特開 2023-151790 回転子の製造方法

(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】P2023151790

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】回転子の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022061596

(22)【出願日】2022-04-01

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】新川 尚登

(72)【発明者】

【氏名】松原 正克

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 直哉

【テーマコード（参考）】

5H615

【Ｆターム（参考）】

5H615AA01

5H615PP02

5H615SS57

(57)【要約】

【課題】回転電機の回転子の製造において、回転子鉄心の正しい回転方向を従来に比して容易に判定可能な手法を提供すること。
【解決手段】実施形態に係る回転子の製造方法は、使用において回転すべき第１の方向が決定され第１の方向に回転させた場合と第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させた場合とで外周面の高さの時間的変動パターンが変化する少なくとも一つのパターンが外周面に形成された回転子鉄心に対し、所定の向きでシャフトを挿入し、回転子鉄心に対してシャフトを固定して回転子を組み立て、回転子を支持台によって回転自在に支持し、支持台により回転子鉄心を所定の方向に回転させながら、レーザ変位計を用いて回転子鉄心の外周面の高さの時間的変化を検出し、検出した時間的変化と基準とする時間的変化とに基づいて、情報処理装置を用いて所定の方向が第１の方向であるか第２の方向であるかを判定すること、を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用において回転すべき第１の方向が決定され前記第１の方向に回転させた場合と前記第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させた場合とで外周面の高さの時間的変動パターンが変化する少なくとも一つのパターンが外周面に形成された回転子鉄心に対し、所定の向きでシャフトを挿入し、
前記回転子鉄心に対して前記シャフトを固定して回転子を組み立て、
前記回転子を支持台によって回転自在に支持し、
前記支持台により前記回転子鉄心を所定の方向に回転させながら、レーザ変位計を用いて前記回転子鉄心の外周面の高さの時間的変化を検出し、
前記検出した時間的変化と基準とする時間的変化とに基づいて、情報処理装置を用いて前記所定の方向が前記第１の方向であるか前記第２の方向であるかを判定すること、
を備えた回転子の製造方法。

【請求項2】

使用において回転すべき第１の方向が決定され、前記第１の方向に回転させた場合と前記第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させた場合とで外周面の高さの時間的変動パターンが変化する少なくとも一つのパターンが外周面に形成された回転子鉄心を支持台によって支持し、
基準パターンが現わされたゲージを用いて前記支持台により前記回転子鉄心の前記少なくとも一つのパターンと前記基準パターンとを比較して、前記支持台に支持された前記回転子鉄心の前記第１の方向を判定し、
判定された前記第１の方向を基準として、前記回転子鉄心に対し、所定の向きでシャフトを挿入し、
前記回転子鉄心に対して前記シャフトを固定して回転子を組み立てること、
を備えた回転子の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、回転電機の回転子の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

回転電機の回転子の回転子鉄心には、外周面に静音及び磁気設計のための溝が形成され、回転軸方向断面が、断面の中心軸に対して非対称となっているものがある。この様な回転子鉄心は、使用する際の回転方向が予め決定されている。また、回転子鉄心に組み付けるシャフトには、負荷と連結するための溝が形成されている。このため、回転軸方向上下について、回転子鉄心に対し正しい向きでシャフトを組み付ける必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、回転子鉄心の正しい回転方向は、外観を肉眼で確認するたけでは判別困難である。

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、回転電機の回転子の製造において、回転子鉄心の正しい回転方向を従来に比して容易に判定可能な手法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る回転子の製造方法は、使用において回転すべき第１の方向が決定され前記第１の方向に回転させた場合と前記第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させた場合とで外周面の高さの時間的変動パターンが変化する少なくとも一つのパターンが外周面に形成された回転子鉄心に対し、所定の向きでシャフトを挿入し、前記回転子鉄心に対して前記シャフトを固定して回転子を組み立て、前記回転子を支持台によって回転自在に支持し、前記支持台により前記回転子鉄心を所定の方向に回転させながら、レーザ変位計を用いて前記回転子鉄心の外周面の高さの時間的変化を検出し、前記検出した時間的変化と基準とする時間的変化とに基づいて、情報処理装置を用いて前記所定の方向が前記第１の方向であるか前記第２の方向であるかを判定すること、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、実施形態に係る回転電機の回転子の外観図である。

【図2】図２は、実施形態に係る回転子の回転子鉄心の外周面の一例を示した図である。

【図3】図３は、実施形態に係る回転子の製造方法の流れを示したフローチャートである。

【図4】図４は、実施形態に係る回転子の組み立て前検査を説明するための図である。

【図5】図５は、実施形態に係る回転子の組み立て前検査を説明するための図である。

【図6】図６は、実施形態に係る回転子の組み立て後検査の検査システムの構成を説明するための図である。

【図7】図７は、実施形態に係る回転子の組み立て後検査の流れを示したフローチャートである。

【図8】図８は、レーザ変位計による回転子の外周面高さの測定動作を説明するための図である。

【図9】図９は、レーザ変位計によって取得された外周面高さの時間的変化の一例を示した図である。

【図10】図１０は。図９に示した測定データ（外周面高さの時間的変化）の領域Ｒの拡大図である。

【図11】図１１は、二値化した測定データの一例を示した図である。

【図12】図１２は、情報処理装置が実行する判定処理のアルゴリズムを説明するための図である。

【図13】図１３は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。

【図14】図１４は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。

【図15】図１５は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。

【図16】図１６は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。

【図17】図１７は、図１２のステップＳ３６５の判定処理を説明するための図である。

【図18】図１８は、変形例に係る回転子の回転子鉄心の外周面に形成されたパターン例を示した図である。

【図19】図１９は、変形例に係る回転子１の回転子鉄心１２の外周面に形成された他のパターン例を示した図である。

【図20】図２０は、回転子鉄心１２の外周面に複数のパターンが形成されている場合において、測定データの取得範囲を説明するための図である。

【図21】図２１は、回転子鉄心１２の外周面に一つのパターンが形成されている場合において、測定データの取得範囲を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して、実施形態に係る回転電機の回転子及びその製造方法について説明する。なお、以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。以下の実施形態は開示の技術を限定するものではない。そして、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

【0008】

図１は、実施形態に係る回転電機の回転子（ロータ）１の外観図である。図１に示した様に、回転子１は、シャフト１０、回転子鉄心１２、第１エンドプレート１６Ａ、第２エンドプレート１６Ｂ、ナット１８を備える。

【0009】

シャフト１０は、回転子鉄心１２を支持し、中心軸Ｄの周りで回転自在な円柱形状を有する。シャフト１０は、円筒形状を有する回転子鉄心１２に対し、中心軸線について同軸に取り付けられる。シャフト１０の一方の端部には、負荷と連結するための溝が形成されている。なお、以下の説明では、中心軸Ｄの延在方向を軸方向、中心軸Ｄ回りに回転する方向を周方向、軸方向及び周方向に直交する方向を径方向と呼ぶ。

【0010】

回転子鉄心１２は、磁性板材、例えばケイ素鋼等の円環状の複数の電磁鋼板を同心状に積層して円筒形状に形成されている。回転子鉄心１２の外周面には、所定の回転特性（振動特性、効率、トルク等）を発揮するため少なくとも一つの溝が形成されているか、磁石がｄ軸基準で非対称に配置されている。この少なくとも一つの溝により、回転子鉄心１２の回転軸方向断面は、断面の中心軸に対して非対称となっている。また、回転子鉄心１２については、上記回転特性を発揮するため、使において回転すべき方向（第１の方向）が予め決定されている。従って、シャフト１０は、回転子鉄心１２を第１の方向に回転させるため、回転軸方向上下について、回転子鉄心１２に対し正しい向きで組み付けられる必要がある。

【0011】

回転子鉄心１２の外周面には、回転子１の使用において回転すべき方向を判定するためのパターン、言い換えれば、回転子鉄心１２に対してシャフト１０の軸方向上下を判定するためのパターンが少なくとも一つ形成されている。このパターンは、回転子１を使用において回転すべき方向（第１の方向）に回転させた場合と、第１の方向と反対方向である方向（第２の方向）に回転させた場合とで、外周面の高さの時間的変動パターンが変化するように形成されている。なお、本実施形態においては、回転子鉄心１２の外周面には複数のパターンが形成されている場合を例とする。また、図１においては、回転子鉄心１２の外周面のパターンＡ、パターンＢ、パターンＣを例示した。パターンの具体例については後で詳しく説明する。

【0012】

第１エンドプレート１６Ａ及び第２エンドプレート１６Ｂは、シャフト１０に取り付けられた回転子鉄心１２の軸方向両端に配置され、回転子鉄心１２をシャフト１０の軸方向の所定位置で保持する。ナット１８は、第１エンドプレート１６Ａの軸方向両端に配置され、第１エンドプレート１６Ａをシャフト１０の軸方向の所定位置で保持する。

【0013】

図２は、実施形態に係る回転子１の回転子鉄心１２の外周面の一例を示した図である。図２に示した様に、回転子鉄心１２の外周面には、回転方向を判定するためのパターンＢとして、複数の溝１４Ｂ１、溝１４Ｂ２、溝１４Ｂ３による溝パターンが形成されている。なお、図２においては、パターンＢとしての溝１４Ｂ１、溝１４Ｂ２、溝１４Ｂ３のみを例示している。また、回転子鉄心１２の正しい回転方向は例えば図２の矢印ＡＲで示した方向であるとする。

【0014】

溝１４Ｂ１、溝１４Ｂ２、溝１４Ｂ３は、溝１４Ｂ１と溝１４Ｂ２の間の外周の長さＷ２と、溝１４Ｂ２と溝１４Ｂ３との間の外周の長さＷ１とが異なるように形成されている（Ｗ１＜Ｗ２）。従って、回転する回転子鉄心１２の外周の一点（所定位置）を観察した場合、溝が出現する時間的間隔（周期）は、回転子鉄心１２が径方向について第１の方向に回転した場合と第２の方向に回転した場合とで異なる。

【0015】

なお、回転子鉄心１２の外周面のパターンＡ、Ｂ、Ｃについては、回転子１を第１の方向に回転させた場合と第２の方向に回転させた場合とで、外周面の高さの時間的変動パターンが変化するように形成されていれば、どのようなパターンであってもよい。例えば、パターンＡ、Ｂ、Ｃがそれぞれ異なる溝パターンであってもよいし、パターンＡ、Ｂ、Ｃのうち少なくとも二つが同じ溝パターンであっても良い。

【0016】

図３は、実施形態に係る回転子１の製造方法の流れを示したフローチャートである。図３に示した様に、回転子１の製造方法は、ロータ組み立て前の外観検査（ステップＳ１）、ロータ組み立て（ステップＳ２）、ロータ組み立て後の外観検査（ステップＳ３）を備える。

【0017】

ステップＳ１のロータ組み立て前の外観検査においては、シャフト１０を回転子鉄心１２に組み付けるにあたり、回転子鉄心１２の正しい回転方向を外観検査によって判定する。ステップＳ２のロータ組み立てにおいては、ロータ組み立て前の外観検査によって判定された回転子鉄心１２の回転方向を基準として、シャフト１０を所定の向きで回転子鉄心１２に組み付ける。ステップＳ３のロータ組み立て後の外観検査においては、回転子１を実際に回転させ、回転子鉄心１２に対してシャフト１０が正しい向きで組み付けられているか否かを判定する。以下、各ステップにおける処理について説明する。

【0018】

［ロータ組み立て前の外観検査：ステップＳ１］
図４、図５は、実施形態に係る回転子１の組み立て前検査を説明するための図である。図４は、回転子１の回転子鉄心１２と、組み立て前検査に用いられるパターンＢ用ゲージ３０を示している。図５は、組み立て前検査に基づいて第１支持台２０に所定の向きで設置された回転子鉄心１２を示している。パターンＢ用ゲージ３０は、回転子鉄心１２の溝１４Ｂ１、溝１４Ｂ２、溝１４Ｂ３に対応した溝パターン３０１、溝パターン３０２、溝パターン３０３を有する。また、パターンＢ用ゲージ３０の矢印３０４は、回転子鉄心１２の正しい回転方向を示している。

【0019】

回転子１の組み立て前検査においては、パターンＢ用ゲージ３０の溝パターンと回転子鉄心１２の外周面のパターンＢとを対応させることで、パターンＢ用ゲージ３０に表された矢印３０４により、回転子鉄心１２の正しい回転方向を判定することができる。回転子鉄心１２は、パターンＢ用ゲージ３０の判定結果に基づいて、図５に示した様に所定の向きで第１支持台２０に設置される。

【0020】

［ロータ組み立て：ステップＳ２］
所定の向きで第１支持台２０に設置された回転子鉄心１２の軸方向の一端から、第２エンドプレート１６Ｂが固定されたシャフト１０を、軸方向上下の向きを合わせて挿入する。回転子鉄心１２に挿入されたシャフト１０に対し、回転子鉄心１２の軸方向の他端から第１エンドプレート１６Ａを固定する。ナット１８によって、第１エンドプレート１６Ａを締め付けることで、回転子１が組み立てられる。

【0021】

［ロータ組み立て後の外観検査：ステップＳ３］
図６は、実施形態に係る回転子の組み立て後検査の検査システムＳの構成を説明するための図である。

【0022】

図６に示した様に、検査システムＳは、回転子１、第２支持台４０、レーザ変位計４２、情報処理装置４４を備える。第２支持台４０は、回転子１を支持し、回転子１を所定の方向に回転させる。レーザ変位計４２は、例えば第２支持台４０と回転子鉄心１２の外周面の間に設置される。レーザ変位計４２は、レーザ光を用いて回転子１の外周面高さＬの時間的変化（例えば、回転子１の外周面との間の距離の時間的変化）を測定する。情報処理装置４４は、例えばコンピュータである。情報処理装置４４は、レーザ変位計４２からの出力に基づいて、回転子鉄心１２に対するシャフト１０の向きの適否を判定する。

【0023】

図７は、実施形態に係る回転子１の組み立て後検査の流れを示したフローチャートである。図７に示した様に、まず、第２支持台４０は、回転子１を例えばＮ［ｒｐｍ］で所定の方向に回転させる（ステップＳ３１）。

【0024】

次に、レーザ変位計４２は、回転子１の回転子鉄心１２の外周面高さＬの測定を開始する（ステップＳ３２）。

【0025】

図８は、レーザ変位計４２による回転子１の外周面高さＬの測定動作を説明するための図であり、検査システムＳを軸方向から見た簡略図である。図８に示した様に、Ｎ［ｒｐｍ］で回転する回転子１の外周面に対し、レーザ変位計４２から回転子１の外周面に対しレーザ光ＬＡ１を照射し、回転子１の外周面において反射したレーザ光ＬＡ２を受光する。

【0026】

図７に戻り、レーザ変位計４２は、受光したレーザ光ＬＡ２に基づいて、Ｎ秒（１回転分）以上の回転子１の外周面高さ情報（外周面高さＬの時間的変化）を測定する（ステップＳ３３）。

【0027】

第２支持台４０は、回転子１の回転を停止する（ステップＳ３４）。

【0028】

情報処理装置４４は、測定によって得られた外周面高さＬの時間的変化を、判定値Ｌｔｈ（閾値Ｌｔｈ）を用いて二値化する（ステップＳ３４）。

【0029】

図９は、レーザ変位計４２によって取得された外周面高さＬの時間的変化の一例を示した図である。図９に示した様に、レーザ変位計４２は、回転子１の外周面との間の距離の時間的変化を回転子１の外周面高さＬの時間的変化として取得し、情報処理装置４４に出力する。

【0030】

図１０は、図９に示した測定データ（外周面高さＬの時間的変化）の範囲Ｔの拡大図である。図１１は、二値化した測定データの一例を示した図である。情報処理装置４４は、各時刻における外周面高さＬ＜判定値Ｌｔｈの場合には「０」、各時刻における外周面高さＬ≧判定値Ｌｔｈの場合には「１」として二値化する。その結果、図９に示した外周面高さＬの時間的変化は、例えば図１１に示したＮビットの二値化された測定データ（二値化データ）を生成する。

【0031】

情報処理装置４４は、二値化データに事前に定められた基準データが存在するか否かを判定する（ステップＳ３６）。なお、本ステップにおける判定処理については、後で詳しく説明する。

【0032】

情報処理装置４４は、二値化データに基準データが存在すると判定した場合には（ステップＳ３６のＹｅｓ）、回転子鉄心１２に対してシャフト１０の組み付けが適切である旨を出力する（ステップＳ３７）。

【0033】

情報処理装置４４は、二値化データに基準データが存在すると判定しない場合には（ステップＳ３６のＮｏ）、回転子鉄心１２に対してシャフト１０の組み付けが不適切である旨を出力する（ステップＳ３８）。

【0034】

[判定処理のアルゴリズム]
図１２は、情報処理装置４４が実行する判定処理のアルゴリズムを説明するための図である。図１２に示した様に、まず、情報処理装置４４は、レーザ変位計４２から測定データ（Ｎビット配列）を取得する（ステップＳ３６０）。

【0035】

情報処理装置４４は、取得した測定データ（Ｎビット配列）から検査データを抜き出すためのパラメータＫについて、Ｋ＝０を設定する（ステップＳ３６１）。なお、パラメータＫは、測定データ（Ｎビット配列）から検査データを抜き出す開始データ位置を示す。

【0036】

情報処理装置４４は、取得した測定データ（Ｎビット配列）のうち、Ｋ番目（今の場合Ｋ＝０番目）からＭ＋Ｋ番目（今の場合、Ｋ＝０のためＭ番目）までのデータ配列を、検査データとして抜き出す（ステップＳ３６２）。なお、Ｍは検査データの長さを表すパラメータであり、Ｍ、ＫはＮ＞Ｍ，Ｎ＞Ｋを満たす自然数である。

【0037】

図１３は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。図１３に示した様に、情報処理装置４４は、測定データ（Ｎビット配列）から、Ｋ番目（図１３の例ではＫ＝４番目）からＭ＋Ｋ番目（図１３の例ではＭ＝２４でありＭ＋Ｋ＝２７番目）までのデータ配列を、検査データとして抜き出す。

【0038】

情報処理装置４４は、基準データと検査データとのＸＯＲ（排他的論理和）を取り、結果データを算出する（ステップＳＳ３６３）。ここで、基準データとは、予め準備され、回転子鉄心１２を正しい回転方向に回転させた場合に、回転子鉄心１２の外周面の高さＬの時間変化を測定した場合において出現するパターンＢの二値化データを示すものである。

【0039】

図１４、図１５、図１６は、図１２のステップＳ３６２の検査データ抜き出し処理を説明するための図である。図１４は、情報処理装置４４が有する演算回路５０を示している。図１５は、演算回路５０が実行する演算論理（ＸＯＲ）を示したテーブルである。図１６は、演算回路５０が実行する演算処理及び結果データの一例を示した図である。

【0040】

図１４に示した様に、演算回路５０は、Ｍビット配列の基準データとＭビット配列の検査データとを入力し、Ｍビット配列の結果データを出力する。すなわち、演算回路５０は、例えばＭビット配列の基準データを入力値ＡとしＭビット配列の検査データを入力値Ｂとし、図１５に示したテーブルに従って演算を実行しＭビット配列の結果データを出力する。

【0041】

例えば、図１６において、０ビット番目の検査データは「０」であり判定データは「０」であるから、図１５に示したテーブルに従って結果データは「０」となる。また、１ビット番目の検査データは「０」であり判定データは「１」であるから、図１５に示したテーブルに従って結果データは「１」となる。情報処理装置４４の演算回路５０は、このような演算をＭビット番目まで実行し、Ｍビット配列の結果データを出力する。

【0042】

情報処理装置４４は、結果データ（Ｍビッド配列）の全ビット値の総和（Ｓ＝Σ^ｍ _ｉ＝０結果データ（ｉ））を計算する（ステップＳ３６４）。

【0043】

情報処理装置４４は、結果データの全ビット値総和Ｓを計算し、得られた総和Ｓが０か否かを判定する（ステップＳ３６５）。

【0044】

図１７は、図１２のステップＳ３６５の判定処理を説明するための図である。図１７に示した様に、情報処理装置４４は、結果データの全ビット値総和Ｓとして、Ｓ＝０＋１＋１＋１＋１＋０＋０＋０＋１＋０＋０＋１＋０＋０＋０＋０＋１＋１＋０＋０＋１＋１＋１＋０＝１１を計算する。図１７の例では、情報処理装置４４は、得られた総和Ｓは０ではないと判定する。

【0045】

仮に、Ｍビット配列の基準データとＭビット配列の検査データとが完全に一致する場合には、図１５に示した演算論理に従えば、出力されるＭビット配列の結果データの値はすべて「０」となる。従って、情報処理装置４４は、結果データの全ビット値総和Ｓが０と判定した場合には（ステップＳ３６５のＹｅｓ）、情報処理装置４４は、判定結果として、シャフト１０が回転子鉄心１２に対して正しい方向に組み付けられている旨の判定結果を出力する（ステップＳ３７）。

【0046】

情報処理装置４４は、結果データの全ビット値総和Ｓが０でないと判定した場合には（ステップＳ３６５のＮｏ）、情報処理装置４４は、Ｍ＋ＫがＮを超えるか否かを判定する（ステップＳ３６８）。情報処理装置４４は、Ｍ＋ＫがＮを超えないと判定した場合（ステップＳ３６８のＹｅｓ）、ＫをＫ＋１にインクリメントし（ステップＳ３６７）としてステップＳ３６２からステップＳ３６５までの処理を繰り返し実行する。一方、情報処理装置４４は、Ｍ＋ＫがＮを超えたと判定した場合（ステップＳ３６８のＮｏ）、判定結果として、シャフト１０が回転子鉄心１２に対して正しい方向に組み付けられていない旨の判定結果を出力する（ステップＳ３８）。

【0047】

以上述べた様に、実施形態に係る回転子１は、使用において回転すべき第１の方向が決定され、第１の方向に回転させた場合と第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させた場合とで外周面の高さの時間的変動パターンが変化する少なくとも一つのパターンが外周面に形成されている回転子鉄心１２を備える。実施形態に係る回転子１の製造方法においては、回転子鉄心１２に対し、所定の向きでシャフト１０を挿入し、回転子鉄心１２に対してシャフト１０を固定して回転子１を組み立てる。また、回転子１を第２支持台４０によって回転自在に支持し、第２支持台４０により回転子鉄心１４を所定の方向に回転させながら、レーザ変位計４２を用いて回転子鉄心１２の外周面の高さの時間的変化を検出する。検出した時間的変化と基準とする時間的変化とに基づいて、情報処理装置４４を用いて所定の方向が前記第１の方向であるか前記第２の方向であるかを判定する。

【0048】

従って、回転子１の回転子鉄心１２の外周面に形成されたパターンを用いて、使用において回転すべき方向が決定されている回転子鉄心１２に対し、外観検査によって、シャフト１０を正しい方向で組み付けられているか否かを判定することができる。その結果、回転子鉄心１２に対しシャフト１０が誤って組み付けられた回転子１の出荷・設置を抑制することができる。

【0049】

以上述べた様に、実施形態に係る回転子１の製造方法は、回転子鉄心１２を第１支持台２０によって支持し、第１支持台２０により回転子鉄心１２の少なくとも一つのパターンと基準パターンとを比較して、第１支持台２０に支持された回転子鉄心１２の第１の方向を判定する。判定された第１の方向を基準として、回転子鉄心１２に対し、所定の向きでシャフト１０を挿入し、回転子鉄心１２に対してシャフト１０を固定して回転子１を組み立てる。

【0050】

従って、回転子１の回転子鉄心１２の外周面に形成されたパターンを用いて、回転子鉄心１２に対しシャフト１０を組み付ける前の外観検査によって、シャフト１０の組み付け前において回転子鉄心１２の使用において回転すべき方向を判定することができる。その結果、その結果、回転子鉄心１２に対しシャフト１０を誤って組み付けることを抑制できる。

【0051】

（変形例１）
上記実施形態においては、回転子鉄心１２の外周面に形成されたパターンＡ、Ｂ、Ｃの例として、溝３０１、３０２、３０３を例示したが、これはあくまでも例示であり、他の態様のパターンを採用することも可能である。

【0052】

図１８は、変形例に係る回転子１の回転子鉄心１２の外周面に形成されたパターン例を示した図である。パターンＢとして、周方向の幅Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５がそれぞれ異なる溝１４Ｂ４、溝１４Ｂ５、溝１４Ｂ６を形成することもできる。なお、図１８の例では、Ｗ３＞Ｗ４＞Ｗ５である場合を例示した。

【0053】

図１９は、変形例に係る回転子１の回転子鉄心１２の外周面に形成された他のパターン例を示した図である。パターンＢとして、円弧長が異なる複数の凸部が形成されている。なお、図１９では、凸部１４Ｂ７、１４Ｂ８、１４Ｂ９の三つを例示した。

【0054】

いずれの構成によっても、回転子鉄心１２の外周面に、回転子１が周方向について一方向に回転した場合と他方向に回転した場合とで、外周面の高さの時間的変化が異なるパターンを形成することができる。

【0055】

（変形例２）
上記実施形態においては、ロータ組み立て後検査において、回転子鉄心１２を一回転以上の期間について、回転子鉄心１２の外周面の高さＬの時間的変化を測定した。しかしながら、回転子鉄心１２の外周面の高さＬの時間的変化の測定期間は、さらに短縮することもできる。

【0056】

図２０は、回転子鉄心１２の外周面に複数のパターンが形成されている場合において、測定データの取得範囲を説明するための図であり、回転子鉄心１２を軸方向から見た簡略図である。図２０に示した様に、回転子鉄心１２の外周に設けられた複数のパターンのそれぞれの周長をＲ１、パターン間隔ＲＤ１、ＲＤ２、ＲＤ３のうち最長となる周長をＲＤ３とする。この場合、測定データを取得する範囲ＲＤＴは、ＲＤＴ≧（２Ｒ１＋ＲＤ３）を満たす範囲であればよい。

【0057】

図２１は、回転子鉄心１２の外周面に一つのパターンが形成されている場合において、測定データの取得範囲を説明するための図であり、回転子鉄心１２を軸方向から見た簡略図である。図２１に示した様に、回転子鉄心１２の外周面に一つのパターンが形成されている場合には、パターン間隔はＲＤ４となる。なお、回転子鉄心１２の外周面に一つのパターンが形成されている場合には、回転子鉄心１２の外周面の高さＬの時間的変化は、少なくとも一回転分必要となる。

【0058】

測定データを取得する範囲ＲＤＴを上記範囲とすることで、確実に１つ以上の連続したパターンを測定データ内に収めることができる。

【0059】

（変形例３）
上記実施形態においては、回転子鉄心１２の外周面に形成される溝として、所定の回転特性を発揮するため少なくとも一つの溝と、回転子１の使用において回転すべき方向を判定するためのパターンとを区別して説明した。これに対し、所定の回転特性を発揮するための溝を用いて、回転子１の使用において回転すべき方向を判定するためのパターンを形成することも可能である。

【0060】

以上、本発明のいくつかの実施形態（及び変形例）を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0061】

１ 回転子
１０ シャフト
１２ 回転子鉄心
１４Ｂ１、１４Ｂ２、１４Ｂ３、１４Ｂ４、１４Ｂ５、１４Ｂ６ 溝
１４Ｂ７、１４Ｂ８、１４Ｂ９ 凸部
１６Ａ 第１エンドプレート
１６Ｂ 第２エンドプレート
１８ ナット
２０ 第１支持台
４０ 第２支持台
４２ レーザ変位計
４４ 情報処理装置
３０１、３０２、３０３ 溝パターン
３０ パターンＢ用ゲージ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】