阅读说明：本技术 电动机 (Electric motor ) 是由 服部宏之 北山武志 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：提供一种能够抑制磁轭变形的电动机。电动机具备：旋转轴构件,能够以轴线为中心进行旋转；转子,具有设置于旋转轴构件的圆环状的转子芯及设置于转子芯的磁铁；定子,具有相对于转子芯在径向上隔开间隔而配置的圆环状的定子芯及卷绕于定子芯的定子线圈,径向是与旋转轴构件的轴线方向正交的方向；圆筒状的磁轭,包住转子及定子,相对于定子芯的相对的位置关系确定；及壳体构件,具有与磁轭的外周面对向且在轴线方向上延伸的侧壁部,磁轭固定于壳体构件。(Provided is a motor capable of suppressing deformation of a yoke. The motor is provided with: a rotation shaft member rotatable about an axis; a rotor having an annular rotor core provided on the rotating shaft member and a magnet provided on the rotor core; a stator having an annular stator core arranged at a radial distance from the rotor core and a stator coil wound around the stator core, the radial direction being a direction orthogonal to the axial direction of the rotating shaft member; a cylindrical yoke that surrounds the rotor and the stator and has a predetermined relative positional relationship with respect to the stator core; and a housing member having a side wall portion that faces the outer peripheral surface of the yoke and extends in the axial direction, the yoke being fixed to the housing member.)

电动机

技术领域

本发明涉及电动机。

背景技术

在专利文献1中公开了一种电动机，该电动机具备：转子，具有设置于轴的圆环状的转子芯；定子，具有相对于转子芯在径向上隔开间隔而配置的圆环状的定子芯；及圆筒状的磁轭(field yoke)，包住转子及定子。在该电动机中，将定子芯的外周部向磁轭的内周部压入，将定子芯固定设置于磁轭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-182945号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1所公开的电动机中，在电动机工作时，通过从定子芯的外周部向磁轭的内周部直接作用转矩反作用力等力，磁轭可能会变形。

本发明鉴于上述课题而完成，其目的在于提供一种能够抑制磁轭变形的电动机。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题而达成目的，本发明的电动机的特征在于，具备：旋转轴构件，能够以轴线为中心进行旋转；转子，具有设置于所述旋转轴构件的圆环状的转子芯及设置于该转子芯的磁铁；定子，具有相对于所述转子芯在径向上隔开间隔而配置的圆环状的定子芯及卷绕于该定子芯的定子线圈，所述径向是与所述旋转轴构件的轴线方向正交的方向；圆筒状的磁轭，包住所述转子及所述定子，相对于所述定子芯的相对的位置关系确定；及壳体构件，具有与所述磁轭的外周面对向且在所述轴线方向上延伸的侧壁部，所述磁轭固定于该壳体构件。

另外，在上述方案中，可以是，所述侧壁部为圆筒状，所述磁轭被压入于所述侧壁部。

由此，能够利用壳体构件的侧壁部加强磁轭，抑制磁轭的变形。

另外，在上述方案中，可以是，所述壳体构件具有在所述轴线方向上夹着所述磁轭而对向的在所述径向上延伸的一对端壁部，所述磁轭固定于所述一对端壁部。

由此，能够利用壳体构件的一对端壁部加强磁轭，抑制磁轭的变形。

另外，在上述方案中，可以是，具有将所述磁轭与所述一对端壁部连结的连结构件。

由此，能够将磁轭与一对端壁部利用连结构件连结，利用壳体构件的端壁部加强磁轭，抑制磁轭的变形。

另外，在上述方案中，可以是，所述壳体构件经由轴承而支撑于所述旋转轴构件。

由此，能够抑制来自轴承的径向的力直接作用于磁轭，抑制磁轭变形。

另外，在上述方案中，可以是，所述定子芯固定于所述壳体构件。

由此，能够抑制来自所述定子芯的力直接作用于磁轭，抑制磁轭变形。

另外，在上述方案中，可以是，在所述磁轭的外周面的一部分形成有开口，将所述定子芯与所述壳体构件在与所述开口对应的位置处固定。

由此，能够抑制来自定子芯的力直接作用于磁轭，抑制磁轭变形。

另外，在上述方案中，所述壳体构件可以覆盖所述磁轭的所述外周面及轴线方向两端面。

由此，能够利用壳体构件有效地保护磁轭。

发明效果

在本发明的电动机中，在具有与磁轭的外周面对向且在轴线方向上延伸的侧壁部的壳体构件固定所述磁轭，利用壳体构件来加强磁轭。由此，本发明的电动机起到如下效果：即使在定子芯的径向外侧处从定子芯向磁轭直接作用力，也能够抑制磁轭变形。

附图说明

图1是实施方式1的电动机的剖视图。

图2是从轴线方向观察磁轭时的图。

图3是实施方式2的电动机的剖视图。

具体实施方式

以下，对本发明的电动机的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明并不由本实施方式限定。

(实施方式1)

图1是实施方式1的电动机1的剖视图。如图1所示，实施方式1的电动机1具备轴2、转子3、定子4、磁轭5、励磁线圈6及壳体7等。

轴2是在轴线方向上长的金属制的旋转轴构件。需要说明的是，在以下的说明中，“轴线方向”定义为轴2的轴线方向(长度方向)。转子3具有转子芯31、磁铁32及励磁芯33等。转子芯31通过将多个电磁钢板在轴2的轴线方向上层叠而形成为圆筒状。转子芯31由于在轴线方向上在电磁钢板间存在隙间，因此轴线方向的磁阻比与转子芯31的轴线方向正交的方向即径向及周向的磁阻大。因而，在转子芯31内，磁通难以在轴线方向上流动，磁通容易在径向及周向上流动。

磁铁32埋设于转子芯31的内部，在转子芯31的整个轴线方向上延伸。磁铁32的轴线方向两端面分别与转子芯31的轴线方向两端面大致共面。另外，磁铁32在转子芯31的周向上以90[°]间隔配置有4个。

励磁芯33由磁性材料形成为圆筒状，设置于转子芯31的内周，以能够与轴2一起旋转的方式固定设置于轴2。励磁芯33的轴线方向两端面分别与转子芯31的轴线方向两端面大致共面。需要说明的是，励磁芯33的轴线方向的磁阻比转子芯31的轴线方向的磁阻小。因而，在励磁芯33中，与转子芯31内相比，磁通容易在轴线方向上流动。

定子4具有在转子芯31的径向外方隔开规定间隔而配置的圆筒状的定子芯41和卷绕于定子芯41的定子线圈42。定子芯41通过将多张电磁钢板在轴线方向上层叠而构成。定子芯417由于在轴线方向上在电磁钢板间存在隙间，因此轴线方向的磁阻比径向及周向的磁阻大。因而，在定子芯41内，磁通难以在轴线方向上流动，磁通容易在径向及周向上流动。

磁轭5由磁性材料构成，如图1所示，由一对端壁部51A、51B、外侧壁部52及一对内侧壁部53(53A、53B)构成，包住转子3及定子4。一对端壁部51A、51B为圆环状，分别在轴线方向上配置于从转子3及定子4的两端部离开的位置。外侧壁部52延伸至比定子4的线圈端421靠轴线方向外侧处，与各端壁部51A、51B的径向外周缘部相连而形成为圆筒状。一对内侧壁部53A、53B与各端壁部51A、51B的径向内周缘部相连而形成为圆筒状，在轴线方向上从转子3的两端部隔开规定间隔而配置。另外，各内侧壁部53A、53B在径向上从轴2隔开规定间隔而配置。

图2是从轴线方向观察磁轭5时的图。在磁轭5的各端壁部51A、51B的径向外周缘部，在周向上以120[°]间隔形成有凹形状的切口部511。在一对端壁部51A、51B中，形成于端壁部51A的3个切口部511与形成于端壁部51B的3个切口部511在从轴线方向观察时在周向上位于重叠的位置。并且，以一对端壁部51A、51B的互相的切口部511在轴线方向上相连的方式，在外侧壁部52形成有在轴线方向上延伸的开口521(参照图1)。另外，在各端壁部51A、51B，在相对于各切口部511在周向上错开180[°]的位置分别开设有贯通孔512。

另外，在各端壁部51A、51B的轴线方向上的转子3侧的面设置有励磁线圈6。励磁线圈6通过在磁轭5与转子芯31之间形成磁路，能够控制转子芯31与定子芯41之间的磁通量。

如图1所示，壳体7由一对端壁部71A、71B、外侧壁部72及一对内侧壁部73A、73B构成，在内部收纳转子3、定子4及磁轭5。另外，磁轭5固定于壳体7。需要说明的是，壳体7覆盖磁轭5的外周面及轴线方向两端面，能够利用壳体7有效地保护磁轭5，但也可以在壳体7的一部分设置供磁轭5向外部露出的开口。一对端壁部71A、71B为圆环状，分别在轴线方向上以夹着磁轭5的一对端壁部51A、51B的方式对向而配置。另外，在各端壁部71A、71B中的与开设于磁轭5的各端壁部51A、51B的贯通孔512对应的位置开设有供作为连结构件的螺栓10A、10B***的螺栓孔711。

并且，在实施方式1的电动机1中，磁轭5的外侧壁部52被压入于壳体7的外侧壁部72的内周，磁轭5的外侧壁部52固定于壳体7的外侧壁部72。由此，由壳体7的外侧壁部72支撑并加强磁轭5的外侧壁部52。另外，在实施方式1的电动机1中，将螺栓10A、10B向开设于壳体7的各端壁部71A、71B的螺栓孔711和开设于磁轭5的各端壁部51A、51B的贯通孔512***，利用螺栓连结将壳体7的端壁部71A、71B与磁轭5的端壁部51A、51B固定。由此，由壳体7的端壁部71A、71B支撑并加强磁轭5的端壁部51A、51B。

需要说明的是，作为磁轭5相对于壳体7的固定方法，可以使用压入、螺栓连结、热套及铆接等任意的机械的固定方法。另外，在将磁轭5相对于壳体7固定时，优选并用由锁定销等实现的磁轭5相对于壳体7的定位构造。

外侧壁部72与各端壁部71A、71B的外周缘部相连而形成为圆筒状。在外侧壁部72的内周面中的与形成于磁轭5的外侧壁部52的开口521对应的位置设置有向径向内侧突出且在轴线方向上一端侧与端壁部71A、71B连续且另一端侧能够与定子芯41接触的突起部721。在该突起部721，在与开设于定子芯41的在轴线方向上贯通的贯通孔411连通的位置沿轴线方向开设有供螺栓11嵌入的螺栓孔722。

在实施方式1的电动机1中，定子芯41未固定于磁轭5，定子芯41固定于壳体7。在实施方式1的电动机1中，将螺栓11向开设于定子芯41的贯通孔411和开设于壳体7的突起部721的螺栓孔722***，利用螺栓连结将定子芯41与壳体7的外侧壁部72固定。由此，定子芯41不经由磁轭5而直接固定于壳体7，因此电动机1工作时的来自定子4的转矩反作用力不会向磁轭5直接进入。由此，能够防止由所述转矩反作用力直接作用于磁轭5引起的磁轭5的变形。另外，由于定子芯41不经由磁轭5而直接固定于壳体7，所以能够防止在将磁轭5与定子4通过压入等而直接固定设置的情况下可能产生的由结合时的应力引起的磁轭5的变形。

壳体7的一对内侧壁部73A、73B分别与各端壁部71A、71B的径向内周缘部相连而形成为圆筒状，在轴线方向上从转子3的两端部分别隔开规定间隔而配置。另外，各内侧壁部73A、73B相对于磁轭5的内侧壁部53A、53B及轴2分别在径向上隔开规定间隔而配置。需要说明的是，此时，内侧壁部73A、73B与轴2之间的规定间隔比内侧壁部73A、73B与磁轭5的内侧壁部53A、53B之间的规定间隔宽。在各内侧壁部73A、73B的内周分别设置有滚珠轴承8A、8B，插通于各滚珠轴承8A、8B的轴2和壳体7通过各滚珠轴承8A、8B而能够相对旋转。另外，在比各滚珠轴承8A、8B靠轴线方向外侧处分别设置有将各内侧壁部73A、73B与轴2之间密封的被轴2插通的换状的密封构件9A、9B。

在实施方式1的电动机1中，由于壳体7经由滚珠轴承8A、8B而支撑于轴2，所以电动机1工作时的来自滚珠轴承8A、8B的径向的力不会向磁轭5直接进入。由此，能够防止由来自滚珠轴承8A、8B的径向的力向磁轭5直接进入引起的磁轭5的变形。

如以上这样，在实施方式1的电动机1中，能够防止力直接作用于磁轭5而导致磁轭5破损或变形。由此，磁轭5的可靠性得到确保，能够抑制由磁轭5的应变引起的损失恶化。另外，由于能够防止磁轭5因力而变形，所以能够保持绝缘性能。转子芯31与磁轭5之间的间隙尺寸稳定，能够使励磁效果稳定。另外，由于通过壳体7而定子4和转子3的芯出来，所以定子4与转子3之间的间隙尺寸稳定，能够使从电动机1输出的转矩稳定。另外，由于定子4以与磁轭5分体的方式固定于壳体7，所以定子4向壳体7的组装变得容易。

需要说明的是，在本实施方式1中，使用在定子4的径向内侧配置有转子3的内转子式的电动机1进行了说明，但也可以是在定子4的径向外侧配置有转子3的外转子式的电动机1。

(实施方式2)

接着，对本发明的实施方式2的电动机1进行说明。需要说明的是，在实施方式2的电动机1中，关于与实施方式1的电动机1共通的部分，适当省略其说明。

图3是实施方式2的电动机的剖视图。需要说明的是，图3以轴2的轴线为界而示出了电动机1的径向的一半。在实施方式2的电动机1中，收纳转子3、定子4及磁轭5的壳体7由一对圆环状的端壁部71A、71B和圆筒状的外侧壁部72构成，不具有实施方式1的电动机1的壳体7所具有的内侧壁部73A、73B。并且，在实施方式2的电动机1中，如图3所示，在磁轭5的各内侧壁部53A、53B的内周分别设置有滚珠轴承8A、8B，由磁轭5支撑滚珠轴承8A、8B。因而，在电动机1工作时，来自滚珠轴承8A、8B的径向的力直接作用于磁轭5。

另一方面，在实施方式2的电动机1中，与实施方式1的电动机1同样，将螺栓10A、10B插通于开设于壳体7的各端壁部71A、71B的螺栓孔711和开设于磁轭5的各端壁部51A、51B的贯通孔512，利用螺栓连结将壳体7的端壁部71A、71B与磁轭5的端壁部51A、51B固定。由此，由壳体7的端壁部71A、71B支撑磁轭5的端壁部51A、51B，磁轭5由壳体7加强。由此，在电动机1工作时，即使来自滚珠轴承8A、8B的径向的力直接作用于磁轭5，也能够抑制磁轭5变形。

标号说明

1 电动机

2 轴

3 转子

4 定子

5 磁轭

6 励磁线圈

7 壳体

8A、8B 滚珠轴承

9A、9B 密封构件

10A、10B 螺栓

11 螺栓

31 转子芯

32 磁铁

33 励磁芯

41 定子芯

42 定子线圈

52 外侧壁部

51A、51B 端壁部

53A、53B 内侧壁部

72 外侧壁部

71A、71B 端壁部

73A、73B 内侧壁部

411 贯通孔

421 线圈端

511 切口部

512 贯通孔

711 螺栓孔

722 螺栓孔。