JP2012502608A - 電気機械へのレゾルバの取り付け装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気機械であって、電気機械の自動操縦装置用のレゾルバ（１６０）を備えた電気機械において、固定子（１４）と、固定子内のシャフト（３１）に回転可能に取り付けられた回転子（１６）と、この組立体を包囲したハウジングとのを有する電気機械に関する。レゾルバ（１６０）は、フレーム内に設けられたハウジング内に固定されると共に軸方向に心出しされたレゾルバ固定子（１６４）と、レゾルバ固定子内で電気機械回転子のシャフト（３１）に取り付けられたレゾルバ回転子（１６２）とを有する。レゾルバ固定子（１６４）は、ハウジング内で軸方向に且つ角度的に固定された位置に制止される。取り付け装置は、電気機械回転子のシャフト（３１）に取り付けられたレゾルバ回転子（１６２）の角度位置を回転可能に調節する軸受と、レゾルバ回転子と回転子シャフトを選択された角度位置で互いに対してクランプする手段（２０２）とを有する。一実施形態では、この手段は、摩擦リング（２０２）を含む。

Description

本発明は、回転電気機械に関する。本発明は、特に、例えば自動車に搭載されるトラクション用途向きのモータとして作動する場合、相当大きな動力を非常にコンパクトな形態で送り出すことができる電気機械に関する。

電気車両の提案が近年増加している。電力が例えば各ホイールについて電気機械を有する車両の場合に車両ホイール又はその隣接環境の内部に適合する範囲内で２０ｋＷ又はそれどころか３０ｋＷに達することが可能な電気モータが現われ始めている。限定されたスペース内でこれら電気機械により提供されるかなり高い電力に注目して、機能部材、例えば固定子、回転子及びケーシング内で電気機械を制御するのに必要な付属要素の配置は、この種の電気機械の設計者にとって本質的な関心事であり続けている。

先行技術、例えば欧州特許第１１７４９８８号明細書で知られている構成モードによれば、自動車への新たな用途に適した電気機械は、クイル内に収容された固定子を有し、固定子の終端部は、固定子の能動部を構成する固定子磁気回路の端を越えて軸方向外方に延びるようになっている。この磁気回路を貫通して切欠きが設けられ、これら切欠きは、磁気回路の末端面の各々に現われている。切欠きには、導体が充填され、これら導体は、磁気回路中の巻線（又は巻回体）を形成している。切欠きが磁気回路の各軸方向端面で出る場合、導体は、折り返され、したがって、１つの切欠きから次の切欠きに延びるループを形成、かくしてケーシングの終端部内に収容される巻回ヘッドが構成される。巻回導体の端部も又、固定子の末端面のうちの１つの中に現われ、これら巻回導体の端部は、コネクタ又は適当な接続箱に電気的に接続されるようになっている。巻線の相互の電気的接続及び巻線と外部の電気的接続により、場合によっては、これら巻線の回路が三相交流電源に接続されると車両のホイールを駆動するよう回転子にトラクショントルクを生じさせ又は電気機械の巻線が電気機械を制動段階において発電機として動作させることができるよう接続した場合には三相電気エネルギーを発生させることができる。

固定子の各側には、電気機械のケーシングに固定されたフランジが設けられ、このフランジは、回転子のシャフトの軸受のうちの１つを支持している。回転子のシャフトは、これら側のうちの一方でフランジの他方の側のその転がり軸受を越えて延長されている。回転子シャフトのこの延長部の末端のところには、レゾルバの回転子が設けられ、レゾルバの固定子は、ケーシング端部内の収納部内に固定されている。電気機械のシャフトが回転すると、シャフトは、レゾルバの回転子を駆動し、それによりその固定子の出力にＡＣ電気信号を生じさせ、このＡＣ電気信号の位相特性は、電気機械の回転子の角度位置の変化を忠実且つ瞬時に反映する。自動制御電気機械では、この信号は、固定子の巻線中の電流を固定子中の回転磁界と回転子の両極相互間に生じる磁界との間の最適角度偏差（典型的には直角位相の状態）の維持に合わせるために用いられる。

上述の特許文献では、レゾルバのハウジングは、カバーによって閉鎖され、このカバーは、ケーシング端部の中央部分を塞ぐ一方で、レゾルバの固定子をフランジ中の電気機械シャフトの通路周りの環状当接部に対してロックする。取り付けの際、かかる実施形態では、レゾルバは、その回転子をシャフトに係合させ、その固定子をケーシング内におけるこの目的のために設けられたハウジング又は収納部内に嵌め込んで、ついにはこれら２つの要素が電気機械内の既定の軸方向位置に達するようにすることにより電気機械内に設けられるのが良く、しかる後、この軸方向位置は、カバーを閉じることによって維持される。カバーを閉じる前に、固定子の角度位置を回転子に対して調節することが適切であり、レゾルバの巻線の出力信号は、電気機械の回転子のオフセットと固定子のオフセットがその最適値にあるときに前もって定められた値を取るようにする。この条件は、機械同士で同一のパラメータでシステムを駆動したり従動させたりするソフトウェアを実行できることが望ましい場合に必要である。

上述の条件を満足させるため、電気機械回転子のシャフトに固定位置でキー止めされたレゾルバ回転子は、固定子が電気機械の外部と電気的結合を行なうようその接続がなされた状態であらかじめ収納されている収納部又はハウジング内に導入される。調節は、出力信号が既定の基準値に達するまでレゾルバ固定子をそのハウジング内で回転させることによって実施される。この時点で、その位置は、固定子のハウジング内に１２０°の角度間隔をなして設置された３つのジョーのシステムの半径方向クランプによって変わらないようになり、それにより、固定子の周囲がロックされる。

レゾルバの位置を角度的に調節する装置を取り付ける他の実施形態は、例えば、２００６年１０月１２日付の米国特許出願公開第２００６／２２６７１９号明細書に記載されており、この特許文献は、最初に、その発明の内容を説明する前に先行技術の２つの実施形態について記載している。最初の第１の実施形態では、レゾルバは、モータ回転子の回転軸受の間隔に関して外部に軸方向に設けられ、レゾルバ回転子は、一般的な仕方でモータ回転子の末端部に固定され、これは、上述した例に似ている。第２の実施形態では、角度位置検出器は、静止型ホール効果センサにより具体化され、モータ回転子のシャフトにキー止めされた永久磁石がこの静止型ホール効果センサの前を通過する。このセンサ及び磁石は、モータ回転子と回転子シャフトの支持軸受のうちの１つとの間に軸方向に配置される。モータに対する角度位置センサの周方向調節は、モータの軸線に対してホール効果センサ取り付けパッドを回転させることにより行なわれる。

上述の米国特許出願公開第２００６／２２６７１９号の要旨をなす実施形態に関し、この実施形態は、レゾルバを有し、このレゾルバの固定子は、モータシャフトの２つの転がり軸受相互間に軸方向に取り付けられ、レゾルバの回転子がモータシャフトに固定されている。レゾルバの固定子は、カバーに取り付けられたスリーブ内に挿入され、カバーは、モータのケーシングの端部を閉鎖する。レゾルバ固定子を接続する電線は、固定子の巻線の周囲と保護シールを備えた出口オリフィス寄りの電気機械の外部エンベロープを分離する空間を半径方向の向きで直接貫通する。例示の実施形態によれば、モータに対するレゾルバの固定子の角度調節は、レゾルバ固定子の支持体をカバーに対して選択された位置まで回転させることにより実施されるのが良い。しかる後固定子は、３つの主方向に分布して配置されたクランプ部材によってロックされる。

１９６６年８月１６日付の米国特許第３２６７３９９号明細書に記載された別の実施形態では、ステップモータが記載され、このステップモータは、回転子の軸線回りに角度調節可能な取り付けプレートによって支持された２つの馬蹄形磁気部品と磁気協働関係をなして回転子にキー止めされた歯付きホイールを有する。磁気部品の各々のアーム相互間には、電気巻線が施されている。支持プレートの角度位置の調節により、モータの回転により通過するホイールの歯相互間の角度関係及び磁気部品中に生じた磁界を調節してモータの歯付きリングの角度位置の変化に正確に追従することができる。

今や、どのようなシステムが提案されても、かかるシステムは、技術者がレゾルバをその校正のために正確且つ迅速に調節する上で困難に遭遇していることが分かっている。この調節には、レゾルバ固定子の軸線がクランプ部材によるロック前に或る程度の半径方向遊びを必要とする調節段階中に回転子シャフトの軸線に対してずれるのを阻止するために優れた技術が必要である場合が多い。今や、かかる技術は、それがその手の込み具合にもかかわらず、レゾルバ固定子の変位（たとえ僅かであっても）を含む末端部閉鎖カバーの取り外し後、ケーシング端部のハウジング内にインターベンションを行なう必要のある度に更に繰り返し実施されなければならない。

全体としてもう１つの大きな問題は、レゾルバからの信号出力が、通常、レゾルバ固定子から出ている導体によって実施され、かかる導体は、信号コネクタに接続されるようケーシングに設けられている開口部の方へ差し向けられる前にレゾルバ固定子の周囲のところで現われるということと関連している。したがって、取り付け時に、レゾルバ固定子がこのために設けられているハウジング内の定位置に配置されているときにこの開口部にこれら導体を通すことが必要である。導体の十分な長さはこの目的のために確保されていなければならない。しかる後、導体のこの長さは、「吸収」されることは可能でなければ成らず、他方、固定子は、これら他のコンポーネントを妨害しない空間内の定位置に置かれる。これは、通常、余剰長さを巻き取るのに十分なスペースをレゾルバ固定子の付近に提供することによって行なわれる。今や、固定子をロックする一方でその角度位置を調節する機構体の存在がこの配置にとって障害となっていることが分かっている。

最後に、これらコンポーネントの準備及び組み立ての正確さがどの程度のものであれ、調節には、接続用の導体を外部に取り出すための出口開口部に対して固定子の角度的旋回他は変位が必要であるということについては変わりがない。この変位は、平均調節位置に必要な量に対して導体の長さの過剰分によって吸収可能でなければならない。レゾルバ固定子のために残されているハウジング内の減少空間内にこの接続たるみを収容しなければならないことは、大抵の現行のレゾルバ取り付けシステムでは相当な困難となっている。

欧州特許第１１７４９８８号明細書 米国特許出願公開第２００６／２２６７１９号明細書 米国特許第３２６７３９９号明細書

これら問題に鑑みて、本発明の目的は、達成するのが容易であり且つ従来よりも使用するのが容易な電気機械ケーシング内でレゾルバを角度調節するための取り付け及び手順を可能にする装置を提供することにある。

この目的のため、本発明の要旨は、固定子と、固定子内でシャフトに回転可能に取り付けられた回転子と、この組立体を包囲したケーシングとを有する電気機械にレゾルバを取り付ける装置であって、レゾルバがケーシング内のハウジング内に設けられたレゾルバ固定子と、レゾルバ固定子内で電気機械回転子のシャフトと共に回転可能なレゾルバ回転子とを有する、取り付け装置において、取り付け装置は、電気機械回転子のシャフトに対するレゾルバ回転子の角度位置を固定する調節可能な手段と、作動中、角度位置を保つためにこれら２つの部材を相互にクランプする手段とを有する、電気機械へのレゾルバの取り付け装置にある。固定子を前もって固定された位置に取り付けることができるということにより、取り付けが大幅に容易になる。

先行技術において考慮する必要のある内容とは対照的に、本出願人は、レゾルバ回転子のその軸線に対する角度調整に基づいてレゾルバの調節を可能にする取り付けが以下に説明するように実施形態又は使用の実質的な困難さを生じさせないで特に有益な結果を生じさせたということに気付くことができた。

好ましい実施形態によれば、この取り付け装置は、シャフトに作用する摩擦によってレゾルバ回転子を不動化する一方で電気機械の通常の作動中に及ぼされるトルクを大幅に越える十分な調節トルクの作用を受けて摺動することによってこれらの相対回転を可能にするのに適した摩擦レースを有する。摩擦要素は、有利には、内部が電気機械のシャフトの周囲のところで雄型ランドと摩擦接触状態にあり、外部がレゾルバ回転子の本体内の雌型ランドと摩擦接触状態にある摩擦レースにより具体化可能である。

本発明の取り付け装置により、その最も一般的な観点とちょうど説明した好ましい実施形態の両方に関して、特にレゾルバ固定子と電気機械の作動を管理する制御ユニットとの間の接続が可撓性導体によって行なわれるほぼ一般的な場合において先行技術で遭遇する多くの問題を回避することができる。確かに、固定子の角度位置を調節して固定する部材は、これらの接続を妨害する場合のあることが分かっている。さらに調節自体の要件に関し、固定子の巻線を電気機械の外部に結合して調節の必要性に従っていずれかの方向への固定子の回転を可能にするこれら導体のストランドに十分な「たるみ」を後に残すことが必要である。しかる後、固定子の固定の際及び次のケーシング内における組立体のハウジングの閉鎖の際にこれらストランドの可変長さの余剰分の収納を管理できることが必要である。

これらの問題は、本発明によって可能になる固定子の固定取り付けシステムで完全に解決される。レゾルバ固定子は、前もって、ケーブルの所定の長さ分に接続され、取り付けの際、試行錯誤なしで定位置にいつでも配置できるようになっている。今や、本出願人は、これら２つの部材、即ち、回転子と回転子キャリヤシャフトを互いにクランプする前に回転子キャリヤシャフトへの回転子の回転取り付けに関する調節を実施する必要性は、先行技術の検討において予想される場合のある明らかに調節を行ないにくくする問題を含まなかったということに気付くことができた。事実、レゾルバ回転子に対する接近性及びその角度調節は、例えば、この回転子の端部内に設けられていて、ツールにより回転子を回転子キャリヤシャフトに対して回転させることができるフックアップ手段を提供すると共にシャフトと回転子を採用した角度位置で結合するクランプ手段を提供することによって実現可能である。

レゾルバ回転子のこの角度調節を達成する上述の好ましい形態は、もう１つの驚くべきすぐに分かる発見を利用している。この実施形態では、回転子キャリヤシャフトへの回転子の取り付けは、摩擦軸受によって達成され、この摩擦軸受により、角度調節とこれら２つの部材のクランプを同時に行なうことができる。かかる取り付けが調節のソリディティ及び耐久性という必要な目的と相容れないということが予想される場合がある。確かに、電気機械では、回転子は、相当大きくしかも強烈な場合のあるトルクの変動を受けることが知られている。したがって、用いられる固定具及び調節具は、特に高出力のコンパクトな電気機械への用途において走行条件中にこれら変動に起因して生じる荷重に対して耐性があり、更に、自動車の安全機能において長期間にわたり稼働可能であるということが最も重要である。経験結果の示すところによれば、そのようなものであった。必要な角度調節を可能にする摩擦軸受とは別個独立に設けられて、回転子キャリヤシャフトに取り付けられている回転子をクランプする部材を提供することが必要不可欠であるというわけではない。

先の段落の記載に従ってレゾルバ回転子を固定する装置の具体化のための有利な形態によれば、この装置は、シャフトに対する電気機械回転子の回転駆動を可能にして例えばこの目的のために提供される結合工具による電気機械へのレゾルバの設置後にシャフト上におけるその角度位置を変化させることができるフックアップ手段を有し、それにより、回転子を調節作業中に電気機械回転子シャフトに対して回転させることができる。このフックアップ手段は、単に、レゾルバ回転子の側に、ツールがレゾルバ回転子の軸方向外側端面を掴み又はこれに結合して回転トルクをレゾルバ回転子に加えることができるようにする凹凸要素を有するのが良い。凹凸要素は、例えば、レゾルバ回転子の外側端面に設けられた１つの又は好ましくは少なくとも２つの止まり穴から成るのが良い。次に、これら止まり穴に対応した２本のピンを備えた工具を用いると、回転子を電気機械回転子シャフト上で回転させることができる。かくして、工業的調節にあたり、ケーシングの端部のところでのレゾルバのハウジングの閉鎖前に、ピンをこれら止まり穴中に導入し、電気機械回転子のシャフトが不動化されている状態で工具を回転させる。

本発明の取り付けの際のレゾルバ固定子に関し、レゾルバ固定子は、好ましくは、中心がケーシングハウジング内の電気機械の回転中心上に位置した肩に当接するのに適した内側軸方向内面を備える。この軸方向内面は、通常、ケーシングの端部ハウジングを閉鎖するためのカバーによってこの肩に当てて配置されるのが良い。

有利な特定の実施形態によれば、電気機械回転子のシャフトは、軸方向ボアを通ってケーシング内のレゾルバ固定子のハウジングに入り、この軸方向ボアの直径は、電気機械回転子のシャフトがレゾルバのハウジングから見て軸方向反対側の電気機械の固定子の端部から引き出されると、レゾルバ固定子及びハウジングからのレゾルバ回転子の通過を可能にするのに十分である。

かくして、本発明により、組立体の際に、電気機械の回転子及び固定子の要素がケーシング内に設置され、回転子シャフトがこの目的のために提供された軸受内に設けられるレゾルバ取り付けを行なうことが可能である。次に、レゾルバ回転子は、これをレゾルバのハウジング内の上述のシャフトの端部からその作動位置まで摩擦によって提供される特定の固定装置上でこれに沿って軸方向に滑らせることによって電気機械のシャフトに取り付けられるのが良い。しかる後、レゾルバ固定子をこの目的のために提供されたそのハウジング内で回転子の周りに取り付けるのが良い。レゾルバ固定子に対するレゾルバ回転子の角度設定は、ケーシングの端部のところのハウジングを再び閉鎖する前にシャフトのこの同一端部から実施されるのが良い。注目されるように、この調整をいったん行うと、インターベンションが電気機械のシャフトへの接近を必要とし、例えば電気機械回転子全体を電気機械固定子から取り出すことが必要な場合であっても、この取り出しは、レゾルバ回転子をシャフト上のその定位置から取り外すことなく、その結果、シャフトを再び取り付ける際にこの理由でのみレゾルバの調節を再び行なう必要なく、実施できる。

本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を参照して以下に行なわれる説明から明らかになり、添付の図面は、非限定的な例として、本発明の要旨の実施形態を示している。

本発明の実施形態を備えた電気機械の縦断面図である。 レゾルバの斜視図であり、図１の電気機械の一部分の切除図であり、 図１のレゾルバの拡大断面図である。 レゾルバが収容された電気機械の端部カウルの左側面図である。 図４のカウルを取り外した後におけるレゾルバの端部の左側面図である。

図１に示されている同期電気機械１０は、固定子１４及び固定子内で軸線２０回りに固定子に対して回転する回転子１６が収納された外側ケーシング１２を有している。回転子は、ケーシング１２に固定された転がり軸受１８，１９に嵌め込まれているシャフト３１に取り付けられている。固定子１４は、磁気回路２２を有し、この磁気回路は、磁気単層（以下「単層」とは、積層板（ラミネート）を構成する個々の板をいう）の第１の全体として円筒形のスタック２１を有している。スタック２１には一連の周辺切欠き２６が設けられており、これら周辺切欠きは、事実上円筒形のリングに包囲されたままの状態でその軸方向端面２７のうちの１つとその他の軸方向端面２８との間に延びている。

円形リングの形態をした単層の円筒形スタックから成るヨーク１４０がスタック２１を包囲すると共に切欠き２６の半径方向外端を閉鎖しており、したがって、磁気回路２２の導通性が保証されている。切欠き２６内には、周知の仕方で、銅製導体１４５が収容されており、これら銅製導体は、各切欠きから出る際に折り返され、それにより別の切欠き２６に入るようループが形成されている。かくして、これら導体は、この種の電気機械の周知の取り付けに従って電源又は三相ＡＣ電流使用装置に星形に電気的に接続されるのに適した３つの巻線（巻回体）又はコイルを生じさせている。末端面２７，２８から出た巻回導体１４５の組をなすループは、終端ブロック３０（図１）内で樹脂を含浸させた「巻回ヘッド」１５２を形成している。

回転子１６を校正された空隙４２で受け入れるようになった円筒形チャネルが磁気回路２２を軸方向に穿孔して設けられており、回転子１６は、図示されていない永久磁石の組立体で構成されると共にシャフト３１に取り付けられており、シャフト３１の端部は各々、固定子の各側で軸方向に間隔を置いて設けられた２つの軸受１８，１９の各々にそれぞれ嵌め込まれている。

固定子１２は、クイル又はシースを２つの同軸部品で形成するケーシングの一部分内に収容されている。クイルの内部を構成するスリーブ３３の比較的厚い壁によって画定された内部円筒形空間内には、磁気回路２２のヨーク１４０が回転しない状態で設けられている。スリーブ３３の壁の半径方向外面は、螺旋状リブ３５を備え、これらリブは、一緒になって、固定子本体を冷却するための流体循環チャネル３６の３つの壁を構成している。チャネル３６の第４の面は、スリーブ３３に嵌められた外側スリーブ又はブッシュ３４によって閉鎖されている（図３）。ブッシュ３４は、その端部のうちの一方の側に中空ノズル３８を載せた開口部を備え、中空ノズルの内部チャネルは、この開口部を介して２つのスリーブ３３，３４相互間に作られた冷却チャネル３６への流体入口に結合されていて、その円筒形外面のところに二重螺旋蛇行路が形成されている。スリーブ３４は、類似の仕方で冷却用流体の放出のためのチャネル３６の別の端部に結合された図示されていない第２のノズルを備えている。

磁気回路２２の巻線は、図示されていない接続導体から成り、これら導体は、以下に更に説明するように電気機械の外部への接続のために磁気回路２２の端部のところで（この例では図１の左側に位置している）切欠き２６から出ている。スリーブ３３，３４の組立体により形成されたクイルは、この同一側で、樹脂ブロック３０の端部の位置の付近の軸方向位置において軸線２０に垂直な環状面４０で軸方向に終端している。

図１では、このクイルの環状端面４０は、軸方向外側に外部スリーブ３４の軸方向端部を載せた内側スリーブ３３の比較的厚い端面により形成されているように見える。環状端面４０は、巻回ヘッド１５２が埋め込まれている樹脂ブロック３０の最も末端に対して軸方向外方に僅かにずらされている。このずれにより、この側で電気機械のケーシングを補完するようになった中空カウル４６の末端円筒形リップ４５がスリーブ３３の末端壁の内側に嵌まり込むことができる。

カウル４６のリップ４５にはカラー５０が載っており、このカラーは、リップ４５をスリーブ３３内に嵌め込むための移動限界を定めている。カラー５０は、カウルをクイルの末端面４０内に軸方向に固定するためのねじ５２のためのドリル穴を備えている。カウル４６は、リップ４５から見て反対側に、円筒形の壁５４を備え、この円筒壁５４は、カラー５０をカウルの軸方向端部に連結し、この軸方向端部は、通常、軸線２０に垂直な取り外し可能カバー４７によって閉鎖された軸方向開口部５９周りに円形リングを形成した面５６を備えている。中空カウル４６の壁は、面５４の半径方向内縁部５８から電気機械の内部に向かって軸方向の戻りを続け、かかる軸方向戻りは、全体として切頭円錐形の形をしたフランジ要素６０を形成している。このフランジ要素６０の壁は、その他方の軸方向端部のところに円筒形ランド６２を備え、回転子シャフト３１の転がり軸受１８が環状肩６１に当接した状態でこの円筒形ランド内に収容されている。ボア１６３により、フランジ要素６０の他方の側での回転子シャフト３１の通過が可能である。図１のこの例で示されている組み立て位置では、部品６０の軸方向内面６４及びこれが支持している軸受１８の軸方向内面６５は、軸線２０に垂直であり、巻回ヘッド１５２を包囲した樹脂ブロック３０の末端部分と実質的に同一平面内に位置している。フランジ要素６０の軸方向内端部と樹脂ブロック３０との間の環状空間１５３は、内部に向かって軸方向且つ半径方向にラッパ状に広がっている形状をしたカウル４６の内部の環状空間６８内の磁気回路２２のコイルの接続電線を切欠きの出口からカウル４６に設けられている出口開口部７０まで自由に通過させることができる。

末端面５６をランド６２に結合するフランジ要素６０の壁６６は、切頭円錐形の半径方向外面を備え、この切頭円錐形半径方向外面は、カウルの円筒壁５４の半径方向内面と一緒になって、電気機械の内部に向かって軸方向にラッパ状に広がった非対称ハウジングを画定している。壁５４には、この空間の周囲のところで、２つの開口部が穴あけされており、これら開口部のうちの一方７０は、図１に明確に見える。壁５４の外側には、ノズル７２が固定されており、このノズルには、開口部７０の延長部をなす図示されていない内部チャネルが穴あけされている。ノズル７２には電気コネクタ７６が載せられており、この電気コネクタは、ノズル７２から見て遠くのチャネルの出口面上にねじ７８により保持されている。

次にフランジ要素６０を参照すると、その半径方向内壁は、ハウジングを構成しており、このハウジングの形状は、全体として、カウル４６の軸方向外端部に向かってラッパ状に広げられており、このハウジングは、カウルの中央開口部５９内に現われている。このハウジング内には、レゾルバ１６０が設けられており、このレゾルバは、回転子１６２を有し、この回転子は、回転子本体から見て転がり軸受１８の反対側で回転子のシャフト３１の端部１６１のところに固定されており、レゾルバは、固定子１６４を更に有している。レゾルバ固定子１６４は、部品６０に設けられているボア１６３周りの肩１６５とカバー４７の軸方向内面に設けられた肩１６７との間にロックされており、カバーの中央部分は、図示されているように凹部を備えている。カバー４７は、ねじ２２１によってカウル４６（図４）の端のところに保持されている。ペグ２１８（図２）が構成上、固定子及びフランジ要素６０の切頭円錐形壁６６の回転ロックを行なう。かくして、レゾルバ固定子１６７は、電気機械のケーシング内で回転と軸方向の運動の両方がロックされる。

レゾルバ１６０の回転子は、所定の調節可能な角度位置で回転子１６のシャフト３１にキー止めされ、この位置は、各場合に、自動制御三相同期機の公知の動作原理に従ってこの電気機械の固定子内におけるこの電気機械の回転子の角度位置に関する情報を電気機械を制御するためのシステムに伝達する基準としての役目を果たす。

電気機械シャフト３１は、その端部１６１のところに、外部に向かって変向された肩１６６を有し、レゾルバ回転子１６２の側面１６８がこの肩に当てられている。この肩とシャフト３１の端部との間には、雄型ランド２０４が形成されており、この雄型ランド内には、例えば懸架された摩擦レース２０２が収容されている。このレースは、傾斜又はすぼめ内面を有し、この内面は、加えられたトルクが十分に高い場合に相対的な回転滑りを可能にしながら雄型ランド２０４の底部を包囲している。この摩擦レース２０２の軸方向端部は、雄型ランド２０４の縁部２０７，２０８によって軸方向に保持されている。レゾルバ回転子１６２には、雌型ランド２０６を構成する中央ボアが穴あけされており、雌型ランド２０６は、摩擦レース２０２周りのシャフト末端部３１に嵌められている。摩擦レース２０２の全体として円筒形の傾斜又はすぼめ外面は、回転子が通常の作動中、シャフト３１に対して回転するのを阻止するのに足るほどの摩擦トルクを回転子１６２に及ぼす。しかしながら、調節の要件上、摩擦レース２０２の２つの軸方向内面及び外面の摩擦荷重の合計に打ち勝つには、例えばこの目的のために特に提供されている工具によりこれら２つの部品相互間のトルクの十分な差トルクを及ぼすのが良い。この点に関し、固定子の末端面は、２つの小さな止まり穴２０９，２１０を備え、これら止まり穴は、フックアップ手段を構成し、このフックアップ手段により、２つの止まり穴に嵌まり込むのに適した２本のピンを有する図示していない工具を回転子に結合して回転子を以下に更に説明するように回転機械３１のシャフトに対するレゾルバ回転子の向きを調節する目的で回転操作することができる。

注目されるように、本明細書において説明した構成により、例えば、回転機械がケーシングクイル３３，３４の他方の末端面にねじ止めされているフランジ１７０によって閉鎖された図１の右側部分から始まってシャフト３１を取り外すことによって或る特定のインターベンション、例えば保守作業を実施することが可能であり、このフランジ１７０は、シャフト３１の他端部のための第２の転がり軸受１９を支持している。フランジの取り外しにより、シャフト３１の右側部分を解除することができる。すると、回転子を固定子から、シャフト３１の他端部のところで回転子と共にフランジ要素６０の対応のランド６２から引き出された転がり軸受１８だけでなく、直径がレゾルバ回転子の直径よりも大きなボア１６３を通ってレゾルバの回転子１６２を伴って固定子から引き出すことができる。興味深いこととして、作業を２つの回転子相互間に存在する角度設定値を壊さないで実施できることに注目されたい。これにより、再取り付け時に貴重にも調節時間を節約することができる。

図１並びに図２及び図３では、レゾルバ固定子１６４の頂点の上には環状空間１６９が設けられ、この環状空間は、２つの肩１６５，１６７相互間でフランジ要素６０の半径方向内壁に設けられており、これら肩は、フランジ要素６０を定位置に保持していることに注目されるのが良い。図２で分かるように、この環状空間１６９は、レゾルバ固定子の周囲全体にわたって障害物のない状態になっている。環状空間１６９は、レゾルバ固定子のコイルの結合導体２１１の束を妨害しないで受け入れることができる環状ハウジングを形成しており、これら結合導体２１１は、図５に明確に見え、これら結合導体は、言及したばかりの制御に有用な情報を伝える。レゾルバ固定子の巻線から出て来ている導体２１１の束は、箇所２１３のところで上述の環状空間１６９に入る。この束は、間隔６８内において開口部７０（図１）の方位に近い方位でカウル４６の側壁５０に設けられた開口部（見えない）に向くことにより、この空間１６９内でこれがフランジ要素６０の壁６６と交差する箇所２１４まで弧をなして動く。開口部７０と同様、この第２の開口部の上にはカウル４６の外側本体に固定されたノズルが設けられている。この開口部を貫通した導体は、このノズルに設けられている図示されていないチャネルを通って信号コネクタ１８０（図４参照）に至る。

取り付け時、電気機械の固定子の要素をケーシング内の定位置に配置し、樹脂の含浸により樹脂が固まって組立体を絶縁することができると、シャフト３１に取り付けられている回転子は、固定子の内部のそのハウジング内に通される。電気機械の固定子の結合導体をカウルの開口部７０に通す。次に、軸受１８及びカウル４６を回転子シャフト３１の周りに取り付けるのが良く、軸受け１８は、フランジ要素６０のランド６２内に嵌まり込む。電気機械回転子のシャフト３１の端部１６１は、カウル４６内に依然として開口している中央空間、即ち、フランジ要素６０の半径方向内壁によって半径方向に画定された空間内に突き出る。次に、回転子１６２のボア（雌型ランド２０６）を摩擦レース２０２の周りに押し進めて、ついには、面１６８が肩１６６に当接するようにすることによってレゾルバ１６０の回転子１６２を取り付ける。

しかる後、固定子１６４を回転ロックペグ２１８によりフランジ要素の肩１６５に当ててそのハウジング内に設置する。この際、固定子の一時的位置決めのための装置をサークリップ２１６（図３及び図５）の形態で取り付け、このサークリップの半径方向内縁は、固定子の周囲のところに設けられている溝２２０内に挿入され、そして溝２２０の底部の外周部に対してこのサークリップに僅かな半径方向遊びを残すことによりその軸方向設定を保証する。サークリップ２１６の外径は、フランジ６０の壁６６内への固定子の収納を保証する円筒形内部１６９の外径よりも僅かに大きい。

取り付けの際、巻き導体２１１の束を備えた固定子をサークリップが直径方向に僅かに圧縮された状態で、環状空間１６９内で回転子１６２の周りに挿入し、サークリップは、この空間１６９の円筒壁に対して弛緩することにより固定子組立体の穏やかな摩擦により軸方向設定を保証する。図２及び図３によって明確に示されているように、溝２１８は、サークリップが空間１６９の底部のところに軸方向にクランプされる一方で、導体２１１の束を受け入れるようこの空間の軸方向外側部分を自由な状態のままにしておくように固定子の周囲の内部軸方向側部に設けられる。この位置では、固定子は、容易に回転操作可能であり或いは実際には、導体２１１の連結作業中、電気機械の外部まで軸方向に摺動可能であり、その際、最初に壁６６に設けられている開口部（図示せず）を通り、内部空間６８に至り、次にカウル４６の側壁５４の開口部を通ってコネクタ１８０に至る。

カバー４７を定位置に配置し、レゾルバを完全にロックすることによってカウル４６を完全に閉鎖する前に、レゾルバを調節して１組の試験によって求められた回転子及び固定子の磁極の位置に対応したレゾルバ回転子１６２の角度位置を選択する。レゾルバ回転子の角度の調節を止まり穴２０９，２１０に嵌まり込むのに適した２本のピンを備えた工具を用いて実施し、回転子１６２が摩擦レース２０２によって及ぼされる保持摩擦力に抗してシャフト３１に対して摺動することによって回転して、しかる後に電気機械を分解しないで使用期間全体にわたって保つことができる位置に至ることができるようにする。

本発明は、上述すると共に図示した実施例には限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなくかかる実施例の種々の改造例を想到することができる。

Claims (12)

1. 固定子（１４）と、前記固定子内でシャフト（３１）に回転可能に取り付けられた回転子（１６）と、この組立体（１４，１６）を包囲したケーシング（１２）とを有する電気機械にレゾルバを取り付ける装置であって、前記レゾルバ（１６０）が前記ケーシング内のハウジング内に設けられたレゾルバ固定子（１６４）と、前記レゾルバ固定子内で前記電気機械回転子の前記シャフトと共に回転可能なレゾルバ回転子（１６２）とを有する、取り付け装置において、前記取り付け装置は、前記電気機械回転子の前記シャフト（３１）に対する前記レゾルバ回転子（１６２）の角度位置を固定する調節可能な手段と、作動中、前記角度位置を保つためにこれら２つの部材（３１，１６２）を相互にクランプする手段とを有する、電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
2. 前記調節可能な固定手段及び前記クランプ手段は、内部が前記電気機械の前記シャフト（３１）の周囲のところで雄型ランド（２０４）と摩擦接触状態にあり、外部が前記レゾルバ回転子（１６２）の本体内の雌型ランド（２０６）と摩擦接触状態にある摩擦レース（２０２）により具体化されている、請求項１記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
3. 前記電気機械回転子の前記シャフト（３１）は、前記電気機械の前記ケーシングに取り付けられたフランジ（６０）により支持されている軸受（１８）内に回転可能に取り付けられた請求項１記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置において、前記レゾルバ回転子（１６２）は、前記電気機械回転子（１６）から見て反対側で前記軸受（１８）から出ている前記シャフトの一部分に取り付けられている、取り付け装置。
4. 前記フランジ（６０）は、前記レゾルバ側でその外側軸方向端部（５６）寄りで前記ケーシングに取り付けられ、前記フランジは、壁（６６）を有し、前記壁は、この取り付け部からこの壁の終端部（６２）まで前記ケーシングの内部に向かって軸方向に突き出ており、前記終端部は、前記回転子シャフト（３１）の前記回転軸受（１８）を支持し、前記フランジの半径方向内面により包囲された空間は、前記ケーシング内における前記レゾルバの前記固定子（１６４）のための収納部を形成すると共に前記終端部（６２）と前記ケーシングの前記外側軸方向端部（５６）との間で全体として幅が広がっている、請求項３記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
5. 前記ケーシング（５４）の前記壁は、前記電気機械の外部への前記レゾルバの電気接続部（１８０）のための開口部を備え、前記レゾルバ固定子は、前記レゾルバ固定子（１６４）から前記フランジ（６０）の前記壁（６６）に設けられている通路を貫通して出ている導体（２１１）により前記開口部に結合されている、請求項４記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
6. 前記レゾルバ固定子のコイルから出ている前記導体（２１１）は、前記固定子周りに前記フランジ（６０）の内側半径方向壁内に設けられている少なくとも部分的に環状の空間内に収容され、その後、前記フランジ（６０）の前記壁（６６）の前記通路を貫通して前記接続部用開口部に向かって延びている、請求項５記載の電気機械内へのコイル状固定子付きレゾルバの取り付け装置。
7. 前記レゾルバ固定子（１６４）は、軸方向外方に差し向けられると共に中心が前記フランジ（６０）内の前記回転子キャリヤシャフト（３１）の軸線上に位置した当接部（１６５）に内側軸方向に当接する面を備え、前記レゾルバ固定子は、ロック手段（４７）によって前記ケーシング内の作動位置で前記当接部（１６５）に当てて保持される、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
8. 前記当接部（１６５）は、軸方向ツール（１６３）の出現部のところに設けられている開口部周りに前記フランジ（６０）の外側軸方向向きの少なくとも部分的に環状面内に形成され、前記フランジ（６０）の軸方向内側の前記電気機械回転子を前記フランジの軸方向外側の前記レゾルバ回転子に結合する前記シャフト（３１）の一部が前記開口部を貫通しており、前記通路（１６３）の横方向寸法は、前記レゾルバ回転子（１６２）を前記レゾルバ固定子から前記通路を通って出すことができるようにするのに十分であり、この場合、前記電気機械回転子は、前記レゾルバ（１６０）から見て軸方向反対側の前記電気機械固定子の端部から軸方向に引き出される、請求項７記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
9. 前記レゾルバ固定子（１６４）は、前記レゾルバ固定子（１６４）から出た前記導体を外部への接続のために前記開口部に通過させた後であり且つ前記固定子をその作動位置に最終的にロックする前に、取り付け時に、前記固定子をその収納部内の前記軸方向位置に一時的に保持することができるようにする摩擦要素（２１６）を有する、請求項５記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
10. 前記摩擦要素は、前記レゾルバ固定子の外側溝（２２０）内に設けられたサークリップ（２１６）であり、前記サークリップの周囲は、前記レゾルバ固定子（１６４）の前記ハウジングの周りに切断形成されていて、前記レゾルバ固定子から出ている前記導体（２１１）が外部への接続のために前記開口部に向かって進む前に前記導体（２１１）を受け入れることができる円形溝（１６９）内に摩擦接触位置で配置されている、請求項６又は９記載の電気機械へのレゾルバの取り付け装置。
11. 前記電気機械回転子の前記シャフト（３１）は、前記電気機械の前記ケーシングに取り付けられたフランジ（６０）によって支持されている軸受（１８）内に回転可能に取り付けられた請求項２記載の回転電気内へのレゾルバの取り付け装置において、前記レゾルバ回転子（１６２）は、前記電気機械回転子から見た反対側で前記軸受（１８）から出ている前記シャフトの一部分に取り付けられ、前記調節位置において、前記レゾルバ回転子（１６２）は、前記シャフト（３１）上における前記電気機械回転子の角度位置を調節するよう前記シャフト（３１）に対して前記電気機械回転子を回転可能に駆動する手段を有する、装置。
12. 前記駆動手段は、前記レゾルバ回転子の軸方向外側側面へのアクセスを含み、前記軸方向外側側面は、調節手順の際、先に不動化された電気機械回転子シャフトを中心として前記レゾルバ回転子（１６２）を回転させるよう外部から前記アクセスを通って導入されたツールと結合するのに適したフックアップ手段を有する、請求項１１記載の回転機械へのレゾルバの取り付け装置。

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