特許 7493719 管材の加工方法

(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】2024-05-24

(45)【発行日】2024-06-03

(54)【発明の名称】管材の加工方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 26/045 20110101AFI20240527BHJP

   H02K 15/14 20060101ALI20240527BHJP

   H02K 15/02 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

B21D26/045

H02K15/14 A

H02K15/02 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020162577

(22)【出願日】2020-09-28

(65)【公開番号】P2022055143

(43)【公開日】2022-04-07

【審査請求日】2023-07-21

(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】000126894

【氏名又は名称】株式会社アミノ

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(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】和田 教之

(72)【発明者】

【氏名】寺内 祐二

【審査官】石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５８８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０２５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４５８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２２５７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第７２１９１８９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ２６／０４５

Ｈ０２Ｋ １５／１４

Ｈ０２Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の管材において前記管材の軸方向に沿って延びる貫通孔の開口部を塞ぐパンチ部材を、前記管材に対して前記軸方向の少なくとも一方側に配置する配置工程と、
前記配置工程の後、前記管材に向かって前記軸方向に突出する前記パンチ部材の突出部を前記管材の前記軸方向の端面に押し込みながら、前記管材の前記貫通孔の内周面と前記端面とを接続するとともに前記軸方向に対して傾斜する第１傾斜面に沿うように延びる前記パンチ部材の第２傾斜面により、前記管材の前記第１傾斜面をシールすることによって、前記突出部と前記第２傾斜面との間に挟まれる前記管材の部分が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を前記第１傾斜面と前記第２傾斜面とのシール部に付与した状態で、前記管材の前記開口部をシールするシール工程と、
前記シール工程の後、前記管材の内部が密閉された状態で、前記管材の内部に流体を充填させるとともに前記流体による内圧によって前記管材を膨張させることにより、前記管材を変形させる変形工程と、を備える、管材の加工方法。

【請求項2】

前記シール工程において前記圧縮応力を前記シール部に付与することは、前記パンチ部材の前記第２傾斜面と前記管材の径方向に対向するとともに前記軸方向に対して傾斜する前記突出部の第３傾斜面と前記第２傾斜面との間に挟まれる前記管材の部分が圧縮されることに起因して生じる前記圧縮応力を、前記シール部に付与することである、請求項１に記載の管材の加工方法。

【請求項3】

前記シール工程において前記圧縮応力を前記シール部に付与することは、前記軸方向に沿った断面視において三角形形状を有する前記突出部の前記第３傾斜面と前記第２傾斜面との間に挟まれる前記管材の部分が圧縮されることに起因して生じる前記圧縮応力を、前記シール部に付与することである、請求項２に記載の管材の加工方法。

【請求項4】

前記シール工程は、前記シール部のみならず、前記突出部の前記第３傾斜面と前記管材とが接する部分、および、前記パンチ部材の前記突出部と前記パンチ部材の前記第２傾斜面との間に位置する前記パンチ部材の面と前記管材の前記端面とが接する部分をシールする工程である、請求項２または３に記載の管材の加工方法。

【請求項5】

前記シール工程において前記突出部を前記管材の前記端面に押し込むことは、前記管材の前記第１傾斜面の前記軸方向に沿った長さよりも前記軸方向に沿った長さが小さい前記突出部を、前記管材の前記端面に押し込むことである、請求項１～４のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【請求項6】

前記パンチ部材の前記第２傾斜面により前記管材の前記第１傾斜面をシールすることは、前記第１傾斜面のうち前記軸方向の一方側の一部を前記第２傾斜面によりシールすることである、請求項１～５のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【請求項7】

前記シール工程において前記突出部を前記管材の前記端面に押し込むことは、前記管材の径方向における前記端面の中心よりも前記開口部に寄った前記端面の部分に、前記突出部を押し込むことである、請求項１～６のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【請求項8】

前記配置工程は、前記パンチ部材を、前記管材に対して前記軸方向の両側に配置する工程であり、
前記シール工程は、前記管材の前記軸方向の両側において、前記パンチ部材の前記突出部と前記パンチ部材の前記第２傾斜面との間に挟まれる前記管材の部分が圧縮されることに起因して生じる前記圧縮応力を前記シール部に付与した状態で、前記管材の前記軸方向の両側に設けられる前記開口部をシールする工程である、請求項１～７のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【請求項9】

前記シール工程は、前記パンチ部材の前記第２傾斜面により、円筒形状を有する前記管材の前記第１傾斜面をシールすることによって、前記突出部と前記第２傾斜面との間に挟まれる前記管材の部分が圧縮されることに起因して生じる前記圧縮応力を前記シール部に付与した状態で、前記管材の前記開口部をシールする工程である、請求項１～８のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【請求項10】

前記変形工程は、挿入孔を有するロータコアの前記挿入孔に前記管材としてのシャフトを挿入した状態で、かつ、前記シャフトの内部が密閉された状態で、前記シャフトの内部に前記流体を充填させるとともに前記流体による内圧によって前記シャフトを膨張させることにより、前記挿入孔の内周面に前記シャフトを圧接させることによって、前記シャフトを前記ロータコアに固定する工程である、請求項１～９のいずれか１項に記載の管材の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管材の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、管材の内部の流体による内圧によって管材を膨張させる管材の加工方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１には、アルミニウム管をバルジ加工用金型内に配置した後、シール金具を用いてアルミニウム管とシール金具との間を密封した状態でアルミニウム管の内部に導入された流体の圧力によってアルミニウム管を膨張させる手法が開示されている。具体的には、まず、シール金具の挿入部がアルミニウム管内に挿入される。シール金具の挿入部の直径はアルミニウム管の内径よりも小さく形成されており、挿入部のアルミニウム管への挿入をスムーズに行うことが可能である。そして、シール金具の環状突部の先端がアルミニウム管の端面に接した後、シール金具をさらにアルミニウム管の端部に向かって押圧することにより、環状突部がアルミニウム管の端面に押し込まれる。その結果、アルミニウム管の端面と、環状突部が設けられるシール金具の段部とが密着される。すなわち、アルミニウム管は、シール金具の環状突部および段部においてシールされている。そして、シール金具によりアルミニウム管を軸方向に圧縮（押圧）することによって、アルミニウム管の端面とシール金具とのシール性が確保される。この状態で、アルミニウム管内に流体が導入される。そして、シール金具によりアルミニウム管が軸方向に圧縮（押圧）された状態で、流体の圧力によるバルジ加工（管材の膨張加工）が施される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平２－２２９６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載の管材の加工方法では、シール金具によりアルミニウム管を軸方向に圧縮（押圧）することによってアルミニウム管の端面とシール金具とのシール性が確保される。しかしながら、シール金具による圧縮力に起因してアルミニウム管が変形するのを防止するために、シール金具による軸方向の圧縮力は一定以下にする必要がある。この場合、アルミニウム管とシール金具とのシール性が確保できない場合がある。したがって、管材の内部の流体による内圧によって管材を膨張させる加工を行う場合に、管材の軸方向の変形を防止しながら管材のシール性を確保することが可能な管材の加工方法が望まれている。

【0006】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、管材の内部の流体による内圧によって管材を膨張させる加工を行う場合に、管材の軸方向の変形を防止しながら管材のシール性を確保することが可能な管材の加工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における管材の加工方法は、筒状の管材において管材の軸方向に沿って延びる貫通孔の開口部を塞ぐパンチ部材を、管材に対して軸方向の少なくとも一方側に配置する配置工程と、配置工程の後、管材に向かって軸方向に突出するパンチ部材の突出部を管材の軸方向の端面に押し込みながら、管材の貫通孔の内周面と端面とを接続するとともに軸方向に対して傾斜する第１傾斜面に沿うように延びるパンチ部材の第２傾斜面により、管材の第１傾斜面をシールすることによって、突出部と第２傾斜面との間に挟まれる管材の部分が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を第１傾斜面と第２傾斜面とのシール部に付与した状態で、管材の開口部をシールするシール工程と、シール工程の後、管材の内部が密閉された状態で、管材の内部に流体を充填させるとともに流体による内圧によって管材を膨張させることにより、管材を変形させる変形工程と、を備える。

【0008】

この発明の一の局面における管材の加工方法では、上記のように、突出部と第２傾斜面との間に挟まれる管材の部分が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を第１傾斜面と第２傾斜面とのシール部に付与した状態で、管材の開口部をシールするシール工程が行われる。これにより、シール部に圧縮応力が付与されることにより、シール部に圧縮応力が付与されていない場合に比べて、シール部において、管材がパンチ部材に対してより密着される。その結果、パンチ部材の軸方向における圧縮力（押圧力）を過度に大きくしなくても、シール部におけるシール性を確保することができる。これにより、管材の内部の流体による内圧によって管材を膨張させる加工を行う場合に、管材の軸方向の変形を防止しながら管材のシール性を確保することができる。特に、モータのロータの製造時において、管材としてシャフトをロータコアに挿入して膨張させて固定する場合に、シャフトの軸方向の変形を防止しながらシャフトのシール性を確保することができる。その結果、シャフトのシール性が確保されることによって、シャフトの内部の流体の圧力が維持されるので、シャフトがロータコアに強固に固定される。その結果、モータが回転する時に、シャフトとロータコアとの相対的なずれ等に起因してロータの回転バランスが悪化するのを防止することができる。さらに、シャフトの軸方向の変形が防止されることによって、ロータの回転バランスが悪化するのが防止される。すなわち、圧縮応力をシール部に付与した状態で管材の開口部をシールすることは、ロータの回転バランスが悪化するのを防止する点で、効果が高い。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、上記のように、管材の内部の流体による内圧によって管材を膨張させる加工を行う場合に、管材の軸方向の変形を防止しながら管材のシール性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態によるロータの軸方向に沿った断面図である。

【図2】一実施形態によるロータの構成を示す平面図である。

【図3】一実施形態によるシャフトの貫通孔のＺ１側の開口部近傍の構成を示す断面図である。

【図4】一実施形態によるロータの製造装置の構成を示す断面図である。

【図5】一実施形態によるパンチ部材を下方側から見た図である。

【図6】一実施形態によるパンチ部材の構成を示す断面図である。

【図7】一実施形態によるパンチ部材の突出部をシャフトの端面に押し込む工程を説明するための断面図である。

【図8】一実施形態によるリフターの突出部をシャフトの端面に押し込む工程を説明するための断面図である。

【図9】一実施形態によるロータの製造工程（シャフトの加工方法）を示すフロー図である。

【図10】一実施形態によるパンチ部材の傾斜面と突出部とによる圧縮応力を説明するための図である。

【図11】一実施形態の比較例による突出部が設けられないシール部材によりシールした場合の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

【0012】

［本実施形態のロータの構造］
図１～図３を参照して、本実施形態によるロータ１００の構造について説明する。ロータ１００は、図示しないステータと組み合わせられることにより、回転電機を構成する。

【0013】

本願明細書では、「軸方向」とは、ロータ１００の回転軸線（符号Ｃ１）（Ｚ１方向、Ｚ２方向）に沿った方向（図１参照）を意味する。また、「径方向内側」とは、ロータ１００の回転軸線Ｃ１に向かう方向（Ｒ１方向）を意味する。また、「径方向外側」とは、ロータ１００の外側に向かう方向（Ｒ２方向）を意味する。また、「周方向」とは、図２に示すように、ロータ１００の周方向（Ａ１方向、Ａ２方向）を意味する。

【0014】

図１に示すように、ロータ１００は、ロータコア１０と、シャフト２０と、軸受部材３１および３２とを備える。ロータコア１０は、孔部１１ａを有する複数の電磁鋼板１１が軸方向に沿って積層されることにより形成されている。たとえば、電磁鋼板１１は、珪素鋼板により構成されている。また、ロータコア１０は、中心軸が回転軸線Ｃ１と一致する円筒形状を有する。また、ロータコア１０の内周面１２は、たとえば、軸方向に沿って略面一状に形成されている。また、ロータコア１０の外周面１３は、軸方向に沿って略面一状に形成されている。なお、複数の孔部１１ａが軸方向に積層されることによってロータコア１０の挿入孔１０ａが形成されている。また、シャフト２０は、特許請求の範囲の「管材」の一例である。なお、図１では、簡略化のため、後述する逃がし痕部５１ｂおよび逃がし痕部６１ｂの図示が省略されている。

【0015】

図２に示すように、シャフト２０は、中心軸が回転軸線Ｃ１と一致する円筒形状を有する。たとえば、シャフト２０は、炭素鋼により構成されている。また、図１に示すように、シャフト２０は、ロータコア１０の内周面１２に固定されている。具体的には、シャフト２０は、ロータコア１０（挿入孔１０ａ）の内周面１２にハイドロフォーミングにより圧接されることによって、ロータコア１０に固定されている。また、シャフト２０は、軸方向に沿って延びる貫通孔２１を含む。貫通孔２１の内周面２１ａは、後述する、第１部分４０の内周面４２と、第２部分５０の内周面５０ａと、第３部分６０の内周面６０ａとを含む。

【0016】

また、シャフト２０は、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分６０と、第１接続部分７０と、第２接続部分８０とを含む。また、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分６０とは、それぞれ、回転軸線Ｃ１に沿って延びる円筒形状を有する。また、第３部分６０は、ロータコア１０のＺ２方向側の端面１４よりもＺ２方向側に配置されている。また、第２部分５０は、ロータコア１０のＺ１方向側の端面１５よりもＺ１方向側に配置されている。

【0017】

第１部分４０は、シャフト２０のうちの軸方向の中央部において、ロータコア１０の内周面１２に配置される部分である。詳細には、第１部分４０の外周面４１と、ロータコア１０の内周面１２とが当接している。本実施形態では、第１部分４０は、ロータコア１０（挿入孔１０ａ）の内周面１２に、ハイドロフォーミングを用いて、圧接されている。

【0018】

また、第１部分４０の内径は、Ｄ１であり、第１部分４０の外径は、Ｄ１１である。また、第１部分４０の内周面４２は、第２部分５０の内周面５０ａよりも径方向外側に設けられているとともに、第３部分６０の内周面６０ａよりも径方向外側に設けられている。これにより、シャフト２０の内部には、径方向外側に窪む凹部４３が形成されている。

【0019】

第２部分５０は、シャフト２０のうちの第１部分４０よりもＺ１方向側の部分である。そして、第２部分５０は、軸受部材３１が配置される部分である。軸受部材３１は、第２部分５０の外周面５０ｂに接するように設けられる。

【0020】

そして、第２部分５０の内径は、Ｄ２であり、第２部分５０の外径は、Ｄ１２である。内径Ｄ２は、第１部分４０の内径Ｄ１よりも小さい。外径Ｄ１２は、第１部分４０の外径Ｄ１１よりも小さい。また、第２部分５０の厚みは、ｔ１である。

【0021】

シャフト２０（第２部分５０）は、軸方向の端面５１を含む。端面５１は、軸方向に略直交するように設けられている。端面５１は、Ｚ１方向側の端面である。

【0022】

シャフト２０の端面５１には、軸方向（Ｚ２方向側）に窪む凹部５２が設けられている。凹部５２は、端面５１のうちの径方向における中心Ｃ２（図３参照）よりも径方向内側（Ｒ１方向側）に設けられている。また、凹部５２の径方向内側の内側面５２ａ（図３参照）は、端面５１に対して傾斜する傾斜面として形成されている。内側面５２ａの軸方向に対する傾斜角度は、θ１（図３参照）である。なお、凹部５２は、Ｚ１方向側から見て、円環状（図２参照）に形成されている。

【0023】

また、図３に示すように、シャフト２０の端面５１の径方向内側の端部５１ａには、逃がし痕部５１ｂが設けられている。逃がし痕部５１ｂは、後述する突出部２１２が端面５１に押し込まれる工程（Ｓ５）において、シャフト２０の傾斜面５３側にシャフト２０の材料（肉）が移動する（逃げる）ことにより、傾斜面５３から径方向内側に盛り上がった（突出した）形状を有する部分である。なお、傾斜面５３は、特許請求の範囲の「第１傾斜面」の一例である。

【0024】

なお、傾斜面５３は、端面５１（の端部５１ａ）と貫通孔２１の内周面２１ａとを接続する面である。また、傾斜面５３は、軸方向に対して傾斜する面である。傾斜面５３は、面取り加工されることにより形成されている。なお、傾斜面５３は、Ｚ１方向側から見て、円環状に形成されている。

【0025】

図１に示すように、第３部分６０は、シャフト２０のうちの第１部分４０よりもＺ２方向側に位置する部分である。また、第３部分６０は、軸受部材３２が配置される部分である。軸受部材３２は、第３部分６０の外周面６０ｂに接するように設けられる。

【0026】

第３部分６０の内径は、Ｄ３であり、第３部分６０の外径は、Ｄ１３である。内径Ｄ３は、第１部分４０の内径Ｄ１よりも小さい。外径Ｄ１３は、第１部分４０の外径Ｄ１１よりも小さい。また、第３部分６０の厚みは、ｔ２である。厚みｔ２は、第２部分５０の厚みｔ１よりも大きい。

【0027】

また、シャフト２０（第３部分６０）は、軸方向の端面６１を含む。端面６１は、軸方向に略直交するように設けられている。シャフト２０（第３部分６０）の端面６１は、Ｚ２方向側の端面である。なお、端面６１側の構成は、端面５１側の構成と同様である。具体的には、端面６１には、凹部６２が設けられている。また、シャフト２０は、端面６１とシャフト２０の貫通孔２１の内周面２１ａとを接続する傾斜面６３を含む。また、傾斜面６３には、逃がし痕部６１ｂ（図８参照）が設けられている。凹部６２、傾斜面６３、および、逃がし痕部６１ｂは、それぞれ、凹部５２、傾斜面５３、および、逃がし痕部５１ｂと同様の構成を有している。

【0028】

第１接続部分７０は、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるとともに、第１部分４０と第２部分５０とを接続するように形成されている。

【0029】

図１に示すように、第２接続部分８０は、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるとともに、第１部分４０と第３部分６０とを接続するように形成されている。

【0030】

［本実施形態のロータの製造装置］
次に、図３～図８を参照して、本実施形態によるロータ１００の製造装置２００について説明する。本実施形態では、製造装置２００は、ハイドロフォーミング成形機として構成されている。すなわち、製造装置２００は、シャフト２０の内部が密閉された状態で、シャフト２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧Ｐによってシャフト２０を膨張させることにより、ロータコア１０の挿入孔１０ａの内周面１２に、シャフト２０（第１部分４０）を圧接させるハイドロフォーミングを行う装置である。

【0031】

図４に示すように、製造装置２００は、シャフト２０の貫通孔２１のＺ１方向側の開口部２１ｂ（図３参照）を塞ぐパンチ部材２１０を備える。パンチ部材２１０は、ハイドロフォーミングを行う際に、軸方向（Ｚ２方向側）に沿って移動することにより、シャフト２０の端面５１をＺ２方向に押圧する機能を有する。パンチ部材２１０は、シャフト２０に向かって軸方向に突出する突出部２１２を含む。突出部２１２は、パンチ部材２１０のＺ２方向側の下面２１１からＺ２方向側に突出している。図５に示すように、突出部２１２は、下方側から見て、円環状に形成されている。なお、下面２１１は、特許請求の範囲の「パンチ部材の面」の一例である。

【0032】

図６に示すように、突出部２１２は、軸方向に沿った断面視において、三角形形状を有する。すなわち、突出部２１２は、軸方向に沿った断面視において、Ｚ２方向に向かって先細る形状を有する。また、突出部２１２は、径方向内側の傾斜面２１２ａを有する。傾斜面２１２ａは、軸方向に沿った断面において、径方向内側を向くとともに、軸方向に対して傾斜する。なお、傾斜面２１２ａは、パンチ部材２１０の後述する傾斜面２１３と径方向に対向するように設けられている。また、傾斜面２１２ａは、特許請求の範囲の「第３傾斜面」の一例である。

【0033】

また、突出部２１２の傾斜面２１２ａの軸方向に対する傾斜角度θ２は、凹部５２の傾斜角度θ１（図３参照）と略同一である。なお、図６では、突出部２１２のＺ２方向側の先端部２１２ｂが尖った形状を有するように図示されているが、Ｒ加工された弧状に形成されていてもよい。

【0034】

図７に示すように、製造装置２００は、パンチ部材２１０の突出部２１２をシャフト２０（第２部分５０）の端面５１に押し込むことにより、端面５１に凹部５２を形成するように構成されている。そして、突出部２１２は、凹部５２とともに、ハイドロフォーミングを行う際のシール部材として機能する。

【0035】

図６に示すように、パンチ部材２１０には、突出部２１２よりも径方向内側の位置に傾斜面２１３が設けられている。傾斜面２１３は、軸方向に対して傾斜するように設けられている。また、傾斜面２１３は、ハイドロフォーミング前のシャフト２０の傾斜面５３に沿うように（たとえば平行に）延びる。傾斜面２１３は、パンチ部材２１０の下面２１１に対して傾斜角度θ３だけ傾斜している。なお、突出部２１２の傾斜面２１２ａの軸方向に対する傾斜角度θ２は、傾斜面２１３の軸方向に対する傾斜角度θ３よりも小さい。傾斜面２１２ａの傾斜角度θ２が比較的小さいことにより、突出部２１２が端面５１に押し込まれる際に傾斜面５３側に逃がされるシャフト２０の材料（肉）の量を比較的少なくすることが可能である。その結果、シャフト２０の変形を抑制することが可能である。なお、傾斜面２１３は、特許請求の範囲の「第２傾斜面」の一例である。

【0036】

また、パンチ部材２１０の傾斜面２１３の軸方向に沿った長さＬ２１３の大きさは、突出部２１２の軸方向に沿った長さＬ２１２よりも大きい。また、突出部２１２の長さＬ２１２は、シャフト２０の傾斜面５３の軸方向に沿った長さＬ５３よりも小さい。

【0037】

また、図４に示すように、製造装置２００は、リフター２３０を備える。リフター２３０は、上面２３１（突出部２３２の上部）にシャフト２０を配置した状態で、軸方向（Ｚ１方向側）に移動可能に構成されている。そして、図８に示すように、リフター２３０は、シャフト２０に向かって軸方向に突出する突出部２３２を含む。突出部２３２は、リフター２３０の上面２３１からＺ１方向側に突出している。突出部２３２は、Ｚ１方向に先細る形状を有する。そして、製造装置２００は、突出部２３２をシャフト２０（第３部分６０）の端面６１に押し込むことにより、端面６１に凹部６２を形成するように構成されている。そして、ハイドロフォーミングを行う際に、突出部２３２および凹部６２は、シール部材として機能する。なお、リフター２３０および上面２３１は、それぞれ、特許請求の範囲の「パンチ部材」および「パンチ部材の面」の一例である。

【0038】

また、端面５１側と同様に、突出部２３２の軸方向に沿った長さＬ２３２は、シャフト２０の傾斜面６３の軸方向に沿った長さＬ６３よりも小さい。

【0039】

［本実施形態のロータの製造方法］
次に、図１、図３、図４、および図６～図１０を参照して、本実施形態によるシャフト２０の加工方法およびロータ１００の製造方法を説明する。図９には、ロータ１００の製造工程のフローチャートが示されている。なお、端面６１側のシールについては端面５１側と同様であるので、これ以降の説明において、端面５１側のシールの説明のみを行っている箇所は、端面６１側も同様であるとして説明を省略している。

【0040】

まず、図９に示すように、ステップＳ１において、ロータコア１０が形成（準備）される。具体的には、順送プレス加工装置（図示せず）内において、帯状の電磁鋼板から、孔部１１ａ（図１参照）を有する複数の円環状の電磁鋼板１１が打ち抜かれ、図１に示すように、複数の電磁鋼板１１が軸方向に沿って積層される。これにより、環状（円筒形状）を有するロータコア１０が形成される。また、本実施形態では、互いに同一の複数の電磁鋼板１１が積層されており、ロータコア１０（挿入孔１０ａ）の内周面１２が、軸方向に沿って面一になる形状を有するように、ロータコア１０が形成される。

【0041】

ステップＳ２において、シャフト２０が形成される。具体的には、第１部分４０と、第２部分５０と、第３部分６０と、を含むシャフト２０が形成される。そして、回転軸線Ｃ１に対して交差するように延びるように形成され、第１部分４０と第２部分５０とを接続する第１接続部分７０と、第１部分４０と第３部分６０とを接続する第２接続部分８０とを含む、シャフト２０が形成される。また、第２部分５０は、径方向の厚みがｔ１となるように形成される。また、第３部分６０は、径方向の厚みがｔ１よりも大きいｔ２となるように形成される。

【0042】

また、シャフト２０において、傾斜面５３（図６参照）および傾斜面６３（図８参照）が面取り加工により形成される。

【0043】

次に、ステップＳ３において、シャフト２０がロータコア１０の挿入孔１０ａに挿入される。具体的には、ロータコア１０の挿入孔１０ａの上方（Ｚ１方向側）に、シャフト２０が配置され、ロータコア１０に対して、シャフト２０が下方（Ｚ２方向側）に移動されることにより、シャフト２０がロータコア１０の挿入孔１０ａに挿入される。その結果、シャフト２０の第１部分４０の外周面４１と、ロータコア１０の内周面１２とが径方向に対向した状態となる。

【0044】

次に、ステップＳ４において、パンチ部材２１０およびリフター２３０を配置する工程が行われる。まず、シャフト２０が、製造装置２００のリフター２３０の上面２３１に配置される。詳細には、シャフト２０の端面６１と、上面２３１の突出部２３２とが接触する。これにより、リフター２３０が、シャフト２０に対してＺ２方向側に配置される。

【0045】

次に、パンチ部材２１０がシャフト２０に対してＺ１方向側に配置される。詳細には、図６に示すように、ロータコア１０およびシャフト２０よりも上方に、柱状のパンチ部材２１０が配置される。そして、パンチ部材２１０が、ロータコア１０およびシャフト２０に対して下方に移動され、パンチ部材２１０がロータコア１０およびシャフト２０の近傍に配置される。

【0046】

ステップＳ５において、シャフト２０をシールする工程が行われる。この工程では、パンチ部材２１０の突出部２１２が、シャフト２０（第２部分５０）の端面５１に押し込まれ、端面５１に凹部５２が形成される。また、リフター２３０の突出部２３２が、シャフト２０（第３部分６０）の端面６１に押し込まれ、端面６１に凹部６２が形成される。

【0047】

詳細には、まず、パンチ部材２１０が、ロータコア１０およびシャフト２０に対して下方に移動される。本実施形態では、突出部２１２がシャフト２０の端面５１に押し込まれながら（押し込まれることにより）、パンチ部材２１０の傾斜面２１３により、シャフト２０の傾斜面５３がシールされる。そして、突出部２１２と傾斜面２１３との間に挟まれるシャフト２０の部分２０ａが圧縮されることに起因して生じる圧縮応力が傾斜面５３と傾斜面２１３とのシール部２０ｂに付与された状態で、シャフト２０（貫通孔２１）の開口部２１ｂがシールされる。具体的には、軸方向に沿った断面視において三角形形状を有する突出部２１２の傾斜面２１２ａと傾斜面２１３との間に挟まれるシャフト２０の部分２０ａが圧縮されることに起因して生じる圧縮応力が、シール部２０ｂに付与される。

【0048】

詳細には、図１０に示すように、部分２０ａは、パンチ部材２１０からＺ２方向側に圧縮力（押圧力）を受ける。ここで、突出部２１２の傾斜面２１２ａによる圧縮力（押圧力）は、径方向内側に向かう力成分Ｆ１を含む。また、パンチ部材２１０の傾斜面２１３による圧縮力（押圧力）は、径方向外側に向かう力成分Ｆ２を含む。すなわち、部分２０ａには、力成分Ｆ１と力成分Ｆ２とにより径方向に圧縮される力が作用する。その結果、シール部２０ｂには、圧縮応力が付与される。

【0049】

これにより、シール部２０ｂに圧縮応力が付与されることにより、シール部２０ｂに圧縮応力が付与されていない場合に比べて、シール部２０ｂにおいて、シャフト２０がパンチ部材２１０に対してより密着される。その結果、パンチ部材２１０の軸方向における圧縮力（押圧力）を過度に大きくしなくても、シール部２０ｂにおけるシール性を確保することができる。その結果、シャフト２０の内部の流体Ｌによる内圧によってシャフト２０を膨張させる加工（ハイドロフォーミング）を行う場合に、シャフト２０の軸方向の変形を防止しながらシャフト２０のシール性を確保することが可能である。

【0050】

また、シャフト２０のシール性が確保されることによって、シャフト２０の内部の流体Ｌの圧力が維持されるので、シャフト２０がロータコア１０に強固に固定される。その結果、モータが回転する時に、シャフト２０とロータコア１０との相対的なずれ等に起因してロータ１００の回転バランスが悪化するのを防止することができる。さらに、シャフト２０の軸方向の変形が防止されることによって、ロータ１００の回転バランスが悪化するのが防止される。すなわち、圧縮応力をシール部２０ｂに付与した状態でシャフト２０の開口部２１ｂをシールすることは、ロータ１００の回転バランスが悪化するのを防止する点で、効果が高い。

【0051】

また、突出部２１２の傾斜面２１２ａは軸方向に対して傾斜しているので、パンチ部材２１０による軸方向の圧縮力に基づいて、傾斜面２１２ａに直交する方向に力成分（Ｆ１）が生じる。その結果、パンチ部材２１０に傾斜面が設けられていない場合に比べて、上記圧縮応力を増加させることが可能である。

【0052】

また、本実施形態では、シャフト２０の端面６１側においても、端面５１側と同様にシールが施される。具体的には、図８に示すように、突出部２３２がシャフト２０の端面６１に押し込まれながら（押し込まれることにより）、リフター２３０の傾斜面２３３により、シャフト２０の傾斜面６３がシールされる。そして、突出部２３２の傾斜面２３２ａと傾斜面２３３との間に挟まれるシャフト２０の部分２０ｃが圧縮されることに起因して生じる圧縮応力が、傾斜面６３と傾斜面２３３とのシール部２０ｄに付与された状態で、シャフト２０（貫通孔２１）の開口部２１ｃがシールされる。また、傾斜面６３および傾斜面２３３は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１傾斜面」および「第２傾斜面」の一例である。また、傾斜面２３２ａは、特許請求の範囲の「第３傾斜面」の一例である。

【0053】

これにより、シャフト２０の軸方向の両側の開口部２１ｂおよび開口部２１ｃのシール性を向上させることが可能である。

【0054】

また、本実施形態では、シール工程（Ｓ５）では、シール部２０ｂのみならず、突出部２１２の傾斜面２１２ａとシャフト２０（凹部５２）とが接する部分２０ｅ（図７参照）、および、パンチ部材２１０の突出部２１２とパンチ部材２１０の傾斜面２１３との間に位置するパンチ部材２１０の下面２１１とシャフト２０の端面５１とが接する部分２０ｆ（図７参照）がシールされる。具体的には、部分２０ａとパンチ部材２１０とは、間に隙間が設けられることなく密着している。

【0055】

これにより、シール部２０ｂのみにおいてシールされる場合に比べて、シャフト２０のシール性をより向上させることが可能である。

【0056】

また、本実施形態では、シール工程（Ｓ５）において突出部２１２をシャフト２０の端面５１に押し込むことは、シャフト２０の傾斜面５３の軸方向に沿った長さＬ５３（図６参照）よりも軸方向に沿った長さＬ２１２が小さい突出部２１２を、シャフト２０の端面５１に押し込むことである。具体的には、突出部２１２の軸方向に沿った長さＬ２１２は、０．２５ｍｍ～１ｍｍ程度である。

【0057】

これにより、突出部２１２により押し出されるシャフト２０の材料（肉）の量を低減することができるので、シャフト２０の変形量を極力小さくすることが可能である。

【0058】

また、本実施形態では、パンチ部材２１０の傾斜面２１３によりシャフト２０の傾斜面５３をシールすることは、傾斜面５３のうち軸方向の一方側（Ｚ１方向側、端面５１側）の一部を傾斜面２１３によりシールすることである。具体的には、パンチ部材２１０の傾斜面２１３は、突出部２１２を端面５１に押し込むことにより傾斜面５３に形成された逃がし痕部５１ｂに接触している。そして、傾斜面２１３は、逃がし痕部５１ｂのＺ１方向側の一部とのみ接触している。すなわち、傾斜面２１３と逃がし痕部５１ｂのＺ２方向側の一部との間には隙間Ｃ４（図１０参照）が形成されている。

【0059】

これにより、傾斜面２１３によりシールされる面の面積を小さくすることができる。その結果、傾斜面５３にかかる軸方向の力を低減することができる。これにより、シャフト２０がパンチ部材２１０により軸方向に押圧されることに起因して変形するのを防止することができる。これにより、パンチ部材２１０とシャフト２０との間に隙間が形成されてシール性が弱まるのをより確実に防止することが可能である。

【0060】

また、本実施形態では、シール工程（Ｓ５）において突出部２１２をシャフト２０の端面５１に押し込むことは、シャフト２０の径方向（Ｒ方向）における端面５１の中心Ｃ２（図３参照）よりも開口部２１ｂ（図３参照）に寄った端面５１の部分に、突出部２１２を押し込むことである。すなわち、突出部２１２は、端面５１の中心Ｃ２よりもＲ１方向側の端面５１の部分に押し込まれる。具体的には、突出部２１２は、開口部２１ｂの近傍の端面５１の部分に押し込まれる。

【0061】

これにより、突出部２１２がシール部２０ｂ（傾斜面２１３）のより近傍に配置されるので、シャフト２０においてパンチ部材２１０により圧縮される（圧縮応力がかかる）部分２０ａを比較的小さくすることが可能である。

【0062】

また、本実施形態では、シール工程は、パンチ部材２１０の傾斜面２１３により、円筒形状を有するシャフト２０の傾斜面５３をシールすることによって、突出部２１２と傾斜面２１３との間に挟まれるシャフト２０の部分２０ａが圧縮されることに起因して生じる圧縮応力をシール部２０ｂに付与した状態で、シャフト２０の開口部２１ｂをシールする工程である。

【0063】

これにより、ハイドロフォーミングにより円筒形状のシャフト２０を加工する場合に、シール部２０ｂに付与された圧縮応力により、シャフト２０のシール性を容易に向上させることが可能である。

【0064】

具体的には、シャフト２０の貫通孔２１の開口部２１ｂは、軸方向から見て、円形形状を有している。すなわち、シャフト２０の傾斜面５３は、円環形状を有している。また、パンチ部材２１０の突出部２１２および傾斜面２１３は、傾斜面５３の同心円状の円環形状（図５参照）を有している。

【0065】

次に、ステップＳ６において、ハイドロフォーミングが行われる。この工程は、シャフト２０の内部が密閉された状態で、シャフト２０の内部に流体Ｌ（図４参照）を充填させるとともに流体Ｌによる内圧によってシャフト２０を膨張させることにより、シャフト２０を変形させる変形工程である。具体的には、この変形工程は、ロータコア１０の挿入孔１０ａにシャフト２０を挿入した状態で、かつ、シャフト２０の内部が密閉された状態で、シャフト２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧によってシャフト２０を膨張させることにより、挿入孔１０ａ（ロータコア１０）の内周面１２にシャフト２０を圧接させることによって、シャフト２０をロータコア１０に固定する工程である。

【0066】

具体的には、図４に示すように、シャフト２０の内部に流体Ｌを充填させるとともに流体Ｌによる内圧Ｐによってシャフト２０を膨張させることにより、挿入孔１０ａ（ロータコア１０）の内周面１２に第１部分４０を圧接させるハイドロフォーミングによって、シャフト２０がロータコア１０に固定される。

【0067】

また、突出部２１２および突出部２３２の各々は、楔としての機能も有するので、シール性がより強固に維持された状態で、ハイドロフォーミングが行われる。すなわち、突出部２１２および突出部２３２の各々は、シャフト２０が径方向内側から外側に広がるのを抑制するので、高圧のハイドロフォーミングの場合でもシール部（２０ｂ、２０ｄ）のシール性が弱くなるのを抑制することが可能である。

【0068】

これにより、ハイドロフォーミングによりシャフト２０をロータコア１０に固定する際のシャフト２０のシール性を容易に確保することができるので、シャフト２０をより強固にロータコア１０に固定することが可能である。

【0069】

そして、流体Ｌの内圧が上昇されながら、パンチ部材２１０がＺ２方向に移動される。これにより、シャフト２０の内圧がＰとなる。内圧Ｐは、たとえば、高圧（数百ＭＰａ）であり、シャフト２０の第１部分４０を塑性変形可能な圧力であるとともに、ロータコア１０を弾性変形させる圧力である。言い換えると、内圧Ｐは、シャフト２０をロータコア１０に固定させることが可能な圧力である。これにより、第１部分４０の外径がＤ１１に拡大される。そして、シャフト２０が径方向に膨張されることにより、挿入孔１０ａ（ロータコア１０）の内周面１２に、シャフト２０（第１部分４０）が圧接され、シャフト２０がロータコア１０に固定される。

【0070】

また、第１部分４０がロータコア１０を径方向外側に押圧することにより、ロータコア１０も、径方向外側に向かって広がるように弾性変形するとともに、第１部分４０が径方向外側に向かって広がるように塑性変形する。その後、シャフト２０の内部の流体Ｌが除去され、ロータコア１０が径方向内側に縮み、ロータコア１０が弾性変形する前の形状に戻ろうとする。そして、塑性変形した第１部分４０が、径方向内側に縮んだロータコア１０により圧接された状態（締り嵌めされた状態）になる。これにより、図１に示すように、シャフト２０がロータコア１０に固定された状態になる。

【0071】

また、ハイドロフォーミングの後では、シャフト２０に凹部４３が形成されている。その後、ロータコア１０およびシャフト２０は、製造装置２００から取り外される。

【0072】

そして、ステップＳ７において、図１に示すように、軸受部材３１および３２がシャフト２０に配置される。具体的には、軸受部材３１が第２部分５０を取り囲むように配置され、軸受部材３２が第３部分６０を取り囲むように配置される。これにより、ロータ１００が製造される。その後、ロータ１００の径方向外側にステータが配置されることにより、回転電機が製造される。なお、上記のステップＳ２～Ｓ６までが、シャフト２０の加工方法の説明であり、ステップＳ１～Ｓ７までがロータ１００の製造方法の説明である。

【0073】

（比較例）
ここで、比較例として、突出部が設けられていないシール部材３１０を用いてシャフト２０をシールした場合の断面図を図１１に示す。図１１に示すように、シャフト２０の傾斜面５３とシール部材３１０の傾斜面３１３とが接触することによりシールされる。この場合、傾斜面５３の近傍で、シャフト２０の端面５１とシール部材３１０の下面３１１との間に隙間Ｃ３が生じる。この隙間Ｃ３は、シャフト２０の端面５１の傾斜面５３側の近傍が、シール部材３１０からの押圧力によって、Ｚ２方向側に変形させられることによって形成されている。隙間Ｃ３が形成されることによって、隙間が形成されず密着している場合に比べてシール性が弱いため、ハイドロフォーミング時においてシャフト２０の内部の圧力を確保しにくい。すなわち、本実施形態のようにパンチ部材２１０に突出部２１２を設けることによって、パンチ部材２１０とシャフト２０とのシール性をより確実に確保することが可能である。

【0074】

［上記実施形態の効果］
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0075】

上記実施形態では、管材（２０）の加工方法は、パンチ部材（２１０、２３０）の突出部（２１２、２３２）を管材（２０）の軸方向の端面（５１、６１）に押し込みながら、管材（２０）の貫通孔（２１）の内周面（２１ａ）と端面（５１、６１）とを接続するとともに軸方向に対して傾斜する第１傾斜面（５３、６３）に沿うように延びるパンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）により、管材（２０）の第１傾斜面（５３、６３）をシールすることによって、突出部（２１２、２３２）と第２傾斜面（２１３、２３３）との間に挟まれる管材（２０）の部分（２０ａ、２０ｃ）が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を第１傾斜面（５３、６３）と第２傾斜面（２１３、２３３）とのシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与した状態で、管材（２０）の開口部（２１ｂ、２１ｃ）をシールするシール工程を備える。また、管材（２０）の加工方法は、シール工程の後、管材（２０）の内部が密閉された状態で、管材（２０）の内部に流体（Ｌ）を充填させるとともに流体（Ｌ）による内圧によって管材（２０）を膨張させることにより、管材（２０）を変形させる変形工程を備える。

【0076】

これにより、シール部（２０ｂ、２０ｄ）に圧縮応力が付与されることにより、シール部（２０ｂ、２０ｄ）に圧縮応力が付与されていない場合に比べて、シール部（２０ｂ、２０ｄ）において、管材（２０）がパンチ部材（２１０、２３０）に対してより密着される。その結果、パンチ部材（２１０、２３０）の軸方向における圧縮力（押圧力）を過度に大きくしなくても、シール部（２０ｂ、２０ｄ）におけるシール性を確保することができる。これにより、管材（２０）の内部の流体（Ｌ）による内圧によって管材（２０）を膨張させる加工を行う場合に、管材（２０）の軸方向の変形を防止しながら管材（２０）のシール性を確保することができる。特に、モータのロータ（１００）の製造時において、管材（２０）としてシャフト（２０）をロータコア（１０）に挿入して膨張させて固定する場合に、シャフト（２０）の軸方向の変形を防止しながらシャフト（２０）のシール性を確保することができる。その結果、シャフト（２０）のシール性が確保されることによって、シャフト（２０）の内部の流体（Ｌ）の圧力が維持されるので、シャフト（２０）がロータコア（１０）に強固に固定される。その結果、モータが回転する時に、シャフト（２０）とロータコア（１０）との相対的なずれ等に起因してロータ（１００）の回転バランスが悪化するのを防止することができる。さらに、シャフト（２０）の軸方向の変形が防止されることによって、ロータ（１００）の回転バランスが悪化するのが防止される。すなわち、圧縮応力をシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与した状態で管材（２０）の開口部（２１ｂ、２１ｃ）をシールすることは、ロータ（１００）の回転バランスが悪化するのを防止する点で、効果が高い。

【0077】

また、上記実施形態では、シール工程において圧縮応力をシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与することは、パンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）と管材（２０）の径方向に対向するとともに軸方向に対して傾斜する突出部（２１２、２３２）の第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）と第２傾斜面（２１３、２３３）との間に挟まれる管材（２０）の部分（２０ａ、２０ｃ）が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を、シール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与することである。

【0078】

これにより、突出部（２１２、２３２）の第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）は軸方向に対して傾斜しているので、パンチ部材（２１０、２３０）による軸方向の圧縮力に基づいて、第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）に直交する方向に力成分が生じる。その結果、パンチ部材（２１０、２３０）に傾斜面が設けられていない場合に比べて、上記圧縮応力を増加させることができる。

【0079】

また、上記実施形態では、シール工程において圧縮応力をシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与することは、軸方向に沿った断面視において三角形形状を有する突出部（２１２、２３２）の第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）と第２傾斜面（２１３、２３３）との間に挟まれる管材（２０）の部分（２０ａ、２０ｃ）が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力を、シール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与することである。

【0080】

これにより、三角形形状を有する突出部（２１２、２３２）の第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）に直交する方向に生じる力成分によって、パンチ部材（２１０、２３０）に傾斜面が設けられていない場合に比べて、上記圧縮応力を増加させることができる。

【0081】

また、上記実施形態では、シール工程は、シール部（２０ｂ、２０ｄ）のみならず、突出部（２１２、２３２）の第３傾斜面（２１２ａ、２３２ａ）と管材（２０）とが接する部分（２０ｅ）、および、パンチ部材（２１０、２３０）の突出部（２１２、２３２）とパンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）との間に位置するパンチ部材（２１０、２３０）の面（２１１、２３１）と管材（２０）の端面（５１、６１）とが接する部分（２０ｆ）をシールする工程である。

【0082】

これにより、シール部（２０ｂ、２０ｄ）のみにおいてシールされる場合に比べて、管材（２０）のシール性をより向上させることができる。

【0083】

また、上記実施形態では、シール工程において突出部（２１２、２３２）を管材（２０）の端面（５１、６１）に押し込むことは、管材（２０）の第１傾斜面（５３、６３）の軸方向に沿った長さ（Ｌ５３、Ｌ６３）よりも軸方向に沿った長さ（Ｌ２１２、Ｌ２３２）が小さい突出部（２１２、２３２）を、管材（２０）の端面（５１、６１）に押し込むことである。

【0084】

これにより、突出部（２１２、２３２）により押し出される管材（２０）の材料（肉）の量を低減することができるので、管材（２０）の変形量を極力小さくすることができる。

【0085】

また、上記実施形態では、パンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）により管材（２０）の第１傾斜面（５３、６３）をシールすることは、第１傾斜面（５３、６３）のうち軸方向の一方側の一部を第２傾斜面（２１３、２３３）によりシールすることである。

【0086】

これにより、第２傾斜面（２１３、２３３）によりシールされる面の面積を小さくすることができる。その結果、第１傾斜面（５３、６３）にかかる軸方向の力を低減することができる。これにより、管材（２０）がパンチ部材（２１０、２３０）により軸方向に押圧されることに起因して変形するのを防止することができる。これにより、パンチ部材（２１０、２３０）と管材（２０）との間に隙間が形成されてシール性が弱まるのをより確実に防止することができる。

【0087】

また、上記実施形態では、シール工程において突出部（２１２、２３２）を管材（２０）の端面（５１、６１）に押し込むことは、管材（２０）の径方向における端面（５１、６１）の中心（Ｃ２）よりも開口部（２１ｂ、２１ｃ）に寄った端面（５１、６１）の部分に、突出部（２１２、２３２）を押し込むことである。

【0088】

これにより、突出部（２１２、２３２）がシール部（２０ｂ、２０ｄ）（第２傾斜面（２１３、２３３））のより近傍に配置されるので、管材（２０）においてパンチ部材（２１０、２３０）により圧縮される（圧縮応力がかかる）部分（２０ａ、２０ｃ）を比較的小さくすることができる。

【0089】

また、上記実施形態では、配置工程は、パンチ部材（２１０、２３０）を、管材（２０）に対して軸方向の両側に配置する工程である。また、シール工程は、管材（２０）の軸方向の両側において、パンチ部材（２１０、２３０）の突出部（２１２、２３２）とパンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）との間に挟まれる管材（２０）の部分（２０ａ、２０ｃ）が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力をシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与した状態で、管材（２０）の軸方向の両側に設けられる開口部（２１ｂ、２１ｃ）をシールする工程である。

【0090】

これにより、管材（２０）の軸方向の両側の開口部（２１ｂ、２１ｃ）のシール性を向上させることができる。

【0091】

また、上記実施形態では、シール工程は、パンチ部材（２１０、２３０）の第２傾斜面（２１３、２３３）により、円筒形状を有する管材（２０）の第１傾斜面（５３、６３）をシールすることによって、突出部（２１２、２３２）と第２傾斜面（２１３、２３３）との間に挟まれる管材（２０）の部分（２０ａ、２０ｃ）が圧縮されることに起因して生じる圧縮応力をシール部（２０ｂ、２０ｄ）に付与した状態で、管材（２０）の開口部（２１ｂ、２１ｃ）をシールする工程である。

【0092】

これにより、ハイドロフォーミングにより円筒形状の管材（２０）を加工する場合に、管材（２０）のシール性を容易に向上させることができる。

【0093】

また、上記実施形態では、変形工程は、挿入孔（１０ａ）を有するロータコア（１０）の挿入孔（１０ａ）に管材（２０）としてのシャフト（２０）を挿入した状態で、かつ、シャフト（２０）の内部が密閉された状態で、シャフト（２０）の内部に流体（Ｌ）を充填させるとともに流体（Ｌ）による内圧によってシャフト（２０）を膨張させることにより、挿入孔（１０ａ）の内周面（１２）にシャフト（２０）を圧接させることによって、シャフト（２０）をロータコア（１０）に固定する工程である。

【0094】

これにより、ハイドロフォーミングによりシャフト（２０）をロータコア（１０）に固定する際のシャフト（２０）のシール性を容易に確保することができるので、シャフト（２０）をより強固にロータコア（１０）に固定することができる。

【0095】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。なお、以下において、端面５１側についてのみ記載している内容は端面６１側についても同様であるので、記載を省略している。

【0096】

たとえば、上記実施形態では、パンチ部材２１０の傾斜面２１３（第２傾斜面）と突出部の傾斜面２１２ａ（第３傾斜面）とによりシャフト２０（管材）の部分２０ａが圧縮される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、突出部に軸方向に沿った側面を形成して、この側面とパンチ部材２１０の傾斜面２１３とにより、部分２０ａが圧縮されてもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、突出部２１２が、軸方向に沿った断面視において三角形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。突出部２１２は、上記断面視において、三角形以外の形状（たとえば四角形、円形、台形など）を有していてもよい。

【0098】

また、上記実施形態では、シャフト２０（管材）の傾斜面５３（第１傾斜面）の軸方向に沿った長さＬ５３よりも、突出部２１２の軸方向に沿った長さＬ２１２が小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。突出部２１２の軸方向に沿った長さＬ２１２が、傾斜面５３（第１傾斜面）の軸方向に沿った長さＬ５３以上であってもよい。

【0099】

また、上記実施形態では、パンチ部材２１０の傾斜面２１３（第２傾斜面）は、シャフト２０（管材）の傾斜面５３（第１傾斜面）のうち軸方向の一方側の一部をシールする例を示したが、本発明はこれに限られない。パンチ部材２１０の傾斜面２１３が、シャフト２０の傾斜面５３の全体をシールしてもよい。

【0100】

また、上記実施形態では、突出部２１２が、シャフト２０（管材）の径方向における端面５１の中心Ｃ２よりも開口部２１ｂに寄った端面５１の部分に押し込まれる例を示したが、本発明はこれに限られない。突出部２１２が、中心Ｃ２の位置、または、中心Ｃ２よりも開口部２１ｂとは反対側の部分に押し込まれてもよい。

【0101】

また、上記実施形態では、軸方向の両側において、上記圧縮応力を利用したシールが施される例を示したが、本発明はこれに限られない。軸方向の一方においてのみ上記圧縮応力を利用したシールが施されてもよい。

【0102】

また、上記実施形態では、シャフト２０（管材）が円筒形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。シャフト２０が円筒形状以外（たとえば筒状の角柱）の筒状形状を有していてもよい。

【0103】

また、上記実施形態では、ロータコア１０にシャフト２０を固定する場合のハイドロフォーミングを例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ロータ以外（たとえば組み立てカムシャフト）を製造する場合のハイドロフォーミングにおいて、上記実施形態に示したシールの方法を適用してもよい。

【符号の説明】

【0104】

１０…ロータコア、１０ａ…挿入孔、１２…内周面（挿入孔の内周面）２０…シャフト（管材）、２０ａ、２０ｃ…部分（圧縮される部分）、２０ｂ、２０ｄ…シール部、２０ｅ…部分（第３傾斜面と管材とが接する部分）、２０ｆ…部分（パンチ部材の面と管材の端面とが接する部分）、２１…貫通孔、２１ａ…内周面（貫通孔の内周面）、２１ｂ、２１ｃ…開口部、５１、６１…端面、５３、６３…傾斜面（シャフトの第１傾斜面）、２１０…パンチ部材、２１１…下面（パンチ部材の面）、２１２、２３２…突出部、２１２ａ、２３２ａ…傾斜面（突出部の第３傾斜面）、２１３、２３３…傾斜面（パンチ部材の第２傾斜面）、２３０…リフター（パンチ部材）、２３１…上面（パンチ部材の面）、Ｃ２…中心（端面の径方向の中心）、Ｌ…流体、Ｌ５３、Ｌ６３…長さ（第１傾斜面の長さ）、Ｌ２１２、Ｌ２３２…長さ（突出部の長さ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】