WO2019087263A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2019087263A1
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boss
torque
output shaft
rotor core
rotor
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Inventor
岩本　和幸
木村　元昭
井上　正哉
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
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    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/108—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction clutches

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine used in a hybrid vehicle drive system.
  • hybrid vehicle drive systems there are several types of hybrid vehicle drive systems. Among them, there is a system in which a rotating electric machine is sandwiched between an engine and a power transmission mechanism for transmitting power to wheels. In this type of hybrid vehicle drive system, the torque of the rotating electrical machine can be added to the torque of the engine. In the rotating electrical machine used here, the boss portion holding the rotor core has to withstand the large torque of the engine. Therefore, the boss portion is made firmly (see, for example, Patent Document 1).
  • this rotating electric machine has the following problems.
  • the boss portion is manufactured by casting or the like and is formed using a thick member.
  • machining for manufacturing the bosses was mainly based on cutting, and the productivity of the bosses was poor.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a rotary electric machine having a boss portion with high productivity.
  • the rotating electrical machine of the present invention is connected to at least one of the first torque input / output shaft and the second torque input / output shaft, and has a stator and a rotor.
  • the rotor of the rotating electrical machine is connected to the rotor core and at least one of the first torque input / output shaft and the second torque input / output shaft, and is held by the torque transmitting portion formed of a plate member and the torque transmitting portion. And a rotor core holding portion formed of a plate-like member.
  • the torque transmitting portion and the rotor core holding portion each use a plate-like member, they can be formed by a highly productive press process.
  • the torque transfer unit and the rotor core holding unit constitute a boss.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary electric machine according to Embodiment 1 of the present invention taken along the axial direction of the rotation axis.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a rotor core, a rotor boss, and a rotation sensor rotor in FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the rotary electric machine of Embodiment 2 taken along the axial direction of the rotation shaft.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the rotary electric machine of Embodiment 3 taken along the axial direction of the rotation shaft.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the rotary electric machine of the fourth embodiment, taken along the axial direction of the rotation shaft.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the rotary electric machine of the fifth embodiment, taken along the axial direction of the rotation shaft.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric rotating machine according to a first embodiment of the present invention taken along the axial direction of the rotation shaft. Since this rotating electrical machine is symmetrical about the rotation axis, only half is shown.
  • An assist motor 100 is provided between a crankshaft 50 which is a rotation shaft of a vehicle-mounted engine aligned on the same axis and a main shaft 53 which is a rotation shaft of a transmission.
  • the assist motor 100 has a stator 1, a rotor 5, and a rotation sensor rotor 11.
  • the assist motor 100 constitutes a rotating electrical machine.
  • the crankshaft 50 constitutes a first torque input / output shaft
  • the main shaft 53 constitutes a second torque input / output shaft.
  • the stator 1 is fixed to the inner surface of the cylindrical frame 4.
  • the stator 1 has a stator core 2 and a stator coil 3.
  • steel plates are stacked in the axial direction of the crankshaft 50.
  • the stator coil 3 is wound around the stator core 2 with the radial direction of the crankshaft 50 as an axis.
  • the boss cup 21 has a plate portion 21 b, a cylinder portion 21 c, and an outer edge portion 21 d connected.
  • the plate portion 21b, the cylinder portion 21c, and the outer edge portion 21d are formed by pressing a plate-like member.
  • the plate portion 21b, the cylinder portion 21c, and the outer edge portion 21d rotate integrally.
  • the plate portion 21 b has a disk shape centered on the central axis of the crankshaft 50.
  • the crankshaft 50 is provided with an internal thread.
  • the plate portion 21 b is connected to the crankshaft 50 by the bolt 12 at the connection portion 71.
  • the cylinder portion 21c has a cylindrical shape, and is held by fitting on the outer periphery of the plate portion 21b. In this case, since the rotor core 6 is rotated by the electromagnetic force, a centrifugal force is applied to the cylinder portion 21c. Therefore, the cylinder 21c and the plate portion 21b must be held so as not to be separated by centrifugal force.
  • the outer edge portion 21 d is formed by bending the end portion of the cylinder portion 21 c not connected to the plate portion 21 b outward in the radial direction of the main shaft 53.
  • the outer edge portion 21 d is fixed to the torque converter 51 by a bolt 52 and a press nut 23 on the outer periphery of the outer edge portion 21 d.
  • the torque converter 51 has a step on the way from the radially outer side of the main shaft 53 toward the center. The center side of the torque converter 51 is fixed to the side surface of the main shaft 53.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the rotor core 6, the boss inner circumferential ring 10, and the rotation sensor rotor 11 in FIG.
  • the rotor core 6 has a key 6a which is a convex portion on the inner peripheral side.
  • the boss inner circumferential ring 10 has a key groove 10d which is a recess on the outer circumferential side.
  • the rotation sensor rotor 11 has a key 11 a which is a convex portion on the inner peripheral side.
  • the rotor core 6 is held by the boss inner circumferential ring 10 by fitting the key 6 a into the key groove 10 d. Further, the rotation sensor rotor 11 is held by the boss inner circumferential ring 10 by fitting the key 11 a into the key groove 10 d. Therefore, the rotor core 6 and the rotation sensor rotor 11 rotate integrally with the boss inner circumferential ring 10.
  • a first torque is transmitted from the crankshaft 50 to the boss cup 21.
  • the assist motor 100 having the stator 1 and the rotor 5 generates a second torque in the boss cup 21.
  • the third torque, to which the second torque is added to the first torque, is transmitted from the boss cup 21 to the main shaft 53 via the torque converter 51.
  • the boss portion 31 of the rotor 5 is constituted by the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21.
  • Each of the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 is formed by pressing a plate-like member, and is integrated when the assist motor 100 is assembled. Therefore, the boss inner circumferential ring 10 can be processed before being assembled to the boss cup 21.
  • the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 are lightweight and easy to handle.
  • the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 are easy to process such as cutting, and can be formed to have a complicated shape. Therefore, the production of the boss 31 is easy.
  • the cylinder portion 21c of the boss cup 21 tends to spread radially outward.
  • the crankshaft 50 side of the cylinder portion 21c is fixed to the crankshaft 50 via the plate portion 21b.
  • the main shaft 53 side of the cylinder portion 21 c is fixed to the main shaft 53 via the outer edge portion 21 d and the torque converter 51. That is, the cylinder portion 21c is fixed at both ends along the axial direction of the cylinder portion 21c. Therefore, the cylinder portion 21c is suppressed from spreading radially outward.
  • a clutch can be incorporated.
  • the cylindrical portion 10 a protrudes toward the crankshaft 50 from a connection portion 71 where the plate portion 21 b is connected to the crankshaft 50.
  • the length of the cylinder portion 21c is shorter than the length of the cylindrical portion 10a.
  • the rotational force of the rotor core 6 is given as a twisting force to the cylinder portion 21c via the cylindrical portion 10a.
  • the material of the boss inner circumferential ring 10 is the same iron as that of the rotor core 6.
  • the thermal expansion coefficients of the both become equal. Therefore, separation of the rotor core 6 from the boss inner circumferential ring 10 can be suppressed by temperature rise.
  • the rotation sensor rotor 11 rotates integrally with the boss inner circumferential ring 10.
  • the rotor core 6 can be positioned with high accuracy in the rotational phase direction of the rotor 5.
  • the assist motor 100 is connected to the crankshaft 50 and the main shaft 53 and has the stator 1 and the rotor 5.
  • the rotor 5 is connected to the rotor core 6, the crankshaft 50 and the main shaft 53, is held by the boss cup 21 made of a plate-like member and the boss cup 21, holds the rotor core 6, and is a boss inner circumferential ring 10 made of a plate-like member. And have.
  • plate-shaped members are used for the boss cup 21 and the boss inner circumferential ring 10, respectively. Therefore, the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 can be formed by press forming with high productivity.
  • the boss cup 21 and the boss inner circumferential ring 10 constitute a boss portion 31 by being assembled. Thus, it is possible to provide a rotating electrical machine having a boss portion with high productivity.
  • the boss cup 21 has a disk-shaped plate portion 21 b and a cylindrical cylinder portion 21 c fixed to the plate portion 21 b.
  • the plate portion 21 b is connected to the crankshaft 50.
  • the cylinder portion 21 c holds the boss inner circumferential ring 10.
  • the boss inner circumferential ring 10 is held by the boss cup 21 by welding. As a result, the degree of coupling of the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 is increased, and the durability of the boss portion 31 is increased.
  • the material of the boss inner circumferential ring 10 is the same iron as that of the rotor core 6. Therefore, since the thermal expansion coefficients of the boss inner circumferential ring 10 and the rotor core 6 become equal, it is possible to suppress separation of the rotor core 6 from the boss inner circumferential ring 10 due to temperature rise.
  • a rotation sensor rotor 11 for measuring a rotation angle is attached to the rotor 5.
  • the rotor core 6 can be positioned with high accuracy in the rotational phase direction of the rotor 5.
  • the boss inner circumferential ring 10 protrudes toward the crankshaft 50 from the connection portion 71 where the boss cup 21 is connected to the crankshaft 50. Therefore, the torsional rigidity of the cylinder portion 21c of the boss cup 21 can be enhanced. Thereby, the boss cup 21 can be made less likely to be deformed by the rotation of the rotor 5.
  • the boss cup 21 is connected to the crankshaft 50 and the main shaft 53.
  • the boss cup 21 tries to spread out by the centrifugal force when the rotor 5 rotates.
  • the boss cup 21 is fixed at both ends along the axial direction of the boss cup 21. As a result, the boss cup 21 is prevented from spreading outward in the radial direction of the boss cup 21.
  • the boss cup 21 is not directly connected to the main shaft 53, but is connected to the main shaft 53 via the crankshaft 50.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary electric machine according to the second embodiment taken along the axial direction of the rotation axis.
  • the crankshaft 50 is directly connected to the main shaft 53 by spline connection.
  • the boss cup 21 is fixed to the crankshaft 50 by a bolt 12.
  • the assist motor 101 of the second embodiment is connected to the crankshaft 50.
  • the rotor of the assist motor 101 is connected to the rotor core 6, the crankshaft 50, a boss cup 21 made of a plate-like member, held by the boss cup 21, holds the rotor core 6, and a boss inner circumferential ring 10 made of a plate-like member Is equipped.
  • the boss cup 21 and the boss inner circumferential ring 10 each use a plate-like member. Therefore, the boss inner circumferential ring 10 and the boss cup 21 can be formed by press forming with high productivity.
  • the boss cup 21 and the boss inner circumferential ring 10 constitute a boss portion 31 by being assembled. Thus, it is possible to provide a rotating electrical machine having a boss portion with high productivity.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the axial direction of the rotation axis in the rotary electric machine according to the third embodiment.
  • the crankshaft 50 has a flange portion 50a.
  • the main shaft 53 has a flange portion 53a.
  • the plate portion 21 b of the boss cup 21 is sandwiched by the flange portion 50 a and the flange portion 53 a and is fixed by the bolt 12.
  • the plate portion 21b of the boss cup 21 has a first coupling surface 21p and a second coupling surface 21q.
  • the plate portion 21 b is coupled to the flange portion 50 a at the first coupling surface 21 p.
  • the plate portion 21b is coupled to the flange portion 53a at the second coupling surface 21q.
  • the first bonding surface 21p and the second bonding surface 21q are opposite to each other and are front and back surfaces.
  • the first bonding surface 21p and the second bonding surface 21q are machined, and the parallelism between the surfaces is enhanced.
  • the first coupling surface 21p constitutes a first surface
  • the second coupling surface 21q constitutes a second surface.
  • the plate portion 21b is sandwiched and coupled between the flange portion 50a and the flange portion 53a.
  • the torsional rigidity of the boss cup 21 when the rotational power is transmitted from the crankshaft 50 to the main shaft 53 can be enhanced.
  • the parallelism of the first bonding surface 21p and the second bonding surface 21q is enhanced by cutting.
  • the parallelism in the case of assembling the plate portion 21 b to the flange portion 50 a of the crankshaft 50 and the flange portion 53 a of the main shaft 53 can be enhanced.
  • the boss cup 21 is sandwiched between and coupled to the crankshaft 50 and the main shaft 53. Thereby, the torsional rigidity of the boss cup 21 can be enhanced.
  • the boss cup 21 has a first coupling surface 21p and a second coupling surface 21q.
  • the boss cup 21 is coupled to the crankshaft 50 at the first coupling surface 21 p, and the boss cup 21 is coupled to the main shaft 53 at the second coupling surface 21 q.
  • the first bonding surface 21p is parallel to the second bonding surface 21q. Thereby, the parallelism in the case of attaching boss cup 21 to crankshaft 50 and main shaft 53 can be raised.
  • the fourth embodiment is a combination of the first embodiment and the third embodiment. That is, one of the boss cups 21 is connected to the main shaft 53 via the torque converter 54 as in the first embodiment. Further, the other end of the boss cup 21 is sandwiched between the crankshaft 50 and the main shaft 53 as in the third embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the rotary electric machine of the fourth embodiment taken along the axial direction of the rotation axis.
  • the crankshaft 50 has a flange portion 50a.
  • the main shaft 53 has a flange portion 53a.
  • the plate portion 21 b of the boss cup 21 is sandwiched by the flange portion 50 a and the flange portion 53 a, and is fixed by the bolt 12.
  • the main shaft 53 has, on the side away from the crankshaft 50, a large diameter portion 53b whose diameter is increased.
  • One end of a torque converter 54 having an L-shaped cross section is fixed to the large diameter portion 53b.
  • the torque converter 54 is directed in the direction of the crankshaft 50, is bent halfway, and extends radially outward from the center side of the main shaft 53.
  • the torque converter 54 is connected to the outer edge portion 21 d of the boss cup 21 by a bolt 52 and a press nut 23 on the radially outer side of the main shaft 53.
  • the cylinder portion 21c is fixed to the crankshaft 50 via the plate portion 21b.
  • the cylinder portion 21 c is fixed to the main shaft 53 via the outer edge portion 21 d and the torque converter 54. Therefore, the cylinder portion 21c is suppressed from spreading radially outward. Further, the outer edge portion 21d, together with the torque converter 54, assists in the transmission of torque, so that the stress applied to each portion can be reduced.
  • the boss cup 21 is connected to the crankshaft 50 and the main shaft 53.
  • the cylinder portion 21 c of the boss cup 21 tries to spread out by the centrifugal force that the rotor 5 rotates.
  • the cylinder portion 21c is fixed at both sides in the axial direction. Thus, the cylinder portion 21c is suppressed from spreading radially outward of the cylinder portion 21c.
  • boss cup 21 is sandwiched and coupled by the crankshaft 50 and the main shaft 53. Thereby, the torsional rigidity of the boss cup 21 when the rotational power is transmitted from the crankshaft 50 to the main shaft 53 can be enhanced.
  • Embodiment 5 Next, a rotating electrical machine according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the crankshaft 50 and the main shaft 53 are separated, and the boss cup 21 has an inner edge on the main shaft 53 side.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along the axial direction of the rotation axis in the rotary electric machine according to the fifth embodiment.
  • the crankshaft 50 and the main shaft 53 are axially separated.
  • the plate portion 21 b of the boss cup 21 is fixed to the flange portion 50 a of the crankshaft 50 by a bolt 12.
  • the main shaft 53 side of the cylinder portion 21 c is bent inward in the radial direction of the main shaft 53, and an inner edge portion 21 e is provided.
  • the inner edge 21 e is fixed to the flange 53 a by a bolt 52 and a press nut 23.
  • the cylinder portion 21 c of the boss cup 21 tries to spread out by the centrifugal force that the rotor 5 rotates.
  • the cylinder portion 21 c is connected on both the crankshaft 50 side and the main shaft 53 side in the axial direction. Therefore, it is suppressed that the cylinder part 21c spreads to the radial direction outer side of the cylinder part 21c.
  • the boss cup 21 is connected to the crankshaft 50 and the main shaft 53.
  • the cylinder portion 21c is suppressed from spreading radially outward of the cylinder portion 21c.

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Abstract

この発明の回転電機は、第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、ステータおよびロータを有している。この回転電機のロータは、ロータコアと、第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、板状部材からなるトルク伝達部と、トルク伝達部に保持され、ロータコアを保持し、板状部材からなるロータコア保持部とを備えている。

Description

回転電機
　この発明は、ハイブリッド車両駆動装置に用いられる回転電機に関するものである。
　ハイブリッド車両駆動装置には、いくつかの方式がある。その中に、エンジンと、車輪に動力を伝えるための動力伝達機構との間に、回転電機を挟み込ませる方式のものがある。この方式のハイブリッド車両駆動装置では、エンジンのトルクに、回転電機のトルクを付加することができる。ここに用いられる回転電機においては、ロータコアを保持するボス部は、エンジンの大きなトルクに耐えなければならない。そのため、ボス部は、強固に作られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－２１０７９０号公報
　しかしながら、この回転電機には、以下のような課題がある。特許文献１に記載された回転電機では、ボス部は、鋳造などで製造され、肉厚な部材を用いて作られている。その結果、ボス部を製造する加工は、切削加工が主体となり、ボス部の生産性が悪かった。
　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って、生産性のよいボス部を有する回転電機を提供することを目的とする。
　この発明の回転電機は、第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、ステータおよびロータを有する。この回転電機のロータは、ロータコアと、第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、板状部材からなるトルク伝達部と、トルク伝達部に保持され、ロータコアを保持し、板状部材からなるロータコア保持部とを備える。
　この発明による回転電機によると、トルク伝達部およびロータコア保持部は、それぞれ、板状部材が用いられているため、生産性のよいプレス加工によって成形することができる。これらのトルク伝達部およびロータコア保持部は、ボス部を構成する。これにより、生産性のよいボス部を有する回転電機を提供することができる。
この発明の実施の形態１による回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。 図１における、ロータコア、ロータボス、および回転センサ用ロータの分解斜視図である。 実施の形態２の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。 実施の形態３の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。 実施の形態４の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。 実施の形態５の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。
　以下、この発明の回転電機の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１による回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。この回転電機は、回転軸に対して対称であるので、半分のみを示している。
　同一軸線上に並んでいる車載用エンジンの回転軸であるクランクシャフト５０、および変速機の回転軸であるメインシャフト５３の間には、アシストモータ１００が設けられている。アシストモータ１００は、ステータ１、ロータ５、および回転センサ用ロータ１１を有している。アシストモータ１００は、回転電機を構成する。また、クランクシャフト５０は、第１のトルク入出力軸を構成し、メインシャフト５３は、第２のトルク入出力軸を構成する。
　ステータ１は、円筒形状のフレーム４の内面に固定されている。ステータ１は、ステータコア２およびステータコイル３を有している。ステータコア２は、鋼板がクランクシャフト５０の軸方向に積層されている。ステータコイル３は、クランクシャフト５０の径方向を軸として、ステータコア２に巻かれている。
　ロータ５は、ステータ１に対して、クランクシャフト５０の径方向内側において対向している。ロータ５は、ロータコア６、磁石７、ボス内周リング１０、端板１４、端板１５、およびボスカップ２１を有している。ボス内周リング１０は、ロータコア保持部を構成し、ボスカップ２１は、トルク伝達部を構成する。
　ボスカップ２１は、連接した、プレート部２１ｂ、シリンダー部２１ｃ、および外縁部２１ｄを有している。プレート部２１ｂ、シリンダー部２１ｃ、および外縁部２１ｄは、板状部材をプレス加工することによって、成形されている。プレート部２１ｂ、シリンダー部２１ｃ、および外縁部２１ｄは、一体となって回転する。
　プレート部２１ｂは、クランクシャフト５０の中心軸を中心とする円盤形状である。クランクシャフト５０には、雌ねじが設けられている。プレート部２１ｂは、接続部位７１において、ボルト１２によって、クランクシャフト５０に接続されている。
　シリンダー部２１ｃは、円筒形状であり、プレート部２１ｂの外周に、嵌め合いによって保持されている。この場合、ロータコア６は、電磁力によって回転するため、シリンダー部２１ｃには、遠心力がかかる。そのため、シリンダー２１ｃおよびプレート部２１ｂは、遠心力によって離脱しないように、保持されていなければならない。
　外縁部２１ｄは、シリンダー部２１ｃにおいて、プレート部２１ｂに接続されていない側の端部が、メインシャフト５３の径方向外側に折り曲げられることによって、形成されている。外縁部２１ｄは、外縁部２１ｄの外周において、ボルト５２およびプレスナット２３によって、トルクコンバータ５１に固定されている。トルクコンバータ５１は、メインシャフト５３の径方向外側から中心に向かう途中で、段差を有している。トルクコンバータ５１の中心側は、メインシャフト５３の側面に固定されている。
　ボス内周リング１０は、シリンダー部２１ｃの外周側に保持されている。ボス内周リング１０は、鉄系の板状部材がプレス加工されることによって、成形されている。ボス内周リング１０は、円筒形状である円筒部１０ａ、および円筒部１０ａの一端に、フランジであるつば部１０ｂを有している。
　円筒部１０ａは、ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃの内面側から、溶接部２４において、点溶接によって、シリンダー部２１ｃに保持されている。円筒部１０ａは、嵌め合いによって、シリンダー部２１ｃに保持されてもよい。円筒部１０ａは、プレート部２１ｂがクランクシャフト５０に接続されている接続部位７１より、クランクシャフト５０側に突出している。円筒部１０ａおよびシリンダー部２１ｃの間には、溶接部２４よりメインシャフト５３側に、隙間１０ｃが設けられている。
　ロータコア６は、円筒形状であり、円筒部１０ａの外周に保持されている。ロータコア６のクランクシャフト５０側には、端板１５が設けられている。ロータコア６のメインシャフト５３側には、端板１４が設けられている。ロータコア６は、鋼板がクランクシャフト５０の軸方向に積層されており、端板１４および端板１５に挟まれることによって、一体化されている。ロータコア６の外周面近傍には、複数の磁石収納穴８が設けられている。それぞれの磁石収納穴８には、磁石７が収納されている。磁石７は、ステータコア２と対向している。端板１４のメインシャフト５３側には、つば部１０ｂを挟んで、リング形状の回転センサ用ロータ１１が取り付けられている。
　図２は、図１における、ロータコア６、ボス内周リング１０、および回転センサ用ロータ１１の分解斜視図である。ロータコア６は、内周側に、凸部であるキー６ａを有している。ボス内周リング１０は、外周側に、凹部であるキー溝１０ｄを有している。回転センサ用ロータ１１は、内周側に、凸部であるキー１１ａを有している。キー６ａがキー溝１０ｄに嵌合されることによって、ロータコア６は、ボス内周リング１０に保持される。また、キー１１ａが、キー溝１０ｄに嵌合されることによって、回転センサ用ロータ１１は、ボス内周リング１０に保持される。したがって、ロータコア６および回転センサ用ロータ１１は、ボス内周リング１０と一体となって回転する。
　この実施の形態１の回転電機の作用について、図１を用いて説明する。
　クランクシャフト５０から、ボスカップ２１に、第１のトルクが伝達される。ステータ１およびロータ５を有するアシストモータ１００は、第２のトルクを、ボスカップ２１に発生させる。第１のトルクに、第２のトルクが付加された第３のトルクは、ボスカップ２１から、トルクコンバータ５１を介して、メインシャフト５３に伝達される。
　ロータ５のボス部３１は、ボス内周リング１０およびボスカップ２１によって構成されている。ボス内周リング１０およびボスカップ２１は、それぞれ、板状部材がプレス加工によって成形されたものであり、アシストモータ１００を組み立てる際に一体化されている。そのため、ボス内周リング１０は、ボスカップ２１に組み付ける前に、加工することができる。また、ボス内周リング１０およびボスカップ２１は、それぞれ、軽量であり、取り扱いやすい。さらに、ボス内周リング１０およびボスカップ２１は、切削などの加工が容易であり、複雑な形状を有するように成形することができる。そのため、ボス部３１の生産は容易である。
　ボス内周リング１０の円筒部１０ａは、ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃに、溶接によって保持されている。これにより、溶接部２４において、円筒部１０ａおよびシリンダー部２１ｃの結合度は増加し、ボス部３１の耐久性も増加する。
　ロータ５が回転すると、ロータコア６は、遠心力を受ける。そのため、ロータコア６にかかる遠心力によって、ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃは、径方向外側に広がろうとする。シリンダー部２１ｃのクランクシャフト５０側は、プレート部２１ｂを介して、クランクシャフト５０に固定されている。また、シリンダー部２１ｃのメインシャフト５３側は、外縁部２１ｄおよびトルクコンバータ５１を介して、メインシャフト５３に固定されている。すなわち、シリンダー部２１ｃは、シリンダー部２１ｃの軸方向に沿って、両持ちで固定されている。そのため、シリンダー部２１ｃは、径方向外側に広がることが抑制される。また、ボスカップ２１全体の内側には、空間ができているため、例えば、クラッチを内蔵することができる。
　円筒部１０ａは、プレート部２１ｂがクランクシャフト５０に接続されている接続部位７１より、クランクシャフト５０側に突出している。この場合、シリンダー部２１ｃの軸方向において、シリンダー部２１ｃの長さは、円筒部１０ａの長さより短い。ロータコア６の回転力は、円筒部１０ａを介して、シリンダー部２１ｃに、ねじり力として与えられる。ボスカップ２１の軸方向における、シリンダー部２１ｃの長さが、円筒部１０ａの長さより短い場合、シリンダー部２１ｃのねじり剛性を高めることができる。すなわち、ボスカップ２１を、ロータ５の回転によって、変形しにくくすることができる。
　ボス内周リング１０の材質は、ロータコア６の材質と同じ鉄系である。このように、ボス内周リング１０に、ロータコア６と同じ材質を用いることによって、両者の熱膨張係数が等しくなる。そのため、温度上昇によって、ロータコア６がボス内周リング１０から離間することを抑制することができる。
　キー１１ａが、キー溝１０ｄに嵌合されることによって、回転センサ用ロータ１１は、ボス内周リング１０と一体となって回転する。これにより、ロータコア６を、ロータ５の回転位相方向に対して、高精度に位置決めすることができる。
　このように、実施の形態１のアシストモータ１００は、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３に接続され、ステータ１およびロータ５を有している。ロータ５は、ロータコア６と、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３に接続され、板状部材からなるボスカップ２１と、ボスカップ２１に保持され、ロータコア６を保持し、板状部材からなるボス内周リング１０とを備えている。
　実施の形態１のアシストモータ１００によると、ボスカップ２１およびボス内周リング１０は、それぞれ、板状部材が用いられている。そのため、ボス内周リング１０およびボスカップ２１は、生産性のよいプレス加工によって成形することができる。アシストモータ１００を組み上げる場合、これらのボスカップ２１およびボス内周リング１０は、組み立てられることによって、ボス部３１を構成している。これにより、生産性のよいボス部を有する回転電機を提供することができる。
　ボスカップ２１は、円盤形状のプレート部２１ｂ、および、プレート部２１ｂに固定される円筒形状のシリンダー部２１ｃを有している。プレート部２１ｂは、クランクシャフト５０に接続されている。シリンダー部２１ｃは、ボス内周リング１０を保持している。ボスカップ２１が分割して作られていることにより、プレート部２１ｂおよびシリンダー部２１ｃを、複雑な形状とすることができる。
　ボス内周リング１０は、溶接によって、ボスカップ２１に保持されている。これにより、ボス内周リング１０およびボスカップ２１の結合度は増加し、ボス部３１の耐久性は、増加する。
　ボス内周リング１０の材質は、ロータコア６の材質と同じ鉄系である。これにより、ボス内周リング１０およびロータコア６の熱膨張係数が等しくなるため、温度上昇によって、ロータコア６がボス内周リング１０から離間することを抑制することができる。
　ロータ５に、回転角を計測する回転センサ用ロータ１１が取り付けられている。これにより、ロータコア６を、ロータ５の回転位相方向に対して、高精度に位置決めすることができる。
　ボス内周リング１０は、ボスカップ２１がクランクシャフト５０に接続されている接続部位７１より、クランクシャフト５０側に突出している、そのため、ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃのねじり剛性を高めることができる。これにより、ボスカップ２１を、ロータ５の回転によって、変形しにくくすることができる。
　ボスカップ２１は、クランクシャフト５０と、メインシャフト５３とに接続されている。ボスカップ２１は、ロータ５が回転する場合、遠心力によって、外に広がろうとする。ボスカップ２１は、ボスカップ２１の軸方向に沿って、両持ちで固定されている。これにより、ボスカップ２１は、ボスカップ２１の径方向外側に広がることが抑制される。
　実施の形態２．
　次に、実施の形態２における回転電機について、図３を用いて説明する。実施の形態２では、ボスカップ２１は、メインシャフト５３に直接接続されておらず、クランクシャフト５０を介して、メインシャフト５３に接続されている。
　図３は、実施の形態２の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。実施の形態２のアシストモータ１０１では、クランクシャフト５０は、メインシャフト５３と、スプライン結合によって、直接接続されている。ボスカップ２１は、クランクシャフト５０に、ボルト１２によって、固定されている。
　実施の形態２のアシストモータ１０１は、クランクシャフト５０に接続されている。アシストモータ１０１のロータは、ロータコア６と、クランクシャフト５０に接続され、板状部材からなるボスカップ２１と、ボスカップ２１に保持され、ロータコア６を保持し、板状部材からなるボス内周リング１０とを備えている。
　実施の形態２のアシストモータ１０１によると、ボスカップ２１およびボス内周リング１０は、それぞれ、板状部材が用いられている。そのため、ボス内周リング１０およびボスカップ２１は、生産性のよいプレス加工によって成形することができる。アシストモータ１００を組み上げる場合、これらのボスカップ２１およびボス内周リング１０は、組み立てられることによって、ボス部３１を構成している。これにより、生産性のよいボス部を有する回転電機を提供することができる。
　実施の形態３．
　次に、実施の形態３における回転電機について、図４を用いて説明する。実施の形態３では、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３によって、挟まれている。
　図４は、実施の形態３の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。実施の形態３のアシストモータ１０２では、クランクシャフト５０は、フランジ部５０ａを有している。また、メインシャフト５３は、フランジ部５３ａを有している。ボスカップ２１のプレート部２１ｂは、フランジ部５０ａおよびフランジ部５３ａによって挟まれ、ボルト１２によって、固定されている。
　この時、ボスカップ２１のプレート部２１ｂは、第１の結合面２１ｐおよび第２の結合面２１ｑを有している。第１の結合面２１ｐにおいて、プレート部２１ｂは、フランジ部５０ａと結合されている。また、第２の結合面２１ｑにおいて、プレート部２１ｂは、フランジ部５３ａと結合されている。第１の結合面２１ｐおよび第２の結合面２１ｑは、互いに対向しており、裏表の面である。第１の結合面２１ｐおよび第２の結合面２１ｑは、切削加工が施されており、それらの面の間の平行度は、高められている。第１の結合面２１ｐは、第１の面を構成し、第２の結合面２１ｑは、第２の面を構成する。
　フランジ部５０ａおよびフランジ部５３ａの間に、プレート部２１ｂが挟み込まれて、結合されている。これによって、クランクシャフト５０からメインシャフト５３へ回転動力が伝わる際の、ボスカップ２１のねじり剛性を高めることができる。
　また、第１の結合面２１ｐおよび第２の結合面２１ｑの平行度は、切削加工によって高められている。このことによって、プレート部２１ｂを、クランクシャフト５０のフランジ部５０ａ、およびメインシャフト５３のフランジ部５３ａに組み付ける場合の平行度を高めることができる。
　実施の形態３のアシストモータ１０２では、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３に挟み込まれて、結合されている。これにより、ボスカップ２１のねじり剛性を高めることができる。
　ボスカップ２１は、第１の結合面２１ｐおよび第２の結合面２１ｑを有している。第１の結合面２１ｐにおいて、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０と結合され、第２の結合面２１ｑにおいて、ボスカップ２１は、メインシャフト５３と結合されている。第１の結合面２１ｐは、第２の結合面２１ｑと平行である。これにより、ボスカップ２１を、クランクシャフト５０、およびメインシャフト５３に組み付ける場合の平行度を高めることができる。
　実施の形態４．
　次に、実施の形態４における回転電機について、図５を用いて説明する。実施の形態４は、実施の形態１および実施の形態３を組み合わせた形態となっている。すなわち、ボスカップ２１の一方は、実施の形態１のように、トルクコンバータ５４を介して、メインシャフト５３に接続されている。また、ボスカップ２１の他方は、実施の形態３のように、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３に挟まれている。
　図５は、実施の形態４の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。実施の形態４のアシストモータ１０３では、クランクシャフト５０は、フランジ部５０ａを有している。また、メインシャフト５３は、フランジ部５３ａを有している。ボスカップ２１のプレート部２１ｂは、フランジ部５０ａおよびフランジ部５３ａによって挟まれ、ボルト１２によって固定されている。
　メインシャフト５３は、クランクシャフト５０から離れた側に、シャフト径が太くなった大径部５３ｂを有している。大径部５３ｂには、断面がＬ字形状であるトルクコンバータ５４の一端が固定されている。トルクコンバータ５４は、クランクシャフト５０の方向に向かい、途中で屈曲し、メインシャフト５３の中心側から径方向外側に延びている。トルクコンバータ５４は、メインシャフト５３の径方向外側において、ボルト５２およびプレスナット２３によって、ボスカップ２１の外縁部２１ｄに接続されている。
　フランジ部５０ａおよびフランジ部５３ａの間に、プレート部２１ｂを挟み込むことによって、クランクシャフト５０からメインシャフト５３へ回転動力が伝わる際の、ボスカップ２１のねじり剛性を高めることができる。
　また、シリンダー部２１ｃは、プレート部２１ｂを介して、クランクシャフト５０に固定されている。また、シリンダー部２１ｃは、外縁部２１ｄおよびトルクコンバータ５４を介して、メインシャフト５３に固定されている。そのため、シリンダー部２１ｃは、径方向外側に広がることが抑制される。また、外縁部２１ｄは、トルクコンバータ５４とともに、トルクの伝達を補助するので、各部分にかかる応力を低減することができる。
　実施の形態４のアシストモータ１０３では、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０と、メインシャフト５３とに接続されている。ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃは、ロータ５が回転する遠心力によって、外に広がろうとする。シリンダー部２１ｃは軸方向の両側が、それぞれ固定されている。これによって、シリンダー部２１ｃは、シリンダー部２１ｃの径方向外側に広がることが抑制される。
　また、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３によって、挟み込まれて、結合されている。これにより、クランクシャフト５０からメインシャフト５３へ回転動力が伝わる際の、ボスカップ２１のねじり剛性を高めることができる。
　実施の形態５．
　次に、実施の形態５における回転電機について、図６を用いて説明する。実施の形態５では、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３は、離間しており、ボスカップ２１は、メインシャフト５３側に内縁部を有している。
　図６は、実施の形態５の回転電機における、回転軸の軸方向に沿った断面図である。実施の形態５のアシストモータ１０４では、クランクシャフト５０およびメインシャフト５３は、軸方向に離間している。クランクシャフト５０のフランジ部５０ａには、ボスカップ２１のプレート部２１ｂが、ボルト１２によって、固定されている。ボスカップ２１において、シリンダー部２１ｃのメインシャフト５３側は、メインシャフト５３の径方向内側に折り曲げられており、内縁部２１ｅが設けられている。内縁部２１ｅは、ボルト５２およびプレスナット２３によって、フランジ部５３ａに固定されている。
　ボスカップ２１のシリンダー部２１ｃは、ロータ５が回転する遠心力によって、外に広がろうとする。シリンダー部２１ｃは、軸方向において、クランクシャフト５０側およびメインシャフト５３側の両方で接続されている。そのため、シリンダー部２１ｃは、シリンダー部２１ｃの径方向外側に広がることが抑制される。
　実施の形態５のアシストモータ１０４では、ボスカップ２１は、クランクシャフト５０と、メインシャフト５３とに接続されている。これにより、シリンダー部２１ｃは、シリンダー部２１ｃの径方向外側に広がることが抑制される。
　１　ステータ、５　ロータ、６　ロータコア、１０　ボス内周リング（ロータコア保持部）、１１　回転センサ用ロータ、２１　ボスカップ（トルク伝達部）、２１ｂ　プレート部、２１ｃ　シリンダー部、２１ｐ　第１の結合面（第１の面）、２１ｑ　第２の結合面（第２の面）、５０　クランクシャフト（第１のトルク入出力軸）、５３　メインシャフト（第２のトルク入出力軸）、１００，１０１，１０２，１０３，１０４　アシストモータ（回転電機）。

Claims (9)

  1. 　第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、ステータおよびロータを有する回転電機であって、
    　前記ロータは、
    　　ロータコアと、
    　　前記第１のトルク入出力軸および第２のトルク入出力軸の少なくとも一方に接続され、板状部材からなるトルク伝達部と、
    　　前記トルク伝達部に保持され、前記ロータコアを保持し、板状部材からなるロータコア保持部と、
    　を備える回転電機。
  2. 　前記トルク伝達部は、円盤形状のプレート部、および、前記プレート部に固定される円筒形状のシリンダー部を有し、
    　前記プレート部は、前記第１のトルク入出力軸に接続され、
    　前記シリンダー部は、前記ロータコア保持部を保持する、
    　請求項１に記載の回転電機。
  3. 　前記ロータコア保持部は、溶接によって、前記トルク伝達部に保持される、
    　請求項１または２に記載の回転電機。
  4. 　前記ロータコア保持部の材質は、前記ロータコアの材質と同じである、
    　請求項１から３のいずれか１項に記載の回転電機。
  5. 　前記ロータに、回転角を計測する回転センサ用ロータが取り付けられる、
    　請求項１から４のいずれか１項に記載の回転電機。
  6. 　前記ロータコア保持部は、前記トルク伝達部が前記第１のトルク入出力軸に接続される部位より、前記第１のトルク入出力軸側に突出する、
    　請求項１から５のいずれか１項に記載の回転電機。
  7. 　前記トルク伝達部は、前記第１のトルク入出力軸と、前記第２のトルク入出力軸とに接続される、
    　請求項１から６のいずれか１項に記載の回転電機。
  8. 　前記トルク伝達部は、前記第１のトルク入出力軸および前記第２のトルク入出力軸によって、挟み込まれて、結合される、
    　請求項１から７のいずれか１項に記載の回転電機。
  9. 　前記トルク伝達部は、第１の面および第２の面を有し、
    　前記第１の面において、前記トルク伝達部は、前記第１のトルク入出力軸と結合され、
    　前記第２の面において、前記トルク伝達部は、前記第２のトルク入出力軸と結合され、
    　前記第１の面は、前記第２の面と平行である、
    　請求項８に記載の回転電機。
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