電動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及利用軸支承件以兩端支承(both end support)的方式對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種電動(dòng)栗，該電動(dòng)栗構(gòu)成為具備液壓栗以及驅(qū)動(dòng)該液壓栗的馬達(dá)(電動(dòng)機(jī))。該馬達(dá)是普通的永磁鐵勵(lì)磁直流馬達(dá)，具有轉(zhuǎn)子由固定有永磁鐵的圓筒狀的定子圍繞的構(gòu)造。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000 - 333401號公報(bào)
[0004]在現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)中，利用相互不同的部件保持以兩端支承的方式對旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支承的軸支承件。例如，在專利文獻(xiàn)I中，一方的軸支承件被保持于收納定子以及轉(zhuǎn)子的框體，另一方的軸支承件被保持于組裝在上述框體的蓋狀部件的平板部。在像這樣利用相互不同的部件保持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸兩端的軸支承件的結(jié)構(gòu)中，會因各部件的保持部位的尺寸精度的偏差等而導(dǎo)致在轉(zhuǎn)子的軸心與定子的軸心之間不可避免地產(chǎn)生同軸偏移。因此，在設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要考慮同軸偏移而在轉(zhuǎn)子的外周面與定子的內(nèi)周面之間設(shè)置空隙。
[0005]如果轉(zhuǎn)子與定子之間的空隙變大，則伴隨于此而磁阻變大，電動(dòng)機(jī)的輸出性能顯著降低。
[0006]另外，轉(zhuǎn)子與定子之間的同軸偏移會使軸旋轉(zhuǎn)時(shí)的軸支承件的徑向負(fù)荷增大，因此軸支承件的滑動(dòng)阻力變大。由此，電動(dòng)機(jī)自身的機(jī)械損失變大而輸出性能降低。該滑動(dòng)阻力的增加也成為軸支承件短壽命化的原因。
[0007]進(jìn)而，在同軸偏移量增加的情況下，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)子與定子接觸的軸接觸量增加，因此也存在旋轉(zhuǎn)軸損傷的可能性。
[0008]因而，為了防止上述不良情況、提高電動(dòng)機(jī)的輸出性能，需要盡量減少轉(zhuǎn)子與定子之間的同軸偏移而減小空隙。
[0009]但是，在像以往那樣分別利用不同的部件保持旋轉(zhuǎn)軸的軸支承件的結(jié)構(gòu)中，為了使得相互同軸，需要進(jìn)行高尺寸精度的加工。
[0010]例如，在將作為軸支承件的軸承(bearing)中的一方嵌合保持于框體的情況下，需要在考慮與另一方的軸承的保持部之間的同軸度的同時(shí)通過高精度的切削加工制作嵌合部位。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型是為了解決如上所述的課題而完成的，其目的在于獲得一種能夠抑制轉(zhuǎn)子與定子之間的同軸偏移、能夠提高輸出性能的電動(dòng)機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型所涉及的電動(dòng)機(jī)具備:轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子以與旋轉(zhuǎn)軸同軸的方式固定于旋轉(zhuǎn)軸；圓筒狀的定子，該定子將轉(zhuǎn)子圍繞在內(nèi)徑側(cè)；以及軸支承件保持部，該軸支承件保持部以與定子同軸的方式一體地設(shè)置于上述定子的各端面，以兩端支承的方式對旋轉(zhuǎn)軸的軸支承件進(jìn)行保持，定子是通過將磁性鋼板層疊一體化而形成的定子。
[0013]技術(shù)方案2所涉及的電動(dòng)機(jī)的特征在于，在技術(shù)方案I所述的電動(dòng)機(jī)中，上述軸支承件保持部具有外徑逐漸變窄的喇叭形狀，并在內(nèi)徑側(cè)保持上述旋轉(zhuǎn)軸的軸支承件。
[0014]技術(shù)方案3所涉及的電動(dòng)機(jī)的特征在于，在技術(shù)方案I所述的電動(dòng)機(jī)中，上述電動(dòng)機(jī)具備:殼體，上述殼體收納上述轉(zhuǎn)子以及上述定子；以及板，上述板覆蓋上述殼體的開口，將上述軸支承件保持部中的任一方嵌合固定于在上述殼體或者上述板的內(nèi)部形成的嵌合凹部，或者，將上述軸支承件保持部中的一方嵌合固定于在上述殼體的內(nèi)部形成的嵌合凹部、將上述軸支承件保持部中的另一方嵌合固定于在上述板的內(nèi)部形成的嵌合凹部。
[0015]技術(shù)方案4所涉及的電動(dòng)機(jī)的特征在于，在技術(shù)方案I所述的電動(dòng)機(jī)中，形成上述軸支承件保持部的磁性鋼板具有上述定子的上述磁性鋼板的厚度以上的厚度。
[0016]技術(shù)方案5所涉及的電動(dòng)機(jī)的特征在于，在技術(shù)方案I所述的電動(dòng)機(jī)中，在上述定子配設(shè)有永磁鐵，利用磁性體構(gòu)成上述軸支承件保持部、上述軸支承件、上述旋轉(zhuǎn)軸以及上述轉(zhuǎn)子。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型，具有能夠抑制轉(zhuǎn)子與定子之間的同軸偏移、提高輸出性能的效果O
【附圖說明】
[0018]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0019]圖2A、圖2B是示出實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)中的定子的結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖3A、圖3B是對實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)的定子的制造方法進(jìn)行說明的圖。
[0021]圖4A、圖4B、圖4C是示出實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)中的軸支承件保持部的保持構(gòu)造的圖。
[0022]圖5A、圖5B是對實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)(將磁鐵設(shè)置于定子的結(jié)構(gòu))中的磁通的流動(dòng)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中的磁通的流動(dòng)進(jìn)行說明的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，為了對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明，參照附圖對用于實(shí)施本實(shí)用新型的方式進(jìn)行說明。
[0024]實(shí)施方式1.
[0025]圖1是示出本實(shí)用新型的實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的剖視圖，示出沿著軸向剖切而得的剖面。圖1所示的電動(dòng)機(jī)構(gòu)成為具備:定子I ;軸支承件保持部2a、2b ;旋轉(zhuǎn)軸3 ;以與旋轉(zhuǎn)軸3同軸的方式固定于旋轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)子4 ;固定于旋轉(zhuǎn)軸3的各端部的軸支承件5a、5b ;彈性墊片6 ;收納上述結(jié)構(gòu)的殼體7 ;以及覆蓋上述殼體7的開口部的板8。
[0026]定子I是將轉(zhuǎn)子4圍繞在內(nèi)徑側(cè)的圓筒狀的定子，在其各端面一體地設(shè)置有軸支承件保持部2a、2b。例如如圖2A所示，定子I通過將在內(nèi)周部形成有多個(gè)齒部Ib的環(huán)狀的磁性鋼板Ia層疊一體化而構(gòu)成。另外，如圖2B所示，在層疊后的齒部Ib卷繞導(dǎo)電線而形成定子線圈lc。此外，如在圖5A、圖5B中后述的那樣，也可以將磁性鋼板Ia與磁鐵(永磁鐵)層疊一體化而構(gòu)成定子I。
[0027]磁鐵的磁通與線圈的旋轉(zhuǎn)磁通經(jīng)由轉(zhuǎn)子4與定子I之間的空隙連結(jié)，從而轉(zhuǎn)子4繞旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)。例如，構(gòu)成為在周方向配置多個(gè)磁鐵而形成磁極的轉(zhuǎn)子。或者，利用轉(zhuǎn)子鐵心以及在該轉(zhuǎn)子鐵心卷繞導(dǎo)電線而成的轉(zhuǎn)子線圈構(gòu)成轉(zhuǎn)子4。
[0028]軸支承件保持部2a、2b是隨著從固定于定子I的端面的凸緣部趨向供軸支承件5a,5b嵌合的圓筒部而外徑逐漸變窄的所謂的喇叭形狀的部件。
[0029]此外，喇叭形狀的軸支承件保持部2a、2b例如通過對定子I所使用的磁性鋼板進(jìn)行拉深加工而制作，或者通過對普通的磁性鋼材進(jìn)行切削加工而制作。
[0030]軸支承件5a、5b是以兩端支承的方式對旋轉(zhuǎn)軸3進(jìn)行支承的軸支承件，例如如圖1所示利用軸承實(shí)現(xiàn)。此外，在本實(shí)用新型中，軸支承件保持部2a、2b并不限定于喇叭形狀，只要具有能夠以同軸的方式一體地設(shè)置于定子I而保持軸支承件5a、5b的構(gòu)造即可。
[0031]在軸支承件保持部2a、2b對軸支承件5a、5b的保持中，在將軸支承件5a壓入嵌合于軸支承件保持部2a的情況下，軸支承件5b與軸支承件保持部2b的圓筒部帶有游隙地嵌合。相反，在將軸支承件5b壓入嵌合于軸支承件保持部2b的情況下，軸支承件5a與軸支承件保持部2a的圓筒部帶有游隙地嵌合。
[0032]此外，當(dāng)軸支承件帶有游隙地與軸支承件保持部嵌合的情況下，也可以在軸支承件的外周與軸支承件保持部的內(nèi)周之間設(shè)置緩沖器。
[0033]彈性墊片6配設(shè)于在殼體7的與軸支承件5a對置的內(nèi)表面設(shè)置的階梯差部，朝軸支承件5b的方向?qū)S支承件5a施壓。另外，由彈性墊片6的彈力產(chǎn)生的負(fù)荷經(jīng)由軸支承件5b而由板8承受。
[0034]接著，對定子I的制造方法進(jìn)行說明。
[0035]圖3A、圖3B是對實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)的定子的制造方法進(jìn)行說明的圖。如圖3A所示，將軸支承件保持部2a、定子1、軸支承件保持部2b依次穿過圓柱狀的定心部件9來進(jìn)行定心。此外，定心部件9的端面直徑例如與定子I的內(nèi)徑大致相等。
[0036]另外，如圖3B所示，也可以通過將磁性鋼板Ia呈圓筒狀地層疊一體化而構(gòu)成定子1在該情況下，使各磁性鋼板Ia的層疊面的一部分凹陷而形成凸部10以及凹部11，使凸部10與凹部11重疊而進(jìn)行層疊并鑿緊，借助凸部10的外周與凹部11的內(nèi)周之間的摩擦形成一體。
[0037]接著，將穿過定心部件9而進(jìn)行了定心的軸支承件保持部2a、定子I以及軸支承件保持部2b —體地連接。軸支承件保持部2a、2b的凸緣部與定子I的各端面例如通過形成上述的凹部和凸部并借助鑿緊連接。另外，也可以通過焊接或者粘接而連接。
[0038]形成軸支承件保持部2a、2b的磁性鋼板的厚度t2至少為定子I的磁性鋼板Ia的厚度tl以上(tl<t2)，以確保對軸支承件5a、5b進(jìn)行保持的強(qiáng)度。此外，通過使用具有一定的彈簧常數(shù)的鋼板作為形成定子I的磁性鋼板la，所層疊的磁性鋼板Ia作為緩沖器發(fā)揮作用，能夠形成為抑制特定的動(dòng)作頻帶下的旋轉(zhuǎn)軸3的振幅的衰減構(gòu)造。
[0039]另外，通過將軸支承件保持部2a、2b構(gòu)成為由板材形成的喇叭形狀，固定于定子I的端面的凸緣部作為吸收在動(dòng)作中在旋轉(zhuǎn)軸3產(chǎn)生的振擺量的緩沖器發(fā)揮作用，形成為抑制旋轉(zhuǎn)軸3自身的振擺的衰減構(gòu)造。
[0040]接著，將由一體地連接的軸支承件保持部2a、2b以及定子I構(gòu)成的組件(以下稱作定子組件)組裝于電動(dòng)機(jī)的殼體7。之后，將由旋轉(zhuǎn)軸3、軸支承件5a、5b以及以與旋轉(zhuǎn)軸3同軸的方式固定于旋轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)子4構(gòu)成的組件(以下稱作轉(zhuǎn)子組件)穿過定子組件，利用軸支承件保持部2a、2b以兩端支承的方式對旋轉(zhuǎn)軸3的軸支承件5a、5b進(jìn)行保持。
[0041]此外，在圖3A、圖3B中，示出了利用層疊鋼板構(gòu)成定子I的情況，但也可以利用切削加工從磁性鋼材形成將軸支承件保持部2a、定子I以及軸支承件保持部2b —體化的構(gòu)造。另外，也可以在將定子組件組裝于殼體7之前，將轉(zhuǎn)子組件組裝于定子組件。
[0042]為了抑制因旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的軸支承件保持部的振擺，定子組件在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部的組裝也可以按照如圖4A、圖4B、圖4C所示的方式構(gòu)成。
[0043]圖4A、圖4B、圖4C是示出實(shí)施方式I所涉及的電動(dòng)機(jī)中的軸支承件保持部的保持構(gòu)造的圖。在圖4A中，如用標(biāo)號A所示的那樣，將定子組件的軸支承件保持部2a嵌合于在殼體7內(nèi)形成的嵌合凹部7a。在該結(jié)構(gòu)中，調(diào)整軸支承件保持部2a的外周與嵌合凹部7a的內(nèi)周之間的間隙量，以消除因旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的軸支承件保持部2a的振擺。例如設(shè)定成在動(dòng)作中軸支承件保持部的外周部與嵌合凹部的內(nèi)周部抵接而振擺量為允許范圍的間隙量。
[0044]另外，在圖4B中，如用標(biāo)號B所示的那樣，將定子組件的軸支承件保持部2b嵌合于在板8內(nèi)形成的嵌合凹部8a。在該結(jié)構(gòu)中，也調(diào)整軸支承件保持部2b的外周與嵌合凹部8a的內(nèi)周之間的間隙量，以消除因旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的軸支承件保持部2b的振擺。