CN114977616A - 电动机 - Google Patents
电动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114977616A CN114977616A CN202111431745.XA CN202111431745A CN114977616A CN 114977616 A CN114977616 A CN 114977616A CN 202111431745 A CN202111431745 A CN 202111431745A CN 114977616 A CN114977616 A CN 114977616A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bearing
- washer
- axial direction
- shaft
- partial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
- H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
- H02K5/1735—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/161—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2786—Outer rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
提供一种电动机,其包括:基座构件;定子,结合到基座构件的外侧;转子,包括旋转轴、以在轴向上被约束的方式结合到旋转轴的转子框架和设置在转子框架的永磁体,转子以能够相对于定子旋转的方式结合到定子;第一轴承和第二轴承,分别具有外圈、滚珠和内圈,第一轴承和第二轴承在基座构件和旋转轴之间沿轴向彼此隔开布置;预压垫圈,包括具有容纳旋转轴的旋转轴孔并沿轴向具有预设的固定长度的轴区间部,以及从轴区间部的一端部以能够弹性变形的方式延伸形成的弹性变形部,预压垫圈将预设大小的预压施加到第一轴承的内圈或第二轴承的内圈;紧固构件,以能够沿轴向相对移动的方式螺纹结合到旋转轴的端部,使预压垫圈在轴向上弹性变形。
Description
技术领域
本发明涉及电动机,更详细地,涉及一种能够沿轴向对轴承施加预压的电动机。
背景技术
众所周知,电动机(或马达)是将电能转换为机械能的装置。
这种电动机通常包括定子和旋转轴,并且包括与所述定子隔开预设的气隙(AIRGAP)并绕所述旋转轴旋转的转子。
所述旋转轴通常由复数个轴承可旋转地支撑。
复数个所述轴承由外圈、同心布置在所述外圈的内侧的内圈以及包括在所述外圈和内圈之间设置的滚珠的球轴承实现。
一些所述电动机构造成在所述旋转轴设置风扇、叶片或旋转叶片(以下,称为“旋转叶片”),驱动所述旋转叶片旋转。
然而,在这种现有技术的包括旋转叶片的电动机中,当所述旋转叶片驱动时,推力沿轴向作用在所述轴承上,所述外圈、滚珠以及内圈之间的间隙(游隙)变小,使得金属之间的摩擦增加,从而存在所述轴承的寿命明显缩短的问题。
考虑到这种问题,在一些电动机中,例如在无人机(drone)电动机中,采用了使用扭矩计来组装推力螺杆的方法,以能够向轴承施加与推力相反作用的预压。
然而,在这种现有技术的无人机电动机中,在沿轴向间隔开的轴承中,以上部轴承的内圈被向下侧施压而下部轴承的内圈被向上侧施压的形式施加预压,从而在运转时,如果旋转叶片旋转,则由于推力的产生,作用在所述上部轴承的内圈的预压被释放,使得上部轴承的内圈和滚珠之间的游隙减小,因此存在磨损明显增加的问题。
另外,在这种现有技术的无人机电动机中,由于对推力螺杆的螺纹(thread)截面和长度变化储存有不同细微变形能量的预压力,因此即使所述推力螺杆的紧固长度稍有变化,预设的预压也会超过或达不到适当的范围,因此在施加适当的预压(预压力)方面存在困难的问题。
另一方面,考虑到这种问题,在一些电动机中,使用了在所述旋转叶片旋转时对所述轴承施加与所作用的推力相反的方向上的弹力(预压)的垫圈。
然而,在这种现有技术的包括用于施加预压的垫圈的一种电动机中,为了向轴承的外圈施加预压,提供了外圈和壳体的轴承容纳部之间可以滑动的结构,并且提供了内圈和旋转轴也可以滑动的结构,但是在运转时由于相对速度差而使滑差增加,因此电动机的轴系中心偏移,从而存在寿命迅速缩短的问题。
另外,在这种现有技术的包括用于施加预压的垫圈的另一种电动机中,构造成在一般的波形垫圈形成凸缘部,并通过改变紧固长度来调整预压量。
然而,在这种包括设置了凸缘部的波形垫圈的电动机中,由于必须形成紧固到所述凸缘部的螺杆结构,因此存在部件数量增加且结构复杂的问题。
专利文献1:KR20-0488662Y1
专利文献2:KR10-2019-0124667A
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够抑制对轴承施加过大的预压,并在推力作用时能够稳定地保持预设的预压的电动机。
另外,本发明的另一个目的在于提供一种能够抑制用于施加预压的部件数量和/或工序数过度增加的电动机。
另外,本发明的又另一个目的在于提供一种能够降低用于施加预压的部件的制造成本的电动机。
为了解决上述问题,根据本发明的电动机的特征在于,包括预压垫圈,所述预压垫圈构造成沿轴向在预设的范围以内弹性变形,并与可旋转地支撑旋转轴的轴承的内圈接触,以对所述内圈施加预设大小的预压。
更具体而言,预压垫圈包括:轴区间部,其内部设置有旋转轴孔,沿轴向具有固定长度,一端部与轴承的内圈接触;弹性变形部,从所述轴区间部的另一端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,并在轴向上弹性变形,从而能够对所述轴承的内圈施加预设大小的预压。
在所述旋转轴的一端部设置有复数个旋转叶片。
这里,复数个所述旋转叶片构造成旋转时产生升力,当产生升力时,推力在轴向上作用于所述旋转轴。
在所述旋转轴的另一端部设置有紧固构件,该紧固构件沿轴向相对于所述旋转轴相对地移动,以使所述预压垫圈在轴向上弹性变形。
这里,所述预压垫圈的所述自由长度和固定长度构造成明显大于复数个所述旋转叶片所产生的推力作用时沿轴向引起的位移。
因此,即使由于复数个所述旋转叶片的旋转而引起的推力作用到所述内圈,该内圈仍被所述预压垫圈沿轴向施压,因此,所述轴承的外圈、滚珠和内圈能够稳定地保持适合旋转的预设的游隙。
根据这种构造,复数个所述旋转叶片旋转时,所述轴承的外圈、滚珠和内圈可以分别保持适合旋转的预设的游隙,从而可以抑制因所述游隙的变化(减小)引起的所述外圈、滚珠和内圈的强制磨损的发生。
因此,可以延长所述轴承的使用寿命。
由于所述预压垫圈在所述固定长度和自由长度以内发生弹性变形,因此可以排除使用为了施加预设大小的预压而使用的扭矩计(扭矩测量仪)或扭矩扳手等工具。
所述紧固构件可以使用不具有扭矩测量功能的普通工具来快速且容易地进行紧固。
在本发明的一实施例中,所述电动机包括:基座构件;定子,结合到所述基座构件的外侧;转子,包括旋转轴、以在轴向上被约束的方式结合到所述旋转轴的转子框架和设置在所述转子框架的永磁体,所述转子以能够相对于所述定子旋转的方式结合到所述定子;第一轴承和第二轴承,分别具有外圈、滚珠和内圈,所述第一轴承和第二轴承在所述基座构件和所述旋转轴之间沿轴向彼此隔开布置;预压垫圈,包括具有容纳所述旋转轴的旋转轴孔并沿轴向具有预设的固定长度的轴区间部,以及从所述轴区间部的一端部以能够弹性变形的方式延伸形成的弹性变形部,所述预压垫圈将预设大小的预压施加到所述第一轴承的内圈和第二轴承的内圈;以及紧固构件,以能够沿轴向相对移动的方式螺纹结合到所述旋转轴的端部,使所述预压垫圈在轴向上弹性变形。
所述基座构件以环形(圆环形状)构成。
定子结合到所述基座构件的外侧。
转子隔着气隙(air gap)以能够旋转的方式配置在所述定子的外侧。
所述定子包括定子芯和缠绕在所述定子芯的定子线圈。
所述转子包括:旋转轴;转子框架,以在轴向上被约束的方式结合到所述旋转轴;以及永磁体,设置在所述转子框架。
所述永磁体与所述定子芯同心地配置,并形成所述气隙。
所述旋转轴具有较长的长度以向所述转子框架的两侧凸出。
在所述旋转轴的一端部设置有复数个旋转叶片。
在所述旋转轴的另一端部设置有通过螺纹结合的紧固构件,所述紧固构件相对于所述旋转轴沿轴向相对移动。
所述紧固构件包括螺钉和夹设在所述螺钉和所述旋转轴之间的垫圈。
所述旋转轴以穿过所述基座构件的中央的方式结合到所述基座构件。
在所述旋转轴和所述基座构件之间设置有支撑所述旋转轴的轴承。
所述轴承包括在轴向上间隔开的第一轴承和第二轴承。
这里,所述第一轴承配置为与所述转子框架相邻,所述第二轴承配置为比所述第一轴承远离所述转子框架。
这里,由于所述第一轴承配置为与所述转子框架相邻,因此可以将所述第一轴承称为转子框架侧轴承,由于所述第二轴承配置为与所述旋转轴的端部相邻,因此可以将第二轴承称为旋转轴端部侧轴承。
所述第一轴承和第二轴承由包括外圈、在所述外圈的内部同心地设置的内圈以及设置在所述外圈和内圈之间的复数个滚珠的球轴承来实现。
这里,在所述基座构件的内部设置有轴承容纳部,所述轴承(所述第一轴承和第二轴承)容纳到所述轴承容纳部。
所述轴承容纳部包括在轴向上间隔开的第一轴承容纳部和第二轴承容纳部。
所述轴承可以压入到所述轴承容纳部的内部。
更具体而言,所述第一轴承的外圈可以压入到所述第一轴承容纳部的内部。
所述第二轴承的外圈可以压入到所述第二轴承容纳部的内部。
在所述基座构件设置有外圈支撑部,所述外圈支撑部在轴向上支撑所述轴承的外圈。
所述外圈支撑部包括支撑所述第一轴承的外圈的第一轴承外圈支撑部。
所述外圈支撑部包括支撑所述第二轴承的外圈的第二轴承外圈支撑部。
所述预压垫圈构造成具有预设的固定长度和自由长度,并可以在所述固定长度和自由长度以内在轴向上弹性变形。
因此,可以排除使用单独的能够测量扭矩的工具来使所述预压垫圈在轴向上弹性变形。
因此,可以使用不具有扭矩测量功能的普通工具使所述预压垫圈在轴向上弹性变形。
所述预压垫圈设置成沿轴向能够与所述第一轴承的内圈或所述第二轴承的内圈接触。
所述预压垫圈可以结合到所述旋转轴以与所述第一轴承接触或与所述第二轴承接触。
在本发明的一实施例中,所述转子框架在轴向上设置在所述第一轴承的上侧。
在所述旋转轴的上端设置有复数个旋转叶片,在所述旋转轴的下端设置有所述紧固构件。
当复数个所述旋转叶片旋转时,产生沿轴向向上侧的推力。
所述预压垫圈构造成,包括第一预压垫圈,所述第一预压垫圈插入到所述转子框架和所述第一轴承的内圈之间。
所述第一预压垫圈构造成,包括:轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述第一轴承的内圈接触,另一端部能够与所述转子框架接触;以及弹性变形部,形成为从所述轴区间部的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,与所述转子框架接触。
这里,在所述紧固构件进行紧固的初始阶段,所述弹性变形部在所述自由长度内与所述转子框架接触。
当所述紧固构件完成紧固时,所述弹性变形部在轴向上发生弹性变形而与所述固定长度对齐布置,所述轴区间部的另一端部与所述转子框架接触。
因此,所述紧固构件的反作用力大大增加,操作者可以清楚且容易地识别(感知)这一点并终止所述紧固构件的紧固。
这里,所述轴区间部具有在其内部形成有所述旋转轴孔的圆筒形状。
在所述轴区间部的轴向两端部分别形成有沿径向凸出且沿周向延伸的接触部。
这里,形成在所述轴区间部的两端部的接触部中的任一个在所述紧固构件紧固时增加反作用力,以限制所述紧固构件的紧固,因此可以将该接触部称为止动部。
在本发明的一实施例中,所述弹性变形部由沿所述转子的周向彼此间隔开的复数个构成。
因此,通过调整所述弹性变形部的大小(宽度和长度)和数量,可以容易地调整弹性变形力(预压)的大小。
所述预压垫圈包括连接复数个所述弹性变形部的端部(外侧端部)的环形状部。
在周向上彼此相邻的弹性变形部之间,贯穿形成有槽。
在本发明的一实施例中,所述第一预压垫圈包括转子框架接触部,所述转子框架接触部连接复数个所述弹性变形部的端部且具有圆环形状,所述转子框架接触部与所述转子框架接触。
因此,作用在所述转子框架和所述轴承的内圈之间的预压可以均衡地作用于所述内圈。
在本发明的一实施例中,所述转子框架设置在所述第二轴承的下侧。
这里,在所述旋转轴的下端设置有复数个旋转叶片,在所述旋转轴的上端设置有所述紧固构件。
当复数个所述旋转叶片旋转时,产生沿轴向向上侧的推力。
所述预压垫圈构成成,包括第二预压垫圈,所述第二预压垫圈插入到所述紧固构件和所述第二轴承的内圈之间。
在本发明的一实施例中,所述第二预压垫圈包括:轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述第二轴承的内圈接触,另一端部能够与所述紧固构件接触;以及弹性变形部,形成为从所述轴区间部的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,与所述紧固构件接触。
这里,所述第二预压垫圈包括内圈接触部,该内圈接触部从所述轴区间部沿径向凸出,并与所述第二轴承的内圈接触。
在本发明的一实施例中,所述转子框架在轴向上设置在所述第一轴承的上侧。
在所述旋转轴的上端设置有复数个旋转叶片,在所述旋转轴的下端设置有所述紧固构件。
这里,当复数个所述旋转叶片旋转时,产生沿轴向向上侧的推力。
所述预压垫圈构造成,包括第三预压垫圈,所述第三预压垫圈插入到所述第二轴承的内圈和所述紧固构件之间。
在本发明的一实施例中,所述第三预压垫圈包括:轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述紧固构件接触,另一端部能够与所述旋转轴的端部接触;以及弹性变形部,形成为从所述轴区间部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,与所述第二轴承的内圈接触。
在本发明的一实施例中,所述弹性变形部由沿所述转子的周向间隔开的复数个构成,所述第三预压垫圈包括内圈接触部,所述内圈接触部连接复数个所述弹性变形部的端部,并与所述第二轴承的内圈接触。
在本发明的一实施例中,所述第三预压垫圈包括裙部,所述裙部从所述内圈接触部沿轴向延伸。
在本发明的一实施例中,所述预压垫圈包括在轴向上彼此结合的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈。
因此,可以简化用于制造所述预压垫圈的设备的构造。
在本发明的一实施例中,包括:第一部分轴区间部,沿轴向形成所述固定长度的一部分,结合到所述旋转轴;以及弹性变形部,形成为从所述第一部分轴区间部沿径向和轴向延伸而具有自由长度,能够在轴向上弹性变形。
所述第二部分预压垫圈包括:第二部分轴区间部,以沿轴向与所述第一部分轴区间部协同形成所述固定长度的方式结合到所述旋转轴;以及接触部,从所述第二部分轴区间部沿径向延伸。
在本发明的一实施例中,所述第一部分轴区间部和第二部分轴区间部中设置咬合部,所述咬合部使所述第一部分轴区间部和所述第二部分轴区间部以在轴向上重叠并在周向上约束的方式咬合。
所述咬合部构造成,包括:凸起,从所述第一部分轴区间部和所述第二部分轴区间部彼此接触的表面中的任一个沿轴向凸出;凸起容纳部,形成为能够在所述第一部分轴区间部和所述第二部分轴区间部彼此接触的表面中的另一个容纳所述凸起。
这里,所述第一部分预压垫圈和所述第二部分预压垫圈可以由不同的材料制成。
具体而言,包括所述弹性变形部的所述第一部分预压垫圈由弹性系数比所述第二部分预压垫圈大的材料制成。
作为一例,所述第一部分预压垫圈由弹簧钢制成,所述第二部分预压垫圈可以由普通钢制成。
因此,可以减少弹性系数相对较大的材料的使用量。
因此,与由弹性系数大的材料制成整个预压垫圈相比,可以减少用于制造弹性系数大的材料的工时,从而可以使制造变得容易。
另外,可以降低所述预压垫圈的整体制造成本。
在本发明的一实施例中,所述第二部分预压垫圈设置有第一部分轴区间部容纳部,所述第一部分轴区间部容纳部能够在轴向上容纳所述第一部分预压垫圈的第一部分轴区间部。
因此,可以抑制所述第一部分轴区间部发生变形。
在本发明的一实施例中,所述第一部分轴区间部容纳部的端部沿轴向与所述弹性变形部接触,以在所述弹性变形部发生弹性变形时能够支撑所述弹性变形部。
这里,包括所述弹性变形部的所述第一部分预压垫圈由弹性系数比所述第二部分预压垫圈大的材料制成,具体而言,所述第一部分预压垫圈由弹簧钢制成,所述第二部分预压垫圈由普通钢制成。
因此,可以减少弹性系数相对较大的材料的使用量。
因此,与由弹性系数大的材料制成整个预压垫圈相比,可以减少制造弹性系数大的材料的工时,从而可以使制造变得容易。
另外,可以降低所述预压垫圈的整体制造成本。
如上所述,根据本发明的一实施例,通过设置一种预压垫圈,该预压垫圈沿轴向具有预设的固定长度和自由长度,并且能够在所述自由长度和所述固定长度以内弹性变形,从而可以在紧固时无需使用具有扭矩调整功能的装置和/或工具。
另外,即使在沿轴向施加推力时,轴承的外圈、滚珠以及内圈也能够各自保持预设的游隙,因此可以减少因所述游隙的变化引起的所述轴承的强制磨损。因此,可以延长所述轴承的使用寿命。
另外,转子框架在轴向上设置在第一轴承的上侧,所述预压垫圈包括插入到所述转子框架和所述第一轴承的内圈之间的第一预压垫圈,即使在所述转子框架旋转时产生的推力的作用下,所述第一轴承的内圈也能够沿轴向被施压,从而可以抑制所述第一轴承的外圈、滚珠以及内圈的预设的游隙发生变化。因此,可以延长所述第一轴承的使用寿命。
另外,转子框架在轴向上设置在所述第二轴承的下侧,所述预压垫圈包括插入到所述紧固构件和所述第二轴承的内圈之间的第二预压垫圈,即使在所述转子框架旋转时产生的推力的作用下,所述第二轴承的内圈也能够沿轴向被施压,从而可以抑制所述第二轴承的外圈、滚珠以及内圈的预设的游隙发生变化。因此,可以延长所述第二轴承的使用寿命。
另外,转子框架在轴向上设置在所述第一轴承的上侧,所述预压垫圈包括插入到所述第二轴承的内圈和所述紧固构件之间的第三预压垫圈,即使在所述转子框架旋转时产生的推力的作用下,所述第二轴承的内圈也能够沿轴向被施压,从而可以抑制所述第二轴承的外圈、滚珠以及内圈的预设的游隙发生变化。因此,可以延长所述第二轴承的使用寿命。
另外,所述预压垫圈包括沿轴向彼此结合的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈,从而可以将所述预压垫圈的整个制造工序中的一部分分离来制造。因此,在制造所述预压垫圈时可以简化设备的构造,并且可以使制造变得容易。
另外,所述第一部分预压垫圈构造成包括弹性变形部,所述第二部分预压垫圈由弹性系数比所述第一部分预压垫圈小的材料制成,从而可以减少弹性系数大的材料的使用量。
因此,可以降低弹性系数大的材料的材料成本。
另外,可以减少弹性系数大的材料的制造工序,从而使制造变得容易。
另外,可以设置使所述第一部分预压垫圈和所述第二部分预压垫圈以在轴向上重叠并在周向上约束的方式咬合的咬合部,从而抑制所述第一部分预压垫圈和所述第二部分预压垫圈在轴向和周向上产生游隙。
另外,所述第二部分预压垫圈可以包括用于容纳所述第一部分预压垫圈的第一部分轴区间部的第一部分轴区间部容纳部,从而稳定地支撑所述第一部分预压垫圈。
另外,所述第一部分轴区间部容纳部的端部可以沿轴向与所述弹性变形部接触,从而在所述弹性变形部发生弹性变形时能够抑制所述弹性变形部的不必要的变形。
附图说明
图1是本发明的一实施例的电动机的剖视图。
图2是图1的第一预压垫圈区域的放大图。
图3是图1的预压垫圈的平面图。
图4是图3的预压垫圈的局部剖视图。
图5是图4的预压垫圈的放大剖视图。
图6是示出图2的预压垫圈的初始结合自由长度的图。
图7是示出图2的预压垫圈的推力作用时的图。
图8的(a)至(h)是分别示出本发明的另一实施例的电动机的预压垫圈的图。
图9是本发明的另一实施例的电动机的剖视图。
图10是图9的第二预压垫圈区域的放大图。
图11是示出图9的第二预压垫圈的紧固初始阶段的自由长度的图。
图12是示出图9的第二预压垫圈的推力作用后的图。
图13是本发明的另一实施例的电动机的剖视图。
图14是图13的第三预压垫圈区域的放大图。
图15是图13的第三预压垫圈的立体图。
图16是图15的第三预压垫圈的局部剖视图。
图17是图16的第三预压垫圈的放大剖视图。
图18是示出图16的第三预压垫圈的紧固初始阶段的自由长度的图。
图19是示出图16的第三预压垫圈的推力作用的图。
图20是本发明的另一实施例的电动机的剖视图。
图21是图20的预压垫圈区域的放大图。
图22是图21的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合之前的局部剖视图。
图23是图22的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合时的放大剖视图。
图24是本发明的另一实施例的电动机的剖视图。
图25是图24的预压垫圈区域的放大图。
图26是图25的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合之前的局部剖视图。
图27是图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合时的放大剖视图。
图28是示出图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈初始结合自由长度的图。
图29是示出图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈的推力作用的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本说明书所公开的实施例进行详细说明。在本说明书中,即使在不同的实施例中,对相同或类似的构成都赋予相同的参照标记,并且该说明由第一次的说明代替。此外,除非上下文另有明确规定,否则单数的表达包括复数的表达。在说明本说明书公开的实施例时,当判断对相关公知技术的具体说明可能使本说明书公开的实施例的要旨不清楚时,将省略对其的详细说明。另外,需要注意的时,附图是为了便于理解本说明书公开的实施例而提供的,本说明书公开的技术思想并不局限于附图。
图1是本发明的一实施例的电动机的剖视图,图2是图1的第一预压垫圈区域的放大图。如图1所示,本实施例的电动机包括定子150、转子200、旋转轴210、轴承300以及预压垫圈400。
本实施例的电动机由所谓的外转子型电动机来实现,在外转子型电动机中,所述转子200可旋转地设置在所述定子150的外侧。
所述定子150形成为圆筒形状。
在所述定子150的内部设置有基座构件110。
所述基座构件110形成为圆筒形状。
所述定子150可以由所述基座构件110支撑。
所述定子150例如包括定子芯160和缠绕在所述定子芯160的定子线圈170。
所述定子芯160包括沿周向间隔开的复数个齿165。
所述定子芯160包括形成在复数个所述齿165之间的复数个槽167。
复数个所述齿165和槽167沿周向交替地形成。
在所述定子芯160的内部贯通形成有基座构件容纳部163,使得所述基座构件110能够沿轴向插入到所述基座构件容纳部163。
所述转子200例如包括旋转轴210和绕所述旋转轴210旋转的转子框架220。
所述转子200包括设置在所述转子框架220的永磁体240。
所述永磁体240例如可以形成为沿所述转子框架220的周向间隔开的复数个永磁体240。
在本实施例中,以所述永磁体240形成为沿周向间隔开的复数个永磁体240的情况为例示出,但这仅是示例,并不限于此。
所述永磁体240可以形成为圆筒形状,并且还可以形成为不同的磁极(N极、S极)沿周向交替地布置。
所述转子框架220包括支撑所述永磁体240的永磁体支撑部245。
所述永磁体支撑部245例如可以形成为圆筒形状。
所述永磁体支撑部245例如可以用磁性物质来实现,以形成磁路。
所述永磁体支撑部245例如可以通过将圆环形状的复数个电工钢板247绝缘层叠而形成。
在所述永磁体支撑部245的内表面,例如可以将复数个所述永磁体240以预设的间隔隔开布置。
在所述永磁体支撑部245的一端部设置有沿轴向向所述永磁体240的一侧凸出的凸出端部245a。
所述转子框架220例如可以包括:旋转轴结合部222,容纳并结合所述旋转轴210;盘部230,在所述旋转轴结合部222的外周沿径向延伸。
所述旋转轴结合部222形成为从所述盘部230沿轴向向一侧(附图上的下侧)凸出。
在所述旋转轴结合部222的内部设置有旋转轴容纳孔224,所述旋转轴容纳孔224沿轴向穿过所述旋转轴结合部222,以容纳所述旋转轴210。
所述盘部230例如包括从所述旋转轴结合部222沿径向延伸的径向区间231以及从所述径向区间231沿轴向凸出的轴向区间235。
在所述盘部230(所述径向区间231)设置有复数个贯通孔233,所述复数个贯通孔233沿轴向穿过所述盘部230。因此,所述转子框架220的内部和外部可以连通。
在所述轴向区间235中设置有沿径向切开的切口部237,以使所述永磁体支撑部245可以结合到所述切口部237。
所述永磁体支撑部245的凸出端部245a结合到所述切口部237中以被固定和支撑。
另一方面,所述旋转轴210和所述转子框架220在轴向上以相互约束地结合。
在所述旋转轴210和所述转子框架220彼此接触的区域中,在所述旋转轴210侧形成有径向凸出的凸出部215,在所述转子框架220侧形成有容纳所述凸出部215的容纳部226。
在本实施例中,所述凸出部215例如可以形成为在所述旋转轴210的外表面沿径向向外侧凸出并沿周向延伸。
所述容纳部226例如可以与所述旋转轴结合部222的内部的所述旋转轴容纳孔224连通,并形成为沿径向向外侧扩展并沿周向延伸的圆筒形状。
所述容纳部226形成为沿轴向向外侧敞开。
因此,所述凸出部215可以沿轴向容纳在所述容纳部226,并在轴向的一个方向(插入方向)上受到约束。
所述旋转轴210构造成能够向所述转子框架220的两侧凸出。
在所述旋转轴210的一个端部(附图上的上端部)设置有复数个旋转叶片140。
复数个所述旋转叶片140在轮毂141的外周沿径向凸出。
在所述轮毂141中设置有结合部143,以便能够与所述旋转轴210结合。尽管图中未具体示出,但是在所述结合部143和所述旋转轴210中可以设置有能够在轴向上结合并受到周向上的约束的结合装置。
在所述旋转轴210的另一端部(附图上的下端部)设置有紧固构件260,所述紧固构件260通过螺纹结合以相对于所述旋转轴210在轴向上可以相对移动。
所述紧固构件260例如包括具有外螺纹的螺钉270以及夹设在所述螺钉270和所述旋转轴210之间的垫圈262。
所述螺钉270构造成例如包括:在外表面设有所述外螺纹274的主体272,以及在所述主体272的端部处延伸形成的头部276。
在所述头部276设置有工具结合部277,以使工具可以结合。
所述工具结合部277构造成沿轴向凹进,以允许诸如螺丝刀或扳手插入到所述工具结合部277。所述工具结合部277可以形成为例如沿轴向具有“﹢”形状、“﹣”形状或六边形形状的槽。
所述旋转轴210例如可以形成为内部具有沿轴向贯穿的贯通孔212的中空体(管)的形状。
在所述旋转轴210的内部设置有能够与所述螺钉270螺纹结合的内螺纹部214。
所述旋转轴210例如可以由轴承300可旋转地支撑。
所述轴承300例如可以由沿轴向间隔开的复数个构成。
所述轴承300可以包括沿轴向间隔开的第一轴承300a和第二轴承300b。
所述轴承300例如包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302、以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303,即所述轴承300由球轴承构成。
每个所述轴承300可以构造成例如包括在轴向上分别阻挡所述外圈301和内圈302之间的两侧细缝的阻挡构件304(屏蔽件或密封件)。在所述外圈301、内圈302以及所述阻挡构件304的内部例如可以注入润滑剂(润滑脂)。
这里,每个所述轴承300(第一轴承300a和第二轴承300b)可以构造成使得所述外圈301、滚珠303、内圈302在组装之后具有轴向游隙(clearance)(以下,称为“组装后游隙”)的形式装配。
每个所述轴承300(第一轴承300a和第二轴承300b)在所述预压垫圈400被紧固之后可以具有施加了预设的大小的预压的游隙(以下,称为“紧固后游隙”)。
更具体地,例如,所述组装后游隙可以构造成使得所述外圈301、滚珠303以及内圈302在轴向上被施压而具有相对较小的游隙。
所述紧固后游隙可以构造成具有比所述组装后游隙大的游隙,使得所述外圈301、滚珠303以及内圈302在施加所述预压之后能够平滑地旋转。
因此,所述轴承300的外圈301、滚珠303以及内圈302具有适合旋转的游隙(所述紧固后游隙),因此能够抑制所述外圈301、滚珠303以及内圈302因轴承300的游隙的变化(减小)引起的强制磨损的增加。
另一方面,在所述基座构件110的内部设置有轴承容纳部120,所述轴承300容纳到所述轴承容纳部120。
所述轴承容纳部120包括第一轴承容纳部121,所述第一轴承300a容纳到所述第一轴承容纳部121。
所述轴承容纳部120包括第二轴承容纳部122,所述第二轴承300b容纳到所述第二轴承容纳部122。
在本实施例中,所述轴承300可以压入配合到所述轴承容纳部120的内部。
因此,所述轴承300的外圈301可以紧密地固定到所述轴承容纳部120的内表面。
在所述基座构件110的内部设置有轴承外圈支撑部130,所述轴承外圈支撑部130在轴向上支撑所述轴承300的外圈301。
在本实施例中,所述轴承外圈支撑部130沿轴向设置在所述第一轴承300a和第二轴承300b之间。
所述轴承外圈支撑部130构造成能够抑制所述第一轴承300a的外圈301和所述第二轴承300b的外圈301在轴向上彼此靠近。
所述轴承外圈支撑部130例如包括支撑所述第一轴承300a的外圈301的第一轴承外圈支撑部131。
所述轴承外圈支撑部130例如包括支撑所述第二轴承300b的外圈301的第二轴承外圈支撑部133。
所述第一轴承外圈支撑部131例如沿轴向设置在所述第一轴承300a的外圈301的一侧(附图上的下侧)。
因此,能够抑制所述第一轴承300a的外圈301沿轴向向下侧移动。
所述第二轴承外圈支撑部133例如沿轴向设置在所述第二轴承300b的外圈301的另一侧(附图上的上侧)。
因此,可以抑制所述第二轴承300b的外圈301沿轴向向上侧移动。
另一方面,所述预压垫圈400包括:轴区间部410,具有用于容纳所述旋转轴210的旋转轴孔412,沿轴向具有预设的固定长度L1;弹性变形部430,从所述轴区间部410的一端部以可以弹性变形的形式延伸形成。
所述预压垫圈400配置成能够将预设大小的预压施加到所述第一轴承300a的内圈302或第二轴承300b的内圈302。
这里,所述预压垫圈400的弹性变形部430可以构造成在施加预压之前具有自由长度Lf。
所述弹性变形部430可以构造成从所述轴区间部410的一端部沿轴向延伸。
更具体而言,所述弹性变形部430可以构造成沿所述预压垫圈400的轴向的总长度Lt与所述固定长度L1相比为增加。
另外,所述弹性变形部430可以构造成与所述预压垫圈400的轴区间部410的固定长度重叠。在这种情况下,所述预压垫圈400沿轴向的总长度构造成与所述固定长度相同。
更具体而言,所述预压垫圈400可以配置成与所述第一轴承300a的内圈302或所述第二轴承300b的内圈302接触,以使预设大小的预压能够沿轴向施加到所述第一轴承300a的内圈302或所述第二轴承300b的内圈302。
根据这种构造,当结合所述预压垫圈400后,紧固所述紧固构件260时,所述预压垫圈400的预压过程如下。
所述转子框架220和所述旋转轴210结合时在轴向上被约束,并且紧固构件260螺纹结合到所述旋转轴210的端部(附图上的下端部)。
所述第一轴承300a和第二轴承300b以在轴向上彼此隔开的形式配置在转子框架220和所述紧固构件260之间,所述预压垫圈400与要施加预压的所述第一轴承300a的内圈302或所述第二轴承300b的内圈302接触。
所述紧固构件260螺纹结合到所述旋转轴210的端部(附图上的下端部),并且可以沿所述紧固构件260和所述转子框架220彼此靠近的方向旋转。
当所述紧固构件260相对于所述旋转轴210旋转时,所述转子框架220和所述紧固构件260的间隔减小,所述预压垫圈400沿轴向收缩,从而储存弹性能量。
所述预压垫圈400利用储存的弹性能量对与所述预压垫圈400接触的所述第一轴承300a的内圈302或所述第二轴承300b的内圈302施压,从而可以施加预设大小的预压。
这里,在由复数个所述旋转叶片140的旋转产生的推力作用下,所述预压垫圈400的弹性变形部430具有明显比所述转子框架220的轴向位移大的轴向位移。因此,即使所述转子框架220由于复数个所述旋转叶片140的推力作用而发生轴向位移,所述预压垫圈400仍能够保持弹性变形状态。根据这种构造,可以对与所述预压垫圈400接触的所述轴承的内圈302持续施加预设大小的预压。
所述轴承300通过所述预压垫圈400的预压使所述外圈301、滚珠303、内圈302稳定地保持预设的游隙,从而使所述游隙不会减小。因此,能够抑制因所述游隙的减小而引起的所述外圈301、滚珠303以及内圈302的强制磨损的发生。因此,可以延长所述轴承300的使用寿命。
在本实施例中,所述预压垫圈400可以构造成具有配置在所述转子框架220和所述第一轴承300a的内圈302之间,对所述第一轴承300a的内圈302施加预设大小的预压的第一预压垫圈400。由于所述第一预压垫圈400与所述预压垫圈400的构造基本相同,因此,为了便于说明,赋予相同的附图标记并进行说明。
如图2所示,在所述紧固构件260紧固后,所述第一预压垫圈400的一端部(附图上的下端部)沿轴向与所述第一轴承300a的内圈302接触,而另一端部(附图上的上端部)与所述转子框架220的下端接触。
图3是图1的预压垫圈的平面图,图4是图3的预压垫圈的局部剖视图,图5是图4的预压垫圈的放大剖视图。如图3至图5所示,所述第一预压垫圈400包括:轴区间部410,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述第一轴承300a的内圈302接触,而另一端部能够与所述转子框架220接触;弹性变形部430,从所述轴区间部410的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度(轴向长度),与所述转子框架220接触。
具体而言,如图3所示,所述轴区间部410包括沿轴向穿过的旋转轴孔412,所述旋转轴孔412能够容纳所述旋转轴210。
如图4所示,所述轴区间部410在轴向的两端部分别设置有沿径向凸出并沿周向延伸的接触部415、416。
这里,沿所述轴区间部410的轴向设置在一端部(附图上的下端部)的接触部416与所述第一轴承300a的内圈302接触,因此可以称为内圈接触部416。
设置在所述轴区间部410的另一端部(附图上的上端部)的接触部415在所述紧固构件260紧固之后与所述转子框架220(实际上是旋转轴结合部222)接触,以限制所述紧固构件260(螺钉270)的紧固,因此可以称为止动部415。
设置在所述轴区间部410的上端的接触部415中包括沿径向和轴向向外侧延伸并可以在轴向上弹性变形的弹性变形部430。
在本实施例中,所述固定长度可以是指沿轴向从所述轴区间部410的一端部(所述内圈接触部416)到另一端部(所述止动部415)的轴向长度。
所述自由长度可以是指沿轴向从所述轴区间部410的一端部(所述内圈接触部416)到所述第一预压垫圈400弹性变形之前的所述弹性变形部430的端部(自由端部)的长度(自由长度)。
同时参照图2和图3,所述弹性变形部430可以形成为沿所述转子200的周向间隔开的复数个。在本实施例中,所述弹性变形部430形成为六个,但这仅是示例,并不限于此。
槽433可以形成为分别穿过沿周向彼此相邻的弹性变形部430之间。在本实施例中,所述槽433的数量可以与所述弹性变形部430的数量相同。
所述第一预压垫圈400包括环形状部435,所述环形状部435具有圆形状或环形状并连接复数个所述弹性变形部430的端部。
这里,本实施例的所述环形状部435与所述转子框架220接触,因此可以称为转子框架接触部435。
图6是示出图2的预压垫圈的初始结合自由长度的图,图7是示出图2的预压垫圈的推力作用时的图。如图6所示,所述第一预压垫圈400沿轴向插入到所述第一轴承300a和所述转子框架220之间而结合。
更具体而言,所述定子150结合到所述基座构件110,所述第一轴承300a和第二轴承300b可以容纳到所述基座构件110的内部而结合。
所述转子框架220可以与所述旋转轴210结合,并且可以与所述第一预压垫圈400结合。
此时,所述第一预压垫圈400在结合时,使得所述弹性变形部430能够与所述转子框架220的旋转轴结合部222接触。
然后,所述旋转轴210可以插入到所述第一轴承300a的内圈302和第二轴承300b的内圈302而结合。
当所述旋转轴210完成结合时,紧固构件260结合到所述旋转轴210的端部。
在所述紧固构件260中,首先结合所述垫圈262,然后将所述螺钉270螺纹结合到所述旋转轴210的内螺纹部214。
另一方面,在所述紧固构件260结合的初始阶段、即所述弹性变形部430弹性变形之前,所述第一预压垫圈400的一端(附图上的下端)接触所述第一轴承300a的内圈302,另一端(附图上的上端)仅仅接触到所述转子框架220的旋转轴结合部222的下端。
此时,如果使所述紧固构件260沿所述转子框架220和所述紧固构件260彼此靠近的方向旋转,则所述螺钉270向所述旋转轴210的内部进行相对移动。
由此,所述紧固构件260与所述旋转轴210的凸出部215之间的轴向间隔(距离)缩短,并且与所述转子框架220(旋转轴结合部222)的下端接触的所述第一预压垫圈400的弹性变形部430在沿轴向被压缩的同时弹性变形,从而储存弹性能量。
如果继续旋转所述螺钉270,则如图2所示,所述第一预压垫圈400的弹性变形部430弹性变形成几乎水平的状态,所述第一预压垫圈400的止动部与所述旋转轴结合部222接触。
因此,所述螺钉270沿轴向的旋转被抑制,并且所述紧固构件260的紧固完成。
另一方面,当开始运转,对所述定子线圈170施加电力时,所述转子200在由所述定子线圈170形成的磁场与所述永磁体240的磁场之间的相互作用下绕所述旋转轴210旋转。
当复数个所述旋转叶片140与所述旋转轴210一起旋转时,产生升力,沿轴向向一侧(附图上的上侧)的推力作用到所述转子框架220和所述旋转轴210。
由此,所述转子框架220沿轴向向所述推力方向(附图上的上侧方向)移动,并且如图7所示,所述第一预压垫圈400在与所述转子框架220弹性接触的状态下沿轴向以与所述转子框架220的位移相对应地向上侧伸长微小的位移量(ΔL)。
此时,所述第一预压垫圈400保持弹性变形的状态,并且可利用储存的弹性能量对所述第一轴承300a的内圈302施加弹性压力,从而施加预设大小的预压。
由此,所述第一轴承300a的外圈301、滚珠303以及内圈302可以保持初始对准状态,并且所述外圈301、滚珠303以及内圈302可以保持初始游隙。
因此,能够抑制因所述外圈301、滚珠303和内圈302之间的游隙变小而引起的所述外圈301、滚珠303以及内圈302的强制磨损的发生。
因此,可以延长所述轴承300的使用寿命。
图8的(a)至(h)是分别示出本发明的另一实施例的电动机的预压垫圈的图。如上所述,本实施例的电动机的预压垫圈4001包括旋转轴孔4121,所述旋转轴210容纳在所述旋转轴孔4121,并且包括沿轴向具有预设的固定长度的轴区间部4101以及从所述轴区间部4101的一端部可弹性变形地延伸形成的弹性变形部4301。
所述预压垫圈4001构造成能够将预设大小的预压沿轴向施加到所述第一轴承300a的内圈302或第二轴承300b的内圈302。
在轴向上,在所述轴区间部4101的上端和下端分别设置有接触部4151和接触部4161。
所述预压垫圈4001的弹性变形部4301例如形成为,如图8所示,沿周向隔开形成有复数个。
如图8的(a)所示,复数个所述弹性变形部4301例如可以形成为三个。
另外,如图8的(b)所示,复数个所述弹性变形部4301例如可以形成为八个,也可以如图8的(c)至(f)所示,形成为六个。
这里,所述预压垫圈4001可以构造成包括沿周向连接复数个所述弹性变形部4301的端部(外侧端部)并具有圆环形状(环形)的环形状部4351。
在所述预压垫圈4001中,沿周向彼此相邻的两个弹性变形部4301之间,可以分别贯穿形成有槽4331。
这里,复数个所述弹性变形部4301和槽4331沿周向交替地形成,所述槽4331的数量可以与复数个所述弹性变形部4301的数量相同。
复数个所述弹性变形部4301可以构造成根据要施加的预压的大小而具有不同宽度(周向宽度w)、径向长度Lr和不同数量。
另外,复数个所述弹性变形部4301可以形成为,考虑要施加的预压的大小而具有不同的自由长度(轴向长度)。
如图8的(g)所示,复数个所述弹性变形部4301例如可以形成为具有第一自由长度Lf1。
如图8的(h)所示,复数个所述弹性变形部4301例如可以形成为具有与所述第一自由长度Lf1相比沿轴向扩展的第二自由长度Lf2。
根据本发明的一实施例,通过适当地改变和调整所述弹性变形部430的数量、周向宽度和轴向长度以对应于要施加到所述轴承的内圈302的预压的大小,可以使所述预压垫圈4001的制造变得容易。
图9是本发明的另一实施例的电动机的剖视图,图10是图9的第二预压垫圈区域的放大图,图11是示出图9的第二预压垫圈的紧固初始阶段的自由长度的图,图12是示出图9的第二预压垫圈的推力作用后的图。如图9和图10所示,本实施例的电动机100a包括定子150、转子200、旋转轴210、轴承300以及第二预压垫圈400a。
所述定子150例如包括定子芯160和缠绕在所述定子芯160的定子线圈170。在所述定子150的内部设置有基座构件110。因此,所述定子150可以由所述基座构件110支撑。
例如,所述转子200包括:旋转轴210、与所述旋转轴210结合的转子框架220以及设置在所述转子框架220的永磁体240。所述旋转轴210构造成向所述转子200的两侧凸出。
在所述旋转轴210的一端部(附图上的下端部)设置有复数个旋转叶片140。复数个所述旋转叶片140形成为,例如,旋转时产生向轴向一侧(附图上的上侧)的升力。
在所述转子框架220设置有旋转轴结合部222,所述旋转轴210可以容纳到所述旋转轴结合部222而结合。旋转轴容纳孔224沿轴向穿过所述旋转轴结合部222的内部而形成。所述旋转轴210和所述转子框架220结合时受到轴向上的约束。
更具体地,在所述旋转轴210中设置有沿径向凸出的凸出部215。在所述转子框架220中设置有容纳部226,所述凸出部215容纳到所述容纳部226以在轴向上咬合。
在所述旋转轴210的另一端部(附图上的上端部)设置有紧固构件260。例如,所述紧固构件260包括垫圈262和与所述旋转轴210螺纹结合的螺钉270。在所述旋转轴210的内部设置有内螺纹部214,从而可以将所述螺钉270螺纹结合到所述内螺纹部214。
所述旋转轴210由在轴向上间隔开的第一轴承300a和第二轴承300b可旋转地支撑。所述第一轴承300a配置成,例如与所述转子框架220相邻。所述第二轴承300b配置成,例如与所述转子框架220间隔开。
沿轴向在所述旋转轴结合部222的一侧设置有所述第一轴承300a,所述第二轴承300b配置在所述第一轴承300a的一侧并与其间隔开。
所述第一轴承300a和所述第二轴承300b中的每一个包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内部的内圈302以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。所述第一轴承300a和第二轴承300b可以形成为,例如可以在轴向两侧均设置有阻挡构件304(屏蔽件或密封件)。
所述第一轴承300a和第二轴承300b可以通过压入配合以容纳到所述轴承容纳部120。此时,所述第一轴承300a和第二轴承300b各自的外圈301可以在轴向上分别由所述基座构件110的第一轴承外圈支撑部131和第二轴承外圈支撑部133支撑。
这里,所述旋转轴结合部222以与所述第一轴承300a的内圈302接触的形式结合。
另一方面,在所述紧固构件260和所述第二轴承300b之间设置有第二预压垫圈400a,所述第二预压垫圈400a能够将预设大小的预压施加到所述第二轴承300b的内圈302。
所述第二预压垫圈400a构造成,例如,如图11所示,包括:轴区间部410a,沿轴向具有所述固定长度,并且一端部可以接触所述第二轴承300b的内圈302,而另一端部可以接触所述紧固构件260;弹性变形部430a,从所述轴区间部410a的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,并接触所述紧固构件260。
所述第二预压垫圈400a的轴区间部410a构造成沿轴向具有固定长度。在所述轴区间部410a的两端部分别设置有沿径向凸出且沿周向延伸的接触部415a和接触部416a。
形成在所述轴区间部410a的一端部(附图上的上端部)的接触部415a与所述紧固构件260接触以限制所述紧固构件260的紧固,因此所述接触部415a可以称为止动部415a。
形成在所述轴区间部410a的另一端部(附图上的下端部)的接触部416a与所述第一轴承300a的内圈302接触,因此所述接触部416a可以称为内圈接触部416a。
旋转轴孔412a沿轴向穿过所述轴区间部410a的内部而设置,以使所述旋转轴210能够容纳到所述旋转轴孔412a而结合。
所述第二预压垫圈400a的弹性变形部430a可以形成为复数个,以沿所述转子200的周向彼此间隔开。
所述第二预压垫圈400a例如包括连接由所述复数个形成的弹性变形部430a的端部并具有环形的环形状部435a。这里,所述环形状部435a与所述紧固构件260接触,因此所述环形状部435a可以称为紧固构件接触部435a。
在沿所述第二预压垫圈400a的周向彼此相邻的两个弹性变形部430a之间,可以贯穿形成有槽433a。
根据这种构造,所述定子150可以结合到所述基座构件110的外侧,所述转子框架220可以结合到所述旋转轴210。所述第一轴承300a和第二轴承300b可以分别容纳到所述基座构件110的内部而结合。所述旋转轴210可以分别插入并结合到所述第一轴承300a的内圈302和所述第二轴承300b的内圈302。
另一方面,所述第二预压垫圈400a可以结合到穿过所述第二轴承300b的内圈302的所述旋转轴210的端部(附图上的上端部)。
这里,所述第二预压垫圈400a在结合时可以使所述轴区间部410a的内圈接触部416a与所述第二轴承300b的内圈302接触。
然后,当所述第二预压垫圈400a完成结合时,可以将所述紧固构件260(垫圈260和螺钉270)结合。
当使所述螺钉270沿所述转子框架220与所述紧固构件260彼此靠近的方向旋转时,所述紧固构件260可以插入到所述旋转轴210的内部,所述转子框架220可以向所述紧固构件260侧相对移动。
因此,所述第一轴承300a的内圈302沿轴向向一侧(附图上的上侧)被施压,所述第二轴承300b的内圈302沿轴向向另一侧(附图上的下侧)被施压。因此,所述第二预压垫圈400a的弹性变形部430a在轴向上被压缩,同时储存弹性能量。
如果使所述螺钉270继续旋转,则如图10所示,所述弹性变形部430a几乎呈水平的状态,并且所述轴区间部410a的止动部415a与所述垫圈262接触。由此,所述螺钉270的旋转停止,并且所述紧固构件260的紧固终止。
另一方面,当开始运转,对所述定子线圈170施加电力时,所述转子200绕所述旋转轴210旋转。所述旋转轴210和复数个所述旋转叶片140开始旋转时,推力将沿轴向向一侧(附图上的上侧)作用到所述旋转轴210。
在所述推力的作用下,所述紧固构件260(垫圈262)发生沿轴向向一侧(附图上的上侧)的微小位移,并且如图12所示,所述第二预压垫圈400a的所述弹性变形部430a略微沿轴向向上侧伸长,但是由于所述弹性变形部430a储存的弹性能量,所述第二轴承300b的内圈302沿轴向被施压。因此,即使在所述旋转轴210的推力作用下,所述第二轴承300b的外圈301、滚珠303和内圈302也可以保持预设的轴向游隙。
根据这种构造,能够抑制因所述第二轴承300b的外圈301、滚珠303和内圈302之间的游隙的改变(减小)而引起的所述第二轴承300b的外圈301、滚珠303和内圈302的强制磨损的发生。
图13是本发明的另一实施例的电动机的剖视图,图14是图13的第三预压垫圈区域的放大图。如图13和图14所示,本实施例的电动机100b包括定子150、转子200、旋转轴210、轴承300以及第三预压垫圈400b。
所述定子150包括定子芯160和缠绕在所述定子芯160的定子线圈170。在所述定子150的内部设置有基座构件110。第一轴承300a和第二轴承300b以在轴向上间隔开的形式容纳到所述基座构件110的内部而结合。
所述第一轴承300a和所述第二轴承300b中的每一个包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。
所述基座构件110包括轴承容纳部120,所述轴承容纳到所述轴承容纳部120而结合。所述基座构件110包括第一轴承外圈支撑部131,所述第一轴承外圈支撑部131沿轴向支撑所述第一轴承300a的外圈301。所述基座构件110包括第二轴承外圈支撑部133,所述第二轴承外圈支撑部133沿轴向支撑所述第二轴承300b的外圈301。
所述转子200构造成,例如包括:旋转轴210、与所述旋转轴210结合的转子框架220以及设置在所述转子框架220的永磁体240。所述转子框架220包括旋转轴结合部222,所述旋转轴210容纳到所述旋转轴结合部222而结合。在所述旋转轴结合部222的内部设置有旋转轴容纳孔224,所述旋转轴容纳孔224沿轴向穿过所述旋转轴结合部222的内部,以便能够容纳所述旋转轴210。
所述旋转轴210和转子框架220结合时受到轴向上的约束。所述旋转轴结合部222在轴向上接触所述第一轴承300a的内圈302并结合。在所述旋转轴210中设置有沿径向凸出的凸出部215。在所述转子框架220中设置有容纳部226,所述凸出部215容纳到所述容纳部226,使得所述凸出部215能够受到轴向的约束。
所述旋转轴210可以形成为具有较长的长度以向所述转子框架220的两侧凸出。复数个旋转叶片140沿轴向设置在所述旋转轴210的一端部(附图上的上端部)。例如,复数个所述旋转叶片140构造成旋转时产生升力。复数个所述旋转叶片140旋转时,推力沿轴向向一侧(附图上的上侧)作用到所述旋转轴210。
在所述旋转轴210的轴向另一端部(附图上的下端部)设置有紧固构件260。例如,所述紧固构件260构造成包括垫圈262和与所述旋转轴210螺纹结合的螺钉270。在所述旋转轴210中设置有内螺纹部214,以使所述螺钉270能够螺纹结合到所述内螺纹部214。
另一方面,在沿轴向的所述紧固构件260和所述第二轴承300b的内圈302之间设置有第三预压垫圈400b。
所述第三预压垫圈400b构造成,例如包括:轴区间部410b,沿轴向具有所述固定长度,并且一端部可以与所述紧固构件260接触,另一端部可以与所述旋转轴210的端部接触;弹性变形部430b,从所述轴区间部410b沿径向和轴向延伸而具有自由长度,并与所述第二轴承300b的内圈302接触。
图15是图13的第三预压垫圈的立体图,图16是图15的第三预压垫圈的局部剖视图,图17是图16的第三预压垫圈的放大剖视图,图18是示出图16的第三预压垫圈的紧固初始阶段的自由长度的图,图19是示出图16的第三预压垫圈的推力作用的图。如图15所示,在所述第三预压垫圈400b的轴区间部410b的内部设置有旋转轴孔412b,所述旋转轴210能够容纳到所述旋转轴孔412b。
在所述轴区间部410b的轴向两端部分别形成有沿径向凸出且沿周向延伸的接触部415b和接触部416b。
在本实施例中,形成在所述轴区间部410b的一端部(附图上的上端部)的接触部415b在所述螺钉270紧固时与所述旋转轴210接触,从而限制所述螺钉270的紧固,因此所述接触部415b可以称为止动部415b。
同时参照图14和图16,形成在所述轴区间部410b的另一端部(附图上的下端部)的接触部416b与所述紧固构件260(垫圈262)接触,因此所述接触部416b可以称为紧固构件接触部416b。
在本实施例中,在将所述紧固构件260紧固之后,即所述弹性变形部430b弹性变形之后,所述止动部415b可以与所述旋转轴210的端部接触。
另一方面,在本实施例中,如图17所示,所述第三预压垫圈400b的弹性变形部430b可以构造成从所述轴区间部410b的下侧接触部416b(所述紧固构件接触部)沿径向和轴向延伸。
这里,所述弹性变形部430b的自由长度Lf构造成小于所述固定长度L1。
根据这种构造,由于所述弹性变形部430b的自由长度Lf沿轴向与所述固定长度L1重叠,因此所述第三预压垫圈400b沿轴向的总长度Lt可以与所述固定长度L1相同。
所述第三预压垫圈400b的弹性变形部430b可以形成为复数个,并且沿周向彼此间隔开。
所述第三预压垫圈400b包括连接由所述复数个形成的弹性变形部430b的端部并具有圆环形状的环形状部435b。
所述第三预压垫圈400b包括从所述环形状部435b沿轴向向下延伸的裙部437。
这里,所述环形状部435b与所述第二轴承300b的内圈302接触,因此所述环形状部435b可以称为内圈接触部435b。
在本实施例中,所述第二轴承300b可以形成为从所述旋转轴210的端部(附图上的下端部)沿轴向凸出(参照图14)。
所述旋转轴210的下端部可以与所述第二轴承300b的内圈302的下端部向上侧隔开预设的距离。
这是为了,在紧固所述紧固构件260时,所述第三预压垫圈400b的两端部(止动部415b、紧固构件接触部416b)在与所述第三预压垫圈400b和所述旋转轴210的端部接触之前先与所述紧固构件260和所述第二轴承300b的内圈302接触,使得所述第三预压垫圈400b的弹性变形部430b弹性变形,从而能够将预设大小的预压施加到所述第二轴承300b的内圈302。
根据这种结构,所述定子150结合到所述基座构件110的外侧,所述转子框架220结合到所述旋转轴210。
所述第一轴承300a和第二轴承300b分别容纳到所述基座构件110的内部而结合,穿过所述转子框架220的所述旋转轴210的端部(下端部)可以分别结合到所述第一轴承300a和第二轴承300b。
所述第三预压垫圈400b可以结合到穿过所述第二轴承300b的内圈302的旋转轴210的端部(下端部)。
在所述第三预压垫圈400b中,所述旋转轴210的端部可以在所述弹性变形部430b朝上侧的状态下插入到所述轴区间部410b的内部。
当所述第三预压垫圈400b的结合完成时,将所述垫圈262结合到所述旋转轴210的端部,将所述螺钉270穿过所述垫圈262并螺纹结合到所述旋转轴210的内螺纹部214。
当使所述螺钉270沿所述转子框架220与所述紧固构件260彼此靠近的方向旋转时,所述螺钉270插入所述旋转轴210的内部并沿轴向移动。
如果所述螺钉270继续沿同一方向旋转,则如图18所示,所述第三预压垫圈400b的弹性变形部430b的端部(附图上的上端部)与所述第二轴承300b的内圈302接触。
如果继续旋转所述螺钉270,则所述弹性变形部430b在轴向上被压缩,同时储存弹性能量,所述弹性变形部430b通过在轴向上对所述第二轴承300b的内圈302施压,可以将预设大小的预压施加到所述第二轴承300b的内圈302。
如果所述螺钉270继续旋转,则所述轴区间部410b的端部(止动部415b)接触所述旋转轴210的端部,并且所述螺钉270的旋转反作用力明显增加。由此,可以终止所述螺钉270的紧固。
另一方面,当运转开始且所述转子200旋转时,复数个所述旋转叶片140旋转所产生的推力沿轴向作用于所述旋转轴210的一侧(附图上的上侧)。
因此,如图19所示,所述预压垫圈400b沿轴向向上侧伸长微小的位移量(ΔL)以对应于由所述推力引起的位移。此时,由于所述推力的作用引起的轴向位移与沿所述弹性变形部430b的轴向的总位移量相比非常小,因此,所述预压垫圈400b仍可以保持弹性变形状态。因此,所述预压垫圈400b利用储存的弹性能量对所述第二轴承300b的内圈302施压,从而可以持续地施加预设大小的预压。
根据这种结构,所述第二轴承300b的外圈301、滚珠303和内圈302可以稳定地保持适合旋转的游隙,从而可以抑制所述第二轴承300b的外圈301、滚珠303和内圈302因游隙减小而发生强制磨损。
因此,可以大大延长本实施例的电动机100b的所述第二轴承300b的使用寿命。
图20是本发明的另一实施例的电动机的剖视图,图21是图20的预压垫圈区域的放大图,图22是图21的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合之前的局部剖视图,图23是图22的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合时的放大剖视图。如图20和图21所示,本实施例的电动机100c包括基座构件110、转子200、旋转轴210、轴承300以及预压垫圈400c。
所述定子150包括定子芯160和缠绕在所述定子芯160的定子线圈170。
在所述定子150的内部设置有基座构件110。
第一轴承300a和第二轴承300b容纳到所述基座构件110的内部而结合,并在轴向上间隔开。
所述第一轴承300a构造成包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302、以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。
所述第二轴承300b构造成包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302、以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。
所述基座构件110包括轴承容纳部120,所述轴承300容纳到所述轴承容纳部120而结合。
所述基座构件110包括第一轴承外圈支撑部131,所述第一轴承外圈支撑部131在轴向上支撑所述第一轴承300a的外圈301。
所述基座构件110包括第二轴承外圈支撑部133,所述第二轴承外圈支撑部133在轴向上支撑所述第二轴承300b的外圈301。
所述转子200构造成例如包括:旋转轴210、与所述旋转轴210结合的转子框架220、以及设置在所述转子框架220的永磁体240。
所述转子框架220包括旋转轴结合部222,所述旋转轴210容纳到所述旋转轴结合部222而结合。
旋转轴容纳孔224沿轴向穿过所述旋转轴结合部222的内部而设置,以便能够容纳所述旋转轴210。
所述旋转轴210和转子框架220结合时受到轴向上的约束。
在所述旋转轴210中设置有沿径向凸出的凸出部215。
在所述转子框架220中设置有容纳部226,所述凸出部215容纳在所述容纳部226,以使所述凸出部215受到轴向的约束。
所述旋转轴210可以具有较长的长度以向所述转子框架220的两侧凸出。
复数个旋转叶片140沿轴向设置在所述旋转轴210的一端部(附图上的上端部)。
复数个所述旋转叶片140例如构造成旋转时产生升力。
复数个所述旋转叶片140旋转时,推力沿轴向作用于所述旋转轴210的一侧(附图上的上侧)。
在所述旋转轴210的轴向的另一端部(附图上的下端部)设置有紧固构件260。
所述紧固构件260构造成,例如包括垫圈262和螺纹结合到所述旋转轴210的螺钉270。
在所述旋转轴210中设置有内螺纹部214,使得所述螺钉270能够螺纹结合到所述内螺纹部214。
另一方面,在轴向上的所述紧固构件260和所述第二轴承300b的内圈302之间设置有预压垫圈400c。
所述预压垫圈400c构造成,例如包括在轴向上彼此结合的第一部分预压垫圈400c1和第二部分预压垫圈400c2。
如图22和图23所示,所述第一部分预压垫圈400c1例如包括:第一部分轴区间部410c1,在轴向上形成所述固定长度的一部分并与所述旋转轴210结合;弹性变形部430c,从所述第一部分轴区间部410c1沿径向和轴向延伸而具有自由长度,并可以在轴向上弹性变形。
所述第二部分预压垫圈400c2包括:第二部分轴区间部410c2,结合到所述旋转轴210以在轴向上与所述第一部分轴区间部410c1协同形成所述固定长度;接触部416c,从所述第二部分轴区间部410c2沿径向凸出并沿周向延伸。
所述第二部分预压垫圈400c2的接触部416c与所述第一轴承300a的内圈302接触,因此所述接触部416c可以称为内圈接触部416c。
在所述第一部分预压垫圈400c1的第一部分轴区间部410c1的一端部(附图上的上端部)设置有从所述第一部分轴区间部410c1沿径向凸出并沿周向延伸的接触部415c。
这里,当将所述紧固构件260紧固时,所述接触部415c与所述转子框架220(旋转轴结合部222)接触,以限制所述紧固构件260的紧固,因此所述接触部415c可以称为止动部415c。
所述第一部分预压垫圈400c1设置有沿周向间隔开的复数个弹性变形部430c。
在复数个所述弹性变形部430c中的彼此相邻的两个弹性变形部430c之间,贯穿形成有槽433c。
所述第一部分预压垫圈400c1例如包括连接复数个所述弹性变形部430c的外侧端部并具有环形的环形状部435c。所述环形状部435c与所述转子框架220接触,因此所述环形状部435c可以称为转子框架接触部435c。
这里,所述第一部分预压垫圈400c1的弹性变形部430c构造成增加所述预压垫圈400c在轴向上的总长度。
在所述预压垫圈400c的所述第一部分轴区间部410c1和第二部分轴区间部410c2分别设置有旋转轴孔412c1和旋转轴孔412c2,以便能够将所述旋转轴210容纳到内部而结合。
另一方面,所述第一部分预压垫圈400c1的弹性变形部430c包括以在所述预压垫圈400c的轴向上重叠并在周向上被约束的形式咬合的咬合部450。
所述咬合部450例如包括:凸起451,从所述第一部分轴区间部410c1和所述第二部分轴区间部410c2的彼此接触的表面中的任一个沿轴向凸出;凸起容纳部453,形成在所述第一部分轴区间部410c1和所述第二部分轴区间部410c2的彼此接触的表面中的另一个,能够容纳所述凸起451。
在本实施例中,以所述凸起451形成在所述第一部分轴区间部410c1,所述凸起容纳部453形成在所述第二部分轴区间部410c2的情况为例示出,但这仅是示例,并不限于此。
更具体地,例如,所述凸起451从所述第一部分轴区间部410c1的端部沿轴向凸出,所述凸起容纳部453在所述第二部分轴区间部410c2的端部沿轴向凹陷。
这里,所述第一部分预压垫圈400c1和所述第二部分预压垫圈400c2可以由不同材料制成。
具体而言,设置所述弹性变形部430c的所述第一部分预压垫圈400c1可以由弹性系数比所述第二部分预压垫圈400c2大的材料制成。
作为一例,所述第一部分预压垫圈400c1可以由弹簧钢制成,所述第二部分预压垫圈400c2可以由弹性系数比所述弹簧钢小的材料(例如,普通钢)制成。
因此,可以减少弹性系数相对较大的材料(弹簧钢)的使用量。
因此,与用弹性系数大的材料(弹簧钢)制成整个预压垫圈400c相比,可以减少生产弹性系数大的材料的工时,从而可以使制造变得快速和容易。
另外,可以减少价格相对较高的弹性系数大的材料(弹簧钢)的使用量,因此,相应地可以降低所述预压垫圈400c的整体制造成本。
根据这种结构,所述定子150可以结合到所述基座构件110的外部,所述第一轴承300a和第二轴承300b可以结合到所述基座构件110的内部。
所述转子框架220可以结合到所述旋转轴210,所述第一部分预压垫圈400c1和所述第二部分预压垫圈400c2可以分别沿轴向结合。此时,所述第一部分预压垫圈400c1和所述第二部分预压垫圈400c2可以在轴向上彼此咬合。
当所述第一部分预压垫圈400c1和所述第二部分预压垫圈400c2的结合完成时,所述旋转轴210可以结合到所述第一轴承300a的内圈302和所述第二轴承300b的内圈302。
所述垫圈262和所述螺钉270可以分别结合到穿过所述第二轴承300b的内圈302的所述旋转轴210的端部。
当使所述螺钉270向所述转子框架220和所述紧固构件(螺钉270)之间的距离缩短的方向旋转时,所述垫圈262接触所述第二轴承300b的内圈302,并且所述转子框架220可以沿轴向相对移动。
因此,所述预压垫圈400c的弹性变形部430c在轴向上被压缩,同时储存弹性能量。
如果继续旋转所述螺钉270,则所述弹性变形部430c弹性变形,从而呈几乎水平的状态,所述第一部分轴区间部410c1的上侧接触部415c(所述止动部415c)与所述转子框架220接触。因此,对所述螺钉270旋转的反作用力明显增加,从而可以终止所述螺钉270的紧固。
另一方面,当开始运转并通过复数个所述旋转叶片140的旋转产生升力时,推力沿轴向向附图的上侧方向作用在所述旋转轴210。
当推力作用于所述旋转轴210时,所述转子框架220向附图的上侧方向引起微小位移,由此,所述预压垫圈400c的所述弹性变形部430c沿轴向伸长相应的距离。即使在所述推力作用下向伸长的方向产生微小位移,所述预压垫圈400c也仍保持弹性变形状态,从而可以将预设大小的预压持续地施加到所述第一轴承300a的内圈302。
因此,所述第一轴承300a的外圈301、滚珠303和内圈302稳定地保持初始游隙而不会减小预设的游隙,从而可以抑制所述外圈301、滚珠303和内圈302因游隙减小而发生强制磨损。
因此,可以延长所述第一轴承300a的使用寿命。
图24是本发明的另一实施例的电动机的剖视图,图25是图24的预压垫圈区域的放大图。如图24和图25所示,本实施例的电动机100d包括定子150、转子200、旋转轴210、轴承300以及预压垫圈400d。
所述定子150包括定子芯160和缠绕在所述定子芯160的定子线圈170。
在所述定子150的内部设置有基座构件110。
第一轴承300a和第二轴承300b以在轴向上间隔开的形式容纳到所述基座构件110的内部而结合。
所述第一轴承300a构造成包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302、以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。
所述第二轴承300b构造成包括:外圈301、同心地配置在所述外圈301的内侧的内圈302、以及设置在所述外圈301和内圈302之间的复数个滚珠303。
所述基座构件110包括轴承容纳部120,所述轴承容纳到所述轴承容纳部120而结合。
所述基座构件110包括沿轴向支撑所述第一轴承300a的外圈301的第一轴承外圈支撑部131。
所述基座构件110包括沿轴向支撑所述第二轴承300b的外圈301的第二轴承外圈支撑部133。
所述转子200构造成,例如包括:旋转轴210、与所述旋转轴210结合的转子框架220、以及设置在所述转子框架220的永磁体240。
所述转子框架220包括旋转轴结合部222,所述旋转轴210容纳到所述旋转轴结合部222而结合。
旋转轴容纳孔224沿轴向穿过所述旋转轴结合部222的内部而设置,以便能够将所述旋转轴210容纳到所述旋转轴容纳孔224。
所述旋转轴210和转子框架220结合时在轴向上被约束。
在所述旋转轴210设置有沿径向凸出的凸出部215。
在所述转子框架220中设置有容纳部,以便能够在轴向上容纳所述凸出部215而将其约束。
所述旋转轴210可以形成为具有较长的长度以向所述转子框架220的两侧凸出。
复数个旋转叶片140设置在所述旋转轴210的轴向的一端部(附图上的上端部)。
复数个所述旋转叶片140构造成,例如在旋转时产生升力。
当复数个所述旋转叶片140旋转时,推力作用于所述旋转轴210的轴向一侧(附图上的上侧)。
在所述旋转轴210的轴向的另一端部(附图上的下端部)设置有紧固构件260。
所述紧固构件260构造成,例如包括垫圈262和与所述旋转轴210螺纹结合的螺钉270。
在所述旋转轴210设置有内螺纹部214,以便所述螺钉270能够螺纹结合到所述内螺纹部214。
另一方面,在轴向上,所述紧固构件260和所述第二轴承300b的内圈302之间设置有预压垫圈400d。
所述预压垫圈400d构造成,例如包括在轴向上彼此结合的第一部分预压垫圈400d1和第二部分预压垫圈400d2。
图26是图25的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合之前的局部剖视图,图27是图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈结合时的放大剖视图,图28是示出图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈初始结合自由长度的图,图29是示出图26的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈的推力作用的图。
如图26和图27所示,所述第一部分预压垫圈400d1构造成包括:第一部分轴区间部410d1,在轴向上形成所述固定长度的一部分并与所述旋转轴210结合;弹性变形部430d,从所述第一部分轴区间部410d1沿径向和轴向延伸以形成为具有自由长度,并可以在轴向上弹性变形。
所述第二部分预压垫圈400d2构造成包括:第二部分轴区间部410d2,结合到所述旋转轴210以在轴向上与所述第一部分轴区间部410d1协同形成所述固定长度;接触部416d,从所述第二部分轴区间部410d2沿径向延伸。
这里,在所述第一部分轴区间部410d1和所述第二部分轴区间部410d2的内部分别形成有旋转轴孔412d1和旋转孔412d2,以便所述旋转轴210能够容纳到所述旋转轴孔412d1和旋转孔412d2而结合。
在本实施例中,所述第二部分预压垫圈400d2的接触部416d与所述第一轴承300a的内圈302接触,从而可以将所述接触部416d称为内圈接触部416d。
在所述第一部分预压垫圈400d1的第一部分轴区间部410d1的一端部(附图上的上端部)设置有接触部415d。这里,当将所述紧固构件260紧固时,所述第一部分轴区间部410d1的接触部415d与所述转子框架220(旋转轴结合部222)接触,以限制所述紧固构件260的紧固,因此所述接触部415d可以称为止动部415d。
所述第一部分预压垫圈400d1设置有沿周向间隔开的复数个弹性变形部430d。
复数个所述弹性变形部430d中的每一个例如形成为从所述第一部分轴区间部410d1的上端部(止动部415d)沿径向和轴向延伸。
在复数个所述弹性变形部430d中的彼此相邻的两个弹性变形部430d之间,贯穿形成有槽433d。
所述第一部分预压垫圈400d1例如包括连接复数个所述弹性变形部430d的外侧端部并具有环形的环形状部435d1。这里,所述环形状部435d1与所述转子框架220(旋转轴结合部222)接触,因此,所述环形状部435d1可以称为转子框架接触部435d1。
这里,所述第一部分预压垫圈400d1的弹性变形部430d构造成增加所述预压垫圈在轴向上的总长度。
另一方面,在所述第二部分预压垫圈400d2设置有第一部分轴区间部容纳部417,以便能够将所述第一部分预压垫圈400d1的第一部分轴区间部410d1沿轴向容纳到所述第一部分轴区间部容纳部417。
所述第一部分轴区间部容纳部417例如可以形成为从所述第二部分轴区间部410d2沿径向凸出且沿轴向弯曲。
在所述第一部分轴区间部容纳部417的内表面和所述旋转轴210的外表面之间形成有能够插入所述第一部分轴区间部410d1的空间。
如图27所示,所述第一部分轴区间部容纳部417的端部(附图上的上端部)构造成在轴向上与所述弹性变形部430d接触。
因此,在所述弹性变形部430d弹性变形时,所述弹性变形部430d可以被稳定地支撑。
这里,所述第一部分预压垫圈400d1和所述第二部分预压垫圈400d2可以由不同的材料制成。
具体而言,具有所述弹性变形部430d的所述第一部分预压垫圈400d1由弹性系数比所述第二部分预压垫圈400d2大的材料制成。
作为一例,所述第一部分预压垫圈400d1可以由弹簧钢制成,所述第二部分预压垫圈400d2可以由弹性系数比所述弹簧钢小的材料(例如,普通钢)制成。
因此,可以减少弹性系数相对较大的材料(弹簧钢)的使用量。
因此,与用弹性系数大的材料(弹簧钢)制成整个预压垫圈相比,可以减少生产弹性系数大的材料的工时,从而可以使制造变得快速且容易。
另外,可以减少价格相对较高的弹簧钢的使用量,从而可以降低所述预压垫圈400d的整体制造成本。
另外,由于形成所述凸起451和所述第一部分轴区间部容纳部417时需要相对小的压力,因此可以相对容易地制造所述第二部分预压垫圈400d2。
根据这种结构,所述定子150可以结合到所述基座构件110的外部,所述第一轴承300a和第二轴承300b可以结合到所述基座构件110的内部。.
所述转子框架220可以结合到所述旋转轴210,并且所述第一部分预压垫圈400d1和所述第二部分预压垫圈400d2可以沿轴向分别结合。此时,所述第一部分预压垫圈400d1和所述第二部分预压垫圈400d2可以在轴向上彼此咬合。
所述第一部分预压垫圈400d1的第一部分轴区间部410d1可以轴向地插入到所述第二部分预压垫圈400d2的第一部分轴区间部容纳部417的内部。
如果所述第一部分预压垫圈400d1和所述第二部分预压垫圈400d2完成结合,则所述旋转轴210可以结合到所述第一轴承300a的内圈302和所述第二轴承300b的内圈302。
所述垫圈262和所述螺钉270可以分别结合到穿过所述第二轴承300b的内圈302的所述旋转轴210的端部。
当使所述螺钉270向所述转子框架220和所述螺钉270之间的距离缩短的方向旋转时,所述垫圈262可以接触所述第二轴承300b的内圈302,并且所述转子框架220可以在轴向上相对移动。
因此,所述预压垫圈400d的弹性变形部430d在轴向上被压缩,同时储存弹性能量。
如果继续旋转所述螺钉270,则所述弹性变形部430d弹性变形,从而呈几乎水平的状态,所述第一部分轴区间部410d1的端部与所述转子框架220接触,从而可以使对所述螺钉270的旋转的反作用力大大增加。因此,可以容易终止所述螺钉270的紧固操作。
另一方面,当开始运行并通过复数个所述旋转叶片140的旋转产生升力时,推力沿轴向向附图的上侧方向作用在所述旋转轴210。
当推力作用于所述旋转轴210时,引起所述转子框架220向附图的上侧方向的微小位移,所述预压垫圈400d的所述弹性变形部430d沿轴向伸长相应的距离。即使在所述推力的作用下沿伸长的方向产生微小位移,所述预压垫圈400d仍然保持弹性变形状态,从而可以将预设大小的预压持续地施加到所述第一轴承300a的内圈302。
因此,所述第一轴承300a的外圈301、滚珠303和内圈302稳定地保持预设的游隙,从而可以抑制所述外圈301、滚珠303和内圈302因游隙减小而发生强制磨损。
因此,可以延长所述第一轴承300a的使用寿命。
以上,已经示出和说明了本发明的特定实施例。然而,本发明在不脱离其思想或本质特征的范围内可以以各种形式实施,因此上述实施例不应被本文提供的详细说明所限制。
并且,即使是在上述详细说明中未详细列出实施例,也应在所附的权利要求书所限定的技术思想范围内被广义地解释。并且,落入权利要求范围及其等同技术范围内的所有修改和变形应由所附的权利要求书涵盖。
Claims (20)
1.一种电动机,其特征在于,包括:
基座构件;
定子,结合到所述基座构件的外侧;
转子,包括旋转轴、以在轴向上被约束的方式结合到所述旋转轴的转子框架和设置在所述转子框架的永磁体,所述转子以能够相对于所述定子旋转的方式结合到所述定子;
第一轴承和第二轴承,分别具有外圈、滚珠和内圈,所述第一轴承和第二轴承在所述基座构件和所述旋转轴之间沿轴向彼此隔开布置;
预压垫圈,包括具有容纳所述旋转轴的旋转轴孔并沿轴向具有预设的固定长度的轴区间部,以及从所述轴区间部的一端部以能够弹性变形的方式延伸形成的弹性变形部,所述预压垫圈将预设大小的预压施加到所述第一轴承的内圈或第二轴承的内圈;以及
紧固构件,以能够沿轴向相对移动的方式螺纹结合到所述旋转轴的端部,使所述预压垫圈在轴向上弹性变形。
2.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
所述转子框架在轴向上设置在所述第一轴承的上侧,
所述预压垫圈包括第一预压垫圈,所述第一预压垫圈插入到所述转子框架和所述第一轴承的内圈之间。
3.根据权利要求2所述的电动机,其特征在于,
所述第一预压垫圈包括:
轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述第一轴承的内圈接触,另一端部能够与所述转子框架接触;以及
弹性变形部,形成为从所述轴区间部的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,并与所述转子框架接触。
4.根据权利要求3所述的电动机,其特征在于,
所述弹性变形部由沿所述转子的周向彼此间隔开的复数个弹性变形部构成。
5.根据权利要求4所述的电动机,其特征在于,
所述第一预压垫圈包括转子框架接触部,所述转子框架接触部连接复数个所述弹性变形部的端部且具有圆环形状,所述转子框架接触部与所述转子框架接触。
6.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
所述转子框架在轴向上设置在所述第二轴承的下侧,
所述预压垫圈包括第二预压垫圈,所述第二预压垫圈插入到所述紧固构件和所述第二轴承的内圈之间。
7.根据权利要求6所述的电动机,其特征在于,
所述第二预压垫圈包括:
轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述第二轴承的内圈接触,另一端部能够与所述紧固构件接触;以及
弹性变形部,形成为从所述轴区间部的端部沿径向和轴向分别延伸而具有自由长度,并与所述紧固构件接触。
8.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
所述转子框架在轴向上设置在所述第一轴承的上侧,
所述预压垫圈包括第三预压垫圈,所述第三预压垫圈插入到所述第二轴承的内圈和所述紧固构件之间。
9.根据权利要求8所述的电动机,其特征在于,
所述第三预压垫圈包括:
轴区间部,沿轴向具有所述固定长度,一端部能够与所述紧固构件接触,另一端部能够与所述旋转轴的端部接触;以及
弹性变形部,形成为从所述轴区间部沿径向和轴向延伸而具有自由长度,并与所述第二轴承的内圈接触。
10.根据权利要求9所述的电动机,其特征在于,
所述弹性变形部由沿所述转子的周向间隔开的复数个弹性变形部构成,
所述第三预压垫圈包括内圈接触部,所述内圈接触部连接复数个所述弹性变形部的端部且与所述第二轴承的内圈接触。
11.根据权利要求10所述的电动机,其特征在于,
所述第三预压垫圈包括裙部,所述裙部从所述内圈接触部沿轴向延伸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电动机,其特征在于,
所述紧固构件包括:
螺钉,螺纹结合到所述旋转轴;以及
垫圈,夹设在所述旋转轴和所述螺钉之间。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的电动机,其特征在于,
在所述基座构件中设置有轴承容纳部,所述轴承容纳部容纳所述第一轴承和所述第二轴承。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的电动机,其特征在于,
所述基座构件包括:
第一轴承外圈支撑部,在轴向上支撑所述第一轴承的外圈;以及
第二轴承外圈支撑部,在轴向上支撑所述第二轴承的外圈。
15.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
所述预压垫圈包括沿轴向彼此结合的第一部分预压垫圈和第二部分预压垫圈。
16.根据权利要求15所述的电动机,其特征在于,
所述第一部分预压垫圈包括:
第一部分轴区间部,沿轴向形成所述固定长度的一部分,结合于所述旋转轴;以及
弹性变形部,形成为从所述第一部分轴区间部沿径向和轴向延伸而具有自由长度,且能够在轴向上弹性变形,
所述第二部分预压垫圈包括:
第二部分轴区间部,以沿轴向与所述第一部分轴区间部协同形成所述固定长度的方式结合到所述旋转轴;以及
接触部,从所述第二部分轴区间部沿径向延伸。
17.根据权利要求16所述的电动机,其特征在于,
所述第一部分轴区间部和所述第二部分轴区间部设置有咬合部,所述咬合部使所述第一部分轴区间部和所述第二部分轴区间部以在轴向上重叠并在周向上约束的方式咬合。
18.根据权利要求16所述的电动机,其特征在于,
所述第二部分预压垫圈设置有第一部分轴区间部容纳部,所述第一部分轴区间部容纳部能够在轴向上容纳所述第一部分预压垫圈的第一部分轴区间部。
19.根据权利要求18所述的电动机,其特征在于,
所述第一部分轴区间部容纳部的端部沿轴向与所述弹性变形部接触,以便在所述弹性变形部弹性变形时能够支撑所述弹性变形部。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的电动机,其特征在于,
所述第二部分预压垫圈由弹性系数比所述第一部分预压垫圈小的材料制成。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2021-0024974 | 2021-02-24 | ||
KR1020210024974A KR102608743B1 (ko) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | 모터 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114977616A true CN114977616A (zh) | 2022-08-30 |
Family
ID=82900129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111431745.XA Pending CN114977616A (zh) | 2021-02-24 | 2021-11-29 | 电动机 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11984788B2 (zh) |
KR (1) | KR102608743B1 (zh) |
CN (1) | CN114977616A (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240029895A (ko) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | 주식회사 아모텍 | 구동모터 및 이를 이용한 스위블 액추에이터 |
CN116169847B (zh) * | 2023-04-22 | 2023-07-21 | 佛山市顺德龙佳微电机实业有限公司 | 一种低噪音且使用寿命长的罩极异步电机 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1103298A (en) * | 1977-02-25 | 1981-06-16 | Masami Uchiyama | Electric motor with discrete rotor position and speed sensors |
JP3402668B2 (ja) * | 1993-05-31 | 2003-05-06 | 日本電産株式会社 | スキャナ用モータ |
JP2003074549A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-12 | Asmo Co Ltd | 軸受装置および該軸受装置を用いたモータ |
DE102004041074A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Maschine mit einem axialen Federelement |
JP4904894B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2012-03-28 | 日本電産株式会社 | 軸流ファン |
JP4442610B2 (ja) * | 2007-01-22 | 2010-03-31 | パナソニック株式会社 | 軸受構造 |
JP6302784B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-03-28 | ミネベアミツミ株式会社 | インナーロータ型モータ |
KR200488662Y1 (ko) | 2017-09-27 | 2019-03-06 | 네덱(주) | 회전자 분리형 모터 |
KR102396910B1 (ko) | 2018-04-26 | 2022-05-13 | 엘지전자 주식회사 | 팬 모터 |
CN113508513A (zh) * | 2019-03-11 | 2021-10-15 | 三菱电机株式会社 | 电动机、电动送风机、电动吸尘器以及手干燥装置 |
-
2021
- 2021-02-24 KR KR1020210024974A patent/KR102608743B1/ko active IP Right Grant
- 2021-10-08 US US17/497,344 patent/US11984788B2/en active Active
- 2021-11-29 CN CN202111431745.XA patent/CN114977616A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102608743B1 (ko) | 2023-12-01 |
US20220271607A1 (en) | 2022-08-25 |
KR20220121053A (ko) | 2022-08-31 |
US11984788B2 (en) | 2024-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114977616A (zh) | 电动机 | |
US7592726B2 (en) | Electric machine comprising an axial spring-loaded element | |
EP1215416B1 (en) | Fixing structure of a pulley unit | |
KR101690036B1 (ko) | 베어링 홀더, 베어링 기구 및 파동기어장치 | |
WO2016194198A1 (ja) | 軸受装置、及び、過給器 | |
JP2008514182A (ja) | 電気機器 | |
US5841210A (en) | Electric drive motor with a compound bearing assembly | |
CN109396319B (zh) | 压铆装置 | |
US8641285B2 (en) | Sliding bearing, process for producing a sliding bearing and use of a sliding bearing | |
JP6472958B2 (ja) | ホイールイン減速装置およびホイールユニット | |
EP0758155A1 (en) | Electric drive motor with a compound bearing assembly | |
US11434953B2 (en) | Electric actuator | |
JP2017207193A (ja) | トラクション減速機および電動機付き減速機 | |
JP4864341B2 (ja) | 電動アクチュエータ | |
KR101865948B1 (ko) | 전기자동차의 구동모터 | |
JP7487239B2 (ja) | 転がり軸受の予圧部材を有する回転電気機械 | |
CN108988556B (zh) | 风扇马达装置及其制造方法 | |
WO2019168004A1 (ja) | 運動変換機構及びその組立方法 | |
JPH05263824A (ja) | 電動機の軸受装置 | |
JP4716244B2 (ja) | ボールねじ機構 | |
KR101609827B1 (ko) | 차량용 휠 베어링의 실링 장치와 그에 관한 조립 기구 | |
US20090227405A1 (en) | Automatic adjustable apparatus | |
CN219575380U (zh) | 旋变转子的装配结构 | |
US20230291267A1 (en) | Motor dust cover design and interface with coupling | |
JP2001078385A (ja) | 予圧機構を有する玉軸受を備えた小型モータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |