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(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】P2022075125
(43)【公開日】2022-05-18
(54)【発明の名称】回転電機用のロータの製造方法及び製造装置
(51)【国際特許分類】
H02K 15/02 20060101AFI20220511BHJP
B21D 39/08 20060101ALI20220511BHJP
【ＦＩ】
H02K15/02 H
B21D39/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020185711
(22)【出願日】2020-11-06
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(71)【出願人】
【識別番号】000126894
【氏名又は名称】株式会社アミノ
(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】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】原 豊
(72)【発明者】
【氏名】齊藤 真梨子
(72)【発明者】
【氏名】寺内 祐二
【テーマコード（参考）】
5H615
【Ｆターム（参考）】
5H615AA01
5H615BB01
5H615BB05
5H615BB14
5H615PP02
5H615PP24
5H615SS09
5H615SS10
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径方向の締め代を適切に確保する。
【解決手段】回転電機用のロータの製造方法であって、ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、ロータコアとロータシャフトとを製造装置に配置し、製造装置においてロータコアの径方向内側にロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、配置工程の後に、製造装置によりロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、ロータコアを、製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、コア芯出し工程によりロータコアが付勢された状態で、ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、ロータシャフト及びロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法が開示される。
【選択図】図３
【解決手段】回転電機用のロータの製造方法であって、ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、ロータコアとロータシャフトとを製造装置に配置し、製造装置においてロータコアの径方向内側にロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、配置工程の後に、製造装置によりロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、ロータコアを、製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、コア芯出し工程によりロータコアが付勢された状態で、ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、ロータシャフト及びロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法が開示される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転電機用のロータの製造方法であって、
ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、
前記ロータコアと前記ロータシャフトとを製造装置に配置し、前記製造装置において前記ロータコアの径方向内側に前記ロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記製造装置により前記ロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、前記ロータコアを、前記製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、
前記コア芯出し工程により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法。
ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、
前記ロータコアと前記ロータシャフトとを製造装置に配置し、前記製造装置において前記ロータコアの径方向内側に前記ロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記製造装置により前記ロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、前記ロータコアを、前記製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、
前記コア芯出し工程により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法。
【請求項2】
前記配置工程の後に、固定型に向けて、前記基準軸に平行な軸方向に沿って可動型を移動し、前記軸方向で前記固定型と前記可動型との間に、前記ロータコアと前記ロータシャフトを支持する型締め工程を更に含み、
前記コア芯出し工程は、前記型締め工程に連動して実現される、請求項１に記載の製造方法。
前記コア芯出し工程は、前記型締め工程に連動して実現される、請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
回転電機用のロータを製造する製造装置であって、
ロータコアの径方向内側に中空のロータシャフトが位置する状態で、前記ロータコアの外周面を、弾性部材を介して基準軸に向けて径方向に付勢する芯出機構を備え、
前記芯出機構により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する、製造装置。
ロータコアの径方向内側に中空のロータシャフトが位置する状態で、前記ロータコアの外周面を、弾性部材を介して基準軸に向けて径方向に付勢する芯出機構を備え、
前記芯出機構により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する、製造装置。
【請求項4】
固定型と、
前記基準軸に平行な軸方向に移動可能であり、前記軸方向で前記固定型との間に前記ロータコアと前記ロータシャフトを支持する可動型と、
前記芯出機構と前記可動型とを連動させるカム機構とを更に備える、請求項３に記載の製造装置。
前記基準軸に平行な軸方向に移動可能であり、前記軸方向で前記固定型との間に前記ロータコアと前記ロータシャフトを支持する可動型と、
前記芯出機構と前記可動型とを連動させるカム機構とを更に備える、請求項３に記載の製造装置。
【請求項5】
前記芯出機構は、
前記弾性部材と、
前記ロータコアの外周面に当接する当接部材と、
前記当接部材に前記弾性部材を介して接続され、径方向に沿って移動可能な可動部材と、
前記可動部材を前記可動型に対して径方向に沿って移動可能に支持するスライド機構とを含む、請求項４に記載の製造装置。
前記弾性部材と、
前記ロータコアの外周面に当接する当接部材と、
前記当接部材に前記弾性部材を介して接続され、径方向に沿って移動可能な可動部材と、
前記可動部材を前記可動型に対して径方向に沿って移動可能に支持するスライド機構とを含む、請求項４に記載の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、回転電機用のロータの製造方法及び製造装置に関する。
【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径方向の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径方向の締め代を適切に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、回転電機用のロータの製造方法であって、
ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、
前記ロータコアと前記ロータシャフトとを製造装置に配置し、前記製造装置において前記ロータコアの径方向内側に前記ロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記製造装置により前記ロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、前記ロータコアを、前記製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、
前記コア芯出し工程により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法が提供される。
ロータコアと、中空のロータシャフトとを準備する準備工程と、
前記ロータコアと前記ロータシャフトとを製造装置に配置し、前記製造装置において前記ロータコアの径方向内側に前記ロータシャフトが位置する状態を形成する配置工程と、
前記配置工程の後に、前記製造装置により前記ロータコアの外周面を弾性部材を介して径方向に付勢することで、前記ロータコアを、前記製造装置おいて規定される基準軸に対して芯出しするコア芯出し工程と、
前記コア芯出し工程により前記ロータコアが付勢された状態で、前記ロータシャフトの中空部の内圧を高めることで、前記ロータシャフト及び前記ロータコアを締結する締結工程とを含む、製造方法が提供される。
【発明の効果】
【0007】
１つの側面では、本発明によれば、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径方向の締め代を適切に確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【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。例えば、図面上、隙間がない部材間であってもわずかな隙間（例えば必要なクリアランス分の隙間）が形成される場合がありえ、また、図面上、隙間がある部材間であっても隙間がない場合もありえる。
【0010】
図１は、一実施例によるモータ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るステータコアを含み、ステータコアの内周部には、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。また、本実施例では、ロータシャフト３４は、円形の断面形状であるが、断面形状は任意である。
【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。
【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。ロータシャフト３４は、大径部３４Ａと、大径部３４Ａよりも外径が小さい小径部３４Ｂとを含む。小径部３４Ｂは、図１に示すように、軸方向で大径部３４Ａの両側に形成される。ベアリング１４ａ、１４ｂは、小径部３４Ｂに設けられる。なお、大径部３４Ａと小径部３４Ｂとの間の径方向の段差は、回転軸Ｉに対して略直角に形成されてもよいし、テーパ状に形成されてもよい。本実施例では、一例として、大径部３４Ａと小径部３４Ｂとの間の径方向の段差は、一端側（図の右側）では、回転軸Ｉに対して略直角に形成され、他端側（図の右側）では、テーパ状に形成されている。
【0021】
また、ロータシャフト３４は、軸方向のベアリング支持面３４ａ、３４ｂを有する。軸方向のベアリング支持面３４ａ、３４ｂは、ベアリング１４ａ、１４ｂのインナレースの軸方向の端面に軸方向に当接することで、ベアリング１４ａ、１４ｂを支持する。軸方向のベアリング支持面３４ａ、３４ｂは、ロータシャフト３４の小径部３４Ｂにおいて外周面が径方向内側に凹むことで形成される。軸方向のベアリング支持面３４ａ、３４ｂは、ロータシャフト３４の周方向の全周にわたり形成されてよい。
【0022】
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し、形成されなくてもよい。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。なお、ロータシャフト３４が厚肉部３４７を備える場合、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。
【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に隣接するハウジング（図示せず）であって、動力伝達機構６０を収容するハウジング内に配置されてよい。
【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】
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。
【0030】
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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にロータコア３２が締結される限り、任意である。従って、例えば管路部材９２等は、省略されてもよい。例えば、管路部材９２が省略される場合、軸部材６１の中空部から油が供給されてもよい。この場合、軸部材６１は、ロータシャフト３４の径方向内側に嵌合されてもよい。
【0039】
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の管路部材９２は、モータ１における軸方向で動力伝達機構６０と接続される側から、ロータシャフト３４内に挿入されるが、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から、ロータシャフト３４内に挿入されてもよい。また、油冷に加えて、冷却水を利用した水冷方式が利用されてもよい。
【0040】
次に、図２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を製造する製造装置２００について説明する。
【0041】
図２は、一実施例による製造装置２００を概略的に示す断面図であり、基準軸Ｉ０を含む平面で切断した際の断面図である。図２には、回転軸Ｉに平行なＺ方向とともに、Ｚ方向に沿ったＺ１側とＺ２側が定義されている。以下では、説明上、一例として、製造工程中において、Ｚ方向が上下方向に対応し、Ｚ２側が下側であるとする。また、図２には、製造装置２００における基準軸Ｉ０が示される。基準軸Ｉ０は、後述するワークの芯出しの際の中心軸を構成し、上述した回転軸Ｉに対応する。以下の製造装置２００に係る説明において、特に言及しない限り、径方向は、基準軸Ｉ０を通りかつ基準軸Ｉ０に垂直な径方向を意味し、径方向外側とは、基準軸Ｉ０から離れる側であり、径方向内側とは、基準軸Ｉ０に近づく側である。
【0042】
製造装置２００は、固定的に設置される製造設備の形態であり、以下で説明する各種の治具や型を備える。本実施例では、製造装置２００は、固定型２０１と、シール型２０２、２０３と、可動型２０５と、芯出機構２１０と、カム機構２２０とを含む。
【0043】
固定型２０１は、固定側の金型であり、基準軸Ｉ０を中心とした中空部２０１１を有する。中空部２０１１は、後述するように、ワークとしてのロータシャフト３４のＺ２側を支持する。また、固定型２０１は、Ｚ１側の表面として支持面２０１２を有する。支持面２０１２は、例えばＺ方向に垂直に延在する。支持面２０１２は、後述するように、ワークとしてのロータコア３２のＺ２側の端面３２ｂ（図４Ａ参照）を支持する。また、固定型２０１は、基準軸Ｉ０を中心とした貫通穴２０１３を有する。貫通穴２０１３には、シール型２０２が固定される。
【0044】
また、本実施例では、固定型２０１には、カム機構２２０の第２カム部材２２２が固定される。第２カム部材２２２は、支持面２０１２よりも径方向外側に配置される。
【0045】
シール型２０２は、固定型２０１に対して固定される。シール型２０２は、基準軸Ｉ０に対して芯出しされている。換言すると、シール型２０２は、シール型２０３と協動して、基準軸Ｉ０を形成する。シール型２０２は、後述するように、ワークとしてのロータシャフト３４のＺ２側の端部をシールする。シール型２０２のうちの、シール機能に係る構造は、後述の製造方法に関連して後述する。なお、シール型２０２は、固定型２０１に対して脱着可能であってよい。あるいは、シール型２０２は、固定型２０１に対して基準軸Ｉ０に沿って移動可能であってもよい。
【0046】
シール型２０３は、可動型２０５に固定される。シール型２０２に対してＺ方向で対向する関係で設けられる。シール型２０３は、基準軸Ｉ０に対して芯出しされている。すなわち、シール型２０３は、シール型２０２と同様、基準軸Ｉ０に対して芯出しされている。シール型２０３は、可動型２０５と一体的に基準軸Ｉ０に沿って移動可能である。シール型２０３は、後述するように、ワークとしてのロータシャフト３４のＺ１側の端部をシールする。シール型２０３のうちの、シール機能に係る構造は、後述の製造方法に関連して後述する。なお、シール型２０３は、可動型２０５に対して脱着可能であってよい。あるいは、シール型２０３は、可動型２０５に対して基準軸Ｉ０に沿って移動可能であってもよい。
【0047】
可動型２０５は、固定型２０１に対してＺ方向で対向する関係で設けられる。可動型２０５は、上下動（Ｚ方向の移動）が可能である。以下では、可動型２０５の可動範囲のうちの、最もＺ１側の位置を「上死点」とも称し、最もＺ２側の位置を「下死点」とも称する。可動型２０５が下死点に位置するとき、Ｚ方向で可動型２０５と固定型２０１との間に、ワーク（後述するロータコア３２及びロータシャフト３４）が支持される。
【0048】
可動型２０５は、基準軸Ｉ０を中心とした中空部２０５１を有する。中空部２０５１は、可動型２０５が下死点に位置するときに、後述するように、ワークとしてのロータシャフト３４のＺ１側を支持する。また、可動型２０５は、基準軸Ｉ０を中心とした貫通穴２０５３を有する。貫通穴２０５３には、シール型２０３が固定される。なお、シール型２０３が可動型２０５に対して軸方向に移動可能な構成の場合は、貫通穴２０５３の内径は、シール型２０３の外径よりもわずかに大きくてよい。
【0049】
芯出機構２１０は、後述するように、ワークとしてのロータコア３２を基準軸Ｉ０に対して芯出しする芯出し機能を有する。芯出機構２１０は、基準軸Ｉ０まわりの周方向に沿って複数設けられる。本実施例では、一例として、４つの芯出機構２１０が設けられ、図２には、４つのうちの２つが示されている。なお、変形例では、芯出機構２１０は、３つだけ設けられてもよいし、５つ以上設けられてもよい。以下では、特に言及しない限り、４つの芯出機構２１０のうちの、任意の１つについて説明するが、他の３つについても、配置が異なるだけで実質的に同様である。
【0050】
芯出機構２１０は、弾性部材２１１と、当接部材２１２と、可動部材２１３と、スライド機構２１４とを含む。
【0051】
弾性部材２１１は、当接部材２１２と可動部材２１３の間に設けられる。弾性部材２１１は、径方向に沿って伸縮可能である。弾性部材２１１は、機械的なバネ（スプリング）やゴムにより実現されてもよいし、流体式のバネにより実現されてもよい。また、弾性部材２１１の弾性特性（荷重に対する伸縮量の特性）は、線形であってもよいし、非線形であってもよい。また、弾性部材２１１は、弾性変形した際に、径方向のみに弾性力を発生する部材であってもよいし、径方向の弾性力よりも有意に小さい他の方向成分の弾性力を発生してもよい。
【0052】
当接部材２１２は、弾性部材２１１の径方向内側に設けられる。当接部材２１２は、後述するように、ワークとしてのロータコア３２の外周面に径方向に当接する。当接部材２１２は、比較的剛性の高い（例えば弾性部材２１１よりも弾性係数が有意の高い）部材であってよいし、ゴムのような弾性材料により実現されてもよい。また、当接部材２１２は、弾性部材２１１と一体的に形成されてもよい。この場合、弾性部材２１１が、当接部材２１２の機能を実現してもよい。
【0053】
可動部材２１３は、可動型２０５に対して移動可能な部材であり、カム機構２２０の第１カム部材２２１（後述）に結合される。可動部材２１３は、弾性部材２１１の径方向外側に設けられる。可動部材２１３は、可動型２０５に対して、スライド機構２１４を介して、径方向に沿って移動可能である。
【0054】
スライド機構２１４は、可動型２０５に設けられる。スライド機構２１４は、可動型２０５に対して、可動部材２１３を径方向に沿って移動可能に支持する。スライド機構２１４の構成は、任意であり、例えば機械的なスライド機構であってもよい。この場合、スライド機構２１４は、レール式やピストン式等のような任意のタイプの往復動機構を利用してよい。
【0055】
また、スライド機構２１４は、可動型２０５に対して可動部材２１３を径方向外側に付勢する付勢手段（図示せず）を有する。この場合、可動部材２１３は、スライド機構２１４のストッパ（図示せず）により径方向外側への移動が係止される。従って、可動部材２１３は、後述するカム機構２２０が機能しない状態では、径方向の可動範囲のうちの、最も径方向外側の位置（以下、「退避位置」とも称する）に位置する（図２参照）。
【0056】
このようにして、芯出機構２１０は、スライド機構２１４により、可動型２０５に対して可動部材２１３及びそれに伴い弾性部材２１１及び当接部材２１２が径方向に移動可能である。
【0057】
カム機構２２０は、芯出機構２１０と可動型２０５とを連動させる。具体的には、カム機構２２０は、可動型２０５の上下動に連動させて、芯出機構２１０の径方向の移動を実現する。
【0058】
本実施例では、カム機構２２０は、第１カム部材２２１と、第２カム部材２２２とを含む。
【0059】
第１カム部材２２１は、芯出機構２１０側に結合される。図２では、第１カム部材２２１は、可動部材２１３に結合される。なお、第１カム部材２２１は、可動部材２１３と一体に形成されてもよい。
【0060】
第１カム部材２２１は、径方向外側に第１カム面２２１１を有する。第１カム面２２１１は、平面状であり、その法線方向は、基準軸Ｉ０を含む平面内に延在する。第１カム面２２１１は、Ｚ１側に向かうほど径方向外側に向かう態様で傾斜する。すなわち、第１カム面２２１１は、その法線方向（第１カム面２２１１から離れる方向の法線方向）が、Ｚ２側かつ径方向外側に向かう向きである。
【0061】
第２カム部材２２２は、径方向内側に第２カム面２２２１を有する。第２カム面２２２１は、平面状であり、その法線方向は、基準軸Ｉ０を含む平面内に延在する。第２カム面２２２１は、第１カム部材２２１の第１カム面２２１１に対して相補関係の形態であり、互いに平行である。
【0062】
第２カム面２２２１は、Ｚ方向に視て、第１カム部材２２１の第１カム面２２１１に重なる。従って、可動型２０５のＺ２側への移動と一体的に第１カム部材２２１がＺ２側に移動すると、第２カム面２２２１に第１カム面２２１１が当たる。そして、第１カム部材２２１がＺ２側に更に移動すると、第２カム面２２２１と第１カム面２２１１との間に生じる力（径方向の成分を有する力）に起因して、第１カム部材２２１と一体の可動部材２１３が径方向内側へと移動する。このようにして第２カム面２２２１に第１カム面２２１１が当接した状態は、カム機構２２０が機能する状態（又は機能可能な状態）に対応する。第２カム面２２２１に第１カム面２２１１が当接した状態では、上述した第１カム面２２１１及び第２カム面２２２１の傾斜に起因して、可動型２０５がＺ２側に移動すると、第１カム部材２２１が径方向内側に移動する。可動型２０５が下死点に至ると、可動部材２１３は、その可動範囲のうちの、最も径方向内側の位置（以下、「芯出し位置」とも称する）に至る。
【0063】
逆に、可動型２０５が下死点からＺ１側に移動すると、可動型２０５のＺ１側への移動と一体的に第１カム部材２２１がＺ１側に移動する。この場合、スライド機構２１４の付勢手段（図示せず）により、第２カム面２２２１に第１カム面２２１１が当接した状態が維持される。第２カム面２２２１に第１カム面２２１１が当接した状態では、上述した第１カム面２２１１及び第２カム面２２２１の傾斜に起因して、可動型２０５がＺ１側に移動すると、第１カム部材２２１が径方向外側に移動する。そして、可動型２０５及びそれに伴い第１カム部材２２１がＺ１側に更に移動して、第２カム面２２２１から第１カム面２２１１が離間すると、可動部材２１３は、スライド機構２１４の付勢手段（図示せず）により、可動範囲内の最も径方向外側の位置（退避位置）へと移動される。
【0064】
このようにして、本実施例では、芯出機構２１０の可動部材２１３は、可動型２０５が上死点に位置するときは、退避位置に位置し、可動型２０５が下死点に位置するときは、芯出し位置に位置する。特に本実施例では、カム機構２２０を介して可動型２０５と芯出機構２１０とが連動するので、連動しない場合に比べて、限られたスペースを利用して効率的な構成を実現できる。また、スライド機構２１４を利用することで、可動部材２１３の動きの自由度を径方向に沿った並進移動だけに限定させることができる。これにより、芯出機構２１０による芯出し機能を径方向に限定した態様で効果的に実現できる。
【0065】
また、製造装置２００は、ハイドロフォーミング用の液圧発生装置２４０を含む。液圧発生装置２４０は、例えばシール型２０３等に連通される。なお、液圧発生装置２４０は、シール型２０２、２０３の双方に連通されてもよい。
【0066】
【0067】
図３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４Ａ～図４Ｇは、図３に示すいくつかの工程におけるロータシャフト３４及びロータコア３２の状態を概略的に示す断面図である。なお、図４Ｂ～図４Ｄ、及び図４Ｆは、基準軸Ｉ０を含む平面で切断した際の断面図であり、図４Ｅは、基準軸Ｉ０に垂直な平面で切断した際の断面図である。
【0068】
まず、ロータ３０の製造方法は、ワークとして、ロータシャフト３４及びロータコア３２のそれぞれ（互いに結合されていない状態）を、準備する準備工程（ステップＳ５００）を含む。なお、ロータシャフト３４の厚肉部３４７は、フローフォーミング加工又はスピニング加工等により形成されてよい。
【0069】
【0070】
また、ロータシャフト３４と同様に、この段階でのロータコア３２は、外径が製品状態の外径よりもわずかに小さくてよい。これは、後述する締結工程においてロータコア３２は、ロータシャフト３４の拡径に伴って径方向外側にわずかに変形するためである。
【0071】
ついで、ロータ３０の製造方法は、図４Ｂに示すように、ロータシャフト３４及びロータコア３２を、製造装置２００に対してセットする配置工程（ステップＳ５０２）を含む。固定型２０１の中空部２０１１内にロータシャフト３４のＺ２側の部位が挿入される。なお、変形例では、固定型２０１の中空部２０１１内にロータシャフト３４のＺ１側の部位が挿入されてもよい。
【0072】
このようにして、ロータシャフト３４及びロータコア３２が、製造装置２００の固定型２０１に対してセットされた状態では、製造装置２００の固定型２０１は、ロータシャフト３４及びロータコア３２を同時にＺ２側から支持し、ロータシャフト３４及びロータコア３２のＺ２側への移動（変位）を拘束する。
【0073】
なお、配置工程の際には、可動型２０５は、図４Ｂに示すように、上死点に位置し、それに伴い、芯出機構２１０の可動部材２１３は、退避位置に位置している。従って、固定型２０１のＺ１側の空間が開けるので、ロータシャフト３４及びロータコア３２の配置が容易となる。
【0074】
なお、ロータシャフト３４及びロータコア３２が、製造装置２００の固定型２０１に対してセットされた状態では、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よりもわずかに小さくてもよいし（図４Ｅ参照）、略同じであってもよい。
【0075】
また、ロータシャフト３４及びロータコア３２は、必ずしも同時に製造装置２００の固定型２０１に対してセットされる必要はなく、順に製造装置２００の固定型２０１に対してセットされてもよい。
【0076】
なお、本実施例では、一例として、配置工程（ステップＳ５０２）の際に、シール型２０２はすでに固定型２０１にセット（固定）されている。従って、本実施例で、ロータシャフト３４は、配置工程の際に、中空部３４３内にＺ２側のシール型２０２の部位２０２１が挿入されることによって、Ｚ２側で芯出しされる。シール型２０２の部位２０２１の中心軸は、基準軸Ｉ０に対して正確に一致する。シール型２０２の部位２０２１は、ロータシャフト３４のＺ２側の小径部３４Ｂの内径（図１の内径ｒ２参照）に対応する外径を有する。なお、部位２０２１は、基準軸Ｉ０に垂直な平面で切断した際の断面の外形が円形であり、当該円形の外径は、ロータシャフト３４のＺ２側の小径部３４Ｂの内径よりもわずかに小さくてよい。これにより、ロータシャフト３４は、Ｚ２側において、基準軸Ｉ０に対して正確に芯出しされたシール型２０２の部位２０２１により、径方向内側からある程度芯出しされる。
【0077】
ついで、配置工程が完了すると、Ｚ方向に沿って可動型２０５を下死点に向けて移動させることで、Ｚ方向で固定型２０１と可動型２０５との間に、ロータコア３２及びロータシャフト３４を支持する型締め工程（ステップＳ５０４）が実行される。
【0078】
本実施例では、型締め工程と連動して、シャフト芯出し工程（ステップＳ５０４Ａ）と、コア芯出し工程（ステップＳ５０４Ｂ）、及びシール工程（ステップＳ５０４Ｃ）が実現される。
【0079】
シャフト芯出し工程（ステップＳ５０４Ａ）は、図４Ｃに示すように、ロータシャフト３４の中心軸Ｉ１（図４Ａ参照）を、基準軸Ｉ０に合わせる。すなわち、シャフト芯出し工程は、ロータシャフト３４を、製造装置２００において規定される基準軸Ｉ０に対して芯出しする。
【0080】
本実施例では、図４Ｃに示すように、シャフト芯出し工程は、製造装置２００のシール型２０３により実現される。具体的には、ロータコア３２の芯出しは、シール型２０３と一体的に移動する可動型２０５を上死点から下死点よりもＺ１側の位置（以下、「中間点」）まで移動させることで実現される。なお、中間点は、上死点と下死点との間であればよく、厳密に真ん中の位置である必要はない。
【0081】
具体的には、可動型２０５が中間点まで下降すると、それに伴い、Ｚ１側のシール型２０３は、ロータシャフト３４に対してＺ１側からＺ方向に沿ってＺ２側へと移動して、シール型２０３の部位２０３１がロータシャフト３４の中空部３４３内に挿入される。シール型２０３の部位２０３１の中心軸は、基準軸Ｉ０に対して正確に一致する。部位２０３１は、ロータシャフト３４のＺ１側の小径部３４Ｂの内径（図１の内径ｒ２参照）に対応する外径を有する。なお、部位２０３１は、基準軸Ｉ０に垂直な平面で切断した際の断面の外形が円形であり、当該円形の外径は、ロータシャフト３４のＺ１側の小径部３４Ｂの内径よりもわずかに小さくてよい。これにより、ロータシャフト３４は、基準軸Ｉ０に対して正確に芯出しされたシール型２０３の部位２０３１により、径方向内側からある程度芯出しされる。
【0082】
なお、本実施例では、上述したように、Ｚ２側では、すでに、配置工程が完了した段階で、Ｚ２側のシール型２０２により、ロータシャフト３４が基準軸Ｉ０に対してある程度芯出しされている。
【0083】
このようにして、シャフト芯出し工程が完了すると、ロータシャフト３４は、Ｚ２側及びＺ１側の双方において、基準軸Ｉ０に対して正確に芯出しされたシール型２０２、２０３のそれぞれの部位２０２１、２０３１により、径方向内側からある程度芯出しされる。この場合、ロータシャフト３４の中心軸Ｉ１が基準軸Ｉ０に対してずれていると、ロータシャフト３４は、シール型２０２、２０３のそれぞれの部位２０２１、２０３１により、中心軸Ｉ１が基準軸Ｉ０に一致するように、位置や姿勢がある程度矯正される。
【0084】
なお、本実施例では、シール型２０２、２０３は、時間差を有する態様でセットされるが、同時にロータシャフト３４に対してセットされてもよい。また、シール型２０３がロータシャフト３４に対してセットされ、ついで、シール型２０２がロータシャフト３４に対してセットされてもよい。
【0085】
なお、図４Ｃに示す例では、可動型２０５が中間点に至った段階で、カム機構２２０が機能し始めている。これにより、可動型２０５の可動範囲を効率的に利用して、シャフト芯出し工程を実現できる。すなわち、可動型２０５の可動範囲の最小化を図ることができる。ただし、変形例では、可動型２０５が中間点に至った段階で、カム機構２２０が機能し始めていなくてもよい（すなわち、第１カム面２２１１と第２カム面２２２１とが離れていてもよい）し、すでにカム機構２２０が機能していてもよい（すなわち芯出機構２１０の可動部材２１３が、退避位置から径方向内側に移動していてもよい）。
【0086】
コア芯出し工程（ステップＳ５０４Ｂ）は、図４Ｄに示すように、ロータコア３２の中心軸Ｉ２（図４Ａ参照）を、基準軸Ｉ０に合わせる。すなわち、コア芯出し工程は、ロータコア３２を、製造装置２００において規定される基準軸Ｉ０に対して芯出しする工程を含む。
【0087】
本実施例では、図４Ｄに示すように、ロータコア３２の芯出しは、上述した芯出機構２１０により実現される。具体的には、ロータコア３２の芯出しは、芯出機構２１０とカム機構２２０を介して連動する可動型２０５を中間点から下死点に向けて移動させることで実現される。
【0088】
可動型２０５が下死点に向かって移動すると、上述したカム機構２２０が機能し、カム機構２２０を介して芯出機構２１０が機能する。すなわち、可動型２０５が下死点に向かって移動するにつれて、芯出機構２１０の可動部材２１３が径方向内側へと移動する。そして、可動型２０５が下死点まで移動すると、芯出機構２１０の可動部材２１３は、上述したように、芯出し位置に至る。
【0089】
芯出機構２１０は、可動部材２１３が芯出し位置に位置するときに、ロータコア３２の外周面に、当接部材２１２の径方向内側の先端部２１２１が当接し、かつ、弾性部材２１１が弾性変形して、当接部材２１２の径方向内側の先端部２１２１がロータコア３２の外周面を押圧するように構成される。
【0090】
図４Ｄ及び図４Ｅには、可動部材２１３が芯出し位置に位置するときの状態が模式的に示されている。なお、当接部材２１２は、好ましくは、３つ以上設けられ、本実施例では、４つ設けられる。また、当接部材２１２は、図４Ｄに示すように、好ましくは、ロータコア３２の軸方向の略全長にわたり作用するように、ロータコア３２の軸方向全体にわたり軸方向に延在する。なお、ロータコア３２の外周面に微小な凹凸が設定される場合、当接部材２１２は、ロータコア３２の外周面における当該凹凸を避けた位置で径方向に当接するのが望ましい。
【0091】
図４Ｄ及び図４Ｅに示す例では、芯出機構２１０の当接部材２１２は、４つ、基準軸Ｉ０まわりに９０度の間隔をおいて設けられる。上述したようにカム機構２２０が機能することで各芯出機構２１０の可動部材２１３が基準軸Ｉ０に向かって進むと、ロータコア３２の外周面に、当接部材２１２の径方向内側の先端部２１２１が当接する。そして、各芯出機構２１０の可動部材２１３が基準軸Ｉ０に向かって更に進むと、各芯出機構２１０の弾性部材２１１が弾性変形して、当接部材２１２の径方向内側の先端部２１２１がロータコア３２の外周面を押圧する（矢印Ｆ３０参照）。すなわち、４つの芯出機構２１０は、周方向の異なる４つの位置から、弾性部材２１１を介して、ロータコア３２を径方向に付勢した状態となる。この際に発生する弾性部材２１１の弾性力が、ロータコア３２の基準軸Ｉ０に対する芯出しを実現する。すなわち、ロータコア３２の中心軸Ｉ２が基準軸Ｉ０に対してずれていると、ロータコア３２は、弾性部材２１１の弾性力（径方向内側への力）により、中心軸Ｉ２が基準軸Ｉ０に一致するように、位置や姿勢が矯正される。これにより、ロータシャフト３４がロータコア３２の径方向内側に配置された状態においても、芯出機構２１０により径方向外側からロータコア３２を精度良く芯出しできる。
【0092】
なお、可動部材２１３が芯出し位置に位置するときに弾性部材２１１により発生される弾性力は、上述したように、ロータコア３２を芯出しするための力となるので、かかる芯出しが確実に実現されるような大きさに設定される。すなわち、弾性部材２１１の弾性特性や可動部材２１３の芯出し位置等は、ロータコア３２の芯出しが確実に実現されるように適合される。
【0093】
このようにして、本実施例では、基準軸Ｉ０に向かってロータコア３２を径方向に付勢する芯出機構２１０により、ロータコア３２を径方向外側から芯出できる。
【0094】
そして、製造装置２００においては、ロータコア３２は、基準軸Ｉ０に対して芯出しされることで、同じ基準軸Ｉ０に対して芯出しされたロータシャフト３４の中心軸Ｉ１に対して、芯出しされることになる。すなわち、ロータコア３２の中心軸Ｉ２をロータシャフト３４の中心軸Ｉ１と精度良く一致させることができる。
【0095】
なお、図４Ｄ及び図４Ｅに示す例では、芯出機構２１０は、当接部材２１２の先端部２１２１がロータコア３２の外周面に対して線接触（軸方向の線接触）するように形成されているが、面接触するように形成されてもよい。この場合、当接部材２１２の先端部２１２１は、基準軸Ｉ０に沿った方向に視て、ロータコア３２の外周面に沿った湾曲面を有してよい。
【0096】
シール工程（ステップＳ５０４Ｃ）は、図示しないが、シール型２０２、２０３によりロータシャフト３４の中空部３４３をロータシャフト３４の外部に対してシールする。例えば、Ｚ１側のシール型２０３を、ロータシャフト３４に対してＺ１側からＺ方向に沿ってＺ２側へと更に移動させることで、ロータシャフト３４をシール型２０２、２０３によりシールできる。この場合、ロータシャフト３４は、ステップＳ５０４Ａで芯出しされた状態で、製造装置２００に対して強固に固定される。このようにして、ロータシャフト３４の芯出しは、ステップＳ５０４Ａではある程度のレベルで実現され、本ステップＳ５０４Ｃにおいて完全なレベルで実現されてもよい。
【0097】
なお、シール工程において、Ｚ１側のシール型２０３を、ロータシャフト３４に対してＺ１側からＺ方向に沿ってＺ２側へと更に移動させる場合は、当該シール工程は、コア芯出し工程（ステップＳ５０４Ｂ）の最終段階で並列的に実現されてもよい。
【0098】
ついで、ロータ３０の製造方法は、図４Ｆに示すように、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（締結）する締結工程（ステップＳ５０６）を含む。例えば、図４Ｆに模式的に示すように、ロータシャフト３４がシール型２０２、２０３に押さえられた状態で、液圧発生装置２４０（図２参照）によってシール型２０２、２０３を介して中空部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に対して内周面３４０に垂直な力（内圧）を付与する（図４Ｆの矢印Ｒ３１参照）。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４Ｇ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、ロータシャフト３４とロータコア３２の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。
【0099】
本実施例では、締結工程は、可動型２０５が下死点に維持された状態、すなわち芯出機構２１０の可動部材２１３が芯出し位置に維持された状態で実現される。
【0100】
従って、本実施例では、ステップＳ５０６の締結工程中も、ロータコア３２が芯出機構２１０により基準軸Ｉ０に向けて付勢されるので、ロータコア３２が基準軸Ｉ０を介してロータシャフト３４に対して芯出しされた状態を維持しながら、ロータコア３２とロータシャフト３４とを締結できる。
【0101】
ところで、締結工程は、上述したように、ロータシャフト３４の拡径を引き起こすため、ロータコア３２の拡径も引き起こす。換言すると、ロータコア３２の拡径が生じるような態様で締結工程を実現することで、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。
【0102】
この点、本実施例の場合とは異なり、締結工程中にロータコア３２の拡径が妨げられるように芯出機構を構成した場合、例えば、本実施例における芯出機構２１０において弾性部材２１１を省略した構成（以下、「第１比較例」と称する）の場合、ロータコア３２の拡径が妨げられることに起因して、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を適切に確保できないおそれがある。また、第１比較例の場合、締結工程中に、かかる芯出機構を介して、固定型２０１や可動型２０５等に、内圧による大きな力（ロータコア３２を拡径させようとする力）がかかることになり、固定型２０１や可動型２０５等の変形に起因した製品精度悪化や、それを防ぐための金型剛性の大幅な増加（固定型２０１や可動型２０５等の大型化）といった不都合が生じうる。また、同様の理由から、締結工程中に可動型２０５を下死点で保持するのに必要な軸方向の力が相当に大きくなるといった不都合も生じうる。
【0103】
これに対して、本実施例では、締結工程中に芯出機構２１０の可動部材２１３が芯出し位置に維持される場合でも、当接部材２１２は、弾性部材２１１の弾性力に抗して径方向外側に変位可能である。
【0104】
従って、本実施例によれば、締結工程中に芯出機構２１０の可動部材２１３が芯出し位置に維持される場合でも、弾性部材２１１の弾性力に抗したロータコア３２の拡径（図４Ｆの矢印Ｆ４０参照）が可能である。なお、このような観点から、弾性部材２１１の弾性力は、上述したように、コア芯出し工程においてロータコア３２の芯出しが確実に実現されつつ、締結工程中のロータコア３２の拡径が可能なように、適合される。
【0105】
このようにして、本実施例によれば、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を適切に確保できる。また、本実施例によれば、上述した第１比較例とは異なり、締結工程中に、弾性部材２１１が径方向に弾性変形することが可能であることから、締結工程中に、芯出機構２１０を介して、固定型２０１や可動型２０５等に、内圧による大きな力（上述した第１比較例でかかるような大きな力）がかかることがない。従って、本実施例によれば、上述した第１比較例で生じうる不都合（製品精度悪化や、固定型２０１等の大型化等）を低減できる。
【0106】
ここで、本実施例の場合とは異なり、締結工程中にロータコア３２の拡径が芯出機構によって妨げられないように、締結工程に先立って、芯出機構を径方向外側等に退避させる構成（以下、「第２比較例」と称する）も可能である。
【0107】
しかしながら、このような第２比較例の場合、可動型２０５と固定型２０１との間でワークを支持した状態（シール状態）を維持しながら、芯出機構を径方向外側等に退避させる必要があり、機構が複雑化する。例えば、可動型２０５の動きとは独立して、芯出機構を駆動する駆動機構を設定する必要が生じる。
【0108】
これに対して、本実施例によれば、締結工程中に、当接部材２１２が弾性部材２１１の弾性力に抗して径方向外側に変位可能であるので、締結工程に先立って、芯出機構２１０の可動部材２１３を径方向外側に退避させる必要がない。従って、本実施例によれば、芯出機構２１０を、上述したように可動型２０５とカム機構２２０を介して連動させることが可能である。すなわち、本実施例では、上述した第２比較例とは異なり、可動型２０５の動きとは独立して、芯出機構２１０を駆動する駆動機構を設定する必要がない。これにより、芯出機構２１０を効率的に実現できる。
【0109】
ついで、ロータ３０の製造方法は、下死点に位置する可動型２０５を、上死点まで上昇させる工程（ステップＳ５０７）を含む。可動型２０５が上死点に位置する状態では、上述したように、可動部材２１３が退避位置に位置する。従って、固定型２０１のＺ１側の空間が開けるので、締結されたロータシャフト３４及びロータコア３２の取り出しが容易となる。
【0110】
ついで、ロータ３０の製造方法は、ロータシャフト３４において第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、噴出孔形成工程は、ロータシャフト３４を製造装置２００から取り出してから実行されてよい。噴出孔形成工程（ステップＳ５０８）が終了すると、最終的なロータシャフト３４が出来上がる。
【0111】
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。
【0112】
このようにして、図３及び図４Ａ～図４Ｇを参照して説明したロータ３０の製造方法によれば、ロータコア３２及びロータシャフト３４が、製造装置２００の基準軸Ｉ０に対して芯出しされた状態を形成し、かつ、当該状態を維持しつつ、ハイドロフォーミングによりロータコア３２とロータシャフト３４を一体化（締結）できる。これにより、回転軸Ｉまわりのアンバランスが低減されたロータ３０を製造できる。また、芯出しされた状態でハイドロフォーミングによりロータシャフト３４を拡径できるので、ロータコア３２とロータシャフト３４との締結に係る締め代を周方向に沿って均一化できる。
【0113】
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。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。
【0114】
例えば、上述した実施例では、ワークは、ロータコア３２及びロータシャフト３４のみであるが、エンドプレート３５Ａ、３５Ｂを形成する部材を含んでもよい。すなわち、エンドプレート３５Ａ、３５Ｂも、ロータコア３２と同様に、ロータシャフト３４にハイドロフォーミングにより締結されてもよい。
【0115】
また、上述した実施例では、型締め工程（ステップＳ５０４）と連動して、シャフト芯出し工程（ステップＳ５０４Ａ）と、コア芯出し工程（ステップＳ５０４Ｂ）、及びシール工程（ステップＳ５０４Ｃ）が実現されるが、シャフト芯出し工程（ステップＳ５０４Ａ）及び／又はシール工程（ステップＳ５０４Ｃ）は、型締め工程と連動しない態様で実現されてもよい。
【符号の説明】
【0116】
１・・・モータ（回転電機）、３０・・・ロータ、３２・・・ロータコア、３４・・・ロータシャフト、３４３・・・中空部、Ｉ０・・・基準軸、２００・・・製造装置、２１１・・・弾性部材、２０５・・・可動型、２１０・・・芯出機構、２２０・・・カム機構、２１２・・・当接部材、２１３・・・可動部材、２１４・・・スライド機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図4G】
