JP7476968B2 - ロータ、モータ、及びロータの製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、ロータ、モータ、及びロータの製造方法に関する。

従来、シャフトの周囲に配置された磁石構造体と、磁石構造体の周囲に配置された保護管と、を備えるロータが知られている（例えば、特許文献１）。このような保護管を形成する方法として、いわゆるフィラメントワインディング法を用いることができる。この方法を用いる場合、例えば、保護管を構成する繊維体（フィラメント）を磁石構造体の外周面に直接巻回した後、当該外周面に巻回された繊維体を加熱処理することによって、当該外周面に接合された保護管を形成する。

特開平７－０４６７８０号公報

磁石構造体の外周面にフィラメントを直接巻回する方法を用いて保護管を形成する場合、予め製作治具により保護管を形成した後に保護管を磁石構造体に取り付ける方法を用いた場合と比べて、保護管を形成するための製作治具が不要になるなどの製造上のメリットがある。しかしながら、磁石構造体の外周面にフィラメントを直接巻回する方法を用いた場合、ロータの回転時の遠心力などによって、フィラメントの巻き始めの始端部及び巻き終わりの終端部が磁石構造体の外周面から剥がれやすいという問題がある。このような剥がれが発生すると、ロータの回転バランスが崩れ、ロータが大きく振動するなどの不具合が生じ得る。

本開示の一形態に係るロータは、磁石を含んで構成され、シャフトの外周面を覆うように配置された筒状の磁石構造体と、磁石構造体の外周面を覆うように巻回された繊維体を含んで構成され、磁石構造体の外周面に接合された保護管と、を備える。保護管は、保護管が延在するシャフトの軸方向における第１端部と、軸方向における第１端部とは反対側の第２端部と、を含む。磁石構造体の外周面における第１端部との接合面には、軸方向において第２端部から離れるほど縮径する第１テーパ面が形成されている。磁石構造体の外周面における第２端部との接合面には、軸方向において第１端部から離れるほど縮径する第２テーパ面が形成されている。

本開示は、回転時における保護管の剥がれの発生を抑制できるロータ、モータ、及びロータの製造方法を説明する。

図１は、一実施形態に係るロータを備えるモータを示す断面図である。 図２は、図１のロータの軸方向の一端側を示す拡大図である。 図３は、図１のロータの軸方向の他端側を示す拡大図である。 図４は、図１のロータを示す側面図である。 図５（ａ）は、図１のロータの製造工程の一例を示す側面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の後続の工程を示す側面図である。 図６（ａ）は、図５（ｂ）の後続の工程を示す側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の後続の工程を示す側面図である。 図７（ａ）は、図２のロータの一部を示す拡大図である。図７（ｂ）は、図３のロータの一部を示す拡大図である。 図８は、変形例に係るロータを示す断面図である。 図９（ａ）は、比較例に係るロータを示す断面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のロータの一部を示す拡大図である。

本開示の一形態に係るロータは、磁石を含んで構成され、シャフトの外周面を覆うように配置された筒状の磁石構造体と、磁石構造体の外周面を覆うように巻回された繊維体を含んで構成され、磁石構造体の外周面に接合された保護管と、を備える。保護管は、保護管が延在するシャフトの軸方向における第１端部と、軸方向における第１端部とは反対側の第２端部と、を含む。磁石構造体の外周面における第１端部との接合面には、軸方向において第２端部から離れるほど縮径する第１テーパ面が形成されている。磁石構造体の外周面における第２端部との接合面には、軸方向において第１端部から離れるほど縮径する第２テーパ面が形成されている。

このロータでは、保護管の第１端部及び第２端部は、磁石構造体の外周面に形成された第１テーパ面及び第２テーパ面にそれぞれ接合されている。保護管の第１端部が接合される第１テーパ面は、軸方向において保護管の第２端部から離れるほど縮径している。この場合、ロータの回転時に第１端部に作用する遠心力のうち第１テーパ面の法線方向成分に対しては、第１テーパ面の法線方向に作用する第１端部の接合力が抗力として働く。更に、当該遠心力のうち第１テーパ面の面内方向成分に対しては、第１テーパ面の面内方向に作用する第１端部のせん断方向の力が抗力として働く。一方、保護管の第２端部が接合される第２テーパ面は、軸方向において保護管の第１端部から離れるほど縮径している。この場合、第２端部に作用する遠心力のうち第２テーパ面の法線方向成分に対しては、第２テーパ面の法線方向に作用する第２端部の接合力が抗力として働く。更に、当該遠心力のうち第２テーパ面の面内方向成分に対しては、第２テーパ面の面内方向に作用する第２端部のせん断方向の力が抗力として働く。このように、第１テーパ面及び第２テーパ面において、第１端部及び第２端部の接合力に加えて、第１端部及び第２端部のせん断方向の力も、ロータの回転時の遠心力に対する抗力として働くことにより、ロータの回転時に第１端部及び第２端部を第１テーパ面及び第２テーパ面から剥がれにくくすることができる。従って、上記のロータによれば、ロータの回転時における保護管の剥がれの発生を抑制できる。

いくつかの態様において、磁石構造体は、シャフトの径方向においてシャフトと磁石との間に介在するインナースリーブを有してもよい。軸方向におけるインナースリーブの一端部は、軸方向において磁石の一方の外側の位置まで延在していてもよい。第１テーパ面は、インナースリーブの一端部に形成されていてもよい。この場合、第１テーパ面が磁石に形成される場合と比べて、第１テーパ面に対する保護管の第１端部の接合力をより確実に確保することができる。これにより、ロータの回転時において保護管の第１端部を第１テーパ面から一層剥がれにくくすることができる。

いくつかの態様において、インナースリーブの一端部には、径方向の外側に張り出すつば部が設けられてもよい。つば部は、磁石よりも径方向の内側に位置してもよい。第１テーパ面は、つば部に形成されていてもよい。この場合、第１テーパ面が磁石に形成される場合と比べて、回転中心のシャフトから第１テーパ面までの径方向の距離（回転半径）が小さくなる。これにより、第１テーパ面に接合する保護管の第１端部に作用する遠心力を小さく抑えることができる。その結果、ロータの回転時において保護管の第１端部を第１テーパ面からより一層剥がれにくくすることができる。

いくつかの態様において、軸方向におけるインナースリーブの他端部は、軸方向において磁石の他方の外側の位置まで延在してもよく、磁石よりも径方向の内側に位置してもよい。第２テーパ面は、インナースリーブの他端部に形成されていてもよい。この場合、第２テーパ面が磁石に形成される場合と比べて、回転中心のシャフトから第２テーパ面までの径方向の距離（すなわち、回転半径）が小さくなる。これにより、第２テーパ面に接合する保護管の第２端部に作用する遠心力を小さく抑えることができる。その結果、ロータの回転時において保護管の第２端部を第２テーパ面からより一層剥がれにくくすることができる。

いくつかの態様において、磁石構造体は、軸方向において磁石を挟んで両側に配置された第１エンドリング及び第２エンドリングを更に有してもよい。第２エンドリングは、軸方向において磁石に対してインナースリーブの他端部側に位置してもよい。第２テーパ面は、第２エンドリングに形成されていてもよい。軸方向における第２エンドリングとインナースリーブの他端部との境界面が軸方向に対して垂直な面である場合、当該境界面に対しては、フィラメントワインディング法による繊維体の巻回を行いにくい。そこで、第２テーパ面が第２エンドリングに形成される構成とすれば、繊維体を磁石構造体の外周面に巻回する際、第２エンドリングからインナースリーブの他端部にわたって繊維体が巻回されることを回避できるので、第１端部から第２端部まで保護管を隙間なく形成することができる。つまり、磁石構造体の外周面を覆う保護管を好適に形成することができる。

いくつかの態様において、磁石構造体は、軸方向において磁石を挟んで両側に配置された第１エンドリング及び第２エンドリングを有してもよい。第１テーパ面は、第１エンドリングに形成されていてもよい。第２テーパ面は、第２エンドリングに形成されていてもよい。この場合、繊維体を磁石構造体の外周面に巻回する際、上述したように、第１端部から第２端部まで保護管を隙間なく形成することができる。すなわち、磁石構造体の外周面を覆う保護管を好適に形成することができる。

本開示の一形態に係るモータは、上述したいずれかのロータと、ロータの周囲に配置されたステータと、を備える。

このモータは上述したいずれかのロータを備えるので、このモータでは、上述したように、ロータの回転時における保護管の剥がれの発生を抑制できる。

本開示の一形態に係るロータの製造方法は、上述したいずれかのロータの製造方法である。このロータの製造方法は、磁石構造体の外周面に繊維体を巻回することにより、磁石構造体の外周面を覆う筒状繊維束を形成する巻回工程と、磁石構造体の外周面を覆う筒状繊維束を加熱処理することにより、保護管を形成する加熱処理工程と、を備える。

このロータの製造方法では、磁石構造体の外周面に繊維体を巻回した後、当該外周面に筒状繊維束を熱処理することによって、磁石構造体の外周面に接合された保護管を形成することができる。この方法を用いてロータを製造した場合、保護管の第１端部及び第２端部は、第１テーパ面及び第２テーパ面に接合されるので、上述したように、ロータの回転時において第１端部及び第２端部を第１テーパ面及び第２テーパ面から剥がれにくくすることができる。従って、上記のロータ製造方法によれば、ロータの回転時における保護管の剥がれの発生を抑制できる、という上述した効果を好適に得ることができる。

いくつかの態様において、巻回工程では、磁石構造体を軸方向に複数配列した状態で、軸方向の一端に配置された磁石構造体の外周面から、軸方向の他端に配置された磁石構造体の外周面にわたって繊維体を巻回することにより、複数の磁石構造体の外周面をまとめて覆う筒状繊維束を形成してもよい。加熱処理工程では、複数の磁石構造体の外周面を覆う筒状繊維束を加熱処理した後、各磁石構造体の軸方向の境界において筒状繊維束を切断することにより、各磁石構造体に対応する各保護管を形成してもよい。このように、複数の磁石構造体を繊維体によってまとめて巻回する方法を採用した場合、磁石構造体を繊維体によって個別に巻回する方法を採用した場合と比べて、１個当たりのロータの製造時間を短縮することができる。更に、１個当たりの磁石構造体への巻回に要する繊維体の使用量の増大を抑制することができる。従って、上記の方法によれば、ロータの製造効率の向上を図ることができる。

以下、図面を参照して一実施形態について説明する。図面の説明においては、同一の要素同士、或いは、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

＜モータ＞
図１を参照して、本実施形態に係るロータ１０を備えるモータ１を説明する。図１に示すモータ１は、例えば航空宇宙の分野に適用される。本実施形態では、モータ１は、回転式の航空機用モータであって、燃料ポンプの動力源として機能する。モータ１は、他の用途に用いられてもよい。図１は、後述するシャフト２の回転軸線Ｌを通る平面でモータ１を切断したときのモータ１の切断面を示している。

図１に示すように、モータ１は、回転子であるロータ１０と、固定子であるステータ２０と、を備える。ロータ１０は、燃料ポンプのインペラが連結されたシャフト２に固定されている。シャフト２は、回転軸線Ｌを中心軸とする円柱状を呈している。シャフト２は、回転軸線Ｌの周りに回転可能に配置されている。ロータ１０は、シャフト２と共に回転軸線Ｌの周りに回転可能となっている。

ステータ２０は、ロータ１０の周囲に配置された円筒状のコア２０ａと、コア２０ａに導線が巻回されてなるコイル２０ｂと、を含んでいる。導線を通じてコイル２０ｂに交流電流が流されると、ステータ２０は、シャフト２の周りに磁場を生じさせ、ロータ１０を回転させる。以下の説明において、軸方向Ｄ１は、回転軸線Ｌに沿って延在する方向を示す。径方向Ｄ２は、回転軸線Ｌと直交する方向を示す。径方向Ｄ２は、シャフト２の径方向であり、軸方向Ｄ１と直交する。

＜ロータ＞
ロータ１０は、磁石構造体３０と、保護管４０と、を有する。磁石構造体３０は、シャフト２の周囲に配置されている。磁石構造体３０は、回転軸線Ｌを中心軸線とする円筒状を呈している。磁石構造体３０は、磁石３１と、一対のエンドリング３３及び３４と、インナースリーブ３６と、を含む。本実施形態に係る磁石３１は、回転軸線Ｌを中心軸とする円筒状を呈する永久磁石である。磁石３１の材料としては、例えば、ネオジム磁石（Nd-Fe-B）、及びサマリウムコバルト磁石などが採用され得る。磁石３１は、シャフト２の外周面２ａを覆うように配置されている。磁石３１の内部には、シャフト２と共にインナースリーブ３６が挿通されている。磁石３１は、軸方向Ｄ１の一方側を向く一端面３１ａと、一端面３１ａとは反対側を向く他端面３１ｂと、を含む。一端面３１ａ及び他端面３１ｂのそれぞれは、例えば、回転軸線Ｌに垂直な平面であってよい。磁石３１の形態は、本開示の目的の範囲内で適宜変更可能である。例えば、磁石３１は、シャフト２の周方向に分割された複数の磁石片によって構成されてもよい。或いは、磁石３１は、周方向に加えて径方向Ｄ２にも分割された複数の磁石片によって構成されてもよい。この場合、複数の磁石片を周方向及び径方向Ｄ２に組み上げることによって、円筒状の磁石３１を構成することができる。インナースリーブ３６の外周面３６ａに複数の溝が形成されてもよく、磁石３１を構成する複数の磁石片が、これらの溝に篏合してもよい。或いは、インナースリーブ３６の外周面３６ａから径方向Ｄ２の外側に放射状に突出する複数の突出部（壁面）が形成されてもよい。磁石３１を構成する各磁石片が、各突出部の間に嵌合してもよい。つまり、磁石３１を構成する各磁石片が、各突出部と周方向に隣接するように周方向に配列された形態であってもよい。

エンドリング３３（第１エンドリング）及びエンドリング３４（第２エンドリング）のそれぞれは、回転軸線Ｌを中心軸線とする円環状（リング状）の部材である。各エンドリング３３及び３４の材料としては、例えばチタン（例えばTi-6Al-4V）等の非磁性体金属、熱硬化性樹脂、及び熱可塑性樹脂などが採用され得る。エンドリング３３及び３４は、軸方向Ｄ１において磁石３１の外側に配置されている。すなわち、エンドリング３３及び３４は、軸方向Ｄ１において磁石３１を挟んで両側に配置されている。エンドリング３３及び３４は、軸方向Ｄ１における磁石３１の一端面３１ａ及び他端面３１ｂをそれぞれ覆うように配置されている。エンドリング３３は、軸方向Ｄ１において一端面３１ａと対向する位置に配置されている。エンドリング３４は、軸方向Ｄ１において他端面３１ｂと対向する位置に配置されている。

エンドリング３３及び３４の内部には、シャフト２と共にインナースリーブ３６が挿通されている。各エンドリング３３及び３４は、インナースリーブ３６に対して焼き嵌めされている。各エンドリング３３及び３４の内周面は、インナースリーブ３６の外周面３６ａに密着している。各エンドリング３３及び３４の各外周面３３ａ及び３４ａの外径は、例えば、磁石３１の外周面３１ｃの外径と同一であってよい。すなわち、径方向Ｄ２において、各外周面３３ａ及び３４ａは、磁石３１の外周面３１ｃと同一の位置にあってよい。

エンドリング３３及び３４は、磁石３１の回転力（トルク）をシャフト２に伝達する役割を有する。磁石３１の回転力は、保護管４０とエンドリング３３及び３４とを介してインナースリーブ３６に伝達され、インナースリーブ３６からシャフト２に伝達される。更に、エンドリング３３及び３４は、軸方向Ｄ１への磁石３１の移動を阻止する役割も有する。

インナースリーブ３６は、回転軸線Ｌを中心軸線とする円筒状の部材である。インナースリーブ３６の材料としては、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）などの鋼材が採用され得る。インナースリーブ３６は、上述したように、エンドリング３３の内部、磁石３１の内部、及びエンドリング３４の内部に挿通されている。従って、インナースリーブ３６は、径方向Ｄ２において、シャフト２と磁石３１との間、並びにシャフト２とエンドリング３３及び３４との間に、介在している。インナースリーブ３６の内周面は、シャフト２の外周面２ａに固定されている。

インナースリーブ３６は、軸方向Ｄ１の一方側を向く一端面３６ｂと、一端面３６ｂとは反対側を向く他端面３６ｃと、を含む。一端面３６ｂ及び他端面３６ｃのそれぞれは、例えば、回転軸線Ｌに垂直な平面であってよい。一端面３６ｂは、磁石構造体３０の軸方向Ｄ１の一端面を構成する。他端面３６ｃは、磁石構造体３０の軸方向Ｄ１の他端面を構成する。インナースリーブ３６の軸方向Ｄ１の長さは、磁石３１とエンドリング３３及び３４とを含めた合計の軸方向Ｄ１の長さよりも長い。その結果、インナースリーブ３６は、軸方向Ｄ１においてエンドリング３３及び３４に対して磁石３１の外側の位置まで延在している。

インナースリーブ３６の軸方向Ｄ１の一端部３６ｄ（すなわち、インナースリーブ３６における一端面３６ｂを含む端部）は、軸方向Ｄ１においてエンドリング３３に対して磁石３１の一方の外側の位置まで突出している。換言すると、一端部３６ｄは、エンドリング３３に対して磁石３１とは反対側に突出している。インナースリーブ３６の軸方向Ｄ１の他端部３６ｅ（すなわち、インナースリーブ３６における他端面３６ｃを含む端部）は、軸方向Ｄ１においてエンドリング３４に対して磁石３１の他方の外側の位置まで突出している。換言すると、他端部３６ｅは、エンドリング３４に対して磁石３１とは反対側に突出している。

インナースリーブ３６は、一端面３６ｂから他端面３６ｃまで軸方向Ｄ１に沿って延在する筒状本体部３７と、筒状本体部３７の外周面３７ａから径方向Ｄ２の外側に張り出すつば部３８と、を含む。筒状本体部３７は、回転軸線Ｌを中心軸線とする円筒状を呈している。つば部３８は、インナースリーブ３６の一端部３６ｄに設けられている。つば部３８は、軸方向Ｄ１においてエンドリング３３を挟んで磁石３１に対向する位置まで、筒状本体部３７の外周面３７ａから径方向Ｄ２の外側に張り出している。つば部３８の最大外径（具体的には、後述する円周面Ｓ１の外径）は、磁石３１の外周面３１ｃの外径、エンドリング３３の外周面３３ａの外径、及びエンドリング３４の外周面３４ａの外径よりも小さい。その結果、つば部３８は、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも、径方向Ｄ２の内側に位置している。

図２は、図１のロータ１０の一端部３６ｄの近傍を拡大して示している。図２に示すように、一端部３６ｄに設けられたつば部３８は、つば部３８の外周面３８ａと筒状本体部３７の外周面３７ａとを径方向Ｄ２に接続する端面３８ｂを含む。端面３８ｂは、軸方向Ｄ１において一端面３６ｂとは反対側を向いている。端面３８ｂは、軸方向Ｄ１においてエンドリング３３（具体的には、後述する一端面３３ｂの垂直面Ｓ３）と対向している。端面３８ｂは、例えば、回転軸線Ｌに垂直な平面であってよい。

つば部３８の外周面３８ａには、テーパ面Ｓ２（第１テーパ面）が形成されている。テーパ面Ｓ２は、外周面３８ａにおける円周面Ｓ１を除く部分に形成されている。円周面Ｓ１は、回転軸線Ｌを中心軸線とする円柱の外周面に沿う面である。円周面Ｓ１の法線方向は、径方向Ｄ２に沿っている。円周面Ｓ１は、軸方向Ｄ１において外周面３８ａの端面３８ｂ側に位置している。テーパ面Ｓ２は、円周面Ｓ１と一端面３６ｂとを接続している。テーパ面Ｓ２は、円周面Ｓ１及び一端面３６ｂに対して傾斜している。具体的には、テーパ面Ｓ２は、軸方向Ｄ１において端面３８ｂから離れるほど（すなわち、後述する保護管４０の他端部Ｐ２から離れるほど）縮径している。換言すると、テーパ面Ｓ２は、軸方向Ｄ１において端面３８ｂ側から一端面３６ｂ側に近づくほど径方向Ｄ２の内側に位置している。

その結果、テーパ面Ｓ２は、軸方向Ｄ１に対して傾斜した面となり、テーパ面Ｓ２の法線方向は、径方向Ｄ２に対して傾斜する。径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２の法線方向の角度は、０°よりも大きく且つ９０°よりも小さい範囲内である。径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２の法線方向の角度は、例えば、０°よりも大きく且つ４５°以下の範囲内であってもよいし、４５°よりも大きく且つ９０°よりも小さい範囲内であってもよい。

上述したように、一端部３６ｄに設けられたつば部３８は、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも径方向Ｄ２の内側に位置している。このため、つば部３８に形成されたテーパ面Ｓ２も、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも径方向Ｄ２の内側に位置している。換言すると、テーパ面Ｓ２は、磁石３１の外周面３１ｃ、エンドリング３３の外周面３３ａ、及びエンドリング３４の外周面３４ａよりも、径方向Ｄ２の内側に位置している。

図２に示すように、エンドリング３３は、軸方向Ｄ１においてつば部３８の端面３８ｂと対向する一端面３３ｂと、軸方向Ｄ１において磁石３１の一端面３１ａと対向する他端面３３ｃと、を含む。一端面３３ｂ及び他端面３３ｃは、エンドリング３３の外周面３３ａを接続している。他端面３３ｃは、例えば、回転軸線Ｌに垂直な平面であってよい。一端面３１ａには、回転軸線Ｌに垂直な垂直面Ｓ３から傾斜する傾斜面Ｓ４が形成されている。垂直面Ｓ３は、軸方向Ｄ１においてつば部３８の端面３８ｂと対向する位置にある。傾斜面Ｓ４は、つば部３８の円周面Ｓ１よりも径方向Ｄ２の外側の位置にある。傾斜面Ｓ４は、垂直面Ｓ３と外周面３３ａとを接続している。傾斜面Ｓ４は、径方向Ｄ２の外側に向かうほど軸方向Ｄ１における他端面３３ｃに近づくように傾斜している。

図３は、図１に示すロータ１０の他端部３６ｅの近傍を拡大して示している。図３に示すように、他端部３６ｅにおける筒状本体部３７の外周面３７ａには、テーパ面Ｓ６（第２テーパ面）が形成されている。テーパ面Ｓ６は、外周面３７ａの円周面Ｓ５と他端面３６ｃとの間に位置している。円周面Ｓ５は、回転軸線Ｌを中心軸線とする円柱の外周面に沿う面である。円周面Ｓ５の法線方向は、径方向Ｄ２に沿っている。他端部３６ｅの外径は、円周面Ｓ５の外径によって規定される。円周面Ｓ５の外径は、磁石３１の外周面３１ｃの外径、エンドリング３３の外周面３３ａの外径、及びエンドリング３４の外周面３４ａの外径よりも小さい。その結果、他端部３６ｅは、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも、径方向Ｄ２の内側に位置する。

テーパ面Ｓ６は、円周面Ｓ５と他端面３６ｃとを接続している。テーパ面Ｓ６は、円周面Ｓ５及び他端面３６ｃに対して傾斜している。具体的には、テーパ面Ｓ６は、軸方向Ｄ１において他端面３６ｃに近づくほど（すなわち、後述する保護管４０の一端部Ｐ１から離れるほど）縮径している。換言すると、テーパ面Ｓ６は、軸方向Ｄ１において端面３８ｂ側に近づくほど径方向Ｄ２の内側に位置している。

その結果、テーパ面Ｓ６は、軸方向Ｄ１に対して傾斜した面となり、テーパ面Ｓ６の法線方向は、径方向Ｄ２に対して傾斜する。径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ６の法線方向の角度は、０°よりも大きく且つ９０°よりも小さい範囲内である。径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ６の法線方向の角度は、径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２（図２参照）の法線方向の角度と同一であってもよい。或いは、径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ６の法線方向の角度は、径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２の法線方向の角度よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

上述したように、他端部３６ｅは、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも径方向Ｄ２の内側に位置している。このため、他端部３６ｅに形成されたテーパ面Ｓ６も、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４よりも径方向Ｄ２の内側に位置している。換言すると、テーパ面Ｓ２は、磁石３１の外周面３１ｃ、エンドリング３３の外周面３３ａ、及びエンドリング３４の外周面３４ａよりも、径方向Ｄ２の内側に位置している。

図３に示すように、エンドリング３４は、軸方向Ｄ１において磁石３１の他端面と対向する一端面３４ｂと、軸方向Ｄ１において一端面３４ｂとは反対側を向く他端面３４ｃと、を含む。一端面３４ｂ及び他端面３４ｃは、エンドリング３４の外周面３４ａを接続している。一端面３４ｂは、例えば、回転軸線Ｌに垂直な平面であってよい。他端面３４ｃには、回転軸線Ｌに垂直な面から傾斜する傾斜面Ｓ７が形成されている。傾斜面Ｓ７は、他端面３４ｃの全体に形成されている。傾斜面Ｓ７は、径方向Ｄ２の外側に向かうほど軸方向Ｄ１における一端面３４ｂに近づくように傾斜している。その結果、傾斜面Ｓ７は、回転軸線Ｌに垂直な面に対して傾斜している。

再び、図１を参照する。保護管４０は、回転軸線Ｌを中心軸とする円筒状の部材である。保護管４０は、軸方向Ｄ１における一方側を向く一端面４０ａと、軸方向Ｄ１において一端面４０ａとは反対側を向く他端面４０ｂと、を含む。保護管４０の内部には、磁石構造体３０が配置される。保護管４０の軸方向Ｄ１の長さは、例えば、磁石構造体３０の軸方向Ｄ１の長さと同一である。保護管４０の一端面４０ａは、軸方向Ｄ１において磁石構造体３０の一端面３６ｂと同一の位置にある。保護管４０の他端面４０ｂは、軸方向Ｄ１において磁石構造体３０の他端面３６ｃと同一の位置にある。従って、保護管４０の一端面４０ａは、磁石構造体３０の一端面３６ｂと面一になっている。保護管４０の他端面４０ｂは、磁石構造体３０の他端面３６ｃと面一になっている。

保護管４０は、磁石構造体３０の外周面３０ａを全て覆っている。保護管４０の内周面は、磁石構造体３０の外周面３０ａに接合（接着）されている。保護管４０の内周面は、具体的には、磁石３１の外周面３１ｃと、エンドリング３３の外周面３３ａと、エンドリング３４の外周面３４ａと、インナースリーブ３６のつば部３８の外周面３８ａと、インナースリーブ３６の他端部３６ｅの外周面３７ａと、に接合されている。

保護管４０は、磁石３１が破損した場合に径方向Ｄ２へ磁石３１の破片の飛散を防止する役割を有する。保護管４０は、磁石３１のひずみを抑えて磁石３１の破損の可能性を低減するために、ある程度の剛性を有することが求められる。保護管４０は、例えば、炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastic）などの繊維体４０Ｆを含んで構成される。繊維体４０Ｆの材料は、ＣＦＲＰに限らず、ガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ：Glass Fiber Reinforced Plastics）などの他の材料であってもよい。

図４は、回転軸線Ｌに垂直な方向から見たロータ１０の側面を示している。図４に示すように、保護管４０は、磁石構造体３０の外周面３０ａに繊維体４０Ｆ（フィラメント）が複数回巻回された構成を有する。このような構成を有する保護管４０を形成する方法として、フィラメントワインディング法を用いることができる。フィラメントワインディング法を用いた場合、例えば、樹脂（例えば、熱硬化性の接着剤）を含浸させた繊維体４０Ｆを磁石構造体３０の外周面３０ａに直接巻回した後、その樹脂を加熱硬化させる。これにより、磁石構造体３０の外周面３０ａに接合された保護管４０を形成することができる。保護管４０の径方向Ｄ２の厚さは、例えば、１．５ｍｍ以上且つ２ｍｍ以下の厚さとなる。

フィラメントワインディング法を用いて、磁石構造体３０の外周面３０ａに繊維体４０Ｆを巻回すると、繊維体４０Ｆの巻き始めとなる始端部（又は、巻き終わりとなる終端部）が、保護管４０の軸方向Ｄ１の一端部Ｐ１（第１端部）に位置する。そして、繊維体４０Ｆの巻き終わりとなる終端部（又は、巻き始めとなる始端部）が、保護管４０の軸方向Ｄ１の他端部Ｐ２（第２端部）に位置する。保護管４０の一端部Ｐ１は、保護管４０の一端面４０ａ側の部分のうち、繊維体４０Ｆの始端部（又は終端部）の少なくとも一部を含む部分と定義することができる。保護管４０の他端部Ｐ２は、保護管４０の他端面４０ｂ側の部分のうち、繊維体４０Ｆの終端部（又は始端部）の少なくとも一部を含む部分と定義することができる。

図２に示すように、保護管４０の一端部Ｐ１は、つば部３８のテーパ面Ｓ２上に位置しており、テーパ面Ｓ２に接合されている。従って、テーパ面Ｓ２は、磁石構造体３０の外周面３０ａにおける一端部Ｐ１との接合面となっている。一端部Ｐ１は、テーパ面Ｓ２のみならず、円周面Ｓ１などの他の構成にも接合されてもよい。図３に示すように、保護管４０の他端部Ｐ２は、筒状本体部３７のテーパ面Ｓ６上に位置しており、テーパ面Ｓ６に接合されている。従って、テーパ面Ｓ６は、磁石構造体３０の外周面３０ａにおける他端部Ｐ２との接合面となっている。他端部Ｐ２は、テーパ面Ｓ６のみならず、円周面Ｓ５などの他の構成にも接合されてもよい。

＜ロータの製造方法＞
続いて、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）を参照して、ロータ１０の製造方法について説明する。本実施形態では、保護管４０を形成する際、複数の磁石構造体３０に対してまとめてフィラメントワインディング法を適用する。つまり、軸方向Ｄ１に直列に配列された複数の磁石構造体３０を繊維体４０Ｆによってまとめて巻回することにより、保護管４０を形成する。

まず、テーパ面Ｓ２及びＳ６が形成された磁石構造体３０を準備する。テーパ面Ｓ２及びＳ６が形成されたインナースリーブ３６を、磁石３１、エンドリング３３、及びエンドリング３４の内部に挿通することによって、磁石構造体３０が得られる。そして、図５（ａ）に示すように、軸方向Ｄ１に沿って磁石構造体３０を複数個配列する（配列工程Ｓ１１）。このとき、各磁石構造体３０の内部に円柱状の治具８０を挿通し、ねじなどの一対の締結部材８１によって複数の磁石構造体３０を軸方向Ｄ１に締結する。これにより、複数の磁石構造体３０が軸方向Ｄ１に直列に配列された状態に保持される。

各磁石構造体３０は、各磁石構造体３０のつば部３８が軸方向Ｄ１における一方側を向くように配列される。ここでは、複数の磁石構造体３０のうち、軸方向Ｄ１における一端に位置する磁石構造体３０を「磁石構造体３０Ａ」と称する。軸方向Ｄ１における他端に位置する磁石構造体３０を「磁石構造体３０Ｃ」と称する。磁石構造体３０Ａ及び３０Ｃの間に挟まれる磁石構造体３０を「磁石構造体３０Ｂ」と称する。磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを特に区別して説明しない場合には、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃをまとめて「磁石構造体３０」と称する。磁石構造体３０Ａの一端面３６ｂは、一方の締結部材８１と軸方向Ｄ１に当接している。磁石構造体３０Ａの他端面３６ｃは、磁石構造体３０Ｂの一端面３６ｂと当接している。磁石構造体３０Ｂの他端面３６ｃは、磁石構造体３０Ｃの一端面３６ｂと当接している。磁石構造体３０Ｃの他端面３６ｃは、他方の締結部材８１と当接している。

次に、図５（ｂ）に示すように、保護管４０を構成する繊維体４０Ｆによって磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃをまとめて巻回する（巻回工程Ｓ１２）。すなわち、磁石構造体３０Ａの外周面３０ａから磁石構造体３０Ｃの外周面３０ａにわたって繊維体４０Ｆを巻回する。具体的には、磁石構造体３０Ａのつば部３８のテーパ面Ｓ２に繊維体４０Ｆの始端部を配置する。そして、軸方向Ｄ１における磁石構造体３０Ａ側から磁石構造体３０Ｃ側に向かって、繊維体４０Ｆを各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの外周面３０ａに巻回する。このとき、繊維体４０Ｆの延在方向に張力ｆを作用させながら治具８０を回転軸線Ｌの周りに回転させることにより、繊維体４０Ｆの巻回を行う。

繊維体４０Ｆの巻回を磁石構造体３０Ｃまで行った後、磁石構造体３０Ｃ側から磁石構造体３０Ａ側に向かって、繊維体４０Ｆの巻回を行う。このように、磁石構造体３０Ａの一端面３６ｂから磁石構造体３０Ｃの他端面３６ｃまでの区間Ｒにおいて、各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの外周面３０ａに対する繊維体４０Ｆの巻回を複数回繰り返す。そして、磁石構造体３０Ｃのテーパ面Ｓ６において繊維体４０Ｆの巻回を終了する。このとき、磁石構造体３０Ｃのテーパ面Ｓ６に繊維体４０Ｆの終端部が配置される。繊維体４０Ｆの巻回によって磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの周囲に形成された筒状の繊維束を、「筒状繊維束４１Ｆ」（図６（ａ）参照）と称する。筒状繊維束４１Ｆは、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの外周面３０ａをまとめて覆っている。本実施形態においては、磁石構造体３０Ａの一端面３６ｂから磁石構造体３０Ｃの他端面３６ｃにわたって複数回往復するように繊維体４０Ｆの巻回を行うことによって、筒状繊維束４１Ｆを構成している。しかし、このような往復を伴わずに、繊維体４０Ｆの巻回を行うことも可能である。例えば、磁石構造体３０Ａの一端面３６ｂから磁石構造体３０Ｃの他端面３６ｃまでの区間において、繊維体４０Ｆを径方向Ｄ２に複数層に積層させながら、繊維体４０Ｆの巻回を行ってもよい。この場合、繊維体４０Ｆの巻回の際の往復を伴わずに、筒状繊維束４１Ｆを構成することが可能である。

次に、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの外周面３０ａを覆う筒状繊維束４１Ｆを加熱処理することにより、各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃに対応する各保護管４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃを形成する（加熱処理工程Ｓ１３）。具体的には、図６（ａ）に示すように、筒状繊維束４１Ｆによって覆われた磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを治具８０ごと炉９０の内部に配置する。そして、炉９０の内部において、筒状繊維束４１Ｆに含浸された樹脂を熱硬化することにより、筒状繊維束４１Ｆの内周面を各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃの外周面３０ａに接合する。このとき、筒状繊維束４１Ｆのうち保護管４０の一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２に相当する部分が、各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃのテーパ面Ｓ２及びＳ６に接合される。

次に、図６（ｂ）に示すように、筒状繊維束４１Ｆが接合された各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを炉９０から取り出した後、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃごとに筒状繊維束４１Ｆを切断する（切断工程Ｓ１４）。具体的には、筒状繊維束４１Ｆを切断面Ｃ１及びＣ２において切断する。切断面Ｃ１は、軸方向Ｄ１に互いに隣り合う磁石構造体３０Ａ及び３０Ｂの間の境界面、すなわち、磁石構造体３０Ａの他端面３６ｃと磁石構造体３０Ｂの一端面３６ｂとの当接面である。切断面Ｃ２は、軸方向Ｄ１に互いに隣り合う磁石構造体３０Ｂ及び３０Ｃの間の境界面、すなわち、磁石構造体３０Ｂの他端面３６ｃと磁石構造体３０Ｃの一端面３６ｂとの当接面である。

筒状繊維束４１Ｆが切断面Ｃ１及びＣ２において切断されることによって、各磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃに対応する各保護管４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃが形成される。つまり、磁石構造体３０Ａの外周面３０ａに接合された保護管４０Ａと、磁石構造体３０Ｂの外周面３０ａに接合された保護管４０Ｂと、磁石構造体３０Ｃの外周面３０ａに接合された保護管４０Ｃとが、筒状繊維束４１Ｆから形成される。切断面Ｃ１及びＣ２における筒状繊維束４１Ｆの切断は、例えばカッター等の刃物を用いて行ってもよい。

切断面Ｃ１での切断によって得られた保護管４０Ａは、磁石構造体３０Ａの一端面３６ｂから他端面３６ｃまで繊維体４０Ｆが外周面３０ａに巻回された構成となる。切断面Ｃ１となる他端面３６ｃにおいては、繊維体４０Ｆの終端部が位置している状態とみなすことができる。同様に、保護管４０Ｂの一端面３６ｂ及び他端面３６ｃにおいては、繊維体４０Ｆの始端部及び終端部が位置している状態とみなすことができる。同様に、保護管４０Ｃの一端面３６ｂにおいては、繊維体４０Ｆの始端部が位置している状態とみなすことができる。従って、各保護管４０Ａ、４０Ｂ、及び４０Ｃにおいて、一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２に繊維体４０Ｆの始端部及び終端部がそれぞれ位置する状態となっている。

以上の工程を経て、磁石構造体３０に接合された保護管４０が得られる。その後、磁石構造体３０の内部にシャフト２を挿通することによって、図１に示すロータ１０が得られる。上述した工程では、３個の磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃが軸方向Ｄ１に直列に配列される場合を例示した。しかし、軸方向Ｄ１に配列される磁石構造体３０の個数は、３個に限られず、２個でもよいし、４個以上でもよい。

上述した工程では、複数の磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃに対してまとめてフィラメントワインディング法を適用している。しかし、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃごとにフィラメントワインディング法を適用してもよい。つまり、１つの磁石構造体３０を繊維体４０Ｆによって巻回することにより、保護管４０を形成してもよい。この場合、磁石構造体３０の一端面３６ｂから他端面３６ｃまでの区間において、磁石構造体３０の外周面３０ａに繊維体４０Ｆが巻回される。その後、上述した方法と同様に、筒状繊維束４１Ｆで覆われた磁石構造体３０を炉９０の内部に配置し、筒状繊維束４１Ｆに含浸された樹脂を加熱硬化させる。これにより、磁石構造体３０の外周面３０ａに接合された保護管４０が形成される。この方法を用いた場合も、繊維体４０Ｆの始端部が保護管４０の一端部Ｐ１に位置し、繊維体４０Ｆの終端部が保護管４０の他端部Ｐ２に位置する。

＜作用効果＞
続いて、本実施形態に係るロータ１０、モータ１、及びロータ１０の製造方法によって奏される作用効果について、比較例が有する課題と共に説明する。図９（ａ）は、比較例に係るロータ１００を示している。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すロータ１００の部分Ａを拡大して示している。比較例に係るロータ１００では、本実施形態に係るロータ１０とは異なり、インナースリーブ１３６の他端部３６ｅにテーパ面が形成されていない。従って、図９（ａ）に示すように、他端部３６ｅにおいて、筒状本体部１３７の円周面Ｓ５が他端面３６ｃに直接接続されており、保護管４０の他端部Ｐ２が円周面Ｓ５に接合されている。

比較例に係るロータ１００では、図９（ｂ）に示すように、ロータ１００の回転時において、保護管４０は、遠心力Ｆ及び風圧などによって径方向Ｄ２の外側への外力を受ける。保護管４０の他端部Ｐ２に作用する遠心力Ｆは、径方向Ｄ２の外側に向かう方向に働く。この遠心力Ｆに対する抗力として、円周面Ｓ５の法線方向（すなわち、径方向Ｄ２の内側）に作用する他端部Ｐ２の接合力Ｆ１００のみが働く。この場合、遠心力Ｆが接合力Ｆ１００よりも大きくなると、他端部Ｐ２が円周面Ｓ５から剥がれてしまう。

保護管４０を形成する際、磁石構造体１３０ごとにフィラメントワインディング法を適用した場合も、複数の磁石構造体１３０に対してまとめてフィラメントワインディング法を適用した場合も、上述したように、繊維体４０Ｆの始端部及び終端部が、保護管４０の一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２に位置する状態となる。従って、いずれの場合も、ロータ１００の回転時において、一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２を起点として、磁石構造体１３０の外周面３０ａからの保護管４０の剥がれが発生しやすい。

これに対し、本実施形態に係るロータ１０では、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、磁石構造体１３０の外周面３０ａにおける一端部Ｐ１との接合面がテーパ面Ｓ２となっていると共に、磁石構造体１３０の外周面３０ａにおける他端部Ｐ２との接合面がテーパ面Ｓ６となっている。図７（ａ）は、図２の一端部Ｐ１の付近を拡大して示している。図７（ｂ）は、図３の他端部Ｐ２の付近を拡大して示している。

図７（ａ）に示すように、ロータ１０の回転時において、一端部Ｐ１に作用する遠心力Ｆのうちテーパ面Ｓ２の法線方向成分Ｆａに対しては、テーパ面Ｓ２の法線方向に作用する一端部Ｐ１の接合力Ｆ１が抗力として働く。更に、遠心力Ｆのうちテーパ面Ｓ２の面内方向成分Ｆｂに対しては、テーパ面Ｓ２の面内方向に作用する一端部Ｐ１のせん断方向の力Ｆ２が抗力として働く。同様に、図７（ｂ）に示すように、他端部Ｐ２に作用する遠心力Ｆのうちテーパ面Ｓ６の法線方向成分Ｆａに対しては、テーパ面Ｓ６の法線方向に作用する他端部Ｐ２の接合力Ｆ１が抗力として働く。更に、遠心力Ｆのうちテーパ面Ｓ６の面内方向成分Ｆｂに対しては、テーパ面Ｓ６の面内方向に作用する他端部Ｐ２のせん断方向の力Ｆ２が抗力として働く。一端部Ｐ１の接合力Ｆ１は、テーパ面Ｓ２に対する一端部Ｐ１の接合力（接着力）である。他端部Ｐ２の接合力Ｆ１は、テーパ面Ｓ６に対する他端部Ｐ２の接合力（接着力）である。

このように、テーパ面Ｓ２及びＳ６において、一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２の接合力Ｆ１に加えて、一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２のせん断方向の力Ｆ２も、遠心力Ｆに対する抗力として働く。これにより、ロータ１０の回転時に一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２をテーパ面Ｓ２及びＳ６から剥がれにくくすることができる。すなわち、ロータ１０の回転時における保護管４０の剥がれの発生を抑制できる。その結果、ロータ１０の回転バランスが崩れる事態を抑制でき、ロータ１０が大きく振動するなどの不具合が生じる事態を抑制できる。

更に、本実施形態では、繊維体４０Ｆを磁石構造体３０の外周面３０ａに直接巻回する方法を用いて保護管４０を形成している。この方法を用いた場合、製作治具を用いて予め保護管４０を形成してから保護管４０を磁石構造体３０の外周面３０ａに接合する方法を採用した場合と比べて、保護管４０を形成するための製作治具が不要になり、製作治具から保護管４０を抜き取るための離型剤も不要になる。その結果、保護管４０を形成するための製造コスト及び製造時間を抑制することができるので、ロータ１０の製造効率の向上を図ることができる。

本実施形態では、テーパ面Ｓ２は、インナースリーブ３６の一端部３６ｄに形成されており、テーパ面Ｓ６は、インナースリーブ３６の他端部３６ｅに形成されている。このように、テーパ面Ｓ２及びＳ６が、磁石構造体３０における磁石３１以外の構成に形成される場合、テーパ面Ｓ２及びＳ６が磁石３１に形成された場合と比べて、テーパ面Ｓ２及びＳ６に対する一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２の接合力をより確実に確保することができる。これにより、ロータ１０の回転時において一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２をテーパ面Ｓ２及びＳ６から一層剥がれにくくすることができる。

本実施形態では、テーパ面Ｓ２は、つば部３８に形成されている。この構成では、磁石３１又はエンドリング３３にテーパ面Ｓ２が形成される場合と比べて、回転中心のシャフト２からテーパ面Ｓ２までの径方向Ｄ２の距離（回転半径）が小さくなる。これにより、テーパ面Ｓ２に接合する一端部Ｐ１に作用する遠心力Ｆを小さく抑えることができる。その結果、ロータ１０の回転時において一端部Ｐ１をテーパ面Ｓ２からより一層剥がれにくくすることができる。

本実施形態では、テーパ面Ｓ６は、インナースリーブ３６の他端部３６ｅに形成されている。この構成では、磁石３１又はエンドリング３４にテーパ面Ｓ６が形成される場合と比べて、回転中心のシャフト２からテーパ面Ｓ６までの径方向Ｄ２の距離（すなわち、回転半径）が小さくなる。これにより、テーパ面Ｓ６に接合する他端部Ｐ２に作用する遠心力Ｆを小さく抑えることができる。その結果、ロータ１０の回転時において他端部Ｐ２をテーパ面Ｓ６からより一層剥がれにくくすることができる。

本実施形態では、エンドリング３３の一端面３３ｂに傾斜面Ｓ４が形成されており、エンドリング３４の他端面３４ｃに傾斜面Ｓ７が形成されている。保護管４０の繊維体４０Ｆを磁石構造体３０の外周面３０ａに直接巻回する際、磁石構造体３０における回転軸線Ｌに垂直な平面に対しては、繊維体４０Ｆの巻回を行いにくい。これに対し、エンドリング３３の一端面３３ｂに傾斜面Ｓ４が形成されることで、エンドリング３３からインナースリーブ３６のつば部３８にわたって繊維体４０Ｆを隙間なく巻き付けることができる。同様に、エンドリング３４の他端面３４ｃに傾斜面Ｓ７が形成されることで、エンドリング３４からインナースリーブ３６の他端部３６ｅにわたって繊維体４０Ｆを隙間なく巻き付けることができる。

本実施形態に係るロータ１０の製造方法では、保護管４０を形成する際、軸方向Ｄ１に直列に配列された磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを繊維体４０Ｆによってまとめて巻回している。このように、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを繊維体４０Ｆでまとめて巻回する方法を採用した場合、磁石構造体３０Ａ、３０Ｂ、及び３０Ｃを繊維体４０Ｆで個別に巻回する方法を採用した場合と比べて、１個当たりのロータ１０の製造時間を短縮することができる。更に、１個当たりの磁石構造体３０への巻回に要する繊維体４０Ｆの使用量の増大を抑制することができる。従って、この方法では、ロータ１０の製造効率の向上を図ることができる。

＜変形例＞
本開示は、上述した各実施形態に限られず、他に様々な変形が可能である。

図８は、変形例に係るロータ１０Ａを示す断面図である。上述した実施形態では、インナースリーブ３６の他端部３６ｅの外周面３７ａにテーパ面Ｓ６が形成されている場合を例示した。図８に示すロータ１０Ａでは、インナースリーブ３６Ａの他端部３６ｅの外周面３７ａにテーパ面が形成されておらず、エンドリング３４Ａの外周面３４ａにテーパ面Ｓ８が形成されている場合を例示する。図８に示すように、筒状本体部３７の他端部３６ｅの外周面３７ａは、全て円周面Ｓ５となっている。そして、エンドリング３４Ａの外周面３４ａの全てにテーパ面Ｓ８が形成されている。図８に示す例では、インナースリーブ３６の他端部３６ｅは、軸方向Ｄ１におけるエンドリング３４Ａの外側（すなわち、エンドリング３４Ａに対して磁石３１とは反対側）の位置まで突出しておらず、エンドリング３４Ａの内側に収まっている。一例では、エンドリング３４Ａの他端面３４ｃは、軸方向Ｄ１においてインナースリーブ３６の他端面３６ｃと同一の位置にある。つまり、エンドリング３４Ａの他端面３４ｃは、インナースリーブ３６の他端面３６ｃと面一になっている。

テーパ面Ｓ８は、軸方向Ｄ１において一端面３４ｂから他端面３４ｃに近づくほど（すなわち、軸方向Ｄ１において保護管４０Ｄの一端部Ｐ１から離れるほど）縮径している。換言すると、テーパ面Ｓ８は、軸方向Ｄ１において一端面３４ｂから他端面３４ｃに近づくほど径方向Ｄ２の内側に位置している。その結果、テーパ面Ｓ８は、軸方向Ｄ１に対して傾斜した面となり、テーパ面Ｓ８の法線方向は、径方向Ｄ２に対して傾斜する。径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ８の法線方向の角度は、径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２（図２参照）の法線方向の角度と同一であってもよいし、径方向Ｄ２に対するテーパ面Ｓ２の法線方向の角度と異なっていてもよい。

保護管４０Ｄの他端部Ｐ２は、エンドリング３４Ａのテーパ面Ｓ８上に位置しており、テーパ面Ｓ８に接合されている。一例では、保護管４０Ｄの他端面４０ｂは、軸方向Ｄ１においてエンドリング３４Ａの他端面３４ｃと同一の位置にある。この場合、保護管４０Ｄの他端面４０ｂは、エンドリング３４Ａの他端面３４ｃと面一になる。保護管４０Ｄの一端部Ｐ１は、上述した実施形態と同様、インナースリーブ３６Ａのつば部３８のテーパ面Ｓ２に接合されている。

ロータ１０Ａでは、つば部３８の円周面Ｓ１の外径が、エンドリング３３Ａの外周面３３ａの外径と同一である。すなわち、径方向Ｄ２において、つば部３８の円周面Ｓ１は、エンドリング３３Ａの外周面３３ａと同一の位置にある。このため、円周面Ｓ１と外周面３３ａとの間に段差が生じておらず、円周面Ｓ１と外周面３３ａとは互いに連続的に接続されている。この場合、円周面Ｓ１と外周面３３ａとの間に垂直面が形成されていないので、フィラメントワインディング法を用いて保護管４０Ｄを形成する際に、円周面Ｓ１から外周面３３ａにわたって繊維体４０Ｆを隙間なく連続的に巻回することができる。そのため、ロータ１０Ａでは、上述した実施形態と異なり、繊維体４０Ｆを連続的に巻回するための傾斜面をエンドリング３３Ａの一端面３３ｂに形成する必要が無い。

磁石構造体３０Ｄを繊維体４０Ｆによって個別に巻回する方法を用いて保護管４０Ｄを形成する場合、インナースリーブ３６Ａの一端面３６ｂからエンドリング３４Ａの他端面３４ｃまでの区間において、磁石構造体３０Ｄの外周面３０ａに繊維体４０Ｆを巻回することにより、図８に示す保護管４０Ｄを形成することができる。直列に配列した複数の磁石構造体３０Ｄを繊維体４０Ｆによってまとめて巻回する方法を用いて保護管４０Ｄを形成する場合も、上述した実施形態と同様、軸方向Ｄ１の一端に位置する磁石構造体３０Ｄのインナースリーブ３６Ａの一端面３６ｂから、軸方向Ｄ１の他端に位置する磁石構造体３０Ｄのエンドリング３４Ａの他端面３４ｃまでの区間において、それぞれの磁石構造体３０Ｄの外周面３０ａに繊維体４０Ｆを連続的に巻回することにより、図８に示す保護管４０Ｄを形成することができる。

ロータ１０Ａでは、保護管４０Ｄの一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２がテーパ面Ｓ２及びＳ８にそれぞれ接合されるので、上述した実施形態と同様の効果が得られる。更に、ロータ１０Ａでは、保護管４０Ｄの他端部Ｐ２が、エンドリング３４Ａのテーパ面Ｓ８上に位置しているので、繊維体４０Ｆを磁石構造体３０Ｄの外周面３０ａに巻回する際に、エンドリング３４Ａからインナースリーブ３６Ａの他端部３６ｅにわたって繊維体４０Ｆが巻回されることを回避できる。仮に、エンドリング３４Ａからインナースリーブ３６Ａの他端部３６ｅにわたって繊維体４０Ｆを巻回する場合、エンドリング３４Ａの他端面３４ｃは、軸方向Ｄ１に垂直な面となっているので、繊維体４０Ｆによる他端面３４ｃへの巻回が困難となり得る。これに対し、ロータ１０Ａでは、繊維体４０Ｆを巻回する区間は、インナースリーブ３６Ａの一端面３６ｂからエンドリング３４Ａの他端面３４ｃまでの区間となる。この区間においては、軸方向Ｄ１に垂直な面に繊維体４０Ｆを巻回することがないので、当該区間において磁石構造体３０Ｄの外周面３０ａに繊維体４０Ｆを隙間なく連続的に巻回することができる。その結果、磁石構造体３０Ｄの外周面３０ａを覆う保護管４０Ｄを好適に形成することができる。

上述した実施形態では、保護管４０の一端部Ｐ１及び他端部Ｐ２がそれぞれ接合されるテーパ面Ｓ２及びＳ６が、磁石構造体３０における磁石３１以外の構成に形成されている場合を例示した。しかし、これらテーパ面Ｓ２及びＳ６の少なくとも一方が磁石３１に形成されていてもよい。例えば、磁石３１の外周面３１ｃの軸方向Ｄ１の両端部にテーパ面Ｓ２及びＳ６がそれぞれ形成されてもよいし、磁石３１の外周面３１ｃの軸方向Ｄ１の一端部又は他端部にテーパ面Ｓ２又はＳ６が形成されてもよい。

上述した実施形態では、保護管４０の一端部Ｐ１が接合されるテーパ面Ｓ２がインナースリーブ３６のつば部３８の外周面３８ａに形成されている場合を例示した。しかし、保護管４０の一端部Ｐ１が接合されるテーパ面Ｓ２は、インナースリーブ３６に限らず、エンドリング３３の外周面３３ａに形成されてもよい。磁石構造体３０は、インナースリーブ３６を有していなくてもよく、磁石３１はシャフト２に直接取り付けられてもよい。この場合、エンドリング３３及び３４は、シャフト２と一体に形成されてもよい。テーパ面Ｓ２は、エンドリング３３の外周面３３ａに形成されてもよい。テーパ面Ｓ６は、エンドリング３４の外周面３４ａに形成されてもよい。

１ モータ
２ シャフト
２ａ，３０ａ 外周面
１０，１０Ａ ロータ
２０ ステータ
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ 磁石構造体
３１ 磁石
３３，３３Ａ エンドリング（第１エンドリング）
３４，３４Ａ エンドリング（第２エンドリング）
３６，３６Ａ インナースリーブ
３６ｄ 一端部
３６ｅ 他端部
３８ つば部
４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｃ 保護管
４０Ｆ 繊維体
４１Ｆ 筒状繊維束
Ｄ１ 軸方向
Ｄ２ 径方向
Ｐ１ 一端部（第１端部）
Ｐ２ 他端部（第２端部）
Ｓ２ テーパ面（第１テーパ面）
Ｓ６，Ｓ８ テーパ面（第２テーパ面）

Claims (10)

1. 磁石を含んで構成され、シャフトの外周面を覆うように配置された筒状の磁石構造体と、
   前記磁石構造体の外周面を覆うように巻回された繊維体を含んで構成され、前記磁石構造体の外周面に接合された保護管と、を備え、
   前記保護管は、前記保護管が延在する前記シャフトの軸方向における第１端部と、前記軸方向における前記第１端部とは反対側の第２端部と、を含み、
   前記磁石構造体の外周面における前記第１端部との接合面には、前記軸方向において前記第２端部から離れるほど縮径する第１テーパ面が形成されており、
   前記磁石構造体の外周面における前記第２端部との接合面には、前記軸方向において前記第１端部から離れるほど縮径する第２テーパ面が形成されており、
   前記第１テーパ面及び前記第２テーパ面のそれぞれは、前記磁石構造体の外周面の全周にわたって連続的に形成されており、
   前記第１テーパ面に接続された前記第１端部、及び前記第２テーパ面に接合された前記第２端部のそれぞれは、他の部材に覆われずに外部に露出しており、
   前記繊維体の巻き始めとなる始端部は、前記保護管の前記第１端部に位置しており、
   前記繊維体の巻き終わりとなる終端部は、前記保護管の前記第２端部に位置している、ロータ。
2. 前記磁石構造体は、前記シャフトの径方向において前記シャフトと前記磁石との間に介在するインナースリーブを有し、
   前記軸方向における前記インナースリーブの一端部は、前記軸方向において前記磁石の一方の外側の位置まで延在しており、
   前記第１テーパ面は、前記インナースリーブの一端部に形成されている、請求項１に記載のロータ。
3. 前記インナースリーブの前記一端部には、前記径方向の外側に張り出すつば部が設けられ、
   前記つば部は、前記磁石よりも前記径方向の内側に位置しており、
   前記第１テーパ面は、前記つば部に形成されている、請求項２に記載のロータ。
4. 前記軸方向における前記インナースリーブの他端部は、前記軸方向において前記磁石の他方の外側の位置まで延在しており、前記磁石よりも前記径方向の内側に位置しており、
   前記第２テーパ面は、前記インナースリーブの他端部に形成されている、請求項２又は３に記載のロータ。
5. 前記磁石構造体は、前記軸方向において前記磁石を挟んで両側に配置された第１エンドリング及び第２エンドリングを更に有し、
   前記第２エンドリングは、前記軸方向において前記磁石に対して前記インナースリーブの他端部側に位置しており、
   前記第２テーパ面は、前記第２エンドリングに形成されている、請求項２又は３に記載のロータ。
6. 前記磁石構造体は、前記軸方向において前記磁石を挟んで両側に配置された第１エンドリング及び第２エンドリングを有し、
   前記第１テーパ面は、前記第１エンドリングに形成されており、
   前記第２テーパ面は、前記第２エンドリングに形成されている、請求項１に記載のロータ。
7. 前記シャフトの径方向に対する前記第１テーパ面の法線方向の角度、及び前記シャフトの径方向に対する前記第２テーパ面の法線方向の角度のそれぞれは、４５°よりも大きく且つ９０°よりも小さい範囲内である、請求項１～６のいずれか一項に記載のロータ。
8. 請求項１～７のいずれか一項に記載のロータと、
   前記ロータの周囲に配置されたステータと、を備える、モータ。
9. 請求項１～７のいずれか一項に記載のロータの製造方法であって、
   前記磁石構造体の外周面に前記繊維体を巻回することにより、前記磁石構造体の外周面を覆う筒状繊維束を形成する巻回工程と、
   前記磁石構造体の外周面を覆う前記筒状繊維束を加熱処理することにより、前記保護管を形成する加熱処理工程と、を備える、ロータの製造方法。
10. 前記巻回工程では、前記磁石構造体を前記軸方向に複数配列した状態で、前記軸方向の一端に配置された前記磁石構造体の外周面から、前記軸方向の他端に配置された前記磁石構造体の外周面にわたって前記繊維体を巻回することにより、複数の前記磁石構造体の外周面をまとめて覆う前記筒状繊維束を形成し、
    前記加熱処理工程では、複数の前記磁石構造体の外周面を覆う前記筒状繊維束を加熱処理した後、各前記磁石構造体の前記軸方向の境界において前記筒状繊維束を切断することにより、各前記磁石構造体に対応する各前記保護管を形成する、請求項９に記載のロータの製造方法。

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