(57)【要約】【課題】配線の保護が適切に図られるレゾルバセンサの固定構造を提供する。【解決手段】レゾルバセンサの固定構造は、ロータ２３と、ロータ２３の位置検出を行なうレゾルバセンサ５１と、レゾルバセンサ５１が固定される固定部６６を含む固定プレート６１と、レゾルバセンサ５１から引き出されるハーネス５６とを備える。固定プレート６１は、固定部６６から延伸し、ハーネス５６とロータ２３との間に配設される延伸部６７をさらに含む。【選択図】図３
2007336714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータの位置検出を行なうレゾルバセンサと、
前記レゾルバセンサが固定される固定部を含む板部材と、
前記レゾルバセンサから引き出される配線とを備え、
前記板部材は、前記固定部から延伸し、前記配線と前記ロータとの間に配設される延伸部をさらに含む、レゾルバセンサの固定構造。
【請求項２】
前記延伸部は、前記配線が前記ロータに干渉することを防止する機能を有する、請求項１に記載のレゾルバセンサの固定構造。
【請求項３】
前記ロータは、所定の軸を中心に回転し、
前記固定部は、前記所定の軸を中心に環状に延在するリング状に形成され、
前記延伸部は、前記固定部から前記所定の軸を中心としてその半径方向外側に延伸する、請求項１または２に記載のレゾルバセンサの固定構造。
【請求項４】
前記ロータは、磁石を含み、
前記板部材は、前記固定部と前記延伸部との間において同一平面内で延在する、請求項１から３のいずれか１項に記載のレゾルバセンサの固定構造。
【請求項５】
前記ロータは、磁石を含み、
前記板部材は、非磁性材料から形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載のレゾルバセンサの固定構造。
【請求項６】
前記ロータは、磁石を含み、
前記配線は、前記延伸部に対して固定されていない、請求項１から５のいずれか１項に記載のレゾルバセンサの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、レゾルバセンサの固定構造に関し、より特定的には、ロータの回転位置を検出するレゾルバセンサの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレゾルバセンサの固定構造に関して、たとえば、特開２００１−２６０６７２号公報には、ロータ位置検出手段を軸方向の寸法を増大させずに配設するとともに、組み付け後であっても、組み付け位置の調整を可能とすることを目的としたハイブリッド車両の変速機ユニットが開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された変速機ユニットには、ロータの回転位置を検出するレゾルバが設けられている。レゾルバは、レゾルバの信号をコントロールユニットと送受するハーネスを含む。
【０００３】
また、特開２００５−２５４８５５号公報には、レゾルバのハーネスが摩擦により破損することを防止しつつ、駆動装置の軸長を短縮することを目的とした車両用駆動装置が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示された車両用駆動装置には、レゾルバのハーネスを固定するためのハーネスプロテクタが設けられている。
【０００４】
また、特開２００５−５７８３２号公報には、ロータの強度を低下させることなくコストダウンを図り、かつ、クランク軸方向の全長を短くすることを目的とした電動モータが開示されている（特許文献３）。特許文献３では、レゾルバステータが、ハーネスを介して端子台に接続されている。
【特許文献１】特開２００１−２６０６７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２５４８５５号公報
【特許文献３】特開２００５−５７８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に開示されるように、変速機ユニットにロータの回転位置を検出するためのレゾルバが設けられる場合、レゾルバから引き出されたハーネスが、ロータの近傍を配索されることがある。この場合、回転するロータとハーネスとが干渉し、ハーネスが破損するおそれが生じる。
【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、配線の保護が適切に図られるレゾルバセンサ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センサの固定構造は、ロータと、ロータの位置検出を行なうレゾルバセンサと、レゾルバセンサが固定される固定部を含む板部材と、レゾルバセンサから引き出される配線とを備える。板部材は、固定部から延伸し、配線とロータとの間に配設される延伸部をさらに含む。
【０００８】
このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、延伸部が、配線とロータとの間を遮るように設けられている。このため、延伸部によって、回転するロータから配線を適切に保護することができる。
【０００９】
また好ましくは、延伸部は、配線がロータに干渉することを防止する機能を有する。このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、板部材は、レゾルバセンサを固定する機能と、配線がロータに干渉することを防止する機能との両方を発揮する。このため、部品点数の増加を抑え、コストの削減を図ることができる。
【００１０】
また好ましくは、ロータは、所定の軸を中心に回転する。固定部は、所定の軸を中心に環状に延在するリング状に形成されている。延伸部は、固定部から所定の軸を中心としてその半径方向外側に延伸する。このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、レゾルバセンサから所定の軸を中心に半径方向外側に引き出される配線と、ロータとの干渉を防止できる。
【００１１】
また好ましくは、ロータは、磁石を含む。板部材は、固定部と延伸部との間において同一平面内で延在する。このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、板部材は、固定部と延伸部との間で段差を有さない。このため、板部材の厚みを大きく設定した場合であっても、板部材の成形性を確保することが可能となる。したがって、板部材を厚みを大きく設定することにより、磁石の磁力に起因して板部材が振動することを抑制できる。
【００１２】
また好ましくは、ロータは、磁石を含む。板部材は、非磁性材料から形成されている。このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、磁石の磁力に起因して板部材が振動することを抑制できる。
【００１３】
また好ましくは、ロータは、磁石を含む。配線は、延伸部に対して固定されていない。このように構成されたレゾルバセンサの固定構造によれば、磁石の磁力に起因して板部材が振動する場合があっても、その振動が配線に伝わることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、この発明に従えば、配線の保護が適切に図られるレゾルバセンサ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】
【００１５】
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。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態におけるレゾルバセンサの固定構造が適用された駆動ユニットを模式的に表わす断面図である。図中に示す駆動ユニットは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関と、充放電可能な２次電池（バッテリ）とを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されている。
【００１７】
図１を参照して、駆動ユニットは、モータジェネレータ１１を備える。モータジェネレータ１１は、電動機もしくは発電機としての機能を有する回転電機である。モータジェネレータ１１は、ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。モータジェネレータ１１は、ケース２１内に収容されている。モータジェネレータ１１は、ロータ２３、ステータ３１およびレゾルバセンサ５１を含む。
【００１８】
ロータ２３は、シャフト１３およびロータコア２５を含む。シャフト１３は、軸受け１２を介してケース２１に対して回転自在に支持されている。シャフト１３は、複数の歯車を含んで構成された減速機構１４に接続されている。
【００１９】
ロータコア２５は、中心軸１０１に沿って延びる略円筒形状を有する。ロータコア２５は、たとえば、中心軸１０１の軸方向に積層された複数枚の磁性鋼板２５Ａから形成されている。ロータコア２５には、複数の永久磁石２６が埋設されている。複数の永久磁石２６は、互いに間隔を隔てて、中心軸１０１を中心とする周方向に沿って配設されている。ロータコア２５は、シャフト１３の外周上に固定されている。モータジェネレータ１１の駆動時、シャフト１３は、ロータコア２５とともに中心軸１０１を中心に回転する。
【００２０】
ステータ３１は、ステータコア３２と、ステータコア３２に巻回されたコイル３５とを含む。ステータコア３２は、ロータコア２５の外周上を取り囲むように設けられている。ステータコア３２は、ケース２１の内周に固定されている。コイル３５は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相のコイルを含む。これら各相のコイルに対応する端子が、ケース２１に設けられた端子台１７に接続されている。端子台１７は、インバータ１８を介してバッテリ１９に電気的に接続されている。インバータ１８は、バッテリ１９からの直流電流をモータ駆動用の交流電流に変換するとともに、回生ブレーキにより発電された交流電流を、バッテリ１９に充電するための直流電流に変換する。
【００２１】
モータジェネレータ１１から出力された動力は、減速機構１４からディファレンシャル機構１５を介してドライブシャフト受け部１６に伝達される。ドライブシャフト受け部１６に伝達された動力は、ドライブシャフトを介して図示しない車輪に回転力として伝達される。
【００２２】
一方、ハイブリッド自動車の回生制動時には、車輪は車体の慣性力により回転させられる。車輪からの回転力によりドライブシャフト受け部１６、ディファレンシャル機構１５および減速機構１４を介してモータジェネレータ１１が駆動される。このとき、モータジェネレータ１１が発電機として作動する。モータジェネレータ１１により発電された電力は、インバータ１８を介してバッテリ１９に蓄えられる。
【００２３】
図２は、図１中のモータジェネレータに設けられたレゾルバセンサを示す斜視図である。図１および図２を参照して、レゾルバセンサ５１は、ロータ２３の回転位置を検出する。本実施の形態では、レゾルバセンサ５１によって、ロータコア２５に埋設された永久磁石２６の位置が検出される。レゾルバセンサ５１から送信される検出信号に基づいて、ステータ３１に供給する交流電流の位相が、永久磁石２６の磁極に合わせて正確に制御される。
【００２４】
図３は、図２中のレゾルバセンサが設けられた位置のモータジェネレータの形状を示す断面図である。図４は、図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たレゾルバセンサを示す図である。
【００２５】
図２から図４を参照して、レゾルバセンサ５１は、レゾルバロータ５２、レゾルバステータ５３およびハーネス５６を含む。レゾルバステータ５３は、中心軸１０１を中心として環状に延在するリング形状を有する。レゾルバステータ５３は、励磁用コイルと出力用コイルとを含む図示しないコイルを内蔵する。
【００２６】
レゾルバロータ５２は、シャフト１３に固定されている。レゾルバロータ５２は、レゾルバステータ５３の内周側に、レゾルバステータ５３と所定の隙間を設けて配置されている。レゾルバロータ５２は、中心軸１０１の軸方向から見た場合に略楕円形を有する。シャフト１３が回転すると、レゾルバロータ５２がシャフト１３とともに回転し、これに伴ってレゾルバロータ５２とレゾルバステータ５３との間の隙間の大きさが変化する。この際、レゾルバステータ５３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、その隙間の大きさの変化に応じた出力が発生する。この出力に基づき、ロータ２３の回転位置が検出される。
【００２７】
ハーネス５６は、レゾルバステータ５３から引き出されている。ハーネス５６は、ケース２１に設けられたコネクタ５８に接続されている。ハーネス５６には、レゾルバセンサ５１から送信されるロータ２３の回転位置の検出信号が流れる。
【００２８】
ハーネス５６は、ロータ２３を収容するケース２１の内部空間を配索されている。ハーネス５６は、ロータ２３の近傍を配索されている。ハーネス５６は、中心軸１０１の軸方向において、ロータ２３に対向する位置に配索されている。ハーネス５６は、ロータコア２５に対向する位置に配索されている。ハーネス５６は、ロータ２３に対向する位置からステータ３１に対向する位置に向けて延びる。ハーネス５６は、ケース２１の内部で配索される経路上で湾曲している。ハーネス５６は、ケース２１の内部で捩られながら配索されている。
【００２９】
図５は、図３中のレゾルバステータが固定される固定プレートを示す斜視図である。図３から図５を参照して、レゾルバステータ５３は、固定プレート６１に固定されている。固定プレート６１は、鉄等の磁性材料から形成されている。固定プレート６１は、ステンレス鋼等の非磁性材料から形成されても良い。好ましくは、固定プレート６１は、１ｍｍを越える厚みを有する。固定プレート６１は、たとえば、１．４ｍｍの厚みを有する。
【００３０】
固定プレート６１は、固定部６６および延伸部６７を含む。固定部６６および延伸部６７は、一体に成形されている。固定部６６は、中心軸１０１を中心に環状に延在するリング形状を有する。固定部６６には、複数のナット６２が設けられている。延伸部６７は、固定部６６から延出する。延伸部６７は、固定部６６から中心軸１０１を中心とする半径方向外側に延出する。延伸部６７は、中心軸１０１を中心とする所定の位相位置に設けられている。
【００３１】
固定プレート６１は、延伸部６７と固定部６６との間において、中心軸１０１に直交する同一平面内で延在するように形成されている。すなわち、固定プレート６１は、延伸部６７と固定部６６との間で段差を設けないように形成されている。このような構成により、固定プレート６１を絞り加工によって製造する際、その成形性を確保するために固定プレート６１の厚みに制約が生じることを防止できる。このため、本実施の形態では、固定プレート６１の厚みをより大きく設定することが可能となる。
【００３２】
レゾルバステータ５３は、固定プレート６１を介してケース２１に対して固定されている。ケース２１は、座部２２を含む。座部２２は、ケース２１に一体に成形されている。座部２２は、ケース２１の内部空間に設けられている。座部２２には、レゾルバステータ５３が載置されている。ナット６２に螺合されるボルト７１により、レゾルバステータ５３が固定プレート６１とともに座部２２に対して締結されている。レゾルバセンサ５１は、固定プレート６１に対してロータコア２５の反対側に設けられている。
【００３３】
レゾルバステータ５３は、固定部６６に固定されている。中心軸１０１の軸方向において、レゾルバステータ５３は、固定部６６と重なるように設けられている。延伸部６７は、ハーネス５６とロータ２３との間に配設されている。中心軸１０１の軸方向において、延伸部６７は、ハーネス５６と重なるように設けられている。中心軸１０１の軸方向において、ハーネス５６とロータ２３との間が、延伸部６７によって遮られている。延伸部６７は、永久磁石２６に対向して設けられている。ハーネス５６は、延伸部６７に固定されていない。
【００３４】
ロータ２３の回転時、永久磁石２６から延伸部６７に作用する磁力の大きさが刻々と変化するため、延伸部６７が振動するおそれが発生する。これに対して、本実施の形態では、固定プレート６１の厚みを大きく設定することが可能であるため、延伸部６７が振動することを効果的に抑制できる。また、固定プレート６１をステンレス鋼等の非磁性材料から形成した場合には、延伸部６７に永久磁石２６の磁力が作用するということがない。このため、延伸部６７が振動することを防止できる。
【００３５】
また、仮に延伸部６７が振動することがあっても、ハーネス５６は延伸部６７に固定されていないため、延伸部６７の振動がハーネス５６に伝わることを防止できる。これにより、ハーネス５６を振動から適切に保護することができる。
【００３６】
この発明の実施の形態におけるレゾルバセンサの固定構造は、ロータ２３と、ロータ２３の位置検出を行なうレゾルバセンサ５１と、レゾルバセンサ５１が固定される固定部６６を含む板部材としての固定プレート６１と、レゾルバセンサ５１から引き出される配線としてのハーネス５６とを備える。固定プレート６１は、固定部６６から延伸し、ハーネス５６とロータ２３との間に配設される延伸部６７をさらに含む。
【００３７】
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センサの固定構造によれば、延伸部６７によって、回転するロータ２３にハーネス５６が干渉することを防止できる。これにより、ハーネス５６の断線のおそれがなくし、モータジェネレータ１１の信頼性を向上させることができる。また、延伸部６７は、レゾルバセンサ５１を固定するための固定プレート６１に設けられるため、部品点数の増大を招くことなくハーネス５６の保護を図ることができる。
【００３８】
特に本実施の形態では、モータジェネレータ１１が狭い空間に収容されるため、ハーネス５６がケース２１の内部で捩られながら配索される。この場合、その捩り方によっては、ハーネス５６が意図しない経路に配索されることがあり、ハーネス５６とロータ２３との干渉のおそれが大きくなる。このため、モータジェネレータ１１では、上述の効果をより有効に得ることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、本発明を、駆動ユニットに搭載されるモータジェネレータ１１に適用した場合について説明したが、モータジェネレータのほかにも、ロータの位置検出が必要となる様々な回転電機に適用することができる。
【００４０】
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】
【００４１】
【図１】この発明の実施の形態におけるレゾルバセンサの固定構造が適用された駆動ユニットを模式的に表わす断面図である。
【図２】図１中のモータジェネレータに設けられたレゾルバセンサを示す斜視図である。
【図３】図２中のレゾルバセンサが設けられた位置のモータジェネレータの形状を示す断面図である。
【図４】図３中の矢印ＩＶに示す方向から見たレゾルバセンサを示す図である。
【図５】図３中のレゾルバステータが固定される固定プレートを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  モータジェネレータ、２３  ロータ、２６  永久磁石、５１  レゾルバセンサ、５６  ハーネス、６１  固定プレート、６６  固定部、６７  延伸部、１０１  中心軸。
【図１】
2007336714.tif 000003
【図２】
2007336714.tif 000004
【図３】
2007336714.tif 000005
【図４】
2007336714.tif 000006
【図５】
2007336714.tif 000007