CN117674473A - 轴向磁场马达 - Google Patents

Abstract

一种轴向磁场马达，小型化时也容易确保磁体保持件与心轴、轴承的同心度和垂直度，从而确保马达性能。轴向磁场马达具有定子、第一转子、第二转子、第一轴承、第二轴承和心轴，第二转子位于第一转子的轴向上的一侧，第一轴承和第二轴承在轴向上位于第一转子与第二转子之间，第二轴承位于第一轴承的轴向上的一侧，心轴经由第一轴承和第二轴承可旋转地支承于定子，第一转子和第二转子分别具有安装于心轴的第一磁体保持件和第二磁体保持件，第一磁体保持件和第二磁体保持件从轴向上的两侧与定子隔开间隙相对，第二磁体保持件具有板状部和轴套，板状部从心轴朝径向外侧扩展，轴套从板状部朝轴向上的另一侧延伸，且套设于心轴，第二轴承套设于轴套。

Description

轴向磁场马达

技术领域

本发明涉及轴向磁场马达。

背景技术

以往，有一种轴向磁场马达，其具有定子、第一转子、第二转子、第一轴承、第二轴承和心轴，所述第二转子位于所述第一转子的轴向上的一侧，所述第一轴承和所述第二轴承在轴向上位于所述第一转子与所述第二转子之间，且所述第二轴承位于所述第一轴承的轴向上的一侧，所述心轴经由所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地支承于所述定子，所述第一转子具有安装于所述心轴的第一磁体保持件，所述第二转子具有安装于所述心轴的第二磁体保持件，所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件从轴向上的两侧与所述定子隔开间隙相对，(参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012-182862号公报

在上述轴向磁场马达中，随着整体的小型化，尤其是随着在轴向上薄型化，有时很难确保磁体保持件(第一磁体保持件和/或第二磁体保持件)与心轴的接触面积，导致磁体保持件(第一磁体保持件和/或第二磁体保持件)与心轴、轴承(第一轴承和/或第二轴承)的同心度和垂直度容易降低，从而导致马达性能变差。

发明内容

本发明正是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种轴向磁场马达，在小型化时，也容易确保磁体保持件与心轴、轴承的同心度和垂直度，从而确保马达性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种轴向磁场马达，具有定子、第一转子、第二转子、第一轴承、第二轴承和心轴，所述第二转子位于所述第一转子的轴向上的一侧，所述第一轴承和所述第二轴承在轴向上位于所述第一转子与所述第二转子之间，且所述第二轴承位于所述第一轴承的轴向上的一侧，所述心轴经由所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地支承于所述定子，所述第一转子具有安装于所述心轴的第一磁体保持件，所述第二转子具有安装于所述心轴的第二磁体保持件，所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件从轴向上的两侧与所述定子隔开间隙相对，其中，所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件中的轴向上的第一侧的规定磁体保持件具有板状部和轴套，所述板状部从所述心轴朝径向外侧扩展，所述轴套从所述板状部朝轴向上的与第一侧相反的第二侧延伸，且套设于所述心轴，所述第一轴承和所述第二轴承中的轴向上的第一侧的规定轴承套设于所述轴套。

根据本发明的轴向磁场马达，第一磁体保持件和第二磁体保持件中的轴向上的第一侧的规定磁体保持件具有板状部和轴套，板状部从心轴朝径向外侧扩展，轴套从板状部朝轴向上的与第一侧相反的第二侧延伸，且套设于心轴，第一轴承和第二轴承中的轴向上的第一侧的规定轴承套设于轴套，因此，即使轴向磁场马达小型化，也容易确保心轴与规定磁体保持件之间的接触面积以及规定磁体保持件与规定轴承之间的接触面积，确保规定磁体保持件与心轴的同心度和垂直度以及规定磁体保持件与规定轴承的同心度和垂直度，并且，还有助于确保第一磁体保持件和第二磁体保持件的平行度和同心度，从而确保马达性能，提高马达成品率。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述轴套延伸至比所述规定轴承的轴向上的中心靠轴向上的第二侧的位置。

根据本发明的轴向磁场马达，轴套延伸至比规定轴承的轴向上的中心靠轴向上的第二侧的位置，因此，能利用轴套更稳定地保持规定轴承，从而确保马达性能。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选具有弹性部件，该弹性部件施加使所述第一轴承与所述第二轴承在轴向上分离的力。

根据本发明的轴向磁场马达，具有弹性部件，该弹性部件施加使第一轴承与第二轴承在轴向上分离的力，因此，容易防止因磨损等导致的轴承的背隙而产生噪音、振动等问题。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述定子具有轴承保持部，所述第一轴承和所述第二轴承支承于所述轴承保持部，所述轴承保持部和所述规定轴承从轴向上的两侧与所述弹性部件抵接。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述规定磁体保持件具有从轴向上的第一侧与所述规定轴承抵接的规定轴承轴向定位部。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述规定轴承轴向定位部是从所述板状部朝轴向上的第二侧突出的突起。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述心轴具有从轴向上的第二侧与所述轴套抵接的规定磁体保持件轴向定位部，所述心轴具有从轴向上的第一侧与所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件中的规定磁体保持件以外的剩余磁体保持件抵接的剩余磁体保持件轴向定位部。

根据本发明的轴向磁场马达，心轴具有从轴向上的第二侧与轴套抵接的规定磁体保持件轴向定位部，心轴具有从轴向上的第一侧与第一磁体保持件和第二磁体保持件中的规定磁体保持件以外的剩余磁体保持件抵接的剩余磁体保持件轴向定位部，因此，容易使第一磁体保持件和第二磁体保持件保持标准的轴向距离，并确保第一转子、第二转子与定子之间的气隙平衡。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述规定磁体保持件轴向定位部和所述剩余磁体保持件轴向定位部分别是形成于所述心轴的外周面的台阶部。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选在所述心轴的轴向上的第一侧的端部设置有固定部，所述固定部从轴向上的第一侧与所述规定磁体保持件抵接。

此外，在本发明的轴向磁场马达中，优选所述第一轴承和所述第二轴承分别是滚珠轴承。

(发明效果)

根据本发明，第一磁体保持件和第二磁体保持件中的轴向上的第一侧的规定磁体保持件具有板状部和轴套，板状部从心轴朝径向外侧扩展，轴套从板状部朝轴向上的与第一侧相反的第二侧延伸，且套设于心轴，第一轴承和第二轴承中的轴向上的第一侧的规定轴承套设于轴套，因此，即使轴向磁场马达小型化，也容易确保心轴与规定磁体保持件之间的接触面积以及规定磁体保持件与规定轴承之间的接触面积，确保规定磁体保持件与心轴的同心度和垂直度以及规定磁体保持件与规定轴承的同心度和垂直度，并且，还有助于确保第一磁体保持件和第二磁体保持件的平行度和同心度，从而确保马达性能，提高马达成品率。

附图说明

图1是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的立体图。

图2是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的侧剖视图。

图3是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的分解立体图。

图4是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的定子的立体图。

图5是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的转子的剖视立体图。

图6是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的转子的分解立体图。

(符号说明)

1 轴向磁场马达

10 定子

11 线圈保持件

111 轴承保持部

1111 环状突部

12 定子线圈

13 定子铁芯

14 封装材料

20 转子

21 第一转子

211 第一磁体保持件

2111 板状部

212 第一磁体

22 第二转子

221 第二磁体保持件

2211 板状部

2212 轴套

2213 第二轴承轴向定位部

222 第二磁体

23 心轴

231 第二磁体保持件轴向定位部

232 第一磁体保持件轴向定位部

233 第一轴承轴向定位部

24 螺母

30 轴承

31 第一轴承

32 第二轴承

40 弹性部件

50 固定部

51 螺钉

52 垫圈

80 螺钉

81 第一螺钉

82 第二螺钉

90 壳体

91 第一壳体

92 第二壳体

L 旋转轴线

具体实施方式

下面，结合图1至图6对本发明实施方式的轴向磁场马达进行说明，其中，图1是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的立体图，图2是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的侧剖视图，图3是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达的分解立体图，图4是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的定子的立体图，图5是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的转子的剖视立体图，图6是示意表示本发明实施方式的轴向磁场马达中的转子的分解立体图。

此处，需要说明的是，在本说明书中，“轴向”是指转子相对于定子的旋转轴线的延伸方向，“径向”是指以转子相对于定子的旋转轴线为中心的径向，“周向”是指以转子相对于定子的旋转轴线为中心的周向。

此外，为方便说明，将转子相对于定子的旋转轴线设为L，将轴向上的一侧设为L1，将轴向上的另一侧设为L2。

(轴向磁场马达的整体结构)

如图1至图3所示，轴向磁场马达1具有定子10、转子20以及将转子20以能旋转的方式支承于定子10的轴承30。

此处，如图2和图3所示，转子20包括第一转子21、第二转子22和心轴23，轴承30包括第一轴承31和第二轴承32。并且，第二转子22位于第一转子21的轴向上的一侧L1，第一轴承31和第二轴承32在轴向上位于第一转子21与第二转子22之间，且第二轴承32位于第一轴承31的轴向上的一侧L1，心轴23经由第一轴承31和第二轴承32可旋转地支承于定子10。并且，第一转子21具有安装于心轴23的第一磁体保持件211，第二转子22具有安装于心轴23的第二磁体保持件221，第一磁体保持件211和第二磁体保持件221从轴向上的两侧与定子10隔开间隙相对。并且，第二磁体保持件221具有板状部2211和轴套2212，板状部2211从心轴23朝径向外侧扩展，轴套2212从板状部2211朝轴向上的另一侧L2延伸，且套设(嵌合)于心轴23，第二轴承32套设(嵌合)于轴套2212。

此外，如图2所示，轴向磁场马达1还具有弹性部件40，该弹性部件40施加使第一轴承31与第二轴承32在轴向上分离的力。

此外，如图1至图3所示，轴向磁场马达1还具有壳体90，该壳体90经由定子10支承转子20。

(定子的结构)

如图4所示，定子10具有线圈保持件11以及保持于线圈保持件11的定子线圈12。

此处，如图4所示，定子10还具有设于定子线圈12内的定子铁芯13以及将定子线圈12和定子铁芯13固定于线圈保持件11的封装材料14。

此外，如图2和图4所示，线圈保持件11具有轴承保持部111，第一轴承31和第二轴承32支承于轴承保持部111，轴承保持部111和第二轴承32从轴向上的两侧与弹性部件40抵接。具体而言，线圈保持件11整体呈以转子20相对于定子10的旋转轴线L为中心的圆盘状，在径向内侧具有轴承保持部111，在径向上的中途具有供定子线圈12和定子铁芯13装设的装设区域。并且，轴承保持部111呈以转子20相对于定子10的旋转轴线L为中心的筒状，轴承保持部111套设于第一轴承31和第二轴承32，第一轴承31和第二轴承32例如通过压入而固定于轴承保持部111的内周面。并且，在轴承保持部111的内周面的轴向上的中途设置有朝径向内侧突出的环状突部1111，该环状突部1111从轴向上的一侧L1与第一轴承31抵接，且与第二轴承32一起从轴向上的两侧与弹性部件40抵接。

(转子的结构)

如上所述，转子20包括第一转子21、第二转子22和心轴23。

此处，如图5和图6所示，第一转子21具有第一磁体保持件211和设置于第一磁体保持件211的第一磁体212。第一磁体保持件211例如由金属制成，且具有板状部2111，该板状部2111的中央设置有供心轴23贯穿的贯穿孔，板状部2111从心轴23朝径向外侧扩展，第一磁体212设置于板状部2111的外周侧(在图示的例子中，第一磁体212沿周向排列设置有多个，但并不局限于此，也可形成为在周向上连续的环状)。

此外，如图5和图6所示，第二转子22具有第二磁体保持件221和设置于第二磁体保持件221的第二磁体222。第二磁体保持件221例如由金属制成，且具有板状部2211，该板状部2211的中央设置有供心轴23插入的贯穿孔，板状部2211从心轴23朝径向外侧扩展，第二磁体222设置于板状部2211的外周侧(在图示的例子中，第二磁体222沿周向排列设置有多个，但并不局限于此，也可形成为在周向上连续的环状)。并且，第二磁体保持件221具有轴套2212，轴套2212从板状部2211的贯穿孔的周缘朝轴向上的另一侧L2延伸，且套设于心轴23的轴向上的一侧的端部(在图示的例子中，轴套2212在沿轴向观察时呈圆筒状，轴套2212的内周面与心轴23的外周面抵接)。并且，轴套2212延伸至比第二轴承32的轴向上的中心靠轴向上的另一侧L2的位置(在图示的例子中延伸至比第二轴承32的轴向上的另一侧L2的端面靠轴向上的一侧L1的位置，但并不局限于此，也可延伸至与第二轴承32的轴向上的另一侧L2的端面齐平或比该端面靠轴向上的另一侧L2的位置)。并且，第二磁体保持件221还具有从轴向上的一侧L1与第二轴承32抵接的第二轴承轴向定位部2213。第二轴承轴向定位部2213是从板状部2211朝轴向上的另一侧L2突出的突起(在图示的例子中，该突起呈与轴套2212的外周面连接且在周向上连续的环状，但并不局限于此，也可与轴套2212的外周面分离，也可在周向上间隔设置)。

此外，如图5和图6所示，心轴23是阶梯轴，具有沿轴向排列且外径不同的多个部分，且例如由金属制成。心轴23具有从轴向上的另一侧L2与轴套2212抵接的第二磁体保持件轴向定位部231。并且，心轴23具有从轴向上的一侧L1与第一磁体保持件211抵接的第一磁体保持件轴向定位部232。并且，心轴23具有从轴向上的另一侧L2与第一轴承31(在图示的例子中是第一轴承31的内圈)抵接的第一轴承轴向定位部233。第二磁体保持件轴向定位部231、第一磁体保持件轴向定位部232和第一轴承轴向定位部233分别是形成于心轴23的外周面的台阶部。

此外，如图2所示，在心轴23的轴向上的一侧L的端部设置有固定部50，该固定部50从轴向上的一侧L1与第二磁体保持件221抵接。具体而言，固定部50包括螺钉51和垫圈52，螺钉51从轴向上的一侧L1拧入心轴23的轴向上的一侧的端部，螺钉51的头部和第二磁体保持件221从轴向上的两侧与垫圈52抵接。

此外，如图1至图3所示，转子20还包括螺母24，该螺母24从轴向上的另一侧L2拧在心轴23上，且与心轴23(在图示的例子中是第一磁体保持件轴向定位部232)一起从轴向上的两侧与第一磁体保持件211抵接。

(轴承的结构)

如图2、图5和图6所示，第一轴承31和第二轴承32分别是滚珠轴承。第一轴承31和第二轴承32分别具有内圈、外圈以及保持在内圈与外圈之间的滚珠。第一轴承31的内圈例如以压入方式套设于心轴23，并从轴向上的一侧L1与心轴23的第一轴承轴向定位部233抵接，第一轴承31的外圈例如从轴向上的另一侧L2压入轴承保持部111并从轴向上的另一侧L2与环状突部1111抵接。第二轴承32的内圈例如以压入方式从轴向上的另一侧L2套设于轴套2212并从轴向上的另一侧L2与第二轴承轴向定位部2213抵接，第二轴承32的外圈例如从轴向上的一侧L1压入轴承保持部111并从轴向上的一侧L1与弹性部件40抵接。

此处，如图2所示，第二轴承32的内径大于第一轴承31的内径，由此，有助于增加第二轴承32与轴套2212的接触面积。并且，第二轴承32的外径略大于第二轴承31的外径。

(弹性部件的结构)

如图2和图3所示，弹性部件40装设于线圈保持件11。

此处，弹性部件40装入轴承保持部111的内周侧，例如与轴承保持部111的内周面接触。

此外，弹性部件40是套设于心轴23的压缩螺线弹簧。

(壳体的结构)

如图1至图3所示，壳体90包括第一壳体91和第二壳体92，第二壳体92位于第一壳体91的轴向上的一侧L1。第一壳体91从轴向上的另一侧L2与定子10抵接而在第一壳体91与定子10之间形成供第一转子21收纳的空间，第二壳体92从轴向上的一侧L1与定子10抵接而在第二壳体92与定子10之间形成供第二转子22收纳的空间。第一壳体91、第二壳体92和定子10通过螺钉80固定在一起。

此处，如图1至图3所示，第一壳体91整体和第二壳体92整体分别呈以转子20相对于定子10的旋转轴线L为中心的圆盘状。第一壳体91具有供心轴23贯穿的贯穿孔。第一壳体91的外周缘和第二壳体92的外周缘分别从轴向上的两侧与定子10的线圈保持件11的外周缘抵接。螺钉80包括第一螺钉81和第二螺钉82，第一螺钉81沿周向设置有多个，且将第一壳体91的外周缘与定子10的线圈保持件11的外周缘固定在一起，第二螺钉82沿周向设置有多个，且将第二壳体92的外周缘与定子10的线圈保持件11的外周缘固定在一起。

(本实施方式的主要效果)

根据本实施方式的轴向磁场马达1，第二磁体保持件221具有板状部2211和轴套2212，板状部2211从心轴23朝径向外侧扩展，轴套2212从板状部2211朝轴向上的另一侧L2延伸，且套设于心轴23，第二轴承32套设于轴套2212，因此，即使轴向磁场马达1小型化，也容易确保心轴23与第二磁体保持件221之间的接触面积以及第二磁体保持件221与第二轴承32之间的接触面积，确保第二磁体保持件221与心轴23的同心度和垂直度以及第二磁体保持件221与第二轴承32的同心度和垂直度，并且，还有助于确保第一磁体保持件211和第二磁体保持件21的平行度和同心度，从而确保马达性能，提高马达成品率。

此外，根据本实施方式的轴向磁场马达1，具有弹性部件40，该弹性部件40施加使第一轴承31与第二轴承32在轴向上分离的力，因此，容易防止因磨损等导致的轴承的背隙而产生噪音、振动等问题。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，第二磁体保持件221具有板状部2211和轴套2212，板状部2211从心轴23朝径向外侧扩展，轴套2212从板状部2211朝轴向上的另一侧L2延伸，且套设于心轴23，第二轴承32套设于轴套2212，但并不局限于此，作为代替，也可以是第一磁体保持件211具有板状部和轴套，板状部从心轴23朝径向外侧扩展，轴套从板状部朝轴向上的一侧L1延伸，且套设于心轴23，第一轴承31套设于轴套。当然，也可将第一磁体保持件211和第二磁体保持件221同时形成为具有板状部和轴套。

此外，在上述实施方式中，轴套2212延伸至比第二轴承32的轴向上的中心靠轴向上的另一侧L2的位置，但并不局限于此，轴套2212也延伸至比第二轴承32的轴向上的中心靠轴向上的一侧L1的位置。

此外，在上述实施方式中，轴向磁场马达1具有弹性部件40，该弹性部件40是套设于心轴23的压缩螺线弹簧，但并不局限于此，弹性部件40也可以是板簧、橡胶件等。根据情况，也可省略弹性部件40，此时，可使第一轴承31和第二轴承32从轴向上的两侧与轴承保持部111(例如环状突部1111)抵接。

此外，在上述实施方式中，在心轴23的轴向上的一侧L的端部设置有固定部50，该固定部50包括螺钉51和垫圈52，但并不局限于此，例如也可在心轴23的轴向上的一侧L的端部设置铆接部来构成固定部50。

此外，在上述实施方式中，固定部50与第二磁体保持件轴向定位部231一起从轴向上的两侧抵接第二磁体保持件221而将第二磁体保持件221固定于心轴23，但并不局限于此，也可仅通过压入而将心轴23固定于第二磁体保持件221。

此外，在上述实施方式中，第一轴承31和第二轴承32分别是滚珠轴承，但并不局限于此，第一轴承31和第二轴承32也可以是滚针轴承等其它轴承。

此外，在上述实施方式中，定子10还具有设于定子线圈12内的定子铁芯13，但并不局限于此，根据情况，也可省略定子铁芯13。

此外，在上述实施方式中，第二轴承32的内径大于第一轴承31的内径，第二轴承32的外径略大于第二轴承31的外径，但并不局限于此，也可将第二轴承32的内径形成为与第一轴承31的内径相等，也可将第二轴承32的外径形成为与第二轴承31的外径相等。

应当理解，本发明在其范围内，能将实施方式中的各个部分自由组合，或是将实施方式中的各个部分适当变形、省略。

Claims (10)

1.一种轴向磁场马达，具有定子、第一转子、第二转子、第一轴承、第二轴承和心轴，所述第二转子位于所述第一转子的轴向上的一侧，所述第一轴承和所述第二轴承在轴向上位于所述第一转子与所述第二转子之间，且所述第二轴承位于所述第一轴承的轴向上的一侧，所述心轴经由所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地支承于所述定子，所述第一转子具有安装于所述心轴的第一磁体保持件，所述第二转子具有安装于所述心轴的第二磁体保持件，所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件从轴向上的两侧与所述定子隔开间隙相对，其特征在于，

所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件中的轴向上的第一侧的规定磁体保持件具有板状部和轴套，

所述板状部从所述心轴朝径向外侧扩展，

所述轴套从所述板状部朝轴向上的与第一侧相反的第二侧延伸，且套设于所述心轴，

所述第一轴承和所述第二轴承中的轴向上的第一侧的规定轴承套设于所述轴套。

2.如权利要求1所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述轴套延伸至比所述规定轴承的轴向上的中心靠轴向上的第二侧的位置。

3.如权利要求1所述的轴向磁场马达，其特征在于，

具有弹性部件，该弹性部件施加使所述第一轴承与所述第二轴承在轴向上分离的力。

4.如权利要求3所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述定子具有轴承保持部，

所述第一轴承和所述第二轴承支承于所述轴承保持部，

所述轴承保持部和所述规定轴承从轴向上的两侧与所述弹性部件抵接。

5.如权利要求1所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述规定磁体保持件具有从轴向上的第一侧与所述规定轴承抵接的规定轴承轴向定位部。

6.如权利要求5所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述规定轴承轴向定位部是从所述板状部朝轴向上的第二侧突出的突起。

7.如权利要求1所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述心轴具有从轴向上的第二侧与所述轴套抵接的规定磁体保持件轴向定位部，

所述心轴具有从轴向上的第一侧与所述第一磁体保持件和所述第二磁体保持件中的规定磁体保持件以外的剩余磁体保持件抵接的剩余磁体保持件轴向定位部。

8.如权利要求7所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述规定磁体保持件轴向定位部和所述剩余磁体保持件轴向定位部分别是形成于所述心轴的外周面的台阶部。

9.如权利要求7所述的轴向磁场马达，其特征在于，

在所述心轴的轴向上的第一侧的端部设置有固定部，

所述固定部从轴向上的第一侧与所述规定磁体保持件抵接。

10.如权利要求1所述的轴向磁场马达，其特征在于，

所述第一轴承和所述第二轴承分别是滚珠轴承。