JP3698970B2 - AC electric machine for vehicles - Google Patents

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JP3698970B2 JP2000271260A JP2000271260A JP3698970B2 JP 3698970 B2 JP3698970 B2 JP 3698970B2 JP 2000271260 A JP2000271260 A JP 2000271260A JP 2000271260 A JP2000271260 A JP 2000271260A JP 3698970 B2 JP3698970 B2 JP 3698970B2
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載され電動機動作と発電機動作をする車両用交流電機に関し、特に制御用に設けられた回転位置検出器を備えた車両用交流電機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は制御用回転位置検出器を備えた従来の車両用交流電機を示す断面図である。この交流電機は、図5の右側の一端部に機関と双方向動力伝達可能とするためのプーリ60を有している。プーリ60は、回転軸12の端部にナット61で固定されている。
【0003】
回転軸12には、回転子鉄心8が固着され、回転子鉄心8には、界磁巻線9が巻回されている。回転子鉄心8、界磁巻線9および回転軸12で回転子10を構成している。回転子10に対向するように固定子鉄心1が配置されている。固定子鉄心1には、多相固定子巻線2が巻回されている。固定子鉄心1と多相固定子巻線2とで固定子3を構成している。
【0004】
回転子10と固定子3とは、ブラケット80内に収納されている。回転子10は、一対の軸受け16,17に回転自在に支持されている。軸受け16,17と固定子3とは、ブラケット80内に固定されている。回転軸12の一側には、界磁巻線9に電流を供給するスリップリング15が設けられている。そして、スリップリング15に摺接させる一対のブラシ13が設けられている。さらに、ブラシ13をスリップリング15に押し付けるばね14を収納したブラシホルダが設けられている。
【0005】
また、交流電機の後方であるプーリ60の反対側には、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ20が配設されている。レゾルバ20は、回転子21と固定子22とからなる。回転子21は、回転軸12の端部12aに固着されている。固定子22は、固定子巻線22aを有している。
【0006】
レゾルバ20は、固定子22を軸方向に固定するリテーナ24とねじ23にてレゾルバブラケット80aに固定されている。リテーナ24は、円環状をなし、ねじ23にてレゾルバブラケット80aに締着されている。そして、レゾルバ20の外方にカバー25が設けられ、外部からの浸入物に対しレゾルバ20を保護している。
【0007】
次に動作を説明する。ブラシ13・スリップリング15を介し界磁巻線9に励磁電流が供給されると回転子鉄心8に磁束が発生する。電動機動作による機関始動時は、この状態において、多相固定子巻線2に他相交流電流を供給することにより、回転子10に回転力が発生しプーリ60を介してベルトによって回転力が伝達され、機関が駆動される。尚、本例では回転力の伝達手段に、プーリ60とポリVベルトが用いられるが、ベルトは、歯付きベルト、あるいはチェーン等でもよい。
【0008】
一方、発電機動作による車両電気負荷への電力供給時は、ブラシ13・スリップリング15を介し界磁巻線9に励磁電流を供給し鉄心8に磁束が発生した状態で、回転子に回転力がプーリ60に機関からベルトを介して伝達され、回転子が回転すると多相固定子巻線2に電力が発生する。
【0009】
このような構成の車両用交流電機においては、レゾルバ20の回転子21が回転した状態で、レゾルバ20の固定子22の励磁巻線に通電すると固定子22の巻線にサイン曲線とコサイン曲線で変化する2相出力電圧が発生する。そして、両者を比較することにより、回転角度(絶対位置)が算出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の従来の車両用交流電機においては、上述のごとく、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ20は、固定子22に巻回された固定子巻線22aに誘起する電圧を元に回転角度を算出している。そのため、交流電機本体100よりの漏れ磁束が該固定子巻線22aに鎖交すると、正確な回転角度が検出できないという問題があった。
【0011】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、制御用回転位置検出器に発生するノイズを低減することができ、正確に回転角度を検出することができる車両用交流電機を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用交流電機においては、一対の軸受けで回転自在に支持された第1の回転軸、第1の回転軸に固着された回転子鉄心、および回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、回転子に対向配置された固定子鉄心、および固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、一対の軸受けと固定子とを支持するブラケットとを有する交流電機本体と、第1の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第2の回転軸、および第2の回転軸に固着された第2の回転子、および第2の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第2の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器とを備えている。
また、磁気抵抗大部は、第1の回転軸と第2の回転軸との間で第1の回転軸および第2の回転軸よりも大径に形成され、第1の回転軸から第2の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである。
【0015】
また、第2の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている。
【0016】
また、制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている。
【0017】
また、交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。
【0018】
さらに、磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、交流電機本体の伝達手段と反対側に設けられている。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1はこの発明の車両用交流電機の一実施の形態を示す断面図である。図1において、この交流電機は、一端部に機関と双方向動力伝達可能とするためのプーリ60を有している。プーリ60は、第1の回転軸としての回転軸12の端部にナット61で固定されている。
【0020】
回転軸12には、回転子鉄心8が固着されている。回転子鉄心8には、界磁巻線9が巻回されている。回転子鉄心8、界磁巻線9および回転軸12で回転子10を構成している。回転子10に対向するように固定子鉄心1が配置されている。固定子鉄心1には、多相固定子巻線2が巻回されている。固定子鉄心1と多相固定子巻線2とで固定子3を構成している。
【0021】
回転子10と固定子3とは、ブラケット80内に収納されている。回転子10は、一対の軸受け16,17に回転自在に支持されている。軸受け16,17と固定子3とは、ブラケット80内に固定されている。回転軸12の一側には、界磁巻線9に電流を供給するスリップリング15が設けられている。そして、スリップリング15に摺接させる一対のブラシ13が設けられている。さらに、ブラシ13をスリップリング15に押し付けるばね14を収納したブラシホルダが設けられている。以上の部分、すなわち、回転子10、固定子3、ブラケット80、プーリ60、スリップリング15、ブラシ13、およびばね14は、交流電機の主部として交流電機本体100を構成している。
【0022】
また、交流電機本体100の後方であるプーリ60の反対側には、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ20が配設されている。レゾルバ20は、第2の回転子としての回転子21と第2の固定子としての固定子22とからなる。固定子22は、第2の固定子巻線としての固定子巻線22aを有している。レゾルバ20の出力は、2〜3Vと非常に小さく発電機としての機能はない。レゾルバ20は、制御用回転位置検出器、すなわち、交流電機本体100のピックアップを構成している。
【0023】
回転子21は、第2の回転軸としての回転軸30に固着されている。回転軸30は、軸受け31で回転自在に支持されている。軸受け31はレゾルバブラケット80aに止め輪34で固定されている。回転軸30は、ステンレス、銅、アルミ等の非磁性の金属にて作製されている。
【0024】
第1の回転軸12と第2の回転軸30とは、ステンレス等の非磁性の物質33を介して結合されたカップリング32によって結合されている。カップリング32は、第1の回転軸12から第2の回転軸30へ漏れる磁束を減少させる磁気抵抗大部を構成している。
【0025】
レゾルバ20は、固定子22を軸方向に固定するリテーナ24とねじ23にてレゾルバブラケット80aに固定されている。リテーナ24は、円環状をなし、ねじ23にてレゾルバブラケット80aに締着されている。そして、レゾルバ20の外方にカバー25が設けられ、外部からの浸入物に対しレゾルバ20を保護している。
【0026】
このようなことから、本実施の形態の車両用交流電機においては、一対の軸受け16,17で回転自在に支持された第1の回転軸12、第1の回転軸12に固着された回転子鉄心8、および回転子鉄心8に巻回された界磁巻線9を有する回転子10と、回転子10に対向配置された固定子鉄心1、および固定子鉄心1に巻回された多相固定子巻線2を有する固定子3と、一対の軸受け16,17と固定子3とを支持するブラケット80とを有する交流電機本体100と、第1の回転軸12に磁気抵抗大部を介して結合された第2の回転軸30、および第2の回転軸30に固着された第2の回転子21、および第2の回転子21の回転に基づき出力電圧を発生する第2の固定子巻線22aを有するレゾルバ20とを備えている。このような巻線界磁形回転電機においては、レゾルバ20の固定子巻線22aに鎖交する磁束は、第1・第2の回転軸12,30の間に設けられた磁気抵抗大部により減じられ、レゾルバ20に発生するノイズが低減され、正確に回転角度を検出することができる。
【0027】
また、磁気抵抗大部は、非磁性の物質33を介して結合されたカップリング32である。そのため、レゾルバ20の固定子巻線22aに鎖交する磁束は、第1・第2の回転軸12,30の間に設けられた非磁性の物質33が磁気抵抗となることにより減じられ、レゾルバ20に発生するノイズがさらに確実に低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【0028】
また、第2の回転軸30は、非磁性の物質にて作製されている。レゾルバ20の回転子21を固着する第2の回転軸30を、非磁性の物質、すなわち非磁性の金属又は樹脂にすることにより、第2の回転軸30が磁気回路を構成しなくなるので、レゾルバ20の固定子巻線22aに鎖交する磁束が減じられ、レゾルバ20に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【0029】
また、交流電機本体100は、車両の機関にベルトやプーリ60等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。交流電機本体100の電動機動作による機関の始動時、および発電機動作による車両への電力供給時においても、レゾルバ20の固定子巻線22aに鎖交する磁束が減じられ、レゾルバ20に発生するノイズが低減されるので、車両の制御性が向上する。
【0030】
さらに、磁気抵抗大部、およびレゾルバ20は、交流電機本体100のプーリ60等の伝達手段と反対側に設けられている。そのため、レゾルバ20を設置するスペースを容易に確保することができ、また、第1の回転軸12と第2の回転軸30を同一軸線上に設けることが可能となるので構成を簡単にすることができる。
【0031】
尚、本実施の形態においては、非磁性の物質33は、ステンレス等とされているが、銅、アルミ等の非磁性の金属、または空気・樹脂等であっても良い。ここで、非磁性の物質33として空気を用いる場合、カップリング32は、空気を中に閉じ込める両面有底の円筒となる。
【0032】
また、本実施の形態においては、磁気抵抗大部、およびレゾルバ20は、伝達手段と反対側に設けられているが、スペースおよび連結機構さえ構成できれば、伝達手段側、すなわち交流電機のフロント側に設けられても良い。
【0033】
実施の形態2.
図2はこの発明の車両用交流電機の他の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態においては、第1の回転軸12が、プーリ60と反対側に延長されて第2の回転軸36が形成されている。第1の回転軸12と第2の回転軸36との間には、磁気抵抗大部としての軸径小部37が設けられている。軸径小部37は、第1の回転軸12から第2の回転軸30へ漏れる磁束を減少させる。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0034】
このように、本実施の形態においては、磁気抵抗大部は、第1の回転軸12と第2の回転軸36との間に設けられ軸径小部37である。レゾルバ20の固定子巻線22aに鎖交する磁束は、第1・第2の回転軸12,36の間に設けられた軸径小部37により減じられ、レゾルバ20に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。そしてさらに、磁気抵抗大部が軸径小部37なので、容易に設けることができると共に、交流電機の全長が長くなることがなくコンパクトにすることができる。
【0035】
実施の形態3.
図3はこの発明の車両用交流電機のさらに他の実施の形態を示す断面図である。図4は図3のP矢視図である。本実施の形態においては、レゾルバ20の固定子22のレゾルバブラケット80aへの固定は、固定子20の鉄心部をワッシャ26で押さえ、ねじ23で固定する構造とされている。すなわち、レゾルバ20の固定は、ワッシャ26のみでされ、実施の形態1や従来例で用いられた円環状のリテーナは使用されていない。レゾルバ20には、軸方向に大きな荷重が加わることはないので、固定はワッシャ26のみでも充分である。
その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0036】
このように、本実施の形態においては、レゾルバ20の固定手段には、ワッシャ26のみが用いられている。そして、リテーナが廃止されているので、部品点数が減少し、組み立て作業性が向上する。また、材料が削減されコストダウンすることができる。
【0037】
【発明の効果】
この発明に係る車両用交流電機においては、一対の軸受けで回転自在に支持された第1の回転軸、第1の回転軸に固着された回転子鉄心、および回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、回転子に対向配置された固定子鉄心、および固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、一対の軸受けと固定子とを支持するブラケットとを有する交流電機本体と、第1の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第2の回転軸、および第2の回転軸に固着された第2の回転子、および第2の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第2の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器とを備えている。また、磁気抵抗大部は、第1の回転軸と第2の回転軸との間で第1の回転軸および第2の回転軸よりも大径に形成され、第1の回転軸から第2の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである。巻線界磁形回転電機においては、回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて、回転軸に固着されている。ゆえに、界磁巻線に界磁電流を通電し、回転子鉄心に磁束を発生させた場合、回転軸を磁路とした漏れ磁束が発生し、制御用回転位置検出器の固定子巻線と鎖交し、ノイズの原因となっていたが、上述のように制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束は、第1・第2の回転軸の間で第1の回転軸および第2の回転軸よりも大径に形成され、第1の回転軸から第2の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである磁気抵抗大部により減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが確実に低減され、正確に回転角度を検出することができる。
【0040】
また、第2の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている。制御用回転位置検出器の回転子を固着する第2の回転軸を、非磁性の物質、すなわち非磁性の金属又は樹脂にすることにより、第2の回転軸が磁気回路を構成しなくなるので、制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束が減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【0041】
また、制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている。制御用回転位置検出器の固定手段として、ワッシャのみを使用することにより、リテーナが廃止可能であるので、部品点数が減少し、組み立て作業性が向上する。また、材料が削減されコストダウンすることができる。
【0042】
また、交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。交流電機本体の電動機動作による機関の始動時、および発電機動作による車両への電力供給時においても、制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束が減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが低減されるので、車両の制御性が向上する。
【0043】
さらに、磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、交流電機本体の伝達手段と反対側に設けられている。交流電機本体のフロント側には、伝達手段としてのプーリ等が設けられ、制御用回転位置検出器を設置するスペースおよび制御用回転位置検出器と交流電機本体の接続手段を設けることにおいて難しいが、伝達手段と反対側であれば、制御用回転位置検出器を設置するスペースを容易に確保することができ、また、第1の回転軸と第2の回転軸を同一軸線上に設けることが可能となるので構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の車両用交流電機の一実施の形態を示す断面図である。
【図2】 この発明の車両用交流電機の他の実施の形態を示す断面図である。
【図3】 この発明の車両用交流電機のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図4】 図3のP矢視図である。
【図5】 制御用回転位置検出器を備えた従来の車両用交流電機を示す断面図である。
【符号の説明】
1 固定子鉄心、2 多相固定子巻線、3 固定子、8 回転子鉄心、9 界磁巻線、10 回転子、12 第1の回転軸、16,17 軸受け、20 レゾルバ(制御用回転位置検出器)、21 第2の回転子、22 第2の固定子、22a 第2の固定子巻線、26 ワッシャ、30,36 第2の回転軸、32 カップリング(磁気抵抗大部)、33 非磁性の物質(磁気抵抗大部)、37 軸径小部(磁気抵抗大部)、60 プーリ(伝達手段)、80,80a ブラケット、100 交流電機本体。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular AC electric machine that is mounted on a vehicle and performs a motor operation and a generator operation, and more particularly to a vehicular AC electric machine that includes a rotational position detector provided for control.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional vehicular AC electric machine provided with a control rotational position detector. This AC electric machine has a pulley 60 for enabling bidirectional power transmission with the engine at one end on the right side of FIG. The pulley 60 is fixed to the end of the rotary shaft 12 with a nut 61.
[0003]
A rotor core 8 is fixed to the rotary shaft 12, and a field winding 9 is wound around the rotor core 8. The rotor core 8, the field winding 9, and the rotating shaft 12 constitute a rotor 10. Stator core 1 is arranged to face rotor 10. A multiphase stator winding 2 is wound around the stator core 1. The stator core 1 and the multiphase stator winding 2 constitute a stator 3.
[0004]
The rotor 10 and the stator 3 are accommodated in the bracket 80. The rotor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 16 and 17. The bearings 16 and 17 and the stator 3 are fixed in the bracket 80. A slip ring 15 that supplies current to the field winding 9 is provided on one side of the rotating shaft 12. A pair of brushes 13 that are brought into sliding contact with the slip ring 15 are provided. Further, a brush holder that houses a spring 14 that presses the brush 13 against the slip ring 15 is provided.
[0005]
A resolver 20 as a control rotational position detector is disposed on the opposite side of the pulley 60 behind the AC electric machine. The resolver 20 includes a rotor 21 and a stator 22. The rotor 21 is fixed to the end 12 a of the rotating shaft 12. The stator 22 has a stator winding 22a.
[0006]
The resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80a by a retainer 24 and a screw 23 that fix the stator 22 in the axial direction. The retainer 24 has an annular shape and is fastened to the resolver bracket 80 a with a screw 23. A cover 25 is provided on the outside of the resolver 20 to protect the resolver 20 against invading substances from the outside.
[0007]
Next, the operation will be described. When an excitation current is supplied to the field winding 9 via the brush 13 and the slip ring 15, a magnetic flux is generated in the rotor core 8. When the engine is started by the operation of the electric motor, in this state, by supplying the other-phase alternating current to the multiphase stator winding 2, a rotational force is generated in the rotor 10, and the rotational force is transmitted by the belt via the pulley 60. And the engine is driven. In this example, the pulley 60 and the poly V belt are used as the rotational force transmission means, but the belt may be a toothed belt or a chain.
[0008]
On the other hand, when electric power is supplied to the vehicle electrical load by the generator operation, the exciting current is supplied to the field winding 9 through the brush 13 and the slip ring 15 and magnetic flux is generated in the iron core 8, and the rotational force is applied to the rotor. Is transmitted from the engine to the pulley 60 via a belt, and when the rotor rotates, electric power is generated in the multiphase stator winding 2.
[0009]
In the vehicular AC electric machine having such a configuration, when the excitation coil of the stator 22 of the resolver 20 is energized while the rotor 21 of the resolver 20 is rotated, the winding of the stator 22 has a sine curve and a cosine curve. A changing two-phase output voltage is generated. And a rotation angle (absolute position) is calculated by comparing both.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional vehicle AC electric machine having such a configuration, as described above, the resolver 20 as the control rotational position detector is based on the voltage induced in the stator winding 22 a wound around the stator 22. The rotation angle is calculated. For this reason, there is a problem that an accurate rotation angle cannot be detected when the leakage magnetic flux from the AC electric machine main body 100 is linked to the stator winding 22a.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce noise generated in a control rotational position detector and can accurately detect a rotational angle. The purpose is to obtain.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the vehicular AC electric machine according to the present invention, the first rotating shaft rotatably supported by the pair of bearings, the rotor core fixed to the first rotating shaft, and the field wound around the rotor core Supports a rotor having a magnetic winding, a stator core disposed opposite to the rotor, a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core, and a pair of bearings and a stator An AC electric machine body having a bracket to be connected, a second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a large magnetic resistance portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and a second rotating shaft And a control rotational position detector having a second stator winding that generates an output voltage based on rotation of the two rotors.
The large magnetoresistive portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft. It is a coupling coupled through a non-magnetic substance that reduces the magnetic flux leaking to the rotating shaft of the motor .
[0015]
The second rotating shaft is made of a nonmagnetic material.
[0016]
Further, only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector.
[0017]
In addition, the AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit bidirectional power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation.
[0018]
Further, the large magnetoresistive part and the rotational position detector for control are provided on the opposite side to the transmission means of the AC electric machine main body.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an AC electric machine for vehicles according to the present invention. In FIG. 1, this AC electric machine has a pulley 60 at one end for enabling bidirectional power transmission with the engine. The pulley 60 is fixed to the end of the rotating shaft 12 as the first rotating shaft by a nut 61.
[0020]
A rotor core 8 is fixed to the rotary shaft 12. A field winding 9 is wound around the rotor core 8. The rotor core 8, the field winding 9, and the rotating shaft 12 constitute a rotor 10. Stator core 1 is arranged to face rotor 10. A multiphase stator winding 2 is wound around the stator core 1. The stator core 1 and the multiphase stator winding 2 constitute a stator 3.
[0021]
The rotor 10 and the stator 3 are accommodated in the bracket 80. The rotor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 16 and 17. The bearings 16 and 17 and the stator 3 are fixed in the bracket 80. A slip ring 15 that supplies current to the field winding 9 is provided on one side of the rotating shaft 12. A pair of brushes 13 that are brought into sliding contact with the slip ring 15 are provided. Further, a brush holder that houses a spring 14 that presses the brush 13 against the slip ring 15 is provided. The above parts, that is, the rotor 10, the stator 3, the bracket 80, the pulley 60, the slip ring 15, the brush 13, and the spring 14 constitute an AC electric machine main body 100 as a main part of the AC electric machine.
[0022]
A resolver 20 as a control rotational position detector is disposed on the opposite side of the pulley 60 behind the AC electric machine main body 100. The resolver 20 includes a rotor 21 as a second rotor and a stator 22 as a second stator. The stator 22 has a stator winding 22a as a second stator winding. The output of the resolver 20 is as very small as 2 to 3 V and does not function as a generator. The resolver 20 constitutes a rotational position detector for control, that is, a pickup of the AC electric machine main body 100.
[0023]
The rotor 21 is fixed to a rotating shaft 30 as a second rotating shaft. The rotating shaft 30 is rotatably supported by a bearing 31. The bearing 31 is fixed to the resolver bracket 80a by a retaining ring 34. The rotating shaft 30 is made of a nonmagnetic metal such as stainless steel, copper, or aluminum.
[0024]
The first rotary shaft 12 and the second rotary shaft 30 are coupled by a coupling 32 coupled via a nonmagnetic substance 33 such as stainless steel . Ca Ppuringu 3 2 constitutes a magnetoresistance most to reduce the magnetic flux leaking from the first rotary shaft 12 to the second rotating shaft 30.
[0025]
The resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80a by a retainer 24 and a screw 23 that fix the stator 22 in the axial direction. The retainer 24 has an annular shape and is fastened to the resolver bracket 80 a with a screw 23. A cover 25 is provided on the outside of the resolver 20 to protect the resolver 20 against invading substances from the outside.
[0026]
For this reason, in the vehicle AC electric machine according to the present embodiment, the first rotating shaft 12 that is rotatably supported by the pair of bearings 16 and 17, and the rotor fixed to the first rotating shaft 12. A rotor 10 having a core 8 and a field winding 9 wound around the rotor core 8, a stator core 1 disposed opposite to the rotor 10, and a polyphase wound around the stator core 1. An AC electric machine main body 100 having a stator 3 having a stator winding 2, a pair of bearings 16 and 17, and a bracket 80 for supporting the stator 3, and a first magnetoresistive portion interposed between the first rotary shaft 12 and a magnetoresistive portion. The second rotating shaft 30 coupled to the second rotating shaft 30, the second rotor 21 fixed to the second rotating shaft 30, and the second stator that generates an output voltage based on the rotation of the second rotor 21. And a resolver 20 having a winding 22a. In such a winding field type rotating electrical machine, the magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is generated by a large magnetoresistive portion provided between the first and second rotating shafts 12 and 30. The noise generated in the resolver 20 is reduced, and the rotation angle can be accurately detected.
[0027]
The major part of the magnetoresistance is a coupling 32 coupled via a nonmagnetic substance 33. Therefore, the magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is reduced by the nonmagnetic substance 33 provided between the first and second rotating shafts 12 and 30 becoming a magnetic resistance, and the resolver The noise generated in 20 can be further reliably reduced, and the rotation angle can be detected more accurately.
[0028]
The second rotating shaft 30 is made of a nonmagnetic material. Since the second rotating shaft 30 to which the rotor 21 of the resolver 20 is fixed is made of a nonmagnetic material, that is, a nonmagnetic metal or resin, the second rotating shaft 30 does not constitute a magnetic circuit. The magnetic flux linked to the 20 stator windings 22a is reduced, noise generated in the resolver 20 is reduced, and the rotation angle can be detected more accurately.
[0029]
The AC electric machine main body 100 is installed in a vehicle engine so that bidirectional power can be transmitted by transmission means such as a belt and a pulley 60, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. is there. The noise generated in the resolver 20 is reduced by reducing the magnetic flux linked to the stator winding 22a of the resolver 20 even when the engine is started by the motor operation of the AC electric machine main body 100 and when the power is supplied to the vehicle by the generator operation. As a result, the controllability of the vehicle is improved.
[0030]
Further, the large magnetoresistive part and the resolver 20 are provided on the side opposite to the transmission means such as the pulley 60 of the AC electric machine main body 100. Therefore, a space for installing the resolver 20 can be easily secured, and the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 30 can be provided on the same axis, thereby simplifying the configuration. Can do.
[0031]
In the present embodiment, the nonmagnetic substance 33 is stainless steel or the like, but may be a nonmagnetic metal such as copper or aluminum, or air / resin. Here, when air is used as the non-magnetic substance 33, the coupling 32 is a double-sided bottomed cylinder that traps air therein.
[0032]
In the present embodiment, the large magnetoresistive part and the resolver 20 are provided on the side opposite to the transmission unit. However, as long as the space and the coupling mechanism can be configured, the transmission unit side, that is, the front side of the AC electric machine. It may be provided.
[0033]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the automotive AC electric machine of the present invention. In the present embodiment, the first rotating shaft 12 is extended to the opposite side of the pulley 60 to form the second rotating shaft 36. Between the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 36, a small shaft diameter portion 37 is provided as a large magnetic resistance portion. The small shaft diameter portion 37 reduces magnetic flux leaking from the first rotating shaft 12 to the second rotating shaft 30.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0034]
Thus, in the present embodiment, the large magnetoresistive portion is the small shaft diameter portion 37 provided between the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 36. The magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is reduced by the small-diameter portion 37 provided between the first and second rotating shafts 12, 36, and noise generated in the resolver 20 is reduced. In addition, the rotation angle can be detected more accurately. Further, since the large magnetoresistive portion is the small shaft diameter portion 37, it can be easily provided, and the AC electric machine can be made compact without increasing its overall length.
[0035]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the automotive AC electric machine according to the present invention. 4 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. In the present embodiment, the stator 22 of the resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80 a by pressing the iron core of the stator 20 with the washer 26 and fixing with the screw 23. That is, the resolver 20 is fixed only by the washer 26, and the annular retainer used in the first embodiment and the conventional example is not used. Since a large load is not applied to the resolver 20 in the axial direction, only the washer 26 is sufficient for fixing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0036]
Thus, in the present embodiment, only the washer 26 is used as the fixing means of the resolver 20. And since a retainer is abolished, a number of parts reduces and an assembly workability | operativity improves. Further, the material can be reduced and the cost can be reduced.
[0037]
【The invention's effect】
In the vehicular AC electric machine according to the present invention, the first rotating shaft rotatably supported by the pair of bearings, the rotor core fixed to the first rotating shaft, and the field wound around the rotor core Supports a rotor having a magnetic winding, a stator core disposed opposite to the rotor, a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core, and a pair of bearings and a stator An AC electric machine body having a bracket to be connected, a second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a large magnetic resistance portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and a second rotating shaft And a control rotational position detector having a second stator winding that generates an output voltage based on rotation of the two rotors. The large magnetoresistive portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft. It is a coupling coupled through a non-magnetic substance that reduces the magnetic flux leaking to the rotating shaft of the motor . In a wound field rotary electric machine, a field winding is wound around a rotor core and is fixed to a rotating shaft. Therefore, when a field current is applied to the field winding and a magnetic flux is generated in the rotor core, a leakage flux is generated with the rotation axis as the magnetic path, and the stator winding of the control rotational position detector The interlinkage causes noise, but as described above, the magnetic flux interlinked with the stator winding of the control rotational position detector is rotated between the first and second rotating shafts by the first rotation. Magnetoresistive large portion that is a coupling formed through a non-magnetic substance that has a larger diameter than the shaft and the second rotating shaft and reduces magnetic flux leaking from the first rotating shaft to the second rotating shaft Therefore, noise generated in the control rotational position detector is reliably reduced, and the rotational angle can be accurately detected.
[0040]
The second rotating shaft is made of a nonmagnetic material. By making the second rotating shaft for fixing the rotor of the rotational position detector for control a nonmagnetic substance, that is, a nonmagnetic metal or resin, the second rotating shaft does not constitute a magnetic circuit. The magnetic flux linked to the stator winding of the control rotational position detector is reduced, noise generated in the control rotational position detector is reduced, and the rotational angle can be detected more accurately.
[0041]
Further, only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector. By using only a washer as a fixing means for the rotational position detector for control, the retainer can be eliminated, so the number of parts is reduced and the assembly workability is improved. Further, the material can be reduced and the cost can be reduced.
[0042]
In addition, the AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit bidirectional power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. The magnetic flux linked to the stator winding of the control rotational position detector is reduced at the start of the engine by the motor operation of the AC electric machine main body and when the power is supplied to the vehicle by the generator operation, so that the control rotational position is reduced. Since noise generated in the detector is reduced, the controllability of the vehicle is improved.
[0043]
Further, the large magnetoresistive part and the rotational position detector for control are provided on the opposite side to the transmission means of the AC electric machine main body. On the front side of the AC electric machine main body, a pulley or the like as a transmission means is provided, and it is difficult to provide a space for installing the control rotational position detector and a connection means between the control rotational position detector and the AC electric machine main body. If it is on the side opposite to the transmission means, a space for installing the control rotational position detector can be easily secured, and the first rotation shaft and the second rotation shaft can be provided on the same axis. Therefore, the configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an automotive electric machine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the automotive AC electric machine of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the automotive AC electric machine according to the present invention.
4 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional vehicular AC electric machine equipped with a control rotational position detector.
[Explanation of symbols]
1 stator core, 2 multiphase stator winding, 3 stator, 8 rotor core, 9 field winding, 10 rotor, 12 first rotating shaft, 16, 17 bearing, 20 resolver (control rotation) Position detector), 21 second rotor, 22 second stator, 22a second stator winding, 26 washer, 30, 36 second rotating shaft, 32 coupling (large magnetoresistance), 33 Nonmagnetic substance (magnetoresistive part), 37 Shaft diameter small part (magnetoresistive part), 60 pulley (transmission means), 80, 80a bracket, 100 AC electric machine main body.

Claims (5)

一対の軸受けで回転自在に支持された第1の回転軸、該第1の回転軸に固着された回転子鉄心、および該回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、
前記回転子に対向配置された固定子鉄心、および該固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、
前記一対の軸受けと前記固定子とを支持するブラケットと
を有する交流電機本体と、
前記第1の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第2の回転軸、および該第2の回転軸に固着された第2の回転子、および該第2の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第2の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器と
を備え、
前記磁気抵抗大部は、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間で前記第1の回転軸および前記第2の回転軸よりも大径に形成され、前記第1の回転軸から前記第2の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである
ことを特徴とする車両用交流電機。
A rotor having a first rotating shaft rotatably supported by a pair of bearings, a rotor core fixed to the first rotating shaft, and a field winding wound around the rotor core;
A stator core disposed opposite to the rotor, and a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core;
An AC electric machine main body having a bracket for supporting the pair of bearings and the stator;
A second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a magnetoresistive portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and rotation of the second rotor A rotational position detector for control having a second stator winding for generating an output voltage based on
The magnetoresistive large portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the first rotating shaft An AC electric machine for vehicles, wherein the coupling is coupled via a non-magnetic substance that reduces magnetic flux leaking from the shaft to the second rotating shaft .
前記第2の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用交流電機。
The vehicular AC electric machine according to claim 1, wherein the second rotating shaft is made of a nonmagnetic material.
前記制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用交流電機。
The vehicle AC electric machine according to claim 1 or 2 , wherein only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector.
前記交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用交流電機。
The AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit two-way power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. automotive AC electric machine according to any one of claims 1 to 3, characterized.
前記磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、前記交流電機本体の前記伝達手段と反対側に設けられている
ことを特徴とする請求項に記載の車両用交流電機。
The vehicular AC electric machine according to claim 4 , wherein the magnetoresistive large part and the control rotational position detector are provided on the opposite side of the AC electric machine main body from the transmission means.
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