JP2017192208A - 回転電機の調整装置および回転電機の調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステータ20とホルダ30との間のスリップを防止しつつ、ステータ20の鉄損を低減することが可能な、回転電機の調整装置を提供する。【解決手段】回転電機1のステータ20と、ステータ20の外周を締め付けてステータ20を保持するホルダ30と、ステータ20とホルダ30との締め代を調節する締め代調節機構と、を備え、締め代調節機構は、回転電機1のトルクに関する情報に基づいて締め代を調節する。締め代調節機構は、回転電機1のトルクが小さいほど締め代を小さくすることが望ましい。【選択図】図1
Description
本発明は、回転電機の調整装置および回転電機の調整方法に関するものである。
分割ステータを円環状に配置して形成した回転電機のステータが提案されている。このステータは、円筒状のホルダの内側に圧入または焼き嵌めされている。すなわちステータは、ホルダにより外周を締め付けられて保持されている(例えば、特許文献1または2参照)。
回転電機のトルク出力に伴って、ステータには反対方向のトルクが作用(反作用)する。このとき、ステータとホルダとの間にスリップが発生するのを防止する必要がある。そのため、回転電機の最大トルク時にもスリップが出ないよう、ステータとホルダとの締め代を大きめにして固定している。
しかし、ステータとホルダとの締め代を常に大きくしていると、ステータの残留応力が常に大きくなる。これにより、ステータの鉄損が大きくなったままになるという課題がある。
そこで本発明は、ステータとホルダとの間のスリップを防止しつつ、ステータの鉄損を低減することが可能な、回転電機の調整装置および回転電機の調整方法の提供を目的とする。
そこで本発明は、ステータとホルダとの間のスリップを防止しつつ、ステータの鉄損を低減することが可能な、回転電機の調整装置および回転電機の調整方法の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を採用した。
本発明における回転電機の調整装置(例えば、実施形態における回転電機の調整装置5)は、回転電機(例えば、実施形態における回転電機1)のステータ(例えば、実施形態におけるステータ20)と、前記ステータの外周を締め付けて前記ステータを保持するホルダ(例えば、実施形態におけるホルダ30)と、前記ステータと前記ホルダとの締め代を調節する締め代調節機構(例えば、実施形態における締め代調節機構40)と、を備え、前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクに関する情報に基づいて前記締め代を調節することを特徴とする。
前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクが小さいほど前記締め代を小さくすることが望ましい。
本発明における回転電機の調整装置(例えば、実施形態における回転電機の調整装置5)は、回転電機(例えば、実施形態における回転電機1)のステータ(例えば、実施形態におけるステータ20)と、前記ステータの外周を締め付けて前記ステータを保持するホルダ(例えば、実施形態におけるホルダ30)と、前記ステータと前記ホルダとの締め代を調節する締め代調節機構(例えば、実施形態における締め代調節機構40)と、を備え、前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクに関する情報に基づいて前記締め代を調節することを特徴とする。
前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクが小さいほど前記締め代を小さくすることが望ましい。
この構成では、回転電機のトルクに関する情報に基づいて締め代を調節する。そのため、回転電機のトルク出力に伴ってステータに作用するトルクより、ステータとホルダとの間にスリップを発生させるスリップトルクの方が大きくなるように、ステータとホルダとの締め代を調節できる。したがって、ステータとホルダとの間のスリップを防止できる。また、回転電機のトルクが小さいほど締め代を小さくする。これにより、ステータの残留応力が小さくなり、ステータの鉄損が小さくなる。以上により、ステータとホルダとの間のスリップを防止しつつ、ステータの鉄損を低減することができる。
前記ステータは、複数の分割ステータ(例えば、実施形態における分割ステータ21)を円環状に配置して形成されていてもよい。
この構成では、分割ステータを採用するので、コイルの巻回作業が容易になるとともに、コイルの占積率が高くなる。また、複数の分割ステータを円環状に配置して形成したステータの外周をホルダで締め付ける。これにより、複数の分割ステータからなるステータを確実に保持できる。
前記締め代調節機構は、サーボモータ(例えば、実施形態におけるサーボモータ52)と、前記サーボモータによって回転する雄ネジ部(例えば、実施形態における雄ネジ部54)と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部(例えば、実施形態における雌ネジ部56)と、を備え、前記サーボモータは、周方向に分断された前記ホルダの第1端部(例えば、実施形態における第1起立部42a)に固定され、前記雌ネジ部は、周方向に分断された前記ホルダの前記第1端部とは異なる第2端部(例えば、実施形態における第2起立部42b)に固定されていてもよい。
この構成では、サーボモータを正回転または逆回転させることにより、ホルダとステータとの締め代を調節できる。特に、サーボモータは回転位置を精度よく制御できるので、ホルダとステータとの締め代を精度よく調節できる。また、簡単な構成により低コストで締め代調節機構を構築できる。
本発明における回転電機の調整方法は、回転電機のステータと前記ステータの外周を締め付けて前記ステータを保持するホルダとの締め代を、前記回転電機のトルクに関する情報に基づいて調節することを特徴とする。
この構成では、ステータとホルダとの間のスリップを防止しつつ、ステータの鉄損を低減することができる。
本発明では、回転電機のトルクに関する情報に基づいて締め代を調節する。そのため、回転電機のトルク出力に伴ってステータに作用するトルクより、ステータとホルダとの間にスリップを発生させるスリップトルクの方が大きくなるように、ステータとホルダとの締め代を調節できる。したがって、ステータとホルダとの間のスリップを防止できる。また、回転電機のトルクが小さいほど締め代を小さくする。これにより、ステータの残留応力が小さくなり、ステータの鉄損が小さくなる。以上により、ステータとホルダとの間のスリップを防止しつつ、ステータの鉄損を低減することができる。
以下、本発明の回転電機の調整装置および回転電機の調整方法の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。
(回転電機、ホルダ)
図1は、回転電機およびホルダの分解斜視図である。図2は、締め代調節機構の概略構成図であり、回転電機の回転軸に垂直な断面図の一部である。図1に示すように、実施形態の回転電機(モータ)1は、ロータ(回転子)10と、ロータ10の外周に沿って配置されるステータ(固定子)20とを備えている。
図1は、回転電機およびホルダの分解斜視図である。図2は、締め代調節機構の概略構成図であり、回転電機の回転軸に垂直な断面図の一部である。図1に示すように、実施形態の回転電機(モータ)1は、ロータ(回転子)10と、ロータ10の外周に沿って配置されるステータ(固定子)20とを備えている。
ロータ10は、円盤状に形成されている。ロータ10は、複数の電磁鋼板を積層して形成されている。ロータ10の中心には、回転軸(シャフト)が嵌合する孔が設けられている。図2に示すように、ロータ10の周縁部には、軸方向に貫通するスロット12が設けられている。スロット12には、永久磁石14が挿入されている。
図1に示すように、ステータ20は、複数の分割ステータ21を円環状に配置して形成されている。図2に示すように、分割ステータ21は、分割ステータコア23と、コイル28とを備えている。分割ステータコア23は、複数の電磁鋼板を積層して形成されている。分割ステータコア23は、分割ヨーク24と、ティース25とを備えている。
分割ヨーク24は、円弧状に形成されている。複数の分割ステータ21を円環状に配置するとき、分割ヨーク24が円環状に連結されてヨークが形成される。分割ヨーク24の周方向の第1端部には凸部24aが形成されている。分割ヨーク24の周方向の第2端部には凹部24bが形成されている。複数の分割ステータ21を円環状に配置するとき、凸部24aおよび凹部24bは相互に係合する。これにより、複数の分割ステータ21が回転電機1の径方向に位置決めされる。
ティース25は、分割ヨーク24の周方向の中央部から、回転電機1の径方向の中心に向かって突出している。
ティース25は、分割ヨーク24の周方向の中央部から、回転電機1の径方向の中心に向かって突出している。
コイル28は、ティース25の周囲に銅線を巻回して形成されている。すなわち本実施形態の回転電機は、集中巻きのステータ20を採用している。分割ステータ21のティース25にコイル28を巻回することで、円環状のステータ20のティース25にコイル28を巻回する場合に比べて、コイル28の巻回作業が容易になる。また、隣り合うティース25間のスロットにおけるコイル28の占積率を高めることができる。コイル28とティース25との間には、樹脂等の絶縁材料で形成されたインシュレータ27が配置されている。
図1に示すように、ホルダ30は、ステータ20の外周に沿って配置されるホルダ本体32と、フランジ部34とを備えている。ホルダ30は、鋼板をプレス成形して形成されている。
ホルダ本体32は、円筒状に形成されている。ホルダ本体32の内径は、ステータ20の外径と略同等に形成されている。フランジ部34は、ホルダ本体32の軸方向の第1端部に形成されている。フランジ部34には、ホルダ30を外部に取り付けるための取付孔36が形成されている。
ホルダ本体32は、円筒状に形成されている。ホルダ本体32の内径は、ステータ20の外径と略同等に形成されている。フランジ部34は、ホルダ本体32の軸方向の第1端部に形成されている。フランジ部34には、ホルダ30を外部に取り付けるための取付孔36が形成されている。
(締め代調節機構、回転電機の調整装置)
図3は、実施形態における回転電機の調整装置を含む車両システムのブロック図である。実施形態における回転電機の調整装置5は、前述した回転電機1およびホルダ30に加えて、ステータ20とホルダ30との締め代を調節する締め代調節機構40を備えている。締め代調節機構40は、ホルダ30の分断部42と、サーボモータユニット50とを備えている。
図3は、実施形態における回転電機の調整装置を含む車両システムのブロック図である。実施形態における回転電機の調整装置5は、前述した回転電機1およびホルダ30に加えて、ステータ20とホルダ30との締め代を調節する締め代調節機構40を備えている。締め代調節機構40は、ホルダ30の分断部42と、サーボモータユニット50とを備えている。
図2に示すように、分断部42は、ホルダ30(ホルダ本体32およびフランジ部34)を周方向に分断している。分断部42は、第1起立部42aと、第2起立部42bとを備えている。第1起立部42aおよび第2起立部42bは、ホルダ本体32の中心軸を含む平面に対して略平行な平面を備えている。第1起立部42aおよび第2起立部42bは、ホルダ本体32の外周から径方向の外側に向かって起立している。第1起立部42aは、分断部42により周方向に分断されたホルダ本体32の第1端部に形成されている。第2起立部42bは、分断部42により周方向に分断されたホルダ本体32の第2端部に形成されている。
図3に示すように、サーボモータユニット50は、サーボモータ52と、雄ネジ部54と、雌ネジ部56と、エンコーダ58と、サーボモータコントローラ72と、サーボモータインバータ74とを備えている。
図2に示すように、サーボモータ52は、分断部42の第1起立部42aに固定されている。雌ネジ部(ナット)56は、分断部42の第2起立部42bに固定されている。雄ネジ部(ボルト)54は、サーボモータ52の回転軸に連結されるとともに、雌ネジ部56に螺合している。これにより、雄ネジ部54および雌ネジ部56は送りねじ装置として機能する。なお、雄ネジ部54と雌ネジ部56との間にボールを配置したボールねじ装置を採用してもよい。
図2に示すように、サーボモータ52は、分断部42の第1起立部42aに固定されている。雌ネジ部(ナット)56は、分断部42の第2起立部42bに固定されている。雄ネジ部(ボルト)54は、サーボモータ52の回転軸に連結されるとともに、雌ネジ部56に螺合している。これにより、雄ネジ部54および雌ネジ部56は送りねじ装置として機能する。なお、雄ネジ部54と雌ネジ部56との間にボールを配置したボールねじ装置を採用してもよい。
サーボモータ52が雄ネジ部54を正回転させると、雄ネジ部54が雌ネジ部56をサーボモータ52に引き寄せる。すると、第1起立部42aと第2起立部42bとが接近して、ホルダ本体32の内径が小さくなる。これにより、ホルダ30とステータ20との締め代が大きくなる。一方、サーボモータ52が雄ネジ部54を逆回転させると、雄ネジ部54が雌ネジ部56をサーボモータ52から引き離す。すると、第1起立部42aと第2起立部42bとが離間して、ホルダ本体32の内径が大きくなる。これにより、ホルダ30とステータ20との締め代が小さくなる。このように、サーボモータ52を所定の回転位置まで正回転または逆回転させることにより、ホルダ30とステータ20との締め代を調節することができる。
図3に示すように、サーボモータコントローラ72は、サーボモータ52の回転軸を所定の回転位置まで回転させる動作指令を作成する。サーボモータコントローラ72は、作成した動作指令に対応するパルス信号をサーボモータインバータ74に出力する。サーボモータインバータ74は、パルス信号をサーボモータ52の駆動電流に変換してサーボモータ52に出力する。サーボモータ52は、駆動電流に応じて回転軸を所定の回転位置まで回転させる。エンコーダ58は、サーボモータ52の回転位置を検知してサーボモータコントローラ72に出力する。これにより、サーボモータ52の回転位置がフィードバック制御される。
図3に示すように、前述した回転電機の調整装置5は、車両システム60の一部を構成する。車両システム60は、高圧バッテリ(BATT)62と、モータコントローラ64と、パワードライブユニット(PDU)65と、ダウンバータ(D/V)67と、12Vバッテリ(12V BATT)68とを備えている。
モータコントローラ64は、車両のアクセル開度等に基づいて、回転電機1の出力トルクを算出する。モータコントローラ64は、回転電機1の出力トルクに対応するトルク指示信号をパワードライブユニット65に出力する。パワードライブユニット65は、トルク指示信号を回転電機1の駆動電流に変換して回転電機1に出力する。
モータコントローラ64は、回転電機1のトルク指示信号をサーボモータコントローラ72にも出力する。サーボモータコントローラ72は、回転電機1のトルク指示信号(トルクに関する情報)に基づいて、ホルダ30とステータ20との間に必要な締め代(以下「必要締め代」と言う。)を算出する。サーボモータコントローラ72は、必要締め代の実現に必要なサーボモータの回転位置(以下「必要回転位置」と言う。)を算出する。サーボモータコントローラ72は、サーボモータ52を必要回転位置まで回転させる動作指令を、サーボモータインバータ74に出力する。
回転電機1のロータ10に出力トルクを作用させると、反対方向のトルクがステータ20に作用(反作用)する。このとき、ステータ20とホルダ30との間にスリップが発生するのを防止する必要がある。そのためには、回転電機1のトルク出力に伴ってステータ20に作用するトルク(以下「作用トルク」と言う。)よりも、ステータ20とホルダ30との間にスリップを発生させるトルク(以下「スリップトルク」と言う。)を大きくする。スリップトルクは、ステータ20とホルダ30との締め代によって決まる。そこでサーボモータコントローラ72は、回転電機1の出力トルクに対応するトルク指示信号に基づいて、作用トルクよりスリップトルクが大きくなるように必要締め代を算出する。
サーボモータコントローラ72は、回転電機1の出力トルクに対応するトルク指示信号に基づいて、作用トルクを算出する。作用トルクは、回転電機1の出力トルクに、慣性モーメント(イナーシャ)、トルクリップル、トルクバラつき、磁石温度バラつきに対応するトルクを加算して算出する。サーボモータコントローラ72は、作用トルクに安全率を積算したトルク値より、スリップトルクの方が大きくなるように必要締め代を算出する。
図4は、締め代とスリップトルクとの関係を示すグラフである。図4に示すように、締め代に対してスリップトルクは正規分布する。サーボモータコントローラ72は、正規分布の−3σ(σは標準偏差)に対応するスリップトルクが、作用トルクに安全率を積算したトルク値と一致するように、必要締め代を算出する。このように必要締め代を算出すれば、作用トルクよりスリップトルクの方が大きくなる。
作用トルクを段階的なトルク領域に分類して必要締め代を算出してもよい。例えば、作用トルクが低トルク領域に属する場合、低トルク領域内の代表トルク(例えば最大トルク)に安全率を積算したトルク値がTLとなる。そこで、正規分布の−3σに対応するスリップトルクがTLとなるように、必要締め代FLを算出する。同様に、作用トルクが中トルク領域に属する場合、スリップトルクがTMとなるように必要締め代FMを算出する。また、作用トルクが高トルク領域に属する場合、スリップトルクがTHとなるように必要締め代FHを算出する。
実施形態における回転電機の調整方法につき、図5を用いて説明する。
図5は、実施形態における回転電機の調整方法のフローチャートである。
S80において、エンコーダ58がサーボモータ52の初期の回転位置を検出し、サーボモータコントローラ72に出力する。
図5は、実施形態における回転電機の調整方法のフローチャートである。
S80において、エンコーダ58がサーボモータ52の初期の回転位置を検出し、サーボモータコントローラ72に出力する。
S82において、サーボモータコントローラ72は、モータコントローラ64から入力されたトルク指示信号に対応するトルク指示値が、低トルク領域か判断する。サーボモータコントローラ72には、低トルク領域の範囲および中トルク領域の範囲が予め記憶されている。サーボモータコントローラ72は、入力されたトルク指示値が、予め記憶された低トルク領域の範囲内か判断する。S82の判断がYesの場合はS83に進む。
S83において、サーボモータコントローラ72は、ホルダ30の必要締め代を算出する。サーボモータコントローラ72には、トルク領域と必要締め代との対応関係を記録した第1テーブルが予め記憶されている。例えば第1テーブルには、低トルク領域に必要なスリップトルクTLに対応する必要締め代FL(図4参照)が記録されている。サーボモータコントローラ72は、第1テーブルを参照して、低トルク領域に対応する必要締め代FLを算出する。
なおサーボモータコントローラ72は、図4を参照して、トルク指示値に対応する必要締め代をリニアに算出してもよい。
なおサーボモータコントローラ72は、図4を参照して、トルク指示値に対応する必要締め代をリニアに算出してもよい。
S84において、サーボモータコントローラ72は、必要締め代FLを実現するために必要なサーボモータ52の回転位置(以下「必要回転位置」と言う。)を算出する。サーボモータコントローラ72には、必要締め代FLと必要回転位置との対応関係を記録した第2テーブルが予め記憶されている。サーボモータコントローラ72は、第2テーブルを参照して、必要締め代FLに対応する必要回転位置を算出する。なおサーボモータコントローラ72は、必要締め代と必要回転位置との関係式に必要締め代FLを代入して、必要回転位置を算出してもよい。
なおサーボモータコントローラ72は、必要締め代を経由することなく、トルク指示値から必要回転位置を直接的に算出してもよい。
なおサーボモータコントローラ72は、必要締め代を経由することなく、トルク指示値から必要回転位置を直接的に算出してもよい。
S86において、エンコーダ58がサーボモータ52の現在の回転位置を検出し、サーボモータコントローラ72に出力する。
S87において、サーボモータコントローラ72は、サーボモータ52の動作指令を出力する。具体的に、サーボモータコントローラ72は、必要回転位置と現在の回転位置との回転位置差を算出する。サーボモータコントローラ72は、算出した回転位置差だけサーボモータ52を回転させる動作指令を、サーボモータインバータ74に出力する。サーボモータインバータ74は、動作指令をサーボモータ52の駆動電流に変換してサーボモータ52に出力する。
S87において、サーボモータコントローラ72は、サーボモータ52の動作指令を出力する。具体的に、サーボモータコントローラ72は、必要回転位置と現在の回転位置との回転位置差を算出する。サーボモータコントローラ72は、算出した回転位置差だけサーボモータ52を回転させる動作指令を、サーボモータインバータ74に出力する。サーボモータインバータ74は、動作指令をサーボモータ52の駆動電流に変換してサーボモータ52に出力する。
S88において、サーボモータコントローラ72は、サーボモータ52の動作が完了したか判断する。具体的には、エンコーダ58がサーボモータ52の現在の回転位置を検出し、サーボモータコントローラ72に出力する。サーボモータコントローラ72は、必要回転位置と現在の回転位置との回転位置差を算出する。回転位置差が所定値以上の場合には、サーボモータ52の動作が完了していないと判断する(S88の判断がNo)。この場合には、S86以下の処理を繰り返す。回転位置差が所定値未満の場合には、サーボモータ52の動作が完了したと判断し(S88の判断がYes)、処理を終了する。
S82の判断がNoの場合にはS92に進む。
S92において、サーボモータコントローラ72は、モータコントローラ64から入力されたトルク指示値が、中トルク領域か判断する。具体的に、サーボモータコントローラ72は、入力されたトルク指示値が、予め記憶された中トルク領域の範囲内か判断する。S92の判断がYesの場合にはS93に進む。
S92において、サーボモータコントローラ72は、モータコントローラ64から入力されたトルク指示値が、中トルク領域か判断する。具体的に、サーボモータコントローラ72は、入力されたトルク指示値が、予め記憶された中トルク領域の範囲内か判断する。S92の判断がYesの場合にはS93に進む。
S93において、サーボモータコントローラ72は、第1テーブルを参照して、中トルク領域に対応する必要締め代を算出する。例えば第1テーブルには、中トルク領域に必要なスリップトルクTMに対応する必要締め代FM(図4参照)が記録されている。
S94において、サーボモータコントローラ72は、第2テーブルを参照して、必要締め代FMを実現するための必要回転位置を算出する。第2テーブルには、必要締め代FMに対応する必要回転位置が記録されている。
その後、前述したS86以下の処理を行う。
S94において、サーボモータコントローラ72は、第2テーブルを参照して、必要締め代FMを実現するための必要回転位置を算出する。第2テーブルには、必要締め代FMに対応する必要回転位置が記録されている。
その後、前述したS86以下の処理を行う。
S92の判断がNoの場合にはS97に進む。この場合、サーボモータコントローラ72は、モータコントローラ64から入力されたトルク指示値が、高トルク領域と判断する。
S97において、サーボモータコントローラ72は、第1テーブルを参照して、高トルク領域に対応する必要締め代を算出する。例えば第1テーブルには、高トルク領域に必要なスリップトルクTHに対応する必要締め代FH(図4参照)が記録されている。
S98において、サーボモータコントローラ72は、第2テーブルを参照して、必要締め代FHを実現するための必要回転位置を算出する。第2テーブルには、必要締め代FHに対応する必要回転位置が記録されている。
その後、前述したS86以下の処理を行う。以上により、回転電機の調整処理が終了する。
S98において、サーボモータコントローラ72は、第2テーブルを参照して、必要締め代FHを実現するための必要回転位置を算出する。第2テーブルには、必要締め代FHに対応する必要回転位置が記録されている。
その後、前述したS86以下の処理を行う。以上により、回転電機の調整処理が終了する。
以上に詳述したように、本実施形態における回転電機の調整装置5は、回転電機1のステータ20と、ステータ20の外周を締め付けてステータ20を保持するホルダ30と、ステータ20とホルダ30との締め代を調節する締め代調節機構40と、を備え、締め代調節機構40は、回転電機1のトルクに関する情報に基づいて、都度、締め代を調節する構成とした。締め代調節機構40は、回転電機1のトルクが小さいほど締め代を小さくすることが望ましい。
本発明における回転電機の調整方法は、回転電機1のステータ20とステータ20の外周を締め付けてステータ20を保持するホルダ30との締め代を、回転電機1のトルクに関する情報に基づいて調節する構成とした。
本発明における回転電機の調整方法は、回転電機1のステータ20とステータ20の外周を締め付けてステータ20を保持するホルダ30との締め代を、回転電機1のトルクに関する情報に基づいて調節する構成とした。
この構成では、回転電機1のトルクに関する情報に基づいて、その都度、締め代を調節する。そのため、回転電機1のトルク出力に伴ってステータ20に作用するトルクより、ステータ20とホルダ30との間にスリップを発生させるスリップトルクの方が大きくなるように、ステータ20とホルダ30との締め代を調節できる。したがって、ステータ20とホルダ30との間のスリップを防止できる。また、回転電機1のトルクが小さいほど締め代を小さくする。これにより、ステータ20の残留応力が小さくなり、ステータ20の鉄損が小さくなる。以上により、ステータ20とホルダ30との間のスリップを防止しつつ、ステータ20の鉄損を低減することができる。
ステータ20は、複数の分割ステータ21を円環状に配置して形成されていてもよい。
この構成では、分割ステータ21を採用するので、コイル28の巻回作業が容易になるとともに、コイル28の占積率が高くなる。また、複数の分割ステータ21を円環状に配置して形成したステータ20の外周をホルダ30で締め付ける。これにより、複数の分割ステータ21からなるステータを確実に保持できる。
この構成では、分割ステータ21を採用するので、コイル28の巻回作業が容易になるとともに、コイル28の占積率が高くなる。また、複数の分割ステータ21を円環状に配置して形成したステータ20の外周をホルダ30で締め付ける。これにより、複数の分割ステータ21からなるステータを確実に保持できる。
締め代調節機構40は、サーボモータ52と、サーボモータ52によって回転する雄ネジ部54と、雄ネジ部54に螺合する雌ネジ部56と、を備え、サーボモータ52は、周方向に分断されたホルダ30の第1起立部42aに固定され、雌ネジ部56は、周方向に分断されたホルダ30の第2起立部42bに固定されていてもよい。
この構成では、サーボモータ52を正回転または逆回転させることにより、ホルダ30とステータ20との締め代を調節できる。特に、サーボモータ52は回転位置を精度よく制御できるので、ホルダ30とステータ20との締め代を精度よく調節できる。また、簡単な構成により低コストで締め代調節機構40を構築できる。
(締め代調節機構の変形例)
図6は、締め代調節機構の変形例の概略構成図であり、回転電機の回転軸に垂直な断面図の一部である。
図2に示す実施形態における締め代調節機構40は、サーボモータユニット50を備えていた。これに対して、図6に示す変形例における締め代調節機構140は、アクチュエータユニット150を備えている。前述した実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
図6は、締め代調節機構の変形例の概略構成図であり、回転電機の回転軸に垂直な断面図の一部である。
図2に示す実施形態における締め代調節機構40は、サーボモータユニット50を備えていた。これに対して、図6に示す変形例における締め代調節機構140は、アクチュエータユニット150を備えている。前述した実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
図6に示すように、アクチュエータユニット150は、アクチュエータ152と、ポンプ158とを備えている。アクチュエータ152は、シリンダ153と、ピストン154と、ロッド156と、圧力室157とを備えている。
アクチュエータ152は、例えば油圧アクチュエータである。シリンダ153は円筒状に形成されている。ピストン154は円盤状に形成されている。ピストン154の外周面は、シリンダ153の内周面に接している。ロッド156は棒状に形成されている。ロッド156の第1端部は、シリンダ153の内部においてピストン154に固定されている。ロッド156の第2端部は、シリンダ153の端面を貫通してシリンダ153の外部に延びている。圧力室157は、シリンダ153の内部においてピストン154の一方側に形成されている。ポンプ158は、圧力室157に接続され、圧力室157に作動流体(例えば作動油)を供給する。
アクチュエータ152は、分断部42の第1起立部42aに固定されている。ロッド156は、分断部42の第2起立部42bに固定されている。
アクチュエータ152は、分断部42の第1起立部42aに固定されている。ロッド156は、分断部42の第2起立部42bに固定されている。
ポンプ158から圧力室157に作動流体を供給すると、圧力室157の体積が増加する方向にピストン154およびロッド156が移動する。すると、第1起立部42aと第2起立部42bとが接近して、ホルダ本体32の内径が小さくなる。これにより、ホルダ30とステータ20との締め代が大きくなる。一方、圧力室157から作動流体を排出すると、圧力室157の体積が減少する方向にピストン154およびロッド156が移動する。すると、第1起立部42aと第2起立部42bとが離間して、ホルダ本体32の内径が大きくなる。これにより、ホルダ30とステータ20との締め代が小さくなる。このように、圧力室157に対する作動流体の供給および排出を制御することにより、ホルダ30とステータ20との締め代を調節することができる。
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
前述した実施形態では分割ステータ21を円環状に配置してステータ20を形成したが、円環状に連続して形成されたステータを採用してもよい。
前述した実施形態ではサーボモータコントローラ72がトルク指示信号(指示値)に基づいて必要締め代を算出した。これに対し、回転電機1の出力トルクの実測値に基づいて必要締め代を算出してもよい。
前述した実施形態では分割ステータ21を円環状に配置してステータ20を形成したが、円環状に連続して形成されたステータを採用してもよい。
前述した実施形態ではサーボモータコントローラ72がトルク指示信号(指示値)に基づいて必要締め代を算出した。これに対し、回転電機1の出力トルクの実測値に基づいて必要締め代を算出してもよい。
1…回転電機、5…回転電機の調整装置、10…ロータ、20…ステータ、21…分割ステータ、30…ホルダ、40,140…締め代調節機構、42a…第1起立部(第1端部)、42b…第2起立部(第2端部)、52…サーボモータ、54…雄ネジ部、56…雌ネジ部
Claims (5)
- 回転電機のステータと、
前記ステータの外周を締め付けて前記ステータを保持するホルダと、
前記ステータと前記ホルダとの締め代を調節する締め代調節機構と、を備え、
前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクに関する情報に基づいて前記締め代を調節する、
回転電機の調整装置。 - 前記ステータは、複数の分割ステータを円環状に配置して形成されている、
請求項1に記載の回転電機の調整装置。 - 前記締め代調節機構は、サーボモータと、前記サーボモータによって回転する雄ネジ部と、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部と、を備え、
前記サーボモータは、周方向に分断された前記ホルダの第1端部に固定され、
前記雌ネジ部は、周方向に分断された前記ホルダの前記第1端部とは異なる第2端部に固定されている、
請求項1または2に記載の回転電機の調整装置。 - 前記締め代調節機構は、前記回転電機のトルクが小さいほど前記締め代を小さくする、
請求項1から3のいずれか1項に記載の回転電機の調整装置。 - 回転電機のステータと前記ステータの外周を締め付けて前記ステータを保持するホルダとの締め代を、前記回転電機のトルクに関する情報に基づいて調節する、
回転電機の調整方法。
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