JP2024051531A - ロータ、および回転電機、および駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子にファンを安定して固定する。【解決手段】ロータコア２４の軸方向両側を向く端面にそれぞれ取り付けられる一対のファン４と、を備える。ファンについて、取り付くロータコアの端面が向く方向を軸方向一方側とし、その反対方向を軸方向他方側とする。ファンは、軸方向一方側を向く第１面４０ａ、および軸方向他方側を向く第２面４０ｂを有する板状の本体部４０と、本体部において周方向に沿って延びる第１リブ４１、および第２リブ４２と、を有する。本体部には、周方向に並んで配置され、それぞれ第１面と第２面とを繋ぐ第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６が設けられる。第１面には、第１貫通孔が開口する第１開口部４５ａと、第２貫通孔が開口する第２開口部４６ａと、が設けられる。第１リブは、第１開口部の径方向外側の縁部に位置し軸方向一方側に突出する。第２リブは、第２開口部の径方向内側の縁部に位置し径方向外側に突出する。【選択図】図２

Description

本発明は、ロータ、および回転電機、および駆動装置に関する。

近年の電気自動車への関心の高まりとともに、回転電機を冷却する方法についても様々に開発が進んでいる。例えば、回転子の軸方向端部に配置されるファンで回転子内からコイルに向けて風を送ることで回転子およびコイルを冷却する方法が知られている（特許文献１）。

特開２０１１－２１１８６２号公報

従来のファンでは、回転子の端面とファンとの間に径方向外側に向かって空気が流れる風路を設けた構造となっている。このため、回転子の端面に対してファンの接触面積を広く確保し難く、回転子に対してファンが安定して固定されにくいという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、ロータコアに安定して固定できるファンを有するロータ、および回転電機、および駆動装置の提供を目的の一つとする。

本発明のロータの一つの態様は、中心軸線に沿って延びるロータコアと、前記ロータコアの軸方向両側を向く端面にそれぞれ取り付けられる一対のファンと、を備える。前記ファンについて、取り付く前記ロータコアの端面が向く方向を軸方向一方側とし、その反対方向を軸方向他方側とする。前記ファンは、軸方向一方側を向く第１面、および軸方向他方側を向く第２面を有する板状の本体部と、前記本体部において周方向に沿って延びる第１リブ、および第２リブと、を有する。前記本体部には、周方向に並んで配置され、それぞれ前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第１貫通孔、および第２貫通孔が設けられる。前記第１面には、前記第１貫通孔が開口する第１開口部と、前記第２貫通孔が開口する第２開口部と、が設けられる。前記第１リブは、前記第１開口部の径方向外側の縁部に位置し軸方向一方側に突出する。前記第２リブは、前記第２開口部の径方向内側の縁部に位置し径方向外側に突出する。

本発明の回転電機の一つの態様は、上述のロータと、前記ロータの径方向外側に位置するステータと、を備える。

本発明の駆動装置の一つの態様は、上述の回転電機と、前記回転電機の動力を伝達する動力伝達部と、を備える。

本発明の一つの態様によれば、ロータコアに安定して固定できるファンを有するロータ、および回転電機、および駆動装置を提供できる。

図１は、第１実施形態の駆動装置の概念図である。 図２は、第１実施形態のファン、および抜け止め部材の斜視図である。 図３は、第１実施形態のファンの斜視図である。 図４は、第１実施形態のファンの断面図である。 図５は、第１実施形態のファンの断面図である。 図６は、変形例のファンの固定方法を示す正面図である。 図７は、第２実施形態のファンを示す斜視図である。

以下の説明では、駆動装置１が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。

以下の説明において特に断りのない限り、回転電機２の中心軸線Ｊ１に平行な方向（Ｙ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、中心軸線Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸線Ｊ１を中心とする周方向、すなわち、中心軸線Ｊ１の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。

＜第１実施形態＞
＜駆動装置＞
図１は、第１実施形態の駆動装置１の概念図である。
本実施形態の駆動装置１は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、回転電機を動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。

駆動装置１は、回転電機２と、動力伝達部５０と、回転電機２および動力伝達部５０を収容するハウジング６と、を備える。また、駆動装置１は、さらに回転電機２を制御するインバータ（図示略）を有していてもよい。

＜動力伝達部＞
動力伝達部５０は、ロータ２０に接続されて回転電機２の動力を伝達し出力シャフト５７に出力する。動力伝達部５０は、第１シャフト５４、第２シャフト５５、第１ギヤ５１、第２ギヤ５２、第３ギヤ５３、および差動装置５６を有する。差動装置５６は、リングギヤ５６ｇ、および一対の出力シャフト５７を有する。一対の出力シャフト５７の先端には、それぞれ車輪が取り付けられる。

第１シャフト５４は、中心軸線Ｊ１を中心として軸方向に延びる。第１シャフト５４は、回転電機２のロータ２０に連結されて、ロータ２０とともに回転する。第１ギヤ５１は、第１シャフト５４の外周面に設けられる。第２シャフト５５は、中心軸線Ｊ１と平行な中間軸線Ｊ２を中心として回転する。第２ギヤ５２および第３ギヤ５３は、第２シャフト５５の外周面に設けられる。第２ギヤ５２は、第１ギヤ５１と噛み合う。第３ギヤ５３は、差動装置５６のリングギヤ５６ｇと噛み合う。差動装置５６は、第３ギヤ５３から伝えられるトルクを、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ出力シャフト５７に同トルクを伝達する。回転電機２から出力されるトルクは、第１シャフト５４、第１ギヤ５１、第２ギヤ５２、第２シャフト５５および第３ギヤ５３を介して差動装置５６のリングギヤ５６ｇに伝達され、差動装置５６の差動機構部を介して一対の出力シャフト５７に出力される。

＜回転電機＞
本実施形態の回転電機２は、インナーロータ型の三相交流モータである。回転電機２は、モータとして動力を出力する機能と発電機として発電する機能とを兼ね備える。回転電機２は、モータ、又は発電機の何れかとして用いられるものであってもよい。また、回転電機２の構成は本実施形態に限定されず、例えば四相以上の交流モータであってもよい。

回転電機２は、水平方向に延びる中心軸線Ｊ１を中心に回転可能なロータ２０と、ロータ２０と、ロータの径方向外側に位置するステータ３０と、を備える。本実施形態の回転電機２は、ステータ３０の内側にロータ２０が配置される。

＜ステータ＞
ステータ３０は、ハウジング６に保持される。ステータ３０は、ロータ２０を径方向外側から囲む。ステータ３０は、中心軸線Ｊ１を中心とする環状のステータコア３２と、ステータコア３２に装着されるコイル３１と、ステータコア３２とコイル３１との間に介在するインシュレータ（図示略）とを有する。

ステータコア３２は、環状のコアバック部と、コアバック部から径方向内側に延びる複数のティース部と、を有する。複数のティース部は、周方向に沿って並ぶ。周方向に並ぶティース部同士の間には、コイル線が配置される。隣り合うティース部の間に位置するコイル線は、コイル３１を構成する。

コイル３１は、ステータコア３２の軸方向両側の端面から軸方向にそれぞれ突出する一対のコイルエンド３１ａを有する。コイルエンド３１ａは、ステータコア３２のスロット間を繋ぐコイル線の一部が束ねられて形成されている。

＜ロータ＞
ロータ２０は、ロータシャフト２１と、ロータシャフト２１の外周面に固定されるロータコア２４と、ロータコア２４に固定される複数のマグネット２５と、一対のファン４と、一対の抜け止め部材５と、を有する。

ロータシャフト２１は、中心軸線Ｊ１に沿って延びる。ロータシャフト２１は、中心軸線Ｊ１を中心として回転可能である。ロータシャフト２１は、ロータコア２４、および一対の抜け止め部材５に圧入される。

ロータコア２４は、中心軸線Ｊ１に沿って延びる柱状である。ロータコア２４は、軸方向両側それぞれを向く一対の端面２４ｆを有する。また、ロータコア２４には、中央孔２４ｃと、複数の通気孔２４ａ、２４ｂと、複数の保持孔２４ｈと、が設けられる。中央孔２４ｃ、通気孔２４ａ、２４ｂ、および保持孔２４ｈは、軸方向に延びてロータコア２４を軸方向に貫通する。中央孔２４ｃ、通気孔２４ａ、２４ｂ、および保持孔２４ｈは、一対の端面２４ｆにおいて軸方向両側に開口する。

中央孔２４ｃは、中心軸線Ｊ１を中心として軸方向に沿って延びる。本実施形態において、中央孔２４ｃは、軸方向から見て略円形である。中央孔２４ｃには、ロータシャフト２１が圧入される。中央孔２４ｃの形状は本実施形態に限定されない。

複数の通気孔２４ａ、２４ｂは、第１通気孔２４ａと第２通気孔２４ｂとを含む。すなわち、ロータコア２４には、第１通気孔２４ａ、および第２通気孔２４ｂが設けられる。本実施形態では、第１通気孔２４ａ、および第２通気孔２４ｂは、周方向に沿って交互に並ぶ（図３参照）。本実施形態のロータ２０には、４つの第１通気孔２４ａと４つの第２通気孔２４ｂとが設けられる。本実施形態の第１通気孔２４ａと第２通気孔２４ｂの横断面形状は、互いに等しい。第１通気孔２４ａと第２通気孔２４ｂとは、内部を流れる空気の流動方向が互いに異なる。

複数の保持孔２４ｈは、周方向に沿って並ぶ。保持孔２４ｈには、それぞれマグネット２５が収容される。マグネット２５は、保持孔２４ｈの内側面に接着剤で固定される。なお、マグネット２５は、かしめや圧入などの固定手段によって保持孔２４ｈ内に固定されていてもよい。保持孔２４ｈの軸方向両側の開口は、それぞれファン４に覆われる。これにより、マグネット２５の一部が欠損した場合であっても、マグネット２５の破片がロータ２０から離脱することを抑制できる。

＜ファン＞
一対のファン４は、ロータコア２４の軸方向両側を向く端面２４ｆにそれぞれ取り付けられる。一対のファン４は、ロータコア２４とともに中心軸線Ｊ１周りを回転する。一対のファン４は、それぞれコイルエンド３１ａの径方向内側に位置する。本実施形態において、一対のファン４は、互いに同形状である。一対のファン４は、ロータコア２４に対し中心軸線Ｊ１周りの取り付け角度が互いに異なる。

本実施形態のファン４は、アルミニウム合金から構成され、アルミニウムダイカストによって成形される。なお、ファン４は、樹脂材料から構成されていてもよいし、他の金属材料から構成されていてもよい。

図２、および図３は、それぞれファン４の斜視図である。
以下の説明では、一対のファン４のうちロータコア２４の＋Ｙ側に位置する一方（第１ファン４Ａ）についてＹ軸を基に説明するが、ロータコア２４の－Ｙ側に位置する他方（第２ファン４Ｂ）についても同様の構成を有する。以下のファン４の説明において、取り付くロータコア２４の端面２４ｆが向く方向を軸方向一方側（＋Ｙ側）とし、その反対方向を軸方向他方側（－Ｙ側）とする。

図２に示すように、ファン４は、本体部４０と、第１リブ４１と、複数（本実施形態では４個）の第２リブ４２と、複数（本実施形態では８個）の第３リブ４３とを有する。

本体部４０は、軸方向と直交して延びる板状である。本体部４０は、軸方向から見て中心軸線Ｊ１を中心とする略円形である。すなわち、本体部４０は、軸方向から見て略円板状である。本体部４０は、軸方向一方側（＋Ｙ側）を向く第１面４０ａと、軸方向他方側（－Ｙ側）を向く第２面４０ｂを有する。

本体部４０には、シャフト挿通孔４０ｈと、複数（本実施形態では４つ）の第１貫通孔４５と、複数（本実施形態では４つ）の第２貫通孔４６と、が設けられる。シャフト挿通孔４０ｈ、第１貫通孔４５、およびの第２貫通孔４６は、本体部４０を軸方向に貫通する。

図４、および図５は、それぞれ第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６におけるファン４の断面図である。シャフト挿通孔４０ｈ、第１貫通孔４５、およびの第２貫通孔４６は、それぞれ第１面４０ａと第２面４０ｂとを繋ぐ。

図２に示すように、シャフト挿通孔４０ｈは、中心軸線を中心とする略円形である。シャフト挿通孔４０ｈには、ロータシャフト２１が挿入される。シャフト挿通孔４０ｈの内径は、ロータシャフト２１の外径より大きい。ロータシャフト２１に対するファン４の固定方法については、後段において説明する。

図３に示すように、第１貫通孔４５と第２貫通孔４６とは、周方向に交互に並ぶ。軸方向から見て、第１貫通孔４５および第２貫通孔４６の第２面４０ｂにおける開口形状は、互いに同形状である。第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６の第２面４０ｂにおける開口は、それぞれ周方向に沿って略円弧状に延びる。

第１ファン４Ａを軸方向から見たとき、第１貫通孔４５の第２面４０ｂにおける開口は第２通気孔２４ｂに重なり、第２貫通孔４６の第２面４０ｂにおける開口は第１通気孔２４ａに重なる。一方で、図示を省略するが、第２ファン４Ｂを軸方向から見たとき、第１貫通孔４５の第２面４０ｂにおける開口は第１通気孔２４ａに重なり、第２貫通孔４６の第２面４０ｂにおける開口は第２通気孔２４ｂに重なる。

したがって、図１に示すように、第１通気孔２４ａは、－Ｙ側の開口において、第２ファン４Ｂの第１貫通孔４５に繋がり、＋Ｙ側の開口において第１ファン４Ａの第２貫通孔４６に繋がる。また、第２通気孔２４ｂは、－Ｙ側の開口において第２ファン４Ｂの第２貫通孔４６に繋がり、＋Ｙ側の開口において第１ファン４Ａの第１貫通孔４５に繋がる。すなわち、第１通気孔２４ａは、一対のファン４のうち一方の第１貫通孔４５および、他方の前記第２貫通孔４６に繋がる。また、第２通気孔２４ｂは、一対のファン４のうち一方の第２貫通孔４６および、他方の第１貫通孔４５に繋がる。

後述するように、第２貫通孔４６からは、ファン４の中心軸線Ｊ１周りの回転に伴う遠心力によって内部の空気が径方向外側に吹き出される。ロータ２０が回転すると、第２貫通孔４６から空気が吹き出されることによって、第２貫通孔４６に繋がる通気孔２４ａ、２４ｂの内部には負圧が生じる。これにより、通気孔２４ａ、２４ｂの内部に第１貫通孔４５から空気が流入する。このように、第１貫通孔４５は、空気を吸い込む吸気孔として作用し、第１通気孔２４ａには、軸方向に沿う空気の流れが形成される。

本実施形態によれば、通気孔２４ａ、２４ｂ内の空気は、第１貫通孔４５に繋がる開口から、第２貫通孔４６に繋がる開口に向かって流れる。これにより、ロータ２０の内部を空気によって冷却することができる。また、本実施形態によれば、第１通気孔２４ａと第２通気孔２４ｂとには、互いに異なる方向に向かって空気が流れる。このため、第１通気孔２４ａの内側面に加わる空気抵抗の反力と、第２通気孔２４ｂの内側面に加わる空気抵抗の反力と、が互いに打ち消し合う。空気抵抗の反力でロータ２０に対して軸方向の何れの位置に偏った力が付与されることを抑制できる。

図２に示すように、第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６は、本体部４０の第１面４０ａに開口する。ここで、第１貫通孔４５の開口を第１開口部４５ａと呼び、第２貫通孔４６の開口を第２開口部４６ａと呼ぶ。すなわち、本体部４０の第１面４０ａには、第１貫通孔４５が開口する第１開口部４５ａと、第２貫通孔４６が開口する第２開口部４６ａと、が設けられる。

第１開口部４５ａは、第１貫通孔４５内に空気を取り込む吸気口として機能する。第１開口部４５ａは、周方向に沿って略円弧状に延びる。第１開口部４５ａの径方向外側の縁部を第１外縁部４５ｂとし、径方向内側の縁部を第１内縁部４５ｃとする。第１外縁部４５ｂと第１内縁部４５ｃとは、径方向において互いに対向する。第１外縁部４５ｂと第１内縁部４５ｃは、軸方向から見て中心軸線Ｊ１を中心とする同心の円弧状である。

第２開口部４６ａは、第２貫通孔４６内の空気を吹き出すための吹出口として機能する。第２開口部４６ａは、周方向に沿って略円弧状に延びる。第２開口部４６ａの径方向外側の縁部を第２外縁部４６ｂとし、径方向内側の縁部を第２内縁部４６ｃとする。第２外縁部４６ｂと第２内縁部４６ｃとは、径方向において互いに対向する。第２外縁部４６ｂと第２内縁部４６ｃは、軸方向から見て中心軸線Ｊ１を中心とする同心の円弧状である。

第１外縁部４５ｂと第２外縁部４６ｂとは、中心軸線Ｊ１を中心とする同一の仮想円上に配置される。すなわち、第１外縁部４５ｂと第２外縁部４６ｂとは、径方向の位置が互いに一致している。

第２内縁部４６ｃは、第１内縁部４５ｃよりも径方向外側に配置される。すなわち、第２開口部４６ａの径方向内側の縁部は、第１開口部４５ａの径方向内側の縁部よりも径方向外側に位置する。これにより、第２開口部４６ａを径方向外側に寄せて配置しコイルエンド３１ａに近づけることができ、第２開口部４６ａから吹き出される空気を効率的にコイルエンド３１ａに当てることができる。

第２内縁部４６ｃが第１内縁部４５ｃよりも径方向外側に配置されることで、第２開口部４６ａは、第１開口部４５ａよりも開口面積が狭くなる。本実施形態によれば、第２開口部４６ａの開口面積を、第１開口部４５ａと比較して絞ることで、第１開口部４５ａにおける空気の吸込効率を高めつつ、第２開口部４６ａから吹き出される空気の流速を上げることができる。これにより、コイルエンド３１ａに当たる空気の流速を上げてコイルエンド３１ａの冷却効率を高めることができる。

第１リブ４１は、本体部４０において周方向に沿って延びる。第１リブ４１は、中心軸線Ｊ１を中心とする略円環状である。第１リブ４１は、本体部４０の第１面４０ａから軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出する。

第１リブ４１は、第１開口部４５ａの径方向外側の縁部（第１外縁部４５ｂ）に位置する。第１リブ４１は、第１開口部４５ａから吸い込まれる空気の流れをガイドする。なお、本実施形態のファン４には、周方向に沿って略円環状に延びる１つの第１リブ４１のみが設けられる。しかしながら、第１リブは、第１開口部４５ａの径方向外側の縁部に配置されていれば第１開口部４５ａ同士の間で途切れた形態となっていてもよい。なお、第１リブ４１は、必ずしも円環状である必要はなく、例えば軸方向から見て中心軸線Ｊを囲む多角形状に延びていてもよい。

本実施形態によれば、第１リブ４１が第２開口部４６ａの径方向外側にも配置されることで、第２開口部４６ａから吹き出された空気の一部を第１リブ４１に当てて、空気を軸方向に幅広く飛散させることができる。これにより、第２開口部４６ａから吹き出された空気をコイルエンド３１ａの軸方向の幅広い範囲に当てることができる。

本実施形態によれば、第１リブ４１が、中心軸線Ｊ１を中心とする略円環状であるため、周方向に離散的に複数の第１リブが設けられる場合と比較して、ファン４の回転の安定性を高めることができる。また、略円環状の第１リブ４１は、バランス調整に用いる切削代として利用できる。すなわち、ロータ２０を組み立てた後のバランス修正工程において、第１リブ４１の周方向の一部を切削加工することで、ロータ２０のアンバランスを調整することができる。第１リブ４１の切削方法としては、例えば、第１リブ４１の径方向外側を向く面にドリル加工を施すことが考えられる。

第２リブ４２は、本体部４０において周方向に沿って延びる。第２リブ４２は、第１リブ４１の径方向内側に配置される。すなわち、第２リブ４２は、第１リブ４１と径方向に対向する。本実施形態のファン４には、４個の第２リブ４２が設けられる。４個の第２リブ４２は、周方向に沿って並ぶ。４個の第２リブ４２は、軸方向から見て中心軸線Ｊ１を中心とする同一の仮想円上に配置される。第２リブ４２は、第２開口部４６ａの径方向内側のみに配置され、第１開口部４５ａの径方向内側に位置する部分で途切れている。

第２リブ４２は、第２開口部４６ａの径方向内側の縁部（第２内縁部４６ｃ）に位置する。また、第２リブ４２は、径方向外側に突出する。第２リブ４２は、第２開口部４６ａの径方向内側の一部の領域を覆う。第２リブ４２は、通気孔２４ａ、２４ｂから軸方向に沿って第２貫通孔４６内に流入する空気を径方向外側に誘導する。

本実施形態のファン４によれば、第２開口部４６ａの径方向内側の縁部に径方向外側に突出する第２リブ４２が設けられる。このため、第２開口部４６ａの開口方向を径方向外側に向けることができ、遠心力によって第２貫通孔４６内の空気を径方向外側に吹き出すことができる。また、本実施形態のファン４によれば、第１開口部４５ａの径方向外側の縁部に軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出する第１リブ４１が設けられる。第１リブ４１は、ファン４の軸方向一方側（＋Ｙ側）の空気を軸方向に沿って第１貫通孔４５内に誘導することができる。

例えば、ファンの吹き出し方向を径方向外側に向けるために、ファンとロータコアの端面との間に、吹き出し用の流路を設けることが考えられる。この場合、ファンとロータコアとの端面との接触面積が十分に確保し難くなる。本実施形態のファン４によれば、吸気孔として機能する第１貫通孔４５と、吹出孔として機能する第２貫通孔４６とが、共に本体部４０の両面に開口する。すなわち、本実施形態のファン４によれば、第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６は、ともに本体部４０の第１面４０ａと第２面４０ｂとを繋ぐ。このため、第２面４０ｂ側に吹き出し用の流路を設ける必要がなく、第２面４０ｂとロータコア２４との接触面積を広く確保でき、ロータコア２４に対しファン４を安定的に支持できる。加えて、図３に示すように、本実施形態によれば、第２面４０ｂを広く確保することで、ファン４によってロータコア２４の複数の保持孔２４ｈを覆い、保持孔２４ｈからのマグネット２５の離脱を抑制できる。すなわち、本実施形態によれば、ファン４とロータコア２４との間に、保持孔２４ｈを覆うためのプレートなどの別部材を設ける必要がなく、部品点数を減らしてロータ２０を安価に製造できる。

本実施形態において、第１貫通孔４５および第２貫通孔４６の少なくとも一部は、本体部４０を軸方向に貫通する。すなわち、ファン４を軸方向から見る観察者は、第１貫通孔４５、および第２貫通孔４６を通してファン４の向こう側を臨むことができる。上述のように鋳造や樹脂成型によりファン４を形成する場合、ファン４は、母材を充填するキャビティに対し、軸方向の両側に雄型と雌型とを配置する金型構成によって成形される。第１貫通孔４５および第２貫通孔４６が本体部４０を軸方向に貫通する場合、スライド金型などの複雑な金型を用いたり、追加工をしたりすることなくファン４の第１貫通孔４５および第２貫通孔４６を成形できる。このため、ファン４を安価に製造できる。

図４および図５に示すように、第２リブ４２は、第１開口部４５ａよりも軸方向一方側（＋Ｙ側）に位置する。本実施形態によれば、第１開口部４５ａと第２開口部４６ａとの軸方向位置を互いにずらして配置できる。これにより、第１開口部４５ａに吸い込まれる空気の流れと、第２開口部４６ａから吹き出される空気の流れとが、互いに干渉することを抑制でき、ファン４による送風効率を高めることができる。また、第２開口部４６ａを軸方向一方側（＋Ｙ側）に寄せて配置することで、第２開口部４６ａから吹き出された空気が第１リブ４１を乗り越え易くなる。これにより、第２開口部４６ａから吹き出された空気を、効率的にコイルエンド３１ａに当てることができる。

図５に示すように、第２リブ４２は、軸方向他方側（－Ｙ側）を向く第１ガイド面４２ｇを有する。第１ガイド面４２ｇは、ロータコア２４の通気孔２４ａ、２４ｂの開口と軸方向に対向する。第１ガイド面４２ｇは、第２貫通孔４６を通過する空気の流路の内壁を構成する。第１ガイド面４２ｇは、径方向外側に向かうに従い軸方向一方側（＋Ｙ側）に傾斜する。本実施形態によれば、第２リブは、通気孔２４ａ、２４ｂから軸方向に流れ第２貫通孔４６内に流入する空気を第１ガイド面４２ｇにおいて径方向外側に円滑に誘導できる。

図２に示すように、第３リブ４３は、本体部４０に対し軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出する。第３リブ４３は、本体部４０において径方向に沿って延びる。本実施形態のファン４には、８個の第３リブ４３が設けられる。８個の第３リブ４３は、それぞれ第１開口部４５ａと第２開口部４６ａとの間に配置される。

本実施形態の第３リブ４３は、第１開口部４５ａと第２開口部４６ａとの間に配置されることで、第１開口部４５ａに吸い込まれる空気の流れと、第２開口部４６ａから吹き出される空気の流れとの干渉を抑制する。本実施形態のファン４によれば、吸い込みおよび吹き出しの効率を高め、ファン４によるコイルエンド３１ａの冷却効率を高めることができる。

図３に示すように、本体部４０の第２面４０ｂは、軸方向と直交する平面状である。本体部４０は、第２面４０ｂにおいて、ロータコア２４の端面２４ｆと対向し接触する。第２面４０ｂには、複数（本実施形態では８個）の肉抜き凹部４９が設けられる。複数の肉抜き凹部４９は、中心軸線Ｊ１を中心として略円弧状に延びる。肉抜き凹部４９は、周方向に沿って等間隔に配置される。図４に示すように、肉抜き凹部４９は、軸方向から見て、第１リブ４に重なる。すなわち、肉抜き凹部４９は、第１リブ４１の裏面側で第１リブ４１の内部をくりぬくように成形される。

本実施形態のファン４は、ダイカスト部品である。このため、ファン４は、局所的な厚肉部分で鋳巣が生じやすい。本実施形態のファン４によれば、第１リブ４１の裏面側に肉抜き凹部４９が設けられることで本体部４０に局所的な厚肉部分が設けられることを抑制することができる。これにより、本体部４０の内部に鋳巣が生じることを抑制でき、ファン４の寸法安定性を高めることができる。加えて、本体部４０に肉抜き凹部４９が設けられることでファン４の軽量化を図ることができる。

肉抜き凹部４９の第２面４０ｂにおける開口は、ロータコア２４の保持孔２４ｈに重なる。したがって、肉抜き凹部４９の内部空間は、保持孔２４ｈの内部空間と連通する。本実施形態によれば、保持孔２４ｈ内に配置されるマグネット２５の一部が欠損した場合に、マグネット２５の破片を肉抜き凹部４９内に留めることができる。

（ファンの固定方法）
ファン４のロータシャフト２１に対する固定方法について説明する。ファン４は、ロータコア２４と抜け止め部材５との間に位置する。ファン４は、軸方向においてロータコア２４と抜け止め部材５との間にそれぞれと接触する状態で挟み込まれる。

抜け止め部材５は、ロータコア２４をロータシャフト２１に固定するために設けられる。抜け止め部材５は、中心軸線Ｊ１を中心とする環状である。抜け止め部材５は、ロータシャフトの外周面に位置する。

なお、本明細書において「環状」とは、必ずしも円形である場合に限らず、中心軸線Ｊ１を囲むことができる構成を有していればよい。「環状」とは、必ずしも閉じられたループ状である必要もなく、Ｃ字形状など局所的に繋がっていない部分があっても全体として環状とみなすことができる形状であればよい。すなわち、抜け止め部材５は、環状であり、ロータシャフト２１を径方向外側から囲んでいれば、必ずしも円環状である必要も、閉じられたループ状である必要もない。

ロータシャフト２１に対し、ロータコア２４、ファン４、および抜け止め部材５は、この順で取り付けられる。ロータシャフト２１は、ロータコア２４に圧入により固定される。同様に、ロータシャフト２４は、抜け止め部材５に、圧入により固定される。一方で、ファン４は、アルミニウム合金などの比較的強度の低い材料から構成されるため、ロータシャフト２１に対し圧入する場合に強度を確保するために大型化し易い。本実施形態のファン４は、小型化するために、ロータシャフト２１をシャフト挿通孔４０ｈに隙間嵌めなどの相対的な移動を許容する嵌合状態で挿入される。ファン４は、軸方向においてロータコア２４と抜け止め部材５との間に挟み込まれるため、軸方向の相対的な移動が制限される。

ファン４の第１面４０ａであって、抜け止め部材５と接触する領域には、軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出する一対の凸部４０ｄが設けられる。また、抜け止め部材５の外周面には、径方向内側に凹む一対の凹部５ｅが設けられる。

ファン４、および抜け止め部材５をロータシャフト２１に組み付けた状態で、凸部４０ｄは、凹部５ｅに挿入される。これにより、凸部４０ｄの周方向を向く面が、凹部５ｅの内側面と周方向に対向し、ファン４の抜け止め部材５に対する周方向の相対的な移動を制限する。結果的に、ファン４がロータシャフト２１に対し回転することを抑制する。

なお、本実施形態では、ファン４の本体部４０に凸部４０ｄが設けられ、抜け止め部材５に凹部５ｅが設けられる場合について説明したが、凸部と凹部とは互いに反対の部材に設けられていてもよい。すなわち、本体部４０、および抜け止め部材５の一方には、他方側に突出する凸部４０ｄが設けられ、他方には凸部４０ｄが挿入される凹部５ｅが設けられていればよい。

また、本実施形態では、抜け止め部材５を用いてファン４とロータシャフト２１との相対的な回転を抑制する場合について説明した。しかしながら、ファン４とロータシャフト２１とにそれぞれ凸部、および凹部が直接的に設けられることで、これらの相対的な回転が抑制される構造を採用してもよい。すなわち、ファン４のシャフト挿通孔４０ｈの内周面、およびロータシャフト２１の外周面のうち、一方に他方側に突出する凸部が設けられ、他方には凸部が挿入される凹部が設けられる構造を採用してもよい。さらに、シャフト挿通孔４０ｈの内周面、およびロータシャフト２１の外周面にそれぞれ対向する凹部（キー溝）を設け、凹部同士が繋がった空間内に他部材（キー）を挿入する構造を採用してもよい。

（ファンの固定方法の変形例）
図６は、上述の実施形態に採用可能な、ファン１０４の固定方法の変形例を示すファン１０４の正面図である。本変形例の固定方法は、上述の実施形態と同様にファン１０４の抜け止め部材１０５に対する周方向の相対的な移動を制限するものであるが、その制限に係る構造が異なる。
なお、本変形例の説明において、既に説明した実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

抜け止め部材１０５は、上述の実施形態と同様にロータシャフト２１が圧入されることでロータシャフト２１に固定される。一方で、ファン１０４は、ロータシャフト２１に対し中心軸線Ｊ１周りの相対的な回転移動が許容された状態で、ロータシャフト２１が挿入される。

抜け止め部材１０５は、中心軸線Ｊ１を中心とする環状である。抜け止め部材１０５の外周面には、複数の溝部１０５ｇが設けられる。本実施形態の溝部１０５ｇは、軸方向から見て略半円状であるが、その形状は限定されない。

ファン１０４は、中心軸線Ｊ１を中心として周方向に延びる包囲壁部１４８を有する。包囲壁部１４８は、軸方向一方側（＋Ｙ側）を向く端面１４８ｂと、径方向内側を向く内側面１４８ａを有する。包囲壁部１４８の内側面１４８ａは抜け止め部材１０５の外周面に設けられる溝部１０５ｇと径方向に対向する。

包囲壁部１４８は、複数のかしめ部１４７を有する。かしめ部１４７は、抜け止め部材１０５の溝部１０５ｇの径方向外側に位置する。複数のかしめ部１４７は、包囲壁部１４８の端面１４８ｂに設けられる。かしめ部１４７は、包囲壁部１４８の端面１４８ｂの径方向内側の端部に沿って配置される。かしめ部１４７は、端面１４８ｂにかしめ用治具を用いて圧力を付与し、端面１４８ｂを塑性変形させることで形成される。かしめ部１４７は、形成段階の塑性変形によって、軸方向他方側（－Ｙ側）に凹むとともに、径方向内側に突出する。かしめ部１４７は、径方向内側に突出する部分において、溝部１０５ｇの内部に配置される。本実施形態によれば、かしめ部１４７の一部が、溝部１０５ｇの周方向を向く内側面と周方向に対向する。これにより、ファン１０４の抜け止め部材１０５に対する周方向の相対的な移動が制限され、さらにファン１０４のロータシャフト２１に対する回転が抑制される。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態のファン２０４を示す斜視図である。
第２実施形態のファン２０４は、上述の実施形態のロータ２０、回転電機２、および駆動装置１に採用可能である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

上述の実施形態と同様に、ファン２０４は、板状の本体部２４０と、本体部２４０において周方向に沿って延びる第１リブ２４１、および第２リブ２４２と、本体部２４０において径方向に沿って延びる第３リブ２４３と、を有する。本体部２４０は、軸方向一方側（＋Ｙ側）を向く第１面２４０ａ、および軸方向他方側を向く第２面２４０ｂを有する。本体部２４０には、周方向に並んで配置され、それぞれ第１面２４０ａと第２面２４０ｂとを繋ぐ第１貫通孔２４５、および第２貫通孔２４６が設けられる。また、第１面２４０ａには、第１貫通孔２４５が開口する第１開口部２４５ａと、第２貫通孔２４６が開口する第２開口部２４６ａと、が設けられる。第１リブ２４１は、第１開口部２４５ａの径方向外側の縁部に位置し軸方向一方側（＋Ｙ側）に突出する。第２リブ２４２は、第２開口部２４６ａの径方向内側の縁部に位置し径方向外側に突出する。第３リブ２４３は、周方向において第１開口部２４５ａと第２開口部２４６ａの間に配置され軸方向一方側に突出する。

本実施形態の第１リブ２４１は、ファン２０４に４個設けられる。４個の第１リブ２４１は、周方向に沿って離散的に並び、それぞれが異なる第１開口部２４５ａの径方向外側の縁部に位置している。したがって、第１リブ２４１は、第２開口部２４６ａの径方向外側に位置する部分で途切れている。

本体部２４０の第１面２４０ａは、第２開口部２４６ａの径方向外側の縁部から径方向外側に延びる第２ガイド面２４０ｃを有する。第２ガイド面２４０ｃは、周方向に並ぶ複数の第１リブ２４１の間に位置する。第２ガイド面２４０ｃは、軸方向と直交する平面に沿って延びる。

本実施形態によれば、本体部２４０に第２ガイド面２４０ｃが設けられることで、第２開口部２４６ａから吹き出された空気が第２ガイド面２４０ｃに沿って第１リブ２４１の間を通過する。このため、第２開口部２４６ａから吹き出された空気の流れが第１リブ２４１によって弱められることがなくコイルエンド３１ａへと当たることから、コイルエンド３１ａの冷却効率を高めることができる。

なお、図７に二点鎖線で図示するように、第２ガイド面２４０ｃには、径方向に沿って延びる少なくとも一つのフィン２４０ｆが設けられていてもよい。この場合、第２ガイド面２４０ｃに沿って流れる空気をフィン２４０ｆによって整流することができ、コイルエンド３１ａに向かう空気に乱流が生じることを抑制できる。この構成によれば、コイルエンド３１ａに向かう空気の流れを拡散させることなくコイルエンド３１ａに当てることができ、コイルエンド３１ａの冷却効率をより一層高めることができる。

本実施形態の第３リブ２４３は、周方向において第２開口部２４６ａ側を向く側壁面２４３ａを有する。側壁面２４３ａは、径方向外側に向かうに従い周方向において第２開口部２４６ａの反対側に傾斜する。側壁面２４３ａは、第２開口部２４６ａに対して周方向両側に配置される。このため、第２開口部２４６ａから径方向外側に吹き出される空気の経路は、径方向外側に向かうに従い周方向両側に広がる。本実施形態によれば、第２開口部２４６ａから吹き出される空気の圧力損失が小さくなり、コイルエンド３１ａに強い風を周方向に幅広く送ることができる。

本実施形態のファン２０４は、上述の実施形態と同様に、ロータシャフト２１に対し固定される。なお、図４において、ファン２０４のシャフト挿通孔２４０ｈに設けられる回転止め用の凸部の図示を省略する。

以上に、本発明の様々な実施形態および変形例を説明したが、各実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の実施形態において、コイルは、ステータに装着される屈曲可能な導線であり、コイルから延び出る引出線は、複数の導線を圧着端子によった束ねた構造を有する。しかしながら、コイルは、剛性の高い平角線から構成されるセグメントコイルであって、コイルから延び出る引出線も１本の平角線であってもよい。

なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。
（１） 中心軸線に沿って延びるロータコアと、前記ロータコアの軸方向両側を向く端面にそれぞれ取り付けられる一対のファンと、を備え、前記ファンについて、取り付く前記ロータコアの端面が向く方向を軸方向一方側とし、その反対方向を軸方向他方側とし、前記ファンは、軸方向一方側を向く第１面、および軸方向他方側を向く第２面を有する板状の本体部と、前記本体部において周方向に沿って延びる第１リブ、および第２リブと、を有し、前記本体部には、周方向に並んで配置され、それぞれ前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第１貫通孔、および第２貫通孔が設けられ、前記第１面には、前記第１貫通孔が開口する第１開口部と、前記第２貫通孔が開口する第２開口部と、が設けられ、前記第１リブは、前記第１開口部の径方向外側の縁部に位置し軸方向一方側に突出し、前記第２リブは、前記第２開口部の径方向内側の縁部に位置し径方向外側に突出する、ロータ。
（２） 前記第２開口部の径方向内側の縁部は、前記第１開口部の径方向内側の縁部よりも径方向外側に位置する、（１）に記載のロータ。
（３） 前記第２リブは、前記第１開口部よりも軸方向一方側に位置する、（１）又は（２）に記載のロータ。
（４） 前記第２リブは、軸方向他方側を向く第１ガイド面を有し、前記第１ガイド面は、径方向外側に向かうに従い軸方向一方側に傾斜する、（１）～（３）の何れか一項に記載のロータ。
（５） 前記ファンは、前記本体部において径方向に沿って延びる第３リブを有し、前記第３リブは、周方向において前記第１開口部と前記第２開口部の間に配置され軸方向一方側に突出する、（１）～（４）の何れか一項に記載のロータ。
（６） 前記第３リブは、周方向において前記第２開口部側を向く側壁面を有し、前記側壁面は、径方向外側に向かうに従い周方向において前記第２開口部の反対側に傾斜する、（５）に記載のロータ。
（７） 前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の少なくとも一部は、前記本体部を軸方向に貫通する、（１）～（６）の何れか一項に記載のロータ。
（８） 前記第１リブは、中心軸線を中心とする円環状である、（１）～（７）の何れか一項に記載のロータ。
（９） 前記第１面は、前記第２開口部の径方向外側の縁部から径方向外側に延びる第２ガイド面を有し、前記第２ガイド面は、周方向に並ぶ複数の前記第１リブの間に位置する、（１）～（８）の何れか一項に記載のロータ。
（１０） 前記第２ガイド面には、径方向に沿って延びる少なくとも一つのフィンが設けられる、（９）に記載のロータ。
（１１） 前記ロータコアには、軸方向に貫通する第１通気孔、および第２通気孔が設けられ、前記第１通気孔は、一対の前記ファンのうち一方の前記第１貫通孔および、他方の前記第２貫通孔に繋がり、前記第２通気孔は、一対の前記ファンのうち一方の前記第２貫通孔および、他方の前記第１貫通孔に繋がる、（１）～（１０）の何れか一項に記載のロータ。
（１２） 複数のマグネットを備え、前記ロータコアには、軸方向に貫通する複数の保持孔が設けられ、前記マグネットは、前記保持孔に収容され、前記保持孔の開口は、前記ファンに覆われる、（１）～（１１）の何れか一項に記載のロータ。
（１３） 中心軸線に沿って延びるロータシャフトと、前記ロータシャフトの外周面に位置する環状の抜け止め部材と、を備え、前記ファンの前記本体部には、前記ロータシャフトが挿入されるシャフト挿通孔が設けられ、前記ファンは、前記ロータコアと前記抜け止め部材との間に位置し、前記本体部、および前記抜け止め部材の一方には、他方側に突出する凸部が設けられ、他方には前記凸部が挿入される凹部が設けられる、（１）～（１２）の何れか一項に記載のロータ。
（１４） （１）～（１３）の何れか一項に記載のロータと、前記ロータの径方向外側に位置するステータと、を備える、回転電機。
（１５） （１４）に記載の回転電機と、前記モータの動力を伝達する動力伝達部と、を備える、駆動装置。

１…駆動装置、２…回転電機、４，１０４，２０４…ファン、５，１０５…止め部材、５ｅ…凹部、２０…ロータ、２１…ロータシャフト、２４…ロータコア、２４ａ…第１通気孔、２４ｂ…第２通気孔、２４ｆ…端面、２４ｈ…保持孔、２５…マグネット、３０…ステータ、４０，２４０…本体部、４０ａ，２４０ａ…第１面、４０ｂ，２４０ｂ…第２面、４０ｄ…凸部、４０ｈ…シャフト挿通孔、４１，２４１…第１リブ、４２，２４２…第２リブ、４２ｇ…第１ガイド面、４３，２４３…第３リブ、４５，２４５…第１貫通孔、４５ａ，２４５ａ…第１開口部、４６，２４６…第２貫通孔、４６ａ，２４６ａ…第２開口部、５０…動力伝達部、２４０ｃ…第２ガイド面、２４０ｆ…フィン、２４３ａ…側壁面、Ｊ１…中心軸線

Claims (15)

1. 中心軸線に沿って延びるロータコアと、
   前記ロータコアの軸方向両側を向く端面にそれぞれ取り付けられる一対のファンと、を備え、
   前記ファンについて、取り付く前記ロータコアの端面が向く方向を軸方向一方側とし、その反対方向を軸方向他方側とし、
   前記ファンは、
   軸方向一方側を向く第１面、および軸方向他方側を向く第２面を有する板状の本体部と、
   前記本体部において周方向に沿って延びる第１リブ、および第２リブと、を有し、
   前記本体部には、周方向に並んで配置され、それぞれ前記第１面と前記第２面とを繋ぐ第１貫通孔、および第２貫通孔が設けられ、
   前記第１面には、前記第１貫通孔が開口する第１開口部と、前記第２貫通孔が開口する第２開口部と、が設けられ、
   前記第１リブは、前記第１開口部の径方向外側の縁部に位置し軸方向一方側に突出し、
   前記第２リブは、前記第２開口部の径方向内側の縁部に位置し径方向外側に突出する、
   ロータ。
2. 前記第２開口部の径方向内側の縁部は、前記第１開口部の径方向内側の縁部よりも径方向外側に位置する、
   請求項１に記載のロータ。
3. 前記第２リブは、前記第１開口部よりも軸方向一方側に位置する、
   請求項１に記載のロータ。
4. 前記第２リブは、軸方向他方側を向く第１ガイド面を有し、
   前記第１ガイド面は、径方向外側に向かうに従い軸方向一方側に傾斜する、
   請求項１に記載のロータ。
5. 前記ファンは、前記本体部において径方向に沿って延びる第３リブを有し、
   前記第３リブは、周方向において前記第１開口部と前記第２開口部の間に配置され軸方向一方側に突出する、
   請求項１に記載のロータ。
6. 前記第３リブは、周方向において前記第２開口部側を向く側壁面を有し、
   前記側壁面は、径方向外側に向かうに従い周方向において前記第２開口部の反対側に傾斜する、
   請求項５に記載のロータ。
7. 前記第１貫通孔および前記第２貫通孔の少なくとも一部は、前記本体部を軸方向に貫通する、
   請求項１に記載のロータ。
8. 前記第１リブは、中心軸線を中心とする円環状である、
   請求項１に記載のロータ。
9. 前記第１面は、前記第２開口部の径方向外側の縁部から径方向外側に延びる第２ガイド面を有し、
   前記第２ガイド面は、周方向に並ぶ複数の前記第１リブの間に位置する、
   請求項１に記載のロータ。
10. 前記第２ガイド面には、径方向に沿って延びる少なくとも一つのフィンが設けられる、
    請求項９に記載のロータ。
11. 前記ロータコアには、軸方向に貫通する第１通気孔、および第２通気孔が設けられ、
    前記第１通気孔は、一対の前記ファンのうち一方の前記第１貫通孔および、他方の前記第２貫通孔に繋がり、
    前記第２通気孔は、一対の前記ファンのうち一方の前記第２貫通孔および、他方の前記第１貫通孔に繋がる、
    請求項１に記載のロータ。
12. 複数のマグネットを備え、
    前記ロータコアには、軸方向に貫通する複数の保持孔が設けられ、
    前記マグネットは、前記保持孔に収容され、
    前記保持孔の開口は、前記ファンに覆われる、
    請求項１に記載のロータ。
13. 中心軸線に沿って延びるロータシャフトと、
    前記ロータシャフトの外周面に位置する環状の抜け止め部材と、を備え、
    前記ファンの前記本体部には、前記ロータシャフトが挿入されるシャフト挿通孔が設けられ、
    前記ファンは、前記ロータコアと前記抜け止め部材との間に位置し、
    前記本体部、および前記抜け止め部材の一方には、他方側に突出する凸部が設けられ、他方には前記凸部が挿入される凹部が設けられる、
    請求項１に記載のロータ。
14. 請求項１～１３の何れか一項に記載のロータと、
    前記ロータの径方向外側に位置するステータと、を備える、
    回転電機。
15. 請求項１４に記載の回転電機と、
    前記回転電機の動力を伝達する動力伝達部と、を備える、
    駆動装置。

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