CN104919684A - 具备旋转变压器的电动机和带旋转变压器的润滑脂可换式电动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种润滑脂可换式带旋转变压器的电动机，搭载旋转变压器作为旋转检测器，即使电动机主体由使漏磁通通过的磁性体材料构成，也不受电动机的漏磁通的影响，能够高精度地检测旋转位置、速度，且兼顾到不使电动机尺寸变大。尾架(1)的材质为磁性体，在所述尾架(1)上具备旋转变压器基座(5)以支承旋转变压器定子(7a)，由旋转变压器转子适配器(6)支承旋转变压器转子(7b)，各支承部件的材质为非磁性的材料。

Description

具备旋转变压器的电动机和带旋转变压器的润滑脂可换式电动机

技术领域

本发明涉及具备旋转变压器的电动机和带旋转变压器的润滑脂可换式电动机，尤其涉及具备不会因从电动机主体泄漏的磁通而使旋转变压器受影响的被改良的结构的润滑脂可换式电动机。

背景技术

例如，如专利文献1(日本特开2001－78393号公报)所示，作为检测电动机和发电机的旋转设备的旋转位置的检测装置之一有旋转变压器。目前，作为在高温、低温、振动的恶劣条件之下所使用的混合动力汽车用电动机的旋转位置检测装置，使用耐环境性优异的旋转变压器。为了获得旋转精度，旋转变压器设置在轴承的附近，但轴承大多使用封入润滑脂的密封轴承或油润滑的轴承。

另一方面，电动机的轴承大多情况使用封入润滑脂的轴承，润滑脂有寿命，根据负荷、温度、旋转速度来决定。根据电动机的使用环境，轴承的润滑脂寿命有时在构成电动机的部件中最短，在封入润滑脂的轴承中因拆解电动机而频繁地更换轴承，维修性差，因此采用在润滑脂达到寿命之前补给新的润滑脂，排出旧润滑脂的结构的润滑脂可换式电动机在工业用电动机中被产品化。

但是，在以混合动力汽车为代表的汽车用电动机中，未采用润滑脂可换式的电动机。由于电动机的设置部位为车身之下或内部，搭载于人的手不能容易地进出的部位，因此认为向设置于电动机的润滑脂补给口或排出口的进出困难，维修性欠缺为其理由之一。但是，也存在不能进行油润滑的车辆，所以需要具有润滑脂可换式结构且搭载有旋转变压器的电动机，润滑脂可换式的结构复杂，尺寸也大，另外，如果在轴承附近搭载旋转变压器则电动机尺寸变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001－78393号公报

发明内容

发明要解决的课题

电动机产生的磁通的一部分作为漏磁通而形成经由电动机壳、托架的磁回路。因此，在具备旋转变压器的电动机中，旋转变压器存在容易受电动机产生的强磁场影响这种缺点。即，如果将旋转变压器安装在轴承附近，则电动机的漏磁通通过旋转变压器定子，容易给旋转变压器的励磁线圈产生的微弱的磁通带来不利影响，结果是，形成噪音附加在输出信号中，导致旋转位置的误检测、旋转速度的误检测等，电动机的速度控制不稳定，最坏时产生不旋转这样的不利情况。因此，为了不受漏磁通的影响，将旋转变压器设置在远离托架的位置，只要漏磁通不通过即可防止上述问题，但会导致电动机整体的尺寸增大。

作为应对该问题的其他方法，认为只要将托架设定为非磁性的材质例如铝，就可以屏蔽漏磁通，但与铁相比，铝在强度上较弱，所以要得到同程度的强度，就要通过增加材料的厚度来确保强度等，因而尺寸增大。另外，关于热膨胀系数，铁和铝有所不同，因此还存在如果温度变化大，材料间的尺寸位移大而成为问题等缺点。另外，奥氏体系不锈钢是强度上也大的非磁性体，但如果与铸铁相比，材料的价格高所以不考虑。另外，考虑包围旋转变压器整体进行磁屏蔽来使其不受外部的磁通影响的方法，但任何方法都关系到电动机的尺寸增大或成本增加。在本次的开发中，可知通过用非磁性材质包围旋转变压器整体，防止来自电动机产生的漏磁通的不利影响，不是屏蔽漏磁通的去处的根本的解决方法。

根据本发明，目的在于提供一种润滑脂可换式带旋转变压器的电动机，搭载旋转变压器作为旋转检测器，即使电动机主体由使漏磁通通过的磁性体材料构成也不受电动机的漏磁通的影响，能够高精度地检测旋转位置、速度，且兼顾到不使电动机尺寸变大。

用于解决课题的技术方案

本发明的带旋转变压器的电动机，由尾架轴支承电动机的旋转轴，并且在该尾架上由旋转变压器基座支承旋转变压器定子，由旋转变压器转子适配器支承旋转变压器转子，特征在于：被所述旋转轴轴支承的所述尾架的材质为磁性材料，支承所述旋转变压器的所述旋转变压器基座和旋转变压器转子适配器的材质为非磁性材料，由此设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路。

另外，本发明的特征在于，由非磁性材料构成的所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器配置在电动机一侧，来对所述旋转变压器屏蔽来自电动机的漏磁通。

另外，本发明的特征在于，在所述尾架上设有轴支承所述旋转轴的由磁性材料构成的轴承，该轴承配置在与所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器相比靠电动机的一侧，通过该轴承在电动机一侧形成所述磁旁通路。

另外，本发明的特征在于，被所述电动机驱动的被驱动装置的安装座由磁性材料构成，该安装座相对于所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器配置在尾架的外侧，通过该安装座构成所述磁旁通路。

另外，本发明的特征在于，通过设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路来使得所述旋转变压器接收的漏磁通在0.1特斯拉以下。

另外，本发明的特征在于，用于以使所述电动机的磁极位置和旋转变压器的相位一致且可调节的方式将所述旋转变压器基座固定到所述尾架的螺栓孔，是能够在圆周方向上移动的长孔，能够旋转而调节角度。

另外，本发明的带旋转变压器的电动机，由尾架轴支承电动机的旋转轴，并且在该尾架上由旋转变压器基座支承旋转变压器定子，由旋转变压器转子适配器支承旋转变压器转子，特征在于：被所述旋转轴轴支承的所述尾架的材质为磁性材料，支承所述旋转变压器的所述旋转变压器基座和旋转变压器转子适配器的材质为非磁性材料，由此设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路，轴承的润滑方式为润滑脂可换式，固定所述旋转变压器定子的所述旋转变压器基座通过与所述旋转变压器转子适配器相互组合而形成迷宫结构，防止润滑脂向外部漏出。

另外，本发明的特征在于，在所述旋转变压器基座上设置有将排出的润滑脂引导至所述尾架的排出口的切口。

发明效果

根据本发明，设有从电动机主体泄漏的磁通被由非磁性材料构成的旋转变压器(resolver)的支承部件所屏蔽，使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路，从而能够减少旋转变压器受到的泄漏的磁通的影响。另外，是润滑脂可换式且带旋转变压器但抑制了部件个数的增加，能够使电动机整体小型化。

另外，旋转变压器的支承部件即基座只是固定旋转变压器定子，所以不需要特意考虑机械强度，可以在非磁性材料中选择最廉价的材料，并且作为需要机械强度的电动机的主结构体能够使用机械强度大的铸铁、钢板等，不管磁性、非磁性都能够选择最适合的材料。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的电动机的旋转变压器周边部的剖视图。

图2是将表示本发明的实施方式的部件分解后的图。

图3是表示本发明的实施方式的旋转变压器基座的图。

图4是表示本发明的其他实施方式的电动机的旋转变压器周边部的剖视图。

具体实施方式

实施例1

图1是表示本实施例的润滑脂可换式电动机的一部分的构成图的实例。

在旋转轴2的右侧有未图示的电动机的定子、转子。

定子被未图示的框架支承，尾架(end bracket)1固定在该框架上。在尾架1上以旋转轴2可旋转的方式固定有轴承4，在尾架1的外侧通过固定螺栓8固定有非磁性的旋转变压器基座5，另外，在其外侧通过固定螺栓9固定有旋转变压器定子7a。在旋转轴2上，位于轴承4的左侧固定有非磁性的旋转变压器转子适配器6，在该旋转变压器转子适配器6上通过防脱部件10和固定螺栓11固定有旋转变压器转子7b。

尾架1具备用于向轴承4补给润滑脂的补给口1a和润滑脂排出口1b，在旋转变压器基座5上设置有将润滑脂引导至尾架1的排出口1b的切口16，如果从补给口1a补给润滑脂，则润滑脂将轴承4的内部的旧润滑脂挤出，通过旋转变压器基座5的切口16而从润滑脂排出口1b排出。这时，朝向旋转变压器挤出润滑脂，但旋转变压器基座5和旋转变压器转子适配器6以迷宫形状组合，根据迷宫效应，润滑脂不会向旋转变压器侧漏出。

更详细地说明润滑脂不向旋转变压器侧漏出的结构，如图1所示，在旋转变压器基座5和旋转变压器转子适配器6上分别形成凹槽5a、6a，形成在旋转变压器转子适配器6的周缘的环状突部6b以保持些微间隙的方式嵌入该旋转变压器基座5的凹槽5a，并且，形成在旋转变压器基座5的周缘的环状突部5b以保持些微间隙的方式嵌入组合于旋转变压器转子适配器6的凹槽6a。由此，旋转变压器基座5和旋转变压器转子适配器6的间隙成为迷宫形状。

另外，如图2所示，在旋转变压器基座5上形成有供用于向尾架1上固定的固定螺栓9通过的长孔12。由此，经由旋转变压器基座5将旋转变压器定子7a固定到尾架1上时，旋转变压器定子7a能够在圆周方向上移动，能够使电动机的磁极位置和旋转变压器定子7a的相位一致。

电动机旋转时，从定子和转子产生磁通，磁通的一部分传给旋转轴2，向着旋转变压器转子7b传到框架(未图示)、尾架1，磁通要流至旋转变压器定子7a，通过非磁性的材质的旋转变压器转子适配器6、旋转变压器基座5将这些漏磁通屏蔽，所以能够将进入旋转变压器的电动机的漏磁通减少或除去。具体地说，通过实验结果得到在采取漏磁通的措施前漏磁通为0.188特斯拉，但采取了利用非磁性的材质成型旋转变压器转子适配器6、旋转变压器基座5的对策后，进入旋转变压器的电动机的漏磁通抑制至0.1特斯拉以下。

另外，根据实验结果可以明确，相比用非磁性材料将构成旋转变压器的旋转变压器定子7a和旋转变压器转子7b的周围完全覆盖，通过在旋转变压器定子7a和旋转变压器转子7b和电动机之间插装由非磁性材料构成的旋转变压器转子适配器6、旋转变压器基座5对于漏磁通的降低是有效的。即，通过在非磁性材料的旋转变压器转子适配器6、旋转变压器基座5和电动机之间插装由磁性材料构成的轴承4，如图1所示，磁通的一部分从电动机的定子和转子流过尾架1和轴承4，成为使来自电动机的漏磁通迂回的磁旁通路A。这样，通过在电动机和旋转变压器定子7a和旋转变压器转子7b之间形成由磁性材料构成的磁旁通路a，能够提高漏磁通的降低效果。

另外，图1中表示作为使来自电动机的漏磁通迂回的磁旁通路a，通过由非磁性材料构成的旋转变压器转子适配器6、配置在旋转变压器基座5的电动机一侧的轴承4形成的实例，但也可以如图4所示，由磁性材料形成被电动机驱动的例如泵等被驱动装置的安装座20，由该安装座20形成磁旁通路b。即在该实例中，固定在位于与电动机相反的一侧的尾架1的外侧，将由磁性材料构成的安装座20固定，形成磁旁通路b的一侧不限于电动机侧，形成在与电动机相反的一侧也能够提高漏磁通的降低效果。另外，也可以在电动机侧及其相反侧都形成磁旁通路。

符号说明

1   尾架

2   轴

3   轴承盖

4   轴承

5   旋转变压器基座

6   旋转变压器转子适配器

7a  旋转变压器定子

7b  旋转变压器转子

8   基座固定螺栓

9   旋转变压器定子固定螺栓

10  旋转变压器转子压板

11  旋转变压器转子压板固定螺栓

1a  润滑脂补给口

1b  润滑脂排出口。

Claims (8)

1.一种带旋转变压器的电动机，由尾架轴支承电动机的旋转轴，并且在该尾架上由旋转变压器基座支承旋转变压器定子，由旋转变压器转子适配器支承旋转变压器转子，所述带旋转变压器的电动机的特征在于：

被所述旋转轴轴支承的所述尾架的材质为磁性材料，支承所述旋转变压器的所述旋转变压器基座和旋转变压器转子适配器的材质为非磁性材料，由此设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路。

2.如权利要求1所述的带旋转变压器的电动机，其特征在于：

由非磁性材料构成的所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器配置在电动机一侧，来对所述旋转变压器屏蔽来自电动机的漏磁通。

3.如权利要求2所述的带旋转变压器的电动机，其特征在于：

在所述尾架上设有轴支承所述旋转轴的由磁性材料构成的轴承，该轴承配置在与所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器相比靠电动机的一侧，通过该轴承在电动机一侧形成所述磁旁通路。

4.如权利要求2或3所述的带旋转变压器的电动机，其特征在于：

被所述电动机驱动的被驱动装置的安装座由磁性材料构成，该安装座相对于所述旋转变压器基座和所述旋转变压器转子适配器配置在尾架的外侧，通过该安装座构成所述磁旁通路。

5.如权利要求1所述的带旋转变压器的电动机，其特征在于：

通过设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路来使得所述旋转变压器接收的漏磁通在0.1特斯拉以下。

6.如权利要求1所述的带旋转变压器的电动机，其特征在于：

用于以使所述电动机的磁极位置和旋转变压器的相位一致且可调节的方式将所述旋转变压器基座固定到所述尾架的螺栓孔，是能够在圆周方向上移动的长孔，能够旋转而调节角度。

7.一种带旋转变压器的润滑脂可换式电动机，由尾架轴支承电动机的旋转轴，并且在该尾架上由旋转变压器基座支承旋转变压器定子，由旋转变压器转子适配器支承旋转变压器转子，所述带旋转变压器的润滑脂可换式电动机的特征在于：

被所述旋转轴轴支承的所述尾架的材质为磁性材料，支承所述旋转变压器的所述旋转变压器基座和旋转变压器转子适配器的材质为非磁性材料，由此设置使来自电动机的漏磁通迂回的由磁性材料形成的磁旁通路，轴承的润滑方式为润滑脂可换式，

固定所述旋转变压器定子的所述旋转变压器基座通过与所述旋转变压器转子适配器相互组合而形成迷宫结构，防止润滑脂向外部漏出。

8.如权利要求7所述的带旋转变压器的润滑脂可换式电动机，其特征在于：

在所述旋转变压器基座上设置有将排出的润滑脂引导至所述尾架的排出口的切口。