轉子構件300”。
[0041]接著，參照圖2說明本發(fā)明的實施方式的旋轉軸。圖2是本實施方式的旋轉軸200的剖視圖。如圖2所示，旋轉軸200是以軸心線O1S中心形成的筒狀構件，具有內(nèi)周面201和外周面202。本實施方式的電動機100構成為在機床500的主軸503中使用的嵌入式電動機，因此將旋轉軸200形成為筒狀，但并不限定于此。即，旋轉軸200也可以由實心件構成。
[0042]旋轉軸200由鐵系金屬、例如S45C、STKM、SS、SCM、SNCM等鐵系材料形成。旋轉軸200的軸心線O1S電動機100的旋轉軸心線。旋轉軸200的軸向前方側的部分借助安裝于殼體102的前方側的壁部的軸承(未圖示)以該旋轉軸200能夠旋轉的方式支承于殼體102。同樣地，旋轉軸200的軸向后方側的部分借助安裝于殼體102的后方側的壁部的軸承(未圖示)以該旋轉軸200能夠旋轉的方式支承于殼體102。
[0043]旋轉軸200的外周面202具有以軸心線O1為中心形成的錐形面203。錐形面203隨著自軸向后方側朝向軸向前方側去而直徑逐漸擴大。外周面202的軸向前方側的部分205和臺階部204是為了制造時的便利性而設置的抵接的一例。錐形面203自外周面202的錐形開始部206到臺階部204在軸向上的規(guī)定長度的范圍內(nèi)連續(xù)地延伸。在外周面202的位于錐形開始部206后方的位置形成有沿著軸向呈直線狀延伸的圓筒面207。
[0044]另外，優(yōu)選錐形面203為線性錐形面、即圓錐面。在該情況下，錐形面203的半徑隨著自錐形開始部206朝向臺階部204去而線性地增大。優(yōu)選錐形面203為具有例如1/200?1/30的錐度的線性錐形面。
[0045]抵接用部分205和臺階部204是為了在制造時容易進行組裝操作而設計的一例。抵接用部分205具有沿著軸向延伸的圓筒狀的外周面，并且以自錐形面203向徑向外側突出的方式形成，由此，在抵接用部分205與錐形面203之間形成有臺階部204。
[0046]接著，參照圖3?圖7說明本發(fā)明的實施方式的轉子構件。圖3是本實施方式的轉子構件300的剖視圖，圖4是沿軸向觀察轉子構件300而得到的外觀圖(圖3中的IV向視圖)。如圖3、4所示，轉子構件300具有:筒狀的套筒301 ;多個磁體311，其以沿周向排列的方式配置在套筒301的徑向外側；以及保持構件321，其自徑向外側覆蓋多個磁體311整體。
[0047]磁體311是內(nèi)徑側以沿著套筒301的外周面305的方式形成為圓弧狀的永磁體、即局部具有圓筒形狀的永磁體。在圖4的例中，沿著套筒301的外周面305以在周向上等間隔的方式配置有4個磁體311。另外，也可以沿周向配置與圖4所例示的數(shù)量不同的數(shù)量的磁體311。S卩，只要在周向上對稱地配置多個磁體311，則磁體311的個數(shù)也可以是除4個以外的個數(shù)。
[0048]磁體311也可以根據(jù)制造的情況、磁體的成形的情況而在軸向上分割成多個，在圖3的例中，在軸向上分割成兩個。另外，也可以在軸向上分割成3個以上。并且，通過在套筒301設置凸部307等構造，而將位于軸向后方側的各磁體311配置為在軸向上的位置一致。磁體311能夠使用例如具有高磁能的釹磁體。由此，能夠構成緊湊且高輸出的電動機，適合用于機床500的主軸503。優(yōu)選磁體311以至少在周向上不滑動的方式牢固地保持在套筒301的外周面305上，例如也可以使用粘接劑進行固定。
[0049]圖5是套筒301的剖視圖。如圖5所示，套筒301是以軸線O2為中心形成的筒狀構件，具有軸向后方側的第I端部302、軸向前方側的第2端部303以及沿著軸向延伸的內(nèi)周面304和外周面305。套筒301的軸向后端的自外周面305向徑向外側突出的凸部307是為了在制造時容易使磁體311的軸向上的位置一致而設計的一例。
[0050]套筒301由鐵系金屬、例如S45C、STKM、SS、SCM、SNCM等磁性體的鐵系材料形成。套筒301的內(nèi)周面304具有以軸心線O2為中心形成的錐形面306。錐形面306隨著自軸向后側朝向軸向前側去而直徑逐漸擴大。錐形面306在自第I端部302到第2端部303的至少如下區(qū)間、即外周供磁體311搭載的軸向區(qū)間(磁體搭載區(qū)間)內(nèi)連續(xù)地延伸。S卩，錐形面306是形成于套筒301的內(nèi)周面的磁體搭載區(qū)間的、連續(xù)且具有恒定的錐度的錐形面，隨著朝向軸向前方去而錐形面306的半徑增大。
[0051]錐形面306是錐度恒定的線性錐形面。錐形面306的半徑隨著自第I端部302朝向第2端部303去而自錐形面306在第I端部302處的半徑R1線性地增大，直到增大至錐形面306在第2端部303處的半徑R2 ( > R1)。優(yōu)選錐形面306的錐度設定在例如1/200?1/30的范圍內(nèi)。
[0052]錐形面306的錐度被設定為與旋轉軸200的錐形面203的錐度相對應。更具體而言，在旋轉軸200的錐形面203和套筒301的錐形面306均為線性錐形面時，錐形面203和錐形面306被設定為具有相同或大致相同的錐度(例如1/100)。
[0053]在圖1所示的電動機100的組裝狀態(tài)下，套筒301以套筒301的中心軸線O2與旋轉軸200的中心軸線O1—致的方式利用過盈配合固定在旋轉軸200的錐形面203上。在該狀態(tài)下，套筒301的第2端部303與臺階部204抵接，錐形面306在第2端部303處的半徑&與錐形面203的前端的半徑相同或大致相同。
[0054]并且，在該狀態(tài)下，套筒301的錐形面306與旋轉軸200的錐形面203彼此以較大的表面壓力緊密接觸，套筒301被旋轉軸200向徑向外側推壓。另外，套筒301相對于旋轉軸200的安裝構造見后述。
[0055]圖6是單一的磁體311的立體圖。如圖6所示，磁體311是具有預先決定的曲率半徑的內(nèi)徑的大致圓弧狀的磁體片。具體而言，磁體311具有軸向前方側的端面312、軸向后方側的端面313、周向一側的端面314、周向另一側的端面315、徑向內(nèi)側的內(nèi)周面316以及徑向外側的外周面317。磁體311的內(nèi)周面316為圓弧狀(曲率恒定)，另一方面，外周面317為圓弧狀或除圓弧狀以外的任意的曲面、平面或者曲面與平面的組合。
[0056]在圖6的例中，作為實施方式的一例，明確地描畫出了端面312、端面313、端面314、端面315，但根據(jù)磁路設計、電動機的規(guī)格等情況，這些端面為曲面或者由錐形面、曲面夾著的極小面，因此，實際上這些端面不一定明確存在。并且，形成各面的邊實際上被實施了倒角或者呈曲面狀平滑地過渡，不一定由明確的線劃定。
[0057]圖7是保持構件321的立體圖。如圖7所示，保持構件321是沿軸向延伸的筒狀構件，具有包圍多個磁體311而保持磁體311的功能。具體而言，保持構件321具有軸向前方側的端面322、軸向后方側的端面323、筒狀的內(nèi)周面324以及外周面325。在圖7的例中，作為實施方式的一例，明確地描畫出了端面322和端面323，但根據(jù)保持構件的材料、構造、制造方法的情況，這些端面不一定明確存在。并且，內(nèi)周面324和外周面325這兩者的截面形狀并不限定于圓形。
[0058]保持構件321具有抵抗朝向徑向外側膨脹這樣的變形的較強的強度。換言之，保持構件321的半徑(直徑)不易發(fā)生變化。另外，從防止因磁通引起的發(fā)熱、因漏磁通引起的性能降低的觀點出發(fā)，優(yōu)選保持構件321由非磁性材料制作而成。而且，優(yōu)選保持構件321具有較小的密度，以減小因旋轉而產(chǎn)生的離心力。保持構件321包括例如筒狀的成形體。另外，也可以通過在多個磁體311的外周面317卷繞用于構成保持構件321的材料來形成保持構件321。例如，也可以通過如下這樣形成保持構件321，即:將線狀、帶狀、片狀的材料以覆蓋各磁體311的方式繞旋轉方向在磁體311的外周面317上卷繞多圈直到達到規(guī)定的厚度。
[0059]作為保持構件321的材料，優(yōu)選為例如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、硼纖維、鈦合金纖維、超高分子量聚乙烯、或者聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維這樣的比強度(每單位密度的拉伸強度)優(yōu)良的材料。并且，作為保持構件321的材料，還優(yōu)選為使用了碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、硼纖維、鈦合金纖維、超高分子量聚乙烯、或者聚對苯二甲酸丁二醇酯纖維的FRP(纖維增強樹脂)或者將它們中的幾種組合而得到的復合材料。另外，作為保持構件321的材料，也可以使用奧氏體系不銹鋼、鈦、或者鈦合金等非磁性金屬。
[0060]在多個磁體311的徑向外側以從徑向外側包圍全部磁體311的方式嵌裝有保持構件321，在圖1所示的電動機100的組裝狀態(tài)下，套筒301被旋轉軸200向徑向外側推壓。由于該推壓，套筒301欲向徑向外側變形，向徑向外側推壓各磁體311。對此，保持構件321如所述那樣具有抵抗朝向徑向外側膨脹這樣的變形的較強的強度。因而，自磁體311施加的壓力被擋住，在反作用力