CN118434999A - 润滑脂抑制器 - Google Patents

Abstract

一种润滑脂抑制器，被设置成围绕电动机器的旋转轴。所述润滑脂抑制器被配置成抑制润滑脂沿着所述轴朝向所述电动机器的电磁部件流动。所述润滑脂抑制器包括内构件，所述内构件与所述轴一起旋转并且与静止部件界接以形成润滑脂抑制界面。

Description

润滑脂抑制器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年12月17日提交并且标题为“润滑脂密封(GREASE SEAL)”的第63/290,793号美国临时申请的权益，所述美国临时申请的公开内容由此通过引用整体并入本文中。

技术领域

背景技术

本公开总体上涉及需要润滑脂润滑的机器。更具体地，本公开涉及需要润滑脂润滑的旋转马达。电动马达利用电力来产生机械输出。一些电动马达产生旋转输出。旋转输出由电动马达的轴产生。旋转轴由轴承支撑，轴承需要润滑。

发明内容

根据本公开的一个方面，润滑脂抑制器包括：竖直定向的轴，所述竖直定向的轴被配置成绕轴线旋转；内构件，所述内构件被配置成与所述轴一起旋转，所述内构件具有圆柱形外表面和形成在所述圆柱形外表面上的至少一个凹槽；和外环，所述至少一个凹槽在所述外环内旋转，以实现沿着所述外环和所述圆柱形外表面之间的环形界面在第一轴向方向上向上泵送润滑脂和防止所述润滑脂沿着所述环形界面在第二轴向方向上向下泄漏中的一者或两者，其中，所述外环与所述圆柱形外表面径向间隔开。

根据本公开的一个附加或替代方面，一种抑制润滑脂沿着竖直轴线流动的方法包括：驱动竖直定向的轴绕轴线旋转，所述轴沿着所述轴线在第一轴向方向上向上延伸到保持一定体积的润滑脂的润滑脂储器中，并且所述轴由设置在所述润滑脂储器内的轴承组件可旋转地支撑；和使内构件与所述轴一起相对于与所述内构件的圆柱形外表面径向间隔开的外环旋转，使得形成在所述内构件的所述圆柱形外表面上的至少一个凹槽实现沿着所述外环与所述圆柱形外表面之间的环形界面在第一轴向方向上向上泵送润滑脂和防止所述润滑脂沿着所述环形界面在第二轴向方向上向下泄漏中的一者或两者。

根据本公开的另一附加或替代方面，一种润滑脂抑制器包括：竖直定向的轴，所述竖直定向的轴被配置成绕轴线旋转；内构件，所述内构件被配置成与所述轴一起旋转；外环，所述轴在所述外环内旋转；和动态环密封件，所述动态环密封件安装在所述外环上，所述动态环密封件向内延伸以与所述内构件重叠，所述内构件相对于所述动态密封件旋转，所述动态环密封件被配置成响应于增加的润滑脂压力而弯曲以接合所述内部圆形构件，所述增加的润滑脂压力将润滑脂推动抵靠着所述动态密封环，以使所述动态环密封件弯曲抵靠着所述内构件，以抑制润滑脂沿着所述竖直定向的轴迁移。

附图说明

图1是风扇系统的等轴测视图。

图2A是图1中所示的风扇系统的马达的横截面视图。

图2B是图2A中的细节B的放大视图。

图3A是电动马达的一部分的放大横截面视图。

图3B是图3A中的细节B的放大视图。

图4是润滑脂保持器的等轴测视图。

图5A是图4中所示的润滑脂保持器的凹槽的放大视图。

图5B是沿着图5A中的线B-B截取的凹槽的横截面视图。

图6是另一润滑脂保持器的立面视图。

图7是图3B中的细节7的放大视图。

具体实施方式

本公开涉及电动机器，例如，电动马达。本公开的电动机器包括可围绕马达轴线旋转的转子和被配置成驱动转子旋转的定子。转子由一个或多个轴承可旋转地支撑。轴承由润滑脂润滑。润滑脂可以保持在润滑脂储器内，轴承至少部分地设置在所述润滑脂储器内。

根据本公开的方面，润滑脂保持器可以安装到轴以与轴一起旋转。润滑脂保持器紧密地设置到静止的外环，使得在其之间形成润滑脂坝。润滑脂保持器包括形成在润滑脂保持器的外部上并且朝向外环定向的凹槽，所述凹槽被配置成在润滑脂保持器和外环之间的界面处捕获润滑脂并且将润滑脂朝向润滑脂储器推进。

根据本公开的方面，润滑脂密封件可以被设置成抑制润滑脂流出润滑脂储器。润滑脂密封件通常与相对表面间隔开并且不与相对表面接合。润滑脂密封件被配置成响应于润滑脂储器内的压力而弯曲，例如当润滑脂填充到储器中时，以与相对表面接合以在其之间形成密封件。当润滑脂储器内的压力相对于正常操作压力升高时，润滑脂密封件防止在储器的填充期间不期望的润滑脂泄漏。

当那些部件沿着公共轴线CA设置在公共轴向位置处时，可以认为部件沿径向重叠。从公共轴线CA延伸的径向线将延伸穿过径向重叠部件中的每一个。当那些部件在公共的径向和周向位置处设置成使得平行于公共轴线CA的轴向线延伸穿过轴向重叠的部件时，可以认为部件沿轴向重叠。当围绕公共轴线CA对准时，可以认为部件沿周向重叠，使得以公共轴线CA为中心的圆通过周向重叠的部件。

图1是风扇系统10的等轴测视图。风扇系统10包括马达12和叶片组件14。示出了马达壳体16、支撑件18和马达12的驱动轴20。马达壳体16包括定子壳体22和轴承壳体24。示出了叶片组件14的叶片26和风扇毂部28。

马达12是被配置成产生旋转机械输出的电动马达。在所示的示例中，马达12被配置成产生与公共轴线CA同轴的输出。马达壳体16封闭马达12的其它部件。在所示的示例中，马达壳体16包括第一较大直径部分和第二较小直径部分。第一部分由定子壳体22形成，并且第二部分由轴承壳体24形成。定子壳体22和轴承壳体24两者都封闭马达12的旋转部件。马达12的电子部件至少部分地设置在定子壳体22内。

支撑件18从定子壳体22沿轴向延伸并且被配置成与支撑表面界接。在一些示例中，支撑件18可以搁置在支撑表面上，使得定子壳体22在支撑件18上方竖直地延伸。轴承壳体24设置在定子壳体22的与叶片组件14相反的下轴向端部。轴承壳体24由此可以竖直地设置在定子壳体22和支撑表面之间。在所示的示例中，轴承壳体24具有比定子壳体22更小的直径，并且竖直地位于定子壳体22的下方。

叶片组件14连接到马达12以被马达12(驱动)旋转。驱动轴20从马达12延伸，以将旋转机械输出从马达12提供给叶片组件14，以使刀片26在公共轴线CA上旋转。风扇毂部28设置在驱动轴20的与马达12相反的端部处。更具体地，风扇毂部28设置在驱动轴20的与延伸到轴承壳体24中的驱动轴20的第二远端端部相反的远端端部处。叶片26从风扇毂部28径向向外延伸。在所示的示例中，马达12和叶片组件14同轴地设置在公共轴线CA上，使得叶片26、风扇毂部28、驱动轴20和马达12的转子同轴地旋转。

在所示的示例中，风扇系统10被配置成使得叶片组件14竖直地设置在马达12上方。举例来说，风扇系统10可以被配置成用在冷却塔中。应当理解，虽然讨论了竖直定向的风扇，但是根据本公开的风扇可以以任何期望的定向来定向，并且可以被用于移动任何期望的流体，包括气体和/或液体。此外，虽然马达12被描述为驱动叶片组件14，但是应当理解，马达12的任何一个或多个方面可以在非风扇应用中实施。马达12可以被配置成用在任何期望的电动马达组件中。因此，应当理解，虽然风扇是本文中提出的马达技术的一种实施方案，但是包括非风扇应用的其它应用也是可能的并且被视为在本公开的范围内。

图2A是马达12的横截面视图。图2B是图2A中的细节B的放大视图。将一起讨论图2A和图2B。马达12包括马达壳体16；支撑件18；驱动轴20；转子30；定子32；轴承组件34a、34b；内构件36；外环38；润滑脂入口40；润滑脂出口42；和润滑脂室44a、44b。

转子30被配置成在公共轴线CA上旋转以产生旋转输出。在所示的示例中，转子30沿径向设置在定子32内，使得马达12可以被认为是内旋转马达，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。转子30包括通过由定子32产生的电磁场围绕公共轴线CA电磁驱动的永磁体。定子32与转子30同轴地设置在转子30的旋转轴线上，转子30的旋转轴线与公共轴线CA同轴。

驱动轴20由转子30的主体支撑以与转子30一起旋转。驱动轴20延伸穿过马达壳体16的在第一轴向方向AD1上定向的轴向端部。驱动轴20的设置在马达壳体16外部的部分可以连接到系统的另一个部件，以将来自马达12的旋转输出直接提供给部件，例如提供给叶片组件14，以及其它选项。驱动轴20和转子30以1：1的关系旋转。转子30每回转一次，驱动轴20就完成一次回转。在图1中所示的示例中，叶片组件14直接安装到驱动轴20，以1∶1的关系旋转。马达12由此以1∶1的关系驱动叶片组件14。相对于具有减速齿轮装置的传统输出，直接驱动关系提供高响应性和大速度范围。虽然驱动轴20被示出为延伸出马达壳体16，使得驱动轴20完全延伸穿过润滑脂室44a，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。在一些示例中，驱动轴20可以延伸到润滑脂室44a中以与轴承组件34a界接，但是可以不完全延伸穿过润滑脂室44a。

轴承组件34a、34b设置成支撑转子30的旋转。驱动轴20延伸以与每个轴承组件34a、34b界接。在所示的示例中，驱动轴20延伸穿过每个轴承组件34a、34b。在所示的示例中，驱动轴20与每个轴承组件34a、34b的内圈界接。驱动轴由轴承组件34a、34b可旋转地支撑。轴承组件34a、34b可以具有用于支撑转子30的旋转和由马达12经受的轴向负载的任何期望的配置。举例来说，轴承组件34a、34b可以是滚珠轴承、滚子轴承等。在所示的示例中，轴承组件34a沿轴向设置在轴承组件34b和驱动轴20的第一部分之间，驱动轴20的第一部分设置在马达壳体16的外部。因此，轴承组件34a沿轴向设置在叶片组件14和轴承组件34b之间。轴承组件34a可以竖直设置在轴承组件34b上方，使得轴承组件34a可以被视为上轴承，而轴承组件34b可以被视为下轴承。

轴承组件34a设置在形成于马达壳体16内的润滑脂室44a内。在所示的示例中，马达壳体16的端部盖50安装到马达壳体16以封闭润滑脂室44a。润滑脂室44a被配置成在操作期间存储一定体积的润滑脂。润滑脂在操作期间润滑轴承组件34a。

润滑脂入口40流体地连接到润滑脂室44a。在所示的示例中，润滑脂入口40延伸穿过端部盖50，但是应当理解，润滑脂入口40可以延伸穿过马达壳体16的任何部件以与润滑脂室44a流体地连接。润滑脂入口40包括配件52，用户可以将供应软管连接到配件52，以通过润滑脂入口40将润滑脂注射到润滑脂室44a中。润滑脂出口42流体地连接到润滑脂室44a。润滑脂出口42包括插塞，所述插塞可以从润滑脂出口42的通道移除，以允许润滑脂从润滑脂室44a退出或防止润滑脂室44a在润滑脂室44a的填充期间过压。

轴承组件34b设置在形成于马达壳体16内的润滑脂室44a内。润滑脂室44b被配置成在操作期间存储一定体积的润滑脂。润滑脂在操作期间润滑轴承组件34b。

润滑脂室44a竖直地设置在马达12上方，其中公共轴线CA竖直地定向。由于重力的拉动，润滑脂被拉动以沿着驱动轴20在第二轴向方向AD2上向下流动。可期望润滑轴承组件34a的润滑脂不会泄漏到驱动轴20和电动马达12的内部。形成在内构件36和外环38之间的界面54处的润滑脂坝抑制润滑脂沿着驱动轴20在第二轴向方向AD2上并且朝向马达12的内部流动，如下文更详细地讨论的。内构件36和外环38可以被认为形成润滑脂抑制器35，润滑脂抑制器35可以阻碍润滑脂沿着驱动轴20在第二轴向方向AD2上流动和/或将确实进入界面54中的润滑脂在第一轴向方向AD1上返回并且朝向润滑脂室44a泵送。

内构件36被配置成与驱动轴20一起旋转。在一些示例中，内构件36也可以被称为内圆形构件。内构件36被配置成与马达12的转子30一起旋转。内构件36可以与驱动轴20的其它部件分别形成并且组装到那些部件，或者可以与驱动轴20的其它部分一体地形成。在一些示例中，内构件36和驱动轴20的其它部分单件式地形成。内构件36相对于公共轴线CA并且朝向外环38径向向外突出。然而，应当理解，内构件36不直接接触外环38。

凹槽46形成在内构件36的外表面上。凹槽46延伸到内构件36的径向外表面中。凹槽46被配置成相对于公共轴线CA既沿轴向延伸又至少部分地围绕公共轴线CA延伸。内构件36可以包括各自沿轴向并且围绕公共轴线CA延伸的多个单个的凹槽46。在一些示例中，凹槽46彼此分离并且不相交。在其它示例中，凹槽46中的一些可以与凹槽46中的其它凹槽相交并且交叉。在一些示例中，凹槽46形成为内构件36的外部上的螺旋凹槽。然而，应当理解，凹槽46可以具有既沿轴向又围绕公共轴线CA至少部分地沿周向延伸的任何期望的形状。凹槽46包括暴露于润滑脂室44a的开放端部。凹槽46朝向外环38径向开放。在一些示例中，凹槽46包括在内构件36的与润滑脂室44a相反的轴向端部上的开放端部。内构件36设置在外环38内，使得凹槽46与外环38沿径向重叠。

外环38围绕内构件36环形地延伸。外环38包括朝向公共轴线CA径向向内定向的环面48。界面54形成在环面48和内构件36的外部之间，凹槽46形成在内构件36的外部上。外环38可以与马达壳体16的其它部件一体地形成，或者可以与马达壳体16分别形成并且安装到马达壳体16。外环38设置成使得内构件36相对于外环38旋转。在所示的示例中，外环38被配置成当内构件36在外环38内旋转时保持静止，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。环面48径向向内定向并且与内构件36直接相对。环面48可以是平坦表面。环面48可以被配置为围绕公共轴线CA的圆柱形表面。环面48可以被配置成使得在界面54处在环面48的表面中不形成凹槽。外环38被配置成在内构件36相对于外环38旋转时保持静止。

内构件36和外环38可操作地界接以形成润滑脂抑制器35。润滑脂抑制器35被配置成抑制润滑脂在第二轴向方向AD2上流入电动马达12的内部中。外环38和内构件36彼此沿径向间隔开，使得在内构件36相对于外环38旋转时，内构件36不与外环38接触。在界面54处，在外环38的内圆柱形表面和内构件36的径向外部之间可以仅存在约0.0254毫米(mm)(约0.001英寸(in.))到约2.54mm(约0.1in.)的径向间隙。凹槽46旋转以在内构件36本身不接触外环38的情况下将润滑脂刮擦抵靠着在外环38并且将其从外环38刮掉，这是因为润滑脂本身是粘性的并且具有成珠的趋势。

凹槽46可以将润滑脂从外环38铲起并且将润滑脂沿着凹槽46往回输送到润滑脂室44a。如上文所讨论，凹槽46可以各自包括向润滑脂室44开放的开放端部。开放端部可以被配置成将润滑脂往回排出到润滑脂室44a中。

由内构件36和外环38形成的润滑脂抑制器35提供了显著的优点。内构件36和外环38处于非接触布置，使得内构件36和外环38不会彼此磨损。在界面54处在内构件36和外环38之间的径向间隙的被定尺寸成抑制粘性润滑脂在第二轴向方向AD2上朝向马达12的内部流动。这样，在一些示例中，润滑脂抑制器35可以被认为用作防止润滑脂沿着驱动轴20在第二轴向方向AD2上流动的润滑脂密封件。凹槽46从环面48拾取润滑脂，并且被配置成将润滑脂往回输送到润滑脂室44a。这样，在一些示例中，润滑脂抑制器35可以被认为用作将润滑脂往回泵送到润滑脂室44a中的润滑脂泵。内构件36可以既抑制润滑脂流出润滑脂室44a并且流入马达12的内部中，又将润滑脂往回泵送到润滑脂室44a中，从而抑制润滑脂室44a内的一定体积的润滑脂的耗尽。

图3A是马达12的一部分的放大横截面视图，示出了内构件136和外环138之间的界面134。图3B是图3A中的细节B的等轴测放大视图。将一起讨论图3A和图3B。示出了马达壳体16、润滑脂抑制器135、润滑脂出口42、润滑脂室44a和环密封件56。润滑脂抑制器135包括内构件136、外环138。内构件136包括在构件端部160a、160b之间沿轴向延伸的构件主体158；轴孔162；外表面164a、164b；搁台166；和凹槽146。外环138包括环面148、安装凸缘168和密封凸缘170。

润滑脂抑制器135基本上类似于图2A和图2B中所示的润滑脂抑制器135，并且对于类似的部件，附图标记已经增加了“100”。内构件136基本上类似于图2A和图2B中所示的内构件36，并且对于类似的部件，附图标记已经增加了“100”。外环138基本上类似于图2A和图2B中所示的内构件36，并且对于类似的部件，附图标记已经增加了“100”。

内构件136和外环138界接以形成将润滑脂保持在润滑脂室44a内的润滑脂抑制器135。如上文所讨论的，润滑脂室44a可以竖直地定位在马达12的电磁部件(例如，转子30和定子32)上方。可期望不准许润滑脂流动到这样的电磁部件。

外环138由马达壳体16支撑。在所示的示例中，外环138可以例如通过紧固件(例如，螺栓)以及其它选项固定到马达壳体16。虽然外环138被示出为与马达壳体16分别形成并且安装到马达壳体16，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。举例来说，外环138可以与马达壳体16的部件一体地形成或永久地连接到马达壳体16的部件。在一些示例中，外环138可以与马达壳体16的部件成一个单件。

安装凸缘168相对于公共轴线CA径向向外延伸。在所示的示例中，安装凸缘168与马达壳体16界接，以将外环138固定到马达壳体16。如所示出，紧固件可以延伸穿过其的紧固件开口延伸穿过安装凸缘168。密封凸缘170从安装凸缘168的一部分在外环138和马达壳体16之间的界面的径向向内延伸。在一些示例中，密封凸缘170可以从安装凸缘168的径向最内部分延伸。密封凸缘170相对于安装凸缘168沿轴向延伸。在所示的示例中，密封凸缘170在第二轴向方向AD2上朝向马达12的电磁部件延伸。

环面148形成为密封凸缘170的径向定向表面。环面148直接与内构件136的凹槽式外表面164b相对。环面148和外表面164b用于形成润滑脂抑制器135。环面148可以形成为围绕公共轴线CA的圆柱形面。界面154形成在凹槽式外表面164b和环面148之间。

内构件136被配置成在操作期间绕公共轴线CA旋转。内构件136可以与驱动轴20同轴地设置以与驱动轴20一起旋转。构件主体158在构件端部160a、160b之间沿轴向延伸。保持器端部160a在第一轴向方向AD1上并且朝向轴承组件34a定向，并且保持器端部160b在第二轴向方向AD2上并且朝向马达12的内部定向。在所示的示例中，内构件136与驱动轴20的其它部件分别形成并且组装到驱动轴20的其它部件，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。

轴孔162沿轴向延伸穿过内构件136。在所示的示例中，轴孔162在构件端部160a、160b之间完全沿轴向延伸穿过内构件136。驱动轴20的部件(例如，从转子30延伸的马达轴和延伸穿过轴承组件34a并且离开马达壳体16的输出轴)可以在轴孔162内界接以在轴孔内彼此连接。应当理解，内构件136的一些示例(例如，其中内构件136与驱动轴20的其它部件一体地形成的示例)不包括轴孔162。

在所示的示例中，内构件136的径向外表面形成为外表面164a和外表面164b。在所示的示例中，外表面164a、164b远离公共轴线CA径向向外定向。外表面164a从保持器端部160a在第二轴向方向AD2上延伸。外表面164b相对于外表面164a在第二轴向方向AD2上延伸。内构件136的延伸到外表面164a的部分具有第一直径D1。内构件136的延伸到外表面164b的部分具有大于第一直径D1的第二直径D2。虽然内构件136被示出为包括双凹槽式表面(例如，外表面164a、164b)，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。举例来说，内构件136可以仅包括单个凹槽式表面，例如，形成润滑脂抑制器135的外表面164b。

搁台166在外表面164a和外表面164b之间沿径向延伸。搁台166在第一轴向方向AD1上定向。搁台166可以形成为与公共轴线CA正交的平坦表面。在所示的示例中，搁台166围绕公共轴线CA完全环形地延伸。在所示的示例中，在搁台166的在第一轴向方向AD1上定向的轴向面中不形成凹槽。

凹槽146形成在内构件136的径向外侧部上。在所示的示例中，第一子组的凹槽146形成在外表面164a上，并且第二子组的凹槽146形成在外表面164b上。凹槽146被配置成既沿着内构件136沿轴向延伸又围绕公共轴线CA沿周向延伸。外表面164a上的凹槽146延伸到在第一轴向方向AD1上开放的开口。开口可以被称为末端开口，因为开口处于凹槽146的末端端部处。外表面164a上的凹槽146延伸到形成在保持器端部160a中的开口。外表面164b上的凹槽146延伸到在第一轴向方向AD1上开放的开口。外表面164b上的凹槽146延伸到形成在搁台166上的开口。开口形成在搁台166的外径向边缘上。

应当理解，凹槽146可以以任何期望的方式既沿轴向又沿周向延伸。举例来说，凹槽146可以形成为螺旋凹槽，凹槽146可以形成为周向地并且沿轴向延伸的一系列台阶，凹槽146可以形成为直线延伸到在第一轴向方向AD1上定向的开口的倾斜凹槽。凹槽146可以以任何期望的定向形成，所述定向既朝向润滑脂室44a沿轴向延伸又至少部分地围绕公共轴线CA延伸。

外表面164a与马达壳体16的壳体突出部172直接相对并且沿径向重叠。内表面174形成为壳体突出部172的径向定向表面。内表面174与内构件136的凹槽式外表面164a直接相对。内表面174和外表面164a可以用于形成润滑脂坝。内表面174可以形成为围绕公共轴线CA的圆柱形面。

虽然内构件136被示出为包括第一子组的凹槽146和第二子组的凹槽146，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。举例来说，内构件136可以被配置成仅包括形成在外表面164b上的凹槽146。因此，内构件136可以被配置成例如在内构件136和外环138之间形成单个润滑脂抑制界面154。

在操作期间，内构件136绕公共轴线CA并且相对于外环138旋转。凹槽146与内构件136一起并且相对于由马达壳体16和外环138形成的相对表面旋转。内构件136与马达壳体16和外环138径向向内间隔开并且不与马达壳体16和外环138接触。在内构件136相对于马达壳体16和外环138的表面旋转时，这样的表面可以是静止的。

内构件136和外环138可操作地界接，以在外表面164b和外环138之间的界面154处形成润滑脂抑制器135。应当理解，界面154是非接触界面，这是因为外表面164b不与外环138接触。润滑脂抑制器135被配置成抑制润滑脂在第二轴向方向AD2上朝向电动马达12的内部流动。外环138和内构件136彼此沿径向间隔开，使得在内构件136相对于外环138旋转时，内构件136不与外环138接触。凹槽146旋转以在内构件136本身不接触外环138的情况下将润滑脂刮擦抵靠着外环138并且将其从外环138刮掉，这是因为润滑脂本身是粘性的并且具有成珠的趋势。这样的相对旋转可以在第一轴向方向AD1上并且朝向润滑脂室44a往回驱动任何被捕获的润滑脂。

内构件136可以进一步在外表面164a和壳体突出部172之间的界面155处形成第二润滑脂抑制器137。应当理解，界面155是非接触界面，这是因为外表面164a不与壳体突出部172接触。润滑脂抑制器137类似于润滑脂抑制器135，这是因为润滑脂抑制器137被配置成抑制润滑脂在第二轴向方向AD2上流入电动马达12的内部中。壳体突出部172和外表面164a彼此沿径向间隔开，使得在内构件136相对于壳体突出部172旋转时，内构件136不与壳体突出部172接触。凹槽146旋转以在内构件136本身不接触壳体突出部172的情况下将润滑脂刮擦抵靠着壳体突出部172并且将其从壳体突出部172刮掉，这是因为润滑脂本身是粘性的并且具有成珠的趋势。这样的相对旋转可以在第一轴向方向AD1上并且朝向润滑脂室44a往回驱动任何捕获的润滑脂。

环密封件56围绕公共轴线CA环形地延伸。环密封件56设置在外环138上。环密封件56的一部分可以被捕获在外环138和马达壳体16之间。在一些示例中，环密封件56的一部分可以夹持在外环138和马达壳体16之间。环密封件56被配置成在驱动轴20和内构件136围绕公共轴线CA旋转时围绕公共轴线CA保持静止。

环密封件56径向向内延伸，以与外环138和内构件136两者沿轴向重叠。环密封件56径向向内突出，使得环密封件56在内构件136和外环138之间的界面154上方延伸。环密封件56在界面154和润滑脂室44a之间的轴向位置处与内构件136和外环138之间的界面154沿轴向重叠。虽然环密封件56与内构件136的搁台166沿轴向重叠，但是应当理解，在正常操作期间，环密封件56不接触内构件136。相反，环密封件56与搁台166沿轴向间隔开并且不与搁台166接触。如下文更详细地讨论的，环密封件56被配置成在其中润滑脂室44a经历压力升高的情况下(例如，当操作者将润滑脂填充到润滑脂室44a中时)弯曲以接触搁台166并且对搁台166密封。弯曲以接触搁台166的环密封件56产生密封的界面，所述密封的界面抑制润滑脂在第二轴向方向AD2上朝向马达12的内部流动。

内构件136可以抑制润滑脂在第二轴向方向AD2上流出润滑脂室44a。内构件136可以泵送确实从润滑脂室44a在第一轴向方向AD1上往回并且朝向润滑脂室44a的润滑脂流动。凹槽146可以将润滑脂从相对的表面刮掉(例如，将润滑脂从环面148刮掉)，并且将该润滑脂在第一轴向方向AD1上朝向润滑脂室44a输送，轴承组件34a设置在润滑脂室44a内。这样，内构件136可以既抑制润滑脂流出润滑脂室44a，又可以将确实流入内构件136和外环138之间以及内构件136和壳体突出部172之间的径向间隙中的任何润滑脂朝向润滑脂室44a往回泵送。由此，即使在重力倾向于在第二轴向方向AD2上拉动润滑脂的配置中，内构件136也抑制润滑脂流动到马达12的内部电磁部件，并且有助于维持润滑脂室44内的一定体积的润滑脂。

图4是内构件136的等轴测视图。图5A是图4中所示的内构件136的凹槽146的一部分的放大视图。图5B是沿着图5A中的线B-B截取的凹槽146的横截面视图。将一起讨论图4到图5B。内构件136包括在保持器端部160a、160b之间沿轴向延伸的构件主体158；轴孔162；外表面164a、164b(在本文中统称为“外表面164”或“多个外表面164”)；搁台166；和凹槽146。凹槽146包括上表面176、下表面178、基部180、上唇缘182和下唇缘184。

构件主体158在保持器端部160a、160b之间延伸。轴孔162延伸穿过构件主体158，并且可以接纳马达(例如，马达12)的驱动轴(例如，驱动轴20)的一部分。外表面164a、164b是内构件136的外径向表面。搁台166在外表面164a和外表面164b之间沿径向延伸。凹槽146形成在外表面164a、164b上。

内构件136被配置成相对于马达12的静止表面旋转。凹槽146被配置成从静止表面铲起润滑脂并且将润滑脂在第一轴向方向AD1上并且往回输送到润滑脂储器(例如，润滑脂室44a)。

凹槽146相对于公共轴线CA既沿轴向延伸又围绕公共轴线CA周向地延伸。在所示的示例中，凹槽146形成为围绕内构件136缠绕的螺旋凹槽。然而，应当理解，凹槽146可以具有既沿轴向又至少部分地围绕公共轴线CA延伸的任何配置。

在所示的示例中，凹槽146包括上唇缘182和下唇缘184，上唇缘182在第一轴向方向AD1上设置在凹槽146的侧部上，下唇缘184在第二轴向方向AD2上设置在凹槽146的侧部上。对于沿着凹槽146的公共位置，上唇缘182比下唇缘184更靠近于保持器端部160。上唇缘182形成在凹槽146和外表面164之间的相交处。下唇缘184形成在凹槽146和外表面164之间的相交处。

凹槽146从外表面164延伸到构件主体158中。上表面176从上唇缘182延伸到构件主体158中。上表面176既沿径向又沿轴向延伸，使得上表面176是倾斜表面。上表面176延伸到凹槽146的基部180。下表面178从下唇缘184延伸到构件主体158中。下表面178延伸到凹槽146的基部180。在一些示例中，下表面178可以既沿轴向又沿径向延伸，使得下表面178是倾斜表面。在一些示例中，下表面178径向向内延伸并且不是倾斜表面。在一些示例中，下表面178可以是凹形表面，使得下表面178在下唇缘184下方在下唇缘184和基部180之间延伸。在所示的示例中，基部180形成为上表面176和下表面178之间的圆弧表面，但是应当理解，并非所有示例都是如此限定的。基部180可以被认为形成弯曲表面。

上表面176横向于下表面178定向。在所示的示例中，上表面176横向于下表面178，使得上表面176的平面US和下表面178的平面LS之间的相交点IP被配置成使得从上唇缘182沿着上表面的平面US到相交点IP的距离大于从下唇缘184沿着下表面的平面LS到相交点IP的距离。

上表面176可以被认为具有比下表面178更浅的锥度，这是因为上表面176相对于公共轴线CA在外表面164和基部180之间横穿比下表面178在外表面164和基部180之间横穿更大的轴向距离，并且如图5B中最佳所见。下唇缘184可以被认为具有比上唇缘182更尖锐的轮廓，由于外表面164和围绕下唇缘184的下表面178之间的角度α大于外表面164和围绕上唇缘182的上表面176之间的角度β。角度α也可以被称为下角。角度β也可以被称为上角。在一些示例中，下表面178可以相对于外表面164以直角延伸。

在内构件136在操作期间旋转时，凹槽146的配置允许凹槽146的下侧部(由下唇缘184和下表面178形成)铲起润滑脂并且将其在第一轴向方向AD1上向上推进。上表面176的较浅锥度提供了大的表面区域，润滑脂可以沿着所述表面区域流动以在第一轴向方向AD1上传输，从而促进润滑脂在第一轴向方向AD1上的流动。

在内构件136在操作期间旋转时，凹槽146的配置促进在第一轴向方向AD1上捕获和移位润滑脂。内构件136可以沿着凹槽146泵送润滑脂，以将润滑脂在第一轴向方向AD1上并且朝向润滑脂室44a往回传输。

图6是内构件236的侧立面视图。内构件236基本上类似于内构件136(在图4中最佳所见)和内构件36(图2A和图2B)，对于类似的部件，附图标记相对于内构件136增加了“100”，并且相对于内构件36增加了“200”。内构件236的凹槽246以双凹槽配置形成。

内构件236包括形成在外表面264上的凹槽246a和形成在外表面264上的凹槽246b。凹槽246a、246b在本文中可以被统称为“多个凹槽246”或“凹槽246”。凹槽246基本上类似于凹槽146和凹槽46。凹槽246a围绕公共轴线CA在第一周向方向上延伸，并且凹槽246b围绕公共轴线CA在第二周向方向上延伸。无论内构件236的旋转方向如何，内构件236的双凹槽配置都促进使润滑脂在第一轴向方向AD1上并且朝向润滑脂储器44a往回移位。

在所示的示例中，凹槽246以双螺旋配置设置。凹槽246a与凹槽246b在围绕内构件236的各个位置处相交。内构件236的凹槽246的配置示出凹槽246可以被中断并且仍然起作用，因为润滑脂可以以短片段向上移动。

图7是图3B中的细节7的放大视图。示出了马达壳体16、内构件136、外环138和环密封件56。示出了马达壳体16的壳体突出部172。壳体突出部172包括内表面174、密封件支撑表面186和倾斜表面188。示出了内构件136的构件主体158、外表面164a、164b；搁台166；和凹槽146。示出了外环138的环面148、安装凸缘168和安装表面190。安装表面190包括支撑面192和倾斜面194。

在所示的示例中，壳体突出部172形成为马达壳体16的一部分。密封支撑表面186由马达壳体16形成并且在第二轴向方向AD2上定向。壳体突出部172的内表面174朝向公共轴线CA径向向内定向(在图3A中最佳所见)。内表面174通过径向间隙196a与内构件136的外表面164a间隔开。倾斜表面188在密封件支撑表面186和内表面174之间延伸。倾斜表面188相对于公共轴线CA倾斜，使得倾斜表面188在密封件支撑表面186和内表面174之间既沿轴向又沿径向延伸。倾斜表面188在第一轴向方向AD1上延伸，并且在密封件支撑表面186和内表面174之间朝向公共轴线CA径向向内延伸。

外环138设置在内构件136的径向外侧。环面148朝向公共轴线CA径向向内定向。环面148通过径向间隙196b在界面154处与内构件136的外表面164b间隔开。安装表面190沿径向延伸并且在第一轴向方向AD1上定向。支撑面192在第一轴向方向AD1上定向。支撑面192可以是在第一轴向方向AD1上定向的平坦面。倾斜面194从支撑面192径向向内延伸。倾斜面194倾斜以既在第二轴向方向AD2上又朝向公共轴线CA径向向内延伸。

环密封件56支撑在马达壳体16和外环138之间。在一些示例中，环密封件56可以被认为被夹持在马达壳体16和外环138之间。在所示的示例中，环密封件56被夹持在密封件支撑表面186和安装表面190之间。环密封件56与密封件支撑表面186和支撑面192两者接合。环密封件56被支撑成使得在内构件136相对于环密封件56旋转时，环密封件56保持静止。

环密封件56和内构件136形成润滑脂抑制器57。环密封件56朝向公共轴线CA径向向内延伸。环密封件56延伸以与内构件136和外环138之间的界面154沿轴向重叠。环密封件56与内构件136的搁台166沿轴向重叠。

环密封件56从上接触点198径向向内延伸，在该位置处，环密封件56在密封件支撑表面186和倾斜表面188之间的界面处接合马达壳体16。上接触点198是环密封件56和马达壳体16之间的径向最内接触点。

环密封件56从下接触点200径向向内延伸，在该位置处，环密封件56在支撑面192和倾斜面194之间的界面处接合外环138。环密封件56朝向公共轴线CA径向向内悬伸。下接触点200是环密封件56和外环138之间的径向最内接触点，其中环密封件56处于脱离状态，如下文更详细地讨论的。

在所示的示例中，上接触点198从下接触点200径向向内设置。上接触点198在径向上比下接触点200更靠近于公共轴线CA。这样，环密封件56可以被认为与密封件支撑表面186接合的径向范围大于环密封件56与外环138接合的径向范围。处于下接触点200的径向内侧的上接触点198使环密封件56的悬伸部分在第二轴向方向AD2上向下略微倾斜。这样的配置使环密封件56的远端自由端部202在第二轴向方向AD2上略微移位，从而促进环密封件56在第二轴向方向AD2上更容易地移位并且进入接合状态。

润滑脂抑制器57被配置成防止润滑脂响应于润滑脂储器44a中的增加的压力而在第二轴向方向AD2上迁移。应当理解，即使在其中内构件136不包括凹槽146的示例中，环密封件56和内构件136也可以形成润滑脂抑制器57。应当理解，马达12可以包括润滑脂抑制器57，而不包括润滑脂抑制器35、135、137。马达12可以仅包括润滑脂抑制器35、57、135、137中的一种或多于一种。

环密封件56在图7中示出处于正常的脱离状态，其中环密封件56不接触内构件136。在脱离状态下，环密封件56相对于内构件136既沿轴向又沿径向间隔开。环密封件56与内构件136脱离防止由于内构件136的相对旋转而对环密封件56的接触磨损。环密封件56响应于润滑脂储器44a中的压力增加。环密封件56也可以被称为动态环密封件，并且环密封件56动态地对润滑脂压力作出反应。举例来说，如果操作者无意中过度填充润滑脂储器44a，则润滑脂储器44a中增加的压力将润滑脂向下推到环密封件56的悬伸径向向内侧部上，从而导致环密封件56的悬伸自由端部202在第二轴向方向AD2上向下弯曲，以环形地接合内构件136的搁台166。这样的接合产生密封件，所述密封件防止润滑脂流入界面154中，并且因此密封润滑脂朝向马达12的电磁部件的迁移。应当理解，环密封件56可以由适于与内构件136形成密封的任何期望的材料(例如，橡胶以及其它选项)形成。

虽然在风扇系统的上下文中讨论了本公开的电动机器，但是应当理解，电动机器和控制件可以在各种上下文和系统中利用，并且不限于所讨论的那些。所讨论的电动机器中的任何一个或多个可以单独利用或与一个或多个附加电动机器一起使用，以从电信号输入提供机械输出，用于任何期望的目的。此外，虽然电动机器通常被讨论为电动马达，但是电动机器可以是任何期望的形式，例如发电机。

虽然已经参考(多个)示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变，并且可以用等同物替代其元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，预期本发明不限于(多个)所公开的特定实施例，而是本发明将包括归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (33)

1.一种润滑脂抑制器，包括：

竖直定向的轴，所述竖直定向的轴被配置成绕轴线旋转；

内构件，所述内构件被配置成与所述轴一起旋转，所述内构件具有圆柱形外表面和形成在所述圆柱形外表面上的至少一个凹槽；和

外环，所述至少一个凹槽在所述外环内旋转，以实现沿着所述外环和所述圆柱形外表面之间的环形界面在第一轴向方向上向上泵送润滑脂和防止所述润滑脂沿着所述环形界面在第二轴向方向上向下泄漏中的一者或两者，其中，所述外环与所述圆柱形外表面沿径向间隔开。

2.根据权利要求1所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽相对于所述轴线沿轴向延伸并且至少部分地围绕所述轴线延伸。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽包括多个凹槽。

4.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽包括在所述第一轴向方向上沿着所述轴向上开放的末端开口。

5.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽是螺旋凹槽。

6.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽包括：

第一凹槽，所述第一凹槽围绕所述轴线在第一周向方向上延伸；和

第二凹槽，所述第二凹槽围绕所述轴线在与所述第一周向方向相反的第二周向方向上延伸。

7.根据权利要求6所述的润滑脂抑制器，其中，所述第一凹槽与所述第二凹槽相交。

8.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述外环不接触所述圆柱形外表面。

9.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述外环与所述圆柱形外表面径向间隔开达0.0254毫米到2.54毫米的间隙。

10.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述至少一个凹槽包括：

上唇缘；

上表面，所述上表面从所述上唇缘延伸到所述润滑脂保持器的主体中；

下唇缘；和

下表面，所述下表面从所述下唇缘延伸到所述润滑脂保持器的所述主体中。

11.根据权利要求10所述的润滑脂抑制器，其中，所述上表面延伸到所述凹槽的基部，并且所述下表面延伸到所述凹槽的所述基部。

12.根据权利要求11所述的润滑脂抑制器，其中，所述基部在所述上表面和所述下表面之间弯曲。

13.根据权利要求11和12中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述上表面比所述下表面从所述基部延伸更大的轴向距离。

14.根据权利要求11到13中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述上表面从所述基部延伸到所述上唇缘的距离大于所述下表面从所述基部延伸到所述下唇缘的距离。

15.根据权利要求11到14中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述上表面横向于所述下表面定向，使得所述上表面的平面与所述下表面的平面之间的相交被配置成使得从所述上唇缘沿着所述上表面的所述平面到所述相交点的距离大于从所述下唇缘沿着所述下表面的所述平面到所述相交点的距离。

16.根据权利要求10到15中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述外圆柱形表面和所述上表面之间的上角小于所述外圆柱形表面和所述下表面之间的角。

17.根据权利要求10到16中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述下表面从所述外圆柱形表面以直角延伸。

18.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述外环包括圆柱形环面，所述圆柱形环面朝向所述轴线定向并且围绕所述轴线环形地设置，所述内环面限定所述环形界面的外径向侧部。

19.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，还包括：

环密封件，所述环密封件围绕所述轴线环形地设置，所述环密封件包括朝向所述轴线向内延伸并且在所述内构件的环形搁台上方延伸的悬伸部分，所述环密封件设置成使得所述环密封件通常处于其中所述悬伸部分与所述搁台间隔开的脱离状态中。

20.根据权利要求19所述的润滑脂抑制器，其中，所述环密封件被配置成响应于在所述第一轴向方向上与所述环形界面间隔开的润滑脂储器中的增加的润滑脂压力而弯曲到接合状态，在所述接合状态中所述悬伸部分接触所述搁台。

21.根据任一项前述权利要求所述的润滑脂抑制器，其中，所述轴连接到在所述第二轴向方向上与所述环形界面间隔开的电动马达，所述至少一个凹槽在所述外环内旋转以防止所述润滑脂泄漏到所述电动马达。

22.一种电动机器，包括：

转子，所述转子被配置成绕公共轴线旋转；

定子，所述定子被配置成驱动所述转子旋转；

润滑脂储器，所述润滑脂储器被配置成存储一定体积的润滑脂；

轴承组件，所述轴承组件设置在所述润滑脂储器内；和

润滑脂抑制器，所述润滑脂抑制器是根据权利要求1到20中任一项所述的润滑脂抑制器，所述轴连接到所述转子以被所述转子旋转，所述轴被所述轴承组件可旋转地支撑以相对于马达主体旋转，所述定子设置在所述马达主体内，所述轴延伸到所述润滑脂储器中，使得所述环形界面沿轴向设置在所述轴承组件和所述定子之间，并且所述轴线与所述公共轴线同轴地设置。

23.一种抑制润滑脂沿着竖直轴线流动的方法，所述方法包括：

驱动竖直定向的轴绕轴线旋转，所述轴沿着所述轴线在第一轴向方向上向上延伸到保持一定体积的润滑脂的润滑脂储器中，并且所述轴被设置在所述润滑脂储器内的轴承组件可旋转地支撑；和

使内构件与所述轴一起相对于与所述内构件的圆柱形外表面沿径向间隔开的外环旋转，使得形成在所述内构件的所述圆柱形外表面上的至少一个凹槽实现沿着所述外环与所述圆柱形外表面之间的环形界面在第一轴向方向上向上泵送润滑脂和防止所述润滑脂沿着所述环形界面在第二轴向方向上向下泄漏中的一者或两者。

24.一种润滑脂抑制器，包括：

竖直定向的轴，所述竖直定向的轴被配置成绕轴线旋转；

内构件，所述内构件被配置成与所述轴一起旋转；

外环，所述轴在所述外环内旋转；和

动态环密封件，所述动态环密封件安装在所述外环上，所述动态环密封件向内延伸以与所述内构件重叠，所述内构件相对于所述动态密封件旋转，所述动态环密封件被配置成响应于增加的润滑脂压力而弯曲以接合所述内部圆形构件，所述增加的润滑脂压力将润滑脂推动抵靠着所述动态密封环，以使所述动态环密封件弯曲抵靠着所述内构件，以抑制润滑脂沿着所述竖直定向的轴迁移。

25.根据权利要求24所述的润滑脂抑制器，其中，所述动态环密封件围绕所述竖直定向的轴完全环形地延伸。

26.根据权利要求24和25中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述动态环密封件朝向所述轴线沿径向向内悬伸。

27.根据权利要求24到26中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述动态环密封件的一部分被夹持在所述外环和所述电动马达的马达壳体的静止部分之间。

28.根据权利要求27所述的润滑脂抑制器，其中，所述外环包括安装表面，所述动态环密封件安装在所述安装表面上，所述安装表面包括倾斜面，所述倾斜面从所述动态环密封件和所述安装表面之间的下接触点沿轴向远离所述动态环密封件延伸。

29.根据权利要求28所述的润滑脂抑制器，其中，所述倾斜表面从所述下接触点沿径向向内延伸。

30.根据权利要求27到29中任一项所述的润滑脂抑制器，其中，所述静止部分包括夹持所述动态环密封件的密封件支撑表面和从所述动态环密封件和所述静止部分之间的上接触点沿轴向远离所述动态环密封件延伸的倾斜面。

31.根据权利要求30所述的润滑脂抑制器，其中，所述倾斜面从所述上接触点沿径向向内延伸。

32.根据权利要求27到26中任一项所述的润滑脂抑制器，其中：

所述动态环密封件被夹持在所述外环和所述电动马达的马达壳体的静止部分之间；

所述外环包括安装表面，所述动态环密封件安装在所述安装表面上，所述安装表面包括倾斜面，所述倾斜面从所述动态环密封件和所述安装表面之间的下接触点沿轴向远离所述动态环密封件延伸；

所述静止部分包括夹持所述动态环密封件的密封件支撑表面和从所述动态环密封件和所述静止部分之间的上接触点沿轴向远离所述动态环密封件延伸的倾斜面；并且

所述上接触点比所述下接触点在径向上更远离所述轴线。

33.一种电动机器，包括：

转子，所述转子被配置成绕公共轴线旋转；

定子，所述定子被配置成驱动所述转子的旋转；

润滑脂储器，所述润滑脂储器被配置成存储一定体积的润滑脂；

轴承组件，所述轴承组件设置在所述润滑脂储器内；和

润滑脂抑制器，所述润滑脂抑制器是根据权利要求24到32中任一项所述的润滑脂抑制器，所述轴被连接到所述转子以被所述转子旋转，所述轴被所述轴承组件可旋转地支撑以相对于马达主体旋转，所述定子设置在所述马达主体内，所述轴延伸到所述润滑脂储器中，并且所述轴线与所述公共轴线同轴地设置。