CN108696087A - 旋转变压器定子 - Google Patents

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Abstract

一种旋转变压器定子，所述旋转变压器定子安装于包括定位销的安装对象构造体，所述安装对象构造体具有孔，所述定位销的一部分配置于孔，所述旋转变压器定子包括：定子芯，该定子芯具有构成为与所述定位销接合的接合槽，并包括磁轭；以及旋转变压器盖，该旋转变压器盖在旋转变压器盖的中心轴方向上覆盖所述磁轭，所述旋转变压器盖为金属制并具有第1缺口，在所述中心轴上，所述第1缺口配置成所述第1缺口与接合在了所述接合槽的所述定位销的端面的至少一部分重叠。

Description

旋转变压器定子
技术领域
本发明涉及旋转变压器的定子，尤其涉及其构造。
背景技术
已知有一种对电动机的转子等、绕轴旋转的旋转体的旋转位置进行检测的旋转变压器。例如，设置于电动机的旋转变压器具有：旋转变压器转子，该旋转变压器转子与电动机的转子一起旋转；以及旋转变压器定子，该旋转变压器定子配置在旋转变压器转子的周围并相对于电动机的定子固定地配置。通过检测旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置，能够检测电动机的转子相对于定子的位置。
旋转变压器定子固定于固定有电动机的定子的构造体、例如电动机的壳体(英文：case)。能够对旋转变压器定子相对于壳体的定位使用定位销(英文：knock pin)。在下述日本特开2015-023622中，公开了一种使用定位销(50)而定位于电动机壳体(18)的旋转变压器定子(30)。旋转变压器定子(30)具有覆盖定子线圈(38)的树脂制的盖部件(40)。在盖部件(40)，在与定位销(50)的后端对应的位置设置有抑制定位销(50)的脱落的止挡部(58)。此外，上述的()内的附图标记为下述对比文件1中所使用的附图标记，与本申请的实施方式的说明中所使用的附图标记无关联。
发明内容
在设置有与旋转变压器定子的芯相邻的金属制的部件、例如覆盖芯的金属制的盖并用该部件抑制定位销的脱落的情况下，若该部件与定位销的距离近，则定位销接收到的周围的电磁噪声经由盖而进入到旋转变压器定子的芯，有时会在旋转变压器的输出信号中混入噪声。
本发明抑制定位销的脱落且抑制来自定位销的电磁噪声的进入。
本发明的例示性的技术方案为一种安装于包括定位销的安装对象构造体的旋转变压器定子，所述安装对象构造体具有孔，所述定位销的一部分配置于孔。所述旋转变压器定子包括：定子芯，该定子芯具有构成为与所述定位销接合的接合槽，并包括磁轭；以及旋转变压器盖，该旋转变压器盖在旋转变压器盖的中心轴方向上覆盖所述磁轭，所述旋转变压器盖为金属制并具有第1缺口，在所述中心轴上，所述第1缺口配置成所述第1缺口与接合在了所述接合槽的所述定位销的端面的至少一部分重叠。
作为本发明的例示性的技术方案，为一种安装于包括定位销的安装对象构造体的旋转变压器定子，所述安装对象构造体具有孔，所述定位销的一部分配置于孔。所述旋转变压器定子包括：定子芯，该定子芯具有构成为与所述定位销接合的接合槽；以及金属制的固定板，该金属制的固定板构成为，与从所述安装对象构造体的里侧贯通所述安装对象构造体以及定子芯的螺栓螺纹结合，并且与安装对象构造体协作地夹持并固定定子芯。所述固定板具有第2缺口，在所述固定板的中心轴方向上，所述第2缺口配置成所述第2缺口至少与接合在了所述接合槽的所述定位销的端面的一部分重叠。
也可以是，所述第1缺口的面积为所述定位销的端面的面积的百分之四十以下。也可以是，所述第2缺口的面积为所述定位销的端面的面积的百分之四十以下。
也可以是，所述第1缺口以所述第1缺口从所述定位销的端面离开的方式配置于所述旋转变压器盖。也可以是，所述第2缺口以所述第2缺口从所述定位销的端面离开的方式配置于所述固定板。
也可以是，定位销端面与所述第1缺口的离开距离小于所述定位销配置于所述孔的所述一部分的长度。也可以是，定位销端面与所述第2缺口的离开距离小于所述定位销配置于所述孔的所述一部分的长度。
由于定位销相对部仅与定位销端面的一部分相对，所以能够抑制定位销的脱落并抑制来自定位销的电磁噪声的进入。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：
图1是示出本发明的旋转变压器及其周围的概略构成的剖视图。
图2是旋转变压器定子及其周围的Ⅱ方向向视图，且是示出拆下了旋转变压器盖的状态的图。
图3是示出在图2中安装了旋转变压器盖的状态下的向视图。
图4是示出旋转变压器盖的其他形态的图。
具体实施方式
以下，根据附图说明本发明的实施方式。图1是示出设置于电动机10的旋转变压器12的剖视图。电动机10仅示出了旋转变压器12的周围的构造。
电动机10具有电动机转子14和配置成包围电动机转子14的电动机定子16。电动机转子14与成为电动机10的输出轴的转子轴18结合，两者一体地旋转。电动机转子14以及电动机定子16一起收纳在电动机壳体20内。电动机壳体20包括配置有轴承22的端部壳体(英文：end case)24，所述轴承22将转子轴18支承为能够旋转。在图1中，仅示出了转子轴18的第一端，转子轴18的第2端也被轴承支承为转子轴18能够旋转。电动机定子16具有电动机线圈26和卷绕有电动机线圈26的电动机定子芯28，并固定配置于电动机壳体20。
旋转变压器12具有：旋转变压器转子30，该旋转变压器转子30固定于转子轴18；以及旋转变压器定子32，该旋转变压器定子32安装并固定于电动机壳体20、特别是端部壳体24。旋转变压器转子30具有椭圆形的板形状，该椭圆形的旋转变压器转子30的旋转中心位于转子轴18的旋转轴线上。当转子轴18旋转时，旋转变压器转子30也一体地旋转。旋转变压器转子30通过将电磁钢板在旋转轴线的方向上层叠而形成。旋转变压器定子32为大致圆环形状，并配置成包围旋转变压器转子30的外周。另外，旋转变压器定子32配置成收纳在设置于端部壳体24的多个圆弧壁34内(参照图2、图3)。多个圆弧壁34配置在以转子轴18的旋转轴线为中心的同一圆周上，通过旋转变压器定子32的外周侧面与这些圆弧壁34的内壁面相接，从而进行旋转变压器定子32的径向上的定位。
旋转变压器定子32具有：定子芯40，该定子芯40具有圆环形状的磁轭部(磁轭)36以及从磁轭部36的内周朝向内侧延伸的齿38；以及旋转变压器线圈42，该旋转变压器线圈42以卷绕于齿38的方式安装。定子芯40通过在旋转变压器转子30的旋转轴线的方向上层叠电磁钢板而形成。齿38在磁轭部36的内周沿着周向配置有多个。
旋转变压器线圈42包括励磁用线圈和两个检测用线圈这三种线圈。两个检测用线圈分别安装于以电动机10的电角度隔着90°的间隔地配置的两个齿38。当向励磁用线圈施加交流电流时，在两个检测用线圈中感应出电流。
当伴随着转子轴18的旋转而旋转变压器转子30旋转时，椭圆形的旋转变压器转子30的外周面与定子芯40的齿顶端的空隙周期性地变化。因此，在检测用线圈中感应出的电流周期性地变化。根据在该检测用线圈流动的电流的变化，可算出旋转变压器转子30相对于旋转变压器定子32的旋转位置。旋转变压器定子32固定于电动机壳体20，另外，旋转变压器转子30与电动机转子14一体地旋转，所以旋转变压器12能够检测以电动机壳体20为基准的电动机转子14的旋转位置。
旋转变压器转子30的形状不限于前述的椭圆，只要是伴随着旋转而其外周侧面与定子芯40的齿顶端的空隙周期性地变化的形状即可。例如，也可以设为中心位于从旋转中心偏离的位置的圆板形状。
旋转变压器线圈42的至少一部分收纳于线圈壳体44。在该旋转变压器12中，线圈壳体44为沿着定子芯40的圆环形状，并配置于定子芯40的正反侧。线圈壳体44可以设为树脂制。
以覆盖旋转变压器定子32的磁轭部36的方式、在端部壳体24的相反侧的面配置旋转变压器盖46。换言之，旋转变压器盖46在旋转变压器盖的中心轴方向上覆盖所述磁轭部36。旋转变压器盖46的材质为金属，尤其可以设为钢。旋转变压器盖46为与磁轭部36对应的圆环板形状，并在内周缘设置有与线圈壳体44的外周面抵接的凸缘48。另外，旋转变压器盖46与磁轭部36的外周缘一致，两者均与圆弧壁34的内壁面抵接。在旋转变压器盖46设置有具有螺纹孔的凸起部50。从端部壳体24的里面侧贯通的螺栓52的螺纹部与凸起部50的螺纹孔螺纹结合。在端部壳体24形成有供螺栓52贯通的贯通孔54，另外，在定子芯40也形成有供螺栓52贯通的长孔56(参照图2)。长孔56在周向上延伸，由此能够使旋转变压器定子32在周向上以一定的角度范围进行运动。当将螺栓52紧固时，定子芯40由旋转变压器盖46和端部壳体24夹持，并固定于电动机壳体20。该旋转变压器12使用三根螺栓52来进行固定。这样，旋转变压器盖46作为与电动机壳体20协作地夹持并固定定子芯40的固定板发挥功能。
图2以及图3是示出在图1所示的箭头Ⅱ的方向上观察旋转变压器定子32及其周围的状态的图。图2示出了拆下了旋转变压器盖46的状态。以下，参照图1、图2及图3进行说明。
在定子芯40，设置有与立起设置于端部壳体24的定位销58接合的接合槽60。接合槽60从磁轭部36的外周缘朝向径向内侧地形成，另外遍及磁轭部36的厚度方向(沿着电动机转子的旋转轴线的方向)整体地设置。定位销58***到设置于端部壳体24的结合孔(孔)62，并且处于一端向端部壳体24突出的立起设置状态。定位销58具有圆柱形状，材质为金属，尤其可以设为钢。定位销58与接合槽60的周向上的尺寸设定成具有间隙。由此，在使螺栓52稍微松动而将旋转变压器定子32临时固定了的状态下，使旋转变压器定子32在周向上稍微移动。由此，能够进行旋转变压器定子32的周向位置的微调整。
在旋转变压器盖46的、与定位销58以及接合槽60对应的位置，从外周缘朝向内侧地设置有缺口(第1缺口、第2缺口)64。缺口64的底缘64a在周向上延伸，缺口64形成为底缘64a横切定位销58的端面58a。由此，旋转变压器盖46与定位销端面58a的一部分相对，在其他部分，定位销端面58a不被旋转变压器盖46覆盖而开放。即，旋转变压器盖46的与定位销相对的部分(定位销相对部)仅与定位销端面58a的一部分相对。换言之，在旋转变压器盖46的中心轴上，缺口64配置成缺口64与接合在了接合槽60的定位销的端面58a的至少一部分重叠。
通过旋转变压器盖46与定位销端面58a相对，从而抑制了定位销58从结合孔62脱落。即使定位销58利用压入而固定在了结合孔62，也会根据条件考虑脱落的情况。例如，在电动机壳体20为铝合金制且定位销58为通常的钢制的情况下，由于由电动机的发热导致的热膨胀，定位销58有时会成为间隙配合的状态。铝合金的热膨胀系数比通常钢的热膨胀系数大，当成为高温时，结合孔62的内径膨胀得比定位销58的外径大。因此，它们的配合尺寸从过盈配合状态变为间隙配合状态而松动，定位销58有可能会脱落。在电动机10搭载于车辆的情况下，有时也会因车辆的振动而使得定位销松动。对于这些定位销58的脱落，通过在旋转变压器盖46设置与定位销端面58a相对的部分，从能够用该部分按压定位销58的端而抑制脱落。通过使定位销端面58a与与定位销端面58a相对的旋转变压器盖46的离开距离小于定位销58埋入结合孔62的深度，从而能够抑制定位销58的脱落。
当电流在配置于旋转变压器12的周围的电动机线圈26流动时，在周围产生变动的磁场，该磁场有时会对在定子芯40内感应出的磁通有影响。通过旋转变压器盖46为金属制，所以能够一定程度地屏蔽由电动机10引起的外部的磁场。另一方面，有时定位销58会如天线那样发挥功能并放大由外部的磁场导致的噪声，该噪声有时会经由旋转变压器盖46进入到定子芯40。该噪声使电动机转子14的旋转位置的检测的精度降低。
在该旋转变压器12中，通过旋转变压器盖46仅与定位销端面58a的一部分相对，从而减少噪声的进入。由于旋转变压器盖46与定位销端面58a相对的面积小，所以相比于与定位销端面58a整体相对的情况，能够减少从定位销58进入旋转变压器盖46的噪声。定位销端面58a与定位销相对部相对的部分的面积、即第1缺口以及第2缺口的各自的面积为定位销端面58a整体的面积的百分之四十以下。另外，优选的是，旋转变压器盖46从定位销端面58a离开。通过离开，也可抑制噪声的进入。
图4是示出用于抑制噪声的进入的其他形态的图。该形态的旋转变压器盖的形状与前述的旋转变压器盖46不同。其他构成与前述的内容是同样的。该形态的旋转变压器盖66具有离开部68来代替设置前述的缺口64，所述离开部68被弯曲而比旋转变压器盖66的其他部分更从定位销端面58a沿定位销的轴线方向离开。由此，定位销端面58a与旋转变压器盖66的距离远，与没有形成离开部68的平坦的旋转变压器盖相比，能够减少从定位销58进入旋转变压器盖66的噪声。此时，也通过使定位销端面58a与与定位销端面58a相对的旋转变压器盖66的离开部68的距离小于定位销58埋入结合孔62的深度，从而能够抑制定位销58的脱落。

Claims (8)

1.一种旋转变压器定子，所述旋转变压器定子安装于包括定位销的安装对象构造体，所述安装对象构造体具有孔，所述定位销的一部分配置于孔，
所述旋转变压器定子的特征在于，包括：
定子芯，该定子芯具有构成为与所述定位销接合的接合槽，并包括磁轭；以及
旋转变压器盖，该旋转变压器盖在旋转变压器盖的中心轴方向上覆盖所述磁轭，所述旋转变压器盖为金属制并具有第1缺口，在所述中心轴上，所述第1缺口配置成所述第1缺口与接合在了所述接合槽的所述定位销的端面的至少一部分重叠。
2.根据权利要求1所述的旋转变压器定子，其特征在于，
所述第1缺口的面积为所述定位销的端面的面积的百分之四十以下。
3.根据权利要求1或2所述的旋转变压器定子，其特征在于，
所述第1缺口以所述第1缺口从所述定位销的端面离开的方式配置于所述旋转变压器盖。
4.根据权利要求3所述的旋转变压器定子，其特征在于，
定位销端面与所述第1缺口的离开距离小于所述定位销配置于所述孔的所述一部分的长度。
5.一种旋转变压器定子，所述旋转变压器定子安装于包括定位销的安装对象构造体，所述安装对象构造体具有孔，所述定位销的一部分配置于孔，
所述旋转变压器定子的特征在于，包括：
定子芯，该定子芯具有构成为与所述定位销接合的接合槽；以及
金属制的固定板，该金属制的固定板构成为，与从所述安装对象构造体的里侧贯通所述安装对象构造体以及定子芯的螺栓螺纹结合，并且与安装对象构造体协作地夹持并固定定子芯，
其中，所述固定板具有第2缺口，在所述固定板的中心轴方向上，所述第2缺口配置成所述第2缺口至少与接合在了所述接合槽的所述定位销的端面的一部分重叠。
6.根据权利要求5所述的旋转变压器定子，其特征在于，
所述第2缺口的面积为所述定位销的端面的面积的百分之四十以下。
7.根据权利要求5或6所述的旋转变压器定子，其特征在于，
所述第2缺口以所述第2缺口从所述定位销的端面离开的方式配置于所述固定板。
8.根据权利要求7所述的旋转变压器定子，其特征在于，
定位销端面与所述第2缺口的离开距离小于所述定位销配置于所述孔的所述一部分的长度。
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