轴向间隙型旋转电机的制作方法

本发明涉及一种在轴向上使转子和定子相对的轴向间隙型旋转电机。

背景技术：

轴向间隙型旋转电机具有以下特征：由于是在轴向上使转子和定子相对的结构，所以与径向间隙型相比，能够缩短轴向长度，能够使旋转电机本身薄型化。另一方面，在其制造装配中，需要进行转子和定子之间的间隙调整。

作为本技术领域的背景技术，有日本特开2015-61394号公报(专利文献1)。在专利文献1中公开了1转子－2定子型的轴向间隙型旋转电机，在经由轴承被曲轴箱支承的曲轴的一侧上设有锥形轴，在锥形轴上安装有接合器，具有第一定子的第一定子箱相对于曲轴箱安装。接着，在固定于锥形轴的接合器上装配转子，在接合器与转子之间夹持垫片，该垫片具有用于调整转子与定子之间的气隙的规定的厚度尺寸。而且，还公开了以下结构：具有第二定子的第二定子箱以夹着转子的方式相对于第一定子箱安装。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-61394号公报。

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中存在以下问题：为了调整转子与定子之间的气隙而夹装垫片进行调整，但是在组装后，转子和定子被第一定子箱、第二定子箱覆盖，因此，组装后无法目视确认气隙。因此，有可能组装后无法判定气隙是否不良而使不良率增加。

用于解决问题的技术方案

本发明鉴于上述背景技术及技术问题而完成的，举其一例，提供一种轴向间隙型旋转电机，其具有：能够以主轴为中心旋转的转子；在主轴方向上与转子相对配置的定子；固定定子的壳体；和与壳体结合在一起，保持轴承并且以转子可旋转的方式保持转子的保持件，在壳体的内侧配置有转子和定子，在壳体上具有位于转子与定子之间的气隙的径向延长线上的贯通孔。

发明效果

根据本发明，能够提供一种组装后能够目视确认气隙的轴向间隙型旋转电机。

附图说明

图1是对实施例1中的轴向间隙型旋转电机的主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图2是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为圆形的情况下的图。

图3是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为椭圆形的情况下的图。

图4是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为横长的长方形的情况下的图。

图5是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为长方形的情况下的图。

图6是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为纵长的椭圆形的情况下的图。

图7是从实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，是贯通孔形状为纵长的长方形的情况下的图。

图8是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在上表面的一个部位有贯通孔的情况下的图。

图9是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在侧面一个部位有贯通孔的情况下的图。

图10是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在相对的侧面两个部位有贯通孔的情况下的图。

图11是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在上表面和侧面的两个部位有贯通孔的情况下的图。

图12是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在斜方向两个部位有贯通孔的情况下的图。

图13是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在上表面及相对侧面的3个部位有贯通孔的情况下的图。

图14是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在侧面的等节距的3个部位有贯通孔的情况下的图。

图15是表示从主轴方向看时实施例1中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在没有端子盒的情况下的图。

图16是在实施例2中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔上安装贯通孔封闭件的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图17是在图16的贯通孔封闭件上安装壳体用温度传感器的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图18是在图16的贯通孔封闭件上安装壳体内部气体用温度传感器的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图19是在图16的贯通孔封闭件上开设贯通孔而将传感器线引出的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图20是将图16的贯通孔设为螺孔，将悬挂螺栓作为贯通孔封闭件安装的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

图21是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的立体图。

图22是表示现有的轴向间隙型旋转电机的电机部的结构的立体图。

图23是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。

具体实施方式

以下，使用附图对应用了本发明的实施例进行说明。

实施例1

首先，对作为本发明的基本结构的轴向间隙型旋转电机进行说明。

图21是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的立体图。作为轴向间隙型旋转电机的结构，具有1定子1转子型、1定子2转子型、2定子1转子型等的组合，在本实施例中，以1定子2转子型为例进行说明。

在图21中，壳体40基本上为沿主轴方向延伸的圆筒形状，但是为了说明而示出剖视图。轴向间隙型旋转电机具有将定子30和转子20配置于该壳体40的圆筒内侧的结构。定子30配置固定于壳体40的轴向中央部，两个转子20以在未图示的主轴方向上与定子30相对且夹着定子30的方式配置。

图22是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子30和转子20的结构的立体图。如图22所示，定子30由磁芯31、绕线架32、线圈33组成，以填埋它们之间的空间的方式填充绝缘树脂而成为一体的定子。定子30通过绝缘树脂的粘合强度保持于壳体40，壳体40构成为在其内侧设置高度差而不在定子30的轴向上脱落，并且设为在旋转方向上的一部分设置切口等的槽或突起，且不沿着旋转方向旋转那样的结构。转子20由转子轭部22和永磁体21构成。

图23是表示现有的轴向间隙型旋转电机的定子、转子、壳体的位置关系的相对于主轴60仅表示单侧的截面的示意图。在图23中，由磁芯31、线圈33构成的定子30由绝缘树脂填充且通过注塑模35成形而固定于壳体40。另外，由转子轭部22和永磁体21构成的两个转子20以在主轴60方向上夹着定子30的方式配置。另外，转子20通过配置于与壳体40结合的保持件50上的轴承65被可旋转地保持。此外，34为从定子30的线圈33引出的连接线，其也由绝缘树脂填充并通过注塑模35而成形。

在此，存在以下问题：在将定子30和转子20装入壳体40时，需要调整转子20与定子30之间的气隙25，进行以成为预先计算的距离的方式夹持垫片等并组装调整，但因为组装后转子20和定子30被壳体40覆盖，所以组装后无法目视确认气隙。因此，在组装后没有办法进行对气隙是否正常形成的确认，在不良的情况下有可能使不良率增加。

因此，本实施例的轴向间隙型旋转电机构成为，在壳体40上设置贯通孔，经由该贯通孔可以目视转子20与定子30之间的气隙。

图1表示对本实施例中的轴向间隙型旋转电机的主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图1中，对于与图23相同的结构标注相同符号，省略说明。图1中，与图23的不同点是在壳体40上设置贯通孔70。如图1所示，贯通孔70位于转子20与定子30之间的气隙25的径向延长线，以可以目视气隙25的方式配置于壳体40。此外，优选贯通孔70以在主轴方向上位于气隙25的正上方的方式配置。

另外，在图1中，在主轴60方向上只有1个贯通孔70，仅可以目视图1纸面上的右侧的转子20与定子30之间的气隙25。其原因是，由于在图1纸面上的左侧的转子20和定子30之间的气隙25的纸面上部的位置上有连接线34，所以即使设置了贯通孔也无法目视气隙25。此外，如果构成为以在纸面上围绕定子30的1圈向左右分配的方式配置连接线34或者以不超出气隙25部分的方式在定子30的周向配置连接线34，则可以通过在主轴60方向上设置两个贯通孔70来目视左右的转子20的气隙25。

图2是从本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图。在图2中，优选贯通孔70为圆形，为用于测量气隙25的量规能够插入的形状和大小。另外，优选贯通孔70以气隙25位于贯通孔70的中心的方式配置。由于为圆形，因此具有加工简单的效果。

图3是从本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，表示贯通孔形状为椭圆的情况。通过将贯通孔70设为沿着气隙25方向较长的椭圆，有可以在很宽的范围内一览气隙25的效果。此外，如图4所示，即使在气隙的长度方向上设为横长的长方形也能够得到同样的效果。

图5是从本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，表示贯通孔形状为长方形的情况。将贯通孔70设为具有沿着转子20和定子30的截面的两个边的长方形，由此具有能够通过目视确认气隙25是否平行，换言之转子20是否相对定子30平行配置的效果。另外，在与圆形相比，直径相同的情况下，具有由于可见范围广所以容易观察的效果。另外，也能够确认在转子20或定子30的外观上是否存在异常等。

图6是从本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔观察到的结构的示意图，表示贯通孔形状为纵长的椭圆的情况。通过将贯通孔70设为在与气隙25的长度方向正交的方向上较长的椭圆，即使在改变转子、定子的结构而变更气隙位置或气隙长度的情况下，也能够使壳体共用化。另外，如图7所示，即使设为纵长的长方形也能够得到同样的效果。

当然，在本实施例中，贯通孔不限于图2～图7的形状，如果有转子、定子的侧面及气隙长度能够确认的大小，则也可以为圆形、长方形以外的形状。例如，也可以为相对于轴向倾斜的椭圆或多边形。

图8是表示从主轴方向看时本实施例的轴向间隙型旋转电机的贯通孔70的位置的示意图。在图8中，45为壳体脚部，在轴向间隙型旋转电机的上部具有端子盒41，在上部也设置一处贯通孔70。通过在上部设置贯通孔70，具有经由贯通孔70目视气隙25时可以轻松地确认的效果。另外，通过配置在与端子盒41的相同一面，具有由于通过端子盒41阻挡风的流动所以灰尘等难以进入的效果。此外，即使贯通孔70为一处，也能够通过使转子旋转来确认转子侧的歪曲。

图9是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔70的位置的示意图，表示在壳体40的侧面一处有贯通孔70的情况。图9的结构中，由于轴向间隙型旋转电机具有能够在轴向上变薄的效果，所以通过在与端子盒41的位置不同的位置上设置贯通孔70，能够在轴向上变薄。

图10是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔70的位置的示意图，表示在壳体40的相对的侧面的两处设有贯通孔的情况。在与端子盒41的位置不同的位置上设置贯通孔70这一点上，与图9具有相同的效果，除此之外，因为还具有多个贯通孔70，所以能够利用间隙量规确认到气隙25的内部。另外，通过从多个贯通孔70的确认，除了转子侧，定子侧的歪曲也能够确认。

图11是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，表示在上表面和侧面的两个部位有贯通孔的情况。除了具有与图8、图9同样的效果，还具有与图10同样的效果。

图12是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，是在倾斜方向两个部位有贯通孔的情况下的图。除了具有与图11同样的效果之外，从图11中可以看出，具有经由贯通孔70目视气隙25时能够轻松地确认的效果。

图13是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，表示在上表面及相对侧面的3处设有贯通孔的情况。在与图11相比能够观察的贯通孔增加的量的更广的范围内确认气隙25及定子侧的歪曲。

图14是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，表示在侧面的等节距的3处设有贯通孔的情况。与图13相比，由于在等节距上设有贯通孔，所以能够在更广的范围内确认气隙25及定子侧的歪曲。

图15是表示从主轴方向看时本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔的位置的示意图，表示在没有端子盒的情况下的例子。贯通孔70不是等节距的，设有多处。如这些图8～图15所示，也可以按照设置电动机的状況变更端子盒的有无、贯通孔70的位置及个数。另外，在设置多个的情况下，也可以不设置成等节距。

如上所述，本实施例具有以下效果：由于构成为在壳体上设置贯通孔，可以经由其贯通孔目视转子与定子之间的气隙，所以即使将定子和转子组装到壳体以后也能目视确认气隙，因此，能够进行在组装后气隙是否正常形成的确认，能够降低不良率。

实施例2

本实施例对以下点进行说明：具有堵住在实施例1中设置的贯通孔的贯通孔封闭件，在气隙的目视确认以外的情况下，通过堵住贯通孔来防止灰尘或异物的侵入。

图16是在本实施例中的轴向间隙型旋转电机的贯通孔上安装贯通孔封闭件的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图16中，对于与图1相同的结构添加相同符号，省略说明。在图16中，与图1不同的一点为在贯通孔70上设置贯通孔封闭件74。如图12所示，在通过在贯通孔70上设置贯通孔封闭件74，经由贯通孔70进行气隙的目视确认以外的情况下，能够通过用贯通孔封闭件74将贯通孔70堵住来防止灰尘或异物的侵入。贯通孔封闭件74为金属，也可以为树脂。另外，若将贯通孔封闭件74设为透明部件，则能够从外部观察旋转状态。另外，通过在转子周面上设置条纹，经由贯通孔封闭件74的透明部件利用传感器从外部监视，能够进行旋转检测。另外，通过在贯通孔封闭件74上设置传感器且用该传感器监视，能够进行旋转检测。

图17是在图16的贯通孔封闭件74上安装壳体用温度传感器的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图17中，将壳体用温度传感器75设置于贯通孔封闭件74，由此，无需另行设置壳体用温度传感器75用的安装座，能够解决如下问题：若在轴向上另行设置安装座，则轴长增加，若在径向上设置，则相对于不设置安装座的相同直径尺寸磁极的径向减小，所以磁极面积减少，发生输出降低。另外，还有拆卸简单的效果。

图18是在图16的贯通孔封闭件74安装壳体内部气体用温度传感器的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图18中，通过将内部气体用温度传感器76设置到贯通孔封闭件74上，无需另行设置内部气体用温度传感器76用的安装座，与图17相同，具有能够解决轴长增加或输出降低的问题且拆卸简单的效果。

另外，也可以安装磁极位置检测传感器或旋转检测传感器、位置检测传感器来代替内部气体用温度传感器76进行旋转检测。

图19是在图16的贯通孔封闭件上设置贯通孔而将传感器线78引出的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图19中，构成为将来自贴在定子30上的热电偶等传感器中的传感器线78从设置有贯通孔的贯通孔封闭件兼引出线用套管77的贯通孔中引出。由此，有无需另行设置用于引出传感器线78的孔的效果。

图20是将图16的贯通孔70设为螺孔且将悬挂螺栓79作为贯通孔封闭件安装的结构的相对于主轴仅表示单侧的截面的示意图。在图20中有通过兼用贯通孔封闭件和悬挂螺栓79而无需另行设置悬挂螺栓的效果。

以上对实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，而包含各种变形例。例如，上述实施例以1定子2转子型的轴向间隙型旋转电机为例进行说明，但显然地，也可以应用在1定子1转子型或2定子1转子型中。另外，可以将某实施例的结构的一部分置换成其它的实施例的结构，例如，也可以置换成图2～图7所示的形状不同的贯通孔。另外，可以在某实施例的结构上加上其它实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，可以进行其它结构的追加、删除、置换。

符号说明

20：转子，21：永磁体，22：转子轭部，25：气隙，30：定子，31：磁芯，32：绕线架，33：线圈，34：连接线，35：注塑模，40：壳体，41：端子盒，45：壳体脚部，50：保持件，60：主轴，65：轴承，70：贯通孔，74：贯通孔封闭件，75、76：温度传感器，77：贯通孔封闭件兼引出线用套管，78：传感器线，79：悬挂螺栓。