JP6653226B2 - Electric motor - Google Patents
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Description
本発明は、回転状態量検出装置を備えた電動機に関する。 The present invention relates to an electric motor including a rotation state amount detection device.
近年、レゾルバ等の回転状態量検出装置を備えた電動機が普及しており、このような電動機では、回転状態量検出装置により電動機本体の回転状態量が検出される。 2. Description of the Related Art In recent years, electric motors equipped with a rotational state amount detection device such as a resolver have become widespread. In such an electric motor, the rotational state amount of the motor body is detected by the rotational state amount detection device.
例えば、特許文献1に記載の電動機においては、レゾルバによってステアリングモータ本体の回転角度を検出し、レゾルバで検出されるモータ本体の回転角度に基づいて、モータの各相の巻線に流す電流の位相を制御することが記載されている。 For example, in the electric motor described in Patent Literature 1, the rotation angle of the steering motor body is detected by a resolver, and the phase of a current flowing through each phase winding of the motor is determined based on the rotation angle of the motor body detected by the resolver. Is described.
しかしながら、特許文献1に記載の電動機では、レゾルバがケースの外部に配置されているため、電動機本体との距離が保たれ電動機本体とレゾルバとの絶縁について考慮する必要はなかったが、レゾルバをケースの内部に置く場合、電動機本体とレゾルバの絶縁性を確保しつつ、電動機の軸方向寸法が長くなるのを抑制する必要がある。 However, in the motor described in Patent Literature 1, since the resolver is arranged outside the case, the distance between the resolver and the motor body is maintained, and it is not necessary to consider the insulation between the motor body and the resolver. It is necessary to suppress the axial dimension of the motor from becoming long while ensuring insulation between the motor body and the resolver.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電動機本体と回転状態量検出装置の絶縁性を確保しつつ、電動機の軸方向寸法が長くなるのを抑制可能な電動機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides an electric motor capable of suppressing an increase in the axial dimension of the electric motor while ensuring insulation between the electric motor main body and the rotation state amount detecting device. Aim.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
ステータコア(例えば、後述の実施形態のステータコア11)と該ステータコアに巻回されるコイル(例えば、後述の実施形態のコイル12)とを有するステータ(例えば、後述の実施形態のステータ13)と、該ステータに対して相対回転可能に配設されるロータ(例えば、後述の実施形態のロータ14)と、を有する電動機本体(例えば、後述の実施形態の電動機本体10)と、
前記ロータ又は前記ロータと連動して回転する回転体に設置される被検出子(例えば、後述の実施形態のレゾルバロータ21)と、該被検出子の回転状態を検出する検出器(例えば、後述の実施形態のレゾルバステータ22)と、を有する回転状態量検出装置(例えば、後述の実施形態のレゾルバ20)と、
前記電動機本体及び前記回転状態量検出装置を収容する筐体(例えば、後述の実施形態の筐体30)と、を備える電動機(例えば、後述の実施形態の電動機MOT)であって、
前記検出器の非導通部(例えば、後述の実施形態のコネクタ外郭部28)が、前記ステータコアよりも軸方向に突出するコイルエンド部(例えば、後述の実施形態のコイルエンド部12a)と軸方向で対向するように配置され、
前記非導通部は、前記検出器のコネクタ部(例えば、後述の実施形態のコネクタ部50)を覆うコネクタ外郭部(例えば、後述の実施形態のコネクタ外郭部28)であり、
前記コイルは、インシュレータ(例えば、後述の実施形態のインシュレータ17)を介して前記ステータコアのティース(例えば、後述の実施形態のティース11a)に巻回され、
前記インシュレータの鍔部(例えば、後述の実施形態の鍔部17a)が前記コネクタ外郭部と当接している。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is:
A stator (e.g., a
A detector (for example, a
A motor (for example, a motor MOT according to an embodiment described below) including a motor housing (e.g., a
A non-conducting portion of the detector (for example, a connector
The non-conductive portion is a connector outer portion (for example, a connector
The coil is wound around teeth of the stator core (for example,
A flange portion of the insulator (for example, a
また、請求項2に記載の発明は、請求項1において、
前記コネクタ外郭部の開口部(例えば、後述の実施形態の開口部28a)は、前記筐体の外周面(例えば、後述の実施形態の筒状部31)に配置されている。
Further, the invention described in claim 2 is based on claim 1 ,
An opening (for example, an opening 28a in an embodiment described later) of the connector outer portion is disposed on an outer peripheral surface of the housing (for example, a
請求項1に記載の発明によれば、検出器の非導通部が、ステータコアよりも軸方向に突出するコイルエンド部に軸方向で対向するように配置されているので、非導通部によりコイルと回転状態量検出装置との絶縁を確保しつつ、電動機本体と回転状態量検出装置を近接配置することができる。また、請求項1に記載の発明によれば、検出器のコネクタ部を覆う外郭部を利用してコイルと回転状態量検出装置との絶縁を確保できる。また、請求項1に記載の発明によれば、インシュレータの鍔部が外郭部と当接することで、電動機の軸方向寸法を最小化できる。 According to the first aspect of the present invention, since the non-conductive portion of the detector is disposed so as to be axially opposed to the coil end portion that protrudes in the axial direction from the stator core, the non-conductive portion is connected to the coil by the non-conductive portion. The electric motor main body and the rotation state amount detection device can be arranged close to each other while ensuring insulation from the rotation state amount detection device. According to the first aspect of the present invention, it is possible to ensure insulation between the coil and the rotation state amount detection device by using the outer portion that covers the connector portion of the detector. According to the first aspect of the present invention, the flange of the insulator abuts on the outer shell, thereby minimizing the axial dimension of the electric motor.
請求項2に記載の発明によれば、コネクタ外郭部の開口部が、筐体の外周面に配置されているので、筐体の外周面側からコネクタにアクセスできる。 According to the second aspect of the present invention, since the opening of the connector outer portion is arranged on the outer peripheral surface of the housing, the connector can be accessed from the outer peripheral surface side of the housing.
以下、本発明の各実施形態の電動機について図面を参照しながら説明する。本発明の電動機は、例えば、車両等の輸送機器に好適に使用される。 Hereinafter, an electric motor according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The electric motor of the present invention is suitably used for transportation equipment such as vehicles.
<第1実施形態>
[電動機]
本発明の第1実施形態の電動機MOTは、電動機本体10と、電動機本体10と軸方向に近接して配置されるレゾルバ20と、電動機本体10及びレゾルバ20を収容する筐体30と、を備える。
<First embodiment>
[Electric motor]
The electric motor MOT according to the first embodiment of the present invention includes an electric motor
[電動機本体]
電動機本体10は、ステータコア11と該ステータコア11に分布巻きされたコイル12とを有するステータ13と、該ステータ13に対して相対回転可能に配設されるロータ14と、を備え、ステータ13の内周側にロータ14が配置されたいわゆるインナーロータ型の電動機である。
[Electric motor body]
The
ステータコア11は、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板を軸方向に積層して構成され、その径方向内側には、複数のティース11aが形成され、さらに隣接するティース11a間に複数のスロット11bを備える。複数のスロット11bは、ステータコア11を軸方向に貫通し、且つ周方向に所定の間隔で形成されている。
The
コイル12は、各ティース11aに巻回され、コイルエンド部12aがステータコア11の軸方向両端面から突出している。
The
筐体30は、外観が略円筒形状を有し、ステータホルダー15を介して筒状部31にてステータ13を支持するとともに、軸受44を介して側壁部32にて電動機本体10のロータ14と一体に回転するロータシャフト16を支持している。
The
[レゾルバ]
レゾルバ20は、電動機本体10のロータ14と連動して回転するロータシャフト16に設置されるレゾルバロータ21と、レゾルバロータ21の回転状態を検出するレゾルバステータ22と、レゾルバステータ22の側壁部32側を覆うカバープレート24と、を備える。
[Resolver]
The
レゾルバステータ22は、周方向に所定の間隔で設けられ複数のティースが径方向内側に延設された環状のレゾルバステータコア26と、レゾルバステータコア26に巻回されるレゾルバコイル25と、レゾルバステータコア26を覆うレゾルバステータ外郭部27と、筐体30の外周面に向かって開口する開口部28aが形成された有底筒形状のコネクタ外郭部28と、を備える。レゾルバステータコア26は、複数枚の電磁鋼板が積層されて構成される。レゾルバステータ外郭部27には、該コネクタ外郭部28に加えてレゾルバステータコア26の径方向外側に5箇所のレゾルバステータフランジ部29が一体に形成されており、コネクタ外郭部28と5箇所のレゾルバステータフランジ部29とが周方向で等間隔(本実施形態では60°間隔)に配置されている。
The
レゾルバステータフランジ部29には、レゾルバステータ22を筐体30の側壁部32に固定する取付ボルト40が挿通するボルト孔29aが形成されている。コネクタ外郭部28は、上面の開口部28aと対向する底面28bにコネクタ部50が設けられ、コネクタ部50の周囲を覆う外周壁28cが底面28bから立設されている。したがって、コネクタ外郭部28の開口部28aが、筐体30の外周面(筒状部31)に配置され、コネクタ部50には一端がECUに接続される電気線の他端が接続される。
The resolver
5箇所のボルト孔29aは、電動機の回転軸心を中心に同じ径方向位置に設けられているのに対し、コネクタ外郭部28は、これら5箇所のボルト孔29aの径方向外側に位置し、ステータコア11に巻回されたコイル12のコイルエンド部12aに対向するように、コイルエンド部12aと略同一の径方向位置に配置されている。
The five
ここで、コネクタ外郭部28は、樹脂等の非導通部材により構成されるので、コイルエンド部12aをコネクタ部50に近接させて配置することができ、電動機MOTの軸方向寸法を短くすることができる。
Here, since the connector
レゾルバコイル25は、コネクタ外郭部28の底面28bからレゾルバステータ外郭部27を通って径方向内側に延びる中継導体51を介してコネクタ部50と電機的に接続される。中継導体51とレゾルバコイル25との接続部60は、コイルエンド部12aの径方向内側に設けられた空間部でもよく、コイルエンド部12aと反対側であって側壁部32との間に設けられた空間部でもよい。
The
以上説明したように、本実施形態によれば、レゾルバステータ22のコネクタ外郭部28が、ステータコア11よりも軸方向に突出するコイルエンド部12aと軸方向で対向するように配置されているので、コネクタ外郭部28によりコイル12とレゾルバ20との絶縁を確保しつつ、電動機本体10とレゾルバ20を近接配置することができる。
As described above, according to the present embodiment, the connector
また、非導通部としては、レゾルバステータ22のコネクタ部50を覆うコネクタ外郭部28を利用することで、別途専用の絶縁部品を設けることがなくコイル12とレゾルバ20との絶縁を確保できる。
In addition, by using the connector
また、コネクタ外郭部28の開口部28aが、筐体30の外周面(筒状部31)に配置されているので、筐体30の外周面側からコネクタ部50にアクセスできる。
Further, since the
<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態の電動機MOTについて図3及び図4を参照しながら説明する。なお、第2実施形態の電動機MOTは、第1実施形態の電動機MOTのコイル12がステータコア11に分布巻きされたものであるのに対し、コイル12が(突極)集中巻きされたものである点で主に相違している。
[電動機]
本発明の第1実施形態の電動機MOTは、電動機本体10と、電動機本体10と軸方向に近接して配置されるレゾルバ20と、電動機本体10及びレゾルバ20を収容する筐体30と、を備える。
<Second embodiment>
Next, an electric motor MOT according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The motor MOT according to the second embodiment has a structure in which the
[Electric motor]
The electric motor MOT according to the first embodiment of the present invention includes an electric motor
[電動機本体]
電動機本体10は、ステータコア11と該ステータコア11にインシュレータ17を介して(突極)集中巻きされたコイル12とを有するステータ13と、該ステータ13に対して相対回転可能に配設されるロータ14と、を備え、ステータ13の内周側にロータ14が配置されたいわゆるインナーロータ型の電動機である。
[Electric motor body]
The
ステータコア11は、プレス抜きされた複数枚の珪素鋼板を軸方向に積層して構成され、その径方向内側には、複数のティース11aが形成され、さらに隣接するティース11a間に複数のスロット11bを備える。複数のスロット11bは、ステータコア11を軸方向に貫通し、且つ周方向に所定の間隔で形成されている。
The
コイル12は、各ティース11aに巻回され、コイルエンド部12aがステータコア11の軸方向両端面から突出している。
The
筐体30は、外観が略円筒形状を有し、ステータホルダー15を介して筒状部31にてステータ13を支持するとともに、軸受44を介して側壁部32にて電動機本体10のロータ14と一体に回転するロータシャフト16を支持している。
The
[レゾルバ]
レゾルバ20は、電動機本体10のロータ14と連動して回転するロータシャフト16に設置されるレゾルバロータ21と、レゾルバロータ21の回転状態を検出するレゾルバステータ22と、レゾルバステータ22の軸方向一方側を覆ってレゾルバステータ22の検出精度の低下を抑制可能なシールドプレート23と、レゾルバステータ22の側壁部32側を覆うカバープレート24と、を備える。
[Resolver]
The
レゾルバステータ22は、周方向に所定の間隔で設けられ複数のティースが径方向内側に延設された環状のレゾルバステータコア26と、レゾルバステータコア26に巻回されるレゾルバコイル25と、レゾルバステータコア26を覆うレゾルバステータ外郭部27と、筐体30の外周面に向かって開口する開口部28aが形成された有底筒形状のコネクタ外郭部28と、を備える。レゾルバステータコア26は、複数枚の電磁鋼板が積層されて構成される。レゾルバステータ外郭部27には、該コネクタ外郭部28に加えてレゾルバステータコア26の径方向外側に5箇所のレゾルバステータフランジ部29が一体に形成されており、コネクタ外郭部28と5箇所のレゾルバステータフランジ部29とが周方向で等間隔(本実施形態では60°間隔)に配置されている。
The
レゾルバステータフランジ部29には、レゾルバステータ22を筐体30の側壁部32に固定する取付ボルト40が挿通するボルト孔29aが形成されている。コネクタ外郭部28は、上面の開口部28aと対向する底面28bにコネクタ部50が設けられ、コネクタ部50の周囲を覆う外周壁28cが底面28bから立設されている。したがって、コネクタ外郭部28の開口部28aが、筐体30の外周面(筒状部31)に配置され、コネクタ部50には一端がECUに接続される電気線の他端が接続される。
The resolver
5箇所のボルト孔29aは、電動機の回転軸心を中心に同じ径方向位置に設けられているのに対し、コネクタ外郭部28は、これら5箇所のボルト孔29aの径方向外側に位置し、ステータコア11に巻回されたコイル12のコイルエンド部12aに対向するように、コイルエンド部12aと略同一の径方向位置に配置されている。
The five
ここで、コネクタ外郭部28は、樹脂等の非導通部材により構成されるので、コイルエンド部12aをコネクタ部50に近接させて配置することができ、電動機MOTの軸方向寸法を短くすることができる。コネクタ外郭部28は、コイルエンド部12aを収容するインシュレータ17の上下の鍔部17aの少なくとも一方に当接してもよい。これにより、コネクタ部50の接続位置を筐体30の外周面(筒状部31)としながら、電動機MOTの軸方向寸法を最小化できる。さらに、電動機本体10とレゾルバステータ22の相対位置を決めることができる。
Here, since the connector
レゾルバコイル25は、コネクタ外郭部28の底面28bからレゾルバステータ外郭部27を通って径方向内側に延びる中継導体51を介してコネクタ部50と電機的に接続される。中継導体51とレゾルバコイル25との接続部60は、コイルエンド部12aの径方向内側に設けられた空間部でもよく、コイルエンド部12aと反対側であって側壁部32との間に設けられた空間部でもよい。
The
シールドプレート23は、レゾルバステータ22の検出精度を低下させる磁束、磁界、電磁波等の外乱を抑制する材料、例えば、アルミニウム、銀等の金属により構成される。カバープレート24は、金属、樹脂等任意の材料から構成される。
The
本実施形態によっても第1実施形態と同様に、コネクタ外郭部28によりコイル12とレゾルバ20との絶縁を確保しつつ、電動機本体10とレゾルバ20を近接配置することができる。
According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the electric motor
さらに、本実施形態では、インシュレータ17の鍔部17aがコネクタ外郭部28と当接することで、電動機MOTの軸方向寸法を最小化できる。
Further, in the present embodiment, the axial dimension of the electric motor MOT can be minimized by contacting the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、レゾルバステータ22のコネクタ外郭部28が、コイルエンド部12aに軸方向で対向する例を挙げたが、これに限らず、非導通部である限り、レゾルバステータ22の任意の部位をコイルエンド部12aに軸方向で対向させることができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified, improved, and the like.
For example, in the above-described embodiment, an example has been given in which the connector
また、レゾルバロータ21は、ロータ14に設置されていてもよく、ロータ14と一体に回転する回転体であれば、ロータシャフト16以外の回転体に設置されていてもよい。
The
また、コイル12は、連続巻きされたコイルでもよく、セグメント化された複数のコイルが接合されたコイルでもよい。
Further, the
10 電動機本体
11 ステータコア
11a ティース
12 コイル
12a コイルエンド部
13 ステータ
14 ロータ
17 インシュレータ
17a 鍔部
20 レゾルバ(回転状態量検出装置)
21 レゾルバロータ(被検出子)
22 レゾルバステータ(検出器)
28 コネクタ外郭部(非導通部)
30 筐体
50 コネクタ部
MOT 電動機
21 Resolver rotor (detected element)
22 Resolver stator (detector)
28 Connector outer part (non-conductive part)
30
Claims (2)
前記ロータ又は前記ロータと連動して回転する回転体に設置される被検出子と、該被検出子の回転状態を検出する検出器と、を有する回転状態量検出装置と、
前記電動機本体及び前記回転状態量検出装置を収容する筐体と、を備える電動機であって、
前記検出器の非導通部が、前記ステータコアよりも軸方向に突出するコイルエンド部と軸方向で対向するように配置され、
前記非導通部は、前記検出器のコネクタ部を覆うコネクタ外郭部であり、
前記コイルは、インシュレータを介して前記ステータコアのティースに巻回され、
前記インシュレータの鍔部が前記コネクタ外郭部と当接している、電動機。 A motor body having a stator having a stator core and a coil wound around the stator core, and a rotor arranged to be rotatable relative to the stator;
A detection element installed on the rotor or a rotating body that rotates in conjunction with the rotor, and a detector that detects a rotation state of the detection element,
A housing that houses the motor body and the rotation state amount detection device,
The non-conductive portion of the detector is disposed so as to face the coil end portion projecting in the axial direction from the stator core in the axial direction ,
The non-conductive portion is a connector outer portion that covers the connector portion of the detector,
The coil is wound around teeth of the stator core via an insulator,
An electric motor , wherein a flange portion of the insulator is in contact with the connector outer portion .
前記コネクタ外郭部の開口部は、前記筐体の外周面に配置されている、電動機。 The electric motor according to claim 1 ,
An electric motor, wherein an opening of the connector outer part is arranged on an outer peripheral surface of the housing.
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