WO2020225582A1

WO2020225582A1 - 回転電機

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Publication number: WO2020225582A1
Application number: PCT/IB2019/000502
Authority: WO
Inventors: 桑原卓; 新井健嗣; ジャックデレッグ; アラインフキョー
Original assignee: 日産自動車株式会社; ルノーエス．ア．エス．
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2020-11-12
Also published as: EP3968500A1; JPWO2020225582A1; JP7192974B2; EP3968500A4

Abstract

回転電機は、ハウジング内に口ータ及びステータを備え、前記口ー夕の口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。この回転電機では、ハウジングにはべアリングが設けられ、ロータシャフトは、その基端が前記べアリングを介して支持され、口ータシャフト及び動力伝達シャフトは、一方のシャフトの先端に形成されたシャフト孔に他方のシャフトが挿入されることにより連結される。口ータシャフトは、シャフト孔が形成される一方のシャフトの先端部位に対応する位置で、動力伝達シャフトに対してインロー接続する第1インロー部と、第1インロー部とは軸方向の異なる位置に形成され、動力伝達シャフトに対してインロー接続する第2インロ—部と、第1インロー部と第2インロー部との間に形成され、動力伝達シャフトに対してスプライン結合するスプライン部と、を備える。

Description

回転電機

　本発明は、回転電機に関する。

　ＪＰ２００９−１６６５９１Ａには、変速機に取り付けて使用する電動車両用のモータにおいて、変速機の動力伝達シャフトとモータのロータシャフトとを結合する構成が開示されている。

　一般的に、回転電機としてのモータのロータシャフト及び動力伝達装置としての変速機の動力伝達シャフトは、それぞれベアリングによって支持されている。ベアリングは構造上ガタを有しているため、ベアリングに支持されたシャフト同士を連結すると、シャフトが傾いた状態で支持される場合がある。このように、上記構成では、ロータシャフトの芯出し精度が低下するおそれがある。

　本発明は、ロータシャフトの芯出し精度を高めることが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。この回転電機では、ハウジングにベアリングが設けられ、ロータシャフトはその基端がベアリングを介して支持され、ロータシャフト及び動力伝達シャフトは一方のシャフトの先端に形成されたシャフト孔に他方のシャフトが挿入されることにより連結される。ロータシャフトは、シャフト孔が形成される一方のシャフトの先端部位に対応する位置で、動力伝達シャフトに対してインロー接続する第１インロー部と、第１インロー部とは軸方向の異なる位置に形成され、動力伝達シャフトに対してインロー接続する第２インロー部と、第１インロー部と第２インロー部との間に形成され、動力伝達シャフトに対してスプライン結合するスプライン部と、を備える。

図１は、本発明の第１の実施形態におけ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、図１の第１インロー部の一部拡大図である。図３は、本発明の第２の実施形態におけ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４は、図３の第１インロー部の一部拡大図である。

　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ことが好ましい。

　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って、ハウジング本体部３１及び蓋部３２を有している。モータ５０と変速機６０とは隣接して配置されており、ハウジング本体部３１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。ハウジング本体部３１の右側面には、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３３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（動力伝達シャフト）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（先端）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３３と連通するように配置されている。

　次に、モータ５０のロータシャフト１２と変速機６０の回転軸６１と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（基端）と、中央部１２３から変速機６０側に延設される他端部１２２（先端）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の蓋部３２の内側にはベアリング４０を支持する円筒状の軸受支持部３４が突出形成されており、ロータシャフト１２の一端部１２１（基端）は軸受支持部３４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３４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。

　続いて、ロータシャフト１２の他端部１２２と変速機６０の回転軸６１との連結部分について説明する。

　本実施形態のロータシャフト１２は、他端部１２２（先端）に形成されたシャフト孔１２Ａに回転軸６１の先端が挿入されている。回転軸６１は、外径が先端に向けて段階的に小径となるように形成された軸部材である。回転軸６１の先端部位には、先端側から順番に第３挿入部６１３、第２挿入部６１２、及び第１挿入部６１１が形成されている。第２挿入部６１２は、第３挿入部６１３の右側（基端側）に位置しており、第３挿入部６１３の外径よりも大きな外径を有している。第１挿入部６１１は、第２挿入部６１２の右側（基端側）に位置しており、第２挿入部６１２の外径よりも大きな外径を有している。

　ロータ１０のロータシャフト１２は、先端面から軸方向に窪んで形成されるシャフト孔１２Ａを有している。シャフト孔１２Ａは、その先端から孔底１２Ｂに向かって、第１インロー部１２４、第１インロー部１２４より内径の小さいスプライン部１２５、及びスプライン部１２５よりも内径の小さい第２インロー部１２６を備えている。

　ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａ内に回転軸６１が挿入された状態では、ロータシャフト１２の第１インロー部１２４は、第１挿入部６１１と対向する位置で、回転軸６１に対してインロー接続する。つまり、ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａの内周面に形成される第１インロー部１２４は、ロータシャフト１２の先端部位を含む位置（シャフト孔１２Ａの開口端寄りの位置）で回転軸６１（第１挿入部６１１）の外周面に対して嵌合する。また、ロータシャフト１２の第２インロー部１２６は、第３挿入部６１３と対向する位置で、回転軸６１に対してインロー接続する。つまり、ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａの内周面に形成される第２インロー部１２６は、回転軸６１の先端寄りの位置（シャフト孔１２Ａの孔底寄りの位置）で回転軸６１（第３挿入部６１３）の外周面に対して嵌合する。

　ロータシャフト１２のスプライン部１２５は、軸方向において、第１インロー部１２４と第２インロー部１２６との間に形成されている。換言すれば、ロータシャフト１２の他端部１２２には、スプライン部１２５を介して軸方向に距離を空けて第１インロー部１２４と第２インロー部１２６とが配置されている。このスプライン部１２５は、回転軸６１（第２挿入部６１２）の外周面に対してスプライン結合するように構成されている。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で、両シャフトにおける相対回転移動が規制される。

　上記構成によれば、ロータシャフト１２は、スプライン部１２５を挟んで軸方向に距離を空けて配置される第１及び第２インロー部１２４，１２６を介して回転軸６１に対して連結されることとなる。これにより、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分が長くなるため、組み付け時におけるシャフト同士の軸心のずれをより確実に抑制することが可能となる。

　ところで、上述したようなモータシステム１００においても、モータ５０の作動時等には、ロータシャフト１２の回転に伴ってロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に種々の応力が作用する。そして、このような応力によってシャフト連結部分に摩耗が生じることがある。したがって、シャフトの芯出し精度を高めた場合であっても、シャフト連結部分の摩耗を抑制することが望ましい。

　したがって、本実施形態のモータシステム１００は、シャフト連結部分に潤滑オイルを供給するように構成されている。

　ロータシャフト１２には、シャフト孔１２Ａに連通するオイル供給路１４が形成されており、このオイル供給路１４を通じてロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に潤滑オイルが供給される。なお、オイル供給路１４にはモータ５０の外部等に配置されたポンプＰから潤滑オイルが供給される。

　ロータシャフト１２と回転軸６１とはインロー接続及びスプライン結合されてはいるが、このようなシャフト連結部分においても、第１インロー部１２４と第１挿入部６１１との間、スプライン部１２５と第２挿入部６１２との間、及び第２インロー部１２６と第３挿入部６１３との間には微小隙間が存在している。この隙間は、ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａ内に回転軸６１の先端部位を挿入するために必要な隙間であり、インロー接続及びスプライン結合に悪影響を与えない程度の隙間である。また、ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａにおいては、回転軸６１の第３挿入部６１３の先端と孔底１２Ｂとの間にクリアランスＣ１が設けられている。本実施形態では、上述した微小隙間及びクリアランスＣ１を通じて、オイル供給路１４から供給される潤滑オイルをシャフト連結部分に供給する。このように、本実施形態では、クリアランスＣ１から第１インロー部１２４にわたって、シャフト孔１２Ａの内周面と回転軸６１の外周面との間に存在する隙間は、シャフト連結部分に潤滑オイルを供給するためのオイル供給用スペースＦ１として機能している。

　なお、オイル供給路１４からスペースＦ１を通じて供給される潤滑オイルがロータシャフト１２の先端から漏出しないように、ロータシャフト１２の第１インロー部１２４におけるシャフト孔１２Ａの内周面と回転軸６１の第１挿入部６１１におけるシャフト外周面との間にはシール部材Ｓ１が配置されている。このシール部材Ｓ１は、例えば回転軸６１の第１挿入部６１１の外周面に取り付けられるＯリングである。

　続いて、第１実施形態における第１インロー部１２４の領域Ｄ１の構成について説明する。図２は第１インロー部１２４の領域Ｄ１の拡大図である。

　変速機６０の回転軸６１における第１挿入部６１１の外周面には、周方向にシール部材配置用の環状溝Ｇ１が形成される。溝Ｇ１の軸方向寸法は、シール部材Ｓ１の断面の直径Ｒ１と略等しい。リング状のシール部材Ｓ１は、第１挿入部６１１の溝Ｇ１に嵌め込まれ、回転軸６１の軸方向において固定される。

　ロータシャフト１２の第１インロー部１２４の左側、つまりシール部材Ｓ１よりもシャフト孔１２Ａの孔底１２Ｂ側の第１インロー部１２４は、回転軸６１の外周面がシャフト孔１２Ａの内周面にインロー接続される部位である。この部位における回転軸６１の外径はシャフト孔１２Ａの径よりもわずかに小さく形成されている。これにより、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に隙間ＬＯ１が形成される。

　一方、第１インロー部１２４の右側、つまりシール部材Ｓ１よりもロータシャフト１２の先端側の第１インロー部１２４は、隙間ＬＯ１よりも大きな隙間ＬＡ１が形成されている。隙間ＬＡ１の大きさの上限値はシール部材Ｓ１が溝Ｇ１から脱落しない大きさであり、また隙間ＬＡ１の大きさの下限値は回転動作やベアリングのガタ等に伴ってロータシャフト１２が傾いた場合であってもロータシャフト１２と回転軸６１とが接触しない大きさである。

　この隙間ＬＯ１，ＬＡ１は、第１インロー部１２４の内径及び第１挿入部６１１の外径の両方又はいずれか一方を調整することによって設計される。このように、本実施形態のロータシャフト１２の第１インロー部１２４では、いわゆる空気中締め代としての隙間ＬＡ１が、いわゆる油中締め代としての隙間ＬＯ１よりも大きくなる構成となっている。

　上述したように、油中締め代としての隙間ＬＯ１を構成するスペースＦ１には、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部を潤滑する潤滑オイルが供給される。本実施形態において、ポンプＰから吐出される潤滑オイルは、図１に示すように、オイル供給路１４の基端側から先端側に向かって供給され、クリアランスＣ１からスペースＦ１に流入し、第２インロー部１２６を通って第１インロー部１２４に案内される。このように潤滑オイルを供給することで、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部位における摩耗を抑制することが可能となる。

　なお、図１に示したように、本実施形態では、潤滑オイルはロータシャフト１２の基端側から先端側に向かって供給される。しかしながら、潤滑オイルの供給方向はこれに限られない。例えば、オイル供給路１４は、回転軸６１の軸心に沿って形成されてもよい。この場合、潤滑オイルは、回転軸６１の基端から先端へ向かって供給された後にクリアランスＣ１からスペースＦ１へ流入する。

　また、モータ５０の内部がオイル等によって冷却される構成である場合には、シャフト連結部分に供給されるオイルが回転軸６１の外周に流出してもよい。このような場合には、シール部材Ｓ１は設けられなくてもよい。

　上記した本実施形態によるモータシステム１００のモータ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。

　本実施形態のモータシステム１００のモータ５０は、ハウジング３０内にロータ１０及びステータ２０を備え、ロータ１０のロータシャフト１２が変速機６０の回転軸６１に接続されるモータである。ハウジング３０にはベアリング４０が設けられ、ロータシャフト１２は、その一端部１２１がベアリング４０を介して支持され、ロータシャフト１２及び回転軸６１は、ロータシャフト（一方のシャフト）１２の先端に形成されたシャフト孔１２Ａに回転軸（他方のシャフト）６１が挿入されることにより連結される。ロータシャフト１２は、シャフト孔１２Ａが形成されるロータシャフト１２の先端部位を含む位置で、回転軸６１に対してインロー接続する第１インロー部１２４と、第１インロー部１２４とは軸方向の異なる位置に形成され、回転軸６１に対してインロー接続する第２インロー部１２６と、第１インロー部１２４と第２インロー部１２６との間に形成され、回転軸６１に対してスプライン結合するスプライン部１２５と、を備える。

　このように、ロータシャフト１２は、軸方向に距離を空けて配置される第１インロー部１２４及び第２インロー部１２６を用いた二箇所のインロー接続によって回転軸６１に対して連結するため、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分が長くなる。これにより、ロータシャフト１２がガタを含むベアリング４０によって支持されている場合であっても、組み付け時におけるシャフト同士の軸心のずれを抑制することができ、ロータシャフト１２の芯出し精度を高めることが可能となる。

　また、本実施形態のモータシステム１００では、ロータシャフト１２の第１インロー部１２４と回転軸６１の第１挿入部６１１との間にシール部材Ｓ１が配置され、ロータシャフト１２及び回転軸６１の少なくとも一方には、シャフト孔６１Ａに連通し、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に潤滑オイルを供給するためのオイル供給路１４が形成される。

　これにより、シール部材Ｓ１によってシールされたロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａの内周面と回転軸６１の外周面との間のスペースＦ１に潤滑オイルを供給することができ、ロータシャフト１２と回転軸６１との間の摩擦係数を下げて摩耗を抑制することができる。また、シール部材Ｓ１を設けることにより、スペースＦ１から潤滑オイルが流出しないので、モータ５０の内部に潤滑オイルが流入することはない。

　また、本実施形態では、第１インロー部１２４では、シール部材Ｓ１よりもロータシャフト１２の先端側におけるロータシャフト１２と回転軸６１との間の隙間ＬＡ１が、シール部材Ｓ１よりもスプライン部１２５側におけるロータシャフト１２と回転軸６１との間の隙間ＬＯ１よりも大きい。

　このように、芯出し精度を高めるために、第１インロー部１２４に位置する隙間ＬＯ１を狭めるとともに、ロータシャフト１２の先端側の隙間ＬＡ１をＬＯ１よりも大きく設計することによって、万一ロータシャフト１２が傾いた場合であっても、ロータシャフト１２と回転軸６１とが接触することを抑制できる。

　また、本実施形態では、ロータシャフト１２は、その先端に回転軸６１が挿入されるシャフト孔１２Ａを備え、第１インロー部１２４は、シャフト孔１２Ａの内周面に形成され、ロータシャフト１２の先端部位を含む位置で回転軸６１の外周面に対して嵌合し、第２インロー部１２６は、シャフト孔１２Ａの内周面に形成され、回転軸６１の先端寄りの位置で回転軸６１の外周面に対して嵌合する。

　この構成によれば、ロータシャフト１２のシャフト孔１２Ａの内周面において軸方向に異なる位置にインロー接続部を二箇所設けるだけで、シャフト同士の芯出しの精度を向上させることができる。このように、ロータシャフト１２又は回転軸６１の周囲に他の部品を追加しなくてもシャフト同士の軸心を一致させることができ、簡易な構成で芯出し精度の向上を図ることが可能となる。

　また、本実施形態のオイル供給路１４は、ロータシャフト１２の軸心に沿って形成され、潤滑オイルは、ロータシャフト１２の基端側から先端側に向かって供給される。

　このように、オイル供給路１４がロータシャフト１２の軸心に沿って形成されることにより、ロータシャフト１２の軸心に供給される潤滑オイルの流動の方向と、スペースＦ１が延びる方向とが一致するので、潤滑オイルがスペースＦ１に対して案内されやすくなる。

　＜第２実施形態＞
　次に、図３を参照して、第２実施形態におけるモータ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。本実施形態と第１実施形態とは、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分の構成が主に相違する。

　本実施形態のロータシャフト１２は、回転軸６１の先端に形成されたシャフト孔６１Ａに挿入されている。変速機６０の回転軸６１は、先端面が軸方向に窪んで形成されるシャフト孔６１Ａを有している。シャフト孔６１Ａは、その先端から孔底６１Ｂに向かって内径が段階的に小さくなるように構成されており、先端側から順番に第１挿入部６１４、第２挿入部６１５、及び第３挿入部６１６を備えている。第２挿入部６１５は、第１挿入部６１４の右側（基端側）に位置しており、第１挿入部６１４より小さい内径を有している。第３挿入部６１６は、第２挿入部６１５の右側（基端側）に位置しており、第２挿入部６１５より小さい内径を有している。

　ロータシャフト１２の他端部１２２は、外径が先端に向けて段階的に小径となるように形成された軸部材である。他端部１２２には、先端側から順番に第２インロー部１２９、スプライン部１２８、及び第１インロー部１２７が形成されている。スプライン部１２８は、第１インロー部１２７の右側（先端側）に位置しており、第１インロー部１２７の外径よりも小さな外径を有している。第２インロー部１２９は、スプライン部１２８の右側（先端側）に位置しており、スプライン部１２８の外径よりも小さい外径を有している。

　回転軸６１のシャフト孔６１Ａ内にロータシャフト１２が挿入された状態では、ロータシャフト１２の第１インロー部１２７は、第１挿入部６１４と対向する位置で、回転軸６１に対してインロー接続する。つまり、ロータシャフト１２の外周面に形成される第１インロー部１２７は、回転軸６１の先端寄りの位置（シャフト孔６１Ａの開口端寄りの位置）でシャフト孔６１Ａ（第１挿入部６１４）の内周面に対して嵌合する。また、ロータシャフト１２の第２インロー部１２９は、第３挿入部６１６と対向する位置で、回転軸６１に対してインロー接続する。つまり、ロータシャフト１２の外周面に形成される第２インロー部１２９は、ロータシャフト１２の先端部位を含む位置（シャフト孔６１Ａの孔底寄りの位置）でシャフト孔６１Ａ（第３挿入部６１６）の内周面に対して嵌合する。

　ロータシャフト１２のスプライン部１２８は、軸方向において、第１インロー部１２７と第２インロー部１２９との間に形成されている。換言すれば、ロータシャフト１２の他端部１２２には、スプライン部１２８を介して軸方向に距離を空けて第１インロー部１２７と第２インロー部１２９とが配置されている。このスプライン部１２８は、回転軸６１（第２挿入部６１５）の内周面に対してスプライン結合するように構成されている。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で、両シャフトにおける相対回転移動が規制される。

　上記構成によれば、ロータシャフト１２は、スプライン部１２８を挟んで軸方向に距離を空けて配置される第１及び第２インロー部１２７，１２９を介して回転軸６１に対して連結されることとなる。これにより、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分が長くなるため、組み付け時におけるシャフト同士の軸心のずれをより確実に抑制することが可能となる。

　続いて、本実施形態における潤滑オイルの供給について説明する。

　第１実施形態と同様、ロータシャフト１２と回転軸６１とはインロー接続及びスプライン結合されてはいるが、このようなシャフト連結部分においても、第１インロー部１２７と第１挿入部６１４との間、スプライン部１２８と第２挿入部６１５との間、及び第２インロー部１２９と第３挿入部６１６との間には微小隙間が形成されている。この隙間は、回転軸６１のシャフト孔６１Ａ内にロータシャフト１２の先端部位を挿入するために必要な隙間であり、インロー接続及びスプライン結合に悪影響を与えない程度の隙間である。また、回転軸６１のシャフト孔６１Ａにおいては、ロータシャフト１２の第２インロー部１２９の先端と孔底６１Ｂとの間にクリアランスＣ２が設けられている。本実施形態では、上述した微小隙間及びクリアランスＣ２を通じて、オイル供給路１５から供給される潤滑オイルをシャフト連結部分に供給する。このように、本実施形態では、クリアランスＣ２から第１インロー部１２７にわたって、シャフト孔６１Ａの内周面とロータシャフト１２の外周面との間に存在する隙間は、シャフト連結部分に潤滑オイルを供給するためのオイル供給用スペースＦ２として機能している。

　なお、オイル供給路１５からスペースＦ２を通じて供給される潤滑オイルが回転軸６１の先端から流出しないように、ロータシャフト１２の第１インロー部１２７におけるシャフト１２の外周面とシャフト孔６１Ａの第１挿入部６１４の内周面との間にシール部材Ｓ２が配置されている。このシール部材Ｓ２は、例えばロータシャフト１２の第１インロー部１２７の外周面に取り付けられるＯリングである。

　続いて、第２の実施形態における第１インロー部１２７の領域Ｄ２の構成について説明する。図４は、第１インロー部１２７の領域Ｄ２の拡大図である。

　図４に示すように、第１インロー部１２７におけるロータシャフト１２の外周面には、周方向にシール部材配置用の環状溝Ｇ２が形成される。溝Ｇ２は、その軸方向の寸法がシール部材Ｓ２の断面の直径Ｒ２と略等しい。リング状のシール部材Ｓ２は、第１インロー部１２７の溝Ｇ２に嵌め込まれ、ロータシャフト１２の軸方向において固定される。

　ロータシャフト１２の第１インロー部１２７の右側、つまりシール部材Ｓ２よりもスプライン部１２８側の第１インロー部１２７は、ロータシャフト１２の外周面がシャフト孔６１Ａの内周面にインロー接続される部位である。この部位におけるシャフト１２外径はシャフト孔６１Ａの径よりもわずかに小さく形成されている。これにより、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に隙間ＬＯ２が形成される。

　一方、第１インロー部１２７の左側、つまりシール部材Ｓ２よりも回転軸６１の先端側の第１インロー部１２７は、隙間ＬＯ２よりも大きな隙間ＬＡ２が形成されている。隙間ＬＡ２の大きさの上限値はシール部材Ｓ２が溝Ｇ２から脱落しない大きさであり、また隙間ＬＡ２の大きさの下限値は回転動作やベアリングのガタ等に伴ってロータシャフト１２が傾いた場合であってもロータシャフト１２と回転軸６１とが接触しない大きさである。

　この隙間ＬＯ２，ＬＡ２の大きさは、第１インロー部１２７の外径及び第１挿入部６１４の内径の両方又はいずれか一方を調整することによって、設計することができる。このように、本実施形態の第２インロー部１２９では、いわゆる空気中締め代としての隙間ＬＡ２が、いわゆる油中締め代としての隙間ＬＯ２よりも大きくなる構成となっている。

　上述したように、油中締め代としての隙間ＬＯ２を構成するスペースＦ２には、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部位を潤滑する潤滑オイルが供給される。本実施形態において、ポンプＰから吐出される潤滑オイルは、図３に示すように、オイル供給路１５の基端側から先端側に向かって供給され、クリアランスＣ２からスペースＦ２に流入し、第２インロー部１２９を通って第１インロー部１２７に案内される。このように、潤滑オイルを供給することで、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部位における摩耗を抑制することが可能となる。

　なお、本実施形態では、潤滑オイルは、回転軸６１の基端側から先端側に向かって供給される。しかしながら、潤滑オイルの供給方向はこれに限られない。例えば、オイル供給路１５は、ロータシャフト１２の軸心に形成されてもよい。この場合、潤滑オイルは、ロータシャフト１２の基端から先端へ向かって供給された後にクリアランスＣ２からスペースＦ２へ流入する。

　また、モータ５０の内部が潤滑オイル等によって冷却される構成である場合には、シャフト連結部分に供給される潤滑オイルがロータシャフト１２の外周に流出してもよい。このような場合には、シール部材Ｓ２は設けられなくてもよい。

　本実施形態のモータシステム１００のモータ５０は、ハウジング３０内にロータ１０及びステータ２０を備え、ロータ１０のロータシャフト１２が変速機６０の回転軸６１に接続されるモータである。ハウジング３０にはベアリング４０が設けられ、ロータシャフト１２は、その一端部１２１がベアリング４０を介して支持され、ロータシャフト１２及び回転軸６１は、回転軸６１（一方のシャフト）の先端に形成されたシャフト孔６１Ａにロータシャフト１２（他方のシャフト）が挿入されることにより連結される。ロータシャフト１２は、シャフト孔６１Ａが形成される一方のシャフトの先端部位に対応する位置で、回転軸６１に対してインロー接続する第１インロー部１２７と、第１インロー部１２７とは軸方向の異なる位置に形成され、回転軸６１に対してインロー接続する第２インロー部１２９と、第１インロー部１２７と第２インロー部１２９との間に形成され、回転軸６１に対してスプライン結合するスプライン部１２８と、を備える。

　これにより、ロータシャフト１２は、軸方向に距離を空けて配置される第１インロー部１２７及び第２インロー部１２９を用いた二箇所のインロー接続によって回転軸６１に対して連結するため、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分が長くなる。これにより、ロータシャフト１２がガタを含むベアリング４０によって支持されている場合であっても、組み付け時におけるシャフト同士の軸心のずれを抑制することができ、ロータシャフト１２の芯出し精度を高めることが可能となる。

　また、本実施形態では、第１インロー部１２７には、ロータシャフト１２と回転軸６１との間をシールするシール部材Ｓ２が配置され、ロータシャフト１２及び回転軸６１の少なくとも一方には、シャフト孔６１Ａに連通し、ロータシャフト１２と回転軸６１との連結部分に潤滑オイルを供給するためのオイル供給路１５が形成される。

　これにより、シール部材Ｓ２によってシールされたロータシャフト１２の外周面と回転軸６１のシャフト孔６１Ａの内周面との間のスペースＦ２に潤滑オイルを供給することができ、ロータシャフト１２と回転軸６１との間の摩擦係数を下げて摩耗を抑制することができる。また、シール部材Ｓ２を設けることにより、スペースＦ２から潤滑オイルが流出しないので、モータ５０の内部に潤滑オイルが流入することはない。

　また、第１インロー部１２７では、シール部材Ｓ２よりも回転軸６１の先端側におけるロータシャフト１２と回転軸６１との間の隙間ＬＡ２が、シール部材Ｓ２よりもスプライン部１２８側におけるロータシャフト１２と回転軸６１との間の隙間ＬＯ２よりも大きい。

　このように、芯出し精度を高めるために、第１インロー部１２７に位置する隙間ＬＯ２を狭めるとともに、回転軸６１の先端側の隙間ＬＡ２をＬＯ２よりも大きく設計することによって、万一ロータシャフト１２が傾いた場合であっても、ロータシャフト１２と回転軸６１とが接触することを抑制できる。

　また、ロータシャフト１２は、回転軸６１の先端に形成されたシャフト孔６１Ａに挿入される。第１インロー部１２７は、ロータシャフト１２の外周面に形成され、回転軸６１の先端寄りの位置でシャフト孔６１Ａの内周面に対して嵌合する。第２インロー部１２９は、ロータシャフト１２の外周面に形成され、ロータシャフト１２の先端部位を含む位置でシャフト孔６１Ａの内周面に対して嵌合する。

　この構成によれば、ロータシャフト１２の外周面において軸方向に異なる位置にインロー接続部を二箇所設けるだけで、シャフト同士の芯出しの精度を向上させることができる。このように、ロータシャフト１２又は回転軸６１の周囲に他の部品を追加しなくてもシャフト同士の軸心を一致させることができ、簡易な構成で芯出し精度の向上を図ることが可能となる。

　また、本実施形態では、オイル供給路１５は、回転軸６１の軸心に沿って形成され、潤滑オイルは回転軸６１の基端側から先端側に向かって供給される。

　このように、オイル供給路１５が回転軸６１の軸心に沿って形成されることにより、回転軸６１の軸心に供給される潤滑オイルの流動の方向と、スペースＦ２が延びる方向とが一致するので、潤滑オイルがスペースＦ２に対して案内されやすくなる。

　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。

　さらに、上述した実施形態では、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。

Claims

　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は、その基端が前記ベアリングを介して支持され、
　前記ロータシャフト及び前記動力伝達シャフトは、一方のシャフトの先端に形成されたシャフト孔に他方のシャフトが挿入されることにより連結され、
　前記ロータシャフトは、
　前記シャフト孔が形成される一方のシャフトの先端部位に対応する位置で、前記動力伝達シャフトに対してインロー接続する第１インロー部と、
　前記第１インロー部とは軸方向の異なる位置に形成され、前記動力伝達シャフトに対してインロー接続する第２インロー部と、
　前記第１インロー部と前記第２インロー部との間に形成され、前記動力伝達シャフトに対してスプライン結合するスプライン部と、を備える、
　回転電機。
　請求項１に記載の回転電機であって、
　前記第１インロー部には、前記ロータシャフトと前記動力伝達シャフトとの間をシールするシール部材が配置され、
　前記ロータシャフト及び前記動力伝達シャフトの少なくとも一方には、前記シャフト孔に連通し、前記ロータシャフトと前記動力伝達シャフトの連結部分に潤滑オイルを供給するためのオイル供給路が形成される、
　回転電機。
　請求項２に記載の回転電機であって、
　前記第１インロー部では、前記シール部材よりも前記シャフト孔が形成される一方のシャフトの先端側における前記ロータシャフトと前記動力伝達シャフトとの間の隙間が、前記シール部材よりも前記スプライン部側における前記ロータシャフトと前記動力伝達シャフトとの間の隙間よりも大きい、
　回転電機。
　請求項２又は３に記載の回転電機であって、
　前記ロータシャフトは、その先端に前記動力伝達シャフトが挿入される前記シャフト孔を備え、
　前記第１インロー部は、前記シャフト孔の内周面に形成され、前記ロータシャフトの先端部位を含む位置で前記動力伝達シャフトの外周面に対して嵌合し、
　前記第２インロー部は、前記シャフト孔の内周面に形成され、前記動力伝達シャフトの先端寄りの位置で前記動力伝達シャフトの外周面に対して嵌合する、
　回転電機。
　請求項４に記載の回転電機であって、
　前記オイル供給路は、前記ロータシャフトの軸心に沿って形成され、
　前記潤滑オイルは、前記ロータシャフトの基端側から先端側に向かって供給される、
　回転電機。
　請求項２又は３に記載の回転電機であって、
　前記ロータシャフトは、前記動力伝達シャフトの先端に形成された前記シャフト孔に挿入され、
　前記第１インロー部は、前記ロータシャフトの外周面に形成され、前記動力伝達シャフトの先端寄りの位置で前記シャフト孔の内周面に対して嵌合し、
　前記第２インロー部は、前記ロータシャフトの外周面に形成され、前記ロータシャフトの先端部位を含む位置で前記シャフト孔の内周面に対して嵌合する、
　回転電機。
　請求項６に記載の回転電機であって、
　前記オイル供給路は、前記動力伝達シャフトの軸心に沿って形成され、
　前記潤滑オイルは、前記動力伝達シャフトの基端側から先端側に向かって供給される、
　回転電機。