轴向气隙型电动机制造技术

本发明专利技术提供一种即便在垂直于转子输出轴的方向上作用某种程度较大的力、轴承部分也不会破损从而能实现长寿命化的轴向气隙型电动机。轴向气隙型电动机包括定子和两片转子，所述定子和所述两片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴（转子输出轴）上隔开既定空隙地对置配置，所述定子具备由连结成环状的多个极部件构成的定子芯，用于固定转子输出轴的一个轴承部设置在形成为环状的前述定子的内侧，另一个轴承部设置在所述转子的外侧且处在与所连接的负荷之间的转子输出轴上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在不增大绕线直径的情况下实现转矩提升的轴向 气隙型电动机的构成。
技术介绍
以往，作为电动机的一种，存在轴向气隙型电动机(轴向空隙型 电动机)。轴向气隙型电动机是在圆盘形定子上在轴向上隔开既定空隙 对置配置转子的电动机，与径向气隙型电动机相比，具有能够缩短轴 向长度而能够实现电动机自身的薄型化的优点。例如，关于这种轴向 气隙型电动机，本申请人已经申请了专利文献1，该专利文献l的目的在于在轴向气隙型电动机中，能够高效地进行包括架线处理等在 内的定子组装作业。另外，如专利文献2那样，已经提出了各种电动自行车的方案， 该电动自行车能够通过给人力的驱动力施加电动机的驱动力而进行辅 助，来在坡道等路况下进行惬意的行驶。作为电动自行车，希望其驱 动机构被紧凑地收纳起来，而且希望其重量较轻，出于这样的考虑， 轴向气隙型电动机由于能够实现电动机本身的薄型化而适合于电动自 行车，已经在专利文献3中提出了这样的方案。专利文献1日本特开2004 - 282989号公才艮专利文献2日本特开2003 - 219603号公才艮专利文献3日本特开平09- 150777号公报 在电动自行车中采用轴向气隙型电动机的情况下，不是在电动自行车的踏板轴上直接设置电动机，而是如专利文献2中记栽的那样，利用设置在电动机的转子输出轴上的输出齿轮使设置在踏板轴上的齿 轮旋转，由此来用作辅助动力。即，在垂直于轴向气隙型电动机的转 子输出轴的方向上作用来自负荷的力。卑中，专利文献1记载的轴向气隙型电动机是假定下述情况而提出的方案如使风扇旋转等那样在与转子输出轴相同的方向上作用来 自负荷的力，或者即使在垂直于转子输出轴的方向上作用有力，该力 也比较小，例如，该电动机用于空调室外机的风扇马达。但是，在电动自行车中采用轴向气隙型电动机的情况下，必须要 假定在相对于转子输出轴垂直的方向上作用有某种程度的较大力。如 果从这一观点考虑，则专利文献1记载的轴向气隙型电动机由于是在 定子的内周空间中相接近地设置两个轴承部，所以相对于从垂直于轴 的方向作用的力来说较弱，如果这样的轴向倾斜方向作用力，则轴承 部分的滚珠轴承上将作用较大的力，从而会导致破损，而且有轴承部 松动的可能。进而，如果轴承部松动了，则在有些情况下，转子上的 磁体和定子还会解除而很有可能发生故障。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供一种即便在垂 直于转子输出轴的方向上作用某种程度较大的力、轴承部分也不会破 损从而能实现长寿命化的轴向气隙型电动机。本专利技术的技术方案l是一种轴向气隙型电动机，包括定子和两片 转子，所述定子和两片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴(转 子输出轴)上隔开既定空隙对置配置，其特征在于，用于固定转子输 出轴的一个轴承部设置在定子从垂直于所述旋转轴的方向投影的投影 面内，而另一个轴承部设置成，至少一部分配置在所述定子的投影面 外。本专利技术的技术方案2是一种轴向气隙型电动机，包括定子和两片 转子，所述定子和两片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴(转 子输出轴)上隔开既定空隙对置配置，其特征在于，所迷定子具备由连结成环状的多个极部件构成的定子芯，用于固定转子输出轴的一个 轴承部设置在形成为环状的前述定子的内侧，另一个轴承部在所述转 子的外侧设置在与所连接的负荷之间的转子输出轴上。本专利技术的技术方案3的轴向气隙型电动机，除了技术方案2的特 征外，其特征在于，构成所述定子芯的多个极部件分别在中心部分具 有由磁性体构成的齿，所述两片转子分别在与所述定子对置时和环状 定子芯的所述齿相对的位置上环状形成有多个磁体，将两片转子固定 在转子输出轴上，使得一个转子的磁体与齿之间的距离和另 一个转子 的磁体与齿之间的距离存在差异，利用磁体的磁力之差来在轴向上对转子输出轴施力。本专利技术的技术方案4的轴向气隙型电动机，除了技术方案3的特 征外，其特征在于，对所述转子输出轴施力的方向，与从连接所述转 子输出轴的负荷承受的轴向反作用力的方向相同。本专利技术的技术方案5的轴向气隙型电动机，除了技术方案2至4 中任一项的特征外，其特征在于，所述一个轴承部经由金属制的轴承壳固定在定子上，所述轴承壳呈圆筒形并且一端为大直径的开口而另 一端为小直径的开口。本专利技术的技术方案6的轴向气隙型电动机，除了技术方案5的特 征外，其特征在于，所述轴承壳在大直径开口部分的外侧具有向外周 方向突出的凸缘部分，以该凸缘部分向树脂内部突出的方式，利用合 成树脂来模制成型前述定子芯与所述轴承壳，从而形成所述定子。本专利技术的技术方案7的轴向气隙型电动机，除了技术方案3或4 的特征外，其特征在于，所述另一个轴承部由滚珠轴承构成，将该滚 珠轴承的内周侧固定在转子输出轴上，并且，设置有对外周侧向与对 输出轴施力的方向相同的方向施力的施力机构。根据技术方案1所述的专利技术，由于一个轴承部设置在定子的内周 空间中，所以有即使从外部施加冲击也不会破损的效果，而且，由于 另 一个轴承部设置在负荷的附近，所以即使在转子输出轴上作用径向 的力，与以往相比也能减小所施加的力。进而，由于与以往相比能够增大一个轴承部与另一个轴承部之间的间隔，所以能够减小施加在两 个轴承部上的力。由于这些效果，能够防止轴承部的破损而实现长寿 命化。根据技术方案2的专利技术，由于一个轴承部设置在定子的内周空间 中，所以有即使从外部施加沖击也不会破损的效果，而且，由于另一 个轴承部设置在负荷的附近，所以即使在转子输出轴上作用径向的力， 与以往相比也能减小所施加的力。进而，由于与以往相比能够增大一 个轴承部与另 一个轴承部之间的间隔，所以能够减小施加在两个轴承 部上的力。由于这些效果，能够防止轴承部的破损而实现长寿命化。根据技术方案3所述的专利技术，通过在轴向上对转子输出轴施力， 能够在一个轴承部上作用预压，将滚珠轴承内部的滚珠接触面保持一 定，所以不会有滚珠在轴承内部乱动的问题，结果能实现轴承部的长 寿命化。根据技术方案4的专利技术，对所述转子输出轴施力的方向与从连接 所迷转子输出轴的负荷承受的轴向反作用力的方向相同，所以能够可 靠地对轴承部施加预压，结果能实现轴承部的长寿命化。根据技术方案5的专利技术，通过采用金属制的轴承壳，即便施加大 的轴推进力，也能保持轴承部，能够牢固地进行保护而免受冲击破坏。根据技术方案6的专利技术，通过使凸缘部分突出到合成树脂内，能 够分散压力，所以即便作用大的轴推进力也能保持轴承部，能够牢固 地保护轴承部不受冲击破坏。根据技术方案7的专利技术，利用施力机构对另一个轴承部施加预压， 并且使该施力方向与对转子输出轴施力的方向相同，所以能够更加可 靠地实现将滚珠轴承内部的滚珠接触面保持一定的效果。附图说明图1是概略表示本专利技术的轴向气隙型电动机的内部结构的剖视图。图2 (a)是表示三相电动机中的以往的串联接线方法的电路图，(b)是表示本专利技术中釆用的并联接线方法的电路图。图3(a) ~ (c)是依次表示极部件的结构的立体图，(d)是表示连结极部件而构成的定子芯的立体图。图4 (a)及(b)是表示模制内嵌成型定子芯的情况的立体图。图5 (a) ~ (c)是依次表示转子的结构的立体图。图6表示本专利技术的轴向气隙型电动机中的转子结构，(a)是主视图，(b )本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向气隙型电动机，其包括定子和两片转子，所述定子和所述两片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴（转子输出轴）上隔开既定空隙地对置配置，其特征在于，用于固定转子输出轴的一个轴承部设置在定子从垂直于所述旋转轴的方向投影的投影面内，而另一个轴承部设置成至少一部分配置在所述定子的投影面外。

【技术特征摘要】
JP 2006-11-16 2006-3107201.一种轴向气隙型电动机，其包括定子和两片转子，所述定子和所述两片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴(转子输出轴)上隔开既定空隙地对置配置，其特征在于，用于固定转子输出轴的一个轴承部设置在定子从垂直于所述旋转轴的方向投影的投影面内，而另一个轴承部设置成至少一部分配置在所述定子的投影面外。2. —种轴向气隙型电动机,其包括定子和两片转子，所述定子和 所,片转子分别形成为大致圆盘形，在同一旋转轴(转子输出轴) 上隔开既定空隙地对置配置，其特征在于，所述定子具备由连结成环 状的多个极部件构成的定子芯，用于固定转子输出轴的一个轴承部设 置在形成为环状的前述定子的内侧，另一个轴承部设置在所述转子的 外侧且处在与所连接的负荷之间的转子输出轴上。3. 如权利要求2所述的轴向气隙型电动机，其特征在于，构成所 迷定子芯的多个极部件分别在中心部分具有由磁性体构成的齿，所述 两片转子分别在当与所述定子对置时与环状定子芯的所述齿相对的位 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛智则，丹野俊昭，前山研，松崎博和，
申请(专利权)人：富士通将军股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]