JP2022006659A - 回転電機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定工程を簡略化する。
【解決手段】本製造方法は、駆動軸３２と、駆動軸３２を回転可能に支持するベアリングＢ２と、開口５０Ｈ１が形成される保持部材５０と、駆動軸３２、ベアリングＢ２及び保持部材５０を収納するケーシング１０と、を備える回転電機１００の製造方法である。本製造方法は、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、保持部材５０に対して固定されない状態でベアリングＢ２を配置するベアリング配置ステップと、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を接触させて、ケーシング１０に保持部材５０を固定しつつ、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面を接触させて、保持部材５０にベアリングＢ２を固定する固定ステップと、を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、回転電機の製造方法に関する。

例えばパワーステアリングシステム用の回転電機（モータ）として、特許文献１に記載の回転電機が知られている。特許文献１に示すように、回転電機は、ロータと、ステータと、ロータを回転可能に支持するベアリングを保持する保持部材と、ケーシングとを備える。特許文献１においては、ベアリングを保持部材に対して固定した後、保持部材をケーシングに圧入することで、ベアリングを、保持部材及びケーシングに対して固定する旨が記載されている。

特開２０１７－２０８８７２号公報

特許文献１の製造方法だと、ベアリングを保持部材に固定する工程と、ベアリングが固定された保持部材をケーシングに固定する工程との、２段階の固定工程が必要となる。そのため、固定工程を簡略化することが求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、固定工程を簡略化可能な回転電機の製造方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る回転電機の製造方法は、駆動軸と、前記駆動軸を回転可能に支持するベアリングと、開口が形成される保持部材と、前記駆動軸、前記ベアリング及び前記保持部材を収納するケーシングと、を備える回転電機の製造方法であって、前記保持部材の開口内に、前記保持部材に対して固定されない状態で前記ベアリングを配置するベアリング配置ステップと、前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させて、前記ケーシングに前記保持部材を固定しつつ、前記保持部材の前記開口の内周面に前記ベアリングの外周面を接触させて、前記保持部材に前記ベアリングを固定する固定ステップと、を含む。

前記固定ステップにおいて、ケーシング１０の内径を縮めて前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させることで、前記保持部材に径方向内側への荷重を作用させて、前記開口の内周面を径方向内側に突出させて前記ベアリングの外周面に接触させることが好ましい。

前記固定ステップにおいて、焼き嵌めにより、前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を固定させつつ、前記保持部材に前記ベアリングを固定させることが好ましい。

前記固定ステップにおいて、前記ケーシングの外周から前記保持部材に荷重を作用させることで、前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を固定させつつ、前記保持部材に前記ベアリングを固定させることが好ましい。

前記保持部材には、厚みが薄い薄肉部が設けられており、前記固定ステップにおいて、前記薄肉部における前記開口の内周面の径方向内側への突出量を、前記薄肉部以外における前記開口の内周面の径方向内側への突出量よりも、大きくすることが好ましい。

前記固定ステップにおいて、前記保持部材に対して、前記駆動軸の軸方向に沿った方向への荷重を作用させることで、前記保持部材の外周面を径方向外側に突出させて前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させつつ、前記保持部材の前記開口の内周面を径方向内側に突出させて前記ベアリングの外周面に接触させることが好ましい。

本発明によれば、固定工程を簡略化することができる。

図１は、本実施形態に係る回転電機の断面図である。 図２は、本実施形態に係る保持部材の模式図である。 図３は、本実施形態に係る保持部材の模式図である。 図４は、保持部材とケーシングとベアリングとの寸法関係を説明する図である。 図５は、本実施形態に係る回転電機の製造方法を説明する図である。 図６は、本実施形態に係る回転電機の製造方法を説明する図である。 図７は、本実施形態に係る回転電機の製造方法を説明する図である。 図８は、保持部材から取り出したベアリングの模式図である。 図９は、固定ステップの別の例を示す模式図である。 図１０は、固定ステップの別の例を示す模式図である。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

（回転電機の全体構成）
図１は、本実施形態に係る回転電機の断面図である。本実施形態に係る回転電機１００は、モータ、さらに言えばブラシレスモータである。回転電機１００は、例えば車両の電動ステアリング装置に用いられ、車両のステアリングシャフトに操舵補助力を付与する。ただし、回転電機１００の用途はそれに限られない。

図１に示すように、回転電機１００は、ケーシング１０と、ステータ２０と、ロータ３０と、バスバーユニット４０と、保持部材５０と、基板６０と、カバー部材７０と、ベアリングＢ１、Ｂ２とを備える。以下、ロータ３０、より詳しくは後述の駆動軸３２の軸方向に沿った方向を、Ｚ方向とする。そして、Ｚ方向に沿った方向のうちの一方の方向を、Ｚ１方向とし、Ｚ方向に沿った方向のうちの他方の方向を、すなわちＺ１方向の反対の方向を、Ｚ２方向とする。

図１に示すように、ケーシング１０は、ステータ２０、ロータ３０、バスバーユニット４０、保持部材５０、及び基板６０を内部に収納する筐体である。ケーシング１０は、Ｚ１方向側が開口する中空の部材であり、本実施形態ではＺ方向から見て円形となる円筒状の部材である。ケーシング１０は、底部１２と側部１４とを含む。底部１２は、ケーシング１０のＺ２方向側の底面を構成する。底部１２には、後述の駆動軸３２が挿通される開口１２Ａが形成されている。また、底部１２のＺ１方向側の表面には、軸受けであるベアリングＢ１が設けられている。ベアリングＢ１は、Ｚ方向から見て開口１２Ａを囲うように設けられ、底部１２に対して固定されている。側部１４は、ケーシング１０の側面を構成する。側部１４は、底部１２の外縁を囲うように設けられ、底部１２の外縁からＺ１方向に延在する。ケーシング１０は、底部１２と側部１４とで囲われる空間ＳＰに、ステータ２０、ロータ３０、バスバーユニット４０、保持部材５０、及び基板６０を収納する。ケーシング１０は、Ｚ１方向側の端部が開口しているため、空間ＳＰが、Ｚ１方向側で外部と連通している。ケーシング１０のＺ１方向側の開口は、Ｚ方向において、保持部材５０が設けられる部分の、ステータ２０が設けられている部分とは反対側（Ｚ１方向側）に形成されているといえる。

側部１４は、側部１４Ａ１及び側部１４Ａ２を含む。側部１４Ａ１は、側部１４のＺ２方向側の部分であり、底部１２の外縁からＺ１方向側に突出する。側部１４Ａ２は、側部１４Ａ１のＺ１方向側に設けられる部分であり、側部１４Ａ１のＺ１方向側の端部からさらにＺ１方向側に突出している。側部１４Ａ１の内周面を内周面１０Ａ１とし、側部１４Ａ２の内周面を内周面１０Ａ２とすると、側部１４Ａ２（内周面１０Ａ２）の内径は、側部１４Ａ１（内周面１０Ａ１）の内径よりも大きくなっている。内周面１０Ａ２と内周面１０Ａ１とは、段差である座面１０Ｂで接続されている。以下、内周面１０Ａ１と内周面１０Ａ２とを区別しない場合は、内周面１０Ａと記載する。内周面１０Ａは、ケーシング１０の内周面であるともいえ、側部１４の内周面であるともいえる。ただし、ケーシング１０は、内周面１０Ａ１、１０Ａ２のように、Ｚ方向で内径が異なる構造に限られず、例えばＺ方向において内径が一定であってもよい。

ケーシング１０は、アルミニウム合金の部材で構成される。より詳しくは、ケーシング１０は、ＪＩＳで規格されるＡＤＣ１２の部材で構成される。本実施形態においては、ケーシング１０は、回転電機１００に組付けられる前にＴ５処理などの熱処理を施されることで、永久生長済みの状態となっている。永久生長済みの状態とは、すでに永久生長している状態を指す。さらに言えば、永久生長済みの状態とは、最大まで永久生長して、これ以上永久生長しない状態（すなわち永久生長が飽和している状態）を指すことが、より好ましい。ただし、ケーシング１０は、熱処理されておらず、回転電機１００の使用前において、言い換えればケーシング１０内に固定される前（回転電機１００に組付けられる前）において、永久生長前の状態となっていてもよい。永久生長前の状態とは、永久生長済みとなっておらず、加熱により永久生長可能な状態であることを指す。さらに言えば、永久生長前の状態とは、全く永久生長していない状態を指すことが好ましい。また、ここでの回転電機１００の使用前とは、回転電機１００が、回転電機１００が搭載される車両などの対象物に搭載される前の状態（回転電機１００が対象物に搭載されていない状態）であることを指す。さらに言えば、永久生長前の部材が永久生長済みとなる環境を、永久生長環境とすると、回転電機１００の使用とは、その部材が組み付けられた回転電機１００を、永久生長環境下に配置することを指す。すなわち、回転電機１００の使用前とは、その部材が組み付けられた回転電機１００を、これまで永久生長環境下に配置していない状態を指す。永久生長環境は、部材を、所定温度に所定時間配置することを指し、ここでの所定温度は、例えば、１０５℃以上であり、所定時間は、例えば、５時間以上である。なお、ケーシング１０は、ＡＤＣ１２で構成されることに限られず、材料は任意であってよい。

ステータ２０は、回転電機１００の固定子である。ステータ２０は、ケーシング１０内、すなわちケーシング１０の空間ＳＰ内に設けられる。ステータ２０は、ステータコア２２と、ステータコイル２４とを含む。ステータコア２２は、ステータ２０のコアであり、Ｚ方向から見た中央位置に、Ｚ方向に貫通する貫通孔２２Ａが形成されている。ステータコア２２は、磁性体で構成されており、さらに言えば、鉄系の部材で構成される。鉄系の部材とは、鉄を主成分とする部材である。より詳しくは、本実施形態に係るステータコア２２は、電磁鋼板で構成されている。ステータコア２２は、電磁鋼板製の部材がＺ方向に積層されて構成されている。ただし、ステータコア２２は、電磁鋼板で構成されることに限られず、部材がＺ方向に積層されて構成されることにも限られない。

ステータコイル２４は、ステータ２０のコイルである。ステータコイル２４は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の電磁コイルを含む。ステータコイル２４は、ステータコア２２に巻回されている。

ステータ２０は、外周面２０Ａがケーシング１０の内周面１０Ａに接触することで、ケーシング１０に対して固定されている。より詳しくは、ステータ２０の外周面２０Ａは、ケーシング１０のＺ２方向側の内周面１０Ａ１に接触している。すなわち、ステータ２０は、ケーシング１０に締り嵌め（圧入）されることにより、ケーシング１０と嵌め合っている。ステータ２０の外周面２０Ａとケーシング１０の内周面１０Ａとが、嵌め合っている部分であるといえる。なお、外周面２０Ａは、ステータコア２２の外周面であるともいえる。

ロータ３０は、回転電機１００の回転子である。ロータ３０は、ケーシング１０の空間ＳＰ内に設けられる。ロータ３０は、駆動軸３２と、ロータコア３４とを備える。ロータコア３４は、ロータ３０のコアである。ロータコア３４は、周方向に並ぶ複数の磁極を備える。ロータコア３４は、Ｚ方向から見た中央位置に、Ｚ方向に貫通する貫通孔が形成されている。駆動軸３２は、シャフトであり、ロータコア３４の貫通孔に挿入されて、ロータコア３４に対して固定されている。すなわち、駆動軸３２は、ロータコア３４に締り嵌め（圧入）されている。ロータ３０は、ロータコア３４の外周面が、ステータコア２２の貫通孔２２Ａ内に設けられる。ロータ３０は、駆動軸３２の軸方向がＺ方向に沿うように、貫通孔２２Ａ内に設けられる。また、ロータ３０は、ステータ２０に対して回転可能に、貫通孔２２Ａ内に設けられる。このように、ロータ３０が貫通孔２２Ａに挿入されるため、ステータ２０がロータ３０の外周に設けられているともいえる。ロータ３０は、ステータ２０との電磁作用により、駆動軸３２のＺ方向に沿った中心軸を回転軸として、回転する。

また、駆動軸３２のＺ２方向側の端部には、ギア部３６が取り付けられている。ギア部３６は、ステアリングシャフトに連絡する相手側のギヤ（図示略）に噛み合い、駆動軸３２の回転をステアリングシャフトに伝達する。また、駆動軸３２のＺ１方向側の端部には、検出体３８が取り付けられている。検出体３８は、ロータ３０の回転数を検出するための部材であり、例えばマグネットや磁気センサである。

バスバーユニット４０は、ケーシング１０の空間ＳＰ内において、ステータコイル２４のＺ１方向側に設けられる。バスバーユニット４０は、複数のバスバーとバスバーホルダとを備える板状（ここでは円板状）の部材である。バスバーは、導電性の部材であり、ステータコイル２４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに接続されている。バスバーホルダは、絶縁性の部材であり、バスバーを覆う。

保持部材５０は、ケーシング１０の空間ＳＰ内において、バスバーユニット４０のＺ１方向側に設けられる。保持部材５０は、ベアリングＢ２を保持する、保持部材５０の詳細説明は後述する。

基板６０は、ケーシング１０の空間ＳＰ内において、保持部材５０のＺ１方向側に設けられる。基板６０は、回転電機１００のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）の回路が設けられる回路基板である。基板６０は、基板６０とバスバーユニット４０との間に設けられる接続部６２を介して、バスバーユニット４０のバスバーに電気的に接続されている。

カバー部材７０は、ケーシング１０のＺ１方向側の端部に設けられる。カバー部材７０は、カバー７２と端子部７４とを含む。カバー７２は、ケーシング１０の空間ＳＰのＺ１方向側の開口を閉塞するカバーである。カバー７２は、ケーシング１０のＺ１方向側の端部の開口を覆うように、ケーシング１０に取付けられる。カバー７２は、ケーシング１０と同じ部材で構成されていることが好ましい。端子部７４は、カバー７２に取付けられている。端子部７４は、基板６０の回路に電気的に接続される配線（図示略）と、配線に接続される端子とを含む。

（保持部材）
以下、保持部材５０についてより詳細に説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る保持部材の模式図である。図２は、保持部材５０の斜視図であり、図３は、保持部材の上面図である。保持部材５０は、ベアリングＢ２を保持する板状（ここでは円板状）の部材である。図３に示すように、保持部材５０は、表面５０ａから反対側の表面５０ｂまで貫通する開口５０Ｈ１が形成されている。開口５０Ｈ１は、ベアリングＢ２が挿入されて駆動軸３２が挿通される開口である。開口５０Ｈ１は、Ｚ方向から見て保持部材５０の中央箇所に形成されている。表面５０ａの開口５０Ｈ１の周囲には、表面５０ａからＺ２方向側に突出する壁部５２が設けられている。壁部５２は、表面５０ａにおいて、開口５０Ｈ１の周りを周方向の全区間にわたって設けられて、開口５０Ｈ１を囲う。ここでの周方向とは、Ｚ方向に沿った保持部材５０の中心軸を軸方向とした場合の周方向である。また、開口５０Ｈ１内には、座面５４が形成されている。座面５４は、開口５０Ｈ１の内周面よりも径方向内側に突出する部分である。座面５４は、開口５０Ｈ１において、表面５０ｂ側に形成されている。ここでの径方向とは、Ｚ方向に沿った保持部材５０の中心軸を軸方向とした場合の径方向である。

保持部材５０には、表面５０ａから反対側の表面５０ｂまで貫通する開口５０Ｈ２、５０Ｈ３が形成されている。開口５０Ｈ２は、開口５０Ｈ１に対して径方向外側の位置に形成されている。開口５０Ｈ２は、開口５０Ｈ１より径が小さい。開口５０Ｈ２は、バスバーユニット４０のバスバーが挿通される開口であり、ステータコイル２４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応するように３つ形成されている。開口５０Ｈ３は、開口５０Ｈ１に対して径方向外側の位置に形成されている。開口５０Ｈ３は、開口５０Ｈ２より径が小さい。

保持部材５０には、厚み（Ｚ方向における長さ）が他の部分より大きくなる厚肉部５６が形成されている。厚肉部５６は、開口５０Ｈ１や壁部５２よりも径方向外側に形成されている。厚肉部５６は、壁部５２よりも径方向外側の領域の他の部分よりも、厚みが厚く、Ｚ１方向側に突出している。ただし、厚肉部５６よりも壁部５２の方が、Ｚ１方向側に突出していてよい。厚肉部５６は、互いに間隔を開けながら、周方向に複数並んで形成されている。また、周方向に隣り合う厚肉部５６同士の間の部分が、厚肉部５６よりも厚みが小さい薄肉部５７であるといえる。図３の例では、薄肉部５７も、互いに間隔を開けながら周方向に複数並んで形成されているといえる。図３の例では、厚肉部５６は、周方向に並んで３つ形成されているため、薄肉部５７も、周方向に並んで３つ形成されているといえる。なお、開口５０Ｈ２、５０Ｈ３は、厚肉部５６ではなく薄肉部５７の領域内に形成されている。

保持部材５０は、以上説明した形状であることに限られず、任意の形状であってもよく、例えば開口５０Ｈ２、５０Ｈ３が形成されていなかったり、厚肉部５６や薄肉部５７が形成されておらず一様の厚みであったりしてもよい。

保持部材５０は、アルミニウム合金の部材で構成される。より詳しくは、保持部材５０は、ＡＤＣ１２の部材で構成される。保持部材５０は、回転電機１００の使用前においては、言い換えればケーシング１０内に固定される前（回転電機１００に組付けられる前）においては、熱処理が施されずに、永久生長前の状態となっている。保持部材５０は、ケーシング１０内に固定される前においては、永久生長環境に置かれたことがないともいえる。なお、保持部材５０は、ＡＤＣ１２で構成されることに限られず、任意の部材であってよい。

次に、保持部材５０とケーシング１０との取り付け状態について説明する。図１に示すように、保持部材５０は、Ｚ２方向側の表面５０ａが、側部１４の内周面１０Ａ１と内周面１０Ａ２との間に形成される座面１０Ｂに接触している。保持部材５０は、外周面５０ｃがケーシング１０の内周面１０Ａ２に対して接触して、ケーシング１０に対して固定されている。すなわち、保持部材５０は、ケーシング１０に締り嵌めされている。保持部材５０は、表面５０ａが座面１０Ｂに接触した状態で、ケーシング１０に対して固定されている。

図４は、保持部材とケーシングとベアリングとの寸法関係を説明する図である。図４に示すように、ケーシング１０の内径を、内径Ｄ１とし、保持部材５０の外径を、外径Ｄ２とする。内径Ｄ１は、ケーシング１０の側部１４Ａ２における内径、すなわち内周面１０Ａ２における内径である。ここで、保持部材５０をケーシング１０から取り外した際の、外径Ｄ２と内径Ｄ１との差分を、寸法差Ｄ１２とする。すなわち、寸法差Ｄ１２は、保持部材５０がケーシング１０に挿入されて固定された後に、保持部材５０をケーシング１０から取り外した際の、保持部材５０の外径Ｄ２からケーシング１０の内径Ｄ１を差し引いた値ともいえる。寸法差Ｄ１２は、ケーシング１０と保持部材５０との締め代に相当するともいえる。この場合、回転電機１００は、回転電機１００の使用前において、すなわち保持部材５０の永久生長前において、保持部材５０をケーシング１０から取り外した際の内径Ｄ１に対する、寸法差Ｄ１２の比率が、０．０２％以上０．２２％以下となっていることが好ましい。この比率が０．０２％以上となることで、保持部材５０とケーシング１０との締め付け荷重を適切に保ち、０．２２％以下となることで、圧入力が高すぎることによるケーシング１０や保持部材５０の破損を抑制できる。

また、保持部材５０は、永久生長前の状態であるため、加熱により永久生長する。ここで、回転電機１００の使用前における、永久生長前の状態の保持部材５０の、常温における外径Ｄ２を、基準外径とする。ここでの常温は、例えば２５℃である。また、回転電機１００の使用前における、永久生長前の状態の保持部材５０を２００℃で５時間加熱した後、常温に戻した場合の保持部材５０の外径Ｄ２を、永久生長外径とする。この場合、基準外径に対する永久生長外径の比率は、１００．１％以上１００．１４％以下であることが好ましい。

次に、保持部材５０とベアリングＢ２との取り付け状態について説明する。図１に示すように、保持部材５０は、開口５０Ｈ１内に、軸受けであるベアリングＢ２が設けられている。図１に示すように、ベアリングＢ２は、Ｚ１方向側の表面が、保持部材５０の座面５４に接触している。ベアリングＢ２は、外周面が保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面に接触することで、保持部材５０に対して固定されている。すなわち、ベアリングＢ２は、保持部材５０に締り嵌めされている。ベアリングＢ２は、保持部材５０に対して固定されているため、保持部材５０を介して、ケーシング１０に対して固定されているともいえる。なお、図１の例では、ベアリングＢ２は、Ｚ１方向側の表面が座面５４に接触して、Ｚ２方向側を向いているが、それに限られない。例えば、保持部材５０が、表面５０ａがＺ２方向側を向くように（すなわち図１とは逆方向に）ケーシング１０に取り付けられており、ベアリングＢ２が、Ｚ２方向側の表面が座面５４に接触するように保持部材５０に取り付けられることで、Ｚ１方向側を向いてもよい。

図４に示すように、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内径を、内径Ｄ３とし、ベアリングＢ２の外径を、外径Ｄ４とする。ここで、ベアリングＢ２を保持部材５０から取り外した際の、外径Ｄ４と内径Ｄ３との差分を、寸法差Ｄ３４とする。すなわち、寸法差Ｄ３４は、保持部材５０の開口５０Ｈ１にケーシング１０に挿入されて固定された後に、ベアリングＢ２を保持部材５０から取り外した際の、ベアリングＢ２の外径Ｄ４から保持部材５０の内径Ｄ３を差し引いた値ともいえる。寸法差Ｄ３４は、保持部材５０とベアリングＢ２との締め代に相当するともいえる。

（回転電機の製造方法）
次に、回転電機１００の製造方法（組み立て方法）について説明する。図５から図７は、本実施形態に係る回転電機の製造方法を説明する図である。図５に示すように、本製造方法においては、ベアリング配置ステップを実行する（ステップＳ１０）。ベアリング配置ステップにおいては、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、保持部材５０に対して固定されない状態で、ベアリングＢ２を配置する。ベアリング配置ステップにおいては、開口５０Ｈ１の内径Ｄ３が、ベアリングＢ２の外径Ｄ４よりも大きい保持部材５０を用いることが好ましい。開口５０Ｈ１の内径Ｄ３がベアリングＢ２の外径Ｄ４より大きいので、ベアリングＢ２は、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に配置されても、保持部材５０に締り嵌めされることなく、保持部材５０に固定されない。

より具体的には、ベアリング配置ステップにおいては、駆動軸３２の外周面に、ベアリングＢ１、ロータコア３４、及びベアリングＢ２を取り付ける。すなわち、ベアリングＢ１の開口と、ロータコア３４の開口と、ベアリングＢ２の開口とに、駆動軸３２を挿入する。そして、駆動軸３２に取り付けられたベアリングＢ２を、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、保持部材５０に対して固定されない状態で配置する。ただし、ベアリング配置ステップは、ベアリングＢ２を、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、保持部材５０に対して固定されない状態で配置する工程であればよく、駆動軸３２に取り付けられたベアリングＢ２を保持部材５０の開口５０Ｈ１内に配置することに限られない。例えば、駆動軸３２に取り付けられる前のベアリングＢ２を保持部材５０の開口５０Ｈ１内に配置してから、ベアリングＢ２に駆動軸３２を挿入してもよい。

なお、本実施形態における固定された状態とは、挿入部材に所定の荷重値となる閾値荷重（抜け荷重）を加えても、挿入部材が被挿入部材から抜けない状態を指す。一方、本実施形態における固定されない状態とは、閾値荷重を加えることで、挿入部材が被挿入部材から抜ける状態を指す。図５の例では、開口５０Ｈ１の内径Ｄ３をベアリングＢ２の外径Ｄ４より大きくすることで、挿入部材であるベアリングＢ２が被挿入部材である保持部材５０に対して固定されない状態としていたが、それに限られない。すなわち、ベアリングＢ２保持部材５０に対して固定されない状態（すなわち閾値荷重で抜ける状態）であれば、外径Ｄ４が内径Ｄ３以上の寸法であってもよい。

次に、図６に示すように、保持部材配置ステップを実行する（ステップＳ１２）。保持部材配置ステップにおいては、ケーシング１０内に、ケーシング１０に対して固定されない状態で、保持部材５０を配置する。本実施形態では、焼き嵌めによってケーシング１０と保持部材５０とを固定するため、保持部材配置ステップにおいては、ケーシング１０を加熱してケーシング１０の内径を膨張させた状態で、ケーシング１０内に保持部材５０を挿入して、保持部材５０の表面５０ａをケーシング１０の座面１０Ｂに接触させる。保持部材配置ステップにおいては、ケーシング１０の内径が膨張しているので、保持部材５０を、ケーシング１０に対して固定されない状態で、ケーシング１０内に配置することができる。

より具体的には、保持部材配置ステップにおいては、ケーシング１０内に、ステータ２０及びバスバーユニット４０を配置した状態で、ケーシング１０内に、保持部材５０を配置する。さらに言えば、保持部材配置ステップは、ベアリング配置ステップの後に実行されるので、ベアリングＢ２が配置された保持部材５０を、ケーシング１０内に配置する。これにより、ケーシング１０内に、ベアリングＢ１、駆動軸３２、ロータコア３４、ベアリングＢ２、及び保持部材５０が配置される。なお、保持部材配置ステップとベアリング配置ステップとの実行順は任意であり、例えば保持部材配置ステップの後にベアリング配置ステップを実行してもよい。この場合、ケーシング１０内に、ベアリングＢ２が配置されていない保持部材５０を配置した後に、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、ベアリングＢ２を固定されない状態で配置してよい。

次に、図７に示すように、固定ステップを実行する（ステップＳ１４）。固定ステップにおいては、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を接触させて、保持部材５０をケーシング１０内でケーシング１０に対して固定しつつ、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面を接触させて、保持部材５０にベアリングＢ２を固定する。本実施形態においては、ケーシング１０に保持部材５０を焼き嵌めすることで、固定ステップを実行する。具体的には、固定されない状態で保持部材５０が設置されたケーシング１０を冷却することで、ケーシング１０の内径が元に戻り(縮み)、ケーシング１０の内周面１０Ａ２が保持部材５０の外周面５０ｃに接触して、保持部材５０がケーシング１０に固定された状態、すなわち締り嵌めされた状態となる。さらに、保持部材５０は、外周面５０ｃにおいて、収縮したケーシング１０の内周面１０Ａ２からの径方向内側への荷重が作用する。保持部材５０は、この径方向内側の荷重を受けることで、開口５０Ｈ１の内周面が、径方向内側に突出する。これにより、開口５０Ｈ１の内径Ｄ３が、ベアリング配置ステップでの状態から縮んで、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面が接触して、ベアリングＢ２が保持部材５０に固定された状態、すなわち締り嵌めされた状態となる。

固定ステップにおいて保持部材５０及びベアリングＢ２を固定したら、基板６０、及びカバー部材７０をケーシング１０に組み付けることで、回転電機１００の製造が完了する。回転電機１００は、使用されることにより、永久生長環境下におかれるため、保持部材５０が永久生長して、使用前よりもケーシング１０に対してより強く固定されることになる。

このように、本製造方法において、固定ステップにおいて、一度の工程（処理）だけで、ここではケーシング１０と保持部材５０とを焼き嵌めする工程だけで、ケーシング１０への保持部材５０の固定と、保持部材５０へのベアリングＢ２の固定との、両方を行うことができる。すなわち、本製造方法によると、ケーシング１０への保持部材５０の固定のための処理と、保持部材５０へのベアリングＢ２の固定のための工程（処理）とをそれぞれ実施することなく、一度の工程で両方を固定することが可能となるため、固定工程を簡略化することができる。

さらに、本実施形態に係る保持部材５０は、厚肉部５６と薄肉部５７とが形成されている。保持部材５０は、厚肉部５６の箇所よりも、薄肉部５７の箇所において、径方向内側への突出量が大きくなるので、薄肉部５７の箇所でベアリングＢ２をより強く固定する。言い換えれば、保持部材５０に変形しやすい薄肉部５７を設けることで、ベアリングＢ２を強く固定する箇所を予め設定しておくことが可能となるため、ベアリングＢ２を適切に固定できる。特に、開口５０Ｈ２などの開口がある場合には、力が開口５０Ｈ２の部分などに逃げてしまい、開口５０Ｈ１を適切に変形させられなくおそれもあるが、薄肉部５７を設けることで、薄肉部５７に適切に力を伝達させて、開口５０Ｈ１を適切に変形させることが可能となる。さらに、薄肉部５７は、周方向に複数形成されているため、周方向に複数の箇所でベアリングＢ２を強く固定して、ベアリングＢ２を安定的に固定できる。

図８は、保持部材から取り出したベアリングの模式図である。上記のように、本実施形態においては、薄肉部５７においてベアリングＢ２をより強く固定する。そのため、固定されたベアリングＢ２を保持部材５０から取り出した際には、ベアリングＢ２は、図８に示すように、薄肉部５７に押された部分に、他の部分よりも強い圧痕Ｂ２ａが残っている。

なお、以上の説明では、焼き嵌めにより固定ステップを実行していたが、固定ステップは焼き嵌めに限られない。例えば、固定ステップは、ケーシング１０への保持部材５０の圧入や、ケーシング１０の加締めなどによって実行してもよい。

圧入する場合には、ケーシング１０を加熱することなく、ケーシング１０の内径より保持部材５０の外径が大きい状態で、ケーシング１０内に保持部材５０を圧入する。圧入により、ケーシング１０の内周面１０Ａ２が保持部材５０の外周面５０ｃに接触して、保持部材５０がケーシング１０に固定された状態となる。さらに、保持部材５０には、圧入により、径方向内側への荷重が作用して、開口５０Ｈ１の内径Ｄ３が縮んで、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面が接触して、ベアリングＢ２が保持部材５０に固定された状態となる。なお、圧入の場合には、ケーシング１０内に固定されない状態で保持部材５０を配置する保持部材配置ステップが省略されて、固定ステップにおいて、ケーシング１０内に保持部材５０を固定しながら配置しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを固定する。

加締め場合には、ケーシング１０を加熱しないが、ケーシング１０の内径を予め大きく設定しておく。そして、保持部材配置ステップで、ケーシング１０内に固定されない状態で保持部材５０を配置したら、ケーシング１０に対し、保持部材５０が設置されている箇所の外周面から、径方向内側に荷重を作用させる。これにより、ケーシング１０が塑性変形して内径が縮み、ケーシング１０の内周面１０Ａ２が保持部材５０の外周面５０ｃに接触して、保持部材５０がケーシング１０に固定された状態となる。さらに、ケーシング１０から押されることにより、保持部材５０には、径方向内側への荷重が作用して、開口５０Ｈ１の内径Ｄ３が縮んで、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面が接触して、ベアリングＢ２が保持部材５０に固定された状態となる。なお、加締めにおいては、ケーシング１０の外周の周方向の全区間にわたって径方向内側の荷重を付与してもよいし、全区間ではなく、周方向に間隔をおいて径方向内側の荷重を付与してもよい。

（固定ステップの他の例）
図９は、固定ステップの別の例を示す模式図である。以上説明した固定ステップにおいては、ケーシング１０の内径を縮めることで、ケーシング１０と保持部材５０とを固定しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを固定していたが、それに限られない。例えば図９に示すように、保持部材５０に荷重を作用させることで、保持部材５０の外周面５０ｃを径方向外側に広げつつ、開口５０Ｈ１の内周面を径方向内側に突出させて、ケーシング１０と保持部材５０とを固定しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを固定してもよい。具体的には、この場合、径方向における保持部材５０のＺ１方向側の表面の開口５０Ｈ１と外周面５０ｃとの間の位置に、Ｚ２方向（軸方向）の荷重を加える。より詳しくは、保持部材５０の表面５０ｂには、表面５０ｂの開口５０Ｈ１の周囲には、表面５０ｂからＺ１方向側に突出する壁部５９が設けられている（図１、図９を参照）。壁部５９は、表面５０ｂにおいて、開口５０Ｈ１の周りを周方向の全区間にわたって設けられて、開口５０Ｈ１を囲う。そして、図９の例では、保持部材５０の表面５０ｂの、径方向において壁部５９と外周面５０ｃとの間の位置Ｐ１に、Ｚ２方向（軸方向）の荷重を加える。位置Ｐ１は、外周面５０ｃの近傍に位置していることが好ましく、例えば、位置Ｐ１から外周面５０ｃまでの径方向における距離は、位置Ｐ１から壁部５９の外周面までの距離よりも、短いことが好ましい。ただし、荷重を加える位置は位置Ａに限られず、壁部５９の表面である位置Ｐ２に、Ｚ２方向（軸方向）の荷重を加えてもよい。保持部材５０は、ケーシング１０の座面１０Ｂに保持されているため、Ｚ方向の圧縮荷重が作用して、厚みが小さくなりつつ、外周面５０ｃが径方向外側に広がって、開口５０Ｈ１の内周面が径方向側に突出する。これにより、ケーシング１０の内周面１０Ａ２が保持部材５０の外周面５０ｃに接触して、保持部材５０がケーシング１０に固定された状態となり、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面が接触して、ベアリングＢ２が保持部材５０に固定された状態となる。この場合においても、保持部材５０に荷重を付与する、すなわち保持部材５０を加締める、という１回の工程（処理）だけで、ケーシング１０への保持部材５０の固定と、保持部材５０へのベアリングＢ２の固定との、両方を行うことができるため、固定工程を簡略化できる。

図１０は、固定ステップの別の例を示す模式図である。図１０は、保持部材５０が図９とは反対方向にケーシング１０に挿入される例を示している。すなわち、図１０の例では、保持部材５０は、表面５０ａ側からケーシング１０内に挿入されるため、表面５０ａがＺ２方向側の表面となり、表面５０ｂがＺ１方向の表面となっている。この場合においては、Ｚ２方向側への荷重は、保持部材５０の表面５０ａの、径方向において壁部５２と外周面５０ｃとの間の位置Ｐ１ａに加えられてよい。位置Ｐ１ａは、外周面５０ｃの近傍に位置していることが好ましく、例えば、位置Ｐ１から外周面５０ｃまでの径方向における距離は、位置Ｐ１ａから壁部５２の外周面までの距離よりも、短いことが好ましい。また、Ｚ２方向側への荷重は、壁部５２の表面である位置Ｐ２ａに加えられてもよい。このように荷重が加えられることで、図９の場合と同様に、保持部材５０の外周面５０ｃが径方向外側に広がりつつ、開口５０Ｈ１の内周面を径方向内側に突出して、ケーシング１０と保持部材５０とが固定され、保持部材５０とベアリングＢ２とが固定される。

以上説明したように、本実施形態に係る回転電機１００の製造方法は、駆動軸３２と、駆動軸３２を回転可能に支持するベアリングＢ２と、開口５０Ｈ１が形成される保持部材５０と、駆動軸３２、ベアリングＢ２及び保持部材５０を収納するケーシング１０と、を備える回転電機１００の製造方法である。本製造方法は、ベアリング配置ステップと、固定ステップとを含む。ベアリング配置ステップにおいては、保持部材５０の開口５０Ｈ１内に、保持部材５０に対して固定されない状態でベアリングＢ２を配置する。固定ステップにおいては、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を接触させて、保持部材５０をケーシング１０に対して固定しつつ、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面にベアリングＢ２の外周面を接触させて、保持部材５０にベアリングＢ２を固定する。本製造方法によると、固定ステップという一度の工程だけで、ケーシング１０への保持部材５０の固定と、保持部材５０へのベアリングＢ２の固定との、両方を行うことができるため、固定工程を簡略化することができる。

また、固定ステップにおいては、ケーシング１０の内径を縮めて保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を接触させることで、保持部材５０に径方向内側への荷重を作用させて、開口５０Ｈ１の内周面を径方向内側に突出させて、ベアリングＢ２の外周面に接触させる。本製造方法によると、ケーシング１０の内径を縮めることで保持部材５０とベアリングＢ２との両方を固定するため、固定工程を簡略化しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを適切に固定できる。

また、保持部材５０には、厚みが薄い薄肉部５７が設けられており、固定ステップにおいては、薄肉部５７における開口５０Ｈ１の内周面の径方向内側への突出量を、薄肉部５７以外における開口５０Ｈ１の内周面の径方向内側への突出量よりも、大きくする。本製造方法によると、変形しやすい薄肉部５７を設けることで、ベアリングＢ２を強く固定する箇所を予め設定しておくことが可能となるため、ベアリングＢ２を適切に固定できる。

また、固定ステップにおいて、焼き嵌めにより、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を固定させつつ、保持部材５０にベアリングＢ２を固定させる。焼き嵌めにより固定ステップを実行することで、固定工程を簡略化しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを適切に固定できる。

また、固定ステップにおいて、ケーシング１０の外周から保持部材５０に荷重を作用させることで、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を固定させつつ、保持部材５０にベアリングＢ２を固定させる。ケーシング１０の外周に荷重を加えて固定ステップを実行することで、固定工程を簡略化しつつ、保持部材５０とベアリングＢ２とを適切に固定できる。

また、固定ステップにおいては、保持部材５０に対して、駆動軸３２の軸方向に沿った方向（Ｚ２方向）への荷重を作用させることで、保持部材５０の外周面５０ｃを径方向外側に突出させて、保持部材５０の外周面５０ｃにケーシング１０の内周面１０Ａ２を接触させつつ、保持部材５０の開口５０Ｈ１の内周面を径方向内側に突出させて、ベアリングＢ２の外周面に接触させる。本製造方法によると、保持部材５０に軸方向の荷重を付与するという１回の工程で、保持部材５０とベアリングＢ２との両方を固定するため、固定工程を簡略化することができる。

また、本製造方法は、永久生長前の状態のアルミニウム合金の部材である保持部材５０を用いて、回転電機１００を製造する。本製造方法によると、製造後に回転電機１００が使用されてから、保持部材５０が永久生長するため、永久生長を利用して、保持部材５０をケーシング１０により強く固定することができる。

以上、本発明の実施形態及び実施例を説明したが、これら実施形態等の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態等の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

１０ ケーシング
１０Ａ２ 内周面
２０ ステータ
３０ ロータ
３２ 駆動軸
５０ 保持部材
５０ｃ 外周面
５０Ｈ１ 開口
Ｂ２ ベアリング
１００ 回転電機

Claims (6)

1. 駆動軸と、前記駆動軸を回転可能に支持するベアリングと、開口が形成される保持部材と、前記駆動軸、前記ベアリング及び前記保持部材を収納するケーシングと、を備える回転電機の製造方法であって、
   前記保持部材の開口内に、前記保持部材に対して固定されない状態で前記ベアリングを配置するベアリング配置ステップと、
   前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させて、前記ケーシングに前記保持部材を固定しつつ、前記保持部材の前記開口の内周面に前記ベアリングの外周面を接触させて、前記保持部材に前記ベアリングを固定する固定ステップと、
   を含む、回転電機の製造方法。
2. 前記固定ステップにおいて、前記ケーシングの内径を縮めて前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させることで、前記保持部材に径方向内側への荷重を作用させて、前記開口の内周面を径方向内側に突出させて前記ベアリングの外周面に接触させる、請求項１に記載の回転電機の製造方法。
3. 前記固定ステップにおいて、焼き嵌めにより、前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を固定させつつ、前記保持部材に前記ベアリングを固定させる、請求項２に記載の回転電機の製造方法。
4. 前記固定ステップにおいて、前記ケーシングの外周から前記保持部材に荷重を作用させることで、前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を固定させつつ、前記保持部材に前記ベアリングを固定させる、請求項２に記載の回転電機の製造方法。
5. 前記保持部材には、厚みが薄い薄肉部が設けられており、
   前記固定ステップにおいて、前記薄肉部における前記開口の内周面の径方向内側への突出量を、前記薄肉部以外における前記開口の内周面の径方向内側への突出量よりも、大きくする、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機の製造方法。
6. 前記固定ステップにおいて、前記保持部材に対して、前記駆動軸の軸方向に沿った方向への荷重を作用させることで、前記保持部材の外周面を径方向外側に突出させて前記保持部材の外周面に前記ケーシングの内周面を接触させつつ、前記保持部材の前記開口の内周面を径方向内側に突出させて前記ベアリングの外周面に接触させる、請求項１に記載の回転電機の製造方法。

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