CN106464104A - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

一种旋转电机，具备第一环状体和第二环状体，第一环状体和第二环状体使线圈夹设在它们之间地相互相向，且其任意一方具备永久磁铁，第一环状体及第二环状体的任意一方或双方以旋转中心轴为中心旋转，经该旋转的第一环状体或第二环状体，或者经与该旋转的第一环状体或第二环状体一起旋转的旋转中心轴，取出马达的驱动力，具备如下的(1)～(4)中的任意一种构造，(1)是经第一环状体的旋转取出马达的驱动力的方式，第二环状体相对于旋转中心轴可旋转地配置；(2)是经第二环状体的旋转取出马达的驱动力的方式，第一环状体相对于旋转中心轴可旋转地配置；(3)是经与旋转的第一环状体一起旋转的旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，第二环状体相对于旋转中心轴可旋转地配置；(4)是经与旋转的第二环状体一起旋转的旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，第一环状体相对于旋转中心轴可旋转地配置。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及一种旋转电机。
背景技术
以往，已知一种具备第一环状体(例如，内铁心)和第二环状体(例如，外铁心)的旋转电机，该第一环状体(例如，内铁心)和该第二环状体(例如，外铁心)使线圈夹设在它们之间地相互相向，且其任意一方具备永久磁铁(例如，专利文献1)。
图1是表示以往的旋转电机1i的一例的省略了一部分的剖视图。
成为旋转轴的旋转中心轴2经轴承9可旋转地支承在壳体8上。在图示的实施方式中，轴承9由在旋转中心轴2的轴方向相互空开间隔地配置的轴承9a和轴承9b构成。
在旋转中心轴2上呈同心圆状地支承内转子4。在内转子4的外周安装了永久磁铁5。在此永久磁铁5的外侧，夹着线圈6地配置了外转子7。在内转子4和外转子7之间形成磁场。在此实施方式中，例如，内转子4相当于第一环状体，外转子7相当于第二环状体。
在图1所示的旋转电机1i中，内转子4经轮毂3支承在旋转中心轴2上，在内转子4上固定地安装了外转子7。
通过向线圈6通电，在前述磁场内产生电磁力，永久磁铁5由该电磁力例如向箭头12的方向旋转。伴随着永久磁铁5的旋转，旋转中心轴2也向箭头12的方向旋转。
在这里，由于外转子7被固定在内转子4上，所以在永久磁铁5向箭头12的方向旋转时，外转子7也伴随着永久磁铁5的旋转向箭头12的方向旋转。
其结果，旋转中心轴2的惯性与外转子7的重量相应地增大，对从向线圈6通电到旋转中心轴2的旋转达到设想的转速为止的响应时间产生影响。
图1所示的旋转电机是将马达的驱动力从成为旋转轴的旋转中心轴2取出的旋转电机。
此外，以往还已知所谓的直接驱动方式的旋转电机，其与图1所示的实施方式同样，是内转子和外转子一起旋转的形式，将马达的驱动力从外转子取出。
在任一方式中，都是在取出马达的驱动力的旋转体旋转时，内转子和外转子都一起旋转，在此构造的情况下，取出马达的驱动力的旋转体的惯性受到一起旋转的内转子和外转子的影响。而且，它给取出马达的驱动力的旋转体的旋转达到设想的转速为止的响应时间带来影响。
以往，还已知如下的方式的旋转电机：其与图1所示的那样的内转子4和外转子7成为一体而旋转的方式的旋转电机不同，与图1所示的构造的旋转电机中的外转子相当的外轭铁被固定，不旋转。
在此方式中，仅安装永久磁铁的内转子旋转。因此，与图1所示的内转子4和外转子7成为一体而旋转的方式的旋转电机相比，转子的惯性转矩小即可。其结果，取出马达的驱动力的旋转体的旋转从向线圈通电到达到设想的转速为止的响应时间比图1所示的内转子4和外转子7成为一体而旋转的方式的旋转电机短。
但是，与图1所示的构造的旋转电机中的外转子相当的外轭铁被固定，不旋转，仅安装永久磁铁的内转子旋转的方式的以往的旋转电机与图1所示的内转子4和外转子7成为一体而旋转的方式的旋转电机相比，效率差。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-217484号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明以提供一种取出马达的驱动力的旋转体的旋转从向线圈通电到达到设想的转速为止的响应时间短，同时，效率与以往的旋转电机相比并不逊色的旋转电机为目的。
为了解决课题的手段
本发明提出的旋转电机是如下的方式的旋转电机，即，
即，具备第一环状体和第二环状体，该第一环状体和第二环状体使线圈夹设在它们之间地相互相向，且其任意一方具备永久磁铁，
前述第一环状体及前述第二环状体的任意一方或双方以旋转中心轴为中心旋转，
经该旋转的第一环状体或前述第二环状体，或者经与该旋转的第一环状体或前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴，取出马达的驱动力，其特征在于，是具备如下的(1)～(4)中的任意一种构造的旋转电机，
(1)是经前述第一环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(2)是经前述第二环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(3)是经与前述旋转的前述第一环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(4)是经与前述旋转的前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种取出马达的驱动力的旋转体的旋转从向线圈通电到达到设想的转速为止的响应时间短，同时，效率与以往的旋转电机相比并不逊色的旋转电机。
附图说明
图1是表示以往的旋转电机的一例的省略了一部分的剖视图。
图2是表示本发明的实施方式1的省略了一部分的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式2的省略了一部分的剖视图。
图4是表示本发明的实施方式3的省略了一部分的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式4的省略了一部分的剖视图。
图6是表示本发明的实施方式5的省略了一部分的剖视图。
图7是表示本发明的实施方式6的省略了一部分的剖视图。
图8是表示本发明的实施方式7的省略了一部分的剖视图。
图9是说明实施方式7的内部构造的图，(a)是表示在与旋转中心轴一起旋转的环状体上搭载了环状永久磁铁的状态的立体图，(b)是表示位于(a)的环状永久磁铁的上侧的线圈的配置构造的一例的立体图。
图10是表示本发明的实施方式7的省略了一部分的剖视图。
图11是表示在本发明的旋转电机中采用的磁性材料制的环状体的形态1的立体图。
图12是表示在本发明的旋转电机中采用的磁性材料制的环状体的形态2的立体图。
图13是表示在本发明的旋转电机中采用的磁性材料制的环状体的形态3的立体图。
图14是表示在本发明的旋转电机中采用的磁性材料制的环状体的形态4的立体图。
图15是表示本发明的旋转电机和以往的旋转电机中的通电开始后的电流值和时间的关系的坐标图。
图16是表示对在图15中研究了响应特性的3种旋转电机分别在相同的条件下进行了研究的效率曲线的坐标图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
下面，参照添加的图2～图10，说明本发明的实施方式。
本发明的旋转电机，是如下的方式的旋转电机，即，具备第一环状体和第二环状体，该第一环状体和第二环状体使线圈夹设在它们之间地相互相向，且其任意一方具备永久磁铁，前述第一环状体及前述第二环状体的任意一方或双方以旋转中心轴为中心旋转，经该旋转的第一环状体或前述第二环状体，或者经与该旋转的第一环状体或前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴，取出马达的驱动力。
本发明的旋转电机是在这样的方式的旋转电机中，具备如下的(1)～(4)中的任意一种构造。
(1)是经前述第一环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
(2)是经前述第二环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
(3)是经与前述旋转的前述第一环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
(4)是经与前述旋转的前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
由此，本发明的旋转电机与内转子和外转子成为一体而旋转的方式的旋转电机相比响应特性良好，能够发挥与外轭铁被固定而不旋转的仅安装了永久磁铁的内转子旋转的方式的以往的旋转电机相比并不逊色的响应特性。
另外，本发明的旋转电机，与外轭铁被固定而不旋转的仅安装永久磁铁的内转子旋转的方式的以往的旋转电机相比在效率方面优异，能够发挥与内转子和外转子成为一体而旋转的方式的以往的旋转电机相比并不逊色的效率。
(实施方式1)
图2是表示本发明的实施方式1的省略了一部分的剖视图。
成为旋转轴的旋转中心轴2经轴承9可旋转地支承在壳体8上。在图示的实施方式中，轴承9由在旋转中心轴2的轴方向相互空开间隔地配置的轴承9a和轴承9b构成。也可以做成仅由轴承9a、轴承9b的任意一方构成轴承9的构造。
在旋转中心轴2上呈同心圆状地支承成为第一环状体的内转子4。在图示的实施方式中，内转子4经轮毂3安装在旋转轴2上。
相对于内转子4，在旋转中心轴2的径方向的外侧，在旋转中心轴2上呈同心圆状地配置了成为第二环状体的外转子7。
在内转子4和外转子7之间，在旋转中心轴2上呈同心圆状地配置了线圈6。在图示的实施方式中，环状的线圈6被支承在壳体8上。
内转子4和外转子7中的某一方在与另一方相向的周侧具备永久磁铁5。在图示的实施方式中，在与外转子7的内周相向的内转子4的外周配备了永久磁铁5。
这样，在内转子4和外转子7之间形成磁场。
外转子7在旋转中心轴2的一端侧(图2中的右端侧)，经轴承10可旋转地支承在旋转中心轴2上。由此，在图示的实施方式中，作为在内转子4和外转子7中的未具备永久磁铁5的外转子7可旋转地支承在旋转中心轴2上。
在此实施方式中，例如，内转子4相当于第一环状体，外转子7相当于第二环状体。
在此实施方式中，轴承10由在旋转中心轴2的轴方向相互空开间隔地配置的轴承10a和轴承10b构成。也可以做成仅由轴承10a、轴承10b的任意一方构成轴承10的构造。
在外转子7的图1中的右侧面上，形成了在旋转中心轴2的轴方向延伸，向图2中的右方向突出的支承部7a。外转子7经装配在此支承部7a内的轴承10a、轴承10b可旋转地支承在旋转中心轴2上。
若向线圈6通电，则在形成于内转子4和外转子7之间的磁场内产生电磁力，永久磁铁5由该电磁力例如向箭头12的方向旋转。
伴随着永久磁铁5的旋转，内转子4、轮毂3及旋转中心轴2也向箭头12的方向旋转。
但是，在径方向位于旋转中心轴2的外侧的外转子7，即使内转子4及旋转中心轴2旋转，也不会一起旋转。因为外转子7经轴承10可旋转地支承在旋转中心轴2上。
由于即使旋转中心轴2旋转，外转子7也不会一起旋转，所以根据此实施方式，能够提供一种与外转子7与内转子4一起旋转的图1图示的以往的旋转电机相比惯性小的旋转电机。
由此，根据此实施方式，能够使从向线圈6通电到旋转中心轴2的旋转达到设想的转速为止的响应时间比图1所示的内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的以往的旋转电机1g快。
图15是表示对相同的大小的有关本发明的旋转电机和以往的旋转电机在相同条件下进行的通电开始后的电流值和时间的关系的坐标图。纵轴表示电流值，横轴表示通电开始后的时间。电流值和时间用乘以了系数的数值表示，以便能够更清楚地认识通电开始后的电流值和时间的关系。
有关此实施方式1的旋转电机1a的结果由Z表示，图1所示的以往的旋转电机1g的结果由Y表示，与图1所示的构造的旋转电机1i中的外转子相当的外轭铁被固定而不旋转的方式的以往的旋转电机的结果由X表示。
外轭铁被固定的以往的旋转电机的电流值在通电开始后上升至A点。图1所示的内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的以往的旋转电机1i电流值在通电开始后上升至B点。在有关此实施方式1的旋转电机1a中，电流值在通电开始后上升至C点。
若从通电开始后的最大电流值到成为恒定旋转状态为止的电流收敛快，则响应时间与此相应地变快。内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i的响应时间比外轭铁被固定的以往的旋转电机慢。另一方面，此实施方式1的旋转电机1a的响应时间是并不逊色于外轭铁被固定的以往的旋转电机的响应时间。
图16是表示对将研究结果表示图15中的3种旋转电机分别在相同条件下进行了研究的效率曲线的图。
能够确认由符号Z表示的有关此实施方式1的旋转电机1a的效率是与由符号Y表示的内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i的效率相同的程度。而且，它们都比由符号X表示的外轭铁被固定的以往的旋转电机的效率好。
从图15、图16所示的研究结果，能够确认此实施方式1的旋转电机1a具备如下的特性。
就响应时间而言，此实施方式1的旋转电机1a，与内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i相比被改善，是并不逊色于外轭铁被固定的以往的旋转电机的旋转电机。
就效率而言，此实施方式1的旋转电机1a与外轭铁被固定的以往的旋转电机相比被改善，是并不逊色于内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i的旋转电机。
图2所示的旋转电机1a，例如能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式2)
参照图3，说明本发明的实施方式2。
图3是表示有关实施方式2的旋转电机1b的一例的省略了一部分的剖视图。对与在实施方式1中说明了的旋转电机1a的结构共同的结构，标注相同的符号，省略其说明。
在此实施方式中，成为第一环状体的内转子4经轮毂14、轴承15可旋转地支承在旋转中心轴2上，另一方面，成为第二环状体的外转子7支承在旋转中心轴2上，与旋转中心轴2一起旋转。
另外，永久磁铁5被配备在与内转子4的外周相向的外转子7的内周。
在此实施方式中，例如，内转子4相当于第一环状体，外转子7相当于第二环状体。
在此实施方式中，也可以做成仅由在旋转中心轴2的轴方向相互空开间隔地配置的轴承15a、轴承15b中的任意一方构成轴承15的构造。
若向线圈6通电，则在形成于内转子4和外转子7之间的磁场内产生电磁力，永久磁铁5由该电磁力例如向箭头12的方向旋转。
伴随着永久磁铁5的旋转，外转子7及旋转中心轴2也向箭头12的方向旋转。
但是，在径方向位于旋转中心轴2的外侧的内转子4，即使外转子7及旋转中心轴2旋转，也不会一起旋转。因为内转子4经轴承15可旋转地支承在旋转中心轴2上。
即使旋转中心轴2旋转，内转子4也不会一起旋转。因此，根据此实施方式，能够提供一种比在取出马达的驱动力的旋转体旋转时内转子和外转子也一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。
由此，根据此实施方式，能够使从向线圈6通电到旋转中心轴2的旋转达到设想的转速为止的响应时间比以往的旋转电机快。
图3所示的旋转电机1b，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式3)
参照图4，说明本发明的实施方式3。
图4是表示有关实施方式3的旋转电机1c的一例的省略了一部分的剖视图。对与在实施方式1中说明了的旋转电机1a的结构共同的结构，标注相同的符号，省略其说明。
实施方式3是在实施方式1中，相对于旋转中心轴2可旋转地支承外转子7的轴承10在旋转中心轴2的径方向被配置在内转子4的内侧的实施方式。
即，图3所示的旋转电机1c，在将轴承10在旋转中心轴2的径方向配置在内转子4的内侧的方面与图2所示的旋转电机1a不同。
在外转子7的图4中的右侧面上形成了在旋转中心轴2的轴方向延伸，向图4中的左方向突出的支承部7b。外转子7经装配在此支承部7b内的轴承10a、轴承10b可旋转地支承在旋转中心轴2上。
在此实施方式中，例如，内转子4相当于第一环状体，外转子7相当于第二环状体。
另外，在此实施方式中，也能够做成仅由轴承10a、轴承10b的任意一方构成轴承10的构造。
在图4所示的有关实施方式的旋转电机1c中，在旋转中心轴2旋转时，在径方向位于旋转轴2的外侧的外转子7也不会一起旋转。
因此，能够提供一种比外转子7伴随着旋转轴2的旋转而一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。由此，能够使从向线圈6通电到旋转轴2的旋转达到设想的转速为止的响应时间比图1所示的以往的旋转电机快。
进而，在图4所示的有关实施方式的旋转电机1c中，相对于旋转中心轴2可旋转地支承外转子7的轴承10在内转子4的径方向被配置在内侧。通过采用这样的构造，与图2所示的旋转电机1a相比，能够使旋转轴2的轴方向的长度变小。
因此，在提供一种更小型的旋转电机的方面是有利的。
此图4所示的旋转电机1c，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式4)
参照图5，说明本发明的实施方式4。
图5是表示有关实施方式4的旋转电机1d的一例的省略了一部分的剖视图。对与在实施方式1～实施方式3中说明了的旋转电机1a～1c的结构共同的结构，标注相同的符号，省略其说明。
实施方式1～实施方式3都是将马达的驱动力从旋转中心轴2取出的实施方式。与此相对，在实施方式4中，将马达的驱动力从作为第二环状体的外转子7取出。这是所谓的直接驱动方式的旋转电机。
旋转中心轴2被支承在壳体8上。
成为第一环状体的内转子4、成为第二环状体的外转子7均相对于旋转中心轴2可旋转地被支承。
内转子4经轮毂14、轴承15可旋转地支承在旋转中心轴2上。轴承15由在旋转中心轴2的轴方向相互空开间隔地配置的轴承15a和轴承15b构成。
在外转子7的图5中的左侧面上，形成了在旋转中心轴2的轴方向延伸，向图5中的右方向突出的支承部7c。外转子7经装配在此支承部7c内的轴承16a、轴承16b可旋转地支承在旋转中心轴2上。
在内转子4和外转子7之间，呈同心圆状地配置在旋转中心轴2上的线圈6被支承在壳体8上。
在与内转子4的外周相向的外转子7的内周配备永久磁铁5，在内转子4和外转子7之间形成磁场。
在此实施方式中，例如，内转子4相当于第一环状体，外转子7相当于第二环状体。
若向线圈6通电，则在形成于内转子4和外转子7之间的磁场内产生电磁力，永久磁铁5由该电磁力例如向箭头18的方向旋转。
伴随着永久磁铁5的旋转，外转子7也向箭头18的方向旋转。驱动马达的动力经架在外转子7具备的皮带轮17上的皮带(未图示)取出。
即使外转子7向箭头18的方向旋转，内转子4也不会一起旋转。因为外转子7和内转子4可旋转地支承在旋转中心轴2上。
由于即使外转子7旋转，内转子4也不会一起旋转，所以根据此实施方式，能够提供一种比外转子7和内转子4一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。
由此，根据此实施方式，能够使取出马达的驱动力的外转子7的旋转达到设想的转速为止的从向线圈6通电开始的响应时间比图1所示的以往的旋转电机快。
图5所示的旋转电机1d，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式5)
参照图6，说明本发明的实施方式5。
图6是表示有关实施方式5的旋转电机1e的一例的省略了一部分的剖视图。对与在实施方式1～实施方式4中说明了的旋转电机1a～1d的结构共同的结构，标注相同的符号，省略其说明。
旋转电机1e，其壳体8具备在旋转中心轴2的径方向从外侧覆盖在旋转中心轴2的径方向位于外侧的外转子7的保护罩11。在此方面，旋转电机1e与在实施方式1～实施方式4中说明了的旋转电机1a～1d不同。
在图示的实施方式中，保护罩11从旋转中心轴2的在图6中的右侧覆盖壳体8，通过装配在壳体8上，固定在壳体8上。
旋转中心轴2在前述一方的一侧(即，在图6中为旋转中心轴2的右侧)经轴承9d可旋转地支承在保护罩11上。
在图6所示的有关实施方式的旋转电机1e中，在成为旋转轴的旋转中心轴2旋转时，在径方向位于旋转中心轴2的外侧的外转子7不会一起旋转。另外，由于保护罩11经轴承9d支承在旋转中心轴2上，所以在旋转中心轴2旋转时，保护罩11也不会一起旋转。
因此，在此实施方式5中，也能够提供一种比图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。由此，能够使从向线圈6通电到旋转中心轴2的旋转达到设想的转速为止的响应时间比图1所示的以往的旋转电机快。
另外，在此实施方式5的旋转电机1e中，旋转中心轴2经轴承9a支承在壳体8上。另外，与配置了轴承9a的位置相比，在旋转中心轴2的轴方向，在图6中是在右方向，旋转中心轴2经轴承9d支承在固定于壳体8上的保护罩11上。
因此，在旋转中心轴2的轴方向的轴承9a和轴承9d之间的长度，可以取得比实施方式1～3中的轴承9a和轴承9b之间的长度大。
由此，能够使成为旋转轴的旋转中心轴2的旋转更稳定。
另外，能够由被固定在壳体8上的保护罩11防止异物向内转子4、永久磁铁5、线圈6及外转子7附着。
另外，在上述的实施方式1～实施方式4中，也可以通过做成壳体8具备在旋转中心轴2的径方向从外侧覆盖在旋转中心轴2的径方向位于外侧的外转子7的保护罩11的构造，发挥防尘等效果。
此图6所示的旋转电机1e，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
实施方式1～实施方式3、实施方式5都是将马达的驱动力从成为旋转轴的旋转中心轴2取出的实施方式。实施方式4是将马达的驱动力从作为第二环状体的外转子7取出的所谓的直接驱动方式的旋转电机。
在任意的方式中，在取出马达的驱动力的旋转体旋转时，作为第一环状体的内转子4或者作为第二环状体的外转子7的某一方，即使取出马达的驱动力的旋转体旋转，也不会一起旋转。因此，能够提供一种比在取出马达的驱动力的旋转体旋转时内转子4、外转子7的双方一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。
由此，在实施方式1～5中的任意一种旋转电机中，都能够使取出马达的驱动力的旋转体的旋转达到设想的转速为止的从向线圈6通电开始的响应时间比图1所示的以往的旋转电机快。
(实施方式6)
参照图7，说明本发明的实施方式6。
图7是表示有关实施方式6的旋转电机1f的一例的省略了一部分的剖视图。对与在实施方式1～实施方式5中说明了的旋转电机1a～1e的结构共同的结构，标注相同的符号，省略其说明。
在旋转电机1f中，成为在第一环状体或第二环状体中未具备永久磁铁5的第一环状体或第二环状体在与具备永久磁铁5的第二环状体或第一环状体相向的方向被层叠的多层的层叠构造。而且，此层叠构造中的至少一层由磁性体构成。在此方面，旋转电机1f与图6所示的实施方式5(旋转电机1e)不同。
即，在实施方式6的旋转电机1f中，在未具备永久磁铁5的外转子7的与内转子4外周相向的内周，配备了由磁性体构成的环状体13。这样，成为外转子7在与具备永久磁铁5的内转子4相向的方向被层叠的多层的层叠构造，此层叠构造中的至少一层成为由磁性体构成的环状体13。在此方面，旋转电机1f与图6所示的实施方式5(旋转电机1e)不同。
另外，在实施方式1～5中，希望相对于配备了永久磁铁5的第一环状体或第二环状体，使线圈6夹设在它们之间，在旋转中心轴2的径方向相向的未配备永久磁铁5的第二环状体或第一环状体由磁性体形成。这是为了在第一环状体(内转子4)和第二环状体(外转子7)之间形成磁场。
在此实施方式7中，在第一环状体或第二环状体中形成未具备永久磁铁5的第一环状体或第二环状体的上述的层叠构造，是包括至少一层由磁性体构成的环状体13而形成的。因此，至于被层叠在环状体13的第一环状体或第二环状体的构造部分，能够做成非磁性材料制的部分。
在上述的构造以外，由于图7的实施方式6的旋转电机1f与图6所示的实施方式5的旋转电机1e共同，所以发挥与在实施方式5(图6)中说明了的旋转电机同样的作用和效果。
即，如在实施方式1～5中说明了的那样，即使取出马达的驱动力的旋转体旋转，作为第一环状体的内转子4或者作为第二环状体的外转子7的某一方也不会一起旋转。因此，能够提供一种比在取出马达的驱动力的旋转体旋转时内转子4、外转子7的双方一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小，响应时间快的旋转电机。
在图6的实施方式5中，存在如下的情况：在与被配置在通过向线圈6通电旋转的内转子4的外周的永久磁铁5相向的外转子7中产生涡电流。若产生涡电流，则能够引起通过可旋转地支承在旋转中心轴2上而不与旋转中心轴2、内转子4一起旋转的外转子7与内转子4的运动一致地以被拉拽的方式旋转的情况。
在实施方式6中，成为未具备永久磁铁5的作为环状体的外转子7包括至少一层由磁性体构成的环状体13的层叠构造。因此，在内转子4旋转时，能够降低在外转子7中产生的涡电流。由此，在内转子4旋转时，外转子7被内转子4的运动拉拽的情况变少。因此，与图6所示的实施方式5的旋转电机1e比较，能够提高响应性能。
如在图15中对在实施方式1中与以往的旋转电机的比较研究结果进行了说明的那样，本发明的旋转电机，就响应时间而言，是与内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i相比被改善，并不逊色于外轭铁被固定的以往的旋转电机的旋转电机。而且，就效率而言，是与外轭铁被固定的以往的旋转电机相比被改善，并不逊色于内轭铁和外轭铁以一体的方式旋转的图1所示的以往的旋转电机1i的旋转电机。
在这样的本申请发明的旋转电机中，若进一步成为在第一环状体或第二环状体中未具备永久磁铁5的第一环状体或第二环状体在与具备永久磁铁5的第二环状体或第一环状体相向的方向被层叠的多层的层叠构造，做成此层叠构造中的至少一层由磁性体构成的构造，则是更有利的。
在图7所示的实施方式6中，外转子7具备的环状板体13在旋转中心轴2的径方向被配置在内侧，以便相对于被配备在旋转的内转子4的外周的永久磁铁5在更近的位置相向。通过将被层叠在环状板体13的外转子7的构造部分做成非导电材制的部分，也能够将环状板体13在旋转中心轴2的径方向配备在外侧。
在上述的实施方式1～5中，也是通过将未具备永久磁铁5的第一环状体(内转子4)或第二环状体(外转子7)在旋转中心轴2的径方向做成多层的层叠构造，将该多个层叠构造中的至少一层做成由磁性体构成的环状体13，能够使在由该多层的层叠构造构成的第一环状体(内转子4)或第二环状体(外转子7)中产生的涡电流降低。由此，在取出马达的驱动力的旋转体旋转时不一起旋转的由前述多层的层叠构造构成的第一环状体(内转子4)或第二环状体(外转子7)被具备永久磁铁5的第二环状体(外转子7)或第一环状体(内转子4)的旋转拉拽而旋转的情况变少。由此，能够提高响应性。
此图7所示的旋转电机1f，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式7)
图8是表示本发明的实施方式7的省略了一部分的剖视图。
在实施方式1～实施方式6中，由圆筒型的旋转电机的构造进行了说明。
图8、图9的实施方式7是说明本发明被适用于扁平马达的一例的实施方式。
在图8、图9所示的实施方式7中，说明将马达的驱动力从成为旋转轴的旋转中心轴22取出的方式的结构。
成为旋转轴的旋转中心轴22经轴承20a、20b可旋转地支承在壳体28上。在图示的实施方式中，形成了从壳体28的侧壁28a、28b分别沿旋转中心轴22朝向壳体的内侧突出的支承部28d、28e。壳体28经装配在此支承部28d、28e内的轴承20a、轴承20b可旋转地支承在旋转中心轴22上。
壳体28具有中央壁28c，在中央壁28c上，在以旋转中心轴22为中心的圆周方向相互空开规定的间隔地形成了空隙部29。在各空隙部29，如图9(b)所示分别配备了线圈26。
第一环状体24和第二环状体27使线圈26夹设在它们之间地相向。在第二环状体27的与第一环状体24相向的面上，配备了环状的永久磁铁25。
这样，在将线圈26夹设在其间地相向的第一环状体24和第二环状体27之间形成了磁场。
在与第一环状体24相向的面上具备环状的永久磁铁25的第二环状体27以旋转中心轴22为中心，与旋转中心轴22一起旋转。
未具备永久磁铁的第一环状体24由在与具备永久磁铁25的第一环状体27相向的方向被层叠的多层的层叠构造构成，该层叠构造中的至少一层由环状体24b形成，该环状体24b构成由磁性体构成的层。
支承环状体24b的另一层环状支承部24a的旋转中心轴22侧经轴承21a、21b可旋转地支承在旋转中心轴22上。
这样，第一环状体24可旋转地支承在旋转中心轴22上。
若向线圈26通电，则在形成于第一环状体24和第二环状体27之间的磁场内产生电磁力，永久磁铁25由该电磁力例如向箭头12的方向旋转。
伴随着永久磁铁25的旋转，第二环状体27及旋转中心轴22也向箭头12的方向旋转。
但是，第一环状体24由于可旋转地支承在旋转中心轴22上，所以即使第二环状体27及旋转中心轴22旋转，也不会一起旋转。
由于即使旋转中心轴22旋转，第一环状体24也不会一起旋转，所以根据此实施方式，能够提供一种比第一环状体和第二环状体一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小。
由此，根据此实施方式，能够使从向线圈26通电到旋转中心轴22的旋转达到设想的转速为止的响应时间比第一环状体和第二环状体成为一体而旋转的以往的扁平马达快。
图8、9所示的扁平马达，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式8)
图10是表示本发明的实施方式8的省略了一部分的剖视图。
在图8、图9所示的实施方式7中，说明了将马达的驱动力从成为旋转轴的旋转中心轴22取出的方式的结构。图10所示的扁平马达将马达的驱动力从具备环状永久磁铁的作为环状体的第二环状体取出。这是所谓的直接驱动方式的旋转电机。
对与图8、图9所示的实施方式7共同的部分标注共同的符号，省略其说明。
壳体28被支承在旋转中心轴22上。
壳体28具有中央壁28c，在中央壁28c上，与在实施方式7中说明的构造同样，在以旋转中心轴22为中心的圆周方向相互空开规定的间隔地配备了线圈26。
第一环状体24和第二环状体27’使线圈26夹设在它们之间地相向。在第二环状体27’的与第一环状体24相向的面上配备了环状的永久磁铁25。
这样，在将线圈26夹设在其间地相向的第一环状体24和第二环状体27’之间形成了磁场。
未具备永久磁铁的第一环状体24由在与具备永久磁铁25的第二环状体27’相向的方向被层叠的多层的层叠构造构成，该层叠构造中的至少一层由环状体24b形成，该环状体24b构成由磁性体构成的层。
支承环状体24b的另一层环状支承部24a的旋转中心轴22侧经轴承21(21a、21b)可旋转地支承在旋转中心轴22上。
这样，第一环状体24可旋转地支承在旋转中心轴22上。
另一方面，第二环状体27’也经轴承21’(21c、21d)可旋转地支承在旋转中心轴22上。
若向线圈26通电，则在形成于第一环状体24和第二环状体27’之间的磁场内产生电磁力，永久磁铁25由该电磁力例如向箭头18的方向旋转。
伴随着永久磁铁25的旋转，第二环状体27’也向箭头18的方向旋转。驱动马达的动力经架在第二环状体27’具备的皮带轮17上的皮带(不图示)取出。
如前所述，即使第二环状体27’旋转，第一环状体24由于可旋转地支承在旋转中心轴22上，所以不会与第二环状体27’一起旋转。
由于即使第二环状体27’旋转，第一环状体24也不会一起旋转，所以根据此实施方式，能够提供一种比第一环状体和第二环状体一起旋转的图1所示的以往的旋转电机惯性小的旋转电机。
由此，根据此实施方式，能够使从向线圈26通电到第二环状体27’的旋转达到设想的转速为止的响应时间比第一环状体和第二环状体成为一体而旋转的以往的扁平马达快。
图10所示的扁平马达，例如也能够作为响应特性被改善的伺服马达使用。
(实施方式9)
如在图7的实施方式6中说明了的那样，通过将未具备永久磁铁5的第一环状体(内转子4)或第二环状体(外转子7)做成在与具备永久磁铁5的第二环状体或前述第一环状体相向的方向被层叠的多层的层叠构造，并做成该层叠构造中的至少一层由磁性体构成的构造，能够提高能量效率。
在此实施方式9中，参照图11～图14，对前述的由磁性体构成的环状体13的几个实施方式进行说明。
从防止上述的涡电流产生的目的考虑，希望由磁性体构成的环状体13做成电阻大、导磁率高的材质的结构。例如，能够使用电磁钢板。
图11所示的环状体13是薄的电磁钢板制的环状板30a、30b、…、30n在环状体13的轴延伸的方向(图11中的上下方向)被层叠多张而形成的环状体。
例如，能够将厚度0.1mm～0.5mm的环状的电磁钢板30a、30b、…、30n层叠多张，在轴方向(图11中为上下方向)做成2.0mm～3.0mm的环状体13。
从上述的防止涡电流的产生的目的考虑，希望环状体13是薄的圆环状的部件被层叠的构造，做成未由层叠构造的邻接的部件彼此电气性地连接的构造。
希望在图13所示的构造的环状体13上还预先形成槽部。此槽部，例如是在每一个被层叠的各圆环状的部件上在圆周方向的规定部位形成，如图12所示，使被层叠的各圆环状的部件中的槽部的位置在圆周方向一点点地错开地配置。而且，这样，希望形成在环状体13a上的槽部41的始端31a的位置和作为其它的槽部的槽部42的终端32n的位置在环状体13的圆周方向一致。
在图12中，由符号40a、40b所示的线是用于表示槽部41的始端31a的位置和邻接的槽部42的终端32n的位置在环状体13的圆周方向一致的情况的线。
无论是塑料模制或者焊接，都需要在各圆环状的部件的径方向固定。为此，若呈直线状地设置槽部、焊接部，则产生磁通的波动，磁铁吸附在槽部、焊接部。若成为这样，则在第一环状体(例如内转子4)和第二环状体(例如外转子7)之间产生齿槽效应。为了防止发生这样的事态，设置了偏斜的构造的槽部，以便使被层叠的各圆环状的部件中的槽部的位置在圆周方向一点点地错开地配置，使形成在环状体13a上的一个槽部的始端的位置和其它的槽部的终端的位置在环状体13的圆周方向一致。
图12是表示在环状体13的圆周方向邻接的一个槽部的始端的位置和其它的槽部的终端的位置在环状体13的圆周方向一致的图。图13是表示在环状体13的圆周方向每隔一个地邻接的一个槽部的始端的位置和其它的槽部的终端的位置在环状体13的圆周方向一致的图。图14是表示在环状体13的圆周方向每隔两个地邻接的一个槽部的始端的位置和其它的槽部的终端的位置在环状体13的圆周方向一致的图。
上面，参照附图，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明不是被限定于这样的实施方式的发明，在从权利要求书的记载把握的技术范围内可以变更为各种方式。
符号的说明
1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g：旋转电机；1i：以往的旋转电机；2：旋转中心轴；3、14：轮毂；4：内转子；5：永久磁铁；6：线圈；7：外转子；7a、7b、7c：支承部；8：壳体；9、9a、9b、9d：轴承；10、10a、10b：轴承；11：保护罩；13、13a、13b、13c：环状体；15、15a、15b、16、16a、16b：轴承；20a、20b、21a、21b：轴承；22：旋转中心轴；24：第一环状体；24a：环状支承部；24b：由磁性体构成的环状体；25：环状的永久磁铁；26：线圈；27、27’：第二环状体；28：壳体；28c：壳体的中央壁；29：空隙部；30a、30b、…、30f：薄的圆环状的部件；31a、32a：薄的圆环状的部件30a具备的槽部；31n、32n：薄的圆环状的部件30n具备的槽部；41、42、43、44、45：槽部；40a、40b：假想线。

Claims (10)

1.一种旋转电机，是如下的方式的旋转电机，即，具备第一环状体和第二环状体，该第一环状体和第二环状体使线圈夹设在它们之间地相互相向，且其任意一方具备永久磁铁，
前述第一环状体及前述第二环状体的任意一方或双方以旋转中心轴为中心旋转，
经该旋转的第一环状体或前述第二环状体，或者经与该旋转的第一环状体或前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴，取出马达的驱动力，
其特征在于，是具备如下的(1)～(4)中的任意一种构造的旋转电机，
(1)是经前述第一环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(2)是经前述第二环状体的前述旋转取出前述马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(3)是经与前述旋转的前述第一环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第二环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置；
(4)是经与前述旋转的前述第二环状体一起旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力的方式，前述第一环状体相对于前述旋转中心轴可旋转地配置。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
前述旋转中心轴可旋转地被支承在壳体上，
前述第一环状体呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，
前述第二环状体相对于前述第一环状体，在前述旋转中心轴的径方向，在内侧或者外侧呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，
前述线圈在前述第一环状体和前述第二环状体之间呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，
前述永久磁铁被配备在前述第一环状体或前述第二环状体的某一方中的与另一方相向的周侧，
未具备前述永久磁铁的前述第一环状体或前述第二环状体可旋转地被支承在前述旋转中心轴上。
3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
前述旋转中心轴被支承在壳体上，
前述第一环状体呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，相对于前述旋转中心轴可旋转地被支承，
前述第二环状体相对于前述第一环状体，在前述旋转中心轴的径方向，在内侧或者外侧呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，相对于前述旋转中心轴可旋转地被支承，
前述线圈在前述第一环状体和前述第二环状体之间呈同心圆状地被配置在前述旋转中心轴上，
前述永久磁铁被配备在前述第一环状体或前述第二环状体的某一方中的与另一方相向的周侧。
4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，是如下的方式的旋转电机，即，
前述旋转中心轴可旋转地被支承在壳体上，
前述线圈被支承在前述壳体上，
在前述旋转中心轴延伸的轴方向，相向地配备前述第一环状体和前述第二环状体，使前述线圈夹设在前述第一环状体和前述第二环状体之间，
前述第一环状体和前述第二环状体的任意一方相对于前述旋转中心轴可旋转地被支承，另一方被支承在前述旋转中心轴上，
通过被支承在前述旋转中心轴上的前述第一环状体或前述第二环状体以旋转中心轴为中心旋转，前述旋转中心轴旋转，
经前述旋转的前述旋转中心轴取出马达的驱动力。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，是如下的方式的旋转电机，即，
前述旋转中心轴被支承在壳体上，
前述线圈被支承在前述壳体上，
在前述旋转中心轴延伸的轴方向，相向地配备前述第一环状体和前述第二环状体，使前述线圈夹设在前述第一环状体和前述第二环状体之间，
前述第一环状体和前述第二环状体都相对于前述旋转中心轴可旋转地被支承，
前述第一环状体或前述第二环状体的任意一方以前述旋转中心轴为中心旋转，
经前述旋转的前述第一环状体或前述第二环状体取出马达的驱动力。
6.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于，前述壳体具备在前述旋转中心轴的径方向从外侧覆盖在前述旋转中心轴的径方向位于外侧的前述第一环状体或第二环状体的保护罩。
7.如权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于，未具备前述永久磁铁的前述第一环状体或前述第二环状体由在与具备前述永久磁铁的前述第二环状体或前述第一环状体相向的方向被层叠的多层的层叠构造构成，该层叠构造中的至少一层由磁性体构成。
8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，在构成由前述磁性体构成的层的环状体的周壁面上形成了槽部。
9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，前述槽部在与前述旋转中心轴延伸的轴方向交叉的方向呈螺旋状地在前述环状体的周壁面上，在前述环状体的周方向邻接的每一个前述槽部空开规定的间隔地形成了多条。
10.如权利要求9所述的旋转电机，其特征在于，前述环状体的在前述旋转中心轴延伸的轴方向的一方的端部的多条前述槽部中的一个槽部在该一方的端部的槽部端部的在前述环状体的周方向的位置，和前述环状体的在前述旋转中心轴延伸的轴方向的另一方的端部的多条前述槽部中的其它的槽部在该另一方的端部的槽部端部的在前述环状体的周方向的位置一致。
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