JP2017093076A - 回転電機 - Google Patents

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克憲 麻生川
Katsunori Asogawa
克憲 麻生川
久行 古瀬
Hisayuki Furuse
久行 古瀬
山内　康弘
Yasuhiro Yamauchi
康弘 山内
慎司 松崎
Shinji Matsuzaki
慎司 松崎
谷田部　和男
Kazuo Yatabe
和男 谷田部
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Abstract

【課題】はすば歯車に発生するスラスト力の作用方向の変化によってロータの軸方向移動時の干渉音を制御することができる回転電機を提供すること。【解決手段】モータケース１０に固定されたステータ２１との間にギャップＧを介して対向配置されると共に、ロータシャフト２２ａ及び永久磁石を有するロータ２２と、モータケース１０とロータシャフト２２ａとの間に配置され、ロータシャフト２２ａを回転自在に支持する第１ロータ軸受２３Ａと、ロータシャフト２２ａに設けられてロータ２２と一体に回転するサンギヤ３１と、モータケース１０に設けられて第１ロータ軸受２３Ａの軸方向移動を規制するストッパー構造Ｓと、を備え、ロータ２２は、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）から軸方向中心位置ＣＲが軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ１に設けられている構成とした。【選択図】図３

Description

本発明は、モータケースに対し、軸方向の移動が規制されたベアリングを介してロータシャフトが回転自在に支持されると共に、このロータシャフトにはすば歯車が設けられた回転電機に関する発明である。
従来、ロータシャフトが、モータケースに対してベアリングを介して回転自在に支持されると共に、このロータシャフトにはすば歯車が設けられた回転電機において、モータケースに設けられたストッパーによってベアリングの軸方向移動が規制された回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９−２４７０８７号公報
ところで、従来の回転電機では、ロータシャフトにはすば歯車が設けられているため、動力伝達時にスラスト方向の力（以下、「スラスト力」という）が発生する。また、このスラスト力は、回転電機から出力されるトルクの正負によって作用方向が逆向きになる。
そのため、回転電機からの出力トルクを正トルク（駆動トルク）から負トルク（回生トルク）へと切り替えたり、負トルクから正トルクへと切り替えたりすると、スラスト力の作用方向の変化によってロータが軸方向に大きく移動し、ロータシャフトを支持しているベアリングがストッパーに干渉して干渉音が発生する。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、はすば歯車に発生するスラスト力の作用方向の変化によってロータの軸方向移動時の干渉音を制御することができる回転電機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の回転電機は、ステータと、ロータと、ベアリングと、はすば歯車と、ストッパーと、を備えている。
前記ステータは、モータケースに固定されている。
前記ロータは、ステータとの間にギャップを介して対向配置されると共に、ロータシャフト及び永久磁石を有している。
前記ベアリングは、モータケースとロータシャフトとの間に配置され、ロータシャフトを回転自在に支持する。
前記はすば歯車は、ロータシャフトに設けられ、ロータと一体に回転する。
前記ストッパーは、モータケースに設けられ、ベアリングの軸方向移動を規制する。
そして、前記ロータは、ステータに対する磁気的中立位置から、軸方向中心位置が軸方向にずれた状態のオフセット位置に設けられている。
よって、本発明では、ロータの軸方向中心位置が、ステータに対する磁気的中立位置からずれるため、正トルク出力時にはすば歯車に生じるドライブスラスト力の作用方向、又は、負トルク出力時にはすば歯車に生じるコーストスラスト力の作用方向のいずれかと同方向に作用する復元力が発生する。なお、「復元力」とは、ロータをステータに対する磁気的中立位置に戻そうとする力である。
そのため、コーストスラスト力と同方向に作用する復元力が発生していれば、正→負へと出力トルクを切り替える際、コーストスラスト力が作用する直前にニュートラル状態になったときに、復元力によってロータが軸方向に移動し、その後、コーストスラスト力によってロータがさらに軸方向に移動する。
また、ドライブスラスト力と同方向に作用する復元力が発生していれば、負→正へと出力トルクを切り替える際、ドライブスラスト力が作用する直前にニュートラル状態になったときに、復元力によってロータが軸方向に移動し、その後、ドライブスラスト力によってロータがさらに軸方向に移動する。
このように、出力トルクを切り替える際、ロータの軸方向の移動を２段階に分けることができる。この結果、スラスト力の作用方向が変化する前にロータの移動量を低減しておくことができ、ベアリングがストッパーに干渉するときの衝撃を抑えることができる。この結果、はすば歯車に発生するスラスト力の作用方向の変化によってロータの軸方向移動時の干渉音を制御することができる。
実施例１の回転電機が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。 実施例１のインホールモータユニットの要部を示す拡大図である。 実施例１におけるロータとステータとの軸方向位置を示す模式図である。 実施例１において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例１において、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例１において、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例１において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例１において、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例１において、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２におけるロータとステータとの軸方向位置を示す模式図である。 実施例２において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２において、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２において、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２において、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例２において、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３におけるロータとステータとの軸方向位置を示す模式図である。 実施例３において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３において、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３において、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３において、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。 実施例３において、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。
以下、本発明の回転電機を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
（実施例１）
まず、実施例１における回転電機の構成を、「回転電機の適用例の構成」、「ロータ支持構造の詳細構成」に分けて説明する。
[回転電機の適用例の構成]
図１は、実施例１の回転電機が適用されたインホイールモータユニットを示す縦断面図である。以下、図１に基づいて、実施例１の回転電機の適用例について説明する。
図１に示すインホイールモータユニットMU（回転電機）は、タイヤ４０を駆動・制動する電動モータ２０を、このタイヤ４０を支持するホイール４１の内側に配置したものであり、モータケース１０と、電動モータ２０と、減速機３０と、を有している。
前記モータケース１０は、ケース本体１１と、ユニットカバー１２と、オイルカバー１３と、を備えている。このモータケース１０は、ケース本体１１の図１の左側面にユニットカバー１２を合体させて構成される。なお、オイルカバー１３は、ユニットカバー１２に形成された開口１２ａを塞いだ状態でユニットカバー１２に固定されている。モータケース１０内には、駆動源となる電動モータ２０と、この電動モータ２０の回転を減速して出力する減速機３０とが同軸に配置収納される。また、このモータケース１０は、図示しないサスペンション機構を介して、サイドメンバ等の車体に対して揺動可能に保持されている。
前記電動モータ２０は、モータケース１０に収容され、環状のステータ２１と、このステータ２１の内側に同心に配置したロータ２２と、を有している。
前記ステータ２１は、コイル２１ａを巻線して備え、ケース本体１１の内周に、外周面を焼き嵌めする等の方法で固定されている。
前記ロータ２２は、ロータシャフト２２ａと、フランジ部２２ｂと、積層鋼板２２ｃと、不図示の永久磁石と、を有している。
前記ロータシャフト２２ａは、第１端部２４ａが、ユニットカバー１２に形成された開口１２ａとの間に介装された第１ロータ軸受２３Ａ（ベアリング）に回転自在に支持され、軸方向中間部が、減速機３０の後述するキャリア３４の内側端との間に介装された第２ロータ軸受２３Ｂに回転自在に支持され、第２端部２４ｂが、キャリア３４の内周面との間に介装された第３ロータ軸受２３Ｃに回転自在に支持されている。
そして、ロータシャフト２２ａの第１,第２ロータ軸受け２３Ａ,２３Ｂの間の外周面に、フランジ部２２ｂが突出固定されている。また、このフランジ部２２ｂの外周に、積層鋼板２２ｃが固設され、積層鋼板２２ｃはステータ２１の間にギャップＧを介して対向する。さらに、この積層鋼板２２ｃの外周部に、図示しない永久磁石が埋設されている。
前記減速機３０は、図１に示すように、ロータシャフト２２ａの第２,第３ロータ軸受２３Ｂ,２３Ｃの間の外周面に形成されたサンギヤ３１と、ケース本体１１の車輪側開口の内側に設けられたリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合する大径ピニオン部分３３ａ及びリングギヤ３２に噛合する小径ピニオン部分３３ｂが一体成形された３個（ここでは１個のみ図示）の段付きピニオン３３と、これら段付きピニオン３３を回転自在に支持したキャリア３４と、を有する遊星歯車組で構成する。
ここで、サンギヤ３１、リングギヤ３２、大径ピニオン部分３３ａ、小径ピニオン部分３３ｂは、いずれも歯筋が軸方向に対して斜めになっているはすば歯車である。
そのため、電動モータ２０のステータ２１に電力が供給されてロータ２２が回転すると、サンギヤ３１等の各はすば歯車には、動力（回転力）を伝達する際にスラスト方向の力（以下、「スラスト力」という）が発生する。このスラスト力は、電動モータ２０から出力されるトルクの正負によって作用方向が逆向きになる。ここでは、電動モータ２０から正トルク（駆動トルク）が出力される際に作用するスラスト力（以下、「ドライブスラスト力Ｆth-Drive」という）が、ロータ２２をオイルカバー１３側に移動させる方向、つまり図１において左側に向かう方向に作用する。また、電動モータ２０から負トルク（回生トルク）が出力される際に作用するスラスト力（以下、「コーストスラスト力Ｆth-Coast」という）が、ロータ２２をタイヤ４０側に移動させる方向、つまり図１において右側に向かう方向に作用する。
前記キャリア３４は、減速機３０の出力メンバであり、キャリア軸受３５を介して、ケース本体１１に固定されたシールリング１４の内側に回転自在に支持されている。また、このキャリア３４は、両端が開放した中心円筒部３４ａを有すると共に、この中心円筒部３４ａの周囲に、３個の段付きピニオン３３を円周方向等間隔に配置して回転自在に支持する。ここで、この中心円筒部３４ａは、一端がケース本体１１の内側に配置され、他端がケース本体１１から突出している。
そして、ケース本体１１の内側に配置された中心円筒部３４ａの一端には、ロータシャフト２２ａの第２端部２４ｂが挿入されている。中心円筒部３４ａの内周面とロータシャフト２２ａとの間には、第３ロータ軸受２３Ｃが介装されている。
また、ケース本体１１から突出した中心円筒部３４ａの他端には、ギヤカップリング軸５０の一端５０ａが挿入されている。この中心円筒部３４ａの他端の内周面には、セレーションからなるキャリア側接続部３６が形成されている。ここで「セレーション」とは、軸方向に沿って延びると共に、周方向に並んだ複数の凹凸である。以下、同様である。
さらに、ロータシャフト２２ａの第２端部２４ｂとギヤカップリング軸５０の一端５０ａとの間には、中心円筒部３４ａの内部を区画する区画壁３４ｂが設けられている。また、シールリング１４にはシールリングカバー１４ａが設けられ、中心円筒部３４ａの他端周面とシールリングカバー１４ａとの間には、環状のオイルシール１４ｂが設けられている。前記区画壁３４ｂ及び前記オイルシール１４ｂは、電動モータ２０の冷却や減速機３０の潤滑に用いられるモータケース１０内のオイルが外部に流出することを防止する。
前記ギヤカップリング軸５０は、キャリア３４と一体に回転するシャフト部材であり、駆動源である電動モータ２０により回転する出力軸に相当する。このギヤカップリング軸５０は、一端５０ａにセレーションからなる第１接続部５１が形成され、他端５０ｂにセレーションからなる第２接続部５２が形成されている。また、一端５０ａ及び他端５０ｂのそれぞれの軸方向端面からは、軸方向に突出した膨出部５０ｃ,５０ｃが形成されている。各膨出部５０ｃは、それぞれ表面が凸方向に湾曲している。この膨出部５０ｃにより、ギヤカップリング軸５０と区画壁３４ｂとが当接する際には、接触面積を少なくすることができる。
そして、第１接続部５１が、キャリア３４の中心円筒部３４ａに形成されたキャリア側接続部３６とセレーション結合することで、ギヤカップリング軸５０はキャリア３４と一体回転可能となる。
また、このギヤカップリング軸５０の他端５０ｂは、ホイールハブ（ハブリング）５３の内側に挿入され、第２接続部５２にホイールハブ５３の出力軸噛合部５４が噛合する。
前記ホイールハブ５３は、両端が開放した円筒状をなすハブ軸５３ａと、ハブ軸５３ａの外周面に形成されたフランジ５３ｂと、を一体に有する。そして、フランジ５３ｂには、このホイールハブ５３をホイール４１に固定するための複数のハブボルト４２が所定ピッチで且つ圧入によって固定されている。また、ハブ軸５３ａの外周には、ハブベアリング５５が組みつけられている。ここで、ハブベアリング５５の外輪５５ａは、シールリング１４と共にモータケース１０のケース本体１１に固定されている。
［ロータ支持構造の詳細構成］
図２は、実施例１のインホイールモータの要部を示す拡大図である。図３は、実施例１におけるロータとステータとの軸方向位置を示す模式図である。以下、図２及び図３に基づき、実施例１のロータ支持構造の詳細構成を説明する。
前記ロータ２２のロータシャフト２２ａは、オイルカバー１３側の第１端部２４ａが、第１ロータ軸受２３Ａを介してモータケース１０に回転自在に支持されている。
前記第１ロータ軸受２３Ａは、いわゆるラジアル玉軸受であり、ユニットカバー１２の開口１２ａの内側に固定された外輪２５ａと、ロータシャフト２２ａの外周面に固定された内輪２５ｂと、外輪２５ａと内輪２５ｂの間に配置された複数の転動体２５ｃと、転動体２５ｃを保持する不図示の保持器と、を有している。また、この第１ロータ軸受２３Ａは、図２に示すように、ストッパー構造Ｓによって、モータケース１０に対し、ロータシャフト２２ａの軸方向に沿った移動が規制されている。
前記ストッパー構造Ｓは、ここでは、外側スナップリング６１と、ケース側段差部６２と、オイルカバー１３と、内側スナップリング６３と、シャフト側段差部６４と、によって構成されている。なお、図２では、外側スナップリング６１やオイルカバー１３と第１ロータ軸受２３Ａとの間等には隙間を図示していないが、設計公差程度の隙間が存在し、ストッパー構造Ｓは、この設計公差程度の位置ずれは許容する。
前記外側スナップリング６１は、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの外周面に形成された嵌合溝に嵌着されたスナップリングである。この外側スナップリング６１は、外輪２５ａの外周面の軸方向中間部から、径方向に突出した状態で固定されている。
前記ケース側段差部６２は、ユニットカバー１２の開口１２ａの内周面に形成された段差部であり、オイルカバー１３に対向している。
前記オイルカバー１３は、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａのカバー側端面２５ｄに対向する端面を有している。なお、オイルカバー１３と外輪２５ａとの間には、隙間寸法を調整するリング状のシム６５が介装されている。このシム６５は、ロータシャフト２２ａの第１端部２４ａに挿入されたキャップ６５ａによって位置規制されている。
前記内側スナップリング６３は、ロータシャフト２２ａの第１端部２４ａの外周面に形成された嵌合溝に嵌着されたスナップリングである。この内側スナップリング６３は、ロータシャフト２２ａの外周面から、径方向に突出した状態で固定されている。
前記シャフト側段差部６４は、ロータシャフト２２ａの中間部の外周面に形成された段差部であり、第１ロータ軸受２３Ａに対向している。なお、内輪２５ｂとシャフト側段差部６４との間には、内輪２５ｂ側から順にパーキングギヤ６６ａ、隙間寸法調整用のシム６６ｂ、回転数検出用歯車６６ｃが介装されている。
そして、内側スナップリング６３に、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂのカバー側端面２５ｅが干渉することで、ロータシャフト２２ａに対する第１ロータ軸受２３Ａのオイルカバー１３側への軸方向移動が規制される。一方、シャフト側段差部６４に、パーキングギヤ６６ａ、隙間寸法調整用のシム６６ｂ、回転数検出用歯車６６ｃを介して、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂの減速機側端面２５ｆが干渉することで、ロータシャフト２２ａに対する第１ロータ軸受２３Ａのタイヤ４０側への軸方向移動が規制される。
この結果、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂは、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた状態でロータシャフト２２ａに組み付けられる。
これに対し、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａに固定された外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に干渉することで、モータケース１０に対する外輪２５ａのタイヤ４０側への軸方向移動が規制される。また、外輪２５ａのカバー側端面２５ｄが、シム６５を介してオイルカバー１３に干渉することで、モータケース１０に対する外輪２５ａのオイルカバー１３側への軸方向移動が規制される。
ここで、第１ロータ軸受２３Ａにおいて、外輪２５ａと内輪２５ｂとは、転動体２５ｃ及び保持器を介して一体に組み付けられている。そのため、モータケース１０に対する外輪２５ａの軸方向位置が規制されると、同時に内輪２５ｂのモータケース１０に対する軸方向位置が規制される。さらに、この内輪２５ｂがロータシャフト２２ａに対して軸方向位置が位置決めされているので、内輪２５ｂを介してロータシャフト２２ａを含むロータ２２の全体の軸方向位置がモータケース１０に対して規制されることとなる。
なお、外輪２５ａと内輪２５ｂとは、転動体２５ｃ及び保持器を介しているため、軸方向位置が相対的にずれることが可能である。
そして、この実施例１では、外側スナップリング６１の設定位置や、シム６５の厚み等を調整することで、図３に示すように、ロータ２２は、ステータ２１に対する磁気的中立位置、つまりステータ２１の軸方向中心位置ＣＳから、軸方向中心位置ＣＲが軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ１に設けられている。すなわち、ロータ２２をオフセット位置ＯＳ１に設けることで、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳとロータ２２の軸方向中心位置ＣＲとが、軸方向に相対的にずれることとなる。
なお、「磁気的中立位置」とは、ロータ２２が有する永久磁石の磁力のバランスが、ステータ２１に対して安定する位置である。
そして、この実施例１におけるオフセット位置ＯＳ１は、ロータ２２の回転時に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ１を、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向側、つまりオイルカバー１３側（図３において左側）とする位置となっている。
これにより、ロータ２２にドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastのいずれが作用しても、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもタイヤ４０側（図３において右側）に位置することはない。
そして、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向側（オイルカバー１３側）に位置することで、このロータ２２には、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と同じ方向、つまりタイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが常に作用する。
なお、「復元力Ｆre」とは、ロータ２２をステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）に戻そうとする力、つまり、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲを、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳに一致させようとする力である。
さらに、この実施例１では、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳに対するロータ２２の軸方向中心位置ＣＲのオフセット量を調整することで、復元力Ｆreは、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。
次に、実施例１の回転電機の作用を、「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」、「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」に分けて説明する。
［正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用］
図４Ａは、実施例１の回転電機において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図４Ｂは、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図４Ｃは、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図４Ａ〜図４Ｃに基づき、実施例１の回転電機における「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例１のインホイールモータユニットMUにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から正トルク（駆動トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth-Driveが発生する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲの移動範囲ΔＴ１を、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、オイルカバー１３側（図４Ａにおいて左側）とするオフセット位置ＯＳ１に設けられているため、このロータ２２には、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
ここで、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図４Ａに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
そのため、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に押し付けられる。また、外輪２５ａがオイルカバー１３に押し付けられたことで、この外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１とケース側段差部６２との間に隙間ΔＳ１が生じる。なお、この隙間ΔＳ１は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、ドライブスラスト力Ｆth-Driveによって、オイルカバー１３側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを正トルクから負トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを正トルクから負トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にする。そのため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図４Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用し続ける。
ここで、復元力Ｆreは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。そのため、この復元力Ｆreによって、ロータシャフト２２ａがタイヤ４０側へと移動すると、第２フリクションＦβに抗して内輪２５ｂがタイヤ４０側へと移動する。また、外輪２５ａは、第１フリクションＦαが復元力Ｆreに抗するため、移動はしない。
つまり、この実施例１では、正トルクから負トルクへと切り替える途中のスラスト力の作用しないニュートラル状態のとき、第１ロータ軸受２３Ａは、外輪２５ａの軸方向位置と内輪２５ｂの軸方向位置とが相対的に軸方向にずれ、ロータ２２はこの外輪２５ａと内輪２５ｂとのずれ分だけ軸方向に沿ってタイヤ４０側へと移動する。
そして、その後、ロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されると、図４Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
このコーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図４Ｃに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
これにより、外側スナップリング６１とケース側段差部６２の間に生じた隙間ΔＳ１が詰まり、外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に干渉する。
このとき、隙間ΔＳ１が詰まる前に、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａと内輪２５ｂは、復元力Ｆreによって相対的に軸方向にずれ、ロータ２２は、このずれ分だけタイヤ４０側に移動している。そのため、ロータ２２自体の軸方向に沿った移動は２段階に分かれることになる。この結果、出力トルクの切り替え途中でロータ２２が移動せず、切り替えと同時に移動する場合と比べると、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に干渉した際の衝撃が弱まり、干渉音を抑制することができる。
［負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用］
図５Ａは、実施例１の回転電機において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図５Ｂは、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図５Ｃは、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図５Ａ〜図５Ｃに基づき、実施例１の回転電機における「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例１のインホイールモータユニットMUにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲの移動範囲ΔＴ１を、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、オイルカバー１３側（図５Ａにおいて左側）とするオフセット位置ＯＳ１に設けられているため、このロータ２２には、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
そして、このコーストスラスト力Ｆth-Coast及び復元力Ｆreによって、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図５Ａに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
そのため、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に押し付けられる。また、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に押し付けられたことで、外輪２５ａとオイルカバー１３との間に隙間ΔＳ２が生じる。なお、この隙間ΔＳ２は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。また、ここでは、キャップ６５ａによってシム６５が押さえられているため、外輪２５ａにはシム６５が密着している。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、コーストスラスト力Ｆth-Coast及び復元力Ｆreによって、タイヤ４０側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを負トルクから正トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを負トルクから正トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にするため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図５Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用し続ける。
そのため、ロータ２２に作用する力の方向が変化せず、外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１は、ケース側段差部６２に押し付けられたままになる。つまり、負トルク作用状態のときと比べて、外側スナップリング６１をケース側段差部６２に押し付ける力は弱くなるものの、ロータ２２の位置は変化しない。
そして、その後、ロータ２２から正トルク（駆動トルク）が出力されると、図５Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth-Driveが発生する。
このドライブスラスト力Ｆth-Driveの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図５Ｃに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
これにより、外輪２５ａとオイルカバー１３との間の隙間ΔＳ２が詰まり、外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に干渉する。この結果、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音が発生する。
このように、実施例１のインホイールモータユニットMUでは、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）から軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ１に設けられている。
そのため、ロータ２２には、ロータ２２をステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）に戻そうとする復元力Ｆreが常に作用する。これにより、ロータ２２に設けたサンギヤ３１に発生したスラスト力の作用方向が切り替わる際、ロータ２２の軸方向に沿った移動を２段階に分けることができ、第１ロータ軸受２３Ａがモータケース１０に干渉するときの衝撃を抑えて、干渉音を抑制することができる。
また、この実施例１では、ロータ２２は、このロータ２２の軸方向中心位置ＣＲがドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって移動する範囲ΔＴ１を、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向側、つまりオイルカバー１３側（図３において左側）とするオフセット位置ＯＳ１に設けられている。
そのため、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもタイヤ４０側（図３において右側）に位置することがなく、ロータ２２には、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と同じ方向、つまりタイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが常に作用する。
これにより、ロータ２２からの出力トルクが正トルクから負トルクに切り替わるときに、ロータ２２の軸方向移動を２段階に分けることができ、このときの第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音を抑制することができる。
さらに、この実施例１では、復元力Ｆreの大きさが、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。
そのため、出力トルク切り替え途中に、ロータ２２にスラスト力の作用しないニュートラル状態になった際、復元力Ｆreによって第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが軸方向に移動しても、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａは移動しない。つまり、このニュートラル状態では、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａと内輪２５ｂが相対的に軸方向にずれた分だけロータ２２が軸方向に移動することとなる。これにより、ニュートラル状態において、第１ロータ軸受２３Ａがモータケース１０に干渉することを防止でき、出力トルク切り替え時のロータ２２の軸方向移動を確実に２段階に分けることができる。そして、第１ロータ軸受２３Ａがモータケース１０に干渉したときの干渉音を十分に抑制することができる。
次に、効果を説明する。
実施例１の回転電機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) モータケース１０に固定されたステータ２１と、
前記ステータ２１との間にギャップＧを介して対向配置されると共に、ロータシャフト２２ａ及び永久磁石を有するロータ２２と、
前記モータケース１０と前記ロータシャフト２２ａとの間に配置され、前記ロータシャフト２２ａを回転自在に支持するベアリング（第１ロータ軸受２３Ａ）と、
前記ロータシャフト２２ａに設けられ、前記ロータ２２と一体に回転するはすば歯車（サンギヤ３１）と、
前記モータケース１０に設けられ、前記ベアリング（第１ロータ軸受２３Ａ）の軸方向移動を規制するストッパー構造Ｓと、
を備え、
前記ロータ２２は、前記ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）から軸方向中心位置ＣＲが軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ１に設けている構成とした。
これにより、はすば歯車（サンギヤ３１）に発生するスラスト力の作用方向の変化によって、ロータ２２が軸方向に移動するときの干渉音を制御することができる。
(2) 前記ロータ２２は、正トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるコーストスラスト力Ｆth-Coastによって前記ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ１を、前記ロータ２２の前記ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、前記ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向側とするオフセット位置ＯＳ１に設けている構成とした。
これにより、ロータ２２に対し、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と同じ方向に復元力Ｆreを常に作用させることができ、ロータ２２からの出力トルクが正トルクから負トルクに切り替わるときの干渉音を抑制することができる。
(3) 前記ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲを前記ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）に戻そうとする復元力Ｆreは、前記ベアリング（第１ロータ軸受２３Ａ）の外輪２５ａと前記モータケース１０との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、且つ、前記ベアリング（第１ロータ軸受２３Ａ）の内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている構成とした。
これにより、出力トルク切り替え途中に、ロータ２２にスラスト力の作用しないニュートラル状態になったとき、ベアリング（第１ロータ軸受２３Ａ）がモータケース１０に干渉することを防止し、出力トルク切り替え時のロータ２２の軸方向移動を確実に２段階に分けて、干渉音を十分に抑制することができる。
（実施例２）
実施例２の回転電機は、ロータの軸方向中心位置の移動範囲を、コーストスラスト力の作用方向側とする例である。
まず、実施例２のインホイールモータユニットにおける特徴的な構成を、図６に示すロータとステータとの軸方向位置を示す模式図に基づいて説明する。
この実施例２では、外側スナップリング６１の設定位置や、シム６５の厚み等を調整することで、図６に示すように、ロータ２２は、ステータ２１に対する磁気的中立位置、つまりステータ２１の軸方向中心位置ＣＳから、軸方向中心位置ＣＲが軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ２に設けられている。そして、この実施例２におけるオフセット位置ＯＳ２は、ロータ２２の回転時に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ２を、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向側、つまりタイヤ４０側（図６において右側）とする位置となっている。
これにより、ロータ２２にドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastのいずれが作用しても、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもオイルカバー１３側（図６において左側）に位置することはない。
そして、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもコーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向側（タイヤ４０側）に位置することで、このロータ２２には、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向と同じ方向、つまりオイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが常に作用する。
また、この実施例２においても、復元力Ｆreは、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。
次に、実施例２の回転電機の作用を、「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」、「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」に分けて説明する。
［負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用］
図７Ａは、実施例１の回転電機において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図７Ｂは、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図７Ｃは、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図７Ａ〜図７Ｃに基づき、実施例２の回転電機における「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例２のインホイールモータユニットにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲの移動範囲ΔＴ２を、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、タイヤ４０側（図７Ａにおいて右側）とするオフセット位置ＯＳ２に設けられているため、このロータ２２には、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
ここで、コーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図７Ａに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
そのため、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に押し付けられる。また、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に押し付けられたことで、外輪２５ａとオイルカバー１３との間に隙間ΔＳ３が生じる。なお、この隙間ΔＳ３は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。また、ここでは、キャップ６５ａによってシム６５が押さえられているため、外輪２５ａにはシム６５が密着している。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、コーストスラスト力Ｆth-Coastによって、タイヤ４０側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを負トルクから正トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを負トルクから正トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にする。そのため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図７Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用し続ける。
ここで、復元力Ｆreは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。そのため、この復元力Ｆreによって、ロータシャフト２２ａがオイルカバー１３側へと移動すると、第２フリクションＦβに抗して内輪２５ｂがタイヤ４０側へと移動する。また、外輪２５ａは、第１フリクションＦαが復元力Ｆreに抗するため、移動はしない。
つまり、この実施例２では、負トルクから正トルクへと切り替える途中のスラスト力の作用しないニュートラル状態のとき、第１ロータ軸受２３Ａは、外輪２５ａの軸方向位置と内輪２５ｂの軸方向位置とが相対的に軸方向にずれ、ロータ２２はこの外輪２５ａと内輪２５ｂとのずれ分だけ軸方向に沿ってオイルカバー１３側へと移動する。
そして、その後、ロータ２２から正トルク（駆動トルク）が出力されると、図７Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth- Driveが発生する。
このドライブスラスト力Ｆth- Driveの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図７Ｃに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
これにより、外輪２５ａとオイルカバー１３の間に生じた隙間ΔＳ３が詰まり、外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に干渉する。
このとき、隙間ΔＳ３が詰まる前に、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａと内輪２５ｂは、復元力Ｆreによって相対的に軸方向にずれ、ロータ２２は、このずれ分だけオイルカバー１３側に移動している。そのため、ロータ２２自体の軸方向に沿った移動は２段階に分かれることになる。この結果、出力トルクの切り替え途中でロータ２２が移動せず、切り替えと同時に移動する場合と比べると、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａがオイルカバー１３に干渉した際の衝撃が弱まり、干渉音を抑制することができる。
［正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用］
図８Ａは、実施例２の回転電機において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図８Ｂは、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図８Ｃは、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図８Ａ〜図８Ｃに基づき、実施例２の回転電機における「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例２のインホイールモータユニットにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から正トルク（駆動トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth-Driveが発生する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲの移動範囲ΔＴ２を、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、タイヤ４０側（図８Ａにおいて右側）とするオフセット位置ＯＳ２に設けられているため、このロータ２２には、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
そして、このドライブスラスト力Ｆth-Drive及び復元力Ｆreによって、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図８Ａに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
そのため、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に押し付けられる。また、外輪２５ａがオイルカバー１３に押し付けられたことで、この外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１とケース側段差部６２との間に隙間ΔＳ４が生じる。なお、この隙間ΔＳ４は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、ドライブスラスト力Ｆth-Driveによって、オイルカバー１３側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを正トルクから負トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを正トルクから負トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にするため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図８Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用し続ける。
そのため、ロータ２２に作用する力の方向が変化せず、外輪２５ａはシム６５を介してオイルカバー１３に押し付けられたままになる。つまり、正トルク作用状態のときと比べて、外輪２５ａをオイルカバー１３に押し付ける力は弱くなるものの、ロータ２２の位置は変化しない。
そして、その後、ロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されると、図８Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
このコーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図８Ｃに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
これにより、外輪２５ａに嵌着された外側スナップリング６１とケース側段差部６２との間の隙間ΔＳ４が詰まり、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に干渉する。この結果、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音が発生する。
このように、実施例２のインホイールモータユニットでは、ロータ２２は、このロータ２２の軸方向中心位置ＣＲがドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって移動する範囲ΔＴ２を、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、コーストスラスト力Ｆth- Coastの作用方向側、つまりタイヤ４０側（図６において右側）とするオフセット位置ＯＳ２に設けられている。
そのため、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもオイルカバー１３側（図６において左側）に位置することがなく、ロータ２２には、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向と同じ方向、つまりオイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが常に作用する。
これにより、ロータ２２からの出力トルクが負トルクから正トルクに切り替わるときに、ロータ２２の軸方向移動を２段階に分けることができ、このときの第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音を抑制することができる。
次に、効果を説明する。
実施例２の回転電機にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
(4) 前記ロータ２２は、正トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるコーストスラスト力Ｆth-Coastによって前記ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ２を、前記ロータ２２の前記ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりも、前記コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向側とするオフセット位置ＯＳ２に設けている構成とした。
これにより、ロータ２２に対し、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向と同じ方向に復元力Ｆreを常に作用させることができ、ロータ２２からの出力トルクが負トルクから正トルクに切り替わるときの干渉音を抑制することができる。
（実施例３）
実施例３の回転電機は、ロータの軸方向中心位置の移動範囲に、ステータに対する磁気的中立位置を含めた例である。
まず、実施例３のインホイールモータユニットにおける特徴的な構成を、図９に示すロータとステータとの軸方向位置を示す模式図に基づいて説明する。
この実施例３では、外側スナップリング６１の設定位置や、シム６５の厚み等を調整することで、図９に示すように、ロータ２２は、ステータ２１に対する磁気的中立位置、つまりステータ２１の軸方向中心位置ＣＳから、軸方向中心位置ＣＲが軸方向にずれた状態のオフセット位置ＯＳ３に設けられている。そして、この実施例３におけるオフセット位置ＯＳ３は、軸方向中心位置ＣＳと軸方向中心位置ＣＲとを軸方向にずらしつつも、ロータ２２の回転時に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ３に、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）を含める位置となっている。
なお、この実施例３では、オフセット位置ＯＳ３自体は、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもタイヤ４０側（図９において右側）に設定されている。
これにより、サンギヤ３１に発生するスラスト力の作用方向に応じて、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもオイルカバー１３側（図９において左側）に位置したり、タイヤ４０側（図９において右側）に位置したりする。
そして、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもコーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向側（タイヤ４０側）に位置したときには、ロータ２２に、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向と同じ方向、つまりオイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。また、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向側（オイルカバー１３側）に位置したときには、ロータ２２に、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と同じ方向、つまりタイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
また、この実施例３においても、復元力Ｆreは、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。
次に、実施例３の回転電機の作用を、「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」、「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」に分けて説明する。
［正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用］
図１０Ａは、実施例３の回転電機において、正トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図１０Ｂは、正トルクから負トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図１０Ｃは、正トルクから負トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図１０Ａ〜図１０Ｃに基づき、実施例３の回転電機における「正トルク→負トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例３のインホイールモータユニットにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から正トルク（駆動トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth-Driveが発生する。
このドライブスラスト力Ｆth-Driveの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図１０Ａに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、オイルカバー１３側（図１０Ａにおいて左側）となり、このロータ２２にはタイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
なお、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのため、ドライブスラスト力Ｆth-Driveの作用方向と復元力Ｆreの作用方向とが逆向きになるが、ロータ２２は、ドライブスラスト力Ｆth-Driveによってオイルカバー１３側に移動する。
これにより、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に押し付けられる。また、外輪２５ａがオイルカバー１３に押し付けられたことで、この外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１とケース側段差部６２との間に隙間ΔＳ５が生じる。なお、この隙間ΔＳ５は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、ドライブスラスト力Ｆth-Driveによって、オイルカバー１３側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを正トルクから負トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを正トルクから負トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にする。そのため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図１０Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用している。
ここで、復元力Ｆreは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。そのため、この復元力Ｆreによって、第２フリクションＦβに抗してロータシャフト２２ａと共に内輪２５ｂがタイヤ４０側へと移動する。また、外輪２５ａは、第１フリクションＦαが復元力Ｆreに抗するため、移動はしない。
つまり、この実施例３では、正トルクから負トルクへと切り替える途中のスラスト力の作用しないニュートラル状態のとき、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの軸方向位置と内輪２５ｂの軸方向位置とが軸方向に相対的にずれ、ロータ２２はこの外輪２５ａと内輪２５ｂとのずれ分だけ軸方向に沿ってタイヤ４０側へと移動する。なお、このとき、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲと、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳとはほぼ一致する。
そして、その後、ロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されると、図１０Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
このコーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図１０Ｃに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもタイヤ４０側（図１０Ｃにおいて右側）となり、このロータ２２には、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
なお、コーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのため、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と復元力Ｆreの作用方向とが逆向きになるが、ロータ２２は、コーストスラスト力Ｆth-Coastによってタイヤ４０側に移動する。
これにより、外側スナップリング６１とケース側段差部６２の間に生じた隙間ΔＳ５が詰まり、外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に干渉する。
このとき、隙間ΔＳ５が詰まる前に、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａと内輪２５ｂは、復元力Ｆreによって相対的に軸方向にずれており、ロータ２２は、このずれ分だけタイヤ４０側に移動している。そのため、ロータ２２自体の軸方向に沿った移動は２段階に分かれることになる。この結果、出力トルクの切り替え途中でロータ２２が移動せず、切り替えと同時に移動する場合と比べると、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に干渉した際の衝撃が弱まり、干渉音を抑制することができる。
［負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用］
図１１Ａは、実施例３の回転電機において、負トルクの出力中にロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図１１Ｂは、負トルクから正トルクへ切り替える際、いずれのトルクの出力も停止したときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図であり、図１１Ｃは、負トルクから正トルクへ切り替わったときにロータに作用する力とロータの位置を説明する説明図である。以下、図１１Ａ〜図１１Ｃに基づき、実施例３の回転電機における「負トルク→正トルク切り替え時ロータ支持作用」を説明する。
実施例３のインホイールモータユニットにおいて、ステータ２１に電力供給がなされてロータ２２から負トルク（回生トルク）が出力されたときには、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にタイヤ４０に向かう方向のコーストスラスト力Ｆth-Coastが発生する。
このコーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってタイヤ４０側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図１１Ａに示すように、タイヤ４０側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもタイヤ４０側に移動する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりも、タイヤ４０側（図１１Ａにおいて右側）となり、このロータ２２にはオイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
なお、コーストスラスト力Ｆth-Coastの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのため、コーストスラスト力Ｆth-Coastの作用方向と復元力Ｆreの作用方向とが逆向きになるが、ロータ２２は、コーストスラスト力Ｆth-Coastによってタイヤ４０側に移動する。
これにより、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの外周面に嵌着された外側スナップリング６１が、ケース側段差部６２に押し付けられる。また、外側スナップリング６１がケース側段差部６２に押し付けられたことで、外輪２５ａとオイルカバー１３との間に隙間ΔＳ６が生じる。なお、この隙間ΔＳ６は、ストッパー構造Ｓの各部材間の公差が累積することで生じる隙間である。また、ここでは、キャップ６５ａによってシム６５が押さえられているため、外輪２５ａにはシム６５が密着している。
このような状態でロータ２２が回転しているときには、ロータ２２は、コーストスラスト力Ｆth-Coastによって、タイヤ４０側に移動した状態に維持されるため、第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音は発生しない。
次に、ロータ２２からの出力トルクを負トルクから正トルクに切り替える場合を説明する。出力トルクを負トルクから正トルクに切り替えるには、ロータ２２の回転方向を逆にする。そのため、まず、ロータ２２の回転が瞬間的に停止する。この結果、ロータ２２からのトルクの出力が停止し、いわゆるニュートラル状態になる。
このとき、図１１Ｂに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１には、スラスト力が発生しない。一方、ロータシャフト２２ａには、オイルカバー１３に向かう方向の復元力Ｆreが作用している。
ここで、復元力Ｆreは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも小さく、内輪２５ｂと転動体２５ｃとの間に生じる第２フリクションＦβよりも大きくなるように設定されている。そのため、この復元力Ｆreによって、第２フリクションＦβに抗してロータシャフト２２ａと共に内輪２５ｂがオイルカバー１３側へと移動する。また、外輪２５ａは、第１フリクションＦαが復元力Ｆreに抗するため、移動はしない。
つまり、この実施例３では、負トルクから正トルクへと切り替える途中のスラスト力の作用しないニュートラル状態のとき、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａの軸方向位置と内輪２５ｂの軸方向位置とが相対的に軸方向にずれ、ロータ２２はこの外輪２５ａと内輪２５ｂとのずれ分だけ軸方向に沿ってオイルカバー１３側へと移動する。なお、このとき、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲと、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳとはほぼ一致する。
そして、その後、ロータ２２から正トルクが出力されると、図１１Ｃに示すように、ロータシャフト２２ａに形成されたサンギヤ３１にオイルカバー１３に向かう方向のドライブスラスト力Ｆth- Driveが発生する。
このドライブスラスト力Ｆth- Driveの大きさは、外輪２５ａとユニットカバー１２との間に生じる第１フリクションＦαよりも十分に大きいため、ロータ２２は、ロータシャフト２２ａを含む全体が、軸方向に沿ってオイルカバー１３側に移動する。これにより、ロータシャフト２２ａに対する軸方向位置が位置決めされた第１ロータ軸受２３Ａの内輪２５ｂが、図１１Ｃに示すように、オイルカバー１３側に移動し、この内輪２５ｂに一体的に組み付けられた外輪２５ａもオイルカバー１３側に移動する。
一方、ロータ２２は、軸方向中心位置ＣＲが、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもオイルカバー１３側（図１１Ｃにおいて左側）となり、このロータ２２には、タイヤ４０に向かう方向の復元力Ｆreが作用する。
なお、ドライブスラスト力Ｆth- Driveの大きさは、ロータ２２からの出力トルクの大きさに対して比例的に変動するものの、復元力Ｆreと比べると十分に大きい力である。そのためドライブスラスト力Ｆth- Driveの作用方向と復元力Ｆreの作用方向とが逆向きになるが、ロータ２２は、ドライブスラスト力Ｆth- Driveによってタイヤ４０側に移動する。
これにより、外輪２５ａとオイルカバー１３の間に生じた隙間ΔＳ６が詰まり、外輪２５ａがシム６５を介してオイルカバー１３に干渉する。
このとき、隙間ΔＳ６が詰まる前に、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａと内輪２５ｂは、復元力Ｆreによって相対的に軸方向にずれており、ロータ２２は、このずれ分だけオイルカバー１３側に移動している。そのため、ロータ２２自体の軸方向に沿った移動は２段階に分かれることになる。この結果、出力トルクの切り替え途中でロータ２２が移動せず、切り替えと同時に移動する場合と比べると、第１ロータ軸受２３Ａの外輪２５ａがオイルカバー１３に干渉した際の衝撃が弱まり、干渉音を抑制することができる。
このように、実施例３のインホイールモータユニットでは、ロータ２２が、このロータ２２の軸方向中心位置ＣＲがドライブスラスト力Ｆth-Drive又はコーストスラスト力Ｆth-Coastによって移動する範囲ΔＴ３に、ロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）が含まれるオフセット位置ＯＳ３に設けられている。
そのため、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲは、サンギヤ３１に発生するスラスト力の方向に応じて、ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）よりもオイルカバー１３側（図９において左側）か、タイヤ４０側（図９において右側）に位置し、ロータ２２に作用する復元力Ｆreの作用方向も変化する。
これにより、ロータ２２からの出力トルクが正トルクから負トルクに切り替わるときと、負トルクから正トルクに切り替わるときのいずれの場合であっても、ロータ２２の軸方向移動を２段階に分けることができ、このときの第１ロータ軸受２３Ａとモータケース１０との干渉音を抑制することができる。
次に、効果を説明する。
実施例３の回転電機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(5) 前記ロータ２２は、正トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるドライブスラスト力Ｆth-Drive、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車（サンギヤ３１）に生じるコーストスラスト力Ｆth-Coastによって前記ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲが移動する範囲ΔＴ３に、前記ロータ２２の前記ステータ２１に対する磁気的中立位置（ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳ）が含まれるオフセット位置ＯＳ３に設けている構成とした。
これにより、スラスト力の作用方向に応じてロータ２２に作用する復元力Ｆreの作用方向が変化し、ロータ２２からの出力トルクが正トルクから負トルクに切り替わるときと、負トルクから正トルクに切り替わるときのいずれの場合であっても、干渉音を抑制することができる。
以上、本発明の回転電機を実施例１〜実施例３に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例１〜実施例３では、モータケース１０とロータシャフト２２ａの間に配置され、ロータシャフト２２ａを回転自在に支持するベアリングとして、ロータシャフト２２ａの第１端部２４ａを支持する第１ロータ軸受２３Ａとする例を示した。しかしながら、これに限らず、例えば第２ロータ軸受２３Ｂや第３ロータ軸受２３Ｃを特許請求の範囲における「ベアリング」とし、ストッパー構造によって軸方向移動を規制してもよい。
また、実施例３では、オフセット位置ＯＳ３自体をステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもタイヤ４０側とする例を示した。しかし、ロータ２２の軸方向中心位置ＣＲの移動範囲ΔＴ３にロータ２２のステータ２１に対する磁気的中立位置が含まれていればよいので、オフセット位置ＯＳ３が、ステータ２１の軸方向中心位置ＣＳよりもオイルカバー１３側に設定されていてもよい。
さらに、実施例１〜３では、本発明の回転電機をインホイールモータユニットMUに適用する例を示した。しかし、本発明の回転電機は、例えば自動車のモータルームに配置された駆動用モータや、その他の駆動用モータ等にも適用することができる。要するに、軸方向位置が規制されたベアリングによってロータシャフトが回転自在に支持されると共に、このロータシャフトのはすば歯車が設けられた回転電機であれば適用することができる。
MU インホールモータユニット（回転電機）
１０ モータケース
２０ 電動モータ
２１ ステータ
２２ ロータ
２２ａ ロータシャフト
２３Ａ 第１ロータ軸受（ベアリング）
２５ａ 外輪
２５ｂ 内輪
２５ｃ 転動体
３０ 減速機
３１ サンギヤ（はすば歯車）
４０ タイヤ
Ｓ ストッパー構造
６１ 外側スナップリング
６２ ケース側段差部
６３ 内側スナップリング
６４ シャフト側段差部
Ｆth-Drive ドライブスラスト力
Ｆth-Coast コーストスラスト力
Ｆre 復元力

Claims (5)

  1. モータケースに固定されたステータと、
    前記ステータとの間にギャップを介して対向配置されると共に、ロータシャフト及び永久磁石を有するロータと、
    前記モータケースと前記ロータシャフトとの間に配置され、前記ロータシャフトを回転自在に支持するベアリングと、
    前記ロータシャフトに設けられ、前記ロータと一体に回転するはすば歯車と、
    前記モータケースに設けられ、前記ベアリングの軸方向移動を規制するストッパー構造と、
    を備え、
    前記ロータは、前記ステータに対する磁気的中立位置から軸方向中心位置が軸方向にずれた状態のオフセット位置に設けている
    ことを特徴とする回転電機。
  2. 請求項１に記載された回転電機において、
    前記ロータは、正トルク出力時に前記はすば歯車に生じるドライブスラスト力、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車に生じるコーストスラスト力によって前記ロータの軸方向中心位置が移動する範囲を、前記ロータの前記ステータに対する磁気的中立位置よりも、前記ドライブスラスト力の作用方向側とするオフセット位置に設けている
    ことを特徴とする回転電機。
  3. 請求項１に記載された回転電機において、
    前記ロータは、正トルク出力時に前記はすば歯車に生じるドライブスラスト力、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車に生じるコーストスラスト力によって前記ロータの軸方向中心位置が移動する範囲を、前記ロータの前記ステータに対する磁気的中立位置よりも、前記コーストスラスト力の作用方向側とするオフセット位置に設けている
    ことを特徴とする回転電機。
  4. 請求項１に記載された回転電機において、
    前記ロータは、正トルク出力時に前記はすば歯車に生じるドライブスラスト力、又は、負トルク出力時に前記はすば歯車に生じるコーストスラスト力によって前記ロータの軸方向中心位置が移動する範囲に、前記ロータの前記ステータに対する磁気的中立位置が含まれるオフセット位置に設けている
    ことを特徴とする回転電機。
  5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された回転電機において、
    前記ロータの軸方向中心位置を前記ステータに対する磁気的中立位置に戻そうとする復元力は、前記ベアリングの外輪と前記モータケースとの間に生じる第１フリクションよりも小さく、且つ、前記ベアリングの内輪と転動体との間に生じる第２フリクションよりも大きくなるように設定されている
    ことを特徴とする回転電機。


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