JP2021083189A - ロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトの回転時に支持される部分が変形することに起因してロータの回転精度が低下してしまうのを防止しながら、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定することが可能なロータの製造方法を提供する。【解決手段】このロータの製造方法は、シャフト挿入孔１３を有する環状のロータコア１０と、第１筒状部分２１および回転時に支持される第２筒状部分２２を有する筒状のシャフト２０と、を準備する準備工程（Ｓ１）と、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに第１筒状部分２１の外周面の２１ｄの少なくとも一部を圧接させて、シャフト２０をロータコア１０に固定するロータコア固定工程（Ｓ３）と、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分２２の仕上げ加工を行う仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ロータの製造方法に関する。

従来、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定する工程を備え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（シャフト）と、回転軸が挿入された積層鉄心（ロータコア）と、を備えるモータ用の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、回転軸の軸方向の一方側および他方側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、回転軸の内部全体に液体を注入して内圧を高めるハイドロフォーミング法によって、回転軸を膨張（塑性変形）させることにより、積層鉄心の内周面に回転軸の外周面の少なくとも一部を圧接させて、回転軸が積層鉄心に対して固定される。

また、従来、ハイドロフォーミング法が行われる際に、素材管（シャフト）内の加圧用の液体が外部に漏れないように素材管の端部に形成された開口部をシールする方法が知られている（たとえば、特許文献２参照）。

上記特許文献２に記載の方法では、素材管の軸方向の端部に管端封止部材（シール部材）を配置した状態で、管端封止部材により素材管の軸方向の端部を加圧して、素材管の軸方向の端部が塑性変形される。これにより、素材管の軸方向の端部と管端封止部材との間の隙間が埋まり、素材管の開口部がシールされる。

特開２００１−２６８８５８号公報 特開２０１３−１５８８０２号公報

ここで、ロータでは、一般的に、シャフトは回転時に軸受部材等の支持部材により支持される部分を含む。たとえば、上記特許文献１に記載のロータでは、回転時に軸受部材等の支持部材により支持される部分は、シャフトのうちのロータコアから露出する部分（ロータコアの回転軸線方向の一方側および他方側）に位置する。しかしながら、上記特許文献１に記載のロータの製造方法では、シャフトの内部全体に液体を注入して内圧を高めるハイドロフォーミング法が行われるので、回転時に支持される部分も変形してしまうと考えられる。

また、ハイドロフォーミング法が行われる際に、シャフト内の加圧用の液体が外部に漏れないように、上記特許文献１のロータの製造方法に、上記特許文献２に記載されている素材管の端部に形成された開口部をシールする方法を適用することが考えられる。この場合、ハイドロフォーミング法が行われる際には、シャフト内の加圧用の液体が外部に漏れないように、シャフトの回転軸線方向の一方側および他方側の端部（回転時に支持される部分の近傍）がシール部材により加圧（押圧）されて塑性変形される。

上記のように、回転時に支持される部分が変形した場合、回転時に支持される部分に配置される軸受部材等の支持部材に対する回転時に支持される部分の組付け精度が低下するので、ロータの回転精度が低下してしまう。このため、従来のロータの製造方法では、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定する際に、シャフトの回転時に支持される部分が変形することに起因してロータの回転精度が低下してしまうという問題点がある。

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、シャフトの回転時に支持される部分が変形することに起因してロータの回転精度が低下してしまうのを防止しながら、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定す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と、第１筒状部分および第１筒状部分よりもロータコアの回転軸線方向の一方側および他方側に設けられ回転時に支持される第２筒状部分を有し、シャフト挿入孔に挿入された状態でロータコアに固定されている筒状のシャフトと、を備えるロータの製造方法であって、ロータコアとシャフトとを準備する準備工程と、シャフトをシャフト挿入孔に挿入する挿入工程と、挿入工程の後に、シャフトの内部が密閉された状態で、シャフトの内部に液体を充填させるとともに液体を加圧することによってロータコアの径方向に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筒状部分の外周面の少なくとも一部を圧接させて、シャフトをロータコアに固定するロータコア固定工程と、ロータコア固定工程において変形した第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程と、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、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの第１筒状部分の外周面の少なくとも一部を圧接させて、シャフトをロータコアに固定するロータコア固定工程において変形した第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程を行う。これにより、ロータコア固定工程において、第２筒状部分が変形した場合でも、ロータコア固定工程の後に、第２筒状部分の仕上げ加工を行うことによって、変形した第２筒状部分の形状が所望の寸法となるように成形されるので、回転時に第２筒状部分を支持する部材に対する第２筒状部分の組付け精度が低下するのを防止することができる。その結果、シャフトの回転時に支持される部分（第２筒状部分）が変形することに起因してロータの回転精度が低下してしまうのを防止しながら、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの（第１筒状部分の）外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定することができる。

本発明によれば、上記のように、シャフトの回転時に支持される部分が変形することに起因してロータの回転精度が低下してしまうのを防止しながら、ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させてシャフトをロータコアに固定することができる。

第１実施形態によるロータを備える回転電機の平面図である。 図１の５００−５００線に沿った断面図である。 図２の６００−６００線に沿った断面図である。 第１実施形態によるロータの回転時における冷却用オイルの流れ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およびシャフトを準備する準備工程を説明するための図である。 第１実施形態によるシャフトをシャフト挿入孔に挿入する挿入工程を説明するための図である。 第１実施形態によるシャフトをロータコアに固定するロータコア固定工程におけるハイドロフォーミング成型機を説明するための図である。 第１実施形態によるシャフトをロータコアに固定するロータコア固定工程におけるシャフトへの圧力を説明するための図である。 第１実施形態によるシャフトをロータコアに固定するロータコア固定工程におけるシャフトの変形を説明するための図である。 第１実施形態による第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程を説明するための図である。 第１実施形態による第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程後のシャフトの状態を説明するための図である。 第１実施形態による第１筒状部分にオイル排出孔を形成する孔部形成工程を説明するための図である。 図１３の７００−７００線に沿った断面図である。 第１実施形態によるオイル排出孔の周辺を洗浄する洗浄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コアに磁石を配置する磁石配置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コアに磁石を配置する磁石配置工程を説明するための別の図である。 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２実施形態による第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程を説明するための図である。 第２実施形態による第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程後のシャフトの状態を説明するための図である。 第２実施形態による第２筒状部分およびオイル排出孔の周辺を洗浄する洗浄工程を説明するための図である。

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］
（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。なお、以下の説明では、ロータ１００が備えるロータコア１０（図１参照）の回転軸線方向、径方向および周方向を、それぞれ、Ｚ方向、Ｒ方向およびＣ方向とする。また、回転軸線方向（Ｚ方向）の一方側および他方側を、それぞれ、Ｚ１側およびＺ２側とする。また、径方向（Ｒ方向）の内側（一方側）および外側（他方側）を、それぞれ、Ｒ１側およびＲ２側とする。

図１に示すように、ロータ１００は、ステータ１１０と共に、回転電機１２０の一部を構成する。回転電機１２０は、たとえば、モータ、ジェネレータ、または、モータ兼ジェネレータである。ステータ１１０は、ロータ１００のＲ２側に、ステータ１１０の内周面１１０ａとロータ１００の外周面１００ａとがＲ方向に対向するように配置されている。すなわち、ロータ１００は、インナーロータ型の回転電機１２０の一部を構成する。

ステータ１１０は、ステータコア１１１と、コイル１１２と、を備えている。ステータコア１１１は、円環状のバックヨーク１１３と、バックヨーク１１３からＲ１側に突出する複数のティース１１４と、Ｃ方向に隣り合うティース１１４同士の間に形成される複数のスロット１１５と、を含む。コイル１１２は、ステータコア１１１に巻回されるように、複数のスロット１１５内に配置されている。また、図２に示すように、コイル１１２は、複数のスロット１１５からＺ１側およびＺ２側に突出したコイルエンド部１１２ａ（図２参照）を含む。

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３０と、を備えている。ロータコア１０、シャフト２０および軸受部材３０は、Ｚ方向から見て、各々、中心軸が回転軸線Ａと一致する円環形状を有する。

図２に示すように、ロータコア１０は、ロータコア本体部１１と、磁石１２と、を備えている。ロータコア１０は、Ｒ方向から見て、ステータコア１１１とオーバラップするように配置されている。ロータコア本体部１１は、複数の電磁鋼板１１ａがロータコア１０のＺ方向に積層されることにより形成されている。電磁鋼板１１ａは、たとえば、珪素鋼により構成されている。ロータコア本体部１１の中央部（Ｒ１側）には、ロータコア本体部１１をＺ方向に貫通するように、シャフト挿入孔１３が形成されている。シャフト挿入孔１３は、直径Ｄ３を有する。また、ロータコア本体部１１の外縁部（Ｒ２側）には、Ｚ方向に延びるように、磁石配置孔１４が形成されている。磁石１２は、磁石配置孔１４の内部において、熱硬化性樹脂１５によりロータコア本体部１１に固定されている。図３に示すように、磁石配置孔１４は、環状に並ぶように複数形成されている。

図２に示すように、シャフト２０は、円筒形状（中空形状）を有しており、Ｚ方向に延びるように形成されている。シャフト２０は、たとえば、炭素鋼により構成されている。シャフト２０は、シャフト２０の外周面２０ａとシャフト挿入孔１３の内周面１３ａとが対向するように、ロータコア１０のシャフト挿入孔１３に挿通（挿入）されている。そして、シャフト２０は、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに固定されている。すなわち、シャフト２０は、シャフト挿入孔１３に挿通（挿入）された状態でロータコア１０に固定され、ロータコア１０の回転軸として機能する。

第１実施形態では、シャフト２０は、シャフト２０の内部２０ｂが密閉された状態で、シャフト２０の内部２０ｂに液体５１を充填させるとともに液体５１を加圧することによってシャフト２０をＲ方向に膨張させることにより、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに第１筒状部分２１の外周面２１ｄの少なくとも一部を圧接させて（すなわち、ハイドロフォーミングによって）、ロータコア１０に固定されている。具体的には、シャフト２０は、第１筒状部分２１と、第２筒状部分２２と、を含む。第１筒状部分２１は、直径Ｄ１を有する。直径Ｄ１は、シャフト挿入孔１３の直径Ｄ３と略等しい。第１筒状部分２１の少なくとも一部（部分２１ａ）は、ハイドロフォーミングによって、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接されている。すなわち、第１筒状部分２１は、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接されている部分２１ａと、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接されていない部分２１ｂと、を含む。第２筒状部分２２は、第１筒状部分２１よりもロータコア１０のＺ１側およびＺ２側に設けられている。第２筒状部分２２は、第１筒状部分２１の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有する。これにより、第１筒状部分２１の外周面２１ｄと第２筒状部分２２の外周面２２ａとの間には、段差部２３が形成されている。第２筒状部分２２は、軸受部材３０が配置される（直径Ｄ２を有する）軸受部分２２ｂを含む。そして、第２筒状部分２２の軸受部分２２ｂには、軸受部材３０が配置されている。すなわち、第２筒状部分２２は、シャフト２０の回転時に軸受部材３０により支持される。なお、軸受部分２２ｂは、特許請求の範囲の「小径部分」の一例である。

軸受部材３０は、第２筒状部分２２の外周面２２ａに接触するとともに、第２筒状部分２２の外周面２２ａをＲ２側からＣ方向に取り囲むように、第２筒状部分２２の軸受部分２２ｂに配置されている。そして、軸受部材３０は、シャフト２０およびロータコア１０を、回転軸線Ａを中心軸として回転可能に支持している。なお、ロータ１００では、軸受部材３０は、段差部２３のＺ方向と直交する面２３ａと接触している。

ここで、ロータ１００では、シャフト２０には、オイル排出孔２０ｃが形成されている。具体的には、第１筒状部分２１のシャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接されていない部分２１ｂ（Ｒ２側から見て、シャフト２０のロータコア１０のＺ方向の端面１０ａから突出して露出する部分）には、部分２１ｂにおいて第１筒状部分２１の内周面２１ｃに対して直交する方向（Ｒ方向）に沿ってオイル排出孔２０ｃが形成されている。オイル排出孔２０ｃは、シャフト２０の内部２０ｂを流通する冷却用オイル４１をシャフト２０の外部にＲ方向に沿って排出させることによってコイル１１２のコイルエンド部１１２ａを冷却するための貫通孔である。すなわち、オイル排出孔２０ｃは、コイルエンド部１１２ａの冷却用の液体（冷却用オイル４１）をシャフト２０の外部に排出させるための貫通孔である。冷却用オイル４１は、たとえば、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ）である。

図３に示すように、オイル排出孔２０ｃは、Ｚ１側の部分２１ｂと、Ｚ２側の部分２１ｂとに、それぞれ、複数形成されている。ロータ１００では、オイル排出孔２０ｃは、Ｃ方向において、磁石配置孔１４とは異なる位置に形成されている。

図４に示すように、回転電機１２０が使用される際には、シャフト２０の内部２０ｂに冷却用オイル４１を供給するためのオイル供給部４２が配置された状態で、ロータ１００が、回転軸線Ａを中心軸として、ステータ１１０に対して回転する。そして、オイル供給部４２によりシャフト２０の内部２０ｂに供給された冷却用オイル４１は、第１筒状部分２１の内周面２１ｃを伝って流れる。第１筒状部分２１は、ロータコア１０（のシャフト挿入孔１３の内周面１３ａ）に圧接されているので、冷却用オイル４１が第１筒状部分２１の内周面２１ｃを伝って流れることにより、第１筒状部分２１を介して、ロータコア１０が冷却される。そして、第１筒状部分２１の内周面２１ｃを伝って流れた冷却用オイル４１がオイル排出孔２０ｃに到達すると、ロータ１００の回転による遠心力により、冷却用オイル４１がオイル排出孔２０ｃからシャフト２０の外部にＲ方向に沿って排出される。そして、シャフト２０の外部にＲ方向に沿って排出された冷却用オイル４１がコイル１１２のコイルエンド部１１２ａに到達して、コイル１１２のコイルエンド部１１２ａが冷却される。

（ロータの製造方法）
次に、図５〜図１７を参照して、第１実施形態によるロータ１００の製造方法について説明する。なお、図５には、ロータ１００の製造工程に関するフロー図を示している。

まず、ステップＳ１において、ロータコア１０とシャフト２０とが準備される（準備工程）。具体的には、図６に示すように、内径Ｄ３１を有するとともにＣ方向に並ぶように磁石配置孔１４が形成された円環形状の電磁鋼板１１ａがＺ方向に沿って積層されることによって、内径Ｄ３１を有するシャフト挿入孔１３と、複数の磁石配置孔１４と、を含む環状（円環形状）のロータコア１０が準備される。また、直径Ｄ１１を有する円筒形状のパイプ部材（図示しない）のＺ１側Ｚ２側が絞り加工されるによって、直径Ｄ１１を有する第１筒状部分２１と、直径Ｄ２１を有する第２筒状部分２２、とを含む筒状（円筒形状）のシャフト２０が準備される。

次に、ステップＳ２において、シャフト２０がシャフト挿入孔１３に挿入される（挿入工程）。具体的には、図７に示すように、ロータコア１０の中心軸とシャフト２０の中心軸とが一致した状態で、成型機（図示しない）に固定されたロータコア１０に対してシャフト２０がＺ方向に移動されることによって、ロータコア１０のシャフト挿入孔１３にシャフト２０が挿入される。

次に、ステップＳ３において、シャフト２０がロータコア１０に固定される（ロータコア固定工程）。詳細には、図８〜図１０に示すように、シャフト２０の内部２０ｂが密閉された状態で、シャフト２０の内部２０ｂに液体５１を充填させるとともに液体５１を加圧することによってシャフト２０を膨張させることにより、シャフト２０をＲ方向に膨張させることにより、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに第１筒状部分２１の少なくとも一部（部分２１ａ（図２参照））を圧接させて（すなわち、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。

具体的には、図８に示すように、シール部材５２ａと液体供給部５２ｂと押圧部５２ｃとを備えたハイドロフォーミング成型機５２が、ロータ１００に対して配置される。シール部材５２ａは、シャフト２０の開口部２０ｄを塞ぐように、シャフト２０に対して配置される。また、押圧部５２ｃは、ロータコア１０の端面１０ａおよび第２筒状部分２２の段差部２３の面２３ａと接触するように配置される。そして、シール部材５２ａによりシャフト２０の開口部２０ｄが押圧されることによってシャフト２０の内部２０ｂがシール部材５２ａにより密閉された状態で、液体供給部５２ｂにより、シャフト２０の内部２０ｂに液体５１が注入される。そして、図９に示すように、シール部材５２ａによりシャフト２０の内部２０ｂが密閉されるとともに、押圧部５２ｃにより、ロータコア１０の端面１０ａがＺ方向に押圧された状態で、シャフト２０の内部２０ｂに注入された液体５１が加圧されることによって、液体５１の内圧（たとえば約２００ＭＰａ）によりシャフト２０が膨張する。これにより、膨張した第１筒状部分２１の一部（部分２１ａ）が、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接される。なお、ロータコア固定工程（Ｓ３）が行われた後、ハイドロフォーミング成型機５２は、ロータ１００から取り除かれる。

ここで、ハイドロフォーミングによって、シャフト挿入孔１３の内周面１３ａに圧接される第１筒状部分２１だけでなく、第２筒状部分２２も膨張する。また、上述したように、ハイドロフォーミングを行う際に、シャフト２０の内部２０ｂを密閉するために、シール部材５２ａによりシャフト２０の開口部２０ｄ（第２筒状部分２２のＺ方向の端部）が押圧されるので、第２筒状部分２２に対して、シール部材５２ａの荷重が掛かる。なお、シール部材５２ａの荷重は、径方向（Ｒ方向）の外側（Ｒ２側）かつ回転軸線方向（Ｚ方向）の内側（開口部２０ｄとは反対側）に掛かる。このため、図１１に示すように、第２筒状部分２２は、ロータコア固定工程（Ｓ３）において、シール部材５２ａによる押圧と液体による加圧との少なくとも一方によって変形する。すなわち、第２筒状部分２２は、ハイドロフォーミングを行う前の直径Ｄ２１（図７参照）よりも大きい直径Ｄ２２（第２筒状部分２２の直径のＺ方向における平均値）を有するとともに、開口部２０ｄ側の直径Ｄ２２ｂが開口部２０ｄとは反対側の直径Ｄ２２ａよりも相対的に大きな状態に変形する。なお、図９に示すように、ハイドロフォーミングを行う際には、第２筒状部分２２の径方向（Ｒ方向）の外側（Ｒ２側）に、ハイドロフォーミングによる変形分を見込んだ金型隙Ｇが設けられた状態で、押圧部５２ｃが配置される。しかしながら、ハイドロフォーミングの高圧により、押圧部５２ｃも弾性変形するので、第２筒状部分２２の所望の寸法（直径Ｄ２（図２参照））に対する変寸（変形寸法）をゼロとすることは難しい。

次に、ステップＳ４において、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分２２の仕上げ加工が行われる（仕上げ工程）。すなわち、仕上げ工程（Ｓ４）において、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分２２の軸受部分２２ｂの仕上げ加工が行われる。

なお、第１実施形態では、仕上げ工程（Ｓ４）は、第２筒状部分２２を塑性変形させる塑性加工により行われる。具体的には、図１１に示すように、塑性加工により、第２筒状部分２２が外周側（Ｒ２側）から押圧される。塑性加工として、たとえば、転造が用いられる。そして、図１２に示すように、塑性加工により、第２筒状部分２２が直径Ｄ２を有する状態に成形される。

次に、ステップＳ５において、オイル排出孔２０ｃが第１筒状部分２１に形成される（孔部形成工程）。具体的には、図１３および図１４に示すように、Ｃ方向において、磁石配置孔１４に対応する位置に、磁石配置孔１４を塞ぐための塞ぎ部材６１が配置される。そして、Ｃ方向における塞ぎ部材６１が配置されていない部分に、オイル排出孔２０ｃを形成するための孔開け工具６２（たとえば、ドリル）が配置される。そして、孔開け工具６２によって、Ｒ２側から、第１筒状部分２１にオイル排出孔２０ｃが形成される。したがって、オイル排出孔２０ｃは、Ｃ方向において、磁石配置孔１４とは異なる位置に形成される。

次に、ステップＳ６において、オイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される（洗浄工程）。具体的には、図１５に示すように、孔部形成工程（Ｓ５）と同様に、塞ぎ部材６１により、ロータコア１０の磁石配置孔１４を塞いだ状態で、オイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される。洗浄工程（Ｓ６）では、液体を用いない乾式洗浄により、オイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される。乾式洗浄として、たとえば、ドライアイス洗浄が用いられる。これにより、孔部形成工程（Ｓ５）において生じた切り屑が除去される。なお、洗浄工程（Ｓ６）が行われた後、塞ぎ部材６１は、ロータコア１０から取り除かれる。

次に、ステップＳ７において、磁石配置孔１４に磁石１２が配置される（磁石配置工程）。すなわち、第１実施形態では、仕上げ工程（Ｓ４）よりも後に、磁石配置工程（Ｓ７）が行われる。具体的には、図１６に示すように、ロータコア１０の端面１０ａをＺ方向に押圧するように、ロータコア押圧部材７０が配置される。ロータコア押圧部材７０には、Ｚ方向から見て、ロータコア１０の磁石配置孔１４に対応する位置に、磁石挿入孔７１が形成されている。そして、ロータコア押圧部材７０により、ロータコア１０の端面１０ａがＺ方向に押圧された状態で、ロータコア１０の磁石配置孔１４にＺ方向から磁石１２が挿入される。そして、図１８に示すように、磁石配置孔１４に磁石１２が挿入された状態で、樹脂注入装置（図示しない）により、磁石配置孔１４の内周面と磁石１２との間（隙間）に接着剤としての熱硬化性樹脂１５が溶融された状態で注入（圧送）される。そして、熱硬化性樹脂１５が所定の温度（硬化温度）まで加熱され硬化することによって、ロータコア１０に対して磁石１２が固定される。なお、磁石配置工程（Ｓ７）が行われた後、ロータコア押圧部材７０は、ロータコア１０から取り除かれる。

ロータ１００の製造方法では、上記のように、磁石配置工程（Ｓ７）は、ロータコア１０の端面１０ａがＺ方向に押圧された状態で行われる。これにより、ロータコア固定工程（Ｓ３）において、ハイドロフォーミングによる加圧によって、ロータコア１０のＺ方向への変形が生じた場合でも、ロータコア１０のＺ方向への変形を抑制しながら、磁石配置孔１４に磁石１２を配置することができる。その結果、ロータコア１０のＺ方向への変形を抑制しながら、ロータコア１０の磁石配置孔１４へ磁石１２を挿入することができるので、ロータコア１０のＺ方向への変形に起因して磁石配置孔１４に磁石１２を挿入しにくくなるのを防止することができる。また、ロータコア１０のＺ方向への変形を抑制（電磁鋼板１１ａ同士に隙間が生じるのを抑制）しながら、磁石配置孔１４に熱硬化性樹脂１５を注入（圧送）することができるので、ロータコア１０のＺ方向への変形に起因して熱硬化性樹脂１５が磁石配置孔１４から漏れてしまうのを防止することができる。

そして、ステップＳ８において、第２筒状部分２２に軸受部材３０が配置される（軸受配置工程）。具体的には、図２に示すように、軸受部材３０が第２筒状部分２２の外周面２２ａおよび段差部２３のＺ方向と直交する面２３ａと接触するように、軸受部材３０が第２筒状部分２２の軸受部分２２ｂに配置される。

［第２実施形態］
次に、図１８〜２１を参照して、第２実施形態によるロータ２００の製造方法について説明する。第２実施形態のロータ２００の製造方法では、塑性加工により第２筒状部分２２の仕上げ加工が行われる第１実施形態の製造方法と異なり、切削加工により第２筒状部分２２２の仕上げ加工が行われる。なお、図１８には、ロータ２００の製造工程に関するフロー図を示している。

図１８に示すように、ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７およびＳ８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工程が実施される。

ステップＳ２０４において、第１実施形態の製造方法と同様に、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分２２２の仕上げ加工が行われる（仕上げ工程）。そして、第２実施形態では、第１実施形態の製造方法と異なり、仕上げ工程（Ｓ４）は、第２筒状部分２２２の外周側（Ｒ２側）を切削する切削加工により行われる。具体的には、図１９に示すように、切削加工により、第２筒状部分２２２の外周側（Ｒ２側）が切削される。そして、図２０に示すように、切削加工により、第２筒状部分２２２が直径Ｄ２を有する状態に成形される。なお、本願明細書において、「切削加工」とは、研削加工を含む広義の切削加工を意味する。なお、仕上げ工程（Ｓ２０４）は、ロータコア１０の磁石配置孔１４を塞いだ状態で行われる。

また、ステップＳ２０６において、第２筒状部分２２およびオイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される（洗浄工程）。具体的には、図２１に示すように、仕上げ工程（Ｓ２０４）と同様に、塞ぎ部材６１により、ロータコア１０の磁石配置孔１４を塞いだ状態で、第２筒状部分２２およびオイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される。これにより、孔部形成工程（Ｓ５）および仕上げ工程（Ｓ２０４）において生じた切り屑が除去される。なお、洗浄工程（Ｓ２０６）では、液体を用いない乾式洗浄により、第２筒状部分２２２およびオイル排出孔２０ｃの周辺が洗浄される。

［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、上記のように、ロータコア（１０）のシャフト挿入孔（１３の）内周面（１３ａ）にシャフト（２０、２２０）の第１筒状部分（２１）の外周面（２１ｄ）の少なくとも一部を圧接させて、シャフト（２０、２２０）をロータコア（１０）に固定するロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を行う仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）を行う。これにより、ロータコア固定工程（Ｓ３）において、第２筒状部分（２２、２２２）が変形した場合でも、ロータコア固定工程（Ｓ３）の後に、第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を行うことによって、変形した第２筒状部分（２２、２２２）の形状が所望の寸法となるように成形されるので、回転時に第２筒状部分（２２、２２２）を支持する部材（軸受部材（３０））に対する第２筒状部分（２２、２２２）の組付け精度が低下するのを防止することができる。その結果、シャフト（２０、２２０）の回転時に支持される部分（第２筒状部分（２２、２２２））が変形することに起因してロータ（１００、２００）の回転精度が低下してしまうのを防止しながら、ロータコア（１０）のシャフト挿入孔（１３）の内周面（１３ａ）にシャフト（２０、２２０）の（第１筒状部分（２１）の）外周面（２１ｄ）の少なくとも一部を圧接させてシャフト（２０、２２０）をロータコア（１０）に固定することができる。

また、上記第１および第２実施形態では、上記のように、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）は、第２筒状部分（２２、２２２）を塑性変形させる塑性加工と、第２筒状部分（２２、２２２）の外周側（Ｒ２側）を切削する切削加工とのいずれかにより、第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を行う工程である。このように構成すれば、塑性加工または切削加工により、第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を容易に行うことができる。

また、上記第１および第２実施形態では、上記のように、第２筒状部分（２２、２２２）は、軸受部材（３０）が配置される軸受部分（２２ｂ）（小径部分）を含み、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）は、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分（２２、２２２）の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）の仕上げ加工を行う工程である。このように構成すれば、回転時に第２筒状部分（２２、２２２）を支持する軸受部材（３０）に対する第２筒状部分（２２、２２２）の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）の組付け精度が低下するのを防止することができるので、シャフト（２０、２２０）の回転時に支持される部分（第２筒状部分（２２、２２２））が変形することに起因してロータ（１００、２００）の回転精度が低下してしまうのを確実に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、上記のように、第２筒状部分（２２、２２２）は、第１筒状部分（２１）の直径（Ｄ１）よりも小さい直径（Ｄ２）を有する軸受部分（２２ｂ）（小径部分）を含み、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）は、ロータコア固定工程（Ｓ３）において変形した第２筒状部分２２の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）の仕上げ加工を行う工程である。このように構成すれば、第２筒状部分（２２、２２２）の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）の直径（Ｄ２）が第１筒状部分（２１）の直径（Ｄ１）よりも小さい分、ハイドロフォーミングによって加圧される際に、第２筒状部分（２２、２２２）の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）に生じる周方向応力を、第１筒状部分（２１）に生じる周方向応力よりも小さくすることができる。その結果、ロータコア固定工程（Ｓ３）において、第２筒状部分（２２、２２２）の軸受部分（２２ｂ）（小径部分）の変形量が比較的小さくなるので、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）の作業量を減少させることができる。

また、上記第２実施形態では、上記のように、ロータコア（１０）ロータコアのシャフト挿入孔の内周面にシャフトの外周面の少なくとも一部を圧接させて（１０）の回転軸線方向（Ｚ方向）に延びるように、磁石（１２）を配置するための磁石配置孔（１４）が形成されており、仕上げ工程（Ｓ２０４）は、磁石配置孔（１４）を塞いだ状態で、第２筒状部分（２２２）の仕上げ加工を行う工程である。このように構成すれば、切削加工により第２筒状部分（２２２）の仕上げ加工を行う際に生じた切り屑がロータコア（１０）の磁石配置孔（１４）に侵入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、上記のように、ロータコア固定工程（Ｓ３）は、シール部材（５２ａ）によりシャフト（２０、２２０）の開口部（２０ｄ）をロータコア（１０）の回転軸線方向（Ｚ方向）に押圧することにより、シャフト（２０、２２０）の内部（２０ｂ）が密閉された状態で、シャフト（２０、２２０）をロータコア（１０）に固定する工程であり、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）は、シール部材（５２ａ）による押圧と液体による加圧との少なくとも一方によって変形した第２筒状部分（２２）の仕上げ加工を行う工程である。このように構成すれば、ロータコア固定工程（Ｓ３）においてシャフト（２０、２２０）の内部（２０ｂ）を密閉するためのシール部材（５２ａ）による押圧または液体による加圧によって第２筒状部分（２２、２２２）が変形する場合でも、シャフト（２０、２２０）の回転時に支持される部分（第２筒状部分（２２、２２２））が変形することに起因してロータ（１００、２００）の回転精度が低下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、上記のように、ロータコア（１０）には、磁石（１２）を配置するための磁石配置孔（１４）が形成されており、仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）よりも後に、磁石配置孔（１４）に磁石（１２）を配置する磁石配置工程（Ｓ７）をさらに備える。このように構成すれば、ロータコア（１０）に磁石（１２）が配置されることによってロータコア（１０）の重量が増加する前に、第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を行うことができる。その結果、ロータコア（１０）に磁石（１２）が配置された後に第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工が行われる場合と比較して、第２筒状部分（２２、２２２）の仕上げ加工を行う際のロータコア（１０）の重量が軽くなるので、ロータコア（１０）のハンドリングを容易に行うことができるとともに、作業効率を向上させることができる。

［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。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、第２筒状部分２２、２２２の仕上げ加工を行う仕上げ工程（Ｓ４、Ｓ２０４）よりも後に、磁石配置孔１４に磁石１２を配置する磁石配置工程（Ｓ７）が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程よりも前に、磁石配置孔に磁石を配置する磁石配置工程が行われてもよい。

また、上記第２実施形態では、液体を用いない乾式洗浄により、第２筒状部分２２およびオイル排出孔２０ｃの周辺を洗浄する洗浄工程（Ｓ２０６）が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、液体を用いる湿式洗浄により、第２筒状部分およびオイル排出孔の周辺を洗浄する洗浄工程が行われてもよい。

また、上記第２実施形態では、第２筒状部分２２の仕上げ加工を行う仕上げ工程（Ｓ２０４）は、ロータコア１０の磁石配置孔１４を塞いだ状態で行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程は、ロータコアの磁石配置孔を塞がれていない状態で行われてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第２筒状部分２２、２２２は、第１筒状部分２１の直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ２を有するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２筒状部分は、第１筒状部分の直径よりも大きい直径を有するように構成してもよいし、第１筒状部分の直径と略等しい直径を有するように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第２筒状部分２２、２２２は、第１筒状部分２１よりもロータコア１０の回転軸線方向（Ｚ方向）の一方側（Ｚ１側）および他方側（Ｚ２側）に設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２筒状部分は、第１筒状部分よりもロータコアの回転軸線方向の一方側または他方側のいずれかのみに設けられてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、軸受部材３０を、段差部２３の回転軸線方向（Ｚ方向）と直交する面２３ａと接触するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、軸受部材を、段差部の回転軸線方向と直交する面と接触しないように構成してもよい。

１０ ロータコア
１２ 磁石
１３ シャフト挿入孔
１３ａ （シャフト挿入孔の）内周面
１４ 磁石配置孔
２０、２２０ シャフト
２０ｂ （シャフトの）内部
２０ｄ （シャフトの）開口部
２１ 第１筒状部分
２１ｄ （第１筒状部分の）外周面
２２、２２２ 第２筒状部分
２２ｂ （第２筒状部分の）軸受部分（（第２筒状部分の）小径部分）
３０ 軸受部材
５１ 液体
５２ａ シール部材
１００、２００ ロータ
Ｄ１ （第１筒状部分の）直径
Ｄ２ （第２筒状部分の）直径

Claims (7)

1. シャフト挿入孔を有する環状のロータコアと、第１筒状部分および前記第１筒状部分よりも前記ロータコアの回転軸線方向の一方側および他方側に設けられ回転時に支持される第２筒状部分を有し、前記シャフト挿入孔に挿入された状態で前記ロータコアに固定されている筒状のシャフトと、を備えるロータの製造方法であって、
   前記ロータコアと前記シャフトとを準備する準備工程と、
   前記シャフトを前記シャフト挿入孔に挿入する挿入工程と、
   前記挿入工程の後に、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液体を充填させるとともに前記液体を加圧することによって前記シャフトを前記ロータコアの径方向に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筒状部分の外周面の少なくとも一部を圧接させて、前記シャフトを前記ロータコアに固定するロータコア固定工程と、
   前記ロータコア固定工程において変形した前記第２筒状部分の仕上げ加工を行う仕上げ工程と、を備える、ロータの製造方法。
2. 前記仕上げ工程は、前記第２筒状部分を塑性変形させる塑性加工と、前記第２筒状部分の外周側を切削する切削加工とのいずれかにより、前記第２筒状部分の仕上げ加工を行う工程である、請求項１に記載のロータの製造方法。
3. 前記第２筒状部分は、軸受部材が配置される軸受部分を含み、
   前記仕上げ工程は、前記ロータコア固定工程において変形した前記第２筒状部分の前記軸受部分の仕上げ加工を行う工程である、請求項１または２に記載のロータの製造方法。
4. 前記第２筒状部分は、前記第１筒状部分の直径よりも小さい直径を有する小径部分を含み、
   前記仕上げ工程は、前記ロータコア固定工程において変形した前記第２筒状部分の前記小径部分の仕上げ加工を行う工程である、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. 前記ロータコアには、前記ロータコアの回転軸線方向に延びるように、磁石を配置するための磁石配置孔が形成されており、
   前記仕上げ工程は、前記磁石配置孔を塞いだ状態で、前記第２筒状部分の仕上げ加工を行う工程である、請求項４に記載のロータの製造方法。
6. 前記ロータコア固定工程は、シール部材により前記シャフトの開口部を前記ロータコアの回転軸線方向に押圧することにより、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り、
   前記仕上げ工程は、前記シール部材による押圧と前記液体による加圧との少なくとも一方によって変形した前記第２筒状部分の仕上げ加工を行う工程である、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. 前記ロータコアには、磁石を配置するための磁石配置孔が形成されており、
   前記仕上げ工程よりも後に、前記磁石配置孔に磁石を配置する磁石配置工程をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータの製造方法。

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