CN104169688B - 旋转变压器 - Google Patents

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Abstract

旋转变压器包括：旋转变压器转子，其设于电机轴的外周，且与电机轴一体地旋转；以及旋转变压器定子，其具有多个线圈，该旋转变压器定子设为包围旋转变压器转子的外周且在该旋转变压器定子与旋转变压器转子的外周之间具有旋转角度检测用间隙；外壳，其用于容纳旋转变压器转子和旋转变压器的定子，且在旋转变压器的外周侧具有用于引出线圈的配线的开口部；配线汇集构件，其从旋转变压器定子经由开口部延伸设置至外壳的外部，用于汇集多个线圈的配线；以及盖构件，其用于覆盖开口部和配线汇集构件之间的间隙。

Description

旋转变压器
技术领域
本发明涉及一种用于检测电动机的旋转角度的旋转变压器。
背景技术
以往以来，将作为用于检测电动机的旋转角度的旋转角度检测传感器的旋转变压器设置在被固定于电动机外壳的开口部的法兰盘盖(日文：フランジカバー)内。
旋转变压器包括：旋转变压器转子，其安装于电机轴；以及旋转变压器定子，其以包围旋转变压器转子的外周的方式安装于法兰盘盖内。
旋转变压器定子具有朝向内侧突出设置的多个齿，卷绕于该齿的线圈被用作励磁线圈及检测线圈。在JP2001—330472A中公开了这些线圈的绕线末端被设于旋转变压器定子的外周侧的配线汇集构件汇集，并向外部引出配线。
在这种旋转变压器中，根据由旋转变压器转子的旋转而带来的旋转变压器转子和旋转变压器定子之间的间隙磁导(gappermeance)变化来检测出电机轴的旋转角度。
发明内容
因而，为了提高角度检测精度，需要减小旋转变压器转子及旋转变压器定子的机械安装误差。因此，在将旋转变压器安装在电动机外壳的法兰盘盖上之后，通过使配线汇集构件在旋转变压器的周向上摆动，消除旋转变压器在组装时产生的偏差。
法兰盘盖具有如上述那样将配线汇集构件从盖内延伸设置至外侧的开口部。为了使配线汇集构件能够摆动，开口部的周向上的尺寸设定为比配线汇集构件的周向上的尺寸大。
由此，由于配线汇集构件和开口部之间产生间隙，所以尘埃、灰尘等异物可能会从该间隙进入法兰盘盖内。
发明内容
此发明的目的在于提供一种能够防止异物从配线汇集构件的周围进入的旋转变压器。
根据本发明的一个技术方案，提供一种旋转变压器，其用于检测电机轴的旋转角度，该旋转变压器包括：旋转变压器转子，其设于电机轴的外周，且与电机轴一体地旋转；旋转变压器定子，其具有多个线圈，该旋转变压器定子设为包围旋转变压器转子的外周且在该旋转变压器定子与旋转变压器转子的外周之间具有旋转角度检测用间隙；外壳，其用于容纳旋转变压器转子和旋转变压器定子，且在旋转变压器定子的外周侧具有用于引出线圈的配线的开口部；配线汇集构件，其从旋转变压器定子经由开口部延伸设置至外壳的外部，用于汇集多个线圈的配线；以及盖构件，其覆盖开口部和配线汇集构件之间的间隙。
以下参照附图对本发明的实施方式、本发明的优点进行详细说明。
附图说明
图1是表示搭载有本实施方式的旋转变压器的电动机单元的图。
图2是从旋转变压器侧的轴向观察图1的电动机单元的图。
图3A是表示盖构件的立体图。
图3B是从A方向观察图3A的盖构件的图。
图3C是从B方向观察图3A的盖构件的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示搭载有本实施方式的旋转变压器21的电动机单元100的图。电动机单元100包括：电动机外壳10，其在内部容纳未图示的电动机；法兰盘盖20，其安装于电动机外壳10的一端侧的开口部11，并且该法兰盘盖20在内部容纳旋转变压器21；以及电机轴30，其在贯穿电动机外壳10及法兰盘盖20的中央的直线上延伸设置。
电动机外壳10和法兰盘盖20通过在使各自的扩径部10a、扩径部20a彼此相对的状态下将扩径部10a、扩径部20a在电机轴30的轴向上用螺栓紧固，从而一体化。在法兰盘盖20的与电动机外壳10相反的一侧安装端盖31，该端盖31在中央具有供电机轴30贯穿的孔。
未图示的电动机包括：转子，其设于电机轴30的外周；以及定子，其设于电动机外壳10的内周，并以包围转子的外周的方式设置。
图2是从旋转变压器21侧的轴向观察图1的电动机单元100的图。另外，图2中，为了使旋转变压器21的结构可视化而移除了端盖31。
旋转变压器21包括：旋转变压器转子22，其设于电机轴30的外周；以及旋转变压器定子23，其设于法兰盘盖20的内周，并以包围旋转变压器转子22的外周的方式设置。旋转变压器转子22的外周和旋转变压器定子23的内周之间具有预定的旋转角度检测用间隙24。
旋转变压器转子22形成为在外周均等地配置有多个圆弧状的鼓出部22a的非圆形状。在圆弧状的各鼓出部22a和旋转变压器定子23之间保持有预定的旋转角度检测用间隙24。
旋转变压器定子23形成为圆环状，并在整个周向上具有向内周侧突出的未图示的多个齿。在各个齿上卷绕有铜线而形成线圈25。这些线圈25中的一部分作为励磁线圈发挥功能，其余部分的线圈25作为检测线圈发挥功能。
即，由于旋转变压器转子22的旋转，旋转变压器转子22的外周和旋转变压器定子23的内周之间的间隙24产生变化，从而间隙磁导产生变动，根据此变动，能够检测出旋转变压器转子22即电机轴30的旋转角度。
在法兰盘盖20的内部，从法兰盘盖20的底面20b沿着轴向***的***部20c形成为圆弧状。如图1所示，通过安装端盖31，***部20c在法兰盘盖20的底面20b及端盖31之间划分形成旋转变压器容纳空间。
在法兰盘盖20的***部20c在周向上间断的位置(图2的右端)设有连通旋转变压器容纳空间与外部之间的开口部26。如图1所示，开口部26是矩形，在电机轴30的轴向上从法兰盘盖20开口至端盖31，且如图2所示，在电机轴30周向上从***部20c间断的部分的一端20d开口至另一端20e。
在法兰盘盖20的底面20b上、且在旋转变压器定子23的外周侧(图2的下方侧)设有两个突起部27。旋转变压器定子23通过被嵌入***部20c的内周面和突起部27的内周面之间从而在径向上被定位。
旋转变压器定子23还具有从圆环状的旋转变压器定子23朝向外周延伸设置的两个延伸设置部28。在该延伸设置部28上设有供螺栓贯穿的螺栓贯穿孔28a，通过使螺栓从延伸设置部28的轴向跟前侧向设置在法兰盘盖20的底面20b上的螺栓紧固孔29贯穿并进行紧固，能够将旋转变压器定子23固定在周向上的所期望的位置。
旋转变压器21还包括：配线汇集构件41，其沿着电机轴30的径向从旋转变压器定子23的开口部26侧的端部经由开口部26延伸设置至开口部26的外侧；以及盖构件42，其用于覆盖配线汇集构件41与开口部26之间的间隙。
如图1所示，配线汇集构件41呈比开口部26小一圈的矩形，该配线汇集构件41用于汇集旋转变压器定子23的各线圈25的绕线末端并向法兰盘盖20的外部引出该绕线末端。在配线汇集构件41的外侧端面上设有电线束导出孔43，该电线束导出孔43用于引出多个集束绕线末端而成的电线束。
为了提高旋转变压器21的角度检测精度，需要减小旋转变压器转子22及旋转变压器定子23的机械安装误差。因此，在将旋转变压器21安装于法兰盘盖20之后，需要使配线汇集构件41在旋转变压器21的周向上摆动，并在能够消除旋转变压器21在组装时产生的偏差的适当的位置固定旋转变压器定子23。因此，在配线汇集构件41和开口部26之间如上述那样存在间隙。但是，尘埃、灰尘等异物有可能通过该间隙进入法兰盘盖20内。
因此，本实施方式中，设有用于覆盖配线汇集构件41四周的盖构件42。以下，对盖构件42进行说明。
图3A是表示盖构件42的立体图。图3B是从A方向观察图3A的盖构件42的图。图3C是从B方向观察图3A的盖构件42的图。
盖构件42由基部45和抵接部46构成，该基部45具有呈圆弧状弯曲的曲面，并具有和配线汇集构件41的外部尺寸大致相同尺寸的缺口44，该抵接部46从基部45的缺口44的外缘朝向基部45的径向外侧延伸设置，并与配线汇集构件41的三个侧面相抵接。
如图2所示，将基部45的周向上的长度设定为比法兰盘盖20的***部20c间断的部分长，即，设定为比开口部26的周向上的长度(20d与20e之间的间隔尺寸)长。由此，基部45的周向上的两个端部的外周面分别与***部20c的两个端部20d、20e的内周面相抵接。
另外，如图1及图3C所示，基部45的轴向的宽度被设定为与法兰盘盖20的底面20b和端盖31之间的间隔尺寸大致相同。由此，基部45的轴向(图3C的左右方向)的两个端面分别抵接于法兰盘盖20的底面20b和端盖31的内表面。
盖构件42如此配置，在将旋转变压器转子22及旋转变压器定子23安装于法兰盘盖20之后，以使基部45与***部20c的内周侧相抵接并进一步使抵接部46与配线汇集构件41的三个侧面相抵接的方式从端盖31侧进行安装。然后，通过安装端盖31而将旋转变压器21收容在法兰盘盖20内。
如上所述，由于配线汇集构件41的电动机侧与法兰盘盖20的底面20b相抵接，因此能够防止异物进入。另外，由于配线汇集构件41的其余三个侧面被盖构件42覆盖，因此无论配线汇集构件41在调整时的摆动后的位置如何，都能够防止异物进入。
根据以上实施方式，起到以下所示的效果。
由于本实施方式的旋转变压器21具有覆盖法兰盘盖20的开口部26和配线汇集构件41之间的间隙的盖构件42，因此，能够防止从开口部26和配线汇集构件41之间的间隙进入尘埃、灰尘等异物。
而且，盖构件42由基部45和抵接部46构成，该基部45具有呈圆弧状弯曲的曲面，并具有和配线汇集构件41的外部尺寸大致相同尺寸的缺口44，该抵接部46从基部45的槽口44的外缘朝向基部45的径向外侧延伸设置，并与配线汇集构件41的三个侧面相抵接。由此，配线汇集构件41和开口部26之间的间隙被基部45覆盖，并且盖构件42和配线汇集构件41之间利用抵接部46紧贴，从而能够更可靠地防止异物进入。
并且，由于将盖构件42的基部45的周向上的长度设定为比开口部26的周向上的长度长，从而无论配线汇集构件41的周向上的位置如何，盖构件42都覆盖开口部26，因此无论配线汇集构件41在调整时的摆动后的位置如何，都能够防止异物从开口部26和配线汇集构件41之间的间隙进入。
而且，将盖构件42的基部45的轴向的宽度设定为大致等同于法兰盘盖20的底面20b和端盖31之间的尺寸，由于盖构件42与配线汇集构件41的三个侧面相抵接，因此能够在整个轴向上覆盖开口部26。因此，能够进一步可靠地防止异物从开口部26和配线汇集构件41之间的间隙进入。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是上述实施方式只不过示出了本发明的应用例之一，主旨并不是将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。
例如，本实施方式中，虽然以可变磁阻(VR)型旋转变压器21为例进行了说明，但也可以是其他类型的旋转变压器。
本申请基于2012年3月20日向日本国专利局提出申请的日本特願2012—79958要求优先权，并通过参考将该申请的全部内容引入本说明书中。

Claims (3)

1.一种旋转变压器，其用于检测电机轴的旋转角度，该旋转变压器包括：
旋转变压器转子，其设于上述电机轴的外周，且与上述电机轴一体地旋转；
旋转变压器定子，其具有多个线圈，该旋转变压器定子设为包围上述旋转变压器转子的外周且在该旋转变压器定子与上述旋转变压器转子的外周之间具有旋转角度检测用间隙；
外壳，其用于容纳上述旋转变压器转子和上述旋转变压器定子，且在上述旋转变压器定子的外周侧具有用于引出上述线圈的配线的开口部；
配线汇集构件，其从上述旋转变压器定子经由上述开口部延伸设置至上述外壳的外部，用于汇集上述多个线圈的配线；以及
盖构件，其用于覆盖上述开口部和上述配线汇集构件之间的间隙，
上述开口部在径向上开口，
上述盖构件能够与上述配线汇集构件一起沿周向转动，并具有周向上的长度比上述开口部的周向上的长度长的弯曲的曲面，无论上述配线汇集构件的周向上的位置如何，该盖构件均覆盖上述开口部。
2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其中，
上述盖构件具有：
基部，具有呈圆弧状弯曲的上述曲面，且具有与上述配线汇集构件的外部尺寸相同尺寸的缺口；以及
抵接部，其从上述缺口的外缘朝向上述基部的径向外侧延伸设置，并与上述配线汇集构件的三个侧面相抵接。
3.根据权利要求2所述的旋转变压器，其中，
上述基部的轴向尺寸与上述开口部的轴向尺寸相同。
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