CN1701493A - 带有工具安装孔的扁平中空的无电刷伺服电动机 - Google Patents

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Abstract

一种扁平中空的无电刷伺服电动机(1)具有：一电动机壳体(2)；在两端板部分(22、23)的中心形成的壳体通孔(22a、23a)；转子轴(41)，从该通孔露出该轴的两端部的一部分；通过其一中心延伸的一工具安装孔(43)；以及，在电动机壳体(2)的两端板部分(22，23)的外表面内、通过减少其厚度形成的工件插入凹部(24、25)。可以沿着工件插入凹部将工件从外侧向电动机(1)的中心引导，该工件具有一形状，该形状具有横越一较窄的间距相互面对的诸面对部分，以及在电动机中心内安装的工具能够机加工该工件的诸面对部分。

Description

带有工具安装孔的扁平中空的无电刷伺服电动机
技术领域
本发明涉及一种SPM型无电刷伺服电动机，其中，使用环形磁铁作为转子，尤其涉及一种扁平中空的无电刷伺服电动机，它的轴向长度较短，并设置有一工具安装孔。
背景技术
在以下所列的专利文献1中揭示了中空的无电刷伺服电动机的一例子。在所列举的电动机中，在电动机输出轴的后端部设置了一编码器，以及，中空的电动机输出轴的前端部适合于通过减速齿轮与负荷侧接合。
专利文献1：JP-U 03-54352。
发明内容
本发明的一目的是提供一种扁平中空的无电刷伺服电动机，它适于这样的应用场合，即，其中，一工具直接安装在电动机的转轴上，从它的两侧加压一工件，以执行预定的机加工。
本发明的扁平中空的无电刷电动机具有：
一在两端密封的扁平管状电动机壳体；
在电动机壳体的两侧上的第一和第二端板部分的中心内形成的第一和第二壳体通孔，它们形成在电动机壳体的两侧上的第一和第二端板部分的中心；
一转子轴，其两端的一部分从第一和第二壳体通孔露出；
一工具安装孔，它通过转子轴的中心延伸；以及
第一和第二工件插入凹部，它们形成在电动机壳体的第一和第二端板部分的外表面上；其中：
第一工件插入凹部形成在围绕第一壳体通孔的一圆区域内，并在一具有一预定宽度的区域内，延伸至与第一端板部分的外表面上的圆区域接续的电动机壳体的一外周边；以及
第二工件插入凹部形成在围绕第二壳体通孔的一圆区域内，并在一具有一预定宽度的区域内，延伸至与第二端板部分的外表面上的圆区域接续的电动机壳体的一外周边。
其中，工具安装孔较佳地具有六角形或另一多边形横剖面。
转子轴的轴向最大长度等于或短于在电动机壳体的两侧上的第一和第二端板部分上的第一和第二工件插入凹部的底表面之间的厚度。
此外，本发明较佳地具有从电动机壳体的外周表面沿径向延伸到外部的一导线布置区域，其中，沿着电动机壳体的第一或第二端板部分的内侧表面上形成的凹部设置的导线被引出至该导线布置区。
本发明还较佳地具有一用于检测电动机磁极位置的检测机构，其中，该检测机构包括在电动机壳体内设置在转轴的端面上的一FG磁铁和设置在面对该FG磁铁的、在第一或第二端部分的内侧表面区域内的一Hall元件或另一磁传感器。
在本发明的无电刷电动机中，第一和第二工件插入凹部形成在电动机壳体的两侧上的端板部分的外表面上并沿径向延伸以及，其上形成该两个凹部的部分是电动机壳体上沿径向最薄的部分。转子轴的中空部分有一长度，该长度允许它被容纳在电动机壳体内，由于该中空部分用作工具安装孔，所以该工具安装部分不从电动机壳体的两侧沿轴向突出。导线布置区域从电动机壳体的外周面沿径向延伸，自然地不从电动机壳体的两侧沿轴向突出。由于在电动机壳体内的导线沿着通过减小电动机壳体的端板部分的厚度形成的凹部被引出，所以用于引出导线的空间不从电动机壳体的两端沿轴向突出。此外，用于安装检测机构的元件的一空间通过利用在第一或第二端板部分与转子轴的端面之间的一间隙也设置在电动机壳体内。因此，按照本发明，能够实现带有一很扁平的工具安装孔的一中空的无电刷伺服电动机。
因此，本发明的带有工具安装孔的无电刷伺服电动机适用作一机加工工具，该工具对于具有在一较窄间距两头相互面对的诸面对部分的一工件的诸面对部分执行预定的机加工。也就是说，该无电刷伺服电动机是较薄的，因此能够插入在横越工件中的一较窄间距的相互面对的诸面对部分之间。当工具安装在无电刷电动机的转轴上时，在这情况下沿着第一和第二工件插入凹部在电动机的中心沿其径向从外侧朝中心工具引入工件的诸面对部分，能够将诸面对部分的顶端压向工具。在这情况下，转动地驱动无电刷电动机，能够用工具在工件上进行预定的机加工。
附图说明
图1是沿着包含按照本发明的一无电刷DC伺服电动机的轴线的一平面的剖视图；
图2是图1的电动机的、从箭头A的方向观察的端视图；以及
图3是图1的电动机的、从箭头B的方向观察的端视图。
具体实施方式
以下参照附图叙述按照本发明的SPM型无电刷DC伺服电动机。
图1是沿着包含按照本实施例的无电刷DC伺服电动机的轴线的一表面的横剖视图，图2是图1的电动机的、从箭头A的方向观察的端视图，以及图3是图1的电动机的、从箭头B的方向观察的端视图。无电刷DC伺服电动机1具有在两端密封的一扁平的管状电动机壳体2，以及在电动机壳体2的内部同轴线地安装有一定子组件3和一转子组件4。
定子组件3设置有磁性材料构成的一环状芯子31，驱动线圈33通过一绝缘体32卷绕在该环形芯子31的凸极的周围，以及同轴线地安装在电动机壳体2的圆筒形围壁21的内侧圆周表面上。本例子的电动机具有20极、24槽结构。
转子组件4同轴线地设置在定子组件2的内部，并设置有一中空的转子轴41和一固定于转子轴41的圆形外周表面的环形磁铁42，该环形磁铁42通过少量的间隙面对定子组件3。转子轴41的横剖面形状具有：一内周侧部分44，在该内周侧部分44内贯通它的中心形成一工具安装孔43；一面对定子组件3的外周侧部分45；以及，一较窄的宽度部分46，以在上述两个部分之间提供一连接，球轴承47和48设置在该较窄的宽度部分46的两侧内形成的环形凹部中。油密封设置在球轴承47的外侧上。依靠电动机壳体2、通过球轴承47和48可转动地支承转子组件4。在本例子中，在转子轴41上形成的工具安装孔43被构造成一第一端板部分22侧是大直径部分43a，在一第二端板23侧上的部分43b具有其一较窄宽度的一六角形横剖面。
如以上所讨论的，电动机壳体2具有圆筒形围壁21以及密封其两端的端板部分22和23，在端板部分22和23的中心形成圆通孔22a和23a。转子轴41的内周侧部分44的两端表面45a和45b分别通过圆通孔22a和23a外露。将第一和第二工件插入凹部24和25形成为到达在包含圆通孔22a和23a的诸圆区域内的一固定深度，以及在径向延伸的诸区域内到达与端板部分22和23的外侧表面上的圆区域接续的端板部分的外周边。通过将端板部分22和23的厚度减少至一固定的宽度形成工件插入凹部24和25。转子轴41的轴向长度等于或小于工件插入凹部24和25的底表面之间的宽度，以及在该例子中转子轴41的两端表面与凹部24和25的底表面基本一致。
其次，在转子轴41的外周侧部分45内、面对电动机壳体2的端板部分22的环形端表面44a上安装有环形FG磁铁51。在面对FG磁铁51的端板部分22的内侧表面上安装有传感器板53，在该板上的圆周方向设置3个Hall元件52。一磁性位置检测机构5包括FG磁铁51和Hall元件52。
离开驱动线圈33和传感器板53的一导线布置区域6从电动机壳体2的圆筒形围壁的外周表面沿径向突出到达外部，并具有一厚度，该厚度位于在电动机壳体2的沿轴线1a方向的一厚度内。并且，通过减小电动机壳体2的端板部分22的内侧表面上的厚度形成用于引出导线的凹部26，以便从传感器板53引出导线。
应该注意：该例子的电动机壳体2具有其中一体形成圆筒形围壁21和端板部分23的结构，以及端板部分22固定地紧固于圆筒形围壁21的环形端面。安装凸缘27从筒形围壁21的外周侧部沿径向朝外侧延伸，以及依靠安装凸缘27将电动机1固定于固定侧部分(未示出)。此外，端板部分23的外侧表面23b是一散热表面，在该表面上径向提供一不平的表面，
许多电动机元件安装在具有上述的结构的无电刷的DC伺服电动机1内的扁平的管状电动机壳体2中，工具(未示出)可直接安装在从端板部分22和23的中心通孔22a和23a露出的转子轴41的工具安装孔43内。并且，通过在电动机壳体2的两端板部分22和23的外侧表面上形成工件插入凹部，在电动机壳体内形成轴向厚度是较薄的部分，以及能够将设置有横越比电动机壳体2的轴向宽度更窄的间距的诸面对部分的一工件(未示出)从沿径向外侧引入转子轴41的工具安装孔43的两端部内。
将电动机壳体2的端板部分22制造成较薄，以提供凹部26，该凹部用于引出导线，以及被制成为允许导线布置区域6装配在电动机壳体2的厚度尺寸内。而且，还将磁位置检测机构5设置在转矩产生部分(其中转子组件4和定子组件3相互面对的部分的径向内部，以及该机构被构造成避免在电动机的轴向延伸长度。所以，能够产生一很扁平的中孔无电刷DC伺服电动机。
                 标号说明
1         电动机
2         电动机壳体
21        圆筒形围壁
22、23    端板部分
22a、23a  圆通孔
24、25    工件插入凹部
26        用于引出导线的凹部
27        安装凸缘
3         定子组件
31        环形芯子
33        驱动线圈
4了       转子组件
41        转子轴
42        环形磁铁
43        工具安装孔
47、48    球轴承
5         磁位置检测机构
51        FG磁铁
52        Hall元件
6         导线布置区域

Claims (5)

1、一种扁平中空的无电刷电动机包括：
一在两端密封的扁平的管状电动机壳体，
第一和第二壳体通孔，它们形成在电动机壳体的两侧上的第一和第二端板部分的中心，
一转子轴，其两端的一部分从第一和第二壳体通过露出，
一工具安装孔，该孔通过转子轴的中心延伸，以及
第一和第二工件插入凹部，它们形成在电动机壳体的第一和第二端板部分的外表面上凹部，
其中第一和第二工件插入凹部是分别围绕第一和第二壳体通孔形成的有一预定宽度的、以及从壳体通孔延伸到电动机壳体的外周边的凹部。
2、按照权利要求1的扁平中空的无电刷伺服电动机，其特征在于：工具安装孔具有一多边形横剖面，例如六边形横剖面。
3、按照权利要求1或2的扁平中空的无电刷伺服电动机，其特征在于：转子轴的轴向最大长度等于或短于在电动机壳体的两侧上的第一和第二端板部分内第一和第二工件插入凹部的底表面之间的厚度。
4、按照权利要求1、2或3的扁平中空的无电刷伺服电动机，其特征在于：包括从电动机壳体的外周表面沿径向延伸到外部的一导线布置区域，
其中，沿着在电动机壳体的第一或第二端板部分的内侧表面上形成的凹部设置的导线被引导至该导线布置区域。
5、按照权利要求1、2、3或4的扁平中空的无电刷伺服电动机，其特征在于：包括一用于检测电动机磁极位置的检测机构，
其中，该检测机构包括在电动机壳体内设置在转子轴的端表面上的FG磁铁和设置在第一或第二端板部分的内表面内、面向FG磁铁的Hall元件。
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