(57)【要約】【課題】  省スペースが図られるとともに、優れた位置検出精度が得られるレゾルバステータの固定構造を提供する。【解決手段】  レゾルバステータの固定構造は、環状に延びて形成されたコア３２を有するレゾルバステータ３１と、レゾルバステータ３１が固定される取り付けリブ２２を有するレゾルバケースとを備える。コア３２は、外周面３２ａを含み、取り付けリブ２２は、外周面３２ａに向い合う内周面２２ｂを含む。コア３２には、外周面３２ａから突出する凸部３４が形成されている。取り付けリブ２２には、内周面２２ｂに凹む切欠き２６が形成されている。レゾルバステータ３１は、凸部３４が切欠き２６に圧入されることによって取り付けリブ２２に固定される。凸部３４は、切欠き２６に対して、凸部３４が形成された位置の外周面３２ａの接線方向にのみ締め代を有する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面を含み、環状に延びて形成されたコアを有するレゾルバステータと、
前記外周面に向い合う内周面を含み、前記レゾルバステータが固定される取り付け部を有するケース体とを備え、
前記コアおよび前記取り付け部のいずれか一方には、それぞれが含む周面から突出する凸部が形成されており、前記コアおよび前記取り付け部のいずれか他方には、それぞれが含む周面に凹む切欠きが形成されており、
前記レゾルバステータは、前記凸部が前記切欠きに圧入されることによって前記取り付け部に固定され、
前記凸部は、前記切欠きに対して、前記凸部および前記切欠きのいずれか一方が形成された位置の前記外周面の接線方向にのみ締め代を有する、レゾルバステータの固定構造。
【請求項２】
前記凸部は、前記コアに形成されており、前記切欠きは、前記取り付け部に形成されている、請求項１に記載のレゾルバステータの固定構造。
【請求項３】
前記レゾルバステータは、前記外周面と前記内周面との間に隙間を設けて前記取り付け部に固定されている、請求項１または２に記載のレゾルバステータの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、レゾルバステータの固定構造に関し、より特定的には、圧入によって固定されるレゾルバステータの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバステータの固定構造に関して、たとえば、特開２００３−２３７６１号公報には、過大な応力をかけずに、精度良くレゾルバを固定することを目的としたブラシレスモータのレゾルバ固定構造が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示されたレゾルバ固定構造では、エンドプレートに、径が順に大きくなる第２凹部および第３凹部が形成されている。第２凹部には、その径とほぼ同じ径を有する検出ステータが位置決めされており、第３凹部には、係止部材が圧入されている。係止部材の可撓部が、撓んだ状態で検出ステータに当接することによって、検出ステータがエンドプレートに固定されている。
【０００３】
また、特開２００２−１３６０５５号公報には、低コスト化およびコンパクト化を実現するとともに、ステータの位置決めおよび位相調整を容易に行なうことを目的としたレゾルバの取り付け構造が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたレゾルバの取り付け構造では、ステータホルダにステータ保持凹部が形成されており、モータハウジングにステータ位置決め部が形成されている。レゾルバステータは、ステータ保持凹部およびステータ位置決め部に両側から嵌合された状態で、ステータホルダとモータハウジングとの間に固定されている。
【特許文献１】特開２００３−２３７６１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３６０５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたレゾルバ固定構造では、検出ステータをエンドプレートに固定するため、係止部材が設けられている。しかしこの場合、係止部材を設けることによって、第３凹部を形成するスペースをエンドプレートに確保しなければならず、レゾルバの設置位置でブラシレスモータの十分な小型化を図ることができない。また、部品点数が増えるため、製造コストが増大する。一方、特許文献２に開示されたレゾルバの取り付け構造では、レゾルバステータが嵌合により所定位置に固定されているため、レゾルバステータを固定するための部品を、別途設ける必要がない。
【０００５】
しかしながら、嵌め合わせにより固定されたレゾルバステータには、ステータホルダとモータハウジングとから、径方向の応力が作用する。このため、レゾルバロータと対向するレゾルバステータの内周側で歪みが発生し、レゾルバロータとレゾルバステータとの間のギャップに誤差が生じてしまう。また、レゾルバステータの内周側で歪みが発生すると、ステータ内の磁束の流れに予期せぬ変化が生じる。これらの場合、レゾルバによる位置検出を精度良く行なうことができない。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、省スペースが図られるとともに、優れた位置検出精度が得られるレゾルバステータの固定構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従ったレゾルバステータの固定構造は、環状に延びて形成されたコアを有するレゾルバステータと、レゾルバステータが固定される取り付け部を有するケース体とを備える。コアは、外周面を含み、取り付け部は、外周面に向い合う内周面を含む。コアおよび取り付け部のいずれか一方には、それぞれが含む周面から突出する凸部が形成されている。コアおよび取り付け部のいずれか他方には、それぞれが含む周面に凹む切欠きが形成されている。レゾルバステータは、凸部が切欠きに圧入されることによって取り付け部に固定される。凸部は、切欠きに対して、凸部および切欠きのいずれか一方が形成された位置の外周面の接線方向にのみ締め代を有する。
【０００８】
このように構成されたレゾルバステータの固定構造によれば、凸部は、切欠きに対して、外周面の接線方向にのみ締め代を有する。このため、凸部が切欠きに圧入された状態で、コアには、外周面の接線方向に応力が作用し、外周面の接線方向と異なる方向、代表的には、その接線方向の直交方向であるコアの半径方向に応力が作用することを防止できる。これにより、環状に延びて形成されたコアの内周側に歪みが生じることを抑制し、レゾルバステータと、コアの内周側に配置されるレゾルバロータとの間のギャップを、予定した大きさに設定できる。また、コアの内周側に生じた歪みによって、コア内の磁束の流れ易さに変化が生じるということがない。これらの理由から、本発明における固定構造によりケース体に固定されたレゾルバステータを用いて、優れた位置検出精度を得ることができる。
【０００９】
また、レゾルバステータは、圧入によって、ケース体の取り付け部に固定されている。このため、レゾルバステータを固定するための部品を別途、設ける必要がない。これにより、レゾルバステータをより狭いスペースに設けることができ、さらに、部品点数の増大を防止できる。
【００１０】
また好ましくは、凸部は、コアに形成されており、切欠きは、取り付け部に形成されている。このように構成されたレゾルバステータの固定構造によれば、切欠きが、ケース体に形成されているため、コア内の磁束の流れが切欠きを設けた位置で妨げられるということがない。これにより、磁束の流れがコア内の場所によって不均一になり、その結果、位置検出精度が低下することを防止できる。また、コア内の磁束の流れが、外周面に形成された切欠きによって妨げられるという懸念がないため、コアの小型化を十分に図ることができる。
【００１１】
また好ましくは、レゾルバステータは、外周面と内周面との間に隙間を設けて取り付け部に固定されている。このように構成されたレゾルバステータの固定構造によれば、レゾルバステータが取り付け部に固定された状態で、取り付け部の内周面からコアに応力が作用するということがない。これにより、レゾルバステータによる位置検出精度をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、この発明に従えば、省スペースが図られるとともに、優れた位置検出精度が得られるレゾルバステータの固定構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態におけるレゾルバステータの固定構造が用いられた駆動用モータを示す断面図である。図中に示す駆動用モータは、電池と、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関とを動力源として駆動するハイブリッド自動車に搭載されており、主に、内燃機関の出力を補助して、自動車の駆動力を高めるために利用される。
【００１５】
図１を参照して、駆動用モータ１０は、ロータ１２が設けられた回転軸１１と、回転軸１１の図示されていない一方端を回転自在に支持するモータケース１８と、モータケース１８の端面に固定され、回転軸１１の他方端を回転自在に支持するレゾルバケース２１とを備える。モータケース１８には、ロータ１２を取り囲むように配置されたステータ１３が設けられている。駆動用モータ１０には、レゾルバステータ３１およびレゾルバロータ１５から構成され、回転軸１１の回転位置を検出するレゾルバ２０が組み込まれている。レゾルバ２０による回転軸１１の位置検出により、ロータ１２の外周に沿って配設された永久磁石１４の磁極に合わせて、ステータ１３に供給する交流電流の位相を正確に制御することができる。
【００１６】
回転軸１１の外周面１１ａには、回転軸１１とともに回転するレゾルバロータ１５が固定されている。レゾルバケース２１は、たとえば、アルミニウムから形成されており、ロータ１２が収容された空間に突出する取り付けリブ２２が一体に成形されている。取り付けリブ２２には、レゾルバロータ１５の周りに位置決めされるようにレゾルバステータ３１が固定されている。
【００１７】
図２は、図１中のレゾルバステータの外観を示す斜視図である。図２を参照して、レゾルバステータ３１は、積層された電磁鋼板から形成されたコア３２と、コア３２の所定位置に旋回されたコイル３３とから構成されている。コア３２は、リング状に形成されており、その外側に面しながら環状に延在する外周面３２ａを有する。コア３２には、外周面３２ａの反対側から半径方向内側に向けて突出する複数のティース３２ｐが、所定の角度ごとに形成されている。レゾルバステータ３１の内周面３１ｂは、ティース３２ｐが突出する先端側に位置して、断続的に環状に延びて形成されている。ティース３２ｐの周りには、励磁用コイルと出力用コイルとを含むコイル３３が旋回されている。
【００１８】
コア３２には、外周面３２ａから、コア３２の半径方向外側に向けて突出する凸部３４が形成されている。凸部３４は、所定の角度ごとに複数、形成されており、本実施の形態では、１２０°間隔で３箇所に形成されている。凸部３４は、外周面３２ａから連なり、互いに平行に延在する一対の側面３４ｍおよび３４ｎを有する。凸部３４は、側面３４ｍおよび３４ｎが延在する方向と、側面３４ｍと側面３４ｎとの中間位置における外周面３２ａの接線方向（たとえば、矢印１０１に示す方向）とが、直交するように形成されている。凸部３４は、外周面３２ａの接線方向に幅Ｂを有して形成されている。幅Ｂは、外周面３２ａの接線方向に沿った側面３４ｍと側面３４ｎとの間の距離に当たる。
【００１９】
図３は、図１中のレゾルバステータおよびレゾルバロータが設けられた位置を拡大して示す断面図である。図４は、図１中のＩＶ−ＩＶ線上から見たレゾルバステータおよびレゾルバロータの端面図である。図３には、図４中のＩＩＩ−ＩＩＩ線上に沿った断面形状が示されている。
【００２０】
図３および図４を参照して、レゾルバロータ１５は、レゾルバステータ３１の内側に位置して、レゾルバステータ３１の内周面３１ｂと所定の隙間を設けて位置決めされている。レゾルバロータ１５は、略楕円形状に軌跡を描きながら環状に延在する検出面１５ａを有する。回転軸１１が回転すると、レゾルバロータ１５が回転軸１１とともに回転し、これに伴って検出面１５ａと内周面３１ｂとのギャップ長さが変化する。この際、レゾルバステータ３１に設けた励磁用コイルに交流電流を流しておくと、出力用コイルには、そのギャップ長さの変化に応じた出力が発生する。回転軸１１の回転位置は、この出力に基づいて検出される。
【００２１】
図５は、図４中の矢印Ｖに示す方向から見たレゾルバステータを示す側面図である。図３から図５を参照して、取り付けリブ２２は、レゾルバステータ３１を取り囲む枠体を構成しており、コア３２の外周面３２ａの周りで環状に延びて形成されている。取り付けリブ２２は、外周面３２ａに向い合う内周面２２ｂを有する。取り付けリブ２２には、内周面２２ｂに開口し、コア３２の凸部３４が圧入される切欠き２６が形成されている。切欠き２６は、凸部３４に対応する位置、つまり、本実施の形態では、１２０°間隔で３箇所に形成されている。
【００２２】
切欠き２６は、内周面２２ｂから連なり、互いに平行に延在する取り付けリブ２２の一対の側壁２２ｍおよび２２ｎによって規定されている。切欠き２６は、側壁２２ｍと側壁２２ｎとの間の距離に当たる幅ｂを有して形成されている。幅ｂは、凸部３４の幅Ｂよりも若干小さい。このような構成により、凸部３４は、切欠き２６に対して、外周面３２ａの接線方向に締め代（Ｂ−ｂ）を有して形成されている。
【００２３】
レゾルバステータ３１は、凸部３４が切欠き２６に圧入されることによって、取り付けリブ２２に固定されている。このとき、凸部３４の側面３４ｍおよび３４ｎは、切欠き２６を規定する側壁２２ｍおよび２２ｎに面接触し、これらの側壁から凸部３４に、外周面３２ａの接線方向の力が作用する。
【００２４】
したがって、本実施の形態では、コア３２を取り付けリブ２２に圧入固定しているにもかかわらず、コア３２に直接、コア３２の半径方向の力が作用するということがない。これにより、コア３２内に半径方向の歪みが生じることを抑制し、レゾルバステータ３１の内周面３１ｂの真円度が悪化することを防止できる。また、コア３２の内周側に歪みが生じた場合、その歪みによってコア３２内の磁束の流れ易さが変化するおそれがあるが、本実施の形態では、このようなおそれも回避することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、コア３２の外周面３２ａと取り付けリブ２２の内周面２２ｂとの間に、隙間が形成されている。このため、内周面２２ｂからコア３２に対して応力が作用するということがない。これにより、コア３２に半径方向の歪みが生じることをさらに効果的に抑制することができる。
【００２６】
この発明の実施の形態におけるレゾルバステータの固定構造は、環状に延びて形成されたコア３２を有するレゾルバステータ３１と、レゾルバステータ３１が固定される取り付け部としての取り付けリブ２２を有するケース体としてのレゾルバケース２１とを備える。コア３２は、外周面３２ａを含み、取り付けリブ２２は、外周面３２ａに向い合う内周面２２ｂを含む。コア３２および取り付けリブ２２のいずれか一方としてのコア３２には、それぞれが含む周面としての外周面３２ａから突出する凸部３４が形成されている。コア３２および取り付けリブ２２のいずれか他方としての取り付けリブ２２には、それぞれが含む周面としての内周面２２ｂに凹む切欠き２６が形成されている。レゾルバステータ３１は、凸部３４が切欠き２６に圧入されることによって取り付けリブ２２に固定される。凸部３４は、切欠き２６に対して、凸部３４が形成された位置の外周面３２ａの接線方向にのみ締め代を有する。
【００２７】
このように構成された、この発明の実施の形態におけるレゾルバステータの固定構造によれば、外周面３２ａの接線方向にのみ応力が作用するように、コア３２が取り付けリブ２２に固定されている。このため、レゾルバステータ３１の内周面３１ｂの形状を真円に沿った形状に保持し、内周面３１ｂと検出面１５ａとのギャップ長さを所望の大きさに設定することができる。また、コア３２内の磁束流れがコア３２に生じた歪みから影響を受けることを防止できるため、コア３２の周方向のいずれの位置においても、均一な磁束流れを得ることができる。したがって、本実施の形態によれば、レゾルバ２０による回転軸１１の位置検出を精度良く行なうことができる。
【００２８】
また、レゾルバステータ３１は圧入によってレゾルバケース２１に取り付けられている。このため、ボルトを用いて固定する場合などと比較して、より狭いスペースにレゾルバ２０を設けることができる。これにより、たとえば、ステータ１３の内側にレゾルバ２０を配置するような設計が可能となり、この場合、駆動用モータ１０の軸方向の長さを短くできる。
【００２９】
ハイブリッド自動車に搭載された駆動用モータ１０では、自動車の走行状態の変化にともなって、激しい負荷変動が生じるため、回転軸１１の正確な位置検出が特に強く求められる。また、ハイブリッド自動車は、２種類の駆動源を備えるため、搭載されるモータに対しても小型化が強く求められる。これらの理由から、ハイブリッド自動車に搭載された図１中の駆動用モータ１０では、上述の効果を特に有効に得ることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、コア３２に凸部３４が形成され、取り付けリブ２２に切欠き２６が形成されている場合について説明したが、取り付けリブ２２の内周面２２ｂに半径方向内側に突出する凸部が形成され、コア３２の外周面３２ａにその凸部が圧入される切欠きが形成されていても良い。しかしながら、本実施の形態における態様で凸部３４および切欠き２６を形成した場合、コア３２内の磁束の流れが切欠き２６によって妨げられるということがない。このため、レゾルバ２０による回転軸１１の位置検出を、より精度良く行なうことができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、本発明を、ハイブリッド自動車に搭載される駆動用モータに適用した場合について説明したが、駆動用モータのほかに、ハイブリッド自動車に搭載されるジェネレータにも適用することができる。ジェネレータは、主に、内燃機関の出力により発電を行なうために利用される。また、ハイブリッド自動車に搭載されるモータのほか、様々な電動機や発電機などの回転機に適用することもできる。
【００３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態におけるレゾルバステータの固定構造が用いられた駆動用モータを示す断面図である。
【図２】図１中のレゾルバステータの外観を示す斜視図である。
【図３】図１中のレゾルバステータおよびレゾルバロータが設けられた位置を拡大して示す断面図である。
【図４】図１中のＩＶ−ＩＶ線上から見たレゾルバステータおよびレゾルバロータの端面図である。
【図５】図４中の矢印Ｖに示す方向から見たレゾルバステータを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２１  レゾルバケース、２２  取り付けリブ、２２ｂ  内周面、２６  切欠き、３１  レゾルバステータ、３２  コア、３２ａ  外周面、３４  凸部。
【図１】
2006094582.tif 000003
【図２】
2006094582.tif 000004
【図３】
2006094582.tif 000005
【図４】
2006094582.tif 000006
【図５】
2006094582.tif 000007