JP2012157180A - Rotating machine with built-in resolver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レゾルバ内蔵型回転機の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a resolver built-in type rotating machine.
近年、エンジンと電動機との出力により走行するハイブリッド車両が多く用いられるようになってきている。このようなハイブリッド車両では、エンジンや電動機を効率的に制御するために、電動機ロータの回転角度位置を検出するレゾルバが内蔵されている。レゾルバは楕円形の回転体を電動機のロータと同軸に取り付けて回転させ、回転体の周囲に配置したレゾルバステータの巻線の電圧、あるいは電流の変化を検出することによって電動機のロータの回転角度位置を測定する形式のものが多い。一方、車両に搭載する電動機などの回転機や各機器は配置などから小型化が求められている。このため、回転機のロータの回転角度を検出するレゾルバの回転体、レゾルバステータは回転機のケーシングの中に組み込まれている場合がある。 In recent years, a hybrid vehicle that travels by the output of an engine and an electric motor has been increasingly used. Such a hybrid vehicle has a built-in resolver that detects the rotational angle position of the motor rotor in order to efficiently control the engine and the motor. The resolver rotates an elliptical rotating body coaxially with the rotor of the motor, and detects the change in voltage or current of the winding of the resolver stator arranged around the rotating body to detect the rotational angular position of the rotor of the motor. There are many types of measuring. On the other hand, a rotating machine such as an electric motor and various devices mounted on a vehicle are required to be downsized due to the arrangement. For this reason, the resolver rotor and the resolver stator for detecting the rotation angle of the rotor of the rotating machine may be incorporated in the casing of the rotating machine.
ところが、回転機のステータやロータから発生する磁束や電波ノイズがレゾルバの信号に影響を与える場合がある。特に、回転機のケーシングの中に組み込まれるレゾルバステータと回転機のステータ、ロータとの距離が近い場合にはその影響が大きく、レゾルバの測定信号にノイズがのったり、レゾルバの測定精度が低下したりするという問題があった。このため、回転機のステータ、ロータを覆う電磁シールドを回転機のケーシングと一体になるように設けることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, magnetic flux and radio noise generated from the stator and rotor of the rotating machine may affect the resolver signal. In particular, when the distance between the resolver stator incorporated in the casing of the rotating machine and the stator and rotor of the rotating machine is short, the effect is large, and noise is added to the resolver measurement signal, and the resolution of the resolver decreases. There was a problem of doing. For this reason, it has been proposed to provide an electromagnetic shield that covers the stator and rotor of the rotating machine so as to be integrated with the casing of the rotating machine (see, for example, Patent Document 1).
一方、回転機のステータ、ロータは動作時に発熱するので、冷却油等により冷却することが必要となる。しかし、特許文献1に記載された従来技術の回転機では電磁シールドがステータコア、コイルの外面を略全体的に覆うように構成されているため、ステータコイルに冷却油を直接掛けて冷却することが困難で、ステータの冷却性が悪化してしまうという問題があった。 On the other hand, since the stator and rotor of the rotating machine generate heat during operation, it is necessary to cool them with cooling oil or the like. However, in the rotating machine of the prior art described in Patent Document 1, the electromagnetic shield is configured to substantially entirely cover the outer surfaces of the stator core and the coil, and therefore cooling can be performed by directly applying cooling oil to the stator coil. There is a problem that the cooling performance of the stator is deteriorated.
また、特許文献1に記載された回転機は、回転機のケーシングに電磁シールドを取り付けた後、レゾルバステータを別途取り付けることが必要で、組み立てに手間がかかると共に構造が複雑になってしまうという問題があった。 In addition, the rotating machine described in Patent Document 1 requires a separate resolver stator after an electromagnetic shield is attached to the casing of the rotating machine, which takes time for assembly and complicates the structure. was there.
本発明は、簡便な構成でレゾルバステータの防磁性と回転機のステータの冷却性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to improve the magnetic resistance of a resolver stator and the cooling performance of a stator of a rotating machine with a simple configuration.
本発明のレゾルバ内蔵型回転機は、非磁性体のケーシングの中にロータの回転角度位置を計測するレゾルバを組み込んだレゾルバ内蔵型回転機であって、その内周面にレゾルバステータが取り付けられる円環状で非磁性体の固定リングと、前記固定リングから軸方向に延びてレゾルバステータのコイルエンドの外周面を覆う円筒部と、前記円筒部の軸方向端に取り付けられてレゾルバステータのコイルエンドの軸方向端面を覆う円環部と、を含む非磁性体の防磁シールドを備え、前記防磁シールドは、前記回転機のステータまたはロータとの間に間隔をあけて配置されていることを特徴とする。 A resolver built-in type rotating machine of the present invention is a resolver built-in type rotating machine in which a resolver for measuring the rotational angle position of a rotor is incorporated in a non-magnetic casing, and a resolver stator is attached to the inner peripheral surface thereof. An annular, non-magnetic fixing ring, a cylindrical portion extending in the axial direction from the fixing ring and covering the outer peripheral surface of the coil end of the resolver stator, and a coil end of the resolver stator attached to the axial end of the cylindrical portion A nonmagnetic magnetic shielding shield including an annular portion covering the axial end face, and the magnetic shielding shield is disposed with a space between the stator or the rotor of the rotating machine. .
本発明のレゾルバ内蔵型回転機において、前記防磁シールドは、前記固定リングの内周面に前記レゾルバステータが組みつけられた後、前記固定リングの軸方向面が前記回転機のケーシング内面に取り付けられること、としても好適である。 In the resolver built-in rotating machine according to the present invention, the magnetic shield is attached to the casing inner surface of the rotating machine after the resolver stator is assembled to the inner peripheral surface of the fixing ring. This is also preferable.
本発明は、簡便な構成でレゾルバステータの防磁性と回転機のステータの冷却性を向上させることができるという効果を奏する。 The present invention has an effect of improving the magnetic resistance of the resolver stator and the cooling performance of the stator of the rotating machine with a simple configuration.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態のレゾルバ内蔵型の回転機100は、アルミニウム等の非磁性体で構成されたケーシング10と、ケーシング10の中に固定されたステータ13と、回転中心軸23の周りに回転するシャフト15と、シャフト15に固定されたロータ16とを備えている。ケーシング10はステータ13が固定されているケーシング本体11と、ケーシング本体11にボルト18によって固定された蓋12とによって構成されている。ケーシング本体11、蓋12にはそれぞれボールベアリング19,20が取り付けられ、各ボールベアリング19,20によってシャフト15を回転自在に支持している。回転機100の蓋12側にはロータ16の回転角度位置を検出するレゾルバ30が取り付けられている。レゾルバ30は、シャフト19の蓋12側に嵌め込まれ、リング32で固定されたレゾルバロータ31と、蓋12の内面に取り付けられたレゾルバステータ33を含んでいる。レゾルバステータ33は、電磁鋼板が積層されたステータコア34とステータコア34に設けられたスロットに巻回されたコイルとステータコア34の軸方向の両端面に突出したコイルエンド35とを含んでおり、防磁シールド40に取り付けられ、ボルト36で蓋12に固定されている。防磁シールド40と回転機100のステータ13、ロータ16との間には空間22が形成され、回転機100のステータ13とケーシング本体11、蓋12との間には空間21が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a resolver built-in type
図2(a)に示すように、防磁シールド40は、固定リング41と、固定リング41から軸方向に延びる円筒部42と、円筒部42の軸方向端に取り付けられる円環部43と、を含み、非磁性体の材料で一体となるように構成されている。固定リング41はその厚みがレゾルバステータ33のステータコア34の厚みよりも少し厚い円環板状で、その周囲にはボルト36のための穴37が設けられている。固定リング41の内周面の直径はステータコア34の外径と略同等で、ステータコア34の外周面34aは固定リング41の内周面41aに嵌まり込み、例えば、接着剤などで固定リング41に取り付けられている。レゾルバステータ33はステータコア34の軸方向の両面側にそれぞれコイルエンド35が突出している。防磁シールド40の円筒部42と円環部43は、蓋12と反対方向に突出しているコイルエンド35の外周面と軸方向端面とをそれぞれ覆うように構成されている。また、蓋12の方向に突出したコイルエンド35の外周面と軸方向端面はそれぞれ非磁性体の蓋12によって覆われている。
As shown in FIG. 2A, the
本実施形態の回転機100を組み立てる際には、図3に示すように、まず防磁シールド40の固定リング41の内周面41aにレゾルバステータ33のステータコア34の外周面34aを固定リング41の内周面41aに嵌め込んで接着剤などで固定して一体とした後、図1に示すようにボルト36によって防磁シールド40の固定リング41の軸方向の端面を蓋12に固定することによって、レゾルバステータ33と防磁シールド40とを一度に取り付けることができる。このため、容易にレゾルバ30の組み込みを行うことができる。
When assembling the
図1に示すように、防磁シールド40は、円筒部42、円環部43が回転機100のステータ13または、ロータ16との間に空間22を介して配置されるので、レゾルバ30の防磁性を向上させて回転機100による磁束や電磁ノイズがレゾルバ30の計測に影響を及ぼすことを抑制することができる。また、防磁シールド40は、コンパクトな構成となっているので、回転機100のステータ13やステータ13のコイルエンド14との間または、回転機100のロータ16との間に空間22を形成することができ、更にコイルエンド14の外周部に空間21を形成することができるので、これらの空間に冷却油のノズルなどを配置して効果的に回転機100のコイルエンド14やロータ16を冷却することができ、回転機100の冷却性を向上させることができる。
As shown in FIG. 1, the
10 ケーシング、11 ケーシング本体、12 蓋、13 ステータ、14,35 コイルエンド、15 シャフト、16 ロータ、18,36 ボルト、19,20 ボールベアリング、21,22 空間、23 回転中心軸、30 レゾルバ、31 レゾルバロータ、32 リング、33 レゾルバステータ、34 ステータコア、34a 外周面、37 穴、40 防磁シールド、41 固定リング、41a 内周面、42 円筒部、43 円環部、100 回転機。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
その内周面にレゾルバステータが取り付けられる円環状で非磁性体の固定リングと、前記固定リングから軸方向に延びてレゾルバステータのコイルエンドの外周面を覆う円筒部と、前記円筒部の軸方向端に取り付けられてレゾルバステータのコイルエンドの軸方向端面を覆う円環部と、を含む非磁性体の防磁シールドを備え、
前記防磁シールドは、前記回転機のステータまたはロータとの間に間隔をあけて配置されていることを特徴とするレゾルバ内蔵型回転機。 A resolver built-in type rotating machine incorporating a resolver for measuring the rotational angle position of a rotor in a non-magnetic casing,
An annular, non-magnetic fixing ring to which the resolver stator is attached on its inner peripheral surface, a cylindrical portion extending axially from the fixing ring and covering the outer peripheral surface of the coil end of the resolver stator, and an axial direction of the cylindrical portion An annular part that is attached to the end and covers the axial end surface of the coil end of the resolver stator, and a nonmagnetic shield for shielding,
The resolver built-in type rotating machine, wherein the magnetic shield is disposed with a gap between the rotating machine and a stator or rotor.
前記防磁シールドは、前記固定リングの内周面に前記レゾルバステータが組みつけられた後、前記固定リングの軸方向面が前記回転機のケーシング内面に取り付けられること、
を特徴とするレゾルバ内蔵型回転機。 A resolver built-in rotating machine according to claim 1,
The magnetic shield is configured such that after the resolver stator is assembled to the inner peripheral surface of the fixing ring, the axial surface of the fixing ring is attached to the casing inner surface of the rotating machine.
Resolver built-in type rotating machine.
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