JP2022096011A - 回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転時に筒部材内における軸部材の位置ずれを抑制できる回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法を提供する。
【解決手段】回転電機のロータ１５は、円筒状の筒部材１６と、筒部材１６に圧入される第１軸部材１８および第２軸部材１９と、筒部材１６の内側に保持される磁性体と、を備えている。第１軸部材１８の外周面１８Ｃには、筒部材１６の内周面１６Ｄに対向する溝部が設けられ、筒部材１６には、溝部と筒部材１６との溶接により溝部に入り込む溝溶接部が設けられる。第１軸部材１８の外周面１８Ｃと筒部材１６との間には、第１軸部材１８の外周面１８Ｃと筒部材１６の内周面１６Ｄとの間に溶接により形成された周面溶接部が設けられる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法に関する。

回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法に関する従来技術としては、例えば特許文献１に開示されているロータを挙げることができる。特許文献１に開示されているロータは、円筒状のスリーブと、スリーブの内側に設けられる円柱状の永久磁石と、永久磁石の軸線方向端面に結合される軸部と、を備えている。永久磁石は、軸部がろう付けされることにより軸部と一体化されている。その外周にスリーブが圧入にて嵌着されている。スリーブは、高速回転による遠心応力および振動による曲げなどの繰返し応力に対する強度を増強させる役割を担っている。

特開２００４－１１２８４９号公報

特許文献１では、軸部（軸部材）は、永久磁石（磁性体）とのろう付けおよびスリーブ（筒部材）への圧入によって固定される。しかしながら、例えばロータが高速回転する場合においては、ロータの振動やロータの温度変化等により軸部のスリーブへの固定が不十分になることで軸部がスリーブ内にて位置ずれする虞がある。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回転時に筒部材内における軸部材の位置ずれを抑制できる回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、円筒状の筒部材と、前記筒部材に圧入される軸部材と、前記筒部材の内側に保持される磁性体と、を備えた回転電機のロータであって、前記軸部材の外周面には、前記筒部材の内周面に対向する溝部が設けられ、前記筒部材には、前記溝部と前記筒部材との溶接により前記溝部に入り込む溝溶接部が設けられることを特徴とする。

本発明では、軸部材の外周面には、筒部材の内周面に対向する溝部が設けられ、筒部材には、溝部と筒部材との溶接により溝部に入り込む溝溶接部が設けられる。これにより、軸部材は、溝部にて筒部材と溶接されるため、単に筒部材に圧入して嵌着する固定に比べて筒部材に対して強固に固定される。したがって、筒部材に対する軸部材の位置ずれが抑制される。

また、上記の回転電機のロータにおいて、前記溝部は、前記軸部材の外周面の全周にわたって設けられている構成としてもよい。
この場合、溝部が軸部材の一部の外周面に設けられているときに比べて、ロータの回転中における回転バランスが良くなる。

また、上記の回転電機のロータにおいて、前記軸部材の外周面に複数の前記溝部が設けられ、前記軸部材の外周面と前記筒部材との間には、複数の前記溝溶接部が設けられる構成としてもよい。
この場合、溝溶接部が一つだけのときに比べて、より軸部材が筒部材に対して強固に固定される。

また、上記の回転電機のロータにおいて、前記軸部材の外周面と前記筒部材との間には、前記軸部材の外周面と前記筒部材の内周面との間に溶接により形成された周面溶接部が設けられる構成としてもよい。
この場合、軸部材において溝部がない外周面にも溶接することができるため、溝溶接部のみがあるときに比べて、より軸部材が筒部材に対して強固に固定される。

また、上記の回転電機のロータにおいて、前記軸部材および前記磁性体は前記筒部材の軸線方向に沿って並んでおり、前記溝部は、前記磁性体側に位置する第１溝壁面と、前記第１溝壁面よりも前記筒部材の軸線方向の反対側に位置する第２溝壁面と、を有し、前記溝部の横断面において、前記第２溝壁面と前記軸部材の外周面との角度は、前記第１溝壁面と前記軸部材の外周面との角度よりも大きい構成としてもよい。
この場合、第２溝壁面と軸部材の外周面との角度は、第１溝壁面と軸部材の外周面との角度よりも大きいので、圧入された軸部材が抜ける方向に位置ずれしようとしても、軸部材は抜け難い。

上記課題を解決するために、本発明は、円筒状の筒部材と、前記筒部材に圧入される円柱状の軸部材と、前記筒部材の内側に保持される磁性体と、を備えた回転電機のロータの製造方法であって、前記軸部材の外周面に溝部を設け、前記溝部を設けた前記軸部材の外周面が前記筒部材の内周面に対向するように前記軸部材を前記筒部材に圧入し、前記筒部材の外周面における前記溝部に対応する部位を加熱して前記溝部と前記筒部材とを溶接することにより、前記筒部材に前記筒部材と前記軸部材とを固定する溝溶接部を設けることを特徴とする。

本発明では、軸部材の外周面に溝部を設け、溝部を設けた軸部材の外周面が筒部材の内周面に対向するように軸部材を筒部材に圧入し、筒部材の外周面における溝部に対応する部位を加熱して、溝部と前記筒部材とを溶接することにより、筒部材に筒部材と軸部材とを固定する溝溶接部を設ける。これにより、軸部材の溝部は、対応する筒部材の外周面を加熱して溝溶接部にすることができる。そのため軸部材は、単に筒部材を圧入して嵌着する固定に比べて筒部材に対して強固に固定される。したがって、筒部材に対する軸部材の位置ずれが抑制される。

本発明によれば、筒部材内における軸部材の位置ずれを抑制できる回転電機のロータおよび回転電機のロータの製造方法を提供することができる。

第１の実施形態に係る回転電機を示す断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータの断面図である。 第１の実施形態に係る回転電機のロータの溝溶接部の拡大断面図である。 （ａ）は第１の実施形態に係る回転電機を有するロータの製造方法における第１工程を示す透視図であり、（ｂ）は第２工程を示す透視図であり、（ｃ）は第３工程を示す透視図であり、（ｄ）は第４工程を示す透視図であり、（ｅ）は第５工程を示す透視図である。 第２の実施形態に係る回転電機のロータの断面図である。 変形例に係る回転電機のロータの断面図である。

（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る回転電機について図面を参照して説明する。図１に示すように、回転電機は、筒状のハウジング１１内に収容されている。ハウジング１１は、有底筒状の第１ハウジング部材１２と、第１ハウジング部材１２に連結される板状の第２ハウジング部材１３と、を備えている。第１ハウジング部材１２および第２ハウジング部材１３は金属製であり、例えば、アルミニウム製である。

第１ハウジング部材１２は、板状の底壁１２Ａと、底壁１２Ａの外周部から筒状に延びる周壁１２Ｂと、を有している。第２ハウジング部材１３は、周壁１２Ｂにおける底壁１２Ａとは反対側の開口を閉塞した状態で第１ハウジング部材１２に連結されている。

第１ハウジング部材１２の底壁１２Ａの内面には、円筒状の第１ボス部１２Ｃが突出した状態で設けられている。また、第２ハウジング部材１３の内面には、円筒状の第２ボス部１３Ｃが突出した状態で設けられている。第１ボス部１２Ｃと第２ボス部１３Ｃの軸線Ｐは一致している。軸線Ｐはロータ１５の回転中心を示す。

回転電機は、ステータ１４と、ロータ１５と、を備えている。ステータ１４は、第１ハウジング部材１２の周壁１２Ｂの内周面に固定される円筒状のステータコア１４Ａと、ステータコア１４Ａに巻回されるコイル１４Ｂと、を有する。

図２に示すように、ロータ１５は、円筒状の筒部材１６と、筒部材１６の内側に保持される磁性体である永久磁石１７と、軸部材としての円柱状の第１軸部材１８および第２軸部材１９と、を備えている。筒部材１６は、合金材料製である。ロータ１５は、ハウジング１１において、ステータ１４の径方向内側に回転可能な状態で配置されている。

筒部材１６は、円筒状であり、軸線Ｐ方向の一方の端部である第１端部１６Ａと、他方の端部である第２端部１６Ｂと、外側において軸線Ｐ方向にわたって存在する外周面１６Ｃと、内側において軸線Ｐ方向にわたって存在する内周面１６Ｄと、を有する。

永久磁石１７は、円柱状であり、軸線Ｐ方向の一方の端部である第１端部１７Ａと、他方の端部である第２端部１７Ｂと、外側において軸線Ｐ方向にわたって存在する外周面１７Ｃと、を有する。永久磁石１７は、径方向に着磁されている。永久磁石１７は、筒部材１６の内側に設けられている。永久磁石１７は、筒部材１６の内側に挿入されることにより筒部材１６の内周面１６Ｄに位置決めされている。永久磁石１７の外周面１７Ｃは、筒部材１６の内周面１６Ｄに押し付けられている。永久磁石１７は、筒部材１６と一体回転する。永久磁石１７の軸線Ｐ方向の長さは、筒部材１６の軸線Ｐ方向の長さよりも短い。

第１軸部材１８は、円柱状であり、軸線Ｐ方向の一方の端部である第１端部１８Ａと、他方の端部である第２端部１８Ｂと、外側において軸線Ｐ方向にわたって存在する外周面１８Ｃと、を有する。第１軸部材１８は、筒部材１６の第１端部１６Ａ側に設けられている。第１軸部材１８の第１端部１８Ａは、筒部材１６の第１端部１６Ａの内側に圧入されている。第１軸部材１８の第２端部１８Ｂは、第２ボス部１３Ｃの内側を通過するとともに第２ハウジング部材１３を厚さ方向に貫通してハウジング１１の外部に位置している。第１軸部材１８の第１端部１８Ａは、筒部材１６の第１端部１６Ａの内側に圧入されている。第１軸部材１８は、筒部材１６と一体回転する。すなわち、第１軸部材１８は、永久磁石１７と一体回転する。

第１軸部材１８の第１端部１８Ａは、永久磁石１７の第１端部１７Ａに当接している。すなわち、第１軸部材１８は、筒部材１６の軸線Ｐ方向で永久磁石１７と隣り合った状態で筒部材１６の内周面１６Ｄに固定されている。

第２ボス部１３Ｃの内周面と第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間には、第１軸受２１が設けられている。第１軸部材１８は、第１軸受２１を介して第２ボス部１３Ｃに支持されることによりハウジング１１に回転可能に支持されている。

第２軸部材１９は、円柱状であり、軸線Ｐ方向の一方の端部である第１端部１９Ａと、他方の端部である第２端部１９Ｂと、外側において軸線Ｐ方向にわたって存在する外周面１９Ｃと、を有する。第２軸部材１９は、筒部材１６の第２端部１６Ｂ側に設けられている。第２軸部材１９の第１端部１９Ａは、筒部材１６の第２端部１６Ｂの内側に圧入されている。第２軸部材１９の第２端部１９Ｂは、第１ボス部１２Ｃの内部に位置している。第２軸部材１９は、筒部材１６と一体回転する。すなわち、第２軸部材１９は、永久磁石１７と一体回転する。

第２軸部材１９の第１端部１９Ａは、永久磁石１７の第２端部１７Ｂに当接している。すなわち、第２軸部材１９は、筒部材１６の軸線Ｐ方向で永久磁石１７と隣り合った状態で筒部材１６の内周面１６Ｄに固定されている。

第１ボス部１２Ｃの内周面と第２軸部材１９の外周面１９Ｃとの間には、第２軸受２２が設けられている。第２軸部材１９は、第２軸受２２を介して第１ボス部１２Ｃに支持されることによりハウジング１１に回転可能に支持されている。

上記のように配置された第１軸部材１８および第２軸部材１９は、永久磁石１７を挟み込んでいる。すなわち、第１軸部材１８、永久磁石１７および第２軸部材１９は、筒部材１６の軸線Ｐ方向に沿って並んでいる。図３に示すように、第１軸部材１８の外周面１８Ｃには、第１軸部材１８の全周に延びる溝部としての第１溝部３１が設けられている。第１溝部３１の軸線Ｐ方向に沿う断面としての第１溝部３１の横断面は、略Ｖ字状である。第１溝部３１は、一対の溝壁面を備えている。第１溝部３１の一方の溝壁面は、永久磁石１７側にある第１溝壁面３１Ａである。第１溝部３１の他方の溝壁面は、第１溝壁面３１Ａと軸線Ｐ方向の反対側にある第２溝壁面３１Ｂである。筒部材１６には、筒部材１６と第１溝部３１との溶接により、第１溝部３１に入り込む第１溝溶接部３２が設けられる。第１溝溶接部３２は、第１溝部３１の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃを周方向にわたった溶接により環状に形成され、第１溝壁面３１Ａと第２溝壁面３１Ｂと筒部材１６との間に位置している。第１溝溶接部３２の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃは、径方向内側に向かって凹みが形成されている。また、第１溝溶接部３２の径方向外側における筒部材１６の内周面１６Ｄは、径方向内側に向かって膨らみが形成され、第１溝溶接部３２に連結している。なお、第１溝溶接部３２は、例えば、レーザー溶接によって形成される。

図２に示すように、第１軸部材１８には、例えば、レーザー溶接によって第１周面溶接部４１が形成されている。第１周面溶接部４１は、筒部材１６の第１端部１６Ａと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとを周方向にわたった溶接により環状に形成されている。

次に、回転電機のロータ１５の製造方法について説明する。ロータ１５の製造方法は、第１工程～第５工程を有しており、それぞれの工程について図４（ａ）～図４（ｅ）で説明する。

図４（ａ）に示す第１工程は、筒部材１６の第１端部１６Ａ側から筒部材１６の内側へ永久磁石１７を第２端部１７Ｂ側から挿入する工程である。図４（ｂ）に示す第２工程は、筒部材１６の第２端部１６Ｂ側から筒部材１６の内側へ第２軸部材１９を第１端部１９Ａ側から圧入する工程である。第２軸部材１９の第１端部１９Ａは、筒部材１６内において永久磁石１７の第２端部１７Ｂに当接する。第２軸部材１９の第１端部１９Ａが永久磁石１７の第２端部１７Ｂに当接することにより、筒部材１６に対する軸線Ｐ方向における第２軸部材１９の位置が決まる。

図４（ｃ）に示す第３工程は、第１軸部材１８の外周面１８Ｃの全周に溝部としての第１溝部３１を切削加工により形成する工程である。本実施形態では、第３工程として切削工具Ｔを用いて第１軸部材１８を切削加工しているが、第１工程、第２工程に先立って予め第１軸部材１８に第１溝部３１を切削加工してもよい。

図４（ｄ）に示す第４工程は、第１軸部材１８を筒部材１６の第１端部１６Ａ側から筒部材１６の内側へ圧入する工程である。第４工程では、第１軸部材１８を筒部材１６に圧入することによって、第１軸部材１８の外周面１８Ｃが筒部材１６の内周面１６Ｄに対向し、第１溝部３１が筒部材１６の内側に位置する状態になる。第１軸部材１８の第１端部１８Ａは、筒部材１６内において永久磁石１７の第１端部１７Ａに当接する。第１軸部材１８の第１端部１８Ａが永久磁石１７の第１端部１７Ａに当接することにより、筒部材１６に対する軸線Ｐ方向における第１軸部材１８の位置が決まる。第１溝部３１の一方の溝壁面は、永久磁石１７側にある第１溝壁面３１Ａであり、第１溝部３１の他方の溝壁面は、第１溝壁面３１Ａと軸線Ｐ方向の反対側にある第２溝壁面３１Ｂである。

図４（ｅ）に示す第５工程は、例えば、レーザー溶接によって第１溝溶接部３２および第１周面溶接部４１を形成する工程である。第５工程では、第１溝部３１の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃにレーザー光Ｌを照射することによって熱を加え、筒部材１６と第１軸部材１８の第１溝部３１とを溶接する。これにより、筒部材１６には、筒部材１６と第１溝部３１との溶接により第１溝部３１に入り込む第１溝溶接部３２が形成される。また、筒部材１６の第１端部１６Ａと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとにレーザー光Ｌを照射することによって熱を加え、両部材を溶接する。これにより、第１軸部材１８には第１周面溶接部４１が形成される。

次に、本実施形態の作用を説明する。上記構成の回転電機のロータ１５において、図示しない駆動回路によって制御された電力がコイル１４Ｂに供給されると、永久磁石１７が回転しようとして、永久磁石１７を介して筒部材１６が永久磁石１７と一体的に回転する。そして、筒部材１６と、第１軸部材１８との固定部分においてトルクが筒部材１６から第１軸部材１８に伝達されるとともに、筒部材１６と第２軸部材１９との固定部分においてトルクが筒部材１６から第２軸部材１９に伝達され、第１軸部材１８および第２軸部材１９が一体的に回転する。このようにして、筒部材１６、第１軸部材１８、第２軸部材１９、および永久磁石１７が一体となって回転する。第１軸部材１８は、筒部材１６に対する圧入のほか、第１溝溶接部３２と第１周面溶接部４１とによって筒部材１６に固定されているため、ロータ１５の回転中に筒部材１６に対して位置ずれすることがない。

本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（１）第１軸部材１８の外周面１８Ｃに第１溝部３１を設け、第１溝部３１の径方向外側の筒部材１６の外周面１６Ｃを加熱して、筒部材１６に筒部材１６と第１軸部材１８とを固定する第１溝溶接部３２を設ける。これにより、筒部材１６は、径方向外側の筒部材１６の外周面１６Ｃが加熱されることにより、第１軸部材１８の第１溝部３１に第１溝溶接部３２を設けることができる。そのため、第１軸部材１８は、単に筒部材１６を圧入して嵌着する固定に比べて、筒部材１６に対して強固に固定される。したがって、ロータ１５の回転中に筒部材１６に対する第１軸部材１８の位置ずれが抑制される。

（２）第１軸部材１８の第１溝部３１は、第１軸部材１８の外周面１８Ｃの全周にわたって設けられている。このため、第１溝部３１が外周面１８Ｃの一部に設けられているときに比べて、ロータ１５の回転中における回転バランスが良くなる。

（３）第１軸部材１８の外周面１８Ｃと筒部材１６の第１端部１６Ａとの間には、溶接により形成された第１周面溶接部４１が設けられる。このため、第１軸部材１８において第１溝溶接部３２以外にも溶接部を設けることができ、第１溝溶接部３２のみがあるときに比べて、より第１軸部材１８が筒部材１６に対して強固に固定される。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る回転電機について説明する。本実施形態は、ロータの第１軸部材の第１溝部、第１溝溶接部および第１周面溶接部の構成が第１の実施形態とは異なる。第１の実施形態と共通する要素については第１の実施形態の説明を援用し、同じ符号を用いる。

図５に示すように、ロータ５０の第１軸部材１８の外周面１８Ｃには、第１軸部材１８の全周に延びる溝部としての第２溝部５２および第３溝部５３が設けられている。第２溝部５２および第３溝部５３の軸線Ｐ方向に沿う断面としての第２溝部５２および第３溝部５３の横断面は、略Ｖ字状である。第２溝部５２は、軸線Ｐ方向において第１軸部材１８の第２端部１８Ｂ側に位置している。第３溝部５３は、第１軸部材１８の第１端部１８Ａ側に位置している。第２溝部５２および第３溝部５３は、第１軸部材１８を筒部材１６に圧入後には、筒部材１６の内周面１６Ｄに対向する。第１軸部材１８を筒部材１６に圧入後に、第２溝部５２は、筒部材１６の第１端部１６Ａ側に位置し、第３溝部５３は、永久磁石１７側に位置する。

第２溝部５２は、一対の溝壁面である第１溝壁面５２Ａと第２溝壁面５２Ｂと、を備えている。第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａは、永久磁石１７の第１端部１７Ａ側に位置する。第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂは、第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａよりも筒部材１６の軸線Ｐ方向の反対側に位置する。すなわち、第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂは、筒部材１６の第１端部１６Ａ側に位置する。

第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａは、第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に所要の傾斜角度を有する第１角度α１を成すように形成される。第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂは、第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に所要の傾斜角度を有する第２角度β１を成すように形成される。第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に形成された第２角度β１は、第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に形成された第１角度α１よりも大きい。

筒部材１６には、筒部材１６と第２溝部５２との溶接により、第２溝部５２に入り込む第２溝溶接部５４が設けられる。第２溝溶接部５４は、第２溝部５２の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃを加熱して溶接することによって環状に形成され、第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａと第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂと筒部材１６との間に位置している。第２溝部５２の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃは、径方向内側に向かって凹みが形成されている。また、第２溝部５２の径方向外側における筒部材１６の内周面１６Ｄは、径方向内側に向かって膨らみが形成され、第２溝溶接部５４に連結している。なお、第２溝溶接部５４は、例えば、レーザー溶接によって形成される。

第３溝部５３は、一対の溝壁面である第１溝壁面５３Ａと第２溝壁面５３Ｂと、を備えている。第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａは、永久磁石１７の第１端部１７Ａ側に位置する。第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂは、第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａよりも筒部材１６の軸線Ｐ方向の反対側に位置する。すなわち、第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂは、筒部材１６の第１端部１６Ａ側に位置する。

第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａは、第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に所要の傾斜角度を有する第１角度α２を成すように形成される。第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂは、第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に所要の傾斜角度を有する第２角度β２を成すように形成される。第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に形成された第２角度β２は、第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとの間に形成された第１角度α２よりも大きい。

筒部材１６には、筒部材１６と第３溝部５３との溶接により、第３溝部５３に入り込む第３溝溶接部５５が設けられる。第３溝溶接部５５は、第３溝部５３の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃを加熱して溶接することによって環状に形成され、第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａと第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂと筒部材１６との間に位置している。第３溝部５３の径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃは、径方向内側に向かって凹みが形成されている。また、第３溝部５３の径方向外側における筒部材１６の内周面１６Ｄは、径方向内側に向かって膨らみが形成され、第３溝溶接部５５に連結している。なお、第３溝溶接部５５は、例えば、レーザー溶接によって形成される。

本実施形態のロータ５０は、第１の実施形態と同様に第１～第５工程を経て製造される。第４工程で第１軸部材１８が筒部材１６に圧入されるとき、第１軸部材１８は、第１端部１８Ａ側が筒部材１６の第１端部１６Ａ側から筒部材１６の内側に圧入される。第２溝部５２の一方の溝壁面は、永久磁石１７側にある第１溝壁面５２Ａである。第２溝部５２の他方の溝壁面は、第１溝壁面５２Ａと軸線Ｐ方向の反対側にある第２溝壁面５２Ｂである。そのため、第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂの第２角度β１および第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂの第２角度β２は、第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａの第１角度α１および第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａの第１角度α２よりも大きいので、第１軸部材１８を筒部材１６に圧入するとき、筒部材１６の第１端部１６Ａが、第１軸部材１８における第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂおよび第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂ上を滑らかに相対移動する。これにより、第１軸部材１８は、第２端部１８Ｂ側が筒部材１６の第１端部１６Ａ側から筒部材１６の内側に圧入される場合に比べて、筒部材１６の内側に圧入され易くなる。

第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａの第１角度α１および第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａの第１角度α２は、第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂの第２角度β１および第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂの第２角度β２よりも小さい。そのため、第１の実施形態に比べて、第１軸部材１８を筒部材１６に圧入して筒部材１６の外周面１６Ｃを溶接することによって、第１軸部材１８が軸線Ｐ方向へ抜ける力に対する反力が大きくなる。これにより、第２溝部５２の第１溝壁面５２Ａの第１角度α１および第３溝部５３の第１溝壁面５３Ａの第１角度α２は、第２溝部５２の第２溝壁面５２Ｂの第２角度β１および第３溝部５３の第２溝壁面５３Ｂの第２角度β２よりも大きい場合に比べて、第１軸部材１８が筒部材１６から抜ける方向に位置ずれしようとしも、第１軸部材１８は抜け難くなる。

本実施形態によれば、第１の実施形態の作用効果（１）、（２）と同等の作用効果を奏する。また、第１軸部材１８の外周面１８Ｃには、第２溝部５２、第３溝部５３が形成される。筒部材１６には、第２溝部５２に入り込む第２溝溶接部５４および第３溝部５３に入り込む第３溝溶接部５５が形成されているので、第１溝溶接部３２と第１周面溶接部４１とを設けたロータと比べて、より強固に固定される。

本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。

〇 上記の実施形態では、第１軸部材１８に筒部材１６の第１端部１６Ａと第１軸部材１８の外周面１８Ｃとを周方向にわたった溶接により環状に形成された第１周面溶接部４１が形成されているとしたが、この限りではない。例えば、図６に示す変形例のように、ロータ６０の第１軸部材１８の外周面１８Ｃと筒部材１６の内周面１６Ｄとの間には、第２周面溶接部６１が形成されてもよい。第２周面溶接部６１は、第１軸部材１８において第１溝部３１が形成されていない外周面１８Ｃの径方向外側における筒部材１６の外周面１６Ｃに、レーザー光Ｌを照射することによって熱を加え、筒部材１６と第１軸部材１８とを溶接して形成される。これにより、第１溝部３１のみがあるときに比べて、第１軸部材１８が筒部材１６に対してより強固に固定される。

〇 上記の実施形態では、軸部材と筒部材との間に、周面溶接部が形成されているとしたが、この限りではない。例えば、溝部溶接部が形成される一方で周面溶接部が形成されていなくてもよい。これにより、例えば、レーザー溶接の作業工程を減らすことができるため、製造コストを低減することができる。

１５、５０、６０ ロータ
１６ 筒部材
１７ 永久磁石
１８ 第１軸部材
１９ 第２軸部材
３１ 第１溝部
３２ 第１溝溶接部（溝溶接部）
４１ 第１周面溶接部（周面溶接部）
５２ 第２溝部
５３ 第３溝部
５４ 第２溝溶接部（溝溶接部）
５５ 第３溝溶接部（溝溶接部）
６１ 第２周面溶接部（周面溶接部）

Claims (6)

1. 円筒状の筒部材と、
   前記筒部材に圧入される軸部材と、
   前記筒部材の内側に保持される磁性体と、を備えた回転電機のロータであって、
   前記軸部材の外周面には、前記筒部材の内周面に対向する溝部が設けられ、
   前記筒部材には、前記溝部と前記筒部材との溶接により前記溝部に入り込む溝溶接部が設けられることを特徴とする回転電機のロータ。
2. 前記溝部は、前記軸部材の外周面の全周にわたって設けられていることを特徴とする請求項１記載の回転電機のロータ。
3. 前記軸部材の外周面に複数の前記溝部が設けられ、
   前記軸部材の外周面と前記筒部材との間には、複数の前記溝溶接部が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の回転電機のロータ。
4. 前記軸部材の外周面と前記筒部材との間には、前記軸部材の外周面と前記筒部材の内周面との間に溶接により形成された周面溶接部が設けられることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項記載の回転電機のロータ。
5. 前記軸部材及び前記磁性体は前記筒部材の軸線方向に沿って並んでおり、
   前記溝部は、前記磁性体側に位置する第１溝壁面と、前記第１溝壁面よりも前記筒部材の軸線方向の反対側に位置する第２溝壁面と、を有し、
   前記溝部の横断面において、前記第２溝壁面と前記軸部材の外周面との角度は、前記第１溝壁面と前記軸部材の外周面との角度よりも大きいことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項記載の回転電機のロータ。
6. 円筒状の筒部材と、
   前記筒部材に圧入される円柱状の軸部材と、
   前記筒部材の内側に保持される磁性体と、を備えた回転電機のロータの製造方法であって、
   前記軸部材の外周面に溝部を設け、
   前記溝部を設けた前記軸部材の外周面が前記筒部材の内周面に対向するように前記軸部材を前記筒部材に圧入し、
   前記筒部材の外周面における前記溝部に対応する部位を加熱して前記溝部と前記筒部材とを溶接することにより、前記筒部材に前記筒部材と前記軸部材とを固定する溝溶接部を設けることを特徴とする回転電機のロータの製造方法。
   
   

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