(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータの内外周にそれぞれインナーロータおよびアウターロータを回転自在に具え、ステータの一端をハウジングに固設し、このステータ固設部に、インナーロータに結着したインナーロータ軸を貫通して軸受により回転自在に支持すると共に、これらステータ固設部およびインナーロータ軸間にインナーロータ回転位置センサを具え、インナーロータ軸に貫通させたアウターロータ軸とアウターロータとの間をステータの前記一端から遠い他端において相互に駆動結合した回転電機において、
前記軸受を、前記インナーロータ回転位置センサよりもインナーロータから遠い側に配置し、
前記ステータ固設部に取り付けた前記インナーロータ回転位置センサの内周を、インナーロータ軸に嵌着した前記軸受の外周よりも大径にして、インナーロータ軸をステータ固設部に挿入するとき前記軸受がインナーロータ回転位置センサ内を通過し得るよう構成したことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機において、前記ステータ固設部に前記インナーロータ回転位置センサの電源線および信号線を通す透孔を穿ったことを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転電機（電動機や発電機）、特に、ステータの内外周にそれぞれインナーロータおよびアウターロータを回転自在に具えた、所謂複合電流多層モータと称せられる回転電機の改良提案に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種型式の回転電機としては従来、例えば特許文献１に記載のような永久磁石型回転同期モータが知られている。
【０００３】
特開２０００−１４１０３号公報
【０００４】
この回転電機は、ステータの一端をハウジングに固設し、ステータの内外周におけるインナーロータおよびアウターロータをそれぞれ、ステータの他端近傍の中心に相互に回転自在に嵌合して配置されたインナーロータ軸およびアウターロータ軸に駆動結合する。
【０００５】
一方でインナーロータおよびアウターロータはそれぞれ、駆動制御のために回転位置を逐一検出される必要があり、そのための回転位置検出センサの配置に当たっては従来、これらセンサをインナーロータ軸およびアウターロータ軸に関連して設けるため、インナーロータ用の回転位置センサおよびアウターロータ用の回転位置センサを共にインナーロータ軸およびアウターロータ軸が存在する回転電機の軸線方向端部に配置していた。
【０００６】
しかし、かようにインナーロータ用の回転位置センサおよびアウターロータ用の回転位置センサを共にインナーロータ軸およびアウターロータ軸が存在する回転電機の軸線方向端部に配置するのでは、ステータへ冷却水の給排や給電を行う設備を回転電機の当該軸線方向端部に設置するスペースを確保し難く、回転電機の他方の軸線方向端部に設置するしかないため、回転電機の当該軸線方向端部が大きく張り出すこととなって以下の問題を生ずる。
つまり、上記の回転電機を差動装置と組み合わせてハイブリッド変速機を構成する場合、回転電機のインナーロータ軸およびアウターロータ軸が突出する端部に差動装置およびエンジンを順次配置することから、エンジンおよび差動装置から遠い回転電機の端部がハイブリッド変速機の後端部となり、この後端部が上記したごとくステータ冷却水の給排設備や給電設備のために大きく張り出す。
【０００７】
しかし、ハイブリッド変速機をエンジンルームに横置きして搭載する場合、ハイブリッド変速機の後端部が操舵輪である前輪の近くに位置することとなり、この後端部が上記のように大きく張り出していると、前輪の操舵角が制約を受けて車両の旋回半径が大きくなるという問題を生ずる。
【０００８】
そこでアウターロータ用の回転位置センサを、アウターロータ軸が突出する回転電機の軸線方向端部ではなく、反対側の端部に配置させ得るよう回転電機を以下のごとくに構成することが考えられる。
つまり、ステータの一端をハウジングに固設し、このステータ固設部にインナーロータ軸を回転自在に貫通し、このインナーロータ軸に貫通させたアウターロータ軸とアウターロータとの間をステータの上記一端から遠い他端において相互に駆動結合する。
【０００９】
この場合、インナーロータ用回転位置センサはインナーロータ軸が突出する側の軸線方向端部に位置させることになるが、アウターロータ用回転位置センサはアウターロータおよびアウターロータ軸の駆動結合部に配置し得るから、インナーロータ用回転位置センサとは反対の軸線方向端部に位置させることができる。従って、インナーロータ軸およびアウターロータ軸が突出する回転電機の軸線方向端部にステータ冷却水の給排設備や給電設備を配置するスペースを確保することができ、ハイブリッド変速機の後端部が大きく張り出すのを回避し得て操舵角が制約を受けるという前記の問題を解消することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成においてはインナーロータ軸およびアウターロータ軸が突出する回転電機の軸線方向端部にステータ冷却水の給排設備や給電設備を配置することから、ステータ固設部に貫通したインナーロータ軸を回転自在に支持する軸受を大径にすることができず、高速回転するインナーロータ軸の軸受として強度不足を免れない。
【００１１】
本発明は、上記の軸受と同じくインナーロータ軸の外周およびステータ固設部間に配置するインナーロータ回転位置センサとの関連において、当該軸受を適切に配置することにより、この軸受とインナーロータの軸受との間における軸受スパンを大きくし、もって、ステータ冷却水の給排設備や給電設備の存在故に小径にせざるを得ないインナーロータ軸の軸受であってもこれが、高速回転するインナーロータ軸の十分な軸受強度を提供し得るようにした回転電機の構成を提案することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明は、請求項１に記載のごとく、
ステータの内外周にそれぞれインナーロータおよびアウターロータを回転自在に具え、ステータの一端をハウジングに固設し、このステータ固設部に、インナーロータに結着したインナーロータ軸を貫通して軸受により回転自在に支持すると共に、これらステータ固設部およびインナーロータ軸間にインナーロータ回転位置センサを具え、インナーロータ軸に貫通させたアウターロータ軸とアウターロータとの間をステータの前記一端から遠い他端において相互に駆動結合した回転電機において、
前記ステータ固設部に取り付けた前記インナーロータ回転位置センサの内周を、インナーロータ軸に嵌着した前記軸受の外周よりも大径にして、インナーロータ軸をステータ固設部に挿入するとき前記軸受がインナーロータ回転位置センサ内を通過し得るよう構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、インナーロータ軸の軸受とインナーロータの軸受との間における軸受スパンが大きくなり、これにより、ステータ冷却水の給排設備や給電設備の存在故にインナーロータ軸の軸受を小径にせざるを得ないといえどもこれが、高速回転するインナーロータ軸の十分な軸受強度を提供して前記の軸受強度不足に関する問題を解消することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる回転電機を示し、この回転電機を以下のごとき複合電流多層モータとする。
このモータは１個の円環状のステータ１と、その内外周にそれぞれ同軸に配置したインナーロータ２およびアウターロータ３とよりなる三重構造とし、これらをハウジング４内に収納して構成する。
【００１５】
この収納に当たっては、ハウジング４の一端（前端）側にボルト５で取着してベアリングホルダー６を固設し、これに一体結合したアダプター７と、ハウジング４の他端側に配したアダプター８との間に挟んでアウター側貫通ボルト９およびインナー側貫通ボルト１０によりステータ１を固定する。
従ってベアリングホルダー６は、本発明におけるステータ固設部を構成する。
【００１６】
インナーロータ２の内周に中空のインナーロータ軸１１を結着し、この軸１１をベアリングホルダー６に貫通させてハウジング４の上記一端（前端）側から突出させると共にベアリングホルダー６内のベアリング（軸受）１２により回転自在に支持する。
【００１７】
中空のインナーロータ軸１１内にはアウターロータ軸１３を回転自在に貫通させて、インナーロータ軸１１と同じくハウジング４の前端側から突出させる。
アウターロータ３の両端にはそれぞれ、エンドプレート１４，１５を結着して設け、前端側のエンドプレート１４は、その内周をベアリング１６によりベアリングホルダー６（ハウジング４）に対し回転自在に支持してアウターロータ３の前端側の支承に供し、後端側のエンドプレート１５は、その内周部近傍をベアリング１７によりハウジング４に対し回転自在に支持してアウターロータ３の後端側の支承に供する。
後端側エンドプレート１５の内周はアウターロータ軸１３の後端外周にセレーション嵌合し、これによりアウターロータ３をアウターロータ軸１３に駆動結合する。
【００１８】
後端側エンドプレート１５の内周部近傍とインナーロータ軸１１の後端との間にはベアリング（軸受）１８を介在させ、これによりインナーロータ２の後端をインナーロータ軸１１を介してハウジング４に回転自在に支持する。
後端側エンドプレート１５は更にベアリング１９を介して、ベアリングホルダー６から遠いステータ１の遊端を径方向に位置決めする用もなす。
【００１９】
インナーロータ２用の回転位置センサ２０を、インナーロータ軸１１用の軸受１２と同じく、ベアリングホルダー６の内周およびインナーロータ軸１１の外周間に介挿するが、本実施の形態においては特に、インナーロータ軸１１用の軸受１２をインナーロータ回転位置センサ２０よりもインナーロータ２から遠い側に配置する。
そして、ハウジング４に穿った冷却水路４ａおよびベアリングホルダー６に穿った冷却水路６ａなどを含むステータ１の冷却水給排設備、およびステータ１の給電設備２１をそれぞれ、軸受１２およびインナーロータ回転位置センサ２０の周囲に配置する。
アウターロータ３の回転位置センサ２２は、後端側エンドプレート１５を介してアウターロータ３を駆動結合されたアウターロータ軸１３の後端部を包囲するよう配してハウジング４に取着する。
【００２０】
軸受１２は図２に示すように、インナーロータ軸１１の外周に予備組み付けし、回転位置センサ２０は図１に示すようにベアリングホルダー６の内周に呼び組み付けすることとし、インナーロータ２およびインナーロータ軸１１をハウジング４内に組み立てるに当たっては、ステータ１およびアウターロータ３（エンドプレート１５およびアウターロータ軸１３を除く）が図示のごとく組み込まれた状態のハウジング４内に図１の左端（後端）から、図２に示す状態のインナーロータ軸１１を挿入してベアリングホルダー６の中心孔に貫通させる。
この時軸受１２がインナーロータ回転位置センサ２０の内周を通過し得るよう、図２に明示するごとく軸受１２の外径φ１をインナーロータ回転位置センサ２０の内径φ２よりも小さくする。
【００２１】
なお回転位置センサ２０を図１に示すようにベアリングホルダー６の内周に呼び組み付けする時に該センサ２０の電源線および信号線２０ａを通すための透孔４ｂ，６ｂをハウジング４およびベアリングホルダー６に形成する。
【００２２】
上記の構成とした本実施の形態においては、ステータ１の一端をハウジング４に固設するためのベアリングホルダー（ステータ固設部）６に貫通したインナーロータ軸１１を回転自在に支持する軸受１２を、この軸受と同様にベアリングホルダー（ステータ固設部）６の内周およびインナーロータ軸１１の外周間に配置するインナーロータ回転位置センサ２０よりも、インナーロータ２から遠い側に配置したため、
インナーロータ軸１１の軸受１２とインナーロータ２の軸受１８との間における軸受スパンが大きくなり、これにより、ステータ冷却水の給排設備４ａ，６ａや給電設備２１の存在故にインナーロータ軸１１の軸受１２を小径にせざるを得ないといえどもこれが、高速回転するインナーロータ軸１１の十分な軸受強度を提供してインナーロータ軸１１の軸受強度不足に関する問題を解消することができる。
【００２３】
また本実施の形態においては、ベアリングホルダー（ステータ固設部）６の内周に取り付けたインナーロータ回転位置センサ２０の内径φ２を、インナーロータ軸１１の外周に嵌着した軸受１２の外径φ１よりも大きくしたから、インナーロータ軸１１をベアリングホルダー（ステータ固設部）６に挿入するときに軸受１２がインナーロータ回転位置センサ２０内を通過し得ることとなり、組み立て作業性が向上すると共にハウジング４の小型化を実現することができる。
【００２４】
更に本実施の形態においては、回転位置センサ２０の電源線および信号線２０ａを通すための透孔４ｂ，６ｂをハウジング４およびベアリングホルダー６に形成したから、
回転位置センサ２０を図１に示すようにベアリングホルダー６の内周に呼び組み付けする時に回転位置センサ２０の電源線および信号線２０ａを容易に外部に取り出すことができ、この点でも組み立て作業性の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態になる回転電機を示す複合電流多層モータの縦断側面図である。
【図２】  同複合電流多層モータのインナーロータおよびインナーロータ軸に関する詳細を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１  ステータ
２  インナーロータ
３  アウターロータ
４  ハウジング
4a  ステータ冷却水路（ステータ給排水設備）
4b  透孔
６  ベアリングホルダー（ステータ固設部）
6a  ステータ冷却水路（ステータ給排水設備）
6b  透孔
７  アダプター
８  アダプター
９  アウター側貫通ボルト
10  インナー側貫通ボルト
11  インナーロータ軸
12  インナーロータ軸のベアリング（軸受）
13  アウターロータ軸
14  エンドプレート
15  エンドプレート
18  インナーロータのベアリング（軸受）
20  インナーロータ用回転位置センサ
20a  電源信号線
21  ステータ給電設備
22  アウターロータ用回転位置センサ
【図１】
0003671952.tif 000002
【図２】
0003671952.tif 000003