固定结构和旋转变压器定子

摘要

定位销(50)插入到供旋转变压器定子(30)固定的电动机外壳(18)的定位孔(54)中。旋转变压器定子(30)通过使定位销(50)与接合沟槽(56)接合而定位。旋转变压器定子(30)在于定位销(50)的插入方向上与定位销的后端对向的位置处包括止挡部(58)。当定位销(50)要从定位孔(54)掉出时，止挡部(58)阻止其移动，由此防止所述掉出。

权利要求

1.一种固定结构，其特征在于包括：

具有孔的基准结构；

包括定子芯的旋转变压器定子，所述定子芯包括接合部，所述旋转变压器定子固定在所述基准结构上，并且所述旋转变压器定子包括止挡部；和构造成插入到所述孔中的定位销，所述定位销构造成与所述接合部接合且所述止挡部在所述定位销的插入方向上与所述定位销的后端对向以防止所述定位销掉出，其中所述定子芯是通过层叠电磁钢板而形成的，并且所述止挡部形成在各电磁钢板之一中。

2.根据权利要求1所述的固定结构，其中所述止挡部设置成与所述接合部的至少一部分对向。

说明书

固定结构和旋转变压器定子

技术领域

[0001] 本发明涉及一种旋转变压器的定子，具体涉及一种用于固定该定子的结构。

背景技术

[0002] 已知一种构造成检测围绕一轴线旋转的转子(如电动机的转子)的旋转位置的旋转变压器。例如，设置在电动机中的旋转变压器包括：连同电动机的转子一起旋转的旋转变压器转子；和相对于电动机的定子以固定方式配置在旋转变压器周围的旋转变压器定子。当检测出旋转变压器转子相对于旋转变压器定子的旋转位置时，可检测电动机的转子相对于定子的位置。

[0003] 旋转变压器定子固定在一供电动机的定子固定的结构(如电动机的外壳)上。可使用定位销来使旋转变压器定子相对于外壳定位。日本专利申请公报No.2013-93983(JP 2013-93983 A)记载了一种利用定位销定位在电动机的外壳中的旋转变压器定子。

发明内容

[0004] 定位销可能从供定位销插入的结构掉出。例如，在包括安装在其中的旋转变压器的装置(如电动机)搭载在车辆中的情况下，定位销容易由于车辆的振动而掉出。此外，在结构和定位销例如由具有不同热膨胀系数的材料形成的情况下，定位销可能由于热膨胀的差异而松动。如果在此状态下增加振动，则定位销更容易掉出。

[0005] 本发明提供了各自都防止定位销掉出的一种固定结构和一种旋转变压器定子。

[0006] 本发明的第一方面涉及一种固定结构。所述固定结构包括基准结构、旋转变压器定子和定位销。所述基准结构具有孔。所述旋转变压器定子包括定子芯。所述定子芯包括接合部。所述旋转变压器定子固定在所述基准结构上。所述旋转变压器定子包括止挡部。所述定位销构造成插入到所述孔中。所述定位销构造成与所述接合部接合。所述止挡部在所述定位销的插入方向上与所述定位销的后端对向以防止所述定位销掉出。

[0007] 根据本发明的第一方面的旋转变压器定子包括：定子芯，所述定子芯具有与定位销接合的接合结构；和止挡部，所述止挡部与所述接合结构的所述定位销所安置的位置对向，以便防止所述定位销掉出。

[0008] 当旋转变压器定子固定在作为要设置旋转变压器定子的对象的基准结构上时，止挡部与定位销的后端——亦即定位销的在定位销向设置在基准结构中的孔(定位孔)中的插入方向上的后端——对向。止挡部调控定位销的向后移动，以便防止定位销从定位孔掉出。

[0009] 在所述固定结构中，所述旋转变压器定子可包括定子线圈和盖部件，所述定子线圈可设置在所述定子芯上，所述盖部件可构造成覆盖所述定子线圈的至少一部分，并且所述止挡部可设置在所述盖部件中。

[0010] 由于设置了止挡部，所以可防止定位销掉出。

[0011] 本发明的第二方面涉及一种固定在具有可供定位销插入的孔的基准结构上的旋转变压器定子。所述旋转变压器定子包括定子芯和止挡部。所述定子芯包括与所述定位销接合的接合部。所述止挡部与所述定位销插入在所述接合部中的位置对向以便防止所述定位销掉出。

[0012] 所述旋转变压器定子可包括定子线圈和盖部件。所述定子线圈可设置在所述定子芯上。所述盖部件可构造成覆盖所述定子线圈的至少一部分。所述盖部件可包括所述止挡部。

附图说明

[0013] 下面将参照附图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意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

[0014] 图1是示出根据本发明的旋转变压器及其周边区域的示意性构型的剖视图；

[0015] 图2是示出沿着箭头A看去的旋转变压器定子及其周边区域的视图；

[0016] 图3是示出旋转变压器定子及其周边区域的透视图；以及

[0017] 图4是示出止挡部的另一实施方式的视图。

具体实施方式

[0018] 下面参照附图说明本发明的实施方式。图1是示出电动机10中所包括的旋转变压器12的剖视图。

[0019] 电动机10包括电动机转子14和配置成围绕电动机转子14的电动机定子16。电动机转子14和电动机定子16被收纳在电动机外壳18中。电动机外壳18包括大体圆筒形的外壳主体20和覆盖外壳主体20的圆筒形状的一端并且固定在其上的端部外壳22。电动机定子16以固定方式配置在外壳主体20的圆筒形状的内表面上。电动机转子14包括转子轴24，并且转子轴24由设置在电动机外壳18中的轴承26可旋转地支承。在图1中，仅示出转子轴24的一端，但其另一端也由轴承可旋转地支承。

[0020] 旋转变压器12包括固定在转子轴24上的旋转变压器转子28，和固定在电动机外壳18、特别是端部外壳22上的旋转变压器定子30。旋转变压器转子28具有椭圆形的板形状，并且椭圆的中心位于转子轴24的旋转轴线上。当转子轴24旋转时，旋转变压器转子28也一体地旋转。旋转变压器转子28形成为使得电磁钢板沿旋转轴线层叠。旋转变压器定子30具有大体圆环形状，并且配置成围绕旋转变压器转子28的外周。

[0021] 旋转变压器定子30包括定子芯36和定子线圈38，定子芯36具有圆环形的磁轭32和从磁轭32的内周向内延伸的齿34，定子线圈38设置成卷绕在齿34周围。定子芯36形成为使得电磁钢板沿旋转变压器转子28的旋转轴线层叠。多个齿34沿磁轭32的周向排列在磁轭32的内周上。定子线圈38至少部分地由盖部件40覆盖，并且特别地，在本实施方式中，定子线圈38完全由其覆盖，使得定子线圈38不露出。盖部件40由树脂制成，并通过例如嵌件模制而形成。亦即，定子芯36在定子线圈38设置在其上的状态下被置于成型模内，并且树脂注射到成型模中以使盖部件40成型。在本实施方式中，盖部件40呈圆环形状形成以便一体地覆盖各自设置在多个齿34中的每个齿上的多个定子线圈38。此外，盖部件40可具有覆盖用于电气配线的端子的部分42。

[0022] 定子线圈38包括三个线圈，即一个励磁线圈和两个检测线圈。两个检测线圈设置在就电动机10中的电气角而言以90度的间隔配置的齿上。当交流电流施加至励磁线圈时，两个检测线圈感应出电流。

[0023] 当旋转变压器转子28连同转子轴24的旋转一起旋转时，椭圆形的旋转变压器转子28的外周面和定子芯36的齿的末端之间的间隙周期性地变化。由此，检测线圈中感应出的电流周期性地变化。根据这样在检测线圈中流动的电流的变化，计算出旋转变压器转子28相对于旋转变压器定子30的旋转位置。旋转变压器定子30固定在电动机外壳18上，并且旋转变压器转子28与电动机转子14一体地旋转。由此，旋转变压器12基于电动机外壳18来检测电动机转子14的旋转位置。因此，在本实施方式中，电动机外壳18是用作电动机转子14的旋转位置的基准的结构(基准结构)。

[0024] 旋转变压器转子28的形状不限于以上椭圆形状，而是可以为任意形状，只要该形状允许其外周面和定子芯36的齿的末端之间的间隙随着旋转而周期性地变化即可。例如，该形状可以是中心偏离旋转中心的圆盘形状。

[0025] 图2和3是示出旋转变压器定子30固定在电动机外壳18的旋转变压器12上的部分的视图。图2是示出在沿图1所示的箭头A的方向观察该部分的状态的视图，而图3是该部分的透视图。以下说明参照图2、3以及图1进行。

[0026] 定子芯36的磁轭32设置有沿周向延伸的长形槽44。此外，电动机外壳18设置有定子凸部46。定子凸部46设置有螺孔，并且贯穿长形槽44的螺栓48与螺孔螺纹连接，使得旋转变压器定子30固定在电动机外壳18上。旋转变压器定子30在与电动机转子14的旋转轴线垂直的平面中的定位由螺栓48与长形槽44之间的接合来决定。此外，其在其周向上的定位由定位销50决定。

[0027] 定位销50插入到设置在电动机外壳18中所设置的定位销凸部52中的定位孔54(参见图1)内。定位销50可通过压配合插入到定位孔54中。定子芯36设置有要与定位销50接合的接合沟槽(接合部或接合结构)56。接合沟槽56是从定子芯36的外周面向内延伸的沟槽，且其宽度可被设定为与定位销50间隙配合的尺寸。定位销50贯穿接合沟槽56，且其在其插入方向上的后端(图1中的右端)从定子芯36的端面突出。或者，定位销50的后端可位于接合沟槽56内。齿34和设置在同一定子芯36中的接合沟槽56之间的位置关系是固定的，并且当接合沟槽56与定位销50接合时，旋转变压器12的齿34和电动机定子16之间在周向上的位置关系被确定。

[0028] 旋转变压器定子30在当旋转变压器定子30固定在电动机外壳18上时与定位销50的后端对向的位置处包括止挡部58，并且止挡部58防止定位销50掉出。止挡部58设置成从盖部件40沿径向向外延伸并覆盖接合沟槽56的至少一部分。此外，止挡部58可与盖部件40一体地形成，或者可在今后安装在其上。止挡部58可与定位销50的后端接触，或者可经由一定间隙与其对向。此间隙被设定成使得，当定位销50沿定位销50从定位孔54掉出的方向移动时，定位销50在定位销50从定位孔54完全掉出之前与止挡部58靠接。

[0029] 即使定位销50通过压配合固定在定位孔54上，定位销50也可能视条件而定地掉出。例如，在电动机外壳18由铝合金制成并且定位销50由普通钢制成的情况下，定位销50可由于电动机的发热所引起的热膨胀而形成间隙配合。铝合金的热膨胀系数大于普通钢的热膨胀系数，并且当温度升高时，定位孔54的内径扩大而变得大于定位销50的外径。鉴于此，其间的配合尺寸从紧配合状态变成间隙配合状态，使得定位销50松动，这可能导致定位销50掉出。在电动机10搭载在车辆中的情况下，定位销也可能由于车辆的振动而松动。通过针对定位销50的这种掉出而设置止挡部58，可防止定位销50掉出。

[0030] 图4是示出止挡部设置在定子芯中的实施方式的视图。图4仅示出定位销50的周边区域。与图1至3所示的实施方式相似，定位销50插入到设置在定位销凸部52中的定位孔54中。通过层叠电磁钢板而形成定子芯60，并且在各电磁钢板之中位于与定位销凸部52相反的一侧的一个电磁钢板(用附图标记62表示)中形成有止挡部64。止挡部64设置成与接合沟槽56的开口的至少一部分对向。当接合沟槽56与定位销50接合时，止挡部64与定位销的在其插入方向上的后端(图4中的上端)对向。此外，止挡部64从由电磁钢板62的大部分所限定的平面突出。此外，在定位销50的高度下降并且其在插入方向上的后端位于接合沟槽56内的情况下，止挡部64可与电磁钢板62位于同一平面内。

[0031] 止挡部58、64可与定位销50的后端对向以便与定位销50的后端的一部分重叠，前提是止挡部58、64能防止定位销50的移动。此外，止挡部58、64可完全与后端对向。而且，接合沟槽56可采用允许接合沟槽56与定位销50接合以便使旋转变压器定子30在周向上定位的其它结构。所述其它结构可以例如为孔形状。