橫向磁通式馬達(dá)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種橫向磁通式馬達(dá)，能夠抑制噪聲的產(chǎn)生。實施方式的橫向磁通式馬達(dá)具備：轉(zhuǎn)子，具有外周面；環(huán)狀的電樞繞組，以上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心；定子鐵心，沿上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向具有一對磁極部，使一對上述磁極部分別相對于上述轉(zhuǎn)子的上述外周面隔開間隙地對置；以及支承部件，內(nèi)包上述電樞繞組，且圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸具有多個在上述軸向上呈凸?fàn)畹耐共?，圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸而相鄰的兩個上述凸部、在它們之間支承上述磁極部的至少一部分。
【專利說明】橫向磁通式馬達(dá)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用:本申請以2012年9月18日提交的在先日本專利申請第2012-205057號的優(yōu)先權(quán)利益為基礎(chǔ)并要求該利益，并且通過引用而將其全部內(nèi)容包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實施方式涉及一種橫向磁通式馬達(dá)。
【背景技術(shù)】
[0003]在橫向磁通式馬達(dá)(以下簡稱為馬達(dá))中，定子具備與轉(zhuǎn)子同軸地卷繞的圓環(huán)狀繞組和包圍該繞組而在圓周上分割地配置的多個U字形的定子鐵心。該定子鐵心在U字的兩端具有磁極部。轉(zhuǎn)子具備沿周向配置的磁極部(一般是極性交替地不同的永久磁鐵的組或者永久磁鐵和轉(zhuǎn)子鐵心的組)。該轉(zhuǎn)子的磁極部與定子鐵心的磁極部對置。一般地，定子及轉(zhuǎn)子被外殼覆蓋，定子鐵心經(jīng)由接合部懸臂固定在該外殼的內(nèi)周面上。
[0004]在這種馬達(dá)中，隨著驅(qū)動，在定子鐵心中、尤其是對于與轉(zhuǎn)子對置的磁極部在周向上且間歇地產(chǎn)生方向變化的磁力。因此，可以認(rèn)為，在懸臂固定于外殼上的定子鐵心中，產(chǎn)生以與外殼之間的接合部為中心的振動。這種振動不僅使馬達(dá)的強(qiáng)度降低，還成為產(chǎn)生噪聲的原因。
[0005]另外，下述專利文獻(xiàn)與上述技術(shù)相關(guān)聯(lián)，通過引用而將其全部內(nèi)容包含于此。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4085059號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種能夠抑制噪音的產(chǎn)生的橫向磁通式馬達(dá)。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明為一種橫向磁通式馬達(dá)，具備:轉(zhuǎn)子，具有外周面；環(huán)狀的電樞繞組，以上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心；定子鐵心，沿上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向具有一對磁極部，使一對上述磁極部分別相對于上述轉(zhuǎn)子的上述外周面隔開間隙地對置；以及支承部件，內(nèi)包上述電樞繞組，且圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸具有多個在上述軸向上呈凸?fàn)畹耐共?，圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸而相鄰的兩個上述凸部、在它們之間支承上述磁極部的至少一部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是表示第一實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0010]圖2是表示第一實施方式的馬達(dá)的基本單元的支承部件以及定子鐵心的圖。
[0011]圖3是表示第二實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0012]圖4是表示第三實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0013]圖5是表示第四實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0014]圖6是表示第五實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。[0015]圖7是表示第六實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0016]圖8是表示第七實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0017]圖9是表示第八實施方式的馬達(dá)的基本單元的立體圖。
[0018]圖10是表示第八實施方式的馬達(dá)的基本單元的支承部件的圖。
[0019]圖11是表示第九實施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0020]圖12是表示第十實施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0021]圖13是表示第十一實施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0022]圖14是表示第十二實施方式的馬達(dá)的立體圖。
[0023]符號的說明
[0024]100、200、300、400 …馬達(dá)
[0025]1、20、30、40、50、60、60’、70、80…基本單元
[0026]2…轉(zhuǎn)子
[0027]3、21、31、41、51、61、71、81 …電樞
[0028]4…定子鐵心
[0029]5、74a、74b、84a、84b …電樞繞組
[0030]6、22、32、42、52、62、72、82 …支承部件
[0031]8、24、25、33、34、43、53、63、73、102—冷卻通道
[0032]101、201…連結(jié)部件
[0033]202…冷卻管
【具體實施方式】
[0034]以下，對實施方式進(jìn)行說明。
[0035](第一實施方式)
[0036]以下，參照圖1及圖2對第一實施方式的馬達(dá)的基本單元I進(jìn)行說明。圖1a是表示本實施方式的馬達(dá)的基本單元I的立體圖，圖1b是基本單元I的縱截面圖，圖1c是分別表示基本單元I的構(gòu)成要素的立體圖，圖1d是基本單元I的支承部件6的縱截面圖。此外，圖2a是支承部件6的俯視圖，圖2b是支承部件6的仰視圖。
[0037]基本單元I具備:轉(zhuǎn)子2，沿旋轉(zhuǎn)軸z由未圖示的軸承旋轉(zhuǎn)自如地支承；以及電樞
3,圍繞旋轉(zhuǎn)軸z配置為將該轉(zhuǎn)子2作為整體包圍。
[0038]轉(zhuǎn)子2是以旋轉(zhuǎn)軸z為中心、形成轉(zhuǎn)子外周面2a的圓筒形狀的部件。在轉(zhuǎn)子外周面2a上在周向上交替地形成有不同的磁極。其中，轉(zhuǎn)子2例如既可以具有沿周向交替地配置的轉(zhuǎn)子鐵心和永久磁鐵，也可以僅具有永久磁鐵或轉(zhuǎn)子鐵心。
[0039]電樞3具備:十八個定子鐵心4，具有規(guī)定的空隙地與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a對置配置；環(huán)狀的電樞繞組5，以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀；以及支承部件6，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸z均等配置而進(jìn)行支承。
[0040]定子鐵心4整體形成為U字形狀，具備:第一磁極部4a，具有規(guī)定的空隙地與轉(zhuǎn)子外周面2a對置配置；以及第二磁極部4b，相對于該第一磁極部4a沿著旋轉(zhuǎn)軸z分離地設(shè)置，具有規(guī)定的空隙地與 轉(zhuǎn)子外周面2a對置配置。此時，第一磁極部4a與第二磁極4b具有相互不同的磁極。定子鐵心4使第一磁極部4a及第二磁極部4b與轉(zhuǎn)子外周面2a上所形成的磁極對置。另外，此處的第一磁極部4a以及第二磁極部4b定義為定子鐵心4的U字的腕的部分(圖2c)。
[0041]電樞繞組5以旋轉(zhuǎn)軸z為中心、與轉(zhuǎn)子2同心圓狀地配置在轉(zhuǎn)子2的周圍。該電樞繞組5連接有未圖示的電流產(chǎn)生部，在馬達(dá)的驅(qū)動時該電樞繞組5中流動電流產(chǎn)生部所產(chǎn)生的交流電流。作為電樞繞組5的部件能夠使用導(dǎo)體(例如銅)。
[0042]支承部件6是圍繞旋轉(zhuǎn)軸z而覆蓋轉(zhuǎn)子2的環(huán)狀的部件。形成支承部件6的內(nèi)周面的第一部件10a、形成支承部件6的上面的第二部件10b、形成支承部件6的下面的第三部件10c、以及形成支承部件6的外周面的第四部件IOd—體地形成。此外，支承部件6具備冷卻通道8，該冷卻通道8被該第一至第四部件IOa?IOd包圍，并以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀。在該冷卻通道8的截面中央部附近，電樞繞組5通過未圖示的支承部件支承在冷卻通道8內(nèi)。在冷卻通道8內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0043]在第二部件IOb的上面上，沿環(huán)狀的圓周方向形成有多個凸部11a，該凸部Ila作為側(cè)面而具有與沿著環(huán)狀的半徑方向的基準(zhǔn)面A平行的設(shè)置面11c。此外，在第三部件IOc的下面上，沿著環(huán)狀的圓周方向、與凸部Ila同相位地形成有凸部11b，該凸部Ilb作為側(cè)面而具有與沿著環(huán)狀的半徑方向的基準(zhǔn)面A平行的設(shè)置面lid。定子鐵心4被設(shè)置為，與形成在相鄰的凸部Ila的設(shè)置面Ilc之間的凹部9a以及形成在相鄰的凸部Ilb的設(shè)置面Ild之間的凹部9b咬合。即，定子鐵心4為，通過使第一磁極部4a的側(cè)面與設(shè)置面Ilc接觸固定、使第二磁極部4b的側(cè)面與設(shè)置面Ild接觸固定，由此作為整體由支承部件6支承。
[0044]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，通過支承部件6支承定子鐵心4，由此定子鐵心4的第一磁極部4a及第二磁極部4b與各設(shè)置面接觸固定，因此在驅(qū)動時能夠抑制定子鐵心4的振動。由此，能夠抑制與振動相伴隨的噪聲的產(chǎn)生。
[0045]此外，通過支承部件6 —體地支承定子鐵心4，因此定子鐵心4的旋轉(zhuǎn)方向上的位置偏移較小，能夠?qū)⒂尚D(zhuǎn)方向上的位置不同導(dǎo)致的電磁力產(chǎn)生的特性變動抑制得較小。結(jié)果，能夠?qū)ψ饔迷谵D(zhuǎn)子與定子之間的電磁力排除旋轉(zhuǎn)成分以外的機(jī)械性的有害的高次成分的振動，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)動作，并且能夠抑制與高次成分的振動相伴隨的噪
聲的產(chǎn)生。
[0046]并且，根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，電樞繞組5配置在冷卻通道8內(nèi)，因此在存在由與電流接通相伴隨的電樞繞組5的銅損引起的發(fā)熱的情況下，由冷卻通道8的冷卻介質(zhì)直接冷卻，因此能夠有效地進(jìn)行熱除去。此外，在存在由在轉(zhuǎn)子2中產(chǎn)生的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，由與轉(zhuǎn)子外周面2a具有規(guī)定的空隙地對置配置的支承部件6的一部分即第一部件IOa間接地冷卻。該第一部件IOa通過冷卻通道8的冷卻介質(zhì)來排熱，因此能夠有效地進(jìn)行熱除去。此外，在存在由在定子鐵心4中產(chǎn)生的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，經(jīng)由支承定子鐵心4并與定子鐵心4相接觸的支承部件6的一部分即凸部IlaUlb的各接觸面、以及凹部9a、9b的各底面，通過熱傳導(dǎo)而通過冷卻通道8的冷卻介質(zhì)來排熱，因此能夠有效地進(jìn)行熱除去。此外，支承部件6的一部分即凸部lla、llb，與轉(zhuǎn)子外周面2a具有規(guī)定的空隙地對置配置，因此由在轉(zhuǎn)子2中產(chǎn)生的鐵損引起的發(fā)熱能夠進(jìn)一步有效地通過冷卻通道8的冷卻介質(zhì)來排熱，并進(jìn)行熱除去。
[0047]如此，電樞繞組5在冷卻通道8內(nèi)被直接冷卻，轉(zhuǎn)子2通過支承部件6的一部分即第一部件IOa及凸部lla、llb而被間接冷卻，定子鐵心4經(jīng)由支承部件6的一部分即凸部IlaUlb的各接觸面(或凹部9a、9b的各底面)通過熱傳導(dǎo)而被間接冷卻，因此通過支承部件6能夠?qū)D(zhuǎn)子2和電樞3雙方有效地發(fā)揮冷卻作用，能夠期待實現(xiàn)極高的冷卻性能。
[0048]并且，支承部件6作為整體能夠一體地構(gòu)成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻構(gòu)造的簡化，結(jié)果能夠有助于馬達(dá)的小型化。此外，無需另行設(shè)置用于支承定子鐵心4的部件，因此能夠有助于馬達(dá)的進(jìn)一步小型化。
[0049]另外，支承部件6由非磁性、傳熱性的材料形成，并且由電絕緣性材料構(gòu)成。冷卻介質(zhì)優(yōu)選為絕緣油等電絕緣性流體或氣體。此外，定子鐵心4的數(shù)量以十八個為例進(jìn)行了說明，但并非限定于此，也可以在馬達(dá)設(shè)計中適宜變更為與要求規(guī)格相對應(yīng)的最佳數(shù)量。以下也是同樣的。
[0050](第二實施方式)
[0051]圖3表示第二實施方式的馬達(dá)的基本單元20。圖3a是表示基本單元20的立體圖，圖3b是基本單元20的縱截面圖。該基本單元20以圖1所示的基本單元I為基礎(chǔ)，因此省略已經(jīng)說明了的細(xì)節(jié)的內(nèi)容，而僅說明不同的部分。圖4以后也是同樣的。
[0052]基本單元20具備轉(zhuǎn)子2和電樞21。并且，電樞21具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組5 ；以及支承部件22，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸z均等配置而進(jìn)行支承。支承部件22是圍繞旋轉(zhuǎn)軸z覆蓋轉(zhuǎn)子2的環(huán)狀的部件，具備以將電樞繞組5在旋轉(zhuǎn)軸z方向上夾入的方式分割為兩部分的第一支承部件22a及第二支承部件22b。
[0053]第一支承部件22a為，形成支承部件6的內(nèi)周面的第一部件28a、形成支承部件6的上面的第二部件28b、形成第一支承部件22a的下面并作為電樞繞組5的設(shè)置面的第三部件28c、以及形成支承部件6的外周面的第四部件28d—體地形成。此外，第一支承部件22a具備冷卻通道24，該冷卻通道24由該第一至第四部件28a?28d包圍，并以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀。在冷卻通道24內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0054]第二支承部件22b為，形成支承部件22的內(nèi)周面的第五部件29a、形成支承部件22的第二支承部件22b的上面并作為電樞繞組5的設(shè)置面的第六部件2%、形成支承部件22的下面的第七部件29c、以及形成支承部件22的外周面的第八部件29d —體地形成。此夕卜，第二支承部件22b具備冷卻通道25，該冷卻通道25由該第五至第八部件29a?29d包圍，并以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀。在冷卻通道25內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0055]電樞繞組5被第一支承部件22a的第三部件28c與第二支承部件22b的第六部件29b夾入而由支承部件22支承。另外，用于支承部件22支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0056]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，電樞繞組5配置在冷卻通道24、25的外部，因此不需要在冷卻介質(zhì)內(nèi)進(jìn)行長期穩(wěn)定動作的特別設(shè)計，能夠有助于實現(xiàn)電樞繞組5的制作容易性的提高、低成本化。此外，在存在由與電流接通相伴隨的電樞繞組5的銅損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過構(gòu)成為將電樞繞組5作為整體而包圍的支承部件22的一部分、即第三部件28c及第六部件29b來間接地冷卻。此外，在存在由在轉(zhuǎn)子2中產(chǎn)生的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過與轉(zhuǎn)子外周面2a具有規(guī)定的空隙地對置配置的支承部件22的一部分、即第一部件28a及第五部件29a來間接地冷卻。該第一部件28a及第五部件29a通過冷卻通道24、25的冷卻介質(zhì)來排熱，因此能夠有效地進(jìn)行熱除去。并且，在存在由在定子鐵心4中產(chǎn)生的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過與基本單元I同樣的作用來進(jìn)行熱除去。如此，通過支承部件22對轉(zhuǎn)子2和電樞21雙方有效地發(fā)揮冷卻作用，能夠期待實現(xiàn)極高的冷卻性倉泛。
[0057]另外，支承部件22由非磁性、傳熱性的材料形成，在第一支承部件22a及第二支承部件22b之間的電阻較小的情況下，還優(yōu)選由電絕緣性材料構(gòu)成。此外，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)，能夠根據(jù)實際設(shè)計的要求規(guī)格來選擇。
[0058]一般，在以高轉(zhuǎn)矩、低速旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動馬達(dá)時，由于對電樞繞組流動大電流，因此電樞繞組的溫度成為高溫。另一方面，在以高速旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動馬達(dá)時，由于與旋轉(zhuǎn)相伴隨的摩擦的影響、在轉(zhuǎn)子鐵心及永久磁鐵中產(chǎn)生的大幅度的鐵損增加，轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、軸承、潤滑油等成為高溫。因此，作為支承部件22的材質(zhì)，是具有在事先決定的馬達(dá)的驅(qū)動條件的范圍內(nèi)、能夠補(bǔ)償在驅(qū)動時成為最高溫的部位的耐熱性、或者能夠?qū)⒂蔁嵋鸬男阅芰踊种圃谠O(shè)計條件等的容許范圍內(nèi)的導(dǎo)熱系數(shù)即可。作為一例，能夠使用鋁、不銹鋼、硬鋁、氧化鋁及包含它們的合金。
[0059](第三實施方式)
[0060]圖4表示第三實施方式的馬達(dá)的基本單元30。圖4a是表示基本單元30的立體圖，圖4b是基本單元30的縱截面圖。
[0061]基本單元30具備轉(zhuǎn)子2和電樞31。并且，電樞31具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組5 ；以及支承部件32，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸均等配置而進(jìn)行支承。
[0062]支承部件32是圍繞旋轉(zhuǎn)軸z而覆蓋轉(zhuǎn)子2的環(huán)狀的部件。形成支承部件32的內(nèi)周面的第一部件32a、形成支承部件32的上面的第二部件32b、形成支承部件32的下面的第三部件32c、以及形成支承部件32的外周面的第四部件32d —體地形成。第一部件32a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道33。此外，第四部件32d具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道34。在冷卻通道33及34內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0063]電樞繞組5通過與第一部件32a、第二部件32b、第三部件32c、及第四部件32b接觸固定而由支承部件32支承。另外，用于支承部件32支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0064]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，將冷卻通道33、34分割形成在電樞繞組5的外周部和內(nèi)周部，因此能夠縮短基本單元30的旋轉(zhuǎn)軸z方向的寬度，能夠有助于馬達(dá)構(gòu)造整體的小型化。此外，在存在由電樞繞組5的銅損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過構(gòu)成為將電樞繞組5作為整體而包圍的支承部件32的一部分、即第一部件32a至第四部件32d來間接地冷卻。此外，在存在由轉(zhuǎn)子2的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過與轉(zhuǎn)子外周面2a對置配置的支承部件32的一部分、即第一部件32a來間接地冷卻。并且，在存在由定子鐵心4的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過與基本單元I同樣的作用來進(jìn)行熱除去。
[0065]另外，支承部件32由非磁性、傳熱性的材料形成，并且由電絕緣性材料構(gòu)成。此夕卜，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)。[0066](第四實施方式)
[0067]圖5表示第四實施方式的馬達(dá)的基本單元40。圖5a是表示基本單元40的立體圖，圖5b是基本單元40的縱截面圖。
[0068]基本單元40具備轉(zhuǎn)子2和電樞41。并且，電樞41具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組5 ；以及支承部件42，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸均等配置而進(jìn)行支承。
[0069]支承部件42是圍繞旋轉(zhuǎn)軸z而覆蓋轉(zhuǎn)子2的環(huán)狀的部件。形成支承部件42的內(nèi)周面的第一部件42a、形成支承部件42的上面的第二部件42b、形成支承部件42的下面的第三部件42c、以及形成支承部件42的外周面的第四部件42d —體地形成。第一部件42a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道43。在冷卻通道43內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0070]電樞繞組5通過與第一部件42a、第二部件42b、第三部件42c、以及第四部件42b接觸固定而由支承部件42支承。另外，用于支承部件42支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0071]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，在電樞繞組5的內(nèi)周部形成有冷卻通道43，因此能夠提供能夠縮短基本單元40的旋轉(zhuǎn)軸z方向的寬度、且縮短了半徑方向尺寸的小型的馬達(dá)構(gòu)造。此外，在存在由電樞繞組5的銅損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過構(gòu)成為將電樞繞組5作為整體而包圍的支承部件42的一部分、即第一部件42a至第四部件42d來間接地冷卻。此外，在存在由轉(zhuǎn)子2及定子鐵心4的鐵損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過與基本單元I同樣的作用來進(jìn)行熱除去。
[0072]另外，支承部件42由非磁性、傳熱性的材料形成，并且由電絕緣性材料構(gòu)成。此夕卜，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)。
[0073](第五實施方式)
[0074]圖6表示第五實施方式的馬達(dá)的基本單元50。圖6a是表示基本單元50的立體圖，圖6b是基本單元50的縱截面圖。
[0075]基本單元50具備轉(zhuǎn)子2和電樞51。并且，電樞51具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組5 ；以及支承部件52，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸均等配置而進(jìn)行支承。
[0076]支承部件52是圍繞旋轉(zhuǎn)軸z而覆蓋轉(zhuǎn)子2的環(huán)狀的部件。形成支承部件52的內(nèi)周面的第一部件52a、形成支承部件52的上面的第二部件52b、形成支承部件52的下面的第三部件52c、以及形成支承部件52的外周面的第四部件52d—體地形成。第四部件52a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道53。在冷卻通道53內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0077]電樞繞組5通過與第一部件52a、第二部件52b、第三部件52c、及第四部件52b接觸固定而由支承部件52支承。另外，用于支承部件52支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0078]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，在電樞繞組5的外周部形成有冷卻通道53，因此能夠提供縮短了基本單元50的旋轉(zhuǎn)軸方向和半徑方向的尺寸的小型的馬達(dá)構(gòu)造。另外，基本單元50與冷卻通道43形成在電樞繞組5的內(nèi)周部的基本單元40相比較，有時冷卻效果會降低與發(fā)熱部和冷卻通道之間的熱傳導(dǎo)路徑長度的差分相應(yīng)的量，但具有與冷卻通道53連結(jié)的未圖示的流路形成能夠在構(gòu)造上簡化的優(yōu)點。
[0079]另外，支承部件52由非磁性、傳熱性的材料形成，并且由電絕緣性材料構(gòu)成。此夕卜，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)。
[0080](第六實施方式)
[0081]圖7表示第六實施方式的馬達(dá)的基本單元60。圖7a是表示基本單元60的立體圖，圖7b是基本單元60的縱截面圖。
[0082]基本單元60具備轉(zhuǎn)子2和電樞61。并且，電樞61具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組5 ；以及支承部件62，內(nèi)包電樞繞組5，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸均等配置而進(jìn)行支承。該基本單元60與圖5的基本單元40相比較，不同點在于，除了電樞繞組5的外周面以外，支承部件62將電樞繞組5作為整體而包圍。
[0083]支承部件62為，形成支承部件62的內(nèi)周面的第一部件62a、形成支承部件62的上面的第二部件62b、以及形成支承部件62的下面的第三部件62c —體地形成。即，在本實施方式中，支承部件62不具有形成支承部件62的外周面的部件。第一部件62a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道63。在冷卻通道63內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0084]電樞繞組5通過與第一部件62a、第二部件62b、以及第三部件62c接觸固定而由支承部件62支承。另外，用于支承部件62支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0085]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，在存在由電樞繞組5的銅損引起的發(fā)熱的情況下，能夠通過經(jīng)由支承部件62的一部分通過熱傳導(dǎo)而由冷卻通道63的冷卻介質(zhì)來排熱的路徑、以及從電樞繞組5的外周面通過散熱來排熱的路徑，來進(jìn)行熱除去。
[0086]另外，支承部件62由非磁性、傳熱性的材料形成，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)。根據(jù)該基本單元60的構(gòu)成，支承部件62不限于電絕緣性材料，還能夠廣泛使用滿足上述條件的其它材料，因此能夠提高設(shè)計的自由度。
[0087](第七實施方式)
[0088]圖8表示第七實施方式的馬達(dá)的基本單元70。圖8a是表示基本單元70的立體圖，圖8b是基本單元70的縱截面圖。
[0089]基本單元70具備轉(zhuǎn)子2和電樞71。并且，電樞71具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組74a、74b ;以及支承部件72，內(nèi)包電樞繞組74a、74b，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸均等配置而進(jìn)行支承。該基本單元70與圖7的基本單元60相比較，不同點在于，具備在旋轉(zhuǎn)軸z方向上被分割了的電樞繞組74a、74b。
[0090]支承部件72為，形成支承部件72的內(nèi)周面的第一部件72a、形成支承部件72的上面的第二部件72b、以及形成支承部件72的下面的第三部件72c—體地形成。此外，支承部件72具備第四部件72d，該第四部件72d與第一部件72a —體地形成，并通過設(shè)置在電樞繞組74a、74b之間來分割電樞繞組74a、74b。即，在本實施方式中，支承部件72不具有形成支承部件72的外周面的部件。第一部件72a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道73。在冷卻通道73內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0091]電樞繞組74a、74b通過與第一部件72a、第二部件72b、第三部件72c、以及第四部件74d接觸固定而由支承部件72支承。另外，用于支承部件72支承定子鐵心4的構(gòu)成與第一實施方式同樣，因此省略說明。
[0092]在這種電樞繞組中，大多是繞組中心部局部地溫度上升，因此需要根據(jù)該最高溫度來決定繞組線的絕緣外皮的種類。一般，耐熱性高的絕緣外皮處理的成本高，因此希望盡可能降低局部的溫度上升。
[0093]因此，根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，經(jīng)由支承部件72的第四部件72d，電樞繞組74a、74b沿著旋轉(zhuǎn)軸被分割為兩部分，因此能夠期待抑制繞組中心部的局部的溫度上升的效果。結(jié)果，能夠有助于冷卻構(gòu)造的小型化及繞組線的絕緣外皮處理的低成本化。
[0094]另外，支承部件72由非磁性、傳熱性的材料形成，冷卻介質(zhì)不僅能夠使用絕緣油等電絕緣性流體或氣體，還能夠廣泛使用水、其它冷卻介質(zhì)。根據(jù)該基本單元70的構(gòu)成，支承部件72不限于電絕緣性材料，還能夠廣泛使用滿足上述條件的其它材料，因此能夠提高設(shè)計的自由度。
[0095](第八實施方式)
[0096]圖9表示第八實施方式的馬達(dá)的基本單元80。圖9a是表示基本單元80的立體圖，圖9b是基本單元80的縱截面圖，圖9c是基本單元80的支承部件82的縱截面圖。此夕卜，圖1Oa是支承部件82的俯視圖，圖1Ob是支承部件82的仰視圖，圖1Oc是支承部件82的說明圖。另外，圖9的基本單元80基于圖8的基本單元70，但也可以基于其它實施方式的基本單元。
[0097]基本單元80具備轉(zhuǎn)子2和電樞81。并且，電樞81具備:十八個定子鐵心4 ;電樞繞組84a、84b ;以及支承部件82，內(nèi)包電樞繞組84a、84b，并將十八個定子鐵心4圍繞旋轉(zhuǎn)軸z均等配置而進(jìn)行支承。
[0098]支承部件82為，形成支承部件82的內(nèi)周面的第一部件82a、形成支承部件82的上面的第二部件82b、以及形成支承部件82的下面的第三部件82c—體地形成。此外，支承部件82具備第四部件82d，該第四部件82d與第一部件82a —體地形成，并通過設(shè)置在電樞繞組84a、84b之間來分割電樞繞組84a、84b。第一部件82a具備以旋轉(zhuǎn)軸z為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的冷卻通道83。在冷卻通道83內(nèi)貫穿流動未圖示的冷卻介質(zhì)。
[0099]在第二部件82b的上面上，沿著環(huán)狀的圓周方向形成有多個凸部86a，該凸部86a作為側(cè)面而具有與沿著環(huán)狀的半徑方向的基準(zhǔn)面B平行的設(shè)置面86c、作為內(nèi)周面而具有與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a對置的對置面86d。此外，在第三部件82c的下面上，沿著環(huán)狀的圓周方向而與凸部86a同相位地形成有凸部86b，該凸部86b作為側(cè)面而具有與沿著環(huán)狀的半徑方向的基準(zhǔn)面B平行的設(shè)置面86e、作為內(nèi)周面而具有與轉(zhuǎn)子2對置的對置面86e。此時，如圖1Oc所示，當(dāng)將定子鐵心4的第一磁極部4a及第二磁極部4b與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a之間的距離設(shè)為L1、將凸部86a的對置面86d及凸部86b的對置面86e與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a之間的距離設(shè)為L2時，存在L2 > LI的關(guān)系。
[0100]定子鐵心4被設(shè)置為，與形成在相鄰的凸部86a的設(shè)置面86c之間的凹部85a及形成在相鄰的凸部86b的設(shè)置面86e之間的凹部85b咬合。S卩，定子鐵心4通過使第一磁極部4a與設(shè)置面86c接觸固定、使第二磁極部4b與設(shè)置面86e接觸固定，由此作為整體由支承部件82支承。此外，電樞繞組84a、84b通過與第一部件82a、第二部件82b、第三部件82c、及第四部件84d接觸固定而由支承部件82支承。
[0101]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)，支承部件82的一部分即凸部86a、86b，具有比轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a與其所對置配置的定子鐵心4的第一磁極部4a及第二磁極部4b之間的空隙長度更大的空隙而與轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)子外周面2a對置配置，因此能夠降低與轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)相伴隨的、在支承部件82的凸部86a、86b中產(chǎn)生的渦流損耗。支承部件82由非磁性、傳熱性的材料形成，并優(yōu)選由電絕緣性材料構(gòu)成，但一般，有時例如陶瓷等電絕緣性材料的成本高。在基本單元80中，能夠如上述那樣地降低在凸部86a、86b中產(chǎn)生的渦流損耗，因此容許使用導(dǎo)電性材料，能夠確保較高的設(shè)計自由度。結(jié)果，使支承部件82容易加工，能夠有助于確保較高的加工精度和低成本化。
[0102](第九實施方式)
[0103]接著，參照圖11對第九實施方式的馬達(dá)100進(jìn)行說明。圖1la是表示馬達(dá)100的立體圖，圖1lb是馬達(dá)100的電樞部分的縱截面圖。
[0104]該馬達(dá)100構(gòu)成為，將基本單元70沿旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由連結(jié)部件101層疊三個。三個基本單元70的各個電樞71為，在與鄰接的基本單元70之間相對于定子鐵心的極距按照電角具有120度的相對相位而連結(jié)固定。另一方面，三個轉(zhuǎn)子2以相對角度為零(在旋轉(zhuǎn)方向上同相)而連結(jié)固定。此外，連結(jié)部件101具備以旋轉(zhuǎn)軸為中心與轉(zhuǎn)子2形成為同心圓狀的環(huán)狀的冷卻通道102，并與支承部件72緊貼地固定。由此，在存在由各種損耗引起的發(fā)熱的情況下，與基本單元70的冷卻通道73 —起，經(jīng)由各個緊貼面通過熱傳導(dǎo)而由冷卻通道102的冷卻介質(zhì)來排熱，因此能夠形成多個冷卻路徑而有效地進(jìn)行熱除去。
[0105]在這種三層式的構(gòu)成的馬達(dá)100中，一般，與第一層和第三層的基本單元70相比較，第二層的基本單元70的排熱性能不足，第二層的基本單元70的溫度與其它基本單元70相比較，具有容易上升的傾向。
[0106]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)100，與第二層的基本單元70鄰接地在附圖上方和下方的位置上配置有兩個冷卻通道102，因此能夠消除第二層的基本單元70的排熱性能不足，能夠抑制馬達(dá)整體的溫度上升。此外，同時進(jìn)行基于連結(jié)部件101的冷卻通道102的排熱，由此能夠?qū)崿F(xiàn)基本單元70的冷卻通道73的小型化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)定子鐵心4、電樞繞組74a,74b的小型化，能夠有助于馬達(dá)構(gòu)造整體的小型化。
[0107](第十實施方式)
[0108]圖12表不第十實施方式的馬達(dá)200。圖12a是表不馬達(dá)200的立體圖，圖12b是馬達(dá)200的電樞部分的縱截面圖。
[0109]該馬達(dá)200構(gòu)成為，將基本單元70沿旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由連結(jié)部件201層疊三個。三個基本單元70的各個電樞71為，在與鄰接的基本單元70之間以相對角度為零(在旋轉(zhuǎn)方向上同相)而連結(jié)固定。另一方面，三個轉(zhuǎn)子2相對于定子鐵心的極距按照電角具有120度的未圖示的相對相位而連結(jié)固定。此處，連結(jié)部件201具有作為馬達(dá)所需要的規(guī)定的機(jī)械強(qiáng)度，且通過成為低熱阻那樣的構(gòu)成、沿旋轉(zhuǎn)軸與基本單元70緊貼固定。并且，馬達(dá)200為，圍繞旋轉(zhuǎn)軸配設(shè)有十八根將基本單元70的支承部件72和連結(jié)部件201貫通的冷卻管202，冷卻管202分別與支承部件72和連結(jié)部件201緊貼固定。而且，通過未圖示的通常的方法，在冷卻管202中貫穿流動冷卻介質(zhì)而構(gòu)成冷卻機(jī)構(gòu)。由此，在存在由各種損耗引起的發(fā)熱的情況下，與基本單元70的冷卻通道73—起，通過熱傳導(dǎo)而由冷卻通道202的冷卻介質(zhì)來排熱，因此能夠形成多個冷卻路徑而有效地進(jìn)行熱除去。
[0110]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)200，能夠比較容易地實施多個冷卻管202的設(shè)置，因此能夠形成多個冷卻路徑而高性能地進(jìn)行熱除去。此外，同時進(jìn)行基于連結(jié)部件201的冷卻通道202的排熱，由此能夠?qū)崿F(xiàn)基本單元70的冷卻通道73的小型化。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)定子鐵心4、電樞繞組74a、74b的小型化，能夠有助于馬達(dá)構(gòu)造整體的小型化。
[0111](第十一實施方式)
[0112]圖13表示第十一實施方式的馬達(dá)300。圖13a是表示馬達(dá)300的立體圖，圖13b是馬達(dá)300的電樞部分的縱截面圖。
[0113]該馬達(dá)300為與馬達(dá)100類似的構(gòu)成，但不同點在于，取代基本單元70而使用基本單元60’來構(gòu)成?；締卧?0’具備轉(zhuǎn)子2和從基本單元60中去除了冷卻通道63的電樞 61，。
[0114]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)300，由于基本單元60’不具有冷卻通道，因此尤其是在半徑方向的尺寸上、能夠期待基本單元的大幅度的小型化。此外，不需要設(shè)置與冷卻通道63連結(jié)的未圖示的冷卻流路，因此有助于基本單元構(gòu)造的大幅度簡化，能夠提供實現(xiàn)了小型簡化以及低成本化的馬達(dá)。
[0115](第十二實施方式)
[0116]圖14表示第十二實施方式的馬達(dá)400。圖14a是表示馬達(dá)400的立體圖，圖14b是馬達(dá)400的電樞部分的縱截面圖。
[0117]該馬達(dá)400為與馬達(dá)200類似的構(gòu)成，但不同點在于，取代基本單元70而使用基本單元60’來構(gòu)成。
[0118]根據(jù)本實施方式的馬達(dá)300，由于基本單元60’不具有冷卻通道，因此尤其是在半徑方向的尺寸上、能夠期待基本單元的大幅度的小型化。此外，不需要設(shè)置與冷卻通道63連結(jié)的未圖示的冷卻流路，因此有助于基本單元結(jié)構(gòu)的大幅度簡化，能夠提供實現(xiàn)了小型簡化以及低成本化的馬達(dá)。并且，能夠比較容易地實施多個冷卻管202的設(shè)置，因此能夠形成多個冷卻路徑而高性能地進(jìn)行熱除去。結(jié)果，能夠提供在為小型簡化了的構(gòu)造的同時、具備高水平的冷卻性能的馬達(dá)。
[0119]根據(jù)以上說明的至少一個實施方式的馬達(dá)，能夠抑制噪聲的產(chǎn)生。
[0120]這些實施方式是作為例子而提出的，并非試圖限定發(fā)明的范圍。這些實施方式能夠以其它各種方式來實施，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換和變更。這些實施方式和其變形包含在發(fā)明的范圍或主旨內(nèi)，并且同樣包含在專利請求范圍所記載的發(fā)明和與其等同的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種橫向磁通式馬達(dá)，具備: 轉(zhuǎn)子，具有外周面；環(huán)狀的電樞繞組，以上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心； 定子鐵心，沿上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向具有一對磁極部，使一對上述磁極部分別相對于上述轉(zhuǎn)子的上述外周面隔開間隙地對置；以及 支承部件，內(nèi)包上述電樞繞組，且圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸具有多個在上述軸向上呈凸?fàn)畹耐共?，圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸而相鄰的兩個上述凸部、在它們之間支承上述磁極部的至少一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述定子鐵心在上述磁極部具有第一側(cè)面， 上述凸部具有與通過上述旋轉(zhuǎn)軸并沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的基準(zhǔn)面平行的第二側(cè)面， 上述第一側(cè)面與上述第二側(cè)面接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件為，沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向，具有包括該支承部件的上面的第一部件及包括該支承部件的下面的第二部件， 上述凸部具有設(shè)置于上述第一部件的上述上面的第一凸部及設(shè)置于上述第二部件的上述下面的第二凸部。
4.如權(quán)利要求3所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件進(jìn)一步具有包括該支承部件的內(nèi)周面并與上述轉(zhuǎn)子對置的第三部件， 上述電樞繞組被設(shè)置為至少由上述第一部件、上述第二部件及上述第三部件包圍。
5.如權(quán)利要求4所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述電樞繞組沿著上述旋轉(zhuǎn)軸被分割為多個， 上述支承部件進(jìn)一步具有第四部件，該第四部件在被分割的上述電樞繞組之間與上述第三部件一體地設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件在至少一部分具有冷卻通道。
7.如權(quán)利要求1所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件為非磁性且具有熱傳導(dǎo)性的材料。
8.如權(quán)利要求1所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述凸部與上述轉(zhuǎn)子之間的距離比上述磁極部與上述轉(zhuǎn)子之間的距離大。
9.如權(quán)利要求1所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件為具有電絕緣性的材料。
10.如權(quán)利要求8所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件為具有導(dǎo)電性的材料。
11.一種橫向磁通式馬達(dá)，具備: 多個電樞，該電樞具有:轉(zhuǎn)子，具有外周面；環(huán)狀的電樞繞組，以上述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸為中心；定子鐵心，沿著上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向具有一對磁極部，使一對上述磁極部分別相對于上述轉(zhuǎn)子的上述外周面隔開間隙地對置；以及支承部件，內(nèi)包上述電樞繞組，且圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸具有多個在上述軸向上呈凸?fàn)畹耐共?，圍繞上述旋轉(zhuǎn)軸而相鄰的兩個上述凸部、在它們之間支承上述磁極部的至少一部分；以及連結(jié)部件，將多個上述電樞沿旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。
12.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其特征在于， 上述多個電樞為，在與鄰接的上述電樞之間相對于上述定子鐵心的極距按照電角具有大致120度的相對相位而連結(jié)。
13.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其特征在于， 上述多個電樞被連結(jié)為上述多個轉(zhuǎn)子成為相對角度大致為零。
14.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其特征在于， 進(jìn)一步具備設(shè)置在上述連結(jié)部件上的環(huán)狀的冷卻通道。
15.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其特征在于， 進(jìn)一步具備冷卻管，該冷卻管貫通上述支承部件和上述連結(jié)部件，并使冷卻介質(zhì)流通。
16.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其特征在于， 在上述定子內(nèi)不設(shè)置冷卻通道，而在上述連結(jié)部件中設(shè)置冷卻通道。
17.如權(quán)利要求11所述的橫向磁通式馬達(dá)，其中， 上述支承部件在至 少一部分具有冷卻通道。
【文檔編號】H02K1/18GK103683566SQ201310384291
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】高橋博 申請人:株式會社東芝