(57)【要約】  この発明の回転電機のロータ（５）は、電磁鋼板を積層して円筒状に作製された円筒状のロータコア（６）と、上記ロータコアの外周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された磁石収納穴（８）のそれぞれに収納され、接着剤（９）により上記ロータコアに固着された磁石（７）と、上記ロータコアを保持する円筒状のロータリング（１０）、上記ロータリング内の軸方向一端側に同軸に配置されてクランクシャフト（５０）に連結される環状の取付部（１２）、および上記ロータリングと上記取付部とを連結する連結プレート（１３）を有するロータボス（１０）と、を備え、上記連結プレートは、上記ロータボスの軸方向の他側に凸の湾曲形状に形成され、かつ、肉厚が、内径側から外径側に連続的に減少している。
2016075739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトに連結されて、上記エンジンの動力により回転駆動されるロータを備えた回転電機において、  上記ロータは、  電磁鋼板を積層して円筒状に作製された円筒状のロータコアと、  上記ロータコアの外周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された磁石収納穴のそれぞれに収納され、接着剤により上記ロータコアに固着された磁石と、  上記ロータコアを保持する円筒状のロータリング、上記ロータリング内の軸方向一端側に同軸に配置されて上記クランクシャフトに連結される環状の取付部、および上記ロータリングと上記取付部とを連結する連結プレートを有するロータボスと、を備え、  上記連結プレートは、上記ロータボスの軸方向の一側、又は他側に凸の湾曲形状に形成され、かつ、肉厚が、内径側から外径側に、又は外径側から内径側に、連続的、又は不連続的に減少している回転電機。
【請求項２】
上記連結プレートは、上記取付部と上記ロータリングとの間の中間位置に設けられ、肉厚が一定のリング状平板部と、上記取付部と上記リング状平板部とを連結し、肉厚が上記リング状平板部の肉厚と等しくなるように、内径側から外径側に、連続的に減少、又は増加する内径側湾曲部と、上記ロータリングと上記リング状平板部都を連結し、肉厚が上記リング状平板部の肉厚と等しくなるように、外径側から内径側に、連続的に増加、又は減少する外径側湾曲部と、を備えている請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記ロータボスは、上記取付部と上記連結プレートとが一体に形成された内径側部品と、上記ロータリングからなる外径側部品と、を備え、上記連結プレートと上記ロータリングとを溶接により接合して構成されている請求項１又は請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
上記連結プレートは、プレス成形により、湾曲形状に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
位置決め用鍔部が上記ロータリングの外周面の軸方向他側に形成され、  上記ロータコアが、上記位置決め用鍔部に接して上記ロータリングに外嵌状態に保持されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
上記ロータコアのみが上記ロータリングに保持されている請求項５記載の回転電機。
【請求項７】
端板が、上記磁石収納穴より内径側に位置して、かつ上記ロータコアの軸方向一端面に接して上記ロータリングに外嵌状態に装着され、  上記端板と上記ロータコアが、上記ロータリングの軸方向一端部の外径側へのカシメ部と上記位置決め用鍔部との間に加圧挟持されて、軸方向の移動を規制されている請求項５記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、例えばエンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に、トルクコンバータと直列に配置されて、エンジンの動力をトランスミッションに伝達する回転電機に関し、特にロータボスの低剛性化および応力分散を実現できるロータボス構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来のハイブリッド車両の動力伝達装置では、エンジンのクランクシャフトトランスミッションのメインシャフトとの間に、モータ・ジェネレータとトルクコンバータを直列に接続し、モータ・ジェネレータをジェネレータとして機能させることで、バッテリを充電したり、回生制動によるエネルギー回収を行ったり、モータ・ジェネレータをモータとして機能させることで、エンジンを始動したり、エンジンの出力をアシストしたりしていた（例えば、特許文献１参照）。【０００３】  しかしながら、特許文献１に記載の従来のハイブリッド車両の動力伝達装置では、エンジン、モータ・ジェネレータおよびトルクコンバータが一直線上に直列に配置されているので、エンジンからトルクコンバータまでの直線距離が長くなる。そこで、エンジンに起因するトルクコンバータに作用する負荷、特に曲げモーメントの負荷が大きくなり、トルクコンバータが損傷する恐れがあった。【０００４】  このような状況を鑑み、トルクコンバータをモータ・ジェネレータのロータの内部に収納する従来のハイブリッド車両の動力伝達装置が提案されていた（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載の従来のハイブリッド車両の動力伝達装置では、エンジンからトルクコンバータまでの直線距離を短縮できるので、エンジンに起因するトルクコンバータに作用する負荷が小さくなり、トルクコンバータの損傷発生が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３０６０５号公報
【特許文献２】特開２００３−７０２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献２に記載の従来のハイブリッド車両の動力伝達装置では、トルクコンバータがモータ・ジェネレータのロータの内部に収納されているので、ロータの径方向寸法が増大し、モータ・ジェネレータが大型化してしまうという課題があった。【０００７】  この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ロータとトルクコンバータがエンジンのクランクシャフトトランスミッションのメインシャフトとの間に直列に配置される構成において、エンジンに起因する負荷をロータボスで吸収して、トルクコンバータに作用する負荷を低減し、ロータの径方向寸法の増大を抑制しつつ、トルクコンバータの損傷発生を抑制できる回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  この発明の回転電機は、エンジンのクランクシャフトに連結されて、上記エンジンの動力により回転駆動されるロータを備える。上記ロータは、電磁鋼板を積層して円筒状に作製された円筒状のロータコアと、上記ロータコアの外周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された磁石収納穴のそれぞれに収納され、接着剤により上記ロータコアに固着された磁石と、上記ロータコアを保持する円筒状のロータリング、上記ロータリング内の軸方向一端側に同軸に配置されて上記クランクシャフトに連結される環状の取付部、および上記ロータリングと上記取付部とを連結する連結プレートを有するロータボスと、を備え、上記連結プレートは、上記ロータボスの軸方向の一側、又は他側に凸の湾曲形状に形成され、かつ、肉厚が、内径側から外径側に、又は外径側から内径側に、連続的、又は不連続的に減少している。
【発明の効果】
【０００９】  この発明によれば、連結プレートの肉厚が、内径側から外径側に、又は外径側から内径側に、連続的、又は不連続的に減少しているので、連結プレートのロータリング側、又は取付部側が最肉薄部となる。そして、エンジンに起因する負荷がロータボスに作用すると、連結プレートの最肉薄部が変形して、当該負荷を吸収する。そこで、本回転電機のロータとトルクコンバータが、エンジンのクランクシャフトトランスミッションのメインシャフトとの間に直列に配置された場合、エンジンに起因する負荷は、連結プレートの最肉薄部の変形により吸収され、トルクコンバータ側に伝達さる負荷が低減される。そこで、ロータの内部にトルクコンバータを収納する必要がなく、ロータの外径寸法の増大を抑制できる。【００１０】  また、連結プレートが、ロータボスの軸方向の一側、又は他側に凸の湾曲形状に形成されているので、連結プレートとロータリングとの連結部、および連結プレートと取付部との連結部に集中する応力が分散され、疲労強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るモータ・ジェネレータを示す片側断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るモータ・ジェネレータにおけるロータボスの製造方法を説明する図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るモータ・ジェネレータのロータに適用されるロータボスの製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  以下、本発明による回転電機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１３】  実施の形態１．  図１はこの発明の実施の形態１に係るモータ・ジェネレータを示す片側断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係るモータ・ジェネレータにおけるロータボスの製造方法を説明する図である。
【００１４】  図１において、回転電機としてのモータ・ジェネレータ１００は、ステータ１と、ステータ１の内部にステータ１と同軸に配設されるロータ５と、ロータ５の回転速度を検出するセンサ部２０と、を備える。
【００１５】  ステータ１は、円環状のステータコア２と、ステータコア２に装着されたステータコイル３と、を備える。ステータコア２は、電磁鋼板を積層一体化して作製され、圧入や焼き嵌めにより円筒状の鉄製のフレーム４に挿入、保持されている。
【００１６】  ロータ５は、ステータコア２より小径の円筒状のロータコア６と、ロータコア６に装着され、磁極を構成する永久磁石７と、ロータコア６を保持するロータボス１０と、を備える。ロータコア６は、円環状に打ち抜かれた電磁鋼板を積層一体化して作製されている。ロータコア６には、磁石収納穴８が、それぞれ、ロータコア６を軸方向に貫通して、周方向に等角ピッチで複数形成されている。そして、永久磁石７が、磁石収納穴８のそれぞれに挿入され、接着剤９によりロータコア６に固定されている。
【００１７】  ロータボス１０は、鉄系材料により作製され、ロータコア６を保持する円筒状のロータリング１１と、ロータリング１１内の軸方向一側に同軸に配置され、ボルトによりクランクシャフト５０に締着固定される円環状の取付部１２と、取付部１２の他側縁部から径方向外方に延びてロータリング１１の内周面の一端側に至るように形成され、ロータリング１１と取付部１２とを連結する連結プレート１３と、を備える。
【００１８】  ロータリング１１は、一定の厚み、例えば４ｍｍの肉厚の円筒部１１ａと、円筒部１１ａの外周面の他端側に、径方向外方に突出して周方向の全周に渡って形成された位置決め用鍔部１１ｂと、を備える。連結プレート１３は、ロータボス１０の軸心を含む断面形状がロータボス１０の軸方向の他側に凸の湾曲形状で、かつ肉厚が内径側から外径側に向かって連続的に減少している。すなわち、連結プレート１３のロータボス１０の軸心を含む断面形状は、第１曲率半径の円弧と第１曲率半径より大きな第２曲率半径の円弧とに囲まれた円弧形状であり、ロータリング１１側が最も薄肉となっている。ここでは、最薄肉部Ａの肉厚は４ｍｍ未満となっている。
【００１９】  センサ部２０は、円環状のセンサプレート２１と、センサプレート２１の外周部に固定されたセンサホイール２２と、を備える。そして、プレスナット２３が、センサプレート２１に圧入、保持されている。
【００２０】  ロータ５を組み立てるには、まず、永久磁石７を磁石収納穴８のそれぞれに挿入し、接着剤９により永久磁石７をロータコア６に固着する。ついで、非磁性の金属板からロータコア６の内径に等しい内径を有する円環状に打ち抜かれた端板１４，１５をロータコア６の軸方向両端に配置し、端板１４が位置決め用鍔部１１ｂに当接するまで、ロータコア６を軸方向一側からロータリング１１の円筒部１１ａに圧入する。これにより、ロータ５が組み立てられる。ついで、円環状のセンサプレート２１が、位置決め用鍔部１１ｂに当接するように、軸方向他側からロータリング１１の円筒部１１ａに外嵌状態に装着され、溶接によりロータリング１１に固着される。なお、符号２４は溶接部である。
【００２１】  このように組み立てられたロータ５では、端板１４，１５が磁石収納穴８を覆う外径寸法に作製され、永久磁石７の飛散を防止している。また、端板１４を位置決め用鍔部１１ｂに当接させることにより、ロータコア６の軸方向位置が高精度に確保される。さらに、ロータコア６と端板１４，１５との積層体をロータリング１１の円筒部１１ａに外嵌状態に圧入することで、ロータコア６の周方向および軸方向の移動が規制される。
【００２２】  なお、モータ・ジェネレータ１００の環境温度が高くなると、ロータコア６および端板１４，１５の圧入固定力が低下し、ロータ５の高速回転時に、ロータコア６および端板１４，１５がロータリング１１と供回りできなくなる恐れがある。そこで、ロータコア６と端板１４，１５との積層体の内周面に径方向内方に突出するキー部を軸方向の一端から他端に至るように形成し、軸方向に延びるキー溝をロータリング１１の円筒部１１ａの外周面に凹設し、ロータコア６の圧入時にキー部をキー溝に嵌め合わせて、ロータコア６の周方向の移動を確実に規制することが望ましい。
【００２３】  ここで、ロータボス１０の製造方法について図２を参照しつつ説明する。
【００２４】  まず、図２の（ａ）に示されるように、例えば、熱間鍛造により作製されたブランクを切削加工して、ロータリング１１と、取付部１２と、取付部１２の他側外周縁部とロータリング１１の内周面の一端側とを連結する連結プレート１３’と、からなるロータボス前駆体１８を作製する。なお、連結プレート１３’は、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少するリング状平板に形成され、ロータリング１１の軸心と直交するように配置されて、ロータリング１１と取付部１２との間を閉塞している。ついで、図２の（ｂ）に示されるように、プレス加工により、連結プレート１３’をロータリング１１の軸方向の他側に凸の湾曲形状に成形し、ロータボス１０が作製される。
【００２５】  このモータ・ジェネレータ１００は、図１に示されるように、エンジン（図示せず）のクランクシャフト５０にロータボス１０の取付部１２をボルト（図示せず）により締着固定される。さらに、トルクコンバータ５１がボルト５２をプレスナット２３に締着して、センサプレート２１に固定され、車両の動力伝達装置が構成される。これにより、モータ・ジェネレータ１００のロータ５とトルクコンバータ５１が、エンジンのクランクシャフト５０とトランスミッションのメインシャフト５３との間に、一直線上に、直列に配置される。
【００２６】  このように構成された動力伝達装置では、エンジンが運転されると、エンジンの動力がクランクシャフト５０およびロータボス１０を介してトルクコンバータ５１に入力される。そして、エンジンの動力が、トルクコンバータ５１のコンバータ作動により増幅されて、トランスミッションのメインシャフト５３に伝達される。また、モータ・ジェネレータ１００をジェネレータとして機能させることで、バッテリを充電し、あるいは、回生制動によるエネルギー回収を行う。また、モータ・ジェネレータ１００をモータとして機能させることで、エンジンを始動し、あるいは、エンジンの出力をアシストする。
【００２７】  この実施の形態１によれば、連結プレート１３は、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する断面円弧形に形成されているので、連結プレート１３のロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部側が、低剛性の最肉薄部Ａとなる。そこで、エンジンのシリンダ内の燃焼時に発生する軸方向荷重や曲げモーメントがクランクシャフト５０を介してロータボス１０に作用すると、連結プレート１３の最薄肉部Ａが変形するので、エンジンに起因するこれらの負荷は、トルクコンバータ５１側に伝達されない。このように、エンジンのクランクシャフト５０とトランスミッションのメインシャフト５３との間に、モータ・ジェネレータ１００のロータ５およびトルクコンバータ５１を一直線上に直列に配置しても、エンジンに起因するトルクコンバータ５１に作用する負荷を小さくすることができる。したがって、トルクコンバータ５１をロータ５の内部に収納する必要がなく、ロータ５の径方向寸法を小さくすることができる。さらに、トルクコンバータ５１の損傷発生が抑制され、仕損費を低減することができる。
【００２８】  また、連結プレート１３は、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する、軸方向他側に凸の湾曲形状に形成されているので、連結プレート１３とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、および連結プレート１３と取付部１２との連結部に集中する応力が分散される。すなわち、連結プレート１３の軸方向一側を向く面とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、連結プレート１３の軸方向他側を向く面とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、連結プレート１３の軸方向一側を向く面と取付部１２との連結部、および連結プレート１３の軸方向他側を向く面と取付部１２との連結部に集中する応力が分散される。そこで、連結プレート１３とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、および連結プレート１３と取付部１２との連結部への応力集中が緩和され、疲労強度を高めることができる。これにより、連結プレート１３の最肉薄部Ａの熱処理が不要となり、ロータボス１０の加工費を低減することができる。
【００２９】  なお、上記実施の形態１では、ロータコア６がロータリング１１の円筒部１１ａに圧入されているが、ロータコア６をロータリング１１の円筒部１１ａに隙間嵌めしてもよい。この場合、ロータコア６の周方向および軸方向の移動を規制する必要がある。ロータコア６の周方向の移動を規制する方法としては、例えば、ロータコア６と端板１４，１５との積層体の内周面に径方向内方に突出するキー部を軸方向の一端から他端に至るように形成し、軸方向に延びるキー溝をロータリング１１の円筒部１１ａの外周面に凹設し、ロータコア６の装着時にキー部をキー溝に嵌め合わせる方法がある。また、ロータコア６の軸方向の移動を規制する方法としては、例えば、ロータリング１１の軸方向一端側をカシメる方法がある。ここで、キー溝をロータコア６と端板１４，１５との積層体の内周面に形成し、キー部を得乙部１１ａの外周面に形成してもよい。
【００３０】  また、上記実施の形態１では、ロータコア６がロータリング１１の円筒部１１ａに圧入により保持されているが、ロータコア６をロータリング１１の円筒部１１ａに焼き嵌めにより保持させてもよい。
【００３１】  また、上記実施の形態１では、連結プレート１３が、プレス加工により湾曲形状に作製されているが、連結プレート１３は、切削加工により湾曲形状に作製されてもよい。
【００３２】  また、上記実施の形態１では、位置決め用鍔部１１ｂが円筒部１１ａの外周面の同一円周上に連続的に形成されているが、位置決め用鍔部は、円筒部１１ａの外周面の同一円周上に不連続的に形成されてもよい。
【００３３】  実施の形態２．  図３はこの発明の実施の形態２に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【００３４】  図３において、ロータボス１０Ａは、ロータリング１１と、取付部１２と、ロータリング１１と取付部１２とを連結する連結プレート１３Ａと、を備えている。連結プレート１３Ａは、肉厚が連続的に減少しながら取付部１２の他側縁部から径方向外方に延び、ついで、肉厚を維持して径方向外方に延び、その後、肉厚が連続的に減少しながら径方向外方に延びて、ロータリング１１の円筒部１１ａの内周面の一端側に至るように形成されている。  なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００３５】  ロータ５Ａは、ロータボス１０に替えてロータボス１０Ａを用いている点を除いて、ロータ５と同様に構成されている。そして、ロータボス１０Ａの連結プレート１３Ａは、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する断面円弧形状の内径側湾曲部３０と、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する断面円弧形状の外径側湾曲部３１と、内径側湾曲部３０と外径側湾曲部３１とを連結する、一定の肉厚のリング状平板部３２と、から構成される。すなわち、連結プレート１３Ａの肉厚は、内径側から外径側に不連続的に減少している。このリング状平板部３２は、ロータボス１０Ａの軸心と直交している。また、外径側湾曲部３１のロータリング１１側が、最薄肉部Ａとなる。そして、連結プレート１３Ａは、ロータボス１０Ａの軸心を含む断面形状がロータボス１０Ａの軸方向の他側に凸の湾曲形状となっている。
【００３６】  この実施の形態２では、連結プレート１３Ａは、ロータボス１０Ａの軸心を含む断面形状がロータボス１０Ａの軸方向の他側に凸の湾曲形状となっており、内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の肉厚が内径側から外径側に連続的に減少するように形成され、外径側湾曲部３１のロータリング１１側が最薄肉部Ａとなっている。したがって、この実施の形態２においても、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３７】  ここで、加工ツールの動きには再現性があり、連結プレート１３Ａの軸方向高さが決めると、連結プレート１３Ａの内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の形状(寸法)が決まる。また、連結プレート１３Ａの内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１が湾曲形状となっていることから、内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の寸法を簡易に測定できない。
【００３８】  この実施の形態２によれば、連結プレート１３Ａの径方向の中央部が、ロータボス１０Ａの軸心と直交するリング状平板部３２となっている。すなわち、連結プレート１３Ａの径方向の中央部が、ロータボス１０Ａの軸心と直交する平坦面となっているので、連結プレート１３Ａのロータボス１０Ａの軸方向高さを簡易に、かつ高精度に測定できる。また、連結プレート１３Ａのロータボス１０Ａの軸方向高さを管理することで、内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の寸法を管理することができる。そこで、ロータボス１０Ａ成形後に測定が困難な内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の寸法の測定工程を省略できるので、寸法検査コストが低減され、ロータボス１３Ａのコストダウンを図ることができる。
【００３９】  実施の形態３．  図４はこの発明の実施の形態３に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【００４０】  図４において、ロータ５Ｂは、端板１４，１５が省略され、ロータコア６のみがロータリング１１の円筒部１１ａに外嵌状態に圧入、保持されている。  なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４１】  この実施の形態３においても、ロータボス１０を用いているので、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。また、ロータ５Ｂは、永久磁石７は接着剤９によりロータコア６に固着されているので、ロータ５Ｂの回転時に、永久磁石７が飛散するように事態が回避される。
【００４２】  この実施の形態３によれば、端板１４，１５が省略され、ロータコア６のみがロータリング１１の円筒部１１ａに外嵌状態に保持されている。そこで、部品点数が削減されるので、部品コストが低減されるとともに、重量が低減され、イナーシャが低減される。
【００４３】  実施の形態４．  図５はこの発明の実施の形態４に係るモータ・ジェネレータのロータを示す片側断面図である。
【００４４】  図５において、ロータボス１０Ｃは、ロータリング１１Ｃと、取付部１２と、ロータリング１１Ｃの内周面の一端側と取付部１２の他側外周縁部とを連結する連結プレート１３と、を備える。ロータリング１１Ｃは、円筒部１１ａと、円筒部１１ａの外周面の他端側に形成された位置決め用鍔部１１ｂと、外径が円筒部１１ａと等しく、肉厚が円筒部１１ａより薄い円筒状に形成され、円筒部１１ａの一端面から同軸に突出するカシメ部としてのカシメ用鍔部１１ｃと、を備える。
【００４５】  そして、ロータコア６が、位置決め用鍔部１１ｂに当接するまで、軸方向一側からロータリング１１Ｃの円筒部１１ａに圧入される。さらに、磁石収納穴８を覆わない外径寸法の端板１６が、ロータコア６の軸方向の一端面に当接するまで、軸方向一側からロータリング１１Ｃの円筒部１１ａに圧入される。さらに、カシメ用鍔部１１ｃが外径側にカシメられ、ロータ５Ｃが組み立てられる。  なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。
【００４６】  この実施の形態４では、カシメ用鍔部１１ｃのカシメ力が端板１６を介してロータコア６を位置決め用鍔部１１ｂに押し付けるように作用する。これにより、端板１６とロータコア６が、位置決め用鍔部１１ｂとカシメ用鍔部１１ｃとの間に加圧挟持され、ロータコア６の軸方向の移動が強固に規制される。また、ロータ５Ｃは、永久磁石７は接着剤９によりロータコア６に固着されているので、ロータ５Ｃの回転時に、永久磁石７が飛散するように事態が回避される。
【００４７】  ここで、端板１６が磁石収納穴８を覆う外径寸法に形成されている場合、端板１６を非磁性材料で作製する必要がある。その結果、端板１６とロータボス１０との熱膨張係数が異なり、環境温度が高くなると、端板１６の圧入固定力が低下する。  この実施の形態４では、端板１６が磁石収納穴８を覆わない外径寸法に形成されているので、ロータボス１０Ｃと同じ磁性材料で端板１６を作製できる。そこで、端板１６とロータボス１０との熱膨張係数が同じとなり、環境温度が高くなっても、端板１６の圧入固定力の低下が抑制される。
【００４８】  また、上記実施の形態１における端板１５を省略し、端板１４に替えて外径寸法の小さい端板１６を用いているので、部品のコストダウンが図られる。
【００４９】  なお、この実施の形態４においても、ロータコア６と端板１６の内周面に径方向内方に突出するキー部を軸方向の一端から他端に至るように形成し、軸方向に延びるキー溝をロータリング１１の円筒部１１ａの外周面に凹設し、ロータコア６および端板１６の圧入時にキー部をキー溝に嵌め合わせて、ロータコア６および端板１６の周方向の移動を規制してもよい。
【００５０】  実施の形態５．  図６はこの発明の実施の形態５に係るモータ・ジェネレータのロータに適用されるロータボスの製造方法を説明する図である。
【００５１】  この実施の形態５によるロータボスの製造方法では、まず、図６の（ａ）に示されるように、位置決め用鍔部４３が円筒部４２の外周面の軸方向他側に形成された外径側部品４１と、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少するリング状平板を軸心方向の他側に凸の湾曲形状に成形した連結プレート４７の内周端に、円環状の取付部４６が一体に形成された内径側部品４５と、を作製する。ついで、図６の（ｂ）に示されるように、連結プレート４７の外周端を円筒部４２の内周面の軸方向一端側に溶接により接合し、外径側部品４１と内径側部品４５とを連結し、ロータボス４０が作製される。なお、符号４８は溶接部である。
【００５２】  この実施の形態５によれば、ロータリングに相当する外径側部品４１と、取付部４６と連結プレート４７がひとまとめに形成された内径側部品４５と、を作製した後、外径側部品４１と内径側部品４５とを溶接により連結してロータボス４０を作製しているので、円筒部４２（ロータリング）、取付部４６、連結プレート４７の加工方法の選択肢が増える。そこで、各部品に最適な加工方法を選ぶことができ、コストダウンを図ることができる。また、ブランクを熱間鍛造に替えてローリング鍛造で作製することができ、生産性が高められるとともに、材料歩留まりを高めることができる。
【００５３】  なお、上記各実施の形態では、連結プレートは、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少するように形成されているが、連結プレートは、肉厚が外径側から内径側に連続的に減少するように形成されてもよい。  また、上記各実施の形態では、連結プレートが、ロータボスの軸方向の他側に凸の湾曲形状に形成されているが、連結プレートは、ロータボスの軸方向の一側に凸の湾曲形状に形成されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年2月3日(2017.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ロータとトルクコンバータがエンジンのクランクシャフトとトランスミッションのメインシャフトとの間に直列に配置される構成において、エンジンに起因する負荷をロータボスで吸収して、トルクコンバータに作用する負荷を低減し、ロータの径方向寸法の増大を抑制しつつ、トルクコンバータの損傷発生を抑制できる回転電機を得ることを目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この実施の形態１によれば、連結プレート１３は、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する断面円弧形に形成されているので、連結プレート１３のロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部側が、低剛性の最薄肉部Ａとなる。そこで、エンジンのシリンダ内の燃焼時に発生する軸方向荷重や曲げモーメントがクランクシャフト５０を介してロータボス１０に作用すると、連結プレート１３の最薄肉部Ａが変形するので、エンジンに起因するこれらの負荷は、トルクコンバータ５１側に伝達されない。このように、エンジンのクランクシャフト５０とトランスミッションのメインシャフト５３との間に、モータ・ジェネレータ１００のロータ５およびトルクコンバータ５１を一直線上に直列に配置しても、エンジンに起因するトルクコンバータ５１に作用する負荷を小さくすることができる。したがって、トルクコンバータ５１をロータ５の内部に収納する必要がなく、ロータ５の径方向寸法を小さくすることができる。さらに、トルクコンバータ５１の損傷発生が抑制され、仕損費を低減することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、連結プレート１３は、肉厚が内径側から外径側に連続的に減少する、軸方向他側に凸の湾曲形状に形成されているので、連結プレート１３とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、および連結プレート１３と取付部１２との連結部に集中する応力が分散される。すなわち、連結プレート１３の軸方向一側を向く面とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、連結プレート１３の軸方向他側を向く面とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、連結プレート１３の軸方向一側を向く面と取付部１２との連結部、および連結プレート１３の軸方向他側を向く面と取付部１２との連結部に集中する応力が分散される。そこで、連結プレート１３とロータリング１１の円筒部１１ａとの連結部、および連結プレート１３と取付部１２との連結部への応力集中が緩和され、疲労強度を高めることができる。これにより、連結プレート１３の最薄肉部Ａの熱処理が不要となり、ロータボス１０の加工費を低減することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
なお、上記実施の形態１では、ロータコア６がロータリング１１の円筒部１１ａに圧入されているが、ロータコア６をロータリング１１の円筒部１１ａに隙間嵌めしてもよい。この場合、ロータコア６の周方向および軸方向の移動を規制する必要がある。ロータコア６の周方向の移動を規制する方法としては、例えば、ロータコア６と端板１４，１５との積層体の内周面に径方向内方に突出するキー部を軸方向の一端から他端に至るように形成し、軸方向に延びるキー溝をロータリング１１の円筒部１１ａの外周面に凹設し、ロータコア６の装着時にキー部をキー溝に嵌め合わせる方法がある。また、ロータコア６の軸方向の移動を規制する方法としては、例えば、ロータリング１１の軸方向一端側をカシメる方法がある。ここで、キー溝をロータコア６と端板１４，１５との積層体の内周面に形成し、キー部を円筒部１１ａの外周面に形成してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
この実施の形態２によれば、連結プレート１３Ａの径方向の中央部が、ロータボス１０Ａの軸心と直交するリング状平板部３２となっている。すなわち、連結プレート１３Ａの径方向の中央部が、ロータボス１０Ａの軸心と直交する平坦面となっているので、連結プレート１３Ａのロータボス１０Ａの軸方向高さを簡易に、かつ高精度に測定できる。また、連結プレート１３Ａのロータボス１０Ａの軸方向高さを管理することで、内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の寸法を管理することができる。そこで、ロータボス１０Ａ成形後に測定が困難な内径側湾曲部３０および外径側湾曲部３１の寸法の測定工程を省略できるので、寸法検査コストが低減され、ロータボス１０Ａのコストダウンを図ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトに連結されて、上記エンジンの動力により回転駆動されるロータを備えた回転電機において、
上記ロータは、
電磁鋼板を積層して円筒状に作製された円筒状のロータコアと、
上記ロータコアの外周側を軸方向に貫通して、周方向に複数形成された磁石収納穴のそれぞれに収納され、接着剤により上記ロータコアに固着された磁石と、
上記ロータコアを保持する円筒状のロータリング、上記ロータリング内の軸方向一端側に同軸に配置されて上記クランクシャフトに連結される環状の取付部、および上記ロータリングと上記取付部とを連結する連結プレートを有するロータボスと、を備え、
上記連結プレートは、上記ロータボスの軸方向の一側、又は他側に凸の湾曲形状に形成され、かつ、肉厚が、内径側から外径側に、又は外径側から内径側に、連続的、又は不連続的に減少している回転電機。
【請求項２】
上記連結プレートは、上記取付部と上記ロータリングとの間の中間位置に設けられ、肉厚が一定のリング状平板部と、上記取付部と上記リング状平板部とを連結し、肉厚が上記リング状平板部の肉厚と等しくなるように、内径側から外径側に、連続的に減少、又は増加する内径側湾曲部と、上記ロータリングと上記リング状平板部とを連結し、肉厚が上記リング状平板部の肉厚と等しくなるように、外径側から内径側に、連続的に増加、又は減少する外径側湾曲部と、を備えている請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
上記ロータボスは、上記取付部と上記連結プレートとが一体に形成された内径側部品と、上記ロータリングからなる外径側部品と、を備え、上記連結プレートと上記ロータリングとを溶接により接合して構成されている請求項１又は請求項２記載の回転電機。
【請求項４】
上記連結プレートは、プレス成形により、湾曲形状に形成されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項５】
位置決め用鍔部が上記ロータリングの外周面の軸方向他側に形成され、
上記ロータコアが、上記位置決め用鍔部に接して上記ロータリングに外嵌状態に保持されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の回転電機。
【請求項６】
上記ロータコアのみが上記ロータリングに保持されている請求項５記載の回転電機。
【請求項７】
端板が、上記磁石収納穴より内径側に位置して、かつ上記ロータコアの軸方向一端面に接して上記ロータリングに外嵌状態に装着され、
上記端板と上記ロータコアが、上記ロータリングの軸方向一端部の外径側へのカシメ部と上記位置決め用鍔部との間に加圧挟持されて、軸方向の移動を規制されている請求項５記載の回転電機。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
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【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【国際調査報告】
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