永磁体型旋转电机的制作方法
【专利摘要】具有：壳体，其具有圆筒状的机架、固定于该机架的一端的负载侧托架、以及固定于所述机架的另一端的负载相反侧托架，轴承的外圈嵌合于所述负载侧托架的圆形凹部；定子，其将硅钢板层叠而形成为圆筒状，在内周部设置多个齿，在所述齿实施绕组，该定子嵌合于所述壳体的机架；转子，其具有等间隔地在外周部固接多个永磁体的构造用钢材制的薄壁圆筒部、与该薄壁圆筒部的一端连接的带台阶圆板部、以及固定于该带台阶圆板部的中心的轴，所述带台阶圆板部的台阶部嵌合于所述轴承的内圈，该转子可自由旋转地悬臂支撑于所述壳体的负载侧托架；以及后轭，其将硅钢板层叠而形成为圆柱状，隔着微小的气隙而插入至所述转子的薄壁圆筒部内，悬臂支撑于所述壳体的负载相反侧托架。
【专利说明】
永磁体型旋转电机
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种在转子的外周面配置有永磁体的永磁体型旋转电机。
【背景技术】
[0002]当前公开了一种旋转电机，其具有:转子，其呈包含外周面及内周面的圆筒形状，具有供给励磁磁通的励磁用磁体；内周侧定子，其卷绕有电枢绕组，从所述内周面侧与所述转子相对；以及外周侧定子，其卷绕有电枢绕组，从所述外周面侧与所述转子相对，下述两个比值被选定为相等，即:所述内周侧定子的极对数跟所述外周侧定子的极对数之比、以及与所述外周侧定子的所述电枢绕组交链的所述励磁磁通的大小跟与所述内周侧定子的所述电枢绕组交链的所述励磁磁通的大小之比(例如，参照专利文献I)。
[0003]另外，公开了一种中空致动器，其具有:中空轴，其在负载相反侧的端部具有檐部；圆筒状的机架，其在负载相反侧的端部可装卸地固定有所述檐部；电动机，其由定子及杯状的转子构成，该定子固定于所述机架，该转子设置于定子的内侧而在所述负载侧具有开口；减速机，其由柔轮、刚轮以及与所述转子耦合的波形发生器构成；角度检测用的位置检测器，其由磁传感器及磁铁构成，该磁传感器设置于所述中空轴侧，该磁铁在所述转子的所述开口侧与该磁传感器相对地进行设置;低速轴承，其设置于所述机架与所述减速机的输出侧之间；以及输出凸缘，其设置于所述减速机的输出侧而进行低速动作，所述转子仅由所述电动机的负载侧的高速轴承悬臂支撑，与所述转子耦合的波形发生器由在所述输出凸缘所设置的高速轴承的外圈旋转支撑而被轴承支撑，所述低速轴承的内圈将所述输出凸缘作为壳体而进行安装，贯通致动器的中心的中空部由所述中空轴和所述输出凸缘构成，将所述位置检测器设置于所述电动机的负载相反侧(例如，参照专利文献2)。
[0004]专利文献I:日本特开2007-166798号公报
[0005]专利文献2:日本专利第4650719号公报
【发明内容】
[0006]根据上述专利文献I所述的现有技术，为了确保磁路、提高扭矩输出而成为如下构造，即，在转子内周侧具有具备相当厚度的磁性体。因此，存在下述问题，即，转子重量(惯性)变大，输出扭矩的一部分被用于该惯性的加速，因此加减速性能及效率差。
[0007]另外，根据上述专利文献2所述的现有技术，由于制动器部和电动机部沿轴向排列而配置，因此存在电动机的全长较长这样的问题。
[0008]本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种永磁体型旋转电机，该永磁体型旋转电机同时实现低惯性化和扭矩提高而使加速性能提高，并且具有即使搭载制动器也不引起全长变长的紧凑的构造。
[0009]为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有:壳体，其具有圆筒状的机架、固定于该机架的一端的负载侧托架、以及固定于所述机架的另一端的负载相反侧托架，轴承的外圈嵌合于所述负载侧托架的圆形凹部；定子，其将硅钢板层叠而形成为圆筒状，在内周部设置多个齿，在所述齿实施绕组，该定子嵌合于所述壳体的机架;转子，其具有等间隔地在外周部固接多个永磁体的构造用钢材制的薄壁圆筒部、与该薄壁圆筒部的一端连接的带台阶圆板部、以及固定于该带台阶圆板部的中心的轴，所述带台阶圆板部的台阶部嵌合于所述轴承的内圈，该转子可自由旋转地悬臂支撑于所述壳体的负载侧托架；以及后轭，其将硅钢板层叠而形成为圆柱状，隔着微小的气隙而插入至所述转子的薄壁圆筒部内，悬臂支撑于所述壳体的负载相反侧托架。
[0010]发明的效果
[0011]本发明涉及的永磁体型旋转电机取得下述效果，S卩，同时实现低惯性化和扭矩提尚而使加速性能提尚，并且即使搭载制动器也不引起全长变长。
【附图说明】
[0012]图1是表示本发明涉及的永磁体型旋转电机的实施方式I的横剖视图。
[0013]图2是实施方式I的永磁体型旋转电机的纵剖视图。
[0014]图3是表示本发明涉及的永磁体型旋转电机的实施方式2的纵剖视图。
[0015]图4是实施方式2的永磁体型旋转电机的与图3不同相位的纵剖视图。
【具体实施方式】
[0016]下面，基于附图，对本发明涉及的永磁体型旋转电机的实施方式详细地进行说明。此外，本发明不限定于本实施方式。
[0017]实施方式1.
[0018]图1是表示本发明涉及的永磁体型旋转电机的实施方式I的横剖视图，图2是实施方式I的永磁体型旋转电机的纵剖视图。如图1及图2所示，实施方式I的永磁体型旋转电机91具有壳体40，该壳体40具有圆筒状的机架41、固定于机架41的一端的负载侧托架42、以及固定于机架41的另一端的负载相反侧托架43，轴承44的外圈嵌合于负载侧托架42的中央部的圆形凹部。轴承44为交叉滚子轴承。
[0019]另外，永磁体型旋转电机91具有定子20，该定子20形成为圆筒状，在内周部分别设置多个(在实施方式I的永磁体型旋转电机91中为12个)齿22及槽23，在齿22实施绕组24，该定子20嵌合于壳体40的机架41。
[0020]另外，永磁体型旋转电机91具有转子30，该转子30具有等间隔地在外周部固接多个(在实施方式I的永磁体型旋转电机91中为8个)永磁体34的薄壁圆筒部31、与薄壁圆筒部31的一端连接的带台阶圆板部32、以及固定于带台阶圆板部32的中心的轴33，带台阶圆板部32的台阶部嵌合于轴承44的内圈，该转子30可自由旋转地悬臂支撑于壳体40的负载侧托架42。定子20的齿22的前端与转子30的永磁体34的磁极端部隔着气隙而相对。
[0021]另外，永磁体型旋转电机91具有后轭50，该后轭50形成为圆柱状，隔着微小的气隙而插入至转子30的薄壁圆筒部31内，通过多个螺栓43b而固定于壳体40的负载相反侧托架43的支撑台43a，由支撑台43a悬臂支撑。在后轭50埋入有对转子30的旋转位置进行检测的霍尔传感器52。
[0022]为了减少铁耗，定子20的铁芯及后轭50是将许多硅钢板层叠而形成的。为了确保强度，转子30的薄壁圆筒部31、带台阶圆板部32以及轴33利用构造用钢材而形成。将薄壁圆筒部32的径向的厚度设为小于或等于永磁体34的周向的宽度的1/4，形成为使从永磁体34及绕组24产生的磁通穿过后轭50的构造。
[0023]综上所述，实施方式I的永磁体型旋转电机91通过将转子30的铁芯(薄壁圆筒部31)薄壁化，从而能够提高转子30的加减速性能，并且通过在后轭50设置磁通流过的磁路，从而能够提高扭矩输出。并且，通过层叠硅钢板而形成后轭50，从而能够减少铁耗，效率提尚O
[0024]实施方式2.
[0025]图3是表示本发明涉及的永磁体型旋转电机的实施方式2的纵剖视图，图4是实施方式2的永磁体型旋转电机的与图3不同相位的纵剖视图。如图3及图4所示，在实施方式2的永磁体型旋转电机92中，壳体40、定子20以及转子30与实施方式I的永磁体型旋转电机91相同，因此省略它们的详细的说明，对具有特征性结构的后轭60进行说明。
[0026]实施方式2的后轭60将多个硅钢板层叠而形成为圆柱状，隔着微小的气隙而插入至转子30的薄壁圆筒部31内，通过多个螺旋弹簧61而与壳体40的负载相反侧托架43连接。如图4所示，在后轭60的负载相反侧设置多个轴向孔67，在负载相反侧托架43固定有多个支撑棒66，该支撑棒66可自由滑动地嵌合于轴向孔67。多个支撑棒66构成后轭60的直线滑动机构。直线滑动机构(多个支撑棒66)将后轭60悬臂支撑，以使得该后轭60能够沿轴向进行位移而不能绕轴进行旋转。
[0027]后轭60通过螺旋弹簧61的伸缩而能够在薄壁圆筒部31内沿轴向进行位移，由于压缩后的螺旋弹簧61的伸张力而始终被按压在转子30的负载侧端面。在后轭60埋入有对转子30的旋转位置进行检测的霍尔传感器52。
[0028]在后轭60的负载相反侧形成圆形的凹部，在凹部内嵌入有卷装在励磁件62内的制动线圈63。在负载相反侧托架43的中央部安装有与制动线圈63相对的衔铁64。
[0029]制动未释放时(制动线圈63未被励磁时)，由于螺旋弹簧61的伸张力，后轭60的负载侧端面被按压在转子30的负载侧端面，由于摩擦力，转子30不能旋转。制动释放时(制动线圈63被励磁时)，由于制动线圈63的磁吸力，励磁件62被吸引至衔铁64，后轭60位移至负载相反侧，转子30能够自由地旋转。如果由压粉磁芯等形成励磁件62，则不会受到由永磁体34及绕组24引起的磁通的影响，能够减少使电动机特性变差的漏磁通。
[0030]综上所述，实施方式2的永磁体型旋转电机92将构成电磁制动器的励磁件62及制动线圈63嵌入在后轭60内，因此能够使永磁体型旋转电机92的全长变短。
[0031]此外，关于实施方式I的永磁体型旋转电机91及实施方式2的永磁体型旋转电机92，如果从外部施加力而使轴33进行转动，则能够从绕组24获得电力，还能够作为发电机而进行使用。
[0032]标号的说明
[0033]20定子，22齿，23槽，24绕组，30转子，31薄壁圆筒部，32带台阶圆板部，33轴，34永磁体，40壳体，41机架，42负载侧托架，43负载相反侧托架，43a支撑台，43b螺栓，44轴承，50后轭，52霍尔传感器，60后轭，61螺旋弹簧，62励磁件，63制动线圈，64衔铁，66支撑棒(直线滑动机构)，67轴向孔，91、92永磁体型旋转电机。
【主权项】
1.一种永磁体型旋转电机，其特征在于，具有: 壳体，其具有圆筒状的机架、固定于该机架的一端的负载侧托架、以及固定于所述机架的另一端的负载相反侧托架，轴承的外圈嵌合于所述负载侧托架的圆形凹部； 定子，其将硅钢板层叠而形成为圆筒状，在内周部设置多个齿，在所述齿实施绕组，该定子嵌合于所述壳体的机架； 转子，其具有等间隔地在外周部固接多个永磁体的构造用钢材制的薄壁圆筒部、与该薄壁圆筒部的一端连接的带台阶圆板部、以及固定于该带台阶圆板部的中心的轴，所述带台阶圆板部的台阶部嵌合于所述轴承的内圈，该转子可自由旋转地悬臂支撑于所述壳体的负载侧托架；以及 后轭，其将硅钢板层叠而形成为圆柱状，隔着微小的气隙而插入至所述转子的薄壁圆筒部内，悬臂支撑于所述壳体的负载相反侧托架。2.根据权利要求1所述的永磁体型旋转电机，其特征在于，还具有: 直线滑动机构，其设置于所述壳体的负载相反侧托架，将所述后轭悬臂支撑，以使得该后轭能够沿轴向进行位移而不能绕轴进行旋转； 弹簧，其设置于所述壳体的负载相反侧托架，将所述后轭向所述负载侧托架方向按压； 励磁件及制动线圈，它们嵌入在所述后轭的负载相反侧；以及 衔铁，其固定于所述壳体的负载相反侧托架。3.根据权利要求2所述的永磁体型旋转电机，其特征在于， 所述励磁件由压粉磁芯形成。4.根据权利要求1所述的永磁体型旋转电机，其特征在于， 所述永磁体型旋转电机能够作为发电机而进行使用。
【文档编号】H02K21/14GK106063095SQ201480076707
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年3月5日
【发明人】大塚久, 山口信, 山口信一, 仲兴起, 石塚敦树
【申请人】三菱电机株式会社