特許 7347197 回転電機コアの製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-11

(45)【発行日】2023-09-20

(54)【発明の名称】回転電機コアの製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 15/02 20060101AFI20230912BHJP

   H02K 15/12 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

H02K15/02 F

H02K15/12 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019229397

(22)【出願日】2019-12-19

(65)【公開番号】P2021097562

(43)【公開日】2021-06-24

【審査請求日】2022-01-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】古田 健人

(72)【発明者】

【氏名】村上 幸範

(72)【発明者】

【氏名】山岸 義忠

【審査官】稲葉 礼子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２３３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１３６８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６４０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０９２４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １５／０２

Ｈ０２Ｋ １５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアまたはステータコアである回転電機コアの製造方法であって、
鋼板本体を絶縁被膜で被覆して成る鋼板を、複数積層して積層体を構成する積層工程と、
前記積層体を規定の目標温度に加熱する加熱工程と、
前記積層体を前記目標温度に加熱した状態で、加圧荷重が規定の締結荷重より大きい目標荷重に達するまで、加圧部材で前記積層体を積層方向に加圧した後、前記加圧荷重が一定になるまで前記加圧部材を静止させ、前記加圧荷重が一定になれば、前記加圧部材を前記積層体から離間させて、前記加圧を解除する加圧工程と、
前記加熱および前記加圧が解除された後、前記積層体を構成する複数の前記鋼板を締結部品により、前記締結荷重が発生するまで締め付けて、締結する締結工程と、
を備えることを特徴とする回転電機コアの製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の回転電機コアの製造方法であって、
前記加圧部材は、前記積層体の前記積層方向の端面の全面に接触して押圧する、ことを特徴とする回転電機コアの製造方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の回転電機コアの製造方法であって、
前記目標温度は、回転電機の運転時における前記回転電機コアの温度以上である、ことを特徴とする回転電機コアの製造方法。

【請求項4】

ロータコアまたはステータコアである回転電機コアの製造装置であって、
鋼板本体を絶縁被膜で被覆して成る鋼板を複数積層して構成される積層体の積層方向両側に配置されるベースおよび加圧部材を含み、少なくとも前記加圧部材を前記積層体の積層方向に進退させることで前記積層体を加圧する加圧機構と、
前記積層体を加熱するヒータと、
前記加圧部材が前記積層体から受ける面圧を検出圧力として検知する圧力センサと、
前記積層体の温度を検出温度として検知する温度センサと、
前記ヒータおよび前記加圧機構の駆動を制御するコントローラと、
を備え、前記コントローラは、
前記検出温度が規定の目標温度に達するまで前記ヒータを駆動して前記積層体を加熱させる加熱処理と、
前記検出圧力と押圧面積とを乗算した加圧荷重が規定の締結荷重より大きい目標荷重に達するまで加圧部材を前記積層体に近づく方向に移動させた後、前記加圧荷重が一定になるまで前記加圧部材を静止させ、前記加圧荷重が一定になれば、前記加圧部材を前記積層体から離間する方向に移動させる加圧処理と、
を並行して実行するように構成されている、ことを特徴とする回転電機コアの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、ロータコアまたはステータコアである回転電機コアの製造方法および製造装置を開示する。

【背景技術】

【0002】

回転電機のロータコアまたはステータコア（以下「回転電機コア」という）は、複数の鋼板を軸方向に積層して構成されることが多い。この場合、各鋼鈑は、鋼板本体を絶縁被膜で被覆して構成される。複数の鋼板は、積層された後、ボルトやナット等の締結部品により強固に締結される。

【0003】

こうした回転電機コアは、積層された鋼板が互いに密着して締結されるように、十分な軸力を維持することが望まれる。そこで、従来から、回転電機コアの軸力を確保するための技術が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、鋼板の積層体を締結部品の締結長さより小さくなるように加圧した状態で、当該積層体に締結部品を取り付けた後で、加圧を解除し、積層体を復元させて軸力を発生させる技術が開示されている。かかる技術によれば、締結部品の締結長さを設計通りに確保することができるため、積層体の軸方向寸法を設計通りに確保しやすく、ひいては、軸力をある程度確保できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１２３３０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１の技術では、積層体は、加圧により弾性変形しているに過ぎない。その一方で、積層体は、ロータコアまたはステータコアとして利用された場合、回転電機の運転に伴い、高温になる。このような高温状態が継続すると、鋼板本体を被覆する絶縁被膜がクリープ変形し、積層体全体の軸方向寸法が低下する場合があった。そして、この場合には、締結部品による締結荷重が低下し、軸力が低下する。

【0007】

そこで、本明細書では、軸力の低下を効果的に防止できる回転電機コアの製造方法および製造装置を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書で開示する回転電機コアの製造方法は、ロータコアまたはステータコアである回転電機コアの製造方法であって、鋼板本体を絶縁被膜で被覆して成る鋼板を、複数積層して積層体を構成する積層工程と、前記積層体を規定の目標温度に加熱する加熱工程と、前記積層体を前記目標温度に加熱した状態で、加圧荷重が規定の締結荷重より大きい目標荷重に達するまで、加圧部材で前記積層体を積層方向に加圧した後、前記加圧荷重が一定になるまで前記加圧部材を静止させ、前記加圧荷重が一定になれば、前記加圧部材を前記積層体から離間させて、前記加圧を解除する加圧工程と、前記加熱および前記加圧が解除された後、前記積層体を構成する複数の鋼板を締結部品により、前記締結荷重が発生するまで締め付けて、締結する締結工程と、を備えることを特徴とする。

【0009】

締結の前に、積層体を加熱、加圧することで、絶縁被膜のクリープ変形が発生する。そして、これにより、締結後には、絶縁被膜のクリープ変形の発生が抑制される。その結果、回転電機コアの軸力の低下を効果的に防止できる。

【0010】

この場合、前記加圧部材は、前記積層体の前記積層方向の端面の全面に接触して押圧してもよい。

【0011】

積層体の積層方向端面の全面を押圧することで、絶縁被膜の全体にクリープ変形を発生させることができる。換言すれば、回転電機の運転時に、特に高温になりやすい巻線付近や永久磁石付近にもクリープ変形を事前発生させることができる。これにより、運転時のクリープ変形の発生をより確実に防止でき、回転電機コアの軸力の低下をより効果的に防止できる。

【0012】

また、前記目標温度は、回転電機の運転時における前記回転電機コアの温度以上でもよい。

【0013】

これにより、運転時のクリープ変形の発生をより確実に防止でき、回転電機コアの軸力の低下をより効果的に防止できる。なお、回転電機の運転時における前記回転電機コアの温度とは、例えば、回転電機を定格出力で運転させ続けた場合の回転電機コアの飽和温度、あるいは、ＪＩＳ Ｄ１３０２等で規定されている試験方法に従って測定された回転電機コアの温度のことである。

【0014】

本明細書で開示する回転電機コアの製造装置は、ロータコアまたはステータコアである回転電機コアの製造装置であって、鋼板本体を絶縁被膜で被覆して成る鋼板を複数積層して構成される積層体の積層方向両側に配置されるベースおよび加圧部材を含み、少なくとも前記加圧部材を前記積層体の積層方向に進退させることで前記積層体を加圧する加圧機構と、前記積層体を加熱するヒータと、前記加圧部材が前記積層体から受ける面圧を検出圧力として検知する圧力センサと、前記積層体の温度を検出温度として検知する温度センサと、前記ヒータおよび前記加圧機構の駆動を制御するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記検出温度が規定の目標温度に達するまで前記ヒータを駆動して前記積層体を加熱させる加熱処理と、前記検出圧力と押圧面積とを乗算した加圧荷重が規定の締結荷重より大きい目標荷重に達するまで加圧部材を前記積層体に近づく方向に移動させた後、前記加圧荷重が一定になるまで前記加圧部材を静止させ、前記加圧荷重が一定になれば、前記加圧部材を前記積層体から離間する方向に移動させる加圧処理と、を並行して実行するように構成されている、ことを特徴とする。

【0015】

回転電機コアの製造装置により、積層体を加熱、加圧することで、絶縁被膜のクリープ変形が発生する。そして、これにより、締結後には、絶縁被膜のクリープ変形の発生が抑制される。その結果、回転電機コアの軸力の低下を効果的に防止できる。

【発明の効果】

【0016】

本明細書で開示する回転電機コアの製造方法および製造装置によれば、軸力の低下を効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】コア製造装置の構成を示す模式図である。

【図2】ステータコアの概略的な分解斜視図である。

【図3】ロータコアの概略的な分解斜視図である。

【図4】回転電機コアの模式的断面図である。

【図5】クリープ変形発生後の回転電機コアの模式的断面図である。

【図6】回転電機コアの製造の流れを示すフローチャートである。

【図7】積層体を加熱、加圧する際の各種パラメータの経時的変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照して回転電機コア１００の製造装置および製造方法について説明する。図１は、コア製造装置１０の構成を示す模式図である。このコア製造装置１０の説明に先立って、図２、図３を参照して回転電機コア１００について説明する。

【0019】

回転電機コア１００は、回転電機に組み込まれるコアであり、ステータコア１０４またはロータコア１０６である。図２は、ステータコア１０４の概略的な分解斜視図であり、図３は、ロータコア１０６の概略的な分解斜視図である。ステータコア１０４およびロータコア１０６は、いずれも、複数の鋼板１１０を軸方向に積層して構成される。以下では、複数の鋼板１１０を積層したものを「積層体１０２」と呼ぶ。

【0020】

積層された複数の鋼板１１０は、締結部品により締結される。例えば、図２に示すように、ステータコア１０４を構成する複数の鋼板１１０を、締結部品である締結ボルト１１８および締結ナット１２０で締結してもよい。この場合、ステータコア１０４には、当該ステータコア１０４を軸方向に貫通する締結孔１１６が複数（図示例では三つ）形成されており、各締結孔１１６に締結ボルト１１８が挿通される。複数の鋼板１１０は、この締結ボルト１１８の頭部と、当該締結ボルト１１８に螺合する締結ナット１２０で挟み込まれることになる。そして、複数の鋼板１１０には、締結ナット１２０の締め付け力に応じた軸方向圧縮の力、すなわち、軸力がかかる。

【0021】

また、ロータコア１０６の場合、図３に示すように、当該ロータコア１０６に挿通されるロータシャフト１０８を締結部品として利用してもよい。この場合、ロータシャフト１０８の途中には、ロータコア１０６の軸孔より大径のフランジ１２２が形成されている。また、ロータコア１０６の外周面には、締結ナット１２０が螺合される雄ネジ１２３が形成されている。このロータシャフト１０８が、ロータコア１０６の軸孔に挿通されると、ロータコア１０６の一端面は、フランジ１２２に当接し、ロータコア１０６の他端面からは、ロータシャフト１０８の雄ネジ１２３が突出する。この雄ネジ１２３に、締結ナット１２０を螺合することで、ロータコア１０６を構成する複数の鋼板１１０は、フランジ１２２と、締結ナット１２０で挟み込まれることになる。そして、複数の鋼板１１０には、締結ナット１２０の締め付け力に応じた軸方向圧縮の力、すなわち、軸力がかかる。

【0022】

こうした回転電機コア１００は、その性能を維持するために、複数の鋼板１１０を互いに密着させ続けることが必要である。そして、複数の鋼板１１０を密着させ続けるために、積層体１０２には、十分な軸力が作用し続けることが求められる。

【0023】

そこで、従来から、締結部品の締め付け荷重を調整して、積層体１０２に十分な軸力を作用させることが提案されている。しかしながら、従来の技術は、いずれも、締結部品で積層体１０２を締め付けた直後は、十分な軸力が得られるが、回転電機コア１００を組み込んだ回転電機を運転する過程で、軸力が低下しやすかった。

【0024】

これについて、図４、図５を参照して説明する。図４は、回転電機コア１００の模式的断面図である。また、図５は、クリープ変形発生後の回転電機コア１００の模式的断面図である。回転電機コア１００を構成する鋼板１１０は、図４に示すように、鋼板本体１１２と、当該鋼板本体１１２を被覆する絶縁被膜１１４と、を有する。鋼板本体１１２は、例えば、軟磁性材料からなる金属薄板である。絶縁被膜１１４は、絶縁性を有する樹脂からなる被膜である。この絶縁被膜１１４が厚み方向に弾性圧縮するまで、締結部品（図示例では締結ボルト１１８と締結ナット１２０）を締め付けることで、積層体１０２に軸力が作用する。

【0025】

この図４の状態が維持されれば、問題は無いが、実際には、熱クリープ現象により、積層体１０２の軸方向寸法が減少し、軸力が低下していた。すなわち、回転電機コア１００であるステータコア１０４またはロータコア１０６は、回転電機コア１００の駆動に伴い、発熱し、温度上昇する。つまり、回転電機コア１００には、締結部品による加圧力と、熱と、が同時に作用する。この場合、樹脂材料である絶縁被膜１１４が、熱クリープ現象により、変形し、厚みが低下する。その結果、図５に示すように、締結部品の締め付け寸法が変化しないのに対し、積層体１０２の軸方向寸法が小さくなることで、積層体１０２に作用する軸力が低下する。

【0026】

本明細書では、こうしたクリープ変形に起因する軸力低下を抑制するために、積層体１０２を締結部品で締結する前段階で、積層体１０２に、積極的に、クリープ変形を発生させる。以下、この回転電機コア１００の製造に用いられるコア製造装置１０の構成について、図１を参照して説明する。

【0027】

コア製造装置１０は、回転電機コア１００を加圧するための加圧機構１２を有している。加圧機構１２は、ベース１４と、加圧ブロック１６と、昇降機構１８と、を有する。ベース１４は、締結前の積層体１０２が載置される部材である。積層体１０２は、その積層方向（すなわち軸方向）が、ベース１４表面に対して直交する姿勢で、ベース１４に載置される。このベース１４は、積層体１０２を安定して支持できるのであれば、その構成は特に限定されない。例えば、図１では、ベース１４の表面を平坦面としているが、例えば、積層体１０２の端面に凹凸がある場合には、ベース１４の表面に当該凹凸を受け入れる凹凸を設けてもよい。また、ベース１４は、単一の部材で構成される必要はなく、複数の部材で構成されてもよい。したがって、例えば、ベース１４は、本体部と、積層体１０２の種類や形状に応じて交換可能なアタッチメントと、を組み合わせて構成されてもよい。

【0028】

加圧ブロック１６は、積層体１０２を挟んでベース１４の反対側に設けられているブロック部材である。この加圧ブロック１６は、昇降機構１８により、積層体１０２の積層方向に進退可能となっている。この加圧ブロック１６は、積層体１０２を押圧できるのであれば、その構成は特に限定されない。例えば、加圧ブロック１６は、単一の部材で構成される必要はなく、複数の部材で構成されてもよい。また、図１では、加圧ブロック１６の底面（すなわち積層体１０２を押圧する押圧面）を平坦面としているが、例えば、積層体１０２の端面に凹凸がある場合には、加圧ブロック１６の表面に当該凹凸を受け入れる凹凸を設けてもよい。また、加圧ブロック１６の外形は、積層体１０２の外形よりも十分に大きくてもよい。かかる構成とすることで、積層体１０２の端面のほぼ全面を加圧ブロック１６で押圧できる。

【0029】

加圧ブロック１６には、当該加圧ブロック１６が積層体１０２から受ける面圧を検知する圧力センサ２４が設けられている。圧力センサ２４での検知結果は、検出圧力としてコントローラ２８に入力される。コントローラ２８は、この検出圧力に、積層体１０２の押圧面の面積を乗算する。この乗算値は、加圧ブロック１６による積層体１０２の加圧荷重Ｆとして、コントローラ２８のメモリに一時記憶される。

【0030】

昇降機構１８は、加圧ブロック１６を昇降させる。かかる昇降機構１８の構成は、特に限定されない。例えば、昇降機構１８は、駆動源として、モータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、電磁シリンダおよびスプリングの少なくとも一つを含んでもよい。さらに、昇降機構１８は、加圧ブロック１６の移動方向をガイドするガイド部材や、駆動源から出力された動力を加圧ブロック１６に伝達する伝達部材等を有してもよい。この昇降機構１８の駆動は、コントローラ２８により制御される。また、昇降機構１８には、当該昇降機構１８または加圧ブロック１６の位置を検知する位置センサ２６（例えばエンコーダ等）が設けられている。この位置センサ２６での検知結果は、検出位置Ｓとしてコントローラ２８に入力される。

【0031】

コア製造装置１０には、さらに、ベース１４に載置された積層体１０２を加熱するヒータ２０が設けられている。ヒータ２０は、積層体１０２を所定の目標温度Ｔ＊まで加熱できるのであれば、その構成は特に限定されない。したがって、ヒータ２０としては、例えば、電磁誘導により積層体１０２に熱を発生させる電磁誘導式ヒータでもよいし、ベース１４等に埋め込まれたセラミックヒータでもよい。

【0032】

コア製造装置１０には、さらに、積層体１０２の温度を検知する温度センサ２２も設けられている。温度センサ２２は、サーミスタや熱電対等の接触式温度センサでもよい。この場合、温度センサ２２は、積層体１０２に取り付けられ、当該積層体１０２の温度を直接検知してもよいし、ベース１４または加圧ブロック１６に取り付けられ、これらの温度から間接的に積層体１０２の温度を取得してもよい。また、温度センサ２２は、赤外線カメラ等を利用した非接触式の温度センサ２２でもよい。温度センサ２２で検知された温度は、検出温度Ｔとして、コントローラ２８に入力される。

【0033】

コントローラ２８は、各種センサ２２，２４，２６での検知結果に基づいて、昇降機構１８およびヒータ２０の駆動を制御する。このコントローラ２８は、例えば、プロセッサとメモリを有するコンピュータである。この「コンピュータ」には、コンピュータシステムを一つの集積回路に組み込んだマイクロコントローラも含まれる。また、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。また、以下に述べるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記各実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜、変更してもよい。同様に、メモリも、物理的に一つの要素である必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のメモリで構成されてもよい。また、メモリは、半導体メモリ（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ソリッドステートドライブ等）および磁気ディスク（例えば、ハードディスクドライブ等）の少なくとも一つを含んでもよい。

【0034】

本例では、このコア製造装置１０を用いて、締結前の積層体１０２を加熱しつつ加圧することで、積層体１０２にクリープ変形を積極的に発生させる。そして、クリープ変形後の積層体１０２を締結部品で締結する。この回転電機コア１００の製造の流れを図６、図７を参照して説明する。図６は、回転電機コア１００の製造の流れを示すフローチャートである。また、図７は、積層体１０２を加熱、加圧する際の各種パラメータの経時的変化を示すグラフである。図７において、一段目は、加圧荷重Ｆを、二段目は、温度センサ２２で検出される積層体１０２の温度を、三段目は、位置センサ２６で検出される加圧ブロック１６の位置を、４段目は、積層体１０２の軸方向寸法をそれぞれ示している。

【0035】

回転電機コア１００を製造する際には、予め複数の鋼板１１０を軸方向に積層して積層体１０２を構成する。この積層体１０２を構成する複数の鋼板１１０は、例えば、接着剤やカシメ等により仮接合されていてもよい。いずれにしても、積層体１０２は、締結部品によって締結される前に、加圧機構１２のベース１４に載置される（Ｓ１０）。この状態になれば、コントローラ２８は、予めメモリに記録された加熱加圧プログラムに従って、積層体１０２を加熱加圧する（Ｓ１２～Ｓ２４）。

【0036】

具体的に説明すると、コントローラ２８は、まず、ヒータ２０を駆動して、検出温度Ｔが目標温度Ｔ＊に達するまで、積層体１０２を加熱する（Ｓ１２，Ｓ１４）。ここで、目標温度Ｔ＊は、予め規定されており、その値は、周囲環境の気温よりも高ければ特に限定されない。したがって、目標温度Ｔ＊は、例えば、回転電機の運転時における回転電機コア１００の温度に基づいて決定されてもよい。例えば、回転電機を連続定格で運転し続けた場合、回転電機コア１００の温度は、徐々に上昇した後、一定温度で飽和する。目標温度Ｔ＊は、この飽和温度より高い値としてもよい。また、ＪＩＳ Ｄ１３０２には、電気自動車に搭載される回転電機の最高出力の試験方法が規定されている。目標温度Ｔ＊は、この規格に従って回転電機を運転した際に測定される回転電機コア１００の温度より高い値としてもよい。

【0037】

積層体１０２の温度が、目標温度Ｔ＊に到達すれば、続いて、コントローラ２８は、加圧荷重Ｆが、目標荷重Ｆ＊に達するまで、加圧ブロック１６をベースに近づく方向に移動させ、積層体１０２を加圧する（Ｓ１６，Ｓ１８）。ここで、目標荷重Ｆ＊は、予め規定されており、その値は、締結部品による締結荷重Ｆｆより大きく、かつ、絶縁被膜１１４の破断荷重より小さければ、特に限定されない。なお、この加圧ブロック１６の移動は、加圧荷重Ｆが所定のプロファイル通りに変化するように、検出圧力をフィードバックする力制御で行ってもよい。また、別の形態として、加圧ブロック１６の移動は、加圧ブロック１６の位置が、所定のプロファイル通りに変化するように、検出位置をフィードバックする位置制御で行ってもよい。

【0038】

図７における時刻ｔ０は、加圧ブロック１６が積層体１０２に接触したタイミングを示している。図７の三段目に示すように、本例では、加圧ブロック１６が、積層体１０２に接触した後も、加圧ブロック１６を進出させる。これにより、積層体１０２が加圧ブロック１６から受ける加圧荷重Ｆは、徐々に増加していく。

【0039】

ここで、図７の四段目は、積層体１０２の軸方向寸法を示している。この軸方向寸法としては、積層体１０２の実際の寸法である「実寸法Ｌｒ」と、積層体１０２の加圧を解除した状態での寸法である「無負荷寸法Ｌｆ」と、がある。すなわち、加熱した状態で加圧されることで、鋼板１１０の絶縁被膜１１４は、圧縮方向に徐々に変形し、積層体１０２の軸方向寸法は、徐々に縮小していく。この絶縁被膜１１４の変形量には、弾性変形分と、クリープ変形分と、が含まれている。弾性変形は、当然のことながら、加圧を解除した無負荷状態では、復元する。一方、クリープ変形は、加圧を解除した後も、復元することなく残存する。図７の４段目における実線は、実際の積層体１０２の軸方向寸法、すなわち「実寸法Ｌｒ」を示している。図７の４段目における破線は、積層体１０２の加圧を解除した状態、すなわち、弾性変形が復元した状態での積層体１０２の軸方向寸法、すなわち「無負荷寸法Ｌｆ」を示している。図７の４段目に示す通り、加圧荷重Ｆを徐々に増加することで、実寸法Ｌｒ、無負荷寸法Ｌｆは、いずれも、徐々に縮小していく。

【0040】

加圧荷重Ｆが、目標荷重Ｆ＊に到達すれば、コントローラ２８は、加圧ブロック１６をその場で静止させる（Ｓ２０）。図７における時刻ｔ１は、加圧ブロック１６を静止させたタイミングを示している。図７の四段目に示すように、加圧ブロック１６を静止させることで、実寸法Ｌｒは、一定値で安定する。一方、加圧ブロック１６を静止させたとしても、クリープ変形は、徐々に進行するため、無負荷寸法Ｌｆは、加圧ブロック１６を静止させた後も、徐々に低下していく。その結果、図７の一段目に示すように、加圧荷重Ｆは、加圧ブロック１６を静止させた後も徐々に低下することになる。

【0041】

ただし、このクリープ変形は、無限に進行するわけではなく、ある程度で、止まる。クリープ変形の進行が止まり、無負荷寸法Ｌｆが一定値で安定すると、加圧荷重Ｆも一定値で安定する。

【0042】

コントローラ２８は、加圧荷重Ｆの変化を監視し、加圧荷重Ｆが一定値で安定するまで、加圧ブロック１６を静止させ続ける（Ｓ２０，Ｓ２２）。例えば、コントローラ２８は、現在の加圧荷重Ｆ（ｔ）と、所定サンプリング前の加圧荷重Ｆ（ｔ－ｎ）との差分ΔＦを随時算出し、この差分ΔＦが、規定の許容差分ΔＦｄｅｆ以下となれば、加圧荷重Ｆが一定になったと判断してもよい。

【0043】

加圧荷重Ｆが一定になれば、コントローラ２８は、積層体１０２の加熱および加圧を解除する（Ｓ２４）。図７における時刻ｔ２は、加熱加圧が解除されたタイミングを示している。加圧が解除されることで、絶縁被膜１１４の弾性変形が復元し、実寸法Ｌｒと無負荷寸法Ｌｆとが同じになる。また、加熱が解除されることで、積層体１０２は、熱収縮するため、実寸法Ｌｒ・無負荷寸法Ｌｆは、若干、低下する。そして、最終的に、積層体１０２の軸方向寸法は、一定値Ｌ１で安定する。

【0044】

積層体１０２の加熱加圧が解除されれば、最後に、積層体１０２を締結部品で締結する（Ｓ２６）。このときの締結荷重Ｆｆは、目標荷重Ｆ＊よりも小さい。また、締結時には、絶縁被膜１１４を弾性変形させるため、締結した際の積層体１０２の実寸法Ｌ０は、加熱加圧を解除した際の軸方向寸法Ｌ１よりも小さい。

【0045】

以上の説明で明らかな通り、本例では、締結部品による締結に先立って、積層体１０２を加熱加圧することで、クリープ変形させている。事前にクリープ変形させることで、締結後でのクリープ変形が抑制され、結果として、軸力の低下が効果的に抑制される。特に、回転電機を運転した場合、ステータコア１０４のティース近傍、ロータコア１０６の磁石孔近傍は、高温になりやすく、クリープ変形しやすい。本例では、このティース近傍、磁石孔近傍も含めた回転電機コア１００全体を事前に加熱し、加圧している。その結果、ティース近傍または磁石孔近傍を含む回転電機コア１００全体で均等にクリープ変形が事前に発生する。その結果、締結後は、この高温になりやすいティース近傍または磁石孔近傍においてもクリープ変形が効果的に抑制される。なお、ここで説明した構成は一例であり、少なくとも、積層体１０２の締結前に、当該積層体１０２を加熱加圧して、クリープ変形させるのであれば、その他の構成は、適宜変更されてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１０ コア製造装置、１２ 加圧機構、１４ ベース、１６ 加圧ブロック、１８ 昇降機構、２０ ヒータ、２２ 温度センサ、２４ 圧力センサ、２６ 位置センサ、２８ コントローラ、１００ 回転電機コア、１０２ 積層体、１０４ ステータコア、１０６ ロータコア、１０８ ロータシャフト、１１０ 鋼板、１１２ 鋼板本体、１１４ 絶縁被膜、１１６ 締結孔、１１８ 締結ボルト、１２０ 締結ナット、１２２ フランジ、１２３ 雄ネジ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】