CN107306514B - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

获得一种不需要将传感器固定体组装于筒状的壳体，通过将定子装入筒状的壳体就能容易地将传感器固定体配置于筒状壳体的内部的旋转电机。包括：转子(1)及传感器可动体(2)，该转子(1)及该传感器可动体(2)保持于转轴(100)并沿该转轴(100)的轴向配置；定子(5)，该定子(5)与转子(1)相对地配置于筒状的壳体(11)的内侧；以及传感器固定体(6)，该传感器固定体(6)支承于在定子(5)的轴向端部处设置的传感器支承构件(7)，并与传感器可动体(2)相对地配置。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种具有传感器可动体和传感器固定体的旋转电机。

背景技术

以往，作为包括作为传感器的一种的解析器的旋转电机，存在作为传感器固定体的解析器固定体固定于堵塞作为圆筒状壳体的轭外壳的开口部的端板内侧的结构，即传感器固定体安装于圆筒状壳体的旋转电机内侧的类型(例如，参照专利文献1)，或者是作为传感器固定体的解析器固定体安装于设置在作为圆筒状壳体的定子壳体的开口部处的凸缘外侧的结构，即传感器固定体安装于圆筒状壳体的旋转电机外侧的类型(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第5138489号公报

专利文献2：日本专利特开2013－225953号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

以往的这种旋转电机如上所述构成，因此，传感器固定体的信号线的端子部需要与位于圆筒状壳体的外部的控制装置的信号线的端子部(外部端子部)电连接。因而，在如上述专利文献那样将传感器固定体组装于圆筒状壳体的端板或凸缘等的结构中，需要分别实施将传感器固定体组装于圆筒状壳体的工序、对传感器固定体的信号线进行配线的工序、将传感器固定体的端子部与外部端子部连接的工序、将定子组装于圆筒状壳体的工序、对定子的信号线进行配线的工序以及将定子的端子部与外部端子部连接的工序，组装作业的工序数变多。此外，在如上所述将传感器固定体组装于圆筒状壳体的结构中，由于需要设置用于将传感器固定体安装于圆筒状壳体的安装结构构件，因此，圆筒状壳体的结构变得复杂。此外，旋转电机的轴向长度也增加。

本发明为解决上述技术问题而作，获得一种不需要将传感器固定体组装于筒状的壳体，通过将定子装入筒状的壳体就能容易地将传感器固定体配置于筒状壳体的内部的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机包括：转子及传感器可动体，上述转子及上述传感器可动体保持于转轴并沿该转轴的轴向配置；定子，该定子与转子相对地配置于筒状的壳体的内侧；以及传感器固定体，该传感器固定体被支承于在定子的轴向端部处设置的传感器支承构件，并与传感器可动体相对地配置。

发明效果

根据本发明的旋转电机，能够获得能容易地将传感器固定体配置于筒状的壳体内部的旋转电机。

本发明的目的、特征、效果可从以下的实施方式的详细说明及附图的记载中明确。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的剖视图。

图2是表示用于对本发明实施方式1的旋转电机所包括的传感器固定体的第一组装工序进行说明的、从图1中的箭头A方向观察到的传感器的安装主要部的向视图。

图3是表示用于对本发明实施方式1的旋转电机所包括的传感器固定体的第二组装工序进行说明的、从图1中的箭头A方向观察到的传感器的安装主要部的向视图。

图4是表示用于对本发明实施方式1的旋转电机所包括的传感器固定体的第三组装工序进行说明的、从图1中的箭头A方向观察到的传感器的安装主要部的向视图。

图5是表示用于对本发明实施方式1的旋转电机所包括的传感器固定体的第四组装工序进行说明的、从图1中的箭头A方向观察到的传感器的安装主要部的向视图。

图6是表示本发明实施方式2的旋转电机的剖视图。

图7是表示本发明实施方式2的旋转电机的变形例的剖视图。

图8是表示本发明实施方式2的旋转电机的另一变形例的剖视图。

图9是表示本发明实施方式3的旋转电机的主要部分的剖视图。

图10是表示本发明实施方式3的旋转电机的主要部分的立体图。

图11是表示本发明实施方式3的旋转电机的变形例的主要部分的剖视图。

图12是表示本发明实施方式4的旋转电机的剖视图。

图13是表示本发明实施方式5的旋转电机的剖视图。

图14是表示本发明实施方式6的旋转电机的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详述。另外，各图中相同符号表示相同或相当部分。

实施方式1

图1是表示本发明实施方式1的旋转电机的剖视图。

在旋转电机的转轴100上沿轴向排列设置有转子1及传感器可动体(例如，解析器可动体)2。在旋转电机的圆筒状的壳体11的内侧，具有定子铁心3及线圈4的定子5配置成与转子1的周围相对。传感器固定体(例如，解析器固定体)6通过铆钉13以与传感器可动体2的周围相对的方式支承于在定子铁心3的端部、即定子5的轴向端部设置的传感器支承构件7的端部(转轴100一侧的端部)。传感器固定体6的信号线8的端子部和连接到定子5的线圈4的供电用的信号线9的端子部分别与外部连接用的端子台10所具有的第一端子台10a和第二端子台10b连接，其中，上述端子台10安装于盖体11a，上述盖体11a将形成于壳体11的端部的开口部覆盖。此外，传感器固定体6的信号线8的另一端子部通过第三端子台10c而与传感器固定体6连接。传感器可动体2与传感器固定体6的转轴方向的长度不相等且不同。

上述旋转电机中的保持于转轴100的转子1、传感器可动体2和定子5被插入圆筒状的壳体11组装而成，其中，上述定子5形成有多个切槽并与转子1相对地配置。

定子5由定子铁心3、线圈4、传感器固定体6、传感器支承构件7、传感器固定体6的信号线8、定子5的信号线9以及端子台10构成。

将薄的电磁钢板层叠而成的定子铁芯3通过铆接或焊接组装而成，以防止电磁钢板散开。

定子铁芯3是由一体铁芯或分割铁芯构成。在分割铁芯的情况下，通过焊接、圆环压入、圆环热压配合等方法形成圆筒状。

定子铁芯3具有形成多个切槽的极齿部，在各个极齿部上卷绕有被绝缘覆膜覆盖的线圈，在各个极齿部的轴向的单端部安装有传感器支承构件7。传感器支承构件7由非磁性材料构成。

只要满足强度，传感器支承构件7也未必需要安装于所有的极齿部。

线圈通过绝缘覆膜而与极齿部、传感器支承构件7绝缘。

图2至图5是示意地表示用于对传感器固定体的组装工序进行说明的、从图1中的箭头A方向观察到的传感器的安装主要部的向视图。为了便于说明，也表示出转轴100及传感器可动体2。

图2表示传感器固定体在第一组装工序中的状态。在上述定子铁芯的极齿部安装有多个传感器支承构件7。在传感器固定体6中的与传感器支承构件7对应的外周位置处设置有结合孔20，且具有固定于传感器支承构件7的结合部。在上述阶段，通过将临时固定用的螺钉21插入结合孔20，并螺纹紧固于传感器支承构件7以将传感器固定体6与传感器支承构件7结合，从而将传感器固定体6与传感器支承构件7临时固定。在本实施方式中，使用三个螺钉21进行临时固定，但也能用至少一个螺钉进行结合，其个数并不限定于此。

在传感器固定体6通过临时固定用的螺钉21被临时固定于传感器支承构件7后，如图3所示，作为第二组装工序，在将铆钉13嵌入作为接合部的结合孔21后，通过对铆钉13进行铆接，从而将传感器固定体6与传感器支承构件7固定。

在第二工序的组装工序中，将传感器固定体6固定于传感器支承构件7后，如图4所示，作为第三组装工序，将临时固定用的螺钉21从接合部的结合孔20去除。在该工序中，传感器固定体6处于通过铆钉13固定于传感器支承构件7的状态。在上述状态下，传感器固定体6经由传感器支承构件7而与定子5一体地配置。

另外，在第三工序中，在临时固定用的螺钉21被从结合孔20去除后，如图5所示，也可以接着将铆钉13嵌入上述结合孔20后，通过铆钉13铆接，从而将传感器固定体6固定于传感器支承构件7，以作为第四组装工序。通过增加固定用的铆钉13，能将传感器固定体6牢固地固定于传感器支承构件7。

在如上所述将传感器固定体6与定子5一体地配置，并将传感器固定体6的信号线8的端子部和定子5的供电部的信号线的端子部固定于共用的端子台10的状态下，将定子5从轴向插入到圆筒状的壳体11进行组装，藉此，能一次性实施信号线的配线及端子部的连接。因而，对于圆筒状的壳体11，不需要传感器固定体组装结构及其组装工序。

此外，传感器支承构件7为非磁性材料，因此，能抑制磁通泄漏。

另外，传感器固定体6与传感器支承构件7的结合为铆钉13，因此，在对铆钉13进行铆接时，通过压扁铆钉13的头部，与螺钉头部相比，能减小头部的长度，因此，能够实现转轴方向的小型化。

传感器固定体6与传感器可动体2的转轴方向的长度不相等，因此，不会受到定子5与转子1的转轴方向的尺寸偏差的影响，能获得稳定的输出。此外，不会受到因振动引起的传感器固定体6与传感器可动体2的转轴方向的偏移的影响，能获得稳定的输出。

实施方式2

图6是本发明实施方式2的旋转电机的剖视图。

在本实施方式2中，形成为将传感器固定体6保持于通过铆钉13安装到传感器支承构件7的传感器保持构件12的结构。由非磁性材料构成传感器支承构件7，由铁等磁性材料构成传感器保持构件12。另外，通过铆钉13实现的传感器保持构件12与传感器支承构件7的结合与实施方式1同样地，形成为沿旋转电机的圆周方向在多个部位处结合的结构。此外，与实施方式1同样地，在使用临时固定用的螺钉将传感器保持构件12临时固定于传感器支承构件7后，通过铆钉13使两者固定。其它结构与图1所示的实施方式1相同，因此，省略说明。

在传感器固定体6固定于传感器保持构件12，传感器固定体6的信号线8的端子部和定子5的信号线的端子部固定于共用的端子台10的状态下，将定子5从轴向插入圆筒状的壳体11来进行组装。

由于构成为通过传感器保持构件12对传感器固定体6进行保持，因此，无论传感器固定体6的形状如何，都能够安装至定子5。因而，能使用一种传感器固定体6在从小径的旋转电机至大径的旋转电机这样的大幅范围内进行组装。

此外，由于由非磁性材料构成传感器支承构件7，因此，能抑制磁通泄漏，由于由磁性材料构成传感器保持构件12，因此，强度变大，且即使是复杂的形状也容易加工。

图7是表示实施方式2的变形例的旋转电机的剖视图。

在本实施方式中，传感器保持构件12与传感器支承构件7的结合部7a、12a由树脂件成型而成，将利用超声波焊接而固定的销(也称作超声波焊接销)14插入上述结合部7a、12a并结合，从而成为传感器保持构件12与传感器支承构件7固定的结构。在本实施方式中，也可以在使用临时固定用的螺钉将传感器保持构件12临时固定于传感器支承构件7后，通过超声波焊接销14将两者固定。其它结构与图2所示的实施方式2相同，因此，省略说明。

在本实施方式中，在将超声波焊接销14插入结合部7a、12a的工序中，一边将结合部7a、12a的树脂熔化，一边使超声波焊接销14插入结合部7a、12a。

在超声波焊接销14的表面成型有凹凸部，通过使熔化的树脂嵌入该凹凸部而对结合部7a、12a进行固定。

将熔化的树脂导入销表面的凹凸部，并使用超声波焊接而固定的超声波焊接销，藉此，即使结合部7a、12a的轴偏移较大，也能导入树脂，从而能获得稳定的固定力。此外，在超声波焊接销中，由于不需要与螺钉头部相当的部位，因此，与普通的螺钉的固定相比，能够实现转轴方向的小型化。

此外，在本实施方式中，对传感器保持构件12与传感器支承构件7的结合部7a、12a由树脂件成型而成的情况进行了说明，但不限定于此，在图1所示的实施方式1的结构中，也可以由树脂件来成型出传感器固定体6与传感器支承构件7的结合部。

图8是表示实施方式2的另一变形例的旋转电机的剖视图。

在本实施方式中，形成为在传感器保持构件12中形成有孔12b的结构。其它结构与图6所示的实施方式2相同，因此，省略说明。

通过在传感器保持构件12中形成孔12b，能够实现轻量化。此外，能避免振动的共振点。

实施方式3

图9是表示本发明实施方式3的旋转电机的主要部分的剖视图，图10是表示图9中的传感器固定体的信号线的保持部分的立体图。

在本实施方式3中，传感器固定体6的信号线8被固定于传感器保持构件12的倒L形的信号线保持构件15所保持。其它结构与图2所示的实施方式2相同，因此，省略说明。

通过利用信号线保持构件15对信号线8进行保持，从而能使信号线8的配线变得容易。此外，由于信号线8的挠曲变少，信号线8与其它零件的角部的摩擦减小，因此，能够抑制断线。

图11是表示实施方式3的旋转电机的变形例的主要部分的剖视图。

在本实施方式中，信号线保持构件15由弹性构件、例如铁制的薄的板状构件形成，以在信号线保持构件15与传感器固定体6之间夹持信号线8的方式，通过螺钉22固定于传感器固定体6。固定于传感器固定体6的信号线保持构件15利用其弹力朝箭头B方向按压，从而对从传感器固定体6伸出的信号线8进行保持。

实施方式4

图12是表示本发明实施方式4的旋转电机的剖视图。

在本实施方式4中，形成为在定子铁心3(具体而言为设置于定子铁心3的极齿部)上安装有绕线管16的结构。其它结构与图6所示的实施方式2相同，因此，省略说明。

在线圈4与传感器支承构件7之间安装有绕线管16，从而能提高线圈4与传感器支承构件7的绝缘性。此外，根据线圈4的线径来改变绕线管形状，藉此，能应对各种绕组规格。

通过将传感器支承构件7嵌件成型于绕线管16，在将线圈4卷绕于定子铁心3的极齿部，并利用线圈4的张力来固定传感器支承构件7前的临时组装状态下，能防止传感器支承构件7从绕线管16脱离。

实施方式5

图13是本发明实施方式5的旋转电机的剖视图。

在本实施方式5中，形成为传感器保持构件12的与传感器支承构件7结合的端部12c朝转轴方向的内侧折曲的结构。其它结构与图6所示的实施方式2相同，因此，省略说明。

传感器保持构件12的端部12c朝转轴方向的内侧折曲，从而能缩小转轴方向的长度。

实施方式6

图14是本发明实施方式6的旋转电机的剖视图。

在本实施方式6中，形成为传感器支承构件7的中央部7b朝转轴方向的内侧折曲的结构。其它结构与图1所示的实施方式1相同，因此，省略说明。

在本实施方式中，通过使传感器支承构件7的中央部7b朝转轴方向的内侧折曲，从而能缩小转轴方向的长度。

本发明能够在其发明的范围内，将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变更、省略。

(符号说明)

1转子；2传感器可动体；3定子铁心；4线圈；5定子；6传感器固定体；7传感器支承构件；8信号线；9信号线；11壳体；12传感器保持构件；13铆钉；14销；15信号线保持构件；16绕线管；100转轴。

Claims (15)

1.一种旋转电机，其特征在于，包括：

转子及传感器可动体，所述转子及所述传感器可动体保持于转轴并沿所述转轴的轴向配置；定子，该定子与所述转子相对地配置于筒状的壳体的内侧；以及传感器固定体，该传感器固定体被支承于在所述定子的轴向端部处设置的传感器支承构件，并与所述传感器可动体相对地配置，

卷绕有所述定子的线圈的绕线管安装于所述定子的定子铁心，所述传感器支承构件保持在所述定子铁心与所述绕线管之间。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器固定体被与所述传感器支承构件结合的传感器保持构件保持而支承于所述传感器支承构件。

3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器固定体与所述传感器支承构件通过铆钉固定。

4.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器保持构件与所述传感器支承构件通过铆钉固定。

5.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器保持构件与所述传感器支承构件的结合部由树脂件成型而成，利用超声波焊接销对所述结合部进行结合。

6.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器固定体与所述传感器支承构件的结合部由树脂件成型而成，利用超声波焊接销对所述结合部进行结合。

7.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

在所述传感器保持构件设置有孔。

8.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机包括信号线保持构件，该信号线保持构件设置于所述传感器保持构件，并将所述传感器固定体的配线保持于所述传感器保持构件。

9.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述旋转电机包括信号线保持构件，该信号线保持构件设置于所述传感器固定体，并将所述传感器固定体的配线保持于所述传感器固定体。

10.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

与所述传感器支承构件结合的所述传感器保持构件的端部朝所述转轴的轴向弯曲。

11.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

供所述传感器固定体安装的所述传感器支承构件朝所述转轴的轴向弯曲。

12.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器支承构件为非磁性材料。

13.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器支承构件及所述传感器保持构件中的至少任一方为非磁性材料。

14.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述绕线管与所述传感器支承构件通过嵌件成型而成。

15.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述传感器固定体与所述传感器可动体的转轴方向的长度不同。

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