CN104919290A - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机，具有维护性良好且没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险的后安装方式的优点，且能够容易地组装。电动机包括：电动机轴；转子(12)；定子(13)；壳体(14)；密封体(20)，采用密封剂而构成，覆盖定子(13)的线圈端(19a)；感温装置(S)；端盖(15)；以及具有弹性的按压部件(22)。电动机轴(1)贯穿端盖(15)，密封体(20)包含与端盖(15)相对向的感温装置支撑面。在按压部件(22)介于感温装置(S)与端盖(15)之间的状态下，感温装置(S)被夹在端盖(15)与感温装置支撑面之间。

Description

电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，其包括具有线圈端的定子以及为了密封该线圈端而被铸型的合成树脂制的密封体。
背景技术
以图5所示的电动机为例对本发明的背景技术进行说明。该电动机包括：电动机轴1；以电动机轴1为中心而旋转的转子2；配置在该转子2的外周的定子3；收容上述转子2和上述定子3的筒状的壳体4；一起安装在该壳体4的轴向的一端的端盖5。这里所示的电动机像例如挖掘机的回转电动机那样，以上述电动机轴1为铅直的纵置姿势设置。以下，以此为前提，图5所示的现有技术以及下述的本发明的各实施方式中，有时将电动机的轴向称为上下方向。另外，有时分别图的上侧、下侧就这样表示为电动机的“上部(或上侧)”、“下部(或下侧)”。另外，在该说明书中，“电动机”包含以与电动机相同的原理进行发电的发电机和发电电动机。
上述端盖5通过未图示的螺栓安装于壳体4的上端面，电动机轴1的上部通过轴承6旋转自如地支撑于端盖5，电动机轴1的下部通过轴承7旋转自如地支撑于壳体4的下部。
上述定子3包括：定子铁芯8，由互相层叠的电磁钢板构成；以及定子线圈9，沿上下方向即电动机轴1的轴向(以下，有时称为电动机轴向)卷绕于该定子铁芯。定子线圈9具有上下两侧的作为折返部分的线圈端9a，上述线圈端9a以从定子铁芯8的轴向两端面向电动机轴向突出的方式卷绕。
该电动机还包括密封体10。在上述定子线圈9被卷绕以及定子3被插入壳体4内后，将壳体4作为承模即下模，从上模注入/充填密封剂，以使该密封体10成形。作为上述密封剂，例如采用具有电绝缘性和传热性的不饱和聚酯等合成树脂材料。由此成形的密封体10至少覆盖线圈端9a、具体为覆盖定子3整体或包含线圈端9a的定子3的一部分，由此提高从定子3至壳体4的传热性。
在此类所谓的树脂模制式电动机中，有时还会在壳体4内设置感温装置S。该感温装置S是对热产生反应而工作的装置，例如像热敏电阻那样的检测电动机温度的的温度检测装置，或像温度熔断器那样的防止过热用的温度保护装置。此时，该感温装置S通常如图所示地，与线圈端9a等一起被买入密封体10中。以下，将此称为埋入方式(参照专利文献1、2)。
或者，还有一种为公众所知的电动机，其在密封体10的表面形成凹部，在该凹部中收容感温装置且用支架固定。以下，将此称为后安装方式(参照专利文献3、4)。
然而，以往的埋入方式及后安装方式的电动机有如下缺点。
首先，采用埋入方式时，由于感温装置S被埋入密封体10中，因此，虽然组装较为容易，但无法进行检查及故障时的修理、交换，如果发生故障，则必须交换整个电动机。另外，密封体10的成形时的树脂注入的压力可能会作用于感温装置的例如焊接部分而引起损伤、故障。
另一方面，采用后安装方式时，容易进行检查及故障时的修理、交换，但需要固定感温装置使其不从凹部内偏离的支架，因此组装的容易性变差。
现有的技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平11-187606
专利文献2：日本专利公开公报特开2010-93962
专利文献3：日本专利公开公报特开平3-18246
专利文献4：日本专利公开公报特开平7-312850
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动机，利用维护性良好且没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险的后安装方式的优点，且能够改善组装性。本发明的电动机包括：电动机轴；转子，以所述电动机轴为中心而旋转；定子，配置在所述转子的外周；壳体，收容所述转子和所述电动机轴；密封体，形成在所述壳体内，采用密封剂而构成，所述密封剂采用具有传热性和电绝缘性的合成树脂材料且以至少覆盖所述定子的线圈端的状态被注入；感温装置，设置在所述壳体内，对温度产生反应而工作；端盖，安装在所述壳体的轴向的一端；以及按压部件，具有弹性，其中，所述电动机轴贯穿所述端盖，所述密封体的表面包含与所述端盖相对向的感温装置支撑面，在所述按压部件介于所述感温装置与所述端盖之间的状态下，所述感温装置被夹在所述端盖与所述感温装置支撑面之间。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的电动机的剖切主视图。
图2是图1中圆II所包围的部分的放大图。
图3是本发明第二实施方式的电动机的剖切主视图。
图4是本发明第三实施方式的电动机的剖切主视图。
图5是现有的电动机的剖切主视图。
具体实施方式
参照图1至图4来说明本发明的实施方式。另外，下述的各实施方式与背景技术相同，涉及如挖掘机的回转电动机那样的以电动机轴呈铅垂状的纵置姿势设置的树脂模制式电动机。
上述各实施方式的电动机都具有与上述图5所示的现有技术相同的如下的共通结构。即，各电动机包括：电动机轴11；以电动机轴11为中心而旋转的转子12；配置在转子12的外周的定子13；收容转子12和定子13的壳体14；安装在作为该壳体14的轴向的一端的上端的端盖15；密封体20；感温装置S；以及例如热敏电阻等温度检测装置。所述端盖15通过未图示的螺栓安装于壳体14的上端面，电动机轴11的上部通过轴承16旋转自如地支撑于端盖15，电动机轴11的下部通过轴承17旋转自如地支撑于壳体14的下部。上述定子13具有由相互层叠的电磁钢板构成的定子芯18、以及沿上下方向卷绕于该定子芯18的定子线圈19。定子线圈19具有作为上下两侧的折返部分的线圈端19a，上述线圈端19a以从定子芯18的轴向两端面分别向电动机轴向突出的方式卷绕。上述密封体20由密封剂构成，密封剂由具有电绝缘性和传热性的不饱和聚酯等合成树脂构成，上述密封体20覆盖定子3的至少包含两侧线圈端19a的部分、即整个定子或包含两侧线圈端19a的定子3的一部分。
以下，对各实施方式的特征进行说明。
图1和图2表示第一实施方式的电动机。该第一实施方式的密封体20的表面的覆盖上侧线圈端19a的内侧侧面的部分即内径侧部分上形成有凹部21，该凹部21是开设在上侧和径向内侧的凹陷。例如可通过在上述内径侧部分的周向的一部分设定模使其不被填充密封剂而形成该凹部21。
上述感温装置S以嵌入该凹部21的状态设置。具体而言，通过上述密封体20的成形而形成的凹部21具有：面向径向内侧的垂直面即感温装置接触面21a、以及面向上侧的水平面即感温装置支持面21b。上述感温装置S贴合于感温装置接触面21a且置于感温装置支持而21b上。而且，在上述端盖15和上述感温装置S之间具有橡胶等具有弹性、即能够弹性形变的按压部件22的状态下，该端盖15安装于壳体14。
上述按压部件22具有包住上述感温装置S的表面上除了与上述感温装置接触面21a和感温装置支持面21b分别接触的面以外的各面的形状。较为理想的是，该按压部件22预先与感温装置S接合，与该感温装置S形成为一体。通过该按压部件22的弹性与端盖15的紧固力，该按压部件22能够使感温装置S弹性地夹在感温装置支持面21b与端盖15之间并被保持。
上述端盖15的下表面及内侧面的中央部分构成从其它部分即外周部分向下突出的突出部23。突出部23呈具有外周面和内周面的圆筒状。其外周面与上述凹部21的感温装置接触面21a在电动机的径向隔开间隙而相对向，上述按压部件22在填满上述间隙的状态下，夹在上述感温装置S与上述突出部23的外周面之间。另外，突出部23兼作为上侧的轴承16的保持部。详细说来，该轴承16位于该突出部23的内周面和电动机轴11的外周面之间。
由此，感温装置S不仅在电动机的轴向即上下方向，还在径向即图1所示的姿势下的水平方向上被弹性地夹住而被固定。为了提高在该径向上固定感温装置S的力，较为理想的是，如图2所示，按压部件22和突起23的相互接触的面22a、23a形成为越靠近轴向的内侧(图2中为下侧)直径越小的锥面状。
较为理想的是，构成上述按压部件22的材料由具有弹性且将包含突出部23的端盖15与感温装置S之间的热传导抑制得小于密封体20与感温装置S之间的热传导的材料，即热传导率低的材料形成。具体而言，设密封体20、端盖15、按压部件22的热传导率分别为Ra、Rb、Rc，Ra＞Rc，较为理想的是，将各热传导率Ra、Rb、Rc设定为Rb＞Rc。该设定能够使密封体20侧的热不逃到外部，且抑制热量从外部进入感温装置S。
由此，感温装置S通过后安装方式安装，除了能够享受该后安装方式本来具有的效果，即容易进行检查、修理、交换，维护性良好，以及没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险，而且，密封体20的感温装置支撑面21b和端盖15对感温装置S的夹持、以及位于感温装置S和端盖15之间且具有弹性的按压部件22能够使感温装置S的弹性保持较稳定且容易安装。即，利用维护性良好且没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险的后安装方式的优点，且改善组装性。
而且，根据上述第一实施方式，能够得到以下效果。
(I)密封体20的表面的覆盖线圈端19a的径向内侧面的面上形成有凹部21，构成该凹部21的面上的水平的面构成感温装置支持面21b，因此，在感温装置S为温度检测装置时，将其设置在密封体20的径向内侧，能够测量想要测量的靠近转子的高温部的温度。
(II)凹部21仅设置在密封体20的周向的一部分上，由此，能够抑制因该凹部21的形成而导致的密封体20的歪斜或损伤。
(III)端盖15的内侧面具有向下的突出部23，该突出部23与凹部21在电动机的径向隔开间隙而相对向，且在按压部件22填满22该间隙的状态下，夹在感温装置S与端盖15之间，因此，能够利用电动机的轴向和径向这两个方向的弹性按压力来更牢固地固定感温装置S。
(IV)按压部件22由将感温装置S与端盖15之间的热传导抑制得小于密封体20与感温装置S之间的热传导的材料形成，因此，在感温装置S为温度检测装置时，能够抑制外部温度的影响而更正确地测量电动机温度。
(V)按压部件22与感温装置S通过结合等形成为一体，因此，能够将其作为一个部件。由此，使得组装作业更容易。
接下来，参照图3对第二实施方式进行说明。仅针对第二实施方式和第三实施方式与第一实施方式的不同点进行说明。
关于第二实施方式，在按压部件22包住感温装置S的下表面以外的各面的状态下，该感温装置S弹性保持在密封体20的上表面即感温装置支撑面20a与端盖15之间。感温装置S和按压部件22与第一实施方式相同地接合/一体化。另一方面，与第一实施方式相同，端盖15具有突出部23，但该突出部23仅实现保持上侧轴承16的效果。
该第二实施方式中，不需要对密封体20进行形成第一实施方式中的凹部21的特别的加工，因此，密封体20的注入/填充作业变得容易，加工费较便宜，而且，由于只需将感温装置S放入在密封体20的上表面即上侧开口的部位即可，因此组装变得更容易。
接下来，参照图4对第三实施方式进行说明。
该第三实施方式中，以第二实施方式的结构为前提，在上侧线圈端19a和壳体14的侧面之间形成未被注入密封剂的空间部24，从感温装置S伸出的导线25被配置在上述空间部24中。具体而言，该导线25通过上述空间部24与设置在壳体侧壁的外部配线连接用的连接器26连接。该配置使连接于感温装置S的导线25与外部配线的连接变得容易，使组装作业变得容易。
该第三实施方式的结构若以第一实施方式的结构为前提，也可以成立。
本发明能够包含其它，例如以下的实施方式。
(1)本发明包含感温装置S与按压部件22没有互相形成为一体的情况。
(2)上述感温装置S并不限定为温度检测装置。本发明的感温装置为例如加热防止用的温度保护装置(温度熔断器)等，广泛包括对电动机的热产生反应而动作的装置的概念。
(3)本发明的电动机并不限定于纵置配置的电动机，也可适用于横置配置的电动机。另外，如上所述，本发明包含以同样原理工作的发电机和发电电动机。
如上所述，本发明提供一种电动机，利用维护性良好且没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险的后安装方式的优点，且能够改善组装性。本发明的电动机包括：电动机轴；转子，以所述电动机轴为中心而旋转；定子，配置在所述转子的外周；壳体，收容所述转子和所述电动机轴；密封体，形成在所述壳体内，采用密封剂而构成，所述密封剂采用具有传热性和电绝缘性的合成树脂材料且以至少覆盖所述定子的线圈端的状态被注入；感温装置，设置在所述壳体内，对温度产生反应而工作；端盖，安装在所述壳体的轴向的一端；以及按压部件，具有弹性，其中，所述电动机轴贯穿所述端盖，所述密封体的表面包含与所述端盖相对向的感温装置支撑面，在所述按压部件介于所述感温装置与所述端盖之间的状态下，所述感温装置被夹在所述端盖与所述感温装置支撑面之间。
上述电动机中，除了能够得到后安装方式本来具有的效果，即容易进行检查、修理、交换，维护性良好，以及没有因树脂注入压力导致感温装置损伤等危险，而且，密封体的感温装置支撑面和端盖对感温装置的夹持、以及位于感温装置和端盖之间且具有弹性的按压部件能够使感温装置的弹性保持较稳定且容易安装。
本发明中，在上述感温装置为温度检测装置时，较为理想的是，在所述密封体的表面的覆盖所述线圈端的径向内侧面的面上形成有凹部，该凹部具有与所述端盖相对向的面，该面构成所述感温装置支撑面。该凹部使的作为温度检测装置的上述感温装置设置在密封体的径向内侧，由此，能够检测转子侧的高温部的温度。
此时，较为理想的是，所述凹部仅设置在所述密封体的周向的一部分上。由此，能够抑制因在密封上形成凹部而导致密封体的歪斜或损伤。
本发明中，较为理想的是，所述端盖的内侧面的中央部位形成有比其它部分向轴向内侧突出的突出部，该突出部与所述凹部在所述电动机的径向隔开间隙而相对向，且在所述按压部件填满所述间隙的状态下，夹在所述感温装置与端盖之间。由此，能够利用电动机的轴向和径向这两个方向的弹性按压力来更牢固地固定感温装置。
另外，在所述感温装置为温度检测装置时，较为理想的是，所述按压部件由将所述感温装置与端盖之间的热传导抑制得小于所述密封体与感温装置之间的热传导的材料而形成。由此，能够抑制上述感温装置受外部温度的影响而更正确地测量电动机温度。
另外，较为理想的是，所述按压部件与所述感温装置相互接合而成为一体。由此，能够将按压部件和感温装置作为一个部件来处理，使组装作业变得容易。
另外，在所述感温装置上连接有导线时，较为理想的是，在所述线圈端与壳体之间形成有不存在密封体的空间部，所述导线被配置在该空间部中。由此，使连接于感温装置的导线与外部配线的连接变得容易，使组装作业变得容易。

Claims (7)

1.一种电动机，其特征在于包括：
电动机轴；
转子，以电动机轴为中心进行旋转；
定子，配置在所述转子的外周；
壳体，用于收容所述转子和所述电动机轴；
密封体，形成在所述壳体内，采用密封剂而构成，所述密封剂采用具有传热性和电绝缘性的合成树脂材料且以至少覆盖所述定子的线圈端的状态被注入；
感温装置，设置在所述壳体内，对温度产生反应而工作；
端盖，安装在所述壳体的轴向的一端；以及
按压部件，具有弹性，其中，
所述电动机轴贯穿所述端盖，
所述密封体的表面包含与所述端盖相对向的感温装置支撑面，
在所述按压部件介于所述感温装置与所述端盖之间的状态下，所述感温装置被夹在所述端盖与所述感温装置支撑面之间。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述感温装置为温度检测装置，
在所述密封体的表面的覆盖所述线圈端的径向内侧面的面上形成有凹部，该凹部具有与所述端盖相对向的面，该面构成所述感温装置支撑面。
3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于：
所述凹部仅设置在所述密封体的周向的一部分上。
4.根据权利要求2或3所述的电动机，其特征在于：
所述端盖的内侧面的中央部位形成有比其它部分向轴向内侧突出的突出部，该突出部与所述凹部在所述电动机的径向隔开间隙而相对向，且在所述按压部件填满所述间隙的状态下，夹在所述感温装置与端盖之间。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电动机，其特征在于：
所述感温装置为温度检测装置，
所述按压部件由将所述感温装置与端盖之间的热传导抑制得小于所述密封体与感温装置之间的热传导的材料而形成。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电动机，其特征在于：
所述按压部件与所述感温装置相互接合而成为一体。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电动机，其特征在于：
所述感温装置上连接有导线，
在所述线圈端与壳体之间形成有不存在密封体的空间部，所述导线被配置在该空间部中。
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