(57)【要約】【課題】ベアリングが破損した場合でもレゾルバを保護可能な車両用回転電機を提供する。【解決手段】車両用回転電機は、ロータ及びレゾルバロータが同一の軸線上に配置されるモータ軸と、ロータと対向するステータ及びレゾルバロータと対向するレゾルバステータが同一の軸線上に配置され、ロータを挟んで配置された一対のベアリングによってモータ軸を回転自在に支持するハウジングと、を備え、ハウジングは、モータ軸のレゾルバロータ配置側の端部が遊嵌される第１の軸穴を有し、モータ軸のレゾルバロータ配置側の端部と第１の軸穴との間に設けられる隙間は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭い。【選択図】  図２
2018201265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ及びレゾルバロータが同一の軸線上に配置されるモータ軸と、
前記ロータと対向するステータ及び前記レゾルバロータと対向するレゾルバステータが同一の軸線上に配置され、前記ロータを挟んで配置された一対のベアリングによって前記モータ軸を回転自在に支持するハウジングと、
を備え、
前記ハウジングは、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側の端部が遊嵌される第１の軸穴を有し、
前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側の端部と前記第１の軸穴との間に設けられる隙間は、前記レゾルバロータと前記レゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭いこと、
を特徴とする車両用回転電機。
【請求項２】
前記第１の軸穴は、前記ハウジングに設けられた第１の保持部に嵌合された第１のすべり軸受の軸穴であることを特徴とする請求項１に記載の車両用回転電機。
【請求項３】
前記ハウジングは、さらに、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側と反対側の端部が遊嵌される第２の軸穴を有し、
前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側と反対側の端部と前記第２の軸穴との間に設けられる隙間は、前記レゾルバロータと前記レゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭いこと、
を特徴とする請求項１又は２に記載の車両用回転電機。
【請求項４】
前記第２の軸穴は、前記ハウジングに設けられた第２の保持部に嵌合された第２のすべり軸受の軸穴であることを特徴とする請求項３に記載の車両用回転電機。
【請求項５】
前記一対のベアリングのうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリングの破損を検出可能な検出手段を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の車両用回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両用回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ハウジング側に固定したモータステータとモータシャフト側に固定したモータロータにより構成されたハウジング内蔵モータに、ロータ回転角を検出するレゾルバを備えたハウジング内蔵モータユニットが開示されている。
かかるハウジング内蔵モータは、ハウジングに固定し、ハウジング内蔵モータの一側面を覆うモータ側壁を設け、モータ側壁とモータシャフトとの間にベアリングを介装し、モータ側壁に固定したレゾルバステータと、モータシャフトに固定したレゾルバロータによるレゾルバを、ベアリングとモータロータの間に形成されたロータ内側空間に配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２００５６６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が開示するハウジング内蔵モータユニット（車両用回転電機）では、（レゾルバロータ配置側の）ベアリングの破損によりモータシャフトが偏芯回転すると、直ちにレゾルバロータがレゾルバステータに干渉することにより破壊され、モータシャフトの回転が検出不能となり、車両は停止せざるを得ない。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、レゾルバロータ配置側のベアリングが破損した場合でもレゾルバを保護可能な車両用回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車両用回転電機は、ロータ及びレゾルバロータが同一の軸線上に配置されるモータ軸と、前記ロータと対向するステータ及び前記レゾルバロータと対向するレゾルバステータが同一の軸線上に配置され、前記ロータを挟んで配置された一対のベアリングによって前記モータ軸を回転自在に支持するハウジングと、を備え、前記ハウジングは、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側の端部が遊嵌される第１の軸穴を有し、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側の端部と前記第１の軸穴との間に設けられる隙間は、前記レゾルバロータと前記レゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭い。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、ハウジングは、モータ軸のレゾルバロータ配置側の端部が遊嵌される第１の軸穴を有し、モータ軸のレゾルバロータ配置側の端部と第１の軸穴との間に設けられる隙間は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭い。したがって、レゾルバロータ配置側のベアリングが破損してもモータ軸のレゾルバロータ配置側の端部が第１の軸穴に支持され、モータ軸の偏芯回転を抑制する。これにより、レゾルバロータ配置側のベアリングが破損してもレゾルバ（レゾルバロータ及びレゾルバステータ）を保護することができる。
【０００８】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記第１の軸穴は、前記ハウジングに設けられた第１の保持部に嵌合された第１のすべり軸受の軸穴である。
上記（２）の構成によれば、第１の軸穴は、ハウジングに設けられた第１の保持部に嵌合された第１のすべり軸受の軸穴である。したがって、レゾルバロータ配置側のベアリングが破損してもモータ軸のレゾルバロータ配置側の端部が第１のすべり軸受に支持され、モータ軸の偏芯回転を抑制する。これにより、モータ軸が第１の軸穴に焼き付くのを防止することができる。
【０００９】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記ハウジングは、さらに、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側と反対側の端部が遊嵌される第２の軸穴を有し、前記モータ軸の前記レゾルバロータ配置側と反対側の端部と前記第２の軸穴との間に設けられる隙間は、前記レゾルバロータと前記レゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭い。
上記（３）の構成によれば、ハウジングは、さらに、モータ軸のレゾルバロータ配置側と反対側の端部が遊嵌される第２の軸穴を有し、モータ軸のレゾルバロータ配置側と反対側の端部と第２の軸穴との間に設けられる隙間は、レゾルバロータとレゾルバステータとの間に設けられる最小隙間よりも狭い。したがって、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリングが破損してもモータ軸のレゾルバロータ配置側と反対側の端部が第２の軸穴に支持され、モータ軸の偏芯回転を抑制する。これにより、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリングが破損してもレゾルバ（レゾルバロータ及びレゾルバステータ）を保護することができる。
【００１０】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記第２の軸穴は、前記ハウジングに設けられた第２の保持部に嵌合された第２のすべり軸受の軸穴である。
上記（４）の構成によれば、第２の軸穴は、ハウジングに設けられた第２の保持部に嵌合された第２のすべり軸受の軸穴である。したがって、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリングが破損してもモータ軸のレゾルバロータ配置側と反対側の端部が第２のすべり軸受に支持され、モータ軸の偏芯回転を抑制する。これにより、モータ軸が第２の軸穴に焼き付くのを防止することができる。
【００１１】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の何れか一つの構成において、前記一対のベアリングのうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリングの破損を検出可能な検出手段を備える。
上記（５）の構成によれば、一対のベアリングのうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリングの破損を検出可能な検出手段を備える。したがって、一対のベアリングのうち少なくともレゾルバロータ側のベアリングが破損した場合にその破損を検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、レゾルバロータ配置側のベアリングが破損してもレゾルバを保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用回転電機を搭載した車両の動力伝達機構を概略的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用回転電機を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用回転電機の挿入部を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用回転電機の挿通部を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１を搭載した車両の動力伝達機構１００を概略的に示す平面図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１を搭載した車両の動力伝達機構１００は、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１と、該車両用回転電機１で生成された回転動力を車輪１１０，１２０に伝達するためのトランスアスクル１３０と、により構成されている。
トランスアスクル１３０は、例えば、一次減速ギア列１３１、二次減速ギア列１３２、及びディファレンシャルギア列１３３を含んで構成され、これらはトランスアスクルハウジング１３４に収容されている。トランスアスクル１３０（ディファレンシャルギア列１３３）には、アスクル１４０，１５０（車軸）が接続され、車両用回転電機１で生成された回転動力はトランスアスクル１３０及びアスクル１４０，１５０を介して車輪１１０，１２０に伝達される。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１を概略的に示す断面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１の第１の保持部３３を示す拡大断面図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る車両用回転電機１の第２の保持部３７を示す拡大断面図である。
図２に示すように、幾つかの実施形態に係る車両用回転電機（モータ）１は、モータ軸２と、ハウジング３とを備えている。
【００１７】
モータ軸２には、ロータ４及びレゾルバロータ５が同一の軸線ＡＸ上に配置される。モータ軸２は、例えば、ロータ４及びレゾルバロータ５、並びに一対のベアリング６１，６２が配置される領域が明確に区分けされる段付きの軸で構成される。
【００１８】
ロータ４は、モータ軸２のまわりに配置される円筒状の回転体であって、モータ軸２の外周に固定され、モータ軸２とともに回転する。ロータ４は、例えば、軸線ＡＸ方向に沿って積層される複数（多数）の磁性体プレート４１で構成され、その軸線ＡＸ方向両側にエンドリング４２，４３が配置される。複数（多数）の磁性体プレート４１は、それぞれ同一の形状であって、各磁性体プレート４１は、複数が積層された場合にスキュー（斜溝）（図示せず）を形成するスリット（図示せず）を有している。
【００１９】
レゾルバロータ５は、モータ軸２のまわりに配置される回転体であって、モータ軸２に固定され、モータ軸２とともに回転する。レゾルバロータ５は、軸線ＡＸからの距離（半径）が変化する外形、例えば、羽根形の外形を有する。レゾルバロータ５は、例えば、コイルや磁性体によって構成されるが、磁性体にコイルを巻いたもので構成されてもよい。
【００２０】
ハウジング３には、ロータ４に対向するステータ７及びレゾルバロータ５に対向するレゾルバステータ８が同一の軸線ＢＸ上に配置される。ハウジング３は、軸線ＢＸを中心とする円筒状に形成され、ステータ７及びレゾルバステータ８が配置される領域が明確に区分けされる二つの収容領域（収容空間）を有している。
【００２１】
また、ハウジング３の上部域には油路３１（供給路）が設けられている。油路は、ステータ７を冷却するための冷却オイルを供給するためのものであり、オイルポンプ（図示せず）が設置される外部からステータ７が収容される収容領域に連通している。油路は、例えば、ハウジング３の上部域で軸線ＢＸ方向一方側と他方側とに分岐している。これにより、オイルポンプから供給された冷却オイルは、軸線ＢＸ方向一方側と他方側とに分配される。
また、ハウジング３の下部域には油路（回収路）（図示せず）が設けられている。油路は、ステータ７が収容される収容領域からオイルポンプが設置される外部に連通している。これにより、冷却オイルは、ステータ７が収容される収容領域からオイルポンプが設置される外部に排出（回収）される。
【００２２】
ステータ７は、ステータコア７１及びステータコイル７２を含んで構成される。
ステータコア７１は、軸線ＢＸ方向にロータ４と同一の長さを有する円筒体であって、ハウジング３の内周に固定される。ステータコア７１は、ステータコイル７２を構成する巻線を巻回するための複数のスロット（図示せず）を有している。複数のスロットは、軸線ＢＸを中心とする円上に等間隔に配置され、複数のスロットのそれぞれは、軸線ＢＸ方向に沿って延在している。
各スロットは、巻線が挿通可能であって、これにより、ステータコア７１にステータコイル７２を構成する巻線が巻回可能である。
【００２３】
ステータコア７１は、例えば、軸線ＢＸ方向に沿って積層される複数（多数）の磁性体プレート７１１で構成される。複数（多数）の磁性体プレート７１１は、それぞれ同一の形状であって、各磁性体プレート７１１は、複数が積層された場合にスロットを形成する凹部（図示せず）を有している。
各スロットに挿通され、ステータコア７１に巻回された巻線は、ステータコイル７２を構成し、そのコイルエンド７２１，７２２はステータコア７１の軸線方向両側に配置されている。
【００２４】
レゾルバステータ８は、レゾルバステータコア８１及びレゾルバステータコイル８２を含んで構成される。
レゾルバステータコア８１は、軸線ＢＸ方向にレゾルバロータ５と同一の長さを有する円筒体であって、ハウジング３の内周に固定される。レゾルバステータコア８１は、レゾルバステータコイル８２を構成する巻線を巻回するための複数のスロット（図示せず）を有している。複数のスロットは、軸線ＢＸを中心とする円上に等間隔に配置され、複数のスロットのそれぞれは、軸線方向に沿って延在している。
各スロットは、巻線が挿通可能であって、これにより、レゾルバステータコア８１にレゾルバステータコイル８２を構成する巻線が巻回可能である。
【００２５】
また、ハウジング３は、ロータ４を挟んで配置された一対のベアリング６１，６２によってモータ軸２を回転自在に支持している。一対のベアリング６１，６２は、ともに、開放型のボールベアリング（玉軸受）であり、ステータ７が収容される収容空間から冷却オイル（潤滑油）が供給される。また、一対のベアリング６１，６２は、それぞれ、インナーレースにモータ軸２が嵌合するとともに、アウターレースがハウジング３に嵌合される。
【００２６】
また、ハウジング３の二つの収容領域の境界部分にオイルシール９が設置される。オイルシール９は、レゾルバステータ８が収容される領域をドライ環境に保つためのものである。オイルシール９は、円環状であり、外周がハウジング３に固定され、内周がモータ軸２に摺接する。オイルシール９は、例えば、レゾルバステータ８が収容される領域のステータ７が収容される領域側に設置される。
【００２７】
また、ハウジング３は、第１の軸穴３２を有する。第１の軸穴３２は、モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１が遊嵌される穴である。モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１と第１の軸穴３２との間に設けられる隙間Ｂは、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間Ａよりも狭い。したがって、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間をＡとし、モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１と第１の軸穴３２との間に設けられる隙間をＢとすると、Ａ＞Ｂの関係が成立する。
【００２８】
第１の軸穴３２は、ハウジング３に設けられた第１の保持部３３に設けられる。第１の保持部３３は、例えば、ハウジング３において、外部からレゾルバステータ８が収容される領域（空間）を区画する外側の側壁（図２において右側の側壁）を構成する。
【００２９】
尚、第１の軸穴３２は、モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１が遊嵌されるものであれば有底のものであってもよいし、図に示すように、第１の保持部３３を貫通するものであってもよい。図に示すように、第１の軸穴３２が第１の保持部３３を貫通するものである場合には、第１の軸穴３２及びモータ軸２を塵芥等から保護する保護カバー３５を設置することが好ましい。
【００３０】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、ハウジング３は、モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１が遊嵌される第１の軸穴３２を有し、モータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１と第１の軸穴３２との間に設けられる隙間Ｂは、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間よりも狭い。したがって、レゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損してもモータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１が第１の軸穴３２に支持され、モータ軸２の偏芯回転を抑制する。これにより、レゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損してもレゾルバ（レゾルバロータ５及びレゾルバステータ８）を保護することができる。
【００３１】
図３に示すように、幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１において、第１の軸穴３２は、ハウジング３に設けられた第１の保持部３３に嵌合された第１のすべり軸受３４の軸穴３４１である。
【００３２】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、第１の軸穴３２は、ハウジング３に設けられた第１の保持部３３に嵌合された第１のすべり軸受３４の軸穴３４１である。したがって、レゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損してもモータ軸２のレゾルバロータ配置側の端部２１が第１のすべり軸受３４に支持され、モータ軸２の偏芯回転を抑制する。これにより、モータ軸２が第１の軸穴３２に焼き付くのを防止することができる。
【００３３】
図２に示すように、ハウジング３は、さらに、第２の軸穴３６を有する。第２の軸穴３６は、モータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２が遊嵌される穴である。モータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２と第２の軸穴３６との間に設けられる隙間Ｃは、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間Ａよりも狭い。したがって、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間をＡとし、モータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２と第２の軸穴３６との間に設けられる隙間をＣとすると、Ａ＞Ｃの関係が成立する。
【００３４】
第２の軸穴３６は、ハウジング３に設けられた第２の保持部３７に設けられる。第２の保持部３７は、例えば、ハウジング３において、外部からステータ７を収容する領域（空間）を区画する外側の側壁（図２において左側の側壁）を構成する。
【００３５】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、ハウジング３は、さらに、モータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２が遊嵌される第２の軸穴３６を有し、モータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２と第２の軸穴３６との間に設けられる隙間Ｃは、レゾルバロータ５とレゾルバステータ８との間に設けられる最小隙間Ａよりも狭い。したがって、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２が破損してもモータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２が第２の軸穴３６に支持され、モータ軸２の偏芯回転を抑制する。これにより、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２が破損してもレゾルバ（レゾルバロータ５及びレゾルバステータ８）を保護することができる。
【００３６】
図４に示すように、幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１において、第２の軸穴３６は、ハウジング３に設けられた第２の保持部３７に嵌合された第２のすべり軸受３８の軸穴３８１である。
【００３７】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、第２の軸穴３６は、ハウジング３に設けられた第２の保持部３７に嵌合された第２のすべり軸受３８の軸穴３８１である。したがって、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２が破損してもモータ軸２のレゾルバロータ配置側と反対側の端部２２が第２のすべり軸受３８に支持され、モータ軸２の偏芯回転を抑制する。これにより、モータ軸２が第２の軸穴３６に焼き付くのを防止することができる。
【００３８】
幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１は、検出手段（図示せず）を備える。検出手段は、一対のベアリング６１，６２のうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリング６１の破損を検出可能である。
検出手段は、例えば、モータ軸２が第１の軸穴３２の内周に接触したことを検出するものでもよいし、レゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損したときに生じる異音を検出するものでもよい。また、車両用回転電機１の効率（電費）の悪化を検出することでレゾルバロータ配置側のベアリング６１の破損を検出するものでもよい。
【００３９】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、一対のベアリング６１，６２のうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリング６１の破損を検出可能な検出手段を備える。したがって、一対のベアリング６１，６２のうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損した場合にその破損を検出することができる。これにより、一対のベアリング６１，６２のうち少なくともレゾルバロータ配置側のベアリング６１の破損を検出し、車両の走行を停止することができる。このようにすれば、レゾルバロータ配置側のベアリング６１が破損しても、レゾルバ（レゾルバロータ５、レゾルバステータ）が破損を回避することができる。
【００４０】
また、幾つかの実施形態では、検出手段は、さらに、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２の破損を検出可能である。
検出手段は、例えば、モータ軸２が第２の軸穴３６の内周に接触したことを検出するものでもよいし、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２が破損したときに生じる異音を検出するものでもよい。また、車両用回転電機１の効率（電費）の悪化を検出することでレゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６１の破損を検出するものでもよい。
【００４１】
上述した幾つかの実施形態に係る車両用回転電機１によれば、検出手段は、さらに、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２の破損も検出可能である。これにより、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２の破損を検出し、車両の走行を停止することができる。このようにすれば、レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング６２が破損しても、レゾルバ（レゾルバロータ５、レゾルバステータ）が破損を回避することができる。
【００４２】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００４３】
１    車両用回転電機
２    モータ軸
２１    レゾルバロータ配置側の端部
２２    レゾルバロータ配置側と反対側の端部
３    ハウジング
３１    油路
３２    第１の軸穴
３３    第１の保持部
３４    第１のすべり軸受
３４１    軸穴
３５    保護カバー
３６    第２の軸穴
３７    第２の保持部
３８    第２のすべり軸受
３８１    軸穴
４    ロータ
４１    磁性体プレート
４２，４３    エンドリング
５    レゾルバロータ
６１    レゾルバロータ配置側のベアリング
６２    レゾルバロータ配置側と反対側のベアリング
７    ステータ
７１    ステータコア
７１１    磁性体プレート
７２    ステータコイル
７２１，７２２    コイルエンド
８    レゾルバステータ
８１    レゾルバステータコア
８２    レゾルバステータコイル
９    オイルシール
【図１】
2018201265.tif 000003
【図２】
2018201265.tif 000004
【図３】
2018201265.tif 000005
【図４】
2018201265.tif 000006