JP2021027735A - ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイドロフォーミングによって、外径が互いに異なる円筒部分を有するシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの屈曲部が変形するのを防止しながら、シャフトの内部のシール性を向上させることが可能なロータの製造方法を提供する。
【解決手段】このロータ１００の製造方法は、シャフト２０の端面５３に傾斜面５５ｂが設けられたシャフト２０を形成する工程（Ｓ２）と、パンチ部材２１０の突出部２１２を、端面５３に押し込む工程（Ｓ５）と、端面５３に突出部２１２が押し込まれていることによりシャフト２０の内部が密閉された状態で、ハイドロフォーミングによって、シャフト２０をロータコア１０に固定する工程（Ｓ６）と、を備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、ロータの製造方法に関する。

従来、ロータコアの内周面にシャフトが固定されるロータの製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、パイプ構造を有した中空形状の回転軸と、内周面に回転軸が固定された積層鉄心とを備えるモータ用ロータの製造方法が開示されている。この製造方法では、回転軸が、積層鉄心の径方向の内側に配置される。そして、回転軸の一部を外部に露出させた状態で、ハイドロフォーミング成形機の成形型に回転軸が固定される。そして、ハイドロフォーミング法によって、回転軸の積層鉄心に対応する部分が膨張（塑性変形）されることにより、回転軸が積層鉄心に対して固定される。すなわち、回転軸の内部が密閉された状態で、回転軸の内部全体に液体が注入され内圧が高められることによって、回転軸の積層鉄心に対応する部分が膨張（塑性変形）される。また、回転軸の内部全体に液体が注入され内圧が高められることによって、回転軸のうちの外部に露出された部分が積層鉄心の内径より膨張して、抜止部が形成される。また、この抜止部は、積層鉄心を軸方向に挟み込むように２つ設けられる。

また、従来、軸方向に沿って延びる第１円筒部分と、第１円筒部分の外径よりも小さい外径を有し軸方向に沿って延びる第２円筒部分とを含むシャフトが、ロータコアの孔部に固定される場合もある。この場合に、外径が互いに異なる第１円筒部分と第２円筒部分とを有するシャフトをロータコアの孔部に固定するために、上記特許文献１に記載のハイドロフォーミング法を用いることが考えられる。すなわち、シャフトの内部を密閉した状態で、シャフトの内部全体に液体を注入して内圧を高めて、第１円筒部分を膨張（塑性変形）させることにより、第１円筒部分をロータコアに対して固定することが考えられる。この場合、上記特許文献１には明確には記載されていないものの、シャフトの内部を密閉するために、シャフトの内部の液体を押圧するパンチ部材の一部が、シャフトの軸方向の端面に配置されると考えられる。そして、シャフトの内部をより確実に密閉する（シール性を向上させる）ために、パンチ部材から軸方向に突出する突出部を、シャフトの軸方向の端面に押し込むことにより、シャフトの軸方向の端面にシール用の凹部を形成することが考えられる。

特開２００１−２６８８５８号公報

しかしながら、上記したシャフトの軸方向の端面に、パンチ部材から軸方向に突出する突出部を押し込む方法では、第２円筒部分に対して軸方向内側に向かう方向に荷重が加わる。この荷重により、第１円筒部分と第２円筒部分との接続部分の屈曲部の形状が変化してしまう（座屈してしまう）場合があると考えられる。したがって、従来から、ハイドロフォーミング法により、外径が互いに異なる円筒部分を有するシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの屈曲部が変形するのを防止しながら、シャフトの内部のシール性を向上させることが可能なロータの製造方法が望まれている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ハイドロフォーミングによって、外径が互いに異なる円筒部分を有するシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの屈曲部が変形するのを防止しながら、シャフトの内部のシール性を向上させることが可能なロータの製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるロータの製造方法は、シャフト挿入孔を有する環状のロータコアのシャフト挿入孔の内周面に、円筒形状を有するシャフトが固定される、ロータの製造方法であって、ロータコアに固定される部分である第１円筒部分と、第１円筒部分の外径と異なる外径を有するとともに第１円筒部分よりも回転軸線方向の一方側の部分である第２円筒部分とを含み、第２円筒部分の回転軸線方向の一方側の端面である第１端面に接続されているとともに第１端面に対して傾斜する傾斜面が設けられているか、または、回転軸線方向の他方側に窪む凹部が第１端面に設けられている、シャフトを準備する工程と、シャフトをシャフト挿入孔に挿入する工程と、シャフトを挿入する工程の後に、パンチ部材をシャフトよりも回転軸線方向の一方側に配置する工程と、パンチ部材を配置する工程の後、パンチ部材の回転軸線方向の他方側の面から回転軸線方向の他方側に突出する突出部を、第２円筒部分の第１端面に押し込む工程と、突出部を押し込む工程によりシャフトの内部が密閉された状態で、シャフトの内部に流体を充填させるとともに流体による内圧によってシャフトを膨張させることにより、シャフト挿入孔の内周面に、第１円筒部分を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフトをロータコアに固定する工程と、を備える。

この発明の一の局面におけるロータの製造方法では、上記のように、第２円筒部分の第１端面に接続されているとともに第１端面に対して傾斜する傾斜面が設けられているか、または、回転軸線方向の他方側に窪む凹部が第１端面に設けられている、シャフトを準備する工程と、突出部を第２円筒部分の第１端面に押し込む工程と、突出部を押し込む工程によりシャフトの内部が密閉された状態で、ハイドロフォーミングによって、シャフトをロータコアに固定する工程とを備える。これにより、突出部を第２円筒部分の第１端面に押し込む際に、傾斜面側または凹部にシャフトの材料を逃がすことができる。このため、第２円筒部分に傾斜面または凹部を設けない場合と異なり、シャフトが突出部を押し返す力を低減することができる。この結果、第２円筒部分にシールを形成するために必要なパンチ部材の荷重を低減することができるので、第１円筒部分と第２円筒部分との接続部分の屈曲部に加わる荷重を低減することができる。これにより、第１円筒部分と第２円筒部分との接続部分の屈曲部の形状が変化してしまう（座屈してしまう）のを防止することができる。また、本発明では、上記のように、第１端面に突出部が押し込まれていることによりシャフトの内部が密閉されるので、シャフトの内部のシール性を向上させることができる。これらの結果、ハイドロフォーミングによって、外径が互いに異なる円筒部分を有するシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの屈曲部が変形するのを防止しながら、シャフトの内部のシール性を向上させることができる。

本発明によれば、上記のように、ハイドロフォーミングによって、外径が互いに異なる円筒部分を有するシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの屈曲部が変形するのを防止しながら、シャフトの内部のシール性を向上させることができる。

第１実施形態によるロータの軸方向に沿った断面図である。 第１実施形態によるロータの構成を示す平面図である。 第１実施形態による第２部分の構成を示す断面図である。 第１実施形態による屈曲部の構成を示す断面図である。 第１実施形態によるロータの製造装置の構成を示す断面図である。 第１実施形態によるパンチ部材を下方側から見た図である。 第１実施形態によるパンチ部材の突出部の構成を示す図である。 第１実施形態によるパンチ部材の突出部を凹部に押し込む工程を説明するための図である。 第１実施形態によるリフターの構成を示す断面図である。 第１実施形態によるリフターの突出部を凹部に押し込む工程を説明するための図である。 第１実施形態によるロータの製造工程を示すフロー図である。 第１実施形態によるロータコアを形成する工程を説明するための平面図である。 第１実施形態によるシャフトを形成する工程を説明するための断面図である。 第１実施形態による逃がし部を形成する工程を説明するための断面図である。 第１実施形態によるシャフトを孔部に挿入する工程を説明するための図である。 第２実施形態によるロータ（シャフト）の構成を示す断面図である。 第２実施形態によるシャフトの第３部分の構成を示す断面図である。 第２実施形態による第３部分の逃がし部およびリフターの突出部の構成を示す断面図である。 第２実施形態によるロータの製造工程を示すフロー図である。 第１および第２実施形態の第１変形例によるロータおよびロータの製造装置の構成を示す図である。 第１および第２実施形態の第２変形例によるロータおよびロータの製造装置の構成を示す図である。 第１および第２実施形態の第３変形例によるロータおよびロータの製造装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態のロータの構造］
図１〜図４を参照して、第１実施形態によるロータ１００の構造について説明する。ロータ１００は、図示しないステータと組み合わせられることにより、回転電機を構成する。

本願明細書では、「軸方向および回転軸線方向」とは、ロータ１００の回転軸線（符号Ｃ１）（Ｚ１方向、Ｚ２方向）に沿った方向（図１参照）を意味する。また、「径方向内側」とは、ロータ１００の回転軸線Ｃ１に向かう方向（Ｒ１方向）を意味する。また、「径方向外側」とは、ロータ１００の外側に向かう方向（Ｒ２方向）を意味する。また、「周方向」とは、図２に示すように、ロータ１００の周方向（Ａ１方向、Ａ２方向）を意味する。

図１に示すように、ロータ１００は、ロータコア１０と、シャフト２０と、軸受部材３１および３２とを備える。ロータコア１０は、孔部１１ａを有する複数の電磁鋼板１１が軸方向に沿って積層されることにより形成されている。たとえば、電磁鋼板１１は、珪素鋼板により構成されている。また、ロータコア１０は、中心軸が回転軸線Ｃ１と一致する円筒形状を有する。また、ロータコア１０の内周面１２は、たとえば、軸方向に沿って略面一状に形成されている。また、ロータコア１０（孔部１１ａ）の外周面１３は、軸方向に沿って略面一状に形成されている。なお、孔部１１ａは、特許請求の範囲の「シャフト挿入孔」の一例である。

図２に示すように、シャフト２０は、中心軸が回転軸線Ｃ１と一致する円筒形状を有する。たとえば、シャフト２０は、炭素鋼により構成されている。また、図１に示すように、シャフト２０は、ロータコア１０の内周面１２に固定されている。そして、シャフト２０は、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分６０と、第１接続部分７０と、第２接続部分８０とを含む。また、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分６０とは、それぞれ、回転軸線Ｃ１に沿って延びる円筒形状を有する。また、第３部分６０は、ロータコア１０のＺ２方向側の端面１４よりもＺ２方向側に配置されている。また、第２部分５０は、ロータコア１０のＺ１方向側の端面１５よりもＺ１方向側に配置されている。なお、第１部分４０は、特許請求の範囲の「第１円筒部分」の一例である。また、第２部分５０は、特許請求の範囲の「第２円筒部分」の一例である。また、第１接続部分７０は、特許請求の範囲の「接続部分」の一例である。

第１部分４０は、シャフト２０のうちの軸方向の中央部において、ロータコア１０の内周面１２に配置される部分である。詳細には、第１部分４０の外周面４１と、ロータコア１０の内周面１２とが当接している。第１実施形態では、第１部分４０は、孔部１１ａの内周面１２に、ハイドロフォーミングを用いて、圧接されている。

また、第１部分４０の内径は、Ｄ１であり、第１部分４０の外径は、Ｄ１１である。また、第１部分４０の内周面４２は、第２部分５０の内周面５２よりも径方向外側に設けられているとともに、第３部分６０の内周面６２よりも径方向外側に設けられている。これにより、第２部分５０の内周面５２および第３部分６０の内周面６２に対して第１部分４０の内周面４２が凹形状を有することにより、第１部分４０には径方向外側に窪む凹部４３が形成されている。

凹部４３は、ロータ１００が使用される際に、シャフト２０の内部に軸方向に流される冷却用の流体（ＡＴＦ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）を一時的に留める機能を有する。これにより、ロータ１００が使用される際に、凹部４３に位置する冷却用の流体により、シャフト２０を介してロータコア１０が冷却される。

第２部分５０は、シャフト２０のうちの第１部分４０よりもＺ１方向側の部分である。そして、第２部分５０は、軸受部材３１が配置される部分である。

そして、第２部分５０の内径は、Ｄ２であり、第２部分５０の外径は、Ｄ１２である。内径Ｄ２は、第１部分４０の内径Ｄ１よりも小さい。外径Ｄ１２は、第１部分４０の外径Ｄ１１よりも小さい。また、第２部分５０の厚みは、ｔ１である。

図３に示すように、第２部分５０の端面５３は、シャフト２０のＺ１方向側の端面であるとともに、軸方向に略直交する面である。そして、第２部分５０の端面５３には、軸方向内側に窪む凹部５４が設けられている。凹部５４は、端面５３のうちの径方向中心Ｃ２よりも径方向内側（Ｒ１方向側）に設けられている。また、凹部５４の径方向内側の内側面５４ａは、端面５３に対して傾斜する傾斜面として形成されている。内側面５４ａの端面５３に対する傾斜角度は、θ１である。たとえば、傾斜角度θ１は、５度以上８５度以下の範囲内の角度であり、好ましくは、傾斜角度θ１は、２０度以上４５度以下の範囲内の角度である。また、凹部５４の底部５４ｂは、内側面５４ａに連続するとともに弧状を有するように形成されている。

また、第２部分５０の端面５３の径方向内側の端部５３ａには、逃がし痕部５５ａが設けられている。逃がし痕部５５ａは、後述する突出部２１２が端面５３に押し込まれる工程（Ｓ５）において、逃がし部５５にシャフト２０の材料（肉）が移動する（逃げる）ことにより、逃がし部５５の傾斜面５５ｂから径方向内側に盛り上がった（突出した）形状を有する部分である。また、傾斜面５５ｂは、端面５３の端部５３ａと内周面５２とにそれぞれ接続されている。たとえば、突出部２１２が端面５３に押し込まれる工程（Ｓ５）において、傾斜面５５ｂの端面５３に対する傾斜角度θ１１が、逃がし痕部５５ａの外表面の傾斜角度θ１２に変化する。また、傾斜角度θ１２は、傾斜角度θ１１よりも小さい角度である。また、端面５３には、端面５３の径方向外側に設けられ、端面５３に対して傾斜する傾斜面５６が設けられている。傾斜面５６は、面取り加工されることにより形成されている。なお、端面５３は、特許請求の範囲の「第１端面」の一例である。

第３部分６０は、シャフト２０のうちの第１部分４０よりもＺ２方向側の部分である。また、第３部分６０は、軸受部材３２が配置される部分である。図１に示すように、第３部分６０の内径は、Ｄ３であり、第３部分６０の外径は、Ｄ１３である。内径Ｄ３は、第１部分４０の内径Ｄ１よりも小さい。外径Ｄ１３は、第１部分４０の外径Ｄ１１よりも小さい。また、第３部分６０の厚みは、ｔ２である。厚みｔ２は、第２部分５０の厚みｔ１よりも大きい。

また、第３部分６０の端面６３は、シャフト２０のＺ２方向側の端面であり、軸方向に略直交する面である。そして、第３部分６０の端面６３には、軸方向内側に窪む凹部６４が設けられている。なお、端面６３は、特許請求の範囲の「第２端面」の一例である。

第１接続部分７０は、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるとともに、第１部分４０と第２部分５０とを接続するように形成されている。また、第１接続部分７０は、第２部分５０の外周面５１に接続され、軸方向に略直交する外周面７１ａと、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるとともに、外周面７１ａと第１部分４０の外周面４１とを接続する外周面７１ｂとを含む。また、第１接続部分７０は、第１部分４０の内周面４２と第２部分５０の内周面５２とを接続する内周面７２を含む。

図４に示すように、第２部分５０と第１接続部分７０との境界部分には、径方向に沿った断面において屈曲形状を有する屈曲部７３が形成されている。そして、屈曲部７３の外周面である外周面５１および外周面７１ａに、径方向内側に窪む凹部７４が形成されている。なお、凹部７４は、特許請求の範囲の「屈曲部窪み部」の一例である。

図１に示すように、第２接続部分８０は、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるとともに、第１部分４０と第３部分６０とを接続するように形成されている。そして、第２接続部分８０は、第１接続部分７０と同様に、軸方向に略直交する外周面８１ａおよび８１ｂと、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びる外周面８２とを含む。

軸受部材３１は、第２部分５０の外周面５１を径方向外側から周方向に取り囲むとともに、第１接続部分７０の外周面７１ａに接触するように配置されている。また、軸受部材３２は、第３部分６０の外周面６１を径方向外側から周方向に取り囲むとともに、第２接続部分８０の外周面８１ａに接触するように配置されている。そして、軸受部材３１および３２は、シャフト２０およびロータコア１０を回転軸線Ｃ１中心に回転可能に支持している。

［第１実施形態のロータの製造装置］
次に、図５〜図１０を参照して、第１実施形態によるロータ１００の製造装置２００について説明する。第１実施形態では、製造装置２００は、ハイドロフォーミング成形機として構成されている。すなわち、製造装置２００は、シャフト２０の内部が密閉された状態で、シャフト２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧Ｐによってシャフト２０を膨張させることにより、ロータコア１０の孔部１１ａの内周面１２に、第１部分４０を圧接させるハイドロフォーミングを行う装置である。

図５に示すように、製造装置２００は、パンチ部材２１０を備える。パンチ部材２１０は、ハイドロフォーミングを行う際に、軸方向（上下方向）に沿って移動することにより、シャフト２０の端面５３をＺ２方向に押圧する機能を有する。パンチ部材２１０には、Ｚ２方向側の下面２１１からＺ２方向側に突出する突出部２１２が設けられている。図６に示すように、突出部２１２は、下方側から見て、円環状に形成されている。

図７に示すように、突出部２１２は、径方向内側（逃がし部５５側）の側面２１２ａを有する。側面２１２ａは、径方向に沿った断面において、径方向内側を向くとともに、軸方向に直交する方向（端面５３）に対して傾斜する傾斜面として形成されている。また、側面２１２ａの傾斜角度θ２は、凹部５４の傾斜角度θ１と略同一である。すなわち、傾斜角度θ２は、５度以上８５度以下の範囲内の角度であり、好ましくは、傾斜角度θ２は、２０度以上４５度以下の範囲内の角度である。傾斜角度θ２が２０度以上であることにより、シャフト２０の材料を逃がす機能をより向上させることができ、傾斜角度θ２が４５度以下であることにより、必要な荷重をより低減することができる。また、突出部２１２は、径方向に沿った断面において、Ｚ２方向側の先端部２１２ｂが、側面２１２ａに連続するように形成されているとともに、弧状に形成されている。言い換えると、突出部２１２の先端部２１２ｂは、Ｒ加工されている。なお、側面２１２ａは、特許請求の範囲の「傾斜面または凹部側の側面」の一例である。

また、突出部２１２は、径方向に沿った断面において、Ｚ２方向に向かって先細り形状を有する。そして、突出部２１２の根元部分２１２ｃの径方向の幅Ｗ１１の大きさは、突出部２１２の突出高さｈ１の大きさよりも大きい。

図８に示すように、製造装置２００は、パンチ部材２１０の突出部２１２を第２部分５０の端面５３に押し込むことにより、端面５３に凹部５４を形成するように構成されている。そして、突出部２１２は、凹部５４とともに、ハイドロフォーミングを行う際のシールとして機能する。

図７に示すように、パンチ部材２１０には、突出部２１２よりも径方向内側の位置に傾斜面２１３が設けられている。傾斜面２１３は、軸方向に直交する方向（端面５３）に対して傾斜するとともに、シャフト２０の逃がし部５５の傾斜面５５ｂの傾斜角度θ１１よりも大きな傾斜角度θ３を有する。また、傾斜面２１３の軸方向に沿った長さＬ２１の大きさは、傾斜面２１３の径方向に沿った幅Ｗ２１の大きさよりも大きい。これにより、図８に示すように、パンチ部材２１０をシャフト２０に向かって軸方向に移動させた際に、傾斜面２１３のＺ２方向側の部分と、逃がし痕部５５ａの表面５５ｃとが当接して、シール用の当接部２１４が形成される。なお、表面５５ｃは、特許請求の範囲の「第２円筒部分の径方向内側の面」の一例である。

また、図５に示すように、製造装置２００は、上型部材２２０と、リフター２３０と、下型部材２４０とを備える。上型部材２２０は、パンチ部材２１０の径方向外側に配置されている。そして、上型部材２２０は、パンチ部材２１０とは別個に軸方向（上下方向）に沿って移動可能に構成されている。そして、図４に示すように、上型部材２２０は、ハイドロフォーミングを行う際に、上型部材２２０の下面２２１が凹部７４の底部７４ａから離間した状態で、かつ、上型部材２２０の面２２２と第１接続部分７０の外周面７１ｂとが回転軸線方向に接触するように配置される。面２２２は、下面２２１のＺ２方向側に連続した上型部材２２０の面である。なお、上型部材２２０は、特許請求の範囲の「型部材」の一例である。

図５に示すように、リフター２３０は、上面２３１（突出部２３２の上部）にシャフト２０を配置した状態（図１５参照）で、軸方向（上下方向）に移動可能に構成されている。そして、図９に示すように、リフター２３０の上面２３１には、Ｚ１方向側に突出する突出部２３２が設けられている。突出部２３２は、Ｚ１方向に先細り形状を有する。そして、図１０に示すように、製造装置２００は、突出部２３２をシャフト２０の第３部分６０の端面６３に押し込むことにより、端面６３に凹部６４を形成するように構成されている。そして、ハイドロフォーミングを行う際に、突出部２３２および凹部６４は、シール部材として機能する。

図５に示すように、下型部材２４０は、リフター２３０の径方向外側に配置され、リフター２３０とは別個に軸方向（上下方向）に移動可能に構成されている。また、下型部材２４０は、ハイドロフォーミングを行う際に、シャフト２０の第２接続部分８０の外周面８１に接触するように配置される。詳細には、下型部材２４０の軸方向に略直交する上面２４１は、ロータコア１０のＺ２方向側の端面１５に接触する。また、上面２４１に対して傾斜する傾斜面２４２は、第２接続部分８０の外周面８１に接触する。

［第１実施形態のロータの製造方法］
次に、図１、図３〜図５および図７〜図１５を参照して、第１実施形態によるロータ１００の製造方法を説明する。図１１には、ロータ１００の製造工程のフローチャートが示されている。

まず、ステップＳ１において、ロータコア１０が形成（準備）される。具体的には、順送プレス加工装置（図示せず）内において、帯状の電磁鋼板から、図１２に示すように、孔部１１ａを有する複数の円環状の電磁鋼板１１が打ち抜かれ、図１に示すように、複数の電磁鋼板１１が回転軸線方向に沿って積層される。これにより、環状（円筒形状）を有するロータコア１０が形成される。また、第１実施形態では、互いに同一の複数の電磁鋼板１１が積層されており、孔部１１ａの内周面１２が、回転軸線方向に沿って面一になる形状を有するように、ロータコア１０が形成される。

ステップＳ２において、シャフト２０が形成される。ここで、第１実施形態では、図１３に示すように、ロータコア１０に固定される部分である第１部分４０と、第１部分４０よりもＺ１方向側の部分であり、かつ、第１部分４０の外径Ｄ２１と異なる外径Ｄ１２を有する第２部分５０と、第３部分６０とを含む、シャフト２０が形成される。そして、第１実施形態では、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるように形成され、第１部分４０と第２部分５０とを接続する第１接続部分７０と、第１部分４０と第３部分６０とを接続する第２接続部分８０とを含む、シャフト２０が形成される。また、第２部分５０は、径方向の厚みがｔ１となるように形成される。また、第３部分６０は、径方向の厚みがｔ１よりも大きいｔ２となるように形成される。

また、図４に示すように、第１接続部分７０と第２部分５０との境界部分には、径方向に沿った断面において屈曲形状を有する屈曲部７３が形成される。また、屈曲部７３の外周面７１ａおよび外周面５１には、径方向内側に窪む凹部７４が形成される。たとえば、凹部７４は、径方向外側から切削加工されることにより形成される。

また、第２部分５０の端面５３に逃がし部５５が形成される。図１４に示すように、逃がし部５５は、後述する突出部２１２を端面５３に押し込む工程（Ｓ５）において、シャフト２０の材料を逃がすための空間として機能する。具体的には、逃がし部５５は、第２部分５０の端面５３のうちの径方向内側の端部５３ａに形成される。詳細には、逃がし部５５は、第２部分５０の端面５３と第２部分５０の径方向内側の内周面５２とに亘って、形成される。また、径方向に沿った断面において、逃がし部５５には、端面５３に対して傾斜するとともに、内周面５２に対して傾斜する傾斜面５５ｂが形成されている。そして、傾斜面５５ｂは、端面５３に対して傾斜角度は、θ１１である。傾斜角度θ１１は、パンチ部材２１０の傾斜面２１３の傾斜角度θ３よりも小さい。

また、逃がし部５５の径方向の幅Ｗ２の大きさは、逃がし部５５の軸方向の長さＬ１よりも小さい。幅Ｗ２は、径方向において、内周面５２と端部５３ａとの距離に対応する。また、軸方向の長さＬ２１は、軸方向において、端面５３と逃がし部５５の下方側の端部５５ｄとの距離に対応する。

ステップＳ３において、シャフト２０が孔部１１ａに挿入される。具体的には、図１５に示すように、まず、製造装置２００の下型部材２４０の上面２４１にロータコア１０が配置される。詳細には、上面２４１とロータコア１０の端面１４とが接触する。そして、ロータコア１０の孔部１１ａの上方（Ｚ１方向側）に、シャフト２０が配置され、ロータコア１０に対して、シャフト２０が下方（Ｚ２方向側）に移動されることにより、シャフト２０が孔部１１ａに挿入される。そして、シャフト２０の第１部分４０の外周面４１と、ロータコア１０の内周面１２とが径方向に対向した状態となる。そして、シャフト２０が、製造装置２００のリフター２３０の上面２３１に配置される。詳細には、シャフト２０の端面６３と、上面２３１の突出部２３２とが接触する。

ステップＳ４において、パンチ部材２１０および上型部材２２０がシャフト２０よりもＺ１方向側に配置される。詳細には、図１５に示すように、ロータコア１０およびシャフト２０よりも上方に、円筒形状を有する上型部材２２０および柱状のパンチ部材２１０が配置される。そして、図５に示すように、上型部材２２０およびパンチ部材２１０が共に、ロータコア１０およびシャフト２０に対して下方に移動され、上型部材２２０およびパンチ部材２１０がロータコア１０およびシャフト２０の近傍に配置される。

ステップＳ５において、パンチ部材２１０の突出部２１２が、第２部分５０の端面５３に押し込まれる。詳細には、図８に示すように、パンチ部材２１０の下面２１１からＺ２方向側に突出する突出部２１２を、第２部分５０の端面５３に押し込むことにより、第２部分５０に凹部５４が形成されるとともに、逃がし部５５にシャフト２０の材料が逃がされる。

詳細には、まず、上型部材２２０およびパンチ部材２１０が共に、ロータコア１０およびシャフト２０に対して下方に移動される。これにより、図４に示すように、上型部材２２０の下面２２１が第１接続部分７０の外周面７１ａおよび７１ｂに接触する。ここで、第１実施形態では、上型部材の下面２２１が凹部７４の底部７４ａから離間した状態で、かつ、上型部材２２０の下面２２１と第１接続部分７０の外周面７１ａとが軸方向に接触する。そして、図１０に示すように、リフター２３０の突出部２３２が第３部分６０の端面６３に押し込まれ、凹部６４が形成される。

そして、図８に示すように、パンチ部材２１０の突出部２１２が、第２部分５０の端面５３のうちの径方向中心Ｃ２よりも径方向内側の部分に押し込まれる。これにより、突出部２１２に対応する形状を有する凹部５４が、第２部分５０の端面５３に形成される。そして、凹部５４が形成される際に、突出部２１２の逃がし部５５側の側面である側面２１２ａにより、凹部５４となる部分のシャフト２０の材料（肉）が径方向内側に押圧されて移動する。これにより、逃がし部５５の傾斜面５５ｂが径方向内側に突出するように変形し、逃がし部５５が逃がし痕部５５ａとなる。

また、シャフト２０の材料が逃がし部５５に移動する（逃げる）ことにより、逃がし痕部５５ａの径方向内側の端面と、パンチ部材２１０の傾斜面２１３との間に、当接部２１４が形成される。これにより、シャフト２０の内部に対して、凹部５４および突出部２１２のシール構造と、当接部２１４のシール構造との２つのシール構造が形成される。

また、この工程では、径方向に沿った断面において、先端部２１２ｂが、側面２１２ａに連続するように弧状に形成されている突出部２１２が、端面５３に押し込まれる。これにより、形成される凹部５４の底部５４ｂは、弧状を有する。また、この工程では、図７に示すように、突出部２１２の突出高さｈ１の大きさよりも大きい径方向の幅Ｗ１１を有する根元部分２１２ｃが設けられた突出部２１２が端面５３に押し込まれる。これにより、図３に示すように、凹部５４の径方向の幅Ｗ１は、凹部５４の窪み深さｄ１よりも大きくなる。

ステップＳ６において、シャフト２０がロータコア１０に固定される。具体的には、孔部１１ａを有する複数の電磁鋼板１１が回転軸線方向に沿って積層された環状のロータコア１０の孔部１１ａの内周面１２に、シャフト２０が固定される。

第１実施形態では、図５に示すように、シャフト２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧Ｐによってシャフト２０を膨張させることにより、孔部１１ａの内周面１２に、第１部分４０を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト２０がロータコア１０に固定される。

ここで、凹部５４に突出部２１２が押し込まれていること、および、凹部６４に突出部２３２が押し込まれていることにより、シャフト２０の内部が密閉された状態で、シャフト２０の内部に流体Ｌが充填される。そして、第１実施形態では、凹部５４に突出部２１２が押し込まれていること、および、凹部６４に突出部２３２が押し込まれていることに加えて、逃がし痕部５５ａの表面５５ｃとパンチ部材２１０の傾斜面２１３とが当接して形成された当接部２１４により、シャフト２０の内部が密閉されている。

そして、流体Ｌの内圧が上昇されながら、パンチ部材２１０がＺ２方向に移動される。これにより、シャフト２０の内圧がＰとなる。内圧Ｐは、たとえば、高圧（数百ＭＰａ）であり、シャフト２０の第１部分４０を塑性変形可能な圧力であるとともに、ロータコア１０を弾性変形させる圧力である。言い換えると、内圧Ｐは、シャフト２０をロータコア１０に固定させることが可能な圧力である。これにより、第１部分４０の外径Ｄ２１が外径Ｄ１１に拡大される。そして、シャフト２０が径方向に膨張されることにより、孔部１１ａの内周面１２に、第１部分４０が圧接され、シャフト２０がロータコア１０に固定される。

また、この工程では、図４に示すように、上型部材２２０が凹部７４の底部７４ａから離間した状態で、かつ、上型部材２２０と第１接続部分７０の外周面７１ａおよび７１ｂの両方とが接触した状態で、シャフト２０がロータコア１０に固定される。

そして、第１部分４０がロータコア１０を径方向外側に押圧することにより、ロータコア１０も、径方向外側に向かって広がるように弾性変形し、第１部分４０が径方向外側に向かって広がるように塑性変形する。その後、シャフト２０の内部の流体Ｌが除去され、ロータコア１０が径方向内側に縮み、ロータコア１０が弾性変形する前の形状に戻る。そして、塑性変形した第１部分４０が、径方向内側に縮んだロータコア１０により圧接された状態（締り嵌めされた状態）になる。これにより、図１に示すように、シャフト２０がロータコア１０に固定された状態になる。

また、ハイドロフォーミングの後においても、第１部分４０の内周面４２が第２部分５０の内周面５２に対して凹形状を有する。すなわち、ハイドロフォーミングの後において、第１部分４０に凹部４３が形成されている。また、ロータ１００が使用される際に、シャフト２０の内部を軸方向に流される冷却用の流体（ＡＴＦ）が、凹部４３に溜まることにより、ロータコア１０に対する冷却性能が向上される。その後、ロータコア１０およびシャフト２０は、製造装置２００から取り外される。

ステップＳ７において、図１に示すように、軸受部材３１および３２がシャフト２０に配置される。具体的には、軸受部材３１が第２部分５０の外周面５１を取り囲むように配置され、軸受部材３２が第３部分６０の外周面６１を取り囲むように配置される。詳細には、第１接続部分７０の外周面７１ａに接触するように軸受部材３１が配置され、第２接続部分８０の外周面８１ａに接触するように軸受部材３２が配置される。これにより、ロータ１００が製造される。その後、ロータ１００の径方向外側にステータが配置されることにより、回転電機が製造される。

［第２実施形態によるロータの構造］
次に、図１６および図１７を参照して、第２実施形態によるロータ３００について説明する。第３部分６０の厚みｔ２が第２部分５０の厚みｔ１よりも大きいシャフト２０が設けられていた第１実施形態によるロータ１００と異なり、第２実施形態のロータ３００では、第３部分３６０の厚みｔ１２が第２部分５０の厚みｔ１と略同一のシャフト３２０が設けられている。なお、以下の説明では、上記第１実施形態と同一の構造および工程については、同じ符号（ステップ番号）を付し、その説明を省略する。

第２実施形態では、図１６に示すように、ロータ３００は、シャフト３２０を備える。シャフト３２０は、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分３６０と、第１接続部分７０と、第２接続部分３８０とを含む。第３部分３６０は、シャフト３２０のうちの第１部分４０よりもＺ２方向側の部分である。また、第２接続部分３８０は、第１部分４０と第３部分３６０とを接続する部分である。そして、第３部分３６０は、第２部分５０の厚みｔ１と略同一の径方向の厚みｔ１２を有する。

図１７に示すように、第３部分３６０のＺ２方向側の端面３６３のうちの径方向中心Ｃ３よりも径方向内側の部分に、凹部３６４が形成されている。また、端面３６３の径方向内側の端部３６３ａには、後述する逃がし部３６５にシャフト３２０の材料が移動する（逃げる）ことにより形成された逃がし痕部３６５ａが設けられている。なお、端面３６３は、特許請求の範囲の「第２端面」の一例である。

また、凹部３６４の構成は、第１実施形態による凹部５４を軸方向に反転させた構成と同一である。また、逃がし痕部３６５ａは、第１実施形態による逃がし痕部５５ａを軸方向に反転させた構成と同一である。また、第２接続部分３８０は、第１実施形態による第１接続部分７０を軸方向に反転させた構成と同一である。なお、第２実施形態によるロータ３００のその他の構成は、第１実施形態のロータ１００の構成と同一である。

［第２実施形態によるロータの製造装置］
次に、図１８を参照して、第２実施形態によるロータ３００の製造装置４００について説明する。第２実施形態による製造装置４００では、リフター４３０に、凹部３６４（図１７参照）を形成するための突出部４３２が設けられている。なお、突出部４３２は、特許請求の範囲の「下型突出部」の一例である。

第２実施形態による製造装置４００は、パンチ部材２１０（図５参照）と、上型部材２２０（図５参照）と、リフター４３０と、下型部材２４０（図５参照）とを備える。リフター４３０は、突出部４３２を含む。突出部４３２は、パンチ部材２１０の突出部２１２を軸方向に反転させた構造を有する。具体的には、突出部４３２には、径方向内側に傾斜面４３２ａが設けられているとともに、Ｚ１方向側の先端部４３２ｂが弧状を有するように形成されている。この突出部４３２が端面３６３に押し込まれることにより、凹部３６４に、傾斜面である内側面３６４ａと、弧状を有する底部３６４ｂとが形成される。なお、第２実施形態によるロータ３００の製造装置４００のその他の構成は、第１実施形態のロータ１００の製造装置２００の構成と同一である。

［第２実施形態によるロータの製造方法］
次に、図１６〜図１９を参照して、第２実施形態によるロータ３００の製造方法について説明する。第２実施形態による製造方法では、シャフト３２０の第２部分５０に逃がし部５５が形成されるとともに、シャフト３２０の第３部分３６０に逃がし部３５５が形成される（Ｓ１０２）。また、図１９には、第２実施形態による製造工程のフロー図が示されている。なお、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４およびＳ７については、第１実施形態によるロータ１００の製造方法と同一の製造工程が実施される。

第２実施形態によるロータ３００の製造方法では、ステップＳ１０２において、図１６に示すように、第２部分５０の厚みｔ１と略同一の厚みｔ１２を有する第３部分３６０を含む、シャフト３２０が形成される。

図１８に示すように、第２部分５０に逃がし部５５が形成されているとともに、第３部分３６０に逃がし部３６５が形成されたシャフト３２０が形成される。具体的には、第３部分３６０の端面３６３の径方向内側の端部３６３ａにおいて、端面３６３と第３部分３６０の内周面３６２とに亘る傾斜面３６５ｂが形成される。これにより、逃がし部５５を軸方向に反転させた形状を有する、逃がし部３６５が形成される。

ステップＳ１０５において、突出部２１２が第２部分５０の端面５３に押し込まれるとともに、突出部４３２が第３部分３６０の端面３６３に押し込まれる。これにより、第２部分５０に凹部５４（図３参照）が形成されるとともに、図１７に示すように、第３部分３６０に凹部３６４が形成される。そして、逃がし部５５にシャフト３２０の材料が逃がされるとともに、逃がし部３６５にシャフト３２０の材料が逃がされる。そして、逃がし痕部５５ａおよび逃がし痕部３６５ａが形成される。

ステップＳ１０６において、シャフト３２０がロータコア１０に固定される。具体的には、孔部１１ａを有する複数の電磁鋼板１１が回転軸線方向に沿って積層された環状のロータコア１０の孔部１１ａの内周面１２に、シャフト３２０が固定される。

第２実施形態においても、図５に示すように、第１実施形態と同様に、シャフト３２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧Ｐによってシャフト３２０を膨張させることにより、孔部１１ａの内周面１２に、第１部分４０を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト３２０がロータコア１０に固定される。

ここで、凹部５４に突出部２１２が押し込まれていること、および、凹部３６４に突出部４３２が押し込まれていることにより、シャフト３２０の内部が密閉された状態で、シャフト３２０の内部に流体Ｌが充填される。そして、流体Ｌの内圧が上昇されながら、パンチ部材２１０がＺ２方向に移動させる。これにより、シャフト３２０の内圧がＰとなる。これにより、シャフト３２０の第１部分４０が径方向に膨張されることにより、孔部１１ａの内周面１２に、第１部分４０が圧接され、シャフト３２０がロータコア１０に固定される。なお、第２実施形態のその他の製造方法は、第１実施形態の製造方法と同様である。

［上記第１および第２実施形態の効果］
上記第１および第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

上記第１および第２実施形態では、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に接続されているとともに第１端面（５３）に対して傾斜する傾斜面が設けられているか、または、回転軸線方向の他方側に窪む凹部が第１端面（５３）に設けられている、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）と、突出部（２１２）を第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込む工程（Ｓ６）と、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５）によりシャフト（２０、３２０）の内部が密閉された状態で、ハイドロフォーミングによって、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）とを備える。これにより、突出部（２１２）を第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込む際に、傾斜面（５５ｂ）側または凹部にシャフト（２０、３２０）の材料を逃がすことができる。このため、第２円筒部分（５０）に傾斜面（５５ｂ）または凹部を設けない場合と異なり、シャフト（２０、３２０）が突出部（２１２）を押し返す力を低減することができる。この結果、第２円筒部分（５０）にシールを形成するために必要なパンチ部材（２１０）の荷重を低減することができるので、第１円筒部分（４０）と第２円筒部分（５０）との接続部分（７０）の屈曲部（７３）に加わる荷重を低減することができる。これにより、第１円筒部分（４０）と第２円筒部分（５０）との接続部分（７０）の屈曲部（７３）の形状が変化してしまう（座屈してしまう）のを防止することができる。また、上記第１および第２実施形態では、第１端面（５３）に突出部（２１２）が押し込まれていることによりシャフト（２０、３２０）の内部が密閉されるので、シャフト（２０、３２０）の内部のシール性を向上させることができる。これらの結果、ハイドロフォーミングによって、外径（Ｄ１１、Ｄ１２）が互いに異なる円筒部分（４０、５０）を有するシャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する際に、シャフト（２０、３２０）の屈曲部（７３）が変形するのを防止しながら、シャフト（２０、３２０）の内部のシール性を向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）は、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）のうちの径方向内側の端部（５３ａ）に接続された傾斜面（５５ｂ）を形成するか、または、第１端面（５３）のうちの径方向内側の部分に凹部を形成する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）を含み、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）は、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）のうちの径方向中心（Ｃ２）よりも径方向内側の部分に、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）である。ここで、第２円筒部分の径方向外側には、他の部材（たとえば、軸受部材など）が配置される場合がある。この場合、第２円筒部分の径方向外側の部分は、比較的高い寸法精度が要求される。このため、第２円筒部分の端面の径方向外側の端部に傾斜面または凹部を設けた場合、第２部分の径方向外側の端部近傍では、突出部が端面に押し込まれることにより移動された（逃げてきた）材料によって、傾斜面または凹部近傍の部分に残留応力が生じると考えられる。この結果、第２円筒部分の径方向外側の部分に残留応力が生じることに起因して寸法が変化して、第２円筒部分の径方向外側の部分の寸法精度が低下することが考えられる。これに対して、上記第１および第２実施形態では、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）のうちの径方向内側の端部（５３ａ）接続された傾斜面（５５ｂ）を形成するか、または、第１端面（５３）のうちの径方向内側の部分に凹部を形成し、径方向中心（Ｃ２）よりも径方向内側の部分に突出部（２１２）を押し込むことにより、第２円筒部分（５０）の径方向外側の部分に残留応力が生じるのを防止することができる。この結果、第２円筒部分（５０）の径方向外側の部分の寸法精度が低下するのを防止しながら、シャフト（２０、３２０）の内部のシール性を向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）は、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）と第２円筒部分（５０）の径方向内側の内周面（５２）とに接続されている傾斜面（５５ｂ）を形成する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）を含む。このように構成すれば、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）と第２円筒部分（５０）の径方向内側の内周面（５２）とに亘って削るように加工することにより形成することができる。この結果、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に軸方向に掘り下げるように溝部（Ｖノッチ）を形成する場合と異なり、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）の径方向内側の端部（５３ａ）に、材料を逃がすための部分（５５）を容易に形成することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）は、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に対して傾斜する傾斜面（５５ｂ）を有するシャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）である。このように構成すれば、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）と第２円筒部分（５０）の径方向内側の内周面（５２）とに亘って面取り加工するように加工することにより、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に対して傾斜する傾斜面（５５ｂ）を有する逃がし部（５５）を形成することができるので、比較的複雑な加工が不要な分、逃がし部（５５）を容易に形成することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）は、傾斜面（５５ｂ）または凹部側の側面（２１２ａ）が傾斜している突出部（２１２）を、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）である。このように構成すれば、突出部（２１２）を第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込むことにより、突出部（２１２）の側面（２１２ａ）よってシャフト（２０、３２０）の材料が傾斜面（５５ｂ）または凹部側に押し出されるので、シャフト（２０、３２０）の材料を傾斜面（５５ｂ）側または凹部に容易に逃がすことができる。この結果、シールを形成するために必要な荷重をより一層低減することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）は、径方向に沿った断面において、回転軸線方向の他方側の先端部（２１２ｂ）が、傾斜面（５５ｂ）または凹部側の側面（２１２ａ）に連続するように弧状に形成された突出部（２１２）を、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）である。このように構成すれば、先端部（２１２ｂ）が弧状を有さずに尖っている場合に比べて、先端部（２１２ｂ）に荷重が集中するのを防止することができるので、パンチ部材（２１０）の突出部（２１２）の機械的強度を向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）は、突出部（２１２）の突出高さ（ｈ１）の大きさよりも大きい径方向の幅（Ｗ１１）を有する根元部分（２１２ｃ）が設けられた突出部（２１２）を、第２円筒部分（５０）の第１端面（５３）に押し込む工程（Ｓ５、Ｓ１０５）である。このように構成すれば、根元部分の幅が突出部の突出高さの大きさよりも小さい場合に比べて、突出部（２１２）の機械的強度を向上させることができる。この結果、突出部（２１２）の機械的強度をより一層向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）は、突出部（２１２）が第１端面（５３）に押し込まれていることに加えて、第２円筒部分（５０）の径方向内側の面（５５ｃ）とパンチ部材（２１０）とが当接したシール用当接部（２１４）を形成することにより、シャフト（２０、３２０）の内部が密閉された状態で、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）である。このように構成すれば、突出部（２１２）のみならず、シール用当接部（２１４）によってもシャフト（２０、３２０）の内部を密閉することができるので、ハイドロフォーミングを行う際のシャフト（２０、３２０）の内部のシール性をより一層向上させることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）は、回転軸線方向に対して交差するように延びるように形成され、第１円筒部分（４０）と第２円筒部分（５０）とを接続する接続部分（７０）と、接続部分（７０）と第２円筒部分（５０）との境界部分に設けられ、径方向に沿った断面において屈曲形状を有する屈曲部（７３）とを含む、シャフト（２０、３２０）を準備する工程（Ｓ２、Ｓ１０２）であり、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）に先立って、シャフト（２０、３２０）の屈曲部（７３）の外周面（５１、７１ａ）に、径方向内側に窪む屈曲部窪み（７４）を設ける工程（Ｓ２、Ｓ１０２）をさらに備え、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）は、パンチ部材（２１０）とは異なる型部材（２２０）が屈曲部窪み（７４）の底部（７４ａ）から離間した状態で、かつ、型部材（２２０）と接続部分（７０）とが回転軸線方向に接触した状態で、シャフト（２０、３２０）をロータコア（１０）に固定する工程（Ｓ６）である。ここで、型部材がシャフトに向かって移動された際に、型部材が接続部分よりも先に屈曲部に当接した場合、接続部分を第１円筒部分に対して折り曲げる（座屈させる）ように、シャフトに荷重が加わることが考えられる。このため、型部材が屈曲部に当接することに起因して、シャフトが変形する場合があると考えられる。これに対して、上記第１および第２実施形態では、型部材（２２０）が屈曲部窪み（７４）の底部（７４ａ）から離間した状態で、かつ、型部材（２２０）と接続部分（７０）とが回転軸線方向に接触した状態で、シャフト（２０、３２０）がロータコア（１０）に固定されるので、型部材（２２０）が屈曲部（７３）に当接することに起因して、シャフト（２０、３２０）が変形する（接続部分（７０）が座屈する）のを防止することができる。

また、上記第２実施形態では、シャフト（３２０）を準備する工程（Ｓ１０２）は、第２円筒部分（５０）の上方側の第１端面（５３）に傾斜面（５５ｂ）または凹部を形成するとともに、シャフト（３２０）の下方側の端面である第２端面（３６３）に下方側傾斜面（３５５ｂ）または下方側凹部を形成する工程（Ｓ１０２）であり、突出部（２１２）を押し込む工程（Ｓ１０５）は、パンチ部材（２１０）の突出部（２１２）を第２円筒部分（５０）の上方側の第１端面（５３）に押し込むとともに、シャフト（３２０）よりも下方側に配置された下型部材（４３０）から上方に突出する下型突出部（４３２）を、第２端面（３６３）に上方に押し込む工程（Ｓ１０５）である。このように構成すれば、第２円筒部分（５０）が変形するのを防止することができるとともに、シャフト（３２０）のうちの下方側の部分（３８０）が、下型部材（４３０）により押圧されることによって変形するのを防止することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

（第１〜第３変形例）
たとえば、上記第１および第２実施形態では、第２部分の端面の径方向内側の端部に、逃がし部（傾斜面）を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２０に示す第１変形例のシャフト５２０のように、第２部分５５０の端面５５３の径方向中心Ｃ４よりも径方向外側に逃がし部５５５が設けられていてもよい。この場合、第２部分５５０の端面５５３の径方向中心Ｃ４よりも径方向外側の部分に、パンチ部材６１０の突出部６１２が押し込まれることにより、凹部が形成される。また、図２１に示す第２変形例のシャフト７２０のように、径方向内側の端面７５３の端部７５３ａよりも、端面７５３の径方向中心Ｃ５側に、逃がし部として機能する凹部７５５を配置してもよい。また、図２２に示す第３変形例のシャフト８２０のように、逃がし部として機能する凹部８５５を、端面５３に対して直交する面８５５ａと端面５３に平行な面８５５ｂとにより構成してもよい。

（その他の変形例）
また、上記第１および第２実施形態では、シャフトを形成（準備）する工程において、第１部分、第２部分および第３部分を形成した後に、シャフトに逃がし部（傾斜面）を形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、第１部分、第２部分および第３部分が形成される前に、シャフトを構成する部材に逃がし部（傾斜面または凹部）を形成してもよいし、第１部分、第２部分および第３部分を形成する際に逃がし部（傾斜面または凹部）を形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ステップＳ２および１０２において、第１部分の外径が第２部分の外径よりも大きいシャフトを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１部分の外径が第２部分の外径よりも小さいシャフトを形成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、突出部の逃がし部側の側面のみが傾斜面として形成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突出部の径方向両側の面が傾斜面として形成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、突出部の根元部分の径方向の幅の大きさを、突出部の突出高さの大きさよりも大きく構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突出部の機械的強度が十分確保されている場合には、突出部の根元部分の径方向の幅の大きさを、突出部の突出高さの大きさ以下に構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第２部分の端面の凹部にパンチ部材が押し込まれていることに加えて、逃がし部の表面とパンチ部材の傾斜面とが当接した当接部により、シャフトの内部を密閉する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２部分の端面の凹部にパンチ部材が押し込まれていることにより、シャフトの内部を十分密閉することが可能であれば、第２部分の端面の凹部にパンチ部材が押し込まれていることのみにより、シャフトの内部を密閉してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、屈曲部に凹部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上型部材に屈曲部との当接を回避するための回避部（凹部）を設けてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第２部分および第３部分に軸受部材を配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２部分にレゾルバを配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、シャフトの内部をＡＴＦが通過可能に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、シャフトの内部に別部材を配置してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ロータコアの孔部の内周面が軸方向に沿って面一になる形状を有するように、ロータコアを形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータコアの孔部の内周面に凹凸形状（キー）が形成されていてもよい。

また、上記第２実施形態では、下方側の逃がし部を形成するため、傾斜面を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、端面から上方に窪む凹部により逃がし部を形成してもよい。

１０ ロータコア １１ａ 孔部
１２ 内周面 ２０、３２０、５２０、７２０ ８２０ シャフト
４０ 第１部分（第１円筒部分） ５０、５５０ 第２部分（第２円筒部分）
５２ 内周面（第２円筒部分の内周面） ５３、５５３、７５３ 端面（第１端面）
５３ａ 端部（径方向内側の端部） ５５ｂ、３５５ｂ 傾斜面
５５ｃ 表面（第２円筒部分の径方向内側の面） ７０ 第１接続部分（接続部分）
７３ 屈曲部 ７４ 凹部（屈曲部窪み部）
７４ａ 底部（凹部の底部） １００、３００ ロータ
２００、４００ 製造装置（ロータの製造装置） ２１０、６１０ パンチ部材
２１２、６１２ 突出部 ２１２ａ 側面（突出部の傾斜面）
２１２ｂ 先端部 ２１２ｃ 根元部分
２１４ 当接部（シール用当接部） ２２０ 上型部材（型部材）
３６３ 端面（第２端面） ４３０ リフター（下型部材）
４３２ 突出部（下型突出部） ８５５ 凹部

Claims (9)

1. シャフト挿入孔を有する環状のロータコアの前記シャフト挿入孔の内周面に、円筒形状を有するシャフトが固定される、ロータの製造方法であって、
   前記ロータコアに固定される部分である第１円筒部分と、前記第１円筒部分の外径と異なる外径を有するとともに前記第１円筒部分よりも回転軸線方向の一方側の部分である第２円筒部分とを含み、前記第２円筒部分の前記回転軸線方向の一方側の端面である第１端面に接続されているとともに前記第１端面に対して傾斜する傾斜面が設けられているか、または、前記回転軸線方向の他方側に窪む凹部が前記第１端面に設けられている、前記シャフトを準備する工程と、
   前記シャフトを前記シャフト挿入孔に挿入する工程と、
   前記シャフトを挿入する工程の後に、パンチ部材を前記シャフトよりも前記回転軸線方向の一方側に配置する工程と、
   前記パンチ部材を配置する工程の後、前記パンチ部材の前記回転軸線方向の他方側の面から前記回転軸線方向の他方側に突出する突出部を、前記第２円筒部分の前記第１端面に押し込む工程と、
   前記突出部を押し込む工程により前記シャフトの内部が密閉された状態で、前記シャフトの内部に流体を充填させるとともに前記流体による内圧によって前記シャフトを膨張させることにより、前記シャフト挿入孔の内周面に、前記第１円筒部分を圧接させるハイドロフォーミングによって、前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程と、を備える、ロータの製造方法。
2. 前記シャフトを準備する工程は、前記第２円筒部分の前記第１端面のうちの径方向内側の端部に接続された前記傾斜面を形成するか、または、前記第１端面のうちの径方向内側の部分に凹部を形成する工程を含み、
   前記突出部を押し込む工程は、前記第２円筒部分の前記第１端面のうちの径方向中心よりも径方向内側の部分に、前記突出部を押し込む工程である、請求項１に記載のロータの製造方法。
3. 前記シャフトを準備する工程は、前記第２円筒部分の前記第１端面と前記第２円筒部分の径方向内側の内周面とに接続されている前記傾斜面を形成する工程を含む、請求項２に記載のロータの製造方法。
4. 前記突出部を押し込む工程は、前記傾斜面または前記凹部側の側面が傾斜している前記突出部を、前記第２円筒部分の前記第１端面に押し込む工程である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
5. 前記突出部を押し込む工程は、径方向に沿った断面において、前記回転軸線方向の他方側の先端部が、前記傾斜面または前記凹部側の側面に連続するように弧状に形成された前記突出部を、前記第２円筒部分の前記第１端面に押し込む工程である、請求項４に記載のロータの製造方法。
6. 前記突出部を押し込む工程は、前記突出部の突出高さの大きさよりも大きい径方向の幅を有する根元部分が設けられた前記突出部を、前記第２円筒部分の前記第１端面に押し込む工程である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
7. 前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程は、前記突出部が前記第１端面に押し込まれていることに加えて、前記第２円筒部分の径方向内側の面と前記パンチ部材とが当接したシール用当接部を形成することにより、前記シャフトの内部が密閉された状態で、前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程である、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
8. 前記シャフトを準備する工程は、前記回転軸線方向に対して交差するように延びるように形成され、前記第１円筒部分と前記第２円筒部分とを接続する接続部分と、前記接続部分と前記第２円筒部分との境界部分に設けられ、径方向に沿った断面において屈曲形状を有する屈曲部とを含む、前記シャフトを準備する工程であり、
   前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程に先立って、前記シャフトの前記屈曲部の外周面に、径方向内側に窪む屈曲部窪み部を設ける工程をさらに備え、
   前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程は、前記パンチ部材とは異なる型部材が前記屈曲部窪み部の底部から離間した状態で、かつ、前記型部材と前記接続部分とが前記回転軸線方向に接触した状態で、前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のロータの製造方法。
9. 前記シャフトを準備する工程は、前記第２円筒部分の上方側の前記第１端面に前記傾斜面または前記凹部を形成するとともに、前記シャフトの下方側の端面である第２端面に下方側傾斜面または下方側凹部を形成する工程であり、
   前記突出部を押し込む工程は、前記パンチ部材の前記突出部を前記第２円筒部分の上方側の前記第１端面に押し込むとともに、前記シャフトよりも下方側に配置された下型部材から上方に突出する下型突出部を、前記第２端面に上方に押し込む工程である、請求項１〜８のいずれか１項に記載のロータの製造方法。

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