CN213147861U - 旋转变压器以及马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供在确保了旋转变压器的性能的状态下实现旋转变压器的小型化从而在多种马达中将旋转变压器通用化的旋转变压器以及马达。旋转变压器(1)通过在外壳(8)收容定子(3)和转子(2)而成，定子(3)通过层叠多个相同形状的铁心片而成，转子(2)配置于定子(3)的径向内侧，定子(3)具备圆筒状的定子铁心(30)、从定子铁心(30)的内周面向径向内侧突出设置的多个突极(31)、以及从定子铁心(30)的外周面(30a)向径向外侧突出设置并且安装于外壳(8)的至少两个凸部(32)。各凸部(32)具有沿轴向贯穿设置且供安装用的紧固连结件(9)穿过的孔部，并且是使层叠的铁心片铆接固定铆接部。

Description

旋转变压器以及马达

技术领域

本实用新型涉及检测马达的转速、旋转角度的旋转变压器以及具备该旋转变压器的马达。

背景技术

以往，在马达(特别是无刷马达)附设有用于检测马达的转速、旋转角度(旋转位置)的检测器(传感器)。作为检测器，存在旋转变压器，该旋转变压器由于角度分辨率以及牢固性较高，因此被使用于例如车辆驱动用的马达、动力转向用的马达等。除了转子、定子以外还在外壳中收容有绝缘体、绕组、基板之类的部件而构成旋转变压器。

形成为相同形状的多个薄壁的铁心片在沿轴向层叠的状态下利用铆接加工而被固定从而构成旋转变压器的定子。例如在专利文献1中，层叠多片定子铁心板(铁心片)，对翻边孔进行铆接连接，从而形成被夹紧的层叠定子铁心。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭55-32638号公报

然而，由于旋转变压器的尺寸会影响马达整体的尺寸，因此优选旋转变压器更加小型。例如，只要旋转变压器的尺寸能够在尺寸不同的多种马达中最小型的马达中使用，则在其他尺寸的马达中也能够使用该旋转变压器。即，能够在多种马达中实现旋转变压器的通用化。

为了使旋转变压器的定子直径小，考虑缩短定子的突极的径向尺寸(臂的长度)。然而，在该情况下，卷绕绕组的空间变窄而使绕组的匝数减少，因此存在旋转变压器的信号变小这样的课题。另外，也考虑缩短定子的铁心(所谓的背轭)的径向尺寸。但是在该情况下，如上述的专利文献1那样，当将层叠的铁心片在定子铁心的部分铆接固定时，导致定子铁心的变形、磁特性的劣化，从而难以确保作为旋转变压器的性能。换言之，为了在定子铁心的部分铆接固定，必须将定子铁心的径向尺寸扩大至不会导致定子铁心的变形、磁特性的劣化的程度，小型化的实现困难。

实用新型内容

实用新型要解决的课题

本案的旋转变压器以及马达是鉴于这样的课题而提出的，目的之一在于，在确保了旋转变压器的性能的状态下实现旋转变压器的小型化，从而在多种马达中将旋转变压器通用化。需要说明的是，并不限于上述的目的，起到由后述的具体实施方式所示的各结构带来的作用效果、且是通过以往的技术无法得到的作用效果也是本案的另一目的。

用于解决课题的方案

(1)在此公开的旋转变压器通过在外壳收容定子和转子而成，所述定子通过层叠多个相同形状的铁心片而成，所述转子配置于所述定子的径向内侧，所述定子具备：圆筒状的定子铁心；多个突极，它们从所述定子铁心的内周面向径向内侧突出设置；以及至少两个凸部，它们从所述定子铁心的外周面向径向外侧突出设置并且安装于所述外壳。各个所述凸部具有沿轴向贯穿设置且供安装用的紧固连结件穿过的孔部，并且各个所述凸部是使层叠的所述铁心片铆接固定的铆接部。

(2)优选的是，各个所述凸部的沿径向延伸的两个端面均为平面且相互平行。

(3)优选的是，各个所述凸部的径向外侧的端面为平面。

(4)优选的是，所述外壳在轴向观察下呈正方形形状、或者在轴向观察下呈在四角设置有圆角或倒角的大致正方形形状，所述定子具有沿所述定子铁心的周向等间隔地配置的四个所述凸部，所述定子以所述凸部分别位于所述外壳的所述四角的方式收容于所述外壳。

(5)优选的是，在该情况下，所述外壳的内侧面与所述定子铁心的外周面的最小距离比所述凸部的突出长度短。

(6)在此公开的马达具备：上述(1)～(5)中任一项所述的旋转变压器；马达转子，其与在所述旋转变压器的所述转子固定的轴一体旋转；以及马达定子，其固定于马达箱。

实用新型效果

根据公开的旋转变压器以及马达，能够在确保了旋转变压器的性能的状态下实现旋转变压器的小型化。由此，能够在多种马达中将旋转变压器通用化。

附图说明

图1是示出具备实施方式的旋转变压器的马达的图，以沿着轴向的剖视图示出旋转变压器并且以示意性的侧视图示出马达。

图2是示出图1的旋转变压器的定子的俯视图、以及该定子的A-A向视剖视图。

图3是示出图2的定子配置于外壳的状态的俯视图。

图4是图3的B-B向视剖视图。

附图标记说明

1 旋转变压器

2 转子

3 定子

30 定子铁心

30a 外周面

31 突极

32 凸部(铆接部)

32a 侧面(沿径向延伸的端面)

32b 外表面(径向外侧的端面)

8 外壳

10 轴

11 马达

12 马达转子

13 马达定子

18 马达箱

X 最小距离

Y 突出长度。

具体实施方式

参照附图对作为实施方式的旋转变压器以及马达进行说明。以下所示的实施方式只不过是例示，并不意在将未在以下的实施方式中明确示出的各种变形、技术应用排除在外。本实施方式的各结构能够在不脱离它们的主旨的范围内进行各种变形而实施。另外，能够根据需要进行取舍选择，或者能够适当地进行组合。

[1.结构]

图1是示出具备本实施方式的旋转变压器1的马达11的图，以沿着轴向的剖视图示出旋转变压器1并且以示意性的侧视图示出马达11。需要说明的是，旋转变压器1的转子2由虚线表示。马达11是具备固定于马达箱18的马达定子13、以及与轴10一体旋转的马达转子12的无刷马达。旋转变压器1收容于在马达箱18的轴向一端侧(图1中的上侧)安装的外壳8中。

旋转变压器1是配置于轴10上且检测马达11的旋转角度(旋转位置)的内转子型的检测器。旋转变压器1具备转子2、定子3、覆盖定子3的绝缘体4、隔着绝缘体4而卷绕于定子3的绕组5、端子6、基板7、以及收容它们的外壳8。绝缘体4由绝缘材料形成，并将定子3与绕组5之间绝缘。端子6在沿轴向贯通基板7的状态下通过例如焊料6a、焊接等而与绕组5电连接。

转子2配置于定子3的径向内侧且与轴10一体旋转。转子2通过层叠多个环状的薄板(例如电磁钢板)而构成，且在其中心固定有轴10。需要说明的是，轴10的一端部经由轴承(省略图示)而支承于外壳8，轴10的另一端部(省略图示)经由轴承(均省略图示)而支承于马达箱18的底面部(马达11的轴向另一端侧的面部)。

如图2所示，定子3层叠多个相同形状的薄板(铁心片，例如电磁钢板)而构成。需要说明的是，在图2中，与其他尺寸(例如定子铁心30的径向尺寸、齿部31a的径向尺寸等)相比，将铁心片的厚度(轴向尺寸)放大示出。本实施方式的定子3具有圆筒状的定子铁心30(也称为背轭)、从定子铁心30的内周面向径向内侧突出设置的多个突极31、从定子铁心30的外周面30a向径向外侧突出设置的四个凸部32、以及隔着绝缘体4而卷绕于各突极31的线圈5A(参照图1)。

定子铁心30支承突极31的基端侧并且作为磁的通道(磁路)而发挥功能。需要说明的是，定子铁心30的外周面30a具有安装定子3时的同轴定位功能。

各突极31具有从定子铁心30向径向内侧延伸设置并供绕组5卷绕的齿部31a、以及设置于齿部31a的前端部的壁部31b。齿部31a是卷绕绕组5而形成线圈5A的部分。壁部31b是与转子2的外周面隔开间隙地对置并接收磁通的部分。在本实施方式的旋转变压器1中，如图2所示，沿周向等间隔(30度间隔)地配置有12个突极31，但突极31的个数、配置并不限于此。

凸部32是安装于外壳8的部分，且具有供安装用的紧固连结件9(参照图3)穿过的孔部32h。即，凸部32具有作为用于将定子3安装于外壳8的安装部的功能，孔部32h以沿轴向贯通凸部32的方式设置。在本实施方式的旋转变压器1中，沿定子铁心30的周向等间隔(90度间隔)地配置有四个凸部32，但凸部32为至少两个即可，其个数、配置并不限于此。

各凸部32兼具作为将沿轴向层叠的多个铁心片铆接固定的部分(以下称为“铆接部”)的功能。换言之，定子3在凸部32而非定子铁心30被铆接固定。凸部32不具有作为磁路的功能，因此即使在凸部32铆接固定也不会对磁路造成影响。需要说明的是，基于铆接加工的固定(铆接固定)的方法没有特别限定。例如，可以将开了孔的部件32c穿过孔部32h并将该部件32c的两端部压扁从而铆接固定，也可以将孔部32h的周缘(铁心片自身)卷起并压扁从而铆接固定。

在本实施方式的旋转变压器1中，四个凸部32呈相同形状，从轴向观察时(在轴向观察下)形成为圆角的矩形形状。具体而言，各凸部32的沿径向延伸的两个端面32a(以下称为“侧面32a”)均为平面且相互平行。另外，对于各凸部32，径向外侧的端面32b(以下称为“外表面32b”)是平面，在由各侧面32a和外表面32b形成的角部设置有圆角。

图3是示出该定子3配置于外壳8的状态的俯视图。需要说明的是，图中双点划线是转子2。如图3所示，本实施方式的外壳8是在轴向观察下呈在四角(四个角部)设置有圆角的大致正方形形状。定子3以凸部32分别位于外壳8的四角的方式收容于外壳8。如图3以及图4所示，定子3被紧固连结件9(例如螺钉)穿过凸部32的孔部32h(参照图2)，从而被固定(紧固连结)于外壳8。

在本实施方式的旋转变压器1中，如图3所示，外壳8的内侧面与定子铁心30的外周面30a的最小距离X比凸部32从外周面30a突出的突出长度Y短。因此，在本实施方式的旋转变压器1中，不能以凸部32位于相邻的两个角部之间的中央(图3中的点Z)的方式将定子3收容于外壳8。即，外壳8的大小小到略微隔开间隙(最小距离X)地收纳定子3的程度。

[2.作用、效果]

(1)根据上述的旋转变压器1，在凸部32铆接固定铁心片，因此即使将定子铁心30的径向尺寸设定得较短也不会对磁路带来影响。换言之，能够在确保了旋转变压器1的性能的状态下将定子铁心30的径向尺寸设定得短，因此能够使定子3的尺寸小型化，进而能够实现旋转变压器1的小型化。另外，在定子3的小型化时，无需缩短突极31的径向尺寸，因此绕组5的卷绕空间也不会减少，旋转变压器信号也不会变小。从这点来看，也能够确保旋转变压器1的性能。并且，通过旋转变压器1的小型化的实现，能够在多种马达中将旋转变压器1通用化。

(2)根据上述的旋转变压器1，各凸部32的二个侧面32a是相互平行的平面，因此能够将多个铁心片简单且准确地沿轴向层叠，从而能够实现作业性提升。

(3)另外，在各凸部32的外表面32b为平面的情况下，也能够将多个铁心片简单且准确地沿轴向层叠，从而能够实现作业性提升。特别是，若如上述的凸部32那样三个端面32a、32b均为平面，则能够更准确地层叠。

(4)在上述的旋转变压器1中，在轴向观察下呈大致正方形形状的外壳8配置有圆筒状的定子3，因此外壳8的四角成为无效空间。相对于此，上述的定子3以各凸部32分别位于外壳8的四角的方式收容于外壳8。即，能够将四角的无效空间有效利用为定子安装用，因此能够使旋转变压器1更加小型化。

(5)特别是，在上述的旋转变压器1中，外壳8的内侧面与定子铁心30的外周面30a的最小距离X比凸部32的突出长度Y短。换言之，能够使凸部32比相当于外壳8与定子3的间隙的最小距离X大地突出，因此能够确保用于将定子3安装于外壳8的空间(凸部32的大小)，并且使外壳8(旋转变压器1)小型化。需要说明的是，在将上述的旋转变压器1应用于尺寸大的马达的情况下，上述的最小距离X可以比突出长度Y长。

(6)只要是具备上述的旋转变压器1的马达11，就能够使旋转变压器1小型化，因此能够适用于各种尺寸、种类的马达11，从而能够实现工时削减、成本降低。

[3.其他]

上述的旋转变压器1的结构是一个例子，并不限于上述的结构。例如，外壳8的形状并不限于上述的形状，也可以是在四角设置有倒角的大致正方形形状，也可以是具有角部的正方形形状。或者，也可以是其他四边形形状，也可以是圆形形状、椭圆形状等。需要说明的是，外壳8的尺寸根据马达的尺寸而决定的情况较多，因此最小距离X与突出长度Y的大小关系并不限于上述实施方式的关系。

凸部32的个数、配置并不限于上述内容。凸部32兼具作为安装部的功能和作为铆接部的功能，因此该凸部32设置有至少两个即可，也可以设置有五个以上。需要说明的是，凸部32也可以不是圆角的矩形形状。例如，也可以是凸部32的两个侧面为曲面且外表面32b为平面，也可以是凸部32的两个侧面32a为相互平行的平面且外表面为曲面。或者，凸部也可以在轴向观察下呈半圆状、三角形形状等。至少，在凸部设置有沿轴向贯通的孔部且在该凸部铆接固定层叠的铁心片即可。另外，将定子3安装于外壳8的紧固连结件9并不限于螺钉。

Claims (6)

1.一种旋转变压器，其通过在外壳收容定子和转子而成，所述定子通过层叠多个相同形状的铁心片而成，所述转子配置于所述定子的径向内侧，

所述旋转变压器的特征在于，

所述定子具备：圆筒状的定子铁心；多个突极，它们从所述定子铁心的内周面向径向内侧突出设置；以及至少两个凸部，它们从所述定子铁心的外周面向径向外侧突出设置并且安装于所述外壳，

各个所述凸部具有沿轴向贯穿设置且供安装用的紧固连结件穿过的孔部，并且各个所述凸部是使层叠的所述铁心片铆接固定的铆接部。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于，

各个所述凸部的沿径向延伸的两个端面均为平面且相互平行。

3.根据权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

各个所述凸部的径向外侧的端面为平面。

4.根据权利要求1或2所述的旋转变压器，其特征在于，

所述外壳在轴向观察下呈正方形形状、或者在轴向观察下呈在四角设置有圆角或倒角的大致正方形形状，

所述定子具有沿所述定子铁心的周向等间隔地配置的四个所述凸部，所述定子以所述凸部分别位于所述外壳的所述四角的方式收容于所述外壳。

5.根据权利要求4所述的旋转变压器，其特征在于，

所述外壳的内侧面与所述定子铁心的外周面的最小距离比所述凸部的突出长度短。

6.一种马达，其特征在于，

所述马达具备：

权利要求1～5中任一项所述的旋转变压器；

马达转子，其与在所述旋转变压器的所述转子固定的轴一体旋转；以及

马达定子，其固定于马达箱。

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