CN108141099B - 马达以及纺织机械 - Google Patents

Abstract

马达具有：静止部，其具有沿中心轴上下延伸的轴；旋转部，其以中心轴为中心旋转；以及轴承，其相对于轴能够旋转地支撑旋转部。旋转部具有：圆筒状的马达壳体，其在比静止部靠径向外侧以轴为中心沿轴向延伸；以及磁体，其配置于马达壳体的内周面。静止部具有：基板，其相对于轴垂直地配置；以及定子，其位于基板的轴向下侧而且轴承的轴向上侧。定子具有：定子芯，其具有以中心轴为中心的环状的芯背以及从芯背向径向外侧延伸的多个齿；以及线圈，其具有卷绕于齿的导线。而且，从线圈引出的第一导线与基板连接，在基板的轴向上表面连接有第二导线。

Description

马达以及纺织机械

技术领域

本发明涉及马达以及纺织机械。

背景技术

一直以来，已知在作为静止部的定子的外侧配置旋转部的所谓的外转子型的马达。外转子型的马达(以下，简称为“马达”)例如用于卷绕线的纺织机械等工业机械。对于现有的马达，例如记载于美国专利公报7049718号公报。在该公报记载的马达中，在作为旋转部的圆筒部的径向内侧配置轴承。轴承相对于以中心轴为中心固定的轴能够旋转地支撑作为旋转部的圆筒部。另外，轴承配置于定子的中心轴方向上侧和中心轴方向下侧这两侧。

在美国专利公报7049718号公报记载的马达中，轴承在定子的两侧与轴以及圆筒部双方接触。因此，为了将用于与马达外部连接的导线从定子侧引出，需要实施切削轴等的加工。而且，需要设置用于将导线引出至外部的通路。该加工花费大量的费用以及时间。因此，若能够省略该加工，则能够削减马达的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不对轴进行复杂的加工而能够从定子引出导线的马达。

本申请发明的例示性的一个实施方式是外转子型的马达，具有：静止部，其具有沿中心轴上下延伸的轴；旋转部，其以上述中心轴为中心旋转；以及一个以上的轴承，其相对于上述轴以上述中心轴为中心能够旋转地支撑上述旋转部，上述旋转部具有：圆筒状的马达壳体，其在比上述静止部靠径向外侧以上述轴为中心沿轴向延伸；以及磁体，其配置于上述马达壳体的内周面，上述静止部具有：基板，其相对于上述轴垂直地配置；以及定子，其位于上述基板的轴向上侧而且上述轴承的轴向下侧，上述定子具有：定子芯，其具有以上述中心轴为中心的环状的芯背以及从上述芯背向径向外侧延伸的多个齿；以及线圈，其具有卷绕于上述齿的导线，从上述线圈引出的第一导线与上述基板连接，上述基板在轴向上表面连接有第二导线。

本发明的示例性的实施方式是一种纺织机械，具有马达和与马达联动地旋转而卷绕线的线轴。

根据本申请发明的示例性的一个实施方式，能够向与轴承相反的方向引出导线。因此，无需轴的复杂的加工。因此，能够削减马达的制造成本。

附图说明

图1是具备第一实施方式的马达的纺织机械的结构图。

图2是第一实施方式的马达的纵剖视图。

图3是第一实施方式的马达的俯视图。

图4是第一实施方式的马达的局部剖视图。

图5是第一实施方式的马达的放大剖视图。

图6是变形例的马达的放大剖视图。

具体实施方式

以下，公开马达以及纺织机械的例子。此外，在本公开中，将马达的中心轴方向的图1的右侧设为“上侧”，将左侧设为“下侧”来说明。另外，将与中心轴平行的方向设为“轴向”，将以中心轴为中心的径向简单地设为“径向”，将以中心轴为中心的周向简单地设为“周向”来说明。但是，并非意在通过该方向的定义来限定马达以及纺织机械的制造时以及使用时的朝向。

＜1.第一实施方式＞

＜1－1.纺织机械的结构＞

图1是表示具有第一实施方式的马达20的纺织机械1的结构的图。纺织机械1是用于在线轴11卷绕线12的机械。马达20使上下延伸的圆筒状的马达壳体41以中心轴9为中心旋转。线轴11是与马达壳体41的外周面接触，并相对于中心轴9平行配置的杆状的部件。线轴11与马达壳体41联动，向与马达壳体41相反的方向旋转。

线12从图外的线供给部供给，且其前端固定于线轴11。当线轴11随着马达壳体41的旋转而旋转时，线12从线供给部依次传送，卷绕于线轴11。而且，马达壳体41一边与卷绕于线轴11的线12接触，一边进一步旋转。于是，线轴11随着卷绕的线12的厚度增加而从马达壳体41向径向外侧被推动地移动，并且进一步地卷绕线12。由此，制造卷绕有线12的线轴11。也就是，线轴11与马达20联动地旋转，卷绕线12。通过该构造，能够削减纺织机械1的制造成本。另外，能够将纺织机械1小型化。

＜1－2.马达的结构＞

接下来，对纺织机械1使用的马达20的详细的结构进行说明。图2是第一实施方式的马达20的纵剖视图。马达20在定子33的径向外侧配置磁体42。也就是，马达20是外转子型的马达。马达20具有静止部30、旋转部40以及轴承50。

静止部30相对于纺织机械1的框体相对静止。静止部30具有轴31、基板32、定子33以及板材34。

轴31是沿中心轴9而在轴向上下延伸的大致圆柱状的部件。也就是，静止部30具有沿中心轴9上下延伸的轴31。轴31的材料例如使用不锈钢、碳素钢等金属。轴31的上端部突出到比马达壳体41更靠轴向上侧。轴31的下端部突出到比马达壳体41更靠轴向下侧。轴31的上端部以及下端部分别固定于纺织机械1的框体。

定子33是根据驱动电流产生磁通的部位。定子33位于基板32的轴向下侧且轴承50的轴向上侧。定子33具有定子芯331和线圈332。定子芯331由将多个钢板沿轴向层叠而成的层叠钢板构成。定子芯331具有以中心轴9为中心的环状的芯背333以及从芯背333朝向径向外侧延伸的多个齿334。线圈332具有卷绕于齿334的导线35。而且，导线35的端部作为第一导线351从线圈332朝向基板32引出。也就是，从线圈332引出的第一导线351与基板32连接。

基板32是搭载有电路、电子零件的大致板状的部件。基板32在比定子33靠上侧且靠马达壳体41的径向内侧相对于轴31垂直配置。即，静止部30具有相对于轴31垂直配置的基板32。但是，基板32也可以相对于轴31大致垂直。本实施方式中，基板32配置为与相对于轴31垂直固定的支撑部325接触。由此，基板32在马达壳体41内定位。

基板32与从线圈332引出的第一导线351连接。而且，基板32在轴向上表面连接有第二导线352。从外部电源供给来的电流经由第二导线352、基板32以及第一导线351流向线圈332。此外，在图1的例中，从线圈332引出的第一导线351的数量是一根，但是从线圈332引出的第一导线351的数量也可以是多个。而且，也可以是多个第一导线351与基板32连接。

图3是马达20的俯视图。本实施方式中，连接器321位于基板32的上表面。连接器321具有与第二导线352连接的端子322和包围端子322的外周的罩部323。端子322由作为导体的金属构成，且与从线圈332引出的第一导线351电连接。而且，向马达20外延伸的第二导线352与端子322连接。由此，能够容易地连接第二导线35和基板32。另外，无需用于对连接第一导线351和第二导线352的部位进行密封的加热模制工序。因此，能够防止导线35因加热模制工序而受损。

罩部323由作为绝缘体的树脂构成，且呈环状包围端子322的外周。由此，能够防止端子322与水、尘埃等杂质接触。特别地，本实施方式的马达20用于纺织机械1。因此，马达20被用于容易产生线屑等异物的环境下。但是，通过罩部323，能够防止端子322与线屑等异物接触。因此，能够抑制端子322的腐蚀等劣化，使马达20长寿命化。

板材34是相对于中心轴9垂直扩展的大致板状的部件。此外，板材34也可以相对于中心轴9大致垂直地扩展。板材34在比基板32靠轴向上侧且比马达壳体41的上端靠轴向下侧配置于马达壳体41的径向内侧，且相对于中心轴9垂直扩展。板材34将马达壳体41与轴31之间堵塞。由此，能够防止异物从外部进入马达20内部。此外，本实施方式中，板材34也配置于比轴承50靠下侧。由此，能够进一步防止异物进入马达20内部。此外，板材34具有贯通孔341。而且，连接器321配置于贯通孔341内。由此，多个第二导线352通过连接器321连接。

旋转部40是以中心轴9为中心旋转的部位。旋转部40具有马达壳体41、磁体42以及转子轭43。

马达壳体41在内部容纳静止部30以及轴承50。马达壳体41是在比静止部30靠径向外侧以轴31为中心沿轴向延伸的圆筒状的部件。如图1以及图3所示，在马达壳体41的外周部设有沿轴向延伸的多个槽部411。由此，马达壳体41与线轴11之间的摩擦变大。因此，随着马达壳体41的旋转，线轴11变得不空转而容易旋转。另外，马达壳体41与线12之间的摩擦也变大。因此，随着马达壳体41的旋转，容易将线12输送至线轴11。

此外，马达壳体41的材料优选为铝合金。相比铁等其它金属材料，铝合金的硬度、熔点更低。因此，通过切削加工，向马达壳体41的外周部的槽部411的形成、内周部的加工变得容易。另外，能够通过挤压加工在马达壳体41的外周部容易地形成槽部411。因此，能够抑制马达20的制造成本。另外，通过使用铝合金，能够使马达壳体41的重量轻量化。因此，能够抑制用于马达20的驱动的耗电。另外，能够降低随着马达20的驱动而产生的振动、噪音。但是，马达壳体41也可以使用铝合金以外的材料。

返回图2。磁体42直接或经由转子轭43配置于马达壳体41的内周面。转子轭43是由磁性体形成的圆环状的部件。转子轭43例如通过被压入马达壳体41的内周面而固定。但是，转子轭43也可以通过压入粘接等其它方法固定于马达壳体41的内周面。

磁体42是沿周向交替磁化N极和S极的一个圆环状的部件。磁体42例如通过粘接剂而固定在转子轭43的内周面。磁体42的内周面与多个齿334的径向外侧的端面在径向上对置。磁体42的径向内侧的面成为与定子33对置的磁极面。此外，也可以取代一个圆环状的磁体42，而使用以N极和S极交替排列的方式沿周向排列的多个磁体。另外，磁体42例如也可以使用Nd－Fe－B合金系的烧结磁体。

马达壳体41的材料使用铁等磁性体的情况下，可以省略转子轭43。该情况下，只要在马达壳体41的内周面直接固定磁体42即可。

马达20具有一个以上的轴承50。轴承50相对于轴31以中心轴9为中心能够旋转地支撑旋转部40。轴承50配置于比定子33靠下侧。在本实施方式中，轴承50具有上轴承51和配置于比上轴承51靠下侧的下轴承52。本实施方式的上轴承51以及下轴承52使用使外圈和内圈经由球体相对旋转的滚珠轴承。上轴承51以及下轴承52的内圈固定于轴31的外周面。上轴承51以及下轴承52的外圈固定于马达壳体41的内周面。此外，轴承50也可以取代滚珠轴承而使用滑动轴承、流体轴承等其它方式的轴承。

在这样的马达20中，当对定子33的线圈332施加驱动电流时，在定子芯331的多个齿334产生径向的磁通。于是，通过齿334与磁体42之间的磁通的作用，产生周向的扭矩。其结果，旋转部40相对于静止部30以中心轴9为中心旋转。当旋转部40旋转时，线轴11也与马达壳体41一同旋转。

这样，在本实施方式的马达20中，仅在定子33的轴向下侧配置轴承50。而且，从定子33的线圈332向与轴承50相反的方向引出第一导线351。因此，无需为了避开轴承50引出导线而对轴31进行复杂的加工。因此，能够削减马达20的制造成本。

＜1－3.关于传感器、防尘圈＞

接下来，对传感器324以及防尘圈60进行说明。

图4是马达20的定子33附近的局部剖视图。本实施方式中，基板32在轴向下侧的面具有至少一个传感器324。传感器324检测磁体42的磁通。由此，能够检测马达壳体41的转速。基于传感器324的检测结果，反馈控制马达壳体41的转速。此外，搭载于基板32的传感器324的数量可以是一个，也可以是两个以上。通过设置多个传感器324，能够进一步精度良好地检测磁体42的磁通。

在此，如图4所示，将芯背333的轴向的长度设为Ls。另外，将从定子芯331的轴向的中心到磁体42的轴向上侧的端部的轴向的长度设为Lm1。此时，Ls和Lm1满足Lm1＞Ls的关系。也就是，芯背333的轴向的长度Ls和从定子芯331的轴向的中心到磁体42的轴向上侧的端部的轴向的长度Lm1满足Lm1＞Ls的关系。由此，能够使磁体42的上侧的端部接近传感器324。进一步地，能够增长芯背333与传感器324的轴向距离，因此在芯背333的线圈332周围产生的磁通难以影响传感器324。因此，能够提高传感器324对磁体42的磁通的检测精度。

另外，将从磁体42的轴向下侧的端部到定子芯331的中心的轴向的长度设为Lm2。此时，Lm1和Lm2还满足Lm1≥Lm2的关系。也就是，Lm1和从磁体42的轴向下侧的端部到定子芯331的中心的轴向的长度Lm2还满足Lm1≥Lm2的关系。由此，能够抑制磁体42整体的轴向的长度Lm，并且使磁体42的上侧的端部接近传感器324。

此外，本实施方式中，旋转部40还具有防尘圈60。图5是马达20的防尘圈60附近的放大剖视图。防尘圈60是圆环状的部件，嵌入固定于马达壳体41的内周面。而且，防尘圈60的一部分与板材34接触。也就是，防尘圈60将板材34与马达壳体41之间堵塞。因此，能够防止水、尘埃等杂质进入马达20内部。

另外，本实施方式中，防尘圈60是具有金属制的金属部61和树脂制的树脂部62的双色成型品。防尘圈60的制造时，在预先将金属部61配置于金属模具的内部的状态下，向金属模具的内部流入树脂，从而成型树脂部62。金属部61具有：沿马达壳体41的内周面在轴向上延伸的圆筒部63；从圆筒部63向径向内侧突出的环状的平板部64；以及从平板部64向径向内侧且轴向下方折弯的倾斜部65。树脂部62配置于倾斜部65的径向内侧的端部。而且，树脂部62与板材34接触。这样，使具有弹性的树脂部62接触板材34，从而能够提高防尘圈60的防水性、防尘性。另外，容易将防尘圈60装入马达壳体41内。

另外，本实施方式中，金属部61固定于马达壳体41的内周面。由此，提高防尘圈60相对于马达壳体41的固定强度。另外，能够将防尘圈60容易地装入马达壳体41内。

＜2.变形例＞

以上，对本发明的例示性的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述的实施方式。

图6是变形例的马达的防尘圈60A附近的放大剖视图。防尘圈60A的金属部61A具有：沿马达壳体41A的内周面在轴向上延伸的圆筒部63A；从圆筒部63A的上端向径向内侧突出的环状的平板部64A；以及从平板部64A的内端向径向内侧且下方折弯的倾斜部65A。树脂部62A配置于倾斜部65A的径向内侧的端部。而且，树脂部62A与板材34A接触。防尘圈60A即使是这样的构造，也能够将马达壳体41A与板材34A之间堵塞。由此，更容易将防尘圈60A装入马达壳体41A内。

另外，上述的实施方式中，基板是搭载有电路、电子零件的部件。但是，基板既可以是具备导电性的部件，也可以是支撑导线的配线座。该情况下，可以使导线铺设于配线座，直接与端子销连接而供给驱动电流。

另外，在上述的实施方式中，轴承具有上轴承和下轴承两个轴承。但是，轴承既可以是一个，也可以是三个以上。

另外，在上述的实施方式中，马达被用于纺织机械。但是，马达也可以用于其它用途。

另外，对于各部件的详细部位的形状，可以与本申请的各图所示的形状不同。另外，也可以将在上述的实施方式、变形例中出现的各单元在不产生矛盾的范围内适当组合。

本发明能够用于马达以及纺织机械。

符号说明

1—纺织机械，9—中心轴，11—线轴，12—线，20—马达，30—静止部，31—轴，32—基板，33—定子，34、34A—板材，35—导线，40—旋转部，41、41A—马达壳体，42—磁体，43—转子轭，50—轴承，51—上轴承，52—下轴承，60、60A—防尘圈，61、61A—金属部，62、62A—树脂部，63、63A—圆筒部，64、64A—平板部，65、65A—倾斜部，311—凹部，321—连接器，322—端子，323—罩部，324—传感器，325—支撑部，331—定子芯，332—线圈，333—芯背，334—齿，341—贯通孔，351—第一导线，352—第二导线，411—槽部，511—内圈。

Claims (8)

1.一种马达，为外转子型的马达，其特征在于，具有：

静止部，其具有沿中心轴上下延伸的轴；

旋转部，其以上述中心轴为中心旋转；以及

一个以上的轴承，其相对于上述轴以上述中心轴为中心能够旋转地支撑上述旋转部，

上述旋转部具有：

圆筒状的马达壳体，其在比上述静止部靠径向外侧以上述轴为中心沿轴向延伸；以及

磁体，其直接或经由转子轭配置于上述马达壳体的内周面，

上述静止部具有：

基板，其相对于上述轴垂直地配置；以及

定子，其位于上述基板的轴向下侧而且上述轴承的轴向上侧，

上述定子具有：

定子芯，其具有以上述中心轴为中心的环状的芯背以及从上述芯背朝向径向外侧延伸的多个齿；以及

线圈，其具有卷绕于上述齿的导线，

从上述线圈引出的第一导线与上述基板连接，

上述基板在轴向上表面连接有第二导线，

上述马达还具有：

板材，其在比上述基板靠轴向上侧而且比上述马达壳体的上端靠轴向下侧配置于上述马达壳体的径向内侧，且相对于上述中心轴垂直扩展；以及

防尘圈，其将上述板材与上述马达壳体之间堵塞，

上述防尘圈是双色成型品，且具有：

金属制的金属部；以及

树脂制的树脂部，

上述金属部固定于上述马达壳体的内周面，

上述树脂部接触上述板材，

上述金属部具有：

沿上述马达壳体的内周面在轴向上延伸的圆筒部；

从上述圆筒部向径向内侧突出的环状的平板部；以及

从上述平板部向径向内侧而且轴向下方折弯的倾斜部，

上述树脂部配置于上述倾斜部的径向内侧的端部。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

多个上述第二导线通过连接器连接，

上述连接器位于上述基板的上表面。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，

上述连接器具有：

与上述第二导线连接的端子；以及

包围上述端子的外周的罩部。

4.根据权利要求1～3任一项中所述的马达，其特征在于，

上述基板在轴向下侧的面具有至少一个传感器，

上述传感器检测上述磁体的磁通。

5.根据权利要求4所述的马达，其特征在于，

上述芯背的轴向的长度Ls和从上述定子芯的轴向的中心到上述磁体的轴向上侧的端部的轴向的长度Lm1满足Lm1＞Ls的关系。

6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，

上述Lm1和从上述磁体的轴向下侧的端部到上述定子芯的中心的轴向的长度Lm2还满足Lm1≥Lm2的关系。

7.根据权利要求1～3任一项中所述的马达，其特征在于，

上述马达壳体的材料是铝合金。

8.一种纺织机械，其特征在于，具有：

权利要求1～7任一项中记载的马达；以及

与上述马达联动地旋转而卷绕线的线轴。

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