特許 7416754 回転電機用ロータの製造方法

(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】2024-01-09

(45)【発行日】2024-01-17

(54)【発明の名称】回転電機用ロータの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/28 20060101AFI20240110BHJP

   H02K 1/30 20060101ALI20240110BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

H02K1/28 Z

H02K1/30 A

H02K15/02 H

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021501769

(86)(22)【出願日】2020-01-28

(86)【国際出願番号】 JP2020002989

(87)【国際公開番号】W WO2020170734

(87)【国際公開日】2020-08-27

【審査請求日】2021-06-08

(31)【優先権主張番号】P 2019030427

(32)【優先日】2019-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(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】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】森田 武

(72)【発明者】

【氏名】井手上 薫樹

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 裕太

(72)【発明者】

【氏名】堂薗 健次

(72)【発明者】

【氏名】池邨 将史

(72)【発明者】

【氏名】神谷 敏彦

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１１９５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２１０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７４７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１４３２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２２８４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２８

Ｈ０２Ｋ １／３０

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータコアと、前記ロータコアを支持するコア支持部材と、を備え、前記コア支持部材が、筒状に形成された筒状部と、非回転部材に対して回転可能に支持されて前記筒状部を径方向の内側から支持する支持部と、を備えた回転電機用ロータの製造方法であって、
前記支持部が、前記筒状部における軸方向の一部の領域である接続領域に接続されていると共に、前記接続領域から前記径方向の内側に延在するように形成され、前記筒状部の外周面における、前記径方向に沿う径方向視で前記ロータコアと重複する部分を嵌合面部とし、前記嵌合面部における前記径方向視で前記接続領域と重複する重複領域を含む特定領域の直径が、前記嵌合面部における前記特定領域以外の領域である一般領域の直径より小さく形成され、前記特定領域の前記軸方向の長さが、前記重複領域の前記軸方向の長さより長く設定されており、前記一般領域と、前記特定領域における少なくとも前記重複領域と、のそれぞれの前記軸方向に沿う断面形状が直線状である、前記コア支持部材を用い、
前記ロータコアの内周面の直径が前記一般領域の直径よりも大きくなるように前記ロータコアを膨張させた状態で、前記コア支持部材を前記ロータコアに対して前記径方向の内側に挿入し、
その後、前記ロータコアを前記筒状部に対して相対的に収縮させて、前記筒状部の前記外周面と前記ロータコアの前記内周面とを嵌合させる、回転電機用ロータの製造方法。

【請求項2】

前記ロータコアと前記コア支持部材とが同じ温度の状態で、前記特定領域の直径は、前記ロータコアの内周面の直径以上であり、前記一般領域の直径は、前記ロータコアの内周面の直径より大きい、請求項１に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項3】

前記特定領域は、前記重複領域の全体を含むように設定されている、請求項１又は２に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項4】

前記特定領域の前記軸方向の長さは、前記重複領域に対して前記軸方向の両側に、前記筒状部の前記径方向の厚さに相当する長さを加えた長さに設定されている、請求項３に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項5】

前記特定領域の前記軸方向の長さは、前記重複領域に対して前記軸方向の一方側に、前記筒状部の前記径方向の厚さに相当する長さを加えた長さに設定されている、請求項３に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項6】

前記軸方向の一方側を軸方向第１側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第２側として、
前記一般領域が、前記特定領域に対して前記軸方向第１側に形成され、
前記特定領域が、前記重複領域と、前記重複領域に対して前記軸方向第１側に隣接する領域とに亘って形成されている、請求項３に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項7】

前記特定領域における前記一般領域と隣接する端部に、前記一般領域の側へ向かうに従って直径が次第に大きくなるように傾斜面が形成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項8】

前記一般領域と、前記特定領域における前記傾斜面以外の部分と、のそれぞれの前記軸方向に沿う断面形状が直線状である、請求項７に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【請求項9】

前記ロータコアの膨張を、前記ロータコアを前記コア支持部材よりも高温に加熱することで行う、請求項１から８のいずれか一項に記載の回転電機用ロータの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータコアと、前記ロータコアを支持するコア支持部材と、を備えた回転電機用ロータの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

以下、背景技術について説明する。以下の説明において、かっこ書きの符号又は名称は、先行技術文献における符号又は名称とする。かかる回転電機用ロータの従来例が、特開２０１３－０９５３９０号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１の回転電機用ロータでは、コア支持部材（ロータ支持部材２２）が、筒状に形成された筒状部（ロータ保持部２５）と、筒状部を径方向内側（Ｒ１）から支持する支持部（径方向延在部２６）とを備えている。このような回転電機用ロータでは、支持部は、筒状部における軸方向の一部の領域である接続領域に接続されていると共に、接続領域から径方向の内側に延在するように形成されている。そして、筒状部の外周面にロータコアの内周面を嵌合させて回転電機用ロータを製造している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－０９５３９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のように、筒状部の外周面にロータコアの内周面を嵌合させる場合に、例えば焼嵌め等によってロータコアを筒状部に締結させる場合がある。このような焼嵌めを行う場合、ロータコアを加熱して膨張させた状態でロータコアの径方向内側に筒状部を挿入した後、ロータコアを冷却させて収縮させることで嵌合させる。このようにロータコアを筒状部に嵌合させた場合、ロータコアと筒状部とに相互に径方向の荷重が作用することになる。この際、筒状部における支持部との接続領域から離れた領域では、筒状部が径方向内側にわずかに変形することが許容されるため、ロータコアと筒状部とに相互作用する径方向荷重が弱まる傾向にある。これに対して、筒状部における支持部との接続領域に近い領域では、支持部の存在によって筒状部が径方向内側に変形することができないため、ロータコアと筒状部とに相互作用する径方向荷重が弱まることがない。そのため、支持部との接続領域に近い領域での径方向荷重が、その他の領域に比べて相対的に大きくなり、当該領域に応力集中が生じ易い。ロータコアは、薄板を積層して構成されているため、軸方向の一部の領域に大きな径方向荷重が作用して応力集中が生じると、一部の薄板が変形する等の問題が生じる可能性があった。

【0005】

そこで、ロータコアと筒状部とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを低減することができる回転電機用ロータの製造方法の実現が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記に鑑みた、ロータコアと、前記ロータコアを支持するコア支持部材と、を備え、前記コア支持部材が、筒状に形成された筒状部と、非回転部材に対して回転可能に支持されて前記筒状部を径方向の内側から支持する支持部と、を備えた回転電機用ロータの製造方法の特徴構成は、前記支持部が、前記筒状部における軸方向の一部の領域である接続領域に接続されていると共に、前記接続領域から前記径方向の内側に延在するように形成され、前記筒状部の外周面における、前記径方向に沿う径方向視で前記ロータコアと重複する部分を嵌合面部とし、前記嵌合面部における前記径方向視で前記接続領域と重複する重複領域を含む特定領域の直径が、前記嵌合面部における前記特定領域以外の領域である一般領域の直径より小さく形成された、前記コア支持部材を用い、前記ロータコアの内周面の直径が前記一般領域の直径よりも大きくなるように前記ロータコアを膨張させた状態で、前記コア支持部材を前記ロータコアに対して前記径方向の内側に挿入し、その後、前記ロータコアを前記筒状部に対して相対的に収縮させて、前記筒状部の前記外周面と前記ロータコアの前記内周面とを嵌合させる点にある。

【0007】

この製造方法の特徴構成によれば、筒状部におけるロータコアと径方向視で重複する嵌合面部のうち、径方向視で支持部との接続領域と重複する重複領域を含む特定領域の直径が、一般領域の直径よりも小さいため、筒状部の外周面とロータコアの内周面とを嵌合させた状態で、特定領域においてロータコアと筒状部とに相互作用する径方向荷重を、一般領域よりも直径を小さくした分だけ弱めることができる。そのため、筒状部の一般領域に作用する径方向荷重と特定領域に作用する径方向荷重との差を小さくすることができ、その結果、ロータコアと筒状部とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】回転電機用ロータの部分断面図

【図2】筒状部の内周面の直径と重複領域の直径と特定領域の直径との関係を示す図

【図3】回転電機用ロータの製造工程を示す図

【図4】回転電機用ロータの製造工程を示す図

【図5】別実施形態における回転電機用ロータの部分断面図

【図6】別実施形態における特定領域の端部の形状を示す図

【図7】別実施形態における特定領域の端部の形状を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．実施形態
回転電機用ロータの製造方法の実施形態について図面に基づいて説明する。図１に示すように、回転電機用ロータ１は、ロータコア２と、ロータコア２を支持するコア支持部材３とを備えている。なお、以下の説明では、特に区別して明記している場合を除き、「軸方向Ｌ」、「径方向Ｒ」、「周方向」は、回転電機用ロータ１の軸心を基準として定義している。そして、「軸方向第１側Ｌ１」は、軸方向Ｌの一方側（図１における左側）を表し、「軸方向第２側Ｌ２」は、軸方向第１側Ｌ１とは反対側（図１における右側）を表している。また、「径方向内側Ｒ１」は、径方向Ｒの内側へ向かう方向を表し、「径方向外側Ｒ２」は、径方向Ｒの外側へ向かう方向を表している。

【0010】

ロータコア２は、円環板状に形成されている複数枚の電磁鋼板６を軸方向Ｌに積層して構成されている。本実施形態では、ロータコア２の軸方向Ｌの両端部には、エンドプレート７が配置されている。

【0011】

コア支持部材３は、筒状に形成された筒状部１１と、回転電機用ロータ１を収容するケース１３に対して回転可能に支持されて筒状部１１を径方向Ｒの内側から支持する支持部１２とを備えている。本実施形態では、筒状部１１と支持部１２とは一体的に形成されている。筒状部１１の外周面Ｆ１は、ロータコア２の内周面Ｆ２と嵌合している。支持部１２は、筒状部１１における軸方向Ｌの一部の領域である接続領域Ａ１に接続されていると共に、接続領域Ａ１から径方向Ｒの内側に延在するように形成されている。

【0012】

筒状部１１は、接続領域Ａ１を有する接続部１６と、接続部１６から軸方向第１側Ｌ１に延在するように形成されている第１延在部１７と、接続部１６から軸方向第２側Ｌ２に延在するように形成されている第２延在部１８とを備えている。第１延在部１７は、ロータコア２の軸方向第１側Ｌ１の端部より軸方向第１側Ｌ１まで延在し、第２延在部１８は、ロータコア２の軸方向第２側Ｌ２の端部より軸方向第２側Ｌ２まで延在している。

【0013】

また、コア支持部材３は、第１延在部１７の軸方向第１側Ｌ１の端部から径方向外側Ｒ２に突出するように形成された第１突出部２１を有している。更に、コア支持部材３は、第２延在部１８の軸方向第２側Ｌ２の端部に設けられたかしめ部２２を有している。かしめ部２２は、筒状部１１に対して軸方向第２側Ｌ２からロータコア２が嵌合された後、第２延在部１８の軸方向第２側Ｌ２の端部が径方向外側Ｒ２に屈曲されて形成される。このような第１突出部２１とかしめ部２２とによって、コア支持部材３に対するロータコア２の軸方向Ｌへの移動が規制されている。

【0014】

支持部１２は、径方向Ｒに延在する円環板状の円環部２６と、円環部２６の径方向内側Ｒ１の端部から軸方向第１側Ｌ１に突出する第１被支持部２７と、円環部２６の径方向内側Ｒ１の端部から軸方向第２側Ｌ２に突出する第２被支持部２８と、を備えている。本実施形態では、回転電機用ロータ１は、ケース１３に収容されており、第１被支持部２７とケース１３との間に第１軸受２９が配置され、第２被支持部２８とケース１３との間に第２軸受３０が配置されている。支持部１２は、第１軸受２９及び第２軸受３０を介して、ケース１３に回転自在に支持されている。本実施形態では、ケース１３が、非回転部材に相当する。

【0015】

円環部２６は、その径方向外側Ｒ２の端部に、径方向外側Ｒ２に向かうに従って軸方向Ｌの幅が広くなる幅広部２６Ａを有しており、この幅広部２６Ａの径方向外側Ｒ２の端部が、筒状部１１の接続部１６に接続されている。本実施形態では、筒状部１１の内周面は軸方向Ｌと平行となるように形成されており、径方向外側Ｒ２に向かうに従って軸方向Ｌの幅が広くなる部分と軸方向Ｌと平行となる部分との境界が、筒状部１１と支持部１２との境界となっている。

【0016】

そして、この回転電機用ロータ１は、ロータコア２の内周面Ｆ２と嵌合する、筒状部１１の外周面Ｆ１の形状に特徴を有している。ここで、筒状部１１の外周面Ｆ１における、径方向Ｒに沿う径方向視でロータコア２と重複する部分を嵌合面部Ａ２とする。本実施形態では、筒状部１１の外周面Ｆ１における、ロータコア２に備えられている複数枚の電磁鋼板６と径方向視で重複する部分を嵌合面部Ａ２とし、ロータコア２の軸方向Ｌの両端部に配置されている一対のエンドプレート７と径方向視で重複する部分は嵌合面部Ａ２に含めていない。しかし、筒状部１１の外周面Ｆ１における、ロータコア２に備えられている複数枚の電磁鋼板６と径方向視で重複する部分に加えて、一対のエンドプレート７の少なくとも一方と径方向視で重複する部分も嵌合面部Ａ２としてもよい。

【0017】

そして、筒状部１１の外周面Ｆ１は、嵌合面部Ａ２における径方向視で接続領域Ａ１と重複する重複領域Ａ３を含む特定領域Ａ４の直径Ｄ１が、嵌合面部Ａ２における特定領域Ａ４以外の領域である一般領域Ａ５の直径Ｄ２より小さい。より詳しくは、ロータコア２とコア支持部材３とが同じ温度の状態で、特定領域Ａ４の直径Ｄ１は、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３以上であり、一般領域Ａ５の直径Ｄ２は、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３より大きい。ここで、特定領域Ａ４の直径Ｄ１と一般領域Ａ５の直径Ｄ２との差は、ごくわずかに設定される。本実施形態では、特定領域Ａ４の直径Ｄ１と一般領域Ａ５の直径Ｄ２との差を、数十マイクロメートル、具体的には、２０～３０マイクロメートルとしている。尚、他の直径と比較する場合の特定領域Ａ４の直径Ｄ１は、特定領域Ａ４における後述する端部３１（傾斜面Ｆ３）以外の部分の直径Ｄ１とする。また、本実施形態では、特定領域Ａ４の周方向の全領域に亘って、特定領域Ａ４の直径Ｄ１が一般領域Ａ５の直径Ｄ２より小さい。

【0018】

本実施形態では、図２に示すように、ロータコア２とコア支持部材３とが同じ温度の状態で、嵌合面部Ａ２における特定領域Ａ４の直径Ｄ１及び一般領域Ａ５の直径Ｄ２の双方が、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３より大きい。またこのような寸法の設定に際しては、製造誤差を考慮して、特定領域Ａ４の直径Ｄ１、一般領域Ａ５の直径Ｄ２、及び内周面Ｆ２の直径Ｄ３のそれぞれに対して公差が設定されている。ここでは、特定領域Ａ４の直径Ｄ１及び一般領域Ａ５の直径Ｄ２に対して、第１公差±αが設定されている。また、内周面Ｆ２の直径Ｄ３に対して、第２公差±βが設定されている。なお、ここでは、特定領域Ａ４の直径Ｄ１の公差と一般領域Ａ５の直径Ｄ２の公差とを同じ値としているが、特定領域Ａ４の直径Ｄ１の公差と一般領域Ａ５の直径Ｄ２の公差とを異なる値としてもよい。

【0019】

そして、本実施形態では、好適な一例として、外周面Ｆ１における特定領域Ａ４の直径Ｄ１及び一般領域Ａ５の直径Ｄ２、及び、内周面Ｆ２の直径Ｄ３は、次のように設定されている。つまり、特定領域Ａ４の直径Ｄ１の設計上の値を第１設計値、一般領域Ａ５の直径Ｄ２の設計上の値を第２設計値、内周面Ｆ２の直径Ｄ３の設計上の値を第３設計値とする。そして、第１設計値（直径Ｄ１）から第１公差αを引いた値と、第３設計値（直径Ｄ３）に第２公差βを加えた値と、が等しくなるように設定されている。また、第２設計値（直径Ｄ２）から第１公差αを引いた値より、第３設計値（直径Ｄ３）に第２公差βを加えた値が、小さくなるように設定されている。

【0020】

また、特定領域Ａ４の設定に関して、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さは、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの長さより長く設定されている。そして、特定領域Ａ４は、重複領域Ａ３の全体を含むように設定されている。詳しくは、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの範囲は、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの範囲の全体を含むように設定されている。更に、本例では、特定領域Ａ４の周方向の範囲が、重複領域Ａ３の周方向の範囲の全体を含むように設定されている。本実施形態では、幅広部２６Ａの径方向外側Ｒ２の端部における軸方向Ｌの両端部のそれぞれから径方向外側Ｒ２に向かうに従って軸方向Ｌの外側に向かうように設定角度θだけ傾いた２本の仮想線と、筒状部１１の外周面Ｆ１との２つの交点によって挟まれた範囲を、特定領域Ａ４に設定している。本実施形態では、設定角度θは４５度に設定されている。より詳しくは、特定領域Ａ４の軸方向第１側Ｌ１の端部は、幅広部２６Ａの径方向外側Ｒ２の端部であって軸方向第１側Ｌ１の端部から、径方向外側Ｒ２に向かうに従って軸方向第１側Ｌ１に向かうように設定角度θだけ傾いた仮想線と筒状部１１の外周面Ｆ１との交点に設定されている。一方、特定領域Ａ４の軸方向第２側Ｌ２の端部は、筒状部１１の外周面Ｆ１の軸方向第２側Ｌ２の端部に設定されている。これは、幅広部２６Ａの径方向外側Ｒ２の端部であって軸方向第２側Ｌ２の端部から、径方向外側Ｒ２に向かうに従って軸方向第２側Ｌ２に向かうように設定角度θだけ傾いた仮想線と筒状部１１の外周面Ｆ１との交点が存在しないためである。

【0021】

上記のとおり、本実施形態では設定角度θを４５度に設定しているため、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さＤ４は、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側に、筒状部１１の径方向Ｒの厚さＤ５に相当する長さを加えた長さに設定されている。本実施形態では、筒状部１１における重複領域Ａ３よりも軸方向第２側Ｌ２の長さが前記長さＤ５より短いため、特定領域Ａ４は、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側に、筒状部１１の径方向Ｒの厚さＤ５に相当する長さを加えた長さより短くなっている。このように、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側に筒状部１１の径方向Ｒの厚さＤ５に相当する長さを加えた長さの範囲が、少なくとも軸方向Ｌの一方側において筒状部１１の軸方向Ｌの端部に達する場合には、当該軸方向Ｌの端部までを特定領域Ａ４とする。なお本実施形態では、筒状部１１の径方向Ｒの厚さとして、軸方向Ｌにおいて幅広部２６Ａの軸方向第１側Ｌ１の端部が位置する部分における筒状部１１の径方向Ｒの厚さを用いている。

【0022】

また本実施形態では、特定領域Ａ４における一般領域Ａ５と隣接する端部に、一般領域Ａ５の側へ向かうに従って直径Ｄ１が次第に大きくなるように傾斜面Ｆ３が形成されている。本実施形態では、特定領域Ａ４における軸方向第１側Ｌ１の端部３１に、傾斜面Ｆ３が形成されている。図示の例では、この傾斜面Ｆ３の軸方向Ｌに沿う断面形状が、一般領域Ａ５の軸方向第２側Ｌ２の端部から、径方向内側Ｒ１に向かうに従って軸方向第２側Ｌ２に向かうように傾斜した直線状に形成されている。

【0023】

次に、回転電機用ロータ１の製造方法について説明する。本実施形態では、回転電機用ロータ１を製造する場合に、ロータコア２を膨張させた状態で、コア支持部材３をロータコア２に対して径方向内側Ｒ１に挿入する第１工程と、当該第１工程の後に、ロータコア２を筒状部１１に対して相対的に収縮させて、筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とを嵌合させる第２工程と、を実行する。本実施形態では、ロータコア２の膨張を、ロータコア２をコア支持部材３よりも高温に加熱することで行う。すなわち、いわゆる焼嵌めによって筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とを嵌合させる。

【0024】

第１工程は、図３に示すように、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３が、筒状部１１における一般領域Ａ５の直径Ｄ２よりも大きくなるようにロータコア２を膨張させた状態で、コア支持部材３をロータコア２に対して径方向内側Ｒ１に挿入する工程である。本実施形態の第１工程では、ロータコア２をコア支持部材３よりも高温に加熱することで、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３が筒状部１１における一般領域Ａ５の直径Ｄ２よりも大きくなるように膨張させる。そして、ロータコア２がこのように膨張した状態で、ロータコア２の内周面Ｆ２に対して径方向内側Ｒ１に、コア支持部材３の筒状部１１を挿入する。本実施形態では、ロータコア２に対して軸方向第１側Ｌ１から筒状部１１を挿入し、ロータコア２の軸方向第１側Ｌ１の端部を第１突出部２１に当接させる。その後、第２工程を実行する。このようにロータコア２の内周面Ｆ２に対して径方向内側Ｒ１に筒状部１１を挿入した状態では、筒状部１１の外周面Ｆ１における嵌合面部Ａ２が、径方向視でロータコア２と重複し、当該径方向視で接続領域Ａ１が重複領域Ａ３と重複している。

【0025】

第２工程は、図４に示すように、ロータコア２をコア支持部材３の筒状部１１に対して相対的に収縮させて、筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とを嵌合させる工程である。本実施形態の第２工程では、第１工程において加熱して膨張させたロータコア２を冷却させることで収縮させる。筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とが径方向Ｒに対向している状態でロータコア２を収縮させることにより、筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とが嵌合する。ここでは、筒状部１１の外周面Ｆ１とロータコア２の内周面Ｆ２とが締まり嵌め状態となるように嵌合させる。すなわち、筒状部１１がロータコア２に対して径方向内側Ｒ１にないと仮定した場合において、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３が特定領域Ａ４の直径Ｄ１と同じ又は特定領域Ａ４の直径Ｄ１より小さくなるように、ロータコア２を筒状部１１に対して相対的に収縮させる。このようにすることで、筒状部１１の外周面Ｆ１をロータコア２の内周面Ｆ２に締まり嵌め状態で嵌合させる。本実施形態では、この第２工程の後、図４に示すように、第２延在部１８の軸方向第２側Ｌ２の端部を径方向外側Ｒ２に屈曲させてかしめ部２２を形成する。これにより、コア支持部材３に対するロータコア２の軸方向Ｌへの移動を規制する。

【0026】

このようにロータコア２を嵌合させることで、ロータコア２の内周面Ｆ２の直径Ｄ３が、特定領域Ａ４の直径Ｄ１と同じ又は特定領域Ａ４の直径Ｄ１より小さくなるように、且つ、一般領域Ａ５の直径Ｄ２より小さくなるように、収縮しようとする。これにより、ロータコア２と筒状部１１とに相互に径方向Ｒの荷重が作用することになる。この際、筒状部１１における支持部１２との接続領域Ａ１から離れた領域では、筒状部１１が径方向内側Ｒ１にわずかに変形することが許容されるため、ロータコア２と筒状部１１とに相互作用する径方向荷重が弱まる傾向にある。これに対して、筒状部１１における支持部１２との接続領域Ａ１に近い領域では、支持部１２の存在によって筒状部１１が径方向内側Ｒ１に変形することができない。

【0027】

しかしながら、本実施形態の構成によれば、特定領域Ａ４の直径Ｄ１が、一般領域Ａ５の直径Ｄ２よりも小さいため、特定領域Ａ４においてロータコア２と筒状部１１とに相互作用する径方向荷重を、一般領域Ａ５よりも直径を小さくした分だけ弱めることができる。そのため、筒状部１１の一般領域Ａ５に作用する径方向荷重と特定領域Ａ４に作用する径方向荷重との差を小さくすることができ、その結果、ロータコア２と筒状部１１とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを低減することができている。なお、図１においては、分り易さのために、ロータコア２の内周面Ｆ２と特定領域Ａ４との間に隙間が形成されているように図示しているが、実際は、図４に示すように、ロータコア２の内周面Ｆ２と特定領域Ａ４とは接触しており、隙間は形成されない。

【0028】

２．その他の実施形態
次に、回転電機用ロータの製造方法のその他の実施形態について説明する。

【0029】

（１）上記の実施形態では、支持部１２と筒状部１１との接続領域Ａ１が、筒状部１１の軸方向Ｌの中央部に対して軸方向Ｌの一方側に偏った位置に設定されている構成を例として説明した。しかし、支持部１２と筒状部１１との接続構成は、これには限定されない。例えば、図５に示すように、支持部１２と筒状部１１との接続領域Ａ１が、筒状部１１における軸方向Ｌの中央部に設けられた構成としてもよい。図５に示す例では、特定領域Ａ４は、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側において、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの端部から筒状部１１の径方向Ｒの厚さＤ５に相当する長さまでの範囲が確保されている。

【0030】

（２）上記の実施形態では、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さＤ４が、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側に、筒状部１１の径方向Ｒの厚さＤ５に相当する長さを加えた長さに設定された構成を例として説明したが、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さＤ４の設定は、これには限定されない。例えば、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さＤ４を、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの両側に、筒状部１１の径方向Ｒの厚さより短い長さ、又は、筒状部１１の径方向Ｒの厚さより長い長さを加えた設定としてもよい。また、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの長さＤ４を、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの長さＤ３と同じ長さ、又は、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの長さＤ３より短い長さに設定してもよい。また、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの範囲を、重複領域Ａ３に対して軸方向Ｌの一方側にのみ延長した範囲に設定してもよい。また、特定領域Ａ４の軸方向Ｌの範囲を、重複領域Ａ３の軸方向Ｌの範囲の一部のみを含む範囲に設定してもよい。

【0031】

（３）上記の実施形態では、特定領域Ａ４における一般領域Ａ５と隣接する端部３１に、軸方向Ｌに沿う断面形状が直線状の傾斜面Ｆ３を形成した構成を例として説明した。しかし、この特定領域Ａ４の端部３１の形状はこれには限定されない。例えば、図６に示すように、特定領域Ａ４の端部３１に、一般領域Ａ５の側へ向かうに従って次第に径方向外側Ｒ２へ向かう傾斜が大きくなった後、当該傾斜が次第に小さくなるような湾曲した傾斜面Ｆ３（Ｓ字状の傾斜面）が形成されていてもよい。或いは図７に示すように、特定領域Ａ４の端部３１に、傾斜面Ｆ３が形成されず、段差部Ｆ４が形成されていてもよい。

【0032】

（４）上記の実施形態では、ロータコア２が、円環板状に形成されている複数枚の電磁鋼板６を軸方向Ｌに積層して構成されている例について説明した。しかし、ロータコア２の構成は、これには限定されない。例えば、磁性粉体を用いた焼結コアや圧粉コアによりロータコア２が構成されていてもよい。

【0033】

（５）上記の実施形態では、特定領域Ａ４の周方向の全領域に亘って、特定領域Ａ４の直径Ｄ１を一般領域Ａ５の直径Ｄ２より小さくした。しかし、特定領域Ａ４の直径Ｄ１はこれに限定されない。例えば、特定領域Ａ４に、直径Ｄ１が一般領域Ａ５の直径Ｄ２と同じ同径領域と、直径Ｄ１が一般領域Ａ５の直径より小さい小径領域とが含まれていてもよい。例えば、特定領域Ａ４に同径領域と小径領域とが含まれる場合において、同径領域と小径領域とが周方向に交互に配置されていてもよい。

【0034】

（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

【0035】

３．上記実施形態の概要
以下、上記において説明した回転電機用ロータの製造方法の概要について説明する。

【0036】

ロータコア（２）と、前記ロータコア（２）を支持するコア支持部材（３）と、を備え、前記コア支持部材（３）が、筒状に形成された筒状部（１１）と、非回転部材（１３）に対して回転可能に支持されて前記筒状部（１１）を径方向（Ｒ）の内側から支持する支持部（１２）と、を備えた回転電機用ロータ（１）の製造方法は、前記支持部（１２）が、前記筒状部（１１）における軸方向（Ｌ）の一部の領域である接続領域（Ａ１）に接続されていると共に、前記接続領域（Ａ１）から前記径方向（Ｒ）の内側に延在するように形成され、前記筒状部（１１）の外周面（Ｆ１）における、前記径方向（Ｒ）に沿う径方向視で前記ロータコア（２）と重複する部分を嵌合面部（Ａ２）とし、前記嵌合面部（Ａ２）における前記径方向視で前記接続領域（Ａ１）と重複する重複領域（Ａ３）を含む特定領域（Ａ４）の直径（Ｄ１）が、前記嵌合面部（Ａ２）における前記特定領域（Ａ４）以外の領域である一般領域（Ａ５）の直径（Ｄ２）より小さく形成された、前記コア支持部材（３）を用い、前記ロータコア（２）の内周面（Ｆ２）の直径（Ｄ３）が前記一般領域（Ａ５）の直径（Ｄ２）よりも大きくなるように前記ロータコア（２）を膨張させた状態で、前記コア支持部材（３）を前記ロータコア（２）に対して前記径方向（Ｒ）の内側に挿入し、その後、前記ロータコア（２）を前記筒状部（１１）に対して相対的に収縮させて、前記筒状部（１１）の前記外周面（Ｆ１）と前記ロータコア（２）の前記内周面（Ｆ２）とを嵌合させる。

【0037】

本構成によれば、筒状部（１１）におけるロータコア（２）と径方向視で重複する嵌合面部（Ａ２）のうち、径方向視で支持部（１２）との接続領域（Ａ１）と重複する重複領域（Ａ３）を含む特定領域（Ａ４）の直径（Ｄ１）が、一般領域（Ａ５）の直径（Ｄ２）よりも小さいため、筒状部（１１）の外周面（Ｆ１）とロータコア（２）の内周面（Ｆ２）とを嵌合させた状態で、特定領域（Ａ４）においてロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重を、一般領域（Ａ５）よりも直径を小さくした分だけ弱めることができる。そのため、筒状部（１１）の一般領域（Ａ５）に作用する径方向荷重と特定領域（Ａ４）に作用する径方向荷重との差を小さくすることができ、その結果、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを低減することができる。

【0038】

ここで、前記ロータコア（２）と前記コア支持部材（３）とが同じ温度の状態で、前記特定領域（Ａ４）の直径（Ｄ１）は、前記ロータコア（２）の内周面（Ｆ２）の直径（Ｄ３）以上であり、前記一般領域（Ａ５）の直径（Ｄ２）は、前記ロータコア（２）の内周面（Ｆ２）の直径（Ｄ３）より大きいと好適である。

【0039】

本構成によれば、筒状部（１１）の外周面（Ｆ１）とロータコア（２）の内周面（Ｆ２）とを嵌合させた状態で、筒状部（１１）の外周面（Ｆ１）における特定領域（Ａ４）と一般領域（Ａ５）とを含む嵌合面部（Ａ２）の全体を、ロータコア（２）の内周面（Ｆ２）と接触させることができる。従って、上記のようにロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを低減しつつ、コア支持部材（３）の筒状部（１１）とロータコア（２）との締結力を適切に確保することができる。

【0040】

また、前記特定領域（Ａ４）の前記軸方向（Ｌ）の長さ（Ｄ４）は、前記重複領域（Ａ３）の前記軸方向（Ｌ）の長さ（Ａ３）より長く設定されていると好適である。

【0041】

本構成によれば、軸方向（Ｌ）において重複領域（Ａ３）より広い範囲を特定領域（Ａ４）とすることになる。これにより、支持部（１２）の存在によってロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重が大きくなり易い領域を特定領域（Ａ４）に含め易くなる。従って、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りをより低減することができる。

【0042】

また、前記特定領域（Ａ４）は、前記重複領域（Ａ３）の全体を含むように設定されていると好適である。

【0043】

本構成によれば、径方向視で接続領域（Ａ１）と重複する重複領域（Ａ３）の全体を含むように特定領域（Ａ４）の範囲が設定されることになる。これにより、支持部（１２）の存在によってロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重が大きくなり易い重複領域（Ａ３）を特定領域（Ａ４）に含めることができる。従って、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを適切に低減することができる。

【0044】

また、前記特定領域（Ａ４）の前記軸方向（Ｌ）の長さ（Ｄ４）は、前記重複領域（Ａ３）に対して前記軸方向（Ｌ）の両側に、前記筒状部（１１）の前記径方向（Ｒ）の厚さ（Ｄ５）に相当する長さを加えた長さに設定されていると好適である。

【0045】

本構成によれば、径方向視で接続領域（Ａ１）と重複する重複領域（Ａ３）に加えて、その軸方向（Ｌ）の両側にあって支持部（１２）の存在による影響を受ける領域までを特定領域（Ａ４）とすることになる。これにより、支持部（１２）の存在によってロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重が大きくなり易い領域を適切に特定領域（Ａ４）に含めることができる。従って、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りをより適切に低減することができる。

【0046】

また、前記特定領域（Ａ４）の前記軸方向（Ｌ）の長さ（Ｄ４）は、前記重複領域（Ａ３）に対して前記軸方向（Ｌ）の一方側に、前記筒状部（１１）の前記径方向（Ｒ）の厚さ（Ｄ５）に相当する長さを加えた長さに設定されていると好適である。

【0047】

本構成によれば、径方向視で接続領域（Ａ１）と重複する重複領域（Ａ３）に加えて、その軸方向（Ｌ）の一方側にあって支持部（１２）の存在による影響を受ける領域までを特定領域（Ａ４）とすることになる。これにより、重複領域（Ａ３）に対して軸方向（Ｌ）の一方側において、支持部（１２）の存在によってロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重が大きくなり易い領域を特定領域（Ａ４）に含めることができる。また、特定領域（Ａ４）における、重複領域（Ａ３）に対して軸方向（Ｌ）の一方側とは反対側に存在する領域が、軸方向（Ｌ）の幅を厚さ（Ｄ５）に相当する長さより短くなるように、筒状部（１１）に対して支持部（１２）を接続する等、支持部（１２）の筒状部（１１）に対する接続位置の自由度を高めることができる。従って、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを適切に低減することができながら、支持部（１２）の筒状部（１１）に対する接続位置の自由度を高めることができる。

【0048】

また、前記特定領域（Ａ４）における前記一般領域（Ａ５）と隣接する端部（３１）に、前記一般領域（Ａ５）の側へ向かうに従って直径（Ｄ１）が次第に大きくなるように傾斜面（Ｆ３）が形成されていると好適である。

【0049】

本構成によれば、特定領域（Ａ４）と一般領域（Ａ５）との境界部分に、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重が大きい領域が生じる可能性を低減できる。従って、ロータコア（２）と筒状部（１１）とに相互作用する径方向荷重の軸方向位置による偏りを更に適切に低減することができる。

【0050】

また、前記ロータコア（２）の膨張を、前記ロータコア（２）を前記コア支持部材（３）よりも高温に加熱することで行うと好適である。

【0051】

本構成によれば、熱膨張を利用して、ロータコア（２）の内周面（Ｆ２）の直径（Ｄ３）が一般領域（Ａ５）の直径（Ｄ２）よりも大きくなるようにロータコア（２）を膨張させることができる。またその後、コア支持部材（３）をロータコア（２）に対して径方向（Ｒ）の内側に挿入し、前記ロータコア（２）を冷却させることで、ロータコア（２）を筒状部（１１）に対して相対的に収縮させて、筒状部（１１）の外周面（Ｆ１）とロータコア（２）の内周面（Ｆ２）とを嵌合させることができる。すなわち、本構成によれば、いわゆる焼嵌めによって、筒状部（１１）とロータコア（２）とを適切に嵌合させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本開示に係る技術は、ロータコアと、前記ロータコアを支持するコア支持部材と、を備えた回転電機用ロータの製造方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0053】

１：回転電機用ロータ
２：ロータコア
３：コア支持部材
１１：筒状部
１２：支持部
１３：ケース（非回転部材）
Ａ１：接続領域
Ａ２：嵌合面部
Ａ３：重複領域
Ａ４：特定領域
Ａ５：一般領域
Ｄ１：特定領域の直径
Ｄ２：一般領域の直径
Ｄ３：内周面の直径
Ｄ４：長さ
Ｄ５：厚さ
Ｆ１：外周面
Ｆ２：内周面
Ｆ３：傾斜面
Ｌ：軸方向
Ｒ：径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】