JP2014085170A - レゾルバ - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングにステータを接着剤または充填剤を用いて固定するレゾルバの構造において、経年変化による固定状態の悪化が抑えられる技術を提供する。
【解決手段】ステータコア２０２とハウジング２０１との間には、ステータ溝部により構成される空隙部が形成され、この空隙部に臨むハウジング２０１の内側には、凸部２１３が設けられ、空隙部に臨むステータコア２０１とインシュレータ２０４との境目には、係合部となる段差部２０４ａが形成され、空隙部に接着剤２１６が充填されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、ハウジングにステータを固定する構造に特徴のあるレゾルバに関する。

レゾルバのステータをハウジングに固定する構造として、接着剤を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１７８６０３号公報

接着剤を用いた固定構造は、経年劣化により接着力が低下し、ハウジングに対するステータの緩み、更にはステータがハウジングから脱落する可能性が生じる。このような背景において、本発明は、ハウジングにステータを接着剤または充填剤を用いて固定するレゾルバの構造において、経年変化による固定状態の悪化が抑えられる技術の提供を目的とする。

請求項１に記載の発明は、励磁巻線と検出巻線を巻回したステータと、前記ステータの内側に配置したロータと、前記ステータの外側に配置されたハウジングとを備え、前記ステータと前記ハウジングとの間には、空隙部が形成され、前記空隙部に臨む前記ハウジングの内側には、凸部が設けられ、前記空隙部に臨む前記ステータの外側には、係合部が形成され、前記空隙部に接着剤または充填剤が充填されていることを特徴とするレゾルバである。

請求項１に記載の発明によれば、硬化した接着剤または充填剤がハウジング側の凸部に形状的に係合すると共に、ステータ側の係合部にも係合する。このため、ハウジングにステータを接着剤または充填剤を用いて固定する構造において、経年変化による固定状態の悪化が抑えられる。ここで、ステータは、ステータコア、およびステータコアに装着された部材（例えば、インシュレータ）により構成される部分をいう。なお、接着剤または充填剤としては、硬化した状態でその形状を維持する強度が得られる性質のものを利用する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ステータは、ステータコア、該ステータコアに装着されたインシュレータを備え、前記係合部は、前記ステータコアと前記インシュレータとの間に形成された段差構造であることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、ステータのハウジングに対する軸方向の移動が、硬化した接着剤または充填剤が段差構造に引っ掛かることで規制される。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載において、前記ハウジングの内側には、前記ステータを軸方向で支える受け面が設けられ、前記ステータの前記ハウジングに対する軸方向の一方の方向への移動が前記受け面によって規制され、前記ステータの前記ハウジングに対する軸方向の他方の方向への移動が前記係合部によって規制されていることを特徴とする。請求項３に記載の発明によれば、軸方向において、ハウジングに対するステータの移動が規制される。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記係合部は、前記空隙部に臨む前記ステータの外側に設けられた傾斜部、段差部、凹部および凸部の少なくとも一つであることを特徴とする。この態様によれば、傾斜部、段差部、凹部および凸部の少なくとも一つで構成された係合構造が空隙部の接着剤または充填剤と構造的に係合し、仮に接着効果が得られなくてもステータが接着剤または充填剤と形状的に結合された状態が得られる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発明において、前記ハウジングは、アルミダイキャストで形成されていることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発明において、前記ハウジングは、樹脂で形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ハウジングにステータを接着剤または充填剤を用いて固定するレゾルバの構造において、経年変化による固定状態の悪化が抑えられる技術が提供される。

実施形態の斜視図である。 実施形態の斜視分解図である。 実施形態の斜視分解図である。 実施形態の斜視図である。 実施形態の一部を拡大した斜視断面図である。 実施形態の一部を拡大した斜視断面図である。

１．第１の実施形態
（構造）
図１には、実施形態のレゾルバ１００が示されている。図２には、レゾルバ１００を軸方向で分解した分解斜視図が示されている。レゾルバ１００は、ＶＲ型レゾルバであり、略円筒形状のステータ２００と、その内側に回転自在な状態で配置されたロータコア３００を有している。

ステータ２００は、アルミダイキャスト製で略円筒形状のハウジング２０１を有している。ハウジング２０１の内側には、略円環状のステータコア２０２が取り付けられている。ハウジング２０１の内側には、軸方向におけるステータコア２０２の一方の端面の縁の部分を支えるステータコア受け面２１２が設けられており、ステータコア２０２は、このステータコア受け面２１２に軸方向において接触している。

ステータコア２０２は、略環状を有する複数の板状の磁性部材（例えば、電磁鋼板）を軸方向で複数重ねた構造を有している。ステータコア２０２は、軸中心の方向に向かって延在した複数の突極２０３を有している。なお、ここで、軸というのは、ロータコア３００の回転軸のことである。突極２０３は、ステータ側の磁極となる部分であり、周方向に沿って複数が配置されている。突極２０３には、図１および図２では図示されていないステータ巻線が巻かれている。ステータ巻線には、励磁巻線と出力巻線（ｓｉｎ相検出巻線とｃｏｓ相検出巻線）が含まれる。ステータ巻線の構成は、通常のレゾルバと同じであるので、詳しい説明は省略する。

ステータコア２０２には、軸方向の前後から樹脂製のインシュレータ２０４，２０５が装着されている。インシュレータ２０４，２０５により、突極２０３の軸中心の方向に延在する延在部の露出部分が絶縁され、この部分にステータ巻線が巻回されている。図示しないステータ巻線からは、引き出し線２０７が引き出され、この引き出し線２０７は、インシュレータ２０５に埋め込まれた端子ピン２０６に接続されている。

ステータコア２０２には、ステータ溝部２０２ａが形成されている。ステータ溝部２０２ａは、軸方向から見て、略矩形に切りかかれた形状を有し、その断面形状が軸方向に延在した溝状の構造を有している。この例において、ステータ溝部２０２ａは、ステータコア２０２外周の軸方向から見た等角な７箇所に形成されている。なお、ステータ溝部２０２ａの数は、例示する数に限定されない。

ロータコア３００は、軸方向から見て、外周に複数の凸部(この例では、５箇所)を有した略円環状を有している。ロータコア３００は、複数の板状の磁性部材（例えば、電磁鋼板）を軸方向で複数重ねた構造を有している。ロータコア３００の内側には、図示省略した円筒形状のロータ部材が固定され、このロータ部材の中心に図示省略した軸部材（回転シャフト）が固定されている。この回転シャフトが図示省略した軸受けにより、ハウジング２０１に対して、回転自在な状態で保持されることで、ステータ２００に対してロータコア３００が回転可能な構造が得られている。

以下、ハウジング２０１にステータコア２０２を固定する構造について説明する。図３には、ハウジング２０１にステータコア２０２を取り付ける前の段階が示されている。図４には、ハウジング２０１にステータコア２０２を取り付けた段階が示されている。図５には、図４の状態において、インシュレータ２０４，２０５、コイル２１７を取り付けた状態が示されている。

ハウジング２０１の内側には、軸中心の方向に突出した凸部２１３が設けられている。凸部２１３は、ハウジング２０１を鋳造により一体成形する際にハウジング２０１と共に一体に形成されている。ステータコア受け面２１３を構成する環状の部分には、凸部２１３を形成する際に必要な鋳造型を抜くための孔部２１４が設けられている。

図５に示されるように、上側のインシュレータ２０５は、環状の壁部２０５ｂを有している。また、下側のインシュレータ２０４をステータコア２０２に取り付けた状態において、ステータ溝部２０２ａの部分で、インシュレータ２０４の内側の縁の部分の上部が露出し、段差部２０４ａが形成される。また、インシュレータ２０５の側にも同様に、段差部２０５ａが形成される。すなわち、上側のインシュレータ２０５をステータコア２０２に取り付けた状態において、ステータ溝部２０２ａの部分で、インシュレータ２０５の内側の縁の部分の下部が露出し、段差部２０５ａが形成される構造を有している。

また、図５に示す状態において、ステータ溝部２０２ａによってハウジング２０１とステータコア２０２との間に空隙が形成される。また、ステータコア２０２の上方においてもハウジング２０１と環状の壁部２０５ｂとの間の空隙が形成される。ここで、ステータ溝部２０２ａによって構成されるハウジング２０１とステータコア２０２との間の空隙に接着剤２１６が充填されることで、図６に示す状態が得られる。なお、接着剤２１６は、ステータ溝部２０２ａ上方におけるハウジング２０１と環状の壁部２０５ｂとの間の空隙にも充填されている。

ステータコア２０２は、硬化した接着剤２１６により、ハウジング２０１に固定されていると共に、構造的にハウジング２０１とステータコア２０２側に固定されている。すなわち、硬化した接着剤２１６は、凸部２１３によってハウジング２０１と係合し（後述では、この係合する具合をアンカー効果とも言う）、且つ、段差部２０４ａと２０５ａと軸方向において係合している。このため、硬化した接着剤２１６が形状的にハウジング２０１に対して軸方向において引っ掛かって係合し、且つ、ステータコア２０２とインシュレータ２０４，２０５とで構成されるステータ部材にも軸方向において引っかかって係合する。つまり、接着剤２１６の接着力に加えて、硬化した接着剤２１６がハウジング２０１に軸方向で引っ掛かり、且つ、ステータコア２０２とインシュレータ２０４，２０５とで構成されるステータ部材に軸方向で引っ掛かる構造が得られている。

なお、図５，６には、励磁巻線または出力巻線（ｓｉｎ相検出巻線またはｃｏｓ相検出巻線）を構成するコイル２１７が示されている。

（組み立て方法）
以下、ハウジング２０１へのステータコア２０２の取り付けを行う作業の手順の一例を説明する。まず、図３の状態において、軸方向でのステータコア２０１のステータ溝部２２１と凸部２１３との位置を合わせ、その状態から、ハウジング２０１に対してステータコア２０２を軸方向に相対的に押し込み、ステータコア２０２の軸方向端部の縁をステータコア受け面２１２に接触させる。この状態が図４に示されている。図４の状態において、ステータコア２０２内側のステータ溝部２０２ａに臨む部分にハウジング２０１側の凸部２１３が位置している。

次に、ステータコア２０２の軸方向の前後から、インシュレータ２０４，２０５を装着する。更に、インシュレータ２０４，２０５によって絶縁された突極２０３にステータコイルを巻回する。こうして、図５に示す状態を得る。

図５に示す状態を得たら、ステータ溝部２０２ａに接着剤を充填する。この際、ステータ溝部２０２ａの上部におけるハウジング２０１と環状の壁部２０５ｂとの間の隙間にも接着剤を充填する。こうして、図６に示す接着剤２１６の状態を得る。この際、接着剤２１６は、孔部２１４にも侵入する。そして、接着剤２１６が硬化することで、ステータ２０２、インシュレータ２０４，２０５、およびハウジング２０１が相互に接着される。

ここで、硬化した接着剤２１６は、自身の接着力に加えて、凸部２１３のアンカー効果によってハウジング２０１に対しての移動が阻害されるように構造的に固定される。また、硬化した接着剤２１６が、軸方向において段差部２０４ａ，２０５ａに引っ掛かった状態で係合している。

なお、ここでは、ハウジング２０１とステータコア２０２を先に組み立てたが、ステータコア２０２に、軸方向の前後からインシュレータ２０４，２０５を装着し、更にインシュレータ２０４，２０５によって絶縁された突極２０３にステータコイルを巻回することで組立体を得、この組立体をハウジング２０１に取り付けても良い。

（優位性）
以上述べたように、ステータコア２０２とハウジング２０１との間には、ステータ溝部２０２ａにより構成される空隙部が形成され、この空隙部に臨むハウジング２０１の内側には、凸部２１３が設けられ、この空隙部に臨むステータコア２０１とインシュレータ２０４との境目には、係合部となる段差部２０４ａが形成され、更に空隙部に臨むステータコア２０１とインシュレータ２０５との境目には、係合部となる段差部２０５ａが形成されている。そして、上記の空隙部には、接着剤が充填されている。

この構造によれば、凸部２１３の周囲が硬化した接着剤２１６によって覆われ、硬化した接着剤２１６に凸部２１３が埋没するので、ハウジング２０１に対する接着剤２１６の固着力を高くできる。また、軸方向において、硬化した接着剤２１６が段差部２０４ａおよび２０５ａに接触するので、インシュレータ２０４，２０５およびステータコア２０２のハウジング２０１に対する軸方向における固定構造をより強固なものとできる。

本実施形態におけるハウジング２０１とステータコア２０２との結合の構造によれば、図６の状態において、仮に接着剤２１６の接着力が弱くなっても、図６の状態からステータコア２０２を上の方向に引き上げようとしても、段差部２０４ａが硬化した接着剤２１６に接触して引っ掛かり、また同時に凸部２１３のアンカー効果でハウジング２０１に対して硬化した接着剤２１６が軸方向に移動できないので、インシュレータ２０４およびそれと一体化したステータコア２０２を、ハウジング２０１に対して図の上の方向に動かし難い構造とできる。

つまり、接着剤の接着力だけではなく、硬化した接着剤２１６により、物理的にステータコア２０２がハウジング２０１に固定される構造が得られる。このため、経年変化により、接着剤２１６の接着力が低下しても、ハウジング２０１にステータ２０２を固定した状態からの緩みや脱落が抑えられる。なお、図６の状態からのステータコア２０１の下方向への脱落は、ステータコア２０２がステータコア受け面２１２に接触している構造により防止されている。

また、孔部２１４に接着剤２１６が入り込むことで、ハウジング２０１と接着剤２１６との軸回り方向における結合強度が高められている。

２．第２の実施形態
第１の実施形態において、環状の壁部２０５ｂを図５の上方に行くほど軸中心側に傾斜する構造、すなわち、環状の壁部２０５ｂの形状を、図５の上方に向かってハウジング２０１の内壁との間の距離が徐々に大きくなる傾斜部を有する形状にしてもよい。この場合、環状の壁部２０５ｂの上記傾斜部の部分に硬化した接着剤２１６を接触させる。この構造によれば、図６の状態から、ステータコア２０２をハウジング２０１に対して上方に引き上げようとしても、当該傾斜部に硬化した接着剤２１６が引っ掛かり、ステータコア２０２の上方への引き抜けが防止される。なお、傾斜部ではなく、環状の壁部２０５ｂの外側に段差部を設けることで、同様の効果を得ることも可能である。また、ハウジング２０１の内壁から離れる方向に窪んだ凹部を環状の壁部２０５ｂの外側に設け、この部分に接着剤２１６が入り込むような構造とすることで、同様の効果を得ることも可能である。また、環状の壁部２０５ｂの外側に凸部や凹凸部を設けることで同様の効果を得ることも可能である。また、これらの構造を複数組み合わせることも可能である。

３．第３の実施形態
ステータ溝部２０２ａにおいて、ステータコア２０２の一部に凹部を設け、そこに接着剤が充填される構造としてもよい。この構造によれば、接着剤２１６によるステータ２０２のアンカー効果が得られ、ステータ２０２の固定をより安定したものとできる。この構造を具体化する例としては、ステータコア２０２を構成する複数の板状の部材の中程の位置における当該板状の部材のステータ溝部２０２ａに臨む部分に切り欠き構造を形成し、ステータコア２０２として組み上げた状態で、この切り欠き構造の部分が凹部になるようにする例を挙げることができる。なお、この構造を本明細書中で開示する他の構造に組み合わせて利用することもできる。

４．第４の実施形態
ステータ溝部２０２ａにおいて、ステータコア２０２の一部に凸部を設け、この凸部が、接着剤が充填される隙間に突出する構造としてもよい。この構造を具体化する例としては、ステータコア２０２を構成する複数の板状の部材の中程の位置における当該板状の部材のステータ溝部２０２ａに臨む部分を軸中心から離れる方向に突出させた形状とし、ステータコア２０２として組み上げた状態で、この突出部分が凸部になるようにする例を挙げることができる。なお、この構造を本明細書中で開示する他の構造に組み合わせて利用することもできる。

例えば、第３の実施形態と第４の実施形態を組み合わせることで、ステータコア２０２のステータ溝部２０２ａに臨む部分に軸方向に沿った凹凸構造を形成することも可能である。この構造によれば、ステータコア２０２側の凹凸構造が接着剤２１６に噛み合い、ステータコア２１６と接着剤２１６とのより強固な係合構造が得られる。

５．第５の実施形態
第１〜第４の実施形態のいずれか一つにおいて、接着剤２１６の代わりに接着力が弱い（あるいは接着力を発揮しない）充填剤を用いることができる。充填剤としては、隙間への充填を目的とした樹脂系のものを挙げることができる。この場合、符号２１６の部分が硬化した充填剤（以下、充填剤２１６と記載する）に置き換わる。

例えば、本実施形態を第１の実施形態に適用した場合、充填剤２１６は接着剤でないので、接着力は期待できないが、第１の実施形態で説明した段差部２０４ａの部分が、硬化した充填剤２１６に引っ掛かるので、インシュレータ２０５の上方への引き抜き、およびインシュレータ２０５と一体となったステータコア２０２の上方への移動が防止される。

また例えば、本実施形態を第２の実施形態に適用した場合、第２の実施形態で説明した環状の壁部２０５ｂの傾斜部に硬化した充填剤２１６に引っ掛かるので、インシュレータ２０５の上方への引き抜き、およびインシュレータ２０５と一体となったステータコア２０２の上方への移動が防止される。

また例えば、本実施形態を第３の実施形態に適用した場合、第３の実施形態で説明したステータ溝部２０２ａの部分のステータコア２０２に設けられた凹部に充填剤２１６が充填され、そのアンカー効果により、ステータコア２０２の上方への移動が防止される。

また例えば、本実施形態を第４の実施形態に適用した場合、第４の実施形態で説明したステータ溝部２０２ａの部分のステータコア２０２に設けられた凸部が充填剤２１６中に突出し、そのアンカー効果により、ステータコア２０２の上方への移動が防止される。

（その他）
ハウジング２０１を樹脂のモールド成型品で構成してもよい。また、凸部２１３をハウジング２０１の内壁面に形成された凹部や孔部に変更した係合部とすることも可能である。この場合、ステータ溝部２０２ａに臨むハウジング２０１の内壁面に形成された凹部や孔部に接着剤２１６が入り込むことでアンカー効果が生じる。本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

本発明は、レゾルバに利用することができる。

１００…レゾルバ、２００…ステータ、２０１…ハウジング、２０２…ステータコア、２０２ａ…ステータ溝部、２０３…突極、２０４…インシュレータ、２０４ａ…段差部、２０５…インシュレータ、２０５ａ…段差部、２０５ｂ…環状の壁部、２０６…端子ピン、２０７…引き出し線、２１１…環状凸部、２１２…ステータコア受け面、２１３…凸部、２１４…孔部、２１６…接着剤（または充填剤）、２１７…コイル。

Claims (6)

1. 励磁巻線と検出巻線を巻回したステータと、
   前記ステータの内側に配置したロータと、
   前記ステータの外側に配置されたハウジングと、
   を備え、
   前記ステータと前記ハウジングとの間には、空隙部が形成され、
   前記空隙部に臨む前記ハウジングの内側には、凸部が設けられ、
   前記空隙部に臨む前記ステータの外側には、係合部が形成され、
   前記空隙部に接着剤または充填剤が充填されていることを特徴とするレゾルバ。
2. 前記ステータは、ステータコア、該ステータコアに装着されたインシュレータを備え、
   前記係合部は、前記ステータコアと前記インシュレータとの間に形成された段差構造であることを特徴とする請求項１に記載のレゾルバ。
3. 前記ハウジングの内側には、前記ステータを軸方向で支える受け面が設けられ、
   前記ステータの前記ハウジングに対する軸方向の一方の方向への移動が前記受け面によって規制され、
   前記ステータの前記ハウジングに対する軸方向の他方の方向への移動が前記係合部によって規制されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレゾルバ。
4. 前記係合部は、前記空隙部に臨む前記ステータの外側に設けられた傾斜部、段差部、凹部および凸部の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレゾルバ。
5. 前記ハウジングは、アルミダイキャストで形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレゾルバ。
6. 前記ハウジングは、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレゾルバ。
   
   

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