(57)【要約】  回転電機のロータは、ロータコアと、ロータコアの軸方向においてロータコアの端部に設けられた端板と、ロータコア及び端板のそれぞれを軸方向に沿って貫通したシャフトと、を備え、端板は、ロータコアに接触した環状の平板部と、平板部よりも内周側に設けられシャフトに接触した反り部と、を有しており、反り部は、端板の径方向断面において、平板部から離れるほどロータコアから離れるように反っている。
2021005794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータコアと、
前記ロータコアの軸方向において前記ロータコアの端部に設けられた端板と、
前記ロータコア及び前記端板のそれぞれを前記軸方向に沿って貫通したシャフトと、
を備え、
前記端板は、前記ロータコアに接触した環状の平板部と、前記平板部よりも内周側に設けられ前記シャフトに接触した反り部と、を有しており、
前記反り部は、前記端板の径方向断面において、前記平板部から離れるほど前記ロータコアから離れるように反っている回転電機のロータ。
【請求項２】
ロータコアが取り付けられたシャフトにおいて前記ロータコアの一端側に位置する第１圧入部を、治具に支持された平板状の第１端板の第１貫通孔に圧入する工程を有し、
前記治具は、
前記第１端板を支持する平面部と、
前記平面部に囲まれた位置に形成され、前記第１貫通孔の直径及び前記第１圧入部の直径のいずれよりも大きい直径を有し、前記平面部と垂直な方向に延伸した穴部と、
前記穴部の内周面と前記平面部との間に形成されたテーパ面と、
を有している回転電機のロータの製造方法。
【請求項３】
前記第１圧入部の外周面には第１突起が形成されており、
前記第１貫通孔は断面真円状に形成されている請求項２に記載の回転電機のロータの製造方法。
【請求項４】
前記第１圧入部は断面真円状に形成されており、
前記第１貫通孔の内周面には第２突起が形成されている請求項２に記載の回転電機のロータの製造方法。
【請求項５】
前記シャフトにおいて前記ロータコアの他端側に位置する第２圧入部を、前記治具に支持された平板状の第２端板の第２貫通孔に圧入する工程をさらに有し、
前記第１圧入部の外周面には第１突起が形成されており、
前記第１貫通孔は断面真円状に形成されており、
前記第２圧入部は断面真円状に形成されており、
前記第２貫通孔の内周面には第２突起が形成されている請求項２に記載の回転電機のロータの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータコアと端板とを備えた回転電機のロータ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、積層コアと、積層コアの軸方向両側に配置された一対の端板と、を有する電動機ロータの製造方法が記載されている。この製造方法は、板厚方向で弾性を有するように皿状に形成された端板の貫通孔に回転軸を嵌入する工程と、端板を弾性変形させた状態で端板を積層コアの端部に接触させる工程と、を有する。特許文献１には、この製造方法によれば、端板の弾性復元力によって積層コアの端部と端板とが接触した状態を保持することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７８２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の製造方法では、端板があらかじめ皿状に形成されている。このため、例えば上記の各工程において端板に反り又は歪みなどの変形が生じてしまうと、端板における所望の弾性力が得られなくなる。したがって、端板と積層コアとが必ずしも密着せず、端板と積層コアの端部との間に隙間が生じてしまう場合があるという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、端板とロータコアとをより確実に密着させることができる回転電機のロータ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る回転電機のロータは、ロータコアと、前記ロータコアの軸方向において前記ロータコアの端部に設けられた端板と、前記ロータコア及び前記端板のそれぞれを前記軸方向に沿って貫通したシャフトと、を備え、前記端板は、前記ロータコアに接触した環状の平板部と、前記平板部よりも内周側に設けられ前記シャフトに接触した反り部と、を有しており、前記反り部は、前記端板の径方向断面において、前記平板部から離れるほど前記ロータコアから離れるように反っている。
本発明に係る回転電機のロータの製造方法は、ロータコアが取り付けられたシャフトにおいて前記ロータコアの一端側に位置する第１圧入部を、治具に支持された平板状の第１端板の第１貫通孔に圧入する工程を有し、前記治具は、前記第１端板を支持する平面部と、前記平面部に囲まれた位置に形成され、前記第１貫通孔の直径及び前記第１圧入部の直径のいずれよりも大きい直径を有し、前記平面部と垂直な方向に延伸した穴部と、前記穴部の内周面と前記平面部との間に形成されたテーパ面と、を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、端板とロータコアとをより確実に密着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの構成を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の比較例に係る回転電機のロータの構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造方法に用いられる第１端板の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造方法に用いられるシャフトの第１圧入部の構成を示す断面図である。
【図６】図５のＶＩ部を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造方法に用いられる第２端板の構成を示す平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部を拡大して示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造方法に用いられるシャフトの第２圧入部の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造工程を示す断面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る回転電機のロータ及びその製造方法について説明する。まず、本実施の形態に係る回転電機のロータの構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の構成を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。図１及び図２では、ロータコア１０、第１端板２０及び第２端板３０の径方向断面が示されている。本実施の形態では、永久磁石１４が内部に埋め込まれたＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）方式のロータ１００を例示している。
【００１０】
図１及び図２に示すロータ１００は、インナーロータ型の回転電機の一部を構成している。インナーロータ型の回転電機は、ロータ１００と、ロータ１００の外周側に配置される不図示のステータと、を備える。ロータ１００は、不図示の軸受により、ステータに対して回転自在に支持されている。ロータ１００は、ロータコア１０、第１端板２０、第２端板３０及びシャフト４０を備えている。第１端板２０は、ロータコア１０の軸方向においてロータコア１０の一端部に設けられている。第２端板３０は、上記軸方向においてロータコア１０の他端部に設けられている。シャフト４０は、ロータコア１０、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれを上記軸方向に沿って貫通している。
【００１１】
シャフト４０は、大径部４１を軸方向の一部に有している。大径部４１は、シャフト４０の他の部分よりも大きい直径を有している。大径部４１には、ロータコア１０、第１端板２０及び第２端板３０が固定される。大径部４１は、第１端板２０に圧入される第１圧入部４１ａと、第２端板３０に圧入される第２圧入部４１ｂと、を有している。第１圧入部４１ａ及び第２圧入部４１ｂのそれぞれは、軸方向における大径部４１の一部である。後述するように、大径部４１の外周面には、軸方向に延びた第１突起４２が形成されている。
【００１２】
ロータコア１０は、複数の電磁鋼板１１が積層された構成を有している。ロータコア１０は、全体として円筒状の形状を有している。ロータコア１０の中心部には、軸方向に貫通した貫通孔１２が形成されている。ロータコア１０の貫通孔１２には、シャフト４０の大径部４１が圧入又は焼嵌めにより取り付けられている。これにより、ロータコア１０はシャフト４０に対して固定されている。ロータコア１０において貫通孔１２よりも外周側には、それぞれ軸方向に貫通した複数の磁石挿入孔１３が形成されている。磁石挿入孔１３のそれぞれには、永久磁石１４が挿入されている。磁石挿入孔１３のそれぞれの軸方向一端部は、第１端板２０によって閉塞されている。磁石挿入孔１３のそれぞれの軸方向他端部は、第２端板３０によって閉塞されている。
【００１３】
第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれは、円板状の形状を有している。第１端板２０及び第２端板３０は、ＳＵＳ３０４等の非磁性材料により形成されている。第１端板２０及び第２端板３０が非磁性材料により形成されるのは、永久磁石１４の磁束が第１端板２０又は第２端板３０に漏れて磁力が低下するのを防ぐためである。
【００１４】
第１端板２０の中心部には、軸方向に貫通した第１貫通孔２１が形成されている。第１貫通孔２１には、シャフト４０の第１圧入部４１ａが圧入されている。これにより、第１端板２０は、シャフト４０に対して固定されている。
【００１５】
第１端板２０は、ロータコア１０の軸方向一端側の端面１０ａと接触した平板部２２を有している。平板部２２は、環状の形状を有している。平板部２２は、当然ながらシャフト４０の第１圧入部４１ａよりも外周側に設けられている。平板部２２は、第１圧入部４１ａを中心とした周方向において全周にわたって設けられている。平板部２２の表面とロータコア１０の端面１０ａとは、隙間なく面接触している。平板部２２の外周側端部すなわち第１端板２０の外周側端部２０ａは、軸方向に沿って見たとき、ロータコア１０の外周面よりも内周側に位置している。
【００１６】
また、第１端板２０は、平板部２２よりも内周側であってシャフト４０の第１圧入部４１ａよりも外周側に設けられた反り部２３を有している。反り部２３の内周側端部すなわち第１端板２０の内周側端部２０ｂは、第１圧入部４１ａの外周面と接触している。反り部２３は、第１圧入部４１ａを中心とした周方向において全周にわたって設けられている。反り部２３は、図１及び図２に示すような第１端板２０の径方向断面において、平板部２２から離れるほど、すなわちシャフト４０に近づくほど、ロータコア１０の端面１０ａから離れるように反っている。また、反り部２３は、上記径方向断面において、平板部２２に連続的かつ滑らかに接続されているとともに、ロータコア１０側が凸となるように湾曲している。反り部２３の幅すなわち反り部２３の径方向寸法は、平板部２２の幅すなわち平板部２２の径方向寸法よりも小さくなっている。
【００１７】
反り部２３が設けられていることにより、平板部２２は、第１端板２０の内周側端部２０ｂを支点として、第１端板２０自身の弾性力によりロータコア１０の端面１０ａに押し付けられる。このため、平板部２２は、ロータコア１０の端面１０ａに隙間なく密着している。
【００１８】
第１端板２０と同様に、第２端板３０の中心部には、軸方向に貫通した第２貫通孔３１が形成されている。第２貫通孔３１には、シャフト４０の第２圧入部４１ｂが圧入されている。これにより、第２端板３０は、シャフト４０に対して固定されている。
【００１９】
第２端板３０は、ロータコア１０の軸方向他端側の端面１０ｂと接触した平板部３２を有している。平板部３２は、環状の形状を有している。平板部３２は、当然ながらシャフト４０の第２圧入部４１ｂよりも外周側に設けられている。平板部３２は、第２圧入部４１ｂを中心とした周方向において全周にわたって設けられている。平板部３２の表面とロータコア１０の端面１０ｂとは、隙間なく面接触している。平板部３２の外周側端部すなわち第２端板３０の外周側端部３０ａは、軸方向に沿って見たとき、ロータコア１０の外周面よりも内周側に位置している。
【００２０】
また、第２端板３０は、平板部３２よりも内周側であってシャフト４０の第２圧入部４１ｂよりも外周側に設けられた反り部３３を有している。反り部３３の内周側端部すなわち第２端板３０の内周側端部３０ｂは、第２圧入部４１ｂの外周面と接触している。反り部３３は、第２圧入部４１ｂを中心とした周方向において全周にわたって設けられている。反り部３３は、図１に示すような第２端板３０の径方向断面において、平板部３２から離れるほど、すなわちシャフト４０に近づくほど、ロータコア１０の端面１０ｂから離れるように反っている。また、反り部３３は、上記径方向断面において、平板部３２に連続的かつ滑らかに接続されているとともに、ロータコア１０側が凸となるように湾曲している。反り部３３の幅すなわち反り部３３の径方向寸法は、平板部３２の幅すなわち平板部３２の径方向寸法よりも小さくなっている。
【００２１】
反り部３３が設けられていることにより、平板部３２は、第２端板３０の内周側端部３０ｂを支点として、第２端板３０自身の弾性力によりロータコア１０の端面１０ｂに押し付けられる。このため、平板部３２は、ロータコア１０の端面１０ｂに隙間なく密着している。
【００２２】
このように、第１端板２０の平板部２２はロータコア１０の端面１０ａに密着しており、第２端板３０の平板部３２はロータコア１０の端面１０ｂに密着している。つまり、ロータコア１０は、第１端板２０及び第２端板３０によって軸方向両端側から押し付けられる。これにより、回転電機の運転中において、ロータコア１０の軸方向両端部に位置する電磁鋼板１１が電磁力によって振動してしまうのを抑えることができる。また、これにより、永久磁石１４の軸方向位置を規制することができる。したがって、回転電機の運転中に生じる騒音を抑制することができる。
【００２３】
ここで、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれがロータコア１０に密着していない状態について、比較例を用いて説明する。図３は、本実施の形態の比較例に係る回転電機のロータ２００の構成を示す断面図である。図３に示す比較例の構成においても、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれは、圧入によってシャフト４０に固定されている。しかしながら、比較例の構成では、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれの外周側がロータコア１０から離れる方向に反った状態になっている。その結果、第１端板２０とロータコア１０の端面１０ａとの間には隙間２０１が形成され、第２端板３０とロータコア１０の端面１０ｂとの間には隙間２０２が形成される。これは、圧入前にそれぞれ平板状に形成されていた第１端板２０及び第２端板３０が、圧入の際に生じた応力によって変形したためである。第１端板２０及び第２端板３０のような平板状部材の中心孔の周囲に局所的に力を加え、シャフト４０のような円柱状部材に当該平板状部材を圧入した場合、平板状部材の外周側には、平板状部材に加えられる力の向きとは逆側への反りが生じることが知られている。図３に示すような状態になると、回転電機の運転中においてロータコア１０の軸方向両端部に位置する電磁鋼板１１が電磁力によって振動してしまうことに加え、永久磁石１４の軸方向位置を規制することができなくなってしまう。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る回転電機のロータの製造方法について図４〜図１３を用いて説明する。図４は、本実施の形態に係る回転電機のロータの製造方法に用いられる第１端板２０の構成を示す平面図である。図４では、ロータ１００が組み立てられる前の部品としての第１端板２０の構成が示されている。
【００２５】
図４に示すように、第１端板２０は、円板状かつ平板状の形状を有している。第１端板２０の中心部には、シャフト４０の第１圧入部４１ａが圧入される第１貫通孔２１が形成されている。第１貫通孔２１は真円状の断面形状を有している。すなわち、第１貫通孔２１の内周面には、半径方向内側に突出した突起、及び半径方向外側に窪んだ凹部が形成されていない。
【００２６】
図５は、本実施の形態に係る回転電機のロータの製造方法に用いられるシャフト４０の第１圧入部４１ａの構成を示す断面図である。図５では、ロータ１００が組み立てられる前の部品としてのシャフト４０を軸方向と垂直な平面で切断した構成が示されている。図６は、図５のＶＩ部を拡大して示す断面図である。
【００２７】
図５及び図６に示すように、シャフト４０の第１圧入部４１ａの外周面には、それぞれ半径方向外側に突出した複数の第１突起４２が形成されている。図１に示したように、第１突起４２のそれぞれは、軸方向に沿って、シャフト４０の大径部４１のうちロータコア１０に圧入される部分にまで延びている。第１突起４２は、シャフト４０がロータコア１０に圧入された際の固定力を確保する機能と、シャフト４０が第１端板２０に圧入された際の固定力を確保する機能と、を有している。隣接する２つの第１突起４２の間には、圧入の際に第１突起４２によって削られたロータコア１０の破片を収容し得る凹部４３が形成されている。大径部４１の外周面には、２つの第１突起４２及び１つの凹部４３の組が、周方向に等間隔で複数組設けられている。
【００２８】
ここで、図４に示した第１端板２０の第１貫通孔２１の直径をＤ１とする。第１圧入部４１ａのうち、第１突起４２及び凹部４３がいずれも形成されていない円筒部分の直径をＤ２とする。シャフト４０の中心軸を中心として複数の第１突起４２に外接する外接円の直径をＤ３とする。このとき、直径Ｄ１、直径Ｄ２及び直径Ｄ３は、Ｄ２≦Ｄ１＜Ｄ３の関係を満たしている。上記の関係が満たされることにより、シャフト４０の第１圧入部４１ａが第１端板２０に圧入された際の固定力が第１突起４２によって確保される。
【００２９】
図７は、本実施の形態に係る回転電機のロータの製造方法に用いられる第２端板３０の構成を示す平面図である。図７では、ロータ１００が組み立てられる前の部品としての第２端板３０の構成が示されている。図８は、図７のＶＩＩＩ部を拡大して示す平面図である。
【００３０】
図７及び図８に示すように、第２端板３０は、円板状かつ平板状の形状を有している。第２端板３０の中心部には、シャフト４０の大径部４１が圧入される第２貫通孔３１が形成されている。第２貫通孔３１の内周面には、それぞれ半径方向内側に突出した複数の第２突起３４が形成されている。
【００３１】
図９は、本実施の形態に係る回転電機のロータの製造方法に用いられるシャフト４０の第２圧入部４１ｂの構成を示す断面図である。図９では、ロータ１００が組み立てられる前の部品としてのシャフト４０を軸方向と垂直な平面で切断した構成が示されている。
【００３２】
図９に示すように、シャフト４０の第２圧入部４１ｂは、真円状の断面形状を有している。すなわち、第２圧入部４１ｂの外周面には、半径方向外側に突出した突起、及び半径方向内側に窪んだ凹部が形成されていない。
【００３３】
ここで、図７に示した第２端板３０の第２貫通孔３１において、第２突起３４が形成されていない円筒部分の直径をＤ４とする。第２貫通孔３１の中心軸を中心として複数の第２突起３４に内接する内接円の直径をＤ５とする。第２圧入部４１ｂの直径をＤ６とする。このとき、直径Ｄ４、直径Ｄ５及び直径Ｄ６は、Ｄ５＜Ｄ６≦Ｄ４の関係を満たす。上記の関係が満たされることにより、シャフト４０が第２端板３０に圧入された際の固定力が第２突起３４によって確保される。第２圧入部４１ｂの直径Ｄ６は、第１圧入部４１ａの直径Ｄ２と同一であってもよい。第２貫通孔３１の直径Ｄ４は、第１貫通孔２１の直径Ｄ１と同一であってもよい。
【００３４】
本実施の形態では、第１圧入部４１ａ及び第１端板２０の構成と、第２圧入部４１ｂ及び第２端板３０の構成とが異なっている。すなわち、第１圧入部４１ａの外周面には複数の第１突起４２が形成されているのに対し、第２圧入部４１ｂの外周面には突起及び凹部が形成されていない。また、第１端板２０の第１貫通孔２１の内周面には突起及び凹部が形成されていないのに対し、第２端板３０の第２貫通孔３１の内周面には複数の第２突起３４が形成されている。これは、軸方向において、複数の第１突起４２が、大径部４１のうちロータコア１０に圧入される部分の全体には設けられておらず、第２圧入部４１ｂまで達していないためである。シャフト４０がロータコア１０に圧入される際、ロータコア１０の内周面は第１突起４２によって削られる。第１突起４２を第２圧入部４１ｂまで達しないように形成することによって、削られたロータコア１０の破片をロータコア１０の内部に留めておくことができる。
【００３５】
ただし、第２圧入部４１ｂ及び第２端板３０の構成は、第１圧入部４１ａ及び第１端板２０の構成と同様であってもよい。すなわち、第２圧入部４１ｂの外周面にも第１圧入部４１ａと同様に第１突起４２が形成され、第２貫通孔３１も第１貫通孔２１と同様に真円状の断面形状を有していてもよい。あるいは、第１貫通孔２１の内周面にも第２貫通孔３１と同様に第２突起３４が形成され、第１圧入部４１ａも第２圧入部４１ｂと同様に真円状の断面形状を有していてもよい。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造工程について説明する。図１０、図１１及び図１３は、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造工程を示す断面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ部を拡大して示す断面図である。図１０〜図１３では、ロータ１００の製造工程の一部として、シャフト４０の第１圧入部４１ａを第１端板２０に圧入する工程が示されている。図１０〜図１３に示す工程では、既に第２圧入部４１ｂには第２端板３０が圧入によって取り付けられている。ただし、第２圧入部４１ｂを第２端板３０に圧入する工程は、第１圧入部４１ａを第１端板２０に圧入する工程よりも後に行われるようにしてもよい。第２圧入部４１ｂを第２端板３０に圧入する工程は、第１圧入部４１ａを第１端板２０に圧入する工程と同様に行うことができる。
【００３７】
図１０は、シャフト４０が第１端板２０に圧入される前の状態を示している。図１０に示すように、シャフト４０の第１圧入部４１ａを第１端板２０に圧入する工程では、まず、平板状の第１端板２０が治具５０に支持される。治具５０は、第１端板２０を支持する平面部５１と、平面部５１に囲まれた位置に形成され平面部５１と垂直な方向に延伸した円筒状の穴部５２と、を有している。穴部５２の直径をＤ７とすると、直径Ｄ７は、Ｄ７＞Ｄ１の関係及びＤ７＞Ｄ２の関係を満たしている。平面部５１と穴部５２の内周面との間の角部には、テーパ面５３が全周にわたって形成されている。第１端板２０は、平面部５１と垂直な方向に見て穴部５２の中心と第１貫通孔２１の中心とが一致するように位置決めされる。
【００３８】
図１１及び図１２は、シャフト４０が第１端板２０に圧入されている途中の状態を示している。図１１及び図１２に示すように、シャフト４０の第１圧入部４１ａは、第１端板２０の第１貫通孔２１に徐々に圧入される。このとき、第１端板２０の内周側端部２０ｂは、シャフト４０の圧入により生じた応力によって変形する。すなわち、第１端板２０の内周側端部２０ｂは、平面部５１の内周縁部５１ａを支点としてテーパ面５３に沿って変形する。これにより、第１端板２０の内周側端部２０ｂには、シャフト４０の圧入方向への反りが生じる。このため、第１端板２０の内周側には反り部２３が形成される。一方、第１端板２０の外周側端部２０ａは、内周縁部５１ａを支点として平面部５１から浮き上がる。外周側端部２０ａと平面部５１との間には、隙間５４が形成される。これらのことにより、第１端板２０は全体として、ロータコア１０から離れる方向に凸となる皿ばね状の形状に変形する。
【００３９】
図１３は、第１端板２０へのシャフト４０の圧入が完了した状態を示している。図１３に示すように、第１端板２０のうち反り部２３よりも外周側の部分は、ロータコア１０の端面１０ａと治具５０の平面部５１とに挟まれて平板状の形状に変形する。これにより、第１端板２０には平板部２２が形成される。平板部２２は、第１端板２０自身の弾性力により、内周側端部２０ｂを支点としてロータコア１０の端面１０ｂに押し付けられる。このため、平板部２２は、ロータコア１０の端面１０ａに隙間なく密着する。ここで、第１端板２０の弾性力は、シャフト４０の圧入に伴い第１端板２０自身が皿ばね状の形状に変形したことによって得られている。第１端板２０が皿ばね状の形状に変形するのは、主に、治具５０に設けられたテーパ面５３の作用によるものである。
【００４０】
特許文献１に記載された電動機ロータの製造方法では、ロータコアと端板とを密着させるために、圧入前にあらかじめ皿ばね状に成型された端板が用いられている。しかしながら、この製造方法では、端板をシャフトに圧入する際、ロータコアとは反対側への反りが端板に生じ得る。このため、端板の形状ばらつきが大きくなり、端板において所望の弾性力が得られなくなる場合がある。これにより、端板とロータコアとの間に隙間が生じてしまう場合があるという問題点があった。さらに、端板を皿ばね状に成型する工程が新たに必要になるため、製造工程の増加によりロータの製造コストが増加してしまうという問題点もあった。
【００４１】
また、通常、回転電機において平板状の端板をロータコアに密着させるためには、リベット、ボス等の別部品が必要であった。このため、部品点数及び製造工程の増加により、ロータの製造コストが増加してしまうという問題点があった。
【００４２】
これに対し、本実施の形態では、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれが自身の弾性力によってロータコア１０に隙間なく密着するようになっている。これにより、回転電機の運転中において、ロータコア１０の軸方向両端部に位置する電磁鋼板１１が電磁力によって振動してしまうのを抑えることができる。また、これにより、永久磁石１４の軸方向位置を規制することができる。したがって、回転電機の運転中に生じる騒音を抑制することができる。さらに、本実施の形態では、第１端板２０及び第２端板３０のそれぞれに平板状の部品を用いることができるとともに、リベット、ボス等の別部品を追加する必要もない。したがって、ロータ１００の製造工程の簡略化及びロータ１００の製造コストの低減を実現することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００は、ロータコア１０、第１端板２０及びシャフト４０を備えている。第１端板２０は、ロータコア１０の軸方向においてロータコア１０の端部に設けられている。シャフト４０は、ロータコア１０及び第１端板２０のそれぞれを軸方向に沿って貫通している。第１端板２０は、ロータコア１０に接触した環状の平板部２２と、平板部２２よりも内周側に設けられシャフト４０に接触した反り部２３と、を有している。反り部２３は、第１端板２０の径方向断面において、平板部２２から離れるほどロータコア１０から離れるように反っている。ここで、第１端板２０は、端板の一例である。
【００４４】
この構成によれば、第１端板２０の平板部２２は、第１端板２０自身の弾性力によりロータコア１０に押し付けられる。したがって、上記構成によれば、第１端板２０とロータコア１０とをより確実に密着させることができる。
【００４５】
本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造方法は、ロータコア１０が取り付けられたシャフト４０においてロータコア１０の一端側に位置する第１圧入部４１ａを、治具５０に支持された平板状の第１端板２０の第１貫通孔２１に圧入する工程を有する。治具５０は、平面部５１、穴部５２及びテーパ面５３を有している。平面部５１は、第１端板２０を支持するように構成されている。穴部５２は、平面部５１に囲まれた位置に形成され、第１貫通孔２１の直径Ｄ１及び第１圧入部４１ａの直径Ｄ２のいずれよりも大きい直径Ｄ７を有し、平面部５１と垂直な方向に延伸している。テーパ面５３は、穴部５２の内周面と平面部５１との間に形成されている。
【００４６】
この構成によれば、第１圧入部４１ａを第１貫通孔２１に圧入する工程において、第１端板２０の内周側端部は、テーパ面５３に沿って変形する。これにより、第１端板２０は全体として、皿ばね状の形状に変形する。第１貫通孔２１への第１圧入部４１ａの圧入が完了すると、第１端板２０は、第１端板２０自身の弾性力により、ロータコア１０に押し付けられる。したがって、第１端板２０とロータコア１０とをより確実に密着させることができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造方法において、第１圧入部４１ａの外周面には第１突起４２が形成されており、第１貫通孔２１は断面真円状に形成されている。この構成によれば、第１端板２０とシャフト４０との間の固定力を第１突起４２によって確保することができる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造方法において、第１圧入部４１ａは断面真円状に形成されており、第１貫通孔２１の内周面には第２突起３４が形成されている。この構成によれば、第１端板２０とシャフト４０との間の固定力を第２突起３４によって確保することができる。
【００４９】
また、本実施の形態に係る回転電機のロータ１００の製造方法は、シャフト４０においてロータコア１０の他端側に位置する第２圧入部４１ｂを、治具５０に支持された平板状の第２端板３０の第２貫通孔３１に圧入する工程をさらに有する。第１圧入部４１ａの外周面には第１突起４２が形成されている。第１貫通孔２１は断面真円状に形成されている。第２圧入部４１ｂは断面真円状に形成されている。第２貫通孔３１の内周面には第２突起３４が形成されている。この構成によれば、第１端板２０とシャフト４０との間の固定力を第１突起４２によって確保することができ、第２端板３０とシャフト４０との間の固定力を第２突起３４によって確保することができる。
【００５０】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、ＩＰＭ方式のロータ１００を例に挙げたが、本発明は、ＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ）方式、コンシクエント方式、インセット方式などの種々の方式のロータに適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  ロータコア、１０ａ、１０ｂ  端面、１１  電磁鋼板、１２  貫通孔、１３  磁石挿入孔、１４  永久磁石、２０  第１端板、２０ａ  外周側端部、２０ｂ  内周側端部、２１  第１貫通孔、２２  平板部、２３  反り部、３０  第２端板、３０ａ  外周側端部、３０ｂ  内周側端部、３１  第２貫通孔、３２  平板部、３３  反り部、３４  第２突起、４０  シャフト、４１  大径部、４１ａ  第１圧入部、４１ｂ  第２圧入部、４２  第１突起、４３  凹部、５０  治具、５１  平面部、５１ａ  内周縁部、５２  穴部、５３  テーパ面、５４  隙間、１００、２００  ロータ、２０１、２０２  隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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