JP5558211B2 - Rotor shaft for rotating electrical machine and rotor for rotating electrical machine - Google Patents

Rotor shaft for rotating electrical machine and rotor for rotating electrical machine Download PDF

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  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

本発明は、中心部に孔部を有する中空部と、キー溝とを備える回転電機用ロータシャフトと、回転電機用ロータとに関する。   The present invention relates to a rotor shaft for a rotating electrical machine including a hollow portion having a hole at the center and a key groove, and a rotor for a rotating electrical machine.

回転電機は、ロータと、ロータに対向するステータとを備える。また、ロータとして、回転可能なロータシャフトと、ロータシャフトに固定したロータコアとにより構成する構造が知られている。このようなロータでは、ロータシャフトを製造する場合に、ロータシャフトを構成する素材に浸炭焼入れや、高周波焼入れ等の熱処理を施すことにより、所望の硬度や強度等の、所望の性能を確保することが行われている。   The rotating electrical machine includes a rotor and a stator facing the rotor. Moreover, the structure comprised by the rotor shaft which can rotate as a rotor, and the rotor core fixed to the rotor shaft is known. In such a rotor, when the rotor shaft is manufactured, the material constituting the rotor shaft is subjected to heat treatment such as carburizing quenching or induction quenching to ensure desired performance such as desired hardness and strength. Has been done.

一方、ロータシャフトにロータコアを固定するために、ロータシャフトの外周面等の周面に設けたシャフト側キー溝と、ロータコアの内周面等の周面に設けたコア側キー溝とにキーを係合させ、ロータシャフトとロータコアとの一体回転を可能とすることが行われる。この場合、ロータシャフトの周面の1個所または2個所等の複数個所にキー溝が形成されている。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献1から特許文献3がある。
On the other hand, in order to fix the rotor core to the rotor shaft, keys are placed on the shaft-side key grooves provided on the peripheral surface such as the outer peripheral surface of the rotor shaft and the core-side key grooves provided on the peripheral surface such as the inner peripheral surface of the rotor core. The rotor shaft and the rotor core can be integrally rotated by engaging with each other. In this case, key grooves are formed at a plurality of locations such as one or two locations on the circumferential surface of the rotor shaft.
Note that Patent Documents 1 to 3 are prior art documents related to the present invention.

特開2009−268164号公報JP 2009-268164 A 特開2008−272712号公報JP 2008-272712 A 特開2007−330030号公報JP 2007-330030 A

上記のようにロータシャフトの周面にキー溝を形成している場合、ロータシャフトの素材に焼入れ等の熱処理を施すと、ロータシャフトの形状が、キー溝の形成部分と、非形成部分とで、周方向に不均一になり、熱容量も、キー溝の形成部分と、非形成部分とで、周方向に不均一になる可能性がある。このため、熱処理によりロータシャフトに熱歪みが発生しやすくなり、ロータシャフトの真円度を十分に高くできない可能性がある。また、ロータシャフトに別の軸をスプライン結合する場合には、ロータシャフトを、中心部に孔部を有する中空部を備える構成とし、中空部の内外両周面のうち、一方の周面にスプラインを設ける場合がある。この場合には、中空部のスプラインを設けた側とは反対側の周面にキー溝を形成する。このようなロータシャフトを構成する素材に熱処理を施すと、中空部の熱容量が小さくなるため、中空部に熱歪みがさらに発生しやすくなり、ロータシャフトのスプラインの歯先円及び歯底円の真円度を十分に高くすることが難しくなる。この場合、スプラインの寸法や形状の精度が悪化して、ロータシャフトを、別の軸とスプライン結合することが難しくなる可能性がある。また、中空部や、スプラインの歯先円及び歯底円の真円度が悪化すると、ロータシャフトの回転時の振れが大きくなり、振動や騒音が増大する要因となる可能性がある。   When the key groove is formed on the circumferential surface of the rotor shaft as described above, when the heat treatment such as quenching is performed on the material of the rotor shaft, the shape of the rotor shaft is divided into the formed part of the key groove and the non-formed part. The heat capacity may be nonuniform in the circumferential direction, and the heat capacity may be nonuniform in the circumferential direction between the key groove formed portion and the non-formed portion. For this reason, thermal distortion tends to occur in the rotor shaft due to heat treatment, and the roundness of the rotor shaft may not be sufficiently high. In addition, when another shaft is spline-coupled to the rotor shaft, the rotor shaft is configured to have a hollow portion having a hole at the center, and one of the inner and outer peripheral surfaces of the hollow portion is splined on one peripheral surface. May be provided. In this case, a keyway is formed on the peripheral surface of the hollow portion opposite to the side where the splines are provided. When heat treatment is performed on the material constituting such a rotor shaft, the heat capacity of the hollow portion is reduced, so that thermal distortion is more likely to occur in the hollow portion, and the tip circle and root circle of the spline of the rotor shaft are more likely to occur. It becomes difficult to make the circularity sufficiently high. In this case, the accuracy of the size and shape of the spline is deteriorated, and it may be difficult to spline the rotor shaft to another shaft. Further, when the roundness of the hollow portion, the spline tip circle and the root circle of the spline is deteriorated, the vibration during rotation of the rotor shaft increases, which may increase the vibration and noise.

また、ロータシャフトの軽量化のために、中空部の径方向の肉厚低減を推進することも考えられているが、この場合には、熱容量がさらに減少するため、熱処理後の歪みがより大きくなり、上記の真円度がさらに悪化しやすくなる。   In order to reduce the weight of the rotor shaft, it is also considered to promote the reduction of the radial thickness of the hollow portion. In this case, however, the heat capacity is further reduced, so that the distortion after heat treatment is larger. As a result, the roundness is more likely to deteriorate.

また、ロータシャフトに、軽量化のために、スプラインを持たない中空部を設ける場合もあり、この場合もロータシャフトを構成する素材に熱処理を施した場合に、中空部の真円度が悪化する可能性がある。   In addition, the rotor shaft may be provided with a hollow portion that does not have a spline for weight reduction. In this case, the roundness of the hollow portion is deteriorated when heat treatment is performed on the material constituting the rotor shaft. there is a possibility.

このような事情から、ロータシャフトが中空部を備える構成において、ロータシャフトを構成する素材に熱処理を施す場合でも、中空部の周面の真円度や、この周面にスプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることが望まれている。   From such circumstances, in the configuration in which the rotor shaft has a hollow portion, even when heat treatment is performed on the material constituting the rotor shaft, the roundness of the circumferential surface of the hollow portion and the case where a spline is formed on this circumferential surface It is desired to easily and sufficiently increase the roundness of the tip circle and the root circle.

これに対して、特許文献1には、永久磁石取り付け部を有する回転子コアを形成するための円弧状のユニットコアを備える回転子の積層コアにおいて、環状コア板を互いにかしめ結合する構成が記載されている。また、ユニットコアは、放射方向における永久磁石取り付け部と反対側の面に、回転子コアをシャフトに嵌合する際に位置決めを行うための複数のロータキー溝を設けている。   On the other hand, Patent Document 1 describes a configuration in which an annular core plate is caulked and joined to each other in a laminated core of a rotor including an arc-shaped unit core for forming a rotor core having a permanent magnet mounting portion. Has been. Moreover, the unit core is provided with a plurality of rotor key grooves for positioning when the rotor core is fitted to the shaft on the surface opposite to the permanent magnet mounting portion in the radial direction.

また、特許文献2には、回転軸を有する台ロールと、複数の粉砕セグメント部材とからなる粉砕ロールにおいて、台ロールと粉砕セグメント部材とは、台ロールの6箇所に設けたキー溝と、粉砕セグメント部材のキー溝とに収納される共通のキーを介して連結することが記載されている。   Further, in Patent Document 2, in a pulverizing roll including a pedestal roll having a rotating shaft and a plurality of pulverized segment members, the pedestal roll and the pulverized segment member include key grooves provided at six locations of the pedestal roll, and pulverization It describes that it connects via the common key accommodated in the keyway of a segment member.

また、特許文献3には、回転機を構成するロータシャフトの外側にリング磁石を嵌合固定してなるロータのリング磁石固定構造において、ロータコアの外周面とリング磁石の内周面とに、4つずつ、キー溝を形成し、これらキー溝を対向させてなる断面矩形状の孔に、角棒状のキー部材を嵌合することが記載されている。   Further, Patent Document 3 discloses that in a ring magnet fixing structure of a rotor in which a ring magnet is fitted and fixed to the outside of a rotor shaft constituting a rotating machine, there are 4 on the outer peripheral surface of the rotor core and the inner peripheral surface of the ring magnet. It is described that a key bar is formed, and a rectangular bar-shaped key member is fitted into a hole having a rectangular cross section formed by opposing the key grooves.

このような特許文献1から特許文献3には、ロータシャフトが中空部を備える構成において、ロータシャフトを構成する素材に熱処理を施す場合でも、中空部の周面の真円度や、この周面にスプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くできる手段や、それを示唆する事項が記載されていないだけでなく、中空部を備えるロータシャフトすら記載されていない。   In Patent Literature 1 to Patent Literature 3 described above, in the configuration in which the rotor shaft includes a hollow portion, even when heat treatment is performed on the material constituting the rotor shaft, the roundness of the circumferential surface of the hollow portion and the circumferential surface In addition, there is no description of means that can easily and sufficiently increase the roundness of the tip circle and the root circle when splines are formed on the rotor, and matters that suggest it, and a rotor that has a hollow portion. Even the shaft is not listed.

本発明は、回転電機用ロータシャフト及び回転電機用ロータにおいて、ロータシャフトが中空部を備える構成において、素材に熱処理を施す場合でも、中空部の周面の真円度、または、この周面にスプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることを目的とする。   The present invention relates to a rotor shaft for a rotating electrical machine and a rotor for a rotating electrical machine. In the configuration in which the rotor shaft has a hollow portion, even when the material is subjected to heat treatment, the roundness of the circumferential surface of the hollow portion or the circumferential surface It is an object of the present invention to easily and sufficiently increase the roundness of a tip circle and a root circle when a spline is formed.

本発明に係る回転電機用ロータシャフトは、中心部に孔部を有し、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられたキー溝と、前記一方側周面において、前記キー溝に対し周方向にずれた位置に軸方向に延伸するように設けられた切欠とを有する中空部を含み、鋼または合金により形成される素材に熱処理を施すことにより形成され、前記切欠は、前記キー溝に対し、周方向の幅と、軸方向の長さと、軸方向に対し直交する平面に関する断面形状とのいずれか1つ以上が異なっていることを特徴とする回転電機用ロータシャフトである。 Rotating electric machine rotor shaft according to the present invention, a hole was perforated in the center, among the inner and outer peripheral surfaces, and a keyway on the other hand provided so as to extend in the axial direction on the side peripheral surface, the one side periphery Oite the surface, the comprises a hollow portion with respect to the keyway and a notch which is provided so as to extend in the axial direction at a position shifted in the circumferential direction, by applying a heat treatment to the material which is formed of steel or alloy The notch is different from the key groove in any one or more of a circumferential width, an axial length, and a cross-sectional shape related to a plane perpendicular to the axial direction. This is a rotor shaft for a rotating electrical machine .

本発明に係る回転電機用ロータシャフトによれば、ロータシャフトが中空部を備える構成において、中空部の一方の周面にキー溝と切欠とが設けられているので、キー溝の存在にかかわらず中空部の熱容量の周方向に関する不均一を緩和でき、製造時にロータシャフトを構成する素材に熱処理を施す場合でも、ロータシャフトでの熱歪みの発生を抑えることができる。このため、素材に熱処理を施す場合でも、中空部の周面の真円度、またはこの周面にスプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができる。また、ロータシャフトにロータコアを組み合わせてロータを構成する場合に、ロータシャフトに対するロータコアの位置関係が誤って組み付けられる誤組み付けを有効に防止できる。 According to the rotor shaft for a rotating electrical machine according to the present invention, in the configuration in which the rotor shaft has a hollow portion, the key groove and the notch are provided on one peripheral surface of the hollow portion, so that regardless of the presence of the key groove The unevenness in the circumferential direction of the heat capacity of the hollow portion can be alleviated, and the occurrence of thermal distortion in the rotor shaft can be suppressed even when heat treatment is performed on the material constituting the rotor shaft during manufacturing. For this reason, even when heat-treating the material, the roundness of the peripheral surface of the hollow portion, or the roundness of the tip circle and bottom circle when the spline is formed on this peripheral surface can be easily and sufficiently Can be high. Further, when a rotor is configured by combining a rotor core with a rotor shaft, it is possible to effectively prevent erroneous assembly in which the positional relationship of the rotor core with respect to the rotor shaft is erroneously assembled.

また、本発明に係る回転電機用ロータシャフトにおいて、好ましくは、前記中空部は、内外両周面のうち、他方側周面に設けられたスプライン部を有する。 In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to the present invention, preferably, the hollow portion has a spline portion provided on the other peripheral surface of the inner and outer peripheral surfaces .

また、本発明に係る回転電機用ロータシャフトにおいて、好ましくは、切欠は、キー溝に対し、軸方向の長さが小さい。   In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to the present invention, preferably, the notch has a smaller axial length than the keyway.

また、本発明に係る回転電機用ロータは、本発明に係る回転電機用ロータシャフトと、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられた第2キー溝を含み、前記ロータシャフトの前記一方側周面に嵌合固定されるロータコアと、前記第2キー溝と前記キー溝とに係合するキーとを備え、前記切欠にはキーが係合されないことを特徴とする回転電機用ロータである。また、本発明に係る回転電機用ロータは、回転電機用ロータシャフトと、ロータコアと、キーとを備える回転電機用ロータであって、前記ロータシャフトは、中心部に孔部を有し、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられたキー溝と、前記一方側周面に前記キー溝に対し周方向にずれた位置に軸方向に延伸するように設けられた切欠とを有する中空部を含み、鋼または合金により形成される素材に熱処理を施すことにより形成され、前記ロータコアは、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられた第2キー溝を含み、前記ロータシャフトの前記一方側周面に嵌合固定され、前記キーは、前記第2キー溝と前記キー溝とに係合され、前記切欠にはキーが係合されないことを特徴とする回転電機用ロータである。 Further, the rotor for a rotating electrical machine according to the present invention includes a rotor shaft for a rotating electrical machine according to the present invention and a second key groove provided on one of the inner and outer peripheral surfaces so as to extend in the axial direction. wherein the rotor core is fitted and fixed to the one side circumferential surface of the rotor shaft, and a key that engages with the second key groove and the key groove, that the key to the cut is not engaged It is the rotor for rotary electric machines characterized. A rotor for a rotating electrical machine according to the present invention is a rotor for a rotating electrical machine including a rotor shaft for a rotating electrical machine, a rotor core, and a key, and the rotor shaft has a hole at the center, both inside and outside Of the peripheral surfaces, a key groove provided to extend in the axial direction on one side peripheral surface, and provided to extend in the axial direction at a position shifted in the circumferential direction with respect to the key groove on the one side peripheral surface. The rotor core is formed by subjecting a material formed of steel or an alloy to a heat treatment, and the rotor core extends in the axial direction to one of the inner and outer peripheral surfaces. A second key groove provided on the rotor shaft, and fitted and fixed to the one circumferential surface of the rotor shaft. The key is engaged with the second key groove and the key groove. Is not engaged with the rotating electrical machine A rotor.

本発明に係る回転電機用ロータシャフト及び回転電機用ロータによれば、ロータシャフトが中空部を備える構成において、素材に熱処理を施す場合でも、中空部の周面の真円度、または、この周面にスプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができる。   According to the rotor shaft for a rotating electrical machine and the rotor for a rotating electrical machine according to the present invention, in a configuration in which the rotor shaft includes a hollow portion, even when the material is subjected to heat treatment, the roundness of the peripheral surface of the hollow portion or the circumference thereof When the spline is formed on the surface, the roundness of the tip circle and the root circle can be easily and sufficiently increased.

本発明に係る実施の形態のロータを備える回転電機である、モータジェネレータを組み込んだハイブリッド車両の駆動装置の1例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one example of the drive device of the hybrid vehicle incorporating the motor generator which is a rotary electric machine provided with the rotor of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施の形態の1例のロータを示す、図3のA−O−A断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-O-A in FIG. 3, showing an example of the rotor according to the embodiment of the present invention. 図2のロータを軸方向片側から他側に見た図である。It is the figure which looked at the rotor of FIG. 2 from the axial direction one side to the other side. 本発明に係る実施の形態の1例のロータシャフトを示す、図5のB−O−B断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line B-O-B in FIG. 5, showing an example rotor shaft according to the embodiment of the present invention. 図4のロータシャフトを、軸方向片側から他側に見た図である。It is the figure which looked at the rotor shaft of FIG. 4 from the axial direction one side to the other side. 比較例のロータシャフトを示す、図7のC−C断面図である。It is CC sectional drawing of FIG. 7 which shows the rotor shaft of a comparative example. 図6のロータシャフトを、軸方向片側から他側に見た図である。It is the figure which looked at the rotor shaft of FIG. 6 from the axial direction one side to the other side. 図7のロータシャフトに熱処理を施した後の状態を、各部の変形を誇張して示す図である。It is a figure which exaggerates the deformation | transformation of each part in the state after heat-processing to the rotor shaft of FIG. 本発明に係る実施の形態の別例の第1例のロータシャフトを示す、図5に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 5 showing the rotor shaft of the 1st example of another example of an embodiment concerning the present invention. 本発明に係る実施の形態の別例の第2例のロータシャフトを示す、図5に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 5 showing the rotor shaft of the 2nd example of another example of an embodiment concerning the present invention.

以下において、図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図1から図5は、本発明に係る実施の形態の1例を示している。本実施の形態の回転電機用ロータシャフト(以下、単にロータシャフトという。)を組み込んで構成する回転電機は、例えば、ハイブリッド車両の駆動装置10を構成する第1モータジェネレータ(MG1)12または第2モータジェネレータ(MG2)14として使用する。各モータジェネレータ12,14は、モータや発電機としての機能を有する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 to 5 show an example of an embodiment according to the present invention. The rotating electrical machine constructed by incorporating the rotor shaft for rotating electrical machine (hereinafter simply referred to as the rotor shaft) of the present embodiment is, for example, the first motor generator (MG1) 12 or the second motor constituting the driving device 10 of the hybrid vehicle. Used as a motor generator (MG2) 14. Each motor generator 12, 14 has a function as a motor or a generator.

まず、これら各モータジェネレータ12,14を備えるハイブリッド車両の駆動装置の1例を、図1を用いて説明する。図1に示すように、ハイブリッド車両の駆動装置10は、エンジン16と、第1モータジェネレータ12と、動力分割部18と、第2モータジェネレータ14と、減速歯車部20とを備える。ハイブリッド車両は、エンジン16と第2モータジェネレータ14とのうち、少なくとも一方を車両の駆動源として使用する。   First, an example of a drive device for a hybrid vehicle including these motor generators 12 and 14 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle drive device 10 includes an engine 16, a first motor generator 12, a power split unit 18, a second motor generator 14, and a reduction gear unit 20. The hybrid vehicle uses at least one of the engine 16 and the second motor generator 14 as a drive source for the vehicle.

エンジン16の駆動軸22にダンパを介して動力分割部18を連結しており、動力分割部18に第1モータジェネレータ12の回転軸および2段変速機構付きの減速歯車部20を連結している。また、減速歯車部20に第2モータジェネレータ14の回転軸であるロータシャフトを連結している。   A power split unit 18 is connected to a drive shaft 22 of the engine 16 via a damper, and a rotary shaft of the first motor generator 12 and a reduction gear unit 20 with a two-stage speed change mechanism are connected to the power split unit 18. . Further, a rotor shaft that is a rotation shaft of the second motor generator 14 is connected to the reduction gear unit 20.

動力分割部18は、サンギヤ24と、リングギヤ26と、複数のピニオンギヤ28と、キャリア30とを含む遊星歯車機構である。キャリア30にエンジン16の駆動軸22をダンパを介して連結し、サンギヤ24に第1モータジェネレータ12の回転軸であるロータシャフトを連結している。また、リングギヤ26に、出力軸32を連結している。出力軸32の回転は、図示しない動力伝達機構を介して、図示しない車輪に伝達される。   The power split unit 18 is a planetary gear mechanism that includes a sun gear 24, a ring gear 26, a plurality of pinion gears 28, and a carrier 30. A drive shaft 22 of the engine 16 is connected to the carrier 30 via a damper, and a rotor shaft that is a rotation shaft of the first motor generator 12 is connected to the sun gear 24. Further, the output shaft 32 is connected to the ring gear 26. The rotation of the output shaft 32 is transmitted to a wheel (not shown) via a power transmission mechanism (not shown).

減速歯車部20は、フロントサンギヤ34及びリアサンギヤ36を含む複合式遊星歯車機構38と、第1制動部40及び第2制動部42とを備える。複合式遊星歯車機構38は、フロント側(図1の右側)及びリア側(図1の左側)の2段の遊星歯車機構を、共通のリングギヤ44及びロングピニオンギヤ46により組み合わせている。また、第2モータジェネレータ14のロータシャフトをリアサンギヤ36に連結している。第1制動部40及び第2制動部42の作動は、図示しない制御部により制御される。   The reduction gear unit 20 includes a composite planetary gear mechanism 38 including a front sun gear 34 and a rear sun gear 36, and a first braking unit 40 and a second braking unit 42. In the compound planetary gear mechanism 38, two stages of planetary gear mechanisms on the front side (right side in FIG. 1) and rear side (left side in FIG. 1) are combined by a common ring gear 44 and a long pinion gear 46. Further, the rotor shaft of the second motor generator 14 is connected to the rear sun gear 36. The operations of the first braking unit 40 and the second braking unit 42 are controlled by a control unit (not shown).

減速歯車部20は、第1制動部40または第2制動部42の作動により、第2モータジェネレータ14の出力を低速側、高速側のいずれかの速度に減速してから出力軸32に取り出すことを可能としている。   The reduction gear unit 20 decelerates the output of the second motor generator 14 to either the low speed side or the high speed side by the operation of the first braking unit 40 or the second braking unit 42, and then extracts the output to the output shaft 32. Is possible.

各モータジェネレータ12,14及びエンジン16の駆動は、図示しない制御部により制御される。このため、各モータジェネレータ12,14及びエンジン16の少なくとも1の要素の駆動力は、制御部で制御され、出力軸32から取り出され、車輪を駆動する。   Driving of the motor generators 12 and 14 and the engine 16 is controlled by a control unit (not shown). For this reason, the driving force of at least one element of each of the motor generators 12 and 14 and the engine 16 is controlled by the control unit, taken out from the output shaft 32, and drives the wheels.

次に、このような駆動装置10を構成するモータジェネレータ12,14として使用する回転電機を説明する。回転電機は、ステータと、ステータに対向し、ロータ48(図2、図3)とを備える。図2、図3に示すように、ロータ48は、回転軸であるロータシャフト50にロータコア52を固定することにより構成する。また、ロータシャフト50は、使用時に、サンギヤ24,36(図1)に連結される軸をスプライン結合により連結する。このため、図4、図5に示すように、ロータシャフト50は、中心部に孔部であり、軸方向に貫通する貫通孔54を有する中空部である段付き円筒状の筒部56を備える。また、筒部56の一端寄り部分(図4の右端部)内周面にスプライン部である雌スプラインを設けている。雌スプラインの図示は省略するが、例えば、ロータシャフト50の内周面のうち、図4に矢印αで示す範囲部分に雌スプラインを設けている。   Next, a rotating electrical machine used as the motor generators 12 and 14 constituting such a driving apparatus 10 will be described. The rotating electrical machine includes a stator and a rotor 48 (FIGS. 2 and 3) facing the stator. As shown in FIGS. 2 and 3, the rotor 48 is configured by fixing a rotor core 52 to a rotor shaft 50 that is a rotating shaft. In use, the rotor shaft 50 connects the shafts connected to the sun gears 24 and 36 (FIG. 1) by spline coupling. For this reason, as shown in FIGS. 4 and 5, the rotor shaft 50 includes a stepped cylindrical cylindrical portion 56 that is a hollow portion having a through hole 54 that is a hole portion in the center portion and penetrates in the axial direction. . Further, a female spline that is a spline portion is provided on the inner peripheral surface of a portion near one end (right end portion in FIG. 4) of the cylindrical portion 56. Although illustration of the female spline is omitted, for example, the female spline is provided in a range portion indicated by an arrow α in FIG. 4 on the inner peripheral surface of the rotor shaft 50.

ロータシャフト50の使用時には、ロータシャフト50の一端寄り部分内側に、サンギヤ24,36(図1)に連結している軸の端部を嵌合し、この軸の外周面に設けた雄スプライン(図示せず)を、ロータシャフト50に設けた雌スプラインとスプライン係合させる。   When the rotor shaft 50 is used, the end of the shaft connected to the sun gears 24 and 36 (FIG. 1) is fitted inside the portion near the one end of the rotor shaft 50, and the male spline provided on the outer peripheral surface of this shaft ( (Not shown) is spline-engaged with a female spline provided on the rotor shaft 50.

また、ロータシャフト50を構成する筒部56の他端寄り部分(図4の左端寄り部分)外周面にフランジ58を全周にわたり設けている。また、筒部56のフランジ58に対して一端側(図4の右端側)に、両端部の円筒部よりも直径が大きくなった大径円筒部60を設けている。また、ロータシャフト50は、大径円筒部60の外周面の直径方向反対側2個所位置に、軸方向に延伸するように設けられたキー溝62を備える。すなわち、ロータシャフト50の雌スプラインを設けた周面と反対側の周面に、キーを係合させるためのキー溝62を設けている。キー溝62の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状は、略矩形である。また、キー溝62の軸方向長さL1は、大径円筒部60の軸方向長さL1と一致させている。すなわち、キー溝62の一端(図4の左端)はフランジ58の片側面(図4の右側面)に一致し、キー溝62の他端(図4の右端)は大径円筒部60の先端面に開口させている。   Further, a flange 58 is provided over the entire circumference on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 56 constituting the rotor shaft 50 near the other end (portion near the left end in FIG. 4). Further, a large-diameter cylindrical portion 60 having a diameter larger than the cylindrical portions at both ends is provided on one end side (the right end side in FIG. 4) with respect to the flange 58 of the cylindrical portion 56. Further, the rotor shaft 50 includes key grooves 62 provided to extend in the axial direction at two positions opposite to the diameter direction of the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 60. That is, the key groove 62 for engaging the key is provided on the peripheral surface of the rotor shaft 50 opposite to the peripheral surface provided with the female spline. The cross-sectional shape related to the plane orthogonal to the axial direction of the key groove 62 is substantially rectangular. Further, the axial length L1 of the key groove 62 is matched with the axial length L1 of the large diameter cylindrical portion 60. That is, one end (the left end in FIG. 4) of the key groove 62 coincides with one side surface (the right side surface in FIG. 4) of the flange 58, and the other end (the right end in FIG. 4) of the key groove 62 is the tip of the large-diameter cylindrical portion 60. Open to the surface.

また、ロータシャフト50は、大径円筒部60の外周面で、周方向に関してキー溝と90度位相がずれた位置である、直径方向反対側2個所位置に、軸方向に延伸するように設けられた切欠である擬似キー溝64を備える。擬似キー溝64には、使用時でもキーを係合させない。また、擬似キー溝64の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状は、キー溝62と同様の略矩形としている。擬似キー溝64の軸方向一端(図4の右端)は、大径円筒部60の先端面に開口させている。擬似キー溝64の軸方向長さL2は、キー溝62の軸方向長さL1よりも短くしている。また、擬似キー溝64の周方向(「周方向」とはロータシャフト50の周方向をいう。本明細書及び特許請求の範囲の全体で、「周方向」の表す意味は同じとする。)の幅W2と、キー溝62の周方向の幅W1とは同じとしている(W2=W1)。なお、各キー溝62及び各擬似キー溝64の底部は筒部56の両端部外周面と同一円筒面上に位置させている。   Further, the rotor shaft 50 is provided on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 60 so as to extend in the axial direction at two positions on the opposite side in the diameter direction, which are 90 ° out of phase with the keyway in the circumferential direction. A pseudo keyway 64 that is a cutout is provided. The key is not engaged with the pseudo key groove 64 even during use. Further, the cross-sectional shape related to the plane orthogonal to the axial direction of the pseudo key groove 64 is a substantially rectangular shape similar to the key groove 62. One end of the pseudo key groove 64 in the axial direction (the right end in FIG. 4) is opened at the front end surface of the large-diameter cylindrical portion 60. The axial length L2 of the pseudo key groove 64 is shorter than the axial length L1 of the key groove 62. Further, the circumferential direction of the pseudo key groove 64 (the “circumferential direction” refers to the circumferential direction of the rotor shaft 50. In the present specification and claims, the meaning of “circumferential direction” is the same). And the width W1 in the circumferential direction of the key groove 62 are the same (W2 = W1). The bottoms of the key grooves 62 and the pseudo key grooves 64 are positioned on the same cylindrical surface as the outer peripheral surfaces of both ends of the cylindrical portion 56.

このようなロータシャフト50は、上記の図2、図3に示したように、ロータコア52を組み合わせてロータ48を構成する。この場合、ロータコア52は、例えば、複数の磁性鋼板の積層体により構成したり、または、圧粉磁心により構成する。また、ロータコア52の周方向複数個所に図示しない永久磁石を固定している。なお、図示は省略するが、ロータコア52の軸方向両側に一対のエンドプレートを設けて、一対のエンドプレートによりロータコア52を軸方向に挟むこともできる。   Such a rotor shaft 50 constitutes the rotor 48 by combining the rotor core 52 as shown in FIGS. In this case, the rotor core 52 is constituted by, for example, a laminated body of a plurality of magnetic steel plates or a dust magnetic core. In addition, permanent magnets (not shown) are fixed at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core 52. Although illustration is omitted, a pair of end plates may be provided on both sides of the rotor core 52 in the axial direction, and the rotor core 52 may be sandwiched between the pair of end plates in the axial direction.

また、ロータコア52の内周面において、ロータシャフト50に設けた各キー溝62と整合する、径方向反対側2個所位置に一対の第2キー溝66を設けている。そしてロータシャフト50のキー溝62が設けられた周面である大径円筒部60の外周面に、ロータコア52を嵌合固定している。また、互いに整合するキー溝62と第2キー溝66とにキー68を係合させている。すなわち、ロータ48は、ロータシャフト50と、ロータコア52と、複数のキー68とを備える。また、ロータシャフト50に設けた擬似キー溝64には、ロータコア52の内周面の円筒部を対向させており、擬似キー溝64にはキーを係合していない。   In addition, a pair of second key grooves 66 are provided on the inner peripheral surface of the rotor core 52 at two positions on the radially opposite side that are aligned with the key grooves 62 provided on the rotor shaft 50. The rotor core 52 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 60 that is the peripheral surface provided with the key groove 62 of the rotor shaft 50. Further, the key 68 is engaged with the key groove 62 and the second key groove 66 aligned with each other. That is, the rotor 48 includes a rotor shaft 50, a rotor core 52, and a plurality of keys 68. The pseudo key groove 64 provided on the rotor shaft 50 is opposed to the cylindrical portion of the inner peripheral surface of the rotor core 52, and no key is engaged with the pseudo key groove 64.

また、ロータシャフト50は、製造時にロータシャフト50を構成する素材であり、鋼や合金等により構成する素材に、フランジ58、キー溝62及び擬似キー溝64を機械加工等により形成した状態で、浸炭焼入れや高周波焼入れ等の熱処理を施し、硬度等、所望の性能を得られるようにしている。   Further, the rotor shaft 50 is a material constituting the rotor shaft 50 at the time of manufacture, and in a state where the flange 58, the key groove 62, and the pseudo key groove 64 are formed by machining or the like on a material made of steel, an alloy, or the like, Heat treatment such as carburizing and induction hardening is performed to obtain desired performance such as hardness.

このようなロータシャフト50及びロータ48によれば、ロータシャフト50が中空部である筒部56を備える構成において、筒部56の一方の周面である外周面にキー溝62と擬似キー溝64とを設けている。このため、キー溝62の存在にかかわらず、筒部56の熱容量が周方向に関して不均一になるのを緩和でき、製造時に熱処理を施す場合でも、ロータシャフト50での熱歪みの発生を抑えることができる。したがって、ロータシャフト50を構成する素材に熱処理を施す場合でも、筒部56の内周面の真円度や、この内周面に雌スプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができる。   According to such a rotor shaft 50 and the rotor 48, in the configuration in which the rotor shaft 50 includes the cylindrical portion 56 that is a hollow portion, the key groove 62 and the pseudo key groove 64 are formed on the outer peripheral surface that is one peripheral surface of the cylindrical portion 56. And are provided. For this reason, regardless of the presence of the key groove 62, the heat capacity of the cylindrical portion 56 can be alleviated in the circumferential direction, and the occurrence of thermal distortion in the rotor shaft 50 can be suppressed even when heat treatment is performed during manufacturing. Can do. Therefore, even when the material constituting the rotor shaft 50 is subjected to heat treatment, the roundness of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56 and the trueness of the tip circle and the root circle when the female spline is formed on the inner peripheral surface. Circularity can be easily and sufficiently high.

次に、このような本実施の形態の効果を、本実施の形態と異なり、本発明から外れる比較例のロータシャフトの場合と比較して詳しく説明する。図6から図8は、比較例のロータシャフト70を示している。図6は、比較例のロータシャフト70を示す、図7のC−C断面図である。図7は、図6のロータシャフト70を、軸方向片側から他側に見た図である。図8は、図7のロータシャフト70に熱処理を施した後の状態を、各部の変形を誇張して示す図である。   Next, the effect of this embodiment will be described in detail in comparison with the case of a comparative example rotor shaft that is different from the present embodiment and deviates from the present invention. 6 to 8 show a rotor shaft 70 of a comparative example. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 7 showing a rotor shaft 70 of a comparative example. FIG. 7 is a view of the rotor shaft 70 of FIG. 6 as viewed from one side in the axial direction to the other side. FIG. 8 is a diagram showing exaggerated deformation of each part after the heat treatment is performed on the rotor shaft 70 of FIG.

図6、図7に示す比較例のロータシャフト70の場合、上記の図4、図5に示した本実施の形態のロータシャフト50と同様の構成において、擬似キー溝64(図4、図5)を設けていない。また、ロータシャフト70の外周面に設けた大径円筒部60の外周面の径方向反対側2個所位置に、キーを係合させるためのキー溝62を設けている。このような比較例のロータシャフト70を構成する素材にキー溝62を形成した状態では、周方向の2個所位置のみにキー溝62が形成されるため、筒部56の形状が周方向に関して大きく不均一になる。このため、筒部56の熱容量も周方向に関して大きく不均一になる。このような比較例のロータシャフト70の製造時には、ロータシャフト70を構成する素材にキー溝62を形成した状態で、焼入れ等の熱処理を施すと、図8に誇張して示すように、キー溝62の周方向長さが、ロータシャフト70の径方向外側に向かうほど広がるように筒部56が熱変形する可能性がある。すなわち、筒部56において、中心軸Oを通り、互いに直交する2の軸x、yを規定する。y軸は、2のキー溝62を通り、x軸は、y軸に対し直交する。この場合、筒部56は、熱処理により、x軸方向に関して大幅に直径が小さくなり、y軸方向に関して大幅に直径が大きくなるように変形し、筒部56の内周面である貫通孔54の内周面が楕円状に変形する可能性がある。この場合には、ロータシャフト70の回転時の先端振れが大きくなったり、貫通孔54に形成する雌スプラインの形状精度が悪化する可能性がある。   In the case of the rotor shaft 70 of the comparative example shown in FIGS. 6 and 7, the pseudo key groove 64 (see FIGS. 4 and 5) has the same configuration as that of the rotor shaft 50 of the present embodiment shown in FIGS. ) Is not provided. In addition, key grooves 62 for engaging the keys are provided at two positions on the radially opposite side of the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 60 provided on the outer peripheral surface of the rotor shaft 70. In the state in which the key groove 62 is formed in the material constituting the rotor shaft 70 of such a comparative example, the key groove 62 is formed only at two positions in the circumferential direction, so that the shape of the cylindrical portion 56 is large in the circumferential direction. It becomes uneven. For this reason, the heat capacity of the cylindrical portion 56 is also greatly uneven in the circumferential direction. When manufacturing the rotor shaft 70 of such a comparative example, if heat treatment such as quenching is performed in a state where the key groove 62 is formed in the material constituting the rotor shaft 70, as shown in an exaggerated manner in FIG. There is a possibility that the cylindrical portion 56 is thermally deformed so that the circumferential length of 62 increases toward the radially outer side of the rotor shaft 70. That is, in the cylindrical portion 56, two axes x and y that pass through the central axis O and are orthogonal to each other are defined. The y-axis passes through the two key grooves 62, and the x-axis is orthogonal to the y-axis. In this case, the cylindrical portion 56 is deformed so that the diameter is significantly reduced in the x-axis direction and the diameter is greatly increased in the y-axis direction by heat treatment, and the through hole 54 that is the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56 is formed. The inner peripheral surface may be deformed into an ellipse. In this case, the tip deflection during rotation of the rotor shaft 70 may increase, or the shape accuracy of the female spline formed in the through hole 54 may deteriorate.

これに対して、図4、図5に示した本実施の形態のロータシャフト50では、筒部56のキー溝62と周方向に関してずれた位置に擬似キー溝64を設けている。このため、筒部56の熱容量が周方向に関して不均一になるのを緩和できる。したがって、ロータシャフト50を構成する素材にキー溝62及び擬似キー溝64を形成した状態でロータシャフト50の素材に熱処理を施す場合でも、筒部56の内周面の真円度や、この内周面に雌スプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができ、所望の形状及び寸法を確保しやすい。このため、筒部56に形成した雌スプラインに、サンギヤ24,36(図1)に連結している軸の端部を嵌合し、この軸の外周面に設けた雄スプラインを容易に係合させることができる。また、筒部56の形状精度を十分に高くできるため、ロータシャフト50の回転時の先端振れを抑制できる。   In contrast, in the rotor shaft 50 of the present embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the pseudo key groove 64 is provided at a position shifted from the key groove 62 of the cylindrical portion 56 in the circumferential direction. For this reason, it can relieve | moderate that the heat capacity of the cylinder part 56 becomes non-uniform | heterogenous regarding the circumferential direction. Therefore, even when heat treatment is performed on the material of the rotor shaft 50 in a state where the key groove 62 and the pseudo key groove 64 are formed on the material constituting the rotor shaft 50, the roundness of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56, When the female spline is formed on the peripheral surface, the roundness of the tip circle and the root circle can be easily and sufficiently increased, and a desired shape and dimensions can be easily secured. Therefore, the end of the shaft connected to the sun gears 24 and 36 (FIG. 1) is fitted to the female spline formed in the cylindrical portion 56, and the male spline provided on the outer peripheral surface of the shaft is easily engaged. Can be made. In addition, since the shape accuracy of the cylindrical portion 56 can be sufficiently increased, it is possible to suppress tip deflection during rotation of the rotor shaft 50.

また、本実施の形態では、キー溝62と、擬似キー溝64との軸方向長さを異ならせ、擬似キー溝64の軸方向長さL2をキー溝62の軸方向長さL1よりも短くしている。このため、ロータコア52を構成するために、ロータシャフト50とロータコア52とを組み合わせる場合に、作業者が、キー溝62と第2キー溝66とを整合させた状態で、ロータシャフト50にロータコア52を嵌合しやすくでき、擬似キー溝64と第2キー溝66とを整合させて組み合わせるような、ロータ48の誤組み付けを有効に防止できる。すなわち、ロータシャフト50に対するロータコア52の位置関係が誤って組み付けられる誤組み付けを有効に防止できる。また、擬似キー溝64の軸方向長さL2を短くするので、加工作業時間を短くできる。なお、擬似キー溝64の軸方向長さL2は、筒部56の内周面の変形を防止できるのに十分な長さに設定する。   Further, in the present embodiment, the axial lengths of the key groove 62 and the pseudo key groove 64 are made different so that the axial length L2 of the pseudo key groove 64 is shorter than the axial length L1 of the key groove 62. doing. Therefore, when the rotor shaft 50 and the rotor core 52 are combined to form the rotor core 52, the operator aligns the key groove 62 and the second key groove 66 with the rotor shaft 52 on the rotor core 52. Can be easily fitted, and erroneous assembly of the rotor 48 such that the pseudo key groove 64 and the second key groove 66 are aligned and combined can be effectively prevented. That is, it is possible to effectively prevent erroneous assembly in which the positional relationship of the rotor core 52 with respect to the rotor shaft 50 is erroneously assembled. Further, since the axial length L2 of the pseudo key groove 64 is shortened, the machining operation time can be shortened. The axial length L2 of the pseudo key groove 64 is set to a length sufficient to prevent deformation of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56.

また、ロータ48を構成する場合に、作業者が誤って擬似キー溝64と第2キー溝とを対向させてロータシャフト50にロータコア52を嵌合した場合でも、キー68を擬似キー溝64により第2キー溝66の途中までにしか挿入できず、キー68の残りが第2キー溝66から軸方向に突出した状態となる。このため、再度の組み付けし直しの必要があることを作業者が容易に認識でき、ロータ48の誤組み付けを有効に防止できる。   Further, when the rotor 48 is configured, even if the operator mistakenly faces the pseudo key groove 64 and the second key groove and engages the rotor core 52 with the rotor shaft 50, the key 68 is moved by the pseudo key groove 64. The key can be inserted only partway through the second key groove 66, and the rest of the key 68 protrudes from the second key groove 66 in the axial direction. For this reason, the operator can easily recognize that it is necessary to reassemble again, and erroneous assembly of the rotor 48 can be effectively prevented.

なお、擬似キー溝64の軸方向長さL2をキー溝62の軸方向長さL1と同じとすることもできる。ただし、この場合には、ロータ48の誤組み付けを有効に防止できるという効果が、本実施の形態の場合よりも劣る。   The axial length L2 of the pseudo key groove 64 may be the same as the axial length L1 of the key groove 62. However, in this case, the effect that the incorrect assembly of the rotor 48 can be effectively prevented is inferior to that of the present embodiment.

また、本実施の形態のロータ48は、図1の駆動装置10のモータジェネレータ12,14として使用する回転電機を構成するロータに限定するものではない。ロータシャフト50が中空部を備える構成で、中空部の内外両周面の一方の周面にキー溝62及び切欠である擬似キー溝64が形成され、他方の周面にスプラインが形成されていればよい。   Further, the rotor 48 of the present embodiment is not limited to the rotor constituting the rotating electrical machine used as the motor generators 12 and 14 of the drive device 10 of FIG. The rotor shaft 50 includes a hollow portion, and a key groove 62 and a pseudo key groove 64 that is a notch are formed on one of the inner and outer peripheral surfaces of the hollow portion, and a spline is formed on the other peripheral surface. That's fine.

図9は、本発明に係る実施の形態の別例の第1例のロータシャフト50を示す、図5に対応する図である。図9に示す実施例のロータシャフト50では、上記の図4、図5に示した実施の形態のロータシャフト50と同様の構成において、各擬似キー溝64の周方向の幅W2を、各キー溝62の周方向の幅W1よりも小さくし(W2<W1)、各擬似キー溝64の周方向の幅W2を、各キー溝62の周方向の幅W1に対して異ならせている。   FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 5 and showing a rotor shaft 50 of a first example of another example of the embodiment according to the present invention. In the rotor shaft 50 of the example shown in FIG. 9, in the same configuration as the rotor shaft 50 of the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the width W2 in the circumferential direction of each pseudo key groove 64 is set to each key. The circumferential width W1 of each of the pseudo key grooves 64 is made different from the circumferential width W1 of each of the pseudo key grooves 64, which is smaller than the circumferential width W1 of the groove 62 (W2 <W1).

このような図9の構成の場合も、上記の図4、図5の構成と同様に、ロータシャフト50を構成する素材に熱処理を施す場合でも、筒部56の内周面の真円度や、この内周面に雌スプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができる。また、図9の構成の場合、各擬似キー溝64の周方向の幅W2を、各キー溝62の周方向の幅W1よりも小さくしているので、各擬似キー溝64の周方向の幅W2を、キー68(図2、図3参照)が入らない大きさとすることで、ロータの誤組み付けをより有効に防止できる。このため、図9の構成では、擬似キー溝64の軸方向長さをキー溝62の軸方向長さと同じとする場合でも、誤組み付けを有効に防止できる。その他の構成及び作用は、上記の図1から図5の実施の形態と同様である。   In the case of the configuration of FIG. 9 as well, the roundness of the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56 can be reduced even when the material constituting the rotor shaft 50 is subjected to heat treatment, as in the configurations of FIGS. When the female spline is formed on the inner peripheral surface, the roundness of the tip circle and the root circle can be easily and sufficiently increased. 9, the circumferential width W2 of each pseudo key groove 64 is smaller than the circumferential width W1 of each key groove 62. Therefore, the circumferential width of each pseudo key groove 64 is By setting W2 to a size that does not allow the key 68 (see FIGS. 2 and 3) to enter, incorrect assembly of the rotor can be more effectively prevented. For this reason, in the configuration of FIG. 9, even when the axial length of the pseudo key groove 64 is the same as the axial length of the key groove 62, erroneous assembly can be effectively prevented. Other configurations and operations are the same as those in the embodiment shown in FIGS.

図10は、本発明に係る実施の形態の別例の第2例のロータシャフト50を示す、図5に対応する図である。図10に示す実施例のロータシャフト50では、上記の図4、図5に示した実施の形態のロータシャフト50と同様の構成において、各擬似キー溝64の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状を、矩形ではなく略半円形として、各キー溝62の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状と異ならせている。   FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 5 and showing a rotor shaft 50 of a second example of another example of the embodiment according to the present invention. The rotor shaft 50 of the example shown in FIG. 10 has a configuration similar to that of the rotor shaft 50 of the embodiment shown in FIGS. 4 and 5 described above, and a cross-section related to a plane orthogonal to the axial direction of each pseudo key groove 64. The shape is not a rectangle but a substantially semicircular shape, which is different from a cross-sectional shape related to a plane orthogonal to the axial direction of each key groove 62.

このような図10の構成の場合、キー68(図2、図3参照)として断面略矩形の構成を用いることで、擬似キー溝64に誤ってキー68が挿入されるのを防止できる。このため、各擬似キー溝64の周方向の幅を、各キー溝62の周方向の幅と同じとした場合や、各擬似キー溝64の軸方向長さを、各キー溝62の軸方向長さと同じとした場合でも、ロータの誤組み付けをより有効に防止できる。その他の構成及び作用は、上記の図1から図5の実施の形態と同様である。なお、図10の構成において、各擬似キー溝64の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状を、略半円形以外の、各キー溝62の軸方向に対し直交する平面に関する断面形状と異なる形状とすることもできる。   In the case of such a configuration of FIG. 10, it is possible to prevent the key 68 from being erroneously inserted into the pseudo key groove 64 by using a configuration having a substantially rectangular cross section as the key 68 (see FIGS. 2 and 3). Therefore, when the circumferential width of each pseudo key groove 64 is the same as the circumferential width of each key groove 62, or the axial length of each pseudo key groove 64 is equal to the axial direction of each key groove 62. Even when the length is the same, incorrect assembly of the rotor can be more effectively prevented. Other configurations and operations are the same as those in the embodiment shown in FIGS. In the configuration of FIG. 10, the cross-sectional shape related to the plane orthogonal to the axial direction of each pseudo key groove 64 is different from the cross-sectional shape related to the plane orthogonal to the axial direction of each key groove 62 other than a substantially semicircular shape. It can also be.

また、ロータの誤組み付けを有効に防止する手段として、擬似キー溝64は、キー溝62に対し、周方向の幅と、軸方向の長さと、軸方向に対し直交する平面に関する断面形状とのいずれか1、または2以上を異ならせればよい。例えば、擬似キー溝64は、キー溝62に対し、周方向の幅と軸方向長さとを、それぞれ異ならせてもよい。   As a means for effectively preventing the rotor from being misassembled, the pseudo key groove 64 has a circumferential width, an axial length, and a cross-sectional shape with respect to a plane orthogonal to the axial direction. Any one or two or more may be different. For example, the pseudo key groove 64 may be different from the key groove 62 in the circumferential width and the axial length.

また、上記の図1から図5の実施の形態、及び、図9、図10の実施の形態において、キー溝62及び擬似キー溝64は、それぞれ2ずつ設ける構成に限定するものではない。例えば、キー溝62及び擬似キー溝64を、それぞれ1ずつのみ設けたり、または、擬似キー溝64を、3以上設けることもできる。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 and the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the key groove 62 and the pseudo key groove 64 are not limited to two. For example, only one key groove 62 and one pseudo key groove 64 may be provided, or three or more pseudo key grooves 64 may be provided.

また、上記の図1から図5の実施の形態、及び、図9、図10の実施の形態では、筒部56の内周面にスプラインを形成する場合を説明した。ただし、本発明は、これに限定するものではなく、例えば、ロータシャフト50が、中心部に孔部を有する中空部、すなわち筒部を備えるものであれば、筒部の内周面は、スプラインを形成しない単なる円筒面とすることもできる。この場合でも、擬似キー溝64の存在により熱容量の周方向に関する不均一を緩和でき、筒部の内周面の形状精度を確保できる。このため、ロータシャフト50の回転時の先端振れを十分に抑制できる。   Further, in the embodiment of FIGS. 1 to 5 and the embodiment of FIGS. 9 and 10, the case where the spline is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 56 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, if the rotor shaft 50 includes a hollow portion having a hole at the center, that is, a cylindrical portion, the inner peripheral surface of the cylindrical portion is a spline. It can also be a simple cylindrical surface that does not form. Even in this case, the presence of the pseudo key groove 64 can alleviate the unevenness of the heat capacity in the circumferential direction, and the shape accuracy of the inner peripheral surface of the cylindrical portion can be ensured. For this reason, it is possible to sufficiently suppress the tip deflection during rotation of the rotor shaft 50.

また、上記の図1から図5の実施の形態、及び、図9、図10の実施の形態では、ロータシャフト50の径方向外側にロータコア52を嵌合してロータ48(図2)を構成する場合を説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、ロータを含む回転電機は、回転可能なロータの径方向内側にステータを対向配置する構成とし、ロータシャフトの径方向内側にロータコアを固定する構成とすることもできる。この場合、ロータシャフトの外周面に、サンギヤに連結している軸の端部を嵌合し、この軸の内周面に設けた雌スプラインを、ロータシャフトの外周面に設けた雄スプラインにスプライン係合させる。また、ロータシャフトの雄スプラインを形成しない内周面に、キー溝と切欠である擬似キー溝とを設ける。このような構成の場合も、ロータシャフトを構成する素材に熱処理を施す場合でも、ロータシャフトの中空部である筒部の外周面の真円度や、この外周面に雄スプラインを形成した場合の歯先円及び歯底円の真円度を容易に、かつ、十分に高くすることができる。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 and the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the rotor core 52 is fitted on the radially outer side of the rotor shaft 50 to constitute the rotor 48 (FIG. 2). However, the present invention is not limited to this. For example, a rotating electrical machine including a rotor may have a configuration in which a stator is disposed opposite to a radially inner side of a rotatable rotor, and a rotor core may be fixed to a radially inner side of a rotor shaft. In this case, the end of the shaft connected to the sun gear is fitted to the outer peripheral surface of the rotor shaft, and the female spline provided on the inner peripheral surface of the shaft is splined to the male spline provided on the outer peripheral surface of the rotor shaft. Engage. Further, a key groove and a pseudo key groove which is a notch are provided on the inner peripheral surface of the rotor shaft where no male spline is formed. Even in such a configuration, even when heat treatment is performed on the material constituting the rotor shaft, the roundness of the outer peripheral surface of the cylindrical portion that is the hollow portion of the rotor shaft and the case where a male spline is formed on this outer peripheral surface It is possible to easily and sufficiently increase the roundness of the tip circle and the root circle.

10 駆動装置、12 第1モータジェネレータ(MG1)、14 第2モータジェネレータ(MG2)、16 エンジン、18 動力分割部、20 減速歯車部、22 駆動軸、24 サンギヤ、26 リングギヤ、28 ピニオンギヤ、30 キャリア、32 出力軸、34 フロントサンギヤ、36 リアサンギヤ、38 複合式遊星歯車機構、40 第1制動部、42 第2制動部、44 リングギヤ、46 ロングピニオンギヤ、48 ロータ、50 ロータシャフト、52 ロータコア、54 貫通孔、56 筒部、58 フランジ、60 大径円筒部、62 キー溝、64 擬似キー溝、66 第2キー溝、68 キー、70 ロータシャフト。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive apparatus, 12 1st motor generator (MG1), 14 2nd motor generator (MG2), 16 Engine, 18 Power split part, 20 Reduction gear part, 22 Drive shaft, 24 Sun gear, 26 Ring gear, 28 Pinion gear, 30 Carrier , 32 output shaft, 34 front sun gear, 36 rear sun gear, 38 compound planetary gear mechanism, 40 first braking section, 42 second braking section, 44 ring gear, 46 long pinion gear, 48 rotor, 50 rotor shaft, 52 rotor core, 54 through Hole, 56 cylinder part, 58 flange, 60 large diameter cylindrical part, 62 key groove, 64 pseudo key groove, 66 second key groove, 68 key, 70 rotor shaft.

Claims (9)

中心部に孔部を有し、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられたキー溝と、前記一方側周面において、前記キー溝に対し周方向にずれた位置に軸方向に延伸するように設けられた切欠とを有する中空部を含み、鋼または合金により形成される素材に熱処理を施すことにより形成され、前記切欠は、前記キー溝に対し、周方向の幅と、軸方向の長さと、軸方向に対し直交する平面に関する断面形状とのいずれか1つ以上が異なっていることを特徴とする回転電機用ロータシャフト。 The holes were perforated in the center, among the inner and outer peripheral surfaces, whereas the key groove provided so as to extend in the axial direction on the side peripheral surface, said one Oite the side peripheral surface, circumferential to said keyway A hollow portion having a notch provided to extend in the axial direction at a position shifted in the direction, and formed by subjecting a material formed of steel or an alloy to a heat treatment, and the notch is formed in the key groove On the other hand, a rotor shaft for a rotating electrical machine, wherein any one or more of a circumferential width, an axial length, and a cross-sectional shape with respect to a plane orthogonal to the axial direction are different. 請求項1に記載の回転電機用ロータシャフトにおいて、
前記中空部は、内外両周面のうち、他方側周面に設けられたスプライン部を有することを特徴とする回転電機用ロータシャフト。
The rotor shaft for a rotating electrical machine according to claim 1,
The hollow portion, of the inner and outer peripheral surfaces, the rotational electric machine rotor shaft, characterized in that it comprises a spline portion provided on the other side periphery.
請求項1または請求項2に記載の回転電機用ロータシャフトにおいて、
前記切欠は、前記キー溝に対し、軸方向の長さが小さいことを特徴とする回転電機用ロータシャフト。
In the rotor shaft for a rotating electrical machine according to claim 1 or 2,
The cut-out to said keyway, rotating electric machine rotor shaft, wherein a length in the axial direction is small.
請求項1から請求項3のいずれか1に記載の回転電機用ロータシャフトにおいて、In the rotor shaft for rotating electrical machines according to any one of claims 1 to 3,
前記切欠は、前記キー溝に対し、周方向の幅が小さいことを特徴とする回転電機用ロータシャフト。The rotor shaft for a rotating electrical machine, wherein the notch has a circumferential width smaller than the keyway.
請求項1から請求項4のいずれか1に記載の回転電機用ロータシャフトにおいて、In the rotor shaft for rotating electrical machines according to any one of claims 1 to 4,
前記キー溝は、前記中空部の一方側周面において、周方向にずれた位置に少なくとも2つが設けられ、At least two of the key grooves are provided at positions shifted in the circumferential direction on the one side peripheral surface of the hollow portion,
前記切欠は、前記中空部の一方側周面において、2つの前記キー溝の周方向中間位置に設けられることを特徴とする回転電機用ロータシャフト。The rotor shaft for a rotating electrical machine, wherein the notch is provided at a circumferential intermediate position between the two key grooves on one circumferential surface of the hollow portion.
請求項1から請求項5のいずれか1に記載の回転電機用ロータシャフトと、
内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられた第2キー溝を含み、前記ロータシャフトの前記一方側周面に嵌合固定されるロータコアと、
前記第2キー溝と前記キー溝とに係合するキーとを備え、
前記切欠にはキーが係合されないことを特徴とする回転電機用ロータ。
A rotor shaft for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 5 ,
Of the inner and outer peripheral surfaces, a rotor core whereas comprises a second key groove provided so as to extend in the axial direction on the side peripheral surface, which is fitted and fixed to the one side circumferential surface of the rotor shaft,
And a key for engaging the said key groove and said second key groove,
A rotor for a rotating electrical machine, wherein a key is not engaged with the notch.
回転電機用ロータシャフトと、ロータコアと、キーとを備える回転電機用ロータであって、A rotor for a rotating electrical machine comprising a rotor shaft for a rotating electrical machine, a rotor core, and a key,
前記ロータシャフトは、The rotor shaft is
中心部に孔部を有し、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられたキー溝と、前記一方側周面に前記キー溝に対し周方向にずれた位置に軸方向に延伸するように設けられた切欠とを有する中空部を含み、鋼または合金により形成される素材に熱処理を施すことにより形成され、A key groove having a hole in the center and provided on one of the inner and outer peripheral surfaces so as to extend in the axial direction, and a shift in the circumferential direction relative to the key groove on the one peripheral surface A hollow portion having a notch provided so as to extend in the axial direction at a certain position, and formed by subjecting a material formed of steel or an alloy to heat treatment,
前記ロータコアは、内外両周面のうち、一方側周面に軸方向に延伸するように設けられた第2キー溝を含み、前記ロータシャフトの前記一方側周面に嵌合固定され、The rotor core includes a second key groove provided so as to extend in the axial direction on one side peripheral surface of the inner and outer peripheral surfaces, and is fitted and fixed to the one side peripheral surface of the rotor shaft,
前記キーは、前記第2キー溝と前記キー溝とに係合され、The key is engaged with the second keyway and the keyway;
前記切欠にはキーが係合されないことを特徴とする回転電機用ロータ。A rotor for a rotating electrical machine, wherein a key is not engaged with the notch.
請求項7に記載の回転電機用ロータにおいて、The rotor for a rotating electrical machine according to claim 7,
前記中空部は、内外両周面のうち、他方側周面に設けられたスプライン部を有することを特徴とする回転電機用ロータ。The said hollow part has a spline part provided in the other side peripheral surface among internal and external peripheral surfaces, The rotor for rotary electric machines characterized by the above-mentioned.
請求項7または請求項8に記載の回転電機用ロータにおいて、The rotor for a rotating electrical machine according to claim 7 or 8,
前記キー溝は、前記中空部の一方側周面において、周方向にずれた位置に少なくとも2つが設けられ、At least two of the key grooves are provided at positions shifted in the circumferential direction on the one side peripheral surface of the hollow portion,
前記切欠は、前記中空部の一方側周面において、2つの前記キー溝の周方向中間位置に設けられることを特徴とする回転電機用ロータ。The rotor for a rotating electrical machine, wherein the notch is provided at a circumferential intermediate position between the two key grooves on one circumferential surface of the hollow portion.
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