JP4073758B2

JP4073758B2 - Rotating electric machine for vehicles

Info

Publication number: JP4073758B2
Application number: JP2002323676A
Authority: JP
Inventors: 義信内海; 英規森角; 淑人浅尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: JP2004159449A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転角度検出器を有する車両用回転電機に係り、特には回転角度検出器の回転角度検出精度を高めるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用回転電機は、エンジン始動時には同期電動機として、エンジン稼働中は交流発電機として使用される。特に、エンジン始動時に同期電動機として使用する場合、ステータコアやロータコアに巻装された各界磁コイルへの通電タイミングを制御する必要があることから、従来よりロータコアが嵌着される回転軸の一方の軸端部側に回転角度検出器を配置して回転角度を検出するようにしている。
【０００３】
ところで、この種の車両用回転電機において、上記の回転角度検出器として磁気式のものやレゾルバを使用する場合、ロータコアに巻装されたロータコイルへの通電により回転軸が磁化され、その結果、回転軸を通じて流れる漏れ磁束によって回転角度検出器の検出精度が影響を受けやすい。
【０００４】
そこで、従来技術では、磁気式の回転角度検出器を軸方向に沿って前後に挟む状態で高透磁性の磁気バイパス部材を設け、回転軸を通じて流れる漏れ磁束をこれらの磁気バイパス部材でバイパスさせことにより、回転角度検出器を構成するホール素子と永久磁石との間を漏れ磁束が通過しないようにした構成のものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に記載されている構成にすれば、磁気式の回転角度検出装置を構成するホール素子と永久磁石との間を通過する漏れ磁束が低減されるため、回転角度検出器の検出精度をある程度高めることが可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１７１７２３号公報（第１−６頁、図１−図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されているような従来のものは、磁気式の回転角度検出器を挟む前後の磁気バイパス部材の内、ロータコア側に近接した内側の磁気バイパス部材は、ハウジングの側壁に固定されているので、回転軸との間に隙間が形成されている。このため、回転軸を通じて流れる漏れ磁束をこの磁気バイパス部材でバイパスさせる効果が不十分である。
【０００８】
また、回転軸の軸端に固定された外側の磁気バイパス部材は、非磁性体からなるリテーナに取り付けられている。そのため、このリテーナに取り付けられた磁気バイパス部材によっても漏れ磁束をバイパスさせる効果が未だ不十分である。
【０００９】
このように、従来構成のものは、磁気式の回転角度検出器を挟む前後のいずれの磁気バイパス部材によっても漏れ磁束をバイパスさせるのに不十分で、回転角度検出器の検出精度を高めるのに限界がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、漏れ磁束による回転角度検出器への影響を可及的に低減し、より高精度な回転角度検出を行える車両用回転電機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、回転軸にロータコアが嵌着され、このロータコアの外方にはこれと同心にステータコアが配置され、また、上記回転軸の一方の軸端部側には回転角度検出器が配置されてなる車両用回転電機において、次の構成を採用している。
【００１２】
第１の発明では、上記回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外側の軸端部には、上記回転軸の径方向外方に向けて張出形成された高透磁性の磁気バイパス部材が取り付けられ、この磁気バイパス部材が上記回転軸の外端側に位置する回転角度検出器保護用の保護カバーに接近され、かつ、上記保護カバーは高透磁性の磁気バイパス部材として形成されていることを特徴としている。
【００１３】
第２の発明では、上記回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外端側には、上記回転軸の軸端部に近接するとともに、上記回転軸の径方向外方に向けて張り出した高透磁性の磁気バイパス部材が配置され、また、上記回転軸のロータコアと回転角度検出器の間に位置する箇所には、高透磁性の磁気バイパス部材が嵌着されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用回転電機の構成を示す縦断面図である。
【００１５】
図１において、１は車両用回転電機の全体を示し、２はハウジングで、左右一対のブラケット３，４をねじ５で固定して構成されている。各ブラケット３，４には、図外の車体への取付穴３ａ，４ａや内部冷却用の通気孔３ｂ，３ｃ，３ｄ、４ｂ，４ｃが形成されている。また、図中左側のブラケット３の側部には円筒状のフード部３ｆが突設されるとともに、このフード部３ｆの内方にセンサ取付部３ｅが形成されている。
【００１６】
７は鋼鉄等でできた回転軸、８，９は回転軸７をハウジング２に回転自在に支持する軸受けで、これらの各軸受け８，９はブラケット３，４に個別に取り付けられている。１０は図示しないタイミングベルトが懸架されるプーリ、１１はプーリ１０を回転軸７に固定するためのナット、１２は回転軸７に嵌着されたロータコア、１３はロータコア１２に巻装されたロータコイルである。
【００１７】
ロータコア１２は、左右一対のコア部材１６，１７を一体に接合してなり、各々のコア部材１６，１７は、ロータコイル１３が巻回されたボビン１３ａが収容される筒状部１６ａ，１７ａからロータコイル１３の上を覆って互いに交差する位置まで爪形磁極部１６ｂ，１７ｂがそれぞれ延設されてなる。このため、左右の各爪形磁極部１６ｂ，１７ｂは、周方向に沿って所定の間隔を存して互い違いに一定ピッチで配列された形状になっている。なお、１８，１９は各コア部材１６，１７の外側面に取り付けられた冷却ファンである。
【００１８】
２２は回転軸７に嵌着されたスリップリングで、このスリップリング２２はロータコイル１３に電線２３を介して電気的に接続されている。したがって、スリップリング２２および電線２３を介してロータコイル１３に界磁電流が流れると、ロータコア１２を構成するコア部材１６，１７の各爪形磁極部１６ｂ，１７ｂが周方向に沿って交互に正負の極性が変化するように磁化される。
【００１９】
２４はロータコア１２の外方にこれと同心状に配置されてハウジング２に固定されたステータコア、２５はステータコア２４に巻装されたステータコイル、２６はスリップリング２２に接触するブラシ、２７は図外の３相インバータ回路に接続するための端子台、２８は回路基板である。そして、端子台２７は回路基板２８および図示しない電線を介してステータコイル２５に電気的に接続されている。以上の構成自体は既に公知であり、詳細な説明は省略する。
【００２０】
上記回転軸７のプーリ１０の取付位置とは反対側の軸端部には回転角度検出器としてのレゾルバ３１が配置されている。このレゾルバ３１は、回転軸７の軸端部にレゾルバロータ３２がねじ３３で固定され、また、一方のブラケット３のセンサ取付部３ｅの内周部にレゾルバステータ３４がねじ３７で固定され、このレゾルバステータ３４にレゾルバコイル３５が巻装されて構成されている。このようなレゾルバ３１は、比較的簡単な構成であるにもかかわらず機械的振動等の影響を受け難く、回転角度を精度良く検出できる利点がある。なお、３６はレゾルバコイル３５に接続された信号入出力用の電線、３９はレゾルバ３１を保護するためにブラケット３のフード部３ｆの開口端面に固定された平板状の保護カバーである。
【００２１】
この実施の形態１の特徴は、軸受け８とレゾルバ３１との間に位置する回転軸７の外周部に軟鉄材等からなる高透磁性体でできたリング状の磁気バイパス部材４３が圧入等により嵌着されて回転軸７と一体化されていることである。
【００２２】
ここで、回転軸７が鋼鉄のような磁性体でできていると、ロータコイル１３への通電により回転軸７が磁化され、その結果、図１中の符号Ａで示すように、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束がレゾルバロータ３２からレゾルバステータ３４に流れてレゾルバ３１の回転角度検出精度が悪くなる。
【００２３】
これに対して、この実施の形態１では、回転軸７と一体化された磁気バイパス部材４３が設けられているので、ロータコイル１３への通電が行われた場合、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束は図１中の符号Ｂで示すように、磁気バイパス部材４３からステータコア２４に向けて流れる。このため、レゾルバロータ３２からレゾルバステータ３４に流れる漏れ磁束が非常に小さくなる。したがって、レゾルバ３１への漏れ磁束の影響が大幅に低減され、高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。また、磁気バイパス部材４３は回転軸７に圧入等によって嵌着するだけでよいため、容易に組み立てることができる。
【００２４】
実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図であり、図１に示した実施の形態１の構成と同一または相当する部分には同一の符号を付す。
【００２５】
この実施の形態２における車両用回転電機の特徴は、回転軸７のレゾルバ３１の取付箇所よりも外側の軸端部に、軟鉄材等からなる高透磁性の磁気バイパス部材４４がレゾルバロータ３２と共にねじ３３で固定されている。さらに、ブラケット３のフード部３ｆの開口端面に取り付けられた保護カバー３９も同様に軟鉄材等からなる高透磁性でできており、磁気バイパス部材として兼用されている。
【００２６】
そして、回転軸７に固定された磁気バイパス部材４４は、これに対向する保護カバー３９に漏れ磁束ができるだけ多く流れるように、保護カバー３９に極力接近するように形成されている。すなわち、磁気バイパス部材４４は保護カバー３９に向けて突出してから回転軸７の径方向外方に張り出すように屈曲形成されている。
なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００２７】
このように、この実施の形態２では、回転軸７の軸端部にはその径方向外方に張り出した磁気バイパス部材４４が一体固定されているので、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束は、図２中の符号Ｃで示すように、磁気バイパス部材４４および保護カバー３９に沿って流れる。このため、レゾルバロータ３２からレゾルバステータ３４に流れる漏れ磁束を非常に小さくすることができ、したがって、レゾルバ３１への漏れ磁束の影響が大幅に低減され、高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。また、磁気バイパス部材４４は回転軸７にねじ３３等で固定するだけでよいため、容易に組み立てることができる。
【００２８】
なお、この実施の形態２では、保護カバー３９を高透磁性の磁気バイパス部材として兼用しているが、回転軸７に固定されている磁気バイパス部材４４が回転軸７の径方向外方に大きく張り出すように形成されておれば、保護カバー３９として高透磁性のものを使用しなくても上記と同様な効果が得られる。
【００２９】
実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３に係る車両用回転電機の要部を示すもので、図１に示した実施の形態１の構成と同一または相当する部分には同一の符号を付す。
【００３０】
この実施の形態３における車両用回転電機の特徴は、レゾルバ３１を挟む前後の位置にそれぞれ軟鉄材等の高透磁性体でできた磁気バイパス部材４３，３９が設けられていることである。
【００３１】
すなわち、一方の磁気バイパス部材４３は、実施の形態１の場合と同様のもので、軸受け８とレゾルバ３１との間に位置する回転軸７の外周部に圧入等により嵌着されて回転軸７と一体化されている。また、他方の磁気バイパス部材３９は、レゾルバ３１を保護する保護カバーを兼用している。このため、この磁気バイパス部材３９は、回転軸７の軸端部に対向するとともに、回転軸７の径方向外方に向けて張り出している。
【００３２】
そして、保護カバー兼用の磁気バイパス部材３９には、回転軸７を通る漏れ磁束が円滑に流れるように、回転軸７の軸端部に近接させるための突出部３９ａが形成されている。
なお、その他の構成は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３３】
このように、この実施の形態３では、回転軸７の軸受け８とレゾルバ３１との間に位置する箇所に磁気バイパス部材４３を一体に固定しているので、図３中の符号Ｄ１で示すように、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束の多くはこの磁気バイパス部材４３を通じて径方向外方に向かいステータコア２４に流れる。
【００３４】
また、保護カバー兼用の磁気バイパス部材３９は回転軸７の軸端部に近接させているため、上記の磁気バイパス部材４３では十分にバイパスできなかった漏れ磁束は、図３の符号Ｄ２で示すように、保護カバー兼用の磁気バイパス部材３９に沿って流れる。このため、レゾルバロータ３２からレゾルバステータ３４に流れる漏れ磁束を実施の形態１，２の場合よりもさらに小さくすることができる。したがって、レゾルバ３１への漏れ磁束の影響がさらに低減され、一層高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。
【００３５】
実施の形態４．
図４は本発明の実施の形態４に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図であり、図３に示した実施の形態３の構成と同一または相当する部分には同一の符号を付す。
【００３６】
この実施の形態４における車両用回転電機の特徴は、回転軸７の磁気バイパス部材４３の嵌着箇所よりも軸端側に位置するレゾルバロータ３２の装着箇所がオーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性体からなる軸部材４０で構成されていていることである。すなわち、非磁性体の軸部材４０の凹部を回転軸７の凸部に嵌着することで両者が一体化されている。一体化の手法としてはたとえば圧入や溶接等が適用される。そして、この軸部材４０にレゾルバロータ３２がねじ３３で固定されている。
なお、その他の構成は実施の形態３の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３７】
このように、この実施の形態４では、回転軸７の軸受け８とレゾルバ３１との間に位置する箇所に磁気バイパス部材４３を固定しているので、図４中の符号Ｅで示すように、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束の多くはこの磁気バイパス部材４３を通じて径方向外方に向かいステータコア２４に流れる。
【００３８】
また、回転軸７を通じて流れる漏れ磁束の一部がレゾルバ３１に向かったとしても、レゾルバロータ３２が装着される箇所の軸部材４０が非磁性体で構成されているので、漏れ磁束はこの軸部材４０によって阻止される。したがって、磁気バイパス部材４３を通じてより多くの漏れ磁束が流れるようになり、漏れ磁束がレゾルバロータ３２からレゾルバステータ３４に流れる漏れ磁束を小さくすることができる。このため、レゾルバ３１への漏れ磁束の影響が大幅に低減され、上記の実施の形態１〜３の場合よりもさらに一層高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。
【００３９】
さらに、軸部材４０のために磁気バイパス部材４３を通じて流れる漏れ磁束の磁束密度が大きくなってこの部材４３が磁気飽和した場合には、漏れ磁束がレゾルバ３１に流れる恐れがあるが、その場合には、保護カバーを兼用した磁気バイパス部材３９に漏れ磁束が流れるため、レゾルバ３１への漏れ磁束の影響が低減され、レゾルバ３１によって一層安定した高精度な回転角度検出を行うことができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記の実施の形態１〜５で説明した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して実施することが可能である。たとえば、上記の実施の形態１，３，４では、軸受け８とレゾルバ３１との間に位置する回転軸７の外周部に磁気バイパス部材４３を嵌着したが、これに限らず、回転軸７に嵌着されたロータコア１２とレゾルバ３１間に位置する適宜な箇所（たとえば、ロータコア１２とスリップリング２２との間やスリップリング２２と軸受け８との間などの個所）に磁気バイパス部材４３を嵌着することができる。
【００４１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外側の軸端部には、回転軸の径方向外方に向けて張出形成された高透磁性の磁気バイパス部材を取り付け、この磁気パルス部材を、さらに高透磁性の磁気バイパス部材として形成されている保護カバーに接近して配置しているので、回転軸を通じて流れる漏れ磁束は、回転軸の軸端に設けた磁気バイパス部材および保護カバーを沿って流れる。このため、回転軸を経由して回転角度検出器を通過する漏れ磁束は非常に小さくなるので、回転角度検出器への漏れ磁束の影響が大幅に低減され、高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。また、磁気バイパス部材は回転軸にねじ等で固定するだけでよいため、容易に組み立てることができる。
【００４２】
また、第２の発明によれば、回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外端側には、回転軸の軸端部に近接するとともに、回転軸の径方向外方に向けて張り出した高透磁性の磁気バイパス部材が配置され、また、回転軸のロータコアと回転角度検出器の間に位置する箇所には高透磁性の磁気バイパス部材が嵌着されているので、回転軸を通じて流れる漏れ磁束の多くはロータコアと回転角度検出器の間に位置する磁気バイパス部材を通じて径方向外方に向かいステータコアに流れ、この磁気バイパス部材では十分にバイパスできなかった漏れ磁束は、回転軸の軸端部に設けた磁気バイパス部材に沿って流れる。このため、回転軸に沿って流れる漏れ磁束をさらに小さくすることができ、一層高精度な回転角度検出を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用回転電機の構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る車両用回転電機の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１車両用回転電機、７回転軸、１２ロータコア、１３ロータコイル、２４ステータコア、２５ステータコイル、３１レゾルバ（回転角度検出器）、３９磁気バイパス部材、４０軸部材（非磁性体）、４３磁気バイパス部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular rotating electrical machine having a rotation angle detector, and more particularly to a technique for increasing the rotation angle detection accuracy of a rotation angle detector.
[0002]
[Prior art]
In general, a rotating electrical machine for a vehicle is used as a synchronous motor when the engine is started, and as an AC generator while the engine is operating. In particular, when used as a synchronous motor when starting an engine, it is necessary to control the energization timing of each field coil wound around the stator core or the rotor core. A rotation angle detector is arranged on the end side to detect the rotation angle.
[0003]
By the way, in this type of rotating electrical machine for vehicles, when a magnetic type or resolver is used as the rotation angle detector, the rotating shaft is magnetized by energizing the rotor coil wound around the rotor core, and as a result, The detection accuracy of the rotation angle detector is easily affected by the leakage magnetic flux flowing through the rotation shaft.
[0004]
Therefore, in the prior art, a magnetic permeability member having a high magnetic permeability is provided with a magnetic rotation angle detector sandwiched back and forth along the axial direction, and leakage magnetic flux flowing through the rotation shaft is bypassed by these magnetic bypass members. Thus, a configuration in which leakage magnetic flux does not pass between the Hall element and the permanent magnet constituting the rotation angle detector has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0005]
With the configuration described in Patent Document 1, the leakage magnetic flux passing between the Hall element and the permanent magnet constituting the magnetic rotation angle detector is reduced, so that the detection accuracy of the rotation angle detector is reduced. Can be increased to some extent.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2002-171723 (page 1-6, FIG. 1 to FIG. 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional one as described in Patent Document 1 has an inner magnetic bypass member close to the rotor core side on the side wall of the housing among the front and rear magnetic bypass members sandwiching the magnetic rotation angle detector. Since it is fixed, a gap is formed between the rotating shaft. For this reason, the effect of bypassing the leakage magnetic flux flowing through the rotating shaft by this magnetic bypass member is insufficient.
[0008]
The outer magnetic bypass member fixed to the shaft end of the rotating shaft is attached to a retainer made of a non-magnetic material. Therefore, the effect of bypassing the leakage magnetic flux is still insufficient even by the magnetic bypass member attached to the retainer.
[0009]
As described above, the conventional configuration is insufficient to bypass the leakage magnetic flux by any of the magnetic bypass members before and after the magnetic rotation angle detector and increases the detection accuracy of the rotation angle detector. There is a limit.
[0010]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a vehicular rotating electrical machine that can reduce the influence of leakage magnetic flux on a rotation angle detector as much as possible and perform more accurate rotation angle detection. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has a rotor core fitted on a rotary shaft, a stator core is disposed concentrically on the outer side of the rotor core, and one shaft end side of the rotary shaft. Employs the following configuration in a vehicular rotating electrical machine in which a rotation angle detector is arranged.
[0012]
In the first aspect of the present invention, a highly permeable magnetic bypass member is formed at the shaft end portion outside the mounting position of the rotation angle detector of the rotating shaft so as to project outward in the radial direction of the rotating shaft. The magnetic bypass member is approached to a protective cover for protecting the rotational angle detector located on the outer end side of the rotary shaft, and the protective cover is formed as a highly permeable magnetic bypass member. It is characterized by that.
[0013]
In the second aspect of the invention, the outer end side of the rotation angle detector of the rotating shaft is close to the shaft end of the rotating shaft and projects outward in the radial direction of the rotating shaft. A highly permeable magnetic bypass member is disposed, and a highly permeable magnetic bypass member is fitted at a position located between the rotor core of the rotating shaft and the rotation angle detector . .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a vehicular rotating electrical machine according to Embodiment 1 of the present invention.
[0015]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the entire vehicular rotating electrical machine, and reference numeral 2 denotes a housing. The brackets 3 and 4 are formed with mounting holes 3a and 4a to the vehicle body (not shown) and ventilation holes 3b, 3c, 3d, 4b and 4c for internal cooling. In addition, a cylindrical hood portion 3f protrudes from a side portion of the left bracket 3 in the drawing, and a sensor attachment portion 3e is formed inward of the hood portion 3f.
[0016]
Reference numeral 7 denotes a rotating shaft made of steel or the like. Reference numerals 8 and 9 denote bearings which rotatably support the rotating shaft 7 on the housing 2. These bearings 8 and 9 are individually attached to the brackets 3 and 4. 10 is a pulley on which a timing belt (not shown) is suspended, 11 is a nut for fixing the pulley 10 to the rotating shaft 7, 12 is a rotor core fitted to the rotating shaft 7, and 13 is a rotor coil wound around the rotor core 12. It is.
[0017]
The rotor core 12 is formed by integrally joining a pair of left and right core members 16, 17. Each of the core members 16, 17 is formed from cylindrical portions 16 a, 17 a in which a bobbin 13 a around which the rotor coil 13 is wound is accommodated. The claw-shaped magnetic pole portions 16b and 17b are respectively provided so as to cover the rotor coil 13 and cross each other. For this reason, the left and right claw-shaped magnetic pole portions 16b, 17b are alternately arranged at a constant pitch with a predetermined interval along the circumferential direction. Reference numerals 18 and 19 denote cooling fans attached to the outer surfaces of the core members 16 and 17.
[0018]
Reference numeral 22 denotes a slip ring fitted to the rotary shaft 7, and the slip ring 22 is electrically connected to the rotor coil 13 via an electric wire 23. Therefore, when a field current flows to the rotor coil 13 via the slip ring 22 and the electric wire 23, the claw-shaped magnetic pole portions 16b and 17b of the core members 16 and 17 constituting the rotor core 12 are alternately positive and negative along the circumferential direction. It is magnetized so that its polarity changes.
[0019]
24 is a stator core disposed concentrically outside the rotor core 12 and fixed to the housing 2, 25 is a stator coil wound around the stator core 24, 26 is a brush contacting the slip ring 22, and 27 is not shown A terminal block 28 for connecting to the three-phase inverter circuit 28 is a circuit board. The terminal block 27 is electrically connected to the stator coil 25 via a circuit board 28 and an electric wire (not shown). The above configuration itself is already known, and detailed description is omitted.
[0020]
A resolver 31 as a rotation angle detector is disposed at the shaft end of the rotating shaft 7 opposite to the position where the pulley 10 is attached. In the resolver 31, a resolver rotor 32 is fixed to a shaft end portion of the rotary shaft 7 with a screw 33, and a resolver stator 34 is fixed to an inner peripheral portion of a sensor mounting portion 3e of one bracket 3 with a screw 37. A resolver coil 35 is wound around a resolver stator 34. Such a resolver 31 has an advantage of being able to detect the rotation angle with high accuracy because it is not easily affected by mechanical vibration or the like in spite of its relatively simple configuration. Reference numeral 36 denotes a signal input / output electric wire connected to the resolver coil 35, and reference numeral 39 denotes a flat protective cover fixed to the open end face of the hood portion 3f of the bracket 3 in order to protect the resolver 31.
[0021]
The feature of the first embodiment is that a ring-shaped magnetic bypass member 43 made of a highly permeable material made of a soft iron material or the like is press-fitted on the outer periphery of the rotating shaft 7 located between the bearing 8 and the resolver 31. It is fitted and integrated with the rotating shaft 7.
[0022]
Here, if the rotating shaft 7 is made of a magnetic material such as steel, the rotating shaft 7 is magnetized by energization of the rotor coil 13, and as a result, as shown by the symbol A in FIG. The leakage magnetic flux flowing through the resolver rotor 32 flows from the resolver rotor 32 to the resolver stator 34, and the rotational angle detection accuracy of the resolver 31 is deteriorated.
[0023]
On the other hand, in this Embodiment 1, since the magnetic bypass member 43 integrated with the rotating shaft 7 is provided, the leakage magnetic flux that flows through the rotating shaft 7 when the rotor coil 13 is energized. Flows from the magnetic bypass member 43 toward the stator core 24, as indicated by reference numeral B in FIG. For this reason, the leakage magnetic flux flowing from the resolver rotor 32 to the resolver stator 34 becomes very small. Therefore, the influence of the leakage magnetic flux on the resolver 31 is greatly reduced, and the rotation angle can be detected with high accuracy. Further, since the magnetic bypass member 43 only needs to be fitted to the rotary shaft 7 by press fitting or the like, it can be easily assembled.
[0024]
Embodiment 2. FIG.
2 is a longitudinal sectional view showing a main part of a rotating electrical machine for a vehicle according to a second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the first embodiment shown in FIG. Attached.
[0025]
A feature of the vehicular rotating electrical machine according to the second embodiment is that a magnetically permeable magnetic bypass member 44 made of a soft iron material and the like, together with the resolver rotor 32, is disposed at the shaft end portion outside the attachment portion of the resolver 31 of the rotating shaft 7. It is fixed with a screw 33. Further, the protective cover 39 attached to the opening end face of the hood portion 3f of the bracket 3 is also made of a high magnetic permeability made of a soft iron material or the like, and is also used as a magnetic bypass member.
[0026]
The magnetic bypass member 44 fixed to the rotating shaft 7 is formed so as to be as close as possible to the protective cover 39 so that as much leakage flux as possible flows through the protective cover 39 facing the rotating shaft 7. That is, the magnetic bypass member 44 is bent so as to protrude toward the protective cover 39 and project outward in the radial direction of the rotating shaft 7.
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here.
[0027]
As described above, in the second embodiment, since the magnetic bypass member 44 projecting radially outward is integrally fixed to the shaft end portion of the rotating shaft 7, the leakage magnetic flux flowing through the rotating shaft 7 is 2 flows along the magnetic bypass member 44 and the protective cover 39. For this reason, the leakage magnetic flux that flows from the resolver rotor 32 to the resolver stator 34 can be made extremely small. Therefore, the influence of the leakage magnetic flux on the resolver 31 is greatly reduced, and highly accurate rotation angle detection can be performed. become. Moreover, since the magnetic bypass member 44 only needs to be fixed to the rotating shaft 7 with a screw 33 or the like, it can be easily assembled.
[0028]
In the second embodiment, the protective cover 39 is also used as a high magnetic permeability magnetic bypass member. However, the magnetic bypass member 44 fixed to the rotating shaft 7 is large outward in the radial direction of the rotating shaft 7. If formed so as to protrude, the same effect as described above can be obtained without using a highly permeable protective cover 39.
[0029]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 shows a main part of the rotating electrical machine for a vehicle according to the third embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those of the first embodiment shown in FIG.
[0030]
The feature of the vehicular rotating electrical machine in the third embodiment is that magnetic bypass members 43 and 39 made of a highly magnetic material such as a soft iron material are provided at positions before and after sandwiching the resolver 31, respectively.
[0031]
That is, one magnetic bypass member 43 is the same as that in the first embodiment, and is fitted to the outer peripheral portion of the rotating shaft 7 positioned between the bearing 8 and the resolver 31 by press-fitting or the like. And integrated. The other magnetic bypass member 39 also serves as a protective cover for protecting the resolver 31. For this reason, the magnetic bypass member 39 faces the shaft end portion of the rotating shaft 7 and projects outward in the radial direction of the rotating shaft 7.
[0032]
The magnetic bypass member 39 also serving as a protective cover is formed with a protruding portion 39a for allowing the leakage magnetic flux passing through the rotating shaft 7 to flow smoothly, close to the shaft end of the rotating shaft 7.
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here.
[0033]
Thus, in this Embodiment 3, since the magnetic bypass member 43 is integrally fixed to the location located between the bearing 8 of the rotating shaft 7 and the resolver 31, as shown by the code | symbol D1 in FIG. In addition, most of the leakage magnetic flux that flows through the rotating shaft 7 flows radially outward through the magnetic bypass member 43 to the stator core 24.
[0034]
Further, since the magnetic bypass member 39 also serving as a protective cover is placed close to the shaft end portion of the rotating shaft 7, the leakage magnetic flux that could not be sufficiently bypassed by the magnetic bypass member 43 is indicated by reference numeral D2 in FIG. In addition, it flows along the magnetic bypass member 39 also serving as a protective cover. For this reason, the leakage magnetic flux flowing from the resolver rotor 32 to the resolver stator 34 can be made smaller than those in the first and second embodiments. Therefore, the influence of the leakage magnetic flux on the resolver 31 is further reduced, and the rotation angle can be detected with higher accuracy.
[0035]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a main part of a rotating electrical machine for a vehicle according to Embodiment 4 of the present invention. The same or corresponding parts as those in Embodiment 3 shown in FIG. Attached.
[0036]
The vehicular rotating electrical machine according to the fourth embodiment is characterized in that the mounting position of the resolver rotor 32 located on the shaft end side with respect to the mounting position of the magnetic bypass member 43 of the rotating shaft 7 is a non-magnetic material such as austenitic stainless steel. It is comprised with the shaft member 40 which consists of. In other words, the non-magnetic shaft member 40 is integrated by fitting the concave portion of the non-magnetic shaft member 40 to the convex portion of the rotating shaft 7. As an integration method, for example, press-fitting or welding is applied. The resolver rotor 32 is fixed to the shaft member 40 with screws 33.
Since other configurations are the same as those in the third embodiment, detailed description thereof is omitted here.
[0037]
Thus, in this Embodiment 4, since the magnetic bypass member 43 is being fixed to the location located between the bearing 8 of the rotating shaft 7, and the resolver 31, as shown with the code | symbol E in FIG. Most of the leakage magnetic flux that flows through the rotating shaft 7 flows radially outward through the magnetic bypass member 43 to the stator core 24.
[0038]
Even if a part of the leakage magnetic flux flowing through the rotating shaft 7 is directed to the resolver 31, the leakage flux is generated by the shaft member because the shaft member 40 at the place where the resolver rotor 32 is mounted is made of a non-magnetic material. 40 is blocked. Therefore, more leakage magnetic flux flows through the magnetic bypass member 43, and leakage magnetic flux flowing from the resolver rotor 32 to the resolver stator 34 can be reduced. For this reason, the influence of the leakage magnetic flux on the resolver 31 is significantly reduced, and it becomes possible to detect the rotation angle with higher accuracy than in the case of the first to third embodiments.
[0039]
Further, when the magnetic flux density of the leakage magnetic flux flowing through the magnetic bypass member 43 increases due to the shaft member 40 and this member 43 is magnetically saturated, the leakage magnetic flux may flow to the resolver 31. Since the leakage magnetic flux flows through the magnetic bypass member 39 also serving as a protective cover, the influence of the leakage magnetic flux on the resolver 31 is reduced, and the resolver 31 can perform more stable and highly accurate rotation angle detection.
[0040]
In addition, this invention is not limited to the structure demonstrated in said Embodiment 1-5, It is possible to implement by changing suitably in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in the above-described first, third, and fourth embodiments, the magnetic bypass member 43 is fitted to the outer peripheral portion of the rotating shaft 7 positioned between the bearing 8 and the resolver 31. The magnetic bypass member 43 is fitted at an appropriate position (for example, between the rotor core 12 and the slip ring 22 or between the slip ring 22 and the bearing 8) located between the rotor core 12 and the resolver 31 that are fitted to each other. Can be worn.
[0041]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, a highly permeable magnetic bypass member is formed at the shaft end portion outside the attachment position of the rotation angle detector of the rotation shaft, and is projected outward in the radial direction of the rotation shaft. Since this magnetic pulse member is arranged close to a protective cover formed as a magnetic permeability member having high permeability, leakage magnetic flux flowing through the rotating shaft is provided at the shaft end of the rotating shaft. It flows along the magnetic bypass member and the protective cover. For this reason, the leakage magnetic flux passing through the rotation angle detector via the rotation axis becomes very small, so the influence of the leakage magnetic flux on the rotation angle detector is greatly reduced, and highly accurate rotation angle detection is performed. Is possible. Further, since the magnetic bypass member only needs to be fixed to the rotating shaft with a screw or the like, it can be easily assembled.
[0042]
In addition, according to the second aspect of the present invention, the outer end side of the rotation angle detector mounting portion of the rotating shaft is close to the shaft end portion of the rotating shaft and projects outward in the radial direction of the rotating shaft. In addition, a highly permeable magnetic bypass member is disposed, and a highly permeable magnetic bypass member is fitted at a position located between the rotor core of the rotating shaft and the rotation angle detector, and therefore flows through the rotating shaft. Most of the leakage flux flows radially outward to the stator core through the magnetic bypass member located between the rotor core and the rotation angle detector, and the leakage flux that could not be sufficiently bypassed by this magnetic bypass member It flows along the magnetic bypass member provided in the section. For this reason, the leakage magnetic flux that flows along the rotation axis can be further reduced, and the rotation angle can be detected with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a vehicular rotating electrical machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a main part of a vehicular rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of a vehicular rotating electrical machine according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a main part of a vehicular rotating electrical machine according to a fourth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating electrical machine for vehicles, 7 Rotating shaft, 12 Rotor core, 13 Rotor coil, 24 Stator core, 25 Stator coil, 31 Resolver (rotation angle detector), 39 Magnetic bypass member, 40 Shaft member (nonmagnetic material), 43 Magnetic bypass Element.

Claims

回転軸にロータコアが嵌着され、このロータコアの外方にはこれと同心にステータコアが配置され、また、上記回転軸の一方の軸端部側には回転角度検出器が配置されてなる車両用回転電機において、
上記回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外側の軸端部には、上記回転軸の径方向外方に向けて張出形成された高透磁性の磁気バイパス部材が取り付けられ、この磁気バイパス部材が上記回転軸の外端側に位置する回転角度検出器保護用の保護カバーに接近され、かつ、上記保護カバーは高透磁性の磁気バイパス部材として形成されていることを特徴とする車両用回転電機。A rotor core is fitted on a rotating shaft, a stator core is arranged concentrically on the outer side of the rotor core, and a rotation angle detector is arranged on one shaft end side of the rotating shaft. In rotating electrical machines,
A highly permeable magnetic bypass member is formed at the shaft end outside the mounting position of the rotation angle detector of the rotating shaft, and is extended toward the radially outer side of the rotating shaft. A vehicle characterized in that a bypass member is approached to a protective cover for protecting a rotational angle detector located on the outer end side of the rotary shaft, and the protective cover is formed as a highly magnetically permeable magnetic bypass member. Rotating electric machine.

回転軸にロータコアが嵌着され、このロータコアの外方にはこれと同心にステータコアが配置され、また、上記回転軸の一方の軸端部側には回転角度検出器が配置されてなる車両用回転電機において、
上記回転軸の回転角度検出器の取付箇所よりも外端側には、上記回転軸の軸端部に近接するとともに、上記回転軸の径方向外方に向けて張り出した高透磁性の磁気バイパス部材が配置され、また、上記回転軸のロータコアと回転角度検出器の間に位置する箇所には、高透磁性の磁気バイパス部材が嵌着されていることを特徴とする車両用回転電機。A rotor core is fitted on a rotating shaft, a stator core is arranged concentrically on the outer side of the rotor core, and a rotation angle detector is arranged on one shaft end side of the rotating shaft. In rotating electrical machines,
A highly permeable magnetic bypass that is close to the shaft end of the rotary shaft and projects outward in the radial direction of the rotary shaft, on the outer end side of the rotational angle detector mounting portion of the rotary shaft A rotating electrical machine for a vehicle, wherein a member is disposed, and a highly magnetic permeable magnetic bypass member is fitted at a position located between the rotor core of the rotating shaft and the rotation angle detector .

上記回転軸は、少なくとも磁気バイパス部材の嵌着箇所から回転角度検出器の取付箇所までの間に位置する全部または一部が非磁性体により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用回転電機。 2. The rotary shaft according to claim 1, wherein at least a part of the rotary shaft located between the fitting position of the magnetic bypass member and the mounting position of the rotation angle detector is made of a nonmagnetic material. Item 3. The rotating electrical machine for a vehicle according to Item 2.

上記回転角度検出器は、レゾルバであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用回転電機。 The vehicular rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation angle detector is a resolver .