特開 2022-52479 回転電機用ロータ製造方法、回転電機用ロータシャフト及びロータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022052479

(43)【公開日】2022-04-04

(54)【発明の名称】回転電機用ロータ製造方法、回転電機用ロータシャフト及びロータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/14 20060101AFI20220328BHJP

   H02K 1/28 20060101ALI20220328BHJP

【ＦＩ】

H02K15/14 A

H02K1/28 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020158899

(22)【出願日】2020-09-23

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】特許業務法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】安立 毅彦

(72)【発明者】

【氏名】河島 孝明

(72)【発明者】

【氏名】原 豊

(72)【発明者】

【氏名】三好 功記

(72)【発明者】

【氏名】牧尾 信平

(72)【発明者】

【氏名】杉田 浩彰

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 真梨子

【テーマコード（参考）】

5H601

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H601CC01

5H601CC11

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601EE17

5H601GA02

5H601JJ05

5H601KK01

5H615AA01

5H615BB01

5H615BB07

5H615BB14

5H615PP02

5H615PP24

5H615SS03

5H615SS19

(57)【要約】

【課題】ハイドロフォーミングを利用して、ロータシャフトとロータコアとの間の必要な締め代を確保する。
【解決手段】ロータコアに固定される固定用部位を有するロータシャフトであって、固定用部位の軸方向の範囲（ＳＣ１）のうちの端部の剛性が、軸方向の範囲内の他の部位よりも低い中空状のロータシャフト（３４、３４Ａ、３４Ｂ）を準備する工程と、ロータシャフトを円筒状のロータコア（３２）の径方向内側にセットする工程と、ハイドロフォーミングにより軸方向の範囲でロータコアにロータシャフトを固定する工程とを含む、回転電機用ロータ製造方法が開示される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアに固定される固定用部位を有するロータシャフトであって、前記固定用部位の軸方向の範囲のうちの、端部の剛性が、前記軸方向の範囲内の他の部位よりも低い中空状のロータシャフトを準備する工程と、
前記ロータシャフトを円筒状の前記ロータコアの径方向内側にセットする工程と、
ハイドロフォーミングにより前記軸方向の範囲で前記ロータコアに前記ロータシャフトを固定する工程とを含む、回転電機用ロータ製造方法。

【請求項2】

前記ロータシャフトは、更に、前記端部に軸方向外側から隣接する部位の剛性が、前記他の部位の剛性よりも低い、請求項１に記載の回転電機用ロータ製造方法。

【請求項3】

前記ロータシャフトは、前記端部又は前記端部に軸方向外側から隣接する部位において、外周面又は内周面に凹部を含む、請求項１又は２に記載の回転電機用ロータ製造方法。

【請求項4】

前記ロータシャフトは、前記他の部位において、内周面から径方向内側に突出する凸部を有する、請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ロータ製造方法。

【請求項5】

前記ロータシャフトは、相対的に外径の小さい小径部と、相対的に外径の大きい大径部とを有し、
前記大径部に、前記軸方向の範囲が設定される、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ロータ製造方法。

【請求項6】

前記他の部位は、前記軸方向の範囲のうちの軸方向の中心を含む中央部である、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の回転電機用ロータ製造方法。

【請求項7】

円筒状のロータコアの径方向内側にハイドロフォーミングにより固定される中空状のロータシャフトであって、
前記ロータコアに固定される軸方向の範囲のうちの、端部の剛性が、前記軸方向の範囲内の他の部位よりも低い、回転電機用ロータシャフト。

【請求項8】

円筒状のロータコアの径方向内側に中空状のロータシャフトをハイドロフォーミングにより固定してなるロータであって、
前記ロータシャフトは、前記ロータコアに固定される軸方向の範囲のうちの、端部の剛性が、前記軸方向の範囲内の他の部位よりも低い、回転電機用ロータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転電機用ロータ製造方法、回転電機用ロータシャフト、及び回転電機用ロータに関する。

【背景技術】

【0002】

鉄管部材に凸部をハイドロフォーミングで成形する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－１８４５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、ロータシャフトとロータコアとの間の必要な締め代を確保するためには、圧入や焼き嵌めが利用されており、ハイドロフォーミングを利用する技術は知られていない。

【0005】

本開示は、ハイドロフォーミングを利用して、ロータシャフトとロータコアとの間の必要な締め代を確保することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、ロータコアに固定される固定用部位を有するロータシャフトであって、前記固定用部位の軸方向の範囲のうちの、端部の剛性が、前記軸方向の範囲内の他の部位よりも低い中空状のロータシャフトを準備する工程と、
前記ロータシャフトを円筒状の前記ロータコアの径方向内側にセットする工程と、
ハイドロフォーミングにより前記軸方向の範囲で前記ロータコアに前記ロータシャフトを固定する工程とを含む、回転電機用ロータ製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0007】

１つの側面では、本開示によれば、ハイドロフォーミングを利用して、ロータシャフトとロータコアとの間の必要な締め代を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１によるモータの断面構造を概略的に示す断面図である。

【図2】ロータ３０の製造方法の流れを示す概略フローチャートである。

【図3A】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その１）である。

【図3B】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その２）である。

【図3C】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その３）である。

【図3D】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その４）である。

【図3E】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その５）である。

【図3F】図２に示す工程における製造途中の製品状態を概略的に示す断面図（その６）である。

【図4】比較例の説明図である。

【図5】実施例２によるロータを説明する概略的な断面図である。

【図6】実施例２に対する変形例によるロータを説明する概略的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。

【0010】

［実施例１］
図１は、実施例１によるモータ１（回転電機の一例）の断面構造を概略的に示す断面図である。

【0011】

図１には、モータ１の回転軸Ｉが図示されている。以下の説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（回転中心）Ｉが延在する方向を指し、径方向とは、回転軸Ｉを中心とした径方向を指す。従って、径方向外側とは、回転軸Ｉから離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸Ｉに向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸Ｉまわりの回転方向に対応する。

【0012】

モータ１は、例えばハイブリッド車両や電気自動車で使用される車両駆動用のモータであってよい。ただし、モータ１は、他の任意の用途に使用されるものであってもよい。

【0013】

モータ１は、インナロータタイプであり、ステータ２１がロータ３０の径方向外側を囲繞するように設けられる。ステータ２１は、径方向外側がモータハウジング１０に固定される。ステータ２１は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなり、ステータ２１の内周部には、コイル２２が巻回される複数のスロット（図示せず）が形成される。

【0014】

ロータ３０は、ステータ２１の径方向内側に配置される。ロータ３０は、ロータコア３２と、ロータシャフト３４とを備える。ロータコア３２は、ロータシャフト３４の径方向外側に固定され、ロータシャフト３４と一体となって回転する。ロータシャフト３４は、モータハウジング１０にベアリング１４ａ、１４ｂを介して回転可能に支持される。なお、ロータシャフト３４は、モータ１の回転軸Ｉを画成する。

【0015】

ロータシャフト３４は、車輪に動力を伝達する動力伝達機構６０に連結される。すなわち、ロータシャフト３４には、モータ１の回転トルクを車軸（図示せず）に伝達するための動力伝達機構６０が接続される。図１には、当該動力伝達機構６０の一部を形成する軸部材６１が図示されている。なお、動力伝達機構６０は、減速機構や、差動歯車機構、クラッチ、変速機等を含んでよい。図１に示す例では、軸部材６１は、ロータシャフト３４の径方向外側にスプライン結合される。この場合、ロータシャフト３４の端部の径方向外側の周面には、スプライン結合部（複数の軸方向の凸条からなる歯車部）を形成する動力伝達部３４５を有することになる。なお、軸部材６１は、ロータシャフト３４の径方向内側にスプライン結合されてもよい。

【0016】

ロータコア３２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板からなる。ロータコア３２の内部には、永久磁石３２１が埋め込まれてよい。あるいは、永久磁石３２１は、ロータコア３２の外周面に埋め込まれてもよい。なお、永久磁石３２１が設けられる場合、永久磁石３２１の配列等は任意である。

【0017】

ロータコア３２の軸方向の両側には、エンドプレート３５Ａ、３５Ｂが取り付けられる。エンドプレート３５Ａ、３５Ｂは、ロータコア３２を支持する支持機能の他、ロータ３０のアンバランスの調整機能（切削等されることでアンバランスを無くす機能）を有してよい。

【0018】

ロータシャフト３４は、図１に示すように、中空部３４３を有する。中空部３４３は、ロータシャフト３４の軸方向の全長にわたり延在する。

【0019】

ロータシャフト３４は、図１に示すように、軸方向で、ロータコア３２が設けられる区間ＳＣ１（ロータコアに固定される軸方向の範囲の一例）の部位と、ベアリング１４ａ、１４ｂが設けられる区間ＳＣ２の部位と、後述する第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２が設けられる区間ＳＣ３の部位とを含む。区間ＳＣ２は、軸方向の両端部にそれぞれ延在し、区間ＳＣ３は、軸方向で区間ＳＣ１と区間ＳＣ２との間に延在する。従って、区間ＳＣ３における区間ＳＣ１側の境界は、ロータコア３２の軸方向の端面位置に対応する。ロータシャフト３４は、区間ＳＣ１及び区間ＳＣ３の部位が大径部を形成し、区間ＳＣ２の部位が小径部を形成する。

【0020】

本実施例では、一例として、ロータシャフト３４は、区間ＳＣ２において、外周面が径方向内側に凹む形態である。ベアリング１４ａ、１４ｂは、ロータシャフト３４の外周面の凹部３４４に設けられる。なお、凹部３４４は、図１に示すように、軸方向でロータシャフト３４の両端部に位置する。

【0021】

ロータシャフト３４は、径方向内側に凸となる凸部の形態の厚肉部３４７を周方向に沿って有する。厚肉部３４７は、ロータシャフト３４の軸方向の略中心位置（区間ＳＣ１における軸方向の略中心位置）に形成される。ただし、変形例では、厚肉部３４７は、ロータシャフト３４の軸方向の中心位置に対して軸方向でわずかにオフセットされてもよい。例えば、区間ＳＣ１を軸方向に６等分したとき、端部は、両側のそれぞれ１／６の部位に対応し、その他の２／３の部位のいずれかに、厚肉部３４７が設けられてもよい。厚肉部３４７は、例えば鋳造やフローフォーミング、摩擦圧接等により形成されてもよい。フローフォーミングによる厚肉部３４７の形成方法は、後述する。なお、摩擦圧接の場合、ロータシャフト３４は、当該中心位置で軸方向に分割される２ピースにより形成されてもよい。

【0022】

このように本実施例では、ロータシャフト３４は、厚肉部３４７を備えることで、区間ＳＣ１のうちの中央部の剛性が端部の剛性よりも高くなる。ここで、厚肉の円筒状部材に係る剛性とは、内圧負荷時（図３Ｅの矢印Ｒ３０参照）における円筒状部材の変形の容易性に関連し、剛性が高いほど、変形し難い関係となる。例えば、同一の内圧が発生した状態で径方向の変位（又は応力）が大きいほど剛性が低い。

【0023】

ロータシャフト３４は、第１噴出孔３４１を有する。第１噴出孔３４１は、中空部３４３から外部へと径方向に貫通する。すなわち、第１噴出孔３４１は、中空部３４３に開口する開口３４１ａと、コイル２２のコイルエンド２２Ａに対向する開口３４１ｂとを有し、開口３４１ａ及び開口３４１ｂ間に延在する。第１噴出孔３４１の開口３４１ｂは、コイル２２のコイルエンド２２Ａに対向する態様で、ロータコア３２に対し軸方向にずれた位置に配置される。なお、第１噴出孔３４１は、周方向に複数個形成されてもよい。

【0024】

ロータシャフト３４は、更に、第１噴出孔３４１とは異なる軸方向の位置に、第２噴出孔３４２を有する。第２噴出孔３４２は、中空部３４３から外部へと径方向に貫通する。すなわち、第２噴出孔３４２は、中空部３４３に開口する開口３４２ａと、コイル２２のコイルエンド２２Ｂに対向する開口３４２ｂとを有し、開口３４２ａ及び開口３４２ｂ間に延在する。第２噴出孔３４２の開口３４２ｂは、コイル２２のコイルエンド２２Ｂに対向する態様で、ロータコア３２に対し軸方向にずれた位置に配置される。なお、第２噴出孔３４２は、周方向に複数個形成されてもよい。

【0025】

ロータシャフト３４内は、油供給源９０に接続される。油供給源９０は、ポンプ９４を含んでよい。この場合、ポンプ９４の種類や駆動態様は任意である。例えば、ポンプ９４は、モータ１の回転トルクにより動作するギアポンプであってもよい。ロータシャフト３４内には、ロータシャフト３４の一端（図の右側の端部）側から油が供給される。なお、ポンプ９４は、モータハウジング１０内に配置されてもよい。

【0026】

図１では、一例として、油供給源９０は、管路部材９２と、管路部材９２の一端（図の右側の端部）側に接続されるポンプ９４とを含む。

【0027】

管路部材９２は、中空に形成され、内部が油路８０１を画成する。すなわち、管路部材９２は、油路８０１として機能する中空部９２Ａを有する。中空部９２Ａは、管路部材９２の軸方向の全長にわたり延在する。ただし、中空部９２Ａは、一端側（図の左側の端部であって、ポンプ９４側とは逆側の端部）は開口しない。すなわち、管路部材９２は、一端（図の左側の端部）が閉塞される。

【0028】

管路部材９２は、ロータシャフト３４の内周面３４０に対して径方向で隙間を有する態様でロータシャフト３４内に延在する。具体的には、管路部材９２は、外径ｒ４を有する。外径ｒ４は、ロータシャフト３４の内周面３４０の、区間ＳＣ１、ＳＣ３での内径ｒ１、ｒ３よりも有意に小さい（なお、図１では、区間ＳＣ１、ＳＣ３での内径ｒ１、ｒ３は同じである）。外径ｒ４は、例えばロータシャフト３４の内周面３４０の、区間ＳＣ２での内径ｒ２と略等しい。

【0029】

なお、管路部材９２は、ロータシャフト３４と一体に回転する態様でロータシャフト３４に固定されてもよいし、ロータシャフト３４に対して回転が可能な態様でモータハウジング１０に固定されてもよい。

【0030】

管路部材９２は、内部から外部へと径方向に貫通する吐出孔９３を備える。吐出孔９３は、ロータコア３２の軸方向の略中心位置に対応する軸方向の位置と、その両側とに設けられる。なお、吐出孔９３の軸方向の位置や数等は任意である。

【0031】

次に、図１に示す矢印Ｒ１～Ｒ６を参照して、油供給源９０からの油の流れについて概説する。図１には、油の流れが矢印Ｒ１～Ｒ６で模式的に示されている。

【0032】

油供給源９０から供給される油は、管路部材９２の中空部９２Ａを通って軸方向に流れ（矢印Ｒ１参照）、吐出孔９３から径方向外側へと吐出される（矢印Ｒ２参照）。吐出孔９３から径方向外側へと吐出された油は、ロータシャフト３４の内周面３４０に当たり、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝って第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２へと軸方向に流れる（矢印Ｒ３、Ｒ４参照）。なお、この場合、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝って軸方向外側へと流れる油は、区間ＳＣ１においてロータコア３２の径方向内側から熱を奪うことができ、ロータコア３２を効率的に冷却できる。

【0033】

ここで、本実施例では、厚肉部３４７が設けられるので、吐出孔９３から径方向外側へと吐出された油は、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２のそれぞれへと略均等に分配される。これにより、コイルエンド２２Ａ、２２Ｂへと分配して導かれる油の均等化を図ることができる。この結果、ロータコア３２を径方向内側から、軸方向に沿って均一に冷却できるとともに、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２を介してコイルエンド２２Ａ、２２Ｂをそれぞれ同様に冷却できる。ただし、変形例では、吐出孔９３の軸方向の位置と厚肉部３４７の軸方向の位置とにズレを設けること等によって、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２のそれぞれへと流れる油の流量の間に、差（すなわち分配量に関する差）を積極的に設定することも可能である。

【0034】

また、本実施例では、厚肉部３４７が設けられるので、吐出孔９３から径方向外側へと吐出された油は、ある程度の厚みを有しつつ、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝うことができる。すなわち、厚肉部３４７が堰部として機能し、ロータシャフト３４の内周面３４０における油の溜まりが促進される。

【0035】

ロータシャフト３４の内周面３４０を伝って軸方向外側へと流れた油は、モータ１の回転時の遠心力の作用により、第１噴出孔３４１を通って径方向外側へと吐出される（矢印Ｒ５参照）。第１噴出孔３４１の開口３４１ｂは、上述のようにコイルエンド２２Ａに径方向で対向する。従って、第１噴出孔３４１を通って径方向外側へと吐出された油は、コイルエンド２２Ａに当たり、コイルエンド２２Ａを効率的に冷却できる。

【0036】

また、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝って軸方向外側へと流れた油は、モータ１の回転時の遠心力の作用により、第２噴出孔３４２を通って径方向外側へと吐出される（矢印Ｒ６参照）。第２噴出孔３４２の開口３４２ｂは、上述のようにコイルエンド２２Ｂに径方向で対向する。従って、第２噴出孔３４２を通って径方向外側へと吐出された油は、コイルエンド２２Ｂに当たり、コイルエンド２２Ｂを効率的に冷却できる。

【0037】

このように、本実施例では、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝う油の流れを促進することが可能となる。この結果、ロータシャフト３４の内周面３４０を伝う油によりロータコア３２を径方向内側から効率的に冷却できるとともに、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２を介してコイルエンド２２Ａ、２２Ｂを効率的に冷却できる。

【0038】

特に、本実施例では、ロータシャフト３４の内周面３４０は、区間ＳＣ１での内径ｒ１が、区間ＳＣ２での内径ｒ２よりも有意に大きい。すなわち、ロータシャフト３４の内周面３４０は、ロータコア３２が設けられる区間ＳＣ１において拡径されている。これにより、ロータシャフト３４の軽量化が図られるとともに、ロータシャフト３４の内周面３４０と永久磁石３２１との間の径方向の距離を短くでき（内径ｒ１≒内径ｒ２の場合に比べて短くでき）、磁石冷却性能を効果的に高めることができる。

【0039】

なお、図１では、特定の構造のモータ１が示されるが、モータ１の構造は、中空部３４３を有するロータシャフト３４を備える限り、任意である。従って、例えば、管路部材９２は省略されてもよい。また、図１では、特定の冷却方法が開示されているが、モータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、ロータコア３２に油路が形成されてもよいし、モータハウジング１０内の油路により径方向外側からコイルエンド２２Ａ、２２Ｂに向けて油が滴下されてもよい。また、図１では、油供給源９０は、モータ１における軸方向で動力伝達機構６０と接続される側に設けられるが、モータ１における軸方向で動力伝達機構６０と接続される側とは逆側に設けられてもよい。

【0040】

次に、図２及び図３Ａ～図３Ｆを参照して、上述した実施例のモータ１におけるロータ３０の製造方法の例について説明する。

【0041】

図２は、ロータ３０の製造方法の流れを示す概略フローチャートであり、図３Ａ～図３Ｆは、図２に示す工程におけるロータシャフト形成部材７００の状態を概略的に示す断面図である。

【0042】

まず、ロータ３０の製造方法は、ロータシャフト形成部材７００を準備する準備工程（ステップＳ５００）を含む。ロータシャフト形成部材７００は、上述したロータシャフト３４を形成するための部材である。準備工程で準備されるロータシャフト形成部材７００は、図３Ａに示すように、中空部７０１を有し、かつ、径方向外側に取代部（余肉部）７０２を有する。図３Ａ等では、取代部７０２とそれ以外の部分（非取代部）との間の境界が、点線７０３で模式的に示される。

【0043】

また、ロータシャフト形成部材７００は、区間ＳＣ１に対応する部分の内径ｒ１’が、製品状態の内径ｒ１（図１参照）よりも小さい。

【0044】

ついで、ロータ３０の製造方法は、ロータシャフト形成部材７００の内周面に、内径が局所的に小さくなる厚肉部３４７を形成する凸部形成工程（ステップＳ５０２）を含む。厚肉部３４７は、上述のとおりである。この結果、中空部７０１は、厚肉部３４７を有するロータシャフト３４の中空部３４３（図１参照）となる。

【0045】

厚肉部３４７は、ロータシャフト形成部材７００の内周面の切削加工により形成されてもよいが、好ましくは、ロータシャフト形成部材７００を径方向内側に押圧することで形成される。具体的には、図３Ｂに模式的に示すように、ロータシャフト形成部材７００を回転軸Ｉまわりに回転させながら、ロータシャフト形成部材７００の外周面に径方向で当接するローラ６００により径方向内側に押圧することで（図３Ｂの押圧力Ｆ参照）、厚肉部３４７が形成されてもよい。このような加工は、フローフォーミング加工又はスピニング加工として知られており、かかる加工方法が利用されてよい。

【0046】

ここで、厚肉部３４７が形成されると、図３Ｂに模式的に示すように、ロータシャフト形成部材７００の外周面には、凹部３４１Ｄが形成されることになる。凹部３４１Ｄは、取代部７０２内で収まる態様で形成される。換言すると、取代部７０２は、厚肉部３４７に起因して形成される凹部３４１Ｄが、取代部７０２内で収まるように設定される。

【0047】

ついで、ロータ３０の製造方法は、取代部７０２を除去することで、ロータシャフト形成部材７００の外周面をロータシャフト３４の外周面へと仕上げる除去工程（ステップＳ５０４）を含む。すなわち、図３Ｂに示す点線７０３で境界付けられる取代部７０２を除去する。なお、この場合、点線７０３は、ロータシャフト３４の外周面に対応する。取代部７０２の除去は、切削等により容易に実現できる。この結果、図３Ｃに示すようなロータシャフト３４が出来上がる。

【0048】

ついで、ロータ３０の製造方法は、ロータシャフト３４にロータコア３２の径方向内側にセットする工程（ステップＳ５０５）を含む。なお、この際、図３Ｄに模式的に示すように、ロータシャフト３４の外径ｒ１１は、ロータコア３２の内径（軸心の孔の径）ｒ１２よりもわずかに小さい。これにより、ロータコア３２の径方向内側にロータシャフト３４を容易にセットできる。ただし、変形例では、ロータシャフト３４の外径ｒ１１は、ロータコア３２の内径（軸心の孔の径）ｒ１２と略同じであってもよい。

【0049】

ついで、ロータ３０の製造方法は、ハイドロフォーミングによりロータシャフト３４にロータコア３２を固定する固定工程（ステップＳ５０６）を含む。例えば、図３Ｅに模式的に示すように、ロータシャフト３４が治具８００に押さえられた状態で、中空部３４３内に流体が導入され、流体を加圧することで、ロータシャフト３４の内周面３４０に対して径方向外側に力（内圧）を付与する（図３Ｅの矢印Ｒ３０参照）。これにより、ロータシャフト３４が拡径し、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の径方向の締め代が確保される（図３Ｆ参照）。すなわち、ロータシャフト３４の内径ｒ１’が内径ｒ１へと拡大されるのに伴い、その分だけ外径ｒ１１が増加し、締め代が確保される。このようなハイドロフォーミングによれば、圧入のような嵌合方法で生じうる不都合（例えば圧入の際のロータコア３２の倒れ等）を防止できる。

【0050】

ついで、ロータ３０の製造方法は、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２に対応する孔を形成する噴出孔形成工程（ステップＳ５０８）を含む。なお、噴出孔形成工程（ステップＳ５０８）が終了すると、ロータシャフト形成部材７００からロータシャフト３４が出来上がる。

【0051】

ついで、ロータ３０の製造方法は、その他の仕上げ工程（ステップＳ５１０）を含む。その他の仕上げ工程は、回転バランスを調整する工程等を含んでよい。

【0052】

このようにして、図２及び図３Ａ～図３Ｆを参照して説明したロータ３０の製造方法によれば、取代部７０２を利用することで、中空部７０１に厚肉部３４７を形成しつつ、厚肉部３４７に起因した凹部３４１Ｄが除去された外周面を有するロータシャフト３４を製造できる。すなわち、中空部７０１に厚肉部３４７を有するロータシャフト３４を比較的容易に製造できる。

【0053】

なお、図２及び図３Ａ～図３Ｆを参照して説明したロータ３０の製造方法では、凹部３４４に対応する凹部３４１Ｅを備えるロータシャフト形成部材７００が、準備工程で準備されるが、これに限られない。例えば、準備工程で準備されるロータシャフト形成部材７００は、凹部３４１Ｅを有していない中空の部材（軸方向に沿って一定断面の部材）であってもよい。この場合、凹部３４１Ｅは、凸部形成工程（ステップＳ５０２）において、厚肉部３４７と同様の態様で、ローラ６００により形成されてもよい。この場合、凹部３４１Ｅと厚肉部３４７とを同じ工程で形成できるので、効率的な製造工程を実現できる。

【0054】

次に、図４の比較例を参照して、本実施例の効果について説明する。

【0055】

図４は、比較例によるロータ３０’の構成の概略的な断面図であり、Ｓ４００は、ハイドロフォーミングによる固定工程前の状態を示し、Ｓ４０１は、ハイドロフォーミングによる固定工程後の状態を示す。なお、比較例によるロータ３０’の構成は、回転軸Ｉに対して対称であるので、図４では、回転軸Ｉに対して一方側だけが模式的に示されている。

【0056】

比較例によるロータ３０’は、本実施例によるロータ３０に対して、ロータシャフト３４がロータシャフト３４’で置換された点が異なる。ロータシャフト３４’は、本実施例によるロータシャフト３４に対して、厚肉部３４７を備えていない点が異なる。

【0057】

このような比較例では、ハイドロフォーミングの圧力（内圧）に起因してロータシャフト３４’が拡径する際、図５の状態Ｓ４００から状態Ｓ４０１への変化で示すように、ロータシャフト３４’の径方向外側への変形の仕方（拡径量）が軸方向に沿って均一化しない。より具体的には、中央部の内径ｒ４０が端部の内径ｒ４１よりも大きくなる樽型のバルジ変形が生じやすくなる。このような樽型のバルジ変形が生じると、締め代が軸方向の位置によって変動し（不均一となり）、その結果、ロータコア３２に反りが発生しやすくなる。なお、図４では、状態Ｓ４０１において模式的に反りが表現されている。

【0058】

これに対して、本実施例によれば、上述したように、ロータシャフト３４は区間ＳＣ１（ロータコア３２が固定される軸方向の範囲）の略中心位置に厚肉部３４７を有するので、上述した比較例によるロータシャフト３４’において生じる樽型のバルジ変形を低減できる。すなわち、本実施例によれば、ハイドロフォーミングの圧力（内圧）に起因してロータシャフト３４が拡径する際、軸方向の中央部の径方向外側への変形量（拡径量）を比較例に比べて小さくできる。従って、本実施例によれば、上述した比較例によるロータシャフト３４’において生じる樽型のバルジ変形に起因した不都合を低減できる。これにより、本実施例によれば、ハイドロフォーミングによりロータシャフト３４とロータコア３２を固定する場合において、締め代を軸方向に沿って均一化させつつ、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の必要な締め代を確保できる。

【0059】

また、本実施例によれば、上述したように、厚肉部３４７は、軸方向両側への油の分配を均一化する機能や、油溜まりを形成する機能を有する。換言すると、本実施例によれば、このような機能を有する厚肉部３４７を利用して、ハイドロフォーミングによりロータシャフト３４とロータコア３２を固定する場合に生じうる不都合を低減できる。

【0060】

［実施例２］
次に、図５を参照して、実施例２について説明する。なお、以下の実施例２の説明においては、上述した実施例と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

【0061】

図５は、本実施例によるロータ３０Ａを説明する概略的な断面図である。なお、ロータ３０Ａの構成は、回転軸Ｉに対して実質的に対称であるので、図５では、回転軸Ｉに対して一方側だけが模式的に示されている。

【0062】

ロータ３０Ａは、上述した実施例１によるロータ３０に対して、ロータシャフト３４がロータシャフト３４Ａで置換された点が異なる。

【0063】

ロータシャフト３４Ａは、上述した実施例によるロータシャフト３４に対して、区間ＳＣ１の端部又はその近傍に、薄肉部３４８Ａを有する点が異なる。なお、図５に示す例では、薄肉部３４８Ａは、区間ＳＣ１の端部及び区間ＳＣ３に形成されるが、一方のみに形成されてもよいし、区間ＳＣ３の一部にのみ形成されてもよい。なお、区間ＳＣ１は、上述したように、ロータコア３２の軸方向の端面を境界としており、従って、区間ＳＣ１の端部は、ロータコア３２の軸方向の端面に対応する位置を含む。薄肉部３４８Ａは、区間ＳＣ１のうちの厚肉部３４７が形成される範囲以外の部位よりも肉厚が小さい。薄肉部３４８Ａは、ロータシャフト３４の内周面３４０に形成される凹部の形態である。薄肉部３４８Ａは、周辺の厚肉部（相対的に肉厚となる部位）をフローフォーミング等により形成することで形成されてもよい。薄肉部３４８Ａの軸方向の形成範囲は、ロータコア３２の軸方向の端面に対応する位置からの区間ＳＣ３の全部又は一部であってもよい。また、薄肉部３４８Ａの形成範囲は、ロータコア３２の軸方向の端面に対応する位置から、区間ＳＣ１の一部を含んでもよい。

【0064】

薄肉部３４８Ａは、好ましくは、全周にわたり連続的に形成される。ただし、変形例では、薄肉部３４８Ａは、周方向の一部の区間だけ形成されてもよい。薄肉部３４８Ａによる肉厚低減量は、軸方向に沿って一定であってもよいし、変化されてもよい。例えば、薄肉部３４８Ａによる肉厚低減量は、図５に模式的に示すように、軸方向の端部に向かうほど大きくなるように変化されてもよい。

【0065】

このように本実施例では、ロータシャフト３４Ａは、薄肉部３４８Ａを備えることで、区間ＳＣ１のうちの中央部の剛性が端部の剛性よりも高くなる。

【0066】

従って、本実施例によっても、上述した実施例１と同様の効果が奏される。すなわち、ハイドロフォーミングの圧力（内圧）に起因してロータシャフト３４Ａが拡径する際、軸方向の端部の径方向外側への変形量（拡径量）を比較的大きくできるので、図４を参照して上述した比較例によるロータシャフト３４’において生じる樽型のバルジ変形に起因した不都合を低減できる。これにより、本実施例によれば、ハイドロフォーミングによりロータシャフト３４Ａとロータコア３２を固定する場合において、締め代を軸方向に沿って均一化させつつ、ロータシャフト３４Ａとロータコア３２との間の必要な締め代を確保できる。

【0067】

また、本実施例によれば、ロータシャフト３４Ａは、上述した厚肉部３４７に加えて、薄肉部３４８Ａを有するので、中央部の剛性と端部の剛性との間の差分を効果的に増加できる。すなわち、ハイドロフォーミングの圧力（内圧）に起因してロータシャフト３４Ａが拡径する際、軸方向の中央部の径方向外側への変形量（拡径量）を比較的小さくしつつ、軸方向の端部の径方向外側への変形量（拡径量）を比較的大きくできる。これにより、図４を参照して上述した比較例によるロータシャフト３４’において生じる樽型のバルジ変形に起因した不都合を、より効果的に低減できる。ただし、変形例では、本実施例において、厚肉部３４７は省略されてもよい。

【0068】

また、本実施例によれば、薄肉部３４８Ａは、油溜まりとして機能できる。従って、薄肉部３４８Ａにおいて上述した第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２（図５には図示せず）が形成される場合、第１噴出孔３４１及び第２噴出孔３４２を介して上述したようにコイルエンド２２Ａ、２２Ｂへと供給される油に係る油量を安定化することができる。

【0069】

図６は、上述した実施例２に対する変形例によるロータ３０Ｂを説明する概略的な断面図である。なお、ロータ３０Ｂの構成は、回転軸Ｉに対して実質的に対称であるので、図６では、回転軸Ｉに対して一方側だけが模式的に示されている。

【0070】

ロータ３０Ｂは、上述した実施例１によるロータ３０に対して、ロータシャフト３４がロータシャフト３４Ｂで置換された点が異なる。

【0071】

ロータシャフト３４Ｂは、上述した実施例によるロータシャフト３４に対して、区間ＳＣ１の近傍（すなわち区間ＳＣ３内）に、薄肉部３４８Ｂを有する点が異なる。薄肉部３４８Ｂは、区間ＳＣ１のうちの厚肉部３４７が形成される範囲以外の部位よりも肉厚が小さい。薄肉部３４８Ｂは、ロータシャフト３４Ｂの外周面に形成される凹部の形態である。薄肉部３４８Ｂは、切削等により形成することで形成されてもよい。薄肉部３４８Ｂの軸方向の形成範囲は、ロータコア３２の軸方向の端面に対応する位置からの区間ＳＣ３の全部又は一部であってもよいし、図６に示すように、区間ＳＣ２の一部（ロータシャフト３４Ｂの大径部の端部）を含んでもよい。また、薄肉部３４８Ｂの形成範囲は、ロータコア３２の軸方向の端面に対応する位置から、区間ＳＣ１の一部を含んでもよい。

【0072】

薄肉部３４８Ｂは、好ましくは、全周にわたり連続的に形成される。ただし、変形例では、薄肉部３４８Ｂは、周方向の一部の区間だけ形成されてもよい。薄肉部３４８Ｂによる肉厚低減量は、軸方向に沿って一定であってもよいし、変化されてもよい。例えば、薄肉部３４８Ｂによる肉厚低減量は、図６に模式的に示すように、軸方向の端部に向かうほど大きくなるように変化されてもよい。

【0073】

このように本変形例では、ロータシャフト３４Ｂは、薄肉部３４８Ｂを備えることで、区間ＳＣ１のうちの中央部の剛性が端部の剛性よりも高くなる。従って、本変形例によっても、上述した実施例２と同様の効果が奏される。

【0074】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

【0075】

例えば、上述した実施例１（実施例２も同様）では、厚肉部３４７は、図１等に示すように、三角形の形態の断面形状であるが、断面形状は任意である。

【0076】

また、上述した実施例１（実施例２も同様）では、厚肉部３４７は、ロータシャフト３４と一体に形成されているが、円環状の別部材を嵌合することで実現されてもよい。

【0077】

また、上述した実施例１（実施例２も同様）では、厚肉部３４７は、軸方向の比較的狭い範囲内に形成されているが、比較的広い範囲に形成されてもよい。この場合、厚肉部３４７の厚みの増加分は、軸方向に沿って一定であってもよいし、端部に向かうほど小さくなる態様で変化されてもよい。

【0078】

また、上述した実施例１（実施例２も同様）では、厚肉部３４７は、周方向の全周にわたり形成されるが、これに限られない。例えば、厚肉部３４７は、周方向の一部の区間だけ形成されてもよい。

【0079】

また、上述した実施例１（実施例２も同様）では、厚肉部３４７は、軸方向の中央部に１箇所だけ形成されるが、軸方向の２箇所以上に形成されてもよい。この場合、厚肉部３４７の厚みの増加分は、各厚肉部３４７で一定であってもよいし、端部の位置する厚肉部３４７ほど小さくなる態様で異なってもよい。

【符号の説明】

【0080】

１・・・モータ、２１・・・ステータ、３０、３０Ａ、３０Ｂ・・・ロータ、３２・・・ロータコア、３４、３４Ａ、３４Ｂ・・・ロータシャフト、３４７・・・厚肉部、３４８Ａ、３４８Ｂ・・・薄肉部

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図4】

【図5】

【図6】