JP7302324B2 - ロータの製造方法およびロータの製造装置 - Google Patents

ロータの製造方法およびロータの製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、ロータの製造方法およびロータの製造装置に関する。
従来、ハイドロフォーミングによりシャフトに固定されるロータコアを備えるロータの製造方法およびロータの製造装置が知られている(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ロータが開示されている。また、回転軸には、ハイドロフォーミング法により形成された抜止部が設けられている。抜止部は、ハイドロフォーミング法により、回転軸が外径側に膨張することによって形成されている。また、抜止部は、積層鉄心の軸方向の一方側と他方側とに、積層鉄心を軸方向に挟み込むように2つ設けられている。これにより、積層鉄心と回転軸とは、2つの抜止部により軸方向に固定(位置決め)されている。
上記特許文献1に記載のモータ用ロータでは、積層鉄心(ロータコア)の端面から所定の距離だけ離間した位置にハイドロフォーミング用の成形型(ダイ)を配置した状態でハイドロフォーミングを行うことによって、積層鉄心の端面と上記成形型(ダイ)との間の回転軸が外径側に膨張し、抜止部が形成される。なお、ハイドロフォーミングを行う際、回転軸は、軸方向の両側の成形型(ダイ)によって固定されている。
特開2001-268858号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載されているロータの製造方法では、上記のように、積層鉄心(ロータコア)は、ハイドロフォーミング時においてハイドロフォーミング用の成形型(ダイ)から離間した位置に設けられているため、積層鉄心の端面が無負荷の状態でハイドロフォーミングが行われる。この場合、積層鉄心を構成する複数の電磁鋼板同士の間に隙間が生じることに起因して、積層鉄心の積厚に製品間(モータ用ロータ間)でばらつきが生じる場合がある。このため、積層鉄心の端面の軸方向における位置にばらつきが生じるという不都合がある。この場合、回転軸(シャフト)と積層鉄心(ロータコア)との相対的な位置関係にばらつきが生じる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、シャフトとロータコアとの相対的な位置関係にばらつきが生じるのを防止することが可能なロータの製造方法およびロータの製造装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の第1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、ロータの構成要素としての筒状のシャフトと、を含むロータの製造方法であって、ロータコアのシャフト挿入孔に、シャフトを挿入する工程と、コア押圧部材によりロータコアをロータコアの中心軸線方向に押圧する工程と、ロータコアが押圧された状態で、シャフトの内部に流体を充填させるとともに流体を加圧すること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シャフト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。
この発明の第1の局面における電機子用のロータの製造方法では、上記のように、段差部を第1押圧部材により押圧しながら、第2押圧部材によりロータコアの端面を押圧した状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、第2押圧部材によりロータコアを構成する電磁鋼板同士の間に隙間が生じるのを防止した状態で、ハイドロフォーミングを行うことができる。これにより、ロータコアの積厚を一定の範囲内(公差範囲内)に収めた状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、シャフトとロータコアとの相対的な位置関係に(製品間で)ばらつきが生じるのを防止することができる。
この発明の第2の局面におけるロータの製造装置は、シャフト挿入孔を有する環状のロータコアと、ロータの構成要素としての筒状のシャフトと、を含むロータの製造装置であって、ロータコアをロータコアの中心軸線方向に押圧するコア押圧部材を含む金型押圧部と、ロータコアが押圧された状態で、シャフトの内部に流体を充填させるとともに流体を加圧すること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シャフトを圧接させるハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部と、を備える。
この発明の第2の局面における電機子用のロータの製造装置では、上記のように、段差部を第1押圧部材により押圧しながら、第2押圧部材によりロータコアの端面を押圧した状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、第2押圧部材によりロータコアを構成する電磁鋼板同士の間に隙間が生じるのを防止した状態で、ハイドロフォーミングを行うことができる。これにより、ロータコアの積厚を一定の範囲内(公差範囲内)に収めた状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、シャフトとロータコアとの相対的な位置関係に(製品間で)ばらつきが生じるのを防止することが可能なロータの製造装置を提供することができる。
本発明によれば、上記のように、シャフトとロータコアとの相対的な位置関係にばらつきが生じるのを防止することができる。
第1~第3実施形態による回転電機の平面図である。 第1~第3実施形態によるロータコアおよびシャフトの断面図である。 第1実施形態によるロータの製造装置の断面図である。 第1実施形態による第1押圧部材の平面図である。 第1実施形態による第2押圧部材の平面図である。 第1実施形態によるプレート部の平面図である。 第1実施形態によるガイド部の平面図である。 第1実施形態によるロータコアが固定台に配置された状態の断面図である。 第1実施形態による第2押圧部材がロータコアに当接した状態の断面図である。 第1実施形態による第1押圧部材がシャフトの段差部に当接した状態の断面図である。 第1実施形態による上側シール部材が第1押圧部材に当接した状態の断面図である。 第1実施形態によるシャフトが固定台に当接した状態の断面図である。 ロータコアの端面への押圧力とロータコアの積厚との関係を示した図である。 第1実施形態によるシャフトの内部に流体が導入された状態の断面図である。 第2実施形態によるロータの製造装置の断面図である。 第2実施形態によるプレート部の平面図である。 第2実施形態によるガイド部の平面図である。 第2実施形態によるロータコアが固定台に配置された状態の断面図である。 第2実施形態による第2押圧部材がロータコアに当接した状態の断面図である。 第2実施形態による第1押圧部材がシャフトの段差部に当接した状態の断面図である。 第2実施形態による上側シール部材が第1押圧部材に当接した状態の断面図である。 第2実施形態によるシャフトが固定台に当接した状態の断面図である。 第2実施形態によるシャフトの内部に流体が導入された状態の断面図である。 第3実施形態によるロータの製造装置の断面図である。 第3実施形態による第1押圧部材の平面図である。 第3実施形態による第2押圧部材の平面図である。 第3実施形態によるプレート部の平面図である。 第3実施形態によるばね部材の平面図である。 第3実施形態によるロータコアが固定台に配置された状態の断面図である。 第3実施形態による第1押圧部材がシャフトの段差部に当接した状態の断面図である。 第3実施形態による第2押圧部材がロータコアに当接した状態の断面図である。 第3実施形態によるシャフトが固定台に当接した状態の断面図である。 第3実施形態によるシャフトの内部に流体が導入された状態の断面図である。
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14を参照して、第1実施形態によるロータ10の構造について説明する。
本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ10の回転軸線(符号O)(Z1方向、Z2方向)に沿った方向(図1参照)を意味する。また、「周方向」とは、ロータコア11の周方向(A方向、A1方向、A2方向)を意味する。また、「径方向内側」とは、ロータコア11の中心に向かう方向(B1方向)を意味する。また、「径方向外側」とは、ロータコア11の外に向かう方向(B2方向)を意味する。
図1に示すように、回転電機100は、ロータ10と、ステータ20とを備えている。ステータ20は、円環状のステータコア21を含む。ステータコア21には、複数のスロット22が設けられている。複数のスロット22には、それぞれ、セグメント導体30が配置されている。ステータコア21は、スロット22の径方向外側を円環状に接続するバックヨーク23と、隣り合うスロット22の間に設けられ、バックヨーク23から径方向内側に向かって延びる複数のティース24とを含む。また、スロット22には、セグメント導体30とステータコア21とを絶縁するための絶縁部材(図示せず)が配置されている。
ロータ10は、環形状を有するロータコア11を備える。ロータコア11は、複数の電磁鋼板12(図2参照)が積層されることにより形成されている。また、ロータコア11は、円環状のステータコア21の径方向の内側においてステータコア21と径方向に対向するように配置されている。すなわち、回転電機100は、インナーロータ型の回転電機である。また、ロータコア11は、後述するシャフト13が挿入されるシャフト挿入孔110を含む。
ロータ10は、シャフト13を備える。シャフト13は、ロータコア11の回転軸として機能する。また、シャフト13は、筒状形状を有している。すなわち、シャフト13は、中空形状を有しており、軸方向(Z方向)に延びるように形成されている。
具体的には、図2に示すように、シャフト13は、ロータコア11のシャフト挿入孔110の内周面110aに固定される部分である筒状部分130と、筒状部分130よりもロータコア11の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に設けられる筒状部分131を含む。筒状部分131は、ロータコア11の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の端面11aよりも中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に突出している。なお、後述するシャフト13の段差部133は、ロータコア11の端面11aよりも中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に配置されている。また、筒状部分130および筒状部分131は、それぞれ、特許請求の範囲の「第1筒状部分」および「第2筒状部分」の一例である。
また、筒状部分130は、直径r1を有する。第2筒状部分は、筒状部分130の直径r1よりも小さい直径r2を有する。なお、直径r1は、筒状部分130の外周面130aの直径(筒状部分130の外径)である。また、直径r2は、筒状部分131の外周面131aの直径(筒状部分131の外径)である。
また、シャフト13は、筒状部分130よりもロータコア11の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に設けられる筒状部分132を含む。筒状部分132は、ロータコア11の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の端面11bよりも中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に突出している。なお、後述するシャフト13の段差部134は、端面11bよりも中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に配置されている。また、筒状部分132は、第2筒状部分の直径r2と略等しい大きさの直径r3を有する。なお、直径r3は、筒状部分132の外周面132aの直径(筒状部分132の外径)である。
また、シャフト13は、筒状部分130と筒状部分131との境界部分である段差部133を含む。段差部133は、中心軸線方向(Z1方向側)から見て、円環形状(図1参照)を有している。段差部133は、シャフト13の軸受け部14が配置される軸受け配置部として設けられている。
また、シャフト13は、筒状部分130と筒状部分132との境界部分である段差部134を含む。段差部134は、中心軸線方向(Z2方向側)から見て、段差部133と同様に円環形状を有している。
(ロータの製造装置の構造)
図3に示すように、ロータ10の製造装置200は、ハイドロフォーミング用の金型200aを含む。ハイドロフォーミング用の金型200aは、金型押圧部200bを有する。ロータ10の製造装置200(200a、200b)は、第1押圧部材201と、第2押圧部材202と、を備える。なお、第1押圧部材201および第2押圧部材202は、それぞれ、特許請求の範囲の「シャフト押圧部材」および「コア押圧部材」の一例である。
第1押圧部材201は、後述する段差部133を、中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧するように構成されている。第1押圧部材201は、円環形状(図4参照)を有する第1押圧部材本体部201aを含む。第1押圧部材本体部201aの中心には、貫通孔201bが設けられている。なお、第1押圧部材201は、中心軸線方向から見て、後述する第2押圧部材本体部202aとオーバーラップするように設けられている。なお、第1押圧部材本体部201aは、特許請求の範囲の「シャフト押圧部材本体部」の一例である。
また、第1押圧部材201は、第1押圧部材本体部201aの内周側に設けられる筒状押圧部201cを含む。筒状押圧部201cは、第1押圧部材本体部201aから中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に向かって延びるように設けられている。筒状押圧部201cは、中心軸線方向(Z2方向側)から見て、第1押圧部材本体部201aの貫通孔201bの外周縁に沿う(図4参照)ように設けられている。
ここで、第1実施形態では、筒状押圧部201cは、筒状押圧部201cの中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の端部201dが段差部133と当接した状態で、シャフト13の筒状部分131を外周側からガイドするように設けられている。具体的には、筒状押圧部201cは、筒状押圧部201cの端部201dが段差部133と当接した状態で、シャフト13の筒状部分131と第2押圧部材本体部202aの後述する上側部分202dとの間に挟まれるように配置される。
また、第1押圧部材本体部201aには、後述する第2押圧部材側シャフト202fが貫通する複数(第1実施形態では4つ、図4参照)の貫通孔201eが設けられている。複数の貫通孔201eは、貫通孔201bを中心に等角度間隔で設けられている。なお、第2押圧部材側シャフト202fおよび貫通孔201eの個数は、4つに限られず、たとえば2つまたは3つであってもよい。
第1押圧部材201は、貫通孔201eに第2押圧部材側シャフト202fが貫通された状態で、後述する油圧シリンダ208と第2押圧部材本体部202aとの間において第2押圧部材側シャフト202fとは独立して移動可能に構成されている。すなわち、第1押圧部材201は、貫通孔201eにおいて第2押圧部材側シャフト202fが貫通した状態で、第2押圧部材側シャフト202fに沿って摺動するように構成されている。
第2押圧部材202は、ロータコア11の端面11aを中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧するように構成されている。また、第2押圧部材202は、第1押圧部材201とは独立して動作可能に構成されている。
第2押圧部材202は、ロータコア11の端面11aと当接する第2押圧部材本体部202aを含む。第2押圧部材本体部202aは、円環形状(図5参照)を有している。具体的には、第2押圧部材本体部202aの中心には、貫通孔202bが設けられている。
また、第2押圧部材本体部202aには、段差部202cが設けられている。第2押圧部材本体部202aは、段差部202cよりも中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に設けられる上側部分202dと、段差部202cよりも中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に設けられる下側部分202eとを含む。また、第2押圧部材202の貫通孔202bのうち、上側部分202dに対応する部分の直径r4(図5参照)は、第2押圧部材202の貫通孔202bのうち、下側部分202eに対応する部分の直径r5(図5参照)よりも大きい。
また、第2押圧部材202の上側部分202dは、第1押圧部材201の筒状押圧部201cを外周側からガイドするように設けられている。また、下側部分202eは、シャフト13の筒状部分130の中心軸線方向の一方端(Z1方向側の端部)近傍を外周側からガイドするように設けられている。
また、第2押圧部材202は、第2押圧部材本体部202aから中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に延びる第2押圧部材側シャフト202fを含む。第2押圧部材側シャフト202fは、第1押圧部材本体部201aの貫通孔201eと同数(すなわち4つ)設けられている。複数の第2押圧部材側シャフト202fの各々は、対応する貫通孔201eを貫通するように設けられている。
ここで、第1実施形態では、ロータ10の製造装置200(金型200a)は、シャフト固定部203aと、ロータコア固定部203bとを含む固定台203を備える。なお、シャフト固定部203aは、ロータコア固定部203bと一体的に形成されている。
シャフト固定部203aは、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に配置されている。シャフト固定部203aは、シャフト13を中心軸線方向の他方側(Z2方向側)から固定するように設けられている。具体的には、シャフト固定部203aは、シャフト13の段差部134を固定(保持)するように配置されている。詳細には、固定台203には、シャフト固定部203aとロータコア固定部203bとの境界部分に設けられ、シャフト13の段差部134が載置される段差部203cが配置されている。
また、ロータコア固定部203bは、第2押圧部材202(ロータコア11)の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に配置されている。ロータコア固定部203bは、ロータコア11を中心軸線方向の他方側(Z2方向側)から固定するように設けられている。具体的には、ロータコア11は、ロータコア固定部203bの中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の端面203dに載置されることにより固定(保持)されている。
また、第1実施形態では、ロータ10の製造装置200(金型200a)は、ハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部204を備える。具体的には、ハイドロフォーミング部204は、上側シール部材204aと、下側シール部材204bとを含む。
詳細には、シャフト13の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の開口135が上側シール部材204aにより塞がれるとともに、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が下側シール部材204bにより塞がれた状態で、上側シール部材204aまたは下側シール部材204bに設けられた流体導入路(図示せず)によりシャフト13の内部に流体40(図14参照)が充填される。そして、シャフト13の内部の流体40を加圧することによってシャフト13が膨張されることにより、シャフト挿入孔110の内周面110a(図2参照)に、筒状部分130(図2参照)が圧接される。
なお、上側シール部材204aは、中心軸線方向の一方側に設けられる上側台座部204cと、上側台座部204cから中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に延びる上側柱部204dとを有する。上側柱部204dは、第1押圧部材201の貫通孔201bに挿入されるように設けられている。すなわち、上側シール部材204a(上側柱部204d)は、第1押圧部材201の貫通孔201bの内部において、シャフト13の開口135を塞ぐように設けられている。
また、下側シール部材204bは、中心軸線方向の他方側に設けられる下側台座部204eと、下側台座部204eから中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に延びる下側柱部204fとを有する。下側柱部204fは、固定台203に設けられる貫通孔203eに挿入されるように設けられている。すなわち、下側シール部材204b(下側柱部204f)は、固定台203の貫通孔203eの内部において、シャフト13の開口136を塞ぐように設けられている。
また、ロータ10の製造装置200(金型200a)は、後述する移動機構部207と上側シール部材204a(上側台座部204c)とにより挟まれるように設けられるプレート部205を含む。プレート部205は、円板形状(図6参照)を有している。また、プレート部205には、後述する油圧シリンダ208のロッド部208bおよび第2押圧部材側シャフト202fを貫通させるための貫通孔205aが設けられている。すなわち、貫通孔205aは、第2押圧部材側シャフト202fと同数(第1実施形態では4つ)設けられている。
また、ロータ10の製造装置200(金型200a)は、プレート部205の外周縁に沿って設けられ、プレート部205から中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に向かって延びるガイド部206を含む。すなわち、ガイド部206は、円環形状(図7参照)を有している。第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)は、ガイド部206の内周面206aに沿って摺動するように構成されている。また、ガイド部206は、ガイド部206の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の端部に設けられ、内周面206aよりも内周側に突出するように設けられる突出部206bを含む。突出部206bは、円環形状(図7参照)を有している。
また、ロータ10の製造装置200は、移動機構部207を備える。移動機構部207は、ロータコア11の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)において、中心軸線方向に沿って移動可能に構成されている。また、移動機構部207は、第1押圧部材201と第2押圧部材202とをロータコア11側(Z2方向側)に一体的に移動させるように構成されている。
また、ロータ10の製造装置200は、移動機構部207と第2押圧部材202との間に設けられる(図8参照)油圧シリンダ208を備える。第1実施形態では、油圧シリンダ208は、移動機構部207の外部からの油圧により駆動されるように構成されている。すなわち、油圧シリンダ208は、シリンダチューブ208aに流入される流体の圧力によってロッド部208bが中心軸線方向に移動されることにより、中心軸線方向に沿って伸縮可能に構成されている。なお、シリンダチューブ208aは、移動機構部207の内部に設けられている。また、油圧シリンダ208は、第2押圧部材202の複数の第2押圧部材側シャフト202fの各々に対応するように複数(すなわち4つ)設けられている。なお、油圧シリンダ208は、特許請求の範囲の「第1シリンダ」および「伸縮部材」の一例である。
ここで、第1実施形態では、油圧シリンダ208は、第1押圧部材201の貫通孔201eから中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に突出する第2押圧部材側シャフト202fの端部202gと中心軸線方向に沿って隣接するように設けられている。具体的には、油圧シリンダ208のロッド部208bの先端部は、第2押圧部材側シャフト202fの中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の端部202gと接触している。
また、移動機構部207は、第1押圧部材201を介して段差部133を押圧するように構成されている。また、油圧シリンダ208は、第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aを押圧するように構成されている。すなわち、ロータコア11の端面11aには、移動機構部207による押圧力とは独立した(相関がない)押圧力が、第2押圧部材202を介して油圧シリンダ208により加えられている。
(ロータの製造方法)
次に、図1、図3~図5、および、図8~図14を参照して、ロータ10の製造方法について説明する。
まず、図8に示すように、ロータコア11が、固定台203(ロータコア固定部203b)に載置される。これにより、ロータコア11は、中心軸線方向の他方側(Z2方向側)から固定される。
また、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が、下側シール部材204bにより塞がれる。
なお、この時点では、シャフト13の中心軸線方向の他方側の一部が、ロータコア11のシャフト挿入孔110に挿入されている。また、この時点では、シャフト13は、固定台203(シャフト固定部203a)により固定されていない。
ここで、第1実施形態では、図9~図12に示すように、シャフト13の段差部133を、第1押圧部材201により中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧するとともに、第1押圧部材201とは独立して動作可能な第2押圧部材202によりロータコア11の端面11aを中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧する工程が行われる。具体的には、シャフト13とロータコア11とを押圧する工程は、移動機構部207により、第1押圧部材201と第2押圧部材202とをロータコア11側(Z2方向側)に一体的に移動させることにより、段差部133を第1押圧部材201により押圧するとともに、油圧シリンダ208により第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aを押圧する工程である。すなわち、シャフト13とロータコア11とを押圧する工程は、ハイドロフォーミング用の金型200a(金型押圧部200b)に含まれる第1押圧部材201により段差部133を押圧するとともに、金型200a(金型押圧部200b)に含まれる第2押圧部材202によりロータコア11の端面11aを押圧する工程である。以下に、詳細に説明する。
まず、図9に示すように、移動機構部207により、第2押圧部材202がロータコア11の端面11aに当接するまで、第1押圧部材201と第2押圧部材202とが一体的にロータコア11側(Z2方向側)に移動される。これにより、第2押圧部材202(第2押圧部材本体部202a)が、ロータコア11の端面11aに当接される。
次に、図10に示すように、移動機構部207により、第1押圧部材201がロータコア11側(Z2方向側)にさらに移動されることにより、第1押圧部材201がシャフト13の段差部133に当接される。この際、油圧シリンダ208のロッド部208bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ208aの内部に押し込まれることによって、油圧シリンダ208が縮ませられる。
次に、図11に示すように、移動機構部207により、上側シール部材204aが、第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)に当接するまで移動される。この際、移動機構部207によりガイド部206が中心軸線方向の他方側に移動されることにより、第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)は、ガイド部206の内周面206aに沿って摺動される。また、この際、油圧シリンダ208のロッド部208bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ208aの内部に押し込まれることによって、油圧シリンダ208がさらに(図10の状態に比べて)縮ませられる。
また、この際、上側シール部材204aが移動されることにより、シャフト13の中心軸線方向に一方側(Z1方向側)の開口135が上側シール部材204aにより塞がれる。
次に、図12に示すように、移動機構部207により、シャフト13の段差部134が固定台203の段差部203cに当接するまで、上側シール部材204a、第1押圧部材201、および、シャフト13が一体的に中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に移動される。この際、油圧シリンダ208のロッド部208bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ208aの内部に押し込まれることによって、油圧シリンダ208がさらに(図11の状態に比べて)縮ませられる。
これにより、シャフト13の段差部133は、第1押圧部材201を介して移動機構部207により押圧されるとともに、ロータコア11の端面11aは、油圧シリンダ208の押圧力により第2押圧部材202を介して押圧される。
また、第1実施形態では、シャフト13とロータコア11とを押圧する工程は、段差部133を第1押圧部材201により中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧するとともに、第2押圧部材202により端面11aを中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧することにより、シャフト13とロータコア11とを相対的に位置決めする工程である。具体的には、シャフト13とロータコア11とを押圧する工程は、段差部133を第1押圧部材201により押圧してシャフト13をシャフト固定部203a(固定台203)に押し付けるとともに、第2押圧部材202により端面11aを押圧することにより、ロータコア11をロータコア固定部203b(固定台203)に押し付けることにより、シャフト13に対してロータコア11を相対的に位置決めする工程である。
具体的には、図13に示すように、ロータコア11は、ロータコア固定部203b(固定台203)に固定された状態で端面11aを押圧されることによって、電磁鋼板12同士の隙間が小さくなることにより、所定の量だけ圧縮される。すなわち、ロータコア11の積厚t(図12参照)は、端面11aに加えられる押圧力によって変化する。具体的には、端面11aへの押圧力が大きくなるほど、ロータコア11の積厚tは小さくなる。
また、押圧力が所定の大きさ以上(たとえば図13に示すN以上)になると、押圧力に対する積厚tの変化率が所定の値以下(ほとんど変化しない程度)になる。これにより、ロータコア11の端面11aにN以上の押圧力を加えることによって、製品間での積厚tのばらつきを公差の範囲内に収めるのを容易化することが可能である。
また、シャフト13は、シャフト固定部203a(固定台203)に固定されることによって、中心軸線方向の位置が一意に決定される。これにより、ロータコア11の端面11aへ加える押圧力を調整することによって、シャフト13とロータコア11との相対的な位置決めがなされる。
また、第1実施形態では、油圧シリンダ208の押圧力により第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aを押圧することは、移動機構部207の外部からの油圧により、油圧シリンダ208を駆動させることにより第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aを押圧することである。すなわち、ロータコア11の端面11aには、移動機構部207による押圧力とは独立した、油圧により制御された油圧シリンダ208による押圧力のみが加えられている。
また、シャフト13の段差部133を第1押圧部材201により押圧することは、シャフト13の軸受け部14が配置される軸受け配置部としての段差部133を第1押圧部材201により押圧することである。すなわち、軸受け部14が配置される軸受け配置部が、シャフト13を押圧するための段差部133として流用されている。
また、ロータコア11を押圧することは、第2押圧部材202によりロータコア11の端面11aの全面を押圧することである。すなわち、図5に示すように、中心軸線方向から見て、第2押圧部材202は、ロータコア11の端面11a(図3参照)の全面を覆うように配置されている。
また、シャフト13を押圧することは、シャフト13の段差部133を、シャフト13の全周に渡って第1押圧部材201により押圧することである。すなわち、円環状に設けられているシャフト13の段差部133(図1参照)は、円環状に設けられている第1押圧部材201(筒状押圧部201c)(図4参照)により押圧されている。
これにより、シャフト13の段差部133が全周に渡って第1押圧部材201(筒状押圧部201c)(図4参照)により押圧された状態で、第2押圧部材202によりロータコア11の端面11aの全面が押圧される。
そして、第1実施形態では、図14に示すように、シャフト13とロータコア11とが押圧された状態で、シャフト13の内部に流体40を充填させるとともに流体40を加圧することによってシャフト13を膨張させることにより、シャフト挿入孔110の内周面110aに筒状部分130を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト13がロータコア11に固定される。すなわち、シャフト13とロータコア11とが相対的に位置決めされた状態で、ハイドロフォーミングによってシャフト13がロータコア11に固定される。
[第2実施形態]
次に、図2、および、図15~図23を参照して、第2実施形態によるロータ10の製造方法、および、ロータ10の製造装置300について説明する。第2実施形態のロータ10の製造方法、および、ロータ10の製造装置300では、油圧により駆動される油圧シリンダ208が用いられている上記第1実施形態とは異なり、弾性的に変化するエアシリンダ308が用いられる。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
(ロータの製造装置の構造)
図15に示すように、ロータ10の製造装置300は、ハイドロフォーミング用の金型300aを含む。ハイドロフォーミング用の金型300aは、金型押圧部200bを有する。ロータ10の製造装置300(300a、200b)は、第1押圧部材201と、第2押圧部材202と、を備える。
また、第2実施形態では、ロータ10の製造装置300(金型300a)は、ハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部304を備える。具体的には、ハイドロフォーミング部304は、上側シール部材304aと、下側シール部材204bとを含む。
詳細には、シャフト13の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の開口135が上側シール部材304aにより塞がれるとともに、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が下側シール部材204bにより塞がれた状態で、上側シール部材304aまたは下側シール部材204bに設けられた流体導入路(図示せず)によりシャフト13の内部に流体40が充填される。そして、シャフト13の内部の流体40を加圧することによってシャフト13が膨張されることにより、シャフト挿入孔110の内周面110a(図2参照)に、筒状部分130(図2参照)が圧接される。
なお、上側シール部材304aは、中心軸線方向の一方側に設けられる上側台座部304cと、上側台座部304cから中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に延びる上側柱部304dとを有する。上側柱部304dは、第1押圧部材201の貫通孔201bに挿入されるように設けられている。すなわち、上側シール部材304a(上側柱部304d)は、第1押圧部材201の貫通孔201bの内部において、シャフト13の開口135を塞ぐように設けられている。
また、ロータ10の製造装置300(金型300a)は、後述する移動機構部307と上側シール部材304a(上側台座部304c)とにより挟まれるように設けられるプレート部305を含む。プレート部305は、円板形状(図16参照)を有している。
また、ロータ10の製造装置300(金型300a)は、プレート部305の外周縁に沿って設けられ、プレート部305から中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に向かって延びるガイド部306を含む。すなわち、ガイド部306は、円環形状(図17参照)を有している。第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)は、ガイド部306の内周面306aに沿って摺動するように構成されている。また、ガイド部306は、ガイド部306の中心軸線方向の他方側の端部に設けられ、内周面306aよりも内周側に突出するように設けられる突出部306bを含む。突出部306bは、円環形状(図17参照)を有している。
また、ロータ10の製造装置300は、移動機構部307を備える。移動機構部307は、ロータコア11の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)において、中心軸線方向に沿って移動可能に構成されている。
また、図15に示すように、ロータ10の製造装置300は、移動機構部307と第2押圧部材202との間に設けられるエアシリンダ308を備える。具体的には、第2実施形態では、エアシリンダ308は、移動機構部307と第2押圧部材202との間に挟持されている。エアシリンダ308は、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)が固定された状態で第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)側(Z2方向側)に移動することによって、ロッド部308bがシリンダチューブ308aの内部に押し込まれる。これにより、エアシリンダ308のシリンダチューブ308aの内部の圧力が変化することにより、エアシリンダ308から第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aに加えられる押圧力が変化する。また、エアシリンダ308は、第2押圧部材202の複数の第2押圧部材側シャフト202fの各々に対応するように複数(すなわち4つ)設けられている。なお、エアシリンダ308は、特許請求の範囲の「第2シリンダ」および「伸縮部材」の一例である。
第2実施形態では、エアシリンダ308は、第1押圧部材201の貫通孔201eから中心軸線方向の一方側(Z1方向側)に突出する第2押圧部材側シャフト202fの端部202gと中心軸線方向に沿って隣接するように設けられている。具体的には、エアシリンダ308のロッド部308bの先端部は、第2押圧部材側シャフト202fの中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の端部202gと接触している。
また、移動機構部307は、第1押圧部材201を介して段差部133を押圧するように構成されている。また、エアシリンダ308は、第2押圧部材202を介してロータコア11の端面11aを押圧するように構成されている。すなわち、ロータコア11の端面11aには、移動機構部307による押圧力とは独立した(相関がない)押圧力が、第2押圧部材202を介してエアシリンダ308により加えられている。
(ロータの製造方法)
次に、図18~図23を参照して、ロータ10の製造方法について説明する。
まず、図18に示すように、ロータコア11が、固定台203(ロータコア固定部203b)に載置される。これにより、ロータコア11は、中心軸線方向の他方側(Z2方向側)から固定される。
また、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が、下側シール部材204bにより塞がれる。
なお、この時点では、シャフト13の中心軸線方向の他方側の一部が、ロータコア11のシャフト挿入孔110に挿入されている。また、この時点では、シャフト13は、固定台203(シャフト固定部203a)により固定されていない。
次に、図19に示すように、移動機構部307により、第2押圧部材202がロータコア11の端面11aに当接するまで、第1押圧部材201と第2押圧部材202とが一体的にロータコア11側(Z2方向側)に移動される。これにより、第2押圧部材202(第2押圧部材本体部202a)が、ロータコア11の端面11aに当接される。
次に、図20に示すように、移動機構部307により、第1押圧部材201がロータコア11側(Z2方向側)にさらに移動されることにより、第1押圧部材201がシャフト13の段差部133に当接される。この際、エアシリンダ308のロッド部308bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ308aの内部に押し込まれることによって、エアシリンダ308が縮ませられる。
次に、図21に示すように、移動機構部307により、上側シール部材304aが、第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)に当接するまで移動される。この際、移動機構部307によりガイド部306が中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に移動されることにより、第1押圧部材201(第1押圧部材本体部201a)は、ガイド部306の内周面306aに沿って摺動される。また、この際、エアシリンダ308のロッド部308bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ308aの内部に押し込まれることによって、エアシリンダ308がさらに(図20の状態に比べて)縮ませられる。
また、上側シール部材304aが移動されることにより、シャフト13の中心軸線方向に一方側(Z1方向側)の開口135が上側シール部材304aにより塞がれる。
次に、図22に示すように、移動機構部307により、シャフト13の段差部134が固定台203の段差部203cに当接するまで、上側シール部材304a、第1押圧部材201、および、シャフト13が一体的に中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に移動される。この際、エアシリンダ308のロッド部308bが、第2押圧部材202(第2押圧部材側シャフト202f)によりシリンダチューブ308aの内部に押し込まれることによって、エアシリンダ308がさらに(図21の状態に比べて)縮ませられる。
これにより、シャフト13の段差部133は、第1押圧部材201を介して移動機構部307により押圧されるとともに、ロータコア11の端面11aは、エアシリンダ308の押圧力により第2押圧部材202を介して押圧される。なお、エアシリンダ308の押圧力とは、縮んだ状態のエアシリンダ308のシリンダチューブ308aの内部の空気の圧力によりロッド部308bが押圧される力である。
そして、第2実施形態では、図23に示すように、シャフト13とロータコア11とが押圧された状態で、シャフト13の内部に流体40を充填させるとともに流体40を加圧することによって(ハイドロフォーミングを行うことによって)、シャフト13がロータコア11に固定される。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
次に、図2、および、図24~図33を参照して、第3実施形態によるロータ10の製造方法、および、ロータ10の製造装置400について説明する。第3実施形態のロータ10の製造方法、および、ロータ10の製造装置400では、シリンダ(油圧シリンダ208)が用いられている上記第1実施形態とは異なり、ばね部材408が用いられる。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
(ロータの製造装置の構造)
図24に示すように、ロータ10の製造装置400は、ハイドロフォーミング用の金型400aを含む。ハイドロフォーミング用の金型400aは、金型押圧部400bを有する。ロータ10の製造装置400(400a、400b)は、第1押圧部材401と、第2押圧部材402と、を備える。
第1押圧部材401は、シャフト13の段差部133を、中心軸線方向の一方側(Z1方向側)から押圧するように構成されている。第1押圧部材401は、円環形状(図25参照)を有する第1押圧部材本体部401aを含む。第1押圧部材本体部401aの中心には、貫通孔401bが設けられている。なお、第1押圧部材401は、中心軸線方向から見て、第2押圧部材402とオーバーラップするように設けられている。なお、第1押圧部材401および第2押圧部材402は、それぞれ、特許請求の範囲の「シャフト押圧部材」および「コア押圧部材」の一例である。また、第1押圧部材本体部401aは、特許請求の範囲の「シャフト押圧部材本体部」の一例である。
また、第1押圧部材401は、第1押圧部材本体部401aの内周側に設けられる筒状押圧部401cを含む。筒状押圧部401cは、第1押圧部材本体部401aから中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に向かって延びるように設けられている。筒状押圧部401cは、中心軸線方向(Z2方向側)から見て、第1押圧部材本体部401aの貫通孔401bの外周縁に沿うように設けられている。
ここで、第3実施形態では、筒状押圧部401cは、筒状押圧部401cの中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の端部401dが段差部133と当接した状態で、シャフト13の筒状部分131を外周側からガイドするように設けられている。具体的には、筒状押圧部401cは、筒状押圧部401cの端部401dが段差部133と当接した状態で、シャフト13の筒状部分131(図2参照)と第2押圧部材402の後述する上側部分402dとの間に挟まれるように配置される。
また、第1押圧部材401は、中心軸線方向の他方側に設けられる凹部401eを含む。凹部401eは、円環形状(図25参照)を有している。具体的には、凹部401eは、筒状押圧部401cを取り囲むように設けられている。
また、第1押圧部材401は、凹部401eを取り囲むように設けられている外周側部分401fを含む。外周側部分401fの中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の端部には、第2押圧部材402の後述する上側部分402dと係合するように設けられている第1押圧部材側係合部401gが設けられている。第1押圧部材側係合部401gは、内周側の端部が凹部401e側に突出するように設けられている。なお、外周側部分401fおよび第1押圧部材側係合部401gの各々は、円環形状(図25参照)を有している。
第2押圧部材402は、円環形状(図26参照)を有している。具体的には、第2押圧部材402の中心には、貫通孔402bが設けられている。
また、第2押圧部材402には、段差部402cが設けられている。第2押圧部材402は、段差部402cよりも中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の上側部分402dと、段差部402cよりも中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の下側部分402eとを含む。また、貫通孔402bのうち、上側部分402dに対応する部分の直径r6(図26参照)は、貫通孔402bのうち、下側部分402eに対応する部分の直径r7(図26参照)よりも大きい。
また、第2押圧部材402の上側部分402dの外周縁には、円環形状(図26参照)を有し、第1押圧部材側係合部401gと係合する第2押圧部材側係合部402fが設けられている。第1押圧部材側係合部401gと第2押圧部材側係合部402fとが係合することにより、第2押圧部材402が凹部401eに係合されるように設けられる。
また、第2押圧部材402の上側部分402dは、第1押圧部材401の筒状押圧部401cを外周側からガイドするように設けられている。また、第2押圧部材402の下側部分402eは、シャフト13の筒状部分130(図2参照)の中心軸線方向の一方端(Z1方向側の端部)近傍を外周側からガイドするように設けられている。
また、第3実施形態では、ロータ10の製造装置400(金型400a)は、ハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部404を備える。具体的には、ハイドロフォーミング部404は、上側シール部材404aと、下側シール部材204bとを含む。
詳細には、シャフト13の中心軸線方向の一方側(Z1方向側)の開口135が上側シール部材404aにより塞がれるとともに、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が下側シール部材204bにより塞がれた状態で、上側シール部材404aまたは下側シール部材204bに設けられた流体導入路(図示せず)によりシャフト13の内部に流体40が充填される。そして、シャフト13の内部の流体40を加圧することによってシャフト13が膨張されることにより、シャフト挿入孔110の内周面110a(図2参照)に、筒状部分130(図2参照)が圧接される。
なお、上側シール部材404aは、中心軸線方向の一方側に設けられる上側台座部404cと、上側台座部404cから中心軸線方向の他方側(Z2方向側)に延びる上側柱部404dとを有する。上側柱部404dは、第1押圧部材401の貫通孔401bに挿入されるように設けられている。すなわち、上側シール部材404a(上側柱部404d)は、第1押圧部材401の貫通孔401bの内部において、シャフト13の開口135を塞ぐように設けられている。
また、ロータ10の製造装置400(金型400a)は、後述する移動機構部407と上側シール部材404a(上側台座部404c)とにより挟まれるように設けられるプレート部405を含む。プレート部405は、円板形状(図27参照)を有している。
また、第3実施形態では、第1押圧部材401の凹部401eと第2押圧部材402との間に挟持されたばね部材408を備える。ばね部材408は、円環形状の凹部401e(図25参照)の内側に配置されている。すなわち、ばね部材408は、円環形状(図28参照)を有している。なお、ばね部材408は、特許請求の範囲の「付勢部材」および「伸縮部材」の一例である。
(ロータの製造方法)
次に、図29~図33を参照して、ロータ10の製造方法について説明する。
まず、図29に示すように、ロータコア11が、固定台203(ロータコア固定部203b)に載置される。これにより、ロータコア11は、中心軸線方向の他方側(Z2方向側)から固定される。
また、シャフト13の中心軸線方向の他方側(Z2方向側)の開口136が、下側シール部材204bにより塞がれる。
また、ロータコア11のシャフト挿入孔110に、シャフト13の筒状部分130(図2参照)が挿入される。なお、この時点では、シャフト13の中心軸線方向の他方側の一部が、ロータコア11のシャフト挿入孔110に挿入されている。また、この時点では、シャフト13は、固定台203(シャフト固定部203a)により固定されていない。
次に、図30に示すように、移動機構部407により、第1押圧部材401と第2押圧部材402とが一体的にロータコア11側(Z2方向側)に移動されることにより、第1押圧部材401がロータコア11の端面11aに当接される。
次に、図31に示すように、移動機構部407により、第2押圧部材402がロータコア11の端面11aに当接するまで、第1押圧部材401、第2押圧部材402、および、シャフト13が一体的に移動される。
次に、図32に示すように、シャフト13の段差部134が固定台203の段差部203cに当接するまで、第1押圧部材401およびシャフト13が一体的に移動される。この際、ばね部材408は、ロータコア11の端面11aに当接する第2押圧部材402と第1押圧部材401の凹部401eとにより挟まれることにより、徐々に縮められる。
これにより、シャフト13の段差部133は、第1押圧部材401を介して移動機構部407により押圧されるとともに、ロータコア11の端面11aは、ばね部材408の押圧力により第2押圧部材402を介して押圧される。
すなわち、第3実施形態では、ばね部材408の押圧力により第2押圧部材402を介してロータコア11の端面11aを押圧することは、第1押圧部材401の凹部401eと第2押圧部材402との間に挟持されたばね部材408の押圧力により第2押圧部材402を介してロータコア11の端面11aを押圧することである。これにより、ロータコア11の端面11aには、移動機構部407による押圧力とは独立した、凹部401eと第2押圧部材402との間において縮められた状態のばね部材408による付勢力のみが加えられている。
そして、図33に示すように、シャフト13とロータコア11とが押圧された状態で、シャフト13の内部に流体40を充填させるとともに流体40を加圧することによってシャフト13を膨張させることにより、シャフト挿入孔110の内周面110aに筒状部分130(図2参照)を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト13がロータコア11に固定される。
なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
[実施形態の効果]
上記第1~第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(コイルの製造方法の効果)
第1~第3実施形態では、上記のように、ロータ(10)の製造方法は、シャフト(13)の第1筒状部分(130)と第2筒状部分(131)との境界部分である段差部(133)を、第1押圧部材(201、401)により中心軸線方向の一方側から押圧するとともに、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の中心軸線方向の一方側の端面(11a)を中心軸線方向の一方側から押圧する工程を備える。また、ロータ(10)の製造方法は、シャフト(13)とロータコア(11)とが押圧された状態で、シャフト(13)の内部に流体(40)を充填させるとともに流体(40)を加圧することによってシャフト(13)を膨張させることにより、シャフト挿入孔(110)の内周面(110a)に第1筒状部分(130)を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト(13)をロータコア(11)に固定する工程と、を備える。これにより、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧しながら、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧した状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)を構成する電磁鋼板(12)同士の間に隙間が生じるのを防止した状態で、ハイドロフォーミングを行うことができる。これにより、ロータコア(11)の積厚(t)を一定の範囲内(公差範囲内)に収めた状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、シャフト(13)とロータコア(11)との相対的な位置関係に(製品間で)ばらつきが生じるのを防止することができる。
第1~第3実施形態では、上記のように、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧する工程は、第1押圧部材(201、401)とは独立して動作可能な第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧する工程である。このように構成すれば、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧しながら、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)をより確実に押圧することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、シャフト(13)とロータコア(11)とを押圧する工程は、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により中心軸線方向の一方側から押圧するとともに、第2押圧部材(202、402)により端面(11a)を中心軸線方向の一方側から押圧することにより、シャフト(13)とロータコア(11)とを相対的に位置決めする工程である。このように構成すれば、シャフト(13)とロータコア(11)との相対的な位置関係にばらつきが生じるのをより確実に防止することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、シャフト(13)の段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧することは、シャフト(13)の軸受け部(14)が配置される軸受け配置部としての段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧することである。このように構成すれば、軸受け配置部としての段差部(133)の中心軸線方向における位置を押圧によって固定することができるので、ロータコア(11)の端面(11a)と軸受け配置部との相対的な位置関係が(製品間)でばらつくのを防止することができる。ここで、ロータコア(11)の端面(11a)と軸受け配置部とが比較的近い場合、ハイドロフォーミングを行った際のシャフト(13)(第1筒状部分(130))の変形に起因して軸受け配置部が変形してしまう場合がある。軸受け配置部が変形した場合、シャフト(13)(ロータコア(11))の動作(回転)に比較的大きな影響が生じる。したがって、ロータコア(11)の端面(11a)と軸受け配置部との相対的な位置関係がばらつくのを防止することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、シャフト(13)とロータコア(11)とを押圧する工程は、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧してシャフト(13)をシャフト(13)の中心軸線方向の他方側に配置されるシャフト固定部(203a)に押し付けるとともに、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の中心軸線方向の一方側の端面(11a)を押圧することにより、ロータコア(11)を第2押圧部材(202、402)の中心軸線方向の他方側に配置されるロータコア固定部(203b)に押し付けることにより、シャフト(13)に対してロータコア(11)を相対的に位置決めする工程である。このように構成すれば、ロータコア(11)およびシャフト(13)が中心軸線方向の他方側においてそれぞれ固定されることによって、ロータコア(11)の端面(11a)と段差部(133)との相対的な位置関係がばらつくのをより容易に防止することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、シャフト(13)とロータコア(11)とを押圧する工程は、ハイドロフォーミング用の金型(200a、300a、400a)に含まれる第1押圧部材(201、401)により段差部(133)を押圧するとともに、金型(200a、300a、400a)に含まれる第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧する工程である。このように構成すれば、第1押圧部材(201、401)および第2押圧部材(202、402)がハイドロフォーミング用の金型(200a、300a、400a)に含まれることによって、第1押圧部材(201、401)による段差部(133)の押圧状態、および、第2押圧部材(202、402)による端面(11a)の押圧状態を、製品間(ロータ(10)間)で比較的一定にすることができる。その結果、シャフト(13)とロータコア(11)との相対的な位置関係にばらつきが生じるのを容易に防止することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、シャフト(13)とロータコア(11)とを押圧する工程は、移動機構部(207、307、407)により、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)とをロータコア(11)側に一体的に移動させることにより、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧するとともに、移動機構部(207、307、407)と第2押圧部材(202、402)との間に設けられる伸縮可能な伸縮部材(208、308、408)により第2押圧部材(202、402)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧する工程である。このように構成すれば、伸縮部材(208、308、408)を伸縮させることによって、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)との相対的な位置関係を容易に調整することができる。その結果、第2押圧部材(202、402)によるロータコア(11)の端面(11a)の押圧、および、第1押圧部材(201、401)による段差部(133)の押圧の両方を行うことを容易化することができる。また、移動機構部(207、307、407)により、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)とを一体的に移動させることによって、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)との相対的な位置関係を一定に保ったまま、第1押圧部材(201、401)および第2押圧部材(202、402)をロータコア(11)に近づけることができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、シャフト(13)とロータコア(11)とを押圧する工程は、移動機構部(207、307)により、第2押圧部材(202)がロータコア(11)の端面(11a)に当接するまで第1押圧部材(201)と第2押圧部材(202)とを一体的にロータコア(11)側に移動させた後、第1押圧部材(201)をロータコア(11)側にさらに移動させて、第1押圧部材(201)を段差部(133)に当接させて押圧するとともに、伸縮部材(208、308)の押圧力により、第2押圧部材(202)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧する工程である。ここで、第1押圧部材(201)を段差部(133)に当接させた後に第2押圧部材(202)を端面(11a)に当接させる場合は、第1押圧部材(201)と段差部(133)とが干渉することにより第2押圧部材(202)が端面(11a)に届かない場合がある。これに対し、上記のように第2押圧部材(202)を端面(11a)に当接させた後に第1押圧部材(201)を段差部(133)に当接させる場合は、伸縮部材(208、308)を縮ませながら第1押圧部材(201)を移動させることにより第1押圧部材(201)を段差部(133)に当接させることができる。その結果、第1押圧部材(201)の押圧、および、第2押圧部材(202)の押圧の両方を行うのをより容易化することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、伸縮部材(208)の押圧力により第2押圧部材(202)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することは、移動機構部(207)の外部からの油圧により、伸縮部材(208)としての第1シリンダ部材(208)を駆動させることにより第2押圧部材(202)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することである。このように構成すれば、第1シリンダ部材(208)を駆動させる油圧を調整することによって、ロータコア(11)の端面(11a)を押圧する力を容易に調整することができる。
また、第2実施形態では、上記のように、伸縮部材(308)の押圧力により第2押圧部材(202)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することは、移動機構部(307)と第2押圧部材(202)との間に挟持され、弾性的に伸縮する第2シリンダ部材(308)の押圧力により第2押圧部材(202)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することである。このように構成すれば、縮められた状態の第2シリンダ部材(308)の弾性力によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧することができる。
また、第3実施形態では、上記のように、伸縮部材(408)の押圧力により第2押圧部材(402)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することは、第1押圧部材(401)の凹部(401e)と第2押圧部材(402)との間に挟持された付勢部材(408)の押圧力により第2押圧部材(402)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧することである。このように構成すれば、縮められた状態の付勢部材(408)の付勢力(弾性力)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧することができる。
(ロータの製造装置の効果)
第1~第3実施形態では、上記のように、ロータ(10)の製造装置(200、300、400)は、シャフト(13)の第1筒状部分(130)と第2筒状部分(131)との境界部分である段差部(133)を、中心軸線方向の一方側から押圧する第1押圧部材(201、401)と、ロータコア(11)の中心軸線方向の一方側の端面(11a)を中心軸線方向の一方側から押圧する第2押圧部材(202、402)とを含む金型押圧部(200b、400b)を備える。また、ロータ(10)の製造装置(200、300、400)は、シャフト(13)とロータコア(11)とが押圧された状態で、シャフト(13)の内部に流体(40)を充填させるとともに流体(40)を加圧することによってシャフト(13)を膨張させることにより、シャフト挿入孔(110)の内周面(110a)に第1筒状部分(130)を圧接させるハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部(204、304、404)を備える。これにより、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧しながら、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧した状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)を構成する電磁鋼板(12)同士の間に隙間が生じるのを防止した状態で、ハイドロフォーミングを行うことができる。これにより、ロータコア(11)の積厚(t)を一定の範囲内(公差範囲内)に収めた状態でハイドロフォーミングを行うことができる。その結果、シャフト(13)とロータコア(11)との相対的な位置関係に(製品間で)ばらつきが生じるのを防止することが可能なロータ(10)の製造装置(200、300、400)を提供することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、第2押圧部材(202、402)は、第1押圧部材(201、401)とは独立して動作可能に構成されている。このように構成すれば、段差部(133)を第1押圧部材(201、401)により押圧しながら、第2押圧部材(202、402)によりロータコア(11)の端面(11a)をより確実に押圧することが可能なロータ(10)の製造装置(200、300、400)を提供することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、第1押圧部材(201、401)は、円環形状を有する第1押圧部材本体部(201a、401a)と、第1押圧部材本体部(201a、401a)の内周側に設けられ、第1押圧部材本体部(201a、401a)から中心軸線方向の他方側に向かって延びるように設けられる筒状押圧部(201c、401c)とを含む。また、筒状押圧部(201c、401c)は、筒状押圧部(201c、401c)の中心軸線方向の他方側の端部(201d、401d)が段差部(133)と当接した状態で、シャフト(13)の第2筒状部分(131)を外周側からガイドするように設けられている。このように構成すれば、筒状押圧部(201c、401c)によりシャフト(13)の段差部(133)を押圧することによってシャフト(13)の中心軸線方向の位置を固定しながら、筒状押圧部(201c、401c)により第2筒状部分(131)を外周側からガイドすることによって第2筒状部分(131)(および段差部(133))がハイドロフォーミング時に変形するのを防止することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、ロータ(10)の製造装置(200、300、400)は、シャフト(13)の中心軸線方向の他方側に配置され、シャフトを中心軸線方向の他方側から固定するシャフト固定部(203a)と、第2押圧部材(202、402)の中心軸線方向の他方側に配置され、ロータコア(11)を中心軸線方向の他方側から固定するロータコア固定部(203b)とを含む固定台(203)を備える。このように構成すれば、ロータコア(11)およびシャフト(13)が中心軸線方向の他方側においてそれぞれ固定されることによって、ロータコア(11)の端面(11a)と段差部(133)との相対的な位置関係がばらつくのをより容易に防止することが可能なロータ(10)の製造装置(200、300、400)を提供することができる。
また、第1~第3実施形態では、上記のように、ロータ(10)の製造装置(200、300、400)は、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)とをロータコア(11)側に一体的に移動させる移動機構部(207、307、407)と、移動機構部(207、307、407)と第2押圧部材(202、402)との間に設けられ、中心軸線方向に沿って伸縮可能に構成されている伸縮部材(208、308、408)と、を備える。また、移動機構部(207、307、407)は、第1押圧部材(201、401)を介して段差部(133)を押圧するように構成され、伸縮部材(208、308、408)は、第2押圧部材(202、402)を介してロータコア(11)の端面(11a)を押圧するように構成されている。このように構成すれば、伸縮部材(208、308、408)を伸縮させることによって、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)との相対的な位置関係を容易に調整することができる。その結果、第2押圧部材(202、402)によるロータコア(11)の端面(11a)の押圧、および、第1押圧部材(201、401)による段差部(133)の押圧の両方を行うことを容易化することが可能なロータ(10)の製造装置(200、300、400)を提供することができる。
また、第3実施形態では、上記のように、第1押圧部材(401)は、中心軸線方向の他方側に設けられる凹部(401e)を含む。また、第2押圧部材(402)は、凹部(401e)に係合するように設けられている。また、伸縮部材(408)は、第1押圧部材(401)の凹部(401e)と第2押圧部材(402)との間に挟持された付勢部材(408)を含む。このように構成すれば、凹部(401e)と第2押圧部材(402)とによって縮められた状態の付勢部材(408)の付勢力(弾性力)によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧することが可能なロータ(10)の製造装置(400)を提供することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、伸縮部材(208)は、移動機構部(207)の外部からの油圧により駆動される第1シリンダ部材(208)を含む。このように構成すれば、第1シリンダ部材(208)を駆動させる油圧を調整することによって、ロータコア(11)の端面(11a)を押圧する力を容易に調整することが可能なロータ(10)の製造装置(200)を提供することができる。
また、第2実施形態では、上記のように、伸縮部材(308)は、移動機構部(307)と第2押圧部材(202)との間に挟持され、弾性的に伸縮する第2シリンダ部材(308)を含む。このように構成すれば、縮められた状態の第2シリンダ部材(308)の弾性力によりロータコア(11)の端面(11a)を押圧することが可能なロータ(10)の製造装置(300)を提供することができる。
また、第1および第2実施形態では、上記のように、第2押圧部材(202)は、ロータコア(11)の端面(11a)と当接する第2押圧部材本体部(202a)と、第2押圧部材本体部(202a)から中心軸線方向の一方側に延びる第2押圧部材側シャフト(202f)と、を含む。また、第1押圧部材(201a)は、第2押圧部材側シャフト(202f)が貫通する貫通孔(201e)を含むとともに、貫通孔(201e)に第2押圧部材側シャフト(202f)が貫通された状態で、伸縮部材(208、308)と第2押圧部材本体部(202a)との間において第2押圧部材側シャフト(202f)とは独立して移動可能に構成されている。また、伸縮部材(208、308)は、第1押圧部材(201a)の貫通孔(201e)から中心軸線方向の一方側に突出する第2押圧部材側シャフト(202f)の端部(202g)と中心軸線方向に沿って隣接するように設けられている。このように構成すれば、第1押圧部材(201a)が伸縮部材(208、308)と第2押圧部材本体部(202a)との間に設けられている場合でも、第1押圧部材(201a)の貫通孔(201e)を貫通する第2押圧部材側シャフト(202f)を介して伸縮部材(208、308)により第2押圧部材本体部(202a)(ロータコア(11)の端面(11a))を押圧することができる。また、第1押圧部材(201a)が、貫通孔(201e)に第2押圧部材側シャフト(202f)が貫通された状態で第2押圧部材側シャフト(202f)とは独立して移動可能に構成されていることによって、伸縮部材(208、308)による第2押圧部材側シャフト(202f)の押圧とは独立して、第1押圧部材(201a)によりロータコア(11)の段差部(133)を容易に押圧することができる。
[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。
たとえば、上記第1~第3実施形態では、移動機構部(207、307、407)により、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)とを一体的に移動させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1押圧部材(201、401)と第2押圧部材(202、402)とを別個の移動機構部により各々を独立して移動させてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、ロータコア固定部203bおよびシャフト固定部203aが一体的に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。ロータコア固定部およびシャフト固定部が別個に設けられていてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、シャフト13の段差部133が、軸受け部14が配置される軸受け配置部である例を示したが、本発明はこれに限られない。シャフト13段差部133が、軸受け配置部以外の部分であってもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第2押圧部材(202、402)により、ロータコア11の端面11aの全面を押圧する例を示したが、本発明はこれに限られない。第2押圧部材(202、402)により、ロータコア11の端面11aの一部だけが押圧されてもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第1押圧部材(201、401)により、シャフト13の段差部133の全周が押圧される例を示したが、本発明はこれに限られない。第1押圧部材(201、401)により、シャフト13の段差部133の全周のうちの一部だけが押圧されてもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、第2押圧部材202をロータコア11の端面11aに当接させた後に、第1押圧部材201をシャフト13の段差部133に当接させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1押圧部材201をシャフト13の段差部133に当接させた後に、第2押圧部材202をロータコア11の端面11aに当接させてもよい。また、第1押圧部材201をシャフト13の段差部133に当接させるのと、第2押圧部材202をロータコア11の端面11aに当接させるのを同時に行ってもよい。
また、上記第1実施形態では、油圧シリンダ208(伸縮部材、第1シリンダ部材)によりロータコア11の端面11aを押圧する例を示したが、本発明はこれに限られない。油圧シリンダ208(伸縮部材、第1シリンダ部材)以外(たとえば、エアシリンダまたはばね部材)によりロータコア11の端面11aを押圧してもよい。また、上記第2実施形態では、エアシリンダ308(伸縮部材、第2シリンダ部材)以外(たとえば、油圧シリンダまたはばね部材)によりロータコア11の端面11aを押圧してもよい。
また、上記第3実施形態では、第1押圧部材401をシャフト13の段差部133に当接させた後に、第2押圧部材402をロータコア11の端面11aに当接させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2押圧部材402をロータコア11の端面11aに当接させた後に、第1押圧部材401をシャフト13の段差部133に当接させてもよい。また、第1押圧部材401をシャフト13の段差部133に当接させるのと、第2押圧部材402をロータコア11の端面11aに当接させるのを同時に行ってもよい。
また、上記第3実施形態では、ばね部材408によりロータコア11の端面11aを押圧する例を示したが、本発明はこれに限られない。ロータコア11の端面11aを押圧する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ばね部材408以外のクッション材によりロータコア11の端面11aを押圧してもよい。
また、上記第1~第3実施形態では、第1押圧部材(201、401)によりシャフト13の段差部133を押圧することにより、シャフト13を移動させてシャフト固定部203aに押し付ける例を示したが、本発明はこれに限られない。シャフト固定部203aにおいて固定されたシャフト13に、第1押圧部材(201、401)を当接させてもよい。
10 ロータ
11 ロータコア
11a 端面(ロータコアの中心軸線方向の一方側の端面)
13 シャフト
14 軸受け部
40 流体
110 シャフト挿入孔
110a 内周面
130 筒状部分(第1筒状部分)
131 筒状部分(第2筒状部分)
133 段差部
200、300、400 製造装置
200a、300a、400a 金型
200b、400b 金型押圧部
201、401 第1押圧部材
201a、401a 第1押圧部材本体部
201c、401c 筒状押圧部
201d、401d 端部(筒状押圧部の端部)
201e 貫通孔(第2押圧部材側シャフトが貫通する貫通孔)
202、402 第2押圧部材
202a 第2押圧部材本体部
202f 第2押圧部材側シャフト
202g 端部(第2押圧部材側シャフトの端部)
203 固定台
203a シャフト固定部
203b ロータコア固定部
204、304、404 ハイドロフォーミング部
207、307、407 移動機構部
208 油圧シリンダ(伸縮部材、第1シリンダ部材)
308 エアシリンダ(伸縮部材、第2シリンダ部材)
401e 凹部
408 ばね部材(伸縮部材、付勢部材)
r2 直径(第2筒状部分の直径)

Claims (22)

  1. シャフト挿入孔を有する環状のロータコアと、ロータの構成要素としての筒状のシャフトと、を含む前記ロータの製造方法であって、
    前記ロータコアの前記シャフト挿入孔に、前記シャフトを挿入する工程と、
    コア押圧部材により前記ロータコアを前記ロータコアの中心軸線方向に押圧する工程と、
    前記ロータコアが押圧された状態で、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を加圧すること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シャフト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. 前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程は、前記シャフトと前記ロータコアとが、前記中心軸線方向に位置決めされた状態で、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に記載のロータの製造方法。
  3. 前記シャフトを挿入する工程は、前記シャフト挿入孔に、前記シャフトの第1筒状部分を挿入する工程であり、
    前記ロータコアを押圧する工程は、前記第1筒状部分よりも前記中心軸線方向の一方側に設けられ、前記第1筒状部分よりも小さい直径を有する前記シャフトの第2筒状部分と、前記シャフトの前記第1筒状部分との境界部分である段差部を、シャフト押圧部材により前記中心軸線方向の一方側から押圧するとともに、前記コア押圧部材により前記ロータコアの前記中心軸線方向の一方側の端面を前記中心軸線方向の一方側から押圧する工程であり、
    前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程は、前記ロータコアと前記シャフトとが押圧された状態で、前記シャフト挿入孔の前記内周面に前記第1筒状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. 前記コア押圧部材により前記ロータコアの前記端面を押圧する工程は、前記シャフト押圧部材とは独立して動作可能な前記コア押圧部材により前記ロータコアの前記端面を押圧する工程である、請求項に記載のロータの製造方法。
  5. 前記シャフトと前記ロータコアとを押圧する工程は、前記段差部を前記シャフト押圧部材により前記中心軸線方向の一方側から押圧するとともに、前記コア押圧部材により前記端面を前記中心軸線方向の一方側から押圧することにより、前記シャフトと前記ロータコアとを相対的に位置決めする工程である、請求項またはに記載のロータの製造方法。
  6. 前記シャフトの前記段差部を前記シャフト押圧部材により押圧することは、前記シャフトの軸受け部が配置される軸受け配置部としての前記段差部を前記シャフト押圧部材により押圧することである、請求項のいずれか1項に記載のロータの製造方法。
  7. 前記シャフトと前記ロータコアとを押圧する工程は、前記段差部を前記シャフト押圧部材により押圧して前記シャフトを前記シャフトの前記中心軸線方向の他方側に配置されるシャフト固定部に押し付けるとともに、前記コア押圧部材により前記ロータコアの前記中心軸線方向の一方側の前記端面を押圧することにより、前記ロータコアを前記コア押圧部材の前記中心軸線方向の他方側に配置されるロータコア固定部に押し付けることにより、前記シャフトに対して前記ロータコアを相対的に位置決めする工程である、請求項のいずれか1項に記載のロータの製造方法。
  8. 前記シャフトと前記ロータコアとを押圧する工程は、ハイドロフォーミング用の金型に含まれる前記シャフト押圧部材により前記段差部を押圧するとともに、前記金型に含まれる前記コア押圧部材により前記ロータコアの前記端面を押圧する工程である、請求項のいずれか1項に記載のロータの製造方法。
  9. 前記シャフトと前記ロータコアとを押圧する工程は、移動機構部により、前記シャフト押圧部材と前記コア押圧部材とを前記ロータコア側に一体的に移動させることにより、前記段差部を前記シャフト押圧部材により押圧するとともに、前記移動機構部と前記コア押圧部材との間に設けられる伸縮可能な伸縮部材により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧する工程である、請求項のいずれか1項に記載のロータの製造方法。
  10. 前記シャフトと前記ロータコアとを押圧する工程は、前記移動機構部により、前記コア押圧部材が前記ロータコアの前記端面に当接するまで前記シャフト押圧部材と前記コア押圧部材とを一体的に前記ロータコア側に移動させた後、前記シャフト押圧部材を前記ロータコア側にさらに移動させて、前記シャフト押圧部材を前記段差部に当接させて押圧するとともに、前記伸縮部材の押圧力により、前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧する工程である、請求項に記載のロータの製造方法。
  11. 前記伸縮部材の押圧力により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することは、前記移動機構部の外部からの油圧により、前記伸縮部材としての第1シリンダ部材を駆動させることにより前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することである、請求項または10に記載のロータの製造方法。
  12. 前記伸縮部材の押圧力により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することは、前記移動機構部と前記コア押圧部材との間に挟持され、弾性的に伸縮する第2シリンダ部材の押圧力により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することである、請求項または10に記載のロータの製造方法。
  13. 前記伸縮部材の押圧力により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することは、前記シャフト押圧部材の凹部と前記コア押圧部材との間に挟持された付勢部材の押圧力により前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧することである、請求項または10に記載のロータの製造方法。
  14. シャフト挿入孔を有する環状のロータコアと、ロータの構成要素としての筒状のシャフトと、を含む前記ロータの製造装置であって、
    前記ロータコアを前記ロータコアの中心軸線方向に押圧するコア押圧部材を含む金型押圧部と、
    前記ロータコアが押圧された状態で、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を加圧すること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シャフトを圧接させるハイドロフォーミングを行うためのハイドロフォーミング部と、を備える、ロータの製造装置。
  15. 前記ハイドロフォーミング部は、前記シャフトと前記ロータコアとが、前記中心軸線方向に位置決めされた状態で、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シャフトを圧接させるように構成されている、請求項14に記載のロータの製造装置。
  16. 前記金型押圧部は、前記シャフトの第1筒状部分と、前記第1筒状部分よりも前記中心軸線方向の一方側に設けられ、前記第1筒状部分よりも小さい直径を有する第2筒状部分との境界部分である段差部を、前記中心軸線方向の一方側から押圧するシャフト押圧部材をさらに含み、
    前記コア押圧部材は、前記ロータコアの前記中心軸線方向の一方側の端面を前記中心軸線方向の一方側から押圧するように構成されており、
    前記ハイドロフォーミング部は、前記ロータコアと前記シャフトとが押圧された状態で、前記シャフト挿入孔の前記内周面に前記第1筒状部分を圧接させるハイドロフォーミングを行うために設けられている、請求項15または14に記載のロータの製造装置。
  17. 前記コア押圧部材は、前記シャフト押圧部材とは独立して動作可能に構成されている、請求項16に記載のロータの製造装置。
  18. 前記シャフト押圧部材は、円環形状を有するシャフト押圧部材本体部と、前記シャフト押圧部材本体部の内周側に設けられ、前記シャフト押圧部材本体部から前記中心軸線方向の他方側に向かって延びるように設けられる筒状押圧部とを含み、
    前記筒状押圧部は、前記筒状押圧部の前記中心軸線方向の他方側の端部が前記段差部と当接した状態で、前記シャフトの前記第2筒状部分を外周側からガイドするように設けられている、請求項16または17に記載のロータの製造装置。
  19. 前記シャフトの前記中心軸線方向の他方側に配置され、前記シャフトを前記中心軸線方向の他方側から固定するシャフト固定部と、前記コア押圧部材の前記中心軸線方向の他方側に配置され、前記ロータコアを前記中心軸線方向の他方側から固定するロータコア固定部とを含む固定台をさらに備える、請求項1618のいずれか1項に記載のロータの製造装置。
  20. 前記シャフト押圧部材と前記コア押圧部材とを前記ロータコア側に一体的に移動させる移動機構部と、
    前記移動機構部と前記コア押圧部材との間に設けられ、前記中心軸線方向に沿って伸縮可能に構成されている伸縮部材と、をさらに備え、
    前記移動機構部は、前記シャフト押圧部材を介して前記段差部を押圧するように構成され、
    前記伸縮部材は、前記コア押圧部材を介して前記ロータコアの前記端面を押圧するように構成されている、請求項1619のいずれか1項に記載のロータの製造装置。
  21. 前記シャフト押圧部材は、前記中心軸線方向の他方側に設けられる凹部を含み、
    前記コア押圧部材は、前記凹部に係合するように設けられており、
    前記伸縮部材は、前記シャフト押圧部材の前記凹部と前記コア押圧部材との間に挟持された付勢部材を含む、請求項20に記載のロータの製造装置。
  22. 前記伸縮部材は、前記移動機構部の外部からの油圧により駆動される第1シリンダ部材を含む、請求項20に記載のロータの製造装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7302324B2 (ja) * 2019-06-20 2023-07-04 株式会社アイシン ロータの製造方法およびロータの製造装置
JP7438170B2 (ja) 2021-09-09 2024-02-26 東芝三菱電機産業システム株式会社 回転電機の製造方法
WO2023162070A1 (ja) * 2022-02-24 2023-08-31 株式会社アイシン 回転電機用のロータの製造方法
CN116111788B (zh) * 2023-04-12 2023-08-08 中山市德信自动化设备科技有限公司 一种电机轴压入机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140097711A1 (en) 2012-10-05 2014-04-10 Larry Kubes One piece rotor hub/shaft for an electric machine and method
JP2014529508A (ja) 2011-09-01 2014-11-13 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 複合部品としてのねじ付き部品を製造する方法、転動体ねじ装置、リニアアクチュエータ、このような複合部品を備える電気機械式のブレーキ倍力装置
JP2017041991A (ja) 2015-08-20 2017-02-23 トヨタ自動車株式会社 ロータコアの製造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58259B2 (ja) * 1978-05-18 1983-01-06 三菱電機株式会社 積層鉄心の製作方法
GB9727063D0 (en) * 1997-12-23 1998-02-18 Gkn Sankey Ltd A hydroforming process
JP2001268858A (ja) 2000-03-17 2001-09-28 Toyota Autom Loom Works Ltd モータ用ロータ、電動圧縮機及びモータ用ロータの製造方法
DE102008043661A1 (de) * 2008-11-12 2010-05-20 Robert Bosch Gmbh Welle für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Motorgenerator
EP2887502B1 (en) * 2013-12-18 2016-10-05 Skf Magnetic Mechatronics Rotor assembly with permanent magnets and method of manufacture
DE102016215090A1 (de) 2016-08-12 2018-02-15 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Montage einer Rotorwelle eines Elektromotors
JP7302324B2 (ja) * 2019-06-20 2023-07-04 株式会社アイシン ロータの製造方法およびロータの製造装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014529508A (ja) 2011-09-01 2014-11-13 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 複合部品としてのねじ付き部品を製造する方法、転動体ねじ装置、リニアアクチュエータ、このような複合部品を備える電気機械式のブレーキ倍力装置
US20140097711A1 (en) 2012-10-05 2014-04-10 Larry Kubes One piece rotor hub/shaft for an electric machine and method
JP2017041991A (ja) 2015-08-20 2017-02-23 トヨタ自動車株式会社 ロータコアの製造方法

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