CN213367507U - 电动机 - Google Patents

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远矢和雄
水上裕文
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Abstract

本实用新型提供电动机。电动机(100)具备有底筒状的框架(20)、被收纳于框架(20)内的定子(60)、转子(50)、被设置成堵住框架(20)的开口(21)的端板(30)、以及支承转子(50)的旋转轴(54)自如地旋转的轴承(40、41)。在框架(20)的底部(23)，分别设置有位于中央的轴承保持部(24)、以及以从轴承保持部(24)呈放射状地朝径向外侧延伸且向框架(20)的内侧突出的方式形成的多根肋(25)。多根肋(25)形成为各自的径向外侧端部(25b)到达框架(20)的周壁(26)。

Description

电动机
技术领域
本实用新型涉及一种电动机，尤其是涉及一种用于驱动空气压缩机的电动机。
背景技术
迄今为止，为了驱动ABS(Anti-lock Brake System，防抱死制动***)装置等汽车用液压单元而使用了小型电动机。作为上述电动机之一例，例如，在专利文献1、2中公开了下述一种电动机，该电动机将具有旋转轴的转子收纳在磁轭内，该磁轭是由在内表面布置有多个永磁铁且呈有底筒状的框架构成的。
专利文献1：日本公开专利公报特开平11-018352号公报
专利文献2：日本公开专利公报特开2002-204548号公报
实用新型内容
－实用新型要解决的技术问题－
近年来，安装于汽车等上的空气压缩机不断实现小型化，伴随于此，对用于驱动空气压缩机的电动机也提出了进一步实现小型化、轻量化的要求。另外，就用于驱动空气压缩机的电动机而言，当压缩机构驱动时，在框架内会产生压力波动，框架的底部便在旋转轴方向上与该压力波动相应地产生位移。因此，框架本身需要具有规定强度以上的强度。
不过，在专利文献1、2所公开的现有电动机中存在如下问题：应力容易集中于由框架的底部和周壁构成的角部，当长期重复进行上述那样的位移时，就容易从角部产生疲劳破坏。另外，因为框架的底部比较平坦，所以由于电动机自身驱动、框架内的压力波动，导致框架的底部发生振动而产生了噪音。虽然上述问题能够通过提高框架的刚性来加以解决，但例如当加大框架的厚度时，就会存在电动机本身变重且成本上升等问题。
本实用新型正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：提供一种能够提高框架的刚性且能够降低由振动引起的噪音的电动机。
－用以解决技术问题的技术方案－
为了解决上述问题，本实用新型的第一方面所涉及的电动机至少包括：框架，其为一端开口的有底筒状；定子，其被收纳并固定于所述框架内；转子，其与该定子留出规定间隔地相向而设；端板，在中心具有供所述转子的旋转轴穿过的通孔，且被设置成堵住所述框架的开口；以及轴承，其支承所述旋转轴自如旋转，其特征在于：在所述框架的底部，分别设置有在中央保持所述轴承的轴承保持部、以及以从所述轴承保持部呈放射状地朝径向外侧延伸且向所述框架的内侧突出的方式形成的多根肋，所述多根肋彼此留出规定间隔地形成，并形成为各自的径向外侧端部到达所述框架的周壁。
根据该构成方式，能够提高框架底部的刚性，抑制框架底部在轴向上产生位移。由此，能够抑制框架的疲劳破坏。另外，能够防止从框架产生噪音。
本实用新型的第二方面提供根据前述第一方面所述的电动机，其特征在于：所述多根肋形成为：各自的径向外侧端部与所述框架的周壁平缓地相连。
本实用新型的第三方面提供根据前述第二方面所述的电动机，其特征在于：所述肋的径向外侧端部与所述框架的周壁所形成的曲面的剖面具有规定的曲率半径。
本实用新型的第四方面提供根据前述第一至第三方面中任一方面所述的电动机，其特征在于：所述多根肋形成为：各自的径向内侧端部到达所述轴承保持部的周壁。
本实用新型的第五方面提供根据前述第一至第四方面中任一方面所述的电动机，其特征在于：所述肋是通过使所述框架的底部向内侧凹陷而形成的。
本实用新型的第六发面提供根据前述第一至第五方面中任一方面所述的电动机，其特征在于：当俯视时，在所述框架的底部且在该底部的周缘与所述轴承保持部之间，与所述轴承保持部同轴地形成有呈圆环状的其他的肋。
本实用新型的第七方面提供根据前述第一至第六方面中任一方面所述的电动机，其特征在于：所述电动机用于驱动空气压缩机。
本实用新型的第八方面提供根据前述第七方面所述的电动机，其特征在于：在所述端板的上表面侧连结有所述空气压缩机的压缩机构，在所述端板上，形成有使所述框架的内部与所述压缩机构连通的通气孔。
－实用新型的效果－
根据本实用新型所涉及的电动机，能够提高框架底部的刚性，抑制框架的疲劳破坏。另外，能够防止从框架产生噪音。
附图说明
图1是从上方所观看到的本实用新型的一实施方式所涉及的电动机的立体图。
图2是本实用新型的一实施方式所涉及的空气压缩机的剖视图。
图3是从下方所观看到的框架的立体图。
图4是框架的俯视图。
图5是沿图4的V-V线剖开所得到的剖视图。
图6A是示出用于比较的框架底部的位移情况的示意图。
图6B是示出本实用新型的一实施方式所涉及的框架底部的位移情况的示意图。
图7是变形例所涉及的框架的仰视图。
图8是另一框架的底部的剖面示意图。
具体实施方式
下面，根据附图对本实用新型的实施方式进行详细的说明。以下对优选实施方式的说明在本质上仅为举例说明而已，完全没有对本实用新型、其应用对象或其用途加以限制的意图。
(实施方式)
[空气压缩机及电动机的结构]
图1是从上方所观看到的本实施方式所涉及的电动机的立体图，图2 是本实施方式所涉及的空气压缩机的剖视图。图3是从下方所观看到的框架的立体图，图4是框架的俯视图。需要说明的是，为了便于说明，在图 2中，仅示出电动机100的剖面，省略了压缩机构200的外观的细节部分及内部的图示。另外，在下文的说明中，有时将构成电动机100的转子50 的一部分的旋转轴54的长度方向称为轴向，将框架20的半径方向称为径向，将圆周方向称为周向。另外，在轴向上，有时将从电动机100观看时设置有压缩机构200的一侧称为“上”，将其相反侧即框架20的底部侧称为“下”。
如图1至图4所示，空气压缩机300具备电动机100和压缩机构200，在电动机100的旋转轴54上连结有压缩机构200的驱动部(未图示)。通过驱动电动机100而使旋转轴54旋转，来重复进行下述一系列的循环，即：空气被吸入设置于压缩机构200的气缸(未图示)内，进而得到压缩后被排向外部。
电动机100包括框架20、端板30、轴承40、41、转子50、定子60 以及电刷70。
框架20是有底半圆筒状的金属部件，该金属部件具有在设置于上部的开口21的周围朝径向外侧伸出的凸缘22。在凸缘22上沿周向形成有螺纹孔22a，利用穿过螺纹孔22a的未图示的螺钉，将框架20与压缩机构200 紧固起来，从而将电动机100定位并固定于压缩机构200上。在框架20 的底部23的内侧形成有保持轴承40的轴承保持部24。轴承保持部24由朝着框架20的内侧突出的周壁24a隔成，在平坦部24b、即框架20的位于周壁24a的内侧的内表面上安装有轴承40。另外，轴承保持部24的平坦部24b形成为：与框架20的底部23相比，更加进入框架20的内侧。另外，角部27是指框架20的周壁26与框架20的底部23接合而成的部分。通过增大该角部27的剖面的曲率，而能够防止应力集中于角部27。
另外，在框架20的底部23，形成有从轴承保持部24呈放射状朝径向外侧延伸且向框架20的内侧突出的多根肋25。另外，肋25沿周向留出规定间隔地形成，当俯视时，螺纹孔22a位于使肋25朝径向外侧延长而得到的延长线上。不过，并不特别局限于此，当俯视时，螺纹孔也可以位于相邻的肋25与肋25之间。另外，肋25以如下方式延伸：肋25的径向内侧端部25a到达轴承保持部24的周壁24a，肋25的径向外侧端部25b到达框架20的周壁26。另外，肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26 平缓地相连。将对此做进一步说明。
图5是沿图4的V-V线剖开的剖视图，具体而言，其示出肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26所形成的曲面。
如图5所示，肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26所形成的“平缓的曲面”的剖面具有规定的曲率半径R。肋25与框架20的周壁26 平缓地相连，在框架20的角部27处，减小了在肋25的径向外侧端部25b 所到达的部分的应力集中。
需要说明的是，上述平缓的曲面的剖面也可以不具有如本实施方式那样的规定的曲率半径R，也可以形成椭圆曲线的一部分。另外，也可以形成涡旋曲线的一部分。肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26所形成的曲面的剖面只要是在框架20的内部方向上连续弯曲的曲线且不具有尖锐的角部，则也可以为任意的曲线。
需要说明的是，通过以使框架20的底部23朝着内侧凹陷的方式成形，从而形成了肋25。
端板30是使树脂材料成形而得到的板状部件，并具有近似圆板状的基部31、设置在基部31的中心处的通孔32、形成在基部31的内表面上的电刷保持部33、设置于基部31的通气孔34(参照图1)、形成于基部31的外表面上的轴承保持部35、以及引出了用于从外部向电动机100供电的电线的电线引出口36(参照图1)。需要说明的是，为了便于说明，省略了从电线引出口36引出的电线的图示。
端板30是在相对于框架20将端板30定好位的基础上，被压入到框架 20的开口21中，并以覆盖开口21的方式设置于框架20上的。在由框架 20和端板30隔出的空间中收纳有转子50。另外，旋转轴54穿过端板30 的通孔32后从端板30向外侧突出，并且由设置于框架20的轴承保持部 24的轴承40和以堵住通孔32的方式设置的轴承41支承着进行自如旋转。
通气孔34贯穿基部31，并使框架20的内部与压缩机构200连通。通过设置通气孔34，而能够避免由于驱动空气压缩机300时的压力波动而仅向端板30施加压力，从而可防止端板30变形或破损。另外，在驱动空气压缩机300时产生的空气的压力波动经由通气孔34传递到框架20的内部。需要说明的是，虽然在本实施方式中设置有两个通气孔34，但并不特别局限于此，通气孔的数量、各个通气孔的大小能够适当地加以改变。
转子50具有电枢铁芯51、多个凸极52、电枢绕组53、旋转轴54、换向器55以及绝缘体56。朝径向外侧突出的多个凸极52沿周向彼此留出规定间隔地设置在电枢铁芯51上，电枢绕组53隔着绝缘性树脂即绝缘体56 卷绕在多个凸极52中的每个凸极上，在换向器55上连接有从电枢铁芯51 引出的电枢绕组53的引出线。旋转轴54设置于转子50的轴心，并贯穿电枢铁芯51及换向器55的中心而与该电枢铁芯51及换向器55连结起来。另外，在旋转轴54的从端板30向外侧突出来的部分形成有螺纹槽，压缩机构200的未图示的驱动部被紧固于该螺纹槽，从而将电动机100与压缩机构200连结起来。
定子60由框架20、以及在周向上以规定间隔设置在框架20的周壁26 的内表面上的多个永磁铁61构成，并且在周向上相邻的永磁铁61被设置为极性互不相同。框架20也作为与永磁铁61构成磁路的磁轭发挥作用。
一对电刷70由在石墨等碳刷材料中包含了固体润滑剂的组合物制成，并保持在设置于端板30的内表面的电刷保持部33内，并且被电刷弹簧(未图示)向换向器55按压。
接着，对电动机100的动作进行说明。经由从设置于端板30的电线引出口36引出的电线从外部向电动机100进行供电。由此，电枢电流经由电刷70及换向器55流向电枢绕组53。在由定子60产生的磁通与在电枢绕组53中流动的电枢电流之间产生转矩，从而旋转轴54被轴承40、41支承着进行旋转。另外，随着旋转轴54旋转，电刷70与换向器55之间周期性地反复进行接触与分离，在电枢绕组53中流动的电枢电流的方向便与该周期相对应地发生改变。
[效果等]
如以上所说明的那样，本实施方式所涉及的电动机100包括：在上侧具有开口21的有底筒状的框架20、被收纳并固定于框架20内的定子60、与定子60留出规定间隔地相向而设的转子50、在中心具有供转子50的旋转轴54穿过的通孔32且被设置成堵住框架20的开口21的端板30、以及支承旋转轴54自如旋转的轴承40、41。
在框架20的底部23，分别设置有在中央保持轴承40的轴承保持部24、以及以从轴承保持部24呈放射状地朝径向外侧延伸且向框架20的内侧突出的方式形成的多根肋25。
多根肋25彼此留出规定间隔地形成，并形成为各根肋25的径向外侧端部25b到达框架20的周壁26。
通过以上述方式构成电动机100，而能够提高框架20、尤其是其底部 23的刚性，并能够抑制由于在驱动空气压缩机300时在框架20的内部产生的压力波动而导致框架20的底部23在轴向上产生位移。由此，能够抑制框架20的疲劳破坏。将对此做进一步说明。
图6A是示出用于比较的框架底部的位移情况的示意图，图6B是示出本实施方式所涉及的框架底部的位移情况的示意图。需要说明的是，为了便于说明，在图6A、图6B中省略了轴承保持部24的图示。而且，在图6B 中还省略了肋25的图示。另外，在图6A所示的框架20的底部23上没有形成肋25。
如图6A所示，就没有形成肋25且底部23的平坦部分连续形成的框架 20来说，当产生内部压力波动时，底部23就会沿着轴向产生上下位移。另外，由于角部27为固定端，因此该位移量H1较大。
另一方面，根据本实施方式，在框架20的底部23呈放射状地形成有多根肋25，另外，肋25的径向外侧端部25b到达框架20的周壁26。底部 23的夹在相邻的肋25之间的周缘成为固定端，该部分分别在轴向上产生位移，因此如图6B所示，框架20的底部23的位移量H2比图6A所示的情况小。换言之，通过在框架20的底部23设置多根肋25，而能够提高底部 23的刚性，使其难以产生位移。
由此，能够抑制框架20在角部27处产生疲劳破坏。另外，虽然由于框架20的底部23周期性地产生位移，导致框架20振动而产生噪音，但是根据本实施方式，能够抑制框架20的底部23的位移量H2，因此能够抑制音量与该位移量成正比的噪音。另外，无需增加框架20本身的厚度来提高框架20的刚性，从而能够抑制电动机100的重量化及成本上升。
另外，通过将肋25形成为向框架20的内侧突出，从而能够防止底部 23的高度差变大。不过，即便是向框架20的外侧突出的肋，也能够收到同样的效果。另外，通过使肋25形成为确保肋25的径向外侧端部25b到达框架20的周壁26，从而能够防止在框架20的底部23形成有连续的平坦部分。当形成有上述连续部分时，由于压力波动而会导致该部分均匀地产生位移，不过根据本实施方式，能够防止这种情况出现，并能够可靠地降低框架20的底部23的位移量。
出于同样的考虑，优选将肋25的径向内侧端部25a形成为到达轴承保持部24的周壁24a。需要说明的是，即便在轴承保持部24的周壁24a的周边存在连续的平坦部分，也由于与在底部23的周缘附近存在连续的平坦部分的情况相比，其面积较小，因此与将肋25的径向外侧端部25b形成为到达框架20的周壁26的情况相比，降低底部23的位移量的效果较小。
另外，优选的是：多根肋25形成为各根肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26平缓地相连。具体而言，肋25的径向外侧端部25b与框架20的周壁26所形成的曲面具有规定的曲率半径R。
通过采用上述构造，如上所述，不使应力集中于角部27处的肋25所到达的部分，从而能够可靠地抑制框架20在角部27处产生疲劳破坏。
另外，通过使框架20的底部23向内侧凹陷而形成了肋25。由此，在不特别改变框架20的厚度的情况下，通过公知的冲压加工等就能够形成肋 25，从而能够抑制电动机100的制造成本上升。
另外，本实施方式所涉及的电动机100用于驱动空气压缩机300，在端板30的上表面侧连结有压缩机构200。另外，在端板30上，形成有将框架20的内部与压缩机构200连通起来的通气孔34。
通过按照上述方式构成电动机100，能够避免由于驱动空气压缩机300 时的压力波动而仅向端板30施加压力，从而能够防止端板30变形或破损。另外，能够通过在框架20的底部23设置肋25来抑制在框架20的内部产生的压力波动所造成的影响，因此能够实现高可靠性的电动机100。
＜变形例＞
图7是示出变形例所涉及的框架的仰视图。本变形例所示的结构与实施方式所示的结构的不同之处在于：当俯视时，在框架20的底部23的周缘与轴承保持部24之间，形成有与轴承保持部24同轴的呈圆环状的肋28。
通过按照上述方式设置呈圆环状的肋28，能够在框架20的底部23进一步减小平坦部分的面积，从而能够进一步提高抑制轴向位移的刚性。由此，能够进一步抑制框架20在角部27处产生疲劳破坏，也能够进一步降低噪音。需要说明的是，在图7中，示出了在框架20的角部27与轴承保持部24之间设置一根圆环状的肋28的结构，但不特别局限于此。能够根据框架20的尺寸、所要求的底部23的刚性等适当地进行改变。
(其他实施方式)
需要说明的是，在上述实施方式中，通过以使框架20的底部朝着内侧凹陷的方式成形，从而形成了肋25，但也可以采用其他结构。例如，如图 8所示，也可以在框架20的底部，使肋25与除此以外的其他部分的厚度不同。另外，电动机100也能够应用于空气压缩机300以外的装置，例如也可以应用于ABS装置等液压驱动装置。
－产业实用性－
本实用新型的电动机能够在框架内产生压力波动的情况下抑制框架变形及随之产生的疲劳破坏，因此从应用于驱动空气压缩机的电动机的这一方面而言是有用的。
－符号说明－
20 框架
21 开口
23 框架的底部
24 轴承保持部
24a 周壁
24b 平坦部
25 肋
25a 肋的径向内侧端部
25b 肋的径向外侧端部
26 框架的周壁
27 角部
28 圆环状的肋
30 端板
34 通气孔
40、41 轴承
50 转子
51 电枢铁芯
52 凸极
53 电枢绕组
54 旋转轴
55 换向器
60 定子
61 永磁铁
70 电刷
100 电动机
200 压缩机构
300 空气压缩机

Claims (8)

1.一种电动机，其至少包括：框架，其为一端开口的有底筒状；定子，其被收纳并固定于所述框架内；转子，其与该定子留出规定间隔地相向而设；端板，在中心具有供所述转子的旋转轴穿过的通孔，且被设置成堵住所述框架的开口；以及轴承，其支承所述旋转轴自如地旋转，其特征在于：
在所述框架的底部，分别设置有在中央保持所述轴承的轴承保持部、以及以从所述轴承保持部呈放射状地朝径向外侧延伸且向所述框架的内侧突出的方式形成的多根肋，
所述多根肋彼此留出规定间隔地形成，并形成为各自的径向外侧端部到达所述框架的周壁。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述多根肋形成为：各自的径向外侧端部与所述框架的周壁平缓地相连。
3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于：
所述肋的径向外侧端部与所述框架的周壁所形成的曲面的剖面具有规定的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述多根肋形成为：各自的径向内侧端部到达所述轴承保持部的周壁。
5.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述肋是通过使所述框架的底部向内侧凹陷而形成的。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于：
当俯视时，在所述框架的底部且在该底部的周缘与所述轴承保持部之间，与所述轴承保持部同轴地形成有呈圆环状的其他的肋。
7.根据权利要求1至6中任一项权利要求所述的电动机，其特征在于：
所述电动机用于驱动空气压缩机。
8.根据权利要求7所述的电动机，其特征在于：
在所述端板的上表面侧连结有所述空气压缩机的压缩机构，
在所述端板上，形成有使所述框架的内部与所述压缩机构连通的通气孔。
CN201990000651.7U 2018-04-25 2019-04-02 电动机 Active CN213367507U (zh)

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JP2018-084017 2018-04-25
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