JP2023169738A - ロータハウジング - Google Patents

Abstract

【課題】様々な要求に応じて好適に対応することができるロータハウジングを提供する。【解決手段】回転電機のロータは、ロータハウジング１１と磁石とを有している。ロータハウジング１１は、円筒状をなし、ロータの磁石を保持する円筒部１３と、円筒部１３の軸方向端部に接合され、回転軸であるシャフトが固定される端板部１４と、を備えている。円筒部１３と端板部１４とはそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている。【選択図】 図３

Description

この明細書における開示は、回転電機に用いられるロータハウジングに関する。

回転電機のロータに関する先行技術として、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１には、ロータとして、円環状の第１コア部と、第１コア部の内周に設けられる磁石と、第１コア部の内周に固定され、磁石の周方向端部を第１コア部とは反対側から覆う第２コア部とを備える構成が記載されている。また、第１コア部の軸方向端部に、第１コア部を回転軸に連結する連結部を固定した構成が記載されている。

特開２００７－１５９３０８号公報

ところで、回転電機には、例えば性能に関して様々な要求が生じる。また、回転電機の様々な要求に対応して個別にロータを製造するには、手間やコストが嵩むことが懸念される。特にロータハウジングは、回転に伴い遠心力や振動が生じる部材であり、性能要求が変わることにより遠心力や振動が変わっても、適正に対応できる技術が望まれる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、様々な要求に応じて好適に対応することができるロータハウジングを提供することを目的とする。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

手段１は、
回転電機のロータに用いられるロータハウジングであって、
円筒状をなし、前記ロータの磁石を保持する円筒部と、
前記円筒部の軸方向端部に接合され、回転軸であるシャフトが固定される端板部と、を備え、
前記円筒部と前記端板部とはそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されていることを特徴とする。

ロータにおいて、磁石を保持する円筒部と、回転軸であるシャフトが固定される端板部とは一体物として設けられるが、回転電機の性能要求や用途等が相違すると、円筒部及び端板部に求められる性能が異なるものとなる。この点、円筒部と端板部とをそれぞれ別体で形成し、互いに接合することで一体化するものとしたため、回転電機の性能要求や用途等に応じたバリエーション対応が容易となる。その結果、様々な要求に応じて好適に対応することが可能なロータハウジングを実現できる。

手段２では、前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分と前記端板部側の接合部分とが径方向に互いに嵌め合わされた状態で一体化されている。

円筒部及び端板部を、円筒部側の接合部分と端板部側の接合部分とが径方向に互いに嵌め合わされた状態で一体化する構成とした。この場合、円筒部及び端板部について互いの同軸の精度が高められるものとなっている。

手段３では、前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向外側、前記端板部側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合されている。

円筒部及び端板部を、円筒部側の接合部分を径方向外側、端板部側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合するようにした。この場合、ロータにおいて、円筒部の径方向内側に接合された端板部の軸方向端面が、磁石の軸方向端面に対向する。これにより、端板部による磁石の軸方向の位置決めが可能になっている。

手段４では、前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合されている。

円筒部及び端板部を、円筒部側の接合部分を径方向内側、端板部側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合したため、ロータの回転時において磁石を保持する円筒部に遠心力がかかる場合に、その遠心力を、円筒部の径方向外側の端板部により好適に支えることができる。

手段５では、前記端板部は、軸方向に延びる円環状の環状部を有し、前記円筒部は、その軸方向端部に、径方向内側に張り出す張出部を有し、その張出部の径方向端部に、軸方向に延びる円環状の嵌合部が設けられており、前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分である前記嵌合部を径方向内側、前記端板部側の接合部分である前記環状部を径方向外側として嵌め合わされている。

上記構成では、円筒部及び端板部が、円筒部側の接合部分である嵌合部を径方向内側、端板部側の接合部分である環状部を径方向外側として嵌め合わされており、円筒部及び端板部の同軸の精度が一層高められるものとなっている。

手段６では、前記円筒部及び前記端板部が、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にして互いに重なった状態において、前記端板部が、径方向に前記円筒部と前記磁石とに重なるようになっている。

上記構成によれば、端板部の接合部分が、径方向において円筒部側の接合部分に重なり、さらに円筒部の内周側で磁石にも重なるため、ロータ回転時において磁石の遠心力が端板部により好適に支えられるものとなっている。

手段７では、前記円筒部は磁性材料により形成され、前記端板部は、非磁性でありかつ前記円筒部よりも軽量な材料により形成されている。

上記構成によれば、磁気回路として必要な円筒部を磁性体とし、端板部を軽量な非磁性体（例えばアルミニウム）とすることで、適正なるロータ機能を確保しつつ軽量化を図ることができる。

手段８では、前記円筒部において前記端板部とは軸方向逆側の端部に、前記磁石の配置領域よりも軸方向外側に延びる筒状延出部が設けられており、前記円筒部と前記筒状延出部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている。

上記構成では、ロータハウジングにおいて、円筒部とは別体で筒状延出部が設けられ、円筒部の軸方向端部に筒状延出部が接合されている。この場合、ロータハウジングにおいて、端板部とは軸方向逆側の端部に取り付けられる部品の形態が適宜変更されても、その変更に好適に対応できるものとなっている。

手段９では、前記端板部は、軸方向に直交する方向に延びる円板部と、前記円板部の径方向中心側に設けられ、前記シャフトを固定するシャフト固定部と、を有し、前記円板部と前記シャフト固定部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている。

上記構成では、ロータハウジングの端板部が、軸方向に直交する方向に延びる円板部と、円板部の径方向中心側に設けられたシャフト固定部とを有しており、これら円板部とシャフト固定部とが互いに接合されるものとなっている。この場合、端板部に固定されるシャフトの形態が適宜変更されても、その変更に好適に対応できるものとなっている。

手段１０では、前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記円筒部の厚さ寸法が、前記端板部の厚さ寸法よりも大きい。

ロータハウジングにおいて円筒部と端板部とが個別に作製される構成では、これら円筒部及び端板部のそれぞれの厚さ寸法を容易に相違させることができる。円筒部の厚さ寸法を端板部の厚さ寸法よりも大きくしたため、回転電機において例えばロータの遠心力に対する強度要求が高い場合に好適に対応できる。また、ロータハウジングにおいて必要箇所だけで厚さ寸法を大きくしているため、ロータとしての大型化や重量増加を抑制できるものとなっている。

手段１１では、前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記端板部の厚さ寸法が、前記円筒部の厚さ寸法よりも大きい。

端板部の厚さ寸法を円筒部の厚さ寸法よりも大きくしたため、回転電機において例えばシャフト（回転軸）周りに生じる振動が大きい場合に好適に対応できる。

ロータの概要を示す斜視図。 ロータの縦断面図。 ロータハウジングの分解断面図。 円筒部と端板部との接合部の構成を示す断面図。 円筒部と端板部との接合部の構成を示す断面図。 円筒部と拡径部との接合部の構成を示す断面図。 ロータの縦断面図。 ロータハウジングの縦断面図。 ロータハウジングの縦断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。回転電機は、例えば車載の電動装置として用いられるものとなっている。ただし、回転電機は、産業用、船舶用、航空機用、家電用、ＯＡ機器用、遊技機用などとして広く用いられることが可能となっている。本実施形態に係る回転電機は、アウタロータ式の表面磁石型モータであり、周知のとおりロータ（回転子）とステータ（固定子）とを有している。ロータ及びステータは、相互に径方向に対向するように配置されており、ステータに対して、ロータが回転軸を中心にして回転可能となっている。

図１（ａ），（ｂ）は、ロータ１０の概要を示す斜視図であり、図２は、ロータ１０の縦断面図である。図１，図２において、ロータ１０の回転軸線の延びる方向（図の上下方向）が軸方向であり、回転軸線の中心から放射状に延びる方向が径方向であり、回転軸線を中心として円周状に延びる方向が周方向である。

ロータ１０は、略円筒カップ状のロータハウジング１１と、そのロータハウジング１１に固定された環状の磁石ユニット１２とを有している。ロータハウジング１１は、円筒状をなす円筒部１３と、その円筒部１３の軸方向一端側に設けられた端板部１４と、円筒部１３の軸方向他端側に設けられ、円筒部１３よりも拡径された拡径部１５と、を有している。

円筒部１３の径方向内側には磁石ユニット１２が固定されている。ロータハウジング１１の軸方向他端側は開放されている。磁石ユニット１２は、ロータ１０の周方向に沿って極性が交互に変わるように配置された複数の磁石により構成されている。これにより、磁石ユニット１２は、周方向に複数の磁極を有する。磁石は磁極ごとに分割されて設けられ、周方向の側面が互いに対向するように並べて配置されているとよい。円筒部１３が磁石保持部材として機能する。

端板部１４には、ロータ１０の回転中心となるシャフト２１が固定される。具体的には、端板部１４は径方向中心部に孔部２２を有し、その孔部２２の周りには、シャフト固定用のボルト等の締結具２３を締結させるための複数の被締結部２４が設けられている。被締結部２４は、端板部１４の板厚方向に貫通する貫通孔と、端板部１４の板面に固定されたナット（ウェルドナット）とにより構成されているとよい。シャフト２１は、孔部２２に挿通された状態で、端板部１４に対して締結具２３により固定される。なお、端板部１４に対して、玉軸受等の静止部及び回転部のうち回転部を固定するとともに、その回転部にシャフト２１を固定する構成とすることも可能である。

端板部１４及び拡径部１５は、ロータハウジング１１において磁石ユニット１２の配置領域よりも軸方向外側に設けられる部位である。拡径部１５が「筒状延出部」に相当する。拡径部１５には、ロータハウジング１１の開放端側を閉じるための閉鎖板２５がボルト等により固定される。

本実施形態では、ロータハウジング１１において円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５が、それぞれ個別に作製され、溶接やロウ付け等の接合手段により互いに接合されるようになっており、以下にその詳細を説明する。図３は、ロータハウジング１１の分解断面図である。

円筒部１３は、磁性材料よりなり、例えば電磁鋼板を円筒状に湾曲加工し、その板材の周方向端部どうしを溶接等により接合することで成形されている。ただし、この構成以外に、円筒部１３として、円環状に打ち抜き形成された複数の電磁鋼板が軸方向に積層された構成や、線状に延びる積層鋼板が螺旋状に巻回されることで軸方向に積層された構成を用いることも可能である。円筒部１３が磁性体である場合、円筒部１３はロータコアとして機能する。

また、端板部１４及び拡径部１５は、非磁性でありかつ円筒部１３よりも軽量な材料よりなり、例えばアルミニウムのプレス加工や鍛造、鋳造により成形されている。アルミニウム等の軽量金属の使用によりロータ１０の軽量化が可能になっている。ただし、端板部１４及び拡径部１５の少なくともいずれかを、円筒部１３と同様に磁性材料により成形することも可能である。円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５にはそれぞれ、防錆や耐腐食のための表面処理が適宜実施されているとよい。

端板部１４は、中空円板状の円板部３１と、その円板部３１の外周縁部から円環状に延び、円筒部１３に接合される接合端部３２とを有している。円板部３１には、上述した複数の被締結部２４が設けられている。接合端部３２は軸方向に円環状に延び、その内周側には、ステータコイルのコイルエンド部分が収容されるようになっている。接合端部３２が「環状部」に相当する。接合端部３２は、円筒部１３の径方向外周側の端部を構成する部位であり、その接合端部３２が、径方向の嵌め合いにより円筒部１３に対して結合される。図３の構成では、円筒部１３を径方向外側、端板部１４の接合端部３２を径方向内側にして、これら両者が嵌め合わされるようになっている。

その具体的な構成を図４に示す。図４に示すように、円筒部１３と端板部１４とは、その接合部分が径方向に重なるように組み合わされている。より詳しくは、円筒部１３と端板部１４とは、円筒部１３の内周側に端板部１４の接合端部３２が入り込むようにして相互に組み付けられており（すなわち、円筒部１３を径方向外側、端板部１４を径方向内側にして相互に組み付けられており）、それら両者の互いの接合面がロウ付けや溶接により接合されている。

ここで、円筒部１３及び端板部１４の接合は、ロータハウジング１１の外周側及び内周側の両方（図４のＡ１，Ａ２の方向）において、周方向の全周にわたって行われているとよい。これにより、ロータハウジング１１の強度向上やシール性の向上が可能となる。また、円筒部１３及び端板部１４の接合部分が、液状ガスケット等のシール材３３により覆われているとよい。これにより、仮に円筒部１３及び端板部１４の接合によるシール性が不足していても、そのシール性の不足を好適に補うことができる。また、円筒部１３及び端板部１４が互いに異なる金属により構成されている場合には、異種金属接触腐食（ガルバニック腐食）の発生が懸念されるが、その接合部分がシール材３３により覆われていることで、異種金属接触腐食の発生が抑制される。

図４の構成では、円筒部１３の径方向内側に接合された端板部１４の軸方向端面（詳しくは、接合端部３２の軸方向端面）が、磁石ユニット１２の軸方向端面に対向する。これにより、端板部１４による磁石ユニット１２の軸方向の位置決めが可能となり、磁石ユニット１２の軸方向の位置決めのための治具や設備が不要になっている。

また、円筒部１３と端板部１４との接合に関して、図５（ａ）～（ｄ）に示す構成とすることも可能である。

図５（ａ）では、図４と同様に、円筒部１３と端板部１４とが、円筒部１３の接合部分を径方向外側、端板部１４の接合部分を径方向内側にして相互に組み付けられている。ただし、図４との相違点として、端板部１４の接合端部３２において円板部３１とは逆側の軸方向端部に、径方向外側に延びる環状フランジ３２ａが設けられており、その環状フランジ３２ａが円筒部１３の径方向内側に入り込むようにして、円筒部１３及び端板部１４が相互に組み付けられている。

図５（ｂ）では、図４とは異なり、円筒部１３と端板部１４とが、円筒部１３の接合部分を径方向内側、端板部１４の接合部分を径方向外側にして相互に組み付けられている。詳しくは、円筒部１３の軸方向端部には、径方向内側に張り出すようにして円環状の環状フランジ１６が設けられており、その環状フランジ１６は、円筒部１３よりも縮径された縮径部１６ａを有している。環状フランジ１６が「張出部」に相当し、縮径部１６ａが「嵌合部」に相当する。そして、縮径部１６ａの径方向外側に端板部１４の接合端部３２が嵌め合わされている。要するに、円筒部１３と端板部１４とは、円筒部１３の接合部分を径方向内側、端板部１４の接合部分を径方向外側にして、いわゆるインロー構造により互いに接合されている。これにより、円筒部１３及び端板部１４の同軸の精度が高められる。また、円筒部１３が径方向内側、端板部１４が径方向外側になっていることで、ロータ１０の回転時において磁石ユニット１２を保持する円筒部１３に遠心力がかかる場合に、その遠心力が、円筒部１３の径方向外側の端板部１４により好適に支えられる。

なお、環状フランジ１６は、例えば円筒部１３が作製された後に、プレス加工等により成形されるとよい。環状フランジ１６は、円筒部１３において径方向内側に磁石ユニット１２が固定される磁石固定範囲よりも軸方向外側となる部位に設けられており、環状フランジ１６が磁石ユニット１２の軸方向端面に対向することで、環状フランジ１６による磁石ユニット１２の軸方向の位置決めが可能になっている。

図５（ｃ）では、図５（ｂ）と同様に、円筒部１３と端板部１４とが、円筒部１３の接合部分を径方向内側、端板部１４の接合部分を径方向外側にして相互に組み付けられている。この構成では特に、端板部１４の接合端部３２が、径方向に円筒部１３及び磁石ユニット１２の両方に重なるようになっている。これにより、ロータ１０の回転時において磁石ユニット１２の遠心力が端板部１４により好適に支えられるものとなっている。

図５（ｄ）では、円筒部１３及び端板部１４の各接合部分が軸方向に重ね合わされた状態で互いに接合されている。具体的には、円筒部１３側の環状フランジ１６と、端板部１４側の環状フランジ３２ａとが軸方向に重なった状態で、これらがロウ付け等により互いに接合されている。

また、拡径部１５は、円環状の内側フランジ３５と外側フランジ３６とを有し、そのうち内側フランジ３５が円筒部１３に接合される接合部分となっている。図３の構成では、円筒部１３を径方向内側、拡径部１５の内側フランジ３５を径方向外側にして、これら両者が嵌め合わされるようになっている。

その具体的な構成を図６に示す。図６に示すように、円筒部１３と拡径部１５とは、その接合部分が径方向に重なるように組み合わされている。より詳しくは、円筒部１３と拡径部１５とは、円筒部１３の外周側に拡径部１５の内側フランジ３５が嵌め合わされるようにして相互に組み付けられており（すなわち、円筒部１３を径方向内側、拡径部１５を径方向外側にして相互に組み付けられており）、それら両者の互いの接合面がロウ付けや溶接により接合されている。

ところで、ロータ１０では、回転電機の性能や大きさ等の仕様に応じて、回転電機の運転時に生じる遠心力や振動の大きさが相違する。例えば回転電機の想定回転数やロータ１０の外径（ロータ径）に応じて、ロータ１０に生じる遠心力の大きさが変わり、回転電機の想定回転数が高いほど、又はロータ径が大きいほど、ロータ１０に生じる遠心力が大きくなる。磁石ユニット１２における磁石量や磁石の厚さ寸法によっても遠心力が変わるとも考えられる。また、例えば回転電機の用途に応じて、ロータ１０の軸部に生じる振動の大きさが変わり、車両において走行動力源としての使用、特にインホイールモータとしての使用であれば振動が大きく、設置型装置での使用であれば振動が比較的小さいと考えられる。

この点、本実施形態では、回転電機の性能や大きさ等の仕様に応じて、ロータハウジング１１の円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５の厚さ寸法が個別に選択できる構成となっている。例えば、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５として、各々に最適な厚さ寸法となるものを作製するとともに、それらを一体化することでロータハウジング１１を作製する。また、回転電機の仕様に応じて、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５の材質を個別に変更することが可能であり、これら各部材の材質を、必要に応じて高ヤング率、高引張強度のものにするとよい。

図７（ａ）に示す構成では、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５について各々の厚さ寸法Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が、「Ｔ１＞Ｔ２，Ｔ３」となっている。この場合、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５のうち円筒部１３の厚さ寸法Ｔ１が、他の部位の厚さ寸法Ｔ２，Ｔ３よりも大きくなっている。これにより、例えば回転電機においてロータ１０の遠心力に対する強度要求が高い場合に好適に対応できる。

また、図７（ｂ）に示す構成では、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５について各々の厚さ寸法Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が、「Ｔ１＜Ｔ２，Ｔ３」となっている。この場合、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５のうち端板部１４及び拡径部１５の厚さ寸法Ｔ２，Ｔ３が円筒部１３の厚さ寸法Ｔ１よりも大きくなっている。これにより、例えば回転電機においてシャフト周りに生じる振動が大きい場合に好適に対応できる。なお、図７（ａ），（ｂ）において、厚さ寸法Ｔ２，Ｔ３は、同じであっても相違していてもよい。

ロータ１０の製造時には、ロータハウジング１１の構成部材である円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５をそれぞれ予め作製しておき、これら各部材を、ロウ付けや溶接等の接合手段により接合する。この場合、必要に応じて各部材どうしの接合箇所にシール材３３によるシールを実施する。ここで、回転電機の仕様に応じて、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５の材質や厚み寸法が適正な組み合わせパターンで設定され、その上でこれら各部材が互いに接合される。

その後、ロータハウジング１１に対して、接着剤等により磁石ユニット１２を組み付ける。これにより、図１，図２に示すロータ１０が完成する。ロータ１０の完成後において、シャフト２１の固定、不図示のステータとの一体化、閉鎖板２５の固定等が行われる。なお、ロータ１０において、端板部１４の内周側、及び拡径部１５の内周側には、ステータコイルのコイルエンド部分がそれぞれ収容されるようになっている。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

ロータ１０において、磁石ユニット１２を保持する円筒部１３と、シャフト２１が固定される端板部１４とは一体物として設けられるが、回転電機の性能要求や用途等が相違すると、円筒部１３及び端板部１４に求められる性能が異なるものとなる。この点、円筒部１３と端板部１４とをそれぞれ別体で形成し、互いに接合することで一体化するものとしたため、回転電機の性能要求や用途等に応じたバリエーション対応が容易となる。その結果、様々な要求に応じて好適に対応することが可能なロータハウジング１１を実現できる。

なお、円筒部１３は磁石を保持する磁石保持部であり、端板部１４はステータコイルのコイルエンド部分を収容するコイルエンド収容部である。そのため、上記構成は、ロータハウジング１１において、磁石保持部とコイルエンド収容部とをそれぞれ別体で形成し、互いに接合することで一体化した構成に相当する。

円筒部１３及び端板部１４を、円筒部１３側の接合部分と端板部１４側の接合部分とが径方向に互いに嵌め合わされた状態で一体化する構成とした。この場合、円筒部１３及び端板部１４について互いの同軸の精度が高められるものとなっている。

円筒部１３及び端板部１４を、円筒部１３側の接合部分を径方向外側、端板部１４側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合するようにした（図４，図５（ａ））。この場合、円筒部１３の径方向内側に接合された端板部１４の軸方向端面が、磁石ユニット１２の軸方向端面に対向する。これにより、端板部１４による磁石ユニット１２の軸方向の位置決めが可能になっている。

円筒部１３及び端板部１４を、円筒部１３側の接合部分を径方向内側、端板部１４側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合したため（図５（ｂ），（ｃ））、ロータ１０の回転時において磁石ユニット１２を保持する円筒部１３に遠心力がかかる場合に、その遠心力を、円筒部１３の径方向外側の端板部１４により好適に支えることができる。

円筒部１３及び端板部１４を、円筒部１３側の接合部分である縮径部１６ａ（嵌合部）を径方向内側、端板部１４側の接合部分である接合端部３２（環状部）を径方向外側として嵌め合わせる構成とした（図５（ｂ））。これにより、円筒部１３及び端板部１４の同軸の精度が一層高められるものとなっている。

端板部１４の接合部分を、径方向において円筒部１３側の接合部分に重ねるとともに、円筒部１３の内周側で磁石ユニット１２にも重ねる構成とした（図５（ｃ））。これにより、ロータ回転時において磁石ユニット１２の遠心力が端板部１４により好適に支えられるものとなっている。

ロータハウジング１１において、磁気回路として必要な円筒部１３を磁性体とし、端板部１４を軽量な非磁性体（例えばアルミニウム）とすることで、ロータ機能を確保しつつ軽量化を図ることができる。

円筒部１３において端板部１４とは軸方向逆側の端部に、磁石配置領域よりも軸方向外側に延びる筒状延出部として拡径部１５が設けられたロータハウジング１１において、円筒部１３と拡径部１５とをそれぞれ別体で形成し、それらを互いに接合する構成とした。これにより、ロータハウジング１１において、端板部１４とは軸方向逆側の端部に取り付けられる部品の形態が適宜変更されても、その変更に好適に対応できるものとなっている。

ロータハウジング１１において円筒部１３と端板部１４とが個別に作製される構成では、これら円筒部１３及び端板部１４のそれぞれの厚さ寸法を容易に相違させることができる。ここで、円筒部１３の厚さ寸法を端板部１４の厚さ寸法よりも大きくすることで、回転電機において例えばロータ１０の遠心力に対する強度要求が高い場合に好適に対応できる。また、ロータハウジング１１において必要箇所だけで厚さ寸法を大きくしているため、ロータ１０としての大型化や重量増加を抑制できるものとなっている。

ロータハウジング１１において、端板部１４の厚さ寸法を円筒部１３の厚さ寸法よりも大きくすることで、回転電機において例えばシャフト周りに生じる振動が大きい場合に好適に対応できる。

（変形例）
・図８に示すように、ロータハウジング１１の端板部１４が、軸方向に直交する方向に延びる円板部３１と、円板部３１の径方向中心側に設けられたシャフト固定部４１とを有し、これら円板部３１とシャフト固定部４１とが互いに接合されるものとなっていてもよい。シャフト固定部４１には、ナット（ウェルドナット）よりなる複数の被締結部２４が設けられているとよい。円板部３１とシャフト固定部４１とは、それぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている。この場合、端板部１４に固定されるシャフト２１の形態が適宜変更されても、その変更に好適に対応できるものとなっている。

・ロータハウジング１１の円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５において、各々の強度要求に応じて、個別に補強構造を有する構成であってもよい。例えば、ロータハウジング１１の円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５において、径方向に屈曲された角部（屈曲部）を有する構成では、その角部での応力集中が懸念される。この点を考慮し、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５における角部の強度を高めるための補強処置が施されているとよい。例えば、各部材の角部において、曲げなどによる加工硬化処理が適宜施されているとよい。

また、円筒部１３、端板部１４及び拡径部１５の角部に補強リブが設けられてもよい。具体的には、図９に示すように、端板部１４において円板部３１と接合端部３２とを繋ぐようにしてリブ４２が設けられているとよい。このリブ４２は、例えば端板部１４の鋳造成形時に形成されるとよい。

・上記各実施形態では、ロータ１０として表面磁石型ロータを用いたが、これに代えて、埋込磁石型ロータを用いる構成としてもよい。埋込磁石型ロータの場合、ロータコアと、そのロータコアに埋設された複数の磁石とからなる磁石ユニットがロータハウジングに組み付けられる構成であるとよい。

・上記各実施形態では、回転電機をアウタロータ構造のものとしたが、これを変更し、インナロータ構造の回転電機であってもよい。インナロータ構造の回転電機では、ステータが径方向外側に設けられ、ロータが径方向内側に設けられる。かかる場合にも、上記同様、ロータハウジングにおいて、円筒部及び端板部が、円筒部側の接合部分を径方向内側、端板部側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合されているとよい。又は、円筒部及び端板部が、円筒部側の接合部分を径方向外側、端板部側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合されているとよい。

この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

上述の実施形態から抽出される技術思想を以下に記載する。
［構成１］
回転電機のロータ（１０）に用いられるロータハウジング（１１）であって、
円筒状をなし、前記ロータの磁石（１２）を保持する円筒部（１３）と、
前記円筒部の軸方向端部に接合され、回転軸であるシャフト（２１）が固定される端板部（１４）と、を備え、
前記円筒部と前記端板部とはそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、ロータハウジング。
［構成２］
前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分と前記端板部側の接合部分とが径方向に互いに嵌め合わされた状態で一体化されている、構成１に記載のロータハウジング。
［構成３］
前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、
前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向外側、前記端板部側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合されている、構成２に記載のロータハウジング。
［構成４］
前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、
前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合されている、構成２に記載のロータハウジング。
［構成５］
前記端板部は、軸方向に延びる円環状の環状部（３２）を有し、
前記円筒部は、その軸方向端部に、径方向内側に張り出す張出部（１６）を有し、その張出部の径方向端部に、軸方向に延びる円環状の嵌合部（１６ａ）が設けられており、
前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分である前記嵌合部を径方向内側、前記端板部側の接合部分である前記環状部を径方向外側として嵌め合わされている、構成４に記載のロータハウジング。
［構成６］
前記円筒部及び前記端板部が、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にして互いに重なった状態において、前記端板部が、径方向に前記円筒部と前記磁石とに重なるようになっている、構成４に記載のロータハウジング。
［構成７］
前記円筒部は磁性材料により形成され、
前記端板部は、非磁性でありかつ前記円筒部よりも軽量な材料により形成されている、構成１～６のいずれか１つに記載のロータハウジング。
［構成８］
前記円筒部において前記端板部とは軸方向逆側の端部に、前記磁石の配置領域よりも軸方向外側に延びる筒状延出部（１５）が設けられており、
前記円筒部と前記筒状延出部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、構成１～７のいずれか１つに記載のロータハウジング。
［構成９］
前記端板部は、軸方向に直交する方向に延びる円板部（３１）と、前記円板部の径方向中心側に設けられ、前記シャフトを固定するシャフト固定部（４１）と、を有し、
前記円板部と前記シャフト固定部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、構成１～８のいずれか１つに記載のロータハウジング。
［構成１０］
前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記円筒部の厚さ寸法が、前記端板部の厚さ寸法よりも大きい、構成１～９のいずれか１項に記載のロータハウジング。
［構成１１］
前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記端板部の厚さ寸法が、前記円筒部の厚さ寸法よりも大きい、構成１～９のいずれか１項に記載のロータハウジング。

１０…ロータ、１１…ロータハウジング、１２…磁石ユニット、１３…円筒部、１４…端板部、２１…シャフト。

Claims (11)

1. 回転電機のロータ（１０）に用いられるロータハウジング（１１）であって、
   円筒状をなし、前記ロータの磁石（１２）を保持する円筒部（１３）と、
   前記円筒部の軸方向端部に接合され、回転軸であるシャフト（２１）が固定される端板部（１４）と、を備え、
   前記円筒部と前記端板部とはそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、ロータハウジング。
2. 前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分と前記端板部側の接合部分とが径方向に互いに嵌め合わされた状態で一体化されている、請求項１に記載のロータハウジング。
3. 前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、
   前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向外側、前記端板部側の接合部分を径方向内側にした状態で互いに接合されている、請求項２に記載のロータハウジング。
4. 前記円筒部の径方向内側に前記磁石が取り付けられるロータハウジングであって、
   前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にした状態で互いに接合されている、請求項２に記載のロータハウジング。
5. 前記端板部は、軸方向に延びる円環状の環状部（３２）を有し、
   前記円筒部は、その軸方向端部に、径方向内側に張り出す張出部（１６）を有し、その張出部の径方向端部に、軸方向に延びる円環状の嵌合部（１６ａ）が設けられており、
   前記円筒部及び前記端板部は、前記円筒部側の接合部分である前記嵌合部を径方向内側、前記端板部側の接合部分である前記環状部を径方向外側として嵌め合わされている、請求項４に記載のロータハウジング。
6. 前記円筒部及び前記端板部が、前記円筒部側の接合部分を径方向内側、前記端板部側の接合部分を径方向外側にして互いに重なった状態において、前記端板部が、径方向に前記円筒部と前記磁石とに重なるようになっている、請求項４に記載のロータハウジング。
7. 前記円筒部は磁性材料により形成され、
   前記端板部は、非磁性でありかつ前記円筒部よりも軽量な材料により形成されている、請求項１に記載のロータハウジング。
8. 前記円筒部において前記端板部とは軸方向逆側の端部に、前記磁石の配置領域よりも軸方向外側に延びる筒状延出部（１５）が設けられており、
   前記円筒部と前記筒状延出部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、請求項１に記載のロータハウジング。
9. 前記端板部は、軸方向に直交する方向に延びる円板部（３１）と、前記円板部の径方向中心側に設けられ、前記シャフトを固定するシャフト固定部（４１）と、を有し、
   前記円板部と前記シャフト固定部とがそれぞれ別体で形成され、互いに接合されることで一体化されている、請求項１に記載のロータハウジング。
10. 前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記円筒部の厚さ寸法が、前記端板部の厚さ寸法よりも大きい、請求項１～９のいずれか１項に記載のロータハウジング。
11. 前記円筒部と前記端板部とは厚さ寸法が互いに異なっており、前記端板部の厚さ寸法が、前記円筒部の厚さ寸法よりも大きい、請求項１～９のいずれか１項に記載のロータハウジング。

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