CN111095754A - 定子构造以及旋转变压器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定子构造以及旋转变压器。实施方式的定子构造(1)具有：定子铁芯(10)、绝缘体(20)、多个线圈(30)、多个端子(40)、端子台部(50)以及导线保持部(60)。定子铁芯(10)具有环状的主体部(11)、以及从主体部(11)向径向延伸并沿着主体部(11)的周向排列的多个齿(12)。绝缘体(20)覆盖多个齿(12)。多个线圈(30)经由绝缘体(20)被卷绕在多个齿(12)的各个。多个端子(40)沿定子铁芯(10)的轴向延伸，构成线圈(30)的绕组的末端被缠绕在多个端子(40)的一端。端子台部(50)被配置于定子铁芯(10)的主体部(11)上，保持多个端子(40)。导线保持部(60)被配置于定子铁芯(10)的主体部(11)上，收纳多个端子(40)的另一端，供导线(100)沿轴向被***而与另一端连接。

Description

定子构造以及旋转变压器

技术领域

本发明涉及定子构造以及旋转变压器。

背景技术

以往，公知有检测马达、发电机等旋转电机的旋转角度的旋转变压器。上述旋转变压器例如具备：具有从被形成为环状的主体部的内周侧朝向中心延伸的多个齿的定子铁芯、以及在上述定子铁芯的内侧与多个齿对置配置的转子。另外，绕组经由绝缘体被卷绕于齿，上述绕组被缠绕在端子的一端。而且，上述端子的另一端被配置为沿导线保持部延伸，与在上述导线保持部从外部装置延伸的导线连接(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-107869号公报

然而，在现有的技术中，导线保持部从定子铁芯的外周侧向外侧突出地设置，所以存在旋转变压器的外径尺寸变大，在被安装于旋转电机时产生尺寸的制约的担忧。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而完成的，目的是提供一种能够提高针对旋转电机的安装性的定子构造以及旋转变压器。

为了解决上述课题，实现目的，本发明的一实施方式的定子构造具备定子铁芯、绝缘体、多个线圈、多个端子、端子台部以及导线保持部。上述定子铁芯具有环状的主体部、以及从上述主体部向径向延伸并沿着上述主体部的周向排列的多个齿。上述绝缘体覆盖上述多个齿。上述多个线圈经由上述绝缘体被卷绕在上述多个齿的各个。上述多个端子沿上述定子铁芯的轴向延伸，构成上述线圈的绕组的末端被缠绕在多个端子的一端。上述端子台部被配置于上述定子铁芯的上述主体部上，保持上述多个端子。上述导线保持部被配置于上述定子铁芯的上述主体部上，收纳上述多个端子的另一端，供导线沿上述轴向被***而与上述另一端连接。

根据本发明的一实施方式，能够提高针对旋转电机的安装性。

附图说明

图1是表示实施方式的定子构造的结构的立体图。

图2是表示实施方式的定子构造的结构的其它的立体图。

图3是表示实施方式的定子构造的内部布线构造的放大立体图。

图4是用于说明实施方式的定子构造的组装工序的图(1)。

图5是用于说明实施方式的定子构造的组装工序的图(2)。

图6是表示实施方式的旋转变压器的结构的俯视图。

图7是表示其它实施方式的定子构造的结构的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明实施方式的定子构造以及旋转变压器。此外，定子构造以及旋转变压器的用途并被以下说明的实施方式限定。另外，需要注意的是，附图是示意性的，各要素的尺寸关系、各要素的比率等往往与现实情况不同。并且，即使在附图的相互之间，有时也包含相互的尺寸关系、比率不同的部分。

(定子构造的结构)

首先，参照图1以及图2来说明实施方式的定子构造1的详细内容。图1是表示实施方式的定子构造1的结构的立体图，图2是表示实施方式的定子构造1的结构的其它的立体图。

如图1所示，定子构造1具备：定子铁芯10、绝缘体20、多个线圈30、多个端子40、端子台部50以及导线保持部60。此外，方便起见，虽以环状图示出了线圈30，但如图5所示，在实施方式中，线圈30被卷绕于多个齿12的每一个。

定子铁芯10具有层叠多张由电磁钢板等软磁性材料形成的钢板的层叠构造。定子铁芯10具有主体部11、和多个齿12。主体部11是环状，在实施方式中是圆环状。多个齿12从主体部11的内周侧朝向主体部11的中心(即径向)延伸。而且，定子铁芯10层叠多张铁芯而构成，铁芯是对电磁钢板等钢板进行冲压加工而制作出的。

此外，在以下说明中，如图1所示那样，规定定子铁芯10的径向、轴向以及周向来进行说明。这里，“径向”是与在定子铁芯10的内侧旋转的转子2(参照图6)的旋转轴正交的方向，“轴向”是与转子2的旋转轴的轴向一致的方向，“周向”是与转子2的旋转方向一致的方向。

绝缘体20是绝缘性的部件，例如通过绝缘性树脂的注塑成形而成形。绝缘体20由第一绝缘体21和第二绝缘体22构成。而且，通过上述第一绝缘体21和第二绝缘体22从轴向的两侧覆盖定子铁芯10。

如图5所示，多个线圈30经由绝缘体20被卷绕于多个齿12的每一个。上述线圈30由励磁绕组与输出绕组构成。另外，线圈30的输出绕组由输出sin相的输出信号的sin相输出绕组、和输出cos相的输出信号的cos相输出绕组构成。

多个端子40是金属等导电性的部件。对多个端子40而言，其一端以从端子台部50沿轴向突出的方式延伸，其另一端被收纳于导线保持部60。构成对应的线圈30的绕组的末端被缠绕在端子40的一端，端子40的另一端与图2所示的导线100连接。关于上述多个端子40的布线构造将在后述。

端子台部50从定子铁芯10的主体部11上沿轴向延伸。在实施方式中，在定子构造1设置有一对端子台部50，在各端子台部50分别设置有三根端子40。

导线保持部60从定子铁芯10的主体部11上沿轴向延伸。在实施方式中，导线保持部60被设置于一对端子台部50之间。在导线保持部60形成有多个孔状的***部61，从外部装置(未图示)延伸的导线100被***并保持在上述***部61。

而且，端子40的另一端在***部61露出地设置，所以通过将导线100***到***部61，由此能够将导线100与端子40电连接。例如对导线100与端子40接触的部分实施电阻焊接，由此能够将导线100与端子40电连接。

这里，在实施方式中，如图1等所示，端子台部50以及导线保持部60均被配置于定子铁芯10的主体部11上，并且沿轴向延伸。由此，能够抑制端子台部50以及导线保持部60从定子铁芯10的主体部11向径向的外侧突出的情况。

另外，在实施方式中，如图2所示，多个端子40被配置为沿轴向延伸，多个导线100沿轴向被***到***部61。由此，能够抑制多个端子40以及多个导线100从定子铁芯10的主体部11向径向的外侧突出的情况。

即在实施方式中，能够抑制定子构造1的各构成部件、导线100从定子铁芯10的主体部11向径向的外侧突出的情况，所以能够使定子构造1小径化。因此，根据实施方式，能够减少被安装于旋转电机时的尺寸的限制，所以能够提高对旋转电机的安装性。

另外，在实施方式中，端子台部50以及导线保持部60也可以都与第一绝缘体21一体地形成。由此，能够在形成第一绝缘体21时同时形成端子台部50以及导线保持部60，所以能够简化定子构造1的制造工序。

另外，在实施方式中，如图1所示，端子台部50以及导线保持部60也可以沿着周向一体地形成为大致圆弧状。由此，与分别将端子台部50与导线保持部60独立地形成于第一绝缘体21上的情况相比，能够提高强度。因此，根据实施方式，能够提高定子构造1的可靠性。

此外，在实施方式中，如图2所示，在端子台部50形成有沿径向贯通的贯通孔51。这里，在将被卷绕于齿12的绕组的末端缠绕在端子40的一端时，预先将未图示的松弛销***贯通孔51。然后，一边利用上述松弛销使绕组迂回一边将绕组的末端缠绕在端子40，然后取下松弛销，由此能够在绕组中形成规定的松弛。

由此，即使在绕组热收缩的情况下，也能够利用形成的松弛来抑制绕组的断裂。因此，根据实施方式，能够提高定子构造1的可靠性。

(定子构造的内部布线构造)

接着，参照图3来说明定子构造1的内部布线构造。图3是表示实施方式的定子构造1的内部布线构造的放大立体图，用虚线示出了被埋入内部的布线部分。

如图3所示，在一对端子台部50中的、图3左侧的端子台部50a设置有端子40a、40b、40c，作为端子40。另外，在图3右侧的端子台部50b设置有端子40d、40e、40f，作为端子40。

例如在端子40a的一端缠绕励磁绕组的卷绕起点，在端子40b的一端缠绕sin相输出绕组的卷绕终点，在端子40c的一端缠绕sin相输出绕组的卷绕起点。另外，在端子40d的一端缠绕cos相输出绕组的卷绕起点，在端子40e的一端缠绕cos相输出绕组的卷绕终点，在端子40f的一端缠绕励磁绕组的卷绕终点。而且，被缠绕在端子40的绕组的终端利用TIG(Tungsten Inert Gas：钨极惰性气体)焊接进行熔敷而电接合。

此外，这里所示的例子只不过是一个例子，只要在端子40a～40f的一端缠绕有励磁绕组、sin相输出绕组、cos相输出绕组中的任一个即可。

另外，在导线保持部60有形成***部61a～61f，作为***部61。而且，在***部61a中，端子40a的另一端以在端子台部50a以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线，在***部61b中，端子40b的另一端以在端子台部50a以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线，在***部61c中，端子40c的另一端以在端子台部50a以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线。

同样，在***部61d中，端子40d的另一端以在端子台部50b以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线，在***部61e中，端子40e的另一端以在端子台部50b以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线，在***部61f中，端子40f的另一端以在端子台部50b以及导线保持部60的内部沿周向延伸的方式进行布线。

这里，如图3所示，端子40a、40b、40c被设置为在端子台部50a以及导线保持部60的内部沿轴向层叠。同样，端子40d、40e、40f被设置为在端子台部50b以及导线保持部60的内部沿轴向层叠。此外，省略了线圈30。

如以上说明那样，将一对端子台部50a、50b设置于导线保持部60的两侧，并且以在内部层叠的方式设置端子40a～40f，由此能够抑制周向以及轴向的尺寸增加，并且能够在端子台部50a、50b与导线保持部60之间形成布线构造。因此，根据实施方式，除了周向以外，还能够在轴向上使定子构造1小型化。

并且，在实施方式中，可以在端子台部50a以及端子台部50b设置相同数量的端子40。由此，能够使在轴向上层叠的端子40的数量最小化。因此，根据实施方式，能够进一步在轴向上使定子构造1小型化。

另一方面，若在轴向的尺寸的制约较小的情况下，则不必需要在端子台部50a以及端子台部50b设置相同数量的端子40。例如可以在一方的端子台部50设置四个端子40，在另一方的端子台部50设置两个端子40，也可以在一方的端子台部50设置五个端子40，在另一方的端子台部50设置一个端子40。

另外，在实施方式中，如图3所示，在导线保持部60中，***部61a～61f呈直线状排列形成。由此，在将导线100电阻焊接在***部61a～61f内的端子40a～40f时，能够容易地使用于上述电阻焊接的电极与端子40a～40f接触。

因此，根据实施方式，能够提高将导线100组装在定子构造1时的操作性。

(定子构造以及旋转变压器的组装工序)

接着，参照图4～图6对实施方式的定子构造1以及旋转变压器的组装工序进行说明。图4是用于说明实施方式的定子构造1的组装工序的图(1)，省略了线圈30。

如图4的(a)～(c)所示，定子构造1以转子2(参照图6)的旋转轴R为中心从上开始按顺序层叠第一绝缘体21、定子铁芯10以及第二绝缘体22来进行组装。

如图4的(a)所示，第一绝缘体21具有环状的主体部21a。另外，在第一绝缘体21设置有从主体部21a的内周部沿径向朝内侧延伸的多个延伸部21b、从上述延伸部21b的边缘部向下方突出的壁部21c、以及从延伸部21b的前端部向上方突出的壁部21d。

另外，端子台部50以及导线保持部60被一体地形成于第一绝缘体21。具体而言，端子台部50以及导线保持部60与第一绝缘体21的主体部21a一体地形成。此外，在使第一绝缘体21与端子台部50以及导线保持部60一体地形成时，可以利用嵌件成型埋入多个端子40。

如图4的(b)所示，定子铁芯10具有环状的主体部11。另外，在定子铁芯10设置多个从主体部11的内周部沿径向朝内侧延伸的齿12。上述齿12在俯视图中是大致T字形状，具有从主体部11的内周部沿径向朝内侧延伸的延伸部12a、和从上述延伸部12a的前端部沿周向朝两侧突出的凸部12b。另外，在邻接的齿12之间形成间隙13。

如图4的(c)所示，第二绝缘体22具有环状的主体部22a。另外，在第二绝缘体22设置从主体部22a的内周部沿径向朝内侧延伸的多个延伸部22b、从主体部22a的内周部以及延伸部22b的边缘部向上方突出的壁部22c、以及从延伸部22b的前端部向下方突出的壁部22d。

而且，在定子构造1的组装工序中，用第一绝缘体21的延伸部21b和第二绝缘体22的延伸部22b从上下夹住定子铁芯10的齿12。此时，将第一绝缘体21的壁部21c***到定子铁芯10的间隙13，并且将第二绝缘体22的壁部22c***到定子铁芯10的间隙13。

这里，如图4的(c)所示，第二绝缘体22的壁部22c被形成为在周向上一方的高度比另一方的高度高。由此，能够不用正确地对位就将壁部22c的上部整个面***到间隙13，所以能够容易地将壁部22c***到间隙13。因此，根据实施方式，能够提高定子构造1的组装操作性。

此外，虽在图4的(a)中没有明确展示，但第一绝缘体21的壁部21c也具有相同的形状，所以同样地能够提高定子构造1的组装操作性。

接着，如图5所示，对于由第一绝缘体21、定子铁芯10和第二绝缘体22构成的层叠体，在齿12的延伸部12a的位置卷绕线圈30。图5是用于说明实施方式的定子构造1的组装工序的图(2)。

在该工序中，对各齿12卷绕规定的匝数的线圈30，并且将松弛销***到贯通孔51(参照图2)。而且，一边利用上述松弛销使绕组迂回一边将规定的绕组的末端卷绕在规定的端子40。然后，将松弛销从贯通孔51取出，得到图5所示的定子构造1。

并且，如图6所示，在已得到的定子构造1的内侧设置转子2，由此得到旋转变压器3。图6是表示实施方式的旋转变压器3的结构的俯视图。实施方式的旋转变压器3是VR(Variable Reluctance：可变磁阻)型旋转变压器，转子2被固定于旋转电机的输出轴，随着上述输出轴的旋转而旋转。由此，能够检测旋转电机的输出轴的旋转角度。

(其它实施方式)

接着，参照图7来说明其它实施方式的定子构造1。图7是表示其它实施方式的定子构造1的立体图。此外，在以后的说明中，对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记，省略详细的说明。

对由图1等所示的实施方式的定子构造1而言，端子台部50以及导线保持部60都与第一绝缘体21一体地形成，在导线保持部60形成有***部61(61a～61f)。而且，将导线100***到上述***部61a～61f，使端子40的另一端与导线100连接。

与此相对，图7所示的其它实施方式的定子构造1是代替直接连接导线100与导线保持部60的方法，而将连接部分形成为连接器构造的形态。

如图7所示，其它实施方式的定子构造1具备连接器壳体60A，代替导线保持部60。上述连接器壳体60A是导线保持部60的其它的一个例子。

连接器壳体60A从定子铁芯10的主体部11上沿轴向延伸。另外，连接器壳体60A与第一绝缘体21一体成型，被设置在一对端子台部50之间，具有能够与连接器110嵌合的形状。连接器110将多个导线100一体地保持。

另外，端子40(40a～40f)的另一端在连接器壳体60A的内部被露出地配设，导线110的前端部在连接器110露出地设置。而且，将连接器110***到连接器壳体60A，由此能够将导线100与端子40电连接。

即连接器壳体60A作为阳连接器发挥功能，连接器110作为阴连接器发挥功能。此外，也可以连接器壳体60A作为阴连接器发挥功能，连接器110作为阳连接器发挥功能。

根据图7所示的其它实施方式，由于不需要将导线100与端子40的另一端连接的作业，所以能够提高将导线100与端子40连接时的操作性。

以上，虽对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，只要不脱离其宗旨就能够进行各种改变。例如在实施方式中，虽示出了绝缘体20被分成第一绝缘体21和第二绝缘体22的例子，但也可以利用嵌件成型形成绝缘体20，使得定子铁芯10被埋入内部。

另外，在实施方式中，虽示出了将一对端子台部50a、50b设置于导线保持部60的两侧的例子，但也可以将一个端子台部50与导线保持部60邻接地设置。

并且，在实施方式中，虽示出了没有设置保护线圈30的线圈罩的例子，但也可以另外设置保护线圈30的线圈罩。另外，在实施方式中，虽示出了将本发明应用于内转子型的旋转变压器3的情况，但也可以将本发明应用于外转子型的旋转变压器。

如上所述，实施方式的定子构造1具备：定子铁芯10、绝缘体20、多个线圈30、多个端子40、端子台部50以及导线保持部60。定子铁芯10具有环状的主体部11、以及从主体部11沿径向延伸并沿着主体部11的周向排列的多个齿12。绝缘体20覆盖多个齿12。多个线圈30经由绝缘体20被卷绕于多个齿12的每一个。多个端子40沿定子铁芯10的轴向延伸，构成线圈30的绕组的末端被缠绕于多个端子40的一端。端子台部50被配置于定子铁芯10的主体部11上，保持多个端子40。导线保持部60被配置于定子铁芯10的主体部11上，收纳多个端子40的另一端，导线100被沿轴向***而与多个端子40的另一端连接。由此，能够提高对旋转电机的安装性。

另外，在实施方式的定子构造1中，设置一对端子台部50a、50b，一对端子台部50a、50b被配置于导线保持部60的两侧。由此，能够使定子构造1在轴向上也小型化。

另外，在实施方式的定子构造1中，一对端子台部50a、50b分别保持相同的数的端子40。由此，能够进一步使定子构造1在轴向上小型化。

另外，在实施方式的定子构造1中，绝缘体20、端子台部50以及导线保持部60被一体地形成。由此，能够提高定子构造1的可靠性。

另外，在实施方式的定子构造1中，多个端子40被设置为在端子台部50以及导线保持部60的内部沿轴向层叠。由此，除了径向以外，还能够使定子构造1在轴向上小型化。

另外，在实施方式的定子构造1中，导线保持部60作为连接器壳体60A而形成，导线100被能够与连接器壳体60A嵌合的连接器110保持。由此，能够提高将导线100与端子40连接时的操作性。

另外，实施方式的旋转变压器3具备转子2、以及上述定子构造1。由此，能够实现提高了对旋转电机的安装性的旋转变压器3。

另外，本发明并不被上述实施方式限定。本发明还包含适当地组合上述各构成元素而构成的技术方案。另外，进一步的效果、变形例对于本领域技术人员而言是能够容易导出的。因此，本发明的更多的实施方式并不限于上述实施方式，能够进行各种改变。

附图标记的说明

1…定子构造，2…转子，3…旋转变压器，10…定子铁芯，11…主体部，12…齿，20…绝缘体，21…第一绝缘体，22…第二绝缘体，30…线圈，40、40a～40f…端子，50…端子台部，51…贯通孔，60…导线保持部，60A…连接器壳体，61、61a～61f…***部，100…导线，110…连接器。

Claims (7)

1.一种定子构造，其特征在于，具备：

定子铁芯，该定子铁芯具有环状的主体部、以及从所述主体部沿径向延伸并沿着所述主体部的周向排列的多个齿；

绝缘体，该绝缘体覆盖所述多个齿；

多个线圈，该多个线圈经由所述绝缘体被卷绕于所述多个齿的每一个；

多个端子，该多个端子沿所述定子铁芯的轴向延伸，构成所述线圈的绕组的末端被缠绕于所述多个端子的一端；

端子台部，该端子台部被配置于所述定子铁芯的所述主体部上，保持所述多个端子；以及

导线保持部，该导线保持部被配置于所述定子铁芯的所述主体部上，收纳所述多个端子的另一端，供导线沿所述轴向被***而与所述另一端连接。

2.根据权利要求1所述的定子构造，其特征在于，

所述端子台部被设置一对，

一对所述端子台部被配置于所述导线保持部的两侧。

3.根据权利要求2所述的定子构造，其特征在于，

一对所述端子台部分别保持相同数量的所述端子。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的定子构造，其特征在于，

所述绝缘体、所述端子台部以及所述导线保持部被一体形成。

5.根据权利要求4所述的定子构造，其特征在于，

所述多个端子被设置为在所述端子台部以及所述导线保持部的内部沿所述轴向层叠。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的定子构造，其特征在于，

所述导线保持部作为连接器壳体而形成，

所述导线被能够与所述连接器壳体嵌合的连接器保持。

7.一种旋转变压器，其特征在于，具备：

转子；以及

权利要求1～6中任一项所记载的定子构造。

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