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公開番号2021166451
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211014
出願番号2020069607
出願日20200408
発明の名称回転電機および車両の車輪操舵システム
出願人株式会社アイシン
代理人個人
主分類H02K 1/18 20060101AFI20210917BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】分割構成した固定子片からなり磁気性能に優れた固定子を備えた回転電機を提供する。
【解決手段】複数の固定子片10で構成される固定子1と、固定子1の内部に配置され、回転軸心Xの周りに回転する回転子2と、固定子1および回転子2を包持するハウジング3と、固定子1および回転子2がハウジング3から抜け出るのを防止する蓋部材4と、複数の固定子片10を内包して固定子1を形成し、ハウジング3に内装される筒状のフレーム5と、を備え、回転軸心Xの延出方向に沿ったフレーム5の両端部に、フレーム5をハウジング3に固定する第1固定部51と第2固定部52とを設けて回転電機Uを構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
複数の固定子片で構成される固定子と、
前記固定子の内部に配置され、回転軸心の周りに回転する回転子と、
前記固定子および前記回転子を包持するハウジングと、
前記固定子および前記回転子が前記ハウジングから抜け出るのを防止する蓋部材と、
前記複数の固定子片を内包して前記固定子を形成し、前記ハウジングに内装される筒状のフレームと、を備え、
前記回転軸心の延出方向に沿った前記フレームの両端部に、前記フレームを前記ハウジングに固定する第1固定部と第2固定部とが設けられている回転電機。
続きを表示(約 560 文字)【請求項2】
前記第1固定部および前記第2固定部のうち前記蓋部材から遠い側にあるものを前記第1固定部とするとき、
前記第1固定部が、前記ハウジングに対して圧入される筒状の嵌合面を備え、
前記嵌合面が、前記複数の固定子片に対して、前記回転軸心に沿う方向において異なる位置に設けられている請求項1に記載の回転電機。
【請求項3】
前記第1固定部および前記第2固定部のうち前記蓋部材に近い側にあるものを前記第2固定部とするとき、前記第2固定部に、前記回転軸心に対して径外方向に突出し、前記蓋部材が当接可能なフランジ部が設けられ、前記ハウジングの内面に、前記フランジ部が当接可能な段部32が設けられている請求項1または2に記載の回転電機。
【請求項4】
前記蓋部材が、前記ハウジングに対して螺合するネジ部を備えている請求項1から3の何れか一項に記載の回転電機。
【請求項5】
前記蓋部材が、前記回転子の軸受けと、前記ネジ部に隣接した位置に形成されて前記ハウジングに対する位置決めを行う位置決定面と、を備えている請求項4に記載の回転電機。
【請求項6】
請求項1から5の何れか一項に記載の回転電機が用いられている車両の車輪操舵システム

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、分割された複数の固定子片を円筒状に配置して固定子を形成し、当該固定子をハウジングに収めて構成される回転電機と、当該回転電機を備えた車両の車輪操舵システムに関する。
続きを表示(約 4,300 文字)【背景技術】
【0002】
このような回転電機に関する技術としては、例えば、以下の特許文献1に示すものがある(〔0006〕〔0012〕段落および図1および図2参照)。
この回転電機では、例えば12個に分割形成した固定子片どうしを円筒状に配置し、隣接する固定子片どうしを溶接して一体の固定子が形成される。
【0003】
夫々の固定子片は、所定形状の鉄片を積層して形成した鉄心に巻線が高密度に巻き付けられて形成される。個別に形成された12個の固定子片は、円筒状に当接させた状態で隣接する固定子片の外周面どうしが溶接され一体化される。
【0004】
このとき溶接は散点状に行われる。即ち、隣接する固定子片どうしの当接線は回転子の軸心に沿って直線状に形成されるが、この当接線を全線に亘って溶接すると隣接する固定子片どうしが導通して良好な磁気回路が形成されなくなる。
【0005】
そこで、直線状の当接線に沿って散点的に溶接部が設けられる。溶接部は、当接線を挟んで双方の固定子片に及ぶ点状に溶接するものや、双方の固定子片どうしを確実に接合するために当接線を跨ぐように傾斜状の直線状にするものが例示される。このような構成によれば上記磁気回路の不具合が解消されるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開平9-308144号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上記従来の回転電機では、分割された固定子片どうしを溶接するために溶接部において磁気性能が確実に損なわれてしまう。
【0008】
また、溶接時における固定子片どうしの相対配置の乱れを完全に無くすことは難しく、その場合、磁気性能の低下を招来する。さらに、適切な溶接部を得るための溶接技術が求められ、溶接コストも増大する。
【0009】
このような実情に鑑み、従来から、分割構成した固定子片からなり磁気性能に優れた固定子を備えた回転電機が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機は、
複数の固定子片で構成される固定子と、
前記固定子の内部に配置され、回転軸心の周りに回転する回転子と、
前記固定子および前記回転子を包持するハウジングと、
前記固定子および前記回転子が前記ハウジングから抜け出るのを防止する蓋部材と、
前記複数の固定子片を内包して前記固定子を形成し、前記ハウジングに内装される筒状のフレームと、を備え、
前記回転軸心の延出方向に沿った前記フレームの両端部に、前記フレームを前記ハウジングに固定する第1固定部と第2固定部とが設けられている点に特徴を有する。
【0011】
(効果)
本構成のように、複数の固定子片を予めフレームに内装する構成であれば、夫々の固定子片の相対位置が固定され、形状の安定した固定子が形成される。フレームの外面形状は例えば単純な円筒状の面に構成できるから、ハウジングへの装着作業も極めて容易となる。
また、本構成のように、第1固定部と第2固定部を設けてフレームの両端部をハウジングに固定することで、固定子の固定状態をより安定的なものとすることができる。
【0012】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機は、前記第1固定部および前記第2固定部のうち前記蓋部材から遠い側にあるものを前記第1固定部とするとき、前記第1固定部が、前記ハウジングに対して圧入される筒状の嵌合面を備え、前記嵌合面が、前記複数の固定子片に対して、前記回転軸心に沿う方向において異なる位置に設けられていると好都合である。
【0013】
(効果)
本構成のように、フレームをハウジングに固定する際に、フレームの端部に形成した第1固定部をハウジングに圧入する構成であれば、フレームとハウジングとの位置合わせが確実なものとなる。特に、圧入されるのは筒状の嵌合面であるから、ハウジングに対して固定子の軸心を正確に設定することができる。
【0014】
固定の際には、嵌合面は、固定子片に対して回転軸心に沿う方向において異なる位置にあるから、仮に、嵌合面がハウジングから強い圧縮力を受けても、内部の固定子片に圧縮力が作用する程度が軽減される。よって、各固定子片の相対位置が変化し難く、固定子の形状を最適な状態に維持することができる。
【0015】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機においては、前記第1固定部および前記第2固定部のうち前記蓋部材に近い側にあるものを前記第2固定部とするとき、前記第2固定部に、前記回転軸心に対して径外方向に突出し、前記蓋部材が当接可能なフランジ部が設けられ、前記ハウジングの内面に、前記フランジ部が当接可能な段部が設けられていると好都合である。
【0016】
(効果)
本構成であれば、蓋部材がフレームのフランジ部を押圧し、フランジ部を段部に押し付けることで、蓋部材と段部とでフランジ部を挟持することができる。よって、ハウジングに対する第2固定部の固定が極めて強固に行われる。
【0017】
また、フランジ部を設けることでフレームの剛性が増し、内包する固定子素材どうしの相対位置が安定的なものとなる。
【0018】
さらに、ハウジングに対する蓋部材の取付作業がハウジングに対するフレームの固定作業を兼ねるため、回転電機の組み立て作業が効率的なものとなる。
【0019】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機においては、前記蓋部材に、前記ハウジングに対して螺合するネジ部を備えておくことができる。
【0020】
(効果)
ネジ部を利用することで、蓋部材自身でハウジングの遮蔽機能とフレームの固定機能とを奏することができ、別途の固定部材が不要となる。よって部品点数が減少し、回転電機の構成を簡略化することができる。
【0021】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機においては、前記蓋部材が、前記回転子の軸受けと、前記ネジ部に隣接した位置に形成されて前記ハウジングに対する位置決めを行う位置決定面と、を備えた構成にすることができる。
【0022】
(効果)
蓋部材をネジ部によってハウジングに固定する場合、ネジ部の螺合箇所には幾分の遊びが存在する。よって、蓋部材を単にハウジングに螺合させただけでは、蓋部材の固定位置が変動するおそれがある。また、本構成の蓋部材には回転子の軸受けが設けてあるから、回転子の回転軸心を適切な位置に設定する必要がある。そのため、蓋部材の一部にハウジングに対する位置決定面を設けて軸受けの位置を正確に設定できるようにしてある。
【0023】
(特徴構成)
本発明に係る回転電機は、車両の車輪操舵システムに用いることができる。
【0024】
(効果)
上記構成の回転電機であれば、全体の部品点数を低減させつつ、固定子をハウジングに対して適切な状態に設置することができる。そのため回転電機のサイズを縮小し、軽量化することが可能となる。よって、当該回転電機を車両の車輪操舵システムに用いた場合、車両への搭載性に優れ、低コストの車輪操舵システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
本発明に係る回転電機の構成を示す説明図
本発明に係る回転電機の構成を示す分解斜視図
本発明に係るハウジングの詳細構造を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0026】
〔第1実施形態〕
(概要)
本発明の回転電機Uは、例えば車両の自動操舵装置など各種のアクチュエータに用いられるものである。この回転電機Uは、基本構成として、複数の固定子片10で構成される固定子1と、固定子1の内部に配置され、回転軸心Xの周りに回転する回転子2と、固定子1および回転子2を包持するハウジング3と、固定子1および回転子2がハウジング3から抜け出るのを防止する蓋部材4と、を備えている。この回転電機Uは、当該基本構成を有しつつ、特に固定子1の固定構造を合理化するものである。以下には、本発明の第1実施形態につき図1乃至図3を参照しながら説明する。
【0027】
図1に示すように、本発明に係る回転電機Uでは、複数の固定子片10が、一旦、筒状のフレーム5に内包されて固定子1が形成される。回転子2の回転軸心Xの延出方向に沿ったフレーム5の両端部には第1固定部51と第2固定部52とが設けられ、これら二つの固定部を用いて、固定子1がハウジング3に固定される。回転制御に用いる各種センサは、フレーム5の固定に先立って装着される。
【0028】
このように、複数の固定子片10を予めフレーム5に内装することで、夫々の固定子片10の相対位置が決定され、形状の安定した固定子1が形成される。フレーム5の外面形状は例えば単純な円筒状の面に構成できるから、ハウジング3への装着作業も極めて容易となる。
【0029】
また、フレーム5の両端部に第1固定部51と第2固定部52を設けることで、固定子1の固定状態がより安定したものになり、回転子2の回転軸心Xに沿う方向および径方向における固定子1の位置が正確になる。
【0030】
(フレームの第1固定部)
第1固定部51は、フレーム5の両端部のうち蓋部材4から遠い側の端部に設けたものとする。図2及び図3に示すように、第1固定部51は、ハウジング3に対して圧入される筒状の嵌合面を備えている。この嵌合面の外径は、ハウジング3の内面の内径と等しいか、僅かに大きく構成してある。これにより、フレーム5をハウジング3に対して挿通することで両者が密に嵌合し、特に、固定子1の軸心と回転軸心Xとが正確に同軸心状となる。
(【0031】以降は省略されています)

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