JP2017028837A - ロータ、回転電機、ロータ製造方法、及びロータ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータカバーの回り止めを容易に行う。
【解決手段】ロータ２は、シャフト１に一体回転可能に固定されるロータコア２０とロータコア２０の周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石２１とを有するロータコアユニット４と、永久磁石２１の軸方向の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面部２４と永久磁石２１及びロータコア２０の少なくとも一方に当接して上面部２４と共にロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６とを有しロータコア２０の外周を覆う単一の円筒状のロータカバー２２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータ、回転電機、ロータ製造方法、及びロータ製造装置に関する。

特許文献１には、回転電機に用いられるロータが開示されている。このロータは、マグネットが外周に取り付けられたヨークと、マグネットの外周面を覆うカバーと、を備える。マグネットには周方向端部に切り欠きが設けられ、カバーにはその開口縁部に凹陥部が設けられる。カバーの凹陥部が隣接するマグネット間の切り欠きに係止されることで、カバーの軸方向及び周方向の移動が規制される。

特開平１１−２９９１４９号公報

上記従来の技術では、ヨークに対するカバーの周方向の固定、すなわちカバーの回り止めを行うため、カバーをマグネットの外周に被せる前にマグネット及びカバーに加工を施す必要があり、製造工程が複雑化する。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、ロータカバーの回り止めを容易に行うことを目的とする。

第１の発明は、ロータであって、回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアとロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットと、永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と永久磁石の他端面及びロータコアの少なくとも一方に当接して第一挟持部と共にロータコアユニットを軸方向に挟持する第二挟持部とを有しロータコアの外周を覆う単一の円筒状のロータカバーと、を備えることを特徴とする。

第１の発明では、第一挟持部と第二挟持部とによってロータコアユニットが軸方向に挟持されるため、外周縁部と第一挟持部との間の摩擦力及びロータコア及び永久磁石の少なくとも一方と第二挟持部との間の摩擦力によってロータコアユニットとロータカバーとの周方向の相対回転が規制される。

第２の発明は、ロータコアが、永久磁石の他端面よりも軸方向に突出する突出部を有し、永久磁石の他端面に対向するロータカバーの底部には、突出部の外周縁部に沿って軸方向の内側が窪んで形成され突出部の外周縁部に当接する凹部が設けられることを特徴とする。

第３の発明は、ロータコアが、複数の永久磁石の内側に設けられる中心部と、中心部から径方向外側に突出し、隣り合う永久磁石の間にそれぞれ設けられる複数の突起部と、を有し、凹部が、突起部の外周縁部に当接することを特徴とする。

第２、第３の発明では、ロータカバーの凹部にロータコアの突出部が収容されるため、突出部が凹部に係止されてロータコアユニットとロータカバーとの周方向の相対回転が規制される。

第４の発明は、回転電機であって、第１から第３の発明のいずれか一つのロータを備えることを特徴とする。

第５の発明は、回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアとロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットを備えるロータを製造するロータ製造方法であって、底部を有する円筒状のロータカバーを下型に載置する工程と、ロータコアユニットをロータカバーの内側に収容する工程と、ロータカバーの底部を下型と永久磁石とによって挟みながら、ロータコアの端部から軸方向に突出するロータカバーの開口端を押圧部材によって径方向内側へ向けて押圧して、永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と永久磁石及びロータコアの少なくとも一方に当接して当該第一挟持部と共にロータコアユニットを軸方向に挟持する第二挟持部とをロータカバーに形成する工程と、を含むことを特徴とする。

第５の発明では、ロータカバーの底部を下型と永久磁石とによって挟みながら押圧部材によってロータカバーの開口端を径方向内側に押圧する。これによりロータコアユニットを軸方向に挟持する第一挟持部及び第二挟持部がロータカバーに形成される。第一挟持部と第二挟持部とによってロータコアユニットが軸方向に挟持されるため、外周縁部と第一挟持部との間の摩擦力及びロータコア及び永久磁石の少なくとも一方と第二挟持部との間の摩擦力によってロータコアユニットとロータカバーとの周方向の相対回転が規制される。

第６の発明は、第一挟持部及び第二挟持部を形成する工程が、押圧部材をロータコアに向けて軸方向に押圧しつつロータカバーの開口端を径方向内側へ向けて押圧し、押圧部材と下型とによって永久磁石及びロータカバーを軸方向に挟んで押圧することによって第一挟持部及び第二挟持部を形成することを特徴とする。

第６の発明によれば、押圧部材を軸方向に向けて押圧することにより、ロータカバーによってロータコアユニットを容易に挟持させることができ、第一挟持部及び第二挟持部を容易に形成することができる。

第７の発明は、回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアとロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットを備えるロータを製造するロータ製造装置であって、ロータコアの端部から軸方向に突出するロータカバーの開口端を径方向内側へ向けて押圧する押圧部材と、ロータコアユニットを収容する有底円筒状のロータカバーが載置されロータカバーの底部を永久磁石との間で挟む下型と、を備え、押圧部材と下型とによって、永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と永久磁石の他端面及びロータコアの少なくとも一方に当接し当該第一挟持部と共にロータコアユニットを軸方向から挟持する第二挟持部とをロータカバーに形成することを特徴とする。

第７の発明では、ロータカバーの開口端を押圧する押圧部材と、ロータカバーの底部を永久磁石との間で挟む下型と、によってロータコアユニットを軸方向に挟持する第一挟持部及び第二挟持部をロータカバーに形成する。ロータコアユニットがロータカバーの挟持部によって軸方向に挟持されるため、外周縁部と第一挟持部との間の摩擦力及びロータコア及び永久磁石の少なくとも一方と第二挟持部との間の摩擦力によってロータコアユニットとロータカバーとの周方向の相対回転が規制される。

第８の発明は、下型が、載置されるロータカバーの底部に当接しロータカバーの底部を介して永久磁石の軸方向一端面を支持する環状の当接部を有することを特徴とする。

第８の発明によれば、下型が当接部を有することにより、ロータカバーの底部を下型と永久磁石とによって確実に挟持することができる。

本発明によれば、ロータカバーの回り止めを容易に行うことができる。

本発明の実施形態に係るロータを備える回転電機を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るロータを示す斜視図である。 ロータをシャフトの回転軸を含む平面である図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長いロータを示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長いロータの変形例を示す図であり、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図３におけるＣ矢視図である。 図６におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。 図６におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。 ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも短いロータを示す断面図である。 本発明の実施形態に係るロータ製造装置の構成図であり、一部を断面で示す。 本発明の実施形態に係るロータ製造方法における外側コレットを示す斜視図である。 ロータの製造工程を説明するための斜視図であり、ロータコアをロータカバーに収容する工程を示す。 ロータの製造工程を説明するための斜視図であり、ロータコアがロータカバーに収容された状態を示す。 ロータの製造工程を説明するため断面図であり、規制部材に収容されたロータコア及びロータカバーを示す。 ロータの製造工程を説明するための斜視図であり、外側コレット及び内側コレットが配置された状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための平面図であり、外側コレット及び内側コレットが配置された状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための断面図であり、第一押圧工程が完了した状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための平面図であり、第一押圧工程が完了した状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための斜視図であり、第一押圧工程が完了した状態から外側コレット及び内側コレットを取り外した状態を示す。 ロータの製造工程における第二押圧工程を説明するための平面図である。 ロータの製造工程を説明するための平面図であり、第二押圧工程が完了した状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための斜視図であり、第二押圧工程が完了した状態から外側コレットを取り外した状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための断面図であり、ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長い場合において、第一押圧工程を行う前の状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための断面図であり、ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長い場合において、第一押圧工程が完了した状態を示す。 ロータの製造工程を説明する図２４とは異なる断面を示す断面図であり、ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長い場合において、第一押圧工程が完了した状態を示す。 ロータの製造工程を説明するための断面図であり、ロータコアの軸方向長さが永久磁石の軸方向長さよりも長い場合において、第二押圧工程が完了した状態を示す。 本発明の変形例を示す図であり、ロータカバーの上面部を形成する前の状態を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係るロータ２を備える回転電機１００を回転軸に垂直な方向に切断した断面を示す断面図である。

回転電機１００は、モータ及び発電機の少なくとも一方として機能する。回転電機１００は、図１に示すように、回転可能な回転軸としてのシャフト１と、シャフト１に一体的に固定されるロータ２と、ロータ２の外周側にロータ２と所定の空隙を介して配設されるステータ３と、を備える。

ロータ２は、ロータコアユニット４と、ロータコアユニット４を収容するロータカバー２２と、を備える。

ロータコアユニット４は、シャフト１の外周に固定されてシャフト１とともに回転するロータコア２０と、ロータコア２０の外周面に周方向に亘って等間隔で取り付けられる複数の永久磁石２１と、を有する。

ロータコアユニット４は、周方向に並ぶ６個の永久磁石２１を有する。ロータコアユニット４は、これに限らず、周方向に並ぶ７個以上の永久磁石２１を有していてもよいし、２から５個のいずれかの永久磁石２１を有していてもよい。

ロータコア２０は、複数の永久磁石２１の内側に設けられる中心部２０Ａと、中心部２０Ａから径方向外側に突出して形成される複数の突起部２０Ｂと、を有する。シャフト１は、中心部２０Ａを挿通してロータコア２０に固定される。突起部２０Ｂは、周方向に等間隔で複数設けられ、それぞれ隣り合う永久磁石２１の間に配置される。言い換えれば、永久磁石２１は、ロータコア２０の隣り合う突起部２０Ｂの間に配置され、中心部２０Ａに固定される。

ステータ３は、ロータ２と所定の空隙を介してロータ２を取り囲むように配設される円環状のステータコア３１と、ステータコア３１に巻装される巻線３２と、を備える。

ステータコア３１は、環状のヨーク部３３と、ヨーク部３３から径方向内側に向けて突設され周方向に所定の間隔で配置される複数のティース３４と、隣接するティース３４によってヨーク部３３の内周側に画成されるスロット３５と、を有する。

巻線３２は、ステータコア３１のティース３４に巻回され、各ティース３４にはコイルが形成される。巻線３２の端末は、ステータ３に設けられる電極（図示せず）に接続される。電極を介してコイルに電力が供給されるとステータコア３１が磁化し、ロータコアユニット４の永久磁石２１との作用によってロータ２がシャフト１を軸として回転する。

図２は、本実施形態におけるロータ２を示す斜視図である。図３は、図１におけるＡ−Ａ線に沿ったシャフト１及びロータ２の断面図である。

ロータカバー２２は、ロータコア２０及びロータコア２０に取り付けられる永久磁石２１を有するロータコアユニット４を収容する非磁性のステンレス鋼から成る有底筒状に形成される。ロータカバー２２は、図３に示すように、ロータコア２０の外周を覆う円筒状の円筒部２３と、円筒部２３の軸方向一方側（図３中左側）に設けられ円筒部２３から折り曲げられて形成される第一挟持部としての上面部２４と、円筒部２３の軸方向他方側（図３中右側）に設けられる第二挟持部としての底部２６と、を有する。ロータカバー２２は、単一の部材を加工することによって形成されるものであり、円筒部２３、上面部２４、及び底部２６は一体的に形成される。

上面部２４は、軸方向に垂直な面を有すると共に中央にシャフト１より大径の孔２４Ａを有する円環状に形成される。上面部２４は、円筒部２３の一端部との間に形成され、永久磁石２１の軸方向の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を外周端部に有する。

底部２６は、図３に示すように、軸方向に垂直な面を有するとともに中央にシャフト１より大径の孔２６Ａを有する円環状に形成される。底部２６は、永久磁石２１の他端面に対向し、ロータコアユニット４におけるロータコア２０及び永久磁石２１の少なくとも一方の他端部に当接する。底部２６は、円筒部２３の他端部との間に形成される底部角部２７を外周端部に有する。底部２６の具体的な構成は、後に詳しく説明する。

上面部２４は、円筒部２３の軸方向一方側（図３中左側）の端部を径方向内側に押圧して形成される。これにより、上面角部２５が永久磁石２１の一端面における外周縁部２１Ａに当接するように形成される。ロータコアユニット４は、永久磁石２１の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面部２４の上面角部２５と、ロータコア２０及び永久磁石２１の少なくとも一方の他端部に当接する底部２６とによって、所定の力で軸方向に挟持される。これにより、ロータカバー２２とロータコアユニット４との間の摩擦力が大きくなり、摩擦力によってロータカバー２２とロータコアユニット４との周方向の相対回転が規制される。

なお、上面角部２５は、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａの全周のうちの一部に当接していればよい。また、上面部２４は、より確実にロータカバー２２を回り止めするためにはロータコア２０及び永久磁石２１の軸方向一方側の端面に当接して摩擦力を増大させることが望ましいが、少なくとも上面角部２５が外周縁部２１Ａに当接していればよい。つまり、上面部２４における上面角部２５以外の部分がロータコアユニット４との間に隙間を持って形成されてもよい。

上面部２４の孔２４Ａ及び底部２６の孔２６Ａはロータコア２０の中心部２０Ａの外径よりも小径に形成される。上面部２４及び底部２６は、永久磁石２１の軸方向両端面を覆い隠すように延びて形成される。

次に、上面角部２５、底部２６、及び底部角部２７について詳しく説明する。

ロータコア２０及び永久磁石２１を同一の軸方向長さで形成しようとしても、それぞれ寸法公差の範囲内で軸方向長さにばらつきが生じ、ロータコア２０と永久磁石２１との軸方向長さが互いに異なることがある。

これに対し、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合、短い場合、及び互いに同一の場合のいずれの場合であっても、永久磁石２１の外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を有する上面部２４と永久磁石２１の他端面及びロータコア２０の少なくとも一方に当接する底部２６とがロータカバー２２に形成される。このため、ロータ２では、ロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転を規制することができる。言い換えれば、上面部２４と底部２６とによってロータコアユニット４を軸方向に挟持することにより、ロータコア２０と永久磁石２１の軸方向長さの大小関係に関わらず、ロータカバー２２の回り止めを行うことができる。

図４は、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合において、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。図４に示すように、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、ロータコア２０は、永久磁石２１の他端面よりも軸方向に突出する突出部２０Ｃを有する。突出部２０Ｃは、永久磁石２１の他端面よりも軸方向に突出する中心部２０Ａの一部及び突起部２０Ｂの一部によって構成される。ロータカバー２２の底部２６は、ロータコア２０の底面（突出部２０Ｃの端面）に当接するコア当接部１２０と、コア当接部１２０と底部角部２７とを接続する接続部１２１と、を有する。

接続部１２１は、図４に示すように、ロータコア２０の外周面と永久磁石２１の軸方向他端面とに当接するものでもよいし、図５に示すように離間するものでもよい。いずれの場合にも、上面角部２５が永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接し、底部２６が少なくともロータコア２０の突出部２０Ｃに当接することによりロータコアユニット４が軸方向に挟持されるため、ロータカバー２２の回り止めを行うことができる。なお、図４に示すように、接続部１２１がロータコア２０の外周面と永久磁石２１の軸方向他端面とに当接する場合及び底部角部２７が永久磁石２１の他端面の外周縁部２１Ｂ当接する場合には、それぞれ摩擦力が増大しロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

図６は、図３におけるＣ矢視図であり、ロータカバー２２の底部２６を示す平面図である。ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、図６に示すように、ロータコア２０の突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの一部を覆う凹部１２２がロータカバー２２の底部２６に設けられる。

図７は、図６におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。図７では、ロータコア２０における突起部２０Ｂと中心部２０Ａとの境界を模式的に破線で表す。図８は、図６におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図である。

図７及び図８に示すように、凹部１２２は、突出部２０Ｃの端部における外周縁部に沿って軸方向の内側（ロータカバー２２の内側）が窪んで形成される。これにより、突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの一部が凹部１２２に係止されてロータコア２０とロータカバー２２との周方向（図８中左右方向）の相対回転が規制される。このように、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、上面部２４の上面角部２５と底部２６とによってロータコアユニット４が挟持されることに加え、凹部１２２によって突出部２０Ｃが係止される。したがって、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも短い場合（図９参照）及び互いの長さが同一の場合（図２参照）では、ロータカバー２２の底部２６に凹部１２２は形成されない。図９に示すように、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも短い場合には、ロータカバー２２の底部２６は、永久磁石２１の他端面に当接し、ロータコア２０とは離間する環状の平面として形成される。この場合には、底部２６は、永久磁石２１の端面に当接することに加え底部角部２７が永久磁石２１の他端面における外周縁部２１Ｂに当接して、上面角部２５と共にロータコアユニット４を挟持する。

図２に示すように、ロータコア２０と永久磁石２１の軸方向長さが同一の場合には、ロータカバー２２の底部２６は、永久磁石２１及びロータコア２０の両方に当接する環状の平面として形成される。この場合には、底部２６は、永久磁石２１及びロータコア２０の両方に当接すると共に底部角部２７が永久磁石２１の他端面における外周縁部２１Ｂに当接して、上面角部２５と共にロータコアユニット４を挟持する。

次に、主に図１０及び図１１を参照して、ロータ２を製造するロータ製造装置１０について説明する。図１０は、ロータ製造装置１０を示す構成図であり、ロータカバー２２の上面部２４を形成する前の状態を示す図である。

ロータ製造装置１０は、図１０に示すように、油圧によって略鉛直方向に駆動されるスライド部１２が金型部４０を押圧することにより、ロータカバー２２の上面部２４を形成する油圧プレス装置である。ロータ製造装置１０は、他の液圧プレス装置でもよく、機械プレス装置でもよい。また、ロータ製造装置１０は、空気圧によって駆動されるプレス装置でもよい。

ロータ製造装置１０は、略水平に設けられるボルスタ１１と、ボルスタ１１に対して略鉛直方向に沿って上下動するスライド部１２と、ボルスタ１１に載置されスライド部１２の移動によってロータカバー２２の上面部２４を形成する金型部４０と、を備える。

スライド部１２は、動力源としての油圧を伝達する駆動機構（図示省略）により、ボルスタ１１に対して略鉛直方向（図１０中上下方向）に沿って駆動される。スライド部１２は、下方に向かうにつれて径が大きくなる曲面状のスライドテーパ面１３Ａを内側に有して環状に形成されると共に金型部４０に当接するスライド当接部１３を有する。駆動機構によりスライド部１２が下方に移動し、スライド当接部１３を介して金型部４０が押圧されることにより、ロータカバー２２の上面部２４が形成される。

金型部４０は、ボルスタ１１に載置されロータカバー２２を収容する規制部材としての外型４１と、ロータカバー２２における軸方向端部を径方向内側へ向けて押圧して上面部２４を形成する押圧部材としての複数の外側コレットと、ロータカバー２２の軸方向端部の内周を径方向外側へ向けて押圧して保持する保持部材としての複数の内側コレット４３と、外型４１の内側に収容されてボルスタ１１に載置されると共にロータカバー２２が載置する下型４４と、を備える。

外型４１は、内径がロータカバー２２の円筒部２３の外径とほぼ等しく設定された円筒状部材であり、後述するロータカバー２２の押し込み時にロータカバー２２の円筒部２３が径方向外側に膨出することを規制する。

外側コレットとしては、後述するロータ製造方法の第一押圧工程では第一外側コレット４２が用いられ、後述する第二押圧工程では第二外側コレット５２が用いられる。第一外側コレット４２と第二外側コレット５２とは、径方向の厚さのみが異なる。このため、図１０及び図１１では、第一外側コレット４２のみを図示し、第二外側コレット５２は括弧内の符号で示す。

第一、第二外側コレット４２，５２は、周方向に分割され環状に並べられて外型４１に載置される。図１１に示すように、第一、第二外側コレット４２，５２の外周は、下部に向かうにつれて外径が大きくなるように中心軸から傾斜する曲面状の外側テーパ面４２Ａ，５２Ａとして形成される。各第一、第二外側コレット４２，５２は、隣り合う第一、第二外側コレット４２，５２が互いに当接した状態で円錐台形状になるように形成される。

スライド部１２の下方への移動によりスライド当接部１３が第一、第二外側コレット４２，５２の外側テーパ面４２Ａ，５２Ａをロータコア２０へ向かって図１０中下方へ押圧することによって、第一，第二外側コレット４２，５２は外型４１の上部において径方向内側へ向かって移動する。これにより、第一、第二外側コレット４２，５２は、ロータカバー２２における軸方向端部を径方向内側へ向けて押圧する。なお、複数の第一、第二外側コレット４２，５２の外周面は、曲面ではなく、それぞれ平面状の押圧テーパ平面として形成されてもよい。

内側コレット４３は、周方向に分割されて環状に並べられて、ロータカバー２２に収容されたロータコア２０の上部に設けられる（図１５参照）。内側コレット４３は、ロータカバー２２の軸方向端部の内周を径方向外側へ向けて押圧することにより、第一外側コレット４２との間でロータカバー２２を保持する。

下型４４は、外径が外型４１の内径と略同一に形成され、外型４１の内側に収容される。下型４４は、円盤状の基部４５と、基部４５からロータカバー２２に向かって軸方向に突出すると共にロータカバー２２の底部２６に当接する環状の当接部４６と、を有する。

当接部４６は、ロータカバー２２の底部２６を介して永久磁石２１の他端面を支持する。当接部４６は、図１０に示すように、ロータコア２０の突起部２０Ｂの外径よりも大きな内径を有し底部２６を挟んで永久磁石２１の他端面に対向する。当接部４６の内側には、ロータカバー２２の底部２６を挟んでロータコア２０に対向する内側空間が設けられる。

下型４４は、第一、第二外側コレット４２，５２が径方向内側に移動してロータカバー２２の軸方向端部を押圧する際に、ロータカバー２２の底部２６を介して永久磁石２１の他端面を支持する。このため、第一、第二外側コレット４２，５２と下型４４とにより、ロータカバー２２の上面部２４、永久磁石２１、ロータカバー２２の底部２６が所定の力により軸方向に挟持される。なお、下型４４は、基部４５を有していなくてもよく、当接部４６のみを有する筒状に形成されてもよい。

ロータ製造装置１０は、図１０に示すように、ロータコア２０に対する第一、第二外側コレット４２，５２の軸方向の位置を規定する押圧補助部材１４をさらに備える。

押圧補助部材１４は、ボルスタ１１に対して上下動可能に設けられ、第一、第二外側コレット４２，５２の上面に当接することによりロータコア２０に対する第一、第二外側コレット４２，５２の軸方向の位置を規定する。押圧補助部材１４は、スライド部１２とは連動せず、独立してボルスタ１１に対して上下動する。押圧補助部材１４は、複数の第一、第二外側コレット４２，５２における上面の全てに当接する円盤状部材である。押圧補助部材１４が第一、第二外側コレット４２，５２の上面に当接することにより、ロータカバー２２を径方向内側に押し込む際に、第一、第二外側コレット４２，５２がロータコア２０から軸方向に離れて浮き上がることが防止される。

押圧補助部材１４は、第一、第二外側コレット４２，５２がロータカバー２２を径方向内側に押圧する際に、第一、第二外側コレット４２，５２に作用するロータカバー２２からの反力を単に支持するのみでもよいし、ロータカバー２２からの反力に抗して第一外側コレット４２を軸方向下方に積極的に押圧してもよい。いずれの場合であっても、押圧補助部材１４は、ロータコア２０に対する第一外側コレット４２の軸方向の位置を規定する。

次に、ロータ２の製造方法について図１２〜図２６を参照しながら説明する。なお、図１５、図１６、図１８、図２０、及び図２１では、第一、第二外側コレット４２，５２における外側テーパ面４２Ａ，５２Ａの図示を省略する。以下では、まず、ロータコア２０の軸方向長さと永久磁石２１の軸方向長さが同一である場合を例に説明する。

初めに、ロータコア２０の外周面に複数の永久磁石２１を取り付けてロータコアユニット４を形成する。永久磁石２１は、ロータコア２０の隣り合う突起部２０Ｂの間に接着剤などを用いて取り付けられる。これにより、永久磁石２１は、ロータコア２０の周方向に亘って等間隔に配置される。

続いて、図１２に示すように、ロータカバー２２の開口端から、ロータコアユニット４を入れてロータカバー２２内に収容する。この段階ではまだ上面部２４が形成されていないので、ロータコアユニット４をロータカバー２２の底部２６に当接するまで入れると、図１３に示すように、ロータカバー２２の開口端はロータコア２０の上端より上方に位置することになる。

続いて、図１４に示すように、ロータコアユニット４が収容されたロータカバー２２を底部２６側から外型４１に入れて下型４４に載置する。なお、先にロータカバー２２を外型の内側に収容して下型４４に載置し、その後ロータコアユニット４をロータカバー２２の開口端から入れてロータカバー２２の内側に収容してもよい。

続いて、ロータコア２０の端部から軸方向に突出するロータカバー２２の開口端を径方向内側へ向けて押圧する押圧工程を行う。押圧工程では、ロータコアユニット４を軸方向に挟持する上面部２４と底部２６とをロータカバー２２に形成する。

押圧工程では、ロータカバー２２の底部２６を下型４４と永久磁石２１とによって挟みながら、ロータカバー２２の開口端を押圧部材によって径方向内側へ向けて押圧する。押圧工程は、押圧部材としての複数の外側コレット及び保持部材としての複数の内側コレットによってロータカバー２２の開口端を径方向内側へ向けて押圧する。

押圧工程は、円筒部２３の開口端を径方向内側へ向けて押圧する第一押圧工程と、第一押圧工程で径方向内側へ押し込まれたロータカバー２２の開口端をさらに径方向内側へ押圧する第二押圧工程と、を含む。第一押圧工程では、外側コレットとしての第一外側コレット４２と内側コレット４３が使用される。また、第二押圧工程では、外側コレットとして第二外側コレット５２が使用される。なお、本実施形態では、第二押圧工程において、内側コレット４３は使用されないが、これに限らず、内側コレットを使用してもよい。

第一押圧工程では、まず、図１５及び図１６に示すように、外型４１の上部に周方向に分割された複数の第一外側コレット４２を環状に並べて配置する。第一外側コレット４２は、周方向に所定の隙間を有した状態でロータカバー２２の開口端の外周面に当接するように配置される。第一外側コレット４２は、周方向の隙間がロータカバー２２を挟んで永久磁石２１間の隙間と対向するように配置される（図１６参照）。

さらに、図１５及び図１６に示すように、周方向に分割された複数の内側コレット４３をロータコア２０の上部であってロータカバー２２の内周側に環状に並べて配置する。各内側コレット４３は、周方向に所定の隙間を有した状態でロータカバー２２の開口端の内周面に当接するように配置される。内側コレット４３は、周方向の隙間が第一外側コレット４２間の隙間と周方向にずれて配置される。

続いて、内側コレット４３を径方向外側に向けて押圧した状態で、第一外側コレット４２を径方向内側に向けて押圧する。このとき、第一外側コレット４２に作用する径方向内側への押圧力は、内側コレット４３に作用する径方向外側への押圧力を上回るように設定される。これにより、第一外側コレット４２が径方向内側へ移動し、ロータカバー２２の開口端は、内側コレット４３によって内周側から保持された状態で第一外側コレット４２によって径方向内側へ向けて押し込まれる。

ロータカバー２２の径方向内側へ向けて押し込まれる部分は、第一外側コレット４２及び内側コレット４３によって径方向内側へ引っ張られるだけであってもよいし、引き抜き加工のように引き伸ばされてもよい。引っ張りとするか引き伸ばしとするかは、第一外側コレット４２及び内側コレット４３の押圧力の関係によって調整される。言い換えれば、第一外側コレット４２及び内側コレット４３の押圧力がしわ押さえ力としてロータカバー２２に付与されながら、ロータカバー２２の開口端が径方向内側へ折り曲げられるものでもよいし、第一外側コレット４２及び内側コレット４３の押圧力によってロータカバー２２の板厚を積極的に減少させるものでもよい。引っ張り又は引き伸ばしに際して、ロータカバー２２の径方向内側へ向けて押し込まれる部分には、しわが形成されていてもよいし、形成されなくてもよい。

また、第一外側コレット４２は、ロータカバー２２を径方向内側に向けて押圧するのに加えて軸方向下方にも押圧する。第一外側コレット４２による軸方向下方への押圧は、第一外側コレット４２の自重又は押圧補助部材１４による外力の付加によって行われる。

第一外側コレット４２がロータカバー２２を径方向内側及び軸方向下方に押圧することにより、図１７に示すように、ロータカバー２２の上面部２４、永久磁石２１、ロータカバー２２の底部２６が第一外側コレット４２と下型４４とによって挟持される。つまり、第一押圧工程は、ロータカバー２２の底部２６を下型４４と永久磁石２１とによって挟みながら、ロータカバー２２の開口端を、第一外側コレット４２及び内側コレット４３の各隙間が減少するように径方向内側に押し込む（図１８参照）。このようにして、ロータカバー２２の開口端が円筒部２３より径方向内側に押圧される。

これにより、図１７及び図１９に示すように、ロータカバー２２には、上面部２４の一部と、円筒部２３よりも小さな外径を有するボス部２８と、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５と、が形成される。上面角部２５と底部２６とにより、ロータコアユニット４が挟持される。

続いて、第二押圧工程では、図２０に示すように、第二外側コレット５２をロータカバー２２の開口端であるボス部２８の外周側に配置する。第二外側コレット５２は、周方向の隙間が永久磁石２１間の隙間とは周方向にずれて配置される。

続いて、第二外側コレット５２を径方向内側に向けて押圧する。この際においても、第一押圧工程と同様に、ロータカバー２２の径方向内側へ向けて押し込まれる部分は、第二外側コレット５２によって径方向内側へ引っ張られるだけであってもよいし、引き抜き加工のように引き伸ばされてもよい。

また、第二外側コレット５２は、ロータカバー２２を径方向内側に向けて押圧するのに加えて軸方向下方にも押圧する。これにより、上面部２４が完成した際のスプリングバックを低減することができる。第二外側コレット５２による軸方向下方への押圧は、第一押圧工程と同様に、第二外側コレット５２の自重又は押圧補助部材１４による外力の付加によって行われる。

ロータカバー２２のボス部２８は、図２１に示すように、第二外側コレット５２の各隙間がなくなるように径方向内側に押し込まれる。これにより、第二外側コレット５２を取り除くと、図２２に示すように、ロータカバー２２のボス部２８はさらに径方向内側に押し込まれて、上面部２４がロータカバー２２に形成される。これにより、上面角部２５を含む上面部２４の全体と底部２６とによって、ロータコアユニット４が軸方向に挟持される。

このような押圧工程が完了すると、外型４１を取り外し、ロータコア２０の中央にシャフト１を挿入する。これにより、図２に示すように、シャフト１を有するロータ２が完成する。

次に、図２３から図２６を参照して、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合における押圧工程について説明する。ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、上面角部２５を有する上面部２４に加え、ロータコア２０の底面に当接するコア当接部１２０及びコア当接部１２０と底部角部２７とを接続する接続部１２１を有する底部２６と、ロータコア２０の突出部２０Ｃの軸方向の一端部の形状に沿って軸方向の内側が窪みロータコア２０の一端部を覆う凹部１２２と、が押圧工程において形成される。

図２３から図２６は、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合における押圧工程を示す図である。図２３は、押圧工程により上面部２４が形成される前の状態における図であり、ロータコア２０の中心部２０Ａのみを含む断面（図１のＡ−Ａ断面に相当）を図示したものである。図２４及び図２５は第一押圧工程を示す図である。図２４はロータコア２０の中心部２０Ａのみを含む断面（図１のＡ−Ａ断面に相当）を図示し、図２５はロータコア２０の中心部２０Ａ及び突起部２０Ｂを含む断面（図１のＢ−Ｂ断面に相当）を図示したものである。図２６は、第二押圧工程を示す図であり、ロータコア２０の中心部２０Ａのみを含む断面（図１のＡ−Ａ断面に相当）を図示したものである。図２３、図２４、及び図２６では、ロータコア２０の突起部２０Ｂを破線で模式的に示す。図２５では、ロータコア２０の中心部２０Ａと永久磁石２１とを破線で模式的に示す。

ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、永久磁石２１が取り付けられたロータコア２０を上面部２４が形成される前のロータカバー２２に収容すると、図２３に示すように、永久磁石２１とロータカバー２２の底部２６との間に軸方向隙間６０が形成される。

第一押圧工程において、第一外側コレット４２が図２４中破線矢印で示すように軸方向下方及び径方向内側へ向けてロータカバー２２を押圧することにより、図２４中実線矢印で示すように円筒部２３が上方に引っ張られて、ロータカバー２２において下型４４の当接部４６に当接する底部２６の一部は、永久磁石２１と当接部４６とによって挟み込まれて変形する。具体的には、当接部４６に当接するロータカバー２２の底部２６における外周側の一部は、永久磁石２１との間の軸方向隙間６０をなくすように変形して、永久磁石２１の底面に当接する。よって、ロータカバー２２の上面部２４、底部２６、及び永久磁石２１が第一外側コレット４２及び下型４４によって挟持される。

また、下型４４の当接部４６により、ロータカバー２２の底部２６における外周側の一部を容易に変形させることができるため、ロータカバー２２を変形させる加工力を抑えることができる。

第一押圧工程では、このようなロータカバー２２の底部２６における外周側の変形と同時に、中心側のロータカバー２２の底部２６にも、上方に引っ張られる力が作用する。よって、図２５に示すように、中心側のロータカバー２２の底部２６は、ロータコア２０の突起部２０Ｂの軸方向一端部、つまり突出部２０Ｃの外周縁部に沿うように変形する。これにより、ロータコア２０に当接するコア当接部１２０、突出部２０Ｃの外周縁部に沿った凹部１２２、及びコア当接部１２０と底部角部２７とを接続する接続部１２１が形成される。

第二押圧工程では、図２６に示すように、第一押圧工程で形成されたボス部２８がさらに径方向内側に押圧され、上面部２４が形成される。

このように、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、押圧工程において、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を含む上面部２４に加え、コア当接部１２０、接続部１２１、及び凹部１２２がさらに形成される。

一方、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも短い場合には、ロータコア２０と永久磁石２１の軸方向長さが同一の場合と同様に、永久磁石２１が取り付けられたロータコア２０をロータカバー２２に収容すると、ロータカバー２２の底部２６と永久磁石２１とが接触する。つまり、ロータカバー２２の底部２６と永久磁石２１との間に軸方向隙間６０が形成されないため、第一押圧工程において、底部２６とロータカバー２２の底部２６の変形を伴わずに、ロータカバー２２の上面部２４、底部２６、及び永久磁石２１が第一外側コレット及び下型４４によって確実に挟持される。これにより、ロータコアユニット４を軸方向に挟持する第一挟持部及び第二挟持部、つまり上面角部２５を含む上面部２４と底部２６とが確実に形成される。

以上のように、本実施形態に係るロータ製造方法では、ロータコア２０と永久磁石２１の軸方向長さの大小関係によらず、ロータカバー２２には、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を含む上面部２４と、ロータコアユニット４におけるロータコア２０及び永久磁石２１の他端面の少なくとも一方に当接して上面部２４との間でロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６と、が形成される。言い換えれば、ロータコア２０と永久磁石２１との軸方向長さが寸法公差の範囲内でばらつき大小関係が異なる場合であっても、上面部２４と底部２６とにより、ロータコアユニット４を軸方向に確実に挟持することができる。したがって、ロータコア２０と永久磁石２１との軸方向長さの大小関係に関わらず、ロータカバー２２の回り止めを行うことができる。

次に、図２７を参照して、本実施形態に係る変形例について説明する。

図２７に示すように、上面部２４を形成する前の状態（押圧工程前の状態）において、ロータカバー２２の底部２６には、永久磁石２１の外周縁部２１Ｂから離間する余材部２９が設けられてもよい。押圧工程前のロータカバー２２が余材部２９を有することにより、押圧工程において上面部２４を形成する際に、肉厚の減少を抑制しつつ、ロータカバー２２の上面部２４の径方向長さを大きくして永久磁石２１を確実に覆うことができる。

このような変形例において、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、余材部２９が設けられることにより軸方向隙間６０が大きくなる。しかしながら、本実施形態に係るロータ製造方法及びロータ製造装置によれば、余材部２９を有する場合であっても、下型４４の当接部４６により、軸方向隙間６０をなくすようにロータカバー２２の底部２６が変形するため、図２４に示すようなロータカバー２２を形成することができる。したがって、余材部２９を有する場合であっても、上面部２４と底部２６とにより、ロータコアユニット４を軸方向に挟持して、ロータカバー２２の回り止めを行うことができる。

また、上記実施形態では、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合において、突出部２０Ｃが底部２６に対向するようにロータコアユニット４をロータカバー２２に収容する場合について説明した。これに代えて、上面部２４の形成前において突出部２０Ｃが上方に位置するように、つまり上面部２４の形成前のロータカバー２２の開口端に対向するようにロータコアユニット４をロータカバー２２に収容してもよい。この場合であっても、第一押圧工程においてロータカバー２２の端部を径方向内側に押圧することにより、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５が確実に形成される。

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。

ロータ２では、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を有する上面部２４と、ロータコア２０及び永久磁石２１他端面の少なくとも一方に当接する底部２６とによってロータコアユニット４が軸方向に挟持されるため、両者の間の摩擦力によってロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータカバー２２の回り止めを容易に行うことができる。

また、ロータ２におけるロータカバー２２の底部２６には、突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの一端部の形状に沿って形成され一端部を覆う凹部１２２が設けられる。ロータコア２０の突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの一部がロータカバー２２の凹部１２２に収容されることにより、突起部２０Ｂが凹部１２２に係止されてロータコア２０とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。このように、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合には、上面部２４と底部２６とによってロータコアユニット４が挟持されることに加え、凹部１２２によって突起部２０Ｂが係止される。したがって、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

また、本実施形態に係るロータ製造方法では、ロータコア２０と永久磁石２１の軸方向長さの大小関係に関わらず、永久磁石２１の軸方向一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面角部２５を有する上面部２４とロータコア２０及び永久磁石２１の他端面の少なくとも一方に当接して上面部２４と共にロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６とをロータカバー２２に形成する。よって、本実施形態に係るロータ製造方法によれば、ロータコア２０と永久磁石２１との軸方向長さの大小関係に関わらず同一の製造方法により、回り止めされたロータカバー２２を有するロータ２を製造することができる。

また、本実施形態に係るロータ製造方法では、第一、第二外側コレット４２，５２がロータコア２０に向けて軸方向に押圧しつつロータカバー２２の開口端を径方向内側へ向けて押圧するため、永久磁石２１とロータカバー２２とを第一、第二外側コレット４２，５２と下型４４とによって確実に挟持することができる。したがって、ロータコアユニット４を軸方向に挟持する上面部２４及び底部２６をより確実に形成し、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

さらに、本実施形態に係るロータ製造方法では、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合において、ロータコアユニット４を挟持する上面部２４及び底部２６に加え、ロータコア２０の突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの軸方向一端部における外周縁部に沿って軸方向の内側が窪む凹部１２２がさらに形成される。突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂの外周縁部を覆う凹部１２２が形成されることにより、ロータコア２０の突起部２０Ｂが凹部１２２に係止されてロータコア２０とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合において、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

また、本実施形態に係るロータ製造装置では、下型４４が、ロータカバー２２の底部２６を介して永久磁石２１の軸方向一端面を支持する環状の当接部４６を有する。このため、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合であっても、永久磁石２１と下型４４とによってロータコア２０の底部２６を確実に挟持することができる。したがって、凹部１２２を底部２６に確実に形成することができ、ロータカバー２２の回り止めを確実に行うことができる。

また、下型４４の当接部４６により、ロータカバー２２の底部２６における外周側の一部を容易に変形させることができるため、加工力を抑えることができる。したがって、ロータ製造装置１０によれば、装置の大型化を防止することができる。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

ロータ２は、シャフト１に一体回転可能に固定されるロータコア２０とロータコア２０の周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石２１とを有するロータコアユニット４と、永久磁石２１の軸方向の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面部２４と永久磁石２１の他端面及びロータコア２０の少なくとも一方に当接して上面部２４と共にロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６とを有しロータコア２０の外周を覆う単一の円筒状のロータカバー２２と、を備える。

この構成では、上面部２４と底部２６とによってロータコアユニット４が軸方向に挟持されるため、外周縁部２１Ａと上面部２４の上面角部２５との間の摩擦力及びロータコア２０及び永久磁石２１の他端面の少なくとも一方と底部２６との間の摩擦力によってロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータカバー２２の回り止めを容易に行うことができる。

また、ロータ２は、ロータコア２０が、永久磁石２１の他端面よりも軸方向に突出する突出部２０Ｃを有し、永久磁石２１の他端面に対向するロータカバー２２の底部２６には、突出部２０Ｃの外周縁部に当接する凹部１２２が設けられる。

また、ロータ２は、ロータコア２０が、複数の永久磁石２１の内側に設けられる中心部２０Ａと、中心部２０Ａから径方向外側に突出し、隣り合う永久磁石２１の間にそれぞれ設けられる複数の突起部２０Ｂと、を有し、凹部１２２が突起部２０Ｂの外周縁部に当接する。

これらの構成では、ロータカバー２２の凹部１２２にロータコア２０の突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂが収容されるため、突出部２０Ｃを構成する突起部２０Ｂが凹部１２２に係止されてロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

回転電機１００は、これらの構成を有するロータ２を備える。

また、本発明の実施形態に係るロータ製造方法は、シャフト１に一体回転可能に固定されるロータコア２０とロータコア２０の周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石２１とを有するロータコアユニット４を備えるロータ２を製造するロータ製造方法であって、底部２６を有する円筒状のロータカバー２２を下型４４に載置する工程と、ロータコアユニット４をロータカバー２２の内側に収容する工程と、ロータカバー２２の底部２６を下型４４と永久磁石２１とによって挟みながら、ロータコア２０の端部から軸方向に突出するロータカバー２２の開口端を外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）によって径方向内側へ向けて押圧して、永久磁石２１の軸方向の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面部２４と永久磁石２１の他端面及びロータコア２０の少なくとも一方に当接して上面部２４と共にロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６とをロータカバー２２に形成する押圧工程と、を含む。

この構成では、ロータカバー２２の底部２６を下型４４と永久磁石２１とによって挟みながら外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）によってロータカバー２２の開口端を径方向内側に押圧する。これにより、ロータコアユニット４を軸方向に挟持する上面部２４及び底部２６がロータカバー２２に形成される。永久磁石２１の軸方向両端面における外周縁部２１Ｂ，２１Ｂがロータカバー２２の底部角部２７及び上面角部２５によって軸方向に挟持されるため、外周縁部２１Ａと上面部２４の上面角部２５との間の摩擦力及びロータコア２０及び永久磁石２１の少なくとも一方と底部２６との間の摩擦力によってロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータカバー２２の回り止めを容易に行うことができる。

また、本発明に係るロータ製造方法は、上面部２４及び底部２６を形成する押圧工程が、外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）をロータコア２０に向けて軸方向に押圧しつつロータカバー２２の開口端を径方向内側へ向けて押圧し、外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）と下型４４とによって永久磁石２１及びロータカバー２２を軸方向に挟んで押圧することによって上面部２４及び底部２６を形成する。

この構成によれば、外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）を軸方向に向けて押圧することにより、ロータカバー２２によってロータコアユニット４を容易に挟持させることができ、上面部２４及び底部２６を容易に形成することができる。

また、ロータ製造装置１０は、シャフト１に一体回転可能に固定されるロータコア２０とロータコア２０の周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石２１とを有するロータコアユニット４を備えるロータ２を製造するロータ製造装置であって、ロータコア２０の端部から軸方向に突出するロータカバー２２の開口端を径方向内側へ向けて押圧する外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）と、ロータコアユニット４を収容する有底円筒状のロータカバー２２が載置されロータカバー２２の底部２６を永久磁石２１との間で挟む下型４４と、を備え、外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）と下型４４とによって、永久磁石２１の軸方向の一端面における外周縁部２１Ａに当接する上面部２４と永久磁石２１の他端面及びロータコア２０の少なくとも一方に当接し上面部２４と共にロータコアユニット４を軸方向に挟持する底部２６とをロータカバー２２に形成する。

この構成では、ロータカバー２２の開口端を押圧する外側コレット（第一外側コレット４２、第二外側コレット５２）と、ロータカバー２２の底部２６を永久磁石２１との間で挟む下型４４と、によってロータコアユニット４を軸方向に挟持する上面部２４及び底部２６をロータカバー２２に形成する。ロータコアユニット４がロータカバー２２の上面部２４及び底部２６によって軸方向に挟持されるため、外周縁部２１Ａと上面部２４の上面角部２５との間の摩擦力及びロータコア２０及び永久磁石２１の少なくとも一方と底部２６との間の摩擦力によってロータコアユニット４とロータカバー２２との周方向の相対回転が規制される。したがって、ロータカバー２２の回り止めを容易に行うことができる。

また、ロータ製造装置１０は、下型４４が、載置されるロータカバー２２の底部２６に当接しロータカバー２２の底部２６を介して永久磁石２１の軸方向一端面を支持する環状の当接部４６を有する。

この構成によれば、下型４４が当接部４６を有することにより、ロータカバー２２の底部２６を下型４４と永久磁石２１とによって確実に挟持することができる。したがって、上面部２４及び底部２６を容易に形成することができ、ロータカバー２２の回り止めをより確実に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、ロータカバー２２の上面部２４は永久磁石２１を覆い隠すまで径方向内側に延設されているが、永久磁石２１の一部が露出するように延設されていてもよい。

また、上記実施形態では、ロータカバー２２の上面部２４を形成するにあたって外型４１を円筒部２３の外周全体に配置したが、外型４１を一部に配置するか、又は、用いなくてもよい。

さらに、上記実施形態では、第一押圧工程及び第二押圧工程の２回にわたって徐々に上面部２４を形成している。これに対し、３回以上にわたってロータカバー２２の開口端を径方向内側に押圧して、上面部２４を形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、ロータコア２０の軸方向長さが永久磁石２１の軸方向長さよりも長い場合において、第一押圧工程でロータカバー２２に底部角部２７を形成している。これに代えて、例えば第一押圧工程及び第二押圧工程の２回に亘って形成するなど、複数の押圧工程によって徐々に底部角部２７を形成してもよい。

また、上記実施形態では、第一押圧工程において、第一外側コレット４２と内側コレット４３とを用いて上面部２４を形成している。これに代えて、第二押圧工程と同様に、内側コレット４３を用いずに、第一外側コレット４２のみを用いて上面部２４を形成してもよい。

さらに、上記実施形態では、ロータカバー２２が、非磁性のステンレス鋼から構成されるとして説明したが、アルミ等の他の非磁性金属から構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、ロータ製造装置１０は、ロータコア２０に対する内側コレット４３の軸方向の位置を規定する内側補助部材（図示省略）を備えていてもよい。これにより、ロータコア２０から軸方向に離れる内側コレット４３の浮き上がりが防止されると共に、安定した保持力によって第一外側コレット４２及び内側コレット４３によるロータカバー２２の保持を行うことができる。

１００…回転電機、１…シャフト（回転軸）、２…ロータ、３…ステータ、４…ロータコアユニット、１０…ロータ製造装置、２０…ロータコア、２０Ａ…中心部、２０Ｂ…突起部、２０Ｃ…突出部、２１…永久磁石、２１Ａ、２１Ｂ…外周縁部、２２…ロータカバー、２４…上面部（第一挟持部）、２５…上面角部、２６…底部（第二挟持部）、２７…底部角部、４２…第一外側コレット（押圧部材）、４４…下型、４５…基部、４６…当接部、５２…第二外側コレット（押圧部材）、１２２…凹部

Claims (8)

1. 回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアと前記ロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットと、
   前記永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と前記永久磁石の他端面及び前記ロータコアの少なくとも一方に当接して前記第一挟持部と共に前記ロータコアユニットを軸方向に挟持する第二挟持部とを有し前記ロータコアの外周を覆う単一の円筒状のロータカバーと、を備えることを特徴とするロータ。
2. 前記ロータコアは、前記永久磁石の他端面よりも軸方向に突出する突出部を有し、
   前記永久磁石の他端面に対向する前記ロータカバーの底部には、前記突出部の外周縁部に沿って軸方向の内側が窪んで形成され前記突出部の外周縁部に当接する凹部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のロータ。
3. 前記ロータコアは、
   前記複数の永久磁石の内側に設けられる中心部と、
   前記中心部から径方向外側に突出し、隣り合う前記永久磁石の間にそれぞれ設けられる複数の突起部と、を有し、
   前記凹部は、前記突起部の外周縁部に当接することを特徴とする請求項２に記載のロータ。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載のロータを備えることを特徴とする回転電機。
5. 回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアと前記ロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットを備えるロータを製造するロータ製造方法であって、
   底部を有する円筒状のロータカバーを下型に載置する工程と、
   前記ロータコアユニットを前記ロータカバーの内側に収容する工程と、
   前記ロータカバーの前記底部を前記下型と前記永久磁石とによって挟みながら、前記ロータコアの端部から軸方向に突出する前記ロータカバーの開口端を押圧部材によって径方向内側へ向けて押圧して、前記永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と前記永久磁石及び前記ロータコアの少なくとも一方に当接して当該第一挟持部と共に前記ロータコアユニットを軸方向に挟持する第二挟持部とを前記ロータカバーに形成する工程と、を含むことを特徴とするロータ製造方法。
6. 前記第一挟持部及び前記第二挟持部を形成する工程は、前記押圧部材を前記ロータコアに向けて軸方向に押圧しつつ前記ロータカバーの開口端を径方向内側へ向けて押圧し、前記押圧部材と前記下型とにより前記永久磁石及び前記ロータカバーを軸方向に挟んで押圧することによって前記第一挟持部及び前記第二挟持部を形成することを特徴とする請求項５に記載のロータ製造方法。
7. 回転軸に一体回転可能に固定されるロータコアと前記ロータコアの周方向に亘って取り付けられる複数の永久磁石とを有するロータコアユニットを備えるロータを製造するロータ製造装置であって、
   前記ロータコアの端部から軸方向に突出する前記ロータカバーの開口端を径方向内側へ向けて押圧する押圧部材と、
   前記ロータコアユニットを収容する有底円筒状のロータカバーが載置され前記ロータカバーの底部を前記永久磁石との間で挟む下型と、を備え、
   前記押圧部材と前記下型とによって、前記永久磁石の軸方向の一端面における外周縁部に当接する第一挟持部と前記永久磁石の他端面及び前記ロータコアの少なくとも一方に当接し当該第一挟持部と共に前記ロータコアユニットを軸方向から挟持する第二挟持部とを前記ロータカバーに形成することを特徴とするロータ製造装置。
8. 前記下型は、載置される前記ロータカバーの前記底部に当接し前記ロータカバーの前記底部を介して前記永久磁石の軸方向一端面を支持する環状の当接部を有することを特徴とする請求項７に記載のロータ製造装置。

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