JP5970355B2

JP5970355B2 - ステータ

Info

Publication number: JP5970355B2
Application number: JP2012259730A
Authority: JP
Inventors: 俊史吉川; 憲一中里; 学矢▲崎▼
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: WO2014083791A1; JP2014107977A

Description

本発明は、レゾルバのステータに関する。

この種の技術として、特許文献１は、本願の図１２及び図１３に示すように、モータサイドケースに共締めされる磁気シールド１００とレゾルバステータ１０１を開示している。

特許第５０４９８９２号

しかし、上記特許文献１の構成では、レゾルバステータ１０１に形成されたコイルの端部が接続される端子ピンの電磁シールド性について改善の余地が残されていた。

本願発明の目的は、従来より電磁シールド性を高いレベルで実現する技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、複数のティース部と前記複数のティース部を保持する環状のコア本体とを有するステータコアと、前記複数のティース部に巻き付けられた複数のステータ巻線と、前記複数のステータ巻線に接続される複数の端子ピンと、
前記複数の端子ピンを保持する端子ピン保持部と、前記複数のティース部を覆う環状のシールド本体を有した電磁シールドと、を備え、前記ステータコアは、軸心方向に開口する配線貫通孔が形成された配線貫通部を更に有し、前記複数の端子ピンは、前記配線貫通孔内を通るように配置されており、各端子ピンは、各ステータ巻線の端部が接続される巻線端部接続部を有し、前記電磁シールドは、各端子ピンの前記巻線端部接続部を覆う端子ピンカバー部を更に有し、前記電磁シールドの前記環状のシールド本体は、前記複数のティース部を前記軸心方向で覆う軸方向シールド部と、前記軸方向シールド部の外周端に接続すると共に前記軸心方向に筒状に延びる筒状シールド部と、を有し、前記ステータコアは、前記環状のコア本体から外側に突出して形成され、前記環状のコア本体の周方向において互いに間隔をあけて配置され、ボルト締結孔としてのコア締結孔が夫々に形成された、複数のコア締結部を更に有し、前記電磁シールドは、前記環状のシールド本体の前記筒状シールド部から外側に突出して形成され、前記環状のシールド本体の周方向において互いに間隔をあけて配置され、前記複数のコア締結部に対して前記軸心方向で夫々接触すると共に、前記コア締結部の前記コア締結孔に連なるボルト締結孔としてのシールド締結孔が夫々に形成された、複数のシールド締結部を更に有し、前記電磁シールドの前記筒状シールド部は、前記環状のシールド本体の周方向において隣り合う２つの前記シールド締結部の間において、前記軸心方向で前記環状のコア本体から離れるように窪む窪みを有し、前記窪みを挟むように前記筒状シールド部と前記環状のコア本体は前記軸心方向で対向しており、前記窪みにより、前記環状のシールド本体の周方向において隣り合う２つの前記シールド締結部の間において、前記電磁シールドの前記筒状シールド部と前記環状のコア本体との間には隙間が形成されている、ステータが提供される。
前記シールド締結孔の内径は、前記コア締結孔の内径よりも大きく設定されており、前記コア締結孔を形成する際に発生したバリは、前記シールド締結孔内に収容されている。
前記複数のコア締結部の夫々は、微小孔を有し、前記複数のシールド締結部の夫々は、前記複数のコア締結部の前記微小孔に夫々固定されている。
前記端子ピンカバー部は、前記複数のシールド締結部のうち何れか１つ及び前記シールド本体に支持されている。
前記電磁シールドは、前記電磁シールド全体にわたって、前記ステータコアから見て前記軸心方向の一方側に存在している。
前記軸心方向で見たときに、前記電磁シールドの外方輪郭線は、前記ステータコアの外方輪郭線と一致するか、又は、前記ステータコアの前記外方輪郭線の内側にある。
前記電磁シールドには、他部品との物理的干渉を回避するための干渉回避孔が形成されており、前記干渉回避孔は、前記シールド本体と、前記複数のシールド締結部のうち何れか１つと、前記端子ピンカバー部と、に囲まれるように形成されている。
前記電磁シールドは、前記複数の端子ピンが径方向外方から見えるように形成されている。

本願発明によれば、レゾルバステータの電磁シールド性が高いレベルで実現される。

図1は、ステータの斜視図である。図2は、ステータの平面図である。図3は、ステータの分解斜視図である。図4は、ステータ本体の斜視図である。図5は、ステータ本体の平面図である。図6は、図５のVI-VI線断面図である。図7は、ステータコアの斜視図である。図8は、電磁シールドの斜視図である。図9は、図２のIX- IX線断面図である。図10は、ステータコアの外方輪郭線を示す図である。図11は、電磁シールドの外方輪郭線を示す図である。図12は、特許文献１の図８に相当する図である。図13は、特許文献１の図７に相当する図である。

以下、図１〜１１を参照しつつ、本願発明の実施形態を説明する。

図１に示すように、本実施形態のレゾルバ１は、電動機２の出力軸３の回転角度位置を検出するためのものである。図１に示すように、レゾルバ１は、電動機２のケーシング４に固定されるステータ５（図２を併せて参照）と、電動機２の出力軸３に固定されるロータ６と、によって構成されている。

図３に示すように、ステータ５は、ステータ本体７と、電磁シールド８と、によって構成されている。図４及び図５に示すように、ステータ本体７は、ステータコア９と、複数のステータ巻線１０と、複数の端子ピン１１と、樹脂部１２と、を備えて構成されている。

（ステータ本体７）
ステータコア９は、複数の電磁鋼板を積層して構成されている。図７に示すように、ステータコア９は、複数のティース部１３と、複数のティース部１３を保持する環状のコア本体１４と、３つのコア締結部１５と、配線貫通部１６と、によって構成されている。

複数のティース部１３は、コア本体１４の内側に配置されている。複数のティース部１３は、コア本体１４から内側に突出して形成されている。

３つのコア締結部１５は、コア本体１４の外側に配置されている。３つのコア締結部１５は、コア本体１４から外側に突出して形成されている。３つのコア締結部１５は、コア本体１４の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。各コア締結部１５は、ボルト締結孔としてのコア締結孔１５ａが形成されている。

配線貫通部１６は、コア本体１４の外側に配置されている。配線貫通部１６は、コア本体１４から外側に突出して形成されている。配線貫通部１６は、軸心方向に開口する配線貫通孔１６ａが形成されている。３つのコア締結部１５のうち１つのコア締結部１５は、配線貫通部１６と周方向に連なって形成されている。ここで軸心方向とは、ロータ６が取り付けられる出力軸３の中心軸と平行な方向を意味し、ステータ本体７の環状のコア本体１４の中心軸と平行な方向でもある。

図４及び図５に示すように、複数のステータ巻線１０は、複数のティース部１３に夫々巻き付けられている。なお、図４及び図５には、説明の便宜上、複数のティース部１３のうち１つのティース部１３にのみステータ巻線１０が巻き付けられている。

図４及び図５に示すように、複数の端子ピン１１は、複数のステータ巻線１０に夫々接続されるものである。

樹脂部１２は、ステータコア９と複数のステータ巻線１０との間の絶縁を担う絶縁性の部分である。樹脂部１２は、複数の端子ピン１１を保持する絶縁性の端子ピン保持部１２ａを含んでいる。

図６に示すように、各端子ピン１１は、樹脂部１２の端子ピン保持部１２ａから露出して、各ステータ巻線１０の端部１０ａが巻き付けられて接続される巻線端部接続部１１ａと、配線貫通部１６の配線貫通孔１６ａ内を軸心方向に沿って通るように配置される貫通部１１ｂと、コネクタ露出部１１ｃと、を含んで構成されている。

（電磁シールド８）
図８に示すように、電磁シールド８は、シールド本体２０と、３つのシールド締結部２１と、端子ピンカバー部２２と、によって構成されている。

シールド本体２０は、図７に示す複数のティース部１３を覆うように環状に形成されている。シールド本体２０は、複数のティース部１３を軸心方向で覆う軸方向シールド部２０ａと、軸方向シールド部２０ａの外周端に接続すると共に軸心方向に筒状に延びる筒状シールド部２０ｂと、によって構成されている。

３つのシールド締結部２１は、シールド本体２０の外側に配置されている。３つのシールド締結部２１は、シールド本体２０から外側に突出して形成されている。３つのシールド締結部２１は、シールド本体２０の筒状シールド部２０ｂから外側に突出して形成されている。３つのシールド締結部２１は、シールド本体２０の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。各シールド締結部２１は、ボルト締結孔としてのシールド締結孔２１ａが形成されている。図１及び図３に示すように、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、電磁シールド８の３つのシールド締結部２１は、ステータ本体７の３つのコア締結部１５に対して軸心方向で夫々重なる。電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、電磁シールド８の３つのシールド締結部２１は、ステータ本体７の３つのコア締結部１５上に着座する。電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、電磁シールド８の３つのシールド締結部２１は、ステータ本体７の３つのコア締結部１５に対して軸心方向で夫々接触する。また、図１及び図３に示すように、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、電磁シールド８の３つのシールド締結部２１のシールド締結孔２１ａは、ステータ本体７の３つのコア締結部１５のコア締結孔１５ａに夫々連なる。また、図１に示すように、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、電磁シールド８の３つのシールド締結部２１のシールド締結孔２１ａは、軸心方向で見た時に、ステータ本体７の３つのコア締結部１５のコア締結孔１５ａと位置が揃っている。また、図９に示すように、シールド締結部２１のシールド締結孔２１ａの内径ｄは、コア締結部１５のコア締結孔１５ａの内径Dよりも大きく設定されている。これによると、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、コア締結部１５のコア締結孔１５ａを形成する際に発生したバリPがシールド締結部２１のシールド締結孔２１ａ内に収容される。以上の構成によれば、バリPが処理されることなくそのまま残っていても、コア締結部１５とシールド締結部２１との重ね合わせに影響を及ぼすことがない。

図８に示すように、端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０の外側に配置されている。端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０から外側に突出して形成されている。端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０から軸心と直交する方向に延びて形成されている。端子ピンカバー部２２は、複数の端子ピン１１の巻線端部接続部１１ａを軸心方向で覆う部分である。端子ピンカバー部２２は、３つのシールド締結部２１のうち１つのシールド締結部２１に対して隣接配置されている。端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０とシールド締結部２１に対して連なるように形成されている。即ち、端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０とシールド締結部２１に支持されている。

また、図３に示すように、電磁シールド８は、電磁シールド８全体にわたって、ステータ本体７のステータコア９から見て軸心方向の一方側に存在している。また、図１０には、ステータコア９の外方輪郭線９Xを実線で示している。同様に、図１１には、電磁シールド８の外方輪郭線８Xを実線で示している。図１０及び図１１によれば、電磁シールド８の外方輪郭線８Xは、軸心方向で見たときに、ステータコア９の外方輪郭線９Xと一致するか、又は、ステータコア９の外方輪郭線９Xの内側にある。詳しく言えば、電磁シールド８の各シールド締結部２１において、電磁シールド８の外方輪郭線８Xとステータコア９の外方輪郭線９Xは、軸心方向で見たときに一致している。その他の部分においては、電磁シールド８の外方輪郭線８Xは、軸心方向で見たときに、ステータコア９の外方輪郭線９Xの内側にある。また、図１１によれば、電磁シールド８の端子ピンカバー部２２は、軸心方向で見たときに、ステータコア９の外方輪郭線９Xの内側に配置されている。

また、図８に示すように、シールド本体２０の筒状シールド部２０ｂには、窪み２０ｃが形成されている。窪み２０ｃは、隣り合う２つのシールド締結部２１の間に形成されている。窪み２０ｃは、シールド本体２０の筒状シールド部２０ｂの周方向に沿って形成されている。窪み２０ｃは、ステータ本体７に向かって開口する窪みとして形成されている。従って、図１に示すように、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、隣り合う２つのシールド締結部２１の間で、電磁シールド８とステータ本体７の間には、隙間ｇが形成される。

また、図８に示すように、電磁シールド８には、他部品との物理的干渉を回避するための干渉回避孔２３が形成されている。本実施形態では、干渉回避孔２３は、シールド本体２０とシールド締結部２１、端子ピンカバー部２２に囲まれるように形成されている。

また、図１に示すように、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けると、複数の端子ピン１１の巻線端部接続部１１ａは、径方向外方から見える状態となっている。

次に、ステータ５の使用方法を説明する。

本実施形態において電磁シールド８は、シールド締結部２１とコア締結部１５が共締めされることで、ステータ本体７に結合される。しかし、共締め作業の効率の観点から、上記の共締めに先立って、電磁シールド８はステータ本体７に仮保持させることが好ましい。仮保持の方法しては、任意に選択することができる。本実施形態では、カシメが採用されている。即ち、図３に示すように、ステータコア９の各コア締結部１５に予め２つの微小孔４０を夫々形成しておき、この微小孔４０に電磁シールド８のシールド締結部２１の一部を圧入するようにしている。このカシメによれば、ステータ本体７と電磁シールド８は、上記の共締めによる結合の結合力よりも弱い結合力しか得られないが、上記の共締め作業の効率を飛躍的に向上させることができる。その他、仮保持の方法としては、ネジ止めやリベット止め、スポット溶接、接着などが挙げられる。

そして、図１に示すように、レゾルバ１を電動機２に固定するに際しては、電動機２とステータ本体７の間に電磁シールド８を介在させる。これによれば、電磁シールド８による電磁遮蔽効果により、電動機２で発生した電界ノイズがステータ本体７のステータ巻線１０に影響することを抑制することができる。なお、レゾルバ１を電動機２に固定することに代えて、レゾルバ１を例えばエンジンブロック等に固定してもよい。この場合も、電動機２とステータ本体７の間に電磁シールド８が介在する点については同様である。

以上に本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特長を有している。

（１）例えば、図１〜図８に示すように、ステータ５は、複数のティース部１３と複数のティース部１３を保持する環状のコア本体１４とを有するステータコア９と、複数のティース部１３に巻き付けられた複数のステータ巻線１０と、複数のステータ巻線１０に接続される複数の端子ピン１１と、複数の端子ピン１１を保持する端子ピン保持部１２ａと、複数のティース部１３を覆う環状のシールド本体２０を有した電磁シールド８と、を備える。ステータコア９は、軸心方向に開口する配線貫通孔１６ａが形成された配線貫通部１６を更に有する。複数の端子ピン１１は、配線貫通孔１６ａ内を通るように配置されている。各端子ピン１１は、各ステータ巻線１０の端部１０ａが接続される巻線端部接続部１１ａを有する。電磁シールド８は、各端子ピン１１の巻線端部接続部１１ａを覆う端子ピンカバー部２２を更に有する。ステータコア９は、ボルト締結孔としてのコア締結孔１５ａが形成されたコア締結部１５を更に有する。電磁シールド８は、コア締結部１５に対して軸心方向で重なると共に、コア締結部１５のコア締結孔１５ａに連なるボルト締結孔としてのシールド締結孔２１ａが形成されたシールド締結部２１を更に有する。以上の構成によれば、複数の端子ピン１１の電磁シールド性が高いレベルで実現される。なぜなら、複数の端子ピン１１の巻線端部接続部１１ａは、軸心方向において端子ピンカバー部２２に覆われており、配線貫通部１６によっても環状に囲まれるからである。

（２）また、例えば、図９に示すように、シールド締結孔２１ａの内径ｄは、コア締結孔１５ａの内径Dよりも大きく設定されている。コア締結孔１５ａを形成する際に発生したバリPは、シールド締結孔２１ａ内に収容されている。以上の構成によれば、コア締結孔１５ａとシールド締結孔２１ａを用いて、コア締結部１５とシールド締結部２１を共締めするに際し、バリPによる影響を排除することができる。

（３）また、例えば、図３に示すように、コア締結孔１５ａとシールド締結孔２１ａを用いて、コア締結部１５とシールド締結部２１を共締めするために、電磁シールド８は、ステータコア９に仮保持されている。以上の構成によれば、コア締結部１５とシールド締結部２１を共締めする作業が容易になる。

（４）また、例えば、図８に示すように、端子ピンカバー部２２は、シールド本体２０及びシールド締結部２１に支持されている。以上の構成によれば、端子ピンカバー部２２に外力が作用しても、端子ピンカバー部２２が変形し難い。

（５）また、例えば、図３に示すように、電磁シールド８は、電磁シールド８全体にわたって、ステータコア９から見て軸心方向の一方側に存在している。以上の構成によれば、電磁シールド８の形状を簡素にすることができる。

（６）また、例えば、図１０及び図１１に示すように、軸心方向で見たときに、電磁シールド８の外方輪郭線８Xは、ステータコア９の外方輪郭線９Xと一致するか、又は、ステータコア９の外方輪郭線９Xの内側にある。以上の構成によれば、必要な電磁シールド性を確保しつつ、電磁シールド８の軽量化が実現される。

（７）また、例えば、図１に示すように、シールド本体２０とステータコア９との間には、隙間ｇが形成されている。以上の構成によれば、電磁シールド８をステータ本体７に組み付けた際に、電磁シールド８とステータコア９との接触箇所が３つのシールド締結部２１及び３つのコア締結部１５に限定されることになるので、締結部１５とシールド締結部２１を容易且つ安定して接触させることができるようになる。

（８）また、例えば、図８に示すように、電磁シールド８には、他部品との物理的干渉を回避するための干渉回避孔２３が形成されている。以上の構成によれば、電磁シールド８と他部品との物理的干渉を回避することができる。

（９）また、例えば、図１に示すように、電磁シールド８は、複数の端子ピン１１が径方向外方から見えるように形成されている。以上の構成によれば、複数の端子ピン１１の電磁シールド性を確保しつつ、電磁シールド８の軽量化が実現される。

１レゾルバ
２電動機
３出力軸
４ケーシング
５ステータ
６ロータ
７ステータ本体
８電磁シールド
８X 外方輪郭線
９ステータコア
９X 外方輪郭線
１０ステータ巻線
１０ａ端部
１１端子ピン
１１ａ巻線端部接続部
１１ｂ貫通部
１１ｃコネクタ露出部
１２樹脂部
１２ａ端子ピン保持部
１３ティース部
１４コア本体
１５コア締結部
１５ａコア締結孔
１６配線貫通部
１６ａ配線貫通孔
２０シールド本体
２０ａ軸方向シールド部
２０ｂ筒状シールド部
２０ｃ窪み
２１シールド締結部
２１ａシールド締結孔
２２端子ピンカバー部
２３干渉回避孔
４０微小孔
ｄ内径
ｇ隙間
D 内径
P バリ

Claims

複数のティース部と前記複数のティース部を保持する環状のコア本体とを有するステータコアと、
前記複数のティース部に巻き付けられた複数のステータ巻線と、
前記複数のステータ巻線に接続される複数の端子ピンと、
前記複数の端子ピンを保持する端子ピン保持部と、
前記複数のティース部を覆う環状のシールド本体を有した電磁シールドと、
を備え、
前記ステータコアは、軸心方向に開口する配線貫通孔が形成された配線貫通部を更に有し、
前記複数の端子ピンは、前記配線貫通孔内を通るように配置されており、
各端子ピンは、各ステータ巻線の端部が接続される巻線端部接続部を有し、
前記電磁シールドは、各端子ピンの前記巻線端部接続部を覆う端子ピンカバー部を更に有し、
前記電磁シールドの前記環状のシールド本体は、前記複数のティース部を前記軸心方向で覆う軸方向シールド部と、前記軸方向シールド部の外周端に接続すると共に前記軸心方向に筒状に延びる筒状シールド部と、を有し、
前記ステータコアは、前記環状のコア本体から外側に突出して形成され、前記環状のコア本体の周方向において互いに間隔をあけて配置され、ボルト締結孔としてのコア締結孔が夫々に形成された、複数のコア締結部を更に有し、
前記電磁シールドは、前記環状のシールド本体の前記筒状シールド部から外側に突出して形成され、前記環状のシールド本体の周方向において互いに間隔をあけて配置され、前記複数のコア締結部に対して前記軸心方向で夫々接触すると共に、前記コア締結部の前記コア締結孔に連なるボルト締結孔としてのシールド締結孔が夫々に形成された、複数のシールド締結部を更に有し、
前記電磁シールドの前記筒状シールド部は、前記環状のシールド本体の周方向において隣り合う２つの前記シールド締結部の間において、前記軸心方向で前記環状のコア本体から離れるように窪む窪みを有し、
前記窪みを挟むように前記筒状シールド部と前記環状のコア本体は前記軸心方向で対向しており、
前記窪みにより、前記環状のシールド本体の周方向において隣り合う２つの前記シールド締結部の間において、前記電磁シールドの前記筒状シールド部と前記環状のコア本体との間には隙間が形成されている、
ステータ。
請求項１に記載のステータであって、
前記シールド締結孔の内径は、前記コア締結孔の内径よりも大きく設定されており、
前記コア締結孔を形成する際に発生したバリは、前記シールド締結孔内に収容されている、
ステータ。
請求項１又は２に記載のステータであって、
前記複数のコア締結部の夫々は、微小孔を有し、
前記複数のシールド締結部の夫々は、前記複数のコア締結部の前記微小孔に夫々固定されている、
ステータ。
請求項１〜３の何れかに記載のステータであって、
前記端子ピンカバー部は、前記複数のシールド締結部のうち何れか１つ及び前記シールド本体に支持されている、
ステータ。
請求項１〜４の何れかに記載のステータであって、
前記電磁シールドは、前記電磁シールド全体にわたって、前記ステータコアから見て前記軸心方向の一方側に存在している、
ステータ。
請求項５に記載のステータであって、
前記軸心方向で見たときに、前記電磁シールドの外方輪郭線は、前記ステータコアの外方輪郭線と一致するか、又は、前記ステータコアの前記外方輪郭線の内側にある、
ステータ。
請求項１〜６の何れかに記載のステータであって、
前記電磁シールドには、他部品との物理的干渉を回避するための干渉回避孔が形成されており、
前記干渉回避孔は、前記シールド本体と、前記複数のシールド締結部のうち何れか１つと、前記端子ピンカバー部と、に囲まれるように形成されている、
ステータ。
請求項１〜７の何れかに記載のステータであって、
前記電磁シールドは、前記複数の端子ピンが径方向外方から見えるように形成されている、
ステータ。