JP2012075290A - Rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステータと、周方向の相対位置を調整可能な第一ロータ及び第二ロータと、を備えた回転電機に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine including a stator, and a first rotor and a second rotor capable of adjusting a circumferential relative position.
上記のような回転電機の従来技術として、例えば下記の特許文献1に記載された技術がある。以下、この背景技術の説明では、特許文献1の符号を引用する。特許文献1に開示されている回転電機は、電機子としての固定子1と、界磁としての回転子2とを備え、回転子2が、径外側ロータ100と、径外側ロータ100の径内側に収容される径内側ロータ200とを有している。そして、径外側ロータ100と径内側ロータ200との周方向の相対位置がギヤ機構により調整可能とされ、当該相対位置の調整によりステータコイル302と鎖交する有効界磁束の量が調整される。
As a conventional technique of the rotating electric machine as described above, for example, there is a technique described in Patent Document 1 below. Hereinafter, in the description of the background art, reference numerals of Patent Document 1 are cited. The rotating electrical machine disclosed in Patent Document 1 includes a stator 1 as an armature and a
特許文献1に記載の構成では、当該文献の図1に示されているように、径外側ロータ100は、軸方向の両側で、互いに別の部材である第一のフランジ状部材101と第二のフランジ状部材106とにより支持されている。ここで、第一のフランジ状部材101は、径外側ロータ100に対して軸方向一方側に配置された軸受401を介してモータハウジング3に支持され、第二のフランジ状部材106は、径外側ロータ100に対して軸方向他方側に配置された軸受402を介してモータハウジング3に支持されている。
In the configuration described in Patent Document 1, as shown in FIG. 1 of the document, the radially outer rotor 100 includes a first flange-like member 101 and a second member that are separate members on both sides in the axial direction. The flange-like member 106 is supported. Here, the first flange-shaped member 101 is supported by the
ところで、上記特許文献1に記載の構成では、径外側ロータ100が軸方向の両側で別部材により支持されるため、径外側ロータ100の支持精度を適切に確保するのは容易ではない。なぜなら、径外側ロータ100を支持した状態で、軸方向一方側の支持部材(第一のフランジ状部材101)と軸方向他方側の支持部材(第二のフランジ状部材106)との間の平行度や同心度を適切に確保するのは容易ではないからである。特に、当該特許文献1の構成のように、径外側ロータ100が複数の電磁鋼板を積層してなる場合には、径外側ロータ100の形状が変形しやすくなるため、この問題が顕著になるおそれがある。 By the way, in the structure of the said patent document 1, since the radial outer rotor 100 is supported by another member on both sides of an axial direction, it is not easy to ensure the support accuracy of the radial outer rotor 100 appropriately. This is because, in a state where the radially outer rotor 100 is supported, the parallelism between the support member on the one side in the axial direction (first flange-like member 101) and the support member on the other side in the axial direction (second flange-like member 106). This is because it is not easy to appropriately secure the degree and the concentricity. In particular, when the radially outer rotor 100 is formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates as in the configuration of Patent Document 1, the shape of the radially outer rotor 100 is likely to be deformed, and this problem may become significant. There is.
そして、径外側ロータ100は、固定子1に対して径方向に対向するように配置される回転子2である。そのため、径外側ロータ100の支持精度が適切に確保できない場合には、固定子1と回転子2との間のクリアランス(エアギャップ)を大きくする必要があり、結果、回転電機の大型化や出力トルクの低下を招来してしまう。
The radially outer rotor 100 is the
そこで、ステータに対して径方向に対向するように配置されるロータの支持精度を適切に確保するのが容易な回転電機の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a rotating electrical machine that can easily ensure adequate support accuracy of a rotor that is arranged to face the stator in the radial direction.
本発明に係る、ステータと、周方向の相対位置を調整可能な第一ロータ及び第二ロータと、を備えた回転電機の特徴構成は、前記第一ロータは、前記ステータに対して径方向に対向するように配置された円筒状の第一ロータコアと、前記第一ロータコアを軸方向両側から挟んで支持すると共に前記第一ロータコアと一体回転する第一ロータコア支持部材と、を備え、前記第二ロータは、前記第一ロータコアに対して前記ステータとは反対側である反ステータ側にあって、径方向に見て前記第一ロータコアと重複するように前記第一ロータコアと同軸配置された円筒状の第二ロータコアを備え、前記第一ロータコア支持部材が、前記第一ロータコアを軸方向一方側である軸第一方向側から支持する第一支持部と、前記第一ロータコアを軸方向他方側である軸第二方向側から支持する第二支持部と、前記第二ロータコアに対して前記反ステータ側において前記第一支持部と前記第二支持部とを連結する軸方向連結部と、を備えている点にある。 According to the present invention, a characteristic configuration of a rotating electrical machine including a stator, and a first rotor and a second rotor capable of adjusting a relative position in the circumferential direction is such that the first rotor is in a radial direction with respect to the stator. A cylindrical first rotor core disposed so as to face the first rotor core; a first rotor core support member that supports the first rotor core sandwiched from both sides in the axial direction and rotates integrally with the first rotor core; The rotor is on the side opposite the stator with respect to the first rotor core, and is a cylindrical shape that is coaxially arranged with the first rotor core so as to overlap the first rotor core when viewed in the radial direction. The first rotor core support member supports the first rotor core from an axial first direction side that is one side in the axial direction, and the first rotor core in the axial direction, etc. A second support part that is supported from the axial second direction side, and an axial connection part that connects the first support part and the second support part on the anti-stator side with respect to the second rotor core; It is in the point equipped with.
本願では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本願では、2つの部材の配置に関して、「ある方向に見て重複する」とは、当該方向を視線方向として当該視線方向に直交する各方向に視点を移動させた場合に、2つの部材が重なって見える視点が少なくとも一部の領域に存在することを指す。
In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
Further, in the present application, regarding the arrangement of two members, “overlapping when seen in a certain direction” means that two members when the viewpoint is moved in each direction orthogonal to the line-of-sight direction with the direction as the line-of-sight direction. This means that the viewpoints that appear to overlap each other exist in at least some areas.
この特徴構成によれば、第一ロータコアを軸第一方向側から支持する第一支持部と、第一ロータコアを軸第二方向側から支持する第二支持部とが、軸方向連結部により一体的に連結される。よって、第一支持部と第二支持部とが互いに分離して構成される場合に比べて、第一ロータコアを軸方向両側から支持した状態での第一支持部と第二支持部との間の平行度や同心度を容易に確保することができる。従って、本特徴構成によれば、ステータに対して径方向に対向するように配置されるロータコアである第一ロータコアの支持精度を適切に確保するのが容易となる。 According to this characteristic configuration, the first support part that supports the first rotor core from the axial first direction side and the second support part that supports the first rotor core from the axial second direction side are integrated by the axial connection part. Connected. Therefore, compared with the case where the first support portion and the second support portion are separated from each other, the first support portion and the second support portion in a state where the first rotor core is supported from both axial sides. The parallelism and concentricity can be easily ensured. Therefore, according to this characteristic configuration, it becomes easy to appropriately secure the support accuracy of the first rotor core, which is the rotor core disposed so as to face the stator in the radial direction.
ここで、前記軸方向連結部は、円筒状に形成されていると共に、径方向に貫通する開口部を備え、前記第二ロータは、前記軸方向連結部に対して前記反ステータ側において軸方向に延びる軸方向延在部と、前記開口部を径方向に貫通して前記第二ロータコアと前記軸方向延在部とを連結する径方向連結部と、を備え、前記開口部は、前記径方向連結部の周方向幅に、前記第一ロータと前記第二ロータとの周方向の相対位置の調整範囲分の周方向幅を加えた幅より大きな周方向幅を有していると好適である。 Here, the axial direction connecting portion is formed in a cylindrical shape and includes an opening that penetrates in the radial direction, and the second rotor is axially on the side opposite to the stator with respect to the axial direction connecting portion. An axially extending portion extending in the radial direction, and a radial connecting portion that passes through the opening in the radial direction and connects the second rotor core and the axially extending portion, wherein the opening has the diameter It is preferable to have a circumferential width larger than a width obtained by adding a circumferential width corresponding to an adjustment range of a circumferential relative position between the first rotor and the second rotor to a circumferential width of the direction connecting portion. is there.
この構成によれば、軸方向連結部が第二ロータコアに対して反ステータ側に配置されるという上記特徴構成をとりつつ、第一ロータコアと第二ロータコアとが周方向に相対移動可能な形態で、径方向連結部を適切に配置して第二ロータコアを支持することができる。 According to this configuration, the first rotor core and the second rotor core are relatively movable in the circumferential direction while taking the above-described characteristic configuration in which the axial connection portion is disposed on the side opposite to the stator with respect to the second rotor core. The second rotor core can be supported by appropriately arranging the radial connecting portions.
上記のように、前記第二ロータが前記軸方向延在部と前記径方向連結部とを備える構成において、前記第一ロータコアと前記第二ロータコアとの双方は、前記第一ロータコア及び前記第二ロータコアの双方に対して前記軸第一方向側に配置され、前記第一ロータコアと前記第二ロータコアとの周方向の相対位置を調整する相対位置調整機構を介して共通の出力部材に駆動連結されており、前記軸方向延在部は、前記第一ロータコア支持部材に対して前記反ステータ側において、前記径方向連結部との連結部位から前記軸第一方向側に延び、前記第一ロータコア支持部材と前記相対位置調整機構との連結箇所に対して前記軸第一方向側にて前記相対位置調整機構と連結される構成とすると好適である。 As described above, in the configuration in which the second rotor includes the axially extending portion and the radial connecting portion, both the first rotor core and the second rotor core include the first rotor core and the second rotor core. It is disposed on the first axial direction side with respect to both of the rotor cores, and is drivingly connected to a common output member via a relative position adjusting mechanism that adjusts a relative position in the circumferential direction between the first rotor core and the second rotor core. The axially extending portion extends from the connecting portion with the radial connecting portion toward the axial first direction side on the anti-stator side with respect to the first rotor core supporting member, and supports the first rotor core It is preferable that the member is connected to the relative position adjusting mechanism on the first axial direction side with respect to a connecting portion between the member and the relative position adjusting mechanism.
なお、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦クラッチや噛み合い式クラッチ等が含まれていてもよい。 “Drive coupling” refers to a state in which two rotating elements are coupled so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are coupled so as to rotate integrally, or the two rotations. It is used as a concept including a state in which elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. In addition, as such a transmission member, an engagement element that selectively transmits rotation and driving force, such as a friction clutch or a meshing clutch, may be included.
この構成によれば、径方向連結部が開口部を貫通する箇所以外で第一ロータと第二ロータとの交差部分をなくすことができる。よって、第一ロータコア支持部材と相対位置調整機構との連結箇所、及び軸方向延在部と相対位置調整機構との連結箇所の双方の構成を簡素なものとすることが可能となり、コストの低減及び回転電機の小型化を図ることができる。 According to this structure, the cross | intersection part of a 1st rotor and a 2nd rotor can be eliminated except the location where a radial direction connection part penetrates an opening part. Therefore, it is possible to simplify the configuration of both the connecting portion between the first rotor core support member and the relative position adjusting mechanism and the connecting portion between the axially extending portion and the relative position adjusting mechanism, thereby reducing costs. In addition, the rotating electrical machine can be reduced in size.
また、上記各構成の回転電機において、前記第一ロータコア支持部材は、前記第一ロータコアに対して前記軸第一方向側に配置された第一軸受に対して前記軸第二方向側から当接した状態で、当該第一軸受により径方向に支持される第一被支持部と、前記第一ロータコアに対して前記軸第二方向側に配置された第二軸受に対して前記軸第一方向側から当接した状態で、当該第二軸受により径方向に支持される第二被支持部と、を備え、前記第一支持部及び前記第一被支持部が一体的に形成された第一部材と、前記軸方向連結部、前記第二支持部、及び前記第二被支持部が一体的に形成された第二部材と、を有して前記第一ロータコア支持部材が構成され、前記第一部材と前記第二部材との連結部に、軸方向に互いに当接する軸方向当接面と、径方向に互いに当接する径方向当接面とが設けられている構成とすると好適である。 In the rotating electric machine having each of the above-described configurations, the first rotor core support member is in contact with the first bearing disposed on the first axial direction side with respect to the first rotor core from the second axial direction side. The first supported portion supported in the radial direction by the first bearing, and the first axial direction with respect to the second bearing disposed on the second axial direction side with respect to the first rotor core. A first supported portion integrally formed with the first supported portion and the first supported portion. The first rotor core support member is configured to include a member, and a second member in which the axial connection portion, the second support portion, and the second supported portion are integrally formed. An axial abutment surface that abuts each other in the axial direction at the connecting portion between the one member and the second member, It is preferable that a structure in which the radial abutment surface abutting each other in the direction.
この構成によれば、第一ロータコア支持部材の第一支持部と第二支持部とが別部材となっているため、第一ロータコアを軸方向両側から挟んで支持するように組み付ける作業の容易化を図ることができる。また、第一部材と第二部材との連結部に軸方向当接面と径方向当接面とが設けられているため、第一部材と第二部材とが軸方向及び径方向の双方で適切に位置決めされた状態で、第一部材と第二部材とを第一ロータコア支持部材として一体化することができる。よって、第一部材を構成する第一被支持部と第二部材を構成する第二被支持部との間の同軸度及び軸方向間隔の精度の双方を適切に確保することができ、その結果、第一ロータコアの支持精度を適切に確保することができる。 According to this configuration, since the first support portion and the second support portion of the first rotor core support member are separate members, the work of assembling the first rotor core so as to be sandwiched and supported from both axial sides is facilitated. Can be achieved. Moreover, since the axial contact surface and the radial contact surface are provided at the connecting portion between the first member and the second member, the first member and the second member are both axial and radial. In a properly positioned state, the first member and the second member can be integrated as the first rotor core support member. Therefore, it is possible to appropriately ensure both the degree of coaxiality and the accuracy of the axial interval between the first supported portion constituting the first member and the second supported portion constituting the second member. The support accuracy of the first rotor core can be ensured appropriately.
或いは、前記第一ロータコア支持部材は、前記第一ロータコアに対して前記軸第一方向側に配置された第一軸受に対して前記軸第二方向側から当接した状態で、当該第一軸受により径方向に支持される第一被支持部と、前記第一ロータコアに対して前記軸第二方向側に配置された第二軸受に対して前記軸第一方向側から当接した状態で、当該第二軸受により径方向に支持される第二被支持部と、を備え、前記第一支持部が形成された第一部材と、前記第一被支持部、前記軸方向連結部、前記第二支持部、及び前記第二被支持部が一体的に形成された第二部材と、を有して前記第一ロータコア支持部材が構成され、前記第一部材と前記第二部材との連結部に、軸方向に互いに当接する軸方向当接面と、径方向に互いに当接する径方向当接面とが設けられている構成としても好適である。 Alternatively, the first rotor core support member is in contact with the first bearing disposed on the first axial direction side with respect to the first rotor core from the second axial direction side, and the first bearing In a state where the first supported portion supported in the radial direction by and the second bearing disposed on the second axial direction side with respect to the first rotor core from the first axial direction side, A second supported portion that is supported in the radial direction by the second bearing, the first member having the first supported portion formed thereon, the first supported portion, the axial connection portion, the first A second member formed integrally with the second supported portion, and the first rotor core support member is configured, and a connecting portion between the first member and the second member In addition, there are axial contact surfaces that contact each other in the axial direction and radial contact surfaces that contact each other in the radial direction. It is configured to have kicked preferred.
この構成によれば、第一ロータコア支持部材の第一支持部と第二支持部とが別部材となっているため、第一ロータコアを軸方向両側から挟んで支持するように組み付ける作業の容易化を図ることができる。また、第一軸受により支持される第一被支持部と、第二軸受により支持される第二被支持部とが一体的に形成されるため、第一被支持部と第二被支持部との間の同軸度及び軸方向間隔の精度の双方を適切に確保するのが容易となり、その結果、第一ロータコアの支持精度を適切に確保するのが更に容易となる。 According to this configuration, since the first support portion and the second support portion of the first rotor core support member are separate members, the work of assembling the first rotor core so as to be sandwiched and supported from both axial sides is facilitated. Can be achieved. In addition, since the first supported portion supported by the first bearing and the second supported portion supported by the second bearing are integrally formed, the first supported portion and the second supported portion It is easy to appropriately ensure both the degree of coaxiality and the accuracy of the axial interval, and as a result, it becomes even easier to properly secure the support accuracy of the first rotor core.
1.第一の実施形態
本発明に係る回転電機の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る回転電機を、第一ロータと第二ロータとの周方向の相対位置に応じてステータに到達する磁束が変化する可変磁束型の回転電機に適用した場合を例として説明する。図1に示すように、本実施形態に係る回転電機2は、インナロータ型で回転界磁型の回転電機とされており、第一ロータ10が、第一ロータコア11を支持するための第一ロータコア支持部材12を備え、第二ロータ20が、第二ロータコア21を支持するための第二ロータコア支持部材22を備えている。そして、本実施形態に係る回転電機2は、第一ロータコア支持部材12及び第二ロータコア支持部材22の構成に特徴を有している。以下、本実施形態に係る回転電機2の構成について、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
1. First Embodiment A first embodiment of a rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the case where the rotating electrical machine according to the present invention is applied to a variable magnetic flux type rotating electrical machine in which the magnetic flux reaching the stator changes according to the relative positions in the circumferential direction of the first rotor and the second rotor will be described as an example. To do. As shown in FIG. 1, the rotating
なお、以下の説明では、特に断らない限り、「軸方向L」、「周方向C」、「径方向R」は、同軸配置された第一ロータコア11および第二ロータコア21の軸心(すなわち回転軸X)を基準として定義している。また、以下の説明では、「軸第一方向L1」は図1における軸方向Lに沿った左方を表し、「軸第二方向L2」は図1における軸方向Lに沿った右方を表すものとする。また、「径内方向R1」は、径方向Rの内側へ向かう方向を表し、「径外方向R2」は、径方向Rの外側へ向かう方向を表す。本実施形態では、径内方向R1側が本発明における「反ステータ側」に相当する。
In the following description, unless otherwise specified, the “axial direction L”, “circumferential direction C”, and “radial direction R” are the axes of the
1−1.回転電機の全体構成
図1に示すように、本実施形態に係る回転電機2は、ステータ3及びロータ4(第一ロータ10及び第二ロータ20)を備えており、回転電機2はケース80の内部に収容されている。そして、回転電機2は、相対位置調整機構50と共に駆動装置1を構成し、回転電機2の駆動力(トルクと同義)を出力軸6に伝達可能に構成されている。本実施形態では、出力軸6が本発明における「出力部材」に相当する。
1-1. As shown in FIG. 1, the rotating
ステータ3は、ケース80が備える周壁部83の内面に固定されている。ステータ3は、ステータコア3aと当該ステータコア3aに巻装されたコイル3bとを備え、回転電機2の電機子を構成する。ステータコア3aは、本例では、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されており、円筒状に形成されている。
The
ステータ3の径内方向R1側には、永久磁石を備えた界磁としてのロータ4が配置されている。ロータ4は、回転軸X周りに回転可能にケース80に支持されており、これによってステータ3に対して相対回転可能とされている。ロータ4は、周方向Cの相対位置を調整可能な第一ロータ10及び第二ロータ20を備えている。
A
第一ロータ10は、ステータ3に対して径内方向R1側において、ステータ3に対して径方向Rに対向するように配置された円筒状の第一ロータコア11を備えている。本例では、第一ロータコア11は、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されている。また、第一ロータ10は、第一ロータコア11を軸方向L両側から挟んで支持すると共に第一ロータコア11と一体回転する第一ロータコア支持部材12を備えている。そして、第一ロータコア支持部材12の第一ロータコア11に対して軸第二方向L2側の部分(後述する第二被支持部17)には、回転センサ5(本例ではレゾルバ)のセンサロータが一体回転するように取り付けられている。回転センサ5は、ステータ3に対するロータ4の回転位置(電気角)や回転速度を検出するためのセンサである。
The
第二ロータ20は、第一ロータコア11に対してステータ3とは反対側である反ステータ側(本例では径内方向R1側)にあって、第一ロータコア11と同軸配置された第二ロータコア21を備えている。第二ロータコア21は、径方向Rに見て第一ロータコア11と重複するように配置されている。本例では、第二ロータコア21は、第一ロータコア11と同じ軸方向L長さを有し、径方向Rに見て第一ロータコア11と軸方向Lの全域で重複するように配置されている。また、本例では、第二ロータコア21は、複数枚の電磁鋼板を積層して構成されている。第二ロータ20は、第二ロータコア21を支持すると共に第二ロータコア21と一体回転する第二ロータコア支持部材22を備えている。
The
ここで、本実施形態に係る回転電機2は可変磁束型の回転電機とされており、第一ロータコア11及び第二ロータコア21の少なくとも一方には永久磁石が備えられる。本例では、第二ロータコア21のみに永久磁石が備えられている。また、第二ロータコア21の軸方向Lの両側には、第二ロータコア21の内部に備えられた永久磁石の抜け止めのためのエンドプレート21aが備えられている。なお、軸第二方向L2側のエンドプレート21aは、第二ロータコア支持部材22(後述する当接支持部23)に形成されたフランジ部により、第二ロータコア支持部材22(当接支持部23)に対して軸方向Lに位置決め保持されている。また、軸第一方向L1側のエンドプレート21aは、図示は省略するが、カシメ構造、溶接、或いは別部材による抜け止め等により、第二ロータコア支持部材22(当接支持部23)に対して軸方向Lに位置決め保持されている。
Here, the rotary
一方、第一ロータコア11には、フラックスバリアが形成されている。本例では、第一ロータコア11には、フラックスバリアとしての空隙が形成されている。そして、永久磁石及びフラックスバリアは、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置に応じてステータ3に到達する磁束が変化するように配置されている。
On the other hand, a flux barrier is formed on the
例えば、永久磁石及びフラックスバリアは、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置に応じて、第一ロータコア11内における磁気回路の短絡が抑制されてステータ3に到達する磁束が多くなる状態と、第一ロータコア11内における磁気回路の短絡が促進されてステータ3に到達する磁束が少なくなる状態との双方の状態をとり得るように配置することができる。このような構成を備えることで、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置を調整して、ステータ3に到達する磁束を調整することが可能となっている。
For example, the permanent magnet and the flux barrier are magnetic fluxes that reach the
相対位置調整機構50は、第一ロータコア11と第二ロータコア21との周方向Cの相対位置を調整する機構である。なお、上記のように、第一ロータコア支持部材12は第一ロータコア11と一体回転し、第二ロータコア支持部材22は第二ロータコア21と一体回転する。そして、相対位置調整機構50は、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22との周方向Cの相対位置を調整することで、第一ロータコア11と第二ロータコア21との周方向Cの相対位置を調整する。
The relative
本実施形態では、図1及び図3に示すように、相対位置調整機構50は、2つの差動歯車装置(第一差動歯車装置51及び第二差動歯車装置52)を備えて構成されている。相対位置調整機構50は、回転電機2に対して軸第一方向L1側に配置されている(図1参照)。すなわち、相対位置調整機構50は、第一ロータコア11及び第二ロータコア21の双方に対して軸第一方向L1側に配置されている。そして、第一差動歯車装置51と第二差動歯車装置52とは、第一差動歯車装置51が第二差動歯車装置52に対して軸第一方向L1側に位置するように、軸方向Lに並べて配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, the relative
第一差動歯車装置51は、本例では、3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、第一差動歯車装置51は、複数のピニオンギヤを支持する第一キャリヤ51bと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第一サンギヤ51a及び第一リングギヤ51cとを回転要素として有している。第一サンギヤ51aは、第二ロータコア支持部材22と一体回転するように駆動連結されている。第一キャリヤ51bは、出力軸6と一体回転するように駆動連結されている。これにより、第二ロータコア支持部材22は、相対位置調整機構50を介して出力軸6に駆動連結される。
In the present example, the first
第一リングギヤ51cは、その外周面(径外方向R2を向く面、以下同様)に、ウォームギヤ54と噛み合うウォームホイール56が形成されている。そして、ウォームギヤ54を回転させることで、第一リングギヤ51cの回転位置が調整される。なお、ウォームギヤ54は、当該ウォームギヤ54を回転駆動する駆動力源(モータ等、図示せず)と接続されており、第一リングギヤ51cの回転位置の調整時には当該駆動力源により回転駆動され、調整時以外では固定される。よって、第一リングギヤ51cは、回転位置の調整時を除いて固定された状態となる。
The
第二差動歯車装置52は、本例では、3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、第二差動歯車装置52は、複数のピニオンギヤを支持する第二キャリヤ52bと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第二サンギヤ52a及び第二リングギヤ52cとを回転要素として有している。第二サンギヤ52aは、第一ロータコア支持部材12と一体回転するように駆動連結されている。第二キャリヤ52bは、出力軸6と一体回転するように駆動連結されている。これにより、第一ロータコア支持部材12は、相対位置調整機構50を介して出力軸6に駆動連結される。すなわち、本例では、第一ロータコア支持部材12(第一ロータコア11)と第二ロータコア支持部材22(第二ロータコア21)との双方が、相対位置調整機構50を介して共通の出力軸6に駆動連結されている。また、第二リングギヤ52cは、円環状部材55を介してケース80(具体的には、後述する第一壁部81)に固定されている。
In this example, the second
本例では、第一キャリヤ51bと第二キャリヤ52bとが一体的に一体キャリヤ53を構成しており、一体キャリヤ53が出力軸6と一体回転するように駆動連結されている。また、本例では、第一差動歯車装置51と第二差動歯車装置52とは互いに同径に構成され、第一差動歯車装置51の歯数比(=第一サンギヤ51aの歯数/第一リングギヤ51cの歯数)と第二差動歯車装置52の歯数比(=第二サンギヤ52aの歯数/第二リングギヤ52cの歯数)とは互いに等しく設定されている。そして、第一リングギヤ51cの回転位置の調整時を除いて、第一リングギヤ51c及び第二リングギヤ52cの双方は固定された状態となる。よって、第一サンギヤ51aに駆動連結された第二ロータコア支持部材22と、第二サンギヤ52aに駆動連結された第一ロータコア支持部材12とは、互いに同じ回転速度(以下、「ロータ回転速度」という。)で回転する。そして、出力軸6の回転速度は、ロータ回転速度に対して減速されたものとなる。すなわち、本例では、出力軸6には、回転電機2のトルクが増幅されて伝達される。
In this example, the
そして、本実施形態では、第二リングギヤ52cがケース80に固定されているのに対し、第一リングギヤ51cは回転位置が調整可能となっている。すなわち、キャリヤが一体的に形成された2つの遊星歯車機構において、一方のリングギヤを他方のリングギヤに対して周方向Cに相対移動(すなわち相対回転)させることが可能となっており、当該相対移動に伴い、一方のサンギヤが他方のサンギヤに対して相対移動(相対回転)する。よって、第一リングギヤ51cの回転位置を調整することで、第一サンギヤ51aと第二サンギヤ52aとの周方向Cの相対位置を調整することができ、結果、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22との周方向Cの相対位置を調整することができる。
In the present embodiment, the
なお、上記のように、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22とは互いに同じ回転速度(ロータ回転速度)で回転する。よって、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22との周方向Cの相対位置を調整することにより、ロータ回転速度で回転する第一ロータコア支持部材12の回転の位相と、同じくロータ回転速度で回転する第二ロータコア支持部材22の回転の位相との位相差、言い換えれば、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22との相対位相(相対回転位相)が調整されることになる。
As described above, the first rotor
ところで、ケース80は、第一壁部81と第二壁部82とを備えている。第一壁部81は、少なくとも径方向Rに延びる形状を有し、本例では径方向R及び周方向Cに延在している。そして、第一壁部81は、ケース80内の空間を軸方向Lに区画し、第一壁部81に対して軸第二方向L2側の空間に回転電機2が配置され、第一壁部81に対して軸第一方向L1側の空間に相対位置調整機構50が配置されている。
Incidentally, the
本実施形態では、第一壁部81は、軸方向L位置が全体として周方向Cおよび径方向Rに一様に形成されるとともに、径内方向R1側の端部近傍では軸方向L幅が径外方向R2側の部分に比べて大きく形成されている。そして、第一壁部81の径方向Rの中心部には、軸方向Lの貫通孔81aが形成されており、当該貫通孔81aに、第一ロータコア支持部材12の第一被支持部16及び第二ロータコア支持部材22の軸方向延在部24が挿通されている。
In the present embodiment, the
第二壁部82は、本例では径方向R及び周方向Cに延びる形状を有し、周壁部83の軸第二方向L2側の開口部を閉塞するように構成されている。すなわち、第二壁部82は、ケース80の内部空間と外部空間とを軸方向Lに区画している。そして、第二壁部82は、軸第一方向L1側に突出する全体として円筒状(ボス状)の軸方向突出部82aを備えている。
In this example, the
1−2.第一ロータコア支持部材及び第二ロータコア支持部材の構成
次に、本実施形態に係る第一ロータコア支持部材12及び第二ロータコア支持部材22の構成について詳細に説明する。上述したように、第一ロータコア11は、第一ロータコア支持部材12により軸方向L両側から挟んで支持された状態で、回転軸X周りに回転可能にケース80に支持されている。本実施形態では、第一ロータコア支持部材12は、第一ロータコア11に対して軸第一方向L1側に配置された第一軸受91と、第一ロータコア11に対して軸第二方向L2側に配置された第二軸受92とにより、軸方向Lの両側でケース80に対して回転可能に支持されている。なお、本例では、第一軸受91及び第二軸受92の双方は、外輪、内輪、及び転動体(図1に示す例では玉)を備えたころがり軸受とされている。
1-2. Next, configurations of the first rotor
第一ロータコア支持部材12は、第一ロータコア11を軸第一方向L1側から支持する第一支持部13と、第一ロータコア11を軸第二方向L2側から支持する第二支持部14と、第二ロータコア21に対して径内方向R1側において第一支持部13と第二支持部14とを連結(本例では、軸方向Lに連結)する軸方向連結部15と、を備えている。本実施形態では、図1及び図2に示すように、第一支持部13及び第二支持部14の双方は、径方向R及び周方向Cに延在する円環板状に形成されている。また、軸方向連結部15は、軸心が軸方向Lと一致する円筒状に形成されている。
The first rotor
そして、軸方向連結部15には、図1及び図2に示すように、径方向Rに貫通する開口部15a及び切り欠き部15bが形成されている。なお、図2では、第一ロータコア支持部材12及び第二ロータコア支持部材22の構成の理解を容易にすべく、第一ロータコア支持部材12を分解して示すとともに、第一ロータコア支持部材12及び第二ロータコア支持部材22の一部を断面図として示している。また、3つの異なる軸方向L位置(図中a,b,cで示す位置)における断面図を挿入図(a),(b),(c)として示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the axial connecting
開口部15a及び切り欠き部15bは互いに同一の周方向C位置に、軸方向Lに連続して設けられている。具体的には、開口部15aの軸第一方向L1側端部と、切り欠き部15bの軸第二方向L2側端部とが連通するように、開口部15a及び切り欠き部15bが形成されている。本例では、円周を均等に2分割する周方向C位置のそれぞれに、開口部15a及び切り欠き部15bが形成されている。本実施形態では、開口部15aは、軸心が軸方向Lと一致する円筒面に沿って切断した断面の形状が矩形状とされている。すなわち、開口部15aは、周方向Cに沿って延びる壁部を軸方向Lの両側に備えるとともに、軸方向Lに沿って延びる壁部を周方向Cの両側に備えている。また、切り欠き部15bも、軸心が軸方向Lと一致する円筒面に沿って切断した断面の形状が矩形状とされている。
The
第一支持部13の第一ロータコア11との当接部位には、締結ボルト70の挿通孔72が形成されている。また、第二支持部14の第一ロータコア11との当接部位には、締結ボルト70の締結孔71が形成されている。さらに、第一ロータコア11には、締結ボルト70の挿通孔11aが形成されている。そして、挿通孔72及び挿通孔11aに対して軸第一方向L1側から締結ボルト70を挿入し、締結ボルト70の軸第二方向L2側部分を締結孔71に螺合させることで、第一ロータコア11が第一支持部13と第二支持部14との間に挟まれて固定保持される。なお、図示は省略するが、本例では、円周を均等に8分割する周方向C位置において、第一ロータコア11が締結ボルト70により第一支持部13及び第二支持部14に対して締結固定されている。
An
また、第一ロータコア支持部材12は、第一軸受91に対して軸第二方向L2側から当接した状態で、当該第一軸受91により径方向Rに支持される第一被支持部16と、第二軸受92に対して軸第一方向L1側から当接した状態で、当該第二軸受92により径方向Rに支持される第二被支持部17と、を備える。本実施形態では、図1及び図2に示すように、第一被支持部16及び第二被支持部17は、軸心が軸方向Lと一致する円筒状に形成されている。そして、第一被支持部16の外周面には径方向Rの段差部16aが形成され、当該段差部16aにより第一軸受91に対して軸第二方向L2側から当接する当接面が形成されている。また、第二被支持部17の外周面には径方向Rの段差部17aが形成され、当該段差部17aにより第二軸受92に対して軸第一方向L1側から当接する当接面が形成されている。そして、第一被支持部16の軸第一方向L1側部分の内周面には、第二差動歯車装置52が備える第二サンギヤ52aとスプライン結合する第一スプライン歯61が形成されている。
The first rotor
なお、第一軸受91は、第一壁部81に形成された貫通孔81aの内周面(径内方向R1を向く面、以下同様)に対して内嵌するとともに、第一壁部81に形成された支持面に対して軸第二方向L2側から当接することで、軸方向L及び径方向Rの双方について、第一壁部81により位置決め保持されている。第二軸受92は、第二壁部82に形成された軸方向突出部82aの内周面に対して内嵌するとともに、第二壁部82に形成された支持面に対して軸第一方向L1側から当接することで、軸方向L及び径方向Rの双方について、第二壁部82により位置決め保持されている。
The
そして、本実施形態では、図2に示すように、第一支持部13及び第一被支持部16が一体的に形成され、第一部材31を構成している。また、軸方向連結部15、第二支持部14、及び第二被支持部17が一体的に形成され、第二部材32を構成している。すなわち、本実施形態では、互いに別部材として形成された第一部材31と第二部材32とを有して、第一ロータコア支持部材12が構成されている。そして、第一部材31と第二部材32とは、連結部35(図1参照)にて連結されることで一体化されている。
And in this embodiment, as shown in FIG. 2, the
具体的には、第一部材31における連結部35を構成する部位には、第二部材32の軸第一方向L1側の先端部を軸第二方向L2側から受け入れるための連結用凹部31aが形成されている。連結用凹部31aは、軸方向Lに直交する面での断面形状が円形状である円柱状空間として形成されている。なお、連結用凹部31aの軸第一方向L1側面(軸第二方向L2を向く面、以下「底面」という。)は、軸方向Lに見て円環状に形成されている。
Specifically, a connecting
そして、連結用凹部31aの内周面に、第二部材32(具体的には、軸方向連結部15)の軸第一方向L1側の円筒状の先端部が嵌合(本例では圧入によるしまりばめ)されている。なお、第二部材32(軸方向連結部15)の軸第一方向L1側の先端部は、連結用凹部31aの底面に当接する位置まで当該連結用凹部31aに軸方向Lに挿入される。よって、第一部材31と第二部材32との連結部35では、第一部材31と第二部材32とが径方向Rに互いに当接するとともに、第一部材31と第二部材32とが軸方向Lにも互いに当接する。これにより、第一部材31と第二部材32とは、径方向R及び軸方向Lの双方について互いに位置決め固定され、第一部材31を構成する第一被支持部16と第二部材32を構成する第二被支持部17との間の同軸度及び軸方向L間隔の精度の双方を確保するのが容易となる。
A cylindrical tip on the first axial direction L1 side of the second member 32 (specifically, the axial connecting portion 15) is fitted to the inner peripheral surface of the connecting
具体的には、図2に示すように、第一部材31に第一径方向当接面34aが設けられ、第二部材32に第二径方向当接面34bが設けられ、これらの第一径方向当接面34a及び第二径方向当接面34bが、連結部35において径方向Rに互いに当接している。第一径方向当接面34a及び第二径方向当接面34bの軸方向L長さは、本例では、連結用凹部31aの深さ(軸方向L長さ)と等しくなる。なお、連結用凹部31aの深さは、第一部材31と第二部材32との間に必要とされる同軸度が確保できる深さに設定される。本実施形態では、第一径方向当接面34a及び第二径方向当接面34bが、本発明における「径方向当接面」に相当する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
また、図2に示すように、第一部材31に第一軸方向当接面33aが設けられ、第二部材32に第二軸方向当接面33bが設けられ、これらの第一軸方向当接面33a及び第二軸方向当接面33bが、連結部35において軸方向Lに互いに当接している。ここでは、連結用凹部31aの底面が、第一軸方向当接面33aとなっている。なお、本例では、軸方向連結部15の径方向R幅は、連結用凹部31aの底面の径方向R幅と等しく設定されているため、第一軸方向当接面33a及び第二軸方向当接面33bの径方向R長さは、本例では、連結用凹部31aの底面の径方向R幅と等しくなる。本実施形態では、第一軸方向当接面33a及び第二軸方向当接面33bが、本発明における「軸方向当接面」に相当する。
Further, as shown in FIG. 2, the
上述したように、第二ロータコア21は、第二ロータコア支持部材22により支持された状態で、回転軸X周りに回転可能にケース80に支持されている。なお、第二ロータコア支持部材22は、互いに軸方向Lに離間して配置された第三軸受93及び第四軸受94により、第一ロータコア支持部材12に対して回転可能に支持されている。言い換えれば、第二ロータコア支持部材22は、第一軸受91、第二軸受92、第三軸受93、第四軸受94、及び第一ロータコア支持部材12を介して、ケース80に対して回転可能に支持されている。本例では、第三軸受93及び第四軸受94の双方はブッシュとされている。
As described above, the
第二ロータコア支持部材22は、第一ロータコア支持部材12が備える軸方向連結部15に対して径内方向R1側において軸方向Lに延びる軸方向延在部24と、軸方向連結部15に形成された開口部15aを径方向Rに貫通して第二ロータコア21と軸方向延在部24とを連結する径方向連結部25と、を備えている。本実施形態では、第二ロータコア支持部材22は、更に、第二ロータコア21を径内方向R1側から当接支持する当接支持部23を備え、径方向連結部25は、軸方向延在部24と当接支持部23とを連結することで、軸方向延在部24と第二ロータコア21とを連結する。
The second rotor
本実施形態では、図1及び図2に示すように、当接支持部23及び軸方向延在部24の双方は、軸心が軸方向Lと一致する円筒状に形成されている。当接支持部23は、第二ロータコア21を軸方向Lの全域で径内方向R1側から支持すべく、軸方向Lの長さが、第二ロータコア21の軸方向Lの長さ以上に(本例では僅かに長く)設定されている。詳細な説明は省略するが、本例では、当接支持部23の外周面と第二ロータコア21の内周面とは、キーとキー溝とによるキー結合により周方向Cに相対移動(相対回転)不能に係合されている。よって、第二ロータコア21は、当接支持部23の外周面に当接した状態で、当該当接支持部23と一体回転する。なお、本例では、当接支持部23の軸第二方向L2側端部には、エンドプレート21aに対して軸第二方向L2側から当接するフランジ部が形成されている。また、当接支持部23の内周面は、軸方向連結部15の外周面より僅かに大径に形成され、当接支持部23の内周面と軸方向連結部15の外周面との間の隙間に第三軸受93が配設されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, both the
また、本実施形態では、軸方向延在部24は、第一ロータコア支持部材12(具体的には、軸方向連結部15及び第一被支持部16)に対して径内方向R1側を、径方向連結部25との連結部位から軸第一方向L1側に延びるように形成されている。そして、軸方向延在部24の軸第一方向L1側部分の外周面に、第一差動歯車装置51が備える第一サンギヤ51aとスプライン結合する第二スプライン歯62が形成されている。図1に示すように、軸方向延在部24と第一サンギヤ51aとの連結箇所(第二スプライン歯62の配設位置)は、第一被支持部16と第二サンギヤ52aとの連結箇所(第一スプライン歯61の配設位置)に対して軸第一方向L1側に位置する。すなわち、本実施形態では、軸方向延在部24は、第一ロータコア支持部材12(本例では第一被支持部16)と相対位置調整機構50との連結箇所に対して軸第一方向L1側にて相対位置調整機構50と連結されている。
Moreover, in this embodiment, the axial
なお、図1に示すように、本例では、軸方向連結部15の内周面と、第一被支持部16の最内周面とは、互いに同径に形成されている。そして、軸方向延在部24の外周面は、第一被支持部16の最内周面より僅かに小径に形成され、軸方向延在部24の外周面と第一被支持部16の最内周面との間の隙間に第四軸受94が配設されている。
As shown in FIG. 1, in this example, the inner peripheral surface of the axial connecting
上述したように、軸方向連結部15は、開口部15aを2つ備えている。これに合わせて、第二ロータコア支持部材22は、径方向連結部25を2つ備えている。本実施形態では、径方向連結部25は、軸方向延在部24と一体的に形成されており、軸方向延在部24の外周面から径外方向R2側に径方向Rに沿って延びるように形成されている。また、径方向連結部25は、軸心が軸方向Lと一致する円筒面に沿って切断した断面の形状が矩形状とされている。そして、径方向連結部25の径外方向R2側部分が、当接支持部23の内周面に設けられたキー溝23aに係合(キー結合)されることで、径方向連結部25と当接支持部23との周方向Cの相対移動(相対回転)が規制され、結果、軸方向延在部24及び径方向連結部25と、当接支持部23とは一体回転する。
As described above, the
なお、本実施形態では、軸方向連結部15は、軸第一方向L1側の端部が第一部材31に設けられた連結用凹部31aに嵌合(内嵌)される構成であるため、軸方向連結部15の径方向Rの厚さを小さくすることが容易な構成となっている。すなわち、開口部15aの径方向R長さを短くして第二ロータ20と出力軸6との間の動力伝達経路の一部を構成する径方向連結部25の径方向R長さを短くするのが容易な構成となっており、第二ロータコア支持部材22に必要な強度を確保するのが容易となっている。
In addition, in this embodiment, since the axial
ところで、図2(b)に示すように、開口部15aは、径方向連結部25の周方向幅D1より大きな周方向幅D2を有している。そして、図1に示すように、第一ロータコア支持部材12と第二ロータコア支持部材22とは、第三軸受93及び第四軸受94の配設箇所を除く軸方向Lの全域で、径方向Rの隙間(クリアランス)が確保されており、互いに相対回転可能に構成されている。よって、第二ロータコア支持部材22は、相対位置調整機構50による第一リングギヤ51cの回転に伴い第一ロータコア支持部材12に対して相対回転することができ、当該相対回転の許容範囲は、径方向連結部25の開口部15a内における周方向Cに沿った移動可能範囲に応じて定まる。
By the way, as shown in FIG. 2B, the
具体的には、開口部15aの周方向幅D2は、径方向連結部25の周方向幅D1に、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置の調整範囲分の周方向幅を加えた幅より大きな(本例では僅かに大きな)周方向幅に設定されている。ここで、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置の調整範囲は、例えば電気角で90度や180度の範囲とすることができる。なお、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置の調整範囲の大きさは、第一リングギヤ51cの外周面に形成されたウォームギヤ54と噛み合うウォームホイール56の周方向C長さにより調整することができる。
Specifically, the circumferential width D2 of the
以上のように、開口部15aは、第一ロータコア支持部材12(具体的には軸方向連結部15)に対して径方向Rの互いに反対側に配置された第二ロータコア支持部材22の2つの部分(具体的には当接支持部23及び軸方向延在部24)を連結するためのものであるとともに、第二ロータコア支持部材22の第一ロータコア支持部材12に対する相対回転を許容するためのものでもある。また、開口部15aに対して軸第一方向L1側に隣接して形成される切り欠き部15bは、組み付け時に径方向連結部25を軸方向Lに通過させるためのものであり、その周方向幅は、径方向連結部25の周方向幅D1よりも大きく(本例では僅かに大きく)設定される。このような切り欠き部15bを備えることで、第一部材31と第二部材32とが連結される前の段階で、第二ロータコア支持部材22を第二部材32に対して軸第一方向L1側から挿入することが可能となっている。
As described above, the
2.第二の実施形態
次に、本発明に係る回転電機の第二の実施形態について、図4及び図5を参照して説明する。本実施形態に係る回転電機2は、基本的に上記第一の実施形態と同様の構成を有しているが、第一ロータコア支持部材12の構成が、上記第一の実施形態とは異なっている。以下では、本実施形態に係る回転電機2の構成について、上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the rotating electrical machine according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The rotating
図4及び図5に示すように、本実施形態では、上記第一の実施形態とは異なり、第一支持部13と第一被支持部16とは一体的に形成されていない。具体的には、本実施形態では、第一被支持部16、軸方向連結部15、第二支持部14、及び第二被支持部17が一体的に形成され、第二部材32を構成している。一方、第一支持部13は、第一部材31を構成している。そして、互いに別部材として形成された第一部材31及び第二部材32とが、連結部35(図4参照)にて連結され一体化されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the
具体的には、第一部材31が、第二部材32の軸第一方向L1側部分の外周面に嵌合(本例では圧入によるしまりばめ)されることで、第一部材31と第二部材32とが一体化されている。そして、上記第一の実施形態と同様、本実施形態でも、第一部材31と第二部材32との連結部35では、第一部材31に設けられた第一径方向当接面34aと、第二部材32に設けられた第二径方向当接面34bとが、径方向Rに互いに当接している。また、第一部材31と第二部材32との連結部35では、第一部材31に設けられた第一軸方向当接面33aと、第二部材32に設けられた第二軸方向当接面33bとが、軸方向Lに互いに当接している。すなわち、第一部材31と第二部材32とは、径方向R及び軸方向Lの双方について互いに位置決め固定される。なお、本例では、第二軸方向当接面33bは、第二部材32の軸方向連結部15の外周面に形成された径方向Rの段差部により形成されている。
Specifically, the
なお、本実施形態では、軸第一方向L1側で第一軸受91により支持される第一被支持部16と、軸第二方向L2側で第二軸受92により支持される第二被支持部17とが第二部材32として一体的に形成されている。よって、上記第一の実施形態に比べ、第一被支持部16と第二被支持部17との間の同軸度及び軸方向L間隔の精度の双方を確保するのが更に容易となっている。
In the present embodiment, the first supported
なお、本実施形態では、第一被支持部16が軸方向連結部15と一体的に形成されているため、図5に示すように、切り欠き部15bが第一被支持部16にも形成されている。これにより、第一部材31と第二部材32とが連結される前の段階で、第二ロータコア支持部材22を第二部材32に対して軸第一方向L1側から挿入することが可能となっている。
In the present embodiment, since the first supported
3.その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。
3. Other Embodiments Finally, other embodiments according to the present invention will be described. Note that the features disclosed in each of the following embodiments can be used only in that embodiment, and can be applied to other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の第一の実施形態では、第一支持部13及び第一被支持部16が一体的に形成され、軸方向連結部15、第二支持部14、及び第二被支持部17が一体的に形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一支持部13、第一被支持部16、及び軸方向連結部15が一体的に形成され、第二支持部14及び第二被支持部17が一体的に形成された構成とすることもできる。また、上記第二の実施形態では、第一被支持部16、軸方向連結部15、第二支持部14、及び第二被支持部17が一体的に形成され、第一支持部13がこれらとは別体に形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一支持部13、第一被支持部16、軸方向連結部15、及び第二被支持部17が一体的に形成され、第二支持部14がこれらとは別体に形成された構成とすることもできる。
(1) In said 1st embodiment, the
なお、第一ロータコア支持部材12が備える各部(第一支持部13、第二支持部14、軸方向連結部15、第一被支持部16、及び第二被支持部17)の何れの部分を一体的に形成するかは、組付方向や部材の形状等に応じて適宜変更可能である。例えば、第一支持部13と第一被支持部16とが一体的に形成されてなる第一の部材と、軸方向連結部15としての第二の部材と、第二支持部14と第二被支持部17とが一体的に形成されてなる第三の部材とを有して、第一ロータコア支持部材12が構成されても良い。また、例えば、第一支持部13としての第一の部材と、第一被支持部16、軸方向連結部15、及び第二被支持部17とが一体的に形成されてなる第二の部材と、第二支持部14としての第三の部材とを有して、第一ロータコア支持部材12が構成されても良い。いずれの場合でも、異なる部材間の連結部において、軸方向に互いに当接する軸方向当接面と、径方向に互いに当接する径方向当接面とが設けられていると好適である。
In addition, any part of each part (the
(2)上記の各実施形態では、軸方向連結部15が、開口部15a及び切り欠き部15bをそれぞれ2つずつ備える構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、軸方向連結部15に形成される開口部15aや切り欠き部15bの個数は適宜変更可能である。例えば、軸方向連結部15が、開口部15a及び切り欠き部15bをそれぞれ1つずつ備える構成や、3つずつ或いは4つずつ備える構成とすることができる。
(2) In each of the above embodiments, the configuration in which the axial connecting
(3)上記の各実施形態では、径方向連結部25が、軸方向延在部24と一体的に形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、径方向連結部25が、当接支持部23とも一体的に形成された構成や、当接支持部23のみと一体的に形成された構成とすることもできる。また、径方向連結部25が、当接支持部23及び軸方向延在部24の双方と別体に形成された構成とすることもできる。
(3) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(4)上記の各実施形態では、軸方向延在部24が、径方向連結部25との連結部位から軸第一方向L1側に延びるように形成されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、軸方向延在部24が、径方向連結部25との連結部位から軸第二方向L2側にも延びるように形成された構成や、径方向連結部25との連結部位から軸第二方向L2側のみに延びるように形成された構成とすることも可能である。
(4) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(5)上記の各実施形態では、第二ロータコア支持部材22が当接支持部23を備える構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第二ロータコア支持部材22が当接支持部23を備えず、径方向連結部25が直接第二ロータコア21に連結された構成とすることもできる。
(5) In the above embodiments, the configuration in which the second rotor
(6)上記の各実施形態では、開口部15aに隣接して切り欠き部15bが形成されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、径方向連結部25が、当接支持部23及び軸方向延在部24の双方と別体に形成されている場合等には、軸方向連結部15に切り欠き部15bが形成されておらず、開口部15aのみが形成された構成とすることもできる。
(6) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(7)上記の各実施形態では、第二リングギヤ52cをケースに固定し、ウォームギヤ54が第一リングギヤ51cの回転位置を調整する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一リングギヤ51cをケースに固定し、第二リングギヤ52cにウォームギヤ54と噛み合うウォームホイール56が形成され、第二リングギヤ52cの回転位置がウォームギヤ54の回転により調整される構成とすることもできる。また、ウォームギヤ54以外の型のギヤにより、第一リングギヤ51cや第二リングギヤ52cの回転位置が調整される構成とすることも可能である。
(7) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(8)上記の各実施形態では、一体キャリヤ53が出力軸6に駆動連結された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一リングギヤ51c及び第二リングギヤ52cが出力軸6に駆動連結され、第一キャリヤ51b及び第二キャリヤ52bが別体として形成されるとともに、一方のキャリヤがケース80に固定され、他方のキャリヤがウォームギヤ54と駆動連結された構成とすることもできる。
(8) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(9)上記の各実施形態では、第一ロータコア支持部材12が第二差動歯車装置52の回転要素に駆動連結され、第二ロータコア支持部材22が第一差動歯車装置51の回転要素に駆動連結された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一ロータコア支持部材12が第一差動歯車装置51の回転要素に駆動連結され、第二ロータコア支持部材22が第二差動歯車装置52の回転要素に駆動連結された構成とすることも可能である。また、上記の各実施形態では、第一ロータコア支持部材12や第二ロータコア支持部材22が駆動連結される回転要素がサンギヤである構成を例として説明したが、第一ロータコア支持部材12及び第二ロータコア支持部材22の双方がリングギヤに駆動連結された構成や、キャリヤに駆動連結された構成とすることもできる。これらの場合には、第一ロータコア支持部材12や第二ロータコア支持部材22が駆動連結されない回転要素が、出力軸6、ケース80、或いはウォームギヤ54に駆動連結される。
(9) In each of the above embodiments, the first rotor
(10)上記の各実施形態では、第一差動歯車装置51及び第二差動歯車装置52の双方が、3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一差動歯車装置51や第二差動歯車装置52を、例えば、3つの回転要素を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成することもできる。
(10) In each of the above embodiments, the case where both the first
(11)上記の各実施形態では、第二ロータコア21のみに永久磁石が備えられている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、第一ロータコア11及び第二ロータコア21の双方に永久磁石が備えられ、第一ロータ10と第二ロータ20との周方向Cの相対位置に応じてステータ3に到達する磁束が変化するように、第一ロータコア11に備えられた永久磁石及び第二ロータコア21に備えられた永久磁石の双方が配置されている構成とすることもできる。また、第一ロータコア11のみに永久磁石が備えられ、第二ロータコア21にはフラックスバリア(例えば空隙等)が形成された構成とすることもできる。
(11) In each of the embodiments described above, the configuration in which the permanent magnet is provided only in the
(12)上記の各実施形態では、第一ロータコア11及び第二ロータコア21の双方が、複数枚の電磁鋼板の積層体である構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一ロータコア11及び第二ロータコア21の少なくとも何れかが、磁性材料の粉体である磁性粉体を加圧成形してなる圧粉材を主な構成要素として形成された構成とすることも可能である。
(12) In each of the above embodiments, the configuration in which both the
(13)上記の実施形態では、回転電機2がインナロータ型で回転界磁型の回転電機として構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明に係る回転電機を、アウタロータ型で回転界磁型の回転電機に適用することも可能である。また、本発明に係る回転電機を、回転電機子型の回転電機に適用することも可能である。
(13) In the above embodiment, the case where the rotating
(14)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。 (14) Regarding other configurations as well, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects, and embodiments of the present invention are not limited thereto. That is, as long as the configuration described in the claims of the present application and a configuration equivalent thereto are provided, a configuration obtained by appropriately modifying a part of the configuration not described in the claims is naturally also included in the present invention. Belongs to the technical scope.
本発明は、ステータと、周方向の相対位置を調整可能な第一ロータ及び第二ロータと、を備えた回転電機に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for a rotating electrical machine including a stator and a first rotor and a second rotor capable of adjusting the relative positions in the circumferential direction.
2:回転電機
3:ステータ
6:出力軸(出力部材)
10:第一ロータ
11:第一ロータコア
12:第一ロータコア支持部材
13:第一支持部
14:第二支持部
15:軸方向連結部
15a:開口部
16:第一被支持部
17:第二被支持部
20:第二ロータ
21:第二ロータコア
23:当接支持部
24:軸方向延在部
25:径方向連結部
31:第一部材
32:第二部材
33a:第一軸方向当接面(軸方向当接面)
33b:第二軸方向当接面(軸方向当接面)
34a:第一径方向当接面(径方向当接面)
34b:第二径方向当接面(径方向当接面)
35:連結部
50:相対位置調整機構
91:第一軸受
92:第二軸受
L:軸方向
L1:軸第一方向
L2:軸第二方向
R:径方向
2: rotating electrical machine 3: stator 6: output shaft (output member)
10: 1st rotor 11: 1st rotor core 12: 1st rotor core support member 13: 1st support part 14: 2nd support part 15: Axial
33b: Second axial contact surface (axial contact surface)
34a: first radial contact surface (radial contact surface)
34b: Second radial contact surface (radial contact surface)
35: connecting portion 50: relative position adjusting mechanism 91: first bearing 92: second bearing L: axial direction L1: axial first direction L2: axial second direction R: radial direction
Claims (5)
前記第一ロータは、前記ステータに対して径方向に対向するように配置された円筒状の第一ロータコアと、前記第一ロータコアを軸方向両側から挟んで支持すると共に前記第一ロータコアと一体回転する第一ロータコア支持部材と、を備え、
前記第二ロータは、前記第一ロータコアに対して前記ステータとは反対側である反ステータ側にあって、径方向に見て前記第一ロータコアと重複するように前記第一ロータコアと同軸配置された円筒状の第二ロータコアを備え、
前記第一ロータコア支持部材が、前記第一ロータコアを軸方向一方側である軸第一方向側から支持する第一支持部と、前記第一ロータコアを軸方向他方側である軸第二方向側から支持する第二支持部と、前記第二ロータコアに対して前記反ステータ側において前記第一支持部と前記第二支持部とを連結する軸方向連結部と、を備えている回転電機。 A rotating electrical machine comprising a stator and a first rotor and a second rotor capable of adjusting a relative position in the circumferential direction,
The first rotor supports a cylindrical first rotor core disposed so as to face the stator in the radial direction, supports the first rotor core sandwiched from both sides in the axial direction, and rotates integrally with the first rotor core. A first rotor core support member that includes:
The second rotor is on the side opposite to the stator with respect to the first rotor core, and is disposed coaxially with the first rotor core so as to overlap the first rotor core when viewed in the radial direction. A cylindrical second rotor core,
The first rotor core support member supports the first rotor core from an axial first direction side that is one axial side, and the first rotor core from the second axial direction side that is the other axial side. A rotating electrical machine comprising: a second support portion that supports; and an axial connection portion that connects the first support portion and the second support portion on the side opposite to the stator with respect to the second rotor core.
前記第二ロータは、前記軸方向連結部に対して前記反ステータ側において軸方向に延びる軸方向延在部と、前記開口部を径方向に貫通して前記第二ロータコアと前記軸方向延在部とを連結する径方向連結部と、を備え、
前記開口部は、前記径方向連結部の周方向幅に、前記第一ロータと前記第二ロータとの周方向の相対位置の調整範囲分の周方向幅を加えた幅より大きな周方向幅を有している請求項1に記載の回転電機。 The axial connecting portion is formed in a cylindrical shape and includes an opening that penetrates in the radial direction.
The second rotor includes an axially extending portion extending in the axial direction on the anti-stator side with respect to the axially connecting portion, and the second rotor core and the axially extending through the opening in the radial direction. A radial connecting part that connects the parts,
The opening has a circumferential width larger than a width obtained by adding a circumferential width corresponding to an adjustment range of a relative position in the circumferential direction of the first rotor and the second rotor to a circumferential width of the radial coupling portion. The rotating electrical machine according to claim 1.
前記軸方向延在部は、前記第一ロータコア支持部材に対して前記反ステータ側において、前記径方向連結部との連結部位から前記軸第一方向側に延び、前記第一ロータコア支持部材と前記相対位置調整機構との連結箇所に対して前記軸第一方向側にて前記相対位置調整機構と連結される請求項2に記載の回転電機。 Both the first rotor core and the second rotor core are disposed on the first axial direction side with respect to both the first rotor core and the second rotor core, and the circumference of the first rotor core and the second rotor core Drive-coupled to a common output member via a relative position adjustment mechanism that adjusts the relative position of the direction,
The axially extending portion extends on a side opposite to the stator side with respect to the first rotor core support member from the connecting portion with the radial connection portion toward the first axial direction side, and the first rotor core support member and the first rotor core support member The rotating electrical machine according to claim 2, wherein the rotating electrical machine is connected to the relative position adjusting mechanism on a first direction side of the shaft with respect to a connection position with the relative position adjusting mechanism.
前記第一支持部及び前記第一被支持部が一体的に形成された第一部材と、前記軸方向連結部、前記第二支持部、及び前記第二被支持部が一体的に形成された第二部材と、を有して前記第一ロータコア支持部材が構成され、
前記第一部材と前記第二部材との連結部に、軸方向に互いに当接する軸方向当接面と、径方向に互いに当接する径方向当接面とが設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機。 The first rotor core support member is in contact with the first bearing disposed on the first axial direction side with respect to the first rotor core from the second axial direction side by the first bearing. A first supported portion supported in the direction and a second bearing disposed on the second axial direction side with respect to the first rotor core, in a state in which the first supported portion is in contact from the first axial direction side. A second supported portion supported in the radial direction by two bearings,
The first member in which the first support portion and the first supported portion are integrally formed, the axial connection portion, the second support portion, and the second supported portion are integrally formed. A second member, and the first rotor core support member is configured,
The connecting portion between the first member and the second member is provided with an axial contact surface that contacts each other in the axial direction and a radial contact surface that contacts each other in the radial direction. The rotating electrical machine according to any one of the above.
前記第一支持部が形成された第一部材と、前記第一被支持部、前記軸方向連結部、前記第二支持部、及び前記第二被支持部が一体的に形成された第二部材と、を有して前記第一ロータコア支持部材が構成され、
前記第一部材と前記第二部材との連結部に、軸方向に互いに当接する軸方向当接面と、径方向に互いに当接する径方向当接面とが設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の回転電機。 The first rotor core support member is in contact with the first bearing disposed on the first axial direction side with respect to the first rotor core from the second axial direction side by the first bearing. A first supported portion supported in the direction and a second bearing disposed on the second axial direction side with respect to the first rotor core, in a state in which the first supported portion is in contact from the first axial direction side. A second supported portion supported in the radial direction by two bearings,
A first member in which the first support portion is formed, and a second member in which the first supported portion, the axial connection portion, the second support portion, and the second supported portion are integrally formed. And the first rotor core support member is configured,
The connecting portion between the first member and the second member is provided with an axial contact surface that contacts each other in the axial direction and a radial contact surface that contacts each other in the radial direction. The rotating electrical machine according to any one of the above.
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