JP2018007380A - 回転電機 - Google Patents

Abstract

【課題】単一のシャフトに複数の回転体を圧入する場合であっても、各々の回転体を緩みなくシャフトに固定することが可能な回転電機を提供する。【解決手段】この回転電機１００は、外周面３３ａを含むシャフト３１と、シャフト３１が一方方向に沿って圧入されている貫通孔４４を含み、シャフト３１とともに回転するロータコア４１と、シャフト３１が一方方向に沿って圧入されている貫通孔５４を含み、ロータコア４１に隣接配置された状態でシャフト３１とともに回転するロータコア５１とを備える。ロータコア４１は、貫通孔４４の内周面４４ａに設けられた凸部４４ｂを介してシャフト３１に固定されているとともに、ロータコア５１は、シャフト３１に対するロータコア４１の固定位置とは異なる固定位置において、貫通孔５４の内周面５４ａに設けられた凸部５４ｂを介してシャフト３１に固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、回転電機に関し、特に、シャフトと、シャフトが圧入される複数の回転体とを備えた回転電機に関する。

従来、シャフトと、シャフトが圧入される複数の回転体とを備えた回転電機が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、円柱状のシャフトと、ロータコア（回転体）と、ステータコアと、これらを収容するハウジングとを備えた回転電機が開示されている。この特許文献１に記載の回転電機では、プレス加工によりロータコアの断面形状を有するように個々の鋼板を打ち抜いたものを積層してロータコアが構成されている。また、ロータコアの回転中心には、断面が円形形状を有する貫通孔が形成されている。そして、ロータコアの貫通孔に対して円柱状のシャフトが圧入されていることにより、ハウジング内でロータコアがシャフトとともに回転されるように構成されている。なお、この回転電機は、１本のシャフトに対して単一のロータコアが圧入された一般的な電動モータである。

ここで、車両（自動車）に搭載されるパワーステアリング装置（かじ取り装置）の駆動源に電動モータ（回転電機）が適用される場合がある。この場合の回転電機の構成としては、電動モータのケーシング内に１本のシャフト（回転軸）に対して一対のロータコア（回転体）が隣接配置された構成が適用される。すなわち、片方のロータコアに故障（異常）が生じても、もう片方のロータコアが回転を持続して回転電機の機能（パワーステアリング装置における駆動源の機能）が維持されるように構成されている。

特開２０１２−５０２５３号公報

上記特許文献１に記載された回転電機の構成を複数のロータコア（回転体）を有する回転電機に適用した場合、１本のシャフトに対して２つのロータコアを連続して圧入する製造プロセスが考えられる。しかしながら、１つ目のロータコアをシャフトに圧入した際にシャフトの外周面にロータコアの内周面の擦れによる傷（削れた部分）が生じる。この状態で、２つ目のロータコアをシャフトに圧入したとしても、シャフトの内径が傷（微細な窪み）の深さの分だけ小さくなるため、２つ目のロータコアが正常な当接力（固定力）を有して圧入されずに緩んでしまうという問題点がある。

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、単一のシャフトに複数の回転体を圧入する場合であっても、各々の回転体を緩みなくシャフトに固定することが可能な回転電機を提供することである。

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回転電機は、外周面を含むシャフトと、シャフトが一方方向に沿って圧入されている第１貫通孔を含み、シャフトとともに回転する第１回転体と、シャフトが一方方向に沿って圧入されている第２貫通孔を含み、第１回転体に隣接配置された状態でシャフトとともに回転する第２回転体と、を備え、第１回転体は、第１貫通孔の内周面またはシャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第１凸部を介してシャフトに固定されているとともに、第２回転体は、シャフトに対する第１回転体の固定位置とは異なる固定位置において、第２貫通孔の内周面またはシャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第２凸部を介してシャフトに固定されている。

この発明の一の局面による回転電機では、上記のように、第１回転体を第１貫通孔の内周面またはシャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第１凸部を介してシャフトに固定するとともに、第２回転体をシャフトに対する第１回転体の固定位置とは異なる固定位置において、第２貫通孔の内周面またはシャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第２凸部を介してシャフトに固定する。これにより、単一のシャフトに複数の回転体を一方方向に順次圧入して回転電機を製造する場合に、第１回転体をシャフトに圧入した際にシャフトの外周面および第１回転体の内周面に第１凸部の擦れによる傷（削れた部分）が生じたとしても、第２回転体のシャフトへの圧入時に、この傷（削れた部分）が生じていない部分において第２凸部を介して第２回転体をシャフトに適切に固定することができる。この結果、単一のシャフトに複数の回転体を圧入する場合であっても、各々の回転体を緩みなくシャフトに固定することができる。

上記一の局面による回転電機において、好ましくは、第１凸部は、第１回転体の第１貫通孔の内周面に設けられているとともに、第２凸部は、第２回転体の第２貫通孔の内周面に設けられており、第１回転体は、第１凸部がシャフトの外周面に当接することによりシャフトに固定されているとともに、第２回転体は、シャフトに対する第１回転体の固定位置とは異なる固定位置において、第２凸部がシャフトの外周面に当接することによりシャフトに固定されている。

このように構成すれば、第１回転体を一方方向に沿ってシャフトに圧入した際にシャフトの外周面に第１回転体の第１凸部の擦れによる筋状の傷（削れ溝）が生じてシャフトの外形形状が円形形状ではなく局所的に窪んだ（歪んだ）状態になったとしても、第２回転体のシャフトへの圧入時に、この傷（削れ溝）が生じていない（円弧形状の表面が保たれている）外周面の部分において第２回転体の第２凸部をシャフトの外周面に当接させて固定することができる。

上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる構成において、好ましくは、第１凸部を有する第１回転体と第２凸部を有する第２回転体とは、互いに同一の構造を有しており、第２回転体が第１回転体に対してシャフトの回転軸線まわりにずらされて配置されていることによって、第１凸部のシャフトの外周面に対する当接位置と、第２凸部のシャフトの外周面に対する当接位置とは、シャフトの回転軸線まわりに互いに異なる位置に設定されている。

このように構成すれば、互いに同一の構造を有する第１回転体および第２回転体に対して単一のシャフトを一方方向に沿って圧入する場合に、シャフトに対する第１回転体の固定位置と第２回転体の固定位置とを回転軸線まわりに容易に異ならせることができる。すなわち、互いに同一の構造を有する第１回転体および第２回転体を用いて回転電機を製造する場合に、本発明の効果を有効に得ることができる。

上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる構成において、好ましくは、第１回転体および第２回転体は、それぞれ、周方向に間隔を隔てて配列された複数の磁石を有する第１ロータコアおよび第２ロータコアを含み、第１ロータコアにおける第１貫通孔の第１凸部、および、第２ロータコアにおける第２貫通孔の第２凸部は、それぞれ、隣接する磁石の境界領域に沿った半径方向内側の第１貫通孔および第２貫通孔の各々の内周面の部分に配置されている。

このように構成すれば、圧入に伴うシャフトの外周面からの反力によって第１ロータコアの第１凸部（第２ロータコアの第２凸部）が半径方向外側に付勢される場合であっても、付勢力の作用線上に第１ロータコア（第２ロータコア）の磁石の存在しない中実部分が配置される分、第１ロータコアおよび第２ロータコアの機械的強度を維持することができる。これにより、第１ロータコアおよび第２ロータコアがシャフトの圧入に起因して変形するのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、第１ロータコアは、第１貫通孔の半径方向外側において周方向に間隔を隔てて設けられた複数の第３貫通孔をさらに含むとともに、第２ロータコアは、第２貫通孔の半径方向外側において周方向に間隔を隔てて設けられた複数の第４貫通孔をさらに含み、第１凸部は、隣接する第３貫通孔の境界領域に沿った半径方向内側の第１貫通孔の内周面の部分に配置されているとともに、第２凸部は、隣接する第４貫通孔の境界領域に沿った半径方向内側の第２貫通孔の内周面の部分に配置されている。

このように構成すれば、圧入に伴うシャフトの外周面からの付勢力によって第１ロータコアの第１凸部（第２ロータコアの第２凸部）が半径方向外側に付勢される場合であっても、付勢力の作用線上に第３貫通孔（第４貫通孔）の存在しない中実部分が配置される分、第１ロータコアおよび第２ロータコアの機械的強度を維持することができる。これにより、複数の第３貫通孔および第４貫通孔を設けて第１ロータコアおよび第２ロータコアを軽量化する場合であっても、第１ロータコアおよび第２ロータコアがシャフトの圧入に起因して変形するのをより抑制することができる。

上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる構成において、好ましくは、第１貫通孔の第１凸部および第２貫通孔の第２凸部は、それぞれ、シャフトの外周面に沿って周方向に円弧状に延びる当接面を有する。

このように構成すれば、第１凸部の円弧状に延びる当接面を介してシャフトの外周面に第１ロータコアを確実に面接触させることができるとともに、シャフトに対する第１ロータコアの固定位置とは異なる固定位置において、第２凸部の円弧状に延びる当接面を介してシャフトの外周面に第２ロータコアを確実に面接触させることができる。また、このような面接触による固定により、シャフトの外周面に第１ロータコアおよび第２ロータコアを安定して固定することができる。

なお、上記一の局面による回転電機において、以下の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる回転電機において、第１回転体および第２回転体は、それぞれ、シャフトの回転位置を検出する回転角センサを構成する第１レゾルバロータおよび第２レゾルバロータを含み、第２レゾルバロータが第１レゾルバロータに対してシャフトの回転軸線まわりにずらされて配置されていることによって、第１レゾルバロータの第１凸部のシャフトの外周面に対する当接位置と、第２レゾルバロータの第２凸部のシャフトの外周面に対する当接位置とは、シャフトの回転軸線まわりに互いに異なる位置に設定されている。

（付記項２）
また、上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる回転電機において、第１凸部は、シャフトの回転軸線まわりに、第１貫通孔の内周面に等角度間隔で複数設けられるとともに、第２凸部は、シャフトの回転軸線まわりに、第２貫通孔の内周面に等角度間隔で複数設けられており、複数の第１凸部と、複数の第２凸部とは、シャフトの回転軸線まわりに互いに所定の回転角度だけずらされて配置されている。

（付記項３）
また、上記複数の第１凸部と複数の第２凸部がシャフトの回転軸線まわりに互いに所定の回転角度だけずらされて配置されている回転電機において、複数の第１凸部と、複数の第２凸部とは、シャフトの回転軸線まわりに互いに所定の回転角度だけずらされた状態で、第１凸部および第２凸部の各々の周方向の幅が、シャフトの延びる方向から見て互いに重ならない角度範囲内に設定されている。

（付記項４）
また、上記第１凸部が第１貫通孔の内周面に設けられかつ第２凸部が第２貫通孔の内周面に設けられる回転電機において、第１貫通孔の第１凸部および第２貫通孔の第２凸部は、それぞれ、シャフトの延びる方向に沿って延びている。

本発明の一実施形態による回転電機の構造を示した断面図である。 図１の１５０−１５０線に沿ったロータ部の断面図である。 図１の１６０−１６０線に沿ったロータ部の断面図である。 図１の１７０−１７０線に沿ったレゾルバロータの断面図である。 図１の１８０−１８０線に沿ったレゾルバロータの断面図である。 本発明の一実施形態による回転電機の製造プロセスを説明するための図である。 本発明の一実施形態による回転電機の製造プロセスを説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［実施形態］
まず、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による回転電機１００の構成について説明する。

（回転電機の全体構造）
回転電機１００は、図１に示すように、蓋部材１０ａを含み、鉄系の金属材料からなるモータケース１０と、ステータ部２０と、ロータ部３０と、回転角センサ部８０とを備える。ステータ部２０は、モータケース１０の内側面に配置されている。また、ロータ部３０は、ステータ部２０に磁気的間隙を有して対向するように、円環状のステータ部２０の内側に設けられている。すなわち、回転電機１００は、ロータ部３０内にマグネットを埋め込み、マグネットトルクとリラクタンストルクとによってロータ部３０を回転させるＩＰＭ型のブラシレスモータである。また、回転電機１００は、車両（自動車）用の電動パワーステアリング装置（図示せず）の駆動源として使用される。なお、本願明細書では、「周方向」とは、ロータ部３０（ステータ部２０）の周方向を意味し、「半径方向」とは、ロータ部３０の半径方向を意味するものとして記載する。

ステータ部２０は、ステータコア２１と、ステータコア２１のティース部２１ａに巻回された電機子巻線２２と、ステータコア２１に取り付けられ電機子巻線２２と電気的に接続される端子ユニット（図示せず）とを含む。また、ステータコア２１は、鋼製の板材（電磁鋼板）を積層して形成されている。また、本実施形態における回転電機１００は、一対のステータ部２０を備えている。

（ロータ部の構造）
ロータ部３０は、鉄系の金属材料からなるシャフト３１と、ロータコア４１（第１回転体および第１ロータコアの一例）と、ロータコア５１（第２回転体および第２ロータコアの一例）と、レゾルバロータ６１（第１回転体の一例）と、レゾルバロータ７１（第２回転体の一例）とを含む。また、ロータコア４１および５１は、同一の構造を有するとともに、レゾルバロータ６１および７１は、同一の構造を有している。

シャフト３１は、Ｘ軸方向に延びている。また、シャフト３１は、段付き加工が施されていることによって、Ｘ２側からＸ１側に向かって、各々の断面が円形状を有する大径部３２、ロータ固定部３３およびレゾルバロータ固定部３４がこの順に配置されている。大径部３２には、ベアリング１１が嵌め込まれている。また、ロータ固定部３３の外径は、大径部３２の外径よりも小さい。また、レゾルバロータ固定部３４の外径は、ロータ固定部３３の外径よりも小さい。そして、レゾルバロータ固定部３４には、ベアリング１２が嵌め込まれている。シャフト３１は、ベアリング１１および１２により、モータケース１０内において回転可能に支持されている。なお、シャフト３１の大径部３２側（Ｘ２側）を端部３１ｂとし、レゾルバロータ固定部３４側（Ｘ１側）を端部３１ａとする。

そして、ロータ固定部３３に、Ｘ２側からＸ１側に向かってロータコア４１および５１が所定の間隔を隔てて互いに隣接して配置されている。また、レゾルバロータ固定部３４に、Ｘ２側からＸ１側に向かってレゾルバロータ６１および７１が所定の間隔を隔てて互いに隣接して配置されている。なお、シャフト３１におけるロータ固定部３３は、外周面３３ａを有するとともに、レゾルバロータ固定部３４は、外周面３４ａを有している。

（ロータコアの構造）
ロータコア４１は、図２に示すように、プレス加工によりロータコア４１の断面形状を有するように個々の鋼板４０１を打ち抜いたものが積層されている。そして、鋼板４０１が積層された状態のコア部材には、外周面４１ａの若干内側に沿ってＸ軸方向に貫通する８個の貫通孔４１ｂが設けられている。そして、各々の貫通孔４１ｂに磁石４２が挿入されて固定されている。すなわち、ロータコア４１は、周方向に所定の間隔を隔てて配列された８個の磁石４２を有する。なお、個々の磁石４２は、互いに４５度間隔で配置されている。また、ロータコア４１は、磁石４２が配置された部分よりも内側の領域において周方向に所定の間隔を隔てて配列された８個の貫通孔４３（第３貫通孔の一例）を有する。なお、個々の貫通孔４３は、互いに４５度間隔で配置されている。また、個々の貫通孔４３には、後述する治具９１に設けられたピン９１ａ（図６参照）が差し込まれる位置決め部４３ａが設けられている。そして、ロータコア４１は、１つの貫通孔４４（第１貫通孔の一例）が回転中心に設けられており、貫通孔４４には、シャフト３１のロータ固定部３３が圧入されるように構成されている。

また、図３に示すように、鋼板５０１が積層されたロータコア５１は、構造上、ロータコア４１と同一である。ただし、ロータコア４１と区別する意味で、ロータコア５１は、互いに４５度間隔で配置された８個の磁石５２を有する。ロータコア５１は、周方向に所定の間隔を隔てて配列された８個の貫通孔５３（第４貫通孔の一例）と、回転中心に１つの貫通孔５４（第２貫通孔の一例）とを有する。また、貫通孔５３には後述する治具９２に設けられたピン９２ａ（図７参照）が差し込まれる位置決め部５３ａが設けられている。

ここで、本実施形態では、図２に示すように、ロータコア４１の貫通孔４４の内周面４４ａには、半径方向内側に突出する複数の凸部４４ｂ（第１凸部の一例）が設けられている。また、凸部４４ｂは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、貫通孔４４の内周面４４ａに４５度間隔で４箇所に設けられている。また、各々の凸部４４ｂは、ロータ固定部３３の外周面３３ａに沿って周方向に円弧状に延びる当接面４４ｃを有している。なお、凸部４４ｂは、貫通孔４４内においてシャフト３１の延びるＸ軸方向に沿って延びている。

同様に、図３に示すように、ロータコア５１の貫通孔５４の内周面５４ａには、半径方向内側に突出する複数の凸部５４ｂ（第２凸部の一例）が設けられている。また、凸部５４ｂは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、貫通孔５４の内周面５４ａに４５度間隔で４箇所に設けられている。また、各々の凸部５４ｂは、ロータ固定部３３の外周面３３ａに沿って周方向に円弧状に延びる当接面５４ｃを有している。なお、凸部５４ｂは、貫通孔５４内においてシャフト３１の延びるＸ軸方向に沿って延びている。

そして、ロータコア４１は、４つの凸部４４ｂを介してシャフト３１のロータ固定部３３の外周面３３ａに当接することによりシャフト３１に固定されている。さらに、ロータコア５１は、シャフト３１に対するロータコア４１の固定位置とは異なる固定位置において、４つの凸部５４ｂを介して外周面３３ａに当接することによりシャフト３１に固定されている。この場合、本実施形態では、Ｘ１側のロータコア５１は、Ｘ２側のロータコア４１に対してシャフト３１の回転軸線Ａまわりにずらされて配置されている。

具体的には、ロータコア４１における４個の凸部４４ｂ（図２参照）と、ロータコア５１における４個の凸部５４ｂ（図３参照）とは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、互いに４５度（所定の回転角度の一例）だけずらされて配置されている。これにより、４つの凸部４４ｂのロータ固定部３３の外周面３３ａに対する当接位置と、４つの凸部５４ｂのロータ固定部３３の外周面３３ａに対する当接位置とは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、互いに異なる位置に設定されている。また、４つの凸部４４ｂと、４つの凸部５４ｂとは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに４５度だけずらされた状態で、凸部４４ｂおよび凸部５４ｂの各々の周方向の幅Ｗ（図２および図３参照）が、シャフト３１の延びる方向から見て互いに重ならない角度範囲内に設定されている。

ロータコア４１およびロータコア５１が上記の配置関係を有してロータ固定部３３に固定されることによって、ロータコア４１をシャフト３１に圧入した際にロータ固定部３３の外周面３３ａに凸部４４ｂの擦れによる削れた部分が生じても、ロータコア５１のシャフト３１への圧入時に、この削れた部分が生じていない部分において凸部５４ｂを介してロータコア５１がロータ固定部３３に適切に固定されるように構成されている。したがって、ロータ固定部３３に２つのロータコア４１および５１を圧入する場合であっても、ロータコア４１および５１の各々が緩みなくシャフト３１のロータ固定部３３に固定される。

また、本実施形態では、図２に示すように、ロータコア４１における貫通孔４４の凸部４４ｂは、隣接する磁石４２の境界領域Ｒ１に沿った半径方向内側の貫通孔４４の内周面４４ａの部分に配置されている。また、凸部４４ｂは、隣接する貫通孔４３の境界領域Ｒ１に沿った半径方向内側の貫通孔４４の内周面４４ａに配置されている。同様に、図３に示すように、ロータコア５１における貫通孔５４の凸部５４ｂは、隣接する磁石５２の境界領域Ｒ２に沿った半径方向内側の貫通孔５４の内周面５４ａの部分に配置されている。また、凸部５４ｂは、隣接する貫通孔５３の境界領域Ｒ２に沿った半径方向内側の貫通孔５４の内周面５４ａに配置されている。これにより、ロータ固定部３３への圧入に伴う外周面３３ａからの反力によって凸部４４ｂ（凸部５４ｂ）が半径方向外側に付勢される場合であっても、付勢力の作用線上にロータコア４１（ロータコア５１）の磁石４２（磁石５２）の存在しない中実部分が配置される分、ロータコア４１および５１の機械的強度が維持可能に構成されている。さらには、付勢力の作用線上に貫通孔４３（貫通孔５３）の存在しない中実部分も配置されているので、ロータコア４１および５１の機械的強度が維持されている。

（レゾルバロータの構造）
また、図１に示すように、モータケース１０の内側には、レゾルバロータ６１に対向する位置に複数のステータ巻線６２が配置されるとともに、レゾルバロータ７１に対向する位置に複数のステータ巻線７２が配置されている。複数のステータ巻線６２は、輪状のステータ鉄心（図示せず）にロータ部３０の回転軸線Ａまわりに等角度間隔で周状に配置されるとともに、複数のステータ巻線７２は、輪状のステータ鉄心（図示せず）にロータ部３０の回転軸線Ａまわりに等角度間隔で周状に配置されている。そして、ステータ巻線６２の磁極部に対してレゾルバロータ６１が所定の間隔を隔てて対向するとともに、ステータ巻線７２の磁極部に対してレゾルバロータ７１が所定の間隔を隔てて対向している。また、レゾルバロータ６１と複数のステータ巻線６２とによってロータ部３０の回転位置を検出する１つの回転角センサ部８０を構成している。同様に、レゾルバロータ７１と複数のステータ巻線７２とによって別な１つの回転角センサ部８０を構成している。

また、レゾルバロータ６１は、図４に示すように、１つの貫通孔６４（第１貫通孔の一例）が回転中心に設けられており、貫通孔６４の内周面６４ａには、半径方向内側に突出する複数（６つ）の凸部６４ｂ（第１凸部の一例）が設けられている。また、レゾルバロータ７１は、図５に示すように、１つの貫通孔７４（第２貫通孔の一例）が回転中心に設けられており、貫通孔７４の内周面７４ａには、半径方向内側に突出する複数（６つ）の凸部７４ｂ（第２凸部の一例）が設けられている。

そして、本実施形態では、レゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに固定されるレゾルバロータ６１および７１についても、上述したロータコア４１および５１（図１参照）と同様の固定構造が適用されている。

すなわち、図４および図５に示すように、レゾルバロータ７１（図５参照）がレゾルバロータ６１（図４参照）に対してシャフト３１の回転軸線Ａまわりにずらされて配置されていることによって、レゾルバロータ６１の凸部６４ｂ（図４参照）のレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置と、レゾルバロータ７１の凸部７４ｂ（図５参照）のレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置とは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに異なる位置に設定されている。なお、レゾルバロータ７１は、レゾルバロータ６１に対して回転軸線Ａまわりに３０度（所定の回転角度の一例）だけずらされて配置されている。これにより、６つの凸部６４ｂのレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置と、６つの凸部７４ｂのレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置とは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに異なる位置に設定されている。なお、レゾルバロータ６１および７１には、それぞれ、後述する製造時に治具のピン（図示せず）が挿入される位置決め部６３ａおよび７３ａが設けられている。

レゾルバロータ６１およびレゾルバロータ７１が上記の配置関係を有してレゾルバロータ固定部３４に固定されることによって、レゾルバロータ６１をシャフト３１に圧入した際にレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに凸部６４ｂの擦れによる削れた部分が生じても、レゾルバロータ７１のシャフト３１への圧入時に、この削れた部分が生じていない部分において凸部７４ｂを介してレゾルバロータ７１がレゾルバロータ固定部３４に適切に固定されるように構成されている。したがって、レゾルバロータ固定部３４に２つのレゾルバロータ６１および７１を圧入する場合であっても、レゾルバロータ６１および７１の各々が緩みなくシャフト３１のレゾルバロータ固定部３４に固定される。

（ロータ部の製造方法）
次に、図１、図２および図６および図７を参照して、ロータ部３０の製造プロセスについて説明する。

まず、図２に示すように、プレス加工によりロータコア４１の断面形状を有するように打ち抜いた個々の鋼板４０１を積層してロータコア４１を形成する。また、図３に示すように、プレス加工によりロータコア５１の断面形状を有するように打ち抜いた個々の鋼板５０１を積層してロータコア５１を形成する。

そして、図６に示すように、ロータコア４１を治具９１にセットする。この際、ロータコア４１の８個の貫通孔４３の各々に設けられた位置決め部４３ａに対して治具９１に設けられたピン９１ａが差し込まれる。その後、シャフト３１を端部３１ａの側からロータコア４１の貫通孔４４に対して矢印Ｘ１方向に挿入する。この際、シャフト３１の外周面３３ａは、貫通孔４４の内周面４４ａの４つの凸部４４ｂに擦られながらロータコア４１に圧入される。したがって、シャフト３１の外周面３３ａには、筋状の傷（削れ溝Ｇ：図７参照）が生じる。これにより、シャフト３１の外周面３３ａの部分にロータコア４１が圧入されたものが得られる。

その後、図７に示すように、ロータコア５１を治具９２にセットする。この際、ロータコア５１の８個の貫通孔５３の各々に設けられた位置決め部５３ａに対して治具９２に設けられたピン９２ａが差し込まれる。この際、本実施形態では、治具９１（図６参照）に対して治具９２を反時計回りに４５度だけ回転させておく。そして、この状態で、シャフト３１を端部３１ａの側からロータコア５１の貫通孔５４に対して矢印Ｘ１方向に挿入する。これにより、シャフト３１の外周面３３ａの部分にロータコア５１が圧入されたものが得られる。なお、ロータコア５１の４つの凸部５４ｂは、ロータコア４１の圧入による削れ溝Ｇから回転軸線Ａまわりにずらされた位置の外周面３３ａの部分に当接する。したがって、ロータコア５１は外周面３３ａに対して所定の強度を有して圧入（固定）される。

その後、同様の手順で、レゾルバロータ６１および７１をシャフト３１のレゾルバロータ固定部３４の部分に圧入する。すなわち、レゾルバロータ６１（図４参照）を別な専用の治具にセットする。この際、２個の位置決め部６３ａ（図４参照）に対して治具のピン（図示せず）が差し込まれる。その後、シャフト３１を端部３１ａの側からレゾルバロータ６１の貫通孔６４に対して矢印Ｘ１方向に挿入する。この際、レゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａは、貫通孔６４の内周面６４ａの６つの凸部６４ｂに擦られながらレゾルバロータ６１に圧入される。したがって、レゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａには、筋状の傷（図７に示した削れ溝Ｇに類似の傷）が生じる。これにより、シャフト３１の外周面３４ａの部分にレゾルバロータ６１が圧入されたものが得られる。

その後、レゾルバロータ７１を専用の治具にセットする。この際、２個の位置決め部７３ａ（図５参照）に対して治具のピン（図示せず）が差し込まれる。この際、本実施形態では、レゾルバロータ６１（図４参照）に対してレゾルバロータ７１が反時計回りに３０度だけ回転させるように治具がセットされる。そして、この状態で、シャフト３１を端部３１ａの側からレゾルバロータ７１の貫通孔７４に対して矢印Ｘ１方向に挿入する。これにより、シャフト３１の外周面３４ａの部分にレゾルバロータ７１が圧入されたものが得られる。なお、レゾルバロータ７１の６つの凸部７４ｂは、レゾルバロータ６１の圧入による筋状の傷（図７に示した削れ溝Ｇに類似の傷）から回転軸線Ａまわりにずらされた位置の外周面３４ａの部分に当接する。したがって、レゾルバロータ７１は、外周面３４ａに対して所定の強度を有して圧入（固定）される。このようにしてロータ部３０が製造される。最後に、ロータ部３０をモータケース１０（図１参照）に組み込んで蓋部材１０ａ（図１参照）を閉じる。このようにして、回転電機１００（図１参照）が製造される。

（実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、ロータコア４１を貫通孔４４の内周面４４ａに設けられた凸部４４ｂを介してシャフト３１に固定するとともに、ロータコア５１をシャフト３１に対するロータコア４１の固定位置とは異なる固定位置において、貫通孔５４の内周面５４ａに設けられた凸部５４ｂを介してシャフト３１に固定する。これにより、単一のシャフト３１に２つのロータコア４１および５１を一方方向（矢印Ｘ１方向）に順次圧入して回転電機１００（ロータ部３０）を製造する場合に、ロータコア４１をシャフト３１に圧入した際にロータ固定部３３の外周面３３ａに凸部４４ｂの擦れによる傷（削れ溝Ｇ）が生じたとしても、ロータコア５１のシャフト３１への圧入時に、この傷（削れ溝Ｇ）が生じていない部分において凸部５４ｂを介してロータコア５１をロータ固定部３３に適切に固定することができる。この結果、単一のシャフト３１（ロータ固定部３３）に２つのロータコア４１および５１を圧入する場合であっても、ロータコア４１および５１の各々を緩みなくシャフト３１（ロータ固定部３３）に固定することができる。

また、本実施形態では、凸部４４ｂがロータ固定部３３の外周面３３ａに当接することによりロータコア４１をロータ固定部３３に固定するとともに、シャフト３１に対するロータコア４１の固定位置とは異なる固定位置において、凸部５４ｂがロータ固定部３３の外周面３３ａに当接することによりロータコア５１をロータ固定部３３に固定する。これにより、ロータコア４１を一方方向（矢印Ｘ１方向）に沿ってシャフト３１に圧入した際にロータ固定部３３の外周面３３ａにロータコア４１の凸部４４ｂの擦れによる筋状の傷（削れ溝Ｇ）が生じてロータ固定部３３の外形形状が円形形状ではなく局所的に窪んだ（歪んだ）状態になったとしても、ロータコア５１のシャフト３１への圧入時に、この傷（削れ溝Ｇ）が生じていない（円弧形状の表面が保たれている）ロータ固定部３３の外周面３３ａの部分においてロータコア５１の凸部５４ｂをロータ固定部３３の外周面３３ａに当接させて固定することができる。

また、本実施形態では、凸部４４ｂを有するロータコア４１と、凸部５４ｂを有するロータコア５１とは、互いに同一の構造を有する。そして、ロータコア５１がロータコア４１に対してシャフト３１の回転軸線Ａまわりにずらされて配置されていることによって、凸部４４ｂのロータ固定部３３の外周面３３ａに対する当接位置と、凸部５４ｂのロータ固定部３３の外周面３３ａに対する当接位置とを、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに異なる位置に設定する。これにより、互いに同一の構造を有するロータコア４１および５１に対して単一のシャフト３１を一方方向に沿って圧入する場合に、ロータ固定部３３に対するロータコア４１の固定位置とロータコア５１の固定位置とを回転軸線Ａまわりに容易に異ならせることができる。すなわち、互いに同一の構造を有するロータコア４１および５１を用いて回転電機１００（ロータ部３０）を製造する場合に、本実施形態の効果を有効に得ることができる。

また、本実施形態では、ロータコア４１における貫通孔４４の凸部４４ｂを、隣接する磁石４２の境界領域Ｒ１に沿った半径方向内側の貫通孔４４の内周面４４ａの部分に配置する。同様に、ロータコア５１における貫通孔５４の凸部５４ｂを、隣接する磁石５２の境界領域Ｒ２に沿った半径方向内側の貫通孔５４の内周面５４ａの部分に配置する。これにより、シャフト３１への圧入に伴うロータ固定部３３の外周面３３ａからの反力によってロータコア４１の凸部４４ｂ（ロータコア５１の凸部５４ｂ）が半径方向外側に付勢される場合であっても、付勢力の作用線上にロータコア４１（ロータコア５１）の磁石４２（磁石５２）の存在しない中実部分が配置される分、ロータコア４１および５１の機械的強度を維持することができる。これにより、ロータコア４１および５１がシャフト３１（ロータ固定部３３）の圧入に起因して変形するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、隣接する貫通孔４３の境界領域Ｒに沿った半径方向内側の貫通孔４４の内周面４４ａの部分に凸部４４ｂを配置するとともに、隣接する貫通孔５３の境界領域Ｒに沿った半径方向内側の貫通孔５４の内周面５４ａの部分に凸部５４ｂを配置する。これにより、圧入に伴うロータ固定部３３の外周面３３ａからの付勢力によってロータコア４１の凸部４４ｂ（ロータコア５１の凸部５４ｂ）が半径方向外側に付勢される場合であっても、付勢力の作用線上に貫通孔４３（貫通孔５３）の存在しない中実部分が配置される分、ロータコア４１および５１の機械的強度を維持することができる。これにより、複数の貫通孔４３および貫通孔５３を設けてロータコア４１および５１を軽量化する場合であっても、ロータコア４１および５１がシャフト３１（ロータ固定部３３）の圧入に起因して変形するのをより抑制することができる。

また、本実施形態では、貫通孔４４の凸部４４ｂにロータ固定部３３の外周面３３ａに沿って周方向に円弧状に延びる当接面４４ｃを設けるとともに、貫通孔５４の凸部５４ｂにロータ固定部３３の外周面３３ａに沿って周方向に円弧状に延びる当接面５４ｃを設ける。これにより、凸部４４ｂの円弧状に延びる当接面４４ｃを介してロータ固定部３３の外周面３３ａにロータコア４１を確実に面接触させることができるとともに、シャフト３１に対するロータコア４１の固定位置とは異なる固定位置において、凸部５４ｂの円弧状に延びる当接面５４ｃを介してロータ固定部３３の外周面３３ａにロータコア５１を確実に面接触させることができる。また、このような面接触による固定により、ロータ固定部３３の外周面３３ａにロータコア４１および５１を共に安定して固定することができる。

また、本実施形態では、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、貫通孔４４の内周面４４ａに９０度間隔で４つの凸部４４ｂを設けるとともに、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに、貫通孔５４の内周面５４ａに９０度間隔で４つの凸部５４ｂを設ける。そして、４つの凸部４４ｂと４つの凸部５４ｂとを、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに４５度だけずらして配置する。これにより、ロータコア４１を一方方向に沿ってシャフト３１に圧入した際にロータ固定部３３の外周面３３ａにロータコア４１の複数の凸部４４ｂの擦れによる筋状の傷（削れ溝Ｇ）が生じてロータ固定部３３の外形形状が局所的に窪んだ（歪んだ）状態になったとしても、ロータコア５１のシャフト３１への圧入時に、この傷（削れ溝Ｇ）が生じていないロータ固定部３３の外周面３３ａの部分においてロータコア５１の複数の凸部５４ｂをロータ固定部３３の外周面３３ａに当接させて固定することができる。

また、本実施形態では、複数の凸部４４ｂと、複数の凸部５４ｂとは、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに４５度だけずらされた状態で、凸部４４ｂおよび凸部５４ｂの各々の周方向の幅Ｗ（円弧長さ）を、シャフト３１の延びるＸ軸方向から見て互いに重ならない角度範囲内に設定している。これにより、ロータコア５１のシャフト３１（ロータ固定部３３）への圧入時に、ロータコア５１の複数の凸部５４ｂが、ロータコア４１の複数の凸部４４ｂの擦れによる筋状の傷（削れ溝Ｇ）に嵌まり込むのを確実に防止することができる。

また、本実施形態では、貫通孔４４の凸部４４ｂおよび貫通孔５４の凸部５４ｂを、それぞれ、シャフト３１の延びるＸ軸方向に沿って延びるように構成する。これにより、ロータコア４１のシャフト３１への圧入時にロータ固定部３３の外周面３３ａに生じる筋状の傷（削れ溝Ｇ）の形成範囲を最小限にすることができる。そして、この状態で、ロータコア５１をロータ固定部３３に圧入することができるので、ロータコア５１の凸部５４ｂを凸部４４ｂに起因する筋状の傷（削れ溝Ｇ）が生じていないロータ固定部３３の外周面３３ａの部分に確実に固定することができる。

また、本実施形態では、レゾルバロータ６１を貫通孔６４の内周面６４ａに設けられた凸部６４ｂを介してシャフト３１に固定するとともに、レゾルバロータ７１をシャフト３１に対するレゾルバロータ６１の固定位置とは異なる固定位置において、貫通孔７４の内周面７４ａに設けられた凸部７４ｂを介してシャフト３１に固定する。これにより、単一のシャフト３１に２つのレゾルバロータ６１および７１を一方方向（矢印Ｘ１方向）に順次圧入して回転電機１００（ロータ部３０）を製造する場合に、レゾルバロータ６１をシャフト３１に圧入した際にレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに凸部６４ｂの擦れによる傷（削れた部分）が生じたとしても、レゾルバロータ７１のシャフト３１への圧入時に、この傷（削れ溝Ｇ）が生じていない部分において凸部７４ｂを介してレゾルバロータ７１をレゾルバロータ固定部３４に適切に固定することができる。この結果、単一のシャフト３１（レゾルバロータ固定部３４）に２つのレゾルバロータ６１および７１を圧入する場合であっても、レゾルバロータ６１および７１の各々を緩みなくシャフト３１（レゾルバロータ固定部３４）に固定することができる。

また、本実施形態では、凸部６４ｂが外周面３４ａに当接することによりレゾルバロータ６１をレゾルバロータ固定部３４に固定するとともに、シャフト３１に対するレゾルバロータ７１の固定位置とは異なる固定位置において、凸部７４ｂが外周面３４ａに当接することによりレゾルバロータ７１をレゾルバロータ固定部３４に固定する。これにより、レゾルバロータ６１を矢印Ｘ１方向に沿ってシャフト３１に圧入した際に外周面３４ａにレゾルバロータ６１の凸部６４ｂの擦れによる削れ溝Ｇが生じてレゾルバロータ固定部３４が窪んだ（歪んだ）状態になったとしても、レゾルバロータ７１の圧入時に、この削れ溝Ｇが生じていない外周面３４ａの部分においてレゾルバロータ７１の凸部７４ｂを外周面３４ａに当接させて固定することができる。

また、本実施形態では、レゾルバロータ７１をレゾルバロータ６１に対してシャフト３１の回転軸線Ａまわりにずらして配置することにより、レゾルバロータ６１の凸部４４ｂのレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置と、レゾルバロータ７１の凸部５４ｂのレゾルバロータ固定部３４の外周面３４ａに対する当接位置とを、シャフト３１の回転軸線Ａまわりに互いに異なる位置に設定する。これにより、レゾルバロータ６１および７１に対して単一のシャフト３１を一方方向に沿って圧入する場合に、シャフト３１に対するレゾルバロータ６１の固定位置とレゾルバロータ７１の固定位置とを容易に異ならせることができる。したがって、単一のシャフト３１（レゾルバロータ固定部３４）の外周面３４ａに対してレゾルバロータ６１および７１を緩みなく固定することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、ロータコア４１の貫通孔４４の内周面４４ａおよびロータコア５１の貫通孔５４の内周面５４ａにそれぞれ凸部４４ｂおよび凸部５４ｂを設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、シャフト３１におけるロータ固定部３３の外周面３３ａに設けられた「第１凸部」を介してロータコア４１の円形形状の内周面４４ａを固定（圧入）するとともに、ロータ固定部３３の外周面３３ａに設けられた別な「第２凸部」を介してロータコア５１の円形形状の内周面５４ａを固定（圧入）してもよい。この場合、第１凸部をロータコア４１が圧入される領域（Ｘ軸方向）にのみ形成するとともに、第１凸部よりも突出高さの低い第２凸部をロータコア５１が圧入される領域（Ｘ軸方向）にのみ形成することによって、第１凸部に起因して、後から圧入されるロータコア５１の内周面５４ａに削れ溝が形成されるのが防止される。また、この場合、第２凸部を第１凸部よりも低くすることに対応して、ロータコア５１の貫通孔５４の内径をロータコア４１の貫通孔４４の内径よりも若干小さくしておく必要がある。この変形例のように構成しても、単一のシャフト３１（ロータ固定部３３）に２つのロータコア４１および５１を圧入する場合であっても、ロータコア４１および５１の各々を緩みなくシャフト３１（ロータ固定部３３）に固定することができる。

また、上記実施形態では、ロータコア４１の内周面４４ａおよびロータコア５１の内周面５４ａにそれぞれ凸部４４ｂおよび凸部５４ｂを設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、をシャフト３１におけるロータ固定部３３の外周面３３ａに設けられた「凸部」を介してロータコア４１の内周面４４ａを固定するとともに、ロータコア５１の貫通孔５４の内周面５４ａに設けられた凸部５４ｂを介してロータコア５１をシャフト３１（ロータ固定部３３）に固定してもよい。

また、上記実施形態では、貫通孔４４の内周面４４ａに９０度間隔で４つの凸部４４ｂを設けるとともに、貫通孔５４の内周面５４ａに９０度間隔で４つの凸部５４ｂを設けたが、本発明はこれに限られない。たとえば、内周面４４ａ（内周面５４ａ）に６０度間隔で６つの凸部４４ｂ（凸部５４ｂ）を設けてもよいし、４５度間隔で８つの凸部４４ｂ（凸部５４ｂ）を設けてもよい。

また、上記実施形態では、貫通孔４４の内周面４４ａに４つの凸部４４ｂを設け、貫通孔５４の内周面５４ａに４つの凸部５４ｂを設けたが、本発明はこれに限られない。ロータコア４１および５１が回転軸線Ａまわりに互いに異なる固定位置において外周面３３ａに固定可能ならば、凸部４４ｂおよび凸部５４ｂの個数は互いに異なっていてもよい。

また、上記実施形態では、単一のシャフト３１に２つのロータコア４１および５１と、２つのレゾルバロータ６１および７１とを組み付けてロータ部３０を構成したが、本発明はこれに限られない。すなわち、単一のシャフト３１に対して３つ以上の「回転体」を組み付けて回転電機を構成する場合にも、本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、車両（自動車）用のパワーステアリング装置（かじ取り装置）の駆動源に回転電機１００を適用したが、本発明はこれに限られない。単一のシャフトに複数の回転体（ロータコアなど）を圧入してロータ部を構成するのであれば、パワーステアリング装置以外の装置用の回転電機に対して、本発明を適用してもよい。

３０ ロータ部
３１ シャフト
３３ ロータ固定部
３３ａ、３４ａ 外周面
３４ レゾルバロータ固定部
４１ ロータコア（第１回転体、第１ロータコア）
４２、５２ 磁石
４３ 貫通孔（第３貫通孔）
４４ 貫通孔（第１貫通孔）
４４ａ、５４ａ、６４ａ、７４ａ 内周面
４４ｂ、６４ｂ 凸部（第１凸部）
５１ ロータコア（第２回転体、第２ロータコア）
５３ 貫通孔（第４貫通孔）
５４ 貫通孔（第１貫通孔）
５４ｂ、７４ｂ 凸部（第２凸部）
６１ レゾルバロータ（第１回転体、第１レゾルバロータ）
７１ レゾルバロータ（第２回転体、第２レゾルバロータ）
１００ 回転電機
Ｒ１、Ｒ２ 境界領域

Claims (6)

1. 外周面を含むシャフトと、
   前記シャフトが一方方向に沿って圧入されている第１貫通孔を含み、前記シャフトとともに回転する第１回転体と、
   前記シャフトが前記一方方向に沿って圧入されている第２貫通孔を含み、前記第１回転体に隣接配置された状態で前記シャフトとともに回転する第２回転体と、を備え、
   前記第１回転体は、前記第１貫通孔の内周面または前記シャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第１凸部を介して前記シャフトに固定されているとともに、前記第２回転体は、前記シャフトに対する前記第１回転体の固定位置とは異なる固定位置において、前記第２貫通孔の内周面または前記シャフトの外周面のいずれか一方に設けられた第２凸部を介して前記シャフトに固定されている、回転電機。
2. 前記第１凸部は、前記第１回転体の前記第１貫通孔の内周面に設けられているとともに、前記第２凸部は、前記第２回転体の前記第２貫通孔の内周面に設けられており、
   前記第１回転体は、前記第１凸部が前記シャフトの外周面に当接することにより前記シャフトに固定されているとともに、前記第２回転体は、前記シャフトに対する前記第１回転体の固定位置とは異なる固定位置において、前記第２凸部が前記シャフトの外周面に当接することにより前記シャフトに固定されている、請求項１に記載の回転電機。
3. 前記第１凸部を有する前記第１回転体と前記第２凸部を有する前記第２回転体とは、互いに同一の構造を有しており、
   前記第２回転体が前記第１回転体に対して前記シャフトの回転軸線まわりにずらされて配置されていることによって、前記第１凸部の前記シャフトの外周面に対する当接位置と、前記第２凸部の前記シャフトの外周面に対する当接位置とは、前記シャフトの回転軸線まわりに互いに異なる位置に設定されている、請求項２に記載の回転電機。
4. 前記第１回転体および前記第２回転体は、それぞれ、周方向に間隔を隔てて配列された複数の磁石を有する第１ロータコアおよび第２ロータコアを含み、
   前記第１ロータコアにおける前記第１貫通孔の前記第１凸部、および、前記第２ロータコアにおける前記第２貫通孔の前記第２凸部は、それぞれ、隣接する前記磁石の境界領域に沿った半径方向内側の前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の各々の内周面の部分に配置されている、請求項２または３に記載の回転電機。
5. 前記第１ロータコアは、前記第１貫通孔の半径方向外側において周方向に間隔を隔てて設けられた複数の第３貫通孔をさらに含むとともに、前記第２ロータコアは、前記第２貫通孔の半径方向外側において周方向に間隔を隔てて設けられた複数の第４貫通孔をさらに含み、
   前記第１凸部は、隣接する前記第３貫通孔の境界領域に沿った半径方向内側の前記第１貫通孔の内周面の部分に配置されているとともに、前記第２凸部は、隣接する前記第４貫通孔の境界領域に沿った半径方向内側の前記第２貫通孔の内周面の部分に配置されている、請求項４に記載の回転電機。
6. 前記第１貫通孔の前記第１凸部および前記第２貫通孔の前記第２凸部は、それぞれ、前記シャフトの外周面に沿って周方向に円弧状に延びる当接面を有する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の回転電機。

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