永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】具有：殼體，其具有圓筒狀的機(jī)架、固定于該機(jī)架的一端的負(fù)載側(cè)托架、以及固定于所述機(jī)架的另一端的負(fù)載相反側(cè)托架，軸承的外圈嵌合于所述負(fù)載側(cè)托架的圓形凹部；定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內(nèi)周部設(shè)置多個(gè)齒，在所述齒實(shí)施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機(jī)架；轉(zhuǎn)子，其具有等間隔地在外周部固接多個(gè)永磁體的構(gòu)造用鋼材制的薄壁圓筒部、與該薄壁圓筒部的一端連接的帶臺(tái)階圓板部、以及固定于該帶臺(tái)階圓板部的中心的軸，所述帶臺(tái)階圓板部的臺(tái)階部嵌合于所述軸承的內(nèi)圈，該轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)地懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載側(cè)托架；以及后軛，其將硅鋼板層疊而形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至所述轉(zhuǎn)子的薄壁圓筒部?jī)?nèi)，懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架。
【專利說(shuō)明】
永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在轉(zhuǎn)子的外周面配置有永磁體的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其具有:轉(zhuǎn)子，其呈包含外周面及內(nèi)周面的圓筒形狀，具有供給勵(lì)磁磁通的勵(lì)磁用磁體；內(nèi)周側(cè)定子，其卷繞有電樞繞組，從所述內(nèi)周面?zhèn)扰c所述轉(zhuǎn)子相對(duì)；以及外周側(cè)定子，其卷繞有電樞繞組，從所述外周面?zhèn)扰c所述轉(zhuǎn)子相對(duì)，下述兩個(gè)比值被選定為相等，即:所述內(nèi)周側(cè)定子的極對(duì)數(shù)跟所述外周側(cè)定子的極對(duì)數(shù)之比、以及與所述外周側(cè)定子的所述電樞繞組交鏈的所述勵(lì)磁磁通的大小跟與所述內(nèi)周側(cè)定子的所述電樞繞組交鏈的所述勵(lì)磁磁通的大小之比(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]另外，公開(kāi)了一種中空致動(dòng)器，其具有:中空軸，其在負(fù)載相反側(cè)的端部具有檐部；圓筒狀的機(jī)架，其在負(fù)載相反側(cè)的端部可裝卸地固定有所述檐部；電動(dòng)機(jī)，其由定子及杯狀的轉(zhuǎn)子構(gòu)成，該定子固定于所述機(jī)架，該轉(zhuǎn)子設(shè)置于定子的內(nèi)側(cè)而在所述負(fù)載側(cè)具有開(kāi)口；減速機(jī)，其由柔輪、剛輪以及與所述轉(zhuǎn)子耦合的波形發(fā)生器構(gòu)成；角度檢測(cè)用的位置檢測(cè)器，其由磁傳感器及磁鐵構(gòu)成，該磁傳感器設(shè)置于所述中空軸側(cè)，該磁鐵在所述轉(zhuǎn)子的所述開(kāi)口側(cè)與該磁傳感器相對(duì)地進(jìn)行設(shè)置;低速軸承，其設(shè)置于所述機(jī)架與所述減速機(jī)的輸出側(cè)之間；以及輸出凸緣，其設(shè)置于所述減速機(jī)的輸出側(cè)而進(jìn)行低速動(dòng)作，所述轉(zhuǎn)子僅由所述電動(dòng)機(jī)的負(fù)載側(cè)的高速軸承懸臂支撐，與所述轉(zhuǎn)子耦合的波形發(fā)生器由在所述輸出凸緣所設(shè)置的高速軸承的外圈旋轉(zhuǎn)支撐而被軸承支撐，所述低速軸承的內(nèi)圈將所述輸出凸緣作為殼體而進(jìn)行安裝，貫通致動(dòng)器的中心的中空部由所述中空軸和所述輸出凸緣構(gòu)成，將所述位置檢測(cè)器設(shè)置于所述電動(dòng)機(jī)的負(fù)載相反側(cè)(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0004]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2007-166798號(hào)公報(bào)
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本專利第4650719號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)上述專利文獻(xiàn)I所述的現(xiàn)有技術(shù)，為了確保磁路、提高扭矩輸出而成為如下構(gòu)造，即，在轉(zhuǎn)子內(nèi)周側(cè)具有具備相當(dāng)厚度的磁性體。因此，存在下述問(wèn)題，即，轉(zhuǎn)子重量(慣性)變大，輸出扭矩的一部分被用于該慣性的加速，因此加減速性能及效率差。
[0007]另外，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)2所述的現(xiàn)有技術(shù)，由于制動(dòng)器部和電動(dòng)機(jī)部沿軸向排列而配置，因此存在電動(dòng)機(jī)的全長(zhǎng)較長(zhǎng)這樣的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)同時(shí)實(shí)現(xiàn)低慣性化和扭矩提高而使加速性能提高，并且具有即使搭載制動(dòng)器也不引起全長(zhǎng)變長(zhǎng)的緊湊的構(gòu)造。
[0009]為了解決上述的課題、實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的特征在于，具有:殼體，其具有圓筒狀的機(jī)架、固定于該機(jī)架的一端的負(fù)載側(cè)托架、以及固定于所述機(jī)架的另一端的負(fù)載相反側(cè)托架，軸承的外圈嵌合于所述負(fù)載側(cè)托架的圓形凹部；定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內(nèi)周部設(shè)置多個(gè)齒，在所述齒實(shí)施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機(jī)架;轉(zhuǎn)子，其具有等間隔地在外周部固接多個(gè)永磁體的構(gòu)造用鋼材制的薄壁圓筒部、與該薄壁圓筒部的一端連接的帶臺(tái)階圓板部、以及固定于該帶臺(tái)階圓板部的中心的軸，所述帶臺(tái)階圓板部的臺(tái)階部嵌合于所述軸承的內(nèi)圈，該轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)地懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載側(cè)托架；以及后軛，其將硅鋼板層疊而形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至所述轉(zhuǎn)子的薄壁圓筒部?jī)?nèi)，懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架。
[0010]發(fā)明的效果
[0011]本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)取得下述效果，S卩，同時(shí)實(shí)現(xiàn)低慣性化和扭矩提尚而使加速性能提尚，并且即使搭載制動(dòng)器也不引起全長(zhǎng)變長(zhǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式I的橫剖視圖。
[0013]圖2是實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的縱剖視圖。
[0014]圖3是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式2的縱剖視圖。
[0015]圖4是實(shí)施方式2的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的與圖3不同相位的縱剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，基于附圖，對(duì)本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。此外，本發(fā)明不限定于本實(shí)施方式。
[0017]實(shí)施方式1.
[0018]圖1是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式I的橫剖視圖，圖2是實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的縱剖視圖。如圖1及圖2所示，實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91具有殼體40，該殼體40具有圓筒狀的機(jī)架41、固定于機(jī)架41的一端的負(fù)載側(cè)托架42、以及固定于機(jī)架41的另一端的負(fù)載相反側(cè)托架43，軸承44的外圈嵌合于負(fù)載側(cè)托架42的中央部的圓形凹部。軸承44為交叉滾子軸承。
[0019]另外，永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91具有定子20，該定子20形成為圓筒狀，在內(nèi)周部分別設(shè)置多個(gè)(在實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91中為12個(gè))齒22及槽23，在齒22實(shí)施繞組24，該定子20嵌合于殼體40的機(jī)架41。
[0020]另外，永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91具有轉(zhuǎn)子30，該轉(zhuǎn)子30具有等間隔地在外周部固接多個(gè)(在實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91中為8個(gè))永磁體34的薄壁圓筒部31、與薄壁圓筒部31的一端連接的帶臺(tái)階圓板部32、以及固定于帶臺(tái)階圓板部32的中心的軸33，帶臺(tái)階圓板部32的臺(tái)階部嵌合于軸承44的內(nèi)圈，該轉(zhuǎn)子30可自由旋轉(zhuǎn)地懸臂支撐于殼體40的負(fù)載側(cè)托架42。定子20的齒22的前端與轉(zhuǎn)子30的永磁體34的磁極端部隔著氣隙而相對(duì)。
[0021]另外，永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91具有后軛50，該后軛50形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至轉(zhuǎn)子30的薄壁圓筒部31內(nèi)，通過(guò)多個(gè)螺栓43b而固定于殼體40的負(fù)載相反側(cè)托架43的支撐臺(tái)43a，由支撐臺(tái)43a懸臂支撐。在后軛50埋入有對(duì)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的霍爾傳感器52。
[0022]為了減少鐵耗，定子20的鐵芯及后軛50是將許多硅鋼板層疊而形成的。為了確保強(qiáng)度，轉(zhuǎn)子30的薄壁圓筒部31、帶臺(tái)階圓板部32以及軸33利用構(gòu)造用鋼材而形成。將薄壁圓筒部32的徑向的厚度設(shè)為小于或等于永磁體34的周向的寬度的1/4，形成為使從永磁體34及繞組24產(chǎn)生的磁通穿過(guò)后軛50的構(gòu)造。
[0023]綜上所述，實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91通過(guò)將轉(zhuǎn)子30的鐵芯(薄壁圓筒部31)薄壁化，從而能夠提高轉(zhuǎn)子30的加減速性能，并且通過(guò)在后軛50設(shè)置磁通流過(guò)的磁路，從而能夠提高扭矩輸出。并且，通過(guò)層疊硅鋼板而形成后軛50，從而能夠減少鐵耗，效率提尚O
[0024]實(shí)施方式2.
[0025]圖3是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)施方式2的縱剖視圖，圖4是實(shí)施方式2的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的與圖3不同相位的縱剖視圖。如圖3及圖4所示，在實(shí)施方式2的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)92中，殼體40、定子20以及轉(zhuǎn)子30與實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91相同，因此省略它們的詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)具有特征性結(jié)構(gòu)的后軛60進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]實(shí)施方式2的后軛60將多個(gè)硅鋼板層疊而形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至轉(zhuǎn)子30的薄壁圓筒部31內(nèi)，通過(guò)多個(gè)螺旋彈簧61而與殼體40的負(fù)載相反側(cè)托架43連接。如圖4所示，在后軛60的負(fù)載相反側(cè)設(shè)置多個(gè)軸向孔67，在負(fù)載相反側(cè)托架43固定有多個(gè)支撐棒66，該支撐棒66可自由滑動(dòng)地嵌合于軸向孔67。多個(gè)支撐棒66構(gòu)成后軛60的直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)(多個(gè)支撐棒66)將后軛60懸臂支撐，以使得該后軛60能夠沿軸向進(jìn)行位移而不能繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0027]后軛60通過(guò)螺旋彈簧61的伸縮而能夠在薄壁圓筒部31內(nèi)沿軸向進(jìn)行位移，由于壓縮后的螺旋彈簧61的伸張力而始終被按壓在轉(zhuǎn)子30的負(fù)載側(cè)端面。在后軛60埋入有對(duì)轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的霍爾傳感器52。
[0028]在后軛60的負(fù)載相反側(cè)形成圓形的凹部，在凹部?jī)?nèi)嵌入有卷裝在勵(lì)磁件62內(nèi)的制動(dòng)線圈63。在負(fù)載相反側(cè)托架43的中央部安裝有與制動(dòng)線圈63相對(duì)的銜鐵64。
[0029]制動(dòng)未釋放時(shí)(制動(dòng)線圈63未被勵(lì)磁時(shí))，由于螺旋彈簧61的伸張力，后軛60的負(fù)載側(cè)端面被按壓在轉(zhuǎn)子30的負(fù)載側(cè)端面，由于摩擦力，轉(zhuǎn)子30不能旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)釋放時(shí)(制動(dòng)線圈63被勵(lì)磁時(shí))，由于制動(dòng)線圈63的磁吸力，勵(lì)磁件62被吸引至銜鐵64，后軛60位移至負(fù)載相反側(cè)，轉(zhuǎn)子30能夠自由地旋轉(zhuǎn)。如果由壓粉磁芯等形成勵(lì)磁件62，則不會(huì)受到由永磁體34及繞組24引起的磁通的影響，能夠減少使電動(dòng)機(jī)特性變差的漏磁通。
[0030]綜上所述，實(shí)施方式2的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)92將構(gòu)成電磁制動(dòng)器的勵(lì)磁件62及制動(dòng)線圈63嵌入在后軛60內(nèi)，因此能夠使永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)92的全長(zhǎng)變短。
[0031]此外，關(guān)于實(shí)施方式I的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)91及實(shí)施方式2的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)92，如果從外部施加力而使軸33進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，則能夠從繞組24獲得電力，還能夠作為發(fā)電機(jī)而進(jìn)行使用。
[0032]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0033]20定子，22齒，23槽，24繞組，30轉(zhuǎn)子，31薄壁圓筒部，32帶臺(tái)階圓板部，33軸，34永磁體，40殼體，41機(jī)架，42負(fù)載側(cè)托架，43負(fù)載相反側(cè)托架，43a支撐臺(tái)，43b螺栓，44軸承，50后軛，52霍爾傳感器，60后軛，61螺旋彈簧，62勵(lì)磁件，63制動(dòng)線圈，64銜鐵，66支撐棒(直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu))，67軸向孔，91、92永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，具有: 殼體，其具有圓筒狀的機(jī)架、固定于該機(jī)架的一端的負(fù)載側(cè)托架、以及固定于所述機(jī)架的另一端的負(fù)載相反側(cè)托架，軸承的外圈嵌合于所述負(fù)載側(cè)托架的圓形凹部； 定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內(nèi)周部設(shè)置多個(gè)齒，在所述齒實(shí)施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機(jī)架； 轉(zhuǎn)子，其具有等間隔地在外周部固接多個(gè)永磁體的構(gòu)造用鋼材制的薄壁圓筒部、與該薄壁圓筒部的一端連接的帶臺(tái)階圓板部、以及固定于該帶臺(tái)階圓板部的中心的軸，所述帶臺(tái)階圓板部的臺(tái)階部嵌合于所述軸承的內(nèi)圈，該轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)地懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載側(cè)托架；以及 后軛，其將硅鋼板層疊而形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至所述轉(zhuǎn)子的薄壁圓筒部?jī)?nèi)，懸臂支撐于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，還具有: 直線滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架，將所述后軛懸臂支撐，以使得該后軛能夠沿軸向進(jìn)行位移而不能繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 彈簧，其設(shè)置于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架，將所述后軛向所述負(fù)載側(cè)托架方向按壓； 勵(lì)磁件及制動(dòng)線圈，它們嵌入在所述后軛的負(fù)載相反側(cè)；以及 銜鐵，其固定于所述殼體的負(fù)載相反側(cè)托架。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述勵(lì)磁件由壓粉磁芯形成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述永磁體型旋轉(zhuǎn)電機(jī)能夠作為發(fā)電機(jī)而進(jìn)行使用。
【文檔編號(hào)】H02K21/14GK106063095SQ201480076707
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年3月5日
【發(fā)明人】大塚久, 山口信, 山口信一, 仲興起, 石塚敦樹(shù)
【申請(qǐng)人】三菱電機(jī)株式會(huì)社