CN105191084B - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

旋转电机具有：沿着水平方向延伸的轴(14)；转子(15)；轴承(13)；定子(12)，该定子(12)具备定子铁心(16)，该定子铁心(16)形成有将转子(15)外侧包围的开口(20)；以及支承轴承(13)及定子(12)的框架(11)。转子(15)具有：转子铁心(21)；插入转子铁心(21)内的多个永磁体(22)；在轴向上夹持转子铁心(21)而配置的夹具(23、24)；配置于前端夹具(23)，比前端夹具(23)及转子铁心(21)更朝径向外侧突出，且由比定子铁心(16)要软的材料构成的滑动部(30)。能改善将转子(15)插入定子(12)内侧时的操作性，另外，还能抑制转子(15)与定子铁心(16)相碰而产生金属粉。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及在转子使用永磁体的旋转电极，并涉及能改善转子的插入组装操作的操作性的旋转电机。
背景技术
具备内转子的电动机等旋转电机中，配置于定子及其内侧的转子夹着狭窄间隙而相对(参照专利文献1)。在制造工厂内制造上述旋转电机时，在将旋转部分插入定子内侧的情况下，能使用专用夹具。
另一方面，为了对上述旋转电机进行维护等，有时在旋转电机的制造工厂外不使用专用夹具，而需要从定子内侧取下旋转部分并再次插入定子内侧。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2003-47188号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在内转子的转子使用永磁体的旋转电机中，在将转子插入定子内侧时，可能因永磁体的磁力使得转子被拉到定子铁心附近。该情况下，转子与定子铁心相碰，在定子铁心内表面产生损伤，使得操作性变差。另外，在转子与定子铁心相碰时产生的金属粉也可能导致旋转电机的性能变差。
本发明鉴于上述情况而得以完成，其目的在于，在内转子的转子使用永磁体的旋转电机中，改善将转子插入定子内侧时的操作性，另外，还能抑制转子与定子铁心相碰而产生金属粉。
解决技术问题的技术方案
为了达成上述目的，本发明所涉及的旋转电机具有：轴，该轴沿着水平方向延伸并以可旋转的方式得到支承；转子，该转子安装于所述轴；多个轴承，该多个轴承支承所述转子并使其可旋转；定子，该定子具备定子铁心，该定子铁心与所述转子的径向外侧之间形成间隙，形成有将所述转子的径向外侧包围的大体呈圆形的开口，并由沿着与轴垂直的方向延伸的铜板在轴向上层叠而成；以及框架，该框架支承所述轴承及所述定子，该旋转电机能够通过将安装于所述轴的所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口来进行组装，其特征在于，所述转子具有：转子铁心，该转子铁心由沿着与轴垂直的方向延伸的多个铜板在轴向上层叠而成；多个永磁体，该多个永磁体被插入至所述转子铁心内；平圆板状的两个夹具，该平圆板状的两个夹具在轴向上夹持所述转子铁心而配置，分别在与轴垂直的方向上延伸；多个紧固螺栓，该多个紧固螺栓配置成对所述两个夹具朝互相靠近的方向施加拉伸力；以及滑动部，该滑动部配置于所述两个夹具中的、将所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口时较先被插入的一侧的前端夹具，比所述前端夹具及所述转子铁心更向径向外侧突出，且由比所述定子铁心要软的材料构成。
发明效果
根据本发明，在内转子的转子使用永磁体的旋转电机中，改善将转子插入定子内侧时的操作性，另外，还能抑制转子与定子铁心相碰而产生金属粉。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的组装完成状态的整体立面图，上半部分是剖视图，下半部分是外形图。
图2是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作开始前的状态的整体立面剖视图。
图3是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
图4是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作末期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
图5是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式2中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
图6是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式2中的转子插入操作末期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
图7是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式3中的内部风扇的前端上部的主要部分放大立面剖视图。
图8是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式4中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明所涉及的旋转电机的实施方式进行说明。此外，对互相相同或类似的部分付上相同的标号，并省略重复说明。
[实施方式1]
图1是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的组装完成状态的整体立面图，上半部分是剖视图，下半部分是外形图。图2是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作开始前的状态的整体立面剖视图。图3是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。图4是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式1中的转子插入操作末期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
本发明所涉及的实施方式1的旋转电机、即电动机10中，如图1及图2所示，定子12安装于框架11内，框架11支承两个轴承13。沿着水平方向延伸的轴14以可旋转的方式由轴承13支承。轴14的外侧安装有转子15。
定子12具有定子铁心16和定子线圈17。定子铁心16将在与转轴垂直的方向延伸的多个钢板在转轴方向进行层叠来构成。定子铁心16形成有沿轴向延伸的多个槽部(未图示)，在这些槽部内配置定子线圈17(参照图2)。定子线圈17的轴向端部在线圈端部19互相连接。定子铁心16的径向中心部形成有大致呈圆形的开口20，在该开口20内隔着径向的间隙来配置转子15。
转子15具有：将在与转轴垂直的方向延伸的多个钢板在转轴方向进行层叠来构成的转子铁心21、以及插入转子铁心21内的多个永磁体22。转子铁心21的轴向的两端配置有前端夹具23及后端夹具24。前端夹具23与后端夹具24在中央处具有开口，呈现为沿着与转轴垂直的方向延伸的圆板状，其板厚比构成转子铁心21的各钢板要厚。
前端夹具23及后端夹具24利用贯通前端夹具23及后端夹具24的多根紧固螺栓25以及与其相螺合的螺母26，来紧固于互相靠近的方向，利用该紧固力来使得构成转子铁心21的多块钢板相互紧固。
将转子15与轴14及轴承13一起从轴向插入该开口20内，从而进行组装。此时，将转子15等从框架11的负载侧端部插入，从而作为反负载侧的夹具、即前端夹具23位于里侧。
滑动部30沿着前端夹具23的外周来进行安装。滑动部30是环状的，比前端夹具23及转子铁心21的外周更向径向外侧突出。滑动部30是比定子铁心16、线圈端部19要软的材料，具有一定程度的机械性强度、耐磨性、耐热性，以使得即使与接触定子铁心16的开口20或线圈端部19的部分相抵接，也不会损伤定子铁心16或线圈端部19。例如为工程塑料等树脂制，更具体而言，优选为teflon(商品名)、MC尼龙(MC nylon、商品名)等。
如图3及图4所示，滑动部30朝向与定子铁心16的相反侧的轴向(即、反负载一侧)突出，另外，在其前端部形成有倒角部31。也就是说，倒角部31处越朝轴向前端越细。另外，该滑动部30通过螺钉32可拆卸地安装于前端夹具23。
如图1所示，在轴14的反负载侧前端附近安装有外部风扇60，外部风扇60的外侧被风扇盖板61覆盖。
在设置了该实施方式的旋转电机之后，有时出于维护等目的，可能将转子15等取出到框架11外，再放回框架11内。在如上述那样组装时，首先，如图2所示，在将转子15及轴承13安装于轴14的状态下，将固定部分与旋转部分的轴相对准，将旋转部分在轴向上水平移动。此外，此时，风扇盖板61从框架11移除，外部风扇60从轴14移除。
一般而言，定子12的开口20与转子铁心21之间的径向间隙较小，且永磁体22插入转子铁心21，因此担心转子铁心21或前端夹具23与定子12的开口20的表面相碰。然而，在本实施方式中，滑动部30向前端夹具23的径向外侧及轴向前端突出，因此与定子12的开口20的表面或线圈端部19相碰的是滑动部30。滑动部30是比定子铁心16或线圈端部19要软的材料，因此即使发生该碰撞也能抑制定子铁心16或线圈端部19受损。另外，还能抑制因定子铁心16、线圈端部19受损而产生金属粉，从而能抑制因产生金属粉而使得旋转电机的性能变差。
另外，滑动部30通过螺钉32可拆卸地进行安装，因此在滑动部30受损的情况下，也能换新的滑动部30。
另外，由于滑动部30的前端形成有倒角部31，因此滑动部30的前端不易与定子铁心16相碰，另外，在相碰的情况下，定子铁心16、滑动部30的前端也仅稍有受损。另外，旋转部的插入操作也变得顺利。
上述说明中，该滑动部30通过螺钉32可拆卸地安装于前端夹具23，但未必一定要可拆卸，例如，可以利用粘接剂来进行安装，也可以涂覆。由此，能抑制定子铁心16受损、产生金属粉。
此外，在上述说明中，滑动部30是比定子铁心16及线圈端部19要软的材料，但在将转子15等插入定子12内时与线圈端部19的干扰也不成为问题的情况下，滑动部30是比定子铁心16要软的材料即可。
[实施方式2]
图5是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式2中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。图6是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式2中的转子插入操作末期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
该实施方式的旋转电机的前端夹具23的与转子铁心21的相反侧即反负载侧安装有内部风扇40。内部风扇40在转子铁心21的相反侧朝轴向突出设置。然而，内部风扇40不比滑动部30更向径向外侧突出，且朝着轴向前端向径向变小。除此以外的结构与实施方式1的结构相同。
内部风扇40能够与转子15一起旋转，使框架11内的空气循环从而进行冷却。
根据本实施方式，在具备内部风扇40的旋转电机中，与实施方式1相同，每当转子15等插入定子12内时，能抑制定子铁心16或线圈端部19受损，并抑制产生金属粉。尤其是，由于使得内部风扇40的前端变细，因此，能抑制内部风扇40的前端与定子铁心16或线圈端部19相碰。
[实施方式3]
图7是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式3中的内部风扇的前端上部的主要部分放大立面剖视图。
本实施方式是实施方式2的变形，在内部风扇40的外侧前端形成有倒角部41。此外，在该倒角部41周边形成有缓冲部42。缓冲部42是比定子铁心16或线圈端部19要软的材料，具有一定程度的机械强度、耐磨性、耐热性。例如为工程塑料等树脂制，更具体而言，优选为teflon(商品名)、MC尼龙(MC nylon、商品名)等。缓冲部42可以通过螺钉紧固或粘接安装在内部风扇40的表面，或者通过涂覆进行粘接。
根据本实施方式，每当将转子15等插入定子12内时，能获得与实施方式2相同的效果，并且能抑制定子铁心16或线圈端部19受损，并抑制产生金属粉。
[实施方式4]
图8是表示本发明所涉及的旋转电机的实施方式4中的转子插入操作初期的转子前端上部与其周边部分的主要部分立面剖视图。
本实施方式是实施方式1的变形，引导部50被安装成在前端夹具23的与转子铁心21的相反侧朝轴向突出。引导部50为外周直径比滑动部30的外周直径要小的大致圆筒形，朝向前端变细。引导部50利用螺钉21与滑动部30一起安装于前端夹具23。
引导部50是比定子铁心16、线圈端部19要软的材料，具有一定程度的机械性强度、耐磨性、耐热性，以使得即使在插入定子铁心16的开口20内时，与定子铁心16或线圈端部19相抵接，也不会损伤定子铁心16或线圈端部19。例如为工程塑料等树脂制，更具体而言，优选为teflon(商品名)、MC尼龙(MC nylon、商品名)等。
除此以外的结构与实施方式1的结构相同。
在本实施方式中，引导部50向轴向前端突出，因此在将转子15等插入定子12时，首先与定子12的开口20的表面或线圈端部19相碰的是引导部50。由于引导部50朝着前端变细，因此能抑制与定子铁心16或线圈端部19相碰，使得旋转部的插入操作变得顺利。另外，假使接触，由于引导部50是比定子铁心16或线圈端部19要软的材料，因此即使发生该碰撞，也能抑制定子铁心16或线圈端部19受损。另外，还能抑制因定子铁心16、线圈端部19受损而产生金属粉，从而能抑制因产生金属粉而使得旋转电机的性能变差。
另外，引导部50与滑动部30同样地通过螺钉32可拆卸地进行安装，因此在引导部50受损的情况下，也能换新的引导部50。
[其它实施方式]
以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但该实施方式是作为示例提出的，并不对本发明的范围进行限定。上述实施方式可以以其它各种形式来实施，在不脱离本发明思想的范围内，能进行各种省略、替换、变更。上述实施方式及其变形均包含在本发明的范围、本发明思想内，并包含在权利要求所记载的发明及与其等同的范围内。
标号说明
10 电动机
11 框架
12 定子
13 轴承
14 轴
15 转子
16 定子铁心
17 定子线圈
19 线圈端部
20 开口
21 转子铁心
22 永磁体
23 前端夹具
24 后端夹具
25 紧固螺栓
26 螺母
30 滑动部
31 倒角部
32 螺钉
40 内部风扇
41 倒角部
42 缓冲部
50 引导部
60 外部风扇
61 风扇盖板

Claims (10)

1.一种旋转电机，具有：
轴，该轴沿着水平方向延伸并以可旋转的方式得到支承；
转子，该转子安装于所述轴，
多个轴承，该多个轴承支承所述转子并使其可旋转；
定子，该定子具备定子铁心，该定子铁心与所述转子的径向外侧之间形成间隙，形成有将所述转子的径向外侧包围的大体呈圆形的开口，并由沿着与轴垂直的方向延伸的铜板在轴向上层叠而成；以及
框架，该框架支承所述轴承及所述定子，
该旋转电机能够通过将安装于所述轴的所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口来进行组装，其特征在于，
所述转子具有：
转子铁心，该转子铁心由沿着与轴垂直的方向延伸的多个铜板在轴向上层叠而成；
多个永磁体，该多个永磁体被插入至所述转子铁心内；
平圆板状的两个夹具，该平圆板状的两个夹具在轴向上夹持所述转子铁心而配置，分别在与轴垂直的方向上延伸；
多个紧固螺栓，该多个紧固螺栓配置成对所述两个夹具朝互相靠近的方向施加拉伸力；及
滑动部，该滑动部以可拆卸的方式安装于所述两个夹具中的、将所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口时较先被插入的一侧的前端夹具，在将所述转子插入所述定子铁心的开口的状态下能维持着安装于所述前端夹具的同时与所述前端夹具一起旋转，比所述前端夹具及所述转子铁心更向径向外侧突出，且由比所述定子铁心要软的材料构成，
所述滑动部形成有倒角，该倒角朝着将所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口时较先被插入一侧的前端而变细。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述滑动部由树脂制成。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
还具有内部风扇，该内部风扇安装于所述前端夹具的与所述转子铁心的相反侧一面，配置在所述滑动部的径向内侧。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，
所述内部风扇朝向轴向前端而前端变细。
5.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，
所述内部风扇的轴向前端的外周部配置有缓冲部。
6.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，
还具有引导部，该引导部安装于所述前端夹具，并向所述转子铁心的相反侧的轴向突出，由比所述定子铁心要软的材料构成。
7.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，
所述引导部以可拆卸的方式安装于所述前端夹具。
8.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，
所述引导部通过涂覆比所述定子铁心要软的材料而形成。
9.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，
所述引导部由树脂制成。
10.如权利要求6所述的旋转电机，其特征在于，
所述引导部形成有倒角，该倒角朝着将所述转子沿轴向插入所述定子铁心的所述开口时较先被插入一侧的前端而变细。
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