旋转电机的制作方法

公开的实施方式涉及旋转电机。

背景技术：

在专利文献1中记载有旋转电机和电磁制动器装置，所述电磁制动器装置具有包括马达轴的转子和定子，电磁制动器装置对马达轴的反负荷侧进行制动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利文献特开2011-190918号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的问题

上述以往技术由于是旋转电机和电磁制动器装置在轴向上并列地配置的构造，因此存在轴向尺寸变大的倾向。另一方面，从使用环境、搭载性等观点来看，存在希望将轴向尺寸抑制得小的情况。在该情况下，希望装置构成的进一步优化。

本发明鉴于这样的问题点而做出，其目的在于提供包括在轴向上能够薄型化的制动器的旋转电机。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，根据本发明的一个观点，应用旋转电机，所述旋转电机具有：电磁部，所述电磁部具有定子且被构成为使轴旋转；以及制动器部，所述制动器部位于所述电磁部的轴向一侧且至少一部分与所述定子在径向上重合地配置，所述制动器部被构成为进行所述轴的制动。

另外，根据本发明的其它观点，应用旋转电机，所述旋转电机具有：电磁部，所述电磁部具有定子且被构成为使轴旋转；制动器部，所述制动器部被构成为进行所述轴的制动；以及以所述定子和所述制动器部的至少一部分在径向上重合的方式将所述电磁部和所述制动器部连结的单元。

发明的效果

根据本发明，能够使包括制动器的旋转电机在轴向上薄型化。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的旋转电机的整体构成的轴向截面图；

图2是在制动器壳体的插通孔中设置了密封部件的变形例中的、将轴的反负荷侧端部的周围抽出的轴向截面图。

具体实施方式

以下，参考附图对一个实施方式进行说明。此外，以下，存在为了便于说明旋转电机等构成而适当地使用上下左右等方向的情况，但是不限定旋转电机等各构成的位置关系。

<旋转电机的整体构成>

如图1所示，旋转电机1具有：电磁部20、制动器部30和编码器部50。制动器部30被配置在电磁部20的反负荷侧(轴向一侧的一例。图1中左侧)，编码器部50被配置在制动器部30的反负荷侧。此外，电磁部20、制动器部30和编码器部50的配置不限于上述。例如，制动器部30和编码器部50的至少一个可以被配置在电磁部20的负荷侧(图1中右侧)。但是，电磁部20和制动器部30在轴向上被邻接地配置。另外，旋转电机1既可以是马达也可以是发电机。

此外，在本说明书中“负荷侧”指轴10相对于旋转电机1突出的方向(图1中右侧)，“反负荷侧”指负荷侧的相反方向、即在该例中相对于旋转电机1而配置编码器部50的方向(图1中左侧)。

<电磁部的构成>

电磁部20被构成为包括设置在筒状的框体4的内侧的定子2和设置在轴10上的转子3，并使轴10旋转。

定子2具有设置在框体4的内周面上的环状的定子铁心21和在定子铁心21配置于周向上的多个定子线圈23。定子线圈23被缠绕在线圈架22上，该线圈架22被安装于定子铁心21。在定子2的反负荷侧设置有接线部24，所述接线部24用于对各定子线圈23的线圈起始端和线圈尾端的端部(未图示)进行接线处理。

转子3被设置于轴10的外周面。转子3包括环状的转子铁心27和多个永久磁铁28，所述转子铁心27与定子铁心21隔开预定的磁隙配置，多个永久磁铁28被配设在转子铁心27的内圈。此外，永久磁铁28可以设置于转子铁心27的外周面。多个永久磁铁28以在转子铁心27的外周部形成的磁极在周向上交替重复N极和S极的方式配置于转子铁心27。

在框体4的负荷侧(图1中右侧)设置有负荷侧支架5。在负荷侧支架5上固定有负荷侧轴承6。负荷侧支架5的外周部由多个螺栓14固定到框体4上。另外，在制动器部30的轭32(细节后述)的内周固定有反负荷侧轴承7(第一轴承的一例)。轭32的外周部(后述的凸缘部37)由多个螺栓15固定到框体4上。轴10由负荷侧轴承6和反负荷侧轴承7旋转自如地支承。

电磁部20具有对定子2进行密封的树脂部25。树脂部25覆盖定子2的周围，所述定子2包括定子铁心21、线圈架22、定子线圈23和接线部24。

在电磁部20中，从未图示的外部电源经由接线部24向定子2的定子线圈23供应例如交流电流。由此，定子线圈23产生旋转磁场，产生的旋转磁场与转子3的永久磁铁28的励磁磁通作用，由此在转子3上产生周向的推力，轴10旋转。

<编码器部的构成>

编码器部50具有编码器12和容纳编码器12的编码器罩45。编码器12被配置于轴10的反负荷侧(轴向一侧的一例)的端部，对轴10的旋转位置进行检测。编码器12可以是磁式或光学式中的任一种，或者可以包括这两种。编码器罩45的外周部由多个螺栓16固定到制动器壳体43上。

<制动器部的构成>

制动器部30以进行轴10的制动的方式被构成。在本实施方式中，制动器部30作为电磁制动器(该例是非励磁动作型制动器)被构成。制动器部30具有制动线圈31、作为励磁铁心的轭32、制动盘33、电枢34和侧板35。制动盘33、电枢34和侧板35在轭32和编码器部50之间被从负荷侧朝向反负荷侧以电枢34、制动盘33、侧板35的顺序配置。

制动器部30至少一部分与电磁部20的定子2在径向上重合地配置。在本实施方式中，轭32的至少一部分与定子2在径向上重合地配置。具体地，轭32具有突出部36，该突出部36被从反负荷侧插入到上述树脂部25的径向内侧，由此突出部36与定子2的径向内侧重合地配置。此外，树脂部25和突出部36可以无间隙地凹凸嵌合，也可以设置少许间隙凹凸嵌合。突出部36具有向反负荷侧开口的环状的凹部36a，在该凹部36a容纳有制动线圈31。

另外，轭32具有从突出部36朝向径向外侧延伸设置的凸缘部37。凸缘部37的外径与框体4以及树脂部25大致相等，其外周面暴露在旋转电机1的表面。在图1所示的例中，连接马达电缆(未图示)的连接器13跨越树脂部25的外周面和凸缘部37的外周面而被设置。在凸缘部37上形成有在周向上以适当的间隔形成的多个弹簧用凹部37a，在各弹簧用凹部37a中容纳有螺旋弹簧38。螺旋弹簧38将电枢34朝向反负荷侧(制动盘33侧)施力。

在轭32的内周的开口32a固定有反负荷侧轴承7。反负荷侧轴承7被设置于开口32a的圆环状的突起部件17和板簧18定位。

制动盘33例如是在圆板状的盘的两面设置了摩擦材料的构造。制动盘33被设置为轴向的齿条部与固定于轴10的反负荷侧的轮毂39嵌合，从而能够在轴向上移动且不能在周向上旋转地设置于轴10。电枢34是由适当的磁性体材料(例如钢板)构成的例如圆板状的部件。电枢34使外周部插通固定于轭32的圆筒状的环40，并且被设置为能够在轴向上移动且不能绕周向旋转。侧板35是由铁、铝、复合碳纤维材料等适当的材料构成的例如圆板状的部件。侧板35的外周部被插通到环40的多个固定螺栓41固定于轭32的凸缘部37。制动盘33的径向的尺寸以在不与环40接触的范围中尽可能大的方式被设定。

另外，制动器部30具有容纳制动盘33等的制动器壳体43。在制动器壳体43上形成有插通孔43a，所述插通孔43a被轴10的反负荷侧(轴向一侧的一例)的端部插通，在该插通孔43a与轴10的外周之间的间隙设置有轴承44(第二轴承的一例)。轴承44作为以下密封部件而发挥功能：外圈被固定于制动器壳体43，内圈被固定于轴10，防止在制动器壳体43内产生的制动器粉向编码器部50侧流入。此外，制动器壳体43由未图示的固定螺栓固定到轭32上。

在制动器部30中，当制动线圈31被通电时，电枢34抵抗螺旋弹簧38的施力被吸引到轭32，从而从制动盘33离开，轴10的制动被释放。另一方面，当向制动线圈31的通电被停止时，电枢34通过螺旋弹簧38的施力向反负荷侧移动，在电枢34和侧板35之间夹着制动盘33，轴10被制动。

此外，上述虽然将制动器部30是非励磁动作型制动器的情况作为一例进行了说明，但是不限于此，例如可以设为励磁动作型制动器。

以上，电磁部20的树脂部25与制动器部30的突出部36的凹凸嵌合构造以及螺栓15相当于以定子和制动器部的至少一部分在径向上重合的方式连结电磁部和制动器部的单元的一例。

<实施方式的效果>

如上所述，在本实施方式的旋转电机1中，制动器部30位于电磁部20的反负荷侧。此时，由于制动器部30的至少一部分与定子2在径向重合地配置，因此与电磁部20和制动器部30在轴向上并列地(在径向上不重合)配置的情况相比能够降低旋转电机1的轴向尺寸。从而，能够使旋转电机1在轴向上薄型化。

另外，在本实施方式中，特别地，制动器部30具有制动线圈31和轭32，轭32的至少一部分与定子2在径向上重合地配置。由此，起到下面的效果。即，制动器部30是具有制动线圈31和轭32的电磁制动器。通过使轭32的至少一部分以与定子2在径向重合的方式配置，能够对于制动盘33设为不被定子2限制径向尺寸的配置构成。由此，使制动盘33的径向尺寸大型化，能够提高制动器部30的制动功能。

另外，在本实施方式中，特别地，电磁部20具有对定子2进行密封的树脂部25，轭32具有突出部36，所述突出部36容纳制动线圈31且被插入树脂部25的径向内侧。由此，能够在树脂部25与反负荷侧轴承7之间的空间配置轭32和制动线圈31，能够有效利用该空间。另外，能够在旋转电机1的组装时通过轭32的突出部36与树脂部25的凹凸嵌合进行电磁部20和制动器部30的大略的定位，能够提高组装操作性。

另外，在本实施方式中，特别地，轭32具有凸缘部37，所述凸缘部37从突出部36朝向径向外侧延伸设置且外周面暴露在旋转电机1的表面。由此，起到下面的效果。即，制动盘33以不与环40接触的方式设定径向尺寸，在本实施方式中由于以轭32的凸缘部37的外周面暴露在旋转电机1的表面的方式被构成，因此与轭32被容纳在制动器壳体43的内圈的情况相比，能够增加轭32的径向尺寸。由此，由于能够将环40设置在更靠外周侧的位置，因此能够使制动盘33在径向上进一步大型化。其结果是，由于螺旋弹簧38和制动线圈31的小型化成为可能，因此旋转电机1的轴向的进一步的薄型化成为可能。

另外，在本实施方式中，特别地，制动器部30具有反负荷侧轴承7，所述反负荷侧轴承7被固定于轭32的内周且将轴10可旋转地支承。由此，轭32能够兼作对反负荷侧轴承7进行支承的轴承支承部件，不需要额外设置反负荷侧支架等轴承支承部件。其结果是，轴向的进一步薄型化、部件的削减、成本降低成为可能。

另外，在本实施方式中，特别地，还具有编码器12，所述编码器12构成为被配置于制动器部30的反负荷侧且以对轴10的旋转位置进行检测，制动器部30具有制动盘33，所述制动盘33被配置在制动线圈31以及轭32与编码器12之间。通过设为这样的配置构成，与例如制动盘33被配置在制动线圈31以及轭32与电磁部20之间的情况相比，能够使制动线圈31和轭32与编码器12分离开。由此，能够降低对于编码器12的来自制动器部30的漏磁通的影响。

另外，在本实施方式中，特别地，制动器部30具有制动器壳体43和轴承44，所述制动器壳体43形成了插通孔43a，所述插通孔43a被轴10的反负荷侧的端部插通，所述制动器壳体43容纳制动盘33等，所述轴承44设置于插通孔43a和轴10的外周之间的间隙。通过轴承44能够防止在制动器壳体43内产生的制动器粉经由插通孔43a流入编码器12侧。由此，能够防止编码器12的位置检测精度降低。

另外，在本实施方式中，特别地，作为防止上述制动器粉流入到编码器12侧的密封部件，通过使用外圈被固定于制动器壳体43且内圈被固定于轴10的轴承44起到下面的效果。即，例如在使用防尘圈或护油圈等作为密封部件的情况下，由于在与轴10的滑动部位涂布润滑油等润滑剂，因此存在该润滑剂流入编码器12侧从而使检测精度降低的可能性。在本实施方式中，通过使用轴承44作为密封部件，能够将润滑剂封入轴承44内，具有能够防止润滑剂向编码器12侧流入的效果。

<变形例>

此外，公开的实施方式不限于上述，在不脱离其主旨和技术构思的范围内能够进行各种变形。

例如，如图2所示，可以在制动器壳体43的插通孔43a与轴10的外周之间的间隙设置密封部件48。能够使用由橡胶材料等弹性材料构成的防尘圈或护油圈等作为密封部件48。密封部件48具有环状体48a和钩状的接触片48b，所述环状体48a被固定于制动器壳体43的插通孔43a的内周面，所述接触片48b被形成于环状体48a的内周且与轴10的外周面接触。在该情况下也取得与上述实施方式同样的效果。

另外，以上，虽然将制动器部30的一部分(轭32的突出部36)与定子2在径向上重合的情况作为一例进行了说明，但是不限于此。例如，在制动器部30整体设置于树脂部25的内侧情况等，也可以设为制动器部30的全部与定子2在径向上重合配置的构成。

另外，以上，虽然将制动器部30是电磁制动器的情况作为一例说明了，但是不限于此，例如可以设为通过油压或气压等驱动的制动器。

另外，以上，虽然将旋转电机1具有编码器部50的情况作为一例进行了说明，但是编码器部50也可以不必设置。

另外，除了以上以及叙述了的以外，也可以适当组合利用上述实施方式涉及的手法。此外，虽然没有一一例示，但是上述实施方式是在不脱离其主旨的范围内，能够施加各种变更来实施。

符号说明

1 旋转电机

2 定子

7 反负荷侧轴承(第一轴承的一例)

10 轴

12 编码器

20 电磁部

25 树脂部

30 制动器部

31 制动线圈

32 轭

33 制动盘

36 突出部

37 凸缘部

43 制动器壳体

43a 插通孔

44 轴承(密封部件的一例、第二轴承的一例)

48 密封部件。