JPWO2014170940A1

JPWO2014170940A1 - ハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造

Info

Publication number: JPWO2014170940A1
Application number: JP2015512210A
Authority: JP
Inventors: 健西川; 井上　正哉; 正哉井上; 宏一尾島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2033-04-15
Also published as: US20150318754A1; WO2014170940A1; DE112013006947T5; JP5868548B2; CN105122611A; CN105122611B; US9906088B2

Abstract

ステータとロータとの間の隙間を確保できるハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造を提供することを目的とする。ハウジングに固定されたステータと、このステータと所定の間隔を空けて対向配置されたロータとからなる回転電機であって、ロータは、ハウジングに軸受を介して回転可能に取り付けられたロータボス部と、このロータボス部に取り付けられたロータコアおよび永久磁石とを有し、ハウジングおよびロータボス部の対応位置にそれぞれ複数の貫通孔を設けるとともに、貫通孔にそれぞれ支持部材を挿通させてロータボス部を保持するように構成したものである。

Description

この発明は、ハイブリッド車両に用いられる回転電機のロータ保持構造に関するものである。

ハイブリッド車両に取付けられる回転電機には、ロータボス部の内部にクラッチ等の他部品を一体化させる構造を採用する場合があり、このとき、ロータボス部は、ハウジングの内周部に保持された軸受けによる片持ち構造となっている。このため、ロータコアの外周面とステータコアの内周面とが永久磁石の磁力により吸引されてロータとステータとの位置関係がずれ、その後のクラッチ等の他部品を組み付ける工程で支障をきたす場合がある。

このような問題を避けるため、補助的な冶具を用いてステータハウジングおよびロータボス部をボルトにより取り付け、ロータコアとステータコアとのエアギャップを調整する組み立て方法が提案されている。（特許文献１）

特開２００７−１７４７５２号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された回転電機においては、ステータが固定されたハウジング部分が開口しているため、ハウジング部分全体を支持する大型の補助冶具を作成する必要がある。また、補助冶具に固定するためのボルト挿入用の複数のねじ孔を設けることが必要となり、ハウジングやロータボス部の加工工数が増えてしまう等の問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、大型の冶具を使用することなく、簡易的な構造でステータコア内周とロータコア外周との隙間を確保した状態でハウジング内部にロータを保持することが可能となり、また、ロータボス部内側に他の部品を安定した状態で組付けすることが可能な回転電機のロータ保持構造を提供するものである。

この発明に係るハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造は、ハウジングに固定されたステータと、このステータと所定の間隔を空けて対向配置されたロータとからなる回転電機であって、
前記ロータは、前記ハウジングに軸受を介して回転可能に取り付けられたロータボス部と、このロータボス部に取り付けられたロータコアおよび永久磁石とを有し、
前記ハウジングおよび前記ロータボス部の対応位置にそれぞれ複数の貫通孔を設けるとともに、前記貫通孔にそれぞれ支持部材を挿通させてロータボス部を保持することを特徴としたものである。

この発明によれば、大型の冶具を使用することなく、ステータに対するロータの位置を保持させることができ、ロータボス部内側への部品の組付作業を容易に行なわせることが可能となる。

この発明の実施形態１における回転電機の概略構成を示す断面図である。図１における回転電機の概略構成を示す展開斜視図である。この発明の実施形態１における回転電機の要部構成を示す断面図である。図３における回転電機の要部構成を示す平面図である。この発明の実施形態１における他の要部構成を示す展開斜視図である。図５における回転電機の要部構成を示す平面図である。この発明の実施形態２における回転電機の概略構成を示す断面図である。図７における回転電機の要部構成を示す平面図である。図７における回転電機の要部構成を示す展開斜視図である。

実施の形態１．
以下、この発明を実施の形態である図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１における回転電機の概略構成を示す断面図、図２は、図１における概略構成を示す展開斜視図である。
図１、図２において、回転電機は、ステータ１とこのステータ１に所定の隙間を設けて対向配置されたロータ２とを備えて構成されている。ステータ１は、積層鋼板によって構成されたステータコア１１を有し、このステータコア１１をハウジング３に取り付けられたリング状のフレーム４の内周に圧入して固定されている。

また、ロータ２は、積層鋼板によって形成されたロータコア２１と、その内部に配置された永久磁石２２とを備えて構成されている。ロータコア２１は、ロータボス部２３の外周側に圧入されて固定されており、このロータボス部２３は、軸受５を介してハウジング３に回転可能に取り付けられている。さらに、ロータボス部２３は、エンジンシャフトやトランスミッションのクラッチに連結される回転軸２４に固定され、その一部にレゾルバロータ２５が取り付けられている。一方、このレゾルバロータ２５と所定の隙間を保持して対向するハウジング３にレゾルバステータ１２が取り付けられ、レゾルバロータ２５の回転角度を検出することによって装置の回転制御などに用いられる。また、ハーネス７によって外部からステータ１へ給電し、回転磁界を発生させることによってロータ２を回転駆動し、トルクを出力するように構成されている。

このようなステータ１およびロータ２の構造を有する回転電機においては、ロータボス部２３が軸受５によって支持されているものの片持ち支持であるため、永久磁石２２の吸着力によりロータボス部２３が倒れを生じる恐れがあり、ロータボス部２３の内側にクラッチ等のトランスミッション関係の部品を配置する場合に支障を与えることになる。

これを防ぐため、ロータボス部２３に複数の貫通孔を設けるとともに、この貫通孔に対応するハウジング３の位置にも貫通孔を形成し、これらの貫通孔に外部からそれぞれ支持部材６を挿通してロータボス部２３の内周側の継鉄部を位置決めする。このように構成することによって、ステータ１に対するロータ２全体の位置を保持することができ、ロータ２側内部に組みつけられる部品の安定した配置を可能にすることが可能となる。
すなわち、軸受５および支持部材６によってロータ２全体を位置決め支持した状態で、ハウジング３にクラッチ等のハウジング８を嵌合させるとともに、軸受９を介して回転軸２４に支持させることができ、ロータ２側内部に組みつけられるクラッチ等の部品の取り付けを効率よく行わせることができる。その後、支持部材６を抜き取り、製品として使用することになる。

なお、図１に示されるように、支持部材６は、頭付きの円柱状に形成され、ハウジング３側にこの頭部分を収容する環状の溝３ａが形成されている。
すなわち、支持部材６を削除した状態を示す図３および図４から明らかなように、ハウジング３とロータボス部２３には同一円周上に貫通孔３ｂ、２３ａが設けられ、この貫通孔３ｂ、２３ａに対して支持部材６を挿通することによって、ハウジング３の外部からロータボス部２３を位置決めすることが可能になる。
また、支持部材６は、頭部の径が貫通孔３ｂの径よりも大きく構成されており、これによって、ハウジング３を貫通して抜け落ちることがないようにしている。さらに、ハウジング３に支持部材６の頭部を収容する環状の溝３ａを設けることによって、支持部材６の頭部がハウジング３の端面より突出することがないように設定されている。

以上のように、支持部材６をハウジング３に取り付けた状態で、その先端位置がハウジング３に取付けられた軸受５の支持面よりも下方に突出させることによって、軸方向に長い範囲に渡ってロータボス部２３を位置決め支持することが可能となり、ロータ２全体の倒れを防ぐことができる。

なお、図５、図６に示すように、支持部材６を挿通する位置がレゾルバステータ１２の外周側に重なる場合には、レゾルバステータ１２にも複数の貫通孔１２ａを設け、この貫通孔１２ａに支持部材６を挿通させるような構成とすることも可能である。
実施の形態２．

図７は、この発明の実施の形態２における回転電機の概略構成を示す断面図、図８は、図７における平面図、図９は、実施の形態２の要部構成を示す展開斜視図である。
図において、複数の支持部材６は、円盤状のプレート６ａとともに一体成形により構成され、ハウジング３の環状溝３ａに嵌合される。その後、ねじ６ｂによってハウジング３にねじ止め固定される。このように円盤状のプレート６ａに支持部材６を一体に形成することによって、部品点数を減少させることができ、また、プレート６ａをハウジング３にねじ止めするため、支持部材６を個別に取り付ける場合に比し、取り付け、取り外し作業を簡単に行わせることができる。
また、支持部材６によってロータを支持することによって、回転電機の組立て場所と車両の組立て場所が異なり、回転電機を搬送してクラッチ等との一体化組立てを行う場合においても不具合の発生を防止することができる。

以上説明したように、この発明によれば、大型の冶具を使用することなく、簡易的な構造でロータの倒れを防ぐことができ、ハイブリッド車両における回転電機の組み付け作業性を向上させることができる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１：ステータ、２：ロータ、３：ハウジング、４：フレーム、５：軸受、
６：支持部材、１１：ステータコア、１２：レゾルバステータ、
２１：ロータコア、２２：永久磁石、２４：回転軸、

２５：レゾルバロータ、２３：ロータボス部、３ａ：環状溝、
３ｂ，１２ａ，２３ａ：貫通孔、６ａ：プレート、６ｂ：ねじ

この発明に係るハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造は、ハウジングに固定されたステータと、このステータと所定の間隔を空けて対向配置されたロータとからなる回転電機であって、前記ロータは、前記ハウジングに軸受を介して回転可能に取り付けられたロータボス部と、このロータボス部に取り付けられたロータコアおよび永久磁石とを有し、前記ハウジングおよび前記ロータボス部の対応位置にそれぞれ複数の貫通孔を設けるとともに、前記貫通孔にそれぞれ支持部材を挿通させてロータボス部を保持し、かつ、前記支持部材を前記ハウジングに取り付けた状態で、前記支持部材の先端位置が前記軸受と前記ロータボス部との当接部分よりも下方に突出していることを特徴としたものである。

Claims

ハウジングに固定されたステータと、このステータと所定の間隔を空けて対向配置されたロータとからなる回転電機であって、
前記ロータは、前記ハウジングに軸受を介して回転可能に取り付けられたロータボス部と、このロータボス部に取り付けられたロータコアおよび永久磁石とを有し、
前記ハウジングおよび前記ロータボス部の対応位置にそれぞれ複数の貫通孔を設けるとともに、前記貫通孔にそれぞれ支持部材を挿通させてロータボス部を保持するようにしたことを特徴とするハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造。
前記支持部材を頭付き円柱状に形成するとともに、前記ハウジングに前記貫通孔より幅広の環状溝を形成し、この溝に前記支持部材の頭部分を収容するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造。
前記支持部材を前記ハウジングに取り付けた際、前記支持部材の先端位置が前記軸受と前記ロータボス部との当接部分よりも下方に突出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造。
前記ハウジングの内部に固定されたレゾルバステータを有し、前記レゾルバステータに複数の貫通孔を形成して前記ハウジング、前記レゾルバステータおよび前記ロータボス部の貫通孔に前記支持部材を挿通させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造。
前記複数の支持部材を円盤状のプレートにより一体に連結して形成し、前記プレートを前記ハウジングの溝部に嵌合するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両用回転電機のロータ保持構造。