帶有工具安裝孔的扁平中空的無電刷伺服電動機的製作方法
2023-10-06 03:14:24
專利名稱：帶有工具安裝孔的扁平中空的無電刷伺服電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種SPM型無電刷伺服電動機，其中，使用環形磁鐵作為轉子，尤其涉及一種扁平中空的無電刷伺服電動機，它的軸向長度較短，並設置有一工具安裝孔。
背景技術：
在以下所列的專利文獻1中揭示了中空的無電刷伺服電動機的一例子。在所列舉的電動機中，在電動機輸出軸的後端部設置了一編碼器，以及，中空的電動機輸出軸的前端部適合於通過減速齒輪與負荷側接合。
專利文獻1JP-U 03-54352。
發明內容
本發明的一目的是提供一種扁平中空的無電刷伺服電動機，它適於這樣的應用場合，即，其中，一工具直接安裝在電動機的轉軸上，從它的兩側加壓一工件，以執行預定的機加工。
本發明的扁平中空的無電刷電動機具有一在兩端密封的扁平管狀電動機殼體；在電動機殼體的兩側上的第一和第二端板部分的中心內形成的第一和第二殼體通孔，它們形成在電動機殼體的兩側上的第一和第二端板部分的中心；一轉子軸，其兩端的一部分從第一和第二殼體通孔露出；一工具安裝孔，它通過轉子軸的中心延伸；以及第一和第二工件插入凹部，它們形成在電動機殼體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圍繞第一殼體通孔的一圓區域內，並在一具有一預定寬度的區域內，延伸至與第一端板部分的外表面上的圓區域接續的電動機殼體的一外周邊；以及第二工件插入凹部形成在圍繞第二殼體通孔的一圓區域內，並在一具有一預定寬度的區域內，延伸至與第二端板部分的外表面上的圓區域接續的電動機殼體的一外周邊。
其中，工具安裝孔較佳地具有六角形或另一多邊形橫剖面。
轉子軸的軸向最大長度等於或短於在電動機殼體的兩側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間的厚度。
此外，本發明較佳地具有從電動機殼體的外周表面沿徑向延伸到外部的一導線布置區域，其中，沿著電動機殼體的第一或第二端板部分的內側表面上形成的凹部設置的導線被引出至該導線布置區。
本發明還較佳地具有一用於檢測電動機磁極位置的檢測機構，其中，該檢測機構包括在電動機殼體內設置在轉軸的端面上的一FG磁鐵和設置在面對該FG磁鐵的、在第一或第二端部分的內側表面區域內的一Hall元件或另一磁傳感器。
在本發明的無電刷電動機中，第一和第二工件插入凹部形成在電動機殼體的兩側上的端板部分的外表面上並沿徑向延伸以及，其上形成該兩個凹部的部分是電動機殼體上沿徑向最薄的部分。轉子軸的中空部分有一長度，該長度允許它被容納在電動機殼體內，由於該中空部分用作工具安裝孔，所以該工具安裝部分不從電動機殼體的兩側沿軸向突出。導線布置區域從電動機殼體的外周面沿徑向延伸，自然地不從電動機殼體的兩側沿軸向突出。由於在電動機殼體內的導線沿著通過減小電動機殼體的端板部分的厚度形成的凹部被引出，所以用於引出導線的空間不從電動機殼體的兩端沿軸向突出。此外，用於安裝檢測機構的元件的一空間通過利用在第一或第二端板部分與轉子軸的端面之間的一間隙也設置在電動機殼體內。因此，按照本發明，能夠實現帶有一很扁平的工具安裝孔的一中空的無電刷伺服電動機。
因此，本發明的帶有工具安裝孔的無電刷伺服電動機適用作一機加工工具，該工具對於具有在一較窄間距兩頭相互面對的諸面對部分的一工件的諸面對部分執行預定的機加工。也就是說，該無電刷伺服電動機是較薄的，因此能夠插入在橫越工件中的一較窄間距的相互面對的諸面對部分之間。當工具安裝在無電刷電動機的轉軸上時，在這情況下沿著第一和第二工件插入凹部在電動機的中心沿其徑向從外側朝中心工具引入工件的諸面對部分，能夠將諸面對部分的頂端壓向工具。在這情況下，轉動地驅動無電刷電動機，能夠用工具在工件上進行預定的機加工。
圖1是沿著包含按照本發明的一無電刷DC伺服電動機的軸線的一平面的剖視圖；圖2是圖1的電動機的、從箭頭A的方向觀察的端視圖；以及圖3是圖1的電動機的、從箭頭B的方向觀察的端視圖。
具體實施例方式
以下參照附圖敘述按照本發明的SPM型無電刷DC伺服電動機。
圖1是沿著包含按照本實施例的無電刷DC伺服電動機的軸線的一表面的橫剖視圖，圖2是圖1的電動機的、從箭頭A的方向觀察的端視圖，以及圖3是圖1的電動機的、從箭頭B的方向觀察的端視圖。無電刷DC伺服電動機1具有在兩端密封的一扁平的管狀電動機殼體2，以及在電動機殼體2的內部同軸線地安裝有一定子組件3和一轉子組件4。
定子組件3設置有磁性材料構成的一環狀芯子31，驅動線圈33通過一絕緣體32卷繞在該環形芯子31的凸極的周圍，以及同軸線地安裝在電動機殼體2的圓筒形圍壁21的內側圓周表面上。本例子的電動機具有20極、24槽結構。
轉子組件4同軸線地設置在定子組件2的內部，並設置有一中空的轉子軸41和一固定於轉子軸41的圓形外周表面的環形磁鐵42，該環形磁鐵42通過少量的間隙面對定子組件3。轉子軸41的橫剖面形狀具有一內周側部分44，在該內周側部分44內貫通它的中心形成一工具安裝孔43；一面對定子組件3的外周側部分45；以及，一較窄的寬度部分46，以在上述兩個部分之間提供一連接，球軸承47和48設置在該較窄的寬度部分46的兩側內形成的環形凹部中。油密封設置在球軸承47的外側上。依靠電動機殼體2、通過球軸承47和48可轉動地支承轉子組件4。在本例子中，在轉子軸41上形成的工具安裝孔43被構造成一第一端板部分22側是大直徑部分43a，在一第二端板23側上的部分43b具有其一較窄寬度的一六角形橫剖面。
如以上所討論的，電動機殼體2具有圓筒形圍壁21以及密封其兩端的端板部分22和23，在端板部分22和23的中心形成圓通孔22a和23a。轉子軸41的內周側部分44的兩端表面45a和45b分別通過圓通孔22a和23a外露。將第一和第二工件插入凹部24和25形成為到達在包含圓通孔22a和23a的諸圓區域內的一固定深度，以及在徑向延伸的諸區域內到達與端板部分22和23的外側表面上的圓區域接續的端板部分的外周邊。通過將端板部分22和23的厚度減少至一固定的寬度形成工件插入凹部24和25。轉子軸41的軸向長度等於或小於工件插入凹部24和25的底表面之間的寬度，以及在該例子中轉子軸41的兩端表面與凹部24和25的底表面基本一致。
其次，在轉子軸41的外周側部分45內、面對電動機殼體2的端板部分22的環形端表面44a上安裝有環形FG磁鐵51。在面對FG磁鐵51的端板部分22的內側表面上安裝有傳感器板53，在該板上的圓周方向設置3個Hall元件52。一磁性位置檢測機構5包括FG磁鐵51和Hall元件52。
離開驅動線圈33和傳感器板53的一導線布置區域6從電動機殼體2的圓筒形圍壁的外周表面沿徑向突出到達外部，並具有一厚度，該厚度位於在電動機殼體2的沿軸線1a方向的一厚度內。並且，通過減小電動機殼體2的端板部分22的內側表面上的厚度形成用於引出導線的凹部26，以便從傳感器板53引出導線。
應該注意該例子的電動機殼體2具有其中一體形成圓筒形圍壁21和端板部分23的結構，以及端板部分22固定地緊固於圓筒形圍壁21的環形端面。安裝凸緣27從筒形圍壁21的外周側部沿徑向朝外側延伸，以及依靠安裝凸緣27將電動機1固定於固定側部分(未示出)。此外，端板部分23的外側表面23b是一散熱表面，在該表面上徑向提供一不平的表面，許多電動機元件安裝在具有上述的結構的無電刷的DC伺服電動機1內的扁平的管狀電動機殼體2中，工具(未示出)可直接安裝在從端板部分22和23的中心通孔22a和23a露出的轉子軸41的工具安裝孔43內。並且，通過在電動機殼體2的兩端板部分22和23的外側表面上形成工件插入凹部，在電動機殼體內形成軸向厚度是較薄的部分，以及能夠將設置有橫越比電動機殼體2的軸向寬度更窄的間距的諸面對部分的一工件(未示出)從沿徑向外側引入轉子軸41的工具安裝孔43的兩端部內。
將電動機殼體2的端板部分22製造成較薄，以提供凹部26，該凹部用於引出導線，以及被製成為允許導線布置區域6裝配在電動機殼體2的厚度尺寸內。而且，還將磁位置檢測機構5設置在轉矩產生部分(其中轉子組件4和定子組件3相互面對的部分的徑向內部，以及該機構被構造成避免在電動機的軸向延伸長度。所以，能夠產生一很扁平的中孔無電刷DC伺服電動機。
標號說明1 電動機2 電動機殼體21圓筒形圍壁22、23端板部分22a、23a 圓通孔24、25工件插入凹部26用於引出導線的凹部27安裝凸緣3 定子組件31環形芯子33驅動線圈4了 轉子組件41轉子軸42環形磁鐵43工具安裝孔47、48球軸承5 磁位置檢測機構51FG磁鐵52Hall元件6 導線布置區域
權利要求
1.一種扁平中空的無電刷電動機包括一在兩端密封的扁平的管狀電動機殼體，第一和第二殼體通孔，它們形成在電動機殼體的兩側上的第一和第二端板部分的中心，一轉子軸，其兩端的一部分從第一和第二殼體通過露出，一工具安裝孔，該孔通過轉子軸的中心延伸，以及第一和第二工件插入凹部，它們形成在電動機殼體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別圍繞第一和第二殼體通孔形成的有一預定寬度的、以及從殼體通孔延伸到電動機殼體的外周邊的凹部。
2.按照權利要求1的扁平中空的無電刷伺服電動機，其特徵在於工具安裝孔具有一多邊形橫剖面，例如六邊形橫剖面。
3.按照權利要求1或2的扁平中空的無電刷伺服電動機，其特徵在於轉子軸的軸向最大長度等於或短於在電動機殼體的兩側上的第一和第二端板部分內第一和第二工件插入凹部的底表面之間的厚度。
4.按照權利要求1、2或3的扁平中空的無電刷伺服電動機，其特徵在於包括從電動機殼體的外周表面沿徑向延伸到外部的一導線布置區域，其中，沿著在電動機殼體的第一或第二端板部分的內側表面上形成的凹部設置的導線被引導至該導線布置區域。
5.按照權利要求1、2、3或4的扁平中空的無電刷伺服電動機，其特徵在於包括一用於檢測電動機磁極位置的檢測機構，其中，該檢測機構包括在電動機殼體內設置在轉子軸的端表面上的FG磁鐵和設置在第一或第二端板部分的內表面內、面向FG磁鐵的Hall元件。
全文摘要
一種扁平中空的無電刷伺服電動機(1)具有一電動機殼體(2)；在兩端板部分(22、23)的中心形成的殼體通孔(22a、23a)；轉子軸(41)，從該通孔露出該軸的兩端部的一部分；通過其一中心延伸的一工具安裝孔(43)；以及，在電動機殼體(2)的兩端板部分(22，23)的外表面內、通過減少其厚度形成的工件插入凹部(24、25)。可以沿著工件插入凹部將工件從外側向電動機(1)的中心引導，該工件具有一形狀，該形狀具有橫越一較窄的間距相互面對的諸面對部分，以及在電動機中心內安裝的工具能夠機加工該工件的諸面對部分。
文檔編號H02K5/04GK1701493SQ20048000075
公開日2005年11月23日 申請日期2004年7月14日 優先權日2003年8月4日
發明者丸山利喜, 橫山晃啟 申請人:諧波傳動系統有限公司