CN1226821C - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供小型的并可以向传动部供给油的旋转电机。具有转子(11)、定子(12)和箱体(18)。由太阳滚轮(15)、行星滚轮(16)、环形滚轮(13)、托架(17)形成的行星滚轮机构设置在转子(11)的内侧，将转子(11)的驱动力从动力轴(19)传递到外部。转子(11)的内侧或箱体(18)的内部封入了油。又，行星滚轮机构设置在箱体(18)的内部或转子(11)的外侧，在箱体(18)内部封入油。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及马达、发电机等的旋转电机，特别是，涉及将用于变速机构和多轴旋转动力合成的机构收纳在旋转电机内的旋转电机。

背景技术

作为工业用电机，在马达输出轴上设置变速齿轮，将转速变为所期望负载动力的速度后输出旋转动力的齿轮马达(ギア一ドモ一タ)，被广泛地生产销售。一般地，齿轮马达的齿轮机构较大，所以已知有，例如，在日本特开平10-210709号公报和特开2001-12563号公报中记载的，在旋转电机内部设置变速机构，使其小型化的技术。

但是，特开平10-210709号公报和特开2001-12563号公报所记载的是，作为变速机构，采用了齿轮列、带齿的皮带、摩擦传动齿轮列等的啮合传动，所以，因旋转角度而产生旋转不均。在旋转电机内部采用啮合传动元件时，因部件较小而无法确保吸收振动的缓冲区域，与在旋转电机外部另外设置变速机构的场合相比，加大了旋转电机的转子所受到的扰动。近年来，以高效率化为目的、在旋转电机的转子和定子之间的间隙变得更小，因此，须要强化轴承以防止所述振动造成的转子和定子的接触，在强化轴承时，产生了旋转电机大型化的问题。

另一方面，作为机械的动力传递机构，另外还有摩擦轮和滑轮等的摩擦传动。为了实现摩擦传动，须要进行润滑、冷却等的油的供给，简单地将油滴下或飞溅等的机构中，从油膜剥离部分剥落的摩擦轮的碎片可能会损伤摩擦轮和旋转电机，因此，须要考虑适当的供油方式。

发明内容

本发明的目的是，提供一种小型的并能够向传动部供油的旋转电机。

1)为了达成上述目的，本发明的旋转电机，具有转子、定子和箱体，其中，设置了位于上述转子内侧、并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；在上述转子的内侧或上述箱体的内部封入了油。

根据所述构成，可以小型化并可以向传动部供油。

2)在上述1)中，较佳地，上述转子与上述行星滚轮机构的环形滚轮同体、或与上述行星滚轮机构的环形滚轮结合。

3)为了达成上述目的，本发明的旋转电机，具有转子、定子和箱体，其中，设置了位于上述箱体的内部或上述转子外侧、并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；在上述箱体的内部封入了油。

根据所述构成，可以小型化并能向传动部供油。

4)在上述3)中，较佳地，上述行星滚轮机构的环形滚轮与上述油箱结合，上述油箱与上述旋转电机的箱体结合。

5)在上述3)中，较佳地，上述转子与上述行星滚轮机构的太阳滚轮同体、或与上述行星滚轮机构的太阳滚轮结合。

6)为了达成上述目的，本发明的旋转电机，具有转子、定子和电机箱体，其中，设置了位于上述转子内侧并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；上述转子以多个点与上述行星滚轮机构的行星滚轮接触，上述转子的重心处于以与上述行星滚轮接触的点为顶点的多面体内侧；在上述转子的内侧或上述电机箱体的内部封入了油。

7)为了达成上述目的，本发明的旋转电机，具有转子、定子和电机箱体，其中，设置了位于上述转子外侧并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；上述转子以多个点与上述行星滚轮机构的行星滚轮接触，上述转子的重心处于以与上述行星滚轮接触的点为顶点的多面体内侧；在上述电机箱体的内部封入了油。

根据所述构成，提高了转子的支撑刚性，降低了振动，并延长了寿命。

附图说明

图1是表示本发明第一实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图2是图1的A-A’截面图。

图3是表示本发明第二实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图4是表示本发明第三实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图5是图4的A-A’截面图。

图6是表示本发明第四实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图7是表示本发明第五实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图8是表示本发明第五实施例的旋转电机中转子的支撑构造的、主要部分的立体图。

图9是表示本发明第一或第二实施例的旋转电机中转子的支撑构造的、主要部分的立体图。

具体实施方式

下面，以图1以及图2说明本发明的第一实施例涉及的旋转电机的构成。

图1是表示本发明第一实施例的旋转电机的构成的正面截面图。

图2是图1的A-A’截面图。

本实施例中的旋转电机，是内转子型的旋转电机，以永久磁铁式的同步机为例进行说明。但是，也可以适用于其他的电动机形式，例如感应电机和直流电机也适用。本实施例中，在旋转电机内部设置行星滚轮，行星滚轮机构的环形滚轮和旋转电机的转子结合。

在形成旋转电机外壳的圆筒形状的箱体18的内部，固定了构成定子的定子芯12。在定子芯12的内周相对地配置着转子11。如图2所示，在转子11的内部插入了八个永久磁铁11A、...、11H。

在将旋转电机的输出功率输出到外部的动力轴19和转子11之间，设置了由太阳滚轮15、行星滚轮16、环形滚轮13和托架17形成的“行星滚轮机构”。如图2所示，行星滚轮由四个行星滚轮16A、16B、16C、16D构成。在箱体18中设置了检测转子磁极位置的磁极位置检测器14。

转子11和环形滚轮13刚性连接。而且，只要强度和加工精度允许，转子11和环形滚轮13也可以由同一部件形成。

行星滚轮16安装为可以在托架17上转动。托架17与太阳滚轮15同轴配置，通过轴承21D可转动地安装在太阳滚轮15上。行星滚轮16与太阳滚轮15旋转接触，利用借助库仑摩擦和油粘性的粘性摩擦进行动力传递。行星滚轮16也和环形滚轮13旋转接触，利用借助库仑摩擦和油粘性的粘性摩擦进行动力传递。为了在太阳滚轮15和行星滚轮16之间，以及行星滚轮16和环形滚轮13之间通过摩擦进行动力传递，须要有压紧力，对此，可以通过将环形滚轮13热压配合等产生上述压紧力。

动力轴19由轴承21A、21B、21C对托架17可转动地支撑。太阳滚轮15由轴承21E对环形滚轮13可转动地支撑。太阳滚轮15由轴承21F对箱体18可转动地支撑。托架17由轴承21G对环形滚轮13可转动地支撑。

“行星滚轮机构”是具有太阳滚轮15、环形滚轮13、托架17的三个旋转轴的机构。把所述行星滚轮机构作为变速机构使用时，约束这三个旋转轴中的一个。在此，通过固定螺钉20将托架17固定在箱体18上，使行星滚轮机构作为变速机动作。

将旋转电机作为马达使用时，旋转电机旋转输出功率，即转子11的旋转力输入到环形滚轮13，通过行星滚轮16向太阳滚轮15输出。太阳滚轮15的旋转通过动力轴19输出到外部。即，转子11的旋转力可以通过转子11-环形滚轮13-行星滚轮16-太阳滚轮15-动力轴19的动力传递路径，从动力轴19输出到外部。

本实施例中较佳地为，马达的旋转从动力轴19快速输出的构成，特别是，以高速旋转为目的的对象，例如涡轮马达。

另外，在实现行星滚轮机构之外，还须要在各个滚轮的表面形成润滑油膜和牵引油膜。本实施例中，将油封入转子11的内侧。油封22借助密封剂和磁性流体密封等实现。油封22设置成为，使油不能从环形滚轮13的内部漏出。这样，通过将油封入转子内部，期望与将黄油涂敷在滚轮表面等的方法相比，更加方便保养。

这样，本实施例具有在转子内部设置行星滚轮机构，进而将油封入转子内部的特征。行星滚轮机构没有反向冲击，转轴的振动也比齿轮要小。因此，在马达内部设置行星滚轮机构时，将转子支撑在行星滚轮机构上，采用相同个数的轴承时，与齿轮机构的构成相比，使用行星滚轮机构具有提高整体刚性的优点。因此，即使在转子内内藏变速机构，转子的偏心较少，对旋转电机的影响较少。

通过上述说明，根据本实施例，借助行星滚轮机构可以在转子内内藏变速机构，而且，通过封入油，使得行星滚轮机构所须的油供给也变得容易，不会造成体积变大的结果，可以使旋转电机具有齿轮马达的机能。

下面以图3根据本发明第二实施例说明旋转电机的构成。

图3是以本发明第二实施例说明旋转电机构成的正面截面图。而且，与图1相同的符号表示相同部分。

本实施例中的旋转电机是内转子型的旋转电机，在转子内部设置行星滚轮机构，进而在箱子内部封入了油。

本实施例中，转子11连接在托架17上。环形滚轮13被螺钉20固定在箱体18上，动力轴19安装在太阳滚轮15上。转子11的旋转力通过转子11-托架17-行星滚轮16-太阳滚轮15-动力轴19的动力传递路径，从动力轴19输出到外部。本实施例中，马达的旋转从动力轴19快速输出地构成，特别适用于以高速旋转为目的的对象，例如涡轮马达。

另外，在箱体18内封入了油。这样，油将定子芯12所发生的热传递到箱体18上，从而具有可以油冷的优点。

通过上述说明，根据本实施例，借助行星滚轮机构可以在转子内内藏变速机构，而且，通过在箱子内部封入油，使得行星滚轮机构所须的油供给也变得容易，不会造成体积变大的结果，可以使旋转电机具有齿轮马达的机能。

下面以图4和图5根据本发明的第三实施例说明旋转电机的构成。

图4是表示本发明第三实施例的旋转电机的构成的正面截面图。图5是图4的A-A’截面图。而且，与图1相同的符号表示相同部分。

本实施例中的旋转电机是内转子型的旋转电机，在转子外部设置行星滚轮，进而在箱子内部封入了油。

本实施例中的旋转电机是扁平形的轴向马达。箱体18兼作环形滚轮13，太阳滚轮15连接在转子11上。又，轴承21可以用来支撑轴向载荷。而且，符号23是线圈，24是油封用的O型环。

转子11的旋转力通过转子11-太阳滚轮15-箱体18(环形滚轮13)-托架17-动力轴19的动力传递路径，从动力轴19输出到外部。本实施例中，通过固定了环形滚轮的行星滚轮机构将旋转电机的旋转减速，并传递到动力轴19上。因此，所述构成适用于低速、高扭矩的对象，例如电动工具等。

通过上述说明，根据本实施例，借助行星滚轮机构可以在转子外部设置变速机构，而且，通过在箱子内部封入油，使得行星滚轮机构所须的油供给也变得容易，不会造成体积变大的结果，可以使旋转电机具有齿轮马达的机能。

下面以图6根据本发明的第四实施例说明旋转电机的构成。

图6是根据本发明第四实施例说明旋转电机构成的正面截面图。而且，与图1相同的符号表示相同部分。

本实施例中的旋转电机是内转子型的旋转电机，在箱子内部设置行星滚轮机构，进而在箱子内部封入了油。

行星滚轮元件25设置在转子11的内部，在内部具有行星滚轮机构。在行星滚轮元件的油箱26的内部封入了油。行星滚轮元件25的箱子固定在旋转电机的箱体18上，起到减速机的作用。

转子11的旋转力通过转子11-太阳滚轮15-行星滚轮16-托架17-动力轴19的动力传递路径，从动力轴19输出到外部。本实施例中，行星滚轮机构具有轴承的机能，因此减少了构成元件，适合旋转电机的小型化。

如上述说明，根据本实施例，借助行星滚轮机构可以在箱子内设置变速机构，而且，通过在箱子内部封入油，使得行星滚轮机构所须的油供给也变得容易，不会造成体积变大的结果，可以使旋转电机具有齿轮马达的机能。

下面以图7和图8根据本发明第五实施例说明旋转电机构成。

图7是表示本发明第五实施例的旋转电机的构成的正面截面图。图8是表示本发明第五实施例的旋转电机中转子的支撑构造的、主要部分的立体图。而且，与图1相同的符号表示相同的部分。

本实施例中的旋转电机是外转子型的旋转电机，将行星滚轮机构设置在转子外部，进而在箱子内部封入了油。

如图7所示，转子11配置在定子芯12的外侧，构成外齿轮型旋转电机。转子11兼作太阳滚轮15，又，箱体18兼作环形滚轮13。油被封入箱体18内部。定子芯12通过支撑部27与箱体18结合。

转子11的旋转力通过转子11-行星滚轮16-托架17-动力轴19的动力传递路径，从动力轴19输出到外部。一般地，外齿轮型旋转电机具有转子11的支撑机构复杂的倾向，本实施例中行星滚轮16从外侧支撑转子11，因此，可以减少轴承个数、有利于小型化。

另外，如图8所示，存在六个行星滚轮16B1、16B2、16B3、16C1、16C2、16C3，三个行星滚轮16B1、16B2、16B3构成第一组，另外三个行星滚轮16C1、16C2、16C3构成第二组。第一组支撑在转子11的左侧圆周上，即图7所示B-B’的平面上，第二组支撑在转子11的右侧圆周上，即图7所示C-C’的平面上。因此，将转子的重心28配置在由行星滚轮16和触点所构成的多面体的内部。如上所述的外转子型的旋转电机中转子11的支撑方式，提高了转子11的支撑刚性，获得了振动降低、寿命延长的效果。

如上述说明，根据本实施例，借助行星滚轮机构可以在转子外部设置变速机构，而且，通过在箱子内部封入油，使得行星滚轮机构所须的油供给也变得容易，不会造成体积变大的结果，可以使旋转电机具有齿轮马达的机能。

下面，以图9说明本发明的第一实施例涉及的旋转电机的转子的支撑构造。

图9是表示本发明第一实施例的旋转电机中转子的支撑构造的、主要部分的立体图。而且，与图1相同的符号表示相同部分。

本实施例中，将图9所示的转子的支撑构造适用于图1或图3所示内齿轮型旋转电机。本实施例中，行星滚轮16从内侧支撑转子11，转子11兼作环形滚轮13。而且，太阳滚轮和定子芯的部分在图中省略了。

本实施例中也存在六个行星滚轮16，每三个形成一组。其中一组支撑在转子11的左侧圆周上，另一组支撑在转子11的右侧圆周上。因此，将转子11的重心配置在由行星滚轮16和触点所构成的多面体内部。本实施例中，不通过轴承就可以支撑转子，所以可使轴承简化或省略，对整体小型化作贡献。

而且，在上述说明中，以旋转动力内包括了变速机的情况作了说明，但是将具有行星滚轮机构的三个旋转轴分别连接在各自的对象上的情况也可以。例如，在图1中，不使用固定螺钉20、将托架17连接在发动机上，并将动力轴19连接在车轴上的话，也可以实现发动机-电力混合车辆。

本发明提供小型的、并可以向传动部供给油的旋转电机。

Claims (2)

1.一种旋转电机，具有转子、定子和电机箱体，其特征在于，

设置了位于上述转子内侧并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；

上述转子以多个点与上述行星滚轮机构的行星滚轮接触，上述转子的重心处于以与上述行星滚轮接触的点为顶点的多面体内侧；

在上述转子的内侧或上述电机箱体的内部封入了油。

2.一种旋转电机，具有转子、定子和电机箱体，其特征在于，

设置了位于上述转子外侧并将上述转子的驱动力传递到外部的行星滚轮机构；

上述转子以多个点与上述行星滚轮机构的行星滚轮接触，上述转子的重心处于以与上述行星滚轮接触的点为顶点的多面体内侧；

在上述电机箱体的内部封入了油。

Images