CN111052556B

CN111052556B - 电动机

Info

Publication number: CN111052556B
Application number: CN201880057241.6A
Authority: CN
Inventors: 丸山正幸; 福山健一; 樋口英也; 小泉和则
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2038-06-28
Also published as: WO2019058690A1; CN114844272A; KR20200057702A; JPWO2019058690A1; US20200161925A1; JP6579280B2; KR102564076B1; TWI780170B; CN111052556A; TW201916543A

Abstract

本发明提供一种电动机(1)，其具有布线部件(20a、20b)、在定子(11)的内周侧配置的环状的内壳(10)及在布线部件(20a、20b)的周围形成的布线固定部件(2)。在内壳(10)的外周缘部形成有在一端面开口并沿轴向延伸的纵孔(凹部)(10a、10d)，在纵孔的内周面形成有层差(卡定部)(12)。在布线部件(20a、20b)分别穿插在纵孔(10a、10d)中时，布线固定部件(2)卡定于层差。

Description

电动机

技术领域

本发明涉及电动机，特别涉及与电动机的线圈连接的引线等布线的安装构造的改良。

本申请基于2017年9月19日提出的日本特愿2017-178756号主张优先权，并将其内容引用在本申请中。

背景技术

关于电动机例如提出了以下构造：如图7所示，将固定布线32的布线固定部件33按压插入对中空圆环状的内壳30的外周面进行切缺而形成的凹部31中，并利用螺栓34固定该布线固定部件33(参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-244096号公报

发明内容

发明要解决的课题

这样的现有技术需要用于固定金属件的螺栓或螺孔以及用于配置金属件及螺栓等部件的空间且部件数量也增多

本发明的方案的目的在于，提供部件数量较少且能够提高布线等安装作业的效率的电动机。

用于解决课题的方案

本发明的方案的电动机的特征在于，具有：布线部件；环状的内壳，其配置在定子的内周侧；以及布线固定部件，其形成在所述布线部件的周围，在所述内壳的外周缘部形成有在一端面开口且沿轴向延伸的纵孔，在所述纵孔的内周面形成有层差，在所述布线部件穿插在所述纵孔中时，所述布线固定部件卡定于所述层差，以防止所述布线部件从所述内壳脱出。

本发明另一方案的电动机包括：壳体；布线部件，其与收容在所述壳体中的电气部件连接；以及布线固定部件，其设置在所述布线部件的外表面，所述壳体具有：凹陷，其沿所述布线部件的轴向延伸设置，具有包围所述布线部件的一部分及所述布线固定部件的壁面；以及止动部，其设置在所述壁面，限制所述布线固定部件的所述轴向的移动。

发明效果

根据本发明的方案，能够提供部件数量较少且布线等安装作业效率高的电动机。

附图说明

图1是本发明实施方式的电动机的轴向剖视图。

图2是电动机的要部立体图，(a)示出在内壳的解析器侧收纳布线前的状态，(b)示出在内壳的解析器侧收纳布线后的状态。

图3是图2中示出的要部的示意性局部放大图，(a)及(b)示出在内壳的解析器侧收纳布线前的状态，(c)及(d)示出在内壳的解析器侧收纳布线后的状态。

图4是示出在内壳的马达侧收纳布线前的状态的电动机的要部立体图。

图5是示出在内壳的马达侧收纳布线后的状态的电动机的要部立体图。

图6是图5中示出的要部的示意性局部放大图，以假想线示出收纳前的布线。

图7是示出在现有技术的电动机中利用布线固定部件将布线固定于内壳时的状态的图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的电动机的一实施方式。但本发明并非限定于以下的实施方式，能够在本发明的范围内进行设计变更。

电动机1为直接驱动式，如图1所示具有壳体8。电动机1在壳体8内部具备：马达(电气部件的一例)42；轴承43，其用于以旋转自如的方式支承该马达42；以及解析器(旋转检测器、电气部件的一例)44，其检测该马达42的旋转状态。壳体8具有内壳10和壳体9。电动机1为其整体轮廓呈大致圆环状的构造体。在其他实施方式中，电动机1能够应用非直接驱动式。

此外，电动机1如图2所示具备形成为圆环状的定子11。内壳10(壳体8的一部分)配置在定子11的内周侧，形成为圆环状。另外，为了保护卷绕在定子11上的线圈(电气部件的一例)41，电动机1在定子11的上部具有由圆环状的圆板部件构成的马达罩40(参照图1)。

需要说明的是，在图2中，为了使本申请的特征构成的理解容易，关于马达罩40及线圈41省略图示。后述的图4及图5也相同。

在内壳10的马达安装面(轴端面)10b设有多个安装孔(螺孔孔)10c。另一方面，在供电动机1固定的马达安装基座(未图示)以与各安装孔10c对应的方式设有螺栓插入孔。电动机1利用这些安装孔10c及螺栓插入孔通过螺栓固定于马达安装基座。

在内壳10的外周面如图1所示设有凹部(凹陷(hollow)、切缺、布线收容部、布线收容空间)10a、10d。在一实施方式中，在内壳10的外周面的点对称位置的两个部位设有凹部10a、10d。在其他实施方式中，能够代替和/或追加地在壳体8的其他部位设置凹部(凹陷)。另外，凹部的数量为1、2、3、4或5个以上。

凹部10a、10d是从内壳10的(作为上端面的)马达安装面10b沿轴向(朝向纸面下方)切缺的纵孔，其截面(横截面)具有外周侧开放的U字状。

凹部(第1凹部)10a作为与旋转位置检测用的解析器44连接的布线部件20a(也称为解析器线。)的收纳部使用(参照图2)。凹部(第2凹部)10d作为与电力供电用的定子11的线圈41连接的布线部件20b(也称为马达线。)的收纳部使用。在其他实施方式中，作为与壳体8中收容的另一电气部件连接的布线部件的收纳部能够设置另一凹部。

通过像这样在凹部10a、10d中收纳布线部件20a、20b，从而布线部件20a、20b不从内壳10的外周面伸出，与定子11接触的可能被消除。

以下依次说明本实施方式中的解析器线侧的内壳的形态、布线固定部件、马达线侧的内壳的形态。

[解析器线侧的内壳]

凹部10a是从内壳10的上端面(马达安装面10b)沿轴向切缺的纵孔。凹部10a的下端部与贯通孔13相连。贯通孔13是从内壳10的下端面沿着轴向(朝向纸面上方)形成的管路。能够将引线14穿插到贯通孔13的内部(参照图1)。

需要说明的是，关于凹部10a(凹陷、U字孔)的详细形状，在后述的布线固定部件2(被卡定部)与凹部10a(卡定部)的关系的说明中一并进行。在此，特别是说明与马达线侧的内壳不同的部分。

在马达1中，解析器44设置在轴承43的下方侧(内壳10的外周底面)。引线(线缆)14穿插在设置于内壳10内部的一个圆筒状的贯通孔(管路)13中，解析器44与外部的传感器装置借助引线14电连接。

贯通孔(管路)13以引线14的线束能够穿插的方式具有与引线14的线束的直径相同或比其大的直径。贯通孔(管路)13的一端(起始端)与纵孔(凹部10a)的下端部相连，中途沿轴向贯通内壳10内。贯通孔(管路)13的另一端(末端)形成在内壳10的下端面，成为能够将引线14从贯通孔13拉出的开口16。

在本实施方式中，采用使解析器44的位置位于内壳10的底面侧的方式。在其他实施方式中，例如在使解析器44位于内壳10的上表面侧的方式的情况下，不需要沿轴向设置整体范围内的贯通孔13。例如，也可以如图2的(b)所示，采用将引线14引入在凹部10a形成的间隙(从布线固定部件2到凹部10a底面的空间10h)而进行布线的方式。

引线14构成为为了免受外部环境影响，对于将向外部的传感器装置拉出的部分，使用例如聚氯乙烯(PVC)等挠性的管覆盖多条引线14的一部分外周侧。在其他实施方式中，引线14能够应用使用另一材料的挠性管的形态或与使用挠性的管的形态不同的形态。

[布线部件]

布线部件20a、20b具有在布线部件20a、20b的外表面设置的布线固定部件2。布线固定部件2为具有沿着布线部件20a、20b的轴向的规定的轴向长度和径向厚度的圆环状部件。例如，布线固定部件2粘接在布线部件20a、20b的管20的外周而与管20一体化。布线固定部件2的外径大于布线部件20a、20b。布线固定部件2的轴端(被卡定部21)配置为相对于布线部件20a、20b的外周面向径向外方突出的状态。在其他实施方式中，布线固定部件2可以具有非圆环状的形状。

在本实施方式中，凹部10a、10d如图2的(a)及图3所示具有卡定部12。卡定部12为用于将布线部件20a、20b设置于凹部(U字孔)10a、10d的内周面(壁面18)的层差，剖切观察形成为U字状。布线固定部件2钩挂固定于这样的凹部10a、10d的层差。凹部(凹陷)10a、10d沿着布线部件20a、20b的轴向(壳体8的轴向)延伸设置。凹部(凹陷)10a、10d具有包围布线部件20a、20b的一部分及布线固定部件2的壁面18。在壁面18上设有限制布线固定部件2的布线部件20a、20b的轴向(壳体8的轴向)的移动的卡定部(止动部、层差(leveldifference)、锚固部、钩)12。卡定部(止动部)12相对于壁面18突出设置。在一例中，布线固定部件2的轴端(被卡定部21)抵接配置于卡定部(止动部)12。

具体来说，在将布线部件20a、20b压入凹部(U字孔)10a、10d内时，布线固定部件2的沿与管20正交的方向以凸缘状突出的区域作为被卡定部21发挥功能，布线部件20a、20b与卡定部12嵌合而固定。由于管20的进一步的移动被阻止，因此能够防止布线部件20a、20b的脱出。布线固定部件2的端部(被卡定部21)与卡定部(止动部)12抵接，布线部件20a、20b及布线固定部件2的轴向的移动被限制。在凹部10a中，卡定部12的端面(抵接面)与底面10h之间的距离与布线固定部件2的轴向长度相同或大于布线固定部件2的轴向长度。

在一例中，布线固定部件2(被卡定部21)为树脂制。在其他例中，布线固定部件2可以是金属制等非树脂制。

在其他实施方式中，能够设为在壳体8的壁面18设有凹部(卡定部12)、在布线固定部件2设有凸部(被卡定部21)且凹部(卡定部12)与凸部(被卡定部21)相互卡合的构造。或者能够设为在壳体8的壁面18设有凸部(卡定部12)、在布线固定部件2设有凹部(被卡定部21)且凸部(卡定部12)与凹部(被卡定部21)相互卡合的构造。在一例中，被卡定部21也可以设为通过凹凸(爪部)的嵌合与卡定部12卡合的构造。例如也可以设为在布线固定部件2(被卡定部21)的外周面设置与在凹部(U字孔)10a的开口侧内周面设置的凹部嵌合的凸部的构造(闩锁构造、锁止构造、使用弹性体的卡合构造)。反之，也可以设为在布线固定部件2(被卡定部21)的外周面设置凹部、在凹部(U字孔)10a的内周面设置凸部且通过嵌合而卡合的构造(使用闩锁构造、锁止构造、弹性体的卡合构造)。

在一例中，如图3的(a)、(b)所示，凹部(U字孔)10a包含在内壳10的轴向上具有长度T2的空间部。在壁面18的面向该空间部的径向内方的区域形成有与管20的外径S1和被卡定部21的外径S2的差量P((S2-S1)/2)相同的层差。该层差部分设为卡定部12。凹部10a(空间部)具有沿着径向的第1深度T1和比第1深度T2小的第2深度T3。

卡定部12以形成能够收纳布线固定部件2的一部分的空间的方式设置在凹部(U字孔)10a内。在一例中，如图3的(a)、(b)所示形成有第一U字孔12a和第二U字孔12b。第二U字孔12b具有相对于第一U字孔12a的曲面以接近轴心的方式设置的曲面。例如，第二U字孔12b的曲面具有沿着被卡定部21的外周面的轮廓。第一U字孔12a与第二U字孔12b的深度的差量P为作为卡定部12的层差。该层差的突出的程度(差量P)与布线固定部件2的凸缘的突出程度对应。

接下来，使用图3的(a)至(d)说明布线固定部件2的固定方法。图3的(a)、(b)示出安装前的状态。图3的(c)、(d)示出安装后的状态。在图3的(c)、(d)中，布线固定部件2的被卡定部21钩挂于卡定部12的差量P的层差，布线固定部件2安装于内壳10。即，被卡定部21与卡定部12嵌合固定。

作为布线固定部件2的固定方法，例如从图3的(a)、(b)所示的安装前的状态将布线固定部件2朝向凹部10a的轴中心压入。此时以第一U字孔12a与第二U字孔12b的边界处的层差的下表面(轴端面)与布线固定部件2的凸缘部(被卡定部21)的上表面(轴端面)抵接的方式，将布线固定部件2向凹部10a压入，以成为图3的(c)、(d)所示的状态。

通过该构成，布线固定部件2相对于内壳10被稳定保持。

另外，在将布线固定部件2向凹部10a固定时未按压管20，因而不存在管20被强制施力而损伤的可能。

在一例中，被卡定部21的外径S2与内壳10的第二U字孔12b(第一U字孔12a)的宽度大致相同。在被卡定部21(布线固定部件2)的素材为树脂制的情况下，通过将被卡定部21强力压入，从而被卡定部21沿着第二U字孔12b弹性变形，被卡定部21与卡定部12在第二U字孔12b中嵌合。在其他例中，可以使被卡定部21(布线固定部件2)的素材为非树脂的材料。被卡定部21的外径S2可以设定为小于内壳10的第二U字孔12b(第一U字孔12a)的宽度。在该情况下，根据布线20a、20b的柔软性等特性设定凹部10a中的卡定部12的端面与底面10h之间的距离同布线固定部件2的轴向长度的关系，以抑制布线固定部件2的移动。

若被卡定部21与卡定部12嵌合固定，则即使布线固定部件2被向远离内壳10的方向、即布线部件20a、20b被向轴向上方拉拽，被卡定部21也钩挂于卡定部12。因此，布线固定部件2的轴向的移动被阻止而维持布线部件20a、20b的保持状态。由此，布线构造中布线部件20a、20b不会脱落，具有高可靠性。

如图3所示，内壳10(壳体8)的壁面18在管(布线部件20a、20b)20的绕轴的周向(凹部10a的绕轴的周向)上具有第1区间SC1、第2区间SC2、第3区间SC3及第4区间SC4。在第1区间SC1中，在壁面18设有卡定部(止动部)12。在第2区间SC2中，凹部(凹陷)10a开放(没有壁面18的区域)。第3区间SC3及第4区间SC4是卡定部(止动部)12的非形成区域(无卡定部12的区域)，配置在周向上的第1区间SC1与第2区间SC2之间。第1区间SC1配置在内壳10的径向内方，第2区间SC2配置在径向外方。借助作为开放区域的第2区间SC2，顺利地针对壳体8(内壳10)执行布线部件20a、20b及布线固定部件2的安装作业。第3区间SC3的壁面18与第4区间SC4的壁面18相互相对配置。例如第3区间SC3的壁面18与第4区间SC4的壁面18相互大致平行配置。或者，第3区间SC3的壁面18与第4区间SC4的壁面18以相互的距离沿着径向逐渐变化的方式配置。在安装或拆卸作业时，布线部件20a、20b及布线固定部件2由第3、第4区间SC3、SC4的壁面18引导而顺利地执行作业。

在此，直接驱动马达采用(以下记为电动机)未夹设齿轮、传送带及辊等传递机构而将旋转力直接向旋转体传递以使该旋转体相对于被旋转体向规定方向旋转的驱动方式(马达负载直接连结型的驱动方式)，被用于工作设备的工件旋转保持部及机械臂的驱动关节部等。

作为这种电动机，为了使直接驱动负载的装置的外形尽可能小并在有限的容积内尽可能增大电动机输出(马达输出)，要求尽可能减小对马达输出无直接贡献的壳体、布线的拉出部。

根据本实施方式的电动机1，并非像现有技术的电动机那样设置螺栓插入孔并利用螺栓、金属件固定布线固定部件的构造，因此能够减少螺栓、金属件等部件的数量，能够价格便宜地实现。此外能够节省设置螺栓、金属件等部件的空间，因此能够使产品整体紧凑。另外，由于部件数量少，因而能够提高布线固定部件等的安装作业的效率。另外，由于并非像现有技术的电动机那样利用螺栓、金属件固定布线固定部件的构造，因此在施加有布线被拉拽的力时不存在金属件松弛、金属件、螺栓等部件掉落在马达旋转部分的隐患。

[马达线侧的内壳]

接下来按照图4及图5说明马达线侧的内壳的形态。

在图4及图5中，凹部具有由凹部10d和凹部10e构成的整体呈倒T字形状的切缺孔，其中，该凹部10d为从内壳10的一个端面(马达安装面10b)沿轴向切缺而成的纵孔，该凹部10e为与纵孔的凹部10d连通并沿内壳10的外周面切缺而成的横孔。

纵孔的凹部10d与布线固定部件2的关系同前面说明的解析器线侧的凹部10a(卡定部)与布线固定部件2的关系相同，因而此处的说明简化。以下围绕特别是与内壳10的解析器线侧的形态不同的部分进行说明。

电动机1的马达42在内壳10的外侧位于比轴承43靠轴向上侧的位置，因此未像解析器线侧那样形成(用于进行该解析器线的布线的)贯通孔13。

如上所述，在马达侧的内壳10如图4及图5所示形成有位于与凹部10a呈点对称的位置的凹部10d和沿着周向切缺外周面的一部分而成的凹部10e，沿轴向延伸至外周面中途的作为纵孔的凹部10d与(从侧方)剖切观察呈圆弧状的切缺即横孔的凹部10e连通，整体形成为T字状。

横孔的凹部10e如图6所示，在以马达42的轴心为中心的角度α的范围内被切缺。该角度α的范围根据电动机产品、设置状况等适当设定。

另外，凹部10e在切缺深度Q1的位置形成有由从外周面切削而成的圆弧10f和弦10g包围的空间区域(水平方向)。此时的内径为Q2。在本实施方式中，深度Q1在图3的(a)所示的内壳10的轴心方向(在图中为纵向)上为与深度T1相同的深度的位置。

在纵孔的凹部10d中，与(解析器线侧的)凹部10a同样地以在径向上具有规定宽度的方式突出形成有卡定部12(层差)。另外，被压入该凹部10d中的布线固定部件2的结构也相同。

即，布线20b以卡定部12的下表面与布线固定部件2(被卡定部21)的上表面抵接的状态卡定于卡定部12。

在本实施方式中，引线15收纳在凹部10e中，沿着圆弧状的弦10g被分为左右两部分，并分别与马达42的线圈41连接。

需要说明的是，引线15根据电动机产品、设置状况进行布线，因此并非限定为被分为左右两个方向。例如也可以是将引线15分为一个方向或比两个方向多的方式。另外，也可以是在凹部10e的切缺的角度α的范围内向多个方向布线的方式。

如以上所示，通过在内壳10设置凹部10d、10e作为布线部件20b的收纳部，从而能够将引线15设为与电动机1的定子的位置构造相适应的布线。另外，由于无需使引线15从内壳10的外径伸出就能够保持，因而能够更加紧凑地构成电动机1。此外，由于不需要像以往那样用于固定布线的金属件等，因此能够提高布线的安装作业时的效率。

附图标记说明

1 电动机(直接驱动马达)

2 布线固定部件

10 内壳

10a、10d 凹部(纵孔)

11 定子

12 卡定部(层差)

13 贯通孔

14、15 引线

16 开口部

20 管

20a、20b 布线部件

21 被卡定部

40 马达罩

41 线圈

42 马达

43 轴承

44 解析器

Claims

1.一种电动机，其特征在于，具有：

定子，其卷绕有线圈；

壳体，其具有外壳和环状的内壳，其中，该内壳配置在所述定子的内周侧并沿轴向延伸；

布线部件，其与收容在所述壳体中的电气部件连接；以及

布线固定部件，其形成在所述布线部件的周围，

在所述内壳的外周缘部形成有在一端面开口且沿轴向延伸的纵孔，

所述纵孔具有截面U字状，

在所述纵孔的内周面形成有层差，

所述布线固定部件为树脂制，

所述布线固定部件与所述纵孔嵌合，且所述布线固定部件卡定于所述层差，

所述布线固定部件的外径小于所述纵孔的宽度，

所述布线固定部件弹性变形并被压入所述纵孔中，并且，所述布线固定部件相对于所述内壳朝向所述轴向上的外方的移动被所述层差限制。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述布线固定部件为从所述布线部件的外周突出设置的凸缘。

3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

所述布线固定部件具有挠性。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电动机，其特征在于，

在所述内壳的侧面形成有沿着周向切缺而成且沿与所述轴向交叉的方向延伸的横孔，

所述纵孔与所述横孔连通，

所述布线部件在所述纵孔与所述横孔连通的部位被分开，

所述布线部件的一部分在所述横孔的第1部分延伸配置，

所述布线部件的另一部分在所述横孔的与所述第1部分不同的第2部分延伸配置。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电动机，其特征在于，

所述电动机为直接驱动式。