CN107302292A - 具有绝缘式转子芯绝缘单元的eps电机 - Google Patents

具有绝缘式转子芯绝缘单元的eps电机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，转子芯包括：芯(100)，形成多个狭缝；旋转轴(110)，贯通芯(100)的中心而得以结合；整流子(200)，与旋转轴(110)相结合；线圈(C)，卷绕于芯(100)的狭缝和整流子(200)的钩；所述EPS电机还包括：绝缘子卡具(300)，由绝缘材质构成，外径形成为与芯(100)的多个狭缝的内径相一致，在内部形成狭缝，从芯(100)的狭缝的上端及下端插入而得以结合，而且当绝缘子卡具(300)插入结合到芯(100)的狭缝之后，线圈(C)卷绕于整流子(200)的钩和绝缘子卡具(300)的狭缝。本发明可以简化绝缘工序的作业，还可节减费用。

Description

具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机
技术领域
本发明涉及EPS电机，更详细地，涉及以在转子芯(Rotor Core)插入绝缘材质的绝缘子卡具的方式执行绝缘功能的具有绝缘单元的EPS电机。
背景技术
通常，为了保障汽车的转向稳定性，使用通过额外的动力帮助驾驶人员驾驶的动力辅助转向装置。以往，如上所述的动力辅助转向装置为利用了液压的装置，但是，目前使用动力损失小且准确性优秀的电动助力转向装置(Electronic Power Streeing System)。
如上所述的电动助力转向装置(EPS)可根据车速传感器、扭矩角度传感器及扭矩传感器等检测的行驶条件，由电子控制装置(ECU，Electronic Control Unit)来驱动并控制电机，以此保障汽车的旋转稳定性并迅速提供复原力，由此使驾驶人员可进行安全且方便的驾驶。
在所述电动助力转向装置中，电机对驾驶人员为了进行转向而操作方向盘的扭矩提供辅助，由此可使驾驶人员花费更小的力来进行转向作业，所述电机使用无刷直流电机。无刷直流电机(Brushless DC Motor)是指在直流电机设置除刷子、整流子等机械接触部之外的电子整流机构的直流电机。所述电机被称为EPS电机(Electronic Power StreeingSystem motor)或MDPS电机(Motor Driven Power Steering motor)，为了方便说明，考虑到可适用于比MDPS更为上位概念的EPS上的电机，以下统称为EPS电机来进行说明。
图1为现有技术EPS电机的侧面剖视图，图2为示出现有技术的外罩和定子分离状态的侧面剖视图，图3为图2所示外罩和定子的分解立体图。
EPS电机包括外罩1、托架2、旋转轴3、定子4以及转子5。
外罩1大致呈圆筒形状，且具有上部开放的形状，在外罩1的内部空间部设置所述定子4及转子5。而且，外罩1的上侧与所述托架2相结合，从而形成EPS电机的外观。
旋转轴3被所述外罩1及托架2以能够旋转的方式支撑。
定子4配置于所述外罩1的内周面，如图3所示，定子4包括定子芯4a、卷绕于所述定子芯4a的线圈4b及绝缘纸4c。
转子5设置于所述旋转轴3的外周面，转子5配置在与所述定子4相对应的面。所述转子5包括转子芯及磁铁。
因此，若向所述定子4施加电流，则转子5借助定子4和转子5的电磁性相互作用旋转，由此，旋转轴3联动于转子5的转动而旋转。所述旋转轴3通过未图示的减速齿轮与车辆的转向轴相连接，因此根据所述旋转轴3的旋转，所述转向轴可一同旋转。由此，EPS电机对与驾驶人员的方向盘旋转相联动而旋转的转向轴的旋转提供辅助。
在所述托架2的上面，设置有配置了传感器9的印刷电路板8，板6以从所述印刷电路板的上侧相隔所定间隔来与旋转轴3一同旋转的方式与旋转轴3相结合。在所述板6的下侧配置感应磁铁7。所述感应磁铁7可根据旋转轴3的旋转一同旋转，并根据由传感器9检测到的基于旋转的磁通量变化，可以计算旋转角度。
另一方面，所述线圈4b在其周围卷绕绝缘纸4c以实现绝缘并插入/固定于定子芯4a。在通过绝缘纸4c的线圈4b的绝缘方式中，工作人员需手动执行在每一个卷绕的线圈4b卷绕绝缘纸4c的作业，所以因所述线圈4b的绝缘工序，存在EPS电机的整个工序很难得以自动化的问题。
并且，在向定子芯4a插入线圈4b的工序中，因绝缘纸的起皱或受损，而可能无法实现线圈4b的绝缘，且线圈4b无法完全固定于定子芯4a内，因此在电机工作时，会发生噪音和振动。
【现有技术文献】
KR公开实用新型公报实1999-0033001U
KR公开专利公报10-2012-0066917A
KR公开专利公报10-2012-0074891A
发明内容
本发明的目的在于，解决如上所述现有技术的问题。
具体地，本发明的目的在于，摆脱现有的涂敷方式或绝缘纸插入方式的EPS电机绝缘单元，可向转子芯插入绝缘材质的绝缘子卡具，从而可简化绝缘工序的作业，基于此，还可节减费用。
用于实现所述目的的本发明的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，所述转子芯包括：芯，形成多个狭缝；旋转轴，贯通所述芯的中心而得以结合；整流子，与所述旋转轴相结合；以及线圈，卷绕于所述芯的狭缝和所述整流子的钩，其特征在于，所述EPS电机还包括：绝缘子卡具，由绝缘材质构成，其外径形成为与所述芯的多个狭缝的内径相一致，在内部形成狭缝，从所述芯的狭缝的上端及下端插入而得以结合，而且在所述绝缘子卡具插入结合到所述芯的狭缝之后，所述线圈卷绕于所述整流子的钩和所述绝缘子卡具的狭缝。
如上所述，本发明具有如下有益效果：可向芯插入绝缘材质的绝缘子卡具，从而简化了绝缘工序的作业，并且无需涂敷涂层剂，而将线圈卷绕于绝缘子卡具的狭缝和整流子的钩，从而容易进行卷绕线圈的作业。
附图说明
图1为现有技术EPS电机的侧面剖视图。
图2为示出现有技术EPS电机的外罩和定子分离状态的侧面剖视图。
图3为示出现有技术EPS电机的外罩和定子分离状态的立体图。
图4为示出本发明实施例的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机的转子芯及绝缘子卡具的结合的结构图。
【附图标记说明】
1：外罩 2：托架
3：旋转轴 4：定子
5：转子 6：板
7：感应磁铁 8：印刷电路板
9：传感器
100：芯 110：旋转轴
200：整流子 300：绝缘子卡具
310：芯盖部 320：狭缝插入部
具体实施方式
以下，参照本发明实施例的附图进行说明，而这仅是为了更加容易理解本发明，本发明的范围并不局限于此。
参照图4，本发明的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其中所述转子芯包括：芯100，形成多个狭缝(slot)；旋转轴110，贯通所述芯100的中心而得以相结；整流子200，与所述旋转轴110相结合；以及线圈C，卷绕于所述芯100的狭缝和整流子200的钩(hook)，其特征在于，所述EPS电机还包括：绝缘子卡具300，由绝缘材质构成，其外径形成为与所述芯100的多个狭缝的内径相一致，内部形成狭缝，从所述芯100的狭缝上端及下端插入而得以结合，在所述绝缘子卡具300插入结合到所述芯100的狭缝之后，所述线圈C卷绕于所述整流子200的钩和所述绝缘子卡具300的狭缝。
具体地，如图4所示，EPS电机的转子芯包括芯100、旋转轴110、整流子200及线圈C，所述线圈C卷绕于芯100的狭缝和整流子200的钩。
以往，采取了通过在线圈的周围卷绕绝缘纸来进行绝缘并插入/固定于芯的方式，而在所述方式中，工作人员需执行以手动的方式在每一个卷绕的线圈卷绕绝缘纸的作业，因此生产性不理想，且还存在不良率的发生可能性很高的问题，作为对所述问题的改善，在芯的狭缝涂敷绝缘性涂层时，涂敷涂层剂的制造费用很高，而且涂层剂为对环境有害的物质，从而存在工作人员的安全方面以及环境污染方面的问题。
为此，如图4所示，本发明通过在芯100和线圈C的接触面夹入绝缘子卡具300来可以获得绝缘性，详细地，参照图4说明如下：所述绝缘子卡具300包括：芯盖部310，具有与所述芯100的水平剖面相一致的圆盘(disc)形状；狭缝插入部320，在所述芯盖部310中，在与芯100的狭缝部分相一致的位置，向上部或下部延伸相当于所述芯100的狭缝高度的一半长度，由此插入于所述芯100的狭缝；以及旋转轴插入孔330，形成于所述芯盖部310的中央，用于使贯通所述芯100的中心的旋转轴110插入；其中，与所述芯100的狭缝相同，所述狭缝插入部320呈内部为空心的狭缝形状，从而所述绝缘子卡具300的狭缝插入部320上下插入于所述芯100，使得芯100和线圈C无法相互接触。
此时，所述狭缝插入部320的一侧面开放，且可从所述开放面引入线圈C并进行卷绕，由此，卷绕作业变得容易，而且在绝缘作业之后可即刻执行卷绕作业，因此可提高生产速度及作业效率。
接着，所述狭缝插入部320向上部或下部延伸与所述芯100的狭缝高度相同的长度，且在末端形成可以与另一端的芯盖部310的狭缝部分相结合的槽，所述另一端的芯盖部310形成向所述槽插入的突起，从而以强行扣入的方式得以紧固，或者，所述狭缝插入部320向上部或下部延伸与所述芯100的狭缝高度相同的长度，且在末端形成与另一端的芯盖部310熔接的熔接面，从而可借助激光熔接得以相结合，此外，还可通过螺纹结合方式或者旋转紧固方式谋求向所述芯100的狭缝上下插入的所述绝缘子卡具300的相互结合力。
另外，所述绝缘子卡具300为聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)及阻燃剂的混合树脂，此时，为了在成型后能具有耐燃性和耐候性而可混合阻燃剂和UV材料，所述混合树脂的成分为63～68重量百分比的聚乙烯聚合物或聚丙烯聚合物、30～35重量百分比的溴类阻燃剂(BDDP)及2重量百分比的三氧化二锑(Sb2O3)。
以上，参照本发明实施例的附图进行了说明，但本发明所属技术领域的普通技术人员可基于所述内容，在本发明的范畴内可执行多种应用及变形。

Claims (7)

1.一种具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，所述转子芯包括：芯(100)，形成多个狭缝；旋转轴(110)，贯通所述芯(100)的中心而得以结合；整流子(200)，与所述旋转轴(110)相结合；以及线圈(C)，卷绕于所述芯(100)的狭缝和所述整流子(200)的钩，其特征在于，
所述EPS电机还包括：
绝缘子卡具(300)，由绝缘材质构成，外径形成为与所述芯(100)的多个狭缝的内径相一致，在内部形成狭缝，从所述芯(100)的狭缝的上端及下端插入而得以结合，
在所述绝缘子卡具(300)插入结合到所述芯(100)的狭缝之后，所述线圈(C)卷绕于所述整流子(200)的钩和所述绝缘子卡具(300)的狭缝。
2.根据权利要求1所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，
所述绝缘子卡具(300)包括：
芯盖部(310)，具有与所述芯(100)的水平剖面相一致的圆盘形状；
狭缝插入部(320)，在所述芯盖部(310)中，在与所述芯(100)的狭缝部分相一致的位置，向上部或下部延伸相当于所述芯(100)的狭缝高度的一半长度，由此插入于所述芯(100)的狭缝；以及
旋转轴插入孔(330)，形成于所述芯盖部(310)的中央，用于使贯通所述芯(100)的中心的旋转轴(110)插入；
其中，所述狭缝插入部(320)具有与所述芯(100)的狭缝形状相同的内部为空心的狭缝形状。
3.根据权利要求2所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，所述狭缝插入部(320)的一侧面开放。
4.根据权利要求2所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，所述狭缝插入部(320)向上部或下部延伸与所述芯(100)的狭缝高度相同的长度，且在末端形成能够与另一端的芯盖部(310)的狭缝部分相结合的槽，所述另一端的芯盖部(310)形成向所述槽插入的突起，从而以强行扣入的方式得以紧固。
5.根据权利要求2所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，所述狭缝插入部(320)向上部或下部延伸与所述芯(100)的狭缝高度相同的长度，且在末端形成与另一端的芯盖部(310)相熔接的熔接面，从而借助激光熔接得以相结合。
6.根据权利要求1所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，所述绝缘子卡具(300)为聚乙烯或聚丙烯及阻燃剂的混合树脂。
7.根据权利要求6所述的具有绝缘式转子芯绝缘单元的EPS电机，其特征在于，所述混合树脂由63～68重量百分比的聚乙烯聚合物或聚丙烯聚合物、30～35重量百分比的溴类阻燃剂以及2重量百分比的三氧化二锑组成。
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CN101507086A (zh) * 2006-07-14 2009-08-12 Bsh博施及西门子家用器具有限公司 带有在转子轴上的绝缘套管的转子

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