CN111082577A - 一种旋转角度检测装置的定子结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种旋转角度检测装置的定子结构，包括定子部和端子盖罩，定子部包括定子铁心、骨架、线圈、导线和连接体，定子铁心包括定子轭和位于定子轭上的定子检测齿，骨架至少包括接线部、绕线部和挡线部，线圈隔着绕线部卷绕在定子检测齿上，每个定子检测齿上最多绕有一个线圈，线圈之间由导线连接，连接体包括连接端子和引线端子，连接端子通过导线与线圈电气连接。本发明极大的提高了旋转角度检测装置的可靠性。

Description

一种旋转角度检测装置的定子结构

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及一种旋转角度检测装置的定子结构。

背景技术

电动汽车、工业自动化、机器人、纺织机械和航空航天等行业均离不开旋转电机的高性能控制，因而需要电机旋转角度传感器，并且经常要求将其应用在高温环境下。

当前，永磁电机搭载光电式角度编码器因可以容易地实现电机旋转角度的检测而得到了广泛应用，但这种电机中的光电式角度编码器含有光电元器件和半导体器件，因而无法应用在高温环境中。

现有的旋转变压器可以实现旋转角度检测，由于其不使用光电转换器件，因而可以在较高温度的环境中使用。然而这种传统的旋转变压器一般在每个定子齿上饶有励磁线圈、正弦线圈和余弦线圈，即每个齿上饶有3组不同的线圈，在生产和使用过程中线圈间有相互摩擦造成短路的风险。并且从每个定子齿上有6根导线引出，引线过多有可靠性风险。申请号为201720411227.4的专利公开了一种每个齿上最多仅饶有1个线圈的新型旋转角度检测装置，很好的解决了以往旋转变压器存在的缺点，但是该专利未涉及定子的具体结构，如果采用以往的定子结构，生产过程中可能出现绕线脱落，使用过程中可能有导线被碰伤风险，以及出线端子间可能出现绝缘不良问题。

发明内容

本发明的目的在于解决以上问题。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种旋转角度检测装置的定子结构，包括定子部和端子盖罩；定子部包括定子铁心、骨架、线圈、导线和连接体；定子铁心包括定子轭和位于定子轭上的定子检测齿；骨架至少包括接线部、绕线部和挡线部；线圈隔着绕线部卷绕在定子检测齿上；每个定子检测齿上最多绕有一个线圈；线圈之间由导线连接；连接体包括连接端子和引线端子；连接端子通过导线与线圈电气连接；电气连接包括锡焊、电阻焊、铜焊、超声波焊接、压接、氩弧焊；定子铁心由导磁材料构成；所述线圈和所述导线由带有绝缘层的导体构成；骨架和端子盖罩由绝缘材料构成；连接体由导电材料构成。

骨架还包括挡线部；绕线骨架还包括环形壁；环形壁设置在骨架外圆周上；端子盖罩包括导向部和卡合部，端子盖罩与骨架卡合；或端子盖罩与骨架熔接；至少一个挡线部上有导线缠绕。

连接体的个数为6，其中2个连接体为励磁连接体，其余4个连接体为信号连接体。每个励磁连接体上包括至少1个连接端子和至少1个引线端子，每个信号连接体上包括至少1个连接端子和至少1个引线端子。

或者连接体的个数为4，其中2个连接体为励磁连接体，其余2个连接体为信号连接体。每个励磁连接体上包括至少1个连接端子和至少1个引线端子，每个信号连接体上包括至少1个连接端子和至少1个引线端子。

端子盖罩上设置有多个筋，将连接端子隔在多个区域内。

或者端子盖罩上设置有多个筋，接线部具有多个凹部，多个筋分别插入多个凹部中，将连接端子隔在多个区域内，每个凹部中最多插入一个筋。

在端子盖罩与接线部形成的空间内，做灌封、浸漆或滴漆处理，灌封材料为环氧树脂或硅胶，浸漆和滴漆材料为绝缘漆。

本发明的优点是在生产过程中避免了导线脱落，使用过程中降低了被碰伤风险，以及预防了出线端子绝缘不良，极大的提高了旋转角度检测装置的可靠性。

附图说明

图1是第一实施例的旋转角度检测装置的示意性分解立体图。

图1a是第一实施例定子铁心的示意性的立体图。

图2是第一实施例端子盖罩的示意性的立体图。

图3是第二实施例端子盖罩的示意性立体图。

图4是第二实施例的骨架的示意性立体图。

图5是第三实施例的接线部的示意性立体图。

图6是第三实施例的各齿上的线圈之间的导线在挡线部上缠绕的示意性立体图。

图7是第四实施例的旋转角度检测装置的示意性的分解立体图。

图8是图7所示的旋转角度检测装置的A-A线处的主要剖视图。

附图标记说明

1：转子；2：定子部；3：端子盖罩；3a：卡合爪；3b：筋；3c：区域；3d：环氧树脂材料；3f：导向部；4：骨架；5：定子铁心；5a：定子轭；6：线圈；7：定子检测齿；8：骨架上侧；9：骨架下侧；10：接线部；10a：卡合部；10b：凹部；10c：导向槽；11：连接体；11a：连接端子；11b：引线端子；12：引线；13：绕线部；14：挡线部；15：环形壁；16：导线；20：定子结构；100：旋转角度检测装置；

具体实施方式

一种旋转角度检测装置的定子结构，包括定子部和端子盖罩，定子部包括定子铁心、骨架、线圈、导线和连接体，定子铁心包括定子轭和位于定子轭上的定子检测齿，骨架至少包括接线部、绕线部和挡线部，线圈隔着绕线部卷绕在定子检测齿上，每个定子检测齿上最多绕有一个线圈，线圈之间由导线连接，连接体包括连接端子和引线端子，连接端子通过导线与线圈电气连接，电气连接包括锡焊、电阻焊、铜焊、超声波焊接、压接、氩弧焊，定子铁心由导磁材料构成，骨架和端子盖罩由绝缘材料构成，连接体由导电材料构成，端子盖罩与骨架卡合或熔接，熔接包括高温熔接和超声波熔接。

以下，参照附图详细说明本发明旋转角度检测装置的定子结构。另外，本发明并不受该实施方式的限定。此外，在个附图中，对于相同或相应的要素适当标注了相同的附图标记。

第一实施例：

图1是本实施例的旋转角度检测装置的示意性分解立体图。

图1所示，旋转角度检测装置包括转子1、定子部2、端子盖罩3。

定子部2和端子盖罩3构成了定子结构20。即，旋转角度检测装置100包括定子结构20。

转子1是由多张硅钢片旋转叠铆制成4凸极转子，其安装于未图示的电机的旋转轴，配置于定子部2的内侧。

定子铁心5由多张硅钢片旋转叠铆制成，包括定子轭5a和定子检测齿7。在本实施方式中，定子铁心5具有16个定子检测齿7。定子检测齿7在主体的周向上等角度间隔地配置。图1中，用双箭头线示出了轴向和径向。

骨架4由耐高温塑料制成，包括骨架上侧8和骨架下侧9。骨架上侧8和骨架下侧9轴向对扣在定子铁心5的表面。

线圈6和导线16的材料为漆包线(绕在齿上的漆包线为线圈6；齿以外的漆包线为导线16)。

线圈6隔着骨架上侧8的绕线部13(在本实施例绕线部为16个)和骨架下侧9的绕线部13(在本实施例绕线部为16个)卷绕于定子检测齿7上，每个齿绕一个线圈6。

线圈6间的导线16通过骨架上侧8的挡线部14(在本实施例挡线部为32个)固定在挡线部14外圆周。

接线部10上设有6个连接体11。接线部10与骨架上侧8(也可以与骨架下侧9)同时成形。各连接体11的连接端子11a上与对应线圈6的导线16用电阻焊进行电气连接，各连接体11的另一端为引线端子11b，引线端子11b与6根引线12通过电阻焊进行电气连接，作为旋转角度检测装置的引出线，其中2根为励磁线，其余4根为信号线。

端子盖罩3由耐高温塑料制成。端子盖罩3覆盖定子部2的接线部10。

图2是本实施例端子盖罩的示意性的立体图。

端子盖罩3的两侧形成有2个卡合爪3a和2个导向部3f。另一方面，在接线部10的两侧有用来供导向部3f导向的导向槽10c和供卡合爪3a卡合的2个卡合部10a。另外卡合爪3a和导向部3f在形成端子盖罩3时同时成形。

第二实施例：

图3是本实施例端子盖罩3的示意性立体图。

本实施例接线部上的连接体13数量为6，本实施例端子盖罩和接线部采用超声波焊接的方式熔接在一起。

图4是本实施例的骨架4增加环形壁15的示意性立体图。

本实施例的骨架4上设置环形壁15。

端子盖罩3在第一实施例的端子盖罩基础上增加了筋3b(本实施例有1个长筋和7个与长筋垂直的短筋)，筋3b互相连接形成了6个区域3c。

本实施例的优点在于，将连接端子隔在多个区域内，避免连接体11之间电短路，由于增加了环形壁15，有效降低了线圈6及导线16的被碰伤风险，极大的提高了旋转角度检测装置的可靠性。

第三实施例：

图5是本实施例的接线部10的示意性立体图。

本实施例的接线部10上的连接体13数量为6。

图6是本实施例的各齿上的线圈6之间的导线16在挡线部14上缠绕的示意性立体图。

本实施例的接线部10在实施例2的基础上增加了凹部10b，端子盖罩3的筋3b与接线部10通过卡和部10a装配后，端子盖罩3的筋3b插入到接线部10的凹部10b内，同样的，连接体11的连接端子11a被筋3b隔在多个区域3c中。

图6所示，本实施例中的1个档线部14上饶有一个圈导线16。

本实施例的优点在于，筋插入到凹部使筋更稳定的固定，提高了绝缘可靠性，通过在挡线部缠绕线圈，在生产和使用过程中有效防止导线脱落，极大的提高了旋转角度检测装置的可靠性。

第四实施例：

图7是本实施例的旋转角度检测装置的示意性的分解立体图。

本实施例在实施例三的基础上，在端子盖罩3的区域3c中用环氧树脂材料3d做灌封处理。

图8是图7所示的旋转角度检测装置的A-A线处的主要剖视图。

为了图示简洁，导线16及环氧树脂材料3d在图6中只示出了一个。

本实施例的优点在于，通过对接线部10进行灌封，避免异物进入到端子盖罩3的区域3c中，提高了绝缘性能，抗震动性，极大的提高了旋转角度检测装置的可靠性

第五实施例：

本实施例与第四实施例区别在于，连接体13数量为4，由筋3b形成的区域3c数量为4；短筋数量为5，引出线数量为4根，2根为励磁线，其余2根为信号线。

本实施例的优点在于，可以容易实现可靠性高的引线12数量为4的旋转角度检测装置。

此外，本发明不受上述实施方式的限定。适当组合上述的各构成要素而构成的实施方式也包含在本发明中。此外，对于本领域技术人员而言，可以容易地导出更多的效果、变形例。因此，本发明的更广泛的技术方案不限于上述实施方式，是能够进行各种变更的。

Claims (10)

1.一种旋转角度检测装置的定子结构，其特征在于：包括定子部和端子盖罩；所述定子部至少包括定子铁心、骨架、线圈、导线和连接体；所述定子铁心包括定子轭和位于所述定子轭上的定子检测齿；所述骨架至少包括接线部、绕线部和挡线部；所述线圈隔着所述绕线部卷绕在所述定子检测齿上；每个所述定子检测齿上最多绕有一个所述线圈；所述线圈之间由所述导线连接；所述连接体包括连接端子和引线端子；所述连接端子通过所述导线与所述线圈电气连接；所述电气连接包括锡焊、电阻焊、铜焊、超声波焊接、压接、氩弧焊；

所述定子铁心由导磁材料构成；

所述线圈和所述导线由带有绝缘层的导体构成；

所述骨架和所述端子盖罩由绝缘材料构成；

所述连接体由导电材料构成。

2.根据权利要求1所述骨架，其特征在于：所述绕线骨架还包括环形壁；所述环形壁设置在所述骨架外圆周上。

3.根据权利要求1所述端子盖罩，其特征在于：所述端子盖罩包括导向部和卡合部；所述端子盖罩与所述骨架卡合。

4.根据权利要求1所述端子盖罩，其特征在于：所述端子盖罩与所述骨架熔接。

5.根据权利要求2所述挡线部，其特征在于：至少一个所述挡线部上有所述导线缠绕。

6.根据权利要求1所述连接体，其特征在于：所述连接体的个数为6，其中2个所述连接体为励磁连接体，其余4个所述连接体为信号连接体。每个所述励磁连接体上包括至少1个所述连接端子和至少1个所述引线端子，每个所述信号连接体上包括至少1个所述连接端子和至少1个所述引线端子。

7.根据权利要求1所述连接体，其特征在于：所述连接体的个数为4，其中2个所述连接体为励磁连接体，其余2个所述连接体为信号连接体。每个所述励磁连接体上包括至少1个所述连接端子和至少1个所述引线端子，每个所述信号连接体上包括至少1个所述连接端子和至少1个所述引线端子。

8.根据权利要求1所述端子盖罩，其特征在于：所述端子盖罩上设置有多个筋，将所述连接端子隔在多个区域内。

9.根据权利要求1所述端子盖罩和所述接线部，其特征在于：所述端子盖罩上设置有多个筋，所述接线部具有多个凹部，所述多个筋分别插入所述多个凹部中，将连接端子隔在多个区域内，每个所述凹部中最多插入一个所述筋。

10.根据权利要求1所述旋转角度检测装置的定子结构，其特征在于：在所述端子盖罩与所述接线部形成的空间内，做灌封、浸漆或滴漆处理，灌封材料为环氧树脂或硅胶，浸漆和滴漆材料为绝缘漆。

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