されており、集中巻き型の６極ステータを構成している。この構成により、ステータ２は、ロータ３に対して回転磁界を発生させる。

図１および図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ロータ３は、ロータ軸３０と、ロータ軸３０の外周面に保持された永久磁石３３ａ、３３ｂとを備えており、ロータ３の外周面は、ステータ２が有する突極２１ａと所定の間隙を介して対向している。

ロータ軸３０は、両端が軸受（図示せず）等で保持される軸体３１と、軸体３１の外周に形成されたヨーク部３２とを備えている。

永久磁石３３ａ、３３ｂは、断面半円弧状の２つの永久磁石３３ａ、３３ｂ（分割マグネット）によって構成されており、永久磁石３３ａ、３３ｂのうち、一方の永久磁石は外側がＮ極に着磁され、他方の永久磁石の外側はＳ極に着磁されている。

図２（ａ）に示すように、ロータ軸３０の長手方向の途中位置において、ロータ軸３０の外周面（ヨーク部３２の外周面）には、軸線方向の広い範囲にわたって周方向に延びた浅い第１の凹部３２ａが形成され、軸線方向の両端側には、互いに同一径の大径部３０ａ、３０ｂが形成されている。

また、第１の凹部３２ａの軸線方向における略中央位置には、周方向に延びた第２の凹部３２ｂが形成されている。第２の凹部３２ｂ内には、永久磁石３３ａ、３３ｂが嵌合されている。ここで、第２の凹部３２ｂは、深さ寸法が永久磁石３３ａ、３３ｂと略同一であるため、第２の凹部３２ｂは永久磁石３３ａ、３３ｂによって埋められた状態にある。

このように構成したロータ３において、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側は保護層３９で覆われている。ここで、保護層３９は、第１の凹部３２ａの全体に形成されており、第１の凹部３２ａは保護層３９によって略完全に埋められている。

本形態において、保護層３９は、図３および図４を参照して以下に説明するように、繊維シートが、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などといった熱硬化樹脂で固められた構造を有しており、遠心力を受けて永久磁石３３ａ、３３ｂが破損することを防止するとともに、遠心力を受けて永久磁石３３ａ、３３ｂが破損した場合でも飛散することを防止する。

（ロータ３の製造方法）
図３（ａ）〜（ｆ）および図４を参照して、ロータ３の製造方法を説明しながら、ロータ３および保護層３９の構成を詳述する。

図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明を適用したロータ３の製造方法を示す工程図である。図４は、本発明を適用したロータ３の保護層３９を形成するのに用いたプリプレグの説明図である。

本形態のロータ３を製造するには、まず、図３（ａ）に示すように、ロータ軸３０の外周面を規定するヨーク部３２として、第１の凹部３２ａおよび第２の凹部３２ｂが形成されたものを準備する。かかるヨーク部３２では、その両端部に大径部３０ａ、３０ｂが形成されている。

次に、図３（ｂ）に示すように、着磁が施された永久磁石３３ａ、３３ｂ（分割マグネット）を第２の凹部３２ｂに対して各々、嵌合するとともに、接着固定する。その結果、第２の凹部３２ｂは、永久磁石３３ａ、３３ｂにより埋められ、大径部３０ａ、３０ｂの間に浅い第１の凹部３２ａが形成された構造となる。

次に、図３（ｃ）に示す第１の繊維シート巻回工程では、ヨーク部３２の第１の凹部３２ａの下端から上端に亘って、幅寸法がｗ１の第１の繊維シート３８ａを巻回する。第１の繊維シート３８ａを巻回する方向は、ロータ軸３０（ヨーク部３２）の回転方向と反対の方向とする。

第１の繊維シート３８ａは、幅寸法ｗ１の長尺のカーボンプリプレグであって、かかるカーボンプリプレグでは、炭素繊維シートに熱硬化性樹脂が含浸されている。かかるカーボプリプレグは、熱硬化性樹脂は半硬化状態にあってべたつきも少ないため、巻回する際の作業性もよい。

また、第１の繊維シート３８ａの幅寸法ｗ１は、永久磁石３３ａ、３３ｂの軸線方向における幅寸法ｗ３よりも狭い。そこで、ヨーク部３２の第１の凹部３２ａの下端から上端に亘って第１の繊維シート３８ａを巻回する際には、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周面において第１の繊維シート３８ａをスパイラル状に巻回し、かつ、第１の繊維シート３８ａ同士を幅方向で部分的に重なった状態とする。すなわち、第１の凹部３２ａの下端に沿って第１の繊維シート３８ａを１周巻回した後、２周目以降を巻回する際は、ヨーク部３２に対して第１の繊維シート３８ａをスパイラル状に巻き付ける。これにより、第１の繊維シート３８ａは、軸線方向に対して斜めに交差するようにヨーク部３２に巻き付けられる。その結果、ｎ（ｎ≧２）周目として巻き付けられた第１の繊維シート３８ａと、（ｎ＋１）周目として巻き付けられる第１の繊維シート３８ａとは、互いに幅寸法ｗ１の略１／２の幅寸法分だけ重なり合うように巻回され、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側において第１の繊維シート３８ａは２層に巻回されたことになる。そして、図３（ｄ）に示すように、第１の繊維シート３８ａが第１の凹部３２ａの上端まで達したら、第１の凹部３２ａの上端に沿って、第１の繊維シート３８ａを１周巻回する。ここで、第１の繊維シート３８ａを巻回する方向は、ロータ軸３０（ヨーク部３２）の回転方向と反対の方向であるため、第１の繊維シート３８ａは、ロータ軸３０の回転方向と反対方向に巻き終りの端部が向いている。

次に、図３（ｅ）に示す第２の繊維シート巻回工程では、第１の凹部３２ａ内に巻回された第１の繊維シート３８ａの外周側に、幅寸法がｗ２の第２の繊維シート３８ｂを所定回数、例えば５層分巻回する。第２の繊維シート３８ｂを巻回する方向も、第１の繊維シート３８ａと同様に、ロータ軸３０（ヨーク部３２）の回転方向と反対の方向とする。

第２の繊維シート３８ｂは、幅寸法ｗ２の長尺のカーボンプリプレグであって、かかるカーボンプリプレグは、第１の繊維シート３８ａと同様、炭素繊維シートに熱硬化性樹脂が含浸されている。第２の繊維シート３８ｂの幅寸法ｗ２は、永久磁石３３ａ、３３ｂの軸線方向における幅寸法ｗ３よりも広く、第１の凹部３２ａの幅寸法（大径部３０ａ、３０ｂの離間距離）と略等しい。従って、第１の繊維シート３８ａの外周面を第２の繊維シート３８ｂを被覆する際は、第２の繊維シート３８ｂが軸線方向に対して略直交するように巻回する。

その結果、図３（ｆ）に示すように、第１の凹部３２ａは、第２の繊維シート３８ｂにより略完全に埋められる。また、第２の繊維シート３８ｂを巻回する方向は、ロータ軸３０（ヨーク部３２）の回転方向と反対の方向であるため、第２の繊維シート３８ｂは、ロータ軸３０の回転方向と反対方向に巻き終りの端部が向いている。

次に、熱硬化工程では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂを加熱しながら、ヨーク部３２に対して真空引きを行うことにより脱気し、第１の繊維シート３８ａと第２の繊維シート３８ｂとを密着させる。また、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂに含浸されていた熱硬化性樹脂を熱硬化させ、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂを熱硬化性樹脂で固める。これにより、第１の凹部３２ａを略完全に埋めるように保護層３９が形成される。

このようにしてロータ３を製造するにあたって、本形態では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂとして、図４（ａ）に示すように、炭素繊維を一方向に引き揃えた繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグを用いる。なお、本発明では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂとして、図４（ｂ）に示すように、横方向に延びた炭素繊維と縦方向に延びた炭素繊維とを織った繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグを用いることができる。但し、図４（ａ）に示すように、炭素繊維を一方向に引き揃えた繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグの方が安価であるという利点がある。また、図４（ａ）に示すように、炭素繊維を一方向に引き揃えた繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグは、図４（ｂ）に示すように、横方向に延びた炭素繊維と縦方向に延びた炭素繊維とを織った繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグに比較して、伸びに対する強度が強いという利点がある。なお、図４（ｂ）に示すカーボンプリプレグを用いて保護層を形成する場合であっても、巻回数を増やせば、図４（ａ）に示すカーボンプリプレグを用いて形成される保護層と同様の強度を持たせることが可能である。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側にカーボンプリプレグ（第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂ）を巻回することにより、永久磁石３３ａ、３３ｂの破損、飛散を防止するための保護層３９を形成している。従って、図５を参照して説明した構成と違って、ダミー部材を用いて筒状の保護カバーを形成した後、永久磁石の外周に保護カバーを挿入または圧入するといった工程を省くことができ、保護カバーの内径精度を高めるための仕上げ加工も省くことができる。それ故、本形態によれば、ロータ３の製造効率を高めることができる。

また、本形態では、幅狭の第１の繊維シート３８ａと、幅広の第２の繊維シート３８ｂを多重に巻回したので、保護層３９の強度が大きい。それ故、永久磁石３３ａ、３３ｂの飛散を確実に防ぐことができるとともに、保護層３９は、ロータ軸３０に対して永久磁石３３ａ、３３ｂを確実に固定するという効果を奏する。また、幅狭の第１の繊維シート３８ａについてはスパイラルに巻回し、幅広の第２の繊維シート３８ｂについては、幅方向の全体を覆うように巻回するなど、繊維シートの幅寸法に応じて巻回を行うことができる。それ故、強度の大きな保護層３９を効率よく形成することができる。

また、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側にカーボンプリプレグ（第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂ）を巻回することにより保護層３９を形成するので、永久磁石３３ａ、３３ｂの保持位置を挟む両端側に形成された一対の大径部３０ａ、３０ｂの外周面より半径方向内側に第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂの巻回面がある場合でも対応することができる。すなわち、図５を参照して説明した構成では、永久磁石３３ａ、３３ｂの保持位置を挟む両端側に大径部３０ａ、３０ｂが形成されていると、円筒状の保護カバーをロータ軸に挿入して永久磁石を覆うことができないが、本形態によれば、かかる構造のロータ３であっても、永久磁石の外周側を保護層３９で覆うことができる。かかる効果は、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側に１種類のカーボンプリプレグを巻回することにより保護層３９を形成する場合でも得られる。

また、本形態では、第１の繊維シート３８ａをスパイラル状に巻回するため、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側において第１の繊維シート３８ａ同士を幅方向に部分的に重なった状態に巻回するのが容易である。

また、本形態では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂとして、炭素繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させたカーボンプリプレグを用いるため、巻回後、加熱するだけで、熱硬化性樹脂を硬化させることができる。従って、巻回後、樹脂を含浸する必要がないので、保護層３９を効率よく形成することができる。また、カーボンプリプレグを用いると、永久磁石３３ａ、３３ｂや、大径部３０ａ、３０ｂとの密着性にも優れているという利点がある。

また、本形態では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂとして、図４（ａ）に示すように、繊維の形成方向を一方向に引き揃えた炭素繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸したカーボンプリプレグを用いる。かかる構成のカーボンプリプレグは、図４（ｂ）に示すカーボンプリプレグに比して安価である。従って、保護層３９を安価で製造できるため、ロータ３の製造コストを低減させることができる。また、かかる構成のカーボンプリプレグは、図４（ｂ）に示すカーボンプリプレグに比して、伸びに対する強度が強いため、永久磁石３３ａ、３３ｂの飛散をより確実に防ぐことができるなどの利点がある。ここで、繊維の形成方向を一方向に引き揃えた炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させたカーボンプリプレグは、繊維の延びている方向に沿って裂けるおそれがあるが、本形態では、第１の繊維シート３８ａおよび第２の繊維シート３８ｂを多重に巻回したので、かかる裂けを防止することができる。また、第１の繊維シート３８ａをスパイラル状に巻回するため、繊維の形成方向を一方向に引き揃えた炭素繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸させたカーボンプリプレグを用いた場合でも、繊維同士が交差しているので、裂けにくく、高強度の保護層３９を形成することができる。

さらに、本形態では、少なくとも外周側に巻回される第２の繊維シート３８ｂの巻回方向は、ロータ軸３０（ヨーク部３２）の回転方向と反対の方向であるため、第２の繊維シート３８ｂは、ロータ軸３０の回転方向と反対方向に巻き終りの端部が向いている。このため、ロータ軸３０が回転した際、巻き終りの端部が風圧で捲れることがないという利点がある。

さらにまた、本形態では、第１の繊維シート３８ａが下層側に巻回され、第２の繊維シート３８ｂが第１の繊維シート３８ａの上層側に巻回されている。このように構成すると、気体等が外部から第１の繊維シート３８ａと第２の繊維シート３８ｂとの間へと侵入する際に経由する経路を少なくすることができるため、例えば風圧で繊維シート３８ｂが捲れることを防止することができる。また、保護層３９の外周面における凹凸も無くすことができる。

さらにまた、永久磁石３３ａ、３３ｂは、ロータ軸３０の外周面に形成された第２の凹部３２ｂに嵌合され、第２の凹部３２ｂの深さ寸法は、永久磁石３３ａ、３３ｂの厚さ寸法と略等しい。このため、永久磁石３３ａ、３３ｂを第２の凹部３２ｂに完全に埋め込んだ状態で保護層３９を形成することができ、永久磁石３３ａ、３３ｂの固定、永久磁石３３ａ、３３ｂの軸線方向における移動規制、および永久磁石３３ａ、３３ｂの飛散防止を確実に行うことができる。また、このように構成することにより、第１の凹部３２ａと永久磁石３３ａ、３３ｂとの間では段差が発生しないため、ロータ軸３０の外周面に対して繊維シート３８ａ、３８ｂを段差なく巻き付けることができる。それ故、強度の大きな保護層３９を効率よく形成することができる。

（その他の実施の形態）
上記形態においては、永久磁石３３ａ、３３ｂの外周側に対して、第１の繊維シート３８ａを巻回した後に、第２の繊維シート３８ｂを巻回したが、本発明では、第２の繊維シート３８ｂを巻回した後に、第１の繊維シート３８ａを巻回してもよい。すなわち、第２の繊維シート巻回工程の後、第１の繊維シート巻回工程を行ってもよい。

本発明を適用したモータの構成図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用したロータの縦断面図、およびＡ‐Ａ′断面図である。 本発明を適用したロータの製造方法を示す工程図である。 本発明において用いられる繊維シートの説明図である。 従来のロータの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ モータ
２ ステータ
３ ロータ
３０ ロータ軸
３２ ヨーク部
３２ａ 第１の凹部
３２ｂ 第２の凹部
３３ａ、３３ｂ 永久磁石
３８ａ 第１の繊維シート
３８ｂ 第２の繊維シート
３９ 保護層

Claims (17)

1. ロータ軸と、該ロータ軸の外周に保持された永久磁石とを備えたロータにおいて、
   前記永久磁石の外周側は、繊維シートが樹脂で固められた保護層で覆われ、
   前記保護層では、前記繊維シートとして、前記永久磁石の軸線方向における幅寸法より幅の狭い第１の繊維シート、および前記永久磁石の軸線方向における幅寸法以上の幅寸法を有する第２の繊維シートが互いに重なるように前記永久磁石の外周側に巻回されていることを特徴とするロータ。
2. 前記第１の繊維シートは、当該第１の繊維シート同士が幅方向で部分的に重なるように巻回されていることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記第１の繊維シートは、スパイラル状に巻回されていることを特徴とする請求項２に記載のロータ。
4. 前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートのうち、少なくとも上層側に巻回されている繊維シートは、前記ロータ軸の回転方向と反対方向に巻き終りの端部が向いていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のロータ。
5. 前記第１の繊維シートが下層側に巻回され、前記第２の繊維シートが当該第１の繊維シートの上層側に巻回されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のロータ。
6. 前記第２の繊維シートが下層側に巻回され、前記第１の繊維シートが当該第２の繊維シートの上層側に巻回されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のロータ。
7. 前記ロータ軸には、前記永久磁石の保持位置を挟む両端側に一対の大径部が形成され、
   前記保護層における繊維シートの巻回面は、前記一対の大径部の外周面より半径方向内側に位置していることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のロータ。
8. 前記第２の繊維シートは、前記一対の大径部の離間寸法と同等の幅寸法を備えていることを特徴とする請求項７に記載のロータ。
9. 前記永久磁石は、前記ロータ軸の外周面に形成された凹部に嵌合されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のロータ。
10. 前記凹部の深さ寸法は、前記永久磁石の厚さ寸法と略等しいことを特徴とする請求項９に記載のロータ。
11. 前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートは、炭素繊維からなることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のロータ。
12. 前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートのうちの少なくとも一方では、全ての繊維が一方向に引き揃えられていることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載のロータ。
13. 前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートは、前記樹脂が含浸されたプリプレグからなることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載のロータ。
14. ロータ軸と、該ロータ軸の外周に保持された永久磁石とを備えたロータの製造方法において、
    前記永久磁石の外周側に当該永久磁石の軸線方向における幅寸法より幅の狭い第１の繊維シートを巻回する第１の繊維シート巻回工程と、
    該第１の繊維シート巻回工程の前、あるいは当該第１の繊維シート巻回工程の後に、前記永久磁石の外周側に当該永久磁石の軸線方向における幅寸法以上の幅寸法の第２の繊維シートを巻回する第２の繊維シート巻回工程とを行ない、
    前記永久磁石の外周側を、繊維シートが樹脂で固められた保護層で覆うことを特徴とするロータの製造方法。
15. 前記第１の繊維シートおよび前記第２の繊維シートとしてプリプレグを用い、
    前記第１の繊維シート巻回工程および前記第２の繊維シート巻回工程の後、前記プリプレグに含まれている樹脂を加熱硬化させる熱硬化工程を行うことを特徴とする請求項１４に記載のロータの製造方法。
16. 請求項１乃至１３の何れか一項に記載のロータと、該ロータに対して回転磁界を発生させるステータとを備えていることを特徴とするモータ。
17. 請求項１４または１５に記載の方法で製造されたロータと、該ロータに対して回転磁界を発生させるステータとを備えていることを特徴とするモータ。

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