WO2019197856A1 - 回転電機 - Google Patents

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WO2019197856A1
WO2019197856A1 PCT/IB2018/000528 IB2018000528W WO2019197856A1 WO 2019197856 A1 WO2019197856 A1 WO 2019197856A1 IB 2018000528 W IB2018000528 W IB 2018000528W WO 2019197856 A1 WO2019197856 A1 WO 2019197856A1
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WO
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shaft
rotor
power transmission
rotor shaft
peripheral surface
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Application number
PCT/IB2018/000528
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English (en)
French (fr)
Inventor
卓 桑原
良一 溝上
デレッグ、ジャック
フキョー、アライン
Original Assignee
日産自動車株式会社
ルノー エス、ア、エス
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Publication date
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Priority to JP2020512931A priority patent/JP6962454B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/101Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially without axial retaining means rotating with the coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • HELECTRICITY
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    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1735Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
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    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
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    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
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    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to a rotating electrical machine.
  • JP2014-225971A discloses an electric motor including a rotor having a rotor shaft, a stator provided so as to surround the rotor, and a motor housing that houses the rotor and the stator.
  • One end of the rotor shaft of the electric motor is connected to the rotating shaft of the transmission.
  • the transmission is configured to decelerate the rotational power of the rotor shaft and transmit it to the drive shaft.
  • a ball bearing that supports one end of the rotor shaft and a ball bearing that supports the other end of the rotor shaft are provided in the motor housing.
  • the electric motor is configured such that the rotor shaft is rotatably supported by each of the one end side ball bearing and the other end side ball bearing which are arranged apart from each other in the shaft axis direction.
  • the electric motor (rotating electric machine) having such a configuration since the ball bearings are disposed on one end side and the other end side of the rotor shaft, not only the overall configuration of the electric motor becomes complicated, but also the one end side and the other end when the motor is driven. Friction loss due to the ball bearing on the side will occur.
  • An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine that can suppress the occurrence of friction loss with a simple configuration.
  • a rotating electrical machine that includes a rotor and a stator in a housing, and the rotor shaft of the rotor is connected to the power transmission shaft of the power transmission device.
  • the housing of the rotating electrical machine is provided with a bearing, and one end portion of the rotor shaft is supported via the bearing.
  • the other end of the rotor shaft is supported on the power transmission shaft by an inlay joint structure that is fitted to the power transmission shaft.
  • FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a motor system including a motor according to a first embodiment and a transmission.
  • FIG. 2 is a partial vertical end view of a motor system including a motor according to a second embodiment and a transmission.
  • FIG. 3 is a partial vertical end view of a motor system including a motor according to a third embodiment and a transmission.
  • FIG. 4 is a partial vertical end view of a motor system including a motor according to a fourth embodiment and a transmission.
  • FIG. 5 is a partial vertical end view of a motor system including a motor according to a fifth embodiment and a transmission.
  • FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a motor system 100 including a motor 50 and a transmission 60 according to the first embodiment of the present invention.
  • the motor system 100 (rotary electric machine system) includes a motor 50 and a transmission 60, and constitutes a drive device for an electric vehicle, for example.
  • the motor system 100 of the present embodiment will be described as an automobile system, the motor system 100 may be used as a drive device for devices other than vehicles, for example, various electric devices or industrial machines.
  • the motor 50 rotates upon receiving power from a power source such as a battery mounted on the vehicle, and functions as an electric motor that drives the wheels of the vehicle.
  • the motor 50 also functions as a generator that generates power by being driven by an external force. Therefore, the motor 50 is configured as a so-called motor generator (rotating electric machine) that functions as an electric motor and a generator.
  • the motor 50 is configured as a motor generator for an electric vehicle.
  • the motor 50 may be configured as a motor generator used for various electric devices or industrial machines.
  • the motor 50 includes a rotor 10, a stator 20 disposed so as to surround the rotor 10, and a housing 30 that houses the rotor 10 and the stator 20.
  • the rotor 10 includes a cylindrical rotor core 11 and a rotor shaft 12 fixed in the insertion hole 11A of the rotor core 11.
  • the rotor 10 is disposed inside the stator 20 so as to be rotatable with respect to the stator 20.
  • the rotor shaft 12 is configured as a shaft member that protrudes axially outward from both end surfaces of the rotor core 11.
  • One end 121 (left end) of the rotor shaft 12 is rotatably supported by a bearing 40 provided in the housing 30, and the other end 122 (right end) of the rotor shaft 12 is connected to the rotating shaft 61 of the transmission 60. ing.
  • the rotor shaft 12 and the rotation shaft 61 are arranged so that their rotation centers are located on the same line.
  • the stator 20 is a cylindrical member formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates, and U-phase, V-phase, and W-phase coils are wound around the teeth of the stator 20.
  • the stator 20 is fixed to the housing 30 with its outer peripheral surface in contact with the inner peripheral surface of the housing 30.
  • the housing 30 is a case member that houses the rotor 10 and the stator 20.
  • the motor 50 and the transmission 60 are disposed adjacent to each other, and the right side surface of the housing 30 is fixed to the left side surface of the transmission case 62 of the transmission 60 by fastening means such as bolts.
  • a through hole 31 through which the other end 122 of the rotor shaft 12 passes to the outside of the housing 30 is formed on the right side surface of the housing 30.
  • the transmission 60 includes a rotating shaft 61 and a plurality of gears (not shown) in a transmission case 62, and is configured as a power transmission device that shifts the rotational power of the rotor shaft 12 and transmits it to the drive shaft.
  • the rotating shaft 61 is rotatably supported by a ball bearing 63 provided in the transmission case 62.
  • a through-hole 64 is formed on the left side surface of the transmission case 62 to allow the left end portion (tip portion) of the rotating shaft 61 to pass outside the transmission case 62.
  • the through hole 64 of the transmission case 62 is disposed so as to communicate with the through hole 31 of the housing 30.
  • the motor 50 has a feature in the support structure of the rotor shaft 12 of the rotor 10, and the support structure of the rotor shaft 12 will be described below.
  • the rotor shaft 12 of the motor 50 includes a central portion 123 that is fixed to the insertion hole 11 ⁇ / b> A of the rotor core 11 and an end portion 121 that extends from the central portion 123 to the side opposite to the transmission 60 side. And the other end portion 122 extending from the central portion 123 to the transmission 60 side.
  • the outer diameters of the one end portion 121 and the other end portion 122 are smaller than the outer diameter of the central portion 123, and the one end portion 121 and the other end portion 122 are shaft members that are thinner than the central portion 123.
  • a cylindrical bearing support portion 32 that supports the bearing 40 is formed on the inner side of the left side surface of the housing 30, and one end 121 of the rotor shaft 12 is supported by the bearing 40 that is fixed to the inner peripheral surface of the bearing support portion 32. It is supported rotatably.
  • the bearing 40 is, for example, a single row ball bearing (deep groove ball bearing).
  • the inner ring of the bearing 40 is attached to the outer peripheral surface of the one end portion 121, and the outer ring of the bearing 40 is attached to the inner peripheral surface of the bearing support portion 32. In this way, when viewed from the motor 50 alone, the rotor shaft 12 of the rotor 10 is in a state where only one end 121 is supported by the bearing 40.
  • the other end 122 of the rotor shaft 12 is configured as a shaft member that gradually decreases in diameter toward the tip.
  • the rotation shaft 61 of the transmission 60 has a shaft hole 61 ⁇ / b> A formed so as to be recessed in the axial direction at the left end, and the tip portion of the other end 122 of the rotor shaft 12 is formed at the end of the rotation shaft 61.
  • the outer peripheral surface of the other end portion 122 is fitted to the inner peripheral surface of the shaft hole 61A.
  • the other end 122 of the rotor shaft 12 is connected to the rotating shaft 61 by an inlay joint structure that is fitted to the rotating shaft 61 of the transmission 60.
  • the shaft hole 61A of the rotating shaft 61 is linearly formed at a portion constituting the left end portion of the rotating shaft 61, but the center portion of the rotating shaft 61 or closer to the right end portion than the center portion from the left tip surface. It may be formed linearly up to the position. Therefore, the other end portion 122 of the rotor shaft 12 may be configured to be in-row connected to the shaft hole 61 ⁇ / b> A of the rotation shaft 61 at a center portion of the rotation shaft 61 or a position closer to the right end than the center portion.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 has an inner peripheral surface of the shaft hole 61 ⁇ / b> A on the outer peripheral surface at a position closer to the central portion 123 than the tip, that is, a position different from a portion (inlay connecting portion) fitted to the rotary shaft 61.
  • a spline portion 122A for spline coupling is provided. Relative rotation between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 is restricted by spline coupling between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 via the spline portion 122A.
  • the spline part 122A is provided at a position near the tip of the other end part 122, and a part (inlay connection part) that fits the rotating shaft 61 is provided at a position closer to the center part 123 than the spline part 122A. May be.
  • the restriction on the relative rotation between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 is realized by a spline joint structure, but may be realized by a joint structure other than the spline joint structure.
  • the joint structure other than the spline joint structure include a flange joint structure, an Oldham joint structure, and a low-tex joint structure.
  • the motor 50 includes the rotor 10 and the stator 20 in the housing 30, and the housing 30 is provided with a bearing 40.
  • One end 121 of the rotor shaft 12 is rotatably supported via a bearing 40, and the other end 122 of the rotor shaft 12 is connected to a rotating shaft 61 (power transmission shaft) of the transmission 60 (power transmission device). It is connected with the rotating shaft 61 by the inlay joint structure fitted with respect to. More specifically, in the motor 50, the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is inserted into a shaft hole 61A formed at the end portion of the rotating shaft 61 of the transmission 60, and the outer peripheral surface of the other end portion 122 is the shaft hole.
  • the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 are in-row connected by being fitted to the inner peripheral surface of 61A.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is in-row connected to the rotating shaft 61 of the transmission 60, so that it is not necessary to provide the housing 30 with a bearing for supporting the other end portion 122 of the rotor shaft 12. .
  • both ends of the rotor shaft 12 can be rotatably supported by the bearing 40 for the one end 121 provided on the housing 30 and the rotating shaft 61 of the transmission 60.
  • the bearing for the portion 122 can be omitted.
  • the overall configuration of the motor 50 can be simplified.
  • the frictional resistance during the rotation of the rotor shaft 12 can be reduced by the amount that the bearing for the other end 122 is not disposed, and the manufacturing cost of the motor 50 can also be reduced.
  • the outer peripheral surface of the other end portion 122 at a position different from the portion fitted to the rotating shaft 61 of the transmission 60 is opposed to the inner peripheral surface of the shaft hole 61A.
  • a spline portion 122A for spline coupling is formed.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is formed with a portion that is in-row connected to the rotating shaft 61 and a portion that is splined to the rotating shaft 61. Therefore, the connection range of the rotor shaft 12 with respect to the rotating shaft 61 is widened, and the other end portion 122 of the rotor shaft 12 can be supported more stably.
  • a portion that fits into the shaft hole 61 ⁇ / b> A of the rotating shaft 61 is provided at a position closer to the rotating shaft 61 than the spline portion 122 ⁇ / b> A, for example, a tip portion of the other end portion 122.
  • part supported by the rotating shaft 61 can be arrange
  • the rotor shaft 12 can be supported at both ends in a state where the inclination of the rotor shaft 12 is further suppressed, and the rotor shaft 12 can be stably supported.
  • the motor 50 of the second embodiment is different from the motor of the first embodiment in the way of the in-row connection between the other end 122 of the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 of the transmission 60.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is a shaft member having a smaller diameter than the central portion 123, and the tip portion of the other end portion 122 has an axial direction.
  • a shaft hole 122 ⁇ / b> B that is recessed is formed.
  • the left end portion (tip portion) of the rotating shaft 61 of the transmission 60 is inserted into the shaft hole 122B (inlay hole) of the other end portion 122 of the rotor shaft 12, and the shaft hole 122B positioned near the tip surface of the other end portion 122
  • the inner peripheral surface of the rotary shaft 61 is fitted to the outer peripheral surface of the end of the rotating shaft 61.
  • the other end 122 of the rotor shaft 12 is connected to the rotating shaft 61 by an inlay joint structure that is fitted to the rotating shaft 61 of the transmission 60.
  • the shaft hole 122B of the rotor shaft 12 is linearly formed at a portion constituting the other end portion 122, but is closer to the end portion 121 than the center portion 123 of the rotor shaft 12 or the center portion 123 from the right tip end surface. It may be formed linearly up to the position. Therefore, the rotor shaft 12 may be configured to be in-row connected to the rotation shaft 61 of the transmission 60 at the center portion 123 or a position closer to the one end portion 121 than the center portion 123.
  • the shaft hole 122B formed in the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is located on the inner peripheral surface at a position closer to the center portion 123 than the tip, that is, a position different from a position (inlay connecting position) fitted to the rotating shaft 61.
  • a spline portion 122C that is spline-coupled to the outer peripheral surface of the rotary shaft 61 is provided. Relative rotation between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 is restricted by the spline coupling between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 via the spline portion 122C.
  • the spline part 122C is provided at a position near the tip of the other end part 122, and a part (an spigot connection part) that fits the rotating shaft 61 is provided at a position closer to the center part 123 than the spline part 122C. May be.
  • the restriction on the relative rotation between the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 is realized by a spline joint structure, but may be realized by a joint structure other than the spline joint structure.
  • the joint structure other than the spline joint structure include a flange joint structure, an Oldham joint structure, and a low-tex joint structure.
  • the one end 121 of the rotor shaft 12 is rotatably supported via the bearing 40, and the other end 122 of the rotor shaft 12 is connected to the transmission 60 (power transmission). It is connected to the rotating shaft 61 by an inlay joint structure that is fitted to the rotating shaft 61 (power transmission shaft) of the apparatus. More specifically, the other end portion 122 of the rotor shaft 12 includes a shaft hole 122B into which the rotating shaft 61 is inserted, and the inner peripheral surface of the shaft hole 122B is fitted to the outer peripheral surface of the end portion of the rotating shaft 61. Thus, the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 are in-row connected.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is in-row connected to the rotating shaft 61 of the transmission 60, so that it is not necessary to provide the housing 30 with a bearing for supporting the other end portion 122 of the rotor shaft 12. It is possible to obtain the same operational effects as those of the first embodiment.
  • the motor 50 according to the present embodiment has a configuration in which the shaft hole 122B of the other end 122 of the rotor shaft 12 is externally fitted to the end of the rotating shaft 61.
  • the end 122 can be formed to an arbitrary thickness. As a result, the connection strength between the other end 122 of the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 of the transmission 60 can be increased as necessary.
  • the other end portion 122 can be easily formed to an arbitrary thickness within a range in which the outer diameter is not larger than that of the central portion 123.
  • the other end portion 122 and the central portion 123 of the rotor shaft 12 have the same outer diameter, only the one end portion 121 may be formed with a smaller diameter than other portions, and the manufacturing cost of the rotor shaft 12 is reduced. be able to.
  • the connection strength when only the end of the rotary shaft 61 is formed thick in the rotary shaft 61 having a substantially constant outer diameter, the manufacturing cost increases. Therefore, according to the rotor shaft 12 according to the present embodiment, it is possible to increase the connection strength between the rotor shaft 12 and the rotary shaft 61 without increasing the manufacturing cost.
  • the shaft hole 122B of the other end portion 122 of the rotor shaft 12 has an inner peripheral surface at a position different from a portion where the rotary shaft 61 is fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft 61.
  • a spline portion 122C for spline coupling.
  • the other end portion 122 of the rotor shaft 12 is formed with a portion that is in-row connected to the rotating shaft 61 and a portion that is splined to the rotating shaft 61. Therefore, the connection range of the rotor shaft 12 with respect to the rotating shaft 61 is widened, and the other end portion 122 of the rotor shaft 12 can be supported more stably.
  • a portion of the other end portion 122 of the rotor shaft 12 that is fitted to the rotating shaft 61 is provided at a position closer to the rotating shaft 61 than the spline portion 122C, for example, a shaft hole 122B at the tip portion of the other end portion 122.
  • part supported by the rotating shaft 61 can be arrange
  • the rotor shaft 12 can be supported at both ends in a state where the inclination of the rotor shaft 12 is further suppressed, and the rotor shaft 12 can be stably supported.
  • a motor system 100 including the motor 50 and the transmission 60 according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the motor 50 of the third embodiment is different from the motor of the first embodiment in the structure of the bearing 40 that supports the one end 121 of the rotor shaft 12.
  • the bearing 40 that supports the one end 121 of the rotor shaft 12 is not a single-row ball bearing but a double-row angular ball bearing.
  • rolling elements (balls) provided between the inner ring and the outer ring are provided in a plurality of rows (for example, two rows) in the shaft axis direction, and contact points of the inner ring, the rolling elements, and the outer ring are provided in each row.
  • the connecting straight lines (lines A and B) have an inclination with respect to the shaft radial direction.
  • the line A in the outer row is inclined toward the other end 122 as it goes from the inner ring to the outer ring
  • the line B in the inner row is inclined toward the one end 121 as it goes from the inner ring to the outer ring.
  • the bearing 40 that supports the one end 121 of the rotor shaft 12 is configured as a double-row angular ball bearing, so that even when axial force acts on the rotor shaft 12.
  • the double row angular ball bearing can receive the force. Thereby, the rotor shaft 12 can be supported more stably.
  • the rotor shaft 12 is cantilevered with respect to the housing 30 via the bearing 40. If one end 121 of the rotor shaft 12 is not firmly supported by the bearing 40, the other end 122 side of the rotor shaft 12 may swing and the rotor core 11 attached to the rotor shaft 12 may interfere with the stator 20. There is.
  • the bearing 40 is configured as a double row angular ball bearing, the one end 121 can be firmly supported without the other end 122 of the rotor shaft 12 swinging. Therefore, it is possible to suppress interference between the rotor core 11 and the stator 20 before the rotor shaft 12 is connected to the rotation shaft 61 of the transmission 60.
  • a motor system 100 including a motor 50 and a transmission 60 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the motor 50 according to the fourth embodiment is different from the motor according to the first embodiment in the configuration of the bearing 40 that supports the one end 121 of the rotor shaft 12.
  • the bearing 40 that supports the one end 121 of the rotor shaft 12 is composed of two single-row ball bearings 41 and 42 (deep groove ball bearings).
  • the ball bearings 41 and 42 are provided so that each inner ring is in contact with the outer peripheral surface of the one end 121 of the rotor shaft 12, and are arranged side by side in the shaft axial direction.
  • a gap adjusting member 70 for forming a predetermined gap between the ball bearings 41, 42 is provided on the outer peripheral surface of the rotor shaft 12 between the ball bearings 41, 42.
  • the spacing adjusting member 70 is disposed so as to contact the right side surface (inner side surface) of the inner ring of the ball bearing 42 and the left side surface (outer side surface) of the inner ring of the ball bearing 41. Note that the right side surface (inner side surface) of the inner ring of the ball bearing 41 is in contact with a stepped portion 124 formed at one end 121 of the rotor shaft 12.
  • the outer rings of the ball bearings 41 and 42 are housed in housing grooves 32 ⁇ / b> A formed on the inner peripheral surface of the bearing support portion 32 of the housing 30. Between the outer ring of the ball bearing 41 and the outer ring of the ball bearing 42, there is a gap corresponding to the width of the interval adjusting member 70. The right side surface (inner side surface) of the outer ring of the ball bearing 41 is in contact with the side surface of the housing groove 32A.
  • annular disc spring 80 for applying a preload to the ball bearings 41 and 42 is provided in the receiving groove 32A of the bearing support portion 32.
  • the disc spring 80 is sandwiched between the side surface of the housing groove 32A and the outer ring of the ball bearing 42, and urges the left side surface of the outer ring of the ball bearing 42 toward the right side in the shaft axial direction. Due to the urging force of the disc spring 80, a preload directed in the right direction is applied to the outer ring of the ball bearing 42.
  • a reaction force from the side surface of the housing groove 32A acts on the outer ring of the ball bearing 41, and a preload is applied in the left direction. Become. In this way, by applying a preload to the outer rings of the ball bearings 41 and 42 using the disc spring 80, the internal clearance in the ball bearings 41 and 42 can be reduced.
  • the one end 121 of the rotor shaft 12 is supported by the single row ball bearings 41 and 42 arranged in parallel in the shaft axial direction.
  • the other end 122 side of the rotor shaft 12 may swing and the rotor core 11 and the stator 20 may interfere with each other.
  • the rotor shaft 12 is made to suppress vibration of the other end portion 122 of the rotor shaft 12. Can support firmly. Therefore, it is possible to suppress interference between the rotor core 11 and the stator 20 before the rotor shaft 12 is connected to the rotation shaft 61 of the transmission 60.
  • the bearing 40 is configured by two single-row ball bearings 41 and 42 arranged in parallel in the axial direction, but by three or more single-row ball bearings arranged in parallel in the axial direction. It may be configured.
  • a disc spring 80 is provided in the housing 30, and the disc race 80 urges the outer rings of the ball bearings 41 and 42 in the shaft axial direction.
  • the disc spring 80 is configured to bias the outer ring of the ball bearing 42, but may be configured to bias the inner ring of the ball bearing 42.
  • the interval adjusting member 70 is disposed so as to be sandwiched between the outer ring of the ball bearing 41 and the outer ring of the ball bearing 42.
  • the member that urges the ball bearing 42 or the like may be an elastic member such as a coil spring instead of the disc spring 80.
  • a motor system 100 including a motor 50 and a transmission 60 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the motor 50 of the fifth embodiment is different from the motor of the second embodiment in the structure that supports the rotor core 11.
  • the motor 50 is mainly characterized by the structure of the rotor 10, and the rotor 10 includes a rotor core 11, a rotor shaft 12, a core support portion 13, and a connection portion 14. Has been.
  • the core support portion 13 of the rotor 10 has a cylindrical shape and is a member that supports the cylindrical rotor core 11 from the inside.
  • the core support portion 13 is formed such that its axial length is slightly longer than the axial length of the rotor core 11.
  • the core support portion 13 is inserted into the insertion hole 11 ⁇ / b> A of the rotor core 11, and the rotor core 11 is fixed on the core support portion 13 in a state of being externally fitted to the outer periphery of the core support portion 13.
  • the rotor shaft 12 is disposed inside the core support portion 13, and the rotor shaft 12 and the core support portion 13 are connected via a connection portion 14.
  • the connecting portion 14 is formed as a disk-like wall portion protruding in the shaft radial direction from the outer peripheral surface of the central portion 123 of the rotor shaft 12, and the inner peripheral surface of the central portion 123 of the rotor shaft 12 and the core support portion 13. Connect to the peripheral surface.
  • the plate thickness of the connection portion 14 is set to be thinner than the axial lengths of the rotor shaft 12 and the core support portion 13.
  • one end 121 is supported by the bearing 40, and the other end 122 is in-row connected to the rotary shaft 61 in a state of circumscribing the end of the rotary shaft 61 of the transmission 60.
  • the connection of the rotor shaft 12 and the rotating shaft 61 it is possible to apply the technical thought of each embodiment mentioned above.
  • the housing 30 is formed by a left housing 30L and a right housing 30R, and a central portion 33 of the left housing 30L is recessed in the shaft axial direction so as to enter the inside of the core support portion 13. .
  • a bearing support portion 32 is formed in the central portion 33 of the left housing 30L, and the bearing 40 is fixed to the bearing support portion 32. That is, the bearing 40 is provided in the central portion 33 of the left housing 30 ⁇ / b> L so as to be positioned inside the rotor core 11 and the core support portion 13.
  • the bearing 40 is configured as a double-row angular ball bearing.
  • the bearing 40 may be one or more single row ball bearings (deep groove ball bearings) or the like instead of the double row angular ball bearings.
  • the rotor 10 is a core support portion 13 that supports the rotor core 11 from the inside, and a disk-like member that protrudes from the outer peripheral surface of the rotor shaft 12 in the shaft radial direction, A connecting portion that connects the outer peripheral surface of the rotor shaft and the inner peripheral surface of the core support portion;
  • the left housing 30L constituting the housing 30 is formed such that a central portion 33 (part) enters the inside of the core support portion 13, and the bearing 40 is provided in the central portion 33 that enters the inside of the core support portion 13. .
  • variety in the axial direction of motor 50 itself is made into another implementation. It can be made thinner than the motor of the form. As a result, the motor 50 can be made compact.
  • the rotor core 11, the stator 20, and the core support portion 13 described in each of the above embodiments are cylindrical members, but may be polygonal cylindrical members.
  • the motor 50 is assembled to the transmission 60 as a power transmission device, but the motor 50 may be assembled to a power transmission device such as a speed reducer. Also in this case, the rotor shaft 12 of the motor 50 and the rotating shaft of the reduction gear can be connected by applying the technical idea in each embodiment.

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Abstract

回転電機はハウジング内にロータ及びステ一夕を備え、ロータのロータシャフトは動力伝達装置の動力伝達シャフ卜に接続される。ハウジングにはベアリングが設けられており、ロータシャフトの一端部はペアリングを介して支持されている。ロータシャフ卜の他端部は、動力伝達シャフ卜に対して嵌合するインロー継手構造により動力伝達シャフ卜に支持されている。

Description

回転電機
 本発明は、回転電機に関する。
 JP2014−225971Aには、ロータシャフトを有するロータと、ロータを取り囲むように設けられるステータと、ロータ及びステータを収容するモータハウジングと、を備える電動モータが開示されている。電動モータのロータシャフトの一端は、変速機の回転軸に連結されている。変速機は、ロータシャフトの回転動力を減速させてドライブシャフトに伝達するよう構成されている。
 上述した電動モータにおいては、ロータシャフトの一端を支持するボールベアリングと、ロータシャフトの他端を支持するボールベアリングとがモータハウジングに設けられている。つまり、この電動モータは、シャフト軸方向に離間して配置された一端側ボールベアリングと他端側ボールベアリングのそれぞれによりロータシャフトが回転自在に軸受けされる構成となっている。このような構成の電動モータ(回転電機)では、ロータシャフトの一端側と他端側にボールベアリングが配置されるため、電動機の全体構成が複雑となるだけなく、モータ駆動時に一端側及び他端側のボールベアリングによる摩擦損失が発生してしまう。
 本発明は、簡素な構成で摩擦損失の発生を抑制可能な回転電機を提供することを目的とする。
 本発明の一態様によれば、ハウジング内にロータ及びステータを備え、ロータのロータシャフトが動力伝達装置の動力伝達シャフトに接続される回転電機が提供される。回転電機のハウジングにはベアリングが設けられ、ロータシャフトの一端部はベアリングを介して支持される。ロータシャフトの他端部は、動力伝達シャフトに対して嵌合するインロー継手構造により動力伝達シャフトに支持される。
図1は、第1実施形態によるモータと、変速機とを備えるモータシステムの一部縦断面図である。 図2は、第2実施形態によるモータと、変速機とを備えるモータシステムの一部縦端面図である。 図3は、第3実施形態によるモータと、変速機とを備えるモータシステムの一部縦端面図である。 図4は、第4実施形態によるモータと、変速機とを備えるモータシステムの一部縦端面図である。 図5は、第5実施形態によるモータと、変速機とを備えるモータシステムの一部縦端面図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 <第1実施形態>
 図1は、本発明の第1実施形態によるモータ50と、変速機60とを備えるモータシステム100の一部縦断面図である。
 図1に示すように、モータシステム100(回転電機システム)は、モータ50と、変速機60とを備え、例えば電気自動車用の駆動装置を構成する。本実施形態のモータシステム100は、自動車用システムとして説明するが、車両以外の機器、例えば各種電気機器又は産業機械の駆動装置として用いられてもよい。
 モータ50は、車両に搭載されたバッテリ等の電源から電力の供給を受けて回転し、車両の車輪を駆動する電動機として機能する。モータ50は、外力により駆動されて発電する発電機としても機能する。したがって、モータ50は、電動機及び発電機として機能する、いわゆるモータジェネレータ(回転電機)として構成されている。本実施形態では、モータ50は、電気自動車用のモータジェネレータとして構成されているが、各種電気機器又は産業機械に用いられるモータジェネレータとして構成されてもよい。
 モータ50は、ロータ10と、ロータ10を取り囲むように配置されるステータ20と、ロータ10及びステータ20を収容するハウジング30と、を備えている。
 ロータ10は、円筒状のロータコア11と、ロータコア11の挿入孔11A内に固定されるロータシャフト12と、を備える。ロータ10は、ステータ20の内部に、当該ステータ20に対して回転可能に配置されている。ロータシャフト12は、ロータコア11の両端面から軸方向外側に突出する軸部材として構成されている。ロータシャフト12の一端部121(左端)はハウジング30に設けられたベアリング40により回転自在に支持されており、ロータシャフト12の他端部122(右端)は変速機60の回転軸61に連結されている。ロータシャフト12及び回転軸61は、それらの回転中心が同一線上に位置するように配置される。
 ステータ20は電磁鋼板を複数枚積層して形成された円筒状部材であって、ステータ20のティースにはU相、V相及びW相のコイルが巻き回されている。ステータ20は、その外周面がハウジング30の内周面に対して接触した状態でハウジング30に固定されている。
 ハウジング30は、ロータ10及びステータ20を収容するケース部材である。モータ50と変速機60とは隣接して配置されており、ハウジング30の右側面はボルト等の締結手段により変速機60の変速機ケース62の左側面に固定されている。ハウジング30右側面には、ロータシャフト12の他端部122をハウジング30の外側に通過させる貫通孔31が形成されている。
 変速機60は、変速機ケース62内に回転軸61と図示しない複数のギアとを備え、ロータシャフト12の回転動力を変速してドライブシャフトに伝達する動力伝達装置として構成されている。回転軸61は、変速機ケース62に設けられたボールベアリング63により回転自在に支持されている。
 なお、変速機ケース62の左側面には、回転軸61の左端部(先端部位)を変速機ケース62の外側に通過させる貫通孔64が形成されている。変速機ケース62の貫通孔64は、ハウジング30の貫通孔31と連通するように配置されている。
 本実施形態によるモータ50においてはロータ10のロータシャフト12の支持構造に特徴があり、以下ではロータシャフト12の支持構造について説明する。
 図1に示すように、モータ50のロータシャフト12は、ロータコア11の挿入孔11Aに固定される中央部123と、中央部123から変速機60側とは反対側に延設される一端部121と、中央部123から変速機60側に延設される他端部122とから構成されている。一端部121及び他端部122の外径は中央部123の外径よりも小さく形成されており、一端部121及び他端部122は中央部123よりも細い軸部材となっている。
 ハウジング30の左側面内側にはベアリング40を支持する円筒状の軸受支持部32が突出形成されており、ロータシャフト12の一端部121は軸受支持部32の内周面に固定されたベアリング40により回転自在に支持されている。ベアリング40は、例えば単列のボールベアリング(深溝玉軸受)である。ベアリング40の内輪は一端部121の外周面に取り付けられ、ベアリング40の外輪は軸受支持部32の内周面に取り付けられる。このように、モータ50単体で見れば、ロータ10のロータシャフト12は一端部121のみがベアリング40により支持された状態となっている。
 ロータシャフト12の他端部122は、先端に向かって段階的に小径となる軸部材として構成されている。変速機60の回転軸61は左側の端部に軸方向に窪むように形成されたシャフト孔61Aを有しており、ロータシャフト12の他端部122の先端部位は回転軸61の端部に形成されたシャフト孔61A(インロー孔)に挿入され、他端部122の外周面がシャフト孔61Aの内周面に対して嵌合している。このように、ロータシャフト12の他端部122は、変速機60の回転軸61に対して嵌合するインロー継手構造により回転軸61と接続されている。なお、回転軸61のシャフト孔61Aは、回転軸61の左端部を構成する部位に直線的に形成されているが、左先端面から回転軸61の中央部又は中央部よりも右端部寄りの位置まで直線的に形成されてもよい。したがって、ロータシャフト12の他端部122は、回転軸61の中央部又は中央部よりも右端寄りの位置で当該回転軸61のシャフト孔61Aに対してインロー接続するよう構成されてもよい。
 ロータシャフト12の他端部122は、先端よりも中央部123寄りの位置、つまり回転軸61に嵌合する部位(インロー接続部位)とは異なる位置における外周面に、シャフト孔61Aの内周面に対してスプライン結合するスプライン部122Aを備えている。このスプライン部122Aを介してロータシャフト12と回転軸61とがスプライン結合することにより、ロータシャフト12と回転軸61との間における相対回転が規制されている。なお、ロータシャフト12において、スプライン部122Aを他端部122の先端寄りの位置に設け、回転軸61に嵌合する部位(インロー接続部位)をスプライン部122Aよりも中央部123寄りの位置に設けてもよい。
 本実施形態では、ロータシャフト12と回転軸61との相対回転の規制は、スプライン継手構造により実現されているが、スプライン継手構造以外の継手構造により実現されてもよい。スプライン継手構造以外の継手構造としては、フランジ継手構造、オルダム継手構造、及びローテックス継手構造等が挙げられる。
 上記した本実施形態によるモータ50(回転電機)によれば、以下の作用効果を得ることができる。
 本実施形態によるモータ50はハウジング30内にロータ10及びステータ20を備え、ハウジング30にはベアリング40が設けられいる。そして、ロータシャフト12の一端部121はベアリング40を介して回転自在に支持されており、ロータシャフト12の他端部122は変速機60(動力伝達装置)の回転軸61(動力伝達シャフト)に対して嵌合するインロー継手構造により回転軸61に連結されている。より具体的には、モータ50では、ロータシャフト12の他端部122が変速機60の回転軸61の端部に形成されたシャフト孔61Aに挿入され、他端部122の外周面がシャフト孔61Aの内周面に対して嵌合することで、ロータシャフト12と回転軸61とがインロー接続されている。
 このように、ロータシャフト12の他端部122が変速機60の回転軸61にインロー接続されることで、ロータシャフト12の他端部122を支持するためのベアリングをハウジング30に設ける必要がない。モータ50においては、ハウジング30に設けられた一端部121用のベアリング40と、変速機60の回転軸61とによりロータシャフト12を回転自在に両端支持することができるため、ロータシャフト12の他端部122用のベアリングを省略することが可能となる。その結果、モータ50の全体構成を簡素化することができる。さらに、他端部122用のベアリングの配置しない分だけ、ロータシャフト12の回転時における摩擦抵抗を低減することができ、モータ50の製造コストも低減することができる。
 また、本実施形態によるモータ50のロータシャフト12では、変速機60の回転軸61に嵌合する部位とは異なる位置における他端部122の外周面に、シャフト孔61Aの内周面に対してスプライン結合するスプライン部122Aが形成されている。このように、ロータシャフト12の他端部122には、回転軸61にインロー接続される部位と、回転軸61にスプライン結合される部位とが形成されることとなる。そのため、回転軸61に対するロータシャフト12の接続範囲が広くなり、ロータシャフト12の他端部122をより安定的に支持することが可能となる。
 さらに、ロータシャフト12の他端部122において、回転軸61のシャフト孔61Aに嵌合する部位は、スプライン部122Aよりも回転軸61寄りの位置、例えば他端部122の先端部位に設けられる。これにより、ロータシャフト12において、ベアリング40により支持される部位と回転軸61により支持される部位とをできる限り離して配置することができる。このような構成により、ロータシャフト12の傾きをより抑制した状態でロータシャフト12を両端支持することができ、ロータシャフト12を安定的に支持することが可能となる。
 <第2実施形態>
 次に、図2を参照して、第2実施形態によるモータ50と、変速機60とを備えるモータシステム100について説明する。第2実施形態のモータ50と第1実施形態のモータとは、ロータシャフト12の他端部122と変速機60の回転軸61とのインロー接続の仕方において相違する。
 図2に示すように、本実施形態によるモータ50においては、ロータシャフト12の他端部122は中央部123より小径に形成された軸部材であり、他端部122の先端部位には軸方向に窪むシャフト孔122Bが形成されている。ロータシャフト12の他端部122のシャフト孔122B(インロー孔)には変速機60の回転軸61の左端部(先端部位)が挿入され、他端部122の先端面寄りに位置するシャフト孔122Bの内周面は回転軸61の端部外周面に対して嵌合している。このように、ロータシャフト12の他端部122は、変速機60の回転軸61に対して嵌合するインロー継手構造により回転軸61と接続されている。
 なお、ロータシャフト12のシャフト孔122Bは、他端部122を構成する部位に直線的に形成されているが、右先端面からロータシャフト12の中央部123又は中央部123よりも一端部121寄りの位置まで直線的に形成されてもよい。したがって、ロータシャフト12は、中央部123又は中央部123よりも一端部121寄りの位置で変速機60の回転軸61とインロー接続されるように構成されてもよい。
 ロータシャフト12の他端部122に形成されるシャフト孔122Bは、先端よりも中央部123寄りの位置、つまり回転軸61に嵌合する部位(インロー接続部位)とは異なる位置における内周面に、回転軸61の外周面に対してスプライン結合するスプライン部122Cを備えている。このスプライン部122Cを介してロータシャフト12と回転軸61とがスプライン結合することにより、ロータシャフト12と回転軸61との間における相対回転が規制されている。なお、ロータシャフト12において、スプライン部122Cを他端部122の先端寄りの位置に設け、回転軸61に嵌合する部位(インロー接続部位)をスプライン部122Cよりも中央部123寄りの位置に設けてもよい。
 本実施形態では、ロータシャフト12と回転軸61との相対回転の規制は、スプライン継手構造により実現されているが、スプライン継手構造以外の継手構造により実現されてもよい。スプライン継手構造以外の継手構造としては、フランジ継手構造、オルダム継手構造、及びローテックス継手構造等が挙げられる。
 本実施形態によるモータ50(回転電機)によれば、ロータシャフト12の一端部121はベアリング40を介して回転自在に支持されており、ロータシャフト12の他端部122は変速機60(動力伝達装置)の回転軸61(動力伝達シャフト)に対して嵌合するインロー継手構造により回転軸61に接続されている。より具体的には、ロータシャフト12の他端部122は回転軸61が挿入されるシャフト孔122Bを備え、シャフト孔122Bの内周面が回転軸61の端部外周面に対して嵌合することで、ロータシャフト12と回転軸61とがインロー接続されている。
 このように、ロータシャフト12の他端部122が変速機60の回転軸61にインロー接続されることで、ロータシャフト12の他端部122を支持するためのベアリングをハウジング30に設ける必要がなく、第1実施形態と同様の作用効果を得ることが可能となる。
 第1実施形態によるモータにおいてはロータシャフトの他端部が回転軸のシャフト孔に挿入されるため、ロータシャフトの軸太さを回転軸よりも太くすることはできない。しかしながら、本実施形態のモータ50は、ロータシャフト12の他端部122のシャフト孔122Bが回転軸61の端部に外嵌めされる構成であるため、回転軸61の軸太さによらず他端部122を任意の太さに形成することができる。その結果、ロータシャフト12の他端部122と変速機60の回転軸61との接続強度を必要に応じて高めることが可能となる。特に、ロータシャフト12においては中央部123が太く形成されているため、他端部122を中央部123よりも外径が大きくならない範囲で容易に任意の太さに形成することができる。例えば、ロータシャフト12の他端部122と中央部123とを同じ外径とすれば、一端部121のみを他の部分によりも小径に形成するだけでよく、ロータシャフト12の製造コストを低減することができる。一方、接続強度を高めるため、外径がほぼ一定の回転軸61において当該回転軸61の端部のみを太く形成する場合には製造コストが増加してしまう。したがって、本実施形態によるロータシャフト12によれば、製造コストの増加を招くことなく、ロータシャフト12と回転軸61との接続強度を高めることが可能となる。
 また、本実施形態によるモータ50では、ロータシャフト12の他端部122のシャフト孔122Bは、回転軸61に嵌合する部位とは異なる位置における内周面に、回転軸61の外周面に対してスプライン結合するスプライン部122Cを備えている。このように、ロータシャフト12の他端部122には、回転軸61にインロー接続される部位と、回転軸61にスプライン結合される部位とが形成されることとなる。そのため、回転軸61に対するロータシャフト12の接続範囲が広くなり、ロータシャフト12の他端部122をより安定的に支持することが可能となる。
 さらに、ロータシャフト12の他端部122において、回転軸61に嵌合する部位は、スプライン部122Cよりも回転軸61寄りの位置、例えば他端部122の先端部位におけるシャフト孔122Bに設けられる。これにより、ロータシャフト12において、ベアリング40により支持される部位と回転軸61により支持される部位とをできる限り離して配置することができる。このような構成により、ロータシャフト12の傾きをより抑制した状態でロータシャフト12を両端支持することができ、ロータシャフト12を安定的に支持することが可能となる。
 <第3実施形態>
 次に、図3を参照して、第3実施形態によるモータ50と、変速機60とを備えるモータシステム100について説明する。第3実施形態のモータ50と第1実施形態のモータとは、ロータシャフト12の一端部121を支持するベアリング40の構造において相違する。
 本実施形態によるモータ50では、ロータシャフト12の一端部121を支持するベアリング40は、単列ボールベアリングではなく、複列アンギュラボールベアリングとして構成されている。複列アンギュラボールベアリングでは、内輪と外輪との間に設けられる転動体(玉)がシャフト軸方向に複数列(例えば2列)設けられ、各列において内輪、転動体、及び外輪の接触点を結ぶ直線(線A及びB)がシャフト径方向に対して傾きを有している。外側列の線Aは内輪から外輪に向かうにつれて他端部122側に傾斜し、内側列の線Bは内輪から外輪に向かうにつれて一端部121側に傾斜する。
 本実施形態によるモータ50によれば、ロータシャフト12の一端部121を支持するベアリング40が複列アンギュラボールベアリングとして構成されるため、ロータシャフト12に軸方向の力が作用した場合であっても、複列アンギュラボールベアリングによりその力を受けることが可能となる。これにより、ロータシャフト12をより安定的に支持することができる。
 モータ50と変速機60の組み付け前においては、ロータシャフト12は、ベアリング40を介してハウジング30に対して片持ち支持された状態となっている。ロータシャフト12の一端部121がベアリング40によりしっかりと支持されていない場合、ロータシャフト12の他端部122側が振れて、ロータシャフト12に取り付けられたロータコア11がステータ20に干渉してしまう可能性がある。
 しかしながら、本実施形態のモータ50では、ベアリング40は複列アンギュラボールベアリングとして構成されているため、ロータシャフト12の他端部122が振れることなく一端部121をしっかりと支持することができる。そのため、ロータシャフト12が変速機60の回転軸61に連結される前の状態において、ロータコア11とステータ20との干渉を抑制することが可能となる。
 <第4実施形態>
 次に、図4を参照して、第4実施形態によるモータ50と、変速機60とを備えるモータシステム100について説明する。第4実施形態のモータ50と第1実施形態のモータとは、ロータシャフト12の一端部121を支持するベアリング40の構成において相違する。
 図4に示すように、本実施形態によるモータ50では、ロータシャフト12の一端部121を支持するベアリング40は、2つの単列ボールベアリング41,42(深溝玉軸受)により構成されている。
 ボールベアリング41,42は、それぞれの内輪がロータシャフト12の一端部121の外周面に接するように設けられ、シャフト軸方向に並んで配置されている。ボールベアリング41,42間におけるロータシャフト12の外周面には、ボールベアリング41,42間に所定の隙間を形成するための間隔調整部材70が設けられている。間隔調整部材70は、ボールベアリング42の内輪の右側面(内側面)とボールベアリング41の内輪の左側面(外側面)とに接触するように配置されている。なお、ボールベアリング41の内輪の右側面(内側面)は、ロータシャフト12の一端部121に形成された段部124に当接している。
 一方、ボールベアリング41,42のそれぞれの外輪は、ハウジング30の軸受支持部32の内周面に形成された収容溝32A内に収容されている。ボールベアリング41の外輪とボールベアリング42の外輪との間には、間隔調整部材70の幅分の隙間が存在している。なお、ボールベアリング41の外輪の右側面(内側面)は収容溝32Aの側面に当接している。
 さらに、軸受支持部32の収容溝32A内には、ボールベアリング41,42に予圧を付与するための円環状の皿ばね80が設けられている。皿ばね80は、収容溝32Aの側面とボールベアリング42の外輪とにより挟み込まれており、ボールベアリング42の外輪の左側面をシャフト軸方向右側に向かって付勢している。この皿ばね80の付勢力により、ボールベアリング42の外輪には右方向に向かう予圧が付与される。なお、皿ばね80によりボールベアリング42の外輪が付勢されると、ボールベアリング41の外輪には、収容溝32Aの側面からの反力が作用し、左方向に向かう予圧が付与されることとなる。このように、皿ばね80を用いてボールベアリング41,42の外輪に予圧を付与することで、ボールベアリング41,42における内部すきまを減少させることができる。
 本実施形態によるモータ50によれば、ロータシャフト12の一端部121は、シャフト軸方向に並設された単列ボールベアリング41,42により支持される。第3実施形態において説明したように、モータ50と変速機60の組み付け前においては、ロータシャフト12の他端部122側が振れてロータコア11とステータ20とが干渉する可能性がある。しかしながら、モータ50では、ロータシャフト12の一端部121を支持するボールベアリング41,42が軸方向に並設されるため、ロータシャフト12の他端部122の振れを抑制するようにロータシャフト12をしっかりと支持することができる。そのため、ロータシャフト12が変速機60の回転軸61に連結される前の状態において、ロータコア11とステータ20との干渉を抑制することが可能となる。
 なお、本実施形態では、ベアリング40は、軸方向に並設される2つの単列ボールベアリング41,42により構成されているが、軸方向に並設される3つ以上の単列ボールベアリングにより構成されてもよい。
 さらに、本実施形態のモータ50では、ハウジング30に皿ばね80を設け、この皿ばね80によりボールベアリング41,42の外輪をシャフト軸方向に付勢している。このようにボールベアリング41,42の外輪に予圧を付与することで、ボールベアリング41,42における内部すきまを減少させることができる。これにより、ロータシャフト12の軸方向におけるガタつきを抑制することが可能となる。
 なお、本実施形態では、皿ばね80は、ボールベアリング42の外輪を付勢するように構成されているが、ボールベアリング42の内輪を付勢するように構成されてもよい。このように構成される場合には、間隔調整部材70は、ボールベアリング41の外輪とボールベアリング42の外輪との間に挟まれるように配置される。また、ボールベアリング42等を付勢する部材は、皿ばね80ではなく、コイルばね等の弾性部材であってもよい。
 <第5実施形態>
 次に、図5を参照して、第5実施形態によるモータ50と、変速機60とを備えるモータシステム100について説明する。第5実施形態のモータ50と第2実施形態のモータとは、ロータコア11を支持する構造において相違する。
 図5に示すように、本実施形態によるモータ50では主にロータ10の構造に特徴があり、ロータ10は、ロータコア11と、ロータシャフト12と、コア支持部13と、接続部14とから構成されている。
 ロータ10のコア支持部13は、円筒形状であって、円筒状のロータコア11を内側から支持する部材である。コア支持部13は、その軸方向長さがロータコア11の軸方向長さよりも僅かに長くなるよう形成されている。コア支持部13はロータコア11の挿入孔11A内に挿入され、ロータコア11はコア支持部13の外周に対して外嵌めされた状態でコア支持部13上に固定される。
 ロータシャフト12はコア支持部13の内側に配置され、ロータシャフト12とコア支持部13とは接続部14を介して接続されている。接続部14は、ロータシャフト12の中央部123の外周面からシャフト径方向に突出する円板状壁部として形成されており、ロータシャフト12の中央部123の外周面とコア支持部13の内周面とを接続する。接続部14の板厚は、ロータシャフト12及びコア支持部13の軸方向長さと比較して薄く設定されている。
 ロータシャフト12においては、一端部121がベアリング40に支持され、他端部122が変速機60の回転軸61の端部に外接した状態で当該回転軸61にインロー接続されている。なお、ロータシャフト12と回転軸61との接続については、上述した各実施形態の技術思想を適用することが可能である。
 本実施形態のモータ50では、ハウジング30は左側ハウジング30Lと右側ハウジング30Rとにより形成されており、左側ハウジング30Lの中央部位33はコア支持部13の内側に入り込むようにシャフト軸方向に窪んでいる。左側ハウジング30Lの中央部位33には軸受支持部32が形成されており、この軸受支持部32にベアリング40が固定されている。つまり、ベアリング40は、ロータコア11及びコア支持部13の内側に位置するように左側ハウジング30Lの中央部位33に設けられている。ベアリング40は、第3実施形態と同様、複列アンギュラボールベアリングとして構成されている。なお、ベアリング40は、複列アンギュラボールベアリングではなく、一以上の単列ボールベアリング(深溝玉軸受)等であってもよい。
 上述した本実施形態によるモータ50によれば、ロータ10は、ロータコア11を内側から支持するコア支持部13と、ロータシャフト12の外周面からシャフト径方向に突出する円板状部材であって、ロータシャフト12の外周面とコア支持部13の内周面とを接続する接続部14と、を備える。そして、ハウジング30を構成する左側ハウジング30Lは中央部位33(一部)がコア支持部13の内側に入り込むように形成され、ベアリング40はコア支持部13の内側に入り込んだ中央部位33に設けられる。
 このように、モータ50では、コア支持部13の内側に入り込んだ部位に設けられたベアリング40によりロータシャフト12の一端部121が支持されるため、モータ50自体の軸方向における幅を他の実施形態のモータよりも薄くすることができる。これにより、モータ50のコンパクト化を図ることが可能となる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を、上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上記実施形態に対し、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で様々な変更及び修正が可能である。
 また、各実施形態で説明した技術的思想は、技術的な矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせてもよい。
 上述した各実施形態において説明したロータコア11、ステータ20、及びコア支持部13等は、円筒状の部材としたが、多角形状の筒部材であってもよい。
 また、上述した各実施形態では、モータ50は動力伝達装置としての変速機60に組み付けられているが、モータ50は減速機等の動力伝達装置に組み付けられてもよい。この場合においても、各実施形態における技術思想を適用することで、モータ50のロータシャフト12と減速機の回転軸とを連結することができる。

Claims (11)

  1.  ハウジング内にロータ及びステータを備え、前記ロータのロータシャフトが動力伝達装置の動力伝達シャフトに接続される回転電機であって、
     前記ハウジングにはベアリングが設けられ、
     前記ロータシャフトの一端部は、前記ベアリングを介して支持されており、
     前記ロータシャフトの他端部は、前記動力伝達シャフトに対して嵌合するインロー継手構造により前記動力伝達シャフトに支持される、
     回転電機。
  2.  請求項1に記載の回転電機であって、
     前記ロータシャフトの他端部は、前記動力伝達シャフトの端部に形成されたシャフト孔に挿入され、
     前記他端部の外周面は、前記シャフト孔の内周面に対して嵌合する、
     回転電機。
  3.  請求項2に記載の回転電機であって、
     前記動力伝達シャフトに嵌合する部位とは異なる位置における前記他端部の外周面には、前記シャフト孔の内周面に対してスプライン結合するスプライン部が形成される、
     回転電機。
  4.  請求項3に記載の回転電機であって、
     前記動力伝達シャフトに嵌合する部位は、前記スプライン部よりも前記動力伝達シャフト寄りの位置に設けられる、
     回転電機。
  5.  請求項1に記載の回転電機であって、
     前記ロータシャフトの他端部は、前記動力伝達シャフトの端部が挿入されるシャフト孔を備え、
     前記シャフト孔の内周面は、前記動力伝達シャフトの端部の外周面に対して嵌合する、
     回転電機。
  6.  請求項5に記載の回転電機であって、
     前記動力伝達シャフトに嵌合する部位とは異なる位置における前記シャフト孔の内周面には、前記動力伝達シャフトの外周面に対してスプライン結合するスプライン部が形成される、
     回転電機。
  7.  請求項6に記載の回転電機であって、
     前記動力伝達シャフトに嵌合する部位は、前記スプライン部よりも前記動力伝達シャフト寄りの位置に設けられる、
     回転電機。
  8.  請求項1から7のいずれか一つに記載の回転電機であって、
     前記ベアリングは、複列アンギュラボールベアリングとして構成される、
     回転電機。
  9.  請求項1から7のいずれか一つに記載の回転電機であって、
     前記ベアリングは、シャフト軸方向に複数並設された単列ボールベアリングにより構成される、
     回転電機。
  10.  請求項9に記載の回転電機であって、
     前記ボールベアリングの内輪又は外輪は、前記ハウジングに設けられたばねによりシャフト軸方向に付勢される、
     回転電機。
  11.  請求項1から10のいずれか一つに記載の回転電機であって、
     前記ロータは、
     筒状のロータコアを内側から支持する筒状のコア支持部と、
     前記ロータシャフトの外周面からシャフト径方向に突出する円板状部材であって、前記ロータシャフトの外周面と前記コア支持部の内周面とを接続する接続部と、を備え、
     前記ハウジングは、当該ハウジングの一部が前記コア支持部の内側に入り込むように形成され、
     前記ベアリングは、前記ハウジングにおける前記コア支持部の内側に入り込んだ部位に設けられる、
     回転電機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113710909A (zh) * 2020-04-21 2021-11-26 华为数字能源技术有限公司 一种动力总成和车辆
EP4068587A4 (en) * 2019-11-26 2022-11-30 NISSAN MOTOR Co., Ltd. ROTARY ELECTRIC MACHINE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4274067A1 (de) * 2022-05-04 2023-11-08 Andreas Stihl AG & Co. KG Arbeitsgerät

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018640A (ja) * 1983-07-08 1985-01-30 Toshiba Corp 駆動装置
JP2002291192A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP2009154604A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2014004895A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Aisin Seiki Co Ltd 車両用駆動力伝達構造
JP2014096964A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Toyota Motor Corp 動力伝達装置
JP2014225971A (ja) 2013-05-16 2014-12-04 本田技研工業株式会社 電動機
WO2015146467A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 本田技研工業株式会社 車輛用動力伝達装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5977620U (ja) * 1982-11-18 1984-05-25 光洋精工株式会社 スプラインフイツテイング
JPH03102086U (ja) * 1990-02-08 1991-10-24
EP2595286A3 (en) * 2005-05-10 2016-04-06 Komatsu Ltd. Engine with generator/motor as auxiliary power unit
JP2007062477A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Nsk Ltd ステアリング装置
JP5267787B2 (ja) * 2008-09-24 2013-08-21 株式会社ジェイテクト 減速装置へのモータ取付方法、モータ取付構造及び電動パワーステアリング装置
JP5177007B2 (ja) * 2009-02-20 2013-04-03 日本精工株式会社 電動モータ及び電動パワーステアリング装置
JP5741826B2 (ja) * 2011-04-05 2015-07-01 日本電産株式会社 モータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018640A (ja) * 1983-07-08 1985-01-30 Toshiba Corp 駆動装置
JP2002291192A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP2009154604A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Jtekt Corp 車両用操舵装置
JP2014004895A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Aisin Seiki Co Ltd 車両用駆動力伝達構造
JP2014096964A (ja) * 2012-11-12 2014-05-22 Toyota Motor Corp 動力伝達装置
JP2014225971A (ja) 2013-05-16 2014-12-04 本田技研工業株式会社 電動機
WO2015146467A1 (ja) * 2014-03-25 2015-10-01 本田技研工業株式会社 車輛用動力伝達装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3780357A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4068587A4 (en) * 2019-11-26 2022-11-30 NISSAN MOTOR Co., Ltd. ROTARY ELECTRIC MACHINE
JP7447914B2 (ja) 2019-11-26 2024-03-12 日産自動車株式会社 電動車両の駆動装置
CN113710909A (zh) * 2020-04-21 2021-11-26 华为数字能源技术有限公司 一种动力总成和车辆

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