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CN119256474A - 马达框架和马达装置 - Google Patents

马达框架和马达装置 Download PDF

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CN119256474A
CN119256474A CN202380042552.6A CN202380042552A CN119256474A CN 119256474 A CN119256474 A CN 119256474A CN 202380042552 A CN202380042552 A CN 202380042552A CN 119256474 A CN119256474 A CN 119256474A
Authority
CN
China
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motor
wall
motor frame
thickness
extends
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202380042552.6A
Other languages
English (en)
Inventor
下川智也
麻生宜农
森冈正之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN119256474A publication Critical patent/CN119256474A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/06Cast metal casings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

对于马达框架而言,易于安装于外部的构件且能抑制因周向的不均匀带来的影响。马达框架(3)具备在嵌入内部的马达的旋转轴的轴心延伸的方向上贯通的筒状主体(30)。筒状主体(30)具有四个外壁面(4)、内壁面(5)以及四个连接部(6)。内壁面(5)包围旋转轴且具有沿着旋转轴的圆筒内表面形状。四个连接部(6)分别位于四个外壁面(4)中的相邻的外壁面(4)所形成的四个分界的各分界。四个连接部(6)分别具有在相邻的两方的外壁面(4)的分界朝向轴心凹陷的应力缓和槽(7)。至少一个连接部(6)在沿着轴心延伸的方向的一部分具有应力缓和槽(7),并且在沿着轴心延伸的方向的其他部分具有壁部(8),该壁部(8)不具有应力缓和槽(7)。

Description

马达框架和马达装置
技术领域
本发明涉及马达框架和马达装置。更详细而言,本发明涉及具备筒状主体的马达框架和具备该马达框架的马达装置,该筒状主体具有四个呈平面状的外壁面和呈圆筒内表面状的内壁面。
背景技术
在专利文献1中公开了具备定子芯、筒状的框架、多个间隔件以及转子芯的永磁体型马达。
定子芯由形成为圆筒状的磁性体构成,在多个槽实施了绕组,在外周部沿周向等间隔地形成有多个第1轴向槽。在筒状的框架形成有圆形孔,该圆形孔的内径比定子芯的外径大,该圆形孔供定子芯设置,在该圆形孔的与第1轴向槽相对的位置形成有多个第2轴向槽。多个间隔件与多个第1和第2轴向槽过盈配合,以在框架与定子芯之间具有间隙的方式将定子芯固定于框架。转子芯以可旋转的方式支承于框架并设置在定子芯内,在转子芯的外周部具有多个永磁体,该转子芯由形成为圆柱状的磁性体构成。
定子芯不是通过热压配合而固定于壁厚在周向上大幅度波动的框架,而是在框架内周与定子芯外周之间具有间隙,并且隔着在周向上等间隔地配置的同一形状的多个间隔件而固定于框架。
根据专利文献1所记载的永磁体型马达,即使框架的周向的壁厚大幅度波动,定子芯也是从在周向上等间隔地配置的同一形状的多个间隔件受到均匀的按压力,因此,在定子芯产生的应力不会产生差,不会使定子芯的磁路产生歪扭,不会使齿槽转矩恶化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-269803号公报
发明内容
然而,专利文献1所记载的框架由于外形形成为矩形,因此难以安装于外部的构件。
本发明的目的在于提供易于安装于外部的构件并且易于抑制因周向的壁厚的不均匀带来的影响的马达框架和具备该马达框架的马达装置。
本发明的一形态的马达框架具备在嵌入内部的马达的旋转轴的轴心延伸的方向上贯通的筒状主体。所述筒状主体具有四个外壁面、内壁面以及四个连接部。所述四个外壁面以包围所述旋转轴的方式排列且分别具有沿着所述旋转轴的平面形状。所述内壁面包围所述旋转轴且具有沿着所述旋转轴的圆筒内表面形状。所述四个连接部分别位于所述四个外壁面中的相邻的外壁面所形成的四个分界的各分界。所述四个连接部分别具有在相邻的两方的所述外壁面的分界朝向所述轴心凹陷的应力缓和槽。至少一个所述连接部在沿着所述轴心延伸的方向的一部分具有所述应力缓和槽,并且在沿着所述轴心延伸的方向的其他部分具有壁部,所述壁部未形成所述应力缓和槽。
本发明的一形态的马达装置具备:所述马达框架;以及所述马达,其嵌入所述马达框架的所述筒状主体的内部。
对于本发明的马达框架和马达装置,易于安装于外部的构件,易于抑制因马达框架的周向的壁厚的不均匀带来的影响。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的马达装置的分解立体图。
图2是本发明的第1实施方式的马达装置的主视图。
图3是本发明的第1实施方式的马达装置所具有的马达框架的立体图。
图4是本发明的第1实施方式的马达框架的侧视图。
图5是本发明的第1实施方式的马达框架的俯视图。
图6是本发明的第1实施方式的马达框架的角度θ-壁厚t的关系图。
图7是表示本发明的第1实施方式的马达的定子铁芯的内径的形状的图表。
图8是表示比较例的将马达插入到马达框架的情况下的定子铁芯的内径的形状的图表。
图9是对本发明的第1实施方式的马达框架的厚度函数进行傅里叶级数展开时的各次数与该次数下的振幅的关系图。
图10是本发明的第2实施方式的马达装置的分解立体图。
图11是本发明的第2实施方式的马达装置的主视图。
图12是本发明的第2实施方式的马达装置所具有的马达框架的立体图。
具体实施方式
(1)概要
对本发明的马达框架和马达装置进行说明。以下说明的实施方式只不过是本发明的各种各样的实施方式的一部分,在以下的实施方式中,只要能够达成本发明的目的,就可根据设计等进行各种变更。
图1是本发明的第1实施方式的马达装置1的分解立体图。图2是马达装置1的主视图。图3是马达装置1所具有的马达框架3的立体图。如图1所示,本发明的马达框架3具备在嵌入内部的马达2的旋转轴23的轴心20延伸的方向上贯通的筒状主体30。如图2、图3所示,筒状主体30具有四个外壁面4、内壁面5、以及四个连接部6。四个外壁面4以包围旋转轴23的方式排列且分别呈沿着旋转轴23的平面形状。内壁面5包围旋转轴23且呈沿着旋转轴23的圆筒内表面形状。四个连接部6分别位于四个外壁面4中的相邻的外壁面4之间。四个连接部6分别具有在相邻的两方的外壁面4的分界朝向轴心20凹陷的应力缓和槽7。至少一个连接部6在轴心20延伸的方向上的一部分具有应力缓和槽7并且在轴心20延伸的方向上的其他部分具有未形成应力缓和槽7的壁部8。
另外,本发明的马达装置1具备:马达框架3;以及马达2,其嵌入马达框架3的筒状主体30的内部。
对于本发明的马达框架3和马达装置1,通过缓和筒状主体30的壁厚分布的不均匀性,从而谋求施加于定子21的应力分布的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于使在马达2产生的齿槽转矩降低。另外,由于形成有壁部8,因此易于将筒状主体30安装于外部的构件。
(2)第1实施方式
以下,基于图1~图9对第1实施方式的马达框架3和马达装置1进行说明。
(2.1)马达装置的概要
图1是本发明的第1实施方式的马达装置1的分解立体图。另外,图2是本发明的第1实施方式的马达装置1的主视图。如图1所示,马达装置1具备马达(电动机)2和在内部嵌入马达2的马达框架3。马达2是所谓的伺服马达。马达装置1还具备位置检测器121、支架12、检测器罩13以及密封件122。位置检测器121是所谓的回转式编码器。位置检测器121将马达2的转子的绕轴心的旋转的位移量转换成数字量。
支架12是用于将位置检测器121安装于马达框架3的构件。支架12是在内部具有开口的板状构件。位置检测器121通过螺纹固定等适当的安装方法安装于支架12。安装有位置检测器121的支架12通过螺纹固定等适当的安装方法安装于马达框架3。密封件122介于支架12与马达框架3之间。即,支架12隔着密封件122安装于马达框架3。
检测器罩13具有框架部131和盖部132。盖部132通过螺纹固定等适当的安装方法安装于框架部131。框架部131通过螺纹固定等适当的安装方法安装于马达框架3。
(2.2)马达
马达2具有定子(stator)21、转子(rotor)22以及旋转轴23。定子21通过热压配合嵌入马达框架3的内部。定子21使磁力产生,该磁力用于使转子22旋转。定子21具有定子芯和绕组线圈。
转子22以能够相对于定子21旋转的方式配置在马达框架3(定子21)内。马达2是转子22配置在定子21的内部的内转子型的马达。转子22被定子芯包围,在由定子芯产生的磁力的作用下旋转。转子22沿着旋转方向反复配置有多个磁铁的N极和S极。转子22是在转子芯的表面安装有永磁体的表面磁铁型的转子。
旋转轴23是固定于转子22的中心的轴。转子22和旋转轴23以旋转轴23的轴心20为旋转中心进行旋转。旋转轴23由金属形成,在沿着转子22的轴心20的方向的两个方向上延伸。旋转轴23通过热压配合嵌入于在转子22的中心部形成的开口从而固定于转子22。
旋转轴23被第1轴承和第2轴承以能够旋转的方式支承于定子21。马达2还具有第1轴承和第2轴承。第1轴承和第2轴承是将旋转轴23支承为能够旋转的滚动轴承。第1轴承嵌入马达框架3的内部而安装于马达框架3。第2轴承通过螺纹固定等适当的安装方法安装于支架12。
(2.3)马达框架
(2.3.1)筒状主体
图3是本发明的第1实施方式的马达装置所具有的马达框架3的立体图。
图4是本发明的第1实施方式的马达框架3的侧视图。图5是本发明的第1实施方式的马达框架3的俯视图。
如图1~图5所示,马达框架3供马达2安装且保持该马达2。马达框架3具备筒状主体30。筒状主体30在内部嵌入马达2。筒状主体30呈在马达2的旋转轴23的轴心20延伸的方向上贯通的筒状。
(2.3.2)端面
筒状主体30具有两个端面(第1端面31和第2端面32)、四个外壁面4(第1外壁面41、第2外壁面42、第3外壁面43以及第4外壁面44)、内壁面5、以及四个连接部6(第1连接部61、第2连接部62、第3连接部63以及第4连接部64)。其中,如图1所示,规定了便于说明的前后方向和左右方向。将旋转轴23的轴心20延伸的方向设为前后方向,将其中的一方设为前方,并且将另一方设为后方。另外,将从前方观察后方时的左右分别设为左方和右方。
如图1和图2所示,筒状主体30具有前方的第1端面31和后方的第2端面32。第1端面31的外周缘呈大致四边形形状,进一步来说呈矩形形状,进一步来说呈正方形形状。第1端面31的内周缘呈圆形形状。第1端面31的法线朝向前方。
第2端面32的外周缘呈大致四边形形状,进一步来说呈矩形形状,进一步来说呈正方形形状。第2端面32的内周缘呈圆形形状。第2端面32的法线朝向后方。
第1端面31的外周缘和第2端面32的外周缘在沿轴心20延伸的方向观察时呈大致相同的大小。筒状主体30在沿轴心20延伸的方向观察时呈正方形形状。
第1端面31的内周缘在沿轴心20延伸的方向观察时比第2端面32的内周缘大。第1端面31的内周缘是与马达2的定子21的外周缘大致相同的大小,但第2端面32的内周缘比马达2的定子21的外周缘小。定子21能够从第1端面31插入筒状主体30的内部,但无法从第2端面32插入。
(2.3.3)外壁面
如图2所示,四个外壁面4以包围旋转轴23的方式排列且分别呈沿着旋转轴23的平面形状。为了便于说明,将四个外壁面4中的、法线朝向右方的外壁面4设为第1外壁面41、法线朝向上方的外壁面4设为第2外壁面42、法线朝向左方的外壁面4设为第3外壁面43、法线朝向下方的外壁面4设为第4外壁面44。第1外壁面41~第4外壁面44分别由平面构成。此外,第1外壁面41~第4外壁面44也可以在局部具有未构成平面的部分。
第1外壁面41~第4外壁面44在正面观察时呈大致长方形形状。即,第1外壁面41从右方观察时呈大致长方形形状,第2外壁面42从上方观察时呈大致长方形形状,第3外壁面43从左方观察时呈大致长方形形状,第4外壁面44从下方观察时呈大致长方形形状。筒状主体30在从左方、上方、左方以及下方中任一者观察时都呈长方形形状。
在筒状主体30中,在1个外壁面4(例如是第2外壁面42)形成有在与前后方向正交的内外方向上贯通的贯通口33。能够使与嵌入筒状主体30的内部的马达2相连的配线从筒状主体30的外部经由该贯通口33穿过。
(2.3.4)内壁面
如图2和图3所示,内壁面5包围旋转轴23且呈沿着旋转轴23的圆筒内表面形状。此外,图3仅示出了马达框架3。马达2的定子21嵌入内壁面5。
(2.3.5)连接部
如图2所示,四个连接部6分别位于四个外壁面4中的相邻的外壁面之间。为了便于说明,将四个连接部6中的、第1外壁面41与第2外壁面42之间的连接部6设为第1连接部61、第2外壁面42与第3外壁面43之间的连接部6设为第2连接部62、第3外壁面43与第4外壁面44之间的连接部6设为第3连接部63、第4外壁面44与第1外壁面41之间的连接部6设为第4连接部64。
(2.3.6)应力缓和槽
四个连接部6分别具有在相邻的两方的外壁面4的分界朝向轴心20凹陷的应力缓和槽7。进一步进行说明,在各连接部6中,形成有相对于构成外壁面4的平面的假想的延长面向内部(朝向轴心20的方向)凹陷的应力缓和槽7,上述外壁面4是在该连接部6的两方向上分别相邻的外壁面4。应力缓和槽7是在轴心20延伸的方向上延伸的槽,至少向相邻的外壁面4的法线方向开放。另外,应力缓和槽7也可以在轴心20延伸的方向上开放。
四个连接部6分别在前后方向上在接触部所处的部分的全长的范围具有应力缓和槽7。在第1实施方式中,在内壁面5的形成有台阶部51的部分的前后方向上的全长的范围,所嵌入的定子21接触。
(2.3.7)壁部
如图3所示,至少一个连接部6具有壁部8。壁部8是在连接部6中未形成应力缓和槽7的部分。形成有壁部8的一个连接部6在轴心20延伸的方向上的一部分具有应力缓和槽7,并且,在轴心20延伸的方向上的其他部分形成有壁部8。在第1实施方式中,在第1连接部61~第4连接部64全部形成有应力缓和槽7和壁部8。
作为壁部8,在连接部6(筒状主体30)的前端部形成有第1壁部81,在连接部6的后端部形成有第2壁部82。在第1连接部61和第3连接部63未形成第1壁部81,仅形成有第2壁部82。因此,在第1连接部61和第3连接部63形成的应力缓和槽7未向后方开放但向前方开放。另外,在第2连接部62和第4连接部64形成有第1壁部81和第2壁部82这两者。因此,在第2连接部62和第4连接部64形成的应力缓和槽7向前方和后方都未开放。
(3)筒状主体的厚度
对筒状主体30的壁厚进行说明。首先,将筒状主体30的与前后方向正交的内外方向上的厚度定义为壁厚t(mm)。在图2中,将从前后方向观察时的筒状主体30的任意的点的绕轴心20的、相对于基准线10的角度设为角度θ(rad)。此外,厚度t和角度θ的单位是为了便于说明,厚度t的单位也可以不是(mm),角度θ的单位也可以不是(rad)。
接着,将厚度函数设为t=f(θ)。将第1实施方式中的t-θ关系图表示在图6中。此外,在图6中,厚度t是与嵌入内部的定子21接触的部分的、在轴心20延伸的方向上的中央部处的厚度。以(°)表示角度θ。筒状主体30在第1连接部61~第4连接部64全部形成有应力缓和槽7,因此成为图6所示的t-θ关系图。将马达2嵌入到该筒状主体30时的定子铁芯21的内径的形状的变化表示在图7中。即,图7是表示本发明的第1实施方式的马达2的定子铁芯21的内径的形状的图表。在图7所示的图表中,示出了筒状主体30的任意的点的绕轴心20的相对于基准线10的角度θ和该角度θ的位置处的、马达2嵌入前后的定子铁芯21的内径的变化。此外,在图7中以点状图案表示的范围是定子铁芯21的内径的变化与θ的关系线所形成的形状作为圆而能够容许的范围。另外,在图7中位于点状图案的中央的表示0的圆周C表示马达2嵌入筒状主体30之前的定子铁芯21的内径的形状。在图7所示的图表中,表示马达2嵌入后的定子铁芯21的内径的线所形成的形状越接近正圆,则越能够抑制在马达2产生的齿槽转矩。在图7所示的图表中可知,表示马达2嵌入后的定子铁芯21的内径的线接近圆,缓和了定子铁芯21的内径的不均匀性。
接着,对比较例的筒状主体30进行说明。在该比较例的筒状主体30中,在第2连接部62和第4连接部64未形成应力缓和槽7,仅在第1连接部61和第3连接部63形成有应力缓和槽7。将马达2嵌入到该筒状主体30时的定子铁芯21的内径的变化表示在图8中。即,图8是表示比较例的马达2插入到马达框架的情况下的、筒状主体30的任意的点的绕轴心20的相对于基准线10的角度θ与该角度θ位置处的、马达2嵌入前后的定子铁芯21的内径的变化的图表。此外,在图8中以点状图案表示的范围是定子铁芯21的内径作为圆而能够容许的范围。另外,在图8中位于点状图案的中央的表示0的圆周C表示马达2嵌入之前的定子铁芯21的内径的形状。在图8所示的图表中,在θ是135(°)和315(°)的情况下相对于定子铁芯21的圆周C观察时,正方向也就是半径增大的方向上的变化较大,在θ是45(°)和225(°)的情况下相对于定子铁芯21的圆周C观察时,负方向也就是半径减小的方向上的变化较大。在图8所示的图表中可知,定子铁芯21的内径的形状成为椭圆状,定子铁芯21的内径的不均匀性未得到缓和。在比较例的筒状主体30中,在马达装置1中,施加于定子21的应力分布的不均匀性增大,在马达2产生的齿槽转矩增大。与此相对地,对于第1实施方式中的筒状主体30,通过具有应力缓和槽7,如图7所示地定子铁芯21的内径的形状的不均匀性得到缓和。因此,能够谋求施加于定子21的应力分布的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于使在马达2产生的齿槽转矩降低。
在第1实施方式中,具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚t与不具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚t相同。具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚t是角度θ为(1/4)×π、(3/4)×π、(5/4)×π、(7/4)×π(rad)的位置处的壁厚t。另外,不具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚t是角度θ为(1/2)×π、π、(3/2)×π、2×π(rad)的位置处的壁厚t。由此,更加易于缓和定子铁芯21的内径的不均匀性。
另外,四个连接部6在前后方向上在接触部所处的部分的全长的范围具有应力缓和槽7。由此,更加易于缓和定子铁芯21的内径的不均匀性。
接着,对在壁厚t和角度θ满足什么条件时成为易于使在马达2产生的齿槽转矩降低的t-θ关系的情况进行说明。
将厚度函数的值t的针对角度θ的平均值设为Tave(mm)。接着,使厚度函数进行傅里叶级数展开。在图9中针对第1实施方式中的马达框架3示出了使厚度函数进行傅里叶级数展开的结果的图表。即,图9是将本发明的第1实施方式的马达框架3的厚度函数进行傅里叶级数展开时的次数与该次数下的振幅的关系图。在图9的图表中,横轴表示各次数,纵轴表示振幅的大小(mm)。此外,对进行傅里叶级数展开的结果的相位省略说明。
作为进行傅里叶级数展开的结果的2次的项的系数的T2(mm)优选满足T2≤Tave×0.25。在图9的图表中,满足T2≤Tave×0.25。
作为进行傅里叶级数展开的结果的2次的项的系数的T2(mm)越大则如下的倾向越强:在构成相对角的一对角度θ中,相对于定子铁芯21的圆周C观察时正的方向也就是半径增大的方向上的变化变大,并且,在与所述一对角度θ正交的其他的一对角度θ中,相对于定子铁芯21的圆周C观察时负的方向也就是半径减小的方向上的变化变大。即,存在如下倾向,图8所示的定子铁芯21的内径的形状所形成的椭圆的长径/短径的比例变大,施加于定子21的应力分布的不均匀增大,在马达2产生的齿槽转矩增大。
通过使作为进行傅里叶级数展开的结果的2次的项的系数的T2(mm)满足T2≤Tave×0.25,从而谋求施加于定子21的应力分布的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于抑制在马达2产生的齿槽转矩。
(4)第2实施方式
以下,基于图10~图12对第2实施方式的马达装置1和马达框架3进行说明。图10是本发明的第2实施方式的马达装置1的分解立体图。图11是本发明的第2实施方式的马达装置1的主视图。图10是本发明的第2实施方式的马达框架3的立体图。第1实施方式所示的马达框架3与第2实施方式所示的马达框架3之间的不同点在于在第2所示的马达框架3中设置有台阶部51这一点、设置有突起部811这一点、以及设置有树脂注入口91这一点。对于图10所示的马达框架3的其他结构,与图3所示的马达框架3同样。
马达2的定子21嵌入马达框架3的内壁面5。在第2实施方式中,内壁面5本身成为与嵌入内部的马达2接触的接触部。
第1壁部81构成供特定的构件安装的安装部。在成为安装部的第1壁部81具有突起部83。在突起部83形成有供螺栓拧入的固定孔811。突起部83是用于设置将构件配置在贯通口33的上方所需要的空间的壁部。在将特定的构件安装于第1壁部81时,利用螺丝起子等工具使螺栓旋转。其中,构件例如是马达装置1的防水或防尘用的构件,但并没有特别限定。另外,在第1端面31形成有供螺栓拧入的固定孔311,利用拧入固定孔311的螺栓来安装支架12。
第1连接部61和第3连接部63的第2壁部82构成用于将马达框架3安装于外部的装置的安装部。另外,在第1连接部61和第3连接部63的第2壁部82形成有在前后方向上贯通的贯通孔821,利用由螺栓和螺母构成的固定器具将筒状主体30安装于外部的装置。在将筒状主体30安装于外部的装置时,利用扳手、螺丝起子等工具使固定器具旋转。此时,作业人员能够使工具插入应力缓和槽7,易于进行固定器具的紧固作业。
此外,在第2实施方式中,内壁面5在轴心延伸的方向(即前后方向)的一部分形成有比其前方和后方的部分直径稍小的台阶部51。该台阶部51成为与嵌入内部的马达2接触的接触部。
(5)变形例
位置检测器121、支架12、检测器罩13以及密封件122是任意的结构,马达装置1也可以不具备上述结构。
位置检测器121例如也可以是集电环等,并不限定于回转式编码器。
马达2并不限定于伺服马达。
转子22并不限定于表面磁铁型的转子。
贯通口33是任意的结构,也可以不形成于筒状主体30。
对于内壁面5,也可以在局部具有不构成圆筒内表面的部分。另外,对于内壁面5,与嵌入内部的马达2的定子21接触的接触部也可以在轴心延伸的方向(即前后方向)的全长的范围。另外,内壁面5的与嵌入内部的马达2的定子21接触的接触部既可以由台阶部51构成、也可以不由台阶部51构成。即,接触部的前方和后方的部分和接触部也可以位于在前后方向上延伸的同一面上。
形成应力缓和槽7的范围也可以不是接触部所处的部分的前后方向上的全长的范围。
安装于由壁部8构成的安装部的特定的构件并不限定于检测器罩13。
突起部83是任意的结构,也可以不设置于马达框架3。
在上述的实施方式中,满足T2≤Tave×0.25的是与嵌入内部的定子21接触的部分的、在轴心20延伸的方向上的中央部处的厚度t。与此相对地,满足T2≤Tave×0.25的也可以是至少与嵌入内部的定子21接触的部分中的在轴心20延伸的方向上的任一个部分处的厚度t。另外,若满足T2≤Tave×0.25的是与嵌入内部的定子21接触的部分的在轴心20延伸的方向的全长上的全部的部位处的厚度t,则更优选。
此外,满足T2≤Tave×0.25的范围也可以不是轴心20延伸的方向上的全部的部分的厚度t。
(6)总结
如以上说明的那样,第1形态的马达框架3具备在嵌入内部的马达2的旋转轴23的轴心20延伸的方向上贯通的筒状主体30。筒状主体30具有四个外壁面4、内壁面5以及四个连接部6。四个外壁面4以包围旋转轴23的方式排列且分别具有沿着旋转轴23的平面形状。内壁面5包围旋转轴23且具有沿着旋转轴23的圆筒内表面形状。四个连接部6分别位于四个外壁面4中的相邻的外壁面4所形成的四个分界的各分界。四个连接部6分别具有在相邻的两方的外壁面4的分界朝向轴心20凹陷的应力缓和槽7。至少一个连接部6在沿着轴心20延伸的方向的一部分具有应力缓和槽7,并且在沿着轴心20延伸的方向的其他部分具有壁部8,该壁部8不具有应力缓和槽7。
在第1形态中,缓和定子铁芯21的内径的不均匀性,从而谋求施加于定子21的应力分布的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于使在马达2产生的齿槽转矩降低。另外,由于形成有壁部8,因此易于将筒状主体30安装于外部的构件。
第2形态能通过与第1形态的组合来实现。在第2形态中,至少一个连接部6在轴心20延伸的方向上的一端部具有安装部,该安装部由壁部8构成,供特定的构件安装。
在第2形态中,易于将特定的构件安装于筒状主体30。
第3形态能通过与第2形态的组合来实现。在第3形态中,至少一个连接部6还具有从安装部朝向轴心20延伸的方向上的另一端部延伸的突起部83。
在第3形态中,能够利用突起部83设置将构件配置在贯通口33的上方所需要的空间。
第4形态能通过与第1~第3中任一个形态的组合来实现。在第4形态中,在将筒状主体30的与轴心20延伸的方向正交的内外方向上的厚度设为壁厚时,具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚与不具有应力缓和槽7的部分的最小的壁厚相同。
在第4形态中,更加易于缓和定子铁芯21的内径的不均匀性。
第5形态能通过与第1~第4中任一个形态的组合来实现。在第5形态中,内壁面5在轴心20延伸的方向的一部分或全部具有与嵌入内部的马达2的定子21接触的接触部。四个连接部6在轴心20延伸的方向上在接触部所处的部分的全长的范围具有应力缓和槽7。
在第5形态中,更加易于缓和定子21的内径的不均匀性。
第6形态能通过与第1~第5中任一个形态的组合来实现。在第6形态中,在与嵌入内部的马达2的定子21接触的部分的、轴心20延伸的方向上的全长或一部分,将筒状主体30的与轴心20延伸的方向正交的内外方向上的厚度设为壁厚t(mm)。将从轴心20延伸的方向观察时的筒状主体30的任意的点的绕轴心20的相对于基准线的角度设为角度θ(rad)。将厚度函数设为t=f(θ)。在将厚度函数t的针对角度θ的平均值设为Tave(mm)时,作为对厚度函数进行傅里叶级数展开时的2次的项的系数的T2(mm)满足T2≤Tave×0.25。
在第6形态中,谋求施加于定子21的应力的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于使在马达2产生的齿槽转矩降低。
第7形态能通过与第1~第6中任一个形态的组合来实现。在第7形态中,筒状主体30在与外壁面4相对应的部分形成有在与轴心20延伸的方向正交的内外方向上贯通的贯通口33。
在第7形态中,能够使与嵌入筒状主体30的内部的马达2相连的配线从筒状主体30的外部穿过。
第8形态能通过与第1~第7中任一个形态的组合来实现。在第8形态中,马达装置1具备:第1~第7中任一个形态的马达框架3;以及马达2,其嵌入马达框架3的筒状主体30的内部。
在第8形态中,通过缓和定子铁芯21的内径的不均匀性,从而谋求施加于定子21的应力的均匀化,使定子21的形状接近正圆,易于使在马达2产生的齿槽转矩降低。另外,由于形成有壁部8,因此易于将筒状主体30安装于外部的构件。
产业上的可利用性
本发明的马达框架和马达装置易于安装于外部的构件,易于抑制因周向的不均匀带来的影响。因此,能够使马达框架和马达装置的性能提高。如此,本发明的马达框架和马达装置在工业上是有用的。
附图标记说明
1、马达装置;10、基准线;2、马达;20、轴心;23、旋转轴;3、马达框架;30、筒状主体;33、贯通口;4、外壁面;41、第1外壁面;42、第2外壁面;43、第3外壁面;44、第4外壁面;5、内壁面;6、连接部;61、第1连接部;62、第2连接部;63、第3连接部;64、第4连接部;7、应力缓和槽;8、壁部;81、第1壁部;82、第2壁部;83、突起部;121、位置检测器;122、密封件。

Claims (8)

1.一种马达框架,其中,该马达框架具备在嵌入内部的马达的旋转轴的轴心延伸的方向上贯通的筒状主体,
所述筒状主体具有:
四个外壁面,其以包围所述旋转轴的方式排列且分别具有沿着所述旋转轴的平面形状;
内壁面,其包围所述旋转轴且具有沿着所述旋转轴的圆筒内表面形状;以及
四个连接部,该四个连接部分别位于所述四个所述外壁面中的相邻的所述外壁面所形成的四个分界的各分界,
所述四个连接部分别具有在相邻的两方的所述外壁面的分界朝向所述轴心凹陷的应力缓和槽,
至少一个所述连接部在沿着所述轴心延伸的方向的一部分具有所述应力缓和槽,并且在沿着所述轴心延伸的方向的其他部分具有壁部,所述壁部不具有所述应力缓和槽。
2.根据权利要求1所述的马达框架,其中,
所述至少一个所述连接部在所述轴心延伸的方向的一端部具有安装部,所述安装部由所述壁部构成,供特定的构件安装。
3.根据权利要求2所述的马达框架,其中,
所述至少一个所述连接部还具有从所述安装部朝向所述轴心延伸的方向的另一端部延伸的突起部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的马达框架,其中,
在将所述筒状主体的与所述轴心延伸的方向正交的内外方向上的厚度设为壁厚时,具有所述应力缓和槽的部分的最小的壁厚与不具有所述应力缓和槽的部分的最小的壁厚相同。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的马达框架,其中,
所述内壁面在所述轴心延伸的方向的一部分或全部具有与嵌入内部的所述马达的定子接触的接触部,
所述四个连接部分别在所述轴心延伸的方向上在所述接触部所处的部分的全长的范围具有所述应力缓和槽。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的马达框架,其中,
在与嵌入内部的所述马达的定子接触的部分的、所述轴心延伸的方向上的全长或一部分,将所述筒状主体的与所述轴心延伸的方向正交的内外方向上的厚度设为壁厚t,
将从所述轴心延伸的方向观察时的所述筒状主体的任意的点的绕所述轴心的相对于基准线的角度设为角度θ,
将厚度函数设为t=f(θ),
在将所述厚度函数t的针对所述角度θ的平均值设为Tave时,
作为在对所述厚度函数进行傅里叶级数展开时的2次的项的系数的T2满足T2≤Tave×0.25,
其中,壁厚t的单位是mm,角度θ的单位是rad,Tave的单位是mm,T2的单位是mm。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的马达框架,其中,
所述筒状主体在与所述外壁面相对应的部分形成有在与所述轴心延伸的方向正交的内外方向上贯通的贯通口。
8.一种马达装置,其中,该马达装置具备:
权利要求1~7中任一项所述的马达框架;以及
所述马达,其嵌入所述马达框架的所述筒状主体的内部。
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