JP2011091963A - Fixing structure of resolver - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a resolver fixing structure that detects a rotational position of a rotor of a rotating electrical machine.
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。 In a parallel hybrid vehicle having an engine and a rotating electrical machine, and transmitting the output torque to the transmission, either or both of the engine and the rotating electrical machine can obtain a driving force. It is necessary to devise a resolver arrangement space necessary for control. A so-called outer rotor type resolver in which a resolver rotor is attached to the inner periphery of an outer cylindrical portion having a motor rotor disposed on the outer periphery is also known (for example, Patent Document 1). In other words, in this prior art, the resolver rotor is arranged in the inner circumferential space of the outer cylindrical portion as the rotation support of the motor rotor.
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。 However, when a constituent member such as a clutch is arranged in the inner circumferential space of the outer cylindrical portion, it is necessary to avoid the constituent member and arrange the resolver rotor on the outer side in the axial direction of the constituent member. The problem arises that it is difficult to ensure a sufficient space in the axial direction. For this reason, it is necessary to shorten the axial length of the structure itself for fixing it including the resolver rotor. By the way, when the resolver rotor is fixed to the fixed portion provided on the rotation support body of the motor rotor by using the fixing member, the fixing member is caulked by the caulking portion extending in the axial direction in order to obtain strong fixing. May be adopted. However, when the caulking structure is employed, it is difficult to shorten the axial length because an axial space for arranging the caulking portion is required.
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。 An object of the present invention is to provide a resolver rotor fixing structure capable of reducing a required space in the axial direction even if a caulking structure is employed to obtain strong fixing.
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。
In order to achieve the above object, in a fixing structure of a resolver that detects a rotational position of a rotor of a rotating electric machine, a feature of the present invention is that the resolver is provided between the first resolver member and the first resolver member. And a second resolver member that rotates relative to the first resolver member around the rotation axis and that forms a gap in the radial direction of the rotation axis, and a rotor support member that supports the rotor of the rotating electrical machine A contact fixing portion that contacts the first resolver member to fix the first resolver member to the fixed portion provided; and a crimping portion that is fixed to the fixed portion by caulking; A resolver fixing member having a connecting portion for connecting the contact fixing portion and the caulking portion, wherein the caulking portion extends in an axial direction parallel to the rotation axis. The connecting portion extends in a radial direction of the rotation axis, and the resolver fixing member is in the annular body with there.
In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator that functions as both a motor and a generator as necessary.
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。 According to this configuration, the resolver fixing member that fixes the first resolver member as the resolver rotor to the fixed portion provided in the rotor support member, the contact fixing portion that presses the first resolver member, and the fixed portion The caulking portion and the connecting portion to which they are connected are divided, and since the connecting portion extends in the radial direction, the axial length used for the connecting portion is extremely short, and the caulking portion Since the contact fixing portion is not continuous in the axial direction, a resolver fixing structure in which the axial length is suppressed as a whole is realized.
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。 In such a fixing structure of the resolver, a configuration in which an annular concave portion into which the annular protrusion of the fixed portion can be fitted is formed between the crimping portion and the contact fixing portion. In this configuration, the annular protrusion of the fixed portion is fitted into the annular recess formed in the resolver fixing member, whereby the fixation between the fixed portion and the resolver fixing member is strengthened.
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。 Further, the caulking portion extends longer from the contact fixing portion toward the rotor in the axial direction, and the first resolver member is arranged in the radial direction of the caulking portion so as to overlap the caulking portion when viewed from the radial direction. A configuration located inside is also suitable. In this configuration, since the caulking portion overlaps with the first resolver member, the axial length required by the first resolver member and the axial length required by the caulking portion can be overlapped to fix the resolver. This can contribute to the suppression of the axial length of the structure as a whole.
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。 Furthermore, as one preferred embodiment, if a configuration in which a caulking area is formed at the front end edge of the caulking portion on the rotor side is adopted, one end of the caulking area is a free end, so that smooth In addition, the caulking process can be performed firmly.
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。 Further, a configuration in which a caulking concave portion formed in the fixed portion to engage the caulking region is provided at a position closer to the rotor than the first resolver member in the axial direction is also preferable. With this configuration, it is possible to avoid the disadvantage that the thickness of the fixed portion that receives the first resolver member is reduced by the caulking recess.
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。 As one preferred embodiment, if the fixed portion is provided on the side of the rotor in the axial direction, the first resolver member and the second resolver member are aligned in the radial direction on the side of the rotor. As a result, the entire space formed on the inner peripheral side of the rotor can be occupied by a component such as a clutch. Furthermore, by arranging the resolver fixing member so as to overlap with the stator coil end of the rotating electrical machine when viewed from the radial direction, the first resolver member and the second resolver member are formed in a space formed on the inner peripheral side of the stator coil end. Since the resolver member can be disposed, the space can be effectively used.
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。 The resolver having the resolver member fixed to the rotor by the resolver fixing structure according to the present invention can adopt either an outer rotor type or an inner rotor type. However, in the structure of a general rotating electrical machine, when the outer rotor type is used, the first resolver member and the fixed member are fixed in the outer rotor type compared to the inner rotor type in which the stator side resolver member is attached to the housing or the like in the radial direction. Since the diameter of the portion is larger than that of the inner rotor, it is difficult to fix the first resolver member by press-fitting that requires accurate dimensional alignment. For this reason, in the outer rotor type, the configuration of the present invention using caulking is particularly suitable.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a power transmission system including a rotating electrical machine used in a parallel hybrid vehicle. The
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。
Although not shown in detail in the drawing, the case body on the clutch output side integrated with the
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。
As shown in detail in FIG. 2, the
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。
In the parallel hybrid vehicle having the power transmission system configured as described above, the rotating
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。
The
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。
Next, the fixing structure of the
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。
The inner peripheral surface of the fixed
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。
The
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。
When the
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。
When the
〔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。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the
(2) In the above-described embodiment, the
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。 The resolver fixing structure according to the present invention can be applied not only to a resolver for controlling a rotating electrical machine mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, but also to a resolver for controlling a rotating electrical machine used for various purposes.
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
3: Clutch 5: Rotating
7b: Resolver stator (second resolver member)
8: Resolver fixing member 81: Contact fixing part 82: Connection part 83: Caulking part 84: Annular recess 32:
Claims (8)
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。 A resolver fixing structure for detecting the rotational position of the rotor of the rotating electrical machine,
The resolver forms a gap in the radial direction of the rotational axis of the rotating electrical machine between the first resolver member and the first resolver member, and rotates relative to the first resolver member around the rotational axis. A second resolver member
A contact fixing portion that contacts the first resolver member to fix the first resolver member to a fixed portion provided on a rotor support member that supports a rotor of the rotating electrical machine, and the fixed portion And a resolver fixing member having a caulking portion that is fixed by caulking, and a connection portion that connects the contact fixing portion and the caulking portion,
A resolver fixing structure in which the crimping portion extends in an axial direction parallel to the rotation axis, the connection portion extends in the radial direction of the rotation axis, and the resolver fixing member is an annular body.
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