JP3894853B2 - 回転機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機あるいは発電機等の回転電気機械機（以下、回転機と称す）に関するものであり、特にステータおよびステータハウジングの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転機におけるステータは、複数のステータティースのそれぞれにエナメル線等を直接巻き付けてステータコイル（以下、コイルと称す）を形成する構造を採用していた。
また、各ステータティースに巻回されたコイル端を束ねるなどして外部接続用コネクタに接続する構造を採用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
複数のステータティースのそれぞれにエナメル線等を直接巻き付ける製造方法では、ステータティースにコイルを巻きにくい。このため、生産性が悪くなる不具合があった。また、コイルが巻きにくい構造であったために、ステータティースに対するコイルの占積率が低くなってしまう不具合もあった。
さらに、各ステータティースに巻回されたコイル端を束ねるなどして外部接続用コネクタに接続する構造では、組付け作業性が悪くなってしまう不具合があった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、コイルが巻き易く、ステータティースに対するコイルの占積率を容易に高めることができ、さらに組付け作業性に優れた回転機の提供にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段の回転機は、コイルが組付けられたステータコアをステータハウジングに収納し、この収納によってステータ用ターミナルが端子挿入溝を通ってボビンの反ステータハウジング側においてボビン用ターミナルと電気的に接続する。そして、接触するステータ用ターミナルとボビン用ターミナルとを溶接、半田付け等の電気的接続手段で接続するのみで、ステータとステータハウジングとの組付けが正確に行われる。
このように、請求項１の手段を採用することにより、回転機の組付性が向上するとともに、高い組付信頼性が得られる。
【０００６】
また、請求項１の手段の回転機は、コイルを予めボビンの周囲に巻回しておき、それをステータティースに外嵌する構造を採用している。
このため、ステータティースに対するコイルの占積率を容易に高めることができ、結果的に回転機の高出力化、もしくは回転機の小型軽量化が可能になる。
さらに、ステータティースにボビンを外嵌する以前に、ボビンにコイルを巻回する構造を採用しているため、コイルの巻回作業が容易になる。
【０００７】
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段の回転機は、ステータコアをステータハウジングに収納する際に、ステータ用ターミナルが差し込まれる端子挿入溝をボビンに設け、その端子挿入溝のステータ用ターミナルが差し込まれる側を広げて端子案内部を設ける構造を採用する。
このように設けることにより、ステータコアをステータハウジングに収納する際に、ステータハウジングに支持されるステータ用ターミナルの先端が、端子案内部によって端子挿入溝に確実に案内されるため、組付性が向上する。
【０００８】
〔請求項３の手段〕
請求項３の回転機は、複数のステータ用ターミナルを架橋部を介して連結した所定形状に切断および曲折し、それをフレーム支持部材に組付けた後に架橋部を切断して、複数のステータ用ターミナルを独立させる構造を採用する。
このように設けることにより、架橋部で連結された複数のステータ用ターミナルを１つの部品として樹脂製のフレーム支持部材に組付けることができるため、組付ける部品点数を抑えることができるとともに、組付性が向上する。
【０００９】
〔請求項４の手段〕
請求項４の回転機は、ステータハウジングを、ステータ用ターミナルを組付けたフレーム支持部材と、ステータハウジングの剛性を確保するとともに、ロータ軸の一端を回転自在に支持する軸受の支持剛性を確保する金属製の芯金と、ステータ用ターミナルを組付けたフレーム支持部材と芯金とをインサート成形するインサート樹脂とから構成した構造を採用する。
このように、ステータハウジングは、樹脂製のフレーム支持部材およびインサート樹脂の他に、芯金をインサートしているため、回転機の体格を大きくすることなく高負荷に耐えうる構造となる。
また、ステータハウジングを形成するインサート樹脂の変形によるステータとロータとの軸ズレを防止できるため、ロータとステータのエアギャップを少なくすることが可能になり、回転機の高出力化が可能になる。
【００１０】
〔請求項５の手段〕
請求項５の回転機は、ステータハウジングにステータを組付けた後に、ステータの外径または内径を基準として、ロータ軸を回転自在に支持する軸受の取付径の仕上げ加工を行う構造を採用する。
このように設けられることによって、ロータとステータのエアギャップの管理精度を高めることができるため、エアギャップの縮小を図ることができ、回転機をより一層高出力化することが可能になる。
【００１１】
〔請求項６の手段〕
請求項６の回転機は、第１系統のコイルに接続するための第１ターミナル群と、第２系統のコイルに接続するための第２ターミナル群とが、軸芯に沿う平面に対して対象構造を呈するものであり、第１ターミナル群と第２ターミナル群は、打ち抜き加工によって金属板から共通の形状に切断された後、曲折加工によって曲げ方向だけを異なる形状に設ける構造を採用する。
このように設けられることにより、第１ターミナル群および第２ターミナル群に対して、個別の打ち抜き用の金型を用いる必要がなくなるため、製造コストを抑えることが可能になる。
【００１２】
さらに、請求項６の回転機は、第１ターミナル群の第１コイル通電用コネクタと、第２ターミナル群の第２コイル通電用コネクタとを個別に設けた構成を採用する。
このように設けられることにより、一方の系統のコイルの通電がなされない状態になった場合でも、他方の系統のコイルの通電によって回転機を作動させることが可能になる。
【００１３】
〔請求項７の手段〕
請求項７の回転機は、回転角度検出装置のセンサ用コネクタと、コイル通電用コネクタとを一体に設けた構成を採用する。
このように設けることにより、コネクタ数を減らすことができ、組付工数を減らすことが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、実施例および変形例を用いて説明する。
［実施例］
この実施例は、自動変速機のシフトレンジ切替装置（パーキング切替機構の切替装置を含む）において切り替えのための動力を発生する回転機に本発明を適用したものであり、まず図２〜図１１を参照してシフトレンジ切替装置を説明する。
【００１５】
シフトレンジ切替装置は、図２に示すように、回転機１、減速機２、制御対象となる負荷（以下、シフトレンジ切替機構３）、回転角度検出装置４および制御回路５から構成される。この制御回路５は、回転角度検出装置４を用いて回転機１の回転角度を検出、制御することで、減速機２を介して駆動されるシフトレンジ切替機構３を切替制御するものである。
【００１６】
（回転機１の説明）
回転機１は、切り替えのための動力を発生する同期電動機であり、図３、図４を参照して詳細に説明する。なお、図４の右側をフロント（あるいは前）、左側をリヤ（あるいは後）としてこの実施例を説明する。
回転機１は、回転自在に支持されるロータ６と、このロータ６の回転中心と同軸上に配置されたステータ７とを備える。
【００１７】
ロータ６は、ロータ軸８およびロータコア９から構成されるものであり、ロータ軸８は前端と後端に配置された転がり軸受（フロント転がり軸受１０およびリヤ転がり軸受１１）によって回転自在に支持される。
なお、フロント転がり軸受１０は、減速機２の出力軸１２の内周に配置されたものであり、減速機２の出力軸１２はフロントハウジング１３の内周に配置されたメタルベアリング１４によって回転自在に支持されている。つまり、ロータ軸８の前端は、フロントハウジング１３に設けられたメタルベアリング１４→出力軸１２→フロント転がり軸受１０を介して回転自在に支持される。
一方、リヤ転がり軸受１１（請求項４の軸受に相当する）は、リヤハウジング１５（ステータハウジングに相当するものであり、詳細は後述する）に取り付けられてロータ軸８の後端を回転自在に支持するものである。
【００１８】
ステータ７は、ステータコア１６およびコイル１７（具体的には、コイル１７Ａ〜１７Ｌ）から構成される。ステータコア１６には、ロータ６に向けて３０度毎に突設されたステータティース１８が設けられ、各ステータティース１８（具体的には、ステータティース１８Ａ〜１８Ｌ）の周囲にコイル１７が設けられている。
ここで、コイル１７Ａ〜１７Ｌは、ステータコア１６の周方向に沿って、Ｕ→Ｖ→Ｗ→Ｕ’→Ｖ’→Ｗ’相からなる第１系統と、Ｕ→Ｖ→Ｗ→Ｕ’→Ｖ’→Ｗ’相からなる第２系統とに分けられている。
【００１９】
一方、ロータコア９には、ステータ７に向けて４５度毎に突設された突極１９Ａ〜１９Ｈが設けられている。そして、図３の状態からＷ相→Ｖ相→Ｕ相の方向に通電を切り替えるとロータ６が反時計回り方向に回転し、逆にＵ相→Ｖ相→Ｗ相の方向に通電を切り替えるとロータ６が時計回り方向に回転するものであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ相（Ｕ’、Ｖ’、Ｗ’相）の通電が一巡する毎にロータ６が４５度回転する構成になっている。
【００２０】
（減速機２の説明）
本実施例の減速機２はサイクロイド減速機を採用したものであり、図４に示すように、内歯歯車２１、外歯歯車２２および出力軸１２によって構成される。
内歯歯車２１はフロントハウジング１３に固定されている。
外歯歯車２２は、内歯歯車２１よりも歯数が少なく設けられている。また、外歯歯車２２は、ロータ軸８の偏心部２３に軸受２４を介して回転自在に支持され、ロータ軸８が回転することによって外歯歯車２２が偏心回転する。ロータ軸８が回転して外歯歯車２２が偏心回転することにより、外歯歯車２２がロータ軸８に対して減速回転し、その減速回転が出力軸１２に伝えられる。なお、出力軸１２は、シフトレンジ切替機構３のコントロールロッド２５（後述する）に連結されるものである。
【００２１】
（シフトレンジ切替機構３の説明）
シフトレンジ切替機構３（パーキング切替機構３０を含む）は、上述した減速機２の出力軸１２によって切り替え駆動されるものであり、このシフトレンジ切替機構３を図５を参照して説明する。
自動変速機における各シフトレンジ（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ）の切り替えは、マニュアルスプール弁３１を切り替えに応じた適切な位置にスライド変位させることによって行われる。
【００２２】
一方、パーキング切替機構３０のロックとアンロックの切り替えは、パークギヤ３２の凹部３２ａとパークポール３３の凸部３３ａの係脱によって行われる。なお、パークギヤ３２は、図示しないディファレンシャルギヤを介して図示しない車両の駆動輪に連結されたものであり、パークギヤ３２の回転を規制することで車両の駆動輪がロックされて、パーキングのロック状態が達成される。
【００２３】
コントロールロッド２５には、略扇形状を呈したディテントプレート３４が図示しないスプリングピン等を打ち込むことで取り付けられている。
ディテントプレート３４は、半径方向の先端（略扇形状の円弧部）に複数の凹部３４ａが設けられており、油圧コントロールボックス３５に固定された板バネ３６が凹部３４ａに嵌まり合うことで、切り替えられたシフトレンジが保持されるようになっている。
【００２４】
ディテントプレート３４には、マニュアルスプール弁３１を駆動するためのピン３７が取り付けられている。
ピン３７は、マニュアルスプール弁３１の端部に設けられた溝３８に係合しており、ディテントプレート３４がコントロールロッド２５によって回動操作されると、ピン３７が円弧駆動されて、ピン３７に係合するマニュアルスプール弁３１が油圧コントロールボックス３５の内部で直線運動を行う。
【００２５】
コントロールロッド２５を図５中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると、ディテントプレート３４を介してピン３７がマニュアルスプール弁３１を油圧コントロールボックス３５の内部に押し込み、油圧コントロールボックス３５内の油路がＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐの順に切り替えられる。つまり、自動変速機のレンジがＤ→Ｎ→Ｒ→Ｐの順に切り替えられる。
逆方向にコントロールロッド２５を回転させると、ピン３７がマニュアルスプール弁３１を油圧コントロールボックス３５から引き出し、油圧コントロールボックス３５内の油路がＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。つまり、自動変速機のレンジがＰ→Ｒ→Ｎ→Ｄの順に切り替えられる。
【００２６】
一方、ディテントプレート３４には、パークポール３３を駆動するためのパークロッド３９が取り付けられている。パークロッド３９の先端には円錐部４０が設けられている。
この円錐部４０は、変速機ハウジングの突出部４１とパークポール３３の間に介在されるものであり、コントロールロッド２５を図５中矢印Ａ方向から見て時計回り方向に回転させると（具体的には、Ｒ→Ｐレンジ）、ディテントプレート３４を介してパークロッド３９が図５中矢印Ｂ方向へ変位して円錐部４０がパークポール３３を押し上げる。すると、パークポール３３が軸４２を中心に図５中矢印Ｃ方向に回転し、パークポール３３の凸部３３ａがパークギヤ３２の凹部３２ａに係合し、パーキング切替機構３０のロック状態が達成される。
【００２７】
逆方向へコントロールロッド２５を回転させると（具体的には、Ｐ→Ｒレンジ）、パークロッド３９が図５中矢印Ｂ方向と反対方向に引き戻され、パークポール３３を押し上げる力が無くなる。パークポール３３は、図示しないねじりコイルバネにより、図５中矢印Ｃ方向とは反対方向に常に付勢されているため、パークポール３３の凸部３３ａがパークギヤ３２の凹部３２ａから外れ、パークギヤ３２がフリーになり、パーキング切替機構３０がアンロック状態になる。
【００２８】
（回転角度検出装置４の説明）
回転角度検出装置４は、インクリメンタル型エンコーダであり、図４に示すように、ロータ６と一体に回転する磁石５１と、リヤハウジング１５に固定された磁束変化検出手段５２（具体的には、第１〜第３磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚ）とを備える。
磁石５１は、略リング形状を呈するものであり、図６に示すように、ロータ６のロータ軸８と同芯上に配置されるものである。
また、磁石５１は、図７に示すように、ロータ６の回転方向にＮ極とＳ極とが多極繰り返して着磁されており、Ｎ極からロータ軸８と略平行方向に放射された磁束がＳ極に戻るようになっている。
【００２９】
具体的な着磁について説明する。
図７に示されるように、磁石５１には、７．５度ピッチでＮ極とＳ極とが繰り返して着磁されており、磁石５１の外周側に着磁されたＮ極とＳ極の繰り返しによって、ロータ６の精密な回転角度を検出するためのＡ相出力およびＢ相出力が得られる。
【００３０】
磁石５１の内周側には、４５度間隔の内周突起５１ａが設けられており、内周突起５１ａの中心にＳ極が着磁され、その回転方向の両脇にＮ極が着磁された構成になっている。この内周突起５１ａによる磁極変化によって、回転機１の同期信号を得るためのＺ相出力が得られる。
【００３１】
第１〜第３磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚは、磁石５１から放出される磁束を検出するものであり、ホールＩＣ、ホール素子、ＭＲＩＣ等の磁束変化を検出する素子によって構成され、基板５３を介してリヤハウジング１５に取り付けられている。基板５３の取り付け方法については後述する。
また、第１〜第３磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｚは、Ａ相、Ｂ相、Ｚ相（図８参照）をそれぞれ検出するために、図９に示すように基板５３に取り付けられている。
【００３２】
第１、第２磁束変化検出手段５２Ａ、５２Ｂは、Ａ相、Ｂ相をそれぞれ検出するものであり、磁石５１の外周部に対向する円周上に配置されて、磁石５１の外周部の磁束変化によってＡ相出力およびＢ相出力を得るものである。
第３磁束変化検出手段５２Ｚは、Ｚ相を検出するものであり、磁石５１の内周突起５１ａに対向する円周上に配置されて、内周突起５１ａから受ける磁束変化によってＺ相出力を得るものである。
【００３３】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）を用いて回転角度検出装置４によるＡ相、Ｂ相、Ｚ相の出力波形について説明する。
Ａ相およびＢ相は、電気角で９０度の位相差を持った出力信号であり、本実施例ではロータ６が１５度回転する毎にＡ相とＢ相がそれぞれ１周期出力されるように構成されている。
Ｚ相は、ロータ６が４５度回転する毎に１回ずつ出力するインデックスパルスであり、このＺ相によって回転機１のＵ、Ｖ、Ｗ相の通電相と、Ａ相、Ｂ相の相対位置関係を定義できる。
【００３４】
次に、回転角度検出装置４をさらに詳細に説明する。
磁束変化検出手段５２は、図４に示されるように、リヤハウジング１５によって覆われる基板５３の磁石５１の反対側の面に配置されるものであり、その磁束変化検出手段５２が搭載された側の基板５３の表面には、磁束変化検出手段５２および回路パターン５４（符号図９参照）を被覆する保護層（例えば、シーラー塗装等：図示しない）が形成されている。
【００３５】
基板５３は、非磁性体の金属板５６（例えば、アルミニウム、ステンレス等）と、この金属板５６の磁石５１の反対側の面に被着して設けられた絶縁性の樹脂材料（例えば、ポリイミド等）よりなるフィルム基板５７とからなり、フィルム基板５７における金属板５６に触れない面に回路パターン５４がプリント技術によって形成されている。
【００３６】
リヤハウジング１５には、後述するように、制御回路５（外部機器に相当する）と回転角度検出装置４の基板５３とを電気的に接続するためのセンサ用ターミナル５８がインサート成形されている。このセンサ用ターミナル５８は制御回路５に接続されるものであり、他端は図１０に示されるように、基板５３側に突出して基板５３に接続されるものである。
一方、回路パターン５４がプリントされたフィルム基板５７は、図９（Ａ）に示す直線Ａより下の部分には金属板５６が無く、フィルム基板５７のみとなっている。この部分のフィルム基板５７を、以下ではリードフィルム５７ａと称す。
【００３７】
リードフィルム５７ａは、図９（Ａ）のＸ−Ｘ部分で１８０度反転され、図１０に示されるように、リードフィルム５７ａの先端部分がセンサ用ターミナル５８に接続される。このように設けることにより、フィルム基板５７における回路パターン５４と同一面に半田付けランド５７ｂを形成できる。
ここで、リードフィルム５７ａを１８０度反転しない例を、図１１を参照して説明する。なお、図１１（Ａ）に示す破線内の部分がリードフィルム５７ａである。
この図１１のように設けると、リードフィルム５７ａを反転することなくリードフィルム５７ａに形成されたスルーホール５７ｃをセンサ用ターミナル５８に接続できる。しかし、フィルム基板５７における回路パターン５４とは異なった面（図１１中のＢ面）に半田付けランド５７ｂを形成した両面基板にする必要がある。
【００３８】
一方、基板５３の外周部分には、複数の取付穴５３ａが形成されており、この取付穴５３ａをリヤハウジング１５の樹脂製の突起１５ａ（符号図４参照）に嵌め合わせた後、突起１５ａを熱かしめすることで、基板５３がリヤハウジング１５に固定される。
【００３９】
［実施例の特徴］
次に、図１および図１２〜図２３を参照してステータ７およびリヤハウジング１５の構造および組付方法を詳細に説明する。
まず、ステータ７の構造および組付け方法について図１２〜図１４を参照して説明する。
コイル１７は、図１２に示す絶縁性のボビン６１の周囲にエナメル線を巻き付けてコイル１７を形成し、そのコイル１７が巻回されたボビン６１を、図１４に示すように、各ステータティース１８に外嵌したものである。
【００４０】
コイル１７の組付けについて説明する。先ず、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、樹脂製のボビン６１に形成された２つの端子挿入部６１ａのそれぞれにボビン用ターミナル６２を組付ける。このボビン用ターミナル６２には、後述するステータ用ターミナル６３と接触する面に向けて突出する打出部６２ａが形成されており、組付時におけるステータ用ターミナル６３との接触性が高められている。ボビン６１には、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コイル１７の巻始めの溝６１ｂが形成されており、巻始めのエナメル線をボビン６１内に埋設するように設けられている。
次に、図１２（Ｃ）に示すように、エナメル線をボビン６１の周囲に巻き付けてコイル１７を形成し、そのコイル１７の両端をそれぞれのボビン用ターミナル６２と電気的に接続する。なお、この電気的な接続手段として、この実施例ではヒュージングによる接続を採用している。
【００４１】
ここでボビン６１には、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ステータコア１６をリヤハウジング１５内に収納して組付ける際に、リヤハウジング１５に支持されるステータ用ターミナル６３が差し込まれる端子挿入溝６１ｃが形成されている。
この端子挿入溝６１ｃは、ステータ用ターミナル６３が差し込まれる側に向けて広がる端子案内部６１ｄが形成されている。このように設けられることにより、ステータコア１６をリヤハウジング１５に組付ける際に、リヤハウジング１５に支持されるステータ用ターミナル６３の先端が、端子案内部６１ｄによって端子挿入溝６１ｃに確実に案内されるため、組付性に優れる。
【００４２】
次に、図１４に示すように、コイル１７が巻回されたボビン６１を、多数の薄板を積層してなるステータコア１６の各ステータティース１８に外嵌する。以上によってステータ７の製造が完了する。
【００４３】
リヤハウジング１５の構造および組付け方法について説明する。
リヤハウジング１５は、図１５〜図２０に示すように、複数のステータ用ターミナル６３がインサート樹脂６４によってインサート成形された構成を採用する。また、コイル１７が組付けられたステータコア１６をリヤハウジング１５に収納した際（組付けた際）に、ステータ用ターミナル６３がボビン用ターミナル６２に接触する構造に設けられている。
【００４４】
複数のステータ用ターミナル６３は、図１７、図１８に示されるように、リング状を呈した樹脂製のフレーム支持部材６５に組付けられ、その状態でリヤハウジング１５内にインサート成形される。
複数のステータ用ターミナル６３は、フレーム支持部材６５に組付けられる以前において金属板を打ち抜き加工および曲折加工により形成されるものであり、図１５に示されるように、複数のステータ用ターミナル６３が架橋部６３ａを介して連結された所定形状に切断および曲折される。
【００４５】
架橋部６３ａで連結された複数のステータ用ターミナル６３は、図１７に示すようにフレーム支持部材６５に組付けた後に、図１８に示すよう切断部において架橋部６３ａを切断するように設けられている。この架橋部６３ａの切断加工によって、複数のステータ用ターミナル６３が独立する。
このように設けることにより、架橋部６３ａで連結された複数のステータ用ターミナル６３を１つの部品として樹脂製のフレーム支持部材６５に組付けることができるため、組付ける部品点数を抑えることができるとともに、組付性が向上する。
具体的には、この実施例のステータ用ターミナル６３の数は８個であるが、図１５に示すように、架橋部６３ａの連結によって２個づつを１つの部品として４部品に形成し、フレーム支持部材６５に組付けた後に、架橋部６３ａを切断して４部品から８個のステータ用ターミナル６３にしたものである。
【００４６】
ここで、上述したように、コイル１７は、ステータコア１６の周方向に沿って、Ｕ→Ｖ→Ｗ→Ｕ’→Ｖ’→Ｗ’相からなる第１系統と、Ｕ→Ｖ→Ｗ→Ｕ’→Ｖ’→Ｗ’相からなる第２系統とに分けられている。
そこで、複数のステータ用ターミナル６３は、図１５に示すように、第１系統のコイル１７に接続するための第１ターミナル群αと、第２系統のコイル１７に接続するための第２ターミナル群βとに区分している。
【００４７】
第１ターミナル群αと第２ターミナル群βは、軸芯に沿う平面（図１５のＸ−Ｘ線参照）に対して面対象となる形状を呈するものであり、第１ターミナル群αと第２ターミナル群βは、金属板から共通の金型を用いた打ち抜き加工によって所定の形状に切断された後、曲折加工によって曲げ方向だけを変えて異なる形状に設けた構造を採用したものである。
このように設けられることにより、第１ターミナル群αと第２ターミナル群βを製造するために、個別の打ち抜き用の金型を設ける必要がなくなるため、製造コストを抑えることが可能になる。
【００４８】
回転角度検出装置４の基板５３に接続される複数のセンサ用ターミナル５８も、図１７、図１８に示されるように、樹脂製のフレーム支持部材６５に組付けられ、その状態でリヤハウジング１５内にインサート成形されるものである。
複数（この実施例では６個）のセンサ用ターミナル５８は、フレーム支持部材６５に組付けられる以前において金属板を打ち抜き加工および曲折加工により形成されるものであり、図１６に示されるように、複数のセンサ用ターミナル５８が架橋部５８ａを介して連結された所定形状に切断および曲折される。
そして、架橋部５８ａで連結された複数のセンサ用ターミナル５８は、図１７に示すようにフレーム支持部材６５に組付けた後に、図１８に示すように架橋部５８ａを切断するように設けられている。この架橋部５８ａの切断加工によって、複数のセンサ用ターミナル５８が独立する。なお、この架橋部５８ａの切断加工は、上述したステータ用ターミナル６３の架橋部６３ａの切断と同時に行われる。
このように設けることにより、架橋部５８ａで連結された６個のセンサ用ターミナル５８を１つの部品として樹脂製のフレーム支持部材６５に組付けることができるため、部品点数を抑えることができるとともに、組付性が向上する。
【００４９】
リヤハウジング１５は、複数のステータ用ターミナル６３および複数のセンサ用ターミナル５８を組付けた樹脂製のフレーム支持部材６５（図１８参照）と、リヤハウジング１５の剛性を確保し、且つロータ軸８の一端を回転自在に支持するリヤ転がり軸受１１（符号、図４参照）の支持剛性を確保する金属製の芯金６６とを組付け（図１９参照）、その組付けられたフレーム支持部材６５と芯金６６とをインサート樹脂６４によってインサート成形した構造（図２０参照）を採用している。
【００５０】
このように、リヤハウジング１５は、樹脂製のフレーム支持部材６５およびインサート樹脂６４の他に、芯金６６をインサートしているため、回転機１の体格を大きくすることなく高負荷に耐えうる構造になる。
また、リヤハウジング１５を形成するインサート樹脂６４の変形によるステータ７とロータ６との軸ズレを防止できるため、ロータ６とステータ７のエアギャップを少なくすることが可能になり、回転機１の高出力化が可能になる。
【００５１】
ここで、第１ターミナル群αと制御回路５（外部機器に相当する）を接続する第１コイル通電用コネクタ６７と、第２ターミナル群βと制御回路５を接続する第２コイル通電用コネクタ６８とは、図２０に示されるように個別に設けられている。
このように設けられることにより、一方の系統のコイル１７の通電がなされない状態になった場合でも、他方の系統のコイル１７の通電によって回転機１を作動させることが可能になる。
【００５２】
また、センサ用ターミナル５８と制御回路５を接続するセンサ用コネクタ６９は、図２０に示されるように、第１コイル通電用コネクタ６７と一体に設けられている。
このように設けることにより、コネクタ数を減らすことができ、組付工数を減らすことが可能になる。
【００５３】
次に、上記の如く構成されたステータ７とリヤハウジング１５との組付けについて図２１〜図２３を参照して説明する。
図２１（Ａ）〜（Ｃ）、図２２に示すように、リヤハウジング１５から突出するステータ用ターミナル６３が、ボビン６１の端子挿入溝６１ｃに挿入されるように、ステータ７をリヤハウジング１５内に挿入する。挿入による組付けが完了すると、図２３に示すように、ボビン用ターミナル６２とステータ用ターミナル６３とが接触した状態になる。そして、ボビン用ターミナル６２とステータ用ターミナル６３の接触部分（図２３の丸内）をプロジェクション溶接等の電気的接続手段で接続する。
【００５４】
次に、ステータ７の外径または内径を基準として、ロータ軸８を回転自在に支持するリヤ転がり軸受１１の取付径の仕上げ加工（切削による芯出し加工）を行う。
このように設けることによって、ロータ６とステータ７のエアギャップの管理精度を高めることができるため、エアギャップの縮小を図ることができ、回転機１をより一層高出力化することが可能になる。
【００５５】
その後、図１に示すように、回転角度検出装置４の基板５３をリヤハウジング１５に組付けることで、ステータ７および基板５３が組付けられたリヤハウジング１５が完成する。
【００５６】
［実施例の効果］
この実施例の回転機１は、コイル１７が組付けられたステータコア１６をリヤハウジング１５に収納し、この収納による組付けによって接触するステータ用ターミナル６３とボビン用ターミナル６２とを溶接するのみで、ステータコア１６とリヤハウジング１５の組付けが高精度で完了する。このため、従来技術に比較して回転機１の組付性が向上するとともに、高い組付信頼性が得られる。
【００５７】
また、コイル１７を予めボビン６１の周囲に巻回しておき、それをステータティース１８に外嵌する構造を採用している。このため、ステータティース１８に対するコイル１７の占積率を容易に高めることができ、結果的に回転機１の出力の増大、もしくは回転機１の小型軽量化を図ることができる。
さらに、ステータティース１８にボビン６１を外嵌する以前に、ボビン６１にコイル１７を巻回する構造を採用しているため、コイル１７の巻回作業が容易になる。
【００５８】
〔変形例〕
上記の実施例では、シフトレンジ切替機構３の駆動用アクチュエータとしての回転機１に本発明を適用した例を示したが、他のアクチュエータとして用いられる回転機に本発明を適用して良いのはもちろん、電動機および発電機に広く本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ステータおよび基板が組付けられたリヤハウジングの斜視図である。
【図２】シフトレンジ切替装置の概略構成図である。
【図３】回転機の概略構成図である。
【図４】回転機、減速機、回転角度検出装置を組み合わせたユニットの断面図である。
【図５】パーキング切替機構を含むシフトレンジ切替機構の斜視図である。
【図６】磁石が組付けられたロータの斜視図である。
【図７】着磁状態を示す磁石の平面図である。
【図８】ロータが回転した際におけるＡ、Ｂ、Ｚ相の出力波形図である。
【図９】基板の平面および側面図である。
【図１０】基板とセンサ用ターミナルの接続部分を示す要部断面図である。
【図１１】基板の平面および側面図である。
【図１２】コイルの組付け図である。
【図１３】ボビンに設けられた端子挿入溝の説明図である。
【図１４】ステータの斜視図である。
【図１５】ステータ用ターミナルおよびセンサ用ターミナルの配置図である。
【図１６】センサ用ターミナルの斜視図である。
【図１７】架橋部の切断前におけるステータ用ターミナルおよびセンサ用ターミナルが組付けられたフレーム支持部材の平面図である。
【図１８】架橋部の切断後におけるステータ用ターミナルおよびセンサ用ターミナルが組付けられたフレーム支持部材の平面図である。
【図１９】芯金が組付けられた状態を示す斜視図である。
【図２０】インサート樹脂が設けられたリヤハウジングの斜視図である。
【図２１】ステータとリヤハウジングの組付け説明図である。
【図２２】ステータとリヤハウジングの組付け途中を示す斜視図である。
【図２３】ボビン用ターミナルとステータ用ターミナルの溶接部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 回転機
４ 回転角度検出装置
５ 制御回路（外部機器）
６ ロータ
７ ステータ
８ ロータ軸
１１ リヤ転がり軸受（ステータハウジングが支持する軸受）
１５ リヤハウジング（ステータハウジング）
１６ ステータコア
１７ コイル
１８ ステータティース
５８ センサ用ターミナル
６１ ボビン
６１ｃ 端子挿入溝
６１ｄ 端子案内部
６２ ボビン用ターミナル
６３ ステータ用ターミナル
６３ａ ステータ用ターミナルの架橋部
６４ インサート樹脂
６５ フレーム支持部材
６６ 芯金
６７ 第１コイル通電用コネクタ
６８ 第２コイル通電用コネクタ
６９ センサ用コネクタ
α 第１ターミナル群
β 第２ターミナル群

Claims (7)

1. 多数のステータティースを有するステータコアを備えるとともに、各ステータティースのそれぞれにステータコイルを備えるステータと、
   このステータを収納した状態で支持するステータハウジングと、を備える回転機において、
   前記ステータコイルは、絶縁性のボビンの周囲に巻回された状態のものを前記ステータティースに外嵌したものであり、
   前記ボビンは、前記ステータコイルの両端がそれぞれ接続されるボビン用ターミナルを備えるものであり、
   前記ステータハウジングは、外部機器に接続されるとともに前記ボビン用ターミナルに接続される複数のステータ用ターミナルがインサート樹脂によってインサート成形され、前記ステータコイルが組付けられた前記ステータコアを前記ステータハウジングに収納した際に、前記ステータ用ターミナルが前記ボビン用ターミナルと接触するものであり、
   前記ステータコイルが組付けられた前記ステータコアを前記ステータハウジングに収納して前記ボビン用ターミナルと前記ステータ用ターミナルとを電気的に接続した構造を採用するとともに、
   前記ボビンは、前記ステータコアを前記ステータハウジングに収納する際に、前記ステータハウジングに支持される前記ステータ用ターミナルが差し込まれる端子挿入溝を備え、
   前記ステータ用ターミナルは、前記端子挿入溝を通って前記ボビンにおける前記ステータハウジングとは異なる側において前記ボビン用ターミナルと接続することを特徴とする回転機。
2. 請求項１に記載の回転機において、
   前記端子挿入溝は、前記ステータ用ターミナルが差し込まれる側に向けて広がる端子案内部を備えることを特徴とする回転機。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転機において、
   前記複数のステータ用ターミナルは、樹脂製のフレーム支持部材に組付けられた状態で前記ステータハウジングにインサート成形されるものであり、
   前記複数のステータ用ターミナルは、前記フレーム支持部材に組付けられる以前において金属板を打ち抜き加工および曲折加工により、複数のステータ用ターミナルが架橋部を介して連結された所定形状に切断および曲折されたものであり、
   前記フレーム支持部材に前記複数のステータ用ターミナルを組付けた後に、前記架橋部を切断して前記複数のステータ用ターミナルが独立することを特徴とする回転機。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回転機において、
   前記ステータハウジングは、
   前記ステータ用ターミナルを組付けた樹脂製のフレーム支持部材と、
   前記ステータハウジングの剛性を確保するとともに、ロータ軸の一端を回転自在に支持する軸受の支持剛性を確保する金属製の芯金と、
   前記ステータ用ターミナルを組付けた前記フレーム支持部材と前記芯金とをインサート成形するインサート樹脂と、から構成されることを特徴とする回転機。
5. 請求項４に記載の回転機において、
   前記ステータハウジングに前記ステータを組付けた後に、前記ステータの外径または内径を基準として、前記ロータ軸を回転自在に支持する前記軸受の取付径の仕上げ加工を行うことを特徴とする回転機。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回転機において、
   前記ステータコアに装着される前記ステータコイルは、
   前記ステータコアの周方向に沿うＵ、Ｖ、Ｗ、Ｕ’、Ｖ’、Ｗ’相を備える第１系統と、Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｕ’、Ｖ’、Ｗ’相を備える第２系統とからなり、
   前記複数のステータ用ターミナルは、
   前記第１系統の前記ステータコイルに接続するための第１ターミナル群と、前記第２系統の前記ステータコイルに接続するための前記第２ターミナル群とに区分され、
   前記第１ターミナル群と前記第２ターミナル群は、軸芯に沿う平面に対して対象形状を呈するものであり、
   前記第１ターミナル群と前記第２ターミナル群とは、打ち抜き加工によって金属板から共通の形状に切断された後、曲折加工によって曲げ方向だけを異なる形状に形成され、
   前記第１ターミナル群における前記複数のステータ用ターミナルと外部機器を接続する第１コイル通電用コネクタと、前記第２ターミナル群における前記複数のステータ用ターミナルと外部機器を接続する第２コイル通電用コネクタとは、個別に設けられたことを特徴とする回転機。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の回転機において、
   前記ステータハウジングは、ロータの回転角度を検出する回転角度検出装置と電気的に接続されるセンサ用ターミナルをインサート成形するものであり、
   このインサート成形された前記センサ用ターミナルと外部機器を接続するセンサ用コネクタは、
   前記ステータコイルに電気的に接続される前記ステータ用ターミナルと外部機器を接続するコイル通電用コネクタと一体に設けられたことを特徴とする回転機。

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