JP3698970B2 - AC electric machine for vehicles - Google Patents

AC electric machine for vehicles Download PDF

Info

Publication number
JP3698970B2
JP3698970B2 JP2000271260A JP2000271260A JP3698970B2 JP 3698970 B2 JP3698970 B2 JP 3698970B2 JP 2000271260 A JP2000271260 A JP 2000271260A JP 2000271260 A JP2000271260 A JP 2000271260A JP 3698970 B2 JP3698970 B2 JP 3698970B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating shaft
electric machine
stator
rotor
rotational position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000271260A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002084724A (en
Inventor
勝彦 楠本
竜彦 水谷
義信 内海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2000271260A priority Critical patent/JP3698970B2/en
Publication of JP2002084724A publication Critical patent/JP2002084724A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3698970B2 publication Critical patent/JP3698970B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載され電動機動作と発電機動作をする車両用交流電機に関し、特に制御用に設けられた回転位置検出器を備えた車両用交流電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は制御用回転位置検出器を備えた従来の車両用交流電機を示す断面図である。この交流電機は、図５の右側の一端部に機関と双方向動力伝達可能とするためのプーリ６０を有している。プーリ６０は、回転軸１２の端部にナット６１で固定されている。
【０００３】
回転軸１２には、回転子鉄心８が固着され、回転子鉄心８には、界磁巻線９が巻回されている。回転子鉄心８、界磁巻線９および回転軸１２で回転子１０を構成している。回転子１０に対向するように固定子鉄心１が配置されている。固定子鉄心１には、多相固定子巻線２が巻回されている。固定子鉄心１と多相固定子巻線２とで固定子３を構成している。
【０００４】
回転子１０と固定子３とは、ブラケット８０内に収納されている。回転子１０は、一対の軸受け１６，１７に回転自在に支持されている。軸受け１６，１７と固定子３とは、ブラケット８０内に固定されている。回転軸１２の一側には、界磁巻線９に電流を供給するスリップリング１５が設けられている。そして、スリップリング１５に摺接させる一対のブラシ１３が設けられている。さらに、ブラシ１３をスリップリング１５に押し付けるばね１４を収納したブラシホルダが設けられている。
【０００５】
また、交流電機の後方であるプーリ６０の反対側には、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ２０が配設されている。レゾルバ２０は、回転子２１と固定子２２とからなる。回転子２１は、回転軸１２の端部１２ａに固着されている。固定子２２は、固定子巻線２２ａを有している。
【０００６】
レゾルバ２０は、固定子２２を軸方向に固定するリテーナ２４とねじ２３にてレゾルバブラケット８０ａに固定されている。リテーナ２４は、円環状をなし、ねじ２３にてレゾルバブラケット８０ａに締着されている。そして、レゾルバ２０の外方にカバー２５が設けられ、外部からの浸入物に対しレゾルバ２０を保護している。
【０００７】
次に動作を説明する。ブラシ１３・スリップリング１５を介し界磁巻線９に励磁電流が供給されると回転子鉄心８に磁束が発生する。電動機動作による機関始動時は、この状態において、多相固定子巻線２に他相交流電流を供給することにより、回転子１０に回転力が発生しプーリ６０を介してベルトによって回転力が伝達され、機関が駆動される。尚、本例では回転力の伝達手段に、プーリ６０とポリＶベルトが用いられるが、ベルトは、歯付きベルト、あるいはチェーン等でもよい。
【０００８】
一方、発電機動作による車両電気負荷への電力供給時は、ブラシ１３・スリップリング１５を介し界磁巻線９に励磁電流を供給し鉄心８に磁束が発生した状態で、回転子に回転力がプーリ６０に機関からベルトを介して伝達され、回転子が回転すると多相固定子巻線２に電力が発生する。
【０００９】
このような構成の車両用交流電機においては、レゾルバ２０の回転子２１が回転した状態で、レゾルバ２０の固定子２２の励磁巻線に通電すると固定子２２の巻線にサイン曲線とコサイン曲線で変化する２相出力電圧が発生する。そして、両者を比較することにより、回転角度（絶対位置）が算出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の従来の車両用交流電機においては、上述のごとく、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ２０は、固定子２２に巻回された固定子巻線２２ａに誘起する電圧を元に回転角度を算出している。そのため、交流電機本体１００よりの漏れ磁束が該固定子巻線２２ａに鎖交すると、正確な回転角度が検出できないという問題があった。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、制御用回転位置検出器に発生するノイズを低減することができ、正確に回転角度を検出することができる車両用交流電機を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車両用交流電機においては、一対の軸受けで回転自在に支持された第１の回転軸、第１の回転軸に固着された回転子鉄心、および回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、回転子に対向配置された固定子鉄心、および固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、一対の軸受けと固定子とを支持するブラケットとを有する交流電機本体と、第１の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第２の回転軸、および第２の回転軸に固着された第２の回転子、および第２の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第２の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器とを備えている。
また、磁気抵抗大部は、第１の回転軸と第２の回転軸との間で第１の回転軸および第２の回転軸よりも大径に形成され、第１の回転軸から第２の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである。
【００１５】
また、第２の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている。
【００１６】
また、制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている。
【００１７】
また、交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。
【００１８】
さらに、磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、交流電機本体の伝達手段と反対側に設けられている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の車両用交流電機の一実施の形態を示す断面図である。図１において、この交流電機は、一端部に機関と双方向動力伝達可能とするためのプーリ６０を有している。プーリ６０は、第１の回転軸としての回転軸１２の端部にナット６１で固定されている。
【００２０】
回転軸１２には、回転子鉄心８が固着されている。回転子鉄心８には、界磁巻線９が巻回されている。回転子鉄心８、界磁巻線９および回転軸１２で回転子１０を構成している。回転子１０に対向するように固定子鉄心１が配置されている。固定子鉄心１には、多相固定子巻線２が巻回されている。固定子鉄心１と多相固定子巻線２とで固定子３を構成している。
【００２１】
回転子１０と固定子３とは、ブラケット８０内に収納されている。回転子１０は、一対の軸受け１６，１７に回転自在に支持されている。軸受け１６，１７と固定子３とは、ブラケット８０内に固定されている。回転軸１２の一側には、界磁巻線９に電流を供給するスリップリング１５が設けられている。そして、スリップリング１５に摺接させる一対のブラシ１３が設けられている。さらに、ブラシ１３をスリップリング１５に押し付けるばね１４を収納したブラシホルダが設けられている。以上の部分、すなわち、回転子１０、固定子３、ブラケット８０、プーリ６０、スリップリング１５、ブラシ１３、およびばね１４は、交流電機の主部として交流電機本体１００を構成している。
【００２２】
また、交流電機本体１００の後方であるプーリ６０の反対側には、制御用回転位置検出器としてのレゾルバ２０が配設されている。レゾルバ２０は、第２の回転子としての回転子２１と第２の固定子としての固定子２２とからなる。固定子２２は、第２の固定子巻線としての固定子巻線２２ａを有している。レゾルバ２０の出力は、２〜３Ｖと非常に小さく発電機としての機能はない。レゾルバ２０は、制御用回転位置検出器、すなわち、交流電機本体１００のピックアップを構成している。
【００２３】
回転子２１は、第２の回転軸としての回転軸３０に固着されている。回転軸３０は、軸受け３１で回転自在に支持されている。軸受け３１はレゾルバブラケット８０ａに止め輪３４で固定されている。回転軸３０は、ステンレス、銅、アルミ等の非磁性の金属にて作製されている。
【００２４】
第１の回転軸１２と第２の回転軸３０とは、ステンレス等の非磁性の物質３３を介して結合されたカップリング３２によって結合されている。カップリング３２は、第１の回転軸１２から第２の回転軸３０へ漏れる磁束を減少させる磁気抵抗大部を構成している。
【００２５】
レゾルバ２０は、固定子２２を軸方向に固定するリテーナ２４とねじ２３にてレゾルバブラケット８０ａに固定されている。リテーナ２４は、円環状をなし、ねじ２３にてレゾルバブラケット８０ａに締着されている。そして、レゾルバ２０の外方にカバー２５が設けられ、外部からの浸入物に対しレゾルバ２０を保護している。
【００２６】
このようなことから、本実施の形態の車両用交流電機においては、一対の軸受け１６，１７で回転自在に支持された第１の回転軸１２、第１の回転軸１２に固着された回転子鉄心８、および回転子鉄心８に巻回された界磁巻線９を有する回転子１０と、回転子１０に対向配置された固定子鉄心１、および固定子鉄心１に巻回された多相固定子巻線２を有する固定子３と、一対の軸受け１６，１７と固定子３とを支持するブラケット８０とを有する交流電機本体１００と、第１の回転軸１２に磁気抵抗大部を介して結合された第２の回転軸３０、および第２の回転軸３０に固着された第２の回転子２１、および第２の回転子２１の回転に基づき出力電圧を発生する第２の固定子巻線２２ａを有するレゾルバ２０とを備えている。このような巻線界磁形回転電機においては、レゾルバ２０の固定子巻線２２ａに鎖交する磁束は、第１・第２の回転軸１２，３０の間に設けられた磁気抵抗大部により減じられ、レゾルバ２０に発生するノイズが低減され、正確に回転角度を検出することができる。
【００２７】
また、磁気抵抗大部は、非磁性の物質３３を介して結合されたカップリング３２である。そのため、レゾルバ２０の固定子巻線２２ａに鎖交する磁束は、第１・第２の回転軸１２，３０の間に設けられた非磁性の物質３３が磁気抵抗となることにより減じられ、レゾルバ２０に発生するノイズがさらに確実に低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【００２８】
また、第２の回転軸３０は、非磁性の物質にて作製されている。レゾルバ２０の回転子２１を固着する第２の回転軸３０を、非磁性の物質、すなわち非磁性の金属又は樹脂にすることにより、第２の回転軸３０が磁気回路を構成しなくなるので、レゾルバ２０の固定子巻線２２ａに鎖交する磁束が減じられ、レゾルバ２０に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【００２９】
また、交流電機本体１００は、車両の機関にベルトやプーリ６０等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。交流電機本体１００の電動機動作による機関の始動時、および発電機動作による車両への電力供給時においても、レゾルバ２０の固定子巻線２２ａに鎖交する磁束が減じられ、レゾルバ２０に発生するノイズが低減されるので、車両の制御性が向上する。
【００３０】
さらに、磁気抵抗大部、およびレゾルバ２０は、交流電機本体１００のプーリ６０等の伝達手段と反対側に設けられている。そのため、レゾルバ２０を設置するスペースを容易に確保することができ、また、第１の回転軸１２と第２の回転軸３０を同一軸線上に設けることが可能となるので構成を簡単にすることができる。
【００３１】
尚、本実施の形態においては、非磁性の物質３３は、ステンレス等とされているが、銅、アルミ等の非磁性の金属、または空気・樹脂等であっても良い。ここで、非磁性の物質３３として空気を用いる場合、カップリング３２は、空気を中に閉じ込める両面有底の円筒となる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、磁気抵抗大部、およびレゾルバ２０は、伝達手段と反対側に設けられているが、スペースおよび連結機構さえ構成できれば、伝達手段側、すなわち交流電機のフロント側に設けられても良い。
【００３３】
実施の形態２．
図２はこの発明の車両用交流電機の他の実施の形態を示す断面図である。本実施の形態においては、第１の回転軸１２が、プーリ６０と反対側に延長されて第２の回転軸３６が形成されている。第１の回転軸１２と第２の回転軸３６との間には、磁気抵抗大部としての軸径小部３７が設けられている。軸径小部３７は、第１の回転軸１２から第２の回転軸３０へ漏れる磁束を減少させる。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３４】
このように、本実施の形態においては、磁気抵抗大部は、第１の回転軸１２と第２の回転軸３６との間に設けられ軸径小部３７である。レゾルバ２０の固定子巻線２２ａに鎖交する磁束は、第１・第２の回転軸１２，３６の間に設けられた軸径小部３７により減じられ、レゾルバ２０に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。そしてさらに、磁気抵抗大部が軸径小部３７なので、容易に設けることができると共に、交流電機の全長が長くなることがなくコンパクトにすることができる。
【００３５】
実施の形態３．
図３はこの発明の車両用交流電機のさらに他の実施の形態を示す断面図である。図４は図３のＰ矢視図である。本実施の形態においては、レゾルバ２０の固定子２２のレゾルバブラケット８０ａへの固定は、固定子２０の鉄心部をワッシャ２６で押さえ、ねじ２３で固定する構造とされている。すなわち、レゾルバ２０の固定は、ワッシャ２６のみでされ、実施の形態１や従来例で用いられた円環状のリテーナは使用されていない。レゾルバ２０には、軸方向に大きな荷重が加わることはないので、固定はワッシャ２６のみでも充分である。
その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３６】
このように、本実施の形態においては、レゾルバ２０の固定手段には、ワッシャ２６のみが用いられている。そして、リテーナが廃止されているので、部品点数が減少し、組み立て作業性が向上する。また、材料が削減されコストダウンすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明に係る車両用交流電機においては、一対の軸受けで回転自在に支持された第１の回転軸、第１の回転軸に固着された回転子鉄心、および回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、回転子に対向配置された固定子鉄心、および固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、一対の軸受けと固定子とを支持するブラケットとを有する交流電機本体と、第１の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第２の回転軸、および第２の回転軸に固着された第２の回転子、および第２の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第２の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器とを備えている。また、磁気抵抗大部は、第１の回転軸と第２の回転軸との間で第１の回転軸および第２の回転軸よりも大径に形成され、第１の回転軸から第２の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである。巻線界磁形回転電機においては、回転子鉄心に界磁巻線が巻回されて、回転軸に固着されている。ゆえに、界磁巻線に界磁電流を通電し、回転子鉄心に磁束を発生させた場合、回転軸を磁路とした漏れ磁束が発生し、制御用回転位置検出器の固定子巻線と鎖交し、ノイズの原因となっていたが、上述のように制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束は、第１・第２の回転軸の間で第１の回転軸および第２の回転軸よりも大径に形成され、第１の回転軸から第２の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである磁気抵抗大部により減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが確実に低減され、正確に回転角度を検出することができる。
【００４０】
また、第２の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている。制御用回転位置検出器の回転子を固着する第２の回転軸を、非磁性の物質、すなわち非磁性の金属又は樹脂にすることにより、第２の回転軸が磁気回路を構成しなくなるので、制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束が減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが低減され、さらに正確に回転角度を検出することができる。
【００４１】
また、制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている。制御用回転位置検出器の固定手段として、ワッシャのみを使用することにより、リテーナが廃止可能であるので、部品点数が減少し、組み立て作業性が向上する。また、材料が削減されコストダウンすることができる。
【００４２】
また、交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である。交流電機本体の電動機動作による機関の始動時、および発電機動作による車両への電力供給時においても、制御用回転位置検出器の固定子巻線に鎖交する磁束が減じられ、制御用回転位置検出器に発生するノイズが低減されるので、車両の制御性が向上する。
【００４３】
さらに、磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、交流電機本体の伝達手段と反対側に設けられている。交流電機本体のフロント側には、伝達手段としてのプーリ等が設けられ、制御用回転位置検出器を設置するスペースおよび制御用回転位置検出器と交流電機本体の接続手段を設けることにおいて難しいが、伝達手段と反対側であれば、制御用回転位置検出器を設置するスペースを容易に確保することができ、また、第１の回転軸と第２の回転軸を同一軸線上に設けることが可能となるので構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の車両用交流電機の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】 この発明の車両用交流電機の他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】 この発明の車両用交流電機のさらに他の実施の形態を示す断面図である。
【図４】 図３のＰ矢視図である。
【図５】 制御用回転位置検出器を備えた従来の車両用交流電機を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 固定子鉄心、２ 多相固定子巻線、３ 固定子、８ 回転子鉄心、９ 界磁巻線、１０ 回転子、１２ 第１の回転軸、１６，１７ 軸受け、２０ レゾルバ（制御用回転位置検出器）、２１ 第２の回転子、２２ 第２の固定子、２２ａ 第２の固定子巻線、２６ ワッシャ、３０，３６ 第２の回転軸、３２ カップリング（磁気抵抗大部）、３３ 非磁性の物質（磁気抵抗大部）、３７ 軸径小部（磁気抵抗大部）、６０ プーリ（伝達手段）、８０，８０ａ ブラケット、１００ 交流電機本体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular AC electric machine that is mounted on a vehicle and performs a motor operation and a generator operation, and more particularly to a vehicular AC electric machine that includes a rotational position detector provided for control.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional vehicular AC electric machine provided with a control rotational position detector. This AC electric machine has a pulley 60 for enabling bidirectional power transmission with the engine at one end on the right side of FIG. The pulley 60 is fixed to the end of the rotary shaft 12 with a nut 61.
[0003]
A rotor core 8 is fixed to the rotary shaft 12, and a field winding 9 is wound around the rotor core 8. The rotor core 8, the field winding 9, and the rotating shaft 12 constitute a rotor 10. Stator core 1 is arranged to face rotor 10. A multiphase stator winding 2 is wound around the stator core 1. The stator core 1 and the multiphase stator winding 2 constitute a stator 3.
[0004]
The rotor 10 and the stator 3 are accommodated in the bracket 80. The rotor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 16 and 17. The bearings 16 and 17 and the stator 3 are fixed in the bracket 80. A slip ring 15 that supplies current to the field winding 9 is provided on one side of the rotating shaft 12. A pair of brushes 13 that are brought into sliding contact with the slip ring 15 are provided. Further, a brush holder that houses a spring 14 that presses the brush 13 against the slip ring 15 is provided.
[0005]
A resolver 20 as a control rotational position detector is disposed on the opposite side of the pulley 60 behind the AC electric machine. The resolver 20 includes a rotor 21 and a stator 22. The rotor 21 is fixed to the end 12 a of the rotating shaft 12. The stator 22 has a stator winding 22a.
[0006]
The resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80a by a retainer 24 and a screw 23 that fix the stator 22 in the axial direction. The retainer 24 has an annular shape and is fastened to the resolver bracket 80 a with a screw 23. A cover 25 is provided on the outside of the resolver 20 to protect the resolver 20 against invading substances from the outside.
[0007]
Next, the operation will be described. When an excitation current is supplied to the field winding 9 via the brush 13 and the slip ring 15, a magnetic flux is generated in the rotor core 8. When the engine is started by the operation of the electric motor, in this state, by supplying the other-phase alternating current to the multiphase stator winding 2, a rotational force is generated in the rotor 10, and the rotational force is transmitted by the belt via the pulley 60. And the engine is driven. In this example, the pulley 60 and the poly V belt are used as the rotational force transmission means, but the belt may be a toothed belt or a chain.
[0008]
On the other hand, when electric power is supplied to the vehicle electrical load by the generator operation, the exciting current is supplied to the field winding 9 through the brush 13 and the slip ring 15 and magnetic flux is generated in the iron core 8, and the rotational force is applied to the rotor. Is transmitted from the engine to the pulley 60 via a belt, and when the rotor rotates, electric power is generated in the multiphase stator winding 2.
[0009]
In the vehicular AC electric machine having such a configuration, when the excitation coil of the stator 22 of the resolver 20 is energized while the rotor 21 of the resolver 20 is rotated, the winding of the stator 22 has a sine curve and a cosine curve. A changing two-phase output voltage is generated. And a rotation angle (absolute position) is calculated by comparing both.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional vehicle AC electric machine having such a configuration, as described above, the resolver 20 as the control rotational position detector is based on the voltage induced in the stator winding 22 a wound around the stator 22. The rotation angle is calculated. For this reason, there is a problem that an accurate rotation angle cannot be detected when the leakage magnetic flux from the AC electric machine main body 100 is linked to the stator winding 22a.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reduce noise generated in a control rotational position detector and can accurately detect a rotational angle. The purpose is to obtain.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the vehicular AC electric machine according to the present invention, the first rotating shaft rotatably supported by the pair of bearings, the rotor core fixed to the first rotating shaft, and the field wound around the rotor core Supports a rotor having a magnetic winding, a stator core disposed opposite to the rotor, a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core, and a pair of bearings and a stator An AC electric machine body having a bracket to be connected, a second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a large magnetic resistance portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and a second rotating shaft And a control rotational position detector having a second stator winding that generates an output voltage based on rotation of the two rotors.
The large magnetoresistive portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft. It is a coupling coupled through a non-magnetic substance that reduces the magnetic flux leaking to the rotating shaft of the motor .
[0015]
The second rotating shaft is made of a nonmagnetic material.
[0016]
Further, only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector.
[0017]
In addition, the AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit bidirectional power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation.
[0018]
Further, the large magnetoresistive part and the rotational position detector for control are provided on the opposite side to the transmission means of the AC electric machine main body.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an AC electric machine for vehicles according to the present invention. In FIG. 1, this AC electric machine has a pulley 60 at one end for enabling bidirectional power transmission with the engine. The pulley 60 is fixed to the end of the rotating shaft 12 as the first rotating shaft by a nut 61.
[0020]
A rotor core 8 is fixed to the rotary shaft 12. A field winding 9 is wound around the rotor core 8. The rotor core 8, the field winding 9, and the rotating shaft 12 constitute a rotor 10. Stator core 1 is arranged to face rotor 10. A multiphase stator winding 2 is wound around the stator core 1. The stator core 1 and the multiphase stator winding 2 constitute a stator 3.
[0021]
The rotor 10 and the stator 3 are accommodated in the bracket 80. The rotor 10 is rotatably supported by a pair of bearings 16 and 17. The bearings 16 and 17 and the stator 3 are fixed in the bracket 80. A slip ring 15 that supplies current to the field winding 9 is provided on one side of the rotating shaft 12. A pair of brushes 13 that are brought into sliding contact with the slip ring 15 are provided. Further, a brush holder that houses a spring 14 that presses the brush 13 against the slip ring 15 is provided. The above parts, that is, the rotor 10, the stator 3, the bracket 80, the pulley 60, the slip ring 15, the brush 13, and the spring 14 constitute an AC electric machine main body 100 as a main part of the AC electric machine.
[0022]
A resolver 20 as a control rotational position detector is disposed on the opposite side of the pulley 60 behind the AC electric machine main body 100. The resolver 20 includes a rotor 21 as a second rotor and a stator 22 as a second stator. The stator 22 has a stator winding 22a as a second stator winding. The output of the resolver 20 is as very small as 2 to 3 V and does not function as a generator. The resolver 20 constitutes a rotational position detector for control, that is, a pickup of the AC electric machine main body 100.
[0023]
The rotor 21 is fixed to a rotating shaft 30 as a second rotating shaft. The rotating shaft 30 is rotatably supported by a bearing 31. The bearing 31 is fixed to the resolver bracket 80a by a retaining ring 34. The rotating shaft 30 is made of a nonmagnetic metal such as stainless steel, copper, or aluminum.
[0024]
The first rotary shaft 12 and the second rotary shaft 30 are coupled by a coupling 32 coupled via a nonmagnetic substance 33 such as stainless steel . Ca Ppuringu 3 2 constitutes a magnetoresistance most to reduce the magnetic flux leaking from the first rotary shaft 12 to the second rotating shaft 30.
[0025]
The resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80a by a retainer 24 and a screw 23 that fix the stator 22 in the axial direction. The retainer 24 has an annular shape and is fastened to the resolver bracket 80 a with a screw 23. A cover 25 is provided on the outside of the resolver 20 to protect the resolver 20 against invading substances from the outside.
[0026]
For this reason, in the vehicle AC electric machine according to the present embodiment, the first rotating shaft 12 that is rotatably supported by the pair of bearings 16 and 17, and the rotor fixed to the first rotating shaft 12. A rotor 10 having a core 8 and a field winding 9 wound around the rotor core 8, a stator core 1 disposed opposite to the rotor 10, and a polyphase wound around the stator core 1. An AC electric machine main body 100 having a stator 3 having a stator winding 2, a pair of bearings 16 and 17, and a bracket 80 for supporting the stator 3, and a first magnetoresistive portion interposed between the first rotary shaft 12 and a magnetoresistive portion. The second rotating shaft 30 coupled to the second rotating shaft 30, the second rotor 21 fixed to the second rotating shaft 30, and the second stator that generates an output voltage based on the rotation of the second rotor 21. And a resolver 20 having a winding 22a. In such a winding field type rotating electrical machine, the magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is generated by a large magnetoresistive portion provided between the first and second rotating shafts 12 and 30. The noise generated in the resolver 20 is reduced, and the rotation angle can be accurately detected.
[0027]
The major part of the magnetoresistance is a coupling 32 coupled via a nonmagnetic substance 33. Therefore, the magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is reduced by the nonmagnetic substance 33 provided between the first and second rotating shafts 12 and 30 becoming a magnetic resistance, and the resolver The noise generated in 20 can be further reliably reduced, and the rotation angle can be detected more accurately.
[0028]
The second rotating shaft 30 is made of a nonmagnetic material. Since the second rotating shaft 30 to which the rotor 21 of the resolver 20 is fixed is made of a nonmagnetic material, that is, a nonmagnetic metal or resin, the second rotating shaft 30 does not constitute a magnetic circuit. The magnetic flux linked to the 20 stator windings 22a is reduced, noise generated in the resolver 20 is reduced, and the rotation angle can be detected more accurately.
[0029]
The AC electric machine main body 100 is installed in a vehicle engine so that bidirectional power can be transmitted by transmission means such as a belt and a pulley 60, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. is there. The noise generated in the resolver 20 is reduced by reducing the magnetic flux linked to the stator winding 22a of the resolver 20 even when the engine is started by the motor operation of the AC electric machine main body 100 and when the power is supplied to the vehicle by the generator operation. As a result, the controllability of the vehicle is improved.
[0030]
Further, the large magnetoresistive part and the resolver 20 are provided on the side opposite to the transmission means such as the pulley 60 of the AC electric machine main body 100. Therefore, a space for installing the resolver 20 can be easily secured, and the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 30 can be provided on the same axis, thereby simplifying the configuration. Can do.
[0031]
In the present embodiment, the nonmagnetic substance 33 is stainless steel or the like, but may be a nonmagnetic metal such as copper or aluminum, or air / resin. Here, when air is used as the non-magnetic substance 33, the coupling 32 is a double-sided bottomed cylinder that traps air therein.
[0032]
In the present embodiment, the large magnetoresistive part and the resolver 20 are provided on the side opposite to the transmission unit. However, as long as the space and the coupling mechanism can be configured, the transmission unit side, that is, the front side of the AC electric machine. It may be provided.
[0033]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the automotive AC electric machine of the present invention. In the present embodiment, the first rotating shaft 12 is extended to the opposite side of the pulley 60 to form the second rotating shaft 36. Between the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 36, a small shaft diameter portion 37 is provided as a large magnetic resistance portion. The small shaft diameter portion 37 reduces magnetic flux leaking from the first rotating shaft 12 to the second rotating shaft 30.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0034]
Thus, in the present embodiment, the large magnetoresistive portion is the small shaft diameter portion 37 provided between the first rotating shaft 12 and the second rotating shaft 36. The magnetic flux interlinking with the stator winding 22a of the resolver 20 is reduced by the small-diameter portion 37 provided between the first and second rotating shafts 12, 36, and noise generated in the resolver 20 is reduced. In addition, the rotation angle can be detected more accurately. Further, since the large magnetoresistive portion is the small shaft diameter portion 37, it can be easily provided, and the AC electric machine can be made compact without increasing its overall length.
[0035]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the automotive AC electric machine according to the present invention. 4 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. In the present embodiment, the stator 22 of the resolver 20 is fixed to the resolver bracket 80 a by pressing the iron core of the stator 20 with the washer 26 and fixing with the screw 23. That is, the resolver 20 is fixed only by the washer 26, and the annular retainer used in the first embodiment and the conventional example is not used. Since a large load is not applied to the resolver 20 in the axial direction, only the washer 26 is sufficient for fixing.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0036]
Thus, in the present embodiment, only the washer 26 is used as the fixing means of the resolver 20. And since a retainer is abolished, a number of parts reduces and an assembly workability | operativity improves. Further, the material can be reduced and the cost can be reduced.
[0037]
【The invention's effect】
In the vehicular AC electric machine according to the present invention, the first rotating shaft rotatably supported by the pair of bearings, the rotor core fixed to the first rotating shaft, and the field wound around the rotor core Supports a rotor having a magnetic winding, a stator core disposed opposite to the rotor, a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core, and a pair of bearings and a stator An AC electric machine body having a bracket to be connected, a second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a large magnetic resistance portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and a second rotating shaft And a control rotational position detector having a second stator winding that generates an output voltage based on rotation of the two rotors. The large magnetoresistive portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft. It is a coupling coupled through a non-magnetic substance that reduces the magnetic flux leaking to the rotating shaft of the motor . In a wound field rotary electric machine, a field winding is wound around a rotor core and is fixed to a rotating shaft. Therefore, when a field current is applied to the field winding and a magnetic flux is generated in the rotor core, a leakage flux is generated with the rotation axis as the magnetic path, and the stator winding of the control rotational position detector The interlinkage causes noise, but as described above, the magnetic flux interlinked with the stator winding of the control rotational position detector is rotated between the first and second rotating shafts by the first rotation. Magnetoresistive large portion that is a coupling formed through a non-magnetic substance that has a larger diameter than the shaft and the second rotating shaft and reduces magnetic flux leaking from the first rotating shaft to the second rotating shaft Therefore, noise generated in the control rotational position detector is reliably reduced, and the rotational angle can be accurately detected.
[0040]
The second rotating shaft is made of a nonmagnetic material. By making the second rotating shaft for fixing the rotor of the rotational position detector for control a nonmagnetic substance, that is, a nonmagnetic metal or resin, the second rotating shaft does not constitute a magnetic circuit. The magnetic flux linked to the stator winding of the control rotational position detector is reduced, noise generated in the control rotational position detector is reduced, and the rotational angle can be detected more accurately.
[0041]
Further, only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector. By using only a washer as a fixing means for the rotational position detector for control, the retainer can be eliminated, so the number of parts is reduced and the assembly workability is improved. Further, the material can be reduced and the cost can be reduced.
[0042]
In addition, the AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit bidirectional power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. The magnetic flux linked to the stator winding of the control rotational position detector is reduced at the start of the engine by the motor operation of the AC electric machine main body and when the power is supplied to the vehicle by the generator operation, so that the control rotational position is reduced. Since noise generated in the detector is reduced, the controllability of the vehicle is improved.
[0043]
Further, the large magnetoresistive part and the rotational position detector for control are provided on the opposite side to the transmission means of the AC electric machine main body. On the front side of the AC electric machine main body, a pulley or the like as a transmission means is provided, and it is difficult to provide a space for installing the control rotational position detector and a connection means between the control rotational position detector and the AC electric machine main body. If it is on the side opposite to the transmission means, a space for installing the control rotational position detector can be easily secured, and the first rotation shaft and the second rotation shaft can be provided on the same axis. Therefore, the configuration can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an automotive electric machine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the automotive AC electric machine of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the automotive AC electric machine according to the present invention.
4 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional vehicular AC electric machine equipped with a control rotational position detector.
[Explanation of symbols]
1 stator core, 2 multiphase stator winding, 3 stator, 8 rotor core, 9 field winding, 10 rotor, 12 first rotating shaft, 16, 17 bearing, 20 resolver (control rotation) Position detector), 21 second rotor, 22 second stator, 22a second stator winding, 26 washer, 30, 36 second rotating shaft, 32 coupling (large magnetoresistance), 33 Nonmagnetic substance (magnetoresistive part), 37 Shaft diameter small part (magnetoresistive part), 60 pulley (transmission means), 80, 80a bracket, 100 AC electric machine main body.

Claims (5)

一対の軸受けで回転自在に支持された第１の回転軸、該第１の回転軸に固着された回転子鉄心、および該回転子鉄心に巻回された界磁巻線を有する回転子と、
前記回転子に対向配置された固定子鉄心、および該固定子鉄心に巻回された多相固定子巻線を有する固定子と、
前記一対の軸受けと前記固定子とを支持するブラケットと
を有する交流電機本体と、
前記第１の回転軸に磁気抵抗大部を介して結合された第２の回転軸、および該第２の回転軸に固着された第２の回転子、および該第２の回転子の回転に基づき出力電圧を発生する第２の固定子巻線を有する制御用回転位置検出器と
を備え、
前記磁気抵抗大部は、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間で前記第１の回転軸および前記第２の回転軸よりも大径に形成され、前記第１の回転軸から前記第２の回転軸に漏れる磁束を減少させる非磁性の物質を介して結合されたカップリングである
ことを特徴とする車両用交流電機。A rotor having a first rotating shaft rotatably supported by a pair of bearings, a rotor core fixed to the first rotating shaft, and a field winding wound around the rotor core;
A stator core disposed opposite to the rotor, and a stator having a multiphase stator winding wound around the stator core;
An AC electric machine main body having a bracket for supporting the pair of bearings and the stator;
A second rotating shaft coupled to the first rotating shaft via a magnetoresistive portion, a second rotor fixed to the second rotating shaft, and rotation of the second rotor A rotational position detector for control having a second stator winding for generating an output voltage based on
The magnetoresistive large portion is formed between the first rotating shaft and the second rotating shaft so as to have a larger diameter than the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the first rotating shaft An AC electric machine for vehicles, wherein the coupling is coupled via a non-magnetic substance that reduces magnetic flux leaking from the shaft to the second rotating shaft . 前記第２の回転軸は、非磁性の物質にて作製されている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用交流電機。The vehicular AC electric machine according to claim 1, wherein the second rotating shaft is made of a nonmagnetic material. 前記制御用回転位置検出器の固定手段には、ワッシャのみが用いられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用交流電機。The vehicle AC electric machine according to claim 1 or 2 , wherein only a washer is used as a fixing means of the control rotational position detector. 前記交流電機本体は、車両の機関にベルトやチェーン等の伝達手段により双方向動力伝達可能に設置され、電動機動作による機関の始動、および発電機動作による車両への電力供給が可能である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用交流電機。The AC electric machine main body is installed in a vehicle engine so as to be able to transmit two-way power by a transmission means such as a belt or a chain, and can start the engine by an electric motor operation and supply electric power to the vehicle by an electric generator operation. automotive AC electric machine according to any one of claims 1 to 3, characterized. 前記磁気抵抗大部、および制御用回転位置検出器は、前記交流電機本体の前記伝達手段と反対側に設けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用交流電機。The vehicular AC electric machine according to claim 4 , wherein the magnetoresistive large part and the control rotational position detector are provided on the opposite side of the AC electric machine main body from the transmission means.
JP2000271260A 2000-09-07 2000-09-07 AC electric machine for vehicles Expired - Fee Related JP3698970B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000271260A JP3698970B2 (en) 2000-09-07 2000-09-07 AC electric machine for vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000271260A JP3698970B2 (en) 2000-09-07 2000-09-07 AC electric machine for vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002084724A JP2002084724A (en) 2002-03-22
JP3698970B2 true JP3698970B2 (en) 2005-09-21

Family

ID=18757573

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000271260A Expired - Fee Related JP3698970B2 (en) 2000-09-07 2000-09-07 AC electric machine for vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3698970B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075196A (en) * 2001-09-07 2003-03-12 Tamagawa Seiki Co Ltd Angle detector
EP1482625B1 (en) * 2002-03-04 2007-11-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ac electric machine for vehicle
JP3783667B2 (en) 2002-08-06 2006-06-07 三菱電機株式会社 Rotating electrical machine and positioning method and positioning device for rotational position sensor thereof
JP2004132476A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Koyo Seiko Co Ltd Rolling bearing device
JP2004132474A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Koyo Seiko Co Ltd Rolling bearing device
WO2004033995A1 (en) * 2002-10-10 2004-04-22 Koyo Seiko Co., Ltd. Rolling bearing
JP2004132475A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Koyo Seiko Co Ltd Rolling bearing device for axle
JP4073759B2 (en) * 2002-11-07 2008-04-09 三菱電機株式会社 Rotating electric machine for vehicles
CN103770894A (en) * 2012-10-17 2014-05-07 李中立 Dual-power sliding energy-saving three-in-one electric bicycle
JP6654928B2 (en) * 2016-02-26 2020-02-26 Ｋｙｂ株式会社 Linear actuator unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002084724A (en) 2002-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7193343B2 (en) Electric motor
US8698363B2 (en) Electric rotating machine for vehicle
US7183681B2 (en) Electric power steering apparatus
CN105827069B (en) Rotating electric machine
CN105827048B (en) Rotating electric machine
JP3162285B2 (en) Electric motor
JP5064279B2 (en) Rotating electric machine
JP3712926B2 (en) Vehicle alternator
KR100571636B1 (en) Ac electric machine for vehicle
JP3698970B2 (en) AC electric machine for vehicles
CN1945942B (en) Resolver reference position adjustment method
JP2005225489A (en) Drive for motor-driven bicycle
US5124602A (en) DC motor unit with a rotational speed detector
JP6710578B2 (en) Electric linear actuator
JPH11299207A (en) Brushless motor
JP2006280088A (en) Brushless motor
JP2008061316A (en) Brushless motor and motor sensor
EP1071193A1 (en) Rotary electric machine
JP5276695B2 (en) Rotating electric machine for vehicles
JP4636828B2 (en) Multiphase electrical machine with rotational position sensor
JP4073758B2 (en) Rotating electric machine for vehicles
JP7254146B1 (en) Rotation detection device and rotary electric machine using the same
JP2589135Y2 (en) Electric power steering device
JPH09130916A (en) Driver for vehicle
JP6088465B2 (en) Drive unit

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050530

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050621

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050706

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120715

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees