永磁體型旋轉電機的制作方法
【專利摘要】具有：殼體，其具有圓筒狀的機架、固定于該機架的一端的負載側托架、以及固定于所述機架的另一端的負載相反側托架，軸承的外圈嵌合于所述負載側托架的圓形凹部；定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內周部設置多個齒，在所述齒實施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機架；轉子，其具有等間隔地在外周部固接多個永磁體的構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階圓板部、以及固定于該帶臺階圓板部的中心的軸，所述帶臺階圓板部的臺階部嵌合于所述軸承的內圈，該轉子可自由旋轉地懸臂支撐于所述殼體的負載側托架；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子的薄壁圓筒部內，懸臂支撐于所述殼體的負載相反側托架。
【專利說明】
永磁體型旋轉電機
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在轉子的外周面配置有永磁體的永磁體型旋轉電機。
【背景技術】
[0002]當前公開了一種旋轉電機，其具有:轉子，其呈包含外周面及內周面的圓筒形狀，具有供給勵磁磁通的勵磁用磁體；內周側定子，其卷繞有電樞繞組，從所述內周面?zhèn)扰c所述轉子相對；以及外周側定子，其卷繞有電樞繞組，從所述外周面?zhèn)扰c所述轉子相對，下述兩個比值被選定為相等，即:所述內周側定子的極對數跟所述外周側定子的極對數之比、以及與所述外周側定子的所述電樞繞組交鏈的所述勵磁磁通的大小跟與所述內周側定子的所述電樞繞組交鏈的所述勵磁磁通的大小之比(例如，參照專利文獻I)。
[0003]另外，公開了一種中空致動器，其具有:中空軸，其在負載相反側的端部具有檐部；圓筒狀的機架，其在負載相反側的端部可裝卸地固定有所述檐部；電動機，其由定子及杯狀的轉子構成，該定子固定于所述機架，該轉子設置于定子的內側而在所述負載側具有開口；減速機，其由柔輪、剛輪以及與所述轉子耦合的波形發(fā)生器構成；角度檢測用的位置檢測器，其由磁傳感器及磁鐵構成，該磁傳感器設置于所述中空軸側，該磁鐵在所述轉子的所述開口側與該磁傳感器相對地進行設置;低速軸承，其設置于所述機架與所述減速機的輸出側之間；以及輸出凸緣，其設置于所述減速機的輸出側而進行低速動作，所述轉子僅由所述電動機的負載側的高速軸承懸臂支撐，與所述轉子耦合的波形發(fā)生器由在所述輸出凸緣所設置的高速軸承的外圈旋轉支撐而被軸承支撐，所述低速軸承的內圈將所述輸出凸緣作為殼體而進行安裝，貫通致動器的中心的中空部由所述中空軸和所述輸出凸緣構成，將所述位置檢測器設置于所述電動機的負載相反側(例如，參照專利文獻2)。
[0004]專利文獻I:日本特開2007-166798號公報
[0005]專利文獻2:日本專利第4650719號公報

【發(fā)明內容】

[0006]根據上述專利文獻I所述的現有技術，為了確保磁路、提高扭矩輸出而成為如下構造，即，在轉子內周側具有具備相當厚度的磁性體。因此，存在下述問題，即，轉子重量(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，根據上述專利文獻2所述的現有技術，由于制動器部和電動機部沿軸向排列而配置，因此存在電動機的全長較長這樣的問題。
[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電機，該永磁體型旋轉電機同時實現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器也不引起全長變長的緊湊的構造。
[0009]為了解決上述的課題、實現目的，本發(fā)明的特征在于，具有:殼體，其具有圓筒狀的機架、固定于該機架的一端的負載側托架、以及固定于所述機架的另一端的負載相反側托架，軸承的外圈嵌合于所述負載側托架的圓形凹部；定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內周部設置多個齒，在所述齒實施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機架;轉子，其具有等間隔地在外周部固接多個永磁體的構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階圓板部、以及固定于該帶臺階圓板部的中心的軸，所述帶臺階圓板部的臺階部嵌合于所述軸承的內圈，該轉子可自由旋轉地懸臂支撐于所述殼體的負載側托架；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子的薄壁圓筒部內，懸臂支撐于所述殼體的負載相反側托架。
[0010]發(fā)明的效果
[0011]本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機取得下述效果，S卩，同時實現低慣性化和扭矩提尚而使加速性能提尚，并且即使搭載制動器也不引起全長變長。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機的實施方式I的橫剖視圖。
[0013]圖2是實施方式I的永磁體型旋轉電機的縱剖視圖。
[0014]圖3是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機的實施方式2的縱剖視圖。
[0015]圖4是實施方式2的永磁體型旋轉電機的與圖3不同相位的縱剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面，基于附圖，對本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機的實施方式詳細地進行說明。此外，本發(fā)明不限定于本實施方式。
[0017]實施方式1.
[0018]圖1是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機的實施方式I的橫剖視圖，圖2是實施方式I的永磁體型旋轉電機的縱剖視圖。如圖1及圖2所示，實施方式I的永磁體型旋轉電機91具有殼體40，該殼體40具有圓筒狀的機架41、固定于機架41的一端的負載側托架42、以及固定于機架41的另一端的負載相反側托架43，軸承44的外圈嵌合于負載側托架42的中央部的圓形凹部。軸承44為交叉滾子軸承。
[0019]另外，永磁體型旋轉電機91具有定子20，該定子20形成為圓筒狀，在內周部分別設置多個(在實施方式I的永磁體型旋轉電機91中為12個)齒22及槽23，在齒22實施繞組24，該定子20嵌合于殼體40的機架41。
[0020]另外，永磁體型旋轉電機91具有轉子30，該轉子30具有等間隔地在外周部固接多個(在實施方式I的永磁體型旋轉電機91中為8個)永磁體34的薄壁圓筒部31、與薄壁圓筒部31的一端連接的帶臺階圓板部32、以及固定于帶臺階圓板部32的中心的軸33，帶臺階圓板部32的臺階部嵌合于軸承44的內圈，該轉子30可自由旋轉地懸臂支撐于殼體40的負載側托架42。定子20的齒22的前端與轉子30的永磁體34的磁極端部隔著氣隙而相對。
[0021]另外，永磁體型旋轉電機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子30的薄壁圓筒部31內，通過多個螺栓43b而固定于殼體40的負載相反側托架43的支撐臺43a，由支撐臺43a懸臂支撐。在后軛50埋入有對轉子30的旋轉位置進行檢測的霍爾傳感器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。為了確保強度，轉子30的薄壁圓筒部31、帶臺階圓板部32以及軸33利用構造用鋼材而形成。將薄壁圓筒部32的徑向的厚度設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產生的磁通穿過后軛50的構造。
[0023]綜上所述，實施方式I的永磁體型旋轉電機91通過將轉子30的鐵芯(薄壁圓筒部31)薄壁化，從而能夠提高轉子30的加減速性能，并且通過在后軛50設置磁通流過的磁路，從而能夠提高扭矩輸出。并且，通過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]實施方式2.
[0025]圖3是表示本發(fā)明涉及的永磁體型旋轉電機的實施方式2的縱剖視圖，圖4是實施方式2的永磁體型旋轉電機的與圖3不同相位的縱剖視圖。如圖3及圖4所示，在實施方式2的永磁體型旋轉電機92中，殼體40、定子20以及轉子30與實施方式I的永磁體型旋轉電機91相同，因此省略它們的詳細的說明，對具有特征性結構的后軛60進行說明。
[0026]實施方式2的后軛60將多個硅鋼板層疊而形成為圓柱狀，隔著微小的氣隙而插入至轉子30的薄壁圓筒部31內，通過多個螺旋彈簧61而與殼體40的負載相反側托架43連接。如圖4所示，在后軛60的負載相反側設置多個軸向孔67，在負載相反側托架43固定有多個支撐棒66，該支撐棒66可自由滑動地嵌合于軸向孔67。多個支撐棒66構成后軛60的直線滑動機構。直線滑動機構(多個支撐棒66)將后軛60懸臂支撐，以使得該后軛60能夠沿軸向進行位移而不能繞軸進行旋轉。
[0027]后軛60通過螺旋彈簧61的伸縮而能夠在薄壁圓筒部31內沿軸向進行位移，由于壓縮后的螺旋彈簧61的伸張力而始終被按壓在轉子30的負載側端面。在后軛60埋入有對轉子30的旋轉位置進行檢測的霍爾傳感器52。
[0028]在后軛60的負載相反側形成圓形的凹部，在凹部內嵌入有卷裝在勵磁件62內的制動線圈63。在負載相反側托架43的中央部安裝有與制動線圈63相對的銜鐵64。
[0029]制動未釋放時(制動線圈63未被勵磁時)，由于螺旋彈簧61的伸張力，后軛60的負載側端面被按壓在轉子30的負載側端面，由于摩擦力，轉子30不能旋轉。制動釋放時(制動線圈63被勵磁時)，由于制動線圈63的磁吸力，勵磁件62被吸引至銜鐵64，后軛60位移至負載相反側，轉子30能夠自由地旋轉。如果由壓粉磁芯等形成勵磁件62，則不會受到由永磁體34及繞組24引起的磁通的影響，能夠減少使電動機特性變差的漏磁通。
[0030]綜上所述，實施方式2的永磁體型旋轉電機92將構成電磁制動器的勵磁件62及制動線圈63嵌入在后軛60內，因此能夠使永磁體型旋轉電機92的全長變短。
[0031]此外，關于實施方式I的永磁體型旋轉電機91及實施方式2的永磁體型旋轉電機92，如果從外部施加力而使軸33進行轉動，則能夠從繞組24獲得電力，還能夠作為發(fā)電機而進行使用。
[0032]標號的說明
[0033]20定子，22齒，23槽，24繞組，30轉子，31薄壁圓筒部，32帶臺階圓板部，33軸，34永磁體，40殼體，41機架，42負載側托架，43負載相反側托架，43a支撐臺，43b螺栓，44軸承，50后軛，52霍爾傳感器，60后軛，61螺旋彈簧，62勵磁件，63制動線圈，64銜鐵，66支撐棒(直線滑動機構)，67軸向孔，91、92永磁體型旋轉電機。
【主權項】
1.一種永磁體型旋轉電機，其特征在于，具有: 殼體，其具有圓筒狀的機架、固定于該機架的一端的負載側托架、以及固定于所述機架的另一端的負載相反側托架，軸承的外圈嵌合于所述負載側托架的圓形凹部； 定子，其將硅鋼板層疊而形成為圓筒狀，在內周部設置多個齒，在所述齒實施繞組，該定子嵌合于所述殼體的機架； 轉子，其具有等間隔地在外周部固接多個永磁體的構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階圓板部、以及固定于該帶臺階圓板部的中心的軸，所述帶臺階圓板部的臺階部嵌合于所述軸承的內圈，該轉子可自由旋轉地懸臂支撐于所述殼體的負載側托架；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子的薄壁圓筒部內，懸臂支撐于所述殼體的負載相反側托架。2.根據權利要求1所述的永磁體型旋轉電機，其特征在于，還具有: 直線滑動機構，其設置于所述殼體的負載相反側托架，將所述后軛懸臂支撐，以使得該后軛能夠沿軸向進行位移而不能繞軸進行旋轉； 彈簧，其設置于所述殼體的負載相反側托架，將所述后軛向所述負載側托架方向按壓； 勵磁件及制動線圈，它們嵌入在所述后軛的負載相反側；以及 銜鐵，其固定于所述殼體的負載相反側托架。3.根據權利要求2所述的永磁體型旋轉電機，其特征在于， 所述勵磁件由壓粉磁芯形成。4.根據權利要求1所述的永磁體型旋轉電機，其特征在于， 所述永磁體型旋轉電機能夠作為發(fā)電機而進行使用。
【文檔編號】H02K21/14GK106063095SQ201480076707
【公開日】2016年10月26日
【申請日】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
【申請人】三菱電機株式會社