JP2017046480A - ロータコアの製造方法および回転電機のロータコア - Google Patents

Abstract

【課題】ロータコアの捩じり剛性を向上させて振動や騒音の発生を抑制することを安価に達成可能なロータコアの製造方法を提供すること。【解決手段】鋼板４１を積層して形成され、内部に永久磁石５０が挿入されるスロット６１と、冷媒液が流通する冷媒流路６２と、を備えたロータコア４０の製造方法であって、スロット用穴４５ａと、冷媒流路用穴４５ｂと、が形成された複数の鋼板４１を積層し、かつ、隣り合う鋼板４１同士をかしめにより結合し鋼板積層体４００を作成する積層工程と、鋼板積層体４００に対して鋼板４１の積層方向に引張荷重を入力し鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばす引張荷重入力工程と、引張荷重を入力して引き伸ばした状態の鋼板積層体４００の鋼板４１間に生じた隙間４００ａから冷媒流路６２の外周側に接着剤ｇを供給する接着剤供給工程と、引張荷重を解除する引張荷重解除工程と、を有するロータコアの製造方法とした。【選択図】図１

Description

本発明は、ロータコアの製造方法およびこの製造方法により形成した回転電機のロータコアに関する。

従来、小型・高出力なモータ開発のため、モータ内部に冷媒を導入して高温となる部品を効率的に冷却する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、ロータコアの磁石収容キャビティに樹脂部材を使用して磁石固定を行うとともに、冷却液がエアギャップへ漏出することを防止する構造としている。

特開２０１３−１７２９７号公報

しかしながら、上記の従来技術では、ロータコアの捩じり剛性が不足し、回転電機として駆動した際に、振動・騒音が起きやすいという問題点があった。
すなわち、永久磁石のロータコアへの固定を樹脂部材により行っているが、この樹脂部材は、ロータコアを構成する鋼板間の固着に寄与しないため、ロータコア間の結合剛性を高めることが難しい。
また、ロータコアをロータシャフトに固定する固着力を高めることで、ロータコアの捩じり剛性を高めることが可能であるが、その場合、この固着力を高めるための構成が必要になり、コストアップを招く。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ロータコアの捩じり剛性を向上させて振動や騒音の発生を抑制することを安価に達成可能なロータコアの製造方法および回転電機のロータコアを提供することを目的とする。

本発明のロータコアの製造方法は、鋼板を積層して形成され、内部に永久磁石が挿入されるスロットと、冷却媒体が流通する冷媒流路と、を備えたロータコアの製造方法である。
本発明のロータコアの製造方法では、まず、前記スロット用の穴と、前記冷媒流路用の穴と、が形成された複数の前記鋼板を積層し、かつ、隣り合う前記鋼板同士をかしめにより結合し鋼板積層体を作成する工程を実行する。
次に、前記鋼板積層体に対して前記鋼板の積層方向に引張荷重を入力して前記鋼板積層体を積層方向に引き伸ばす工程を実行する。
さらに、前記引張荷重を入力して引き伸ばした状態の前記鋼板積層体の前記鋼板間に生じた隙間から前記冷媒流路の外周側に接着剤を供給する工程を実行し、その後、前記引張荷重を解除する工程を実行して、ロータコアを製造する。

本発明のロータコアの製造方法にあっては、鋼板同士をかしめにより結合した鋼板積層体に対して積層方向に引張荷重を入力し、鋼板積層体を積層方向に引き伸ばす工程を実行した際に、積層方向に隣り合う鋼板同士の間に隙間が生じる。
この隙間から接着剤を供給して冷媒流路の外周側に接着剤を供給するため、接着剤が鋼板同士の間に介在され、鋼板同士を強固に接着できるとともに、冷媒流路のシール性を、この鋼板同士の間の接着剤により確保することができる。
このように、鋼板同士の接着強度を得ることができるため、ロータコアとロータシャフトとの結合強度を向上させるような高価な手段を用いることなしにロータコアの捩じり剛性が向上し、安価に騒音および振動の発生を抑制することができる。
さらに、冷媒流路の外周側で鋼板同士を接着する接着剤により冷媒流路の高いシール性も確保することができる。

実施の形態１のロータコアの製造方法により製造したロータコアを備えた回転電機の要部を示す断面図である。 前記ロータコアを構成する鋼板を示す正面図である。 前記鋼板の要部の拡大正面図である。 前記ロータコアの断面図であって（ａ）は図２のＳ４ａ−Ｓ４ａ線の位置の断面を示し、（ｂ）は図２のＳ４ｂ−Ｓ４ｂ線の位置の断面を示す。 実施の形態１のロータコアの製造方法における引張荷重入力工程および接着剤供給工程の説明図である。 実施の形態２のロータコアの製造方法における引張荷重入力工程および接着剤供給工程の説明図である。 実施の形態３のロータコアの製造方法に用いる鋼板を示す正面図である。

以下、本発明のロータコアの製造方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
以下に、実施の形態１におけるロータコアの製造方法を説明する。
まず、本実施形態１のロータコアの製造方法により製造したロータコア４０を備えた回転電機Ａの構造について簡単に説明する。

図１は、回転電機Ａを示す断面図である。
回転電機Ａは、ステータ１０とロータ２０とを有する。
ステータ１０は、電動機として機能する際、回転する磁界を形成するもので、略円筒形状のステータコア１１と、このステータコア１１のティース（図示省略）に巻き付けられたコイル１２と、を有する。このコイル１２に電流を流すことにより円筒形状のステータコア１１の内側空間に回転磁界を形成する。

ロータ２０は、棒状の回転軸となるロータシャフト３０と、このロータシャフト３０の外周に一体的に結合された略円柱形状のロータコア４０と、を備える。
ロータコア４０は、複数の鋼板４１をロータシャフト３０の軸方向に沿って積層して形成され、積層方向の両端にはエンドプレート４２，４３が設けられている。このエンドプレート４２，４３によりロータコア４０がロータシャフト３０に固定されている。

ロータコア４０の内部において外周部には、ロータコア４０を軸方向に貫通して永久磁石５０が設けられている。また、この永久磁石５０は、図２に示すように、鋼板４１の外周部において径方向に同一位置で、周方向に一定の間隔で配列されている。

このような構造の回転電機Ａは、電動機として力行する際には、図１に示すコイル１２に電流を流すことにより円筒形状のステータコア１１の内側空間に回転磁界を形成し、永久磁石５０との相互作用により、ロータ２０が回転する。

次に、永久磁石５０の配置および冷媒流路６２について説明する。
ロータコア４０を形成する鋼板４１は、図２に示すように、軸心部にロータシャフト３０を通すシャフト挿通穴４４を備えるとともに、外周部に、径方向に短く周方向に長い形状の共用穴４５を備えている。

本実施の形態１では、鋼板４１は、共用穴４５を、永久磁石５０と同様に周方向の８箇所に備える。この共用穴４５は、永久磁石５０を収容するスロット６１を形成するとともに、冷却媒体としての冷媒液を流す冷媒流路６２を形成する。

共用穴４５は、図３に拡大して示すように、周方向の寸法が、永久磁石５０の周方向寸法よりも長く形成され、かつ、周方向の中央部に、永久磁石５０の断面に略一致する略長方形断面形状のスロット用穴４５ａを備える。そして、共用穴４５においてスロット用穴４５ａの周方向両側に連続して、スロット用穴４５ａよりも径方向寸法が僅かに小さな冷媒流路用穴４５ｂ，４５ｂを備える。

したがって、鋼板４１を軸方向に沿って積層した際に、共用穴４５が積層方向の全長に亘って連続する。そして、この共用穴４５に含まれるスロット用穴４５ａが積層方向に連続して、図１に示すように、永久磁石５０を挿入するスロット６１が形成される。
さらに、スロット用穴４５ａに永久磁石５０を挿入した状態で、永久磁石５０の周方向両側に冷媒流路用穴４５ｂが軸方向に連続することで冷媒流路６２が形成される。

この冷媒流路６２は、冷媒液が冷媒供給路８０から軸方向の一端に供給され、他端から排出されることでロータコア４０の冷却を行う。なお、冷媒液としては、例えば、潤滑用のオイルを用いることができ、図外のポンプから供給される。
また、スロット用穴４５ａに隣接する冷媒流路用穴４５ｂは、上記のように永久磁石５０の挿入後に空隙として残るため、磁束の通り方を制御するための空隙としての機能を有する。

冷媒供給路８０は、ロータシャフト３０の一端から穿設された軸心路８１と、この軸心路８１とエンドプレート４２に形成したプレート流路８２と、このプレート流路８２と軸心路８１とを連通して、ロータシャフト３０を貫通する貫通孔８３と、を備える。

次に、ロータコア４０を構成する鋼板４１同士の結合について説明する。
積層方向に隣り合う鋼板４１同士は、かしめにより結合している。
このかしめにより鋼板４１同士を結合するかしめ点として、図２に示す第１かしめ打点７１と、第２かしめ打点７２と、を備える。
第１、第２各かしめ打点７１，７２は、それぞれ、周方向で中心軸を挟んで対称となる２箇所において同径寸法位置に設けている。そして、第１かしめ打点７１と、第２かしめ打点７２とは、相互に、周方向にθ（＝９０）度位相を異ならせて配置している。なお、図示のように、永久磁石５０および共用穴４５は、各かしめ打点７１，７２と周方向に同一位相位置と、Ｎ（＝４５）度周方向に位相をずらした位置とに配置している。

また、第１かしめ打点７１と、第２かしめ打点７２とは、それぞれ、積層方向に不連続に設けており、本実施の形態１では、鋼板４１の１枚おきに交互に配置している。
以下に、このかしめ構造についてさらに詳細に説明する。

第１、第２かしめ打点７１、７２は、それぞれ、図４（ａ）（ｂ）に示すように、積層方向に凸形状としたかしめ突起７１ａ，７２ａを、積層方向に隣り合う鋼板４１に形成したかしめ圧入穴７１ｂ，７２ｂに圧入させて形成する。

そこで、各鋼板４１は、図２に示すように、第１かしめ打点７１の位置に一対のかしめ突起７１ａを備え、第２かしめ打点７２の位置に一対のかしめ圧入穴７２ｂを有する。
また、この図２に示す鋼板４１に対し、積層方向に隣り合う鋼板４１は、周方向の位相をθ（＝９０）度ずらして配置し、第１かしめ打点７１の位置に一対のかしめ圧入穴７１ｂを配置し、第２かしめ打点７２の位置に、一対のかしめ突起７２ａを配置する（図４参照）。
そして、各かしめ突起７１ａ，７２ａを、積層方向に隣り合う各かしめ圧入穴７１ｂ，７２ｂに圧入させてかしめ結合する。

この結合状態を図４に示しており、図４（ａ）は図２のＳ４ａ−Ｓ４ａ線の位置の断面を示し、図４（ｂ）は図２のＳ４ｂ−Ｓ４ｂ線の位置の断面を示す。
図４（ａ）に示す第１かしめ打点７１では、断面を黒塗り表示する鋼板４１（１）（３）（５）のかしめ突起７１ａを、それぞれ、積層方向に隣り合う一般断面表示する鋼板４１（２）（４）（６）のかしめ圧入穴７１ｂにかしめ結合する。
また、図４（ｂ）に示す第２かしめ打点７２では、一般断面表示する鋼板４１（２）（４）（６）のかしめ突起７２ａを、それぞれ、積層方向に隣り合う鋼板４１（１）（３）（５）のかしめ圧入穴７２ｂにかしめ結合する。

したがって、第１かしめ打点７１と第２かしめ打点７２とは、それぞれ、積層方向に交互に配置し、第１、第２各かしめ打点７１，７２は、積層方向に不連続であって鋼板４１の１枚おきに配置している。
なお、積層方向に隣り合う鋼板４１同士は、かしめ結合に加え、接着剤ｇ（図２参照）により接着するが、その接着方法および接着状態については、後述する。

（ロータコアの製造方法）
以下に、実施の形態１のロータコア４０の製造方法について説明する。
（積層工程）
積層工程は、図２に示す鋼板４１を、積層方向に連続してかしめ結合して鋼板積層体４００（図５参照）を形成する工程である。
このかしめ結合を行う際に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、鋼板４１を、周方向に９０度位相を異ならせたものを交互に配置し、積層方向に第１かしめ打点７１と第２かしめ打点７２とで交互に結合し、鋼板積層体４００を形成する。

なお、このかしめ結合は、鋼板４１に形成したかしめ突起７１ａ，７２ａを、それぞれ、積層方向に隣り合う鋼板４１に形成したかしめ圧入穴７１ｂ，７２ｂに圧入させて結合する。

（引張荷重入力工程）
引張荷重入力工程は、鋼板積層体４００に積層方向に引張荷重を入力して、鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばす工程である。
この引張荷重入力工程では、まず、図５に示すように、ロータシャフト３０の外周に鋼板積層体４００を装着するとともに、鋼板積層体４００の積層方向（軸方向）両側に、端面吸着体１０１，１０２を装着する。

端面吸着体１０１，１０２は、それぞれ、鋼板４１を吸着する吸着部材１０１ａ，１０２ａを備える。この吸着部材１０１ａ，１０２ａは、負圧、あるいは磁力を用いて鋼板４１を吸着する。

そして、両端面吸着体１０１，１０２により鋼板４１を吸着後、両端面吸着体１０１，１０２の軸方向の間隔を広げる方向に移動させ、鋼板積層体４００に対し、積層方向に引張荷重を入力する。これにより、鋼板積層体４００を、蛇腹状に引き伸ばし、鋼板４１同士の間に隙間４００ａを形成する。

すなわち、鋼板積層体４００は、積層方向に隣り合う鋼板４１同士を、周方向に異なる位置であって、９０度位相が異なる位置に、第１かしめ打点７１と第２かしめ打点７２とを備える。また、第１かしめ打点７１と第２かしめ打点７２とは、積層方向に交互に配置し、各かしめ打点７１，７２は、それぞれ、周方向および径方向に同一の位置では、１つおきに設けている。
このため、各鋼板４１は、引張荷重を入力した際に、周方向に異なる第１かしめ打点７１と第２かしめ打点７２とで引っ張られるため、図示のように径方向に傾きが生じるように弾性変形する。

例えば、図５において、積層方向の略中央に位置する鋼板４１（ａ）は、第１かしめ打点７１では、図において左方向に引っ張られ、第２かしめ打点７２では、図において右方向に引っ張られる。その隣の鋼板４１（ｂ）、４１（ｃ）は、それとは逆に、第１かしめ打点７１では、図において右方向に引っ張られ、第２かしめ打点７２では、図において左方向に引っ張られる

この結果、鋼板積層体４００は、引張荷重の入力時に破壊されることなく図示のように、積層方向に蛇腹状に伸び、鋼板４１同士の間に隙間４００ａを形成することができる。

なお、この引張荷重入力工程の実施前、あるいは、引張荷重入力工程実施後であって、後述の接着剤供給工程の実施前に、共用穴４５のスロット用穴４５ａに永久磁石５０を挿入する。

（接着剤供給工程）
接着剤供給工程は、鋼板積層体４００の鋼板４１同士の間の隙間４００ａであって、共用穴４５の外周部に接着剤ｇを供給する工程である。
この接着剤供給工程では、図５に示すように、積層方向に引張荷重を入力して蛇腹状とした鋼板積層体４００の外周部を、液状の接着剤ｇを充填した接着剤バスＢに浸け入れる。さらに、この鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばした状態を維持したまま、ロータシャフト３０、鋼板積層体４００、端面吸着体１０１，１０２を一体的に回転させる。これにより、鋼板積層体４００は、周方向の全周に亘り、かつ、積層方向の全長に亘り、各鋼板４１の間の隙間４００ａに接着剤ｇを供給する。

このように、引張荷重入力工程の実施により、鋼板４１同士の間に隙間４００ａを形成しているため、鋼板４１同士の間に、液状の接着剤ｇを確実に供給することができる。

（引張荷重解除工程、圧縮工程）
引張荷重解除工程、圧縮工程は、端面吸着体１０１，１０２により鋼板積層体４００に入力していた引張荷重を取り去る工程、および、鋼板積層体４００の積層方向に圧縮荷重を入力する工程である。

すなわち、両端面吸着体１０１，１０２を、積層方向で両者が近付く方向に移動させ、鋼板積層体４００に対する引張荷重を取り去り、さらに、両端面吸着体１０１，１０２を、積層方向に近付けることにより、鋼板積層体４００に圧縮荷重を入力する。

したがって、鋼板４１同士の間の隙間４００ａに供給された接着剤ｇが、鋼板４１同士の間において、径方向および周方向に拡がる。

このとき、内径方向に向かう接着剤ｇを、確実に永久磁石５０および共用穴４５よりも内径方向位置に達するようにでき、これにより、共用穴４５の全周に供給することができる。また、永久磁石５０の外周位置では、積層方向に隣り合う鋼板４１と鋼板４１との間において、永久磁石５０に沿って接着剤ｇを供給することができる。なお、図２において、二点鎖線ｇＬは、この時の接着剤ｇの内径方向位置を示している。

さらに、圧縮工程の実施により、鋼板４１の外周方向に拡がった余剰分の接着剤ｇは、鋼板積層体４００から排出され、接着剤バスＢに落下する。
なお、余剰分の接着剤ｇは、エアブローを用いて落下させたり、重力により垂れ落ちる時間を確保したりするなどの簡易な除去工程を実施することで除去することができる。そして、この除去した接着剤ｇは、再利用可能であり、接着剤ｇの無駄を省くことができる。

また、上記のように接着剤ｇを、共用穴４５の全周を囲むように、共用穴４５の内径方向位置まで供給するのにあたり、上記の接着剤供給工程において、鋼板積層体４００を共用穴４５の位置まで接着剤バスＢに浸漬させることでも可能である。この場合、圧縮工程において、余剰分となる接着剤ｇの量が増すとともに、鋼板４１の間に介在される量も増す。そこで、圧縮工程の実施後に、接着剤ｇが適正範囲（例えば、二点鎖線ｇＬに示すように共用穴４５の僅かに内周側に達するように、接着剤供給工程における供給量を最適設定するのが好ましい。なお、適正範囲とは、後述する必要な鋼板４１同士の接着強度を得ることができるとともに、必要なシール性を確保できる範囲である。

（接着剤硬化工程）
接着剤硬化工程は、接着剤ｇを硬化させる工程であり、接着剤ｇの性質に基づいて硬化させる。例えば、接着剤ｇが熱硬化性であれば加熱し、接着剤ｇが空気接触により硬化する性質であれば、常温で硬化時間を待つ。

この接着剤ｇの硬化により、軸方向に積層した鋼板４１同士が接着剤ｇにより積層方向および周方向に固着される。このため、ロータコア４０の捩じり剛性を確保できる。
さらに、永久磁石５０と、鋼板４１，４１との間で接着剤ｇが硬化するため、永久磁石５０を鋼板４１，４１に対して確実に固定することができ、これによってもロータコア４０の捩じり剛性が向上する。
また、共用穴４５の外周側であって、ロータコア４０の周方向の全周および積層方向の全長に亘って接着剤ｇが配置されるため、冷媒流路６２のシール性を確保できる。しかも、本実施の形態１では、接着剤ｇが共用穴４５の全周を囲んで配置されるため、さらに、冷媒流路６２のシール性を確保できる。

（実施の形態１のロータコアの製造方法により製造したロータコアの作用）
＜実施の形態１が解決する課題＞
実施の形態１のロータコアの製造方法により製造したロータコア４０の作用を説明するのにあたり、まず、比較例のロータコアにおける課題を説明する。

ここで比較例は、特許文献１に記載されたロータコアのように、鋼板を積層するとともに、キャビティ内に配置した永久磁石と樹脂部材とにより冷媒供給路を形成したものとする。
この課題として、捩じり剛性、冷却性能、コストが挙げられる。

まず、捩じり剛性について説明する。
比較例では、ロータコアの捩じり剛性が低く、捩じり共振周波数が低いことによる振動・騒音が起きやすいという問題点がある。

ここでロータコアの捩じり剛性は一般的に以下の（イ）（ロ）（ハ）３つの要因に支配される。
（イ）ロータコアと永久磁石間の固着力
（ロ）ロータコアの積層した鋼板間の固着力
（ハ）ロータコア及びエンドプレートと回転軸間の固定力

上記比較例にあっては、（イ）のロータコアと永久磁石との間の固着力は、樹脂部材により得られる。この樹脂部材は、ロータコアに対する永久磁石の固定と、冷媒流路の構成と、を行っているため、永久磁石とロータコアとの間の強力な接着力を期待することが難しい。

また、（ロ）のロータコアの鋼板間の固着力に関しては、樹脂部材として樹脂モールド実施時に鋼板の積層体を積層方向に型締めし、溶融樹脂が意図した部位以外へ漏出しないようにするのが一般的である。このため、溶融樹脂は、積層した鋼板どうしの間に供給されにくく、この溶融樹脂により鋼板同士を接着することによる捩じり剛性向上を期待することはできない。

したがって、（イ）（ロ）の観点からロータコアの捩じり剛性を高める効果を得ることができない。
そして、ロータコアの捩じり剛性を十分に得られない場合、車両では、回転電機を接続する減速機や変速機などの共振が起こりやすく、振動や騒音の問題を引き起こす可能性が高いという問題がある。

さらに、ロータコア自体の捩じり剛性が不十分である場合（ロ）のロータコアをロータシャフトに一体的に固定する際の固着力を強力なものにすることでロータ全体の捩じり固有値を向上することも可能である。しかしながら、この固着力を得るには、ロータコアとロータシャフトとを径方向に収縮締結することや、軸方向に強力な挟み込み力で固定するなどの必要性が生じ、その結果、コストアップを招くという問題点が発生する。

以上のことから、樹脂により磁石固定と冷却液路を構成する比較例では、安価にロータコアの捩じり剛性を高めることが難しく、電動機に接続した減速機や変速機との共振による振動・騒音を起こしやすい問題がある。

次に、冷却性能の課題を説明する。
比較例では、永久磁石を収容するキャビティ内に樹脂による隔壁を設けるため、ロータコアで生じる鉄損発熱を、冷却液に直接伝達するのと比較して、熱伝導率が悪い。このため、永久磁石の発熱およびロータの鉄損発熱の両方を抜熱しにくいという問題がある。

次に、製造コストの課題を説明する。
比較例では、樹脂部材により隔壁を構成するため、永久磁石の周辺のほぼ全域であって、冷媒流路の全長に亘って樹脂を注入する必要がある。この場合、大量の樹脂材を必要とすることから、製造コストが高くなる。

＜実施の形態１におけるロータコアの作用＞
・ロータコアの捩じり剛性
実施の形態１では、ロータコア４０の捩じり剛性が向上し、捩じり共振周波数が高く振動、騒音の発生を抑えることができる。
すなわち、実施の形態１では、上述した（イ）のロータコア４０と永久磁石５０との間の固着力を比較例よりも向上できる。
つまり、実施の形態１では、ロータコア４０の鋼板４１同士と永久磁石５０との間で、積層方向に接着剤ｇを供給し硬化させた。
したがって、ロータコア４０と永久磁石５０との間の固着力が比較例よりも向上し、その結果、ロータコア４０の捩じり剛性が比較例よりも向上した。

また、実施の形態１では、上述した（ロ）のロータコア４０の積層した鋼板４１間の固着力を、比較例よりも向上できる。
つまり、実施の形態１では、鋼板４１同士の間において広範囲に接着剤ｇを供給し、硬化した。しかも、接着剤ｇは、ロータコア４０の全周に亘って、図２に示す範囲で鋼板４１同士の間に介在させている。
したがって、ロータコア４０の積層した鋼板４１間の固着力が比較例よりも向上し、その結果、ロータコア４０の捩じり剛性が比較例よりも向上した。

さらに、実施の形態１では、上述のように、ロータコア４０自体の捩じり剛性が向上するため、高価な構成を用いてロータコア４０とロータシャフト３０との間の固定力を向上させる必要が無くなり、製造コストを抑えることができる。

・冷却性能
ロータコア４０の冷却は、冷媒流路６２に冷媒液を供給して行う。
この冷媒流路６２は、永久磁石５０および鋼板４１に接して流れる。したがって、冷媒液は、永久磁石５０および鋼板４１と直接熱交換でき、従来技術のように、冷媒液と永久磁石５０との間に樹脂部材を介在させたものと比較して、熱伝導率が高く、永久磁石５０の発熱およびロータコア４０の鉄損発熱の両方を抑えることができる。
よって、ロータコア４０では、冷却性能の向上を図ることができる。

・製造コスト
ロータコア４０では、上記のように、接着剤ｇにより、鋼板４１同士、および、鋼板４１と永久磁石５０とを接着して、ロータコア４０の捩じり剛性を向上させた。
したがって、ロータコア４０とロータシャフト３０との結合強度を高める高価な手段を用いることが不要であり、製造コストを抑えることができる。

加えて、接着剤ｇは、鋼板４１同士の間に介在している。したがって、従来技術のように、永久磁石５０の周辺のほぼ全域、全長にわたって樹脂を注入した場合と比較して、樹脂部材（接着剤ｇ）の容積を抑えることができ、これによっても製造コストを抑えることができる。

（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１の効果を列挙する。
１）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
鋼板４１を積層して形成され、内部に永久磁石５０が挿入されるスロット６１と、冷媒液が流通する冷媒流路６２と、を備えたロータコア４０の製造方法であって、
スロット用穴４５ａと、冷媒流路用穴４５ｂと、が形成された複数の鋼板４１を積層し、かつ、隣り合う鋼板４１同士をかしめにより結合し鋼板積層体４００を作成する積層工程と、
鋼板積層体４００に対して鋼板４１の積層方向に引張荷重を入力し鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばす引張荷重入力工程と、
引張荷重を入力して引き伸ばした状態の鋼板積層体４００の鋼板４１間に生じた隙間４００ａから冷媒流路６２の外周側に接着剤ｇを供給する接着剤供給工程と、
引張荷重を解除する引張荷重解除工程と、
を有することを特徴とする。
したがって、鋼板積層体４００を、破壊することなく積層方向に引き伸ばして鋼板４１同士の間に隙間４００ａを形成し、この隙間４００ａに接着剤ｇを確実に供給できる。
よって、鋼板４１同士を接着剤ｇにより確実に接着固定でき、ロータコア４０とロータシャフト３０との固定強度を高めることでロータコア４０の捩じり剛性を高める場合よりも低コストでロータコア４０の捩じり剛性を向上できる。
これにより、ロータコア４０を備えた回転電機Ａの駆動時における振動および騒音の抑制を低コストで達成できる。
また、冷媒流路６２の外周側に供給した接着剤ｇにより鋼板４１同士を接着することにより、冷媒流路６２の外周方向部分のシール性を確保することができる。
これにより、このシール性を確保できないものと比較して、ロータコア４０を備えた回転電機Ａの駆動時に、ロータコア４０とステータ１０との間のエアギャップにおける冷媒液の撹拌抵抗損失を抑制でき、回転電機Ａの駆動効率向上を図ることができる。

２）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
かしめにより結合するかしめ打点を周方向に複数（第１かしめ打点７１、第２かしめ打点７２）有するとともに、周方向および径方向に一致するかしめ打点を積層方向に不連続に配置し、引張荷重をかけて鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばす工程では、各鋼板４１に対して、周方向に異なるかしめ打点で引張荷重が積層方向に作用することを特徴とする。
したがって、引張荷重を加える工程では、鋼板４１を積層方向の正逆方向に引っ張って、鋼板４１を破壊することなく、鋼板４１同士の間に隙間４００ａを容易かつ確実に形成することができる。これにより、接着剤ｇを、鋼板４１同士の間に確実かつ広範囲に供給可能となり、上記１）の効果をさらに確実に得ることができる。

３）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
引張荷重解除工程の後に、鋼板積層体４００を積層方向に圧縮する圧縮工程を備えることを特徴とする。
したがって、引張荷重を解除するのみの場合よりも、鋼板４１同士の間に供給した接着剤ｇを、より広範囲に拡げて鋼板４１同士の固定強度を一層強固にできるとともに、シール性をより確実に高めることができる。
さらに、圧縮工程により生じた余剰分の接着剤ｇを除去する工程を実施することにより、余剰分の接着剤ｇを、より確実に鋼板積層体４００の外部に排出することができる。
そして、鋼板積層体４００の外部に排出した余剰分の接着剤ｇは、再利用することも可能であり、コスト低減を図ることが可能である。

４）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
接着剤供給工程の後、接着剤ｇを硬化させる処理を行う接着剤硬化工程を備えることを特徴とする。
したがって、接着剤ｇを確実に硬化させることにより、鋼板４１同士の結合をより確実なものとして、ロータコア４０の捩じり剛性をより一層向上できる。

５）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
接着剤供給工程では、接着剤ｇを、鋼板積層体４００の外周部の周方向全周、かつ、積層方向全長に供給することを特徴とする。
したがって、鋼板４１同士の結合を確実なものとしてロータコア４０の捩じり剛性を向上させることができる。また、冷媒流路６２の冷媒に対するロータコア４０のシール性をより確実なものとすることができる。
さらに、これにより、冷媒の漏れが生じるものと比較して、ロータコア４０とステータ１０との間のエアギャップにおける冷媒液の撹拌抵抗損失を抑制でき、回転電機Ａとして駆動した場合の駆動効率のさらなる向上を図ることができる。

６）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
鋼板４１は、外周部にスロット用穴４５ａと冷媒流路用穴４５ｂとを共用する共用穴４５を備えることを特徴とする。
したがって、永久磁石５０を挿入したときに、冷媒流路６２を、永久磁石５０と鋼板４１との両方に接して設けることができ、冷媒流路６２を永久磁石５０から離して設けた場合よりも、冷却性能を高めることができる。
また、スロット用穴４５ａに隣接する冷媒流路用穴４５ｂは、上記のように永久磁石５０の挿入後に空隙として残るため、磁束の通り方を制御するための空隙としての機能を持たせることができる。

７）実施の形態１のロータコアの製造方法は、
引張荷重入力工程では、引張荷重を入力する前後のいずれかに共用穴４５に永久磁石５０を挿入し、
接着剤供給工程では、永久磁石５０を挿入状態の共用穴４５の周囲に最終的に接着剤ｇが行きわたるように供給することを特徴とする。
すなわち、接着剤供給工程では、引張荷重解除工程、圧縮工程などの実施後を含んで最終的に接着剤ｇが共用穴４５の周囲に行きわたる量および位置に接着剤ｇを供給する。
したがって、最終的に接着剤ｇを、積層方向で鋼板４１同士の間と、永久磁石５０との間に供給でき、鋼板４１と永久磁石５０とを、確実に接着して、さらに確実にロータコア４０の捩じり剛性を向上できる。
また、冷媒流路６２の周囲にも確実に接着剤ｇを配置して、シール性能をより確実に得ることができる。

８）実施の形態１のロータコアの製造方法により製造した回転電機Ａのロータコア４０は、
鋼板４１を積層して形成するとともに、積層方向（軸方向）に延びる冷媒流路６２を備えた回転電機Ａのロータコア４０であって、
冷媒流路６２の外周方向位置で、積層方向に隣り合う鋼板４１同士の間に接着剤ｇが充填され、
鋼板４１は、積層方向に隣り合う鋼板４１同士をかしめ結合するかしめ打点（第１かしめ打点７１および第２かしめ打点７２）を備え、
かしめ打点は、周方向に異なる位置に配置された複数のかしめ打点としての第１かしめ打点７１および第２かしめ打点７２を備え、
周方向に同一位置に配置された第１かしめ打点７１および第２かしめ打点７２は、それぞれ、積層方向に不連続に配置したことを特徴とする。
したがって、回転電機Ａのロータコア４０は、上記１）２）で述べた効果を奏する。

（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態のロータコアの製造方法について説明する。
なお、他の実施の形態は、実施の形態１の変形例であるため、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。

（実施の形態２）
実施の形態２は、引張荷重入力工程および接着剤供給工程の変形例である。
（引張荷重入力工程）
引張荷重入力工程では、実施の形態１とは異なる図６に示す一対の引張装置２００を用いて鋼板積層体４００を積層方向に引き伸ばす。
引張装置２００は、鋼板４１に形成した穴（例えば、共用穴４５）に対して軸方向に係合する係合軸２０１ａ，２０２ａを複数有する一対の係合部材２０１，２０２を備える。
また、係合部材２０１，２０２は、湾曲用支持軸２０３の両端部の直線部２０３ａに対して、軸方向に移動可能に支持されている。

湾曲用支持軸２０３は、鋼板積層体４００のシャフト挿通穴４４に挿通し、鋼板積層体４００を相対回転可能な外径を有し、かつ、図示のように軸直交方向に湾曲可能な弾性を備える。

実施の形態２では、引張荷重入力工程では、まず、鋼板積層体４００を湾曲用支持軸２０３の外周に装着する。なお、このとき、永久磁石５０は、鋼板積層体４００に対して未装着とする。

次に、係合部材２０１，２０２の係合軸２０１ａ，２０２ａを、鋼板積層体４００の積層方向両端の鋼板４１の穴（共用穴４５）に対し軸方向に係合した後、両係合部材２０１，２０２を、両者の間隔を拡げるよう軸方向に移動させる。これにより、鋼板積層体４００は、実施の形態１と同様に、破壊されることなく軸方向（積層方向）に蛇腹状に引き伸ばされる。

（接着剤供給工程）
次に、接着剤供給工程では、まず、湾曲用支持軸２０３を図示のように、その軸方向中央部が、接着剤バスＢに近付く方向に湾曲させる。この湾曲により、鋼板積層体４００は、接着剤バスＢに近い側の外周部では、鋼板４１同士の間隔が拡がり、鋼板４１同士の間の隙間４００ａが生じる。

この状態で、鋼板積層体４００の外周部を、その積層方向全長に亘り図示のように接着剤バスＢの接着剤ｇに浸漬させ、さらに、両係合部材２０１，２０２を湾曲用支持軸２０３の直線部２０３ａに対して矢印Ｍに示すように回転させる。
これにより、鋼板積層体４００も湾曲用支持軸２０３に対して回転し、鋼板積層体４００の外周部が全周に亘り、かつ、積層方向全長に亘り、接着剤ｇに浸漬され、鋼板４１同士の隙間４００ａに接着剤ｇを供給する。

その後、鋼板積層体４００を接着剤バスＢから引き上げ、湾曲用支持軸２０３を真っすぐな状態に戻すとともに、引張荷重入力を解除し、実施の形態１と同様に、引張荷重解除工程および圧縮工程を実施する。
なお、実施の形態２では、湾曲用支持軸２０３を真直ぐな状態に戻した時点で、共用穴４５のスロット用穴４５ａに永久磁石５０を挿入し、その後、引張荷重解除工程および圧縮工程を実施する。これにより、鋼板４１同士の間の接着剤ｇと永久磁石５０との固着を確実なものとすることができる。

（実施の形態２の作用）
実施の形態２のロータコアの製造方法では、鋼板積層体４００を湾曲させ、鋼板積層体４００の外周部の鋼板４１同士の隙間４００ａを拡げた部位に接着剤ｇを供給するため、接着剤ｇを、鋼板４１同士の間に、より確実に供給することができる。
なお、実施の形態２は、実施の形態１の一部の変形例であり、実施の形態１で述べた１）〜８）の効果を奏する。

（実施の形態３）
実施の形態３は、図７に示すように、鋼板３４１に、スロット用穴３４５ａおよび冷媒流路用穴３４５ｂをそれぞれ独立して設けた例である。

図７は実施の形態３のロータコアの製造方法に用いる鋼板３４１を示す正面図である。
鋼板３４１は、外周部に、実施の形態１と同様に周方向等間隔で８箇所にスロット用穴３４５ａを備える。さらに、鋼板３４１は、スロット用穴３４５ａの内径方向位置であって、周方向でスロット用穴３４５ａ同士の間に配置されるように周方向の位相をずらした位置の８箇所に冷媒流路用穴３４５ｂを備えている。

この実施の形態３では、接着剤供給工程では、実施の形態１と同様に蛇腹状に伸ばした鋼板積層体４００に対して、冷媒流路用穴３４５ｂの内周の全周に液状の接着剤ｇを供給する。

その後、引張荷重解除工程および圧縮工程では、余剰分の接着剤ｇを除去する。この場合も、実施の形態１と同様に、エアブローを用いてもよいし、あるいは、鋼板積層体４００の軸方向を上下方向に向けて、重力により接着剤ｇを鋼板積層体４００から垂れ落として除去してもよい。

この実施の形態３のロータコア製造方法により製造したロータコアでは、接着剤ｇが冷媒流路の内壁全周および鋼板３４１間に配置されて固化するため、冷媒液のシール性を確実に得ることができる。

3-1）実施の形態３のロータコアの製造方法において、
鋼板３４１は、外周部にスロット用穴３４５ａを備えるとともに、スロット用穴３４５ａよりも内径方向位置に冷媒流路用穴３４５ｂを備え、
接着剤供給工程では、接着剤ｇを、冷媒流路用穴３４５ｂの内周の全周に供給する
ことを特徴とする。
したがって、実施の形態３にあっても、鋼板４１同士を接着剤ｇにより接着でき、また、冷媒流路６２のシール性を接着剤ｇにより確保することができる。
また、実施の形態３にあっても、上記１）〜５）の効果を得ることができる。

以上、本発明のロータコアの製造方法およびロータコアを実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施の形態では、同一周方向および径方向に配置するかしめ打点の数を２とした例を示したが、その数は、複数であれば、３以上としてもよい。すなわち、実施の形態で示したかしめ打点を、鋼板に位相を異ならせて配置し、積層方向に複数の鋼板おきに配置して不連続な配置とすることで、構成することができる。

また、冷媒流路への冷媒の供給は、実施の形態で示したように、エンドプレートから供給するものに限らない。例えば、ロータコアの軸方向の中間位置で、ロータシャフトおよびロータコアを貫通させて供給することが可能である。あるいは、ロータコアの周囲に冷媒液を満たし、ロータコアの端面から直接冷媒流路に供給するようにしてもよい。

３０ ロータシャフト
４０ ロータコア
４１ 鋼板
４５ 共用穴
４５ａ スロット用穴
４５ｂ 冷媒流路用穴
５０ 永久磁石
６１ スロット
６２ 冷媒流路
７１ 第１かしめ打点
７１ａ かしめ突起
７１ｂ かしめ圧入穴
７２ 第２かしめ打点
７２ａ かしめ突起
７２ｂ かしめ圧入穴
４００ 鋼板積層体
４００ａ 隙間
Ａ 回転電機
Ｂ 接着剤バス
ｇ 接着剤

Claims (9)

1. 鋼板を積層して形成され、内部に永久磁石が挿入されるスロットと、冷却媒体が流通する冷媒流路と、を備えたロータコアの製造方法であって、
   前記スロット用の穴と、前記冷媒流路用の穴と、が形成された複数の前記鋼板を積層し、かつ、隣り合う前記鋼板同士をかしめにより結合し鋼板積層体を作成する工程と、
   前記鋼板積層体に対して前記鋼板の積層方向に引張荷重を入力し前記鋼板積層体を積層方向に引き伸ばす工程と、
   前記引張荷重を入力して引き伸ばした状態の前記鋼板積層体の前記鋼板間に生じた隙間から前記冷媒流路の外周側に接着剤を供給する工程と、
   前記引張荷重を解除する工程と、
   を有することを特徴とするロータコアの製造方法。
2. 請求項１に記載のロータコアの製造方法において、
   前記かしめにより結合するかしめ打点を周方向に複数有するとともに、周方向および径方向に一致するかしめ打点を積層方向に不連続に配置し、前記引張荷重をかけて前記鋼板積層体を積層方向に引き伸ばす工程では、各鋼板に対して、周方向に異なるかしめ打点で引張荷重が積層方向に作用する
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のロータコアの製造方法において、
   前記引張荷重を解除する工程の後に、前記鋼板積層体を前記積層方向に圧縮する工程を備える
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法において、
   前記接着剤を供給する工程の後、前記接着剤を硬化させる工程を備える
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法において、
   前記接着剤を供給する工程では、前記接着剤を、前記鋼板積層体の外周部の周方向全周、かつ、積層方向全長に供給する
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
6. 請求項５に記載のロータコアの製造方法において、
   前記鋼板は、前記外周部に前記スロット用の穴と前記冷媒流路用の穴とを共用する共用穴を備える
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
7. 請求項６に記載のロータコアの製造方法において、
   前記引張荷重をかける工程では、前記共用穴に前記永久磁石を挿入し、
   前記接着剤を供給する工程では、前記永久磁石を挿入状態の前記共用穴の周囲に最終的に前記接着剤が行きわたるよう供給する
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
8. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のロータコアの製造方法において、
   前記鋼板は、外周部に前記スロット用の穴を備えるとともに、前記スロット用の穴よりも内径方向位置に前記冷媒流路用の穴を備え、
   前記接着剤を供給する工程では、前記冷媒流路用の穴の内周の全周に最終的に前記接着剤が行きわたるよう供給する
   ことを特徴とするロータコアの製造方法。
9. 鋼板を積層して形成するとともに、積層方向に延びる冷媒流路を備えた回転電機のロータコアであって、
   前記冷媒流路の外周方向位置で、積層方向に隣り合う前記鋼板同士の間に接着剤が充填され、
   前記鋼板は、積層方向に隣り合う前記鋼板同士をかしめ結合するかしめ打点を備え、
   前記かしめ打点は、周方向に異なる位置に配置された複数のかしめ打点を備え、
   前記かしめ打点のうち、周方向および径方向に同一位置に配置されたかしめ打点は、積層方向に不連続に配置した
   ことを特徴とする回転電機のロータコア。