(57)【要約】【課題】強固な固定を得るためにカシメを採用しても、軸方向の必要スペースの縮小が可能なレゾルバロータの固定構造を提供する。【解決手段】  回転電機のロータを支持するロータ支持部材３０に設けられた被固定部３２に対して第１レゾルバ部材７ａを固定するために第１レゾルバ部材７ａに接当する接当固定部８１と、被固定部３２に対してカシメによって位置固定するカシメ部８３と、接当固定部８１とカシメ部８３とを接続する接続部８２とを有するレゾルバ固定部材８が備えられ、カシメ部８３が記回転軸心に平行な方向に延びているとともに接続部８２が回転軸心の径方向に延びており、かつレゾルバ固定部材８が環状体である。【選択図】図３
2011091963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機のロータの回転位置を検出するレゾルバの固定構造であって、
前記レゾルバは第１レゾルバ部材と、前記第１レゾルバ部材との間で前記回転電機の回転軸心の径方向にギャップを形成するとともに前記回転軸心周りで前記第１レゾルバ部材に対して相対回転する第２レゾルバ部材とを含み、
前記回転電機のロータを支持するロータ支持部材に設けられた被固定部に対して前記第１レゾルバ部材を固定するために前記第１レゾルバ部材に接当する接当固定部と、前記被固定部に対してカシメによって位置固定するカシメ部と、前記接当固定部と前記カシメ部とを接続する接続部とを有するレゾルバ固定部材が備えられ、
前記カシメ部が前記回転軸心に平行な軸方向に延びているとともに前記接続部が前記回転軸心の径方向に延びており、かつ前記レゾルバ固定部材が環状体であるレゾルバの固定構造。
【請求項２】
前記カシメ部と前記接当固定部との間に、前記被固定部の環状突起部を嵌め込むことができる環状凹部が形成されている請求項１に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項３】
前記カシメ部は前記接当固定部より前記軸方向で前記ロータ側に長く延びており、前記第１レゾルバ部材は前記径方向から見て前記カシメ部と重なり合うように前記カシメ部の径方向内側に位置している請求項１または２に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項４】
前記カシメ部の前記ロータ側の先端縁にカシメ領域が形成されている請求項３に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項５】
前記カシメ領域を係合させるために前記被固定部に形成されたカシメ凹部が、前記軸方向で前記第１レゾルバ部材より前記ロータ側の位置に設けられている請求項４に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項６】
前記被固定部は前記ロータの軸方向側方に設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項７】
前記レゾルバ固定部材は前記回転電機のステータコイルエンドと前記径方向から見て重なり合うように配置されている請求項１から６のいずれか一項に記載のレゾルバの固定構造。
【請求項８】
前記レゾルバは前記第１レゾルバ部材が前記第２レゾルバ部材の径方向外側に配置されているアウタロータ形式である請求項１から７のいずれか一項に記載のレゾルバの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機のロータの回転位置を検出するレゾルバの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと、回転電機とを有し、これらの出力トルクを変速装置に伝達することにより、エンジンおよび回転電機のいずれか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたパラレルハイブリッド車両において、回転電機の制御のために必要なレゾルバの配置スペースに工夫が必要である。外周にモータロータを配置した外側円筒状部の内周にレゾルバロータを取り付けた、いわゆるアウタロータ式のレゾルバも知られている（例えば、特許文献１）。つまり、この従来技術ではモータロータの回転支持体としての外側円筒状部の内周側空間にレゾルバロータを配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１‐１１３９７０号公報（段落番号〔０００８〕、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、外側円筒状部の内周側空間にクラッチ等の構成部材が配置される場合には、そのような構成部材を避けて当該構成部材の軸方向外側にレゾルバロータを配置する必要があるため、軸方向に十分なスペースを確保することが難しいという問題が生じる。このため、レゾルバロータも含めそれを固定するための構造自体の軸方向長さを短縮する必要がある。ところで、モータロータの回転支持体に設けられた被固定部に固定部材を用いてレゾルバロータを固定する際に、強固な固定を得るために固定部材を軸方向に延びたカシメ部でカシメる構造を採用することがある。しかし、カシメ構造を採用した場合、カシメ部を配置するための軸方向スペースが必要となるため軸方向長さの短縮が困難となる。
【０００５】
本発明の目的は、強固な固定を得るためにカシメ構造を採用しても、軸方向の必要スペースの縮小が可能なレゾルバロ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、回転電機のロータの回転位置を検出するレゾルバの固定構造において、本発明の特徴は、前記レゾルバは第１レゾルバ部材と、前記第１レゾルバ部材との間で前記回転電機の回転軸心の径方向にギャップを形成するとともに前記回転軸心周りで前記第１レゾルバ部材に対して相対回転する第２レゾルバ部材とを含み、前記回転電機のロータを支持するロータ支持部材に設けられた被固定部に対して前記第１レゾルバ部材を固定するために前記第１レゾルバ部材に接当する接当固定部と、前記被固定部に対してカシメによって位置固定するカシメ部と、前記接当固定部と前記カシメ部とを接続する接続部とを有するレゾルバ固定部材が備えられることであり、その際前記カシメ部が前記回転軸心に平行な軸方向に延びているとともに前記接続部が前記回転軸心の径方向に延びており、かつ前記レゾルバ固定部材が環状体となっている。
なお、本願において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００７】
この構成によると、ロータ支持部材に設けられた被固定部に対してレゾルバロータとしての第１レゾルバ部材を固定するレゾルバ固定部材が、第１レゾルバ部材を押し当てる接当固定部と、被固定部に対するカシメ部とそれらの接続する接続部とに区分けされており、接続部が径方向に延びていることから接続部のために使用される軸方向長さは極めて短いものとなり、かつカシメ部と接当固定部とが軸方向に連なっていないので、全体として、軸方向長さが抑制されたレゾルバの固定構造が実現する。
【０００８】
このようなレゾルバの固定構造において、前記カシメ部と前記接当固定部との間に、前記被固定部の環状突起部を嵌め込むことができる環状凹部が形成される構成も好適である。この構成では、被固定部の環状突起部がレゾルバ固定部材に形成される環状凹部に嵌め込まれることで、被固定部とレゾルバ固定部材との固定が強化される。
【０００９】
さらに、前記カシメ部は前記接当固定部より前記軸方向で前記ロータ側に長く延びており、前記第１レゾルバ部材は前記径方向から見て前記カシメ部と重なり合うように前記カシメ部の径方向内側に位置する構成も好適である。この構成では、カシメ部が第１レゾルバ部材と重なっていることから、第１レゾルバ部材が必要とする軸方向長さとカシメ部が必要とする軸方向長さとを重複させることができ、レゾルバの固定構造の全体としての軸方向長さの抑制に貢献できる。
【００１０】
さらに、好適な実施形態の１つとして、前記カシメ部の前記ロータ側の先端縁にカシメ領域が形成される構成を採用するならば、カシメ領域の一端が自由端となっているため、スムーズにかつ強固にカシメ加工を施すことができる。
【００１１】
さらに、前記カシメ領域を係合させるために前記被固定部に形成されたカシメ凹部が、前記軸方向で前記第１レゾルバ部材より前記ロータ側の位置に設けられている構成も好適である。この構成では、第１レゾルバ部材を受持する被固定部の肉厚がカシメ凹部によって減じられるという不都合が避けられる。
【００１２】
また、好適な実施形態の１つとして、前記被固定部が前記ロータの軸方向側方に設けられるならば、前記第１レゾルバ部材及び第２レゾルバ部材が前記ロータの側方で径方向に並ぶことになり、前記ロータの内周側に形成されるスペース全体をクラッチなどの構成部材で占めることができる。さらに、前記レゾルバ固定部材を前記回転電機のステータコイルエンドと前記径方向から見て重なり合うように配置することにより、ステータコイルエンドの内周側に形成されるスペースに前記第１レゾルバ部材及び第２レゾルバ部材を配置することができるので、スペースの有効利用が実現する。
【００１３】
本発明によるレゾルバの固定構造によってロータに固定されるレゾルバ部材を有するレゾルバは、アウタロータ形式またはインナロータ形式のいずれもを採用することができる。しかしながら、一般的な回転電機の構造では、アウタロータ形式した場合、ステータ側のレゾルバ部材のハウジング等への取り付けが径方向の外側にくるインナロータ形式に較べ、アウタロータ形式では、第１レゾルバ部材及び被固定部の径がインナロータより大きくなることから、正確な寸法合わせが要求される圧入による第１レゾルバ部材の固定が難しくなる。このため、アウタロータ形式では、カシメを用いる本発明の構成が特に適することになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るレゾルバの固定構造の実施形態の１つを採用した回転電機を含む動力伝達系を示す模式図である。
【図２】図１による回転電機のレゾルバ固定領域を示す拡大断面図である。
【図３】レゾルバ固定部材を被固定部にカシメ固定するための工程を示す模式図である。
【図４】レゾルバの固定構造の別実施形態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１には、パラレルハイブリッド車両に用いられる、回転電機を含む動力伝達系が模式的に示されている。共通の回転軸心Ｘを有する、エンジン１の出力軸１ａとクラッチ３の入力軸３ａとがダンパ２を介してつながっている。以下、特に断らない限り、「軸方向」又は「径方向」というときは、軸心Ｘの「軸方向」又は「径方向」を指すものとする。クラッチ３の出力軸３ｂはトランスミッション４に連結している。クラッチ３の径方向で外側に回転電機５が配置されている。回転電機５は、インナロータ（以下単にロータと略称する）５ａとアウタステータ（以下単にステータと略称する）５ｂとを備えている。該ステータ５ｂは、ステータコアから軸方向両側に突出するコイルエンド５ｃを有している。ステータ５ｂはハウジング１０の周壁１０ａの内周面に取り付けられている。
【００１６】
図では詳しく示されていないが、クラッチ出力軸３ｂと一体となっているクラッチ出力側のケース体は、回転電機５のロータ５ａを支持するロータ支持部材３０として構成されており、軸受９を介してハウジング１０の径方向に延びた一対の隔壁１０ｂのボス部１０ｃに回転可能に支持されている。このロータ支持部材３０の外周面に回転電機５のロータ５ａが固定支持されている。図１から明らかなように、ハウジング１０の周壁１０ａと一対の隔壁１０ｂによって区画されたスペースにクラッチ３と回転電機５が軸心Ｘの径方向から見て重なり合うように配置されている。
【００１７】
図２で詳しく図示されているように、ロータ支持部材３０は外周面にロータ用収容領域を作り出すために軸心Ｘの径方向に延びた鍔部３１を有している。そして、この鍔部３１の一方側から環状の被固定部３２が軸心Ｘの軸方向に突出している。このようにロータ支持部材３０の側方に位置する被固定部３２とハウジング１０の当該被固定部３２に向き合うボス部１０ｃとの間にレゾルバ７が配置されている。
【００１８】
このように構成された動力伝達系を備えたパラレルハイブリッド車両では、エンジン始動時はスタータモータとして回転電機５が駆動する。車両発進時には、車両側からの要求トルクに応じて回転電機５が適切なトルクを出力することにより発進する。発進完了後は、クラッチ３によりエンジン１の出力軸１ａとトランスミッションが直接動力伝達可能に直結され、車両走行が行われる。この直結状態においては、回転電機５は、状況に応じてトルクアシストまたは発電を行う。車両減速時には、回転電機５は回生制動し車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する。
【００１９】
回転電機５のロータ５ａの回転位置を検出するレゾルバ７は、第１レゾルバ部材７ａと、該第１レゾルバ部材７ａとの間で回転電機５の回転軸心Ｘの径方向にギャップを形成するとともに回転軸心Ｘ周りで第１レゾルバ部材に対して相対回転する第２レゾルバ部材７ｂとを含む。第１レゾルバ部材７ａはアウタロータ又はインナロータとして構成可能であり、第２レゾルバ部材７ｂは第１レゾルバ部材７ａに合わせてアウタステータ又はインナステータとして構成可能である。この実施形態では、第１レゾルバ部材７ａはアウタロータとして構成されておおり、第２レゾルバ部材７ｂインナステータとして構成されている。
【００２０】
次に、レゾルバ７の固定構造を説明する。図２及び図３に示されているように、この実施形態では、レゾルバ７はアウタロータ形式であり、アウタロータである第１レゾルバ部材７ａは、ロータ支持部材３０の被固定部３２に環状のレゾルバ固定部材８を用いてカシメ固定される。レゾルバ７のインナロータである第２レゾルバ部材７ｂは隔壁１０ｂのボス部１０ｃに形成された取り付け面にボルトによって固定される。
【００２１】
ロータ支持部材３０の被固定部３２の内周面は、段付き形状となっており、これにより、環状突起部３２ａとして機能する円筒部と、第１レゾルバ部材７ａの当て付け面３２ｂとなる径方向に延びる面を有する段部とが作り出される。ここでは、環状突起部３２ａの内周面に対して径方向内側に当て付け面３２ｂが形成されている。図３（ａ）から明らかなように、第１レゾルバ部材７ａは、その外周面を環状突起部３２ａの内周面に当て、その側面を当て付け面３２ｂに当てた状態でレゾルバ固定部材８によって固定される。図２に示すように、本実施形態では、被固定部３２はロータ５ａの軸方向側方に設けられている。また、この被固定部３２に固定される第１レゾルバ部材７ａ及びレゾルバ固定部材８も、ロータ５ａの軸方向側方に配置されている。これにより、第１レゾルバ部材７ａ及びレゾルバ固定部材８とロータ５ａとが軸方向から見て重なるように配置されている。
【００２２】
レゾルバ固定部材８は、全体として環状体であり、一体的に構成される、接当固定部８１とカシメ部８３と接続部８２とを備えている。接当固定部８１は、第１レゾルバ部材７ａの側面に接当する接当面を有する環状形を有し、その軸方向長さは比較的短くなっている。カシメ部８３はその先端領域が薄肉化されて変形容易なカシメ領域８３ａとなっている環状体で、接当固定部８１よりはその軸方向長さが長くなっている。接続部８２は接当固定部８１とカシメ部８３とを接続するとともにこれら間で径方向の間隔を作り出す機能を有する。このことから、接当固定部８１とカシメ部８３との間には環状凹部８４が形成される。この環状凹部８４は被固定部３２に形成されている環状突起部３２ａが圧入される寸法形状を有する。なお、環状凹部８４と環状突起部３２ａとの接続形態は圧入だけに限定されるわけでなく、単なる嵌め合いであってもよい。
【００２３】
第１レゾルバ部材７ａを被固定部３２に固定する際には、図３の（ｂ）に示すように、まず被固定部３２の環状突起部３２ａが環状凹部８４に圧入されるようにレゾルバ固定部材８を被固定部３２にはめ込む。これにより、レゾルバ固定部材８の接当固定部８１が第１レゾルバ部材７ａの軸方向一方側の側面に接当し、第１レゾルバ部材７ａが被固定部３２の当て付け面３２ｂと接当固定部８１との間に挟持される。その後、図３の（ｃ）に示すように、カシメ部８３のカシメ領域８３ａを被固定部３２の根元領域に対してカシメ加工する。このカシメを強固なものとするため、この実施形態では、カシメ部８３のカシメ領域８３ａを係合させるためのカシメ凹部３２ｃが被固定部３２に形成されている。このカシメ凹部３２ｃは、軸方向で第１レゾルバ部材７ａよりロータ５ａ側の位置に設けられている。より具体的には、被固定部３２の根元領域、すなわち被固定部３２の軸方向ロータ側の端部領域の外周面を径方向内側へ窪ませることにより形成されている。カシメ凹部３２ｃのカシメ面は傾斜面として形成されている。これにより、レゾルバ固定部材８が被固定部３２に対して軸方向及び径方向に固定され、当該被固定部３２とレゾルバ固定部材８とに挟持された第１レゾルバ部材７ａが被固定部３２に確実に固定される。
【００２４】
上述したような構成を有するレゾルバ固定部材８を用いてレゾルバ７を固定すると、図２から理解できるように、カシメ部８３が回転軸心Ｘに平行な方向に延びているとともに接続部８２が回転軸心Ｘの径方向に延びている。本実施形態では、このような構成は、カシメ部８３が円筒状とされていると共に回転軸心Ｘに平行に形成された円筒状の環状突起部３２ａの外周面に嵌め込まれていること、及び接続部８２がカシメ部８３の軸方向一方側（ロータ５ａ側とは反対側）の端部から径方向内側へ向かって延びるように形成されていることによって実現される。さらに、上記のとおり、接当固定部８１のロータ５ａ側に接して第１レゾルバ部材７ａが配置されている。そして、カシメ部８３は、軸方向長さが接当固定部８１より長く形成され、ロータ５ａ側の先端部にあるカシメ領域８３ａが軸方向で第１レゾルバ部材７ａよりロータ５ａ側の位置に配置されている。これにより、カシメ部８３は接当固定部８１より軸方向でロータ側に長く延びており、第１レゾルバ部材７ａは径方向から見てカシメ部８３と重なり合うようにカシメ部８３の径方向内側に位置している。また、上記のとおり、第１レゾルバ部材７ａ及びレゾルバ固定部材８はロータ５ａの軸方向側方に隣接して配置されている。このため、第１レゾルバ部材７ａ及びレゾルバ固定部材８の径方向外側には、ステータコアから軸方向に突出するコイルエンド５ｃが配置されることになる。よって、レゾルバ固定部材８は回転電機５のステータ５ｂのコイルエンド５ｃと径方向から見て重なり合うように配置されている。つまり、レゾルバ７、レゾルバ固定部材８、被固定部３２、ステータ５ｂのコイルエンド５ｃがほぼ回転軸心Ｘの径方向から見て重なり合うように配置され、それぞれが軸方向に重複するように配置されているので、全体として、軸方向のスペースが有効利用されたレゾルバロータの固定構造が実現している。
【００２５】
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施の形態では、レゾルバ７はレゾルバロータとしての第１レゾルバ部材７ａがレゾルバステータとしての第２レゾルバ部材７ｂの径方向外側に配置されているアウタロータ形式で構成されている。本発明によるレゾルバの固定構造は、レゾルバロータとしての第１レゾルバ部材７ａがレゾルバステータとしての第２レゾルバ部材７ｂの径方向内側に配置されるインナロータ形式のレゾルバ７にも適用される。そのようなインナロータ形式のレゾルバ１０７に本発明によるレゾルバの固定構造を適用した実施形態の一例が図４に示されている。ここでは、レゾルバステータとしての第２レゾルバ部材１０７ｂは、被固定部１３２とコイルエンド５ｂとの間のスペースに配置されている。被固定部１３２及びレゾルバ固定部材１０８の断面形状は、先の実施形態に対して径方向内側と外側とが入れ替わった形状となっているが、接当固定部１８１とカシメ部１８３と接続部１８２の寸法形状及びその作用効果は実質的に同じである。
（２）上記実施の形態では、カシメ領域８３ａは全周にわたって連続する構造を選択したが、これに代えて円周に沿って断続的な、櫛状のカシメ領域８３ａを形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明によるレゾルバの固定構造は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両搭載回転電機の制御用のレゾルバだけでなく、種々の目的で利用されている回転電機の制御用のレゾルバに適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
３：クラッチ
５：回転電機
５ａ：ロータ
５ｂ：ステータ
５ｃ：コイルエンド
７：レゾルバ
７ａ：レゾルバロータ（第１レゾルバ部材）
７ｂ：レゾルバステータ（第２レゾルバ部材）
８：レゾルバ固定部材
８１：接当固定部
８２：接続部
８３：カシメ部
８４：環状凹部
３２：被固定部
３２ａ：環状突起部
３２ｂ：当て付け面
３２ｃ：カシメ凹部
【図１】
2011091963.tif 000003
【図２】
2011091963.tif 000004
【図３】
2011091963.tif 000005
【図４】
2011091963.tif 000006