CN104917325B - 电动机结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机结构，其包括：收容定子和转子的框架；输出侧支架；输出侧轴承；用于支撑所述输出侧轴承的壳体部，一体形成在所述框架的输出侧端上，成为与所述输出侧支架嵌合的第一嵌合凸部；具有开口部的凸缘部，一体形成在所述框架的输出相反侧端上；输出相反侧轴承；输出相反侧支架，用于收容所述输出相反侧轴承；以及凸部，一体形成在所述输出相反侧支架上，与所述凸缘部的开口部嵌合。

Description

电动机结构

相关申请的交叉参考

本申请要求于2014年3月14日向日本特许厅提交的日本专利申请2014-052708号的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种电动机结构。

背景技术

电动机可以大体分为定子(stator)部、转子(rotor)部、输出侧(负荷侧)支架和输出相反侧(反负荷侧)支架。输出侧和输出相反侧的支架具有壳体部。壳体部支撑输出侧和输出相反侧的轴承。输出侧和输出相反侧的轴承将转子的转动轴支撑成转动自如。由于输出侧的轴承承受较强的负荷，所以是损伤较多的部分。

例如在日本公开公报特开平6-38438号中公开了一种关于用于支撑轴承的壳体部的技术。在上述文献中公开的铝制电动机支架中，杯型的具有多个贯通的小孔的铁衬套嵌入成形在支撑电动机转子的轴承的壳体部内。

此外，在日本公开公报特开2009-100531号中，公开了一种内转子无刷电动机。在上述电动机中，用于支撑输出侧轴承的壳体部与框架(外壳)一体形成。框架的一方开口，在该开口侧配置有外壳盖和传感器基板。在外壳盖上形成有用于支撑输出相反侧轴承的壳体部。

按照日本公开公报特开平6-38438号的技术，在铝制的支架上形成有同材质的杯型壳体部。由于轴承钢的硬度高，所以因轴承的外环和壳体部的滑动，在硬度低的壳体部侧产生磨损。因此，通过在该铝制的壳体部上浇铸铁制衬套，抑制壳体部的磨损。

但是，具有用于支撑轴承的壳体部的支架和框架由不同部件构成。因此，在壳体部和框架上转子的芯容易产生偏移(例如壳体部内径的中心(轴芯)和框架内径的中心(轴芯)相互偏移)。如果因转子的芯偏移而向轴承施加过大的力矩负荷，则轴承有可能破损。

按照日本公开公报特开2009-100531号的技术，用于支撑输出侧轴承的壳体部与框架一体形成。该框架上用螺钉固定电动机安装板，该电动机安装板用于在编码器等装置上安装电动机。

但是，当电动机的径向尺寸小时，难以确保用螺钉固定电动机安装板和框架的场所。因此，难以进行组装作业。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种电动机结构，能够容易使支撑轴承的壳体部和框架的转子的中心对准(例如使壳体部的内径的中心(轴芯)和框架的内径的中心(轴芯)一致或大体一致)。

此外，本发明的另一个目的在于提供一种电动机结构，能够防止或抑制用于支撑输出侧轴承的壳体部的磨损，并且即使在电动机的径向尺寸小时，也能够容易地进行电动机安装板的组装作业。

本发明提供一种电动机结构，其包括：收容定子和转子的框架；输出侧支架；输出侧轴承；用于支撑所述输出侧轴承的壳体部，一体形成在所述框架的输出侧端上，成为与所述输出侧支架嵌合的第一嵌合凸部；具有开口部的凸缘部，一体形成在所述框架的输出相反侧端上，从所述框架的最外径圆筒部向径向外方伸出，并开口有安装孔；输出相反侧轴承；输出相反侧支架，用于收容所述输出相反侧轴承；以及凸部，一体形成在所述输出相反侧支架上，与所述凸缘部的开口部嵌合。

在上述电动机结构中，框架的壳体部(第一嵌合凸部)与输出侧支架嵌合。此外，输出相反侧支架的凸部与凸缘部的开口部嵌合。因此，按照上述电动机结构，能够容易使支撑轴承的壳体部和框架的转子的中心对准。

附图说明

图1是第一实施方式的电动机结构的分解立体图。

图2是表示从输出侧观察第一实施方式的框架的立体图。

图3是第一实施方式的输出侧支架的立体图。

图4是第一实施方式的输出侧轴承周边的断面图。

图5是表示从输出相反侧观察第一实施方式的框架的立体图。

图6是第一实施方式的输出相反侧支架的立体图。

图7是第二实施方式的电动机安装板的组装前的立体图。

图8是第二实施方式的电动机安装板的组装后的立体图。

图9是以往电动机结构的电动机安装板的组装前的立体图。

图10是以往电动机结构的电动机安装板的组装后的立体图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。

下面，参照附图，对第一和第二实施方式的电动机结构进行说明。

在第一实施方式的电动机结构中，输出侧支架与框架的嵌合凸部嵌合。此外，输出相反侧支架的凸部与凸缘部的开口部嵌合。因此，按照第一实施方式，可以实现使支撑轴承的壳体部和框架的转子的中心对准的电动机结构。

〔第一实施方式〕

[电动机结构的构成]

首先，参照图1至图6，对第一实施方式的电动机结构的构成进行说明。图1是第一实施方式的电动机结构的分解立体图。图2是第一实施方式的框架外观的立体图。图3是第一实施方式的输出侧支架的立体图。图4是第一实施方式的输出侧轴承周边的断面图。图5是表示从输出相反侧观察第一实施方式的框架的立体图。图6是第一实施方式的输出相反侧支架的立体图。

本实施方式的电动机结构特别适合径向尺寸较小的电动机。

如图1所示，本实施方式的电动机100的主要结构要素包括：框架1、定子(未图示)、转子2、输出侧支架3和输出相反侧支架4。

如图1和图2所示，框架1是大体圆筒状的金属构件。在框架1内划分有用于收容定子(未图示)和转子2的圆柱状的空间。即，框架1收容定子和转子2。

在框架1的轴向的输出侧端，形成有用于支撑输出侧轴承31的壳体部11。壳体部11的内外径比框架1的内外径小。壳体部11作为用于与输出侧支架3嵌合的嵌合凸部11a(第一嵌合凸部)向输出侧突出。即，壳体部11与框架1的输出侧端一体形成，成为与输出侧支架3嵌合的第一嵌合凸部。在该壳体部11(嵌合凸部11a)和框架1的最外径圆筒部1a之间形成有定位用凹部12。定位用凹部12在使输出侧支架3与框架1嵌合时使用。即，形成在框架1上的定位用凹部12是用于对框架1和输出侧支架3进行定位的第一定位结构的一部分。

在框架1的轴向的输出相反侧端上一体形成有在中央具有开口部的凸缘部13。凸缘部13呈大体矩形。凸缘部13从框架1的最外径圆筒部1a向径向外方伸出。在凸缘部13的四角上开设有安装孔14。该安装孔14形成为圆弧状的切口部。

包含壳体部11和凸缘部13的框架1由铁系强磁性材料形成。即，框架1起到定子磁芯的功能，并且具有兼顾支撑电动机100的磁回路的结构。通过由铁系材质形成框架1，可以提高施加有较强负荷的、用于支撑输出侧轴承31的壳体部11的硬度。其结果，可以防止或抑制该壳体部11的磨损。

此外，框架1还起到后磁轭磁芯的功能。因此，框架1具有屏蔽磁力线使电磁感应效果达到最大的功能。此外，框架1具有如下功能：防止或抑制电动机的周边设备受到由电磁感应产生的磁场的影响。由此，框架1兼用作后磁轭磁芯。由此，提高了定子磁芯的内径和输出侧轴承31的同轴精度(例如定子磁芯内径的中心(轴芯)和输出侧轴承31的中心(轴芯)的一致精度)。

转子2具有卷绕在转动轴21周围的线圈22。转子2收容在框架1内，并与定子隔开间隔。

输出侧支架3与框架1的嵌合凸部11a嵌合。即，在输出侧支架3的接触面上形成有用于与框架1的嵌合凸部11a嵌合的嵌合凹部(未图示)。

如图3所示，在输出侧支架3的与框架1的接触面上形成有定位用凸部32。定位用凸部32与该框架1的定位用凹部12卡合。即，定位用凸部32是用于对框架1和输出侧支架3进行定位的第一定位结构的一部分。在输出侧支架3的四角上形成有贯通孔33，该贯通孔33用于使后述的贯通螺栓7插入。在位于对角的两个贯通孔33的周边上形成有座面34，贯通螺栓7的头部位于该座面34。

输出侧轴承31收容在框架1的壳体部11内。如图1和图4所示，电动机100具有预压弹簧6。预压弹簧6被夹持在输出侧轴承31和输出侧支架3之间。通过将预压弹簧6夹持在输出侧轴承31和输出侧支架3之间，向输出侧轴承31施加轴向的压力。

此外，预压弹簧6的全部或一部分进入框架1的壳体部11内。由输出侧支架3的输出相反侧的接触面的位置确定预压量。通过以上述方式设定(配置)预压弹簧6，能够防止并抑制该预压弹簧6的外周部在与输出侧轴承31的外环连接部啮合的状态下组装电动机100。

在凸缘部13上组装矩形块状的输出相反侧支架4。输出相反侧轴承41收容在输出相反侧支架4内。输出相反侧轴承41通过被夹持在输出相反侧支架4和轴承螺栓5之间而被固定。即，电动机100具有轴承螺栓5。利用轴承螺栓5，将输出相反侧轴承41固定在输出相反侧支架4内。

如图5所示，在凸缘部13的中央部形成有圆形的开口部13a。在凸缘部13的与输出相反侧支架4的接触面上，形成有嵌合凸部15(第二嵌合凸部)。嵌合凸部15向输出相反侧支架4的方向突出。嵌合凸部15形成在位于对角的两个安装孔14附近的两个部位上。

另一方面，如图6所示，在输出相反侧支架4的中央部上，环状凸部4a与输出相反侧支架4一体形成。环状凸部4a是与凸缘部13的圆形开口部13a嵌合的部位。在输出相反侧支架4的与凸缘部13的接触面上形成有嵌合凹部45。嵌合凹部45形成在输出相反侧支架4的与凸缘部13的嵌合凸部15对应的两个部位上。凸缘部13的嵌合凸部15与输出相反侧支架4的嵌合凹部45嵌合。即，嵌合凸部15和嵌合凹部45包含在用于对凸缘部13和输出相反侧支架4进行定位的第二定位结构内。在输出相反侧支架4的四角上形成有贯通孔43。使后述的贯通螺栓7和安装螺栓9插入贯通孔43。

当组装框架1的凸缘部13和输出相反侧支架4时，输出相反侧支架4的环状凸部4a与凸缘部13的圆形开口部13a嵌合。此外，凸缘部13的嵌合凸部15与输出相反侧支架4的嵌合凹部45嵌合。由此，可以容易地进行输出相反侧支架4和凸缘部13的定位。另外，也可以在输出相反侧支架4的接触面上形成嵌合凸部，在凸缘部13的接触面上形成嵌合凹部。

电动机100具有两个贯通螺栓7。从输出侧支架3到输出相反侧支架4利用两个贯通螺栓7进行固定连接。两个贯通螺栓7以其头部位于输出侧支架3的座面34上的方式插入。利用两个贯通螺栓7将输出侧支架3、框架1和输出相反侧支架4组装成一体。转子2的转动轴21被输出侧轴承31和输出相反侧轴承41支撑成转动自如。即，贯通螺栓7以在输出侧支架3和输出相反侧支架4之间夹持框架1的方式，从输出侧插入输出侧支架3和输出相反侧支架4，固定连接输出侧支架3和输出相反侧支架4。

[电动机结构的作用]

接着，参照图1至图8，对第一实施方式的电动机结构的作用进行说明。

在本实施方式的电动机结构中，在框架1的轴向的输出侧端上，用于支撑输出侧轴承31的壳体部11与框架1一体形成。在框架1的壳体部11内收容输出侧轴承31。

壳体部11作为与输出侧支架3嵌合的嵌合凸部11a向输出侧突出。输出侧支架3的嵌合凹部(未图示)与该壳体部11的嵌合凸部11a嵌合。当使输出侧支架3和框架1嵌合时，输出侧支架3的定位用凸部32与框架1的定位用凹部12卡合。

框架1兼用作定子磁芯和后磁轭磁芯。因此，可以提高定子磁芯内径和输出侧轴承31的同轴精度。

此外，框架1由铁系强磁性材料形成。因此，可以提高施加有强负荷的用于支撑输出侧轴承31的壳体部11的硬度。其结果，可以防止或抑制该壳体部11的磨损。

即，按照本实施方式的电动机结构，用于支撑输出侧轴承31的壳体部11的材质为高硬度。因此，可以防止或抑制该壳体部11的磨损。并且，由于用于支撑输出侧轴承31的壳体部11和框架1一体形成，所以容易对准转子中心。

此外，在输出侧轴承31和输出侧支架3之间夹持有预压弹簧6。由此，可以向输出侧轴承31提供轴向压力(参照图4)。

此外，本实施方式的电动机结构具有用于对框架1的凸缘部13和输出相反侧支架4进行定位的结构(第二定位结构)(参照图5和图6)。此外，凸缘部13与框架1一体形成。另外，输出相反侧轴承41收容在输出相反侧支架4的壳体部内。因此，按照本实施方式，可以提高定子磁芯的内径和输出相反侧轴承41的同轴精度(例如定子磁芯的内径的中心(轴芯)和输出相反侧轴承41的中心(轴芯)的一致精度)。

另外，本实施方式的电动机结构可以仅表现为电动机(电动机100)。

〔第二实施方式〕

接着，参照图7至图10，说明第二实施方式的电动机结构的电动机安装板的组装结构。图7是第二实施方式的电动机安装板的组装前的立体图。图8是第二实施方式的电动机安装板的组装后的立体图。另外，与第一实施方式相同的结构要素采用相同的附图标记并省略了说明。

本实施方式的电动机结构包括：电动机100、电动机安装板8和安装螺栓9。如图7和图8所示，电动机安装板8组装成与电动机100的输出侧支架3接触。即，电动机安装板8配置成与输出侧支架3接触。在电动机安装板8的中央部形成有用于使转动轴21的输出端露出的圆形的开口部81。该开口部81与凸状环形部35嵌合，该凸状环形部35形成在输出侧支架3的输出侧端面上。

此外，在电动机安装板8的开口部81的附近形成有与安装螺栓9螺纹连接的阴螺纹部82。阴螺纹部82形成在与位于对角的两个贯通孔33对应的两个部位上。

电动机安装板8的安装螺栓9从输出相反侧插入。在输出相反侧支架4上形成有座面(未图示)，安装螺栓9的头部位于该座面上。通过在输出相反侧支架4上配置电动机安装板8的安装螺栓9的座面，可以从输出相反侧进行相对于电动机安装板8的电动机100的安装。即，安装螺栓9从输出相反侧插入输出相反侧支架4和电动机安装板8，并固定连接输出相反侧支架4(即电动机100)和电动机安装板8。

由此，在本实施方式的电动机结构中，可以从输出相反侧进行相对于电动机安装板8的电动机100的安装。因此，可以简单地进行相对于电动机安装板8的电动机100的安装。

在此，参照图9和图10，作为比较例，对以往电动机安装板的组装结构进行说明。

图9是以往电动机结构的电动机安装板的组装前的立体图。图10是以往电动机结构的电动机安装板的组装后的立体图。

如图9和图10所示，电动机300和电动机安装板308的组装作业从该电动机300的输出侧进行。即，从电动机安装板308一侧将安装螺栓309螺纹连接在电动机300的输出侧端上，并且安装螺栓309的头部位于该电动机安装板308。

但是，以往电动机安装板的组装结构从输出侧进行组装作业。因此，当电动机的径向尺寸较小时和/或在狭窄的场所安装电动机时，组装作业的作业性非常差。因此，电动机的用户期望像本实施方式那样的能够从输出相反侧固定连接安装螺栓的电动机安装板的组装结构(电动机结构)。

即，在本实施方式的电动机安装板8的组装结构中，可以从输出相反侧进行电动机安装板8的安装作业。因此，即使在电动机径向尺寸较小时和/或在狭窄的场所安装电动机时，也能够容易地进行电动机安装板8的组装作业。

以上对本发明优选的实施方式进行了说明。上述是用于说明本发明的例子，本发明的技术范围并不限于上述实施方式记载的内容。可以在不脱离本发明宗旨的范围内，以与上述实施方式不同的各种方式实施本发明的技术。

本发明涉及一种电动机结构，特别是涉及框架结构和电动机安装板的组装结构的改进。

本发明的实施方式的电动机结构可以是以下第一～第八电动机结构。

第一电动机结构包括：框架、定子、转子、输出侧支架和输出相反侧支架，所述第一电动机结构的特征在于，在所述框架的输出侧端上一体形成有输出侧轴承的壳体部，该壳体部的外径形成为嵌合凸部，在所述框架的输出相反侧端上一体形成有具有开口部的凸缘部，在用于收容输出相反侧轴承的输出相反侧支架上一体形成有与所述凸缘部的开口部嵌合的凸部，所述输出侧支架与所述嵌合凸部嵌合，所述输出相反侧支架的凸部与所述凸缘部的开口部嵌合。

第二电动机结构在第一电动机结构的基础上，其特征在于，所述嵌合凸部和所述输出侧支架具有定位结构。

第三电动机结构在第一或第二电动机结构的基础上，其特征在于，在所述输出侧轴承和所述输出侧支架之间夹持有预压弹簧。

第四电动机结构在第一～第三中任意一项所述的电动机结构的基础上，其特征在于，所述凸缘部和所述输出相反侧支架具有定位结构。

第五电动机结构在第一～第四中任意一项所述的电动机结构的基础上，其特征在于，所述输出相反侧轴承通过轴承螺栓固定在所述输出相反侧支架内。

第六电动机结构在第一～第五中任意一项所述的电动机结构的基础上，其特征在于，所述输出侧支架与所述框架的所述嵌合凸部嵌合，并且所述输出相反侧支架与所述凸缘部接触，所述输出相反侧支架的凸部与所述凸缘部的开口部嵌合，在所述输出侧支架和所述输出相反侧支架之间夹持所述框架，贯通螺栓从输出侧插入并进行固定连接。

第七电动机结构在第一～第六中任意一项所述的电动机结构的基础上，其特征在于，所述框架由铁系强磁性材料形成。

第八电动机结构在第一～第七中任意一项所述的电动机结构的基础上，在所述输出相反侧支架上形成有电动机安装板的安装螺栓的座面，所述安装螺栓从输出相反侧进行固定连接，从而将电动机安装在所述电动机安装板上。

出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (10)

1.一种电动机结构，其特征在于包括：

收容定子和转子的框架；

输出侧支架；

输出侧轴承；

用于支撑所述输出侧轴承的壳体部，一体形成在所述框架的输出侧端上，成为与所述输出侧支架嵌合的第一嵌合凸部；

具有开口部的凸缘部，一体形成在所述框架的输出相反侧端上，从所述框架的最外径圆筒部向径向外方伸出，并开口有安装孔；

输出相反侧轴承；

输出相反侧支架，用于收容所述输出相反侧轴承；以及

凸部，一体形成在所述输出相反侧支架上，与所述凸缘部的开口部嵌合。

2.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，所述电动机结构还包括第一定位结构，用于对所述框架和所述输出侧支架进行定位。

3.根据权利要求2所述的电动机结构，其特征在于，

所述第一定位结构具有：

定位用凹部，形成在所述框架上；以及

定位用凸部，形成在所述输出侧支架的与所述框架的接触面上，与所述定位用凹部卡合。

4.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，所述电动机结构还包括预压弹簧，被夹持在所述输出侧轴承和所述输出侧支架之间。

5.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，所述电动机结构还包括第二定位结构，用于对所述凸缘部和所述输出相反侧支架进行定位。

6.根据权利要求5所述的电动机结构，其特征在于，

所述第二定位结构具有：

嵌合凹部，形成在所述输出相反侧支架的与所述凸缘部的接触面上；以及

第二嵌合凸部，形成在所述凸缘部的与所述输出相反侧支架的接触面上，与所述嵌合凹部嵌合。

7.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，

所述电动机结构还包括轴承螺栓，

所述输出相反侧轴承通过所述轴承螺栓固定在所述输出相反侧支架内。

8.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，所述电动机结构还包括贯通螺栓，所述贯通螺栓以在所述输出侧支架和所述输出相反侧支架之间夹持所述框架的方式，从输出侧插入所述输出侧支架和所述输出相反侧支架，使所述输出侧支架和所述输出相反侧支架固定连接。

9.根据权利要求1所述的电动机结构，其特征在于，所述框架由铁系强磁性材料形成。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电动机结构，其特征在于，

所述电动机结构还包括：

电动机安装板，以与所述输出侧支架接触的方式配置；以及

安装螺栓，

所述输出相反侧支架具有所述安装螺栓的座面，

所述安装螺栓从输出相反侧插入所述输出相反侧支架和所述电动机安装板，使所述输出相反侧支架和所述电动机安装板固定连接。