專利名稱：旋轉電機的制作方法
技術領域：
公開的實施方式涉及旋轉電機。
背景技術：
通常，馬達和發電機等旋轉電機用滾動軸承支承旋轉軸(例如，參照專利文獻I)。作為所述旋轉電機采用的滾動軸承的一般性結構具備軌道圈，其由內圈和外圈構成；滾動體，其由球和滾子等構成；以及保持器，其將滾動體以一定間隔保持在內圈和外圈之間。并且，在內圈和外圈之間形成有徑向內部間隙或軸向內部間隙。在具備所述軸承的旋轉電機中，已知了具備用于減少軸承的內部間隙的預壓彈簧的結構以實現旋轉軸的旋轉精度提高以及振動和噪音降低的目的。專利文獻1:日本特開2001-112215號公報

發明內容
然而，旋轉電機中的對軸承的預壓通常采用的是在賦予預壓的狀態下將軸承固定的固定位置預壓，因此旋轉軸因熱膨脹而稍稍伸長時，預壓會急劇升高，例如軸承的軌道圈與滾動體接觸的接觸部的面壓上升而可能導致壽命縮短。實施方式的ー個方式正是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供ー種旋轉電機，該旋轉電機能夠盡可能地抑制軸承的軌道圈與滾動體接觸的接觸部的面壓上升。實施方式的ー個方式涉及的旋轉電機具備旋轉軸，所述旋轉軸通過軸承旋轉自如地支承于框體；轉子，所述轉子安裝于所述旋轉軸且與所述旋轉軸一體地旋轉；以及定子，所述定子與所述轉子相對地安裝于所述框體。并且，該旋轉電機具備預壓裝置，所述預壓裝置通過沿所述旋轉軸的軸向滑動自如的支承部件對所述軸承向所述旋轉軸的軸向賦予壓力。根據實施方式的ー個方式，即使旋轉軸因熱膨脹等而伸長，也能夠將預壓保持恒定，盡可能地抑制軸承的軌道圈與滾動體接觸的接觸部的面壓上升，能夠防止壽命的縮短化。


圖1是實施方式涉及的作為旋轉電機的馬達的剖視觀察的示意性說明圖。圖2是沿圖1的1-1線的剖視圖。圖3是主要部分的說明圖。標號說明1:馬達(旋轉電機)；3 :預壓裝置；4:檢測器；5 :制動機構；
6 :減速器；10 :框體；11 :旋轉軸；12:轉子；13 :定子；21 :第一軸承；
22 :第二軸承；31 :第一支承部件；32 :第二支承部件；33 彈簧墊圈(施力部件)；300 :止轉機構；311 :延伸部；315 :槽部；325 :關起部；
具體實施例方式下面，參照附圖詳細地說明本申請公開的旋轉電機的實施方式。不過，井本發明不受下述的實施方式中的示例限定。圖1是實施方式涉及的作為旋轉電機的馬達的剖視觀察的示意性說明圖，圖2是沿該圖1的1-1線的剖視圖，圖3是主要部分的說明圖。如圖所示，馬達I具備框體10、設在該框體10內的旋轉軸11、轉子12和定子13。S卩，馬達I通過第一軸承21、第二軸承22將旋轉軸11旋轉自如地支承于大致圓筒狀的框體10，并且將具備永久磁鐵的轉子12安裝在該旋轉軸11，將旋轉軸11和轉子12構成為能夠一體地旋轉。而且，定子13與轉子12相對地安裝在框體10，定子線圈14通過樹脂模塑而安裝于該定子13。本實施方式中的第一軸承21相對于轉子12設于框體10的一端側，第二軸承22相對于轉子12設于框體10的另一端側。而且，第一軸承21、第二軸承22均為滾動軸承，且如圖3所示，具備軌道圈，所述軌道圈由內圈23和外圈24構成；以及保持器26，所述保持器26將滾動體即金屬球25以一定間隔保持在內圈23和外圈24之間。這樣，當對定子線圈14通電時，在轉子12的永久磁鐵產生驅動轉矩，通過該驅動轉矩，旋轉軸11與轉子12 —體高速旋轉。另外，本實施方式中的框體10的一端側指的是圖1中的左側，框體10的另一端側指的是圖1中的右側即旋轉軸11的輸出側。在本實施方式涉及的馬達I中，在框體10的一端設有檢測器4，在框體10的另ー端設有減速器6。檢測器4形成為磁性結構，其具備磁性傳感器42和作為旋轉部的角度檢測用磁性板41。另外，如圖1所示，在框體10的一端安裝有用于保護檢測器4的檢測器罩7。S卩，將沿與旋轉軸11垂直的ー個方向磁化了的圓板狀的角度檢測用磁性板41安裝在所述旋轉軸11的一端，并將使用霍爾元件的磁性傳感器42設在后述的制動罩56的一側端面。磁性傳感器42以隔開預定間隔地位于角度檢測用磁性板41的外周側的方式配設。而且，減速器6例如可以是具備圓形花鍵、彎曲花鍵以及電波發生器的波動齒輪裝置、即所謂的諧波減速器。而且，減速器6具備相對于旋轉軸11能夠吸收朝軸向的偏移的率禹合器結構(未圖不)。并且,本實施方式涉及的馬達I具備制動機構5。如圖1所示,制動機構5具備制動盤53，其收納在制動罩56內，所述制動罩56設在框體10的一端側；以及固定板51和可動板52，其夾持所述制動盤53并通過摩擦力來對旋轉進行制動。制動盤53能夠與旋轉軸11 一體地旋轉，并與嵌合于旋轉軸11的轂部50連接在·一起。而且，制動機構5具備未圖示的板按壓彈簧，其對可動板52向固定板51側按壓；以及線圈54，其吸引可動板52而使其離開制動盤53，所述可動板52被安裝成能夠沿軸向移動。線圈54是由電磁鐵構成的，其與所述的板按壓彈簧一起埋設于制動軛55。制動軛55由圓板體構成,所述圓板體具有預定的厚度,并且在中央具有旋轉軸插通孔55a，所述制動軛55的外周緣與框體10的一端側連接，并且以旋轉軸插通孔55a的內周面經由第一軸承22將旋轉軸11支承成旋轉自如。并且，當未對線圈54通電時，通過板按壓彈簧對可動板52向制動盤53側施カ，從而在可動板52與固定板51之間夾持制動盤53。另ー方面，當對線圈54通電時，吸引可動板52使其從制動盤53離開，從而解除制動力，所述可動板52由安裝成能夠沿軸向移動的磁性板構成。在上文所述的結構中，本實施方式涉及的馬達I具備向旋轉軸11的軸向施加壓カ的預壓裝置3。S卩，在旋轉軸11的輸出側即框體10的另一端側設置預壓裝置3，從而能夠經由沿旋轉軸11的軸向滑動自如的第一支承部件31對第二軸承22施加壓力。第二軸承22的內圈23固定在旋轉軸11，外圈24與后述的第二支承部件32接合。另外，在將內圈23固定于旋轉軸11的時候，能夠應用例如熱壓配合等方式，在將外圈24與第二支承部件32接合的時候，能夠采用例如粘接劑等。預壓裝置3具備第一支承部件31，其固定于框體10 ;第二支承部件32，其被設置成相對于所述第一支承部件31滑動自如；以及作為施カ部件的彈簧墊圈33，其夾設在第一支承部件31與第二支承部件32之間。更為具體地說明的話，預壓裝置3的第一支承部件31形成為大致短筒狀且固定于框體10。并且，如圖1和圖3所示，在旋轉軸11的輸出側的端部形成有延伸部311，所述延伸部311向旋轉軸11側、即內側方向延伸。而且，預壓裝置3的第二支承部件32由以與第一支承部件31的周面抵接的方式配設的環狀體構成，所述第二支承部件32在內周面與第二軸承22的外圈24接合地連接，并且所述第二支承部件32被設置成相對于第一支承部件31滑動自如。如圖1和圖3所示，在第一支承部件31的延伸部311，通過距該延伸部311的端面的厚度分別不同的第一階梯面31a和第二階梯面31b形成有階梯部312。并且，在第一階梯面31a與第二支承部件32的外側面321之間，形成有容許第二支承部件32相對于第一支承部件31滑動的間隙し即，第二支承部件32能夠在間隙L的范圍內滑動。而且，在到端面的厚度比第一階梯面31a薄的第二階梯面31b和第二支承部件32的外側面321之間形成的空間內，夾設有作為施カ部件的彈簧墊圈33。即，通過夾設于第一支承部件31的延伸部311與第二支承部件32的外側面321之間的彈簧墊圈33，能夠經由第二支承部件32沿軸向對第二軸承22施加壓力。S卩，能夠經由第二支承部件32沿旋轉軸11的軸向對第二軸承22施加恒定壓力預壓。因此，例如，即使旋轉軸11因熱膨脹而伸長，第二軸承22也能夠跟隨，因此能夠防止像現有的旋轉電機中的對軸承施加的固定位置預壓那樣軸承面壓過度變大。而且，本實施方式涉及的預壓裝置3具備止轉機構300，所述止轉機構300用于禁止第二支承部件32繞旋轉軸11轉動。 如圖所示，本實施方式涉及的止轉機構300由下述部件構成突起部325，其突出設置于第二支承部件32 ；以及槽部315，其設于第一支承部件31并與突起部325間隙配合。如圖3所示，在槽部315形成有尺寸與形成于第一階梯面31a與第二支承部件32的外側面321之間的間隙L相同的間隙し因此，禁止第二支承部件32相對于旋轉軸11環繞的旋轉，而另一方面，容許第二支承部件32朝軸向的滑動。這樣，通過設置止轉機構300，防止了與第二支承部件32繞旋轉軸11的旋轉相關的螺變(creep)現象,能夠有效地抑制發熱膠著等。另外,止轉機構300的突起部325可以是與第一支承部件31 —體地形成的結構，也可以是在第一支承部件31突出設置例如獨立的銷等的結構。如以上所說明了的，本實施方式涉及的馬達I具備預壓裝置3，所述預壓裝置3經由沿旋轉軸11的軸向滑動自如的第二支承部件32沿旋轉軸11的軸向對第二軸承22施加壓力。因此，即使旋轉軸11因熱膨脹等伸長，也借助第二支承部件32進行了保持預壓固定的固定壓カ預壓，從而能夠盡可能地抑制第二軸承22的軌道圈與滾動體即金屬球25接觸的接觸部的面壓上升，從而防止由面壓導致的疲勞壽命的縮短化。另外，即使取代第二軸承22，使預壓裝置3以作用于第一軸承21的方式進行配設也沒有問題，并且也可以與第一軸承21和第二軸承22分別對應地進行配設。不過，在本實施方式中，形成為在框體10的一端設有檢測器4的結構。在設有檢測器4的ー側，要避免旋轉軸11由膨脹引起的伸長。因此，將預壓裝置3配設成能夠對第ニ軸承22施加固定壓カ預壓，所述第二軸承22設在與檢測器4相反側ー側即框體10的另一端側。而且，本實施方式中的馬達I在框體10的另一端設有減速器6。在具備減速器6的馬達I中，認為來自減速器6的振動對第二軸承22所產生的影響比對第一軸承21所產生的影響大。因此，配設在減速器6側的第二軸承22的負載與來自該減速器6的振動等相應地増大，也認為例如磨損的發展加快了。出于這一點，如本實施方式的馬達I那樣，優選預壓裝置3配設為能夠對減速器6側的第二軸承22施加固定壓カ預壓。而且，在預壓裝置3設有止轉機構300，因此能夠更為有效地抑制第二軸承22的軌道圈與金屬球25接觸的接觸部的面壓上升。另外，在本實施方式中，將檢測器4說明為磁性檢測器，不過并不限定于磁性檢測器，例如也可以是光學式的檢測器。在該情況下，可以構成為具備旋轉盤，其作為旋轉部設置在旋轉軸11并具有狹縫；以及發光元件和受光元件，其以夾著所述旋轉盤的方式配置為相對狀態(未圖示)。采用所述光學式檢測器4的話，在旋轉軸11因膨脹而產生的伸長的方面并不比磁性檢測器優選。因此，將預壓裝置3配設成能夠對與檢測器4相反側的第二軸承22施加固定壓カ預壓的、本實施方式的結構更為有效。而且，作為預壓裝置3的施力部件，還考慮緊湊化的話，采用彈簧墊圈33。由此，能夠抑制馬達I沿軸向變長的情況，不過作為施カ部件，并不限定為彈簧墊圈33。并且，作為預壓裝置3的止轉機構300，也并不一定要限定為由突出設置于第二支承部件32的突起部325和設于第一支承部件31的槽部315構成的結構。例如也可以是，施力部件由螺旋彈簧、板簧等構成，將其一端固定于第一支承部件31，而將另一端固定于第二支承部件32，從而限制第二支承部件32繞旋轉軸11的旋轉。另外，在如上所述的實施方式中，將旋轉電機作為減速器一體式的、帶制動器的馬達I進行了說明，然而并不一定是該種結構的馬達I。而且，也不限于馬達1，作為旋轉電機也可以是發電機。上述的實施方式的其他效果和變形例能夠由本領域技術人員容易地導出。由此，本發明的更為廣泛的形態并不受如下所述地表現和記述的特定的詳細內容以及代表性的實施方式限定。因此，能夠不脫離由所附的權利要求及其等價物所定義的總括性的發明的概念性精神或范圍地進行各種各樣的變更。
權利要求
1.一種旋轉電機，其特征在于， 所述旋轉電機具備 旋轉軸，所述旋轉軸通過軸承旋轉自如地支承于框體； 轉子，所述轉子安裝于所述旋轉軸且與所述旋轉軸一體地旋轉； 定子，所述定子與所述轉子相對地安裝于所述框體，以及 預壓裝置，所述預壓裝置通過在所述旋轉軸的軸向滑動自如的支承部件在所述旋轉軸的軸向對所述軸承施加壓力。
2.根據權利要求1所述的旋轉電機，其特征在于， 所述旋轉電機具備用于檢測所述旋轉軸的旋轉的檢測器，并且支承所述旋轉軸的所述軸承由第一軸承和第二軸承構成，所述第一軸承相對于所述轉子設于所述框體的一端側，所述第二軸承相對于所述轉子設于所述框體的另一端側， 將所述檢測器設于所述框體的一端，另一方面，將所述預壓裝置設在作為所述旋轉軸的輸出側的所述框體的另一端側以能夠對所述第二軸承施加壓力。
3.根據權利要求1或2所述的旋轉電機，其特征在于， 所述預壓裝置具備止轉機構，所述止轉機構用于禁止所述支承部件繞所述旋轉軸轉動。
4.根據權利要求1 3中的任意一項所述的旋轉電機,其特征在于， 所述預壓裝置具備 第一支承部件，所述第一支承部件固定于所述框體，具有向所述旋轉軸側延伸的延伸部; 第二支承部件，所述第二支承部件與所述軸承的外圈連接，并且所述第二支承部件被設置成相對于所述第一支承部件滑動自如；以及 施力部件，所述施力部件夾設在所述第一支承部件的所述延伸部與所述第二支承部件的外側面之間，并且所述施力部件通過所述第二支承部件對所述軸承施加預壓。
5.根據權利要求4所述的旋轉電機，其特征在于， 所述止轉機構具備 突起部，所述突起部突出設置于所述第二支承部件；以及 槽部，所述槽部設于所述第一支承部件，并且所述槽部與所述突起部進行間隙配合。
6.根據權利要求1 5中的任意一項所述的旋轉電機，其特征在于， 在所述旋轉軸的輸出側設有減速器。
全文摘要
本發明提供旋轉電機，能夠盡可能地抑制軸承的軌道圈與滾動體接觸的接觸部的面壓上升，防止壽命的縮短化。所述旋轉電機具備旋轉軸，其通過軸承旋轉自如地支承于框體；轉子，其安裝于旋轉軸且與旋轉軸一體地旋轉；以及定子，其與轉子相對地安裝于框體。所述旋轉電機還具備預壓裝置，所述預壓裝置通過在旋轉軸的軸向滑動自如的支承部件在旋轉軸的軸向對軸承賦予壓力。
文檔編號H02K7/08GK103023201SQ201210348220
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月18日 優先權日2011年9月22日
發明者松本芳和 申請人:株式會社安川電機