旋轉(zhuǎn)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)電機(jī)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（1）具有：定子（13）；轉(zhuǎn)子（21），其隔著磁隙（2）與定子（13）的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置；旋轉(zhuǎn)罩（22），其與轉(zhuǎn)子（21）連結(jié)，覆蓋定子（13）的軸向的一側(cè)的端部；檢測(cè)部（28），其設(shè)置在旋轉(zhuǎn)罩（22）中的定子側(cè)（13）的部位；以及檢測(cè)部（18），其以光學(xué)方式檢測(cè)被檢測(cè)部（28）的位置。
【專利說(shuō)明】旋轉(zhuǎn)電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]公開的實(shí)施方式涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]公知有具有定子、轉(zhuǎn)子、安裝于轉(zhuǎn)子的罩的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(例如，參照日本專利4572591號(hào)公報(bào))。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成為將轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的徑向外側(cè)的所謂的外轉(zhuǎn)子式。在轉(zhuǎn)子的軸向端部，以覆蓋定子的軸向的一側(cè)的方式固定有大致圓環(huán)形狀的罩。此外，在轉(zhuǎn)子的軸向的另一側(cè)設(shè)置有旋轉(zhuǎn)盤，該旋轉(zhuǎn)盤是檢測(cè)該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向位置的編碼器(解析器)的檢測(cè)對(duì)象。
[0003]如上所述，上述現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)為外轉(zhuǎn)子式。因此，能夠?qū)⒃O(shè)置在轉(zhuǎn)子的軸向端部側(cè)的旋轉(zhuǎn)盤設(shè)為較大的直徑。其結(jié)果是，例如能夠在盤外周部設(shè)置大量的縫等，從而能夠確保高分辨率。
[0004]另一方面，與上述相反，公知有將轉(zhuǎn)子設(shè)置在定子的徑向內(nèi)側(cè)的所謂內(nèi)轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在該情況下，定子位于轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)。因此，在如上述現(xiàn)有技術(shù)那樣將旋轉(zhuǎn)盤設(shè)置在轉(zhuǎn)子的軸向端部側(cè)的情況下，為了避免與定子的干擾，不得不將盤設(shè)為較小的直徑。其結(jié)果是，很難在盤外周部設(shè)置大量的縫等來(lái)確保高分辨率，導(dǎo)致檢測(cè)精度下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開是鑒于這樣的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，即使是內(nèi)轉(zhuǎn)子式的結(jié)構(gòu)，也能夠高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向位置。
[0006]為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本公開，其特征在于具有:定子；轉(zhuǎn)子，其隔著磁隙與所述定子的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置；罩，其與所述轉(zhuǎn)子連結(jié)，覆蓋所述定子的軸向的一側(cè)的端部；被檢測(cè)部，其設(shè)置在所述罩中的所述定子側(cè)的部位；以及檢測(cè)部，其以光學(xué)方式檢測(cè)所述被檢測(cè)部的位置。
[0007]根據(jù)本公開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，即使是內(nèi)轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)，也能夠高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向位置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是示出實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。
[0009]圖2是從背面?zhèn)扔^察旋轉(zhuǎn)罩的立體圖。
[0010]圖3是圖1中的主要部位放大剖視圖。
[0011]圖4是示出將具有被檢測(cè)部的盤安裝在罩上的變形例的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)的縱首lJ視圖。
[0012]圖5是圖4中的主要部位放大剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下，參照附圖，對(duì)公開的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0014]<旋轉(zhuǎn)電機(jī)的概要>首先，使用圖1，對(duì)本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I是具有固定部10和旋轉(zhuǎn)部20的內(nèi)轉(zhuǎn)子式的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)(以下，稱作DD電機(jī))。旋轉(zhuǎn)電機(jī)I在固定部10的內(nèi)側(cè)具有旋轉(zhuǎn)部20。
[0015]<固定部>固定部10具有大致圓筒形狀的殼體11(對(duì)應(yīng)于固定部件)、底座部12、定子13和兩個(gè)軸承14x、14y。此外,軸承14x、14y不限于2個(gè),只要是I個(gè)以上即可。在兩個(gè)軸承14x、14y之間，配置有內(nèi)外兩層的襯圈14A、14B。內(nèi)周側(cè)的襯圈14A是固定側(cè)的部件。外周側(cè)的襯圈14B是旋轉(zhuǎn)側(cè)的部件。襯圈14A、14B是兩個(gè)軸承14x、14y的內(nèi)側(cè)的定位部件。
[0016]殼體11將旋轉(zhuǎn)電機(jī)I具有的幾乎全部結(jié)構(gòu)部件收納于內(nèi)部。
[0017]底座部12 —體地具有基部12a和固定軸部12b。固定軸部12b具有中空管狀的形狀。該中空管狀的形狀從基部12a的徑向中心朝軸向的一側(cè)(圖1中的上側(cè)，以下相同)突出。即，固定軸部12b貫穿殼體11的徑向中心位置。在固定軸部12b的突出端側(cè)(圖1中的上側(cè))設(shè)置有固定側(cè)輔助部件19。固定側(cè)輔助部件19使一方的軸承14x的外側(cè)成為厚壁。通過(guò)固定側(cè)輔助部件19和內(nèi)周側(cè)的襯圈14A，夾持一方的軸承14x?；?2a具有與殼體11的外徑大致相同的外徑的圓板形狀?；?2a封閉殼體11中的軸向的另一側(cè)(圖1中的下側(cè)，以下相同)的開口端。
[0018]定子13具有配置在殼體11的內(nèi)周面的層疊鐵心15和卷繞地設(shè)置于該層疊鐵心15的電樞線圈16。在殼體11的內(nèi)周面，以沿周向排列的方式在層疊鐵心15上設(shè)置有多個(gè)電樞線圈16。
[0019]<旋轉(zhuǎn)部>旋轉(zhuǎn)部20具有隔著磁隙2與定子13的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置的轉(zhuǎn)子21。
[0020]<轉(zhuǎn)子>轉(zhuǎn)子21具有輸出軸23、旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24和配置在輸出軸23的徑向外側(cè)的永久磁鐵25。此外，后面將對(duì)旋轉(zhuǎn)罩22進(jìn)行描述。
[0021]輸出軸23整體構(gòu)成為大致中空管狀。在輸出軸23的圖1中的上側(cè)的端部形成有凸緣部23a。旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24配置在上述固定側(cè)輔助部件19的外周面與輸出軸23的內(nèi)周面之間。并且，輸出軸23在凸緣部23a位于殼體11的開口端側(cè)(圖1中的上側(cè))的狀態(tài)下，通過(guò)螺栓26與旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24連結(jié)。由此，輸出軸23與旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24的結(jié)合體經(jīng)由軸承14x、14y而固定在軸向上，并以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于固定軸部12b。此外，旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24作為從上述軸向的一側(cè)固定一個(gè)(圖1中的上側(cè)的)軸承14x的第I部件發(fā)揮作用。軸承14x相當(dāng)于第I軸承。此外，輸出軸23作為第2部件發(fā)揮作用，其從上述軸向的另一側(cè)固定另一個(gè)(圖1中的下側(cè)的)軸承14y、并且在徑向外側(cè)具有與定子13的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)的永久磁鐵25。軸承14y相當(dāng)于第2軸承。
[0022]在輸出軸23的外周面，以沿周向排列的方式設(shè)置有多個(gè)永久磁鐵25。此外，永久磁鐵25配置為在徑向上隔著磁隙2與定子13的層疊鐵心15相對(duì)。
[0023]此外，在上述結(jié)構(gòu)中，在該例中，轉(zhuǎn)子21中的上述輸出軸23和上述旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24構(gòu)成從軸向的一側(cè)(圖1中的上側(cè))和軸向的另一側(cè)(圖1中的下側(cè))對(duì)軸承14x、14y進(jìn)行夾持固定的軸承固定部。并且，在制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)I時(shí)，例如，以?shī)A持兩個(gè)軸承14x、14y的方式，使用固定側(cè)輔助部件19將具有由輸出軸23和旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24構(gòu)成的上述軸承固定部的轉(zhuǎn)子21安裝于底座部12。然后，將內(nèi)含定子13的殼體11安裝于底座部12。最后，在轉(zhuǎn)子21的軸向的一側(cè)(圖1中的上側(cè))安裝上述旋轉(zhuǎn)罩22。
[0024]<旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的概要>在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)向定子13的多個(gè)電樞線圈16提供電力，在殼體11的內(nèi)部產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。然后，轉(zhuǎn)子21的永久磁鐵25由于受到這些交變磁場(chǎng)的引力和斥力而在輸出軸23上產(chǎn)生扭矩，旋轉(zhuǎn)部20整體旋轉(zhuǎn)。
[0025]<旋轉(zhuǎn)罩>并且，在轉(zhuǎn)子21上，以覆蓋定子13的軸向的一側(cè)(圖1中的上側(cè))的端部的方式連結(jié)有旋轉(zhuǎn)罩22。如圖2、圖3和上述圖1所示，旋轉(zhuǎn)罩22整體為大致圓圈(donut)狀(環(huán)狀)的圓板部件。在旋轉(zhuǎn)罩22與殼體11 (或者也可以是定子13)之間形成內(nèi)部空間4。旋轉(zhuǎn)罩22例如通過(guò)未圖示的螺栓等安裝于輸出軸23的凸緣部23a。由此，旋轉(zhuǎn)罩22被配置為覆蓋殼體11的上述軸向的一側(cè)(圖1和圖3中的上側(cè))的開口端。并且，在旋轉(zhuǎn)罩22的上述軸向的另一側(cè)(圖1和圖3中的下側(cè))的底面與定子13的電樞線圈16之間設(shè)有間隙3。
[0026]旋轉(zhuǎn)罩22具有在與上述軸向垂直的徑向(圖1、圖3中的左右方向)上延伸設(shè)置的平板部22b和在平板部22b的外周一體地形成的圓筒部22c。在平板部22b的徑向中心部形成有用于使上述輸出軸23的上述軸向的一側(cè)端部突出的開口 22a。在平板部22b中，形成有用于通過(guò)未圖示的螺栓安裝到輸出軸23的凸緣部23a的螺栓孔22d。圓筒部22c以覆蓋殼體11的徑向外側(cè)的方式，從平板部22b沿軸向延伸設(shè)置。此外，圓筒部22c與殼體11(或者也可以是定子13)之間，形成與上述內(nèi)部空間4的徑向外周部連通的規(guī)定的防塵通路100。
[0027]在旋轉(zhuǎn)罩22中的、定子13側(cè)的部位(具體是面向上述內(nèi)部空間4的平板部22b的背面)設(shè)置有被檢測(cè)部28。該被檢測(cè)部28是在平板部22b的背面、以沿著圓筒部22c的內(nèi)側(cè)的方式繞整周形成的編碼器圖案縫(參照?qǐng)D2)。此外，在該例中，該編碼器圖案縫是不貫穿平板部22b的凹縫。這樣，通過(guò)形成由編碼器圖案縫構(gòu)成的被檢測(cè)部28，能夠直接利用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)罩22。由此，能夠在不增加部件數(shù)量的情況下構(gòu)建被檢測(cè)部28。
[0028]如圖3所示，在殼體11的一方(在圖1中，為圖中的上側(cè))的開口端，以與被檢測(cè)部28相對(duì)的方式配置有檢測(cè)部18。在該例中，檢測(cè)部18是以光學(xué)方式檢測(cè)被檢測(cè)部28的位置的由發(fā)光元件和受光元件構(gòu)成的光學(xué)式位置檢測(cè)傳感器。檢測(cè)部18經(jīng)由臂狀(或者板狀)的支承部件17支承于殼體11。換言之，檢測(cè)部18和被檢測(cè)部28以面向內(nèi)部空間4的方式，分別設(shè)置于支承部件17和旋轉(zhuǎn)罩22。
[0029]如上所述，本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I構(gòu)成為轉(zhuǎn)子21與定子13的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置的所謂內(nèi)轉(zhuǎn)子式。此外，用于進(jìn)行防塵的旋轉(zhuǎn)罩22與轉(zhuǎn)子21連結(jié)地設(shè)置。并且，檢測(cè)部18以光學(xué)方式檢測(cè)設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)罩22上的被檢測(cè)部28，由此能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)方向位置。
[0030]旋轉(zhuǎn)罩22被設(shè)定為覆蓋定子13的上述軸向的一側(cè)的端部。因此，能夠在不受定子13制約的情況下，將旋轉(zhuǎn)罩22的外徑設(shè)為較大的直徑。由此，在設(shè)置于該較大直徑的旋轉(zhuǎn)罩22的被檢測(cè)部28中，能夠增加上述編碼器圖案縫的縫數(shù)量，能夠容易地確保高分辨率。其結(jié)果是，能夠高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)方向位置。
[0031]此外，在本實(shí)施方式中，尤其是，檢測(cè)部18能夠在內(nèi)部空間4中進(jìn)行被檢測(cè)部28的檢測(cè)而不會(huì)暴露于周圍環(huán)境。因此，檢測(cè)部18不會(huì)由于附著碎屑和塵埃等而使檢測(cè)精度下降。其結(jié)果是，能夠可靠地高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子21的旋轉(zhuǎn)方向位置。
[0032]在本實(shí)施方式中，尤其是，旋轉(zhuǎn)罩22具有平板部22b和圓筒部22c。并且，檢測(cè)部18被配置為在軸向上與平板部22b相對(duì)。由此，能夠容易且可靠地進(jìn)行高精度的檢測(cè)。此夕卜，通過(guò)以與內(nèi)部空間4的外周部連通的方式在圓筒部22c與殼體11之間形成防塵通路100，能夠高效地實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間4的防塵。
[0033]在本實(shí)施方式中，尤其是，如上所述，在制造旋轉(zhuǎn)電機(jī)I時(shí)，在最后的工序中安裝用于設(shè)置被檢測(cè)部28的旋轉(zhuǎn)罩22。由此，即使在為了初始設(shè)定檢測(cè)部18的檢測(cè)或者使用開始后再次設(shè)定而需要進(jìn)行被檢測(cè)部28的定位或者各種調(diào)整的情況下，也能夠在不拆卸按照上述的安裝順序在旋轉(zhuǎn)罩22的安裝工序之前已經(jīng)安裝的底座部12、軸承14x、14y、軸承固定部(輸出軸23與旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24的結(jié)合體)、轉(zhuǎn)子21以及殼體11等的情況下，簡(jiǎn)單地進(jìn)行定位和各種調(diào)整。
[0034]在本實(shí)施方式中，尤其是，旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24從上述軸向的一側(cè)固定上述一方的軸承14x，并且，輸出軸23從上述軸向的另一側(cè)固定上述另一方的軸承14y。并且，使這些輸出軸23和旋轉(zhuǎn)側(cè)輔助部件24相互連結(jié)，構(gòu)成轉(zhuǎn)子21的上述軸承固定部。由此，能夠容易且可靠地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子21經(jīng)由上述兩個(gè)軸承14x、14y而以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于底座部12的結(jié)構(gòu)。
[0035]公開的實(shí)施方式不限于上述結(jié)構(gòu)，在不脫離其主旨和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形。以下，說(shuō)明這樣的變形的一例。
[0036]<將盤設(shè)置于旋轉(zhuǎn)罩的情況>在上述實(shí)施方式中，在旋轉(zhuǎn)罩22中的位于定子13側(cè)的部位的平板部22b的背面設(shè)置作為被檢測(cè)部28的編碼器圖案縫，但是并非限定于此。即，例如，如與上述圖1、圖3對(duì)應(yīng)的圖4、圖5所示，也可以在旋轉(zhuǎn)罩22中的定子13側(cè)的部位(具體是平板部22b的背面)設(shè)置由盤構(gòu)成的被檢測(cè)部28。即，在該盤上，例如沿圓筒部22c的內(nèi)側(cè)的整周上形成有條碼和編碼器圖案縫等。該盤例如附著在平板部22b的背面。
[0037]在本變形例中，除了與上述實(shí)施方式相同的效果以外，還得到如下效果。S卩，通過(guò)將作為被檢測(cè)部28的盤固定于旋轉(zhuǎn)罩22的平板部22b，能夠在不對(duì)旋轉(zhuǎn)罩22自身進(jìn)行編碼器圖案縫加工的情況下，容易地構(gòu)建被檢測(cè)部28。此外，通過(guò)追加地對(duì)現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)罩22安裝盤，能夠容易地構(gòu)成被檢測(cè)部28。
[0038]此外，在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了旋轉(zhuǎn)電機(jī)I為電動(dòng)機(jī)的情況的例子。但是，旋轉(zhuǎn)電機(jī)I也可以應(yīng)用于不是電動(dòng)機(jī)而是發(fā)電機(jī)的情況。
[0039]除了以上已經(jīng)敘述的以外，可以適當(dāng)組合利用基于上述實(shí)施方式或各變形例的方法。
[0040]此外，雖然沒(méi)有一一進(jìn)行示例，上述實(shí)施方式或各變形例在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，可施加各種變更而實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有: 定子; 轉(zhuǎn)子，其隔著磁隙與所述定子的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)配置； 罩，其與所述轉(zhuǎn)子連結(jié)，覆蓋所述定子的軸向的一側(cè)的端部； 被檢測(cè)部，其設(shè)置在所述罩中的所述定子側(cè)的部位；以及 檢測(cè)部，其以光學(xué)方式檢測(cè)所述被檢測(cè)部的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述罩在與所述定子或者固定于該定子的固定部件之間形成規(guī)定的內(nèi)部空間， 所述被檢測(cè)部以面向所述內(nèi)部空間的方式設(shè)置在所述罩的所述定子側(cè)的部位， 所述檢測(cè)部以面向所述內(nèi)部空間的方式設(shè)置于所述定子或者所述固定部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述罩具有: 平板部，其沿徑向延伸設(shè)置；以及 圓筒部，其以覆蓋所述定子的徑向外側(cè)的方式從所述平板部沿所述軸向延伸設(shè)置，并且，該圓筒部在與所述定子或者所述固定部件之間形成與所述內(nèi)部空間的徑向外周部連通的規(guī)定的防塵通路， 所述被檢測(cè)部以面向所述內(nèi)部空間的方式設(shè)置于所述平板部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述被檢測(cè)部是形成在所述平板部的縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述被檢測(cè)部是固定在所述平板部的盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中的任意一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)還具有: 軸承，其以所述轉(zhuǎn)子能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承所述轉(zhuǎn)子；以及 底座部，其固定至少I個(gè)所述軸承， 所述轉(zhuǎn)子具有軸承固定部，該軸承固定部從所述軸向的一側(cè)和軸向的另一側(cè)夾持固定所述至少I個(gè)軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其特征在于， 所述軸向的一側(cè)的第I軸承和所述軸向的另一側(cè)的第2軸承分別固定于所述底座部， 所述軸承固定部具有: 第I部件，其從所述軸向的一側(cè)固定所述第I軸承；以及 第2部件，其從所述軸向的另一側(cè)固定所述第2軸承，并且，在徑向外側(cè)具有與所述定子的徑向內(nèi)側(cè)相對(duì)的永久磁鐵，所述第2部件與所述第I部件連結(jié)。
【文檔編號(hào)】H02K5/04GK104052198SQ201410087666
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】山岸俊幸, 松谷泰裕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)