(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転角度を検出するレゾルバをモータに取り付けるレゾルバの取付構造であって、
前記モータのシャフトに前記レゾルバのロータが取り付けられ、
不導体で構成され、前記レゾルバのステータを内側に保持し、当該ステータの巻線に接続されたワイヤを内部に通したカプラ部を有するとともに、当該ステータおよび当該カプラ部とともに一体成形されたステータホルダを備え、
当該ステータホルダが、前記モータのハウジングに、相対回転可能な状態で前記モータの前記シャフトの軸線方向に嵌合当接し、固定されており、
前記ステータホルダは、リング状に形成され、前記モータのステータの端部と軸線方向に対向するように配置されているとともに、当該モータの当該ステータからの電磁ノイズを低減する静電シールド部をさらに有していることを特徴とするレゾルバの取付構造。
【請求項２】
前記モータの前記シャフトの出力側と反対側の基端側を支持する軸受が、前記ステータホルダに取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載のレゾルバの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転角度を検出するレゾルバをモータに取り付けるレゾルバの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のレゾルバの取付構造として、例えば特開２０００−８５３８５号公報に開示されたものが知られている。この取付構造は、車両を駆動するモータの回転角度を検出するレゾルバに適用されたものであり、これらのレゾルバ、モータ、およびモータに連結されたトルクコンバータなどは、トランスミッションハウジングに収容されている。レゾルバのロータは、モータのシャフトに直結されたトルクコンバータの入力軸の外周部に、回り止め状態かつ軸線方向に移動不能な状態で取り付けられている。また、レゾルバのステータは、トランスミッションハウジングの隔壁部にボルトで固定されており、それにより、その軸線方向の位置をロータと一致させた状態で、ロータの外周面に近接するように配置されている。このボルトは、ステータに形成された円周方向の長孔に通され、隔壁部に螺合しており、したがって、ボルトを緩めた状態で、ステータを回すことによって、ロータとの相対角度すなわちレゾルバの位相を調整することが可能である。
【０００３】
また、上記の取付構造は、レゾルバがトランスミッションハウジングに収容されている例であるが、そのようなハウジングがない場合には、レゾルバを防水・防塵・保護するために、通常、レゾルバカバーが別途、設けられる。そのようなカバー付きの従来の取付構造として、不導体から成るレゾルバカバーをモータのハウジングにレゾルバを覆うように取り付けるとともに、このレゾルバカバーに取り付けたグロメットを介して、レゾルバのワイヤを外部に取り出し、その先端部に外部機器との接続用のカプラを取り付けたものが知られている。この取付構造ではさらに、レゾルバカバーを取り外した状態でレゾルバの位相調整を行えるようにするために、ワイヤの途中にその切離し用の別のカプラが取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のカバー付きの取付構造は、レゾルバを防水などするためにレゾルバカバーおよびグロメットが必要であるとともに、外部機器との接続用のカプラに加えてワイヤの切離し用のカプラが必要であるため、部品点数が増加し、コスト的に不利になる。また、レゾルバカバー内にワイヤおよびその切離し用のカプラを収容するスペースを確保しなければならず、その分、大型化してしまう。さらに、レゾルバの位相調整を行うためには、レゾルバカバーを取り外し且つワイヤをカプラの部分で切り離すなどの分解作業が必要であるので、その作業が煩雑になる。また、レゾルバカバーが不導体で構成されているので、静電シールド性が不足し、モータで発生した磁気ノイズが外部に漏れるおそれがあることから、モータのハウジングの適所にシールド板をねじなどで取り付けることも行われており、その場合には、部品点数および組立工数がさらに増加してしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、レゾルバをモータに取り付ける場合において、部品点数の削減による低コスト化とコンパクト化を実現できるとともに、ロータに対するステータの位置決めおよび位相調整を容易に行うことができるレゾルバの取付構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明の請求項１は、モータ２の回転角度を検出するレゾルバ１をモータ２に取り付けるレゾルバの取付構造であって、モータ２のシャフト４にレゾルバ１のロータ１３が取り付けられ、不導体で構成され、レゾルバ１のステータ１４を内側に保持し、ステータ１４の巻線（実施形態における（以下、本項において同じ）出力巻線１５）に接続されたワイヤ２０を内部に通したカプラ部１９を有するとともに、ステータ１４およびカプラ部１９とともに一体成形されたステータホルダ１６を備え、ステータホルダ１６が、モータ２のハウジング（モータハウジング３）に、相対回転可能な状態でモータ２のシャフト４の軸線方向に嵌合当接し、固定されており、ステータホルダ１６は、リング状に形成され、モータ２のステータ６の端部と軸線方向に対向するように配置されているとともに、モータ２のステータ６からの電磁ノイズを低減する静電シールド部（静電シールド板２３）をさらに有していることを特徴とする。
【０００７】
このレゾルバの取付構造によれば、ステータホルダは、その内側にレゾルバのステータを保持するとともに、このステータの巻線に接続されたワイヤを内部に通したカプラ部を有している。また、ステータホルダは、モータのハウジングに当接し、レゾルバを防水などするカバーとしての役割を果たす。したがって、レゾルバカバーと出力取出し用のカプラを別々の部品として構成していた従来と比較して、部品点数が少なくなるとともに、従来のグロメットおよびワイヤ切離し用のカプラも不要になり、その分、部品点数をさらに削減することができる。また、ステータホルダの内側にワイヤおよび切離し用のカプラを収容するスペースを確保する必要がなくなるので、その分、コンパクト化を図ることができる。
【０００８】
また、レゾルバのロータがモータのシャフトに取り付けられるとともに、ステータを保持するステータホルダは、モータのハウジングにモータのシャフトの軸線方向に嵌合当接した状態で、取り付けられている。このようなモータのハウジングへのステータホルダの嵌合当接により、ステータをロータに対して、径方向および軸線方向の両方向の所定位置に同時に位置決めできるので、ステータの位置決めを容易に行うことができる。
【０００９】
さらに、ステータホルダがモータのハウジングに相対回転可能な状態で嵌合当接するので、ステータホルダをモータのハウジングに対して回すだけで、ロータに対するステータの周方向の位置決め、すなわちレゾルバの位相調整を行うことができる。このように、レゾルバの位相調整を、モータのハウジングに対するステータホルダの固定を解除するだけで、ステータホルダを取り外すことなく、容易に行うことができる。さらに、モータからの電磁ノイズを静電シールド部によって確実に低減できる。また、ステータホルダがこの静電シールド部を有しているので、シールド板をねじなどで取り付ける従来と比較して、部品点数および組立工数を削減することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項２は、請求項１のレゾルバの取付構造において、モータ２のシャフト４の出力側と反対側の基端側を支持する軸受１１が、ステータホルダ１６に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、モータのシャフトの基端側を支持する軸受が、ステータホルダに取り付けられていて、この軸受を支持する軸受支持部をモータハウジングに設ける必要がなくなるので、その分、さらにコンパクト化を図ることができる。また、基端側の軸受は出力側の軸受と比較して、モータにより駆動される被駆動要素の反力作用点からの距離が遠い分、軸受荷重が非常に小さいので、この基端側の軸受をステータホルダに取り付けることによって、ステータホルダを格別に補強することなく、モータのシャフトを支障なく支持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。図１および図２は、第１実施形態によるレゾルバの取付構造を示している。図１に示すように、レゾルバ１が取り付けられるモータ２は、モータハウジング３と、モータハウジング３内に設けられたシャフト４、ロータ５およびステータ６などで構成されており、ステータ６には巻線７が巻かれている。モータハウジング３はアルミニウム合金などにより円筒状に形成され、その軸線方向の両端部の中央には、内方に突出するリング状の軸受保持部８、９がそれぞれ一体に形成されていて、これらの軸受保持部８、９内に軸受１０、１１がはめ込まれ、保持されている。シャフト４は、その出力端部および基端部の部分でこれらの軸受１０、１１を介して回転自在に支持されるとともに、モータハウジング３から突出している。シャフト４の出力端部には、モータ２により駆動される被駆動要素（図示せず）が連結されている。また、モータハウジング３の基端側の外側面には、レゾルバ１の後述するステータ１４を位置決めするための、外方に突出するリング状のステータ位置決め部１２が、所定の内径および突出長さで一体に形成されている。
【００１５】
一方、レゾルバ１は、モータ２のシャフト４の基端面に取り付けられたロータ１３と、このロータ１３を取り囲むように配置されたリング状のステータ１４などを備えている。ロータ１３およびステータ１４はいずれも、積層鉄芯で構成されている。このレゾルバ１は、例えば、ステータ１４に励磁巻線（図示せず）と２組の出力巻線１５（巻線）（１組のみ図示）が巻かれるとともに、ロータ１３の外周が非円形の特殊曲線状に形成されていて、それにより、２組の出力巻線１５の誘導電圧が、ロータ１３の回転に応じて正弦波状と余弦波状にそれぞれ変化するように構成されている。そして、２組の出力巻線１５からの出力信号が、後述するカプラ部１９を介して外部に出力され、レゾルバ／デジタル（Ｒ／Ｄ）変換器（図示せず）で変換されることによって、両出力信号の位相関係に基づき、モータ２のシャフト４の回転角度が絶対角度として検出される。
【００１６】
モータ２の回転角度が上述した原理によって検出されるため、このレゾルバ１でより高い検出精度を得るためには、ステータ１４をロータ１３に対して、軸線方向、径方向および周方向の３方向の所定位置に位置決めすることが必要である。このうち、特に周方向の位置決め精度については、２つの出力信号の位相関係に直接、影響するため、検出精度に与える影響が大きいとともに、レゾルバ１側およびモータ２側にそれぞれ、巻線７および出力巻線１５の巻き具合などによる個体差があり、しかもこれらの個体差が位相関係に累積して現れる。このため、ステータ１４の取付時に位相関係にある程度の誤差が生じることが避けられないことから、ロータ１３とステータ１４との相対角度を取付後に調整することによって、位相調整を行うことが必要になる。
【００１７】
このステータ１４は、ステータホルダ１６に保持された状態で、このステータホルダ１６およびモータハウジング３を介して、モータ２に取り付けられている。図２に示すように、このステータホルダ１６は、合成樹脂などから成る不導体を、例えば射出成形によりステータ１４とともに一体成形したものであり、ステータ保持凹部１７、ハウジング当接部１８および前記カプラ部１９などを一体に備えている。ステータ保持凹部１７は、ステータホルダ１６の内側面に円形状に形成され、モータハウジング３のステータ位置決め部１２と等しい内径と所定の深さを有しており、一体成形したステータ１４の厚さ方向のほぼ半部を内周面に保持している。また、ハウジング当接部１８は、ステータホルダ１６の外周の全体にわたり、内方に突出するリング状に形成されており、モータハウジング３に等しい外径と所定の突出長さを有している。
【００１８】
また、カプラ部１９は、ステータホルダ１６のハウジング当接部１８よりも外側の所定位置に、外方に突出するように形成されている。カプラ部１９の内部には、レゾルバ１の出力取出し用のワイヤ２０が一体成形されている。このワイヤ２０は、ステータ１４の出力巻線１５よりも硬い材質で構成され、内部のポッティング処理部２１と外部との間に延びるように配置されている。そして、ステータホルダ１６の成形後、このワイヤ２０に、ポッティング処理部２１を通して繰り出された出力巻線１５の取出し部１５ａが、カプラピン２２を介して結線されるとともに、その後、このポッティング処理部２１に常温常圧によるポッティング処理が施されることによって、出力巻線１５の取出し部１５ａが定着される。以上のような処理により、出力巻線１５を、射出成形の際に成形圧による断線などを生じることなく、カプラ部１９に確実に接続することができる。
【００１９】
さらに、ステータホルダ１６のハウジング当接部１８には、静電シールド板２３（静電シールド部）が設けられている（図１参照）。この静電シールド板２３は、モータ２からの電磁ノイズを低減するためのものであり、アムミニウムなどの導電性材料からリング状に形成され、ハウジング当接部１８の内周面に例えば圧入によって取り付けられるとともに、適当なアース手段（図示せず）によってアースされている。
【００２０】
ステータホルダ１６は、以上のようにステータ１４を保持した状態で、図１に示すようにしてモータハウジング３に取り付けられる。すなわち、ステータホルダ１６の内側面をモータハウジング３の基端側の外側面に、ステータ１４の内方に突出した半部をステータ位置決め部１２に嵌合させた状態で、当接させるとともに、ステータホルダ１６の周方向に形成した長孔に通したボルトをＯリング（いずれも図示せず）を介して締め付けることによって、ステータホルダ１６がモータハウジング３に取り付けられる。
【００２１】
以上のように、本実施形態によれば、ステータホルダ１６には、その内側にレゾルバ１のステータ１４が保持されるとともに、このステータ１４の出力巻線１５に接続されたワイヤ２０を内部に通したカプラ部１９が一体成形されている。また、ステータホルダ１６は、モータハウジング３に当接し、レゾルバ１を防水などするカバーとしての役割を果たす。したがって、レゾルバカバーと出力取出し用のカプラを別々の部品として構成していた従来と比較して、部品点数が少なくなるとともに、従来のグロメットおよびワイヤ切離し用のカプラも不要になり、その分、部品点数をさらに削減することができる。また、ステータホルダ１６の内側にワイヤおよび切離し用のカプラを収容するスペースを確保する必要がなくなるので、その分、コンパクト化を図ることができる。
【００２２】
また、ステータホルダ１６が、これに保持されたステータ１４を介してモータハウジング３に嵌合された状態で取り付けられるので、ステータ１４をモータ２のシャフト４に取り付けたロータ５に対して、径方向の所定位置に位置決めすることができる。さらに、この取付状態では、ステータホルダ１６のステータ保持凹部１７の肩部およびハウジング当接部１８が、モータハウジング３のステータ位置決め部１２および外周部にそれぞれ当接するとともに、前述したようにこれらの寸法は所定の値にあらかじめ設定されているので、ステータ１４をロータ１３に対して軸線方向の所定位置に位置決めできる。したがって、ステータホルダ１６をモータハウジング３に上記のように取り付けるだけで、ロータ１３に対するステータ１４の径方向および軸線方向の位置決めを、容易かつ精度良く行うことができる。
【００２３】
さらに、ステータ１４が嵌合するモータハウジング３のステータ位置決め部１２がリング状に形成されていることで、そのような嵌合状態のままで、ステータホルダ１６をモータハウジング３に対して回転させることが可能である。したがって、両者３、１６を固定するボルトを緩め、前者１６を後者３に対して回すだけで、ステータホルダ１６を取り外すことなく、ロータ１３に対するステータ１４の周方向の位置決め、すなわちレゾルバ１の位相調整を容易に行うことができる。
【００２４】
また、ステータホルダ１６のハウジング当接部１８に設けた静電シールド板２３が、モータハウジング３との間の空間の大部分に延びており、モータ２で発生した電磁ノイズを、この静電シールド板２３によって確実に低減することができる。さらに、この静電シールド板２３は、ステータホルダ１６に圧入などにより設けられるので、シールド板をねじなどで取り付ける従来と比較して、部品点数および組立工数を削減することができる。
【００２５】
図３および図４は、本発明の第２実施形態によるレゾルバの取付構造を示している。以下、前述した第１実施形態と同じ構成要素については、同じ参照番号を付し、説明を行うものとする。この取付構造では、レゾルバ１のステータ１４はステータホルダ１６の内部に保持され、ステータホルダ１６のさらに内側にリング状の軸受保持部２５が一体に形成されていて、この軸受保持部２５に保持された軸受１１に、モータ２のシャフト４の基端部が回転自在に支持されている。これに伴い、第１実施形態のモータハウジング３の軸受保持部９は廃止されており、その基端側の端面は他の部分と同じ外径で開放されている。また、このモータハウジング３の基端面、およびこれに当接するステータホルダ１６のハウジング当接部２６の端面には、互いに嵌合可能な相欠き状の嵌合突起２７、２８が周方向に連続して形成されている。したがって、ステータホルダ１６は、これらの嵌合突起２７、２８を介して、モータハウジング３に相対回転可能な状態で嵌合当接している。他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２６】
したがって、この第２実施形態においても、第１実施形態による前述した効果を同様に得ることができる。これに加えて、本実施形態では、モータ２のシャフト４の基端部を支持する軸受１１が、ステータホルダ１６に形成された軸受保持部２５に保持されていて、第１実施形態のモータハウジング３側の軸受支持部９を廃止できるので、その分、さらにコンパクト化を図ることができる。また、モータ２のシャフト４の基端側の軸受１１は、出力側の軸受１０と比較して、モータ２により駆動される被駆動要素の反力作用点からの距離が遠い分、軸受荷重が非常に小さいので、この基端側の軸受１１をステータホルダ１６に取り付けることによって、ステータホルダ１６を格別に補強することなく、モータ２のシャフト４を支障なく支持することができる。
【００２７】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、モータ２からの電磁ノイズを低減する静電シールド部として、ステータホルダ１６に圧入した静電シールド板２３を採用しているが、この静電シールド部の構成は、ステータホルダ１６に一体に形成されるものであれば任意であり、例えば、ステータホルダ１６の内側面にアルミニウム粉などの導電性材料をメッキや塗布などによって膜状に形成したり、あるいは、ステータホルダ１６の成形の際にフィラー状の導電性材料を充填したりすることが可能である。また、本発明は、実施形態で例示したタイプのレゾルバに限らず、任意のタイプのレゾルバに広く適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のレゾルバの取付構造によれば、レゾルバをモータに取り付ける場合において、部品点数の削減による低コスト化とコンパクト化を実現できるとともに、ロータに対するステータの位置決めおよび位相調整を容易に行うことができる。また、モータのシャフトの基端側を支持する軸受をステータホルダに取り付けることによって、ステータホルダを格別に補強することなく、さらにコンパクト化を図ることができる。さらに、ステータホルダに静電シールド部が設けられていることによって、モータからの電磁ノイズを確実に低減できるとともに、部品点数および組立工数をさらに削減することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるレゾルバの取付構造を示す断面図である。
【図２】図１のステータおよびステータホルダの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるレゾルバの取付構造を示す断面図である。
【図４】図３のステータおよびステータホルダの断面図である。
【符号の説明】
１  レゾルバ
２  モータ
３  モータハウジング（モータのハウジング）
４  モータのシャフト
６ モータのステータ
１１  モータの基端側の軸受
１２  ステータ位置決め部
１３  レゾルバのロータ
１４  レゾルバのステータ
１５  レゾルバの出力巻線（巻線）
１６  ステータホルダ
１７  ステータ保持凹部
１８  ハウジング当接部
１９  カプラ部
２０  ワイヤ
２３  静電シールド板（静電シールド部）
２５  ステータホルダの軸受保持部
２６  ハウジング当接部
２７  モータハウジングの嵌合突起
２８  ステータホルダの嵌合突起
【図１】
0004516683.tif 000002
【図２】
0004516683.tif 000003
【図３】
0004516683.tif 000004
【図４】
0004516683.tif 000005