CN207625367U - 电动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电动机。该电动机包括具有更可靠地防止异物进入电动机内部的功能的迷宫构件。在旋转轴的在轴线上位于比前方轴承靠前方侧的部分利用过盈配合等固定有大致环状的迷宫构件，迷宫构件与旋转轴一同一体地旋转。迷宫构件在其前表面具有至少一个第1开口部，在其外侧面具有至少一个第2开口部，第1开口部和第2开口部在迷宫构件的内部相互流体连通。

Description

电动机
技术领域
本实用新型涉及一种具有迷宫结构的电动机。
背景技术
在包括定子和转子的电动机(旋转电机)中，存在具有用于防止水分、异物进入洁净空间、内部的结构的电动机。作为与此相关的以往技术，例如，日本特开2015-223022号公报中公开有一种具有气体吹扫功能的电动机，更具体而言，记载了以下要点：该电动机包括用于供给加压空气的空气供给口和自该空气供给口直线延伸到轴承的周围的空间并与绕线收纳空间连通的空气流路。
另外，在日本特开平09-322465号公报中，记载有这样一种空气引导排出装置：在固定轴设置水平孔和垂直孔，通过使自该水平孔流入的空气自垂直孔流出，从而使润滑油的颗粒、异物不向洁净空间扩散。
而且，在日本特开2005-192363号公报中，记载有这样一种外转子型电动机：在壳体的内周设置通风孔，谋求在由转子的旋转产生的离心力和壳体的槽的动压作用的作用下，向外周吹走异物。
另一方面，在日本特开2010-022115号公报中记载有这样一种电动机：谋求利用蛇行的迷宫部防止水进入内部。
在采用日本特开2015-223022号公报这样的气体吹扫结构的情况下，需要用于气体吹扫的装置、动力，使得包含电动机在内的系统整体的成本上升。另外，以往的迷宫的密封作用并不充分。
实用新型内容
实用新型要解决的问题
于是，本实用新型的目的在于提供一种包括与以往技术相比具有更可靠地防止异物进入电动机内部的功能的迷宫的电动机。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本申请实用新型提供一种电动机，其特征在于，该电动机包括：定子；转子，其具有相对于所述定子能够绕轴线旋转的旋转轴；前方轴承和后方轴承，其将所述旋转轴支承为能够旋转；以及迷宫构件，其安装于所述旋转轴的在所述轴线上位于比所述前方轴承靠前方侧的部分和所述旋转轴的在所述轴线上位于比所述后方轴承靠后方侧的部分的一方或双方，所述迷宫构件具有：至少一个第1开口部，其设于与面向所述电动机的内部的一侧在轴向上相反侧的端面；以及至少一个第2开口部，其在所述迷宫构件的内部与所述第1开口部流体连通，并且设于所述迷宫构件的外侧面。
在优选的实施方式中，所述第1开口部在绕所述轴线的周向上以等间隔设有多个，所述第2开口部在绕所述轴线的周向上以等间隔设有多个。
在优选的实施方式中，所述第1开口部的个数和所述第2开口部的个数为相同数量，所述第2开口部设于与所述第1开口部相同的周向角度位置。
在优选的实施方式中，所述第1开口部为螺孔，所述第2开口部为钻孔。
采用上述结构，能够有效地抑制异物进入电动机内部。
附图说明
本实用新型的上述或其他的目的、特征以及优点通过参照附图说明以下的较佳的实施方式能够进一步明确。
图1是表示本申请实用新型的较佳的实施方式所涉及的电动机的概略结构的图。
图2是图1的电动机的输出轴附近的局部放大图。
图3是表示图1的电动机所具有的迷宫构件的一结构例的图。
具体实施方式
图1是表示本实用新型的优选的实施方式所涉及的电动机(旋转电机)10的概略结构的轴向剖视图，图2是电动机10的前方部分(输出轴附近)的局部放大图。电动机10具有：旋转轴(轴)18，其以能够绕轴线16旋转的方式被第1轴承(前方轴承)12和第2轴承(后方轴承)14支承；转子(转动体)20，其嵌合于旋转轴18的外周面并与旋转轴18一体地旋转；以及大致圆筒形状的定子22，其以围绕转子20的方式沿着轴线16延伸。
前方轴承12配置于旋转轴18的前方端18a的附近，由利用螺纹固定等固定于定子芯24的前端面24a的前方壳体26支承。前方壳体26自定子芯24的前端面24a朝向旋转轴18的前方端18a延伸，对旋转轴18的一部分以及前方轴承12(的外圈)进行支承。另外，在前方壳体26安装具有大致圆环形状的前方盖28。旋转轴18的前方端18a自前方壳体26和前方盖28突出，旋转轴18例如作为与车床、加工中心等机床的主轴直接或间接连结的输出轴发挥作用。另外，在本说明书中，为了方便，将输出轴侧(图1中的左方)称作“前方”，将其相反侧(图1中的右方)称作“后方”。
后方轴承14配置于位于与旋转轴18的前方端18a相反侧的位置的旋转轴18的后方端18b的附近。在定子芯24的后端面24b利用螺纹固定等固定有后方壳体30，在后方壳体30利用螺纹固定等固定有支承环32，支承环32对后方轴承14(的外圈)进行支承。自后方壳体30突出的旋转轴18的后方端18b被安装于后方壳体30的后方盖34围绕。另外，在旋转轴18的后方端18b安装有检测旋转轴18的旋转位置和旋转速度等的编码器36。
定子22包括：定子芯24，其包括层叠的多个电磁钢板；以及绕线38，其卷绕于突出部(未图示)，该突出部形成于定子芯24的内周面。绕线38利用树脂等固定于定子芯24。绕线38以自定子芯24的两端突出的方式沿旋转轴线16延伸，并与自端子箱40被引出的引线(未图示)连接。绕线38利用经由引线被供给的电流产生旋转磁场，转子20利用所产生的旋转磁场与旋转轴18一体地旋转。
在此，电动机10存在有与机床的主轴连结地使用等、在粉尘等固体、清洗液或切削液等液体(以下简称作“异物”)飞散的环境下使用的情况。当这些异物进入电动机的内部时，可能导致绕线产生绝缘不良、轴承的支持作用受损，因此，期望更可靠地防止异物的进入。
于是，在本实施方式中，在前方轴承12和后方轴承14的至少一者(图示例中的前方轴承12)的附近设置迷宫结构，防止异物进入电动机内部。具体而言，在旋转轴18的在轴线16上位于比前方轴承12靠前方侧的部分(外周面)利用过盈配合等固定图3所示的大致环状的迷宫构件42，迷宫构件42与旋转轴18一同一体地旋转。
如图2和图3所示，在迷宫构件42的前表面(前方侧端面)44具有至少一个第1开口部46，在迷宫构件42的外侧面(外周面)48具有至少一个第2开口部50，第1开口部46和第2开口部50在迷宫构件42的内部相互流体连通。
在本实施方式中，在迷宫构件42与旋转轴18一起旋转时，在离心力的作用下，产生由箭头52所示的、自第1开口部46经由迷宫构件42的内部并自第2开口部50向半径方向外侧流出的空气的流动，形成所谓的气帘。如箭头54所示，利用该气帘使朝向电动机10的异物不进入电动机10的内部而是朝向电动机10的外部(周向外侧)偏转。因而，在本实施方式中，不使用用于气体吹扫的装置等，实际上仅对迷宫构件42施加开孔加工，就能够有效地抑制异物进入电动机内部。
另外，在图示例中，在迷宫构件42的前表面44在绕轴线16的周向上以30°的等间隔形成有12个第1开口部46，同样地，在迷宫构件42的外侧48在周向上以30°的等间隔形成有12个(即与第1开口部46相同数量的)第2开口部50，但本实用新型并不限定于此。例如，可以在迷宫构件42的前表面44和外侧面48分别在周向上以90°的等间隔形成4个开口部，也可以在周向上以60°的等间隔形成6个开口部，还可以在周向上以45°的等间隔形成8个开口部。另外，多个开口部之间的间隔也可以不是等间隔，但考虑到随着主轴的旋转而产生的平衡、偏心，优选以等间隔形成相同尺寸的开口部。另外，如图3所示，第1开口部46和第2开口部50优选相互在周向上形成于相同的角度位置，而且，优选一个第1开口部与一个第2开口部连通。
另外，各开口部的形状也可以不是图示例那样的圆形，优选螺孔(螺纹孔)、圆孔(钻孔)这样的容易加工的形状。例如，在图3的例子中，在迷宫构件42的前表面44作为第1开口部46形成有沿轴向延伸的12个螺孔，在外侧面48的与各螺孔相同的周向角度位置作为第2开口部50形成有沿半径方向内侧延伸且分别与螺孔连通的12个钻孔。由此，仅通过在两个部位形成单纯的直线状的孔，就能够形成自迷宫的前表面到外侧面的一个流路。
另外，在本申请说明书中，“半径方向外侧”表示在横截面中远离旋转轴线16的方向，“半径方向内侧”是指在横截面中靠近旋转轴线16的方向。另外，“轴线方向”或“轴向”表示相对于旋转轴线16平行的方向。
另外，在后方轴承14的附近设置迷宫的情况下，成为在旋转轴18的在轴线16上位于比后方轴承14靠后方侧的部分(外周面)设置图3所示的大致环状的迷宫构件42，该情况下，第1开口部46设于迷宫构件42的后表面(后方侧端面)。换言之，在迷宫构件42配置于前方轴承12或后方轴承14的任一者的附近的情况下，迷宫构件42均以第1开口部46位于与面向电动机10的内部(存在绕线、轴承、转子等的一侧)的一侧在轴向上相反侧的端面的位置的方式安装于旋转轴18。
如上所述，本实施方式所涉及的电动机(旋转电机)除了以往的迷宫所具有的防止异物进入功能以外，还具备在由旋转产生的离心力的作用下自动生成所谓的气帘的功能，能够有效地防止异物进入电动机内部。另外，不需要在电动机设置空气的流路、供给装置等，能够抑制电动机的制造成本。另外，若将这样的电动机应用于NC车床、加工中心等、一般使主轴高速旋转的机床，则能够获得安全性较高的低成本的机床。
根据本实用新型，伴随着转子的旋转，产生自第1开口部经由迷宫构件的内部并自第2开口部向半径方向外侧流出的空气的流动，因此，使朝向电动机的异物不进入电动机的内部而朝向电动机的外部偏转。因而，即使不使用用于气体吹扫的装置等，也能够有效地抑制异物进入电动机内部。

Claims (4)

1.一种电动机，其特征在于，
该电动机包括：
定子；
转子，其具有相对于所述定子能够绕轴线旋转的旋转轴；
前方轴承和后方轴承，其将所述旋转轴支承为能够旋转；以及
迷宫构件，其安装于所述旋转轴的在所述轴线上比所述前方轴承靠前方侧的部分和所述旋转轴的在所述轴线上比所述后方轴承靠后方侧的部分的一方或双方，
所述迷宫构件具有：至少一个第1开口部，其设于与面向所述电动机的内部的一侧在轴向上相反的一侧的端面；以及至少一个第2开口部，其在所述迷宫构件的内部与所述第1开口部流体连通，并且设于所述迷宫构件的外侧面。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，
所述第1开口部在绕所述轴线的周向上以等间隔设有多个，所述第2开口部在绕所述轴线的周向上以等间隔设有多个。
3.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
所述第1开口部的个数和所述第2开口部的个数为相同数量，所述第2开口部设于与所述第1开口部相同的周向角度位置。
4.根据权利要求1或2所述的电动机，其特征在于，
所述第1开口部为螺孔，所述第2开口部为钻孔。
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