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特開2024-111897回転電機用のロータの製造装置、製造方法、及び回転電機用のロータ
(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】P2024111897
(43)【公開日】2024-08-20
(54)【発明の名称】回転電機用のロータの製造装置、製造方法、及び回転電機用のロータ
(51)【国際特許分類】
H02K 15/14 20060101AFI20240813BHJP
H02K 1/28 20060101ALI20240813BHJP
H02K 15/02 20060101ALI20240813BHJP
【ＦＩ】
H02K15/14 A
H02K1/28 A
H02K15/02 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023016602
(22)【出願日】2023-02-07
(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】弁理士法人坂本国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】河島 孝明
(72)【発明者】
【氏名】杉田 浩彰
(72)【発明者】
【氏名】岡田 琢磨
(72)【発明者】
【氏名】生駒 千尋
【テーマコード（参考）】
5H601
5H615
【Ｆターム（参考）】
5H601AA08
5H601AA09
5H601BB20
5H601CC15
5H601DD01
5H601DD09
5H601DD11
5H601DD42
5H601DD47
5H601EE13
5H601EE20
5H601GA02
5H601GA23
5H601GA33
5H601GC02
5H601GC12
5H601JJ05
5H601KK13
5H601KK14
5H615AA01
5H615BB07
5H615PP02
5H615PP06
5H615PP24
5H615SS09
5H615SS19
(57)【要約】
【課題】ロータコアとロータシャフトとの間に、軸方向に沿った各位置で適切な締め代を実現しつつ、後加工の必要性を低減又は無くす。
【解決手段】回転電機用のロータの製造装置であって、ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、コア部材の内径側にシャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、セット状態においてワークに力を付与することで、コア部材とシャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、結合装置は、シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、シャフト部材に軸方向の力を付与することで、シャフト部材を介して、コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置が開示される。
【選択図】図６
【解決手段】回転電機用のロータの製造装置であって、ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、コア部材の内径側にシャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、セット状態においてワークに力を付与することで、コア部材とシャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、結合装置は、シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、シャフト部材に軸方向の力を付与することで、シャフト部材を介して、コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置が開示される。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転電機用のロータの製造装置であって、
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、
前記結合装置は、
前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、前記シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、
前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで、前記シャフト部材を介して、前記コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置。
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、
前記結合装置は、
前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、前記シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、
前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで、前記シャフト部材を介して、前記コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置。
【請求項2】
前記拡径装置は、前記軸力発生装置により前記軸力が発生された状態において、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる軸方向範囲のうちの、軸方向一方側の端部範囲とは異なる範囲で、前記径方向の力を付与する、請求項１に記載の製造装置。
【請求項3】
前記シャフト部材は、前記軸方向一方側の端部においては、軸方向他方側の端部においてよりも、内径が大きい、請求項２に記載の製造装置。
【請求項4】
前記シャフト部材は、前記軸方向一方側において、前記コア部材の軸方向端面の径方向内側の部分に軸方向に当接する径方向外側への突出部を有し、
前記軸力発生装置は、前記突出部と前記コア部材の軸方向端面との間に軸方向の力が作用し合う態様で、前記コア部材に前記軸力を発生させる、請求項２又は３に記載の製造装置。
前記軸力発生装置は、前記突出部と前記コア部材の軸方向端面との間に軸方向の力が作用し合う態様で、前記コア部材に前記軸力を発生させる、請求項２又は３に記載の製造装置。
【請求項5】
前記ワーク支持部は、前記コア部材を介して前記シャフト部材を支持する、請求項４に記載の製造装置。
【請求項6】
回転電機用のロータの製造方法であって、
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成する配置工程と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合工程とを含み、
前記結合工程は、前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで前記シャフト部材を介して前記コア部材に軸力を発生させつつ、前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することを含む、製造方法。
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成する配置工程と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合工程とを含み、
前記結合工程は、前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで前記シャフト部材を介して前記コア部材に軸力を発生させつつ、前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することを含む、製造方法。
【請求項7】
前記径方向の力は、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる軸方向範囲のうちの、軸方向一方側の端部範囲とは異なる範囲に付与される、請求項６に記載の製造方法。
【請求項8】
前記シャフト部材は、前記軸方向一方側の端部においては、軸方向他方側の端部においてよりも、内径が大きい、請求項７に記載の製造方法。
【請求項9】
前記シャフト部材は、前記軸方向一方側において、前記コア部材の軸方向端面の径方向内側の部分に軸方向に当接する径方向外側への突出部を有し、
前記軸力は、前記突出部と前記コア部材の軸方向端面との間に軸方向の力が作用し合う態様で、発生される、請求項７又は８に記載の製造方法。
前記軸力は、前記突出部と前記コア部材の軸方向端面との間に軸方向の力が作用し合う態様で、発生される、請求項７又は８に記載の製造方法。
【請求項10】
前記配置工程は、前記コア部材に前記シャフト部材が前記突出部を介して支持される前記セット状態を形成することを含む、請求項９に記載の製造方法。
【請求項11】
ロータコアと、
前記ロータコアの径方向内側に配置され、前記ロータコアに結合される中空のロータシャフトとを含み、
前記ロータシャフトは、軸方向一方側の端部において、径方向外側への突出部を有し、
前記ロータコアは、前記軸方向一方側に延在する第１コア部と、前記第１コア部よりも軸方向他方側に延在する第２コア部とを含み、
前記第１コア部は、前記突出部に軸方向端面における径方向内側の部分が軸方向に当接し、かつ、前記第２コア部よりも、前記ロータシャフトとの間の径方向の締め代が小さい、回転電機用のロータ。
前記ロータコアの径方向内側に配置され、前記ロータコアに結合される中空のロータシャフトとを含み、
前記ロータシャフトは、軸方向一方側の端部において、径方向外側への突出部を有し、
前記ロータコアは、前記軸方向一方側に延在する第１コア部と、前記第１コア部よりも軸方向他方側に延在する第２コア部とを含み、
前記第１コア部は、前記突出部に軸方向端面における径方向内側の部分が軸方向に当接し、かつ、前記第２コア部よりも、前記ロータシャフトとの間の径方向の締め代が小さい、回転電機用のロータ。
【請求項12】
前記ロータシャフトは、前記軸方向一方側の端部においては、軸方向他方側の端部においてよりも、内径が大きい、請求項１１に記載の回転電機用のロータ。
【請求項13】
前記第１コア部は、前記突出部と前記第２コア部との間で軸力を受ける、請求項１１又は１２に記載の回転電機用のロータ。
【請求項14】
前記第２コア部と前記ロータシャフトとは、径方向の締め代だけに基づいて、固定される、請求項１３に記載の回転電機用のロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、回転電機用のロータの製造装置、製造方法、及び回転電機用のロータに関する。
【背景技術】
【0002】
中空のロータシャフトの中空内部に挿入したウレタン製のマンドレルをダイスとパッドとで軸方向に圧縮することで、ロータシャフトをロータコアのシャフト孔に嵌合する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１０６７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような従来技術では、ウレタン製のマンドレルを利用し、軸方向の両端からの圧縮力によりマンドレルの拡径量を制御する構成であるので、ロータコアの軸方向全体にわたって、ロータコアとロータシャフトの間に有意な締め代が発生される。すなわち、上記のような従来技術では、ロータシャフトは、ロータコアの軸方向端部に対しても、ロータコアとの間の締め代を確保するための拡径が実現される。しかしながら、ロータシャフトにおけるロータコアの軸方向端部に固定される部分（以下、単に「ロータシャフトの軸方向端部」とも称する）は、ロータシャフトの軸方向の中央部等に比べて、軸方向の開口部に近いことに起因して変形しやすい。従って、ロータシャフトの軸方向端部において、比較的大きい締め代を確保するための拡径処理が実現されると、開口部の歪の影響により回転電機の動作時のノイズや振動が問題なりやすい。これに対して、歪を後加工により除去することも可能であるが、この場合、後加工の工程が必要となり、コスト増加等の問題が生じる。
【0005】
そこで、１つの側面では、本開示は、ロータコアとロータシャフトとの間に、軸方向に沿った各位置で適切な締め代を実現しつつ、後加工の必要性を低減又は無くすことを目的とする。
【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装置であって、
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、
前記結合装置は、
前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、前記シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、
前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで、前記シャフト部材を介して、前記コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置が提供される。
ロータコア用のコア部材及びロータシャフト用の中空のシャフト部材を含むワークを支持し、前記コア部材の内径側に前記シャフト部材が配置されるセット状態を形成するワーク支持部と、
前記セット状態において前記ワークに力を付与することで、前記コア部材と前記シャフト部材とを結合させる結合装置とを含み、
前記結合装置は、
前記シャフト部材の中空内部から径方向外側に径方向の力を付与することで、前記シャフト部材の外径を拡大させる拡径装置と、
前記シャフト部材に軸方向の力を付与することで、前記シャフト部材を介して、前記コア部材に軸力を発生させる軸力発生装置と、を備える、製造装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
１つの側面では、本開示によれば、ロータコアとロータシャフトとの間に、軸方向に沿った各位置で適切な締め代を実現しつつ、後加工の必要性を低減又は無くすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施例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1A】変形例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】ロータの製造装置を概略的に示す断面図である。
【図3】下方から視た加圧成形機構の分解斜視図である。
【図4】基準軸を通る面で切断した加圧成形機構の断面斜視図である。
【図5】下方から視た加圧成形機構の斜視図である。
【図6】本製造方法の流れを示す概略フローチャートである。
【図14B】成形加圧工程におけるカムパンチの状態を上面視で示す説明図である。
【図19】比較例による問題点の説明図である。
【図20】ハイドロフォーミングによる内圧の増加に起因したロータシャフトのバルジ変形の説明用の断面図である。
【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】
【0011】
図１には、モータ１の回転軸１２が図示されている。以下のモータ１に関する説明において、軸方向とは、モータ１の回転軸（回転中心）１２が延在する方向を指し、Ｘ方向に平行である。また、径方向とは、回転軸１２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１２から離れる側を指し、径方向内側とは、回転軸１２に向かう側を指す。また、周方向とは、回転軸１２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、インナーロータ型であり、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、ステータコア２２の径方向外側がステータ支持部１０に固定される。
【0014】
ケース２は、モータ１を収容する空間を形成する。ケース２は、ステータ支持部１０を含む。ステータ支持部１０は、ステータコア２２の径方向外側の表面に結合される。ステータ支持部１０は、冷却水が通る流路を有してもよいし、及び／又は、油路を有してもよい。ステータ支持部１０は、２ピース以上の部材により形成されてもよい。
【0015】
ステータ２１は、ステータコア２２と、ステータコイル２９とを含む。
【0016】
ステータコア２２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板により形成されるが、変形例では、ステータコア２２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。なお、ステータコア２２は、周方向で分割される分割コアにより形成されてもよいし、周方向で分割されない形態であってもよい。
【0017】
ステータコア２２には、径方向内側に突出する複数のティースが形成され、ステータコイル２９が巻装される。
【0018】
ステータコイル２９は、例えば、Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、及びＷ相コイルを含む。ステータコイル２９は、ステータコア２２のスロットに挿入されるスロット挿入部（図示せず）とともに、ステータコア２２の軸方向両側から突出するコイルエンド２９Ａ、２９Ｂを有する。
【0019】
ステータコイル２９は、セグメントコイルの形態のコイル片（図示せず）をステータコア２２に組み付けることでステータコア２２に巻装されてもよい。なお、セグメントコイルとは、各相のコイルを、組み付けやすい単位（例えば２つのスロットに挿入される単位）で分割した形態である。コイル片は、例えば、断面略矩形の線状導体（平角線）を、絶縁被膜（図示せず）で被覆してなる。線状導体は、銅により形成されるが、変形例では、線状導体は、鉄のような他の導体材料により形成されてもよい。
【0020】
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、ケース２にベアリング１４ａ、１４ｂを介して回転可能に支持される。具体的には、ロータシャフト３４は、Ｘ１側では内周面がベアリング１４ａにより支持され、Ｘ２側では外周面がベアリング１４ｂにより支持されている。なお、ロータシャフト３４は、モータ１の回転軸１２を画成する。
【0021】
なお、ロータシャフト３４の内周面の形態は、上面視で、回転軸１２に関して回転対称であってもよいし、回転軸１２に関して回転対称でなくてもよい。例えば、ロータシャフト３４の内周面は、上面視で、円形や楕円形の形態であってもよいし、あるいは、多角形であってよい。また、ロータシャフト３４の内周面や外周面には、スプライン歯や溝部等が形成されてもよい。
【0022】
ロータコア３２は、例えば円環状の磁性体の積層鋼板から形成される。ロータコア３２の内部には、永久磁石３２９が挿入される。永久磁石３２９の数や配列等は任意である。変形例では、ロータコア３２は、磁性粉末が圧縮して固められた圧粉体により形成されてもよい。
【0023】
本実施例では、ロータコア３２の軸方向の両側には、エンドプレートが設けられなくてもよい。ただし、変形例では、図１Ａに示すモータ１Ａのように、ロータコア３２のＸ２側の軸方向端面３２０には、エンドプレート３５Ｂが設けられてもよい。なお、この場合、エンドプレート３５Ｂは、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。また、エンドプレート３５Ｂは、ロータコア３２を支持する支持機能を有さなくてもよいが、ロータシャフト３４に圧入されることでロータコア３２に僅かな軸力を付与してもよい。
【0024】
ロータシャフト３４は、図１に示すように、中空部３４Ａを有する。中空部３４Ａは、ロータシャフト３４の軸方向の全長にわたり延在する。中空部３４Ａは、油路として機能してもよい。例えば、中空部３４Ａには、図１にて矢印Ｒ１で示すように、軸方向の一端側から油が供給され、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝って油が流れることで、ロータコア３２を径方向内側から冷却できる。また、ロータシャフト３４の径方向内側の表面を伝う油は、ロータシャフト３４の両端部に形成される油穴３４８、３４９を通って径方向外側へと噴出され（矢印Ｒ５、Ｒ６）、コイルエンド２９Ａ、２９Ｂの冷却に供されてもよい。
【0025】
ロータシャフト３４は、ロータコア３２と結合する軸方向範囲を結合部としたとき、結合部よりも軸方向外側の両端部のうちの一方側が縮径する形態を有してもよい。具体的には、ロータシャフト３４は、図１に示すように、Ｘ２側の端部が縮径する一方、Ｘ１側の端部は縮径していない形態である。従って、中空部３４Ａは、Ｘ２側の端部で内径が小さくなる。具体的には、ロータシャフト３４は、Ｘ１側の端面からＸ２側の端部に至るまで第１内径ｒ１を有し、かつ、Ｘ２側の端部において第２内径ｒ２を有する。第２内径ｒ２は、第１内径ｒ１よりも有意に小さい。
【0026】
本実施例では、ロータシャフト３４は、Ｘ１側の端部において、径方向外側への突出部３４０を有する。突出部３４０は、軸方向に視て、ロータコア３２の軸方向端面３２０の径方向内側の部分に重なり、ロータコア３２の軸方向端面３２０の径方向内側の部分に軸方向に当接する。突出部３４０は、後述するように、ロータコア３２に軸力を発生させる機能を有する。
【0027】
なお、図１に示す例では、第１内径ｒ１の値は、略一定であり、第１内径ｒ１の値が変化する段差部として、ベアリング１４ａのスラスト荷重の受け用の第１段差部３４６等が形成されている。なお、第１段差部３４６は、第１内径ｒ１から第２内径ｒ２への変化（減少）に関連した径方向の第２段差部３４７よりも段差（径方向の差）が有意に小さくてよい。なお、本実施例では、ロータシャフト３４は、Ｘ１側の端部が第２内径ｒ２よりも有意に大きい内径ｒ３（≒ｒ１）を有するので、ロータシャフト３４の内周面側にベアリング１４ａを配置できる。
【0028】
このようなロータシャフト３４によれば、ロータコア３２と結合する軸方向範囲で比較的大きい第１内径ｒ１を有するので、ロータシャフト３４の内周面を伝う油を介して永久磁石３２９等を効率的に冷却できる。
【0029】
ここで、本実施例では、ロータコア３２とロータシャフト３４とは、径方向の締め代による結合と、軸力による結合との組み合わせで、結合される。具体的には、ロータコア３２は、Ｘ１側の端部（以下、「第１コア部３２１」とも称する）と、第１コア部３２１のＸ２側に延在する残りの部分（以下、「第２コア部３２２」とも称する）とを含む。そして、第１コア部３２１は、ロータシャフト３４に対して、第２コア部３２２と突出部３４０との間の軸力（図１の力Ｆ１００参照）に基づき結合される。また、第２コア部３２２は、ロータシャフト３４に対して、径方向の締め代に基づき結合される。第２コア部３２２と突出部３４０との間の軸力の発生方法については、製造方法に関連し、後述の製造方法の説明の際に併せて説明する。
【0030】
なお、以下では、ロータシャフト３４のうち、第１コア部３２１に径方向で対向する軸方向範囲の部分を、「第１シャフト部３４１０」とも称し、第２コア部３２２に径方向で対向する軸方向範囲の部分を、「第２シャフト部３４２０」と称する。本実施例では、第１コア部３２１とロータシャフト３４とは、径方向の締め代を有さず、径方向に僅かな隙間を有してもよい。この場合、ロータシャフト３４の第１シャフト部３４１０は、第２シャフト部３４２０よりも、外径がわずかに小さくてもよく、それに伴い内径もわずかに小さくてもよい。すなわち、上述した第１内径ｒ１は、第１コア部３２１に径方向で対向する軸方向範囲において、第２コア部３２２に径方向で対向する軸方向範囲よりも、わずかに小さくてもよい。
【0031】
このようにして本実施例では、ロータコア３２は、軸方向の全体が締め代によりロータシャフト３４に固定されるような構成や、全体が軸力によりロータシャフト３４に固定されるような構成とは、異なる。本実施例では、ロータコア３２とロータシャフト３４の間において、第１コア部３２１に係る軸方向範囲では、軸力に起因した摩擦力（周方向の摩擦力）により回転トルクが伝達可能であるのに対して、第２コア部３２２に係る軸方向範囲では、締め代に起因した摩擦力により回転トルクが伝達可能である。
【0032】
なお、第１コア部３２１と第２コア部３２２との間の軸方向の境界は、必ずしも明確である必要はなく、第１コア部３２１と第２コア部３２２との間には、中間的な部位（締め代がわずかにあり、かつ、僅かな軸力も生じる部分）が形成されてもよい。
【0033】
ところで、本実施例では、ロータシャフト３４は、上述したように、Ｘ１側の端部においては、Ｘ２側の端部においてよりも、内径が大きい（すなわちｒ３＞ｒ２）。従って、ロータシャフト３４は、Ｘ１側の端部において、Ｘ２側の端部においてよりも、剛性が低い（開口部が変形しやすい）。
【0034】
従って、製造時にロータシャフト３４とロータコア３２とを一体化（結合）する際に、軸方向全体にわたって締め代を発生させると、ロータシャフト３４のＸ１側の端部において、歪が発生し、ノイズや振動の原因となりやすい。
【0035】
この点、本実施例では、ロータシャフト３４とロータコア３２とは、上述したように、第１コア部３２１の軸方向範囲では、軸力により結合されており、径方向の締め代は実質的に存在しない。従って、製造時にロータシャフト３４とロータコア３２とを一体化（結合）する際に、径方向の締め代に起因して生じうる歪を、ロータシャフト３４のＸ１側の端部において低減又は無くすことができる。なお、本実施例において、第１コア部３２１の軸方向範囲は、このような歪が有意に発生しない範囲内で適合されてよい。
【0036】
なお、図１では、油による特定の冷却方法が開示されているが、油によるモータ１の冷却方法は任意である。従って、例えば、中空部３４Ａ内に挿入される油導入管が設けられてもよいし、ステータ支持部１０内に形成されてもよい油路を介して径方向外側からコイルエンド２９Ａ、２９Ｂに向けて油が滴下されてもよい。
【0037】
次に、図２以降を参照して、上述した実施例のモータ１におけるロータ３０の製造装置２００及び製造方法の例について説明する。図２等には、回転軸１２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等には、製造装置２００における基準軸Ｉが示される。基準軸Ｉは、ワークの芯出しの際の中心軸を構成し、上述した回転軸１２に対応する。また、以下では、軸方向等の用語は、基準軸Ｉを基準とする。従って、例えば径方向とは、基準軸Ｉを中心とした回転体の径方向に対応する。
【0038】
図２は、ロータ３０の製造装置２００を概略的に示す断面図である。図３から図５は、カムパンチベース２５６、カムドライバ２５８及びカムパンチ２６０を含む加圧成形機構２５の説明図であり、図３は、下方から視た加圧成形機構２５の分解斜視図であり、図４は、基準軸Ｉを通る面で切断した加圧成形機構２５の断面斜視図であり、図５は、下方から視た加圧成形機構２５の斜視図である。なお、図３では、カムパンチ２６０の一部（４つのうちの２つ）の図示が省略されている。
【0039】
製造装置２００は、プレス機２１０と、金型２４０とを含む。
【0040】
プレス機２１０は、通常的な構成を有してよく、この場合、既存のプレス機を利用して製造装置２００を形成できる。プレス機２１０は、下側のボルスタ（ベッド）２１２に対して上側のスライド２１４が上下方向にスライド可能（摺動可能）である。なお、スライド２１４は、上下方向の位置の制御が可能である。ボルスタ２１２には、上下方向に移動可能なベッドノックアウトピン２１２２が設けられる。例えば、ベッドノックアウトピン２１２２は、下型からワークを持ち上げる機能（下型から離す機能）を有し、ボルスタ２１２に内蔵されてよい。ベッドノックアウトピン２１２２は、通常のプレス機に備わるベッドノックアウトピンと同様であってよい。ベッドノックアウトピン２１２２は、上下方向の位置及び／又は荷重（ベッドノックアウトピン２１２２を介して伝達する上下方向の荷重）が制御可能である。
【0041】
金型２４０は、上型２５０と、下型２７０と、コア押さえ２８０と、軸力パンチ２９０とを含む。
【0042】
上型２５０は、上型固定部２５２と、カムパンチベース２５６と、カムドライバ２５８と、カムパンチ２６０と、を含む。
【0043】
上型固定部２５２は、プレス機２１０のスライド２１４に固定される。上型固定部２５２は、スライド２１４と一体に上下方向に移動（昇降）する。
【0044】
カムパンチベース２５６は、上型固定部２５２に対して上下動が可能な態様で、上型固定部２５２に支持される。また、カムパンチベース２５６は、上型固定部２５２及びスライド２１４と一体に上下方向に移動（昇降）可能である。
【0045】
カムパンチベース２５６は、図３から図５に示すように、円柱状の形態で上下方向に延在し、下端面に、カムパンチ２６０を支持するスライド支持部２５６２を有する。スライド支持部２５６２は、図３及び図４に示すように、径方向に視て、下向きのＴ字状の断面形状を有し、等断面で径方向に延在する。
【0046】
また、カムパンチベース２５６は、図４に示すように、基準軸Ｉを軸心とする中空内部により形成されるスライド孔２５６４を有し、スライド孔２５６４は、等断面（例えば上面視で矩形状の等断面）で上下方向に延在する。
【0047】
カムドライバ２５８は、カムパンチ２６０を駆動する駆動部材として機能する。カムパンチベース２５６に対して上下方向に移動可能となる態様で、カムパンチベース２５６に支持される。
【0048】
カムドライバ２５８は、上側の作動位置と、下側の非作動位置との間で、カムパンチベース２５６に対して上下方向に移動可能である。カムドライバ２５８が作動位置及び非作動位置の間で移動すると、それに連動して、カムパンチ２６０が、径方向外側の作動位置と径方向内側の非作動位置との間で変位する。
【0049】
カムドライバ２５８は、後述するドライバ駆動ピン２７４により上側の作動位置へと押し上げられる。なお、カムドライバ２５８は、後述するドライバ駆動ピン２７４から軸方向で離間している状態では、重力の影響により、下側の非作動位置に位置する。なお、カムパンチベース２５６に対するカムドライバ２５８の変位であって、下側の非作動位置よりも下方への変位は、ストッパ２５８１（図２参照）により規定されてよい。なお、上側の作動位置は、後述するように、一定であってもよいし、可変とされてもよい。
【0050】
カムドライバ２５８は、被支持部２５８２と、駆動部２５８４とを含む。
【0051】
被支持部２５８２は、カムパンチベース２５６のスライド孔２５６４に挿通される。被支持部２５８２は、スライド孔２５６４に対応した等断面（例えば上面視で矩形状の等断面）で上下方向に延在する。
【0052】
駆動部２５８４は、被支持部２５８２の下端から連続する態様で、上下方向に延在する。駆動部２５８４は、カムパンチ２６０の径方向内側に配置される。具体的には、駆動部２５８４は、カムパンチ２６０の径方向内側の空洞部２６２（図３参照）に配置される。
【0053】
駆動部２５８４は、下方に向かうほど断面積（水平面で切断した際の断面積）が大きくなる形態である。図３から図５に示す例では、駆動部２５８４は、矩形状の断面形状（例えば正方形の断面形状）を有する。ただし、変形例では、駆動部２５８４は、後述するカムパンチ２６０の分割態様（及びそれに関連する径方向内側の空洞部２６２の断面形状）に応じて、多角形のような他の断面形状を有してもよい。
【0054】
駆動部２５８４は、外周面（側面）に、上下方向に対して傾斜する第２傾斜面２５８４２を有する。第２傾斜面２５８４２は、平面状の形態であり、駆動部２５８４の４方の側面（外周面）を形成する。駆動部２５８４の４方の側面における各第２傾斜面２５８４２の傾斜角度（例えば基準軸Ｉに対する傾斜角度であり、後出の図１４Ａの角度θの補角参照）は、互いに同じであってよい。
【0055】
駆動部２５８４は、第２傾斜面２５８４２が後述するカムパンチ２６０の第１傾斜面２６０１に面接触する態様で、カムパンチ２６０の径方向内側の空洞部２６２に配置される。この場合、駆動部２５８４とカムパンチ２６０との間の面接触は、カムドライバ２５８が、上側の作動位置と下側の非作動位置との間の任意の位置にあるときにも維持されてよい。
【0056】
カムパンチ２６０は、カムパンチベース２５６のスライド支持部２５６２に支持される。カムパンチ２６０は、カムパンチベース２５６に対して径方向に変位可能となる態様で、カムパンチベース２５６に支持される。
【0057】
カムパンチ２６０は、径方向内側の非作動位置と、径方向外側の作動位置との間で、径方向に変位可能である。カムパンチ２６０は、その非作動位置にあるとき、ロータシャフト３４の中空部３４Ａ内に位置可能な形態を有する。径方向内側の非作動位置にあるときのカムパンチ２６０は、上面視で、ロータシャフト３４の内周面の形態に応じた外形（例えば全体として略円形又は楕円形の外形）を有する。この際、径方向内側の非作動位置にあるときのカムパンチ２６０は、上面視で、ロータシャフト３４の内周面の形状を径方向内側にオフセットした外形を有してよい。
【0058】
カムパンチ２６０は、常態では径方向内側の非作動位置に位置する。カムパンチ２６０のリング溝２６１には、リング状の弾性部材である弾性リング（図示せず）が設けられてもよい。このようにして、カムパンチ２６０は、弾性リング（図示せず）のような付勢手段により径方向内側の非作動位置へと付勢されてよい。
【0059】
カムパンチ２６０は、カムドライバ２５８の軸方向の変位に連動して、径方向の位置が変化する。具体的には、カムパンチ２６０は、カムドライバ２５８が下側の非作動位置から上側の作動位置へと移動すると、それに連動して、径方向内側の非作動位置から径方向外側の作動位置へと移動する。また、カムパンチ２６０は、カムドライバ２５８が上側の作動位置から下側の非作動位置へと移動すると、それに連動して、径方向外側の作動位置から径方向内側の非作動位置へと移動する。径方向外側の作動位置にあるときのカムパンチ２６０は、上面視で、ロータシャフト３４の内周面の形態に応じた外形（例えば全体として略円形又は楕円形の外形）を有する。この際、径方向外側の作動位置にあるときのカムパンチ２６０は、上面視で、ロータシャフト３４の内周面の形状を径方向外側にオフセットした外形（後出の図１４Ｂの一点鎖線参照）を有してよい。
【0060】
カムパンチ２６０は、径方向内側に空洞部２６２を有する。空洞部２６２は、カムパンチベース２５６のスライド孔２５６４から連続し、基準軸Ｉを軸心として軸方向に延在する。なお、空洞部２６２は、上面視で、カムドライバ２５８の駆動部２５８４に対応した形態を有する。なお、空洞部２６２は、基準軸Ｉに関して回転対称の断面形状（水平面で切断した際の断面に係る形状）を有してよい。
【0061】
カムパンチ２６０は、空洞部２６２を形成する内周面に、上下方向に対して傾斜する第１傾斜面２６０１を有する。第１傾斜面２６０１は、カムドライバ２５８の駆動部２５８４の第２傾斜面２５８４２が接触する非接触部を形成する。第１傾斜面２６０１は、図１４Ａを参照して後述するように、カムパンチ２６０が駆動部２５８４から受ける力の一部を、径方向の力に変換する機能を有する。
【0062】
カムパンチ２６０は、ロータシャフト３４の内周面に径方向の力を付与することで、ロータシャフト３４を塑性変形を伴う態様で拡径させる機能を有する。かかる機能を適切に実現できるように、カムパンチ２６０は、好ましくは、高い剛性／硬度を有するように構成される。例えば、カムパンチ２６０は、金属材料から形成され、実質的に剛体（後述する成形加圧工程において実質的に変形しない剛体）であってよい。金属材料から形成される場合、カムパンチ２６０は、ウレタンに比べると摩耗等がなく、有意に高い耐久性を有することができる。
【0063】
図３から図５に示す例では、一例として、カムパンチ２６０は、周方向に４分割された形態であり、各分割体がカムスライダ２６０２を形成する。なお、変形例では、カムパンチ２６０は、５分割以上で分割されてもよいし、３分割以下で分割されてもよい。
【0064】
各カムスライダ２６０２は、カムパンチベース２５６のスライド支持部２５６２に対して径方向に沿って径方向外側にスライド可能となる態様で、スライド支持部２５６２に支持される。図３及び図４に示す例では、各カムスライダ２６０２は、スライド支持部２５６２と係合する係合溝２６０４を有し、係合溝２６０４は、径方向に視て、スライド支持部２５６２に断面形状に対応した下向きのＴ字状の断面形状を有し、等断面で径方向に延在する。なお、図３から図５に示す例では、各カムスライダ２６０２は、４分割に係る分割体であるので、それぞれのスライド方向は、直交する関係であってよい。
【0065】
各カムスライダ２６０２は、駆動部２５８４の４方の側面における各第２傾斜面２５８４２に、一対一で対応する関係で、上述した第１傾斜面２６０１を形成する。また、各カムスライダ２６０２の第１傾斜面２６０１は、全体として、空洞部２６２の径方向外側の境界面を形成する。各カムスライダ２６０２の第１傾斜面２６０１の傾斜角度（例えば基準軸Ｉに対する傾斜角度であり、後出の図１４Ａの角度θの補角参照）は互いに同じであってよい。
【0066】
コア押さえ２８０は、上型固定部２５２に対して上下動可能な態様で上型固定部２５２に支持される。コア押さえ２８０は、ロータコア３２を形成する鋼板の積層体の上側端面に面接触し、下側（Ｚ２側）へと押圧可能である。
【0067】
軸力パンチ２９０は、上型固定部２５２（及びスライド２１４）に対して上下動可能な態様で配置される。軸力パンチ２９０は、ロータシャフト３４を形成するシャフト部材の上側端面に面接触し、下側（Ｚ２側）へと押圧可能である。なお、軸力パンチ２９０は、上型固定部２５２（及びスライド２１４）から独立して上下動可能とされる。従って、軸力パンチ２９０は、コア押さえ２８０による押圧力（ロータコア３２を形成する鋼板の積層体の上側端面への押圧力）に依存しない態様で、ロータシャフト３４を形成するシャフト部材の上側端面を押圧可能である。
【0068】
下型２７０は、ワーク支持部２７２と、ドライバ駆動ピン２７４とを含む。
【0069】
ワーク支持部２７２は、プレス機２１０のボルスタ２１２に固定される下型固定部である。ワーク支持部２７２は、ロータコア３２及び中空のロータシャフト３４を含むワークを下側から支持する。この際、ワーク支持部２７２は、ロータコア３２の内径側にロータシャフト３４が配置される状態を形成する（後出の図８参照）。本実施例では、ワーク支持部２７２は、ロータコア３２を介してロータシャフト３４を支持する（すなわちロータシャフト３４を直接的には支持しない）。
【0070】
ドライバ駆動ピン２７４は、加圧成形機構２５の一構成要素として機能する。ドライバ駆動ピン２７４は、カムドライバ２５８の下端面（すなわち駆動部２５８４の下端面）に上下方向に当接可能な態様で、ワーク支持部２７２に対して上下方向に移動可能である。ドライバ駆動ピン２７４は、ベッドノックアウトピン２１２２と一体となる態様で、上下方向に移動可能とされてよい。
【0071】
ドライバ駆動ピン２７４は、カムドライバ２５８の下端面に上端面が当接した状態において、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重に基づいて、カムドライバ２５８に対して軸方向の力を付与する。すなわち、ドライバ駆動ピン２７４は、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重をカムドライバ２５８に伝達することで、カムドライバ２５８に対して軸方向の力（上向きの力）を付与する。
【0072】
このような製造装置２００によれば、既存のプレス機２１０を利用して、以下で説明する製造方法によって、ロータ３０を適切に製造できる。なお、変形例では、プレス機２１０に代えて、設備が利用されてもよい。製造装置２００の動作例は、以下で説明する本製造方法に関連して説明する。
【0073】
図６は、本製造方法の流れを示す概略フローチャートである。図７～図１０、図１２、図１３、及び図１６は、図６に示すいくつかの工程における製造装置２００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。図１１、図１５、図１７、及び図１８は、図６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に付与される荷重の状態を、更に概略的に示す断面図であり、基準軸Ｉに対して一方側だけを示す概略図である。図１４Ａは、図１３のＱ１部の拡大図であり、成形加圧工程の荷重の伝達態様の説明図である。図１４Ｂは、成形加圧工程におけるカムパンチ２６０の状態を上面視で示す説明図である。図１４Ｂには、径方向内側の非作動位置にあるときのカムパンチ２６０が示されるとともに、径方向外側の作動位置にあるときのカムパンチ２６０の外形を表す一点鎖線が示されている。
【0074】
まず、本製造方法は、図７に示すように、ワークとして、ロータシャフト３４を形成するシャフト部材及びロータコア３２を形成する鋼板の積層体のそれぞれ（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、以下、ロータシャフト３４を形成するシャフト部材は、単に「ロータシャフト３４」と称し、ロータコア３２を形成する鋼板の積層体は、単に「ロータコア３２」と称する。
【0075】
なお、この段階で、ロータシャフト３４は、上述した突出部３４０や、第１段差部３４６、第２段差部３４７を有してもよい。また、この段階でのロータシャフト３４は、製品状態で第１内径ｒ１の内周面を形成する部分は、内径ｒ１’を有し、内径ｒ１’は、製品状態の第１内径ｒ１（図１参照）よりもわずかに小さくてよい。また、この段階でのロータシャフト３４は、外径ｒ２０がロータコア３２の内径ｒ１０と同じ又は内径ｒ１０よりもわずかに小さくてよい。
【0076】
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の第２シャフト部３４２０の部分は、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、後述する一体化工程（ステップＳ５０６）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。
【0077】
ついで、本製造方法は、図８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工程（ステップＳ５０１）を含む。この際、製造装置２００の下型２７０のワーク支持部２７２は、ロータコア３２を下側から支持し、ロータコア３２の下側への移動（変位）を拘束する。また、この際、ロータシャフト３４は、突出部３４０がロータコア３２に軸方向に当接することで、ロータコア３２に支持される。このようにして、ステップＳ５０１が終了した状態では、ロータシャフト３４は、ロータコア３２を介してワーク支持部２７２に支持される。図８には、ステップＳ５０１の終了時点の状態が模式的に示されている。
【0078】
なお、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のワーク支持部２７２に対してセットされる必要はなく、順に製造装置２００のワーク支持部２７２に対してセットされてもよい。
【0079】
ついで、本製造方法は、軸力パンチ２９０によりロータシャフト３４を軸方向に押圧することで、ロータコア３２の径方向内側の部分（軸方向に視て突出部３４０に重なる部分）に軸力を付与した状態を形成する工程（ステップＳ５０２）を含む。軸力パンチ２９０は、ロータシャフト３４のＺ１側の軸方向端面全体をＺ２側に押圧してよい。この際、軸力パンチ２９０は、ベアリング１４ａに係る第１段差部３４６の軸方向端面（ベアリング１４ａのスラスト荷重を受ける面）もＺ２側に押圧してよい（後出の図１１参照）。図９には、ステップＳ５０２の終了時点の状態が模式的に示されている。なお、ロータシャフト３４の下端側はワーク支持部２７２に軸方向に当接していないため、軸力パンチ２９０によりロータシャフト３４に付与される力は、ロータコア３２を介してのみ、ワーク支持部２７２で受けられる。すなわち、軸力パンチ２９０によりロータシャフト３４に付与される力は、ロータコア３２の下端を支持するワーク支持部２７２に、ロータコア３２を介してのみ伝達される。従って、軸力パンチ２９０によりロータシャフト３４に付与される力を効率的に利用して、製造工程中にロータコア３２に軸力を発生させた状態を形成できる。この軸力パンチ２９０による押圧は、ロータコア３２に軸力が発生した状態で後述する一体化工程（ステップＳ５０６）を実行するために、実行される。従って、軸力パンチ２９０による押圧状態は、後述する一体化工程（ステップＳ５０６）の間、少なくとも部分的に維持される。
【0080】
ついで、本製造方法は、準備位置まで、上型２５０を下降させるとともに、コア押さえ２８０によりロータコア３２を軸方向に押圧する工程（ステップＳ５０４）を含む。図１０には、ステップＳ５０４の終了時点の状態が模式的に示されている。この際、コア押さえ２８０は、軸方向端面３２０から軸方向下向きの力をロータコア３２に与える。このコア押さえ２８０による押圧は、ロータコア３２の軸方向の厚み（積み厚）を、所望の厚みに調整するために実行されてよい。コア押さえ２８０は、ロータコア３２の径方向範囲のうちの、ロータシャフト３４の突出部３４０よりも径方向外側の範囲を軸方向に押圧する。コア押さえ２８０による押圧力は、上述した軸力パンチ２９０による押圧力よりも有意に小さくてよい。図１１に示す例では、一例として、コア押さえ２８０による押圧力Ｆ１１０が３０ｋＮ～４０ｋＮ程度であってよく、上述した軸力パンチ２９０による押圧力Ｆ１１１が７５ｋＮ～８５ｋＮ程度であってよい。コア押さえ２８０による押圧状態は、後述する一体化工程（ステップＳ５０６）の間、維持されてよい。
【0081】
ついで、本製造方法は、ロータシャフト３４を拡径させることで、ロータコア３２とロータシャフト３４と一体化させる一体化工程（ステップＳ５０６）を含む。
【0082】
本実施例では、ロータシャフト３４の内周面における軸方向の複数の成形対象領域のそれぞれごとに、一体化工程が実行される。この場合、軸方向の複数の成形対象領域のうちの、上から順に、一体化工程が実行されてよい。以下では、軸方向の複数の成形対象領域のうちの、今回の一体化工程で成形加圧する領域を、「今回の成形対象領域」と称する。
【0083】
また、本実施例では、軸方向の複数の成形対象領域は、ロータシャフト３４におけるロータコア３２に結合される軸方向範囲全体をカバーするのではなく、当該軸方向範囲のＸ１側端部を除く範囲をカバーする。具体的には、軸方向の複数の成形対象領域は、ロータシャフト３４における第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲全体をカバーする。従って、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲には、成形対象領域が設定されない。
【0084】
一体化工程（ステップＳ５０６）は、ロータシャフト３４の内周面における今回の成形対象領域にカムパンチ２６０が径方向に対向又は接触するように、ロータシャフト３４に対してカムパンチ２６０を位置付ける成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）を含む。図１２には、軸方向の複数の成形対象領域のうちの、上から１つ目の成形対象領域が、今回の成形対象領域であるときの、ステップＳ５０６１の終了時点の状態が模式的に示されている。
【0085】
図１２に示す例では、成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）と並列的に、ドライバ駆動ピン２７４がカムドライバ２５８に当接する直前位置まで、ベッドノックアウトピン２１２２が上昇されている。ただし、変形例では、このようなベッドノックアウトピン２１２２の上昇は、成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）の後であって、ステップＳ５０６２の前に実行されてもよいし、成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）の前に実行されてもよい。
【0086】
一体化工程（ステップＳ５０６）は、ついで、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重をドライバ駆動ピン２７４を介してカムドライバ２５８に対して軸方向の力に伝達することで、カムパンチ２６０を径方向に変位（スライド）させる成形加圧工程（ステップＳ５０６２）（荷重付与工程の一例）を含む。図１３には、成形加圧工程（ステップＳ５０６２）中の状態が模式的に示されている。図１３では、ドライバ駆動ピン２７４を介してカムドライバ２５８に付与される軸方向の荷重Ｆ１３が矢印で模式的に示されている。
【0087】
成形加圧工程（ステップＳ５０６２）では、ドライバ駆動ピン２７４は、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重に基づいて、ドライバ駆動ピン２７４がカムドライバ２５８を押し上げる。カムドライバ２５８が押し上げられると、図１４Ａに示すように、カムドライバ２５８の第２傾斜面２５８４２とカムパンチ２６０の第１傾斜面２６０１とが接触した状態で、カムパンチ２６０が径方向外側の作動位置に向けて径方向外側に押し出される。
【0088】
カムパンチ２６０が径方向外側の作動位置へと変位する過程では、ロータシャフト３４の内周面における今回の成形対象領域に対してカムパンチ２６０が径方向に当接する。そして、カムパンチ２６０が径方向外側の作動位置へと更に変位すると、ロータシャフト３４から反力（径方向内側に向かう反力）に応じて、カムドライバ２５８の第２傾斜面２５８４２とカムパンチ２６０の第１傾斜面２６０１との間の当接面に対して垂直な力Ｆ３が発生する。この力Ｆ３は、図１４Ａに示すように、上下方向の成分Ｆ１と、径方向外側に向かう径方向成分Ｆ２とに分けられ、その大きさは、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重の大きさに依存する。なお、径方向成分Ｆ２の大きさは、Ｆ２＝Ｆ３×ｓｉｎθで表すことができる。この場合、角度θは、図１４Ａに示すように、水平面に対する第１傾斜面２６０１（及び第２傾斜面２５８４２）の傾斜角度に対応する。
【0089】
そして、ベッドノックアウトピン２１２２からの軸方向の荷重を更に増加させることで（すなわち径方向成分Ｆ２を増加させることで）、カムパンチ２６０を径方向外側の作動位置へと更に変位させると、ロータシャフト３４の塑性変形を伴う態様でカムパンチ２６０が作動位置まで至る。すなわち、増加された径方向成分Ｆ２は、ロータシャフト３４の内周面における今回の成形対象領域（図１４Ａの領域Ｐ１参照）に対して径方向外側に作用し、ロータシャフト３４が塑性変形を伴い拡径させる。このようにして、ドライバ駆動ピン２７４が作動位置まで押し上げられることでカムパンチ２６０が作動位置まで至ると、ロータシャフト３４が塑性変形を伴い拡径する。その結果、今回の成形対象領域に対応する軸方向範囲でロータシャフト３４が拡径し、ロータコア３２とロータシャフト３４との間の一体化が実現される。
【0090】
ここで、成形加圧工程（ステップＳ５０６２）で実現されるロータコア３２とロータシャフト３４との間の径方向の締め代は、ロータシャフト３４の内周面にカムパンチ２６０が当接してから作動位置に至るまでのカムパンチ２６０の径方向の変位量（スライド量）Δｄ（図１４Ｂ参照）に応じて決まる。このカムパンチ２６０の径方向の変位量（スライド量）Δｄは、ロータシャフト３４の内周面にカムパンチ２６０が当接したときのドライバ駆動ピン２７４の上下方向位置と、作動位置に至ったときのドライバ駆動ピン２７４の上下方向位置との間の差分によって決まる。このような差分に係る上下移動量は、ベッドノックアウトピン２１２２の上下方向の位置制御を介して、精度良く制御できる。このようにして、本実施例によれば、ベッドノックアウトピン２１２２の位置制御を介して、ロータコア３２とロータシャフト３４との間の径方向の締め代を精度良く制御できる。
【0091】
一体化工程（ステップＳ５０６）は、ついで、ベッドノックアウトピン２１２２及びドライバ駆動ピン２７４をわずかに下降させることで、カムドライバ２５８を非作動位置に戻す加圧解除工程を含む（ステップＳ５０６３）。これに伴い、カムパンチ２６０が作動位置から非作動位置へと径方向内側に戻される。なお、このようなカムパンチ２６０の径方向の移動を実現するためのリターン機構として、カムパンチ２６０のリング溝２６１（図４参照）には、リング状の弾性体（図示せず）が巻回されてもよい。この場合、弾性リングは、４つのカムスライダ２６０２を同時に非作動位置に向けて径方向内側へと付勢できる。
【0092】
本実施例では、このようにしてカムパンチ２６０の径方向内側の空洞部２６２に位置するカムドライバ２５８の駆動部２５８４により、カムパンチ２６０に径方向の力（径方向成分Ｆ２参照）を付与できる。この際、ロータシャフト３４の内周面における成形対象領域（図１４Ａの領域Ｐ１参照）は、径方向に視て、カムパンチ２６０とカムドライバ２５８との間の接触領域（すなわち第１傾斜面２６０１と第２傾斜面２５８４２との間の接触領域）に重なる。これにより、カムパンチ２６０を介してロータシャフト３４の内周面に付与される径方向の力を、成形対象領域の軸方向範囲全体にわたって均一化することが可能となる。このようにして、本実施例によれば、成形対象領域の軸方向範囲全体にわたってロータコア３２とロータシャフト３４との間の締め代を適切に制御して、所望の締め代を制御することが可能となる。
【0093】
本実施例では、図１５に模式的に示すように、一体化工程（ステップＳ５０６）は、ロータコア３２に軸力が発生した状態で実行される。すなわち、一体化工程（ステップＳ５０６）は、ロータシャフト３４の突出部３４０とワーク支持部２７２の間でロータコア３２に軸力が発生している状態で実行される。従って、ロータコア３２の軸方向範囲のうちの、一体化工程によりロータシャフト３４に締め代により結合された軸方向範囲の部分（すなわち、第２コア部３２２）は、突出部３４０と協動して、第１コア部３２１に軸力を発生させる部位として機能できる。すなわち、第１コア部３２１は、ロータシャフト３４の突出部３４０と第２コア部３２２との間で軸力を受けることができる。なお、この軸力は、上述した軸力パンチ２９０による押圧力に起因して生じる。従って、軸力パンチ２９０による押圧力Ｆ１１１（図１１参照）の大きさは、第１コア部３２１に生じる軸力が所望の値になるように適合されてよい。
【0094】
また、本実施例では、一体化工程（ステップＳ５０６）は、軸方向に分割された各成形加圧領域に対して、一の成形加圧領域ごとに、繰り返し実行される（ステップＳ５０７）。例えば、図１３に示すような上側から１つ目の成形加圧領域に対して一体化工程（ステップＳ５０６）が終了すると、上側から２つ目の成形加圧領域に対して次の一体化工程（ステップＳ５０６）が実行される。具体的には、上側から２つ目の成形加圧領域に対して成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）が実行され、次いで、上側から２つ目の成形加圧領域に対して成形加圧工程（ステップＳ５０６２）が実行される。以下同様にして一番下側の成形加圧領域に対して、成形位置決め工程（ステップＳ５０６１）が実行され、次いで、図１６に示すように、一番下側の成形加圧領域に対して成形加圧工程（ステップＳ５０６２）が実行されると、一体化工程（ステップＳ５０６）が終了となる。
【0095】
本実施例では、このようにロータシャフト３４の内周面を軸方向で複数の成形加圧領域に分割し、成形加圧領域ごとに一体化工程（ステップＳ５０６）を実行する。図１７には、軸方向で４分割された成形加圧領域Ｐ１～Ｐ４に対する成形加圧工程（ステップＳ５０６２）により付与される力（軸力パンチ２９０による力や拡径のための径方向の力Ｆ１５１からＦ１５４等）が模式的に示されている。これにより、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲のうちの、一部だけに締め代を実質的に与えないことが可能となる。すなわち、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲では、拡径を行わず、締め代を実質的にゼロにすることができる。
【0096】
また、本実施例では、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲のうちの、一部だけに締め代を付与することが可能となる。すなわち、ロータシャフト３４における第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲では、拡径を行い、有意な締め代を付与することができる。また、ロータシャフト３４における第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲が比較的長い場合でも、嵌合領域の軸方向範囲にわたって締め代を適切に制御して、所望の締め代を制御することが可能となる。
【0097】
このようにして、本実施例によれば、図１８に模式的に示すように、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲のうちの、第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲では、軸力Ｆ１００による“軸力固定”を実現しつつ、第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲では、径方向の締結力Ｆ１１０による“締め代固定”を実現できる。
【0098】
なお、本実施例では、図１７に模式的に示すように、一番下側の成形加圧領域（図１７のＰ４参照）に対して成形加圧工程（ステップＳ５０６２）は、他の成形加圧領域（図１７のＰ１～Ｐ３参照）に対する成形加圧工程（ステップＳ５０６２）と同様、ロータコア３２に軸力が発生した状態で実行されてよい。すなわち、一番下側の成形加圧領域に対して成形加圧工程（ステップＳ５０６２）は、ロータシャフト３４の突出部３４０とワーク支持部２７２の間でロータコア３２に軸力が発生している状態で実行される。ただし、変形例では、各成形加圧領域に対する成形加圧工程（ステップＳ５０６２）のうちの、一番上側の成形加圧領域（図１７の成形加圧領域Ｐ１参照）に対する成形加圧工程だけが、ロータコア３２に軸力が発生している状態で実行されてもよい。すなわち、第２シャフト部３４２０の上側端部に締め代を付与するときの成形加圧工程だけが、ロータコア３２に軸力が発生している状態で実行されてもよい。これは、原理上、ロータコア３２に軸力が発生している状態で成形加圧工程（ステップＳ５０６２）により第２シャフト部３４２０の上側端部に締め代が付与されると、その段階から、第１コア部３２１に軸力が発生するためである。
【0099】
ところで、同じ内圧であってもロータシャフト３４の径方向外側への変形量は、ロータシャフト３４の軸方向位置に応じて異なりうる。これは、ロータシャフト３４の断面形状の相違等に起因して軸方向の各位置でのロータシャフト３４の剛性が異なりうるためである。例えば、同じ内圧の条件下では、ロータシャフト３４の径方向外側への変形量は、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲の中央側の方が、軸方向範囲の第２段差部３４７側の端部よりも大きくなりやすい。このため、嵌合領域の軸方向範囲全体にわたって同じ内圧を付与する場合、嵌合領域の軸方向範囲にわたって締め代を均一化することが難しい。
【0100】
この点、本実施例では、ロータシャフト３４の内周面を軸方向で複数の成形加圧領域に分割し、成形加圧領域ごとに一体化工程（ステップＳ５０６）を実行するので、成形加圧領域ごとに、ドライバ駆動ピン２７４を介してカムドライバ２５８からカムパンチ２６０に付与する力Ｆ３（図１４Ａ参照）を変化させることができる。これにより、成形加圧領域ごとに、カムパンチ２６０を介して成形加圧領域に付与する径方向成分Ｆ２（図１４Ａ参照）を変化させることが可能である。従って、本実施例によれば、嵌合領域の軸方向範囲にわたって締め代を精度良く制御（調整）することが可能となる。このため、本実施例によれば、嵌合領域の軸方向範囲全体にわたって締め代の均一化を図ることもできる。他方、本実施例によれば、必要に応じて、嵌合領域の軸方向範囲の一部において締め代を、他の部分よりも大きくすることも可能である。
【0101】
なお、本実施例において、一体化工程（ステップＳ５０６）が上述したように個別に実行される複数の成形加圧領域は、軸方向で互いに対して重複する態様で設定されてもよい。すなわち、各成形加圧領域は、軸方向で隣接する一部がオーバーラップしてもよい。例えば、上側から１つ目の成形加圧領域の軸方向下側の一部は、上側から２つ目の成形加圧領域の軸方向上側の一部と重複してもよい。また、複数の成形加圧領域は、ロータシャフト３４の内周面における軸方向の一部範囲であって、第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲を漏れなくカバーするように設定されるが、当該軸方向範囲をＺ２側に超える範囲にも設定されてもよい。また、逆に、第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲の一部（ただし、第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲から離れた一部）には、成形加圧領域が設定されないこととしてもよい。
【0102】
図６に戻って、一体化工程（ステップＳ５０６）が終了すると、本製造方法は、上死点まで上型２５０を上昇させる工程（ステップＳ５０８）を含む。
【0103】
次いで、本製造方法は、ロータシャフト３４において油穴３４８、３４９に対応する孔を形成する噴出孔形成工程（ステップＳ５０９）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機械加工等により実現されてよい。噴出孔形成工程（ステップＳ５０９）が終了すると、最終的なロータシャフト３４が出来上がる。
【0104】
ついで、本製造方法は、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、永久磁石３２９を固定する工程や、着磁を行う工程等を含んでよい。
【0105】
このようにして、本製造方法によれば、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲のうちの、第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲では、軸力固定を実現しつつ、第２シャフト部３４２０に対応する軸方向範囲では、締め代固定を実現できる。
【0106】
ここで、比較例では、図１９に模式的に示すように、ロータシャフト３４’とロータコア３２との間の嵌合領域の軸方向範囲全体（図１９の範囲ＳＣ１９参照）にわたって拡径処理（図１９の成形加圧領域Ｐ１’からＰ４’参照）を行うことで締め代を確保する。この場合、ロータシャフト３４’のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）（Ｑ１９部参照）に歪が発生しやすくなる。ロータシャフト３４’のＺ１側端部には、ベアリング１４ａが配置されるため、歪の影響（振動やノイズ）が顕著となりやすい。従って、ロータシャフト３４’のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）に歪が発生すると、歪を除去するための後加工が必要となり、コスト増加等の問題が生じる。
【0107】
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、第１コア部３２１と第２コア部３２２のうちの、Ｚ１側端部に近い第１コア部３２１との間で、軸力固定が実現される。すなわち、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）では、締め代を付与するための拡径が実行されない。従って、本実施例によれば、上述した比較例に比べて、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）に生じうる歪を低減又は実質的に無くすことができる。
【0108】
また、本実施例によれば、上述したように、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）に歪が生じ難くすることができるので、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）の内径ｒ３を比較的大きくすることができる。換言すると、本実施例によれば、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）の内径ｒ３を比較的大きくする場合でも、ロータシャフト３４のＺ１側端部（図１ではＸ１側端部）に生じうる歪を比較的低く抑えることができる。これにより、ベアリング１４ａをロータシャフト３４の径方向内側に配置することも可能となり、ベアリング１４ａの配置の自由度を高めることができる。
【0109】
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。
【0110】
例えば、上述した実施例では、カムパンチ２６０等を利用してロータシャフト３４の拡径（締め代）を実現しているが、他の方法が利用されてもよい。例えば、ロータシャフト３４の中空部３４Ａに高圧流体を導入し、ロータシャフト３４を拡径することで、ロータシャフト３４とロータコア３２との間の締め代を確保する技術（ハイドロフォーミング）が利用されてもよい。このような技術では、高圧流体をロータシャフト３４の中空部３４Ａ内に封止するためのシール構造とは別に、軸力パンチ２９０に対応する軸力パンチが設けられてもよい。この場合も、軸力パンチは、軸力パンチ２９０と同様に、ロータシャフト３４を軸方向に押圧してよい。
【0111】
ところで、ロータシャフト３４のような中空の部材をハイドロフォーミングの圧力（内圧）によって拡径させる場合、バルジ変形が生じやすい。具体的には、図２０に模式的に示すように、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２０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。ハイドロフォーミングにより拡径を行う場合、このような樽型のバルジ変形が生じ、ロータコア３２の軸方向両端部での締め代が比較的小さくなりやすい。しかしながら、本変形例によれば、軸力パンチによりロータコア３２に軸力が発生させた状態でハイドロフォーミングを行うことで、ロータコア３２の軸方向一方側（ロータシャフト３４の突出部３４０が設けられる側）の第１コア部３２１においては軸力固定を実現できる。すなわち、ロータコア３２の軸方向端部での締め代が比較的小さくなる場合でも、それを補う態様で軸力固定を実現できる。その結果、上述した実施例と同様の効果（歪低減効果）を享受しつつ、ロータシャフト３４及びロータコア３２を適切に結合させることができる。なお、ハイドロフォーミングを行う場合、ロータコア３２の軸方向他方側（ロータシャフト３４の突出部３４０が設けられない側）の部分においては、ロータコア３２の軸方向一方側と同様の軸力固定が実現されるように、図１Ａに示すようなエンドプレート３５Ｂにより、必要な軸力を発生させてもよい。なお、本変形例においては、ロータコア３２の軸方向両端部を除く部分が、実質的に締め代のみに基づきロータシャフト３４に結合する部分（第２コア部）に対応する。
【0112】
また、上述した実施例では、上述したように、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲には、成形対象領域が設定されないことで、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０側の軸方向端部での歪を低減するが、これに限られない。例えば、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲に、成形対象領域を設定しつつ、拡径量を有意に小さくすることで、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０側の軸方向端部での歪を低減してもよい。すなわち、ロータシャフト３４における第１シャフト部３４１０に対応する軸方向範囲に、成形対象領域を設定しつつ、カムパンチ２６０の径方向の変位量（スライド量）Δｄ（図１４Ｂ参照）を有意に小さくすることで、実質的に同様の効果を実現してもよい。この場合、第１シャフト部３４１０と第１コア部３２１とは、軸力による固定と締め代による固定の組み合わせにより結合されるが、軸力による固定力が優位であってよい。
【0113】
また、上述した実施例では、突出部３４０はロータシャフト３４の一部としてロータシャフト３４と一体的に形成されているが、別部材（別ピース）としてロータシャフト３４に固定される部位であってもよい。
【符号の説明】
【0114】
１・・・モータ（回転電機）、３２・・・ロータコア（コア部材）、３２１・・・第１コア部、３２２・・・第２コア部、３４・・・ロータシャフト（シャフト部材）、３４０・・・突出部、２００・・・製造装置、２７２・・・ワーク支持部、２５・・・加圧成形機構（拡径装置、結合装置）、２９０・・・軸力パンチ（軸力発生装置、結合装置）
【図1】
【図1A】
【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14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
