WO2014119422A1

WO2014119422A1 - 回転電機の回転子およびその製造方法

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Publication number: WO2014119422A1
Application number: PCT/JP2014/051091
Authority: WO
Inventors: 林　裕人; 貴弘椎名; 雅英上村; 村上　新; 遠山　智之; 英滋土屋; 育充長田; 亘土方; 渡辺　隆男
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-08-07
Also published as: JP2014147228A; JP5728038B2; US9716412B2; US20160079817A1; CN104956569A; DE112014000596T5

Abstract

回転電機（１）の回転子（１０）は、積層された複数の電磁鋼板（８０，８１，８２）を有する中空かつ円筒状のロータコア（２０）を有する。ロータコア（２０）の内周面および外周面は、それぞれ磁気的ギャップに向かう。第１回転支持部材（３０）と第２回転支持部材（４０）は、ロータコア２０）を挟む。フランジ（７２）は、第１回転支持部材（３０）の第１孔（３１）から突出する管状ピン（７０）の第１端に形成される。管状ピン（７０）の拡管部（７３）は、ロータコア（２０）の通し孔（２１）、第１回転支持部材の第１孔（３１）、および第２回転支持部材の第２孔（４１）それぞれの内周面に密着するように、液圧によって塑性変形される。

Description

回転電機の回転子およびその製造方法

　本開示は、円筒状の中空ロータコアを有する、回転電機の回転子に関する。さらに回転子の製造方法に関する。

　特許文献１は、回転電機の回転シャフトに固定されるロータコアを、互いに異なる形状の２種類の電磁鋼板を複数積層することで構成する場合の、電磁鋼板同士の締結方法の一例を示す。たとえばフランジ付の管状部材を用いることで、積層状態の複数の電磁鋼板を固定している。具体的には、予めフランジが形成された基端を有する管状部材が、ロータコアの締結用の貫通孔に挿入される。管状部材の内側には、締結用の貫通孔の径よりも直径が大きい球を通過させる。そうすることで管状部材を拡管させる。さらに管状部材の先端を、ロータコアの外形に沿ってカシメ加工する。一方、ロータコアは内側部材と外側部材とで構成され、これら内側部材と外側部材とは両部材の同軸度を確保しなければならず、軸心の精度向上を図る必要がある。たとえば中空の回転子を構成する複数の電磁鋼板同士の固定方法としては、中空ロータコアを構成する複数の電磁鋼板に、ボルト通し孔を設ける。そして複数の電磁鋼板同士をボルトとナットとで締結することで、軸方向の締付力で円筒度を確保することが知られている。

特開２００５－１０２４６０号公報

　ところで、複数の電磁鋼板を積層して中空ロータコアを構成する場合には、中空ロータコアが、第１回転支持部材と第２回転支持部材との間に固定される。複数の電磁鋼板同士をボルトとナットで締結する場合、電磁鋼板の加工精度が低いと、ボルトを通し孔に挿入しづらい。つまり電磁鋼板同士のボルト通し孔の位置がズレていた場合には、ボルトとナットではうまく対応できない。

　本開示の目的は、中空ロータコアを構成する複数の電磁鋼板同士を締結する通し孔が電磁鋼板同士でズレても、締結部材を通し孔の内周面に密着させることにある。

　本開示の一側面として回転電機の回転子が提供され、前記回転子は、積層された複数の電磁鋼板を有する中空かつ円筒状のロータコアであって、前記ロータコアの内周面および外周面はそれぞれ磁気的ギャップに向かう面であるように構成され、前記ロータコアは通し孔を有することと；第１孔を有する第１回転支持部材と；第２孔を有する第２回転支持部材であって、前記第１回転支持部材と前記第２回転支持部材とは前記ロータコアを挟むように構成されることと；前記通し孔、第１孔、および第２孔に挿入される有底の管状ピンであって、前記管状ピンは第１端、フランジ、および拡管部を有し、前記フランジは、前記第１孔から突出する前記第１端に形成され、前記拡管部は前記通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に密着するように、液圧によって塑性変形されることとを備える。

　上記態様によれば、中空ロータコアは、電磁鋼板が積層されることで構成される。ロータコアは円筒状をなし、ロータコアの内周面および外周面は、それぞれ磁気的ギャップに向かう面となる。ロータコアは、有底管状ピン用の通し孔を有する。第１回転支持部材と第２回転支持部材とは、ロータコアを挟む。管状ピンが、中空ロータコアの通し孔、第１回転支持部材の第１孔、および第２回転支持部材の第２孔に挿入される。管状ピンのフランジは、第１孔から突出する管状ピンの第１端に形成されている。管状ピンの拡管部は、通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に密着するように液圧によって塑性変形されている。よって積層下電磁鋼板の、締結用の通し孔同士にズレがあっても、締結部材としての有底管状ピンは、複数の通し孔の内周面に密着することができる。

　一態様として、前記有底管状ピンのうち、前記第２孔から突出する第２端には、拡径部が形成されている。したがって拡径部は、管状ピンがロータコアから抜けることを容易に防止することができる。

　一態様として、前記通し孔と永久磁石埋込孔とは、前記ロータコアの周方向に交互に形成されている。
　本開示の別の一側面として、回転電機の回転子の製造方法が提供され、前記回転子は、積層された複数の電磁鋼板を有する円筒状かつ中空のロータコアであって、前記ロータコアの内周面および外周面はそれぞれ磁気的ギャップに向かう面であるように構成され、前記ロータコアは通し孔を有することと；第１孔を有する第１回転支持部材と；第２孔を有する第２回転支持部材であって、前記第１回転支持部材と前記第２回転支持部材とは前記ロータコアを挟むように構成されることとを有し、前記製造方法は、有底の管状ピンを、前記第１孔、前記通し孔、および前記第２孔に挿入する第１工程であって、前記管状ピンは、フランジが形成された第１端を有することと；液圧プレスによって前記管状ピンを塑性変形させて拡管することで、前記通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に前記管状ピンを密着させる第２工程とを備える。

　上記方法によれば第１工程において、第１端にフランジが形成された有底管状ピンが、第１回転支持部材の第１孔、中空ロータコアの通し孔、および第２回転支持部材の第２孔に挿入される。第２工程において、管状ピンが液圧プレスによって塑性変形するように拡管されることで、管状ピンが通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に密着する。その結果、請求項１記載の回転電機の回転子を製造することができる。

　一態様では前記製造方法はさらに、
　前記第１工程では、前記管状ピンが前記第２孔から突出するように、前記管状ピンを前記第１孔および前記通し孔に挿入することと；前記第２工程では、前記管状ピンのうちの前記第２孔から突出した部位を、拡径することとを備える。したがって管状ピンの拡径した部位は、中空ロータコアからの管状ピンの抜け止めとして機能する。

本開示を具体化した一実施形態にかかる、磁石ロータの斜視図。図１の磁石ロータの分解斜視図。図３（ａ）は、図１の磁石ロータの外方に配置された巻線ステータと、図１の磁石ロータの内方に配置された巻線ロータとを有する、回転電機の縦断面図。図３（ｂ）は、図３（ａ）の３Ｂ－３Ｂ線での断面図。図３（ａ）の回転電機の、管状ピン周りの拡大断面図。図４の通し孔周りの拡大正面図。図６（ａ）は、図３（ａ）の回転電機の製造工程を説明するための、磁石ロータおよび巻線ロータの縦断面図。図６（ｂ）は、図６（ａ）の６Ｂ－６Ｂ線での断面図。図６（ａ）に引続き製造工程を説明するための、管状ピン周りの拡大断面図。図７に引続き製造工程を説明するための、治具に取り付けた磁石ロータおよび巻線ロータの断面図。図９（ａ）は、図８に引続き製造工程を説明するための管状ピンと、積層された電磁鋼板の通し孔との正面図。図９（ｂ）は、図９（ａ）の９Ｂ－９Ｂ線での断面図。図１０（ａ）は、図９（ａ）に引続き製造工程を説明するための管状ピンと、積層された電磁鋼板の通し孔との正面図。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の１０Ｂ－１０Ｂ線での断面図。図１１（ａ）は、比較例としての回転電機の縦断面図。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の１１Ｂ－１１Ｂ線での断面図。図１１（ａ）に示す磁石ロータの分解斜視図。

　図１～図１０は、本開示を具体化した一実施形態に係る回転電機の回転子を示す。
　図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、回転電機１は、回転子としての磁石ロータ１０と、巻線ステータ１００と、巻線ロータ１１０を備える。磁石ロータ１０は円筒状をなし、磁石ロータ１０の外側には、円筒状の巻線ステータ１００が、ギャップつまり磁気的空隙を介して配置されている。磁石ロータ１０の内側には、円筒状の巻線ロータ１１０が、別のギャップつまり磁気的空隙を介して配置されている。磁石ロータ１０、巻線ステータ１００、および巻線ロータ１１０は、いずれも同軸芯上に配置されている。磁石ロータ１０は、車両の出力シャフトおよび入力シャフトのうちの一方に繋がり、巻線ロータ１１０は、入力シャフトおよび出力シャフトのうちの他方に繋がる。

　図３（ｂ）に示すように巻線ステータ１００のコア１０１には、複数のスロット１０２が周方向に並べて形成されている。各スロット１０２は、円筒形のコア１０１の内周面に開口している。スロット１０２には、コイル１０３が挿入されている。巻線ロータ１１０のコア１１１には、複数のスロット１１２が周方向に並べて形成され、各スロット１１２は、円筒形のコア１１１の外周面に開口している。スロット１１２には、コイル１１３が挿入されている。

　図１および図２に示すように、磁石ロータ１０は、磁石ロータコアとしての中空のロータコア２０と、第１回転支持部材３０と、第２回転支持部材４０とを有する。磁石ロータ１０はさらに第１端板５０と、第２端板６０と、複数本（具体的には８本）の有底の管状ピン７０とを備える。中空ロータコア２０は、電磁鋼板８０，８１，８２（図９に部材番号８０，８１，８２を示す）を軸方向に積層して構成され、円筒状をなしている。中空ロータコア２０の内周面および外周面は、磁気的ギャップに向かう面、いわゆるギャップ面となる。中空ロータコア２０は、管状ピン用の８つの通し孔２１と、８つの永久磁石埋込孔２２とを有する。通し孔２１および永久磁石埋込孔２２は、軸方向に延びて中空ロータコア２０を貫通している。８つの通し孔２１は、周方向に等角度に形成されている。管状ピン用の通し孔２１と、永久磁石埋込孔２２とは、中空ロータコア２０において周方向に交互に形成されている。永久磁石埋込孔２２は、中空ロータコア２０の軸線に対して垂直な方向の断面が長方形状であり、永久磁石埋込孔２２には、断面長方形状の永久磁石２５が嵌入される。よって磁石ロータ１０は永久磁石埋込型の回転子を構成する。

　第１回転支持部材３０はお椀形状をなし、中心にはシャフト部３０ａを有する。お椀形状の第１回転支持部材３０の開口部を区画する円周部３０ｂは、管状ピン用の８つの第１孔３１を有する。第２回転支持部材４０はお椀形状をなし、中心部は貫通孔４０ａを有する。お椀形状の第２回転支持部材４０の開口部を区画する円周部４０ｂは、管状ピン用の８つの第２孔４１を有する。第１回転支持部材３０と第２回転支持部材４０とは、中空ロータコア２０を軸方向に挟んでいる。

　第１端板５０は円板状をなし、管状ピン用の８つの通し孔５１を有する。第１端板５０は、第１回転支持部材３０と、中空ロータコア２０との間に配置されている。第２端板６０は円板状をなし、管状ピン用の８つの通し孔６１を有する。第２端板６０は、第２回転支持部材４０と、中空ロータコア２０との間に配置されている。

　管状ピン７０は、ステンレス鋼よりなる（たとえばＳＵＳ３０４）。図２および図４に示すように、管状ピン７０の本体であるピン本体７１は、第１回転支持部材３０の第１孔３１、第１端板５０の通し孔５１、中空ロータコア２０の通し孔２１、第２端板６０の通し孔６１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１に挿入されている。管状ピン７０は、フランジ７２、拡管部７３、および拡径部７４を有する。ピン本体７１の基端すなわち第１端は開口し、ピン本体７１よりも拡径なフランジ７２が形成されている。つまりフランジ７２は、第１回転支持部材３０の第１孔３１から突出するピン本体７１の第１端に形成されている。ピン本体７１の先端すなわち第２端は閉塞されているので、管状ピン７０は有底であり、つまり袋状をなしている。

　拡管部７３は、中空ロータコア２０の通し孔２１、第１回転支持部材３０の第１孔３１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１それぞれの内周面に密着するように、液圧によって塑性変形されている。この状態の管状ピン７０を用いて中空ロータコア２０、第１回転支持部材３０、および第２回転支持部材４０が連結されている。ピン本体７１の第２端にはピン本体７１よりも拡径された拡径部７４が形成されている。つまり拡径部７４は、第２回転支持部材４０の第２孔４１から突出する管状ピン７０の第２端に形成され、フランジ状となっている。中空ロータコア２０を構成する複数の電磁鋼板８０，８１，８２同士は、管状ピン７０によって軸方向に締結されている。

　図５は、中空ロータコア２０の内側ブリッジ幅ｄ１と外側ブリッジ幅Ｄ１とを示す。内側ブリッジ幅ｄ１は、中空ロータコア２０のうち、管状ピン７０が通る通し孔２１と、中空ロータコア２０の内周面との間の部位の径方向寸法を示す。外側ブリッジ幅Ｄ１は、中空ロータコア２０のうち、管状ピン７０が通る通し孔２１と、中空ロータコア２０の外周面との間の部位の径方向寸法を示す。これらブリッジ幅ｄ１，Ｄ１は、後記する比較例を説明する図１１および図１２に示すブリッジ幅、つまりボルトとナットとで電磁鋼板８０，８１，８２同士を締結する構造を有する比較例のロータコアのブリッジ幅に比べ、小さくなっている。

　回転電機の回転子である磁石ロータ１０の作用を、以下に説明する。
　回転電機１の製造工程において、巻線ロータ１１０、および組付け前の磁石ロータ１０の構成部品を用意する。図６および図７に示すように、巻線ロータ１１０を磁石ロータ１０に通す。このとき治具（金型）によって、磁石ロータ１０の第１回転支持部材３０と、第２回転支持部材４０との位置を決めておく。この状態において、第１端にフランジ７２が形成された管状ピン７０を、第１回転支持部材３０の第１孔３１、第１端板５０の通し孔５１、中空ロータコア２０の通し孔２１、第２端板６０の通し孔６１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１に挿入する。つまりフランジ付の管状ピン７０を使用する。管状ピン７０の第１端は、フランジ形状となっており、フランジ７２は、第１回転支持部材３０の第１孔３１の開口周りの部位に面当たりする。図７に示すピン挿入状態かつ液圧プレス前においては、管状ピン７０のピン本体７１の外周面と、各孔３１，５１，２１，６１，４１それぞれの内周面との間には、隙間Ｇが存在する。管状ピン７０は、第２回転支持部材４０の第２孔４１から、軸方向に突出する。

　その後、図８に示すように液圧プレスを行う。つまり管状ピン７０におけるフランジ７２が存在する第１端つまり開口端から、管状ピン７０の内側に水や油等の液圧を印加することで、管状ピン７０を液圧プレスする。したがって管状ピン７０は、内側から塑性変形によって拡管する。つまり管状ピン７０の内径も外径も拡大する。よって管状ピン７０の外周面は、第１回転支持部材３０の第１孔３１、中空ロータコア２０の通し孔２１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１それぞれの内周面に密着する。

　より詳しくは、管状ピン７０を挿入した状態において、図８に示すように、金型９０，９１を用いて軸方向の両端で磁石ロータ１０と管状ピン７０とを挟んだ状態において、管状ピン７０の内部へ液圧を印加する。よって管状ピン７０の拡管が可能となる。この時に、８本全ての管状ピン７０を同時に拡管するとよい。

　図９および図１０は、管状ピン７０の液圧プレスを説明する。図９に示すように、積層される電磁鋼板８０，８１，８２は、それぞれ通し孔８０ａ，８１ａ，８２ａを有する。このとき通し孔８０ａ，８１ａ，８２ａの位置が互いにズレていたとする。この場合には各電磁鋼板８０，８１，８２の通し孔８０ａ，８１ａ，８２ａの内周面には、管状ピン７０に接している箇所と、接していない箇所とが存在する。しかし図１０に示すように、液圧プレスによって管状ピン７０が拡管すると、孔８０ａ，８１ａ，８２ａそれぞれの内周面の全体に密着する。

　したがって電磁鋼板８０，８１，８２を積層して構成される中空ロータコア２０における、各電磁鋼板８０，８１，８２の締結用の通し孔８０ａ，８１ａ，８２ａに互いにズレがあっても、全ての電磁鋼板８０，８１，８２の通し孔８０ａ，８１ａ，８２ａに対して、締結部材としての管状ピン７０を密着させることができる。

　この拡管によって、管状ピン７０を用いて中空ロータコア２０、第１回転支持部材３０、および第２回転支持部材４０が連結される。したがって中空ロータコア２０の軸方向の両側の回転支持部材３０，４０と、中空ロータコア２０との内外径の同軸芯を確保することができる。すなわち巻線ロータ１１０の軸心を、中空ロータコア２０の軸心と同じにすることができる。巻線ステータ１００（図３参照）の軸心を、中空ロータコア２０の軸心と同じにすることも可能である。

　管状ピン７０の拡管と同時に、第２回転支持部材４０から突出している管状ピン７０の第２端が成形される。つまり管状ピン７０の先端すなわち第２端は、フランジ形状に変形されることで、図４に示す拡径部７４を有するように形成される。つまり管状ピン７０の拡管時に、第２回転支持部材４０の第２孔４１から突出した管状ピン７０の部位である第２端は、プレス型形状にされる。すなわち管状ピン７０の第２端は、図８に示す金型９０の当接部９０ａに軸方向に押し当てられることで、径方向に膨らませる処理がされることで、フランジ形状に成形される。このようにして管状ピン７０の第２端を金型９０が押さえ込むことで、管状ピン７０の抜け止め用の拡径部７４が形成される。

　その結果、図１に示す磁石ロータ１０の組付けが完了する。その後、巻線ロータ１１０および磁石ロータ１０に対し、巻線ステータ１００を組み付ける。
　このように液圧プレスによる管状ピン７０の拡管によって、中空ロータコア２０と管状ピン７０とを、締まり嵌め状態にすることができる。よって中空ロータコア２０の円筒度つまり組付け精度を高く確保することができる。磁石ロータ１０の回転トルクも、全ての管状ピン７０が受けることができる。

　図１１および図１２は、比較例の中空ロータコア２００を示し、ボルト２５０とナット２５１，２５２を用いて複数の電磁鋼板を締結した場合の構造を示す。中空ロータコア２００には、ボルト通し孔２０１が形成され、ボルト通し孔２０１にボルト２５０が挿入され、軸方向の両側からナット２５１，２５２を用いて締結する。この比較例の中空ロータコア２００の回転強度を確保するためには、図５のｄ１やＤ１に対応するブリッジ幅を大きく維持する必要があった。

　つまりロータ組付けの位置決めをする場合、全ボルトをリーマボルトのようにしてしまうと、中空ロータコア２００の加工精度が低い場合には、ボルト２５０を中空ロータコア２００のボルト通し孔２０１に挿入できなくなる恐れがある。よって中空ロータコア２００の８本のボルト２５０のうち、対角線上の２本のボルト２５０のみをリーマボルトにして、位置決めをする方法を採用する。この比較例の中空ロータコア２００の構造では、締結部品だけでも点数が多いため、組付け工数やコストもかかる構造となる。ナット２５１，２５２の座面を確保すべく、中空ロータコア２００の内外径差、つまり中空ロータコア２００の径方向寸法（厚み）を大きくするか、ナット２５１，２５２のネジサイズを小さくする必要がある。一般にボルト通し孔２０１と、中空ロータコア２００の内周面または外周面との間の部位つまりブリッジ部の、それぞれの幅つまりブリッジ幅は、モータの磁気特性を上げるために小さくするほうが望ましい。しかし比較例の中空ロータコア２００では、前述の座面確保の観点によって、ブリッジ幅を大きくせざるをえない。

　これに対し本実施形態の締結部材は、比較例のボルト２５０、ナット２５１，２５２の３部品構成が、管状ピン７０という１部品になる。よってコスト低減が可能となる。本実施形態での管状ピン７０のフランジ７２および拡径部７４の径は、必要最小限の寸法設定が可能であるので、比較例のナット２５１，２５２の座面径よりも小さくできる。したがって中空ロータコア２０の径方向幅、すなわち図５での中空ロータコア２０の内外径差ΔＷも小さくすることができる。よって中空ロータコア２０を径方向に小型化できる。管状ピン７０の拡管によって電磁鋼板８０，８１，８２を締まり嵌めとすることで、磁石ロータ１０のガタを無くすことができるので、電磁鋼板８０，８１，８２同士を正確に位置決めできる。

　電磁鋼板８０，８１，８２を積層して構成される中空ロータコア２０には、管状ピン７０が拡管することで残留応力が加わる。したがって中空ロータコア２０の磁気抵抗を増加することができ、結果、中空ロータコア２０のブリッジ幅を小さくしたことと同じ磁気的な効果を発揮できる。換言するとモータつまり回転電機１の磁気特性を上げるべく、管状ピン７０を拡管構造とすることで、電磁鋼板８０，８１，８２に残留応力を持たせる。そうすることで中空ロータコア２０の磁気抵抗を増加でき、モータ特性を確保できる。

　たとえば電磁鋼板８０，８１，８２に残留応力が無く、図５に示すブリッジ幅ｄ１，Ｄ１がそれぞれ２ｍｍである場合と比較する。本実施形態は電磁鋼板８０，８１，８２に残留応力を与えることで、実質的なブリッジ幅、すなわち短絡磁束が通る経路幅を０．５ｍｍにすることができる。つまり管状ピン７０の拡管に伴う電磁鋼板８０，８１，８２の締まり嵌めによる残留応力が、電磁鋼板８０，８１，８２の磁気的な特性を劣化させることを活用する。すなわち電磁鋼板８０，８１，８２のうち、磁束が通る部分としては機能させない領域としての残留応力幅は、実測のブリッジ幅が２ｍｍでも１．５ｍｍの残留応力幅となる。よってモータとしての性能上で機能できる領域は、電磁鋼板８０，８１，８２の実測のブリッジ幅２ｍｍのうちの０．５ｍｍにすぎない。したがって単なる製造では作り込めないブリッジ幅の寸法を実現でき、よって短絡磁束が通りにくくできる。

　上記実施形態は、以下の効果を得る。
　（１）回転電機の回転子としての磁石ロータ１０の構成として、有底の管状ピン７０は、中空ロータコア２０の通し孔２１、第１回転支持部材３０の第１孔３１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１に挿入される。管状ピン７０のフランジ７２は、第１孔３１から突出する管状ピン７０の第１端に形成されている。管状ピン７０の拡管部７３は、通し孔２１、第１孔３１、および第２孔４１それぞれの内周面に密着するように、液圧によって塑性変形されている。よって電磁鋼板８０，８１，８２を積層して構成される中空ロータコア２０において、複数の電磁鋼板８０，８１，８２の通し孔２１同士にズレがあっても、締結部材しての管状ピン７０を、複数の通し孔２１の内周面に密着させることができる。中空ロータコア２０の電磁鋼板８０，８１，８２は、ボルトとナットとを用いない締結構造であるので、中空ロータコア２０を径方向に小型化できる。

　（２）複数の電磁鋼板８０，８１，８２の積層体である中空ロータコア２０には、管状ピン７０が拡管されることで残留応力が加わる。よって磁気回路における実質的なブリッジ幅を小さくできる。つまり短絡磁束が通る経路幅を、小さくすることができる。よって中空ロータコア２０を、短絡磁束が通りにくい構造とすることができる。

　（３）管状ピン７０のうち、第２回転支持部材４０の第２孔４１から突出する第２端には、拡径部７４が形成されている。したがって中空ロータコア２０からの管状ピン７０の抜けを、容易に防止することができる。

　（４）回転電機の回転子つまり磁石ロータ１０の製造方法として、第１工程と第２工程とを含む。第１工程においては、第１端にフランジ７２が形成された管状ピン７０を、第１回転支持部材３０の第１孔３１、中空ロータコア２０の通し孔２１、および第２回転支持部材４０の第２孔４１に挿入する。第２工程においては、管状ピン７０を液圧プレスによる塑性変形によって拡管することで、通し孔２１、第１孔３１、および第２孔４１それぞれの内周面に管状ピン７０を密着させる。よって上記（１）記載の回転電機の磁石ロータ１０を製造することができる。

　（５）第１工程において、第２孔４１から管状ピン７０が突出する。第２工程において、管状ピン７０のうち第２孔４１から突出した部位を拡径するようにした。よって管状ピン７０のうち拡径した部位つまり拡径部７４は、中空ロータコア２０からの管状ピン７０の抜け止めとして機能する。

　実施形態は前記に限定されず、次のように具体化してもよい。
　・管状ピン７０は、第２回転支持部材４０の第２孔４１の少なくとも一部に密着するように拡管されればよい。

　・磁石ロータ１０の内側には、巻線ロータ１１０のようなロータを設ける構成に限らない。磁石ロータ１０の内側にステータを設けるアウタロータ構造でもよい。
　・中空ロータコアの電磁鋼板８０，８１，８２において、管状ピン７０の拡径によって残留応力が加わる領域は、任意である。

　１０…磁石ロータ、２０…中空ロータコア、２１…通し孔、２２…永久磁石埋込孔、３０…第１回転支持部材、３１…第１孔、４０…第２回転支持部材、４１…第２孔、７０…有底管状ピン、７２…フランジ、７３…拡管部、７４…拡径部。

Claims

　回転電機の回転子であって、前記回転子は、
　積層された複数の電磁鋼板を有する中空かつ円筒状のロータコアであって、前記ロータコアの内周面および外周面はそれぞれ磁気的ギャップに向かう面であるように構成され、前記ロータコアは通し孔を有することと；
　第１孔を有する第１回転支持部材と；
　第２孔を有する第２回転支持部材であって、前記第１回転支持部材と前記第２回転支持部材とは前記ロータコアを挟むように構成されることと；
　前記通し孔、第１孔、および第２孔に挿入される有底の管状ピンであって、前記管状ピンは第１端、フランジ、および拡管部を有し、前記フランジは、前記第１孔から突出する前記第１端に形成され、前記拡管部は前記通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に密着するように、液圧によって塑性変形されることと
を備える、回転電機の回転子。
　前記管状ピンのうち、前記第２孔から突出する第２端には、前記拡管部の外径よりも大きな外径を有する拡径部が形成されている、
　請求項１記載の回転電機の回転子。
　前記通し孔と永久磁石埋込孔とは、前記ロータコアの周方向に交互に形成されている、
　請求項１または２記載の回転電機の回転子。
　回転電機の回転子の製造方法であって、前記回転子は、
　積層された複数の電磁鋼板を有する円筒状かつ中空のロータコアであって、前記ロータコアの内周面および外周面はそれぞれ磁気的ギャップに向かう面であるように構成され、前記ロータコアは通し孔を有することと；
　第１孔を有する第１回転支持部材と；
　第２孔を有する第２回転支持部材であって、前記第１回転支持部材と前記第２回転支持部材とは前記ロータコアを挟むように構成されることと
を有し、
　前記製造方法は、
　有底の管状ピンを、前記第１孔、前記通し孔、および前記第２孔に挿入する第１工程であって、前記管状ピンは、フランジが形成された第１端を有することと；
　液圧プレスによって前記管状ピンを塑性変形させて拡管することで、前記通し孔、第１孔、および第２孔それぞれの内周面に前記管状ピンを密着させる第２工程と
を備える、回転電機の回転子の製造方法。
　前記製造方法はさらに、
　前記第１工程では、前記管状ピンが前記第２孔から突出するように、前記管状ピンを前記第１孔および前記通し孔に挿入することと；
　前記第２工程では、前記管状ピンのうちの前記第２孔から突出した部位を、拡径することと
を備える、請求項４記載の製造方法。
　回転電機の回転子であって、前記回転子は、
　積層された複数の電磁鋼板を有するロータコアであって、前記ロータコアは通し孔を有することと；
　前記通し孔に挿入される管状ピンであって、前記管状ピンは前記通し孔の内周面に密着することと
を備える、回転電機の回転子。
　回転電機の回転子の製造方法であって、前記回転子はロータコアを有し、前記ロータコアは積層された複数の電磁鋼板によって構成され、前記ロータコアは通し孔を有し、
　前記製造方法は、
　管状ピンを前記通し孔に挿入することと；
　前記管状ピンの外径を拡大させることで、前記通し孔の内周面に前記管状ピンを密着させることと
を備える、回転電機の回転子の製造方法。