CN110164672A - 旋转变压器的定子构造以及旋转变压器 - Google Patents

Abstract

降低旋转变压器的定子构造的制造成本。实施方式的旋转变压器的定子构造具备定子芯、绝缘体和凸缘。定子芯具有：环状的主体部，和沿主体部的径向延伸并沿主体部的周向排列的多个齿。绝缘体覆盖多个齿。凸缘环状包围定子芯的边缘部，沿定子芯的周向并列地形成有多个贯通孔，在多个贯通孔中分别设有筒状的衬套。

Description

旋转变压器的定子构造以及旋转变压器

技术领域

本发明涉及旋转变压器的定子构造以及旋转变压器。

背景技术

以往，检测马达、发电机等旋转电机的旋转角度的旋转变压器众所周知。该旋转变压器例如具备：定子芯，其具备从形成为环状的主体部的内周侧向中心延伸的多个齿；以及转子，其在该定子芯的内侧与多个齿相对配置。另外，在定子芯的外周侧，通过树脂注塑而成型有安装用耳部，所述安装用耳部被设置成向外侧突出，并形成有用于将固定用的螺栓插通在内的贯通孔。

专利文献：专利文献1：日本特开2004－7903号公报

发明内容

然而，在以往的技术中，在与所要固定的设备相应而变更贯通孔的位置的情况下，需要准备多个安装用耳部的位置不同的模具，所以具有旋转变压器的制造成本增加的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够降低制造成本的旋转变压器的定子构造以及旋转变压器。

为了解决上述的课题，达成目的，本发明的一个技术方案所涉及的旋转变压器的定子构造具备定子芯、绝缘体和凸缘。所述定子芯具有：环状的主体部，以及在所述主体部的径向上延伸并沿着所述主体部的周向排列的多个齿。所述绝缘体覆盖所述多个齿。所述凸缘环状包围所述定子芯的边缘部，沿着所述定子芯的周向并列地形成有多个贯通孔，在所述多个贯通孔中分别设有筒状的衬套。

根据本发明的一个技术方案，能够降低旋转变压器的定子构造以及旋转变压器的制造成本。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的旋转变压器的定子构造的构成的俯视图。

图2是表示实施方式所涉及的旋转变压器的向旋转电机的安装状态的剖视图。

附图标记说明

1：定子构造，2：转子，3：旋转变压器，10：定子芯，10a：边缘部，11：主体部，11a：露出部，12：齿，20：绝缘体，30：绕组，31：线圈，40：凸缘，40a：内边缘，41：贯通孔，42：衬套，50：端子台部，60：引线保持部，100：旋转电机

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式所涉及的旋转变压器的定子构造以及旋转变压器进行说明。此外，旋转变压器的定子构造以及旋转变压器的用途并不限定于以下说明的实施方式。另外，附图是示意性的，需要注意有时候各要素的尺寸关系、各要素的比例等与现实不同。进而，有时候在附图的相互间也包含互相间的尺寸关系和/或比例不同的部分。

一边参照图1以及图2一边对实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1以及旋转变压器3的构成进行说明。图1是表示实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1的构成的俯视图。

通过在图1所示的旋转变压器3的定子构造1的内侧设置转子2，得到实施方式所涉及的旋转变压器3。实施方式所涉及的旋转变压器3为VR(Variable Reluctance：可变磁阻)型旋转变压器。例如，如图1所示，旋转变压器3为内转子型的旋转变压器，转子2被配置于旋转变压器3的定子构造1的内侧。

图2是表示实施方式所涉及的旋转变压器3的向旋转电机100的安装状态的剖视图。转子2被固定于旋转电机100的输出轴101，伴随着输出轴101的旋转而旋转。旋转电机100为例如交流电动机、交流发电机、交流电动发电机等，具备：输出轴101，被固定于该输出轴101的转子102，以及具有绕组103的定子构造104。

例如，在旋转电机100为交流电动机的情况下，旋转电机100的定子构造104的绕组103为励磁绕组，通过励磁电流在该励磁绕组中流动，旋转电机100的转子102旋转，伴随着转子102的旋转，输出轴101旋转。

另外，旋转变压器3的定子构造1通过螺栓110而固定于旋转电机100的壳体105。螺栓110由例如铁材料形成。

返回到图1的说明。转子2的外周面被形成为在径向上凹凸的非圆形状。图1所示的转子2表示在外周面上具有3个凸部2a、转子2的轴倍角为3X的情况。此外，转子2的轴倍角可以为1X或2X，也可以为4X以上。

转子2具有多个芯，是将该多个芯在轴方向上层叠而构成的。芯是对电磁钢板等那样由软磁性材料形成的板进行冲压加工而制作的。

旋转变压器3的定子构造1具备定子芯10、绝缘体20、绕组30、凸缘40、端子台部50和引线保持部60。

定子芯10具有将多块电磁钢板等钢板层叠的层叠构造。定子芯10具有主体部11以及多个齿12。主体部11为环状，在实施方式中为圆环状。多个齿12从主体部11的内周侧向主体部11的中心(即向径向)延伸。

此外，在以后，如图1以及图2所示那样规定定子芯10的径向、轴方向以及周向而进行说明。在这里，所谓“径向”，是与在定子芯10的内侧旋转的转子2的旋转轴正交的方向，所谓“轴方向”，是与转子2的旋转轴的轴方向一致的方向，所谓“周向”，是与转子2的旋转方向一致的方向。

绝缘体20为绝缘性的构件，通过例如绝缘性树脂的注塑成型而形成。绝缘体20通过例如将定子芯10埋入到内部那样的插入成型而形成，从轴方向的两侧覆盖定子芯10。

绕组30具有导线和覆盖该导线的周围的绝缘性的覆盖膜。该导线为例如铜线、铝线、黄铜线等金属线。绕组30被隔着绝缘体20而卷绕于多个齿12的每个，形成多个线圈31。

该线圈31由励磁绕组与输出绕组构成。另外，线圈31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。

凸缘40为绝缘性的构件，例如通过绝缘性树脂的注塑成型而形成。凸缘40通过例如定子芯10的外边缘即边缘部10a被埋入到内部那样的插入成型而形成，并被设置成包围定子芯10的边缘部10a整体。即，凸缘40的内边缘40a被配置得比定子芯10的边缘部10a靠内侧。

凸缘40为径向上的宽度大致均等的环状。而且，在凸缘40上，形成有沿着周向并列地形成的多个贯通孔41。该贯通孔41具有例如多个圆弧状的长孔41a和多个圆孔41b。而且，该多个长孔41a与多个圆孔41b被沿着周向交替并列地配置。

另外，在多个贯通孔41中，设有具有与该贯通孔41相对应的形状的中空的筒状的衬套42。衬套42由例如金属材料构成。作为金属材料，优选为非磁性金属，但也可以是磁性金属。

如此前进行说明，通过沿定子芯10的边缘部10a设置环状的凸缘40、并在该凸缘40上形成多个贯通孔41，作为为了固定于壳体105而将螺栓110插通在内的插通孔能够使用该贯通孔41。在由金属材料构成的衬套42中插通螺栓110而固定于壳体105，所以能够提高安装的部位的刚性。另外，在紧固螺栓110时，螺栓110的紧固时的应力不会直接影响到定子芯10，所以能够防止定子芯10的磁特性下降。结果，能够防止旋转变压器3的角度精度的下降。

而且，在实施方式所涉及的凸缘40上，沿着周向并列地形成有多个贯通孔41，所以能够通过具有1个形状的凸缘40将旋转变压器3的定子构造1安装于各种设备。因此，根据实施方式，不需要与各种设备相应地准备多个形成凸缘40的模具，所以能够降低旋转变压器3的定子构造1的制造成本。

在实施方式中，优选在凸缘40上在周向的整个区域形成有多个贯通孔41。由此，能够通过具有1个形状的凸缘40进而将旋转变压器3安装于各种设备。

因此，根据实施方式，凸缘40由绝缘性树脂形成，定子芯10的边缘部10a被配置得比衬套42靠内侧，两者之间隔着预定的距离，所以能够抑制漏磁通通过螺栓110而从定子芯10的外周侧向定子芯10的内周侧进入，所以能够抑制漏磁通在线圈31作为噪声成分而重叠、旋转变压器3的角度检测精度下降。

另外，在实施方式中，优选：绝缘体20的外边缘20a与凸缘40的内边缘40a被配置成分离，在该绝缘体20的外边缘20a与凸缘40的内边缘40a之间，定子芯10的主体部11环状地露出。换而言之，定子芯10的主体部11优选在绝缘体20的外边缘20a与凸缘40的内边缘40a之间具有环状的露出部11a。

由此，在模具内对绝缘体20和/或凸缘40进行注塑成型时，能够使模具的支承销抵接于该露出部11a。因此，根据实施方式，在对绝缘体20和/或凸缘40进行注塑成型时，能够抑制定子芯10在模具内活动，所以能够良好地对绝缘体20和/或凸缘40进行注塑成型。

另外，通过在旋转变压器3的定子构造1上设置环状的露出部11a，能够将从接近该露出部11a地并列配置的所有的线圈31产生的热高效地向外部散热。因此，根据实施方式，能够使旋转变压器3稳定地工作。

在实施方式中，绝缘体20与凸缘40可以分体地构成，也可以一体地构成。通过将绝缘体20与凸缘40分体地构成，能够将绝缘体20与凸缘40分别成型为期望的形状，所以能够实现性能更高的旋转变压器3。

此外，在将绝缘体20与凸缘40分体地构成的情况下，优选首先对绝缘体20进行成型，然后对凸缘40进行成型。

另外，通过将绝缘体20与凸缘40一体地构成，能够一次进行注塑成型工序，所以能够降低旋转变压器3的定子构造1的制造成本。

继续进行旋转变压器3的定子构造1中的其他的部位的说明。端子台部50被形成于绝缘体20，从该绝缘体20向径向的外侧延伸。在端子台部50，支承有多个(在实施方式中为6个)端子51。

端子51为金属等导电性的构件，在一端侧具有从端子台部50沿轴方向突出地立设的缠绕部51a。而且，相对于该缠绕部51a，缠绕有构成对应的线圈31的绕组30的终端。

例如，在6个端子51的缠绕部51a，分别缠绕有励磁绕组的卷绕开始部、励磁绕组的卷绕结束部、sin相输出绕组的卷绕开始部、sin相输出绕组的卷绕结束部、cos相输出绕组的卷绕开始部和cos相输出绕组的卷绕结束部。

然后，通过对缠绕有绕组30的终端的缠绕部51a实施例如TIG(Tungsten InertGas：钨极惰性气体)焊接，能够将绕组30与缠绕部51a电连接。

另外，端子51的另一端被收纳于从端子台部50向径向的外侧延伸的引线保持部60。在该引线保持部60，如图1所示，形成有多个槽状的插入部61，在该插入部61中插入而保持有从外部装置(未图示)延伸的引线(未图示)。

而且，在该插入部61露出地设有端子51的另一端，所以通过将引线插入到插入部61，能够将引线与端子51电连接。例如，通过对引线与端子51接触的部分实施电阻焊，能够将引线与端子51电连接。

绕组30如图1所示，由导向部52引导，从线圈31向缠绕部51a在预定的路径上延伸。导向部52为例如立设于端子台部50上的预定的位置的销状的导向销。另外，导向部52相对于被缠绕于多个缠绕部51a的多个绕组30分别个别地设置。

在绕组30上，为了使温度变化产生的热膨胀的影响降低，在线圈31与缠绕部51a之间形成有松弛。该松弛通过下述操作而形成：将未图示的松弛销插通于形成于端子台部50的多个插入孔53，将绕组30一边绕在该松弛销周围一边缠绕在缠绕部51a，然后将松弛销从插入孔53拔出。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离其宗旨的范围内能够进行各种变更。例如，在实施方式中，对作为多个贯通孔41沿周向交替并列地配置有多个长孔41a和多个圆孔41b的示例进行了表示，但多个贯通孔41并不限定于该情况。

例如，多个贯通孔41可以仅由多个长孔41a构成，也可以仅由多个圆孔41b构成。进而贯通孔41并不限定于圆弧状的长孔和/或圆孔，也可以为四边形状等。

另外，在实施方式中，对绝缘体20一体地形成的示例进行了表示，但也可以设置成，将绝缘体在轴方向上分割而形成为2个，通过该2个绝缘体将定子芯10夹入。

进而，在实施方式中，表示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。

如以上所述，实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1具备定子芯10、绝缘体20和凸缘40。定子芯10具有：环状的主体部11，和沿主体部11的径向延伸并沿主体部11的周向排列的多个齿12。绝缘体20覆盖多个齿12。凸缘40环状包围定子芯10的边缘部10a，沿定子芯10的周向并列地形成有多个贯通孔41，在多个贯通孔41中分别设有筒状的衬套42。能够将环状的定子芯10与凸缘40设为分体的构件而构成，所以能够不受凸缘40的形状左右地进行定子芯10的旋转层叠，并且也能够将定子芯10设为标准形状而使用。由此，能够降低定子构造1的制造成本。

另外，在实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1中，衬套42由金属材料构成。由此，能够提高安装部位的刚性。

另外，在实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1中，定子芯10具有在绝缘体20与凸缘40之间环状露出的露出部11a。由此，能够良好地对绝缘体20和/或凸缘40进行注塑成型。

另外，在实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1中，绝缘体20与凸缘40分体地构成。由此，能够将绝缘体20与凸缘40分别成型为期望的形状，所以能够实现性能更高的旋转变压器3。

另外，在实施方式所涉及的旋转变压器3的定子构造1中，绝缘体20与凸缘40一体地构成。由此，能够降低旋转变压器3的定子构造1的制造成本。

另外，实施方式所涉及的旋转变压器3具备：转子2，以及上述的旋转变压器3的定子构造1。由此，能够实现降低了制造成本的旋转变压器3。

另外，本发明并不限定于上述实施方式。将上述的各构成要素适当组合而构成的实施方式也包含于本发明。另外，进一步的效果和/或变形例能够由本领域技术人员容易地导出。由此，本发明的更广泛的技术方案并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变更。

Claims (6)

1.一种旋转变压器的定子构造，其中，具备：

定子芯，其具有：环状的主体部，和沿所述主体部的径向延伸并沿所述主体部的周向排列的多个齿；

绝缘体，其覆盖所述多个齿；以及

凸缘，其环状包围所述定子芯的边缘部，沿所述定子芯的周向并列地形成有多个贯通孔，在所述多个贯通孔中分别设有筒状的衬套。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器的定子构造，

所述衬套由金属材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的旋转变压器的定子构造，

所述定子芯在所述绝缘体与所述凸缘之间具有环状地露出的露出部。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的旋转变压器的定子构造，

所述绝缘体与所述凸缘分体地构成。

5.根据权利要求1～3的任一项所述的旋转变压器的定子构造，

所述绝缘体与所述凸缘一体地构成。

6.一种旋转变压器，其中，具备：

转子；以及

根据权利要求1～5的任一项所述的旋转变压器的定子构造。