特許 7477610 ロータコア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】ロータコア

(51)【国際特許分類】

   H02K 1/28 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

H02K1/28 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022534107

(86)(22)【出願日】2021-07-01

(86)【国際出願番号】 JP2021024889

(87)【国際公開番号】W WO2022004834

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2022-12-26

(31)【優先権主張番号】P 2020114885

(32)【優先日】2020-07-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】今川 聖

(72)【発明者】

【氏名】上野 裕

(72)【発明者】

【氏名】堀内 成浩

(72)【発明者】

【氏名】橋本 拓也

(72)【発明者】

【氏名】福崎 健二

(72)【発明者】

【氏名】山本 悠介

(72)【発明者】

【氏名】浅野 喜大

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】特許第５４６９７５９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電磁鋼板を積層して構成されるロータコアであって、
シャフトが挿入される軸孔と、
前記シャフトの軸方向に延びるよう前記シャフトに形成されているキー溝に対して相補的な形状を有すると共に、前記軸孔の内壁から突出して前記軸孔の中心軸に沿って延びる突条のキーと、を有し、
前記キーは、前記軸孔に前記シャフトが挿入された状態で前記キーと前記キー溝との間に隙間ができるよう形成され、
前記軸孔の中心から前記軸孔の内壁までの距離である半径距離が前記軸孔の周方向の位置によって異なり、
前記軸孔は、
前記キーが配置されているキー領域であって、前記キーに対し前記周方向に隣接しかつ前記キーを挟む位置に設けられ、前記半径距離が前記シャフトの半径よりも大きい部分を有する、キー領域と、
前記半径距離が前記シャフトの半径よりも大きい拡径領域と、を合わせて三つ以上備え、
前記キー領域および前記拡径領域が前記周方向に並んで配置され、
前記軸孔は、更に、
前記軸孔の内壁のうち、前記キー領域または前記拡径領域に挟まれた領域として、前記シャフトが前記軸孔に挿入される際に前記シャフトと前記内壁とが接触する接触領域を備え、
前記接触領域が前記周方向に等間隔に並んで配置されており、
前記ロータコアの冷却に用いられるオイルが流通可能な複数の接続路をさらに有し、
複数の前記接続路は、前記ロータコアの径方向に延び、前記中心軸を中心にして放射状に配置されており、
前記各接続路の開口端は、前記拡径領域及び前記キー領域における前記半径距離が前記シャフトの半径よりも大きい部分のいずれかに接続している
ロータコア。

【請求項2】

請求項１に記載のロータコアにおいて、
前記キー領域は、前記周方向の向かい合う位置に配置されている第１キー領域と第２キー領域とのうちの二つのうちの一つであり、
前記拡径領域は、前記第１キー領域と前記第２キー領域との間の中間位置に配置されている、ロータコア。

【請求項3】

請求項２に記載のロータコアにおいて、
前記接触領域は、４又は８つの接触領域のうちの一つである、ロータコア。

【請求項4】

請求項１に記載のロータコアにおいて、
前記キー領域は、前記周方向の向かい合う位置に配置されている第１キー領域と第２キー領域とのうちの二つのうちの一つであり、
前記接触領域は、前記第１キー領域と前記第２キー領域との間の中間位置に配置され、
前記接触領域は、６つの接触領域のうちの一つである、ロータコア。

【請求項5】

請求項１～４のうちいずれか一項に記載のロータコアにおいて、
前記接触領域は、前記拡径領域を挟む第１接触領域及び第２接触領域のうちの一つであり、
前記拡径領域は、
前記第１接触領域に隣接する第１隣接領域と、
前記第２接触領域に隣接する第２隣接領域と、
前記第１隣接領域と前記第２隣接領域とに挟まれた中央領域とを含み、
前記第１隣接領域および前記第２隣接領域では、前記中央領域側ほど、前記軸孔の中心から前記軸孔の内壁までの距離が徐々に大きくなっており、
前記中央領域では、前記半径距離が一定である、ロータコア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電磁鋼板を積層して構成されたロータコアに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、シャフトが挿入される軸孔に、シャフトのキー溝に対応したキーが形成されたロータコアが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－９９２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のようなロータコアの軸孔では、キーが形成されていることによって、キーの周辺部で軸孔の内径が他の部分よりも大きくなっている。軸孔の内径がシャフトの直径よりも大きくなっている部分では、軸孔にシャフトが挿入されるときに、軸孔の内壁とシャフトとが接触しない。こうしたロータコアでは、軸孔の内壁のうち一部分がシャフトと接触せず、その他の部分がシャフトと接触する。このため、軸孔の内壁のうち、シャフトと接触する部分だけがシャフトによって押圧される。この結果、内壁のうち、シャフトによって押圧される部分が軸孔の径方向外側に広がる。一方で、軸孔の周方向に隣り合うシャフトによって押圧される部分間の領域では、内壁が周方向に引き延ばされる。これにより、その領域の中央付近の内壁がシャフトに近づき、軸孔が歪むことがある。軸孔にキーが形成されているロータコアでは、製造時の理由等によって、キーに隣接する部分の軸孔の内径を特に大きくしていることがある。この場合、キーに最も近い周方向の位置において、シャフトと内壁との接触部分と非接触部分との境界周辺の内壁が軸孔の中心に向かって凸状になっている。このため、軸孔が歪む過程で、シャフトによって押圧される部分間の内壁が周方向に引き延ばされると、内壁の凸状部分がシャフトに押し付けられる。すると、内壁の凸状部分がシャフトと接触する部分に、荷重が集中するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため、本願発明の第一の態様によれば、電磁鋼板を積層して構成されるロータコアが提供される。ロータコアは、シャフトが挿入される軸孔と、前記シャフトの軸方向に延びるよう前記シャフトに形成されているキー溝に対して相補的な形状を有すると共に、前記軸孔の内壁から突出して前記軸孔の中心軸に沿って延びる突条のキーと、を有している。前記キーは、前記軸孔に前記シャフトが挿入された状態で前記キーと前記キー溝との間に隙間ができるよう形成されている。前記軸孔の中心から前記軸孔の内壁までの距離である半径距離が前記軸孔の周方向の位置によって異なる。前記軸孔は、前記キーが配置されているキー領域であって、前記キーに対し前記周方向に隣接しかつ前記キーを挟む位置に設けられ、前記半径距離が前記シャフトの半径よりも大きい部分を有する、キー領域と、前記半径距離が前記シャフトの半径よりも大きい拡径領域と、を合わせて三つ以上備える。前記キー領域および前記拡径領域が前記周方向に並んで配置されている。前記軸孔は、更に、前記軸孔の内壁のうち、前記キー領域または前記拡径領域に挟まれた領域として、前記シャフトが前記軸孔に挿入される際に前記シャフトと前記内壁とが接触する接触領域を備える。前記接触領域が前記周方向に等間隔に並んで配置されている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１実施形態のロータコアを示す断面図。

【図2】ロータコアの正面図。

【図3】ロータコアの軸孔を示す模式図。

【図4】ロータコアの軸孔が変形した状態を示す模式図。

【図5】比較例のロータコアにおける軸孔が変形した状態を示す模式図。

【図6】ロータコアの変更例を示す模式図。

【図7】第２実施形態のロータコアを示す模式図。

【図8】ロータコアの他の変更例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0007】

（第１実施形態）
第１実施形態のロータコア１０について、図１～図４を参照して説明する。ロータコア１０は、円筒状のステータコアの内側に配置されて電動モータを構成する。

【0008】

図１は、円筒状のロータコア１０と、ロータコア１０の回転軸となるシャフト９０と、を示す。ロータコア１０は、円環状に加工された複数の電磁鋼板を積層して構成されている。たとえば、ロータコア１０は、回転積層によって製造される。ロータコア１０には、各電磁鋼板の中心に開口している孔によって、軸孔１１が形成されている。図１は、軸孔１１の中心軸Ｃ１を示している。複数の電磁鋼板は、軸孔１１の軸線方向に積層されている。

【0009】

シャフト９０は、ロータコア１０の軸孔１１に挿入されている。シャフト９０は、円柱形状である。シャフト９０の全長は、軸孔１１の中心軸Ｃ１に沿った長さよりも大きい。シャフト９０は、両端を軸孔１１から露出させた状態で、ロータコア１０に固定されている。

【0010】

シャフト９０には、シャフト９０の軸線方向に延びるキー溝が形成されている。シャフト９０には、二本のキー溝が形成されている。一方のキー溝は、他方のキー溝に対して、シャフト９０の周方向に１８０度離れた反対側の位置に設けられている。図３に示すように、二本のキー溝を、第１キー溝９１および第２キー溝９２とする。図１は、第２キー溝９２のみを示している。

【0011】

図２は、軸孔１１の両開口端の一方から見たロータコア１０を示している。図２に示すように、ロータコア１０には、軸孔１１よりも径方向外側に、第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈが形成されている。第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈは、中心軸Ｃ１の軸線方向にロータコア１０を貫通する孔として形成されている。第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈは、軸孔１１の周方向に等間隔に並んで配置されている。第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈは、ロータコア１０の冷却に用いられるオイルが流れる通路である。

【0012】

ロータコア１０は、第１油路１２Ａと軸孔１１とを接続する第１接続路１４Ａを備えている。第１接続路１４Ａは、中心軸Ｃ１と直交する方向、すなわち、ロータコア１０の径方向に延びる通路として形成されている。第１接続路１４Ａは、ロータコア１０の内部において、第１油路１２Ａの内壁から軸孔１１の内壁まで貫通している。ロータコア１０は、第２油路１２Ｂ～第８油路１２Ｈの各油路と軸孔１１とを接続する第２接続路１４Ｂ～第８接続路１４Ｈを備えている。第２接続路１４Ｂ～第８接続路１４Ｈは、第１接続路１４Ａと同様に、中心軸Ｃ１と直交する方向に延びる通路として形成されている。図２に示すように、第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈは、中心軸Ｃ１を中心にして放射状に配置されている。第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈを介して、第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈと軸孔１１との間で、オイルが流出入することができる。図２は、第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈを模式的に示している。第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈは直線状でなくてもよい。

【0013】

ロータコア１０には、第１油路１２Ａ～第８油路１２Ｈよりも径方向外側に、第１磁石挿入孔１３Ａおよび第２磁石挿入孔１３Ｂが形成されている。第１磁石挿入孔１３Ａおよび第２磁石挿入孔１３Ｂは、中心軸Ｃ１に沿ってロータコア１０を貫通する孔として形成されている。第１磁石挿入孔１３Ａおよび第２磁石挿入孔１３Ｂには、磁石が挿入される。

【0014】

図３を用いて、軸孔１１の形状について説明する。軸孔１１の中心軸Ｃ１と直交するロータコア１０の断面における軸孔１１の平面形状は、軸孔１１の一方の開口端から他方の開口端までのすべての位置で等しい。図３は、ロータコア１０を実線で示し、シャフト９０を破線で示している。

【0015】

図３に示すように、軸孔１１には、シャフト９０の第１キー溝９１に対して相補的な形状を有する第１キー３１と、第２キー溝９２に対して相補的な形状を有する第２キー４１とが設けられている。第１キー３１および第２キー４１は、軸孔１１の内壁２０から中心軸Ｃ１に向けて突出している。第１キー３１および第２キー４１は、中心軸Ｃ１に沿って延びる突条である。第１キー３１は、第２キー４１と向かい合う位置に配置されている。

【0016】

シャフト９０は、ロータコア１０の軸孔１１に圧入されている。詳しくは後述するが、軸孔１１の中心から軸孔１１の内壁２０までの距離が軸孔１１の周方向の位置によって異なっている。このため、シャフト９０が軸孔１１に圧入される際には、シャフト９０が軸孔１１の内壁２０に接触する部分と、シャフト９０と軸孔１１の内壁２０との間に隙間が空く部分と、がある。

【0017】

軸孔１１にシャフト９０が挿入された状態では、第１キー３１は、第１キー溝９１に差し込まれている。また、第２キー４１は、第２キー溝９２に差し込まれている。第１キー３１および第１キー溝９１は、軸孔１１にシャフト９０が挿入された状態で第１キー３１と第１キー溝９１との間に隙間ができる形状に成形されている。同様に、第２キー４１および第２キー溝９２は、軸孔１１にシャフト９０が挿入された状態で第２キー４１と第２キー溝９２との間に隙間ができる形状に成形されている。

【0018】

軸孔１１において、第１キー３１が位置する範囲を第１キー領域３０とする。軸孔１１において、第２キー４１が位置する範囲を第２キー領域４０とする。図３は、中心軸Ｃ１を通って軸孔１１の径方向に延びる仮想直線を一点鎖線で示している。それぞれの一点鎖線は、領域間の境界を示している。第１キー領域３０は、第２キー領域４０と向かい合う位置に配置されている。図３に示す平面上で、第１キー領域３０における内壁２０の長さは、第２キー領域４０における内壁２０の長さと等しい。ここで、内壁２０上における各領域の一端と他端とを結ぶ線分の長さを領域の幅という。領域の幅は、軸孔１１を円と考えたときの弦の長さに相当する。第１キー領域３０の幅は、第２キー領域４０の幅と同じである。

【0019】

第１キー領域３０に対し軸孔１１の周方向に隣接する両側の部分は、シャフト９０が軸孔１１に挿入される際にシャフト９０と内壁２０とが接触する接触領域となっている。第２キー領域４０に対し周方向に隣接する両側の部分も、シャフト９０が軸孔１１に挿入される際にシャフト９０と内壁２０とが接触する接触領域となっている。すなわち、軸孔１１は、四つの接触領域を備えている。

【0020】

第１キー領域３０に隣接する接触領域のうち、第１キー領域３０に対して時計回りの周方向に隣り合う接触領域を第１接触領域２１Ａとする。図３に示すように、四つの接触領域として、第１接触領域２１Ａを基点とした時計回りに、第１接触領域２１Ａ、第２接触領域２１Ｂ、第３接触領域２１Ｃ、第４接触領域２１Ｄが順に並んでいる。第１キー領域３０は、第４接触領域２１Ｄと第１接触領域２１Ａとに挟まれた位置に配置されている。第２キー領域４０は、第２接触領域２１Ｂと第３接触領域２１Ｃとに挟まれた位置に配置されている。

【0021】

図３に示す平面上で、第１接触領域２１Ａにおける内壁２０の長さは、第２接触領域２１Ｂ～第４接触領域２１Ｄにおけるそれぞれの内壁２０の長さと等しい。また、第１接触領域２１Ａの幅は、第２接触領域２１Ｂ～第４接触領域２１Ｄにおけるそれぞれの幅と同じである。第１接触領域２１Ａ～第４接触領域２１Ｄは、周方向に等間隔に並んで配置されている。

【0022】

ここで、軸孔１１において中心から内壁２０までの距離を半径距離とする。第１接触領域２１Ａ～第４接触領域２１Ｄの各接触領域では、半径距離が一定である。第１接触領域２１Ａにおける半径距離は、第２接触領域２１Ｂ～第４接触領域２１Ｄにおけるそれぞれの半径距離と等しい。

【0023】

第１キー領域３０の内壁２０において、第４接触領域２１Ｄに連続する部分には、第１キー領域３０と第４接触領域２１Ｄとの境界から第１キー３１に近づくほど半径距離が大きくなる第１Ｒ形状３３Ａが形成されている。第１Ｒ形状３３Ａは、中心軸Ｃ１に向かって凸状である。第１キー領域３０において、第１Ｒ形状３３Ａと第１キー３１との間には、半径距離の大きさが第１Ｒ形状３３Ａにおける半径距離よりもさらに大きい第１凹部３２Ａが設けられている。第１凹部３２Ａは、中心軸Ｃ１から離れる方向に向かって先細形状である。第１キー領域３０において、第１キー３１を挟んで第１Ｒ形状３３Ａと反対側には、第２凹部３２Ｂと第２Ｒ形状３３Ｂとが設けられている。すなわち、第１キー３１は、第１凹部３２Ａと第２凹部３２Ｂとに挟まれている。第１凹部３２Ａおよび第２凹部３２Ｂは、第１キー３１に隣接している。また、第２Ｒ形状３３Ｂは、第１キー領域３０の内壁２０において、第１接触領域２１Ａに連続する部分に形成されている。

【0024】

第２キー領域４０における内壁２０の形状は、第１キー領域３０における内壁２０の形状と対称の関係にある。第２キー領域４０の内壁２０において、第２接触領域２１Ｂに連続する部分には、第２キー領域４０と第２接触領域２１Ｂとの境界から第２キー４１に近づくほど半径距離が大きくなる第３Ｒ形状４３Ａが形成されている。第３Ｒ形状４３Ａは、中心軸Ｃ１に向かって凸状である。第２キー領域４０では、第３Ｒ形状４３Ａと第２キー４１との間に、半径距離の大きさが第３Ｒ形状４３Ａにおける半径距離よりもさらに大きい第３凹部４２Ａが設けられている。第３凹部４２Ａは、中心軸Ｃ１から離れる方向に向かって先細形状である。第２キー領域４０において、第２キー４１を挟んで第３Ｒ形状４３Ａとは反対側には、第４凹部４２Ｂと第４Ｒ形状４３Ｂとが設けられている。すなわち、第２キー４１は、第３凹部４２Ａと第４凹部４２Ｂとに挟まれている。第３凹部４２Ａおよび第４凹部４２Ｂは、第１キー３１に隣接している。また、第４Ｒ形状４３Ｂは、第２キー領域４０の内壁２０において、第３接触領域２１Ｃに連続する部分に形成されている。

【0025】

第１接触領域２１Ａと第２接触領域２１Ｂとに挟まれている部分では、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きくなっている。第３接触領域２１Ｃと第４接触領域２１Ｄとに挟まれている部分も、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きくなっている。

【0026】

軸孔１１は、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きい領域として、キー領域と拡径領域を備えている。軸孔１１は、キー領域と拡径領域とを合わせて四つ備えている。軸孔１１には、二つのキー領域と二つの拡径領域とが周方向に並んで配置されている。図３は、第１接触領域２１Ａと第２接触領域２１Ｂとに挟まれた部分に、第１拡径領域５０を示している。第１接触領域２１Ａおよび第２接触領域２１Ｂは、第１拡径領域５０に隣接している。図３は、第３接触領域２１Ｃと第４接触領域２１Ｄとに挟まれた部分に、第２拡径領域６０を示している。第３接触領域２１Ｃおよび第４接触領域２１Ｄは、第２拡径領域６０に隣接している。第１拡径領域５０は、第２拡径領域６０と向かい合う位置に配置されている。図３に示す平面上で、第１拡径領域５０における内壁２０の長さは、第２拡径領域６０における内壁２０の長さと等しい。第１拡径領域５０の幅は、第２拡径領域６０の幅と同じである。図３は、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きい部分を模式的に示している。すなわち、キー領域および拡径領域におけるシャフト９０と内壁２０との間隔は、実際の寸法関係を示すものではない。

【0027】

第１接触領域２１Ａは、第１キー領域３０と第１拡径領域５０とに挟まれた領域である。第２接触領域２１Ｂは、第１拡径領域５０と第２キー領域４０とに挟まれた領域である。第３接触領域２１Ｃは、第２キー領域４０と第２拡径領域６０とに挟まれた領域である。第４接触領域２１Ｄは、第２拡径領域６０と第１キー領域３０とに挟まれた領域である。

【0028】

第１接触領域２１Ａ～第４接触領域２１Ｄにおける半径距離の大きさを「１」としたとき、第１拡径領域５０における半径距離の大きさは「１」よりも大きくなっている。第２拡径領域６０における半径距離の大きさも「１」よりも大きくなっている。

【0029】

第１拡径領域５０のうち第１接触領域２１Ａに隣接する部分を第１隣接領域２３Ａとする。第１拡径領域５０のうち第２接触領域２１Ｂに隣接する部分を第２隣接領域２３Ｂとする。第１隣接領域２３Ａと第２隣接領域２３Ｂとに挟まれた部分を第１中央領域２２Ａとする。図３に示す平面上で、第１隣接領域２３Ａにおける内壁２０の長さは、第２隣接領域２３Ｂにおける内壁２０の長さと等しい。第１隣接領域２３Ａおよび第２隣接領域２３Ｂでは、第１中央領域２２Ａ側ほど、半径距離が徐々に大きくなっている。第１中央領域２２Ａでは、半径距離が一定となっている。

【0030】

第２拡径領域６０における内壁２０の形状は、第１拡径領域５０における内壁２０の形状と対称の関係にある。第２拡径領域６０のうち第３接触領域２１Ｃに隣接する部分を第３隣接領域２３Ｃとする。第２拡径領域６０のうち第４接触領域２１Ｄに隣接する部分を第４隣接領域２３Ｄとする。第３隣接領域２３Ｃと第４隣接領域２３Ｄとに挟まれた部分を第２中央領域２２Ｂとする。図３に示す平面上で、第３隣接領域２３Ｃにおける内壁２０の長さは、第４隣接領域２３Ｄにおける内壁２０の長さと等しい。第３隣接領域２３Ｃおよび第４隣接領域２３Ｄでは、第２中央領域２２Ｂ側ほど、半径距離が徐々に大きくなっている。第２中央領域２２Ｂでは、半径距離が一定となっている。

【0031】

軸孔１１において、第１拡径領域５０の第１中央領域２２Ａは、第２拡径領域６０の第２中央領域２２Ｂと向かい合う位置に配置されている。ロータコア１０において、第１中央領域２２Ａ内における内壁２０の中間位置から時計回りに９０度離れた位置には、第２キー４１が突出している。第２中央領域２２Ｂ内における内壁２０の中間位置から時計回りに９０度離れた位置には、第１キー３１が突出している。換言すれば、第１キー領域３０を基点とした時計回りの周方向において、第１キー領域３０と第２キー領域４０との間の中間位置には、第１拡径領域５０が配置されている。第２キー領域４０を基点とした時計回りの周方向において、第１キー領域３０と第２キー領域４０との間の中間位置には、第２拡径領域６０が配置されている。

【0032】

第１拡径領域５０の第１隣接領域２３Ａのうち第１接触領域２１Ａに連続する部分も、第１キー領域３０の第１Ｒ形状３３Ａと同様に、中心軸Ｃ１に向かって凸状である。第１拡径領域５０および第２拡径領域６０の隣接領域のうち接触領域に連続する部分は、第１隣接領域２３Ａと同様に、中心軸Ｃ１に向かって凸状である。

【0033】

第１Ｒ形状３３Ａは、拡径領域５０，６０における隣接領域のうち接触領域に連続する部分よりも大きな曲率を有していることによって、接触領域から離れるほど大きくなる半径距離を有している。第２Ｒ形状３３Ｂ、第３Ｒ形状４３Ａおよび第４Ｒ形状４３Ｂについても同様に、拡径領域における接触領域に連続する部分よりも大きな曲率を有している。このため、キー領域における接触領域との境界から周方向に所定の距離だけ移動した地点の半径距離は、拡径領域のそれと比較して大きくなっている。

【0034】

図２および図３に示すように、第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈは、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きい軸孔１１の部分に開口している。図３に示すように、第１接続路１４Ａ～第４接続路１４Ｄの開口端は、それぞれ、第１キー領域３０、第１拡径領域５０における第１隣接領域２３Ａ、第１拡径領域５０における第２隣接領域２３Ｂ、第２キー領域４０に接続している。第５接続路１４Ｅ～第８接続路１４Ｈの開口端は、それぞれ、第２キー領域４０、第２拡径領域６０における第３隣接領域２３Ｃ、第２拡径領域６０における第４隣接領域２３Ｄ、第１キー領域３０に接続している。

【0035】

第１実施形態の作用について説明する。

【0036】

図４は、ロータコア１０の軸孔１１における内壁２０の輪郭を模式的に示している。図４は、シャフト９０が挿入される前の内壁２０の輪郭を、内壁輪郭Ｗ１´として破線で示している。軸孔１１にシャフト９０が挿入されると、軸孔１１の内壁２０とシャフト９０とが接触する部分では、シャフト９０が内壁２０を径方向外側に押圧する力が発生する。このため、軸孔１１にシャフト９０が挿入されると、シャフト９０から押圧される力によって内壁２０が変形する。図４は、シャフト９０が挿入された後の内壁２０の輪郭を、変形後輪郭Ｗ１として実線で示している。

【0037】

軸孔１１には、図３に示したように、四つの接触領域２１Ａ～２１Ｄが設けられている。シャフト９０が内壁２０を押圧する力は、各接触領域において発生する。図４は、シャフト９０が内壁２０を押圧する力を、第１押圧力Ｆ１、第２押圧力Ｆ２、第３押圧力Ｆ３および第４押圧力Ｆ４として、径方向に外向きの白抜き矢印で示している。第１押圧力Ｆ１が作用する部分では、第１拡張部Ｅｐ１と示すように、変形後輪郭Ｗ１が内壁輪郭Ｗ１´を越えて径方向外側にはみ出す。第２押圧力Ｆ２～第４押圧力Ｆ４が作用する部分でも同様に、変形後輪郭Ｗ１が内壁輪郭Ｗ１´を越えて径方向外側にはみ出す。第２押圧力Ｆ２～第４押圧力Ｆ４によって変形した箇所を、それぞれ第２拡張部Ｅｐ２、第３拡張部Ｅｐ３、第４拡張部Ｅｐ４と示している。第１拡張部Ｅｐ１～第４拡張部Ｅｐ４として示すように内壁２０が変形すると、内壁２０が周方向に引き延ばされる。

【0038】

ロータコア１０では、シャフト９０と接触する四つの接触領域２１Ａ～２１Ｄが等間隔に並んで配置されている。このため、第１押圧力Ｆ１～第４押圧力Ｆ４は、図４に示すように、周方向に等間隔に発生する。接触領域２１Ａ～２１Ｄが等間隔に並んでいることで、内壁輪郭Ｗ１´上において第１押圧力Ｆ１～第４押圧力Ｆ４が作用する点を順に結ぶと正四角形になる。第１押圧力Ｆ１～第４押圧力Ｆ４によって内壁２０が均等に押圧された結果、変形後輪郭Ｗ１での第１拡張部Ｅｐ１～第４拡張部Ｅｐ４に示すように、内壁輪郭Ｗ１´よりも径方向外側に押し広げられた部分が等間隔に出現する。

【0039】

一方、接触領域２１Ａ～２１Ｄに挟まれているキー領域３０，４０および拡径領域５０，６０では、軸孔１１にシャフト９０が挿入される際に内壁２０がシャフト９０に接触しない。一方で、キー領域３０，４０および拡径領域５０，６０に隣接している接触領域の内壁２０が、第１拡張部Ｅｐ１～第４拡張部Ｅｐ４のように周方向に引き延ばされる。これにより、キー領域３０，４０および拡径領域５０，６０における内壁２０の中央付近が、シャフト９０に近づく。すなわち、キー領域３０，４０および拡径領域５０，６０における変形後輪郭Ｗ１が、内壁輪郭Ｗ１´よりも径方向内側に収まる。図４は、変形後輪郭Ｗ１が内壁輪郭Ｗ１´よりも径方向内側に収まっている部分を、第１狭窄部Ｃｔ１、第２狭窄部Ｃｔ２、第３狭窄部Ｃｔ３および第４狭窄部Ｃｔ４と示している。第１狭窄部Ｃｔ１～第４狭窄部Ｃｔ４では、変形前の軸孔１１と比較して、内壁２０とシャフト９０との隙間が小さくなるか、内壁２０がシャフト９０に接触する。シャフト９０が軸孔１１に挿入されたロータコア１０では、第１拡張部Ｅｐ１～第４拡張部Ｅｐ４が周方向に等間隔に現れるため、各拡張部間に現れる第１狭窄部Ｃｔ１～第４狭窄部Ｃｔ４の位置も周方向に等間隔になる。

【0040】

このように、軸孔１１にシャフト９０が挿入されると、軸孔１１の内壁２０における特定の箇所のみが大きく変形するようなことがない。よって、軸孔１１の内壁２０は、変形後輪郭Ｗ１として示すように、均等に変形する。

【0041】

ここで、図５を用いて、比較例としてのロータコアについて説明する。図５は、比較例のロータコアにおける内壁輪郭Ｗ１１´を破線で示し、変形後輪郭Ｗ１１を実線で示している。

【0042】

図５に示す比較例のロータコアでは、六つの接触領域が設けられている。このため、シャフトが軸孔の内壁を押圧する力が六箇所で発生する。図５に示すように、第１押圧力Ｆ１１から時計回りに、第２押圧力Ｆ１２～第６押圧力Ｆ１６が順に並んでいる。比較例のロータコアでは、接触領域が等間隔に配置されていない。このため、シャフトによって、軸孔の内壁が均等に押圧されず、軸孔の内壁の一部分が偏って押圧される。具体的には、第１押圧力Ｆ１１および第３押圧力Ｆ１３が、第２押圧力Ｆ１２に近い位置に作用している。また、第４押圧力Ｆ１４および第６押圧力Ｆ１６が、第５押圧力Ｆ１５に近い位置に作用している。第２押圧力Ｆ１２と第５押圧力Ｆ１５とは、軸孔の内壁における向かい合った部分に作用している。

【0043】

シャフトが軸孔の内壁を押圧する押圧力が内壁の一部分に偏って作用すると、第２押圧力Ｆ１２の方向および第５押圧力Ｆ１５の方向に軸孔の内壁が大きく押し広げられる。図５は、第２押圧力Ｆ１２の方向に変形後輪郭Ｗ１１が内壁輪郭Ｗ１１´を越えて径方向外側にはみ出している部分を、第１拡張部Ｅｐ１１として示している。第５押圧力Ｆ１５の方向に変形後輪郭Ｗ１１が内壁輪郭Ｗ１１´を越えて径方向外側にはみ出している部分を、第２拡張部Ｅｐ１２として示している。第１拡張部Ｅｐ１１および第２拡張部Ｅｐ１２のように軸孔の内壁が反対方向に大きく引き延ばされることで、第１拡張部Ｅｐ１１と第２拡張部Ｅｐ１２との間の部分では、軸孔の内壁が内壁輪郭Ｗ１１´よりも径方向内側に大きく凹む。図５は、変形後輪郭Ｗ１１が内壁輪郭Ｗ１１´よりも径方向内側に変形している部分を、第１狭窄部Ｃｔ１１および第２狭窄部Ｃｔ１２として示している。この結果、比較例のロータコアでは、変形後輪郭Ｗ１１のように、軸孔の内壁が、軸孔の中心を通り第１拡張部Ｅｐ１１と第２拡張部Ｅｐ１２とを結ぶ線分を長半径とする楕円状に変形する。楕円状の変形後輪郭Ｗ１１において短半径に相当する部分では、内壁の変形量が大きい。このように、接触領域が等間隔に配置されておらず押圧力が内壁の一部分に偏って作用すると、変形後の軸孔が大きく歪みやすい。軸孔の内壁の変形量が大きい箇所にキー領域が配置されていると、キー領域における接触領域と連続する部分がシャフト９０に強く押し付けられる。

【0044】

これに対して、ロータコア１０では、第１キー領域３０と第２キー領域４０との中間に中央領域２２Ａ，２２Ｂが配置され、さらに、第１中央領域２２Ａと第２中央領域２２Ｂとが向かい合って配置されている。すなわち、第１キー領域３０と第２キー領域４０との中間位置では、シャフト９０と内壁２０とが接触しない。このため、軸孔１１は、楕円状に変形しない。軸孔１１の内壁の変形量が大きい箇所にキー領域３０，４０が配置されることもない。

【0045】

第１実施形態の効果について説明する。

【0046】

（１－１）ロータコア１０では、第１接触領域２１Ａ～第４接触領域２１Ｄが周方向に等間隔に並んでいる。このため、軸孔１１の全体が均等に変形しやすくなり、軸孔１１の特定の部分が大きく歪むことが抑制される。ロータコア１０によれば、軸孔１１にシャフト９０が挿入される際にシャフト９０が軸孔１１の内壁２０に接触しない部分を設けつつ、図５に示した比較例のように軸孔の一部分の変形量が大きくなることを抑制できる。

【0047】

（１－２）ロータコア１０では、第１キー領域３０、第２キー領域４０、第１拡径領域５０および第２拡径領域６０が等間隔に並んで配置されている。すなわち、シャフト９０と内壁２０との間に隙間がある領域が、偏ることなく並んでいる。これによって、軸孔１１にシャフト９０が挿入されて軸孔１１が変形する過程において、シャフト９０と接触していなかった内壁２０の部分がシャフト９０に近づくとしても、軸孔１１の全体の歪みが均等になりやすく、変形後の軸孔１１の内壁２０とシャフト９０とが接触する部分の偏りが生じにくくなる。

【0048】

（１－３）軸孔１１には、キー領域３０，４０における接触領域と連続する部分、および拡径領域５０，６０における接触領域と連続する部分のように、軸孔１１の中心に向かって凸である複数の凸形状が存在している。このため、軸孔１１が変形する過程で複数の凸形状のうち一部がシャフト９０に強く押し付けられると、凸形状がシャフト９０と接触する部分に荷重が集中するおそれがある。

【0049】

この点、ロータコア１０では、図４において第１狭窄部Ｃｔ１～第４狭窄部Ｃｔ４として示したように、内壁２０が軸孔１１の中心側に変形する箇所が等間隔に現れやすい。これによって、軸孔１１にシャフト９０が挿入されて軸孔１１が歪む過程において、複数の凸形状のシャフト９０への押し付けられ方が均等になりやすい。すなわち、軸孔１１の内壁２０がシャフト９０に近づくように変形しても、複数の凸形状のうちのいずれかがシャフト９０に強く押し付けられることを抑制でき、一部の接触部位に荷重が集中することを抑制できる。

【0050】

（１－４）ロータコア１０によれば、等間隔に並んで配置した接触領域に挟まれた拡径領域またはキー領域に、第１接続路１４Ａ～第８接続路１４Ｈを接続した。これにより、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きい軸孔１１の部分に各接続路１４Ａ～１４Ｈを開口させつつ、接触領域を等間隔に配置できる。これによって、軸孔１１にシャフト９０が挿入される際、接続路１４Ａ～１４Ｈの開口端がシャフト９０に接触することを抑制できる。また、シャフト９０が挿入される際、接続路１４Ａ～１４Ｈの開口が変形することを抑制できる。

【0051】

第１実施形態は、以下のように変更して実施することができる。

【0052】

・図６に示すロータコア１１０の軸孔１１１は、第１実施形態と同じく二つのキー領域、四つの接触領域および二つの拡径領域を備えている。ロータコア１１０では、各領域の幅が第１実施形態のロータコア１０と異なる。

【0053】

図６に示すように、ロータコア１１０は、第１キー領域１３０を備えている。第１キー領域１３０には、シャフト９０の第１キー溝９１に差し込まれている第１キー１３１が配置されている。第１キー領域１３０には、第１Ｒ形状１３３Ａ、第１凹部１３２Ａ、第２凹部１３２Ｂ、第２Ｒ形状１３３Ｂが形成されている。ロータコア１１０は、第２キー領域１４０を備えている。第２キー領域１４０には、シャフト９０の第２キー溝９２に差し込まれている。第２キー領域１４０には、第３Ｒ形状１４３Ａ、第３凹部１４２Ａ、第４凹部１４２Ｂ、第４Ｒ形状１４３Ｂが形成されている。

【0054】

ロータコア１１０の軸孔１１１における内壁１２０では、第１キー領域１３０から時計回りに、第１キー領域１３０、第１接触領域１２１Ａ、第１拡径領域１５０、第２接触領域１２１Ｂ、第２キー領域１４０が順に並んで配置されている。第２キー領域１４０から時計回りには、第２キー領域１４０、第３接触領域１２１Ｃ、第２拡径領域１６０、第４接触領域１２１Ｄ、第１キー領域１３０が順に並んで配置されている。第１接触領域１２１Ａ～第４接触領域１２１Ｄは、周方向に等間隔に並んで配置されている。

【0055】

ロータコア１１０では、第１接触領域１２１Ａの幅が第１拡径領域１５０の幅と等しくなっている。接触領域が等間隔に並んで配置されているのであれば、各領域の幅が変更されていても、第１実施形態の（１－１）～（１－３）と同様の効果を奏することができる。このように、各領域の幅は、調整が可能である。

【0056】

ロータコア１１０における第１拡径領域１５０および第２拡径領域１６０のように、拡径領域において、中央領域および隣接領域の区別がなされていなくてもよい。拡径領域内において、半径距離が一定となっている領域があってもよいし、半径距離が一定となっている領域がなくてもよい。拡径領域内において、接触領域と連続する部分での曲率は、小さい方が好ましい。接触領域と連続する部分での曲率が小さいほど、軸孔が歪む過程において、接触領域と連続する部分とシャフト９０との接触による荷重の集中が生じにくくなる。

【0057】

（第２実施形態）
図７を用いて、第２実施形態のロータコア２１０について説明する。第２実施形態のロータコア２１０は、シャフト９０が軸孔２１１に挿入される際にシャフト９０と内壁２２０とが接触する接触領域が六つである点で、第１実施形態のロータコア１０と異なる。

【0058】

図７に示すように、ロータコア２１０の軸孔２１１には、第１キー領域２３０が設けられている。第１キー領域２３０には、シャフト９０の第１キー溝９１に差し込まれるキーが配置されている。軸孔２１１には、第２キー領域２４０が設けられている。第２キー領域２４０には、シャフト９０の第２キー溝９２に差し込まれるキーが配置されている。

【0059】

第１キー領域２３０に対し軸孔２１１の周方向に隣接する両側の部分は、接触領域となっている。第２キー領域２４０に対し周方向に隣接する両側の部分も、接触領域となっている。さらに、ロータコア２１０では、第１キー領域２３０と第２キー領域２４０とに挟まれた中間位置が接触領域となっている。

【0060】

第１キー領域２３０に対して時計回りの周方向に隣り合う接触領域を第１接触領域２２１Ａとする。六つの接触領域を、第１接触領域２２１Ａを基点とした時計回りの周方向に、順に第１接触領域２２１Ａ、第２接触領域２２１Ｂ、第３接触領域２２１Ｃ、第４接触領域２２１Ｄ、第５接触領域２２１Ｅ、第６接触領域２２１Ｆとする。第１接触領域２２１Ａ～第６接触領域２２１Ｆは、等間隔に並んで配置されている。

【0061】

第１キー領域２３０は、第６接触領域２２１Ｆと第１接触領域２２１Ａとに挟まれた位置に配置されている。第２キー領域２４０は、第３接触領域２２１Ｃと第４接触領域２２１Ｄとに挟まれた位置に配置されている。

【0062】

ロータコア２１０は、キー領域と拡径領域とを合わせて六つ備えている。すなわち、ロータコア２１０は、四つの拡径領域を備えている。第１接触領域２２１Ａと第２接触領域２２１Ｂとに挟まれた拡径領域を第１拡径領域２５０とする。第２接触領域２２１Ｂと第３接触領域２２１Ｃとに挟まれた拡径領域を第２拡径領域２６０とする。第４接触領域２２１Ｄと第５接触領域２２１Ｅとに挟まれた拡径領域を第３拡径領域２７０とする。第５接触領域２２１Ｅと第６接触領域２２１Ｆとに挟まれた拡径領域を第４拡径領域２８０とする。

【0063】

すなわち、第２接触領域２２１Ｂは、第１拡径領域２５０と第２拡径領域２６０とに挟まれている。第５接触領域２２１Ｅは、第３拡径領域２７０と第４拡径領域２８０とに挟まれている。

【0064】

図７に示す平面上で、第１接触領域２２１Ａにおける内壁２２０の長さは、第２接触領域２２１Ｂ～第６接触領域２２１Ｆにおけるそれぞれの内壁２２０の長さと等しい。第１接触領域２２１Ａの幅は、第２接触領域２２１Ｂ～第６接触領域２２１Ｆにおけるそれぞれの幅と同じである。

【0065】

第１拡径領域２５０における内壁２２０の長さは、第２拡径領域２６０～第４拡径領域２８０におけるそれぞれの内壁２２０の長さと等しい。第１拡径領域２５０の幅は、第２拡径領域２６０～第４拡径領域２８０におけるそれぞれの幅と同じである。また、第１拡径領域２５０の幅は、第１キー領域２３０の幅および第２キー領域２４０の幅と同じである。

【0066】

第２実施形態の作用および効果について説明する。

【0067】

ロータコア２１０の軸孔２１１には六つの接触領域が設けられているが、図５に示した比較例の場合とは異なり、六つの接触領域が等間隔に配置されている。これによって、軸孔２１１にシャフト９０が挿入される際に軸孔２１１の歪みが均等になりやすい。等間隔に配置されている六つの接触領域に押圧力が作用する点を結ぶと正六角形になる。

【0068】

ロータコア２１０のように領域の幅が等しい接触領域を等間隔に配置できるのであれば、第１実施形態の（１－１）～（１－３）と同様の効果を奏することができる。

【0069】

その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。各実施形態および各変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0070】

・第１実施形態のロータコア１０のように油路と軸孔とを接続する接続路を配置するのであれば、半径距離がシャフト９０の半径よりも大きい領域に接続路を接続するとよい。これにより、第１実施形態の（１－４）と同様の効果を奏することができる。

【0071】

・ロータコアの軸孔における接触領域の数は、変更が可能である。たとえば、図８に示すように、八つの接触領域が等間隔に並んで配置されていてもよい。

【0072】

図８に示すロータコア３１０は、第１キー領域３３０を備えている。第１キー領域３３０には、シャフト９０の第１キー溝９１に差し込まれているキーが配置されている。ロータコア３１０は、第２キー領域３４０を備えている。第２キー領域３４０には、シャフト９０の第２キー溝９２に差し込まれているキーが配置されている。ロータコア３１０は、キー領域と拡径領域とを合わせて八つ備えている。すなわち、ロータコア３１０の軸孔３１１には、六つの拡径領域が配置されている。

【0073】

ロータコア３１０の軸孔３１１における内壁３２０では、第１キー領域３３０から時計回りに、第１キー領域３３０、第１接触領域３２１Ａ、第１拡径領域３５０、第２接触領域３２１Ｂ、第２拡径領域３６０、第３接触領域３２１Ｃ、第３拡径領域３７０、第４接触領域３２１Ｄ、第２キー領域３４０が順に並んで配置されている。第２キー領域３４０から時計回りには、第２キー領域３４０、第５接触領域３２１Ｅ、第４拡径領域３８０、第６接触領域３２１Ｆ、第５拡径領域３９０、第７接触領域３２１Ｇ、第６拡径領域４００、第８接触領域３２１Ｈ、第１キー領域３３０が順に並んで配置されている。

【0074】

図８に示すように、第１接触領域３２１Ａ～第８接触領域３２１Ｈは、等間隔に並んで配置されている。図８に示す平面上で、第１接触領域３２１Ａにおける内壁３２０の長さは、第２接触領域３２１Ｂ～第８接触領域３２１Ｈにおけるそれぞれの内壁３２０の長さと等しい。第１接触領域３２１Ａの幅は、第２接触領域３２１Ｂ～第８接触領域３２１Ｈにおけるそれぞれの幅と同じである。

【0075】

こうしたロータコア３１０においても、上記各実施形態と同様に、軸孔３１１にシャフト９０が挿入される際に軸孔３１１の歪みが均等になりやすい。等間隔に配置されている八つの接触領域に押圧力が作用する点を結ぶと正八角形になる。

【0076】

・接触領域が等間隔に並んで配置されているロータコアでは、周方向に隣り合う二つの接触領域の間隔を狭くするほど、接触領域に挟まれた領域における内壁が径方向内側に変形する場合の変形量が小さくなりやすい。たとえば、周方向の両側に接触領域が隣接した拡径領域の幅を小さくするほど、拡径領域における内壁が径方向内側に変形する場合の変形量が小さくなりやすい。これによって、内壁が軸孔の中心側に変形した場合に内壁がシャフト９０に強く押し付けられることを抑制できる。

【0077】

周方向に並べて配置する接触領域の数を増やしたり、接触領域の幅を大きくしたりすることによって、接触領域間の間隔を狭くすることができる。

【0078】

・上記各実施形態では、キーに隣接した凹部が形成されている例を示した。これに替えて、キーにはＲ形状が隣接していてもよい。すなわち、キーとそのキーを挟む二つのＲ形状とによって、キー領域が構成されていてもよい。

【0079】

・上記各実施形態では、軸孔の一方の開口端から他方の開口端までのすべての位置で軸孔の形状が等しい例を示したが、こうした構成は必須ではない。たとえば、軸孔の一方の開口端から他方の開口端への規定の距離では、キー領域を除いた領域での半径距離を等しくしてもよい。この場合、キー領域を除いた領域での半径距離は、シャフト９０の半径よりも大きくてもよいし、軸孔に挿入されるシャフト９０に接する大きさでもよい。

【0080】

・上記各実施形態では、シャフト９０を軸孔に圧入することによってシャフト９０をロータコアに固定している。シャフト９０を固定する方法は、圧入に限らない。たとえば、焼き嵌めによってシャフト９０をロータコアに固定することができる。あるいは、拡散接合によってシャフト９０をロータコアに固定することもできる。圧入による固定ではない場合でも、シャフト９０が軸孔に挿入されてシャフト９０が固定される際、シャフト９０が軸孔の内壁に接触するときに押圧力が発生して軸孔が変形するおそれがある。上記各実施形態のように、シャフト９０と軸孔の内壁とが接触する接触領域を等間隔に配置することによって、圧入以外の方法でシャフト９０がロータコアに固定される場合でも軸孔の変形を均等にすることができる。

【0081】

・上記各実施形態では、軸孔には二つのキーが形成されている。キーが位置するキー領域と、拡径領域と、を合わせて三つ以上の領域が軸孔に配置されているならば、軸孔が備えるキーは、一つでもよいし、三つ以上でもよい。

【0082】

・上記各実施形態では、軸孔に形成されている二つのキーは、向かい合う位置に配置されている。軸孔に設けられるキーは、必ずしも向かい合っていなくてもよい。たとえば、三角形の各頂点に二つのキー領域と一つの拡径領域とが配置される構成を採用することもできる。こうした構成を採用した場合でも、接触領域が等間隔に配置されていれば、上記各実施形態と同様にシャフト挿入の際の軸孔の変形が均等になりやすい。この場合に押圧力が作用する点を結ぶと正三角形になる。このように、接触領域を等間隔に配置すると、押圧力が作用する点が正多角形の頂点に位置する。

【0083】

・軸孔に三つ以上の接触領域が設けられており、各接触領域の幅がすべて等しく、接触領域が等間隔に並んで配置されていれば、上記各実施形態のように軸孔の全体が均等に変形しやすくなる。たとえば、キー領域と拡径領域とが合計で三つの場合、キー領域または拡径領域に挟まれる接触領域は三つとなる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】