JP2014159990A - レゾルバロータ - Google Patents

Abstract

【課題】レゾルバロータに生じる圧入応力を低減することができると共に、シャフトに対するレゾルバロータの圧入面積を十分に確保することができるレゾルバロータを提供する。
【解決手段】モータ１のシャフト８の回転角度を検出するレゾルバ１５のレゾルバロータ５０において、シャフト８の外周面に圧入される円環状のロータ本体２１と、ロータ本体２１の外周面２１ａに周方向に均等且つ径方向外側に突出して設けられる複数の凸部２２と、複数の凸部２２の少なくとも１つ置きに設けられる位置決め穴２３と、ロータ本体２１の内周面２１ｂの位置決め穴２３と対向する位置に設けられる切欠部２４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの回転角度を検出するレゾルバのレゾルバロータに関する。

従来のモータとしては、図３に示すブラシレスモータ１が知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータ１は、有底円筒状のフレーム２と、フレーム２の開口部を覆って固定されるハウジング３と、を有する。ハウジング３の中央部に形成される窓部４には、フロントベアリング５が取り付けられている。フレーム２の底部には、凹状のベアリングボックス６が設けられており、このベアリングボックス６には、リアベアリング７が挿入されている。そして、フロントベアリング５及びリアベアリング７は、シャフト８を回転自在に支持している。

シャフト８の一端部には、磁界を発生させるマグネット９が取り付けられて回転子１０が構成されている。フレーム２の内周面には、回転子１０の外周を囲って固定子１１が取り付けられている。

固定子１１は、珪素鋼板を積層して形成された固定子鉄心１２と、樹脂製の絶縁体１３と、絶縁体１３に巻装されたモータコイル１４と、を有する。モータコイル１４は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相からなり、それぞれスター結線されている。

シャフト８の他端部には、レゾルバ１５が設けられており、このレゾルバ１５は、シャフト８の他端部に圧入されるレゾルバロータ１６と、レゾルバロータ１６の外周側に配置され、ハウジング３の取付面１８に取り付けられるレゾルバステータ１７と、を備える。そして、特許文献１に記載のレゾルバロータ１６では、その内周面に塑性変形する凸部が周方向に沿って複数形成されている。

特開２０１０−２６６３２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のレゾルバロータでは、シャフトへの圧入時に複数の凸部を局部的に変形させることにより、レゾルバロータに生じる圧入応力を低減することができるものの、レゾルバロータの内周面に複数の凸部が形成され、シャフトに対するレゾルバロータの圧入面積が少ないため、高出力のモータに採用した場合、圧入抜けが生じて、レゾルバロータがシャフトから外れてしまう可能性があった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、レゾルバロータに生じる圧入応力を低減することができると共に、シャフトに対するレゾルバロータの圧入面積を十分に確保することができるレゾルバロータを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、
モータ（例えば、前述のモータ１）のシャフト（例えば、前述のシャフト８）の回転角度を検出するレゾルバ（例えば、前述のレゾルバ１５）のレゾルバロータ（例えば、後述の実施形態におけるレゾルバロータ２０）において、
前記シャフトの外周面に圧入される円環状のロータ本体（例えば、後述の実施形態におけるロータ本体２１）と、
前記ロータ本体の外周面（例えば、後述の実施形態における外周面２１ａ）に周方向に均等且つ径方向外側に突出して設けられる複数の凸部（例えば、後述の実施形態における凸部２２）と、
前記複数の凸部の少なくとも１つ置きに設けられる位置決め穴（例えば、後述の実施形態における位置決め穴２３）と、
前記ロータ本体の内周面（例えば、後述の実施形態における内周面２１ｂ）の前記位置決め穴と対向する位置に設けられる切欠部（例えば、後述の実施形態における切欠部２４）と、を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ロータ本体の内周面の位置決め穴と対向する位置に切欠部が設けられるため、レゾルバロータの位置決め穴の周囲に生じる圧入応力を分散することができ、圧入応力を低減することができる。これにより、レゾルバロータの圧入応力による変形を抑制することができるので、レゾルバの回転角度の検出精度を向上することができる。また、従来のレゾルバロータと比較して、シャフトに対するレゾルバロータの圧入面積を十分に確保することができるので、高出力のモータに採用したとしても、圧入抜けが生じるのを防止することができる。

本発明に係るレゾルバロータの一実施形態を説明する正面図である。 本発明例と比較例の平均圧入応力と応力振幅の関係を示すグラフである。 従来のブラシレスモータを説明する断面図である。

以下、本発明に係るレゾルバロータの一実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態のレゾルバロータは、図３に示すモータ１のシャフト８にレゾルバロータ１６の代わりに圧入されるものとする。

本実施形態のレゾルバロータ２０は、珪素鋼板を積層したものであり、図１に示すように、円環状のロータ本体２１と、ロータ本体２１の外周面２１ａに周方向に均等且つ径方向外側に突出して設けられる複数（本実施形態では６つ）の凸部２２と、複数の凸部２２の１つ置きに設けられる位置決め穴２３と、ロータ本体２１の内周面２１ｂの位置決め穴２３と対向する位置に設けられる切欠部２４と、を有する。

凸部２２及び切欠部２４は、正面視において円弧形状であり、凸部２２の曲率半径は切欠部２４の曲率半径より大きく設定されている。

位置決め穴２３は、正面視において円形状の穴であり、凸部２２の周方向中心位置に設けられている。

また、切欠部２４は、位置決め穴２３と対向する位置に設けられており、換言すると、切欠部２４は、位置決め穴２３と同様に、凸部２２の周方向中心位置に設けられ、位置決め穴２３と同位相に設けられている。なお、切欠部２４が設けられていないロータ本体２１の内周面２１ｂは、シャフト８に圧入される際の圧入面を構成している。

また、図１に示すように、切欠部２４の幅２４ａは、位置決め穴２３の直径２３ａより大きく設定されている。このため、切欠部２４の幅２４ａが確保され、位置決め穴２３の周囲に生じる圧入応力が効果的に分散されるので、位置決め穴２３の変形が抑制される。

以上説明したように、本実施形態のレゾルバロータ２０によれば、ロータ本体２１の内周面２１ｂの位置決め穴２３と対向する位置に切欠部２４が設けられるため、レゾルバロータ２０の位置決め穴２３の周囲に生じる圧入応力を分散することができ、圧入応力を低減することができる。これにより、レゾルバロータ２０の圧入応力による変形を抑制することができるので、レゾルバ１５の回転角度の検出精度を向上することができる。また、従来のレゾルバロータと比較して、シャフト８に対するレゾルバロータ２０の圧入面積を十分に確保することができるので、高出力のモータに採用したとしても、圧入抜けが生じるのを防止することができる。

また、本実施形態のレゾルバロータ２０によれば、切欠部２４の幅２４ａが、位置決め穴２３の直径２３ａより大きく設定されるため、切欠部２４の幅２４ａが確保され、位置決め穴２３の周囲に生じる圧入応力を効果的に分散することができるので、位置決め穴２３の変形を抑制することができる。

次に、本発明の作用効果を確認するため、本発明例のレゾルバロータと比較例のレゾルバロータについて、性能比較試験を行い比較した。

本試験に使用した本発明例のレゾルバロータには、図１に示すレゾルバロータ２０を使用し、比較例のレゾルバロータには、図１に示すレゾルバロータ２０から切欠部２４を削除したものを使用した。

本試験では、本発明例及び比較例のレゾルバロータを用意し、各レゾルバロータをシャフトに圧入して、その際の平均圧入応力と応力振幅を測定した。結果を図２に示す。

図２に示すように、本発明例のレゾルバロータが疲労限度線図内にプロットされているのに対して、比較例のレゾルバロータは疲労限度線図外にプロットされることがわかった。従って、コストの高い高強度材料を使うことなく、レゾルバロータ２０に切欠部２４を形成するだけで、一般的な材料を使用することができ、製造コストを削減できることがわかった。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

１ ブラシレスモータ（モータ）
８ シャフト
１５ レゾルバ
２０ レゾルバロータ
２１ ロータ本体
２１ａ 外周面
２１ｂ 内周面
２２ 凸部
２３ 位置決め穴
２４ 切欠部

Claims (1)

1. モータのシャフトの回転角度を検出するレゾルバのレゾルバロータにおいて、
   前記シャフトの外周面に圧入される円環状のロータ本体と、
   前記ロータ本体の外周面に周方向に均等且つ径方向外側に突出して設けられる複数の凸部と、
   前記複数の凸部の少なくとも１つ置きに設けられる位置決め穴と、
   前記ロータ本体の内周面の前記位置決め穴と対向する位置に設けられる切欠部と、を有することを特徴とするレゾルバロータ。

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