JP2018117503A - 回転電機用ロータ及び回転電機用ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ軸とロータコアとを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能な技術を実現する。【解決手段】ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとが接着剤２０で固定された接着部３０が、周方向Ｃの複数箇所に設けられる。周方向Ｃに隣接する２つの接着部３０の間の周方向Ｃの領域を一般部４０として、接着部３０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔Ｄ１が、一般部４０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔Ｄ２よりも大きい。【選択図】図３

Description

本発明は、ロータ軸と、ロータ軸が軸方向に挿通される挿通孔を備えたロータコアと、を備えた回転電機用ロータ、及び、その製造方法に関する。

回転電機用ロータの一例として、特開２０１６−９３０１５号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のロータ（１）は、シャフト（４）に形成された雄ねじ部（１０）にナット（５）を締め付けることで、コア（２）にシャフト（４）を固定するように構成されている。具体的には、コア（２）には、シャフト（４）が挿入されるシャフト挿入孔（３ａ）が形成され、シャフト（４）には、コア（２）の一端面に当接してコア（２）を支持するためのフランジ（４ａ）が形成されている。そして、コア（２）がフランジ（４ａ）によって位置決めされた状態でナット（５）を締め付けることで、シャフト（４）がコア（２）に固定される。

しかしながら、特許文献１に記載のように、ナットを用いてロータ軸とロータコアとを互いに固定する構成では、ナットやワッシャが別途必要になると共に、ロータ軸にフランジ部やねじ部を形成するための加工を行う必要がある。そのため、特許文献１に記載の構成では、部品費や加工費の増大によって、回転電機用ロータのコストが増大しやすい。

特開２０１６−９３０１５号公報（段落００２０−００２１）

そこで、ロータ軸とロータコアとを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能な技術の実現が望まれる。

上記に鑑みた、ロータ軸と、前記ロータ軸が軸方向に挿通される挿通孔を備えたロータコアと、を備えた回転電機用ロータの特徴構成は、前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面とが接着剤で固定された接着部が、周方向の複数箇所に設けられ、前記周方向に隣接する２つの前記接着部の間の前記周方向の領域を一般部として、前記接着部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、前記一般部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の前記径方向の間隔よりも大きい点にある。

上記の特徴構成によれば、ロータ軸の外周面と挿通孔の内周面とを接着剤で固定することで、ロータ軸とロータコアとを互いに固定することができる。よって、ナットを用いてロータ軸とロータコアとを互いに固定する場合に比べて、ナットやワッシャが不要となる分、部品コストの低減を図ることが可能となり、また、フランジ部やねじ部をロータ軸に形成する必要がない分、加工費の低減を図ることも可能となる。この結果、ロータ軸とロータコアとを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能となる。
更に、上記の特徴構成によれば、接着部におけるロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、一般部におけるロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔よりも大きいため、ロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が接着部と一般部とで互いに同一である場合に比べて、接着剤の配置スペースを接着部に適切に確保することができる。この結果、例えば、ロータ軸の外周面及び挿通孔の内周面の少なくとも一方における接着部を形成する部分に接着剤を付着させた後に、ロータ軸を挿通孔に挿通して回転電機用ロータを製造する場合に、接着部を形成する上記の部分に付着した接着剤が、ロータ軸を挿通孔に挿通する際に剥離することを抑制することが可能となる。よって、ロータ軸とロータコアとを、接着剤で適切に固定することができる。

上記に鑑みた、ロータ軸と、前記ロータ軸が軸方向に挿通される挿通孔を備えたロータコアと、を備え、周方向の複数箇所に設けられた接着部において、前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面とが接着剤で固定される回転電機用ロータの製造方法の特徴構成は、前記周方向に隣接する２つの前記接着部の間の前記周方向の領域を一般部として、前記ロータ軸及び前記ロータコアは、前記接着部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、前記一般部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の前記径方向の間隔よりも大きくなるように形成され、前記ロータ軸、前記ロータコア、及び、加熱により発泡して膨張すると共に硬化する前記接着剤を準備する準備工程と、前記ロータ軸の外周面及び前記挿通孔の内周面の少なくとも一方における前記接着部を形成する部分に、前記接着剤を付着させる付着工程と、前記付着工程の後、前記ロータ軸を前記挿通孔に挿入する挿入工程と、前記挿入工程の後、前記接着剤を加熱して前記接着剤を膨張させると共に硬化させる加熱工程と、を備える点にある。

上記の特徴構成によれば、接着部におけるロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、一般部におけるロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔よりも大きくなるように形成されたロータ軸及びロータコアを用いて回転電機用ロータを製造することができるため、付着工程の後に挿入工程を実行する際に、接着部を形成する部分に付着した接着剤が剥離することを抑制することができる。そして、挿入工程の後に実行される加熱工程により、接着部を形成する部分に付着した接着剤を膨張させると共に硬化させることができるため、上記のように接着部におけるロータ軸の外周面と挿通孔の内周面との間の径方向の間隔を大きく確保して挿入工程での接着剤の剥離を抑制しつつ、加熱工程の実行により、ロータ軸の外周面と挿通孔の内周面とを接着剤により適切に固定することができる。
以上のように、上記の特徴構成によれば、ロータ軸とロータコアとが接着剤で適切に固定された回転電機用ロータを製造することができる。そして、このようにロータ軸の外周面と挿通孔の内周面とを接着剤で固定する構造とすることで、上述したように、ロータ軸とロータコアとを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能となる。

回転電機用ロータ及びその製造方法の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。

実施形態に係る回転電機を示す図 実施形態に係るロータの軸方向に直交する断面図 図２の一部の拡大図 実施形態に係る付着工程の実行後のロータ軸の一部の斜視図 実施形態に係る挿入工程の実行後のロータの軸方向に直交する断面図 図５の一部の拡大図 実施形態に係るロータの製造方法を示すフローチャート その他の実施形態に係るロータの一部の軸方向に直交する断面図 その他の実施形態に係るロータの一部の軸方向に直交する断面図

回転電機用ロータ及びその製造方法の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明では、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、及び「周方向Ｃ」は、回転電機用ロータ（以下、「ロータ２」という。）の回転軸心Ａ（図１参照）を基準として定義している。回転軸心Ａは仮想軸であり、ロータ２が回転軸心Ａ回りに回転する。なお、本明細書では、寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差（製造上許容され得る程度の誤差）による差異を有する状態も含む概念として用いている。

図１に示すように、ロータ２は、回転電機用のロータである。ロータ２は、ロータ軸６と、ロータ軸６が軸方向Ｌに挿通される挿通孔１６（図２参照）を備えたロータコア１５と、を備えている。ロータ２は、ステータ３と共に回転電機１に用いられる。図１に示す例では、回転電機１はケース４に収容されており、ステータ３のコアであるステータコア１０が、ケース４（ここではケース４の内面）に固定され、ロータ２が、ケース４に対して回転可能に支持されている。具体的には、ロータ軸６が、軸方向Ｌの両側で軸受５によってケース４に対して回転可能に支持されており、ロータコア１５が、ロータ軸６と一体回転するように連結されている。図２等では、ロータ軸６を中実の軸としているが、ロータ軸６を中空の軸（円筒状の軸）とすることも可能である。

ロータコア１５は、ステータコア１０に対して径方向Ｒに対向配置される。具体的には、ロータ２は、インナーロータ型の回転電機用のロータであり、ロータコア１５は、ステータコア１０よりも径方向Ｒの内側であって径方向Ｒに見てステータコア１０と重複する位置に配置される。本実施形態では、回転電機１は回転界磁型の回転電機であり、ステータコア１０にはコイル１３が巻装される。そして、ステータ３から発生する磁界により、界磁としてのロータ２が回転する。このように、本実施形態では、ロータ２は、回転界磁型の回転電機用のロータであるが、ロータ２を、固定界磁型（回転電機子型）の回転電機用のロータとすることもできる。本明細書では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。

ロータコア１５は、例えば、円環板状の磁性体板（例えば、電磁鋼板等）を軸方向Ｌに複数積層して形成され、或いは、磁性材料の粉体である磁性粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成される。本実施形態では、ロータ２は、界磁として永久磁石を備えた回転界磁型の回転電機用のロータであり、ロータコア１５には永久磁石が挿入される磁石挿入孔が形成されているが、図２等では、永久磁石や磁石挿入孔を省略してロータコア１５を簡略化して示している。本実施形態では、ロータコア１５は、軸方向Ｌに直交する断面形状が軸方向Ｌに沿って均一に（一様に）形成されている。また、本実施形態では、ロータ軸６における挿通孔１６の内部に配置される部分は、軸方向Ｌに直交する断面形状が軸方向Ｌに沿って均一に形成されている。

ロータ軸６とロータコア１５は、接着剤２０によって互いに固定されている。具体的には、図２に示すように、ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとが接着剤２０で固定された接着部３０が、周方向Ｃの複数箇所に設けられている。複数の接着部３０は周方向Ｃに沿って等間隔で設けられ、本実施形態では４つの接着部３０が周方向Ｃに沿って９０度の間隔で設けられている。このように、ロータ軸６とロータコア１５とを接着剤２０によって互いに固定することで、ナットを用いてロータ軸６とロータコア１５とを互いに固定する場合に比べて、ナットやワッシャが不要となる分、部品コストの低減を図ることが可能となり、また、フランジ部やねじ部をロータ軸６に形成する必要がない分、加工費の低減を図ることも可能となっている。また、ナットやフランジ部が不要な分、ロータ２の軸方向Ｌの長さを短縮することも可能となっている。

図３に示すように、本実施形態では、接着部３０において、ロータ軸６の外周面６ａに形成された平面部である第一平面部３１と、挿通孔１６の内周面１６ａに形成された平面部である第二平面部３２とが、接着剤２０を挟んで径方向Ｒに対向している。すなわち、本実施形態では、第一平面部３１と第二平面部３２とが接着剤２０で固定されている。接着部３０の周方向Ｃの中心において径方向Ｒに平行となる方向（図３において上下方向に平行な方向）を基準方向として、第一平面部３１及び第二平面部３２のそれぞれは、この基準方向に対して直交する平面である。すなわち、第一平面部３１と第二平面部３２は、互いに平行に配置される。また、第一平面部３１及び第二平面部３２のそれぞれは、一定の幅で軸方向Ｌに平行に延びるように形成されている。なお、図３では、軸方向Ｌに直交する方向の幅（図３における左右方向の幅）が第一平面部３１と第二平面部３２とで互いに同一の幅となる場合を例示しているが、第一平面部３１と第二平面部３２とで軸方向Ｌに直交する方向の幅を互いに異ならせることも可能である。

ここで、図２に示すように、周方向Ｃに隣接する２つの接着部３０の間の周方向Ｃの領域を一般部４０とする。図３に示すように、接着部３０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔である第一間隔Ｄ１は、一般部４０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔である第二間隔Ｄ２よりも大きい。本実施形態では、第一間隔Ｄ１は、第一平面部３１と第二平面部３２との間の間隔（径方向Ｒの間隔）である。なお、接着部３０の周方向Ｃの中心からずれた位置では、径方向Ｒは第一平面部３１や第二平面部３２に対して交差する方向となるが、図３に示すように、ここでは上述した基準方向における第一平面部３１と第二平面部３２との間隔を、第一間隔Ｄ１としている。接着部３０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔（ここでは、第一平面部３１と第二平面部３２との間の上記基準方向の間隔）が周方向Ｃに沿って均一でない場合には、各部での間隔の平均値、最小値、最大値等を第一間隔Ｄ１とすることができる。

図２及び図３に示すように、本実施形態では、軸方向Ｌに直交する断面における一般部４０でのロータ軸６の外周面６ａ及び挿通孔１６の内周面１６ａの双方の形状が、ロータ軸６の回転軸心Ａ（図１参照）を中心とする円弧状に形成されている。よって、本実施形態では、第二間隔Ｄ２は、一般部４０でのロータ軸６の外周面６ａの径（外径）と、一般部４０での挿通孔１６の内周面１６ａの径（内径）との差に相当する。ロータ軸６の中心位置とロータコア１５の中心位置とが合っている状態では、第二間隔Ｄ２は、設計上、接着部３０の形成位置を除く周方向Ｃの全域に亘って一定の値となる。本実施形態では、一般部４０での挿通孔１６の内周面１６ａの径（内径）を、一般部４０でのロータ軸６の外周面６ａの径（外径）よりも大きな値としている。よって、図２及び図３に示すように、一般部４０のそれぞれにおける周方向Ｃの全域に亘って、ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間に隙間Ｇが形成される。すなわち、本実施形態では、第二間隔Ｄ２は０より大きな値となる。一般部４０におけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間の径方向Ｒの間隔が周方向Ｃに沿って均一でない場合には、各部での間隔の平均値、最小値、最大値等を第二間隔Ｄ２とすることができる。

このように、第一間隔Ｄ１が第二間隔Ｄ２よりも大きく、更に、一般部４０のそれぞれにおける周方向Ｃの全域に亘って隙間Ｇが形成されるため、ロータ軸６の中心位置とロータコア１５の中心位置との位置関係は、接着部３０のそれぞれにおけるロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの位置関係に応じて定まる。そして、本実施形態では、接着剤２０は、発泡成分を含む発泡接着剤であり、発泡成分の発泡後の状態でロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとを互いに固定している。このような構成とすることで、本開示に係るロータ２では、後述するように、ロータ軸６の中心位置とロータコア１５の中心位置とを合わせる調整（芯出し）を容易に行うことが可能となっている。なお、接着剤２０（発泡接着剤）は、発泡成分に加えて熱硬化成分を含む。すなわち、接着剤２０は、加熱により発泡して膨張すると共に硬化する接着剤である。このような接着剤２０として、例えば、エポキシ系樹脂を含む基材の中に加熱膨張するカプセルが配合されたものを用いることができる。このカプセルは、例えば、加熱によって気化する液体等が封入された熱可塑性樹脂のカプセルとされる。

上記のように、一般部４０のそれぞれにおける周方向Ｃの全域に亘って隙間Ｇが形成される構成とすることで、ロータ軸６を支持する軸受５における電食の発生を抑制することも可能となっている。すなわち、本実施形態では、一般部４０においてロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとが接触しないため、接着剤２０として電気的絶縁性を有する接着剤を用いることで、ロータコア１５とロータ軸６とを適切に電気的に絶縁することができる。この結果、回転電機１の駆動時（コイル１３への通電時）には、コイル１３とステータコア１０との間のコンデンサ効果や、ステータコア１０とロータコア１５との間のコンデンサ効果によって、ロータコア１５に漏れ電流が生じ得るが、ロータコア１５とロータ軸６とを電気的に絶縁することで、ロータ軸６に漏れ電流が流れることを抑制して、ロータ軸６を支持する軸受５における電食の発生を抑制することが可能となる。

本実施形態では、図３に示すように、ロータ２は、軸方向Ｌに直交する断面における接着部３０での挿通孔１６の内周面１６ａの形状が、一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧と同径の円弧（回転軸心Ａを中心とする円弧）よりも径方向Ｒの外側に窪んだ形状に形成される構成を備えている。具体的には、挿通孔１６の内周面１６ａに形成される第二平面部３２が、一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧と同径の円弧よりも径方向Ｒの外側に形成されている。よって、挿通孔１６の内周面１６ａにおける接着部３０（第二平面部３２）の周方向Ｃの両端部の位置に、周方向Ｃの内側（接着部３０の周方向Ｃの中心に向かう側）を向く面（外側段差面５２）を有する段差部が形成される。この結果、接着剤２０の周方向Ｃの両端部を外側段差面５２に接触させることができ、その分、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転し難いように、ロータ軸６とロータコア１５とをより強固に固定することが可能となっている。なお、本実施形態では、第一平面部３１は、周方向Ｃの両側の一般部４０においてロータ軸６の外周面６ａが形成する円弧同士を接続する弦（円周上の２点を結ぶ線分）と同じ位置に形成されている。図３では、ロータ軸６の外周面６ａ（第一平面部３１）と挿通孔１６の内周面１６ａ（第二平面部３２）とが接着剤２０で固定された状態で、接着剤２０の周方向Ｃの両端部が外側段差面５２に接触する構成（すなわち、接着剤２０が、径方向Ｒの両側及び周方向Ｃの両側において、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する構成）を例として示したが、周方向Ｃの少なくとも一方側において、接着剤２０と外側段差面５２との間に隙間が形成される構成とすることもできる。周方向Ｃの両側において接着剤２０と外側段差面５２との間に隙間が形成される場合には、接着剤２０は、第一平面部３１及び第二平面部３２のみに接触した状態で、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転しないようにロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとを固定する。すなわち、この場合、接着剤２０が、径方向Ｒの両側においてのみ、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する。

次に、本実施形態に係るロータ２の製造方法について説明する。図７に示すように、ロータ２の製造方法は、準備工程Ｓ１、付着工程Ｓ２、挿入工程Ｓ３、及び加熱工程Ｓ４を備えている。準備工程Ｓ１、付着工程Ｓ２、挿入工程Ｓ３、及び加熱工程Ｓ４が記載の順に実行されて、周方向Ｃの複数箇所に設けられた接着部３０においてロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとが接着剤２０で固定されたロータ２が製造される。

準備工程Ｓ１は、ロータ軸６、ロータコア１５、及び、接着剤２０を準備する工程である。準備工程Ｓ１では、上述したような第一間隔Ｄ１が第二間隔Ｄ２よりも大きくなるように形成されたロータ軸６及びロータコア１５が準備される。また、準備工程Ｓ１では、加熱により発泡して膨張すると共に硬化する接着剤２０（発泡接着剤）が準備される。

付着工程Ｓ２は、ロータ軸６の外周面６ａ及び挿通孔１６の内周面１６ａの少なくとも一方における接着部３０を形成する部分に、接着剤２０を付着させる工程である（図４参照）。接着剤２０の付着は、例えば塗布により行われる。本実施形態では、第一平面部３１がロータ軸６の外周面６ａにおける接着部３０を形成する部分であり、第二平面部３２が挿通孔１６の内周面１６ａにおける接着部３０を形成する部分である。本実施形態では、図４に示すように、付着工程Ｓ２では、ロータ軸６の外周面６ａにおける接着部３０を形成する部分（第一平面部３１、図６参照）に、接着剤２０を付着させる。本実施形態では、第一平面部３１と第二平面部３２との間に形成される接着剤２０の配置スペースの大きさが、複数の接着部３０の間で互いに同一とされている。よって、付着工程Ｓ２では、複数の第一平面部３１（ここでは４つの第一平面部３１）のそれぞれに対して、互いに同一の量の接着剤２０が付着される。また、付着工程Ｓ２では、厚みが面内で均一になるように接着剤２０が第一平面部３１に付着される。なお、図６に示す例では、接着剤２０の厚さは、挿入工程Ｓ３によってロータ軸６が挿通孔１６に挿入された状態で、接着剤２０の径方向外側部分における周方向Ｃの両端部が外側段差面５２に対向する厚さとされている。

挿入工程Ｓ３は、付着工程Ｓ２の後に実行される工程であり、ロータ軸６を挿通孔１６に挿入する工程である（図５、図６参照）。この状態では第一平面部３１に付着している接着剤２０は、発泡による膨張はしておらず、また、上述したように、第一間隔Ｄ１が第二間隔Ｄ２よりも大きくなるように形成されたロータ軸６及びロータコア１５が用いられる（図３参照）。これにより、図６に示すように、挿入工程Ｓ３を実行する際に、第一平面部３１に付着している接着剤２０と第二平面部３２との間に隙間を確保することができ、この結果、第一平面部３１に付着している接着剤２０が挿通孔１６の内周面１６ａ（第二平面部３２）に接触して剥離することを抑制することが可能となっている。

なお、付着工程Ｓ２の後であって挿入工程Ｓ３の前に、接着剤２０に含まれる発泡成分が発泡する温度よりも低い温度で接着剤２０を乾燥させる乾燥工程を行っても良い。接着剤２０の乾燥は、接着剤２０に含まれる溶剤を揮発させることにより行う。乾燥工程は、例えば、空気を吹き付ける工程や、常温より高く発泡成分が発泡する温度よりも低い温度で接着剤２０を加熱する工程とされる。

加熱工程Ｓ４は、挿入工程Ｓ３の後に実行される工程であり、接着剤２０を加熱して接着剤２０を膨張させると共に硬化させる工程である。本実施形態では、ロータ軸６が挿通孔１６に挿入された状態のロータ２の全体を加熱することで、接着剤２０を加熱する。接着剤２０が加熱により膨張することで、図６に示すように接着剤２０と第二平面部３２との間に隙間が形成されている状態から、図３に示すように接着剤２０と第二平面部３２との間に隙間が形成されない状態へと変化して、第一平面部３１と第二平面部３２との間の隙間が接着剤２０により充填された状態となる。そして、接着剤２０が加熱による膨張に合わせて硬化することで、第一平面部３１（ロータ軸６の外周面６ａ）と第二平面部３２（挿通孔１６の内周面１６ａ）とが接着剤２０により固定される。

ところで、加熱工程Ｓ４の実行時には、一般部４０のそれぞれにおける周方向Ｃの全域に亘って隙間Ｇが形成された状態で、周方向Ｃの複数箇所に設けられた接着部３０のそれぞれにおいて、ロータ軸６の外周面６ａ（第一平面部３１）と挿通孔１６の内周面１６ａ（第二平面部３２）との間で、接着剤２０の発泡による径方向Ｒの押し付け力が発生する。そのため、各接着部３０において接着剤２０を均一に発泡させることで、接着部３０のそれぞれにおいて発生する径方向Ｒの押し付け力によって、ロータ軸６の中心位置とロータコア１５の中心位置とを合わせる調整（芯出し）を行うことが可能となっている。すなわち、ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとを接着剤２０で固定する際に、芯出しも併せて行うことが可能となっている。

〔その他の実施形態〕
次に、回転電機用ロータ及びその製造方法のその他の実施形態について説明する。

（１）上記の実施形態では、ロータ２が、軸方向Ｌに直交する断面における接着部３０での挿通孔１６の内周面１６ａの形状が、一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧と同径の円弧よりも径方向Ｒの外側に窪んだ形状に形成される構成を備える場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ロータ２が、このような構成に加えて、軸方向Ｌに直交する断面における接着部３０でのロータ軸６の外周面６ａの形状が、周方向Ｃの両側においてロータ軸６の外周面６ａが形成する円弧同士を接続する弦よりも径方向Ｒの内側に窪んだ形状に形成される構成を更に備えても良い。このような構成の一例を図８に示す。

図８に示す例では、第二平面部３２は上記の実施形態と同様に形成されている。一方、ロータ軸６の外周面６ａに形成される第一平面部３１は、上記実施形態とは異なり、周方向Ｃの両側の一般部４０においてロータ軸６の外周面６ａが形成する円弧同士を接続する弦よりも径方向Ｒの内側に形成されている。よって、挿通孔１６の内周面１６ａにおける接着部３０（第二平面部３２）の周方向Ｃの両端部の位置に、周方向Ｃの内側を向く面（外側段差面５２）を有する段差部が形成されることに加えて、ロータ軸６の外周面６ａにおける接着部３０（第一平面部３１）の周方向Ｃの両端部の位置に、周方向Ｃの内側を向く面（内側段差面５１）を有する段差部が形成される。この結果、接着剤２０の周方向Ｃの両端部を外側段差面５２及び内側段差面５１の双方に接触させることができ、その分、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転し難いように、ロータ軸６とロータコア１５とをより強固に固定することが可能となる。なお、図８では、ロータ軸６の外周面６ａ（第一平面部３１）と挿通孔１６の内周面１６ａ（第二平面部３２）とが接着剤２０で固定された状態で、接着剤２０の周方向Ｃの両端部が外側段差面５２及び内側段差面５１に接触する構成（すなわち、接着剤２０が、径方向Ｒの両側及び周方向Ｃの両側において、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する構成）を例として示したが、周方向Ｃの少なくとも一方側において接着剤２０と外側段差面５２との間に隙間が形成される構成や、周方向Ｃの少なくとも一方側において接着剤２０と内側段差面５１との間に隙間が形成される構成とすることもできる。周方向Ｃの両側において接着剤２０と双方の段差面（外側段差面５２及び内側段差面５１）との間に隙間が形成される場合には、接着剤２０は、第一平面部３１及び第二平面部３２のみに接触した状態で、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転しないようにロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとを固定する。すなわち、この場合、接着剤２０が、径方向Ｒの両側においてのみ、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する。

（２）上記の実施形態では、ロータ２が、軸方向Ｌに直交する断面における接着部３０での挿通孔１６の内周面１６ａの形状が、一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧と同径の円弧よりも径方向Ｒの外側に窪んだ形状に形成される構成を備える場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ロータ２が、このような構成に代えて、軸方向Ｌに直交する断面における接着部３０でのロータ軸６の外周面６ａの形状が、周方向Ｃの両側においてロータ軸６の外周面６ａが形成する円弧同士を接続する弦よりも径方向Ｒの内側に窪んだ形状に形成される構成を備えても良い。このような構成の一例を図９に示す。

図９に示す例では、第一平面部３１は、上述した図８に示す例と同様に形成されている。一方、挿通孔１６の内周面１６ａに形成される第二平面部３２は、上記実施形態とは異なり、一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧と同径の円弧よりも径方向Ｒの内側に形成されている。具体的には、第二平面部３２は、周方向Ｃの両側の一般部４０において挿通孔１６の内周面１６ａが形成する円弧同士を接続する弦と同じ位置に形成されている。このような構成によっても、接着剤２０の周方向Ｃの両端部を内側段差面５１に接触させることができ、その分、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転し難いように、ロータ軸６とロータコア１５とをより強固に固定することが可能となる。なお、図９では、ロータ軸６の外周面６ａ（第一平面部３１）と挿通孔１６の内周面１６ａ（第二平面部３２）とが接着剤２０で固定された状態で、接着剤２０の周方向Ｃの両端部が内側段差面５１に接触する構成（すなわち、接着剤２０が、径方向Ｒの両側及び周方向Ｃの両側において、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する構成）を例として示したが、周方向Ｃの少なくとも一方側において、接着剤２０と内側段差面５１との間に隙間が形成される構成とすることもできる。周方向Ｃの両側において接着剤２０と内側段差面５１との間に隙間が形成される場合には、接着剤２０は、第一平面部３１及び第二平面部３２のみに接触した状態で、ロータ軸６とロータコア１５とが相対回転しないようにロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとを固定する。すなわち、この場合、接着剤２０が、径方向Ｒの両側においてのみ、ロータ軸６又はロータコア１５に接触する。

（３）上記の実施形態では、付着工程Ｓ２において、ロータ軸６の外周面６ａにおける接着部３０を形成する部分（上記実施形態の例では第一平面部３１）に接着剤２０を付着させる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、付着工程Ｓ２において、挿通孔１６の内周面１６ａにおける接着部３０を形成する部分（上記実施形態の例では第二平面部３２）に接着剤２０を付着させる構成とし、或いは、付着工程Ｓ２において、ロータ軸６の外周面６ａ及び挿通孔１６の内周面１６ａの双方における接着部３０を形成する部分（上記実施形態の例では第一平面部３１及び第二平面部３２）に接着剤２０を付着させる構成とすることもできる。

（４）上記の実施形態では、接着部３０において、ロータ軸６の外周面６ａに形成された平面部（第一平面部３１）と、挿通孔１６の内周面１６ａに形成された平面部（第二平面部３２）とが、接着剤２０を挟んで径方向Ｒに対向する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、接着部３０において接着剤２０を挟んで径方向Ｒに対向するロータ軸６の外周面６ａ及び挿通孔１６の内周面１６ａの少なくとも一方が、曲面状に形成される構成とすることもできる。

（５）上記の実施形態では、一般部４０のそれぞれにおける周方向Ｃの全域に亘って、ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとの間に隙間Ｇが形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、一般部４０における周方向Ｃの少なくとも一部の領域で、ロータ軸６の外周面６ａと挿通孔１６の内周面１６ａとが接触する構成とすることもできる。

（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した回転電機用ロータ及びその製造方法の概要について説明する。

ロータ軸（６）と、前記ロータ軸（６）が軸方向（Ｌ）に挿通される挿通孔（１６）を備えたロータコア（１５）と、を備えた回転電機用ロータ（２）であって、前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とが接着剤（２０）で固定された接着部（３０）が、周方向（Ｃ）の複数箇所に設けられ、前記周方向（Ｃ）に隣接する２つの前記接着部（３０）の間の前記周方向（Ｃ）の領域を一般部（４０）として、前記接着部（３０）における前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔（Ｄ１）が、前記一般部（４０）における前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の前記径方向（Ｒ）の間隔（Ｄ２）よりも大きい。

上記の構成によれば、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを接着剤（２０）で固定することで、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とを互いに固定することができる。よって、ナットを用いてロータ軸（６）とロータコア（１５）とを互いに固定する場合に比べて、ナットやワッシャが不要となる分、部品コストの低減を図ることが可能となり、また、フランジ部やねじ部をロータ軸（６）に形成する必要がない分、加工費の低減を図ることも可能となる。この結果、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能となる。
更に、上記の構成によれば、接着部（３０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔が、一般部（４０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔よりも大きいため、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔が接着部（３０）と一般部（４０）とで互いに同一である場合に比べて、接着剤（２０）の配置スペースを接着部（３０）に適切に確保することができる。この結果、例えば、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）及び挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）の少なくとも一方における接着部（３０）を形成する部分に接着剤（２０）を付着させた後に、ロータ軸（６）を挿通孔（１６）に挿通して回転電機用ロータ（２）を製造する場合に、接着部（３０）を形成する上記の部分に付着した接着剤（２０）が、ロータ軸（６）を挿通孔（１６）に挿通する際に剥離することを抑制することが可能となる。よって、上記の構成によれば、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とを、接着剤（２０）で適切に固定することができる。

ここで、前記一般部（４０）のそれぞれにおける前記周方向（Ｃ）の全域に亘って、前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間に隙間（Ｇ）が形成されていると好適である。

この構成によれば、接着部（３０）のそれぞれにおけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との位置関係に応じて、ロータ軸（６）の中心位置とロータコア（１５）の中心位置との位置関係が定まる。よって、一般部（４０）においてロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とが接触する場合に比べて、ロータ軸（６）の中心位置とロータコア（１５）の中心位置とを合わせる調整（芯出し）を行うことが容易となる。
また、上記の構成によれば、一般部（４０）においてロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とが接触しないため、接着剤（２０）として電気的絶縁性を有する接着剤を用いることで、ロータコア（１５）とロータ軸（６）とを適切に電気的に絶縁することができる。よって、回転電機（１）の駆動時にロータ軸（６）に漏れ電流が流れることを抑制して、ロータ軸（６）を支持する軸受（５）における電食の発生を抑制することができる。

また、前記接着剤（２０）は、発泡成分を含む発泡接着剤であり、前記発泡成分の発泡後の状態で前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを互いに固定していると好適である。

この構成によれば、回転電機用ロータ（２）の製造時に、接着剤（２０）を発泡させることで接着部（３０）においてロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを固定する構成とする場合に、接着剤（２０）の発泡により接着部（３０）のそれぞれにおいて発生するロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の押し付け力によって、ロータ軸（６）の中心位置とロータコア（１５）の中心位置とを合わせる調整（芯出し）を行うことが可能となる。すなわち、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを接着剤（２０）で固定する際に芯出しも併せて行うことが可能となる。よって、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とを接着剤（２０）により一体化した後にロータ（２）の回転バランスの調整を行う必要性をなくし、或いは、このような回転バランスの調整を行う場合であっても当該調整作業の簡素化を図ることができる。

また、前記軸方向（Ｌ）に直交する断面における前記一般部（４０）での前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）及び前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）の双方の形状が、前記ロータ軸（６）の回転軸心（Ａ）を中心とする円弧状に形成され、（１）前記軸方向（Ｌ）に直交する断面における前記接着部（３０）での前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）の形状が、前記周方向（Ｃ）の両側において前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）が形成する円弧同士を接続する弦よりも前記径方向（Ｒ）の内側に窪んだ形状に形成される構成、及び（２）前記軸方向（Ｌ）に直交する断面における前記接着部（３０）での前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）の形状が、前記一般部（４０）において前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）が形成する円弧と同径の円弧よりも前記径方向（Ｒ）の外側に窪んだ形状に形成される構成、の少なくとも一方を備えると好適である。

回転電機用ロータ（２）が上記（１）の構成を備える場合には、接着剤（２０）の周方向（Ｃ）の両端部がロータ軸（６）の周方向（Ｃ）の内側を向く面（５１）に接触し、回転電機用ロータ（２）が上記（２）の構成を備える場合には、接着剤（２０）の周方向（Ｃ）の両端部がロータコア（１５）の周方向（Ｃ）の内側を向く面（５２）に接触する構成とすることができる。上記の構成によれば、回転電機用ロータ（２）が上記（１）及び（２）の少なくとも一方の構成を備えるため、接着剤（２０）の周方向（Ｃ）の両端部が、ロータ軸（６）の周方向（Ｃ）の内側を向く面（５１）及びロータコア（１５）の周方向（Ｃ）の内側を向く面（５２）のいずれとも接触しない場合に比べて、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とが相対回転し難いように、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とをより強固に固定することが可能となる。

また、前記接着部（３０）において、前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）に形成された平面部（３１）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）に形成された平面部（３２）とが、前記接着剤（２０）を挟んで前記径方向（Ｒ）に対向していると好適である。

この構成によれば、接着部（３０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との接着強度を適切に確保することができる。また、接着剤（２０）が発泡成分を含む発泡接着剤である場合には、上述した径方向（Ｒ）の押し付け力を、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間で適切に発生させることができる。

ロータ軸（６）と、前記ロータ軸（６）が軸方向（Ｌ）に挿通される挿通孔（１６）を備えたロータコア（１５）と、を備え、周方向（Ｃ）の複数箇所に設けられた接着部（３０）において、前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とが接着剤（２０）で固定される回転電機用ロータ（２）の製造方法であって、前記周方向（Ｃ）に隣接する２つの前記接着部（３０）の間の前記周方向（Ｃ）の領域を一般部（４０）として、前記ロータ軸（６）及び前記ロータコア（１５）は、前記接着部（３０）における前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔（Ｄ１）が、前記一般部（４０）における前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の前記径方向（Ｒ）の間隔（Ｄ２）よりも大きくなるように形成され、前記ロータ軸（６）、前記ロータコア（１５）、及び、加熱により発泡して膨張すると共に硬化する前記接着剤（２０）を準備する準備工程（Ｓ１）と、前記ロータ軸（６）の外周面（６ａ）及び前記挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）の少なくとも一方における前記接着部（３０）を形成する部分に、前記接着剤（２０）を付着させる付着工程（Ｓ２）と、前記付着工程（Ｓ２）の後、前記ロータ軸（６）を前記挿通孔（１６）に挿入する挿入工程（Ｓ３）と、前記挿入工程（Ｓ３）の後、前記接着剤（２０）を加熱して前記接着剤（２０）を膨張させると共に硬化させる加熱工程（Ｓ４）と、を備える。

上記の構成によれば、接着部（３０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔が、一般部（４０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔よりも大きくなるように形成されたロータ軸（６）及びロータコア（１５）を用いて回転電機用ロータ（２）を製造することができるため、付着工程（Ｓ２）の後に挿入工程（Ｓ３）を実行する際に、接着部（３０）を形成する部分に付着した接着剤（２０）が剥離することを抑制することができる。そして、挿入工程（Ｓ３）の後に実行される加熱工程（Ｓ４）により、接着部（３０）を形成する部分に付着した接着剤（２０）を膨張させると共に硬化させることができるため、上記のように接着部（３０）におけるロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）との間の径方向（Ｒ）の間隔を大きく確保して挿入工程（Ｓ３）での接着剤（２０）の剥離を抑制しつつ、加熱工程（Ｓ４）の実行により、ロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを接着剤（２０）により適切に固定することができる。
以上のように、上記の構成によれば、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とが接着剤（２０）で適切に固定された回転電機用ロータ（２）を製造することができる。そして、このようにロータ軸（６）の外周面（６ａ）と挿通孔（１６）の内周面（１６ａ）とを接着剤（２０）で固定する構造とすることで、上述したように、ロータ軸（６）とロータコア（１５）とを互いに固定するための構造によるコストの増大を抑制することが可能となる。

本開示に係る回転電機用ロータ及びその製造方法は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。

２：ロータ（回転電機用ロータ）
６：ロータ軸
６ａ：外周面
１５：ロータコア
１６：挿通孔
１６ａ：内周面
２０：接着剤
３０：接着部
３１：第一平面部（平面部）
３２：第二平面部（平面部）
４０：一般部
Ａ：回転軸心
Ｃ：周方向
Ｄ１：第一間隔（間隔）
Ｄ２：第二間隔（間隔）
Ｇ：隙間
Ｌ：軸方向
Ｒ：径方向
Ｓ１：準備工程
Ｓ２：付着工程
Ｓ３：挿入工程
Ｓ４：加熱工程

Claims (6)

1. ロータ軸と、前記ロータ軸が軸方向に挿通される挿通孔を備えたロータコアと、を備えた回転電機用ロータであって、
   前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面とが接着剤で固定された接着部が、周方向の複数箇所に設けられ、
   前記周方向に隣接する２つの前記接着部の間の前記周方向の領域を一般部として、前記接着部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、前記一般部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の前記径方向の間隔よりも大きい回転電機用ロータ。
2. 前記一般部のそれぞれにおける前記周方向の全域に亘って、前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間に隙間が形成されている請求項１に記載の回転電機用ロータ。
3. 前記接着剤は、発泡成分を含む発泡接着剤であり、前記発泡成分の発泡後の状態で前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面とを互いに固定している請求項１又は２に記載の回転電機用ロータ。
4. 前記軸方向に直交する断面における前記一般部での前記ロータ軸の外周面及び前記挿通孔の内周面の双方の形状が、前記ロータ軸の回転軸心を中心とする円弧状に形成され、
   （１）前記軸方向に直交する断面における前記接着部での前記ロータ軸の外周面の形状が、前記周方向の両側において前記ロータ軸の外周面が形成する円弧同士を接続する弦よりも前記径方向の内側に窪んだ形状に形成される構成、及び
   （２）前記軸方向に直交する断面における前記接着部での前記挿通孔の内周面の形状が、前記一般部において前記挿通孔の内周面が形成する円弧と同径の円弧よりも前記径方向の外側に窪んだ形状に形成される構成、
   の少なくとも一方を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
5. 前記接着部において、前記ロータ軸の外周面に形成された平面部と前記挿通孔の内周面に形成された平面部とが、前記接着剤を挟んで前記径方向に対向している請求項１から４のいずれか一項に記載の回転電機用ロータ。
6. ロータ軸と、前記ロータ軸が軸方向に挿通される挿通孔を備えたロータコアと、を備え、周方向の複数箇所に設けられた接着部において、前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面とが接着剤で固定される回転電機用ロータの製造方法であって、
   前記周方向に隣接する２つの前記接着部の間の前記周方向の領域を一般部として、前記ロータ軸及び前記ロータコアは、前記接着部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の径方向の間隔が、前記一般部における前記ロータ軸の外周面と前記挿通孔の内周面との間の前記径方向の間隔よりも大きくなるように形成され、
   前記ロータ軸、前記ロータコア、及び、加熱により発泡して膨張すると共に硬化する前記接着剤を準備する準備工程と、
   前記ロータ軸の外周面及び前記挿通孔の内周面の少なくとも一方における前記接着部を形成する部分に、前記接着剤を付着させる付着工程と、
   前記付着工程の後、前記ロータ軸を前記挿通孔に挿入する挿入工程と、
   前記挿入工程の後、前記接着剤を加熱して前記接着剤を膨張させると共に硬化させる加熱工程と、を備える回転電機用ロータの製造方法。

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