旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機。所述旋轉(zhuǎn)電機（1）包括電樞線圈（6）和永磁體（9），所述電樞線圈和永磁體設(shè)置成經(jīng)由磁性氣隙彼此面對。所述旋轉(zhuǎn)電機包括：輸出軸（8），所述輸出軸被聯(lián)接到所述永磁體（9）并且由至少一個軸承（7）以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；以及旋轉(zhuǎn)罩（10），所述旋轉(zhuǎn)罩聯(lián)接到所述輸出軸（8）并且用作旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。所述旋轉(zhuǎn)罩（10）包括：環(huán)形平板部（10a），所述環(huán)形平板部構(gòu)造成覆蓋所述電樞線圈（6）的軸向端部；以及多個葉片部（10b），這些葉片部設(shè)置在所述環(huán)形平板部（10a）的位于所述電樞線圈（6）的那一側(cè)，從而朝向所述電樞線圈（6）突出。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]所公開的實施方式涉及旋轉(zhuǎn)電機。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本的實開平05-04751號公報中，公開了一種所謂的直驅(qū)式電動機，所述直驅(qū)式電動機直接驅(qū)動負載而不利用減速裝置。在現(xiàn)有技術(shù)的該電動機中，環(huán)形板狀密封板作為蓋被放置在其中容納有電動機定子和電動機轉(zhuǎn)子的空間的上部上。密封板的外周側(cè)固定到呈懸臂形式的殼體外筒。在密封板的內(nèi)周緣上的密封蓋以滑動的方式接觸輸出軸的外周面，以密封電動機殼體空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0004]在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，電動機殼體空間借助密封板被密封，以用于保護電動機定子。此外，在電動機定子和密封板之間形成免受對流的空氣層。因此，不利地降低了散熱性。
[0005]本公開內(nèi)容的目的在于提供一種能夠增強散熱性并且同時保護定子的旋轉(zhuǎn)電機。
[0006]用于解決該技術(shù)問題的手段
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，提供一種旋轉(zhuǎn)電機，所述旋轉(zhuǎn)電機包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子和所述轉(zhuǎn)子設(shè)置成經(jīng)由磁性氣隙彼此面對。所述旋轉(zhuǎn)電機包括:輸出軸，所述輸出軸被聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子并且由至少一個軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；以及風(fēng)扇，所述風(fēng)扇聯(lián)接到所述輸出軸。所述風(fēng)扇包括:盤部，所述盤部構(gòu)造成覆蓋所述定子的軸向端部；以及多個葉片部，這些葉片部設(shè)置在所述盤部的位于所述定子的那一側(cè)，從而朝向所述定子突出。
[0008]本發(fā)明的效果
[0009]根據(jù)本公開內(nèi)容的旋轉(zhuǎn)電機，可以增強散熱性并且同時保護定子。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是示出了實施方式的旋轉(zhuǎn)電機的總體構(gòu)造的豎直剖視圖；
[0011]圖2是在比較例中與圖1的A部分對應(yīng)的部分的放大圖；
[0012]圖3是示出了實施方式的旋轉(zhuǎn)罩的局部剖切立體圖；
[0013]圖4是圖1的A部分的放大圖；
[0014]圖5是示出了在其中突出部和壓印加工部(embossing process)的形式不同的變形例的旋轉(zhuǎn)罩的整體外觀的立體圖；
[0015]圖6是在圖5所示的變形例中與圖1的A部分對應(yīng)的部分的放大圖；
[0016]圖7是在其中具有迷宮式結(jié)構(gòu)的突出部沿徑向方向設(shè)置的變形例中與圖1的A部分對應(yīng)的部分的放大圖；
[0017]圖8是在其中具有迷宮式結(jié)構(gòu)的突出部沿軸向方向設(shè)置的變形例中與圖1的A部分對應(yīng)的部分的放大圖；以及
[0018]圖9是當(dāng)在殼體側(cè)也設(shè)置迷宮式結(jié)構(gòu)時圖8的B部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文將參考附圖來描述實施方式。
[0020]首先將參考圖1來描述根據(jù)本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I的構(gòu)造。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機I包括固定部2和旋轉(zhuǎn)部3。換言之，旋轉(zhuǎn)電機I是包括固定部2和位于該固定部2內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)部3的內(nèi)轉(zhuǎn)子式直驅(qū)電動機(在下文中稱為DD電動機)。
[0021]固定部2包括殼體4、底面托架5、電樞線圈6以及兩個止推軸承7。殼體4總體上是大致筒狀的，并且旋轉(zhuǎn)電機I中包括的大多數(shù)部件被容納在該殼體中。殼體4的筒狀形狀的徑向方向在下文中被簡稱為“徑向方向”;殼體4的筒狀形狀的軸向方向在下文中被簡稱為“軸向方向”。底面托架5—體地包括固定軸5b以及具有盤形形狀的底面部5a。底面部5a的外徑與殼體4的外徑相等。固定軸5b形成為中空管的形狀，該中空管突出到底面部5a的中央中。固定軸5b貫穿殼體4的中央部。底面部5a被固定以阻塞殼體4的一個開口部(圖中的下部)。多個電樞線圈6設(shè)置成在殼體4的內(nèi)周面上沿周向方向排列。電樞線圈6對應(yīng)于在每個權(quán)利要求中所記載的定子。
[0022]旋轉(zhuǎn)部3包括輸出軸8、永磁體9以及旋轉(zhuǎn)罩10。輸出軸8總體上大致形成為中空管的形狀。在輸出軸8的一側(cè)(圖中的上側(cè))的端部上形成有凸緣8a。在凸緣8a定位在上述殼體4的開口端側(cè)(圖中的上側(cè))的情況下,輸出軸8裝配到固定軸5b的外周面上。輸出軸8還借助兩個止推軸承7 (軸承)被支承到固定軸5b。采用該布置，在上述軸向方向上的位置受限的情況下，輸出軸8繞沿著圖中的上下方向的軸線以可旋轉(zhuǎn)的方式被支承。多個永磁體9設(shè)置成在輸出軸8的外周面上沿周向方向排列。永磁體9設(shè)置成經(jīng)由磁性氣隙沿上述徑向方向面對上述電樞線圈6。旋轉(zhuǎn)罩10是總體上為大致環(huán)狀(環(huán)形)的盤構(gòu)件。旋轉(zhuǎn)罩10借助未示出的螺栓等被附接到上述輸出軸8的凸緣8a，且因此設(shè)置成覆蓋殼體4的開口端側(cè)中的開口部。永磁體9對應(yīng)于在每個權(quán)利要求中所記載的轉(zhuǎn)子。
[0023]在如上述構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)電機I中，通過供應(yīng)與每個電樞線圈6具有相同的預(yù)定頻率的電力，在殼體4內(nèi)沿周向方向產(chǎn)生交變磁場。然后，固定部2的永磁體9接收由交變磁場引起的吸力和斥力以在輸出軸8上產(chǎn)生扭矩，且因此整個旋轉(zhuǎn)部3旋轉(zhuǎn)。電樞線圈6之間的預(yù)定頻率的變化順序被切換，且因此可以切換輸出軸8的正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)。
[0024]如上述構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)電機I用作DD電動機，該DD電動機借助將負載機器(負載對象:未被具體地示出)直接聯(lián)接到輸出軸8來驅(qū)動，而不需要減速裝置的介入。因此，旋轉(zhuǎn)電機I的在固定部2那一側(cè)的主體與輸出軸8之間的間隙(或滑動接觸部)更可能暴露于大氣。因此，近年來隨著DD電動機的應(yīng)用的多樣化，需要用于防止灰塵和污物通過上述間隙進入到殼體4中的防塵功能。
[0025]如上所述，作為一般的防塵構(gòu)造，除了其中殼體4的開口部用旋轉(zhuǎn)罩10覆蓋的構(gòu)造之外，還存在其中使得設(shè)置在固定部2中的彈性構(gòu)件的油封以可滑動的方式接觸輸出軸8的構(gòu)造(未被具體地示出)。油封僅在防塵功能方面是有利的。然而，油封在下述方面是不利的。也就是說，當(dāng)使用油封時，由摩擦造成旋轉(zhuǎn)電機I的扭矩的損失。此外，當(dāng)使用油封時，旋轉(zhuǎn)電機I自身的額定回轉(zhuǎn)數(shù)量需要被設(shè)定得更低以便抑制密封構(gòu)件的磨損和發(fā)熱。此外，當(dāng)使用油封時，需要例如定期更換密封構(gòu)件和補給潤滑劑之類的維護。因此，當(dāng)優(yōu)選旋轉(zhuǎn)電機I的性能和使用便利性時，如本實施方式中的那樣，通常采用利用旋轉(zhuǎn)罩10的防塵構(gòu)造。
[0026]旋轉(zhuǎn)罩的最簡單構(gòu)造是僅為環(huán)形平板。此外，在如圖2所示的比較例的構(gòu)造中，環(huán)形平板的外周的邊緣部分折曲并且沿上述徑向方向以預(yù)定間隙面對殼體4的開口的外周，而不存在任何接觸。然而，在比較例的構(gòu)造中，殼體4的內(nèi)部空間用旋轉(zhuǎn)罩101來密封。由于在旋轉(zhuǎn)罩101和用作熱源的電樞線圈6之間形成有免受對流的空氣層110，因此不利的是散熱性能較低。
[0027]對比而言，在本實施方式中，設(shè)置有如圖3和圖4所示的構(gòu)造的旋轉(zhuǎn)罩10，并因此解決了上述的散熱問題。換言之，在圖3所示的旋轉(zhuǎn)罩10中，多個葉片部IOb被設(shè)置在環(huán)形平板部(對應(yīng)于盤部)IOa的內(nèi)表面?zhèn)?圖3中的左前側(cè)的平坦表面)。結(jié)果，旋轉(zhuǎn)罩10總體上被構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇。具體地，如圖4所示，對其沿上述軸向方向的厚度從沿上述徑向方向的內(nèi)側(cè)向外側(cè)連續(xù)地增加的反向錐形突出部IOc在待被加工且沿周向方向均勻地隔開的六個位置中執(zhí)行大致半圓形壓印加工，并且因此形成壓印加工部10d。借助這些壓印加工部10d，形成六個葉片部IOb并且它們彼此分離。
[0028]由于大致半圓形壓印加工部IOd的圓弧部面對旋轉(zhuǎn)罩10的沿上述徑向方向的外偵U。因此，每個葉片部IOb的沿周向方向的寬度沿上述徑向方向從內(nèi)側(cè)向外側(cè)增加。然后在最外側(cè)，六個葉片部IOb在整個周向方向上圓環(huán)形地一體連接。上述圓環(huán)形連接部分的外周面(殼體4的一側(cè)的端面)沿上述徑向方向經(jīng)由微小氣隙面對殼體4的內(nèi)周面。此外，每個葉片部IOb相對于旋轉(zhuǎn)方向?qū)ΨQ地形成(即，呈在旋轉(zhuǎn)方向上對稱的形狀)。
[0029]根據(jù)上述的實施方式，獲得下述效果。也就是說，本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I包括用作旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)罩10。旋轉(zhuǎn)罩10包括環(huán)形平板部10a，所述環(huán)形平板部覆蓋電樞線圈6沿上述軸向方向的端部，并且借助該布置，可以保護電樞線圈6免受外部異物(例如，水、灰塵、泥土和沙)的影響。旋轉(zhuǎn)罩10還包括多個葉片部10b，這些葉片部設(shè)置成朝向環(huán)形平板部IOa的電樞線圈6側(cè)突出。葉片部IOb在輸出軸8旋轉(zhuǎn)時隨環(huán)形平板部IOa —起旋轉(zhuǎn)，并且在位于電樞線圈6和旋轉(zhuǎn)罩10之間的空氣層110中產(chǎn)生沿周向方向的有力對流。結(jié)果，可以增加電樞線圈6和空氣層110之間的傳熱系數(shù)，且因此可以增加在電樞線圈6中產(chǎn)生的熱量的散發(fā)。
[0030]此外，在本實施方式的旋轉(zhuǎn)電機I中，旋轉(zhuǎn)罩10和殼體4不接觸會具有下述優(yōu)點。換言之，例如考慮采用其中旋轉(zhuǎn)罩10的環(huán)形平板部IOa接觸殼體4的結(jié)構(gòu)，從而提高容納電樞線圈6和永磁體9的空間的密封性。然而，在該情況下，這種接觸導(dǎo)致摩擦扭矩增加，從而降低電動機的特性。此外，由于這種接觸造成旋轉(zhuǎn)罩10的磨損，因此必需執(zhí)行定期維護。另一方面，在本實施方式中，具體地由于旋轉(zhuǎn)罩10不接觸殼體4，因此防止電動機的特性降低，且因此可以避免維護。
[0031]此外，在本實施方式中，具體地，多個葉片部IOb在殼體4側(cè)的端面在整個周向方向上被連接，并且所連接的端面經(jīng)由微小氣隙面對殼體4。采用該布置，可以增加容納電樞線圈6和永磁體9的內(nèi)部空間的密封性，并且防止外部異物進入。此外，環(huán)形平板部IOa的外周邊緣部分折曲或以其他方式形成，因此可以在旋轉(zhuǎn)罩10和殼體4之間形成迷宮式結(jié)構(gòu)。在該情況下，可以進一步提高在該情況下的密封性。[0032]此外，在本實施方式中，具體地，旋轉(zhuǎn)罩10的每個葉片部IOb均形成為旋轉(zhuǎn)地對稱。采用該布置，即使旋轉(zhuǎn)電機I沿正向旋轉(zhuǎn)方向或反向旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動，也可以借助旋轉(zhuǎn)罩10來同等地執(zhí)行冷卻功能。
[0033]在所謂的直驅(qū)式旋轉(zhuǎn)電機I中，由于輸出軸8直接固定到負載機器，因此旋轉(zhuǎn)電機I的熱量容易被傳遞到負載對象。因此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機I的散熱性低時，負載機器可能受該熱量影響。因此，本實施方式適用于直驅(qū)式旋轉(zhuǎn)電機1，且因此可以更有效地減少旋轉(zhuǎn)電機I的熱量對負載機器的影響。
[0034]所公開的實施方式并不局限于上述實施方式；在不偏離本發(fā)明的精神和技術(shù)構(gòu)思的情況下，可以進行許多變形。換言之，只要設(shè)置在旋轉(zhuǎn)罩10中的多個葉片部構(gòu)造成使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)罩10旋轉(zhuǎn)時，葉片部和電樞線圈6之間的空氣層110能夠被適當(dāng)?shù)財噭樱涂梢圆捎闷渌麡?gòu)造。將在下文順序地描述這種變形例。
[0035](I)突出部和壓印加工部的形式不同的情形
[0036]在圖5和圖6的變形例中，設(shè)置反向錐形突出部10e，所述突出部IOe的沿上述軸向方向的厚度從沿上述徑向方向的外側(cè)向內(nèi)側(cè)連續(xù)地增加。在突出部IOe中，在待被加工并且沿周向方向均勻地隔開的六個位置中執(zhí)行大致半圓形壓印加工，且因此形成壓印加工部10g。借助這些壓印加工部10g，形成六個葉片部IOf并且它們彼此分離。該示例的大致半圓形壓印加工部IOg的圓弧部面對旋轉(zhuǎn)罩IOA的沿上述徑向方向的內(nèi)側(cè)。因此，每個葉片部IOf沿周向方向的寬度從沿上述徑向方向的外側(cè)向內(nèi)側(cè)增加。然后，在最內(nèi)側(cè)，六個葉片部IOf在整個周向方向上圓環(huán)形地一體連接。如上所述構(gòu)造的每個葉片部IOf也形成為旋轉(zhuǎn)地對稱的形狀。因此，如在上述的本實施方式中的那樣，即使當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機I沿正向旋轉(zhuǎn)方向或反向旋轉(zhuǎn)方向被驅(qū)動時，也可以由旋轉(zhuǎn)罩IOA同等地執(zhí)行冷卻功能。
[0037](2)旋轉(zhuǎn)罩具有突出部(徑向方向)的情形
[0038]在上述實施方式中，殼體4的開口部的內(nèi)周面接近旋轉(zhuǎn)罩10的葉片部IOb的外圓環(huán)連接部分，且因此在旋轉(zhuǎn)罩10和殼體4之間形成迷宮式結(jié)構(gòu)，結(jié)果增強了密封性。然而，本公開內(nèi)容并不局限于該構(gòu)造；用作迷宮式結(jié)構(gòu)的突出部可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)罩10的外周邊緣部分中。
[0039]換言之，如與上述的圖4和圖6對應(yīng)的圖7所示，在該變形例中，折曲部IOh設(shè)置在旋轉(zhuǎn)罩IOB的外周邊緣部分中，并且多個突出部IOi設(shè)置在折曲部IOh的內(nèi)周面中。這些突出部IOi從上述折曲部IOh的內(nèi)周面向旋轉(zhuǎn)軸線的中心突出。然后，突出部IOi的前端部沿上述徑向方向經(jīng)由微小氣隙面對殼體4的開口部外周面。各個突出部IOi都是其沿上述徑向方向的寬度較窄的環(huán)形平板(即，繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)式構(gòu)件)，并且它們沿上述軸向方向彼此接近地排列。這些突出部IOi之間的空間用作微小腔室，并且這些空間防止外部空氣和異物進入。由于這些腔室被連續(xù)地設(shè)置，因此這些腔室整體上用作防止異物進入的迷宮式結(jié)構(gòu)。
[0040]根據(jù)上述的本變形例，獲得下述效果。也就是說，在本變形例的旋轉(zhuǎn)電機I中，旋轉(zhuǎn)罩IOB的環(huán)形平板部IOa包括可在該環(huán)形平板部IOa和殼體4之間形成迷宮式結(jié)構(gòu)的突出部10i。采用該布置，可以提高容納電樞線圈6和永磁體9的空間的密封性，并且可以有效地防止外部異物進入。此外，由于不必借助葉片部IOb形成迷宮式結(jié)構(gòu)，因此可以提高葉片部IOb的形狀的靈活性。[0041](3)旋轉(zhuǎn)罩具有突出部(軸向方向)的情形
[0042]雖然使得突出部如上所述沿徑向方向突出，但是如圖8所示，突出部還可構(gòu)造成沿旋轉(zhuǎn)罩IOC的上述軸向方向突出。在該情況下，多個突出部IOj從環(huán)形平板部IOa的外周邊緣部分沿上述軸向方向突出。因此突出部IOj的前端部沿上述軸向方向經(jīng)由微小氣隙面對殼體4的開口部的沿上述軸向方向的端面。各個突出部IOj也形成為其沿上述軸向方向的長度較短的筒狀形狀((即，圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)式構(gòu)件)，并且沿上述徑向方向彼此接近地排列。這些凸起部IOj之間的空間用作微小腔室，并且防止外部空氣和異物進入。由于這些腔室被連續(xù)地設(shè)置，因此這些腔室整體上用作防止異物進入的迷宮式結(jié)構(gòu)。
[0043]此時，如圖9所示，在殼體4的開口部的沿上述軸向方向的端面中，可形成有多個突出部4a，這些突出部4a與旋轉(zhuǎn)罩10的一側(cè)的各個腔室接合。在該情況下，可以實現(xiàn)具有較高防塵性能的迷宮式結(jié)構(gòu)。在圖8和圖9所示的變形例中，獲得與上述變形例(2)中相同的效果。
[0044](4)其他
[0045]葉片部IOb和IOf的形狀和數(shù)量并不局限于上述示例；可采用具有攪動空氣的功能的其他形狀，并且可設(shè)置其他數(shù)量的葉片部。雖然上述旋轉(zhuǎn)罩10、10AU0B和IOC被預(yù)期通過切割例如冷軋鋼來形成，但是這些旋轉(zhuǎn)罩可由諸如樹脂的材料形成。
[0046]雖然在上述實施方式及其每個變形例中電動機被描述為旋轉(zhuǎn)電機，但是它們可被施加到具有相同構(gòu)造的發(fā)電機。
[0047]除了上文描述的以外，上述實施方式及其每個變形例可以根據(jù)需要被組合并使用。此外，雖然未示出，但是在上述實施方式及其每個變形例中，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以進行許多變形。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(1)，所述旋轉(zhuǎn)電機包括定子(6)和轉(zhuǎn)子(9)，所述定子和所述轉(zhuǎn)子設(shè)置成經(jīng)由磁性氣隙彼此面對，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)電機(I)包括: 輸出軸(8)，所述輸出軸被聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子(9)并且由至少一個軸承(7)以可旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置；以及 風(fēng)扇(10A; 10B; 10C)，所述風(fēng)扇聯(lián)接到所述輸出軸(8)， 所述風(fēng)扇(1(^;1(?;100包括: 盤部(10a)，所述盤部構(gòu)造成覆蓋所述定子(6)的軸向端部；以及 多個葉片部(1Ob; 10f)，這些葉片部設(shè)置在所述盤部(IOa)的位于所述定子(6)的那一側(cè)，從而朝向所述定子(6 )突出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，所述旋轉(zhuǎn)電機還包括殼體(4)，所述定子(6)固定到所述殼體，其中: 所述風(fēng)扇(1OA; 10B;10C)設(shè)置成不與所述殼體(4)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中: 所述多個葉片部(IOb)設(shè)置成使得這些葉片部(IOb)的位于所述殼體(4)那一側(cè)的相應(yīng)端面在整個周向方向上彼此連接，并且這些連接的端面經(jīng)由微小氣隙面對所述殼體(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中: 所述盤部(IOa)包括突出部(1Oi ; 10 j )，所述突出部構(gòu)造成在所述盤部(IOa)和所述殼體(4)之間形成迷宮式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中: 所述多個葉片部(10b; 1Of)中的每個葉片部都包括在旋轉(zhuǎn)方向上彼此對稱的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)電機(1)，其中: 所述輸出軸(8)被直接固定到負載對象。
【文檔編號】H02K5/10GK103812268SQ201310183157
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】宮崎大輔, 山岸俊幸 申請人:株式會社安川電機