一種電機裝置的製作方法
2023-10-31 14:19:14
本實用新型涉及一種電機裝置。
背景技術：
當前新能源汽車蓬勃發展，對新能源汽車的心臟「電機」的技術要求也越來越高。從可靠性、裝配方便性、成本和控制精度等都提出了新的要求，而與以上技術挑戰息息相關的就是旋變的技術進步。旋變(即旋轉變壓器)直接影響到電機的裝配，控制精度和成本，如果需要製造一臺先進的電機，電機旋變相關的技術問題必須首先攻克。
電機旋變是用來採集電機轉子位置信號的傳感器，電機控制器根據旋變採集的位置信號控制電機運轉，因此，旋變安裝精度至關重要，旋變定子和旋變轉子是否定位準確，直接影響到電機扭矩轉速輸出特性。當前，車載驅動電機設計轉速越來越高，工作轉速一般在12000r/min以上，甚至達到20000r/min的轉速，而電機旋變轉子屬於旋轉件，這就要求電機旋變轉子安裝必須可靠。安裝工藝應該簡單方便易行，這樣才適合電機大批量生產。電機旋變屬於電機關鍵零部件，佔有電機成本相當比例，如果旋變可實現回收再利用，就可以降低旋變成本。
現有的電機旋變轉子包括以下兩種固定方式：一是採用熱套工藝，即加熱旋變轉子，直接將旋變轉子套在冷的電機軸上，冷卻後轉子就固定在電機軸尾端，然而，該需要加熱旋變轉子，旋變轉子和電機軸熱膨脹係數不同，旋變轉子是矽鋼片疊壓而成，熱膨脹係數較難獲取，因此設計合理的過盈量比較困難，若過盈量設計過大，旋變容易散片失效，若過盈量設計過小，旋變會周向竄動；這兩種失效模式都將影響旋變轉子的定位，最終影響電機控制精度和性能；另外，此種工藝相對麻煩，需要加熱電機旋變轉子，且需要在熱態下安裝，對裝配工藝提出了較高要求；電機在運轉過程中會產生大量熱量，而旋變轉子和電機軸的熱膨脹係數有差別，這種差別有可能導致過盈配合失效；二是採用鉚壓工藝，即旋變轉子上開有通孔，將旋變套在電機軸尾端後，通過鉚釘將旋變轉子固定在電機軸上；然而，該方案對於鉚接孔與電機軸的位置度要求高，否則電機旋變轉子與電機軸可能會不同軸，影響旋變採集精度；另外，採用此種工藝後，電機旋變不能實現回收再利用，拆卸旋變只能通過暴力手段拆解，也不利於電機維修與保養。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於提供一種電機裝置，該電機裝置能夠提高旋變轉子的安裝精度，且能夠使旋變轉子的安裝更為簡單可靠，有利於降低成本。
基於此，本實用新型提出了一種電機裝置，包括電機軸、旋變轉子和定位螺栓，所述旋變轉子設有中心通孔，所述電機軸的尾端部設有安裝孔，所述定位螺栓穿過所述中心通孔後定位安裝於所述安裝孔中，且該定位螺栓將所述旋變轉子壓緊於所述電機軸的尾端部，所述旋變轉子與所述定位螺栓定位配合。
可選的，所述定位螺栓包括螺帽和螺柱，所述安裝孔包括螺孔，所述定位螺栓通過所述螺柱和所述螺孔之間的配合而與所述電機軸螺紋連接，所述螺帽將所述旋變轉子壓緊於所述電機軸的尾端部。
可選的，所述螺帽為平板螺帽，且所述螺帽設有扳孔。
可選的，所述中心通孔與所述定位螺栓過渡配合。
可選的，所述中心通孔的孔壁設有凸鍵，所述定位螺栓設有與所述凸鍵相配合的鍵槽，且所述凸鍵和所述鍵槽過盈配合。
可選的，所述定位螺栓包括定位柱，所述定位柱設於所述螺帽與所述螺柱之間，所述鍵槽設於所述定位柱上，所述中心通孔與所述定位柱過渡配合，所述安裝孔包括與所述定位柱相配合的定位孔。
可選的，所述定位柱的直徑大於所述螺柱的直徑，且在所述定位柱和所述螺柱之間形成有第一臺階面，所述定位孔的孔徑大於所述螺孔的孔徑，且在所述定位孔與所述螺孔之間形成有與所述第一臺階面相配合的第二臺階面。
可選的，所述定位柱的外表面為精加工面。
可選的，所述螺柱靠近所述定位柱的端部與所述螺孔過渡配合。
可選的，所述電機裝置還包括旋變定子和電機殼，所述旋變定子固定在所述電機殼上，所述旋變定子設置於所述旋變轉子的周圍，且該旋變定子與所述旋變轉子之間具有間隙。
實施本實用新型實施例，具有如下有益效果：
本實用新型的電機裝置包括電機軸、旋變轉子和定位螺栓，所述定位螺栓穿過所述旋變轉子的中心通孔後定位安裝於所述電機軸安裝孔中，且該定位螺栓將所述旋變轉子壓設於所述電機軸的尾端部，所述旋變轉子與所述定位螺栓定位配合，則通過所述定位螺栓與所述旋變轉子之間的的定位配合，以及所述定位螺栓與電機軸之間的定位配合，並且通過定位螺栓對於旋變轉子的固定作用，可以實現定位螺栓的固定和雙重定位功能，由此可以提高旋變轉子的安裝精度，並能夠使旋變轉子的安裝更為簡單可靠，其裝配空間需求較小。另外，由於通過扳動定位螺栓可以將旋變轉子拆卸，則能夠方便電機的維修與保養，並還能夠實現電機旋變的回收再利用，有利於降低電機成本。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例的電機裝置的立體結構示意圖。
圖2是本實用新型實施例的電機裝置的剖視示意圖。
圖3是本實用新型實施例所述的電機軸的剖視示意圖。
圖4是本實用新型實施例的定位螺栓的結構示意圖。
圖5是本實用新型實施例所述的旋變轉子的立體結構示意圖。
附圖標記說明：
1、定位螺栓，11、螺帽，111、內六角孔，12、定位柱，121、鍵槽，13、螺柱，14、第一臺階面，2、電機殼，3、旋變轉子，31、中心通孔，32、凸鍵，4、旋變定子，5、電機軸，51、安裝孔，511、定位孔，512、螺孔，52、第二臺階面。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
參見圖1至圖5，本實施例的電機裝置包括定位螺栓1、電機殼2、旋變轉子3、旋變定子4和電機軸5，旋變轉子3設有中心通孔31，電機軸5的尾端部設有安裝孔51，定位螺栓1穿過旋變轉子3的中心通孔31後定位安裝於安裝孔51中，該定位螺栓1將旋變轉子3壓緊於電機軸5的尾端部，且旋變轉子3與定位螺栓1定位配合，上述旋變定子4固定在電機殼2上，旋變定子4設置於所述旋變轉子3的周圍，且該旋變定子4與旋變轉子3之間具有間隙。
基於以上結構，可以實現定位螺栓1與旋變轉子3之間的的定位配合，以及定位螺栓1與電機軸5之間的定位配合，並可以實現定位螺栓1對於旋變轉子3的固定，即可以實現定位螺栓1的固定和雙重定位功能，由此可以提高旋變轉子3的安裝精度；安裝時，將定位螺栓1穿過旋變轉子3的中心通孔31，再將定位螺栓1定位安裝於電機軸5的安裝孔51中，並使螺栓壓緊旋變轉子3，便可完成旋變轉子3的安裝，則該安裝簡單可靠，而且該方式還有利於降低裝配空間；另外，通過扳動定位螺栓1便可以將旋變轉子3拆卸下來，則一方面能夠使電機旋變的維修與保養變得更加簡單方便，使得更換旋變修復電機成為可能，另一方面還能夠實現電機旋變的回收再利用，有利於降低電機成本。而通過旋變定子4和旋變轉子3的配合，則可以實現對於電機轉子位置信號的採集。
其中，上述定位螺栓1包括螺帽11、定位柱12和螺柱13，且定位柱12設置於螺帽11和螺柱13之間，上述安裝孔51則包括螺孔512和定位孔511，則螺柱13和螺孔512配合，可實現定位螺栓1和電機軸5之間的螺紋連接，並進而可實現螺帽11將旋變轉子3壓緊於電機軸5的尾端部，而定位柱12則和定位孔511相配合，且螺柱13靠近該定位柱12的端部與上述螺孔512過渡配合，可實現該定位螺栓1在電機軸5中的可靠定位，有利於確保旋變轉子3的安裝精度。具體的，上述螺帽11為平板螺帽，則有利於進一步降低裝配所佔用的空間；而螺帽11設有扳孔，且該扳孔可為內六角孔111，則通過內六角工具可以擰緊或拆卸定位螺栓1，方便定位螺栓1的拆裝。
進一步的，上述中心通孔31與上述定位柱12過渡配合，中心通孔31的孔壁設有凸鍵32，定位柱12上設有與凸鍵32相配合的鍵槽121，且凸鍵32和鍵槽121過盈配合，則可以限制旋變轉子3周向和徑向竄動，能夠確保旋變轉子3的安裝精度。另一方面，定位柱12的直徑大於上述螺柱13的直徑，且在定位柱12和所述螺柱13之間形成有第一臺階面14，相應的，上述定位孔511的孔徑大於上述螺孔512的孔徑，且在定位孔511與螺孔512之間形成有與第一臺階面14相配合的第二臺階面52，則可進一步實現定位螺栓1在電機軸5安裝孔51中的可靠定位。另外，定位柱12的外表面為精加工面，則在確保定位柱12與定位孔511之間的定位配合的基礎上，還能夠方便定位螺栓1的旋入旋出。
本實施例的電機旋變的安裝過程為：安裝時，先將旋變轉子3套在定位螺栓1上，因其接觸面是過渡配合，需要稍稍用力壓入，且旋變轉子3上的凸鍵32需要對準定位螺栓1的鍵槽121；接著，將已經裝有旋變轉子3的定位螺栓1擰入電機軸5上的安裝孔51上，此處，根據電機的裝配工藝，電機軸5可能是轉動的，則裝配定位螺栓1時，需要固定電機軸5；然後，使用合適的內六角工具，通過定位螺栓1尾端的內六角孔111擰緊定位螺栓1而將旋變轉子3壓緊於電機軸5的尾端部，且使定位螺栓1的擰緊達到要求的扭矩範圍，而為防止定位螺栓1鬆動，還可根據具體需要，決定是否在定位螺栓上加入螺紋膠；最後，將旋變定子4裝配到電機殼2上。該安裝簡單可靠。
實施本實用新型實施例，具有如下有益效果：
本實用新型的電機裝置包括電機軸、旋變轉子和定位螺栓，所述定位螺栓穿過所述旋變轉子的中心通孔後定位安裝於所述電機軸安裝孔中，且該定位螺栓將所述旋變轉子壓設於所述電機軸的尾端部，所述旋變轉子與所述定位螺栓定位配合，則通過所述定位螺栓與所述旋變轉子之間的的定位配合，以及所述定位螺栓與電機軸之間的定位配合，並且通過定位螺栓對於旋變轉子的固定作用，可以實現定位螺栓的固定和雙重定位功能，由此可以提高旋變轉子的安裝精度，並能夠使旋變轉子的安裝更為簡單可靠，其裝配空間需求較小。另外，由於通過扳動定位螺栓可以將旋變轉子拆卸，則能夠方便電機的維修與保養，並還能夠實現電機旋變的回收再利用，有利於降低電機成本。
應當理解的是，本實用新型中採用術語「第一」、「第二」等來描述各種信息，但這些信息不應限於這些術語，這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區分開。例如，在不脫離本實用新型範圍的情況下，「第一」信息也可以被稱為「第二」信息，類似的，「第二」信息也可以被稱為「第一」信息。
以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本實用新型的保護範圍。