專利名稱：具備使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱散熱的散熱圓盤的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，特別是涉及具備使轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的熱散熱的散熱圓盤的 感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
感應(yīng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，在工業(yè)中應(yīng)用最廣。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是在定子及轉(zhuǎn)子 上分別具有獨(dú)立的卷線，通過(guò)從一方的卷線至另一方的卷線的電磁感應(yīng)作用來(lái)進(jìn)行動(dòng)作的 馬達(dá)。圖6是說(shuō)明現(xiàn)有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100的一個(gè)例子的外觀的圖。圖7是圖6所示的現(xiàn) 有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的剖視圖。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100具備定子1和轉(zhuǎn)子2，在該定子1的兩端安裝有 端部托架31、32。轉(zhuǎn)子2形成為圓柱形，固定在繞感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心軸22的周圍旋轉(zhuǎn) 的第一軸3上，且插入定子1的內(nèi)周側(cè)。固定有轉(zhuǎn)子2的第一軸3由安裝在端部托架31、32上的軸承23、25以能夠自由旋 轉(zhuǎn)的方式支撐。在第一的軸3的反負(fù)荷側(cè)的端部處以與旋轉(zhuǎn)中心軸22同軸的方式固定有 構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的代碼板。在定子1的內(nèi)壁上沿與旋轉(zhuǎn)中心軸22平行的方向形成有多個(gè)切槽，在這些切槽內(nèi) 容納有定子卷線。并且，該定子卷線的一部分作為線圈端部對(duì)、26超出定子1的兩端面并 突出。在感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)100中，由其工作的原理，轉(zhuǎn)子2以與產(chǎn)生的力矩成比例的方式發(fā) 熱。換句話說(shuō)，在轉(zhuǎn)子2的表面處，由極性的變化產(chǎn)生損失，從而變?yōu)楦邷?。在感?yīng)電動(dòng)機(jī) 100安裝有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的情況下，存在由轉(zhuǎn)子2所產(chǎn)生的熱導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的損壞或檢 測(cè)精度的降低等惡劣影響的擔(dān)憂。因此，如圖7所示，冷卻風(fēng)扇6以使旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4與安裝在內(nèi)部的端部托架32對(duì) 置的方式，設(shè)置在第一風(fēng)扇殼體5內(nèi)。該冷卻風(fēng)扇6通過(guò)端部托架31、32及設(shè)置在定子1 上的通氣孔7將外部氣體從冷卻風(fēng)流入口 27吸入，并從冷卻風(fēng)流出口觀排出，從而間接地 冷卻通過(guò)蓋30安裝有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的第一軸3。作為其結(jié)果，冷卻風(fēng)的氣流8沒(méi)有與轉(zhuǎn)子 2或第一軸3直接接觸，轉(zhuǎn)子2變?yōu)楦邷兀惭b在軸上的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4由熱導(dǎo)致?lián)p傷或檢測(cè) 精度降低。已知有在轉(zhuǎn)子2上設(shè)置散熱用散熱片，從而將由轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱向外部散熱的技 術(shù)。在日本特開(kāi)2008-43149號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有在轉(zhuǎn)子上設(shè)置散熱用散熱片的技術(shù)。在 該技術(shù)中，由于其為向馬達(dá)內(nèi)部吸入外部氣體的結(jié)構(gòu)，因此在充滿粉塵或霧狀的液體的環(huán) 境中，存在馬達(dá)的軸承或卷線損傷的可能性較高的問(wèn)題。此外，在日本特開(kāi)2000-32710號(hào)公報(bào)中公開(kāi)有在轉(zhuǎn)子中安裝中繼軸，并使中繼軸 向反負(fù)荷側(cè)延長(zhǎng)，在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置散熱片的技術(shù)。在該技術(shù)中，由于是將旋轉(zhuǎn) 檢測(cè)器安裝在從軸承分離的位置的結(jié)構(gòu)，因此存在降低中繼軸的固有振動(dòng)數(shù)，旋轉(zhuǎn)速度的限制及檢測(cè)精度降低的問(wèn)題。在上述兩個(gè)專利文獻(xiàn)所公開(kāi)的技術(shù)中，存在在馬達(dá)以低速進(jìn)行大力矩的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 盡管在需要最強(qiáng)的冷卻能力的情況下也不能不受限制地充分發(fā)揮冷卻能力的共通的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)，提供具備使轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的 熱散熱的散熱圓盤的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)具備在外周的多個(gè)部位具有沿軸心方向貫通的通氣孔的定 子；插入該定子的內(nèi)周側(cè)的轉(zhuǎn)子；設(shè)置在固定上述轉(zhuǎn)子的軸的反負(fù)荷側(cè)的、檢測(cè)上述感應(yīng) 式電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器；安裝在上述軸的反負(fù)荷側(cè)的端部的、用于使上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生 的熱散熱的散熱圓盤；以及用于強(qiáng)制性地以外部氣體冷卻上述散熱圓盤的冷卻風(fēng)扇，以上 述散熱圓盤夾在上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器與上述冷卻用風(fēng)扇之間的方式配置上述冷卻風(fēng)扇。上述散熱圓盤能夠通過(guò)迷宮結(jié)構(gòu)連通上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部與外部氣體的通路。也可以在上述定子與上述冷卻風(fēng)扇之間配置中空的隔離件，確保用于安裝上述散 熱圓盤的空間。為了增大散熱面積，上述散熱圓盤能夠在圓盤面部的表面上設(shè)置凹凸形狀。能夠在上述散熱圓盤上附加修正上述轉(zhuǎn)子的平衡的平衡修正機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)具備以上結(jié)構(gòu)，能夠提供具備使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱散熱的散熱圓盤的感應(yīng) 式電動(dòng)機(jī)。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施方式的圖。圖2是說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施方式的圖。圖3是放大圖2的迷宮結(jié)構(gòu)并進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖4是說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第三實(shí)施方式的圖。圖5是說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第四實(shí)施方式的圖。圖6是說(shuō)明現(xiàn)有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)例子的外觀的圖。圖7是圖6所示感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，對(duì)與現(xiàn)有的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的相 同或類似的結(jié)構(gòu)使用相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行說(shuō)明。首先，使用圖1來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施方式。該實(shí)施方式具備使 用第一散熱圓盤9來(lái)將轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生的熱散熱的結(jié)構(gòu)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100具備定子1和轉(zhuǎn)子2，在該定子1的兩端處安裝有端部托架31、32。 轉(zhuǎn)子2形成為圓柱形狀，固定在第一軸3上，并插入定子1的內(nèi)周側(cè)。固定有轉(zhuǎn)子2的第一軸3被安裝在端部托架31、32上的軸承23、25以能夠自由旋 轉(zhuǎn)的方式支承。在第一軸3的反負(fù)荷側(cè)的端部處安裝有散熱圓盤9。此外，在第一軸3上， 在反負(fù)荷側(cè)以與旋轉(zhuǎn)中心軸22同軸的方式固定有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的代碼板。
定子1的內(nèi)壁沿與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心軸22平行的方向形成有多個(gè)切槽，在這 些切槽內(nèi)容納有定子卷線。并且，該定子卷線的一部分作為線圈端部M、26超出定子1的 兩端面并突出。如前述參照?qǐng)D6以及圖7而說(shuō)明的那樣，在感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)100中，由其工作的原 理，轉(zhuǎn)子2以與產(chǎn)生的力矩成比例的方式發(fā)熱。換句話說(shuō)，在轉(zhuǎn)子2的表面上，由極性的變 化導(dǎo)致產(chǎn)生損失，從而變?yōu)楦邷?。因此，在本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施方式中使用第一散熱圓盤9。第一散熱圓 盤9使用導(dǎo)熱性好的鋁材等制成，其具有在第一軸3的一個(gè)端部處以與旋轉(zhuǎn)中心軸22同軸 的方式固定的固定部91和用于散熱的圓盤面部92。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4安裝在端部托架32的內(nèi)部，其由蓋30覆蓋。在該蓋30上設(shè)置有使 第一散熱圓盤9的固定部91貫通的孔，固定部91通過(guò)焊接、鉚接等方法牢固地固定在第一 軸3的一個(gè)端部。在將旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4安裝在內(nèi)部的端部托架32上，以固定或自由裝卸的方式安裝有 兩端部開(kāi)口的筒狀隔離件10的一個(gè)端部，另一方面，在該隔離件10的另一個(gè)端部以固定或 自由裝卸的方式安裝有第一風(fēng)扇殼體5。在該第一風(fēng)扇殼體5中安裝有具備冷卻風(fēng)扇6的 冷卻風(fēng)扇馬達(dá)四。該隔離件10用于形成容納第一散熱圓盤9的空間，冷卻風(fēng)扇6通過(guò)隔離 件10配置在端部托架32上。通過(guò)在冷卻風(fēng)扇6 (容納冷卻風(fēng)扇6的第一風(fēng)扇殼體5)與端部托架32之間夾有 隔離件10，即使在按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式，將第一散熱圓盤9安裝在第一軸3上的情況 下，也能夠直接使用容納現(xiàn)有技術(shù)所使用的冷卻風(fēng)扇6的第一風(fēng)扇殼體5。此外，如圖1所示，在第一風(fēng)扇殼體5中設(shè)置有分隔板11。該分隔板11是用于使 冷卻用的外部氣體朝向第一散熱圓盤9的圓盤面部92的、在中心具有貫通孔的圓環(huán)狀的部 件，其外周部固定在第一風(fēng)扇的風(fēng)扇殼體5上。安裝在第一風(fēng)扇殼體5內(nèi)的冷卻風(fēng)扇6由冷卻風(fēng)扇馬達(dá)四驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將外部氣體 從冷卻風(fēng)流入口 27吸入，并通過(guò)設(shè)置在端部托架31、32以及定子1中的通氣孔7從冷卻風(fēng) 流出口觀排出。冷卻風(fēng)流入口 27形成在端部托架31 (與安裝有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的端部托架 32的相對(duì)側(cè)的托架)與定子1的端部之間，此外，冷卻風(fēng)流出口觀形成在第一風(fēng)扇殼體5 的底面上。根據(jù)圖1，如附圖標(biāo)記8所示，冷卻風(fēng)從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷側(cè)流向反負(fù)荷側(cè)。 然而，也可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇馬達(dá)四的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)使外部氣體的氣流朝向與圖1所示方 向相反的方向，(即，使外部氣體從冷卻風(fēng)流出口觀吸入從冷卻風(fēng)流入口 27排出，換句話 說(shuō)，使冷卻風(fēng)從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100的反負(fù)荷側(cè)(unloaded)流向負(fù)荷側(cè))。能夠根據(jù)感應(yīng)電動(dòng) 機(jī)100的設(shè)置環(huán)境適當(dāng)?shù)剡x擇冷卻風(fēng)的氣流朝向哪個(gè)方向。利用第一散熱圓盤9使由轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生且經(jīng)由第一軸3的熱散熱。由此，能夠防止 轉(zhuǎn)子2所產(chǎn)生的熱導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的檢測(cè)精度降低或旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4損壞。此外，通過(guò)冷 卻風(fēng)的氣流8，定子1及端部托架31、32能夠與以往同樣地冷卻。接下來(lái)，使用圖2及圖3說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第二實(shí)施方式。該實(shí)施方式具備使將由轉(zhuǎn)子2產(chǎn)生的熱散熱的第二散熱圓盤13具有迷宮功能的 結(jié)構(gòu)。
第二散熱圓盤13使用導(dǎo)熱性好的鋁材等制成，與圖1所示第一散熱圓盤9同樣 地，具有以與旋轉(zhuǎn)中心軸22同軸的方式固定在第一軸3的一個(gè)端部上的固定部131和用于 散熱的圓盤面部132。并且該第二散熱圓盤13具有迷宮結(jié)構(gòu)12。在圖1所示的第一實(shí)施方式中，由于在容納有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的端部托架32上安裝 的蓋30與第一散熱圓盤9之間存在間隙，存在塵埃等異物通過(guò)該間隙從感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100外 部侵入內(nèi)部的危險(xiǎn)。因此，在第二實(shí)施方式中，為防止異物侵入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100內(nèi)部，在第二散熱圓盤 13中設(shè)置迷宮結(jié)構(gòu)12。圖3是放大圖2的迷宮結(jié)構(gòu)并說(shuō)明的圖。如圖3所示，某異物20與在蓋30處形成的構(gòu)成迷宮結(jié)構(gòu)12的突出部碰撞，并沿 著突出部滑落，存積在隔離件10的下部，或者，隨著冷卻風(fēng)的氣流8由冷卻風(fēng)扇6向外部排 出。此外其它的異物21與第二散熱圓盤13的構(gòu)成迷宮結(jié)構(gòu)12的突出部碰撞。由于第二散 熱圓盤13固定在第一軸3上，與第一軸3 —同旋轉(zhuǎn)，因此將異物21以離心力向徑向彈飛， 從而防止其侵入感應(yīng)電動(dòng)機(jī)100的內(nèi)部。接下來(lái)，使用圖4來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第三實(shí)施方式。該實(shí)施方式不使 用隔離件，而是使軸向后方延長(zhǎng)，并具備在散熱圓盤的表面附有凹凸的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，使固定轉(zhuǎn)子2的第二軸14向后方(即反負(fù)荷側(cè))延長(zhǎng)，在該延長(zhǎng)的 端部上嵌入固定第三散熱圓盤16。該第三散熱圓盤16具有迷宮結(jié)構(gòu)12，還在表面上具有 凹凸形狀17。該凹凸形狀17增大散熱圓盤16的表面積，易于散熱。凹凸形狀17也可以 是，例如，多個(gè)柱狀的獨(dú)立突起形狀。此外，為增大散熱面積，凹凸形狀17也能夠用于如圖 1或圖2所示的第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，將具備冷卻風(fēng)扇6的冷卻風(fēng)扇馬達(dá)四安裝在第二風(fēng)扇殼體15 中。并且，如圖4所示，該第二風(fēng)扇殼體15相當(dāng)于使圖1及圖2的第一風(fēng)扇殼體5的端部 向前方延長(zhǎng)，安裝在端部托架32上。第二風(fēng)扇殼體15像這樣1通過(guò)使其端部向前方延長(zhǎng) 來(lái)確保容納第三散熱圓盤16的空間。此外，在該實(shí)施方式中，第二軸14貫通旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4并突出至蓋30的外部，在向 其外部突出的第二軸14的部位嵌合有第三散熱圓盤16。接下來(lái)，使用圖5來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的第四實(shí)施方式。該實(shí)施方式所使 用的第四散熱圓盤18具備平衡修正用撞錘19，能夠修正轉(zhuǎn)子2的平衡。本發(fā)明不使外部氣體不通過(guò)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部就能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱向外部散熱。此 外，能夠不依賴于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)地冷卻轉(zhuǎn)子。此外，在本發(fā)明中，能夠通過(guò)具備迷宮結(jié)構(gòu)來(lái)防止異物侵入馬達(dá)內(nèi)部。此外，在本發(fā)明中，不對(duì)現(xiàn)有的馬達(dá)進(jìn)行大規(guī)模地改造就能夠設(shè)置散熱用的圓盤。此外，在本發(fā)明中能夠使用散熱圓盤來(lái)修正轉(zhuǎn)子的平衡。權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，具有在外周的多個(gè)位置具有沿軸心方向貫通的通氣孔的定 子、和插入該定子的內(nèi)周側(cè)的轉(zhuǎn)子，其特征在于，具備設(shè)置在固定上述轉(zhuǎn)子的軸的反負(fù)荷側(cè)的、檢測(cè)上述感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器；安裝在上述軸的反負(fù)荷側(cè)的端部的、用于使由上述轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱散熱的散熱圓盤；以及用于強(qiáng)制性地以外部氣體冷卻上述散熱圓盤的冷卻風(fēng)扇，以上述散熱圓盤夾在上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器與上述冷卻用風(fēng)扇之間的方式配置上述冷卻風(fēng)扇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述散熱圓盤通過(guò)迷宮結(jié)構(gòu)連通上述感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部與外部氣體的通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于，通過(guò)在上述定子與上述冷卻風(fēng)扇之間配置中空的隔離件來(lái)確保用于安裝上述散熱圓 盤的空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述散熱圓盤為了增大散熱面積而在圓盤面部的表面上設(shè)置凹凸形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于，上述散熱圓盤為了增大散熱面積而在圓盤面部的表面上設(shè)置凹凸形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 在上述散熱圓盤上附加修正上述轉(zhuǎn)子的平衡的平衡修正機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)具備旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器、用于使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱散熱的散熱圓盤，用于強(qiáng)制性地以外部氣體冷卻該散熱圓盤的冷卻風(fēng)扇，將散熱圓盤配置成夾在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器與冷卻用風(fēng)扇之間。
文檔編號(hào)H02K9/04GK102055279SQ20101028751
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者中澤康之, 吉村一貴, 木下真一 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社