JP5639750B2 - ロータシャフト - Google Patents

Description

本発明は、回転電機のロータに用いるロータシャフトに関する。

例えば、ハイブリッド車、電気自動車等に用いるモータ、ジェネレータ、モータジェネレータ等の回転電機においては、界磁巻線を設けたステータの内周側に、磁性体を設けたロータを回転可能に配設している。ロータは、ロータシャフトとそのロータシャフトに取り付ける磁性体とを用いて構成している。

図６に示すごとく、ロータシャフト９３は、内周側部分９３１と外周側部分９３３とをフランジ部９３２によって連結して構成されており、鍛造等により一体的に成形して製造される。
ところが、製品が大型になると、上記の方法を用いて一体成形によって製造することが困難となる。そこで、ロータシャフトをインナシャフトとアウタシャフトとに径方向に分割した構造とすれば、製造を容易にすることができる。例えば、特許文献１では、アウタシャフト内にインナシャフトを焼き嵌めし、両者を締結することによってロータシャフトを構成している。

特開２００７−１６６８６３号公報

しかしながら、上記のごとく、分割構造を採用した場合には、ロータシャフトをどのような位置で分割するかが問題となっていた。分割位置が適切でない場合には、インナシャフトとアウタシャフトとの締結強度が十分に確保されず、ロータシャフトに対して回転方向（周方向）に大きなトルクが掛かると、インナシャフトとアウタシャフトとの間の締結が緩んでしまうことがあった。
このようなことから、大きな回転トルクに耐え得るだけの締結強度を十分に有する分割構造のロータシャフトが望まれており、これを実現するための分割位置が検討されていた。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、インナシャフトとアウタシャフトとの締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られ、さらに軽量化を図ることができるロータシャフトを提供しようとするものである。

本発明は、回転電機のロータに用いるロータシャフトにおいて、
該ロータシャフトは、円筒形状を有するインナシャフトと、該インナシャフトの外周に配設されるアウタシャフトとに分割して構成されており、
上記インナシャフトは、上記ロータシャフトに回転荷重が入力される側の端部である先端部と、該先端部よりも外径及び内径の大きい後端部と、上記先端部と上記後端部との間を連結すると共に、上記先端部と内径が同じであり、かつ、上記後端部と外径が同じである厚肉部とを有し、
上記アウタシャフトは、上記インナシャフトを挿嵌させる挿嵌穴を有する内筒部と、該内筒部の外周側に配設され、磁気回路を形成するための磁性体を取り付ける磁性体取付外筒部と、上記内筒部の外周から径方向外方に向けて形成され、上記内筒部と上記磁性体取付外筒部との間を連結するフランジ部とを有し、
上記インナシャフトと上記アウタシャフトとは、上記厚肉部及び上記後端部の外周面と上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面とを接触させ、互いの押圧力のみによって、互いに締結されて軸方向及び周方向に固定されており、
かつ、上記アウタシャフトの上記フランジ部は、上記インナシャフトの上記厚肉部に対して径方向に対向する位置に配設されていることを特徴とするロータシャフトにある（請求項１）。

本発明のロータシャフトは、上記先端部と上記厚肉部と上記後端部とからなる上記インナシャフトと、上記内筒部と上記フランジ部と上記磁性体取付外筒部とからなる上記アウタシャフトとにより構成されている。そして、上記インナシャフトと上記ロータシャフトとは、上記厚肉部及び上記後端部の外周面と上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面とを接触させ、互いの押圧力によって締結固定されている。

すなわち、上記ロータシャフトは、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとが接触する面を分割面として、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとに径方向に分割して構成されたものと考えることができる。そして、上記の構成とすることにより、上記ロータシャフトをできるだけ中心に近い位置で分割することが可能となり、また、上記インナシャフトのうちの上記厚肉部及び上記後端部の外周面を上記アウタシャフトと接触する面として機能させることができる（後述する実施例の図２、図３（ａ）参照）。

そのため、上記ロータシャフトを他の位置で分割して構成した場合（後述する実施例の図３（ｂ）〜（ｄ）参照）に比べて、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結部分の軸方向長さ、つまり締結部分全体の面積を十分に確保することができる。これにより、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの軸方向及び周方向における締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られる。

また、上記アウタシャフトの上記フランジ部は、上記インナシャフトの上記厚肉部に対して径方向に対向する位置に配設されている。ここで、上記フランジ部は、上記アウタシャフトにおける上記フランジ部が存在しない部分に比べて径方向の剛性が高い。また、上記厚肉部は、上記インナシャフトにおける他の部分に比べて径方向の剛性が高い。すなわち、本発明では、剛性の高い上記フランジ部を剛性の高い上記厚肉部の外方に配設している。そのため、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの軸方向及び周方向における締結強度を向上させることができ、耐回転トルク性をさらに高めることができる。

また、剛性の高い上記フランジ部を剛性の高い上記厚肉部の外方に配設することによって、例えば、従来（前述の図６参照）に比べて上記フランジ部の軸方向長さを短くして軽量化を図った場合（後述する実施例の図２参照）でも、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度及び耐回転トルク性を十分に確保することができる。これにより、上記ロータシャフト全体の軽量化を図ることができる。

このように、本発明によれば、インナシャフトとアウタシャフトとの締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られ、さらに軽量化を図ることができるロータシャフトを提供することができる。

実施例１における、ロータシャフトを用いたロータを回転電機に配設した状態を示す説明図。 実施例１における、インナシャフトとアウタシャフトとを締結してなるロータシャフトを示す説明図。 実施例２における、（ａ）〜（ｄ）分割位置を変更したロータシャフトを示す説明図。 実施例２における、分割位置と耐回転トルクとの関係を示すグラフ。 実施例３における、（ａ）〜（ｄ）フランジ部の位置を変更したロータシャフトを示す説明図。 従来例における、ロータシャフトを示す説明図。

本発明において、上記ロータシャフトは、例えば、ハイブリッド車、電気自動車等に搭載されるモータ、ジェネレータ、モータジェネレータ等に採用することができる。
また、上記ロータシャフトには、例えば、加速の際に内燃機関（エンジン）からの入力が上記ロータシャフトを伝わり、該ロータシャフトを回転させようとして該ロータシャフトに接合されている電磁鋼板の慣性質量が働くことによって回転荷重が入力される。よって、上記ロータシャフトに回転荷重が入力される側とは、上述したような回転荷重が入力される側のことをいう。

また、上記フランジ部の軸方向長さの８５％以上が上記厚肉部に対して径方向に対向していることが好ましい（請求項２）。
上記厚肉部に対して径方向に対向している上記フランジ部の軸方向長さが８５％未満の場合には、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度を向上させるという効果を十分に発揮することができないおそれがある。

また、上記インナシャフトは、上記アウタシャフトにおける上記内筒部の上記挿嵌穴内に焼き嵌めされていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとを容易に締結することができる。また、本発明のような構成とすることにより、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとを焼き嵌めによって締結した場合でも、その締結強度を十分に確保することができる。

また、上記の焼き嵌めは、例えば以下のようにして行うことができる。まず、上記アウタシャフトにおける上記内筒部の上記挿嵌穴の内径を上記インナシャフトの外径よりも小さく形成しておく。そして、上記内筒部を加熱して膨張させた後、該内筒部の上記挿嵌穴内に上記インナシャフトを挿入する。その後、上記内筒部を冷却して収縮させることにより、上記インナシャフトを上記アウタシャフトにおける上記内筒部の上記挿嵌穴において締結する。
なお、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとは、上述の焼き嵌め以外の手法を用いて締結することもできる。

また、上記厚肉部の外周面のうち、上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面との接触面の少なくとも一部には、凹凸が形成されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記インナシャフトにおける上記厚肉部の外周面の凹凸に上記アウタシャフトにおける上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面が接触して食い込むことにより、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度をさらに向上させることができる。
特に、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとを焼き嵌めによって締結させる場合には、上記の効果をより一層発揮することができる。

また、上記厚肉部の外周面における上記接触面のうち、少なくとも上記厚肉部と上記フランジ部とが径方向に対向する部分には、凹凸が形成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記フランジ部を剛性の高い上記厚肉部の外方に配設することによって上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度を向上させた部分において、締結強度をさらに高めることができる。これにより、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度をより効果的に向上させることができる。

また、上記厚肉部の外周面における上記接触面の凹凸は、例えば、ローレット加工を施すことによって形成することができる。また、その形状は、アヤ目等の凹凸形状とすることができる。もちろん、その他の加工方法を用いて凹凸を形成することもできるし、その他の凹凸形状とすることもできる。
また、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとを焼き嵌めによって締結させる場合には、上記凹凸の高さを焼嵌代の半分以下とすることが好ましく、このようにすることで、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度を十分に得られる。

また、上記インナシャフトは、浸炭処理又は浸炭浸窒処理を施した材料であり、上記アウタシャフトは、機械構造用炭素鋼又はクロム鋼であることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記インナシャフト及び上記アウタシャフトを構成する材料を上記のごとく選定することにより、上記インナシャフトと上記アウタシャフトとの締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られるという効果をより一層発揮することができる。

なお、上記インナシャフトを構成する浸炭処理又は浸炭浸窒処理を施した材料としては、Ｓ１５Ｃ、Ｓ２０Ｃ、Ｓ３０Ｃ、ＳＣｒ４１５、ＳＣｒ４２０等を用いることができる。
また、上記アウタシャフトを構成する機械構造用炭素鋼又はクロム鋼としては、Ｓ１５Ｃ、Ｓ２０Ｃ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３５Ｃ、Ｓ４０Ｃ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ、Ｓ６０Ｃ、ＳＣｒ４１５、ＳＣｒ４２０等を用いることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかるロータシャフトについて、図を用いて説明する。
本例のロータシャフト３は、図１に示すごとく、回転電機１のロータ２に用いるものであり、筒形状を有するインナシャフト４と、インナシャフト４の外周に配設されるアウタシャフト５とに分割して構成されている。

図１、図２に示すごとく、インナシャフト４は、ロータシャフト３に回転荷重が入力される側の端部である先端部４１と、先端部４１よりも外径の大きい後端部４３と、先端部４１と後端部４３と間を径方向に連結すると共に、先端部４１と内径が同じであり、かつ、後端部４３と外径が同じである厚肉部４２とを有する。

同図に示すごとく、アウタシャフト５は、インナシャフト４を挿嵌させる挿嵌穴５０を有する内筒部５１と、内筒部５１の外周側に配設され、磁気回路を形成するための磁性体５４を取り付ける磁性体取付外筒部５３と、内筒部５１の外周から径方向外方に向けて形成され、内筒部５１と磁性体取付外筒部５３との間を連結するフランジ部５２とを有する。

同図に示すごとく、インナシャフト４とアウタシャフト５とは、厚肉部４２及び後端部４３の外周面４２２、４３２と内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１と接触させ、互いの押圧力によって締結固定されており、かつ、アウタシャフト５のフランジ部５２は、インナシャフト４の厚肉部４２に対して径方向に対向する位置に配設されている。
以下、これを詳説する。

本例の回転電機１は、ハイブリッド車、電気自動車等に搭載されるものであり、主に駆動用として作用するモータである。なお、回転電機１は、主に発電用として作用するジェネレータであってもよいし、発電用及び駆動用の両方として作用するモータジェネレータであってもよい。

図１、図２に示すごとく、ロータシャフト３は、筒形状を有するインナシャフト４と、インナシャフト４の外周に配設されるアウタシャフト５とに径方向に分割して構成されている。図２に示すごとく、分割位置は、ロータシャフト３の中心Ｘから距離Ｄの位置である。

図１に示すごとく、インナシャフト４は、断面が円筒形状を呈しており、その軸方向両端部における外周面に設けたベアリング１４を介してハウジング１１に回転可能に配設されている。

図１、図２に示すごとく、インナシャフト４は、先端部４１と厚肉部４２と後端部４３とからなる。厚肉部４２の厚みは、先端部４１及び後端部４３の厚みよりも大きい。また、先端部４１の外径は、厚肉部４２及び後端部４３の外径よりも小さい。また、厚肉部４２及び後端部４３の外径は、ほぼ同じである。また、先端部４１及び厚肉部４２の内径は、ほぼ同じであり、後端部４３の内径よりも小さい。

同図に示すごとく、アウタシャフト５は、内筒部５１とフランジ部５２と磁性体取付外筒部５３とからなる。磁性体取付外筒部５３は、断面が円筒形状を呈しており、内筒部５１の外周から径方向外方に向けて形成したフランジ部５２の外周側に設けられている。磁性体取付外筒部５３の外周面には、回転電機１における磁気回路を形成するための磁性体５４が取り付けられている。
また、アウタシャフト５のフランジ部５２は、インナシャフト４の厚肉部４２に対して径方向に対向する位置に配設されている。本例では、図２に示すごとく、フランジ部５２は、軸方向長さＬの８５％以上の領域が厚肉部４２に対して径方向に対向している。

図１に示すごとく、インナシャフト４とアウタシャフト５とを締結してなると共に磁性体５４を取り付けてなるロータ２は、ハウジング１１に固定したステータ６の内周側に配置されている。
そして、回転電機１においては、ステータ６に配設した界磁巻線６１とロータ２に配設した磁性体５４とによって、ロータ２を回転させる磁気回路又は発電を行う磁気回路が形成されている。

また、本例では、図２に示すごとく、インナシャフト４は、アウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０内に焼き嵌めされている。この焼き嵌めは、まず、アウタシャフト５の内筒部５１の挿嵌穴５０の内径をインナシャフト４の外径よりも小さくしておく。そして、内筒部５１を加熱して膨張させた後、この内筒部５１の挿嵌穴５０内にインナシャフト４を挿入する。その後、内筒部５１を冷却して収縮させることにより、インナシャフト４をアウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０において締結する。

すなわち、加熱膨張させた内筒部５１を冷却することにより、内筒部５１の挿嵌穴５０は元の内径に戻ろうとする。ところが、内側にインナシャフト４を挿通してあるため、内筒部５１においてインナシャフト４を締め付ける力が作用する。一方、インナシャフト４においてそれに反発する力が作用する。これらの力は、内筒部５１の挿嵌穴５０の内径とインナシャフト４の外径との差である焼嵌代によるものである。
これにより、インナシャフト４とアウタシャフト５とは、インナシャフト４における厚肉部４２及び後端部４３の外周面４２２、４３２とアウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１とを接触させ、互いの押圧力によって締結固定される。

また、本例では、同図に示すごとく、インナシャフト４における厚肉部４２の外周面４２２のうち、アウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１との接触面４２２ａの一部に、凹凸が形成されている。具体的には、厚肉部４２の外周面４２２における接触面４２２ａのうち、厚肉部４２とフランジ部５２とが径方向に対向する部分に、凹凸が形成されている。

そして、インナシャフト４とアウタシャフト５とは、上述した焼き嵌めの際、インナシャフト４における厚肉部４２の外周面４２２の凹凸に、アウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１が食い込んだ状態で締結固定される。
なお、接触面４２２ａの凹凸は、ローレット加工を施すことによって形成されており、その形状は、アヤ目模様の凹凸形状となっている。また、凹凸の高さは、焼嵌代の半分以下となっている。

また、本例では、インナシャフト４を構成する材料としては、浸炭処理を施した材料であるＳＣｒ４１５を用いている。また、アウタシャフト５を構成する材料としては、機械構造用炭素鋼であるＳ５０Ｃを用いている。
また、インナシャフト４及びアウタシャフト５は、切削加工等を行って所望の形状に形成されている。

次に、本例のロータシャフト３における作用効果について説明する。
本例のロータシャフト３は、先端部４１と厚肉部４２と後端部４３とからなるインナシャフト４と、内筒部５１とフランジ部５２と磁性体取付外筒部５３とからなるアウタシャフト５とにより構成されている。そして、インナシャフト４とロータシャフト５とは、厚肉部４２及び後端部４３の外周面４２２、４３２と内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１とを接触させ、互いの押圧力によって締結固定されている。

すなわち、ロータシャフト３は、インナシャフト４とアウタシャフト５とが接触する面を分割面として、インナシャフト４とアウタシャフト５とに径方向に分割して構成されたものと考えることができる。そして、上記の構成とすることにより、ロータシャフト３をできるだけ中心に近い位置で分割することが可能となり、また、インナシャフト４のうちの厚肉部４２及び後端部４３の外周面４２２、４３２をアウタシャフト５と接触する面として機能させることができる。

そのため、ロータシャフト３を他の位置で分割して構成した場合（後述する実施例２の図３（ｂ）〜（ｄ）参照）に比べて、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結部分の軸方向長さ、つまり締結部分全体の面積を十分に確保することができる。これにより、インナシャフト４とアウタシャフト５との軸方向及び周方向における締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られる。

また、アウタシャフト５のフランジ部５２は、インナシャフト４の厚肉部４２に対して径方向に対向する位置に配設されている。ここで、フランジ部５２は、アウタシャフト５におけるフランジ部５２が存在しない部分に比べて径方向の剛性が高い。また、厚肉部４２は、インナシャフト４における他の部分に比べて径方向の剛性が高い。すなわち、本例では、剛性の高いフランジ部５２を剛性の高い厚肉部４２の外方に配設している。そのため、インナシャフト４とアウタシャフト５との軸方向及び周方向における締結強度を向上させることができ、耐回転トルク性をさらに高めることができる。

また、剛性の高いフランジ部５２を剛性の高い厚肉部４２の外方に配設することによって、例えば、従来（図６参照）に比べてフランジ部５２の軸方向長さを短くして軽量化を図った場合でも、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度及び耐回転トルク性を十分に確保することができる。これにより、ロータシャフト３全体の軽量化を図ることができる。

また、本例では、フランジ部５２の軸方向長さＬの８５％以上の領域が厚肉部４２に対して径方向に対向している。そのため、フランジ部５２と厚肉部４２とを対向させて、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度を向上させるという効果を十分に発揮することができる。

また、インナシャフト４は、アウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０内に焼き嵌めされている。そのため、インナシャフト４とアウタシャフト５とを容易に締結することができる。また、本例のような構成とすることにより、インナシャフト４とアウタシャフト５とを焼き嵌めによって締結した場合でも、その締結強度を十分に確保することができる。

また、厚肉部４２の外周面４２２のうち、内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１との接触面４２２ａに、凹凸が形成されている。具体的には、厚肉部４２の外周面４２２における接触面４２２ａのうち、厚肉部４２とフランジ部５２とが径方向に対向する部分に凹凸が形成されている。そのため、インナシャフト４における厚肉部４２の外周面４２０の凹凸にアウタシャフト５における内筒部５１の挿嵌穴５０の内周面５０１が接触して食い込むことにより、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度をさらに向上させることができる。

特に、上記の効果は、フランジ部５２を剛性の高い厚肉部４２の外方に配設することによって締結強度を向上させた部分であるため、締結強度をより効果的に向上させることができる。
また、本例では、インナシャフト４とアウタシャフト５とを焼き嵌めによって締結させるため、上記の効果をより一層発揮することができる。また、接触面４２２ａの凹凸の高さを焼嵌代の半分以下としているため、締結強度を確実に向上させることができる。

また、インナシャフト４は、浸炭処理を施した材料のＳＣｒ４１５であり、アウタシャフト５は、機械構造用炭素鋼のＳ５０Ｃである。このように、インナシャフト４及びアウタシャフト５を構成する材料を上記のごとく選定することにより、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られるという効果をより一層発揮することができる。

このように、本例のロータシャフト３は、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度を十分に確保し、優れた耐回転トルク性が得られ、さらに軽量化を図ることができる。

（実施例２）
本例は、インナシャフトとアウタシャフトとの分割位置を変化させた場合におけるロータシャフトの耐回転トルク性を評価したものである。
本例では、図３（ａ）〜（ｄ）に示すごとく、インナシャフト４とアウタシャフト５との分割位置が異なるロータシャフト３（試料１１〜１４）を準備し、所定の焼嵌代Ａ、Ｂ（Ａ＜Ｂ）に設定した場合の耐回転トルクを測定した。

具体的には、試料１１は、図３（ａ）に示すごとく、実施例１と同様のロータシャフト３である。
また、その他のロータシャフト３の分割位置は、試料１１のロータシャフト３の構成部位（図３（ａ）参照）で説明すると、試料１２では、図３（ｂ）に示すごとく、アウタシャフト５における内筒部５１の中間位置である。また、試料１３では、図３（ｃ）に示すごとく、アウタシャフト５における内筒部５１とフランジ部５２との間である。また、試料１４では、図３（ｄ）に示すごとく、アウタシャフト５におけるフランジ部５２と磁性体取付外筒部５３との間である。

また、耐回転トルクは、計算によって求めた。なお、インナシャフト４とアウタシャフト５との摩擦係数は０．２程度である。
以下、表１に測定結果を示し、その測定結果を図４に示す。同図では、縦軸が耐回転トルク（Ｎ・ｍ）、横軸が分割位置（ｍｍ）である。分割位置とは、図３（ａ）〜（ｄ）に示すごとく、ロータシャフト３の中心Ｘからの距離Ｄである。

表１及び図４から、本発明品である試料１１は、インナシャフト４とアウタシャフト５とを他の位置で分割した試料１２〜１３に比べて、耐回転トルクが高い。すなわち、本発明品は、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結部分の軸方向長さ（締結部分全体の面積）を十分に確保することができるため、両者の締結強度を十分に確保することができ、優れた耐回転トルク性が得られることがわかる。

（実施例３）
本例は、アウタシャフトのフランジ部の位置を変化させた場合におけるロータシャフトの耐回転トルク性を評価したものである。
本例では、図５（ａ）〜（ｄ）に示すごとく、アウタシャフト５のフランジ部５２（軸方向長さＬ）の位置が異なるロータシャフト３（試料２１〜２４）を準備し、実施例２と同様に所定の焼嵌代Ａ、Ｂ（Ａ＜Ｂ）に設定した場合の耐回転トルクを測定した。

具体的には、試料２１は、図５（ａ）に示すごとく、実施例１と同様のロータシャフト３である。また、試料２２は、図５（ｂ）に示すごとく、フランジ部５２の位置を試料２１よりも先端側に１．７ｍｍ移動させたものである。また、試料２３は、図５（ｃ）に示すごとく、試料２１よりも先端側に８ｍｍ移動させたものである。また、試料２４は、図５（ｄ）に示すごとく、試料２１よりも後端側に１２．３ｍｍ移動させたものである。
また、耐回転トルクは、実施例２と同様の方法で測定した。なお、インナシャフト４とアウタシャフト５との摩擦係数は０．２程度である。
以下、表２に測定結果を示す。

表２から、フランジ部５２が厚肉部４２に対して径方向に対向しており、その領域が十分である試料２１〜２３では、耐回転トルクが十分に確保されている。一方、フランジ部５２のほとんどの領域が厚肉部４２に対して径方向に対向していない試料２４では、その他のものよりも締結強度が低い。
これにより、フランジ部５２を剛性の高い厚肉部４２の外方に配設し、フランジ部５２と厚肉部４２との対向領域が十分であれば、インナシャフト４とアウタシャフト５との締結強度を向上させ、耐回転トルク性をさらに高められることがわかる。

３ ロータシャフト
４ インナシャフト
４１ 先端部
４２ 厚肉部
４２２ 外周面（厚肉部の外周面）
４３ 後端部
４３２ 外周面（後端部の外周面）
５ アウタシャフト
５０ 挿嵌穴
５０１ 内周面（挿嵌穴の内周面）
５１ 内筒部
５２ フランジ部
５３ 磁性体取付外筒部

Claims (6)

1. 回転電機のロータに用いるロータシャフトにおいて、
   該ロータシャフトは、円筒形状を有するインナシャフトと、該インナシャフトの外周に配設されるアウタシャフトとに分割して構成されており、
   上記インナシャフトは、上記ロータシャフトに回転荷重が入力される側の端部である先端部と、該先端部よりも外径及び内径の大きい後端部と、上記先端部と上記後端部との間を連結すると共に、上記先端部と内径が同じであり、かつ、上記後端部と外径が同じである厚肉部とを有し、
   上記アウタシャフトは、上記インナシャフトを挿嵌させる挿嵌穴を有する内筒部と、該内筒部の外周側に配設され、磁気回路を形成するための磁性体を取り付ける磁性体取付外筒部と、上記内筒部の外周から径方向外方に向けて形成され、上記内筒部と上記磁性体取付外筒部との間を連結するフランジ部とを有し、
   上記インナシャフトと上記アウタシャフトとは、上記厚肉部及び上記後端部の外周面と上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面とを接触させ、互いの押圧力のみによって、互いに締結されて軸方向及び周方向に固定されており、
   かつ、上記アウタシャフトの上記フランジ部は、上記インナシャフトの上記厚肉部に対して径方向に対向する位置に配設されていることを特徴とするロータシャフト。
2. 請求項１において、上記フランジ部の軸方向長さの８５％以上が上記厚肉部に対して径方向に対向していることを特徴とするロータシャフト。
3. 請求項１又は２において、上記インナシャフトは、上記アウタシャフトにおける上記内筒部の上記挿嵌穴内に焼き嵌めされていることを特徴とするロータシャフト。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、上記厚肉部の外周面のうち、上記内筒部の上記挿嵌穴の内周面との接触面の少なくとも一部には、凹凸が形成されていることを特徴とするロータシャフト。
5. 請求項４において、上記厚肉部の外周面における上記接触面のうち、少なくとも上記厚肉部と上記フランジ部とが径方向に対向する部分には、凹凸が形成されていることを特徴とするロータシャフト。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、上記インナシャフトは、浸炭処理又は浸炭浸窒処理を施した材料であり、上記アウタシャフトは、機械構造用炭素鋼又はクロム鋼であることを特徴とするロータシャフト。

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