特開 2023-56324 ロータ、回転電機、およびポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023056324

(43)【公開日】2023-04-19

(54)【発明の名称】ロータ、回転電機、およびポンプ

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/28 20060101AFI20230412BHJP

   H02K 1/276 20220101ALI20230412BHJP

【ＦＩ】

H02K1/28 A

H02K1/276

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021165614

(22)【出願日】2021-10-07

(71)【出願人】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】日本電産トーソク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】長田 佐智

(72)【発明者】

【氏名】本間 和博

【テーマコード（参考）】

5H601

5H622

【Ｆターム（参考）】

5H601AA09

5H601BB11

5H601CC01

5H601CC15

5H601DD01

5H601DD09

5H601DD11

5H601EE12

5H601EE19

5H601GA02

5H601GA23

5H601GA33

5H601GA40

5H601GC02

5H601GC12

5H601JJ05

5H601KK08

5H601KK13

5H601KK21

5H601KK26

5H622CA02

5H622CA05

5H622CA10

5H622CA14

5H622CB05

5H622PP20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】軸方向の寸法が異なる他のロータコアに対しても使用可能なシャフトを備えるロータ、回転電機、およびポンプを提供する。
【解決手段】中心軸Ｊを中心として回転可能なロータ１０であって、ロータコア１２と、ロータコアに固定され、ロータコアよりも軸方向一方側に突出する第１シャフト２０と、ロータコアに固定され、ロータコアよりも軸方向他方側に突出する第２シャフト３０と、を備える。ロータコアは、ロータコアを軸方向に貫通する中央孔１４を有する。第１シャフトの軸方向他方側の端部は、中央孔に挿入される。第２シャフトの軸方向一方側の端部は、中央孔に挿入される。軸方向において、第１シャフトと、第２シャフトとは離れて設けられる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を中心として回転可能なロータであって、
ロータコアと、
前記ロータコアに固定され、前記ロータコアよりも軸方向一方側に突出する第１シャフトと、
前記ロータコアに固定され、前記ロータコアよりも軸方向他方側に突出する第２シャフトと、
を備え、
前記ロータコアは、前記ロータコアを軸方向に貫通する中央孔を有し、
前記第１シャフトの軸方向他方側の端部は、前記中央孔に挿入され、
前記第２シャフトの軸方向一方側の端部は、前記中央孔に挿入され、
軸方向において、前記第１シャフトと、前記第２シャフトとは離れて設けられる、ロータ。

【請求項2】

前記ロータコアは、複数枚の板部材が軸方向に積層されて構成される、請求項１に記載のロータ。

【請求項3】

前記第１シャフトおよび前記第２シャフトは、それぞれ、前記中央孔に圧入されて、前記ロータコアに固定される、請求項１または２に記載のロータ。

【請求項4】

前記第１シャフトおよび前記第２シャフトの少なくとも一方は、前記中央孔に圧入された部分の外周面に、複数の凸部および複数の凹部を有する、請求項３に記載のロータ。

【請求項5】

前記ロータコアは、前記中央孔における前記第１シャフトが圧入された部分の内周面および前記第２シャフトが圧入された部分の内周面の少なくとも一方に、複数の凸部および複数の凹部を有する、請求項３または４に記載のロータ。

【請求項6】

前記第１シャフトは、前記ロータコアの軸方向一方側を向く面と接触する第１接触部を有し、前記第２シャフトは、前記ロータコアの軸方向他方側を向く面と接触する第２接触部を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のロータ。

【請求項7】

前記ロータコアに固定された樹脂部材を備え、
前記ロータコアは、前記ロータコアを軸方向に貫通する複数の貫通孔を有し、
複数の前記貫通孔は、周方向に沿って間隔をあけて設けられ、
前記第１接触部の径方向外端部および前記第２接触部の径方向外端部は、複数の前記貫通孔よりも径方向外側に位置し、
前記第１接触部は、複数の前記貫通孔と対向する部分に、前記第１接触部を軸方向に貫通する複数の第１開口を有し、
前記第２接触部は、複数の前記貫通孔と対向する部分に、前記第２接触部を軸方向に貫通する複数の第２開口を有し、
前記樹脂部材は、
前記第１接触部の軸方向一方側を向く面上に設けられる第１板状部と、
前記第２接触部の軸方向他方側を向く面上に設けられる第２板状部と、
各前記貫通孔の内部、各前記第１開口の内部、および各前記第２開口の内部を介して、前記第１板状部と前記第２板状部とを軸方向に接続する複数の連結部と、
を有する、請求項６に記載のロータ。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載のロータと、
前記ロータと隙間を介して対向するステータと、
を備える、回転電機。

【請求項9】

請求項８に記載の回転電機と、
前記ロータに接続されたポンプ機構と、
を備える、ポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータ、回転電機、およびポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

ロータコアとシャフトを備えるロータを有する電動のモータおよびポンプが知られている。例えば、特許文献１には、モータのロータコアとシャフトの締結構造が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４６０２７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなモータのロータコアとシャフトの締結構造においては、１本のモータシャフトをロータコアに圧入して組付けるため、モータの機種によってロータコアの軸方向の寸法が異なると、軸方向の寸法が異なるシャフトを使用する必要があった。そのため、ロータコアの軸方向の寸法が異なるモータの機種ごとに異なるシャフトを用意する必要があり、モータの製造コストが増加することが問題であった。

【0005】

本発明の一つの態様は、上記事情に鑑みて、軸方向の寸法が異なる他のロータコアに対しても使用可能なシャフトを備えるロータ、回転電機、およびポンプを提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のロータの一つの態様は、中心軸を中心として回転可能なロータであって、ロータコアと、前記ロータコアに固定され、前記ロータコアよりも軸方向一方側に突出する第１シャフトと、前記ロータコアに固定され、前記ロータコアよりも軸方向他方側に突出する第２シャフトと、を備える。前記ロータコアは、前記ロータコアを軸方向に貫通する中央孔を有する。前記第１シャフトの軸方向他方側の端部は、前記中央孔に挿入される。前記第２シャフトの軸方向一方側の端部は、前記中央孔に挿入される。軸方向において、前記第１シャフトと、前記第２シャフトとは離れて設けられる。

【0007】

本発明の回転電機の一つの態様は、上記のロータと、上記のロータと隙間を介して対向するステータと、を備える。

【0008】

本発明のポンプの一つの態様は、上記の回転電機と、上記のロータに接続されたポンプ機構と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一つの態様によれば、ロータ、回転電機、およびポンプにおいて、軸方向の寸法が異なるロータコアにおいて、シャフトを共通して使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態のポンプを示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態のシャフトとロータコアを示す斜視図である。

【図3】図３は、第１実施形態のシャフトとロータコアを示す断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態のロータコアを示す断面図である。

【図5】図５は、第１実施形態のシャフトとロータコアを示す分解斜視図である。

【図6】図６は、第２実施形態のロータコアを示す断面図である。

【図7】図７は、第２実施形態のシャフトとロータコアを示す分解斜視図である。

【図8】図８は、第３実施形態のシャフトとロータコアを示す斜視図である。

【図9】図９は、第３実施形態のシャフトとロータコアを示す断面図である。

【図10】図１０は、第３実施形態のシャフトとロータコアを示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下の説明において図には、適宜、Ｚ軸を示す。Ｚ軸は、以下に説明する実施形態のロータの中心軸Ｊが延びる方向を示している。各図に示す中心軸Ｊは、仮想軸線である。以下の説明においては、中心軸Ｊが延びる方向、つまりＺ軸と平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と呼ぶ。中心軸Ｊを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側（＋Ｚ側）を「軸方向一方側」と呼ぶ。軸方向のうちＺ軸の矢印が向く側と逆側（－Ｚ側）を「軸方向他方側」と呼ぶ。

【0012】

周方向は、各図において矢印θで示されている。周方向のうち矢印θが向く側を「周方向一方側」と呼ぶ。周方向のうち矢印θが向く側と逆側を「周方向他方側」と呼ぶ。周方向一方側は、軸方向一方側から見て中心軸Ｊ回りに時計回りに進む側である。周方向他方側は、軸方向一方側から見て中心軸Ｊ回りに反時計回りに進む側である。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１に示す本実施形態のポンプ９０は、車両に搭載される機器に取り付けられる電動ポンプである。ポンプ９０が取り付けられる機器は、自動変速機であってもよいし、車両の車軸を駆動する駆動装置であってもよい。ポンプ９０は、例えば、車両に搭載される機器にオイルを供給する電動オイルポンプである。

【0014】

ポンプ９０は、回転電機８０と、ポンプ機構６０と、を備える。本実施形態において回転電機８０は、モータである。回転電機８０は、ハウジング４０と、ロータ１０と、ステータ７１と、ベアリング７５，７６と、オイルシール７７と、を備える。

【0015】

ハウジング４０は、ロータ１０、ステータ７１、ベアリング７５，７６、オイルシール７７、およびポンプ機構６０を内部に収容している。ハウジング４０は、本体カバー４１と、ポンプカバー４２とを有する。本体カバー４１とポンプカバー４２とは、互いに別部材である。ポンプカバー４２は、本体カバー４１の軸方向他方側に固定されている。

【0016】

本体カバー４１は、モータ収容部４１ａと、ポンプ収容部４１ｂと、を有する。本実施形態において、モータ収容部４１ａと、ポンプ収容部４１ｂとは、互いに同一の単一部材の一部である。モータ収容部４１ａは、ロータ１０、ステータ７１、ベアリング７５，７６、およびオイルシール７７を内部に収容している。本実施形態において、モータ収容部４１ａは、軸方向に延びる円筒状である。モータ収容部４１ａの軸方向一方側の端部は、本体カバー４１の軸方向一方側の端部である。モータ収容部４１ａの軸方向他方側の端部は、軸方向他方側に開口する孔部４１ｃを有する。孔部４１ｃは、中心軸Ｊを中心とする円形状である。孔部４１ｃの軸方向他方側の端部は、ポンプ収容部４１ｂの内部と繋がっている。

【0017】

ロータ１０は、軸方向に延びる中心軸Ｊを中心として回転可能である。ロータ１０は、第１シャフト２０と、第２シャフト３０と、ロータ本体１１と、樹脂部材５０と、を有する。第１シャフト２０および第２シャフト３０はロータ本体１１に固定されている。ロータ１０は、第１シャフト２０を支持するベアリング７５と、第２シャフト３０を支持するベアリング７６とによって、中心軸Ｊ回りに回転可能に支持されている。

【0018】

ステータ７１は、ロータ１０と隙間を介して対向している。ステータ７１は、ロータ１０の径方向外側に位置している。ステータ７１は、ステータコア７２と、インシュレータ７３と、複数のコイル７４と、を有する。ステータ７１は、モータ収容部４１ａの内面に固定されている。

【0019】

孔部４１ｃには、孔部４１ｃの内周面と第２シャフト３０の外周面との間をシールするオイルシール７７が保持されている。また、孔部４１ｃには、オイルシール７７の軸方向一方側にベアリング７６が保持されている。モータ収容部４１ａは、ロータ１０およびステータ７１よりも軸方向一方側に、ベアリング保持部４１ｅを有する。ベアリング保持部４１ｅには、ベアリング７５が保持されている。

【0020】

本実施形態においてベアリング７５，７６は、転がり軸受である。ベアリング７５，７６は、ボールベアリングである。ベアリング７５は、第１シャフト２０のうちロータ本体１１よりも軸方向一方側に位置する部分を回転可能に支持している。ベアリング７６は、第２シャフト３０のうちロータ本体１１よりも軸方向他方側に位置する部分を回転可能に支持している。

【0021】

ポンプ収容部４１ｂは、モータ収容部４１ａの軸方向他方側に繋がっている。ポンプ収容部４１ｂは、ポンプ機構６０を内部に収容している。ポンプ収容部４１ｂは、軸方向他方側に開口している。ポンプ収容部４１ｂの軸方向他方側の開口は、ポンプカバー４２によって塞がれている。

【0022】

ポンプ機構６０は、インナーロータ６１と、アウターロータ６２と、を有している。インナーロータ６１は、第２シャフト３０のうちポンプ収容部４１ｂの内部に突出した部分と接続されている。これにより、ポンプ機構６０は、ロータ１０に接続されている。インナーロータ６１は、第２シャフト３０を囲む環状である。アウターロータ６２は、インナーロータ６１を囲む環状である。インナーロータ６１とアウターロータ６２とは、互いに噛み合っている。したがって、ロータ１０によってインナーロータ６１が回転させられることで、アウターロータ６２も回転する。

【0023】

図３に示すように、ロータ本体１１は、ロータコア１２と、複数のマグネット１３と、を有している。ロータコア１２は、中心軸Ｊを中心として、軸方向に延びる略円筒状である。ロータコア１２は、中心軸Ｊを中心とする略円環状の複数の板部材１２ａが軸方向に積層されて構成される。板部材１２ａは磁性体によって構成される。板部材１２ａを構成する磁性体は、特に限定されない。本実施形態の板部材１２ａは、電磁鋼板である。

【0024】

図４に示すように、ロータコア１２は、中央孔１４と、複数の貫通孔１５と、複数のマグネット収容孔１６と、複数の外コア部１７と、を有している。中央孔１４は、ロータコア１２を軸方向に貫通している。中央孔１４は、中心軸Ｊを中心とする円形状の孔である。貫通孔１５は、ロータコア１２を軸方向に貫通している。貫通孔１５は、円形状の孔である。貫通孔１５は、中央孔１４よりも径方向外側、かつ、マグネット収容孔１６よりも径方向内側に、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。本実施形態では、貫通孔１５は、８個設けられている。本実施形態では、内径が大きい貫通孔１５と内径が小さい貫通孔１５とが、周方向に沿って交互に設けられている。なお、全ての貫通孔１５の内径は同じであってもよい。

【0025】

マグネット収容孔１６は、ロータコア１２を軸方向に貫通している。マグネット収容孔１６は、矩形状の孔である。マグネット収容孔１６は、２つの内側面が径方向を向いている。本実施形態では、マグネット収容孔１６は、径方向と直交する方向の寸法の方が、径方向の寸法よりも大きい。マグネット収容孔１６は、ロータコア１２の径方向外側の縁部に、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。本実施形態では、マグネット収容孔１６は、８個設けられている。

【0026】

外コア部１７は、各マグネット収容孔１６の径方向外側にそれぞれ設けられている。外コア部１７は、軸方向に見て、径方向外側に突出する円弧形状である。外コア部１７は、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。本実施形態では、外コア部１７は、８個設けられている。

【0027】

マグネット１３は、各マグネット収容孔１６内にそれぞれ収容されている。マグネット１３は、軸方向に延びる板状である。マグネット１３は、軸方向に見て矩形状である。マグネット１３の軸方向一方側の端部は、ロータコア１２の軸方向一方側の端部と、軸方向において同じ位置に配置されている。マグネット１３の軸方向他方側の端部は、ロータコア１２の軸方向他方側の端部と、軸方向において同じ位置に配置されている。マグネット１３は、永久磁石である。

【0028】

図２および図３に示すように、第１シャフト２０は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。第１シャフト２０は、ロータコア１２に固定されている。本実施形態において、第１シャフト２０は、軸方向他方側の部分がロータコア１２の中央孔１４に圧入して固定されている。図１に示すように、第１シャフト２０は、軸方向一方側の部分が、ロータコア１２よりも軸方向一方側に突出している。第１シャフト２０の軸方向一方側の部分は、ベアリング７５に支持されている。図３および図５に示すように、第１シャフト２０は、第１被挿入部２１と、第１接触部２２と、本体部２３と、を有している。本実施形態において、第１被挿入部２１と、第１接触部２２と、本体部２３とは、同一の単一部材の一部である。

【0029】

第１被挿入部２１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。第１被挿入部２１は、第１シャフト２０の軸方向他方側の部分である。第１被挿入部２１の軸方向他方側の端部は、第１シャフト２０の軸方向他方側の端部である。第１被挿入部２１は、中央孔１４の軸方向一方側の部分と圧入して固定されている。つまり、第１シャフト２０の軸方向他方側の端部は、中央孔１４に挿入される。第１被挿入部２１は、外周面に軸方向に沿って延びる複数の凸部２５と複数の凹部２６とを有する。複数の凸部２５と複数の凹部２６とは、周方向に沿って交互に設けられている。本実施形態では、複数の凸部２５および複数の凹部２６は、ローレット加工によって設けられている。つまり、第１シャフト２０は、中央孔１４に圧入された部分の外周面に、複数の凸部２５および複数の凹部２６を有する。そのため、圧入によって、第１被挿入部２１の外周面が中央孔１４の内周面から受ける応力は、凸部２５が周方向に変形して逃げることで吸収され、圧入する際の圧力を低減できる。

【0030】

第１接触部２２は、第１被挿入部２１の軸方向一方側の縁部に位置している。第１接触部２２は、中心軸Ｊを中心とする円板状である。第１接触部２２の板面は、軸方向を向いている。第１接触部２２は、第１被挿入部２１の外周面から径方向外側に突出している。第１接触部２２の外径は、第１被挿入部２１の外径よりも大きい。第１接触部２２の径向外側の端部は、貫通孔１５よりも径方向内側に位置している。第１接触部２２の軸方向他方側を向く面は、ロータコア１２の軸方向一方側を向く面と接触している。つまり、第１シャフト２０は、ロータコア１２の軸方向一方側を向く面と接触する第１接触部２２を有する。

【0031】

本体部２３は、第１被挿入部２１の軸方向一方側を向く面から軸方向一方側に延びている。本体部２３は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。本体部２３は、第１本体部２３ａと、第２本体部２３ｂと、第３本体部２３ｃと、を有している。第１本体部２３ａは、第１被挿入部２１の軸方向一方側に繋がっている。第１本体部２３ａの外径は、第１接触部２２の外径よりも小さい。

【0032】

第２本体部２３ｂは、第１本体部２３ａの軸方向一方側に繋がっている。第２本体部２３ｂの外径は、第１本体部２３ａの外径よりも大きく、第１接触部２２の外径よりも小さい。図示は省略するが、第２本体部２３ｂの外周面は、ベアリング７５によって支持されている。これにより、ベアリング７５は、第１シャフト２０を回転可能に支持している。

【0033】

第３本体部２３ｃは、第２本体部２３ｂの軸方向一方側に繋がっている。第３本体部２３ｃの外径は、第１本体部２３ａの外径、および第２本体部２３ｂの外径よりも小さい。第３本体部２３ｃの軸方向一方側の端部は、第１シャフト２０の軸方向一方側の端部である。

【0034】

図２および図３に示すように、第２シャフト３０は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。第２シャフト３０は、ロータコア１２に固定されている。本実施形態において、第２シャフト３０は、軸方向一方側の部分がロータコア１２の中央孔１４に圧入して固定されている。図１に示すように、第２シャフト３０は、軸方向において、モータ収容部４１ａの内部から、孔部４１ｃを介して、ポンプ収容部４１ｂの内部に突出している。第２シャフト３０の軸方向他方側の部分は、ベアリング７６に支持されている。第２シャフト３０の軸方向他方側の部分は、オイルシール７７と接触している。第２シャフト３０の軸方向他方側の部分は、インナーロータ６１と連結されている。図３および図５に示すように、第２シャフト３０は、第２被挿入部３１と、第２接触部３２と、本体部３３と、を有している。本実施形態において、第２被挿入部３１と、第２接触部３２と、本体部３３とは、同一の単一部材の一部である。

【0035】

第２被挿入部３１は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。第２被挿入部３１は、第２シャフト３０の軸方向一方側の部分である。第２被挿入部３１の軸方向一方側の端部は、第２シャフト３０の軸方向一方側の端部である。第２被挿入部３１は、中央孔１４の軸方向他方側の部分と圧入して固定されている。つまり、第２シャフト３０の軸方向一方側の端部は、中央孔１４に挿入される。第２被挿入部３１は、外周面に軸方向に沿って延びる複数の凸部３５と複数の凹部３６とを有する。複数の凸部３５と複数の凹部３６とは、周方向に沿って交互に設けられている。本実施形態では、複数の凸部３５および複数の凹部３６は、ローレット加工によって設けられている。つまり、第２シャフト３０は、中央孔１４に圧入された部分の外周面に、複数の凸部３５および複数の凹部３６を有する。そのため、圧入によって、第２被挿入部３１の外周面が中央孔１４の内周面から受ける応力は、凸部３５が周方向に変形して逃げることで吸収され、圧入する際の圧力を低減できる。

【0036】

軸方向において、第２被挿入部３１の軸方向一方側の端部は、第１被挿入部２１の軸方向他方側の端部から軸方向他方側に離れて配置されている。つまり、軸方向において、第１シャフト２０と、第２シャフト３０とは離れて設けられている。本実施形態では、中央孔１４の内部のうち第１シャフト２０と第２シャフト３０との間の部分は空洞である。

【0037】

第２接触部３２は、第２被挿入部３１の軸方向他方側の縁部に位置している。第２接触部３２は、中心軸Ｊを中心とする円板状である。第２接触部３２の板面は、軸方向を向いている。第２接触部３２は、第２被挿入部３１の外周面から径方向外側に突出している。第２接触部３２の外径は、第２被挿入部３１の外径よりも大きい。第２接触部３２の径向外側の端部は、貫通孔１５よりも径方向内側に位置している。第２接触部３２の軸方向一方側を向く面は、ロータコア１２の軸方向他方側を向く面と接触している。つまり、第２シャフト３０は、ロータコア１２の軸方向他方側を向く面と接触する第２接触部３２を有する。

【0038】

本体部３３は、第２被挿入部３１の軸方向他方側を向く面から軸方向他方側に延びている。本体部３３は、中心軸Ｊを中心として軸方向に延びる円柱状である。本体部３３は、基部３３ａと、出力部３３ｂと、を有する。

【0039】

基部３３ａは、第２被挿入部３１の軸方向他方側に繋がっている。基部３３ａの外径は、第２接触部３２の外径よりも小さい。図示は省略するが、基部３３ａの外周面は、ベアリング７６によって支持されている。これにより、ベアリング７６は、第２シャフト３０を回転可能に支持している。また、図示は省略するが、基部３３ａの外周面は、ベアリング７６よりも軸方向他方側において、オイルシール７７と接触している。これにより、オイルシール７７は、孔部４１ｃの内周面と第２シャフト３０の外周面との間をシールしている。

【0040】

出力部３３ｂは、基部３３ａの軸方向他方側に繋がっている。出力部３３ｂの外径は、基部３３ａの外径よりも小さい。出力部３３ｂの軸方向他方側の端部は、第２シャフト３０の軸方向他方側の端部である。出力部３３ｂの外周面には、スプライン溝が設けられている。出力部３３ｂは、インナーロータ６１の内側に挿入されて、インナーロータ６１に連結されている。これにより、第２シャフト３０と、インナーロータ６１とが連結されている。より詳細には、インナーロータ６１の内周面に設けられたスプライン溝が、出力部３３ｂのスプライン溝に嵌め合わされることで、第２シャフト３０と、インナーロータ６１とが連結されている。インナーロータ６１には、第２シャフト３０を介してロータ１０の駆動力が伝達される。これにより、回転電機８０は、インナーロータ６１およびアウターロータ６２を中心軸Ｊ回りに回転させる。

【0041】

図２および図３に示すように、樹脂部材５０は、ロータコア１２に固定されている。樹脂部材５０は、樹脂製である。樹脂部材５０は、例えば、第１シャフト２０および第２シャフト３０をロータコア１２の中央孔１４に圧入した後に、第１シャフト２０と、第２シャフト３０と、ロータ本体１１と、をインサート部材とするインサート成形によって作られている。樹脂部材５０は、第１板状部５１、第２板状部５２、複数の連結部５３、および複数の側面連結部５４を有している。

【0042】

第１板状部５１は、中心軸Ｊを中心とする円環板状である。第１板状部５１の板面は、軸方向を向いている。第１板状部５１は、ロータコア１２の軸方向一方側を向く面上に設けられている。本実施形態では、第１板状部５１の径方向外側の端部は、ロータコア１２の径方向外側の端部と、径方向において同じ位置に配置されている。第１板状部５１は、第１接触部２２を囲んでいる。本実施形態では、第１板状部５１の内縁は、第１接触部２２の外縁と接触している。なお、第１板状部５１と第１接触部２２とは、接触していなくてもよい。

【0043】

第２板状部５２は、中心軸Ｊを中心とする円環板状である。第２板状部５２の板面は、軸方向を向いている。第２板状部５２は、ロータコア１２の軸方向他方側を向く面上に設けられている。本実施形態では、第２板状部５２の径方向外側の端部は、ロータコア１２の径方向外側の端部と、径方向において同じ位置に配置されている。第２板状部５２は、第２接触部３２を囲んでいる。本実施形態では、第２板状部５２の内縁は、第２接触部３２の外縁と接触している。なお、第２板状部５２と第２接触部３２とは、接触していなくてもよい。

【0044】

図３および図４に示すように、複数の連結部５３は、それぞれ、貫通孔１５の内部に設けられている。各連結部５３は、軸方向に延びる円柱形状である。各連結部５３の外周面は、軸方向の全体に亘って、各貫通孔１５の内周面と接触している。各連結部５３の軸方向一方側の端部は、第１板状部５１の軸方向他方側を向く面と接続されている。各連結部５３の軸方向他方側の端部は、第２板状部５２の軸方向一方側を向く面と接続されている。本実施形態では、連結部５３は、８個設けられている。また、本実施形態では、外径が大きい連結部５３と外径が小さい連結部５３とが、周方向に沿って交互に設けられている。

【0045】

図２および図４に示すように、複数の側面連結部５４は、ロータコア１２の外周面に沿って、軸方向に延びる略三角柱形状である。各側面連結部５４は、軸方向に見て、略三角形状である。各側面連結部５４は、ロータコア１２の外周面に設けられている。各側面連結部５４は、周方向に互いに隣り合う外コア部１７同士の間に設けられている。各側面連結部５４は、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。本実施形態では、側面連結部５４は、８個設けられている。各側面連結部５４の軸方向一方側の端部は、第１板状部５１の径方向外側の端部と接続されている。各側面連結部５４の軸方向他方側の端部は、第２板状部５２の径方向外側の端部と接続されている。

【0046】

本実施形態によれば、ロータ１０は第１シャフト２０および第２シャフトの２本のシャフトを備えている。第１シャフト２０は、軸方向他方側の端部が中央孔１４に挿入され、ロータコア１２に固定されている。第２シャフト３０は、軸方向一方側の端部が中央孔１４に挿入され、ロータコア１２に固定されている。また、軸方向において、第１シャフト２０と、第２シャフト３０とは離れて設けられている。そのため、本実施形態のロータコア１２とは軸方向の寸法が異なるロータコアに対しても、本実施形態の第１シャフト２０および第２シャフト３０を用いることができる。具体的には、本実施形態のロータコア１２よりも軸方向の寸法が大きなロータコアに対しては、当然に、本実施形態の第１シャフト２０および第２シャフト３０を用いることができる。また、本実施形態のロータコア１２よりも軸方向の寸法が小さなロータコアに対しても、ロータコアの軸方向の寸法が、第１被挿入部２１の軸方向の寸法と第２被挿入部３１の軸方向の寸法とを足し合わせた軸方向の寸法よりも小さければ、本実施形態の第１シャフト２０および第２シャフト３０を用いることができる。したがって、軸方向の寸法が異なる他のロータコアに対しても、第１シャフト２０および第２シャフト３０を使用できる。そのため、例えば、ロータコア１２の軸方向の寸法が異なる複数機種の回転電機８０を製造する場合に、各回転電機８０に設けるシャフトを、第１シャフト２０および第２シャフト３０として共通化することができる。これにより、ロータコア１２の軸方向の寸法が異なる複数機種の回転電機８０を製造する場合に、各回転電機８０の製造コストを低減できる。また、ロータコア１２の軸方向の寸法が変更される場合であっても、第１シャフト２０および第２シャフト３０を変更する必要がないため、回転電機８０の設計変更によって生じるコストを低減できる。

【0047】

本実施形態によれば、ロータコア１２は、複数枚の板部材１２ａが軸方向に積層されて構成されている。そのため、板部材１２ａの数を変更することで、ロータコア１２の軸方向の寸法を容易に変更できる。したがって、回転電機８０の設計変更によって生じるコストをより低減できる。このようにロータコア１２の軸方向の寸法を比較的変更しやすいロータコア１２に対して、第１シャフト２０および第２シャフト３０を適用することで、ロータコア１２の軸方向の寸法の変更を容易に行いつつ、回転電機８０の製造コストを好適に低減できる。

【0048】

本実施形態によれば、第１シャフト２０および第２シャフト３０は、それぞれ、ロータコア１２の中央孔１４に圧入されて、ロータコア１２に固定されている。そのため、第１シャフト２０および第２シャフト３０を容易かつ軸精度よくロータコア１２に固定できる。したがって、ロータ１０が回転する際に、中心軸Ｊに対する第１シャフト２０および第２シャフト３０の偏心を抑制できるため、ロータ１０が回転する際の騒音を抑制できる。

【0049】

本実施形態によれば、第１シャフト２０は、中央孔１４に圧入された部分、すなわち、第１被挿入部２１の外周面に、複数の凸部２５および複数の凹部２６を有している。また、第２シャフト３０は、中央孔１４に圧入された部分、すなわち第２被挿入部３１の外周面に、複数の凸部３５および複数の凹部３６を有している。よって、第１シャフト２０および第２シャフト３０を中央孔１４に圧入する際に、第１被挿入部２１の外周面および第２被挿入部３１の外周面が、ロータコア１２の中央孔１４の内周面から受ける応力は、凸部２５および凸部３５が周方向に変形して逃げることで吸収され、各シャフトを圧入する際の圧力を低減できる。そのため、ロータコア１２の中央孔１４に、第１シャフト２０および第２シャフト３０を容易に圧入して固定できる。したがって、ロータ１０の組立性が向上するため、ロータ１０、回転電機８０、およびポンプ９０の組立工数および組立時間を低減できる。

【0050】

本実施形態によれば、第１シャフト２０は、ロータコア１２の軸方向一方側を向く面と接触する第１接触部２２を有している。また、第２シャフト３０は、ロータコア１２の軸方向他方側を向く面と接触する第２接触部３２を有している。そのため、ロータコア１２の中央孔１４に第１シャフト２０および第２シャフト３０を圧入する際に、容易にロータコア１２に対する第１シャフト２０および第２シャフト３０の軸方向の位置決めができる。したがって、ロータ１０の組立性が向上するため、ロータ１０、回転電機８０、およびポンプ９０の組立工数および組立時間をより低減できる。

【0051】

本実施形態によれば、ロータコア１２の軸方向一方側を向く面に設けられる第１板状部５１と、ロータコア１２の軸方向他方側を向く面に設けられる第２板状部５２とは、複数の連結部５３および複数の側面連結部５４を介して接続されている。よって、樹脂部材５０がロータコア１２に対して軸方向に移動することを抑制できる。また、樹脂部材５０がロータコア１２に対して周方向に相対回転することを抑制できる。これにより、樹脂部材５０をロータコア１２に対してより強固に固定できる。

【0052】

＜第２実施形態＞
図６に示すように、本実施形態のロータ２１０において、ロータ本体２１１のロータコア２１２は中央孔２１４の内周面に、軸方向に延びる凸部２１８と、凹部２１９と、を有している。本実施形態では、凸部２１８は、中央孔２１４の内周面から、径方向内側に突出する矩形状である。凸部２１８は、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。凹部２１９は、互いに隣り合う凸部２１８の間に位置している。凹部２１９は、中央孔２１４の内周面の一部である。本実施形態において、凸部２１８および凹部２１９は、それぞれ８個ずつ設けられている。本実施形態では、凸部２１８および凹部２１９それぞれの軸方向一方側の端部の位置は、ロータコア２１２の軸方向一方側の端部の位置と同じである。また、本実施形態では、凸部２１８および凹部２１９それぞれの軸方向他方側の端部の位置は、ロータコア２１２の軸方向他方側の端部の位置と同じである。したがって、ロータコア２１２は、第１シャフト２２０が圧入される中央孔２１４の内周面、および第２シャフト２３０が圧入される中央孔２１４の内周面それぞれに、複数の凸部２１８および複数の凹部２１９を有している。ロータコア２１２のその他の構成は、第１実施形態のロータコア１２のその他の構成と同様である。

【0053】

図７に示すように、本実施形態の第１シャフト２２０において、軸方向に見て、第１被挿入部２２１の外周は、中心軸Ｊを中心とする円周状である。すなわち、本実施形態では、第１被挿入部２２１の外周面に、凸部および凹部が設けられていない。第１シャフト２２０のその他の構成は、第１実施形態の第１シャフト２０のその他の構成と同様である。

【0054】

本実施形態の第２シャフト２３０において、軸方向から見て、第２被挿入部２３１の外周は、中心軸Ｊを中心とする円周状である。すなわち、本実施形態では、第２被挿入部２３１の外周面に、凸部および凹部が設けられていない。第２シャフト２３０のその他の構成は、第１実施形態の第２シャフト３０のその他の構成と同様である。

【0055】

本実施形態によれば、ロータコア２１２は、第１シャフト２２０の第１被挿入部２２１および第２シャフト２３０の第２被挿入部２３１が圧入された部分、すなわち、中央孔２１４の内周面に、複数の凸部２１８よび複数の凹部２１９を有している。よって、第１シャフト２２０および第２シャフト２３０を中央孔２１４に圧入する際に、ロータコア２１２の内周面が、第１被挿入部２２１の外周面および第２被挿入部２３１の外周面から受ける応力は、凸部２１８が周方向に変形して逃げることで吸収され、各シャフトを圧入する際の圧力を低減できる。そのため、ロータコア２１２の中央孔２１４に、第１シャフト２２０および第２シャフト２３０を容易に圧入して固定できる。したがって、ロータ２１０の組立性が向上するため、ロータ２１０、回転電機２８０、およびポンプ２９０の組立工数および組立時間を低減できる。

【0056】

なお、本実施形態において、凸部２１８および凹部２１９の位置および形状などは、ロータコア２１２に第１シャフト２２０および第２シャフト２３０を圧入して固定できるならば、特に限定されない。例えば、凸部２１８は、中央孔２１４の内周面から径方向内側に突出する三角形状や半円形状などであってもよい。また、凸部２１８および凹部２１９の個数は、それぞれ８個に限定されず、例えば、それぞれ４個ずつ設けられてもよい。

【0057】

＜第３実施形態＞
図８、図９、および図１０に示すように、本実施形態のロータ３１０において、第１シャフト３２０の第１接触部３２２は、中心軸Ｊを中心として、ロータコア１２が有する貫通孔１５の径方向外側まで延びる円板状である。本実施形態において、第１接触部３２２の外径は、ロータコア１２の外径と同じである。すなわち、第１接触部３２２の径方向外端部は、複数の貫通孔１５よりも径方向外側に配置されている。なお、第１接触部３２２に、後述する第１開口３２５を好適に設けることができれば、第１接触部３２２の径方向外側の端部は、貫通孔１５とロータコア１２の径方向外側の端部との間に配置されてもよい。

【0058】

第１接触部３２２は、ロータコア１２が有する複数の貫通孔１５と対向する部分に、第１接触部３２２を軸方向に貫通する複数の第１開口３２５を有している。各第１開口３２５は、円形状の孔である。本実施形態では、各第１開口３２５の内径は、各第１開口３２５が対向する貫通孔１５の内径と同じである。各第１開口３２５は、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。第１開口３２５は、８個設けられている。本実施形態では、内径が大きい第１開口３２５と内径が小さい第１開口３２５とが、周方向に沿って交互に設けられている。なお、各第１開口３２５の内径は、貫通孔１５の内径より大きくてもよい。第１シャフト３２０のその他の構成は、第１実施形態の第１シャフト２０のその他の構成と同様である。

【0059】

本実施形態のロータ３１０において、第２シャフト３３０の第２接触部３３２は、中心軸Ｊを中心として、ロータコア１２が有する貫通孔１５の径方向外側まで延びる円板状である。本実施形態において、第２接触部３３２の外径は、ロータコア１２の外径と同じである。すなわち、第２接触部３３２の径方向外端部は、複数の貫通孔１５よりも径方向外側に配置されている。なお、第２接触部３３２に、後述する第２開口３３５を好適に設けることができれば、第２接触部３３２の径方向外側の端部は、貫通孔１５とロータコア１２の径方向外側の端部との間に配置されてもよい。

【0060】

第２接触部３３２は、ロータコア１２が有する複数の貫通孔１５と対向する部分に、第２接触部３３２を軸方向に貫通する複数の第２開口３３５を有している。各第２開口３３５は、円形状の孔である。本実施形態では、各第２開口３３５の内径は、各第２開口３３５が対向する貫通孔１５の内径と同じである。各第２開口３３５は、周方向に沿って間隔をあけて等間隔に設けられている。第２開口３３５は、８個設けられている。本実施形態では、内径が大きい第２開口３３５と内径が小さい第２開口３３５とが、周方向に沿って交互に設けられている。なお、各第２開口３３５の内径は、貫通孔１５の内径より大きくてもよい。第２シャフト３３０のその他の構成は、第１実施形態の第２シャフト３０のその他の構成と同様である。

【0061】

図８および図９に示すように、本実施形態のロータ３１０において、樹脂部材３５０の第１板状部３５１は、中心軸Ｊを中心として、第１開口３２５の径方向外側まで延びる円環板状である。第１板状部３５１の板面は、軸方向を向いている。第１板状部３５１は、第１接触部３２２の軸方向一方側を向く面上に設けられている。本実施形態では、第１板状部３５１の径方向外側の端部は、第１接触部３２２の径方向外側の端部と、径方向において同じ位置に配置されている。第１板状部３５１は、第１シャフト３２０の第１本体部２３ａを囲んでいる。本実施形態では、第１板状部３５１の内縁は、第１本体部２３ａの外縁と接触している。なお、第１板状部３５１と第１本体部２３ａとは、接触していなくてもよい。

【0062】

本実施形態のロータ３１０において、樹脂部材３５０の第２板状部３５２は、中心軸Ｊを中心として、第２開口３３５の径方向外側まで延びる円環板状である。第２板状部３５２の板面は、軸方向を向いている。第２板状部３５２は、第２接触部３３２の軸方向他方側を向く面上に設けられている。本実施形態では、第２板状部３５２の径方向外側の端部は、第２接触部３３２の径方向外側の端部と、径方向において同じ位置に配置されている。第２板状部３５２は、第２シャフト３３０の基部３３ａを囲んでいる。本実施形態では、第２板状部３５２の内縁は、基部３３ａの外縁と接触している。なお、第２板状部３５２と基部３３ａとは、接触していなくてもよい。

【0063】

本実施形態のロータ３１０において、樹脂部材３５０の複数の連結部３５３は、それぞれ、貫通孔１５の内部、第１開口３２５の内部、および第２開口３３５の内部に跨って設けられている。各連結部３５３は、軸方向に延びる円柱形状である。各連結部３５３の外周面は、軸方向の全体に亘って、各貫通孔１５の内周面、各第１開口３２５の内周面、および各第２開口３３５の内周面と接触している。各連結部３５３の軸方向一方側の端部は、第１板状部３５１の軸方向他方側を向く面と接続されている。各連結部３５３の軸方向他方側の端部は、第２板状部３５２の軸方向一方側を向く面と接続されている。つまり、樹脂部材３５０は、貫通孔１５、第１開口３２５、および第２開口３３５を介して、第１板状部３５１と第２板状部３５２とを軸方向に接続する複数の連結部３５３を有する。本実施形態では、連結部３５３は、８個設けられている。また、本実施形態では、外径が大きい連結部３５３と外径が小さい連結部３５３とが、周方向に沿って交互に設けられている。樹脂部材３５０のその他の構成は、第１実施形態の樹脂部材５０のその他の構成と同様である。

【0064】

本実施形態によれば、樹脂部材３５０は、ロータコア１２の貫通孔１５、第１シャフト３２０の第１開口３２５、および第２シャフト３３０の第２開口３３５に跨って設けられる、複数の連結部３５３を有している。また、第１シャフト３２０の第１接触部３２２の軸方向一方側を向く面に設けられている第１板状部３５１と、第２シャフト３３０の第２接触部３３２の軸方向他方側を向く面に設けられている第２板状部３５２とは、複数の連結部３５３および複数の側面連結部５４を介して接続されている。よって、樹脂部材３５０がロータコア１２に対して軸方向に移動することを抑制できる。また、樹脂部材３５０がロータコア１２に対して周方向に相対回転することを抑制できる。これにより、樹脂部材３５０をロータコア１２に対してより強固に固定できる。さらに、第１シャフト３２０および第２シャフト３３０が、ロータコア１２に対して周方向に相対回転することを抑制できる。これにより、第１シャフト３２０および第２シャフト３３０をロータコア１２に対してより強固に固定できる。

【0065】

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および他の方法を採用することもできる。例えば、ロータコアの外コア部は円環形状等であってもよい。ロータコアは外コア部を有しなくてもよい。また、連結部の軸方向両端が第１板状部および第２板状部と接続されるならば、全ての貫通孔は同じ形状でもよいし、全ての貫通孔は異なる形状であってもよい。

【0066】

第１被挿入部の外周面および第２被挿入部の外周面に設けられる凸部および凹部の形状は、第１シャフトおよび第２シャフトがロータコアに圧入して固定されるならば、どのような形状でもよい。例えば、凸部および凹部は周方向に延びる形状でもよく、アヤ目形状等でもよい。また、第１シャフトまたは第２シャフトの一方は、凸部および凹部を有していなくてもよい。第１シャフトおよび第２シャフトとロータコアとは接着固定されてもよい。

【0067】

ロータコアの中央孔の内周面に設けられる凸部および凹部の形状は、第１シャフトおよび第２シャフトがロータコアに圧入して固定されるならば、どのような形状でもよい。例えば、凸部および凹部は周方向に延びる形状でもよく、アヤ目形状等でもよい。また、中央孔の内周面に凸部および凹部を設ける場合においても、第１被挿入部の外周面および第２被挿入面の外周面に、凸部および凹部を設けてもよい。この場合、各シャフトを圧入する際の圧力をより低減できる。そのため、ロータコアの中央孔に、第１シャフトおよび第２シャフトをより容易に圧入して固定できる。また、第１被挿入部の外周面または第２被挿入面の外周面の一方のみが、凸部および凹部を有していてもよい。

【0068】

中央孔の内部のうち第１シャフトと第２シャフトとの間の部分は空洞である必要はなく、例えば、冷却部材を設けることができる。この場合、ロータが連続して回転する際に、ロータの温度上昇を抑制できる。また、磁性材料によって構成される磁性部材を設けることもできる。この場合、ロータの出力トルクを向上できる。中央孔の内部のうち第１シャフトと第２シャフトとの間の部分には、目的に応じてその他の部材等を適宜設けることができる。

【0069】

樹脂部材がロータコアに安定して固定されるならば、樹脂部材はどのような構成であってもよい。連結部は８個設ける必要はなく、例えば、４個でもよい。全ての連結部は同じ形状でもよいし、全ての連結部は異なる形状であってもよい。側面連結部は８個設ける必要なく、例えば、４個でもよい。また、側面連結部は設けられなくてもよい。

【0070】

本発明が適用されるロータを備える回転電機の用途は、特に限定されない。回転電機は、ポンプ以外の機器に搭載されてもよい。回転電機は、モータに限られず、発電機であってもよい。回転電機を備えるポンプの用途は、特に限定されない。ポンプによって送られる流体の種類は、特に限定されず、水などであってもよい。回転電機およびポンプは、車両以外の機器に搭載されてもよい。なお、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0071】

１０，２１０，３１０…ロータ、１２，２１２…ロータコア、１２ａ…板部材、１４，２１４…中央孔、１５…貫通孔、２０，２２０，３２０…第１シャフト、２２，３２２…第１接触部、２５…凸部、２６…凹部、３０，２３０，３３０…第２シャフト、３２，３３２…第２接触部、３５…凸部、３６…凹部、５０，３５０…樹脂部材、５１，３５１…第１板状部、５２，３５２…第２板状部、５３，３５３…連結部、６０…ポンプ機構、７１…ステータ、８０，２８０…回転電機、９０，２９０…ポンプ、２１８…凸部、２１９…凹部、３２５…第１開口、３３５…第２開口、Ｊ…中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】