專利名稱：氣密型電動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種例如在極低溫冷凍機等中使用的氣密型電動機。
背景技術：
作為氣密型電動機使用日本特開2001-280501號公報等中公開的電動 機。這種電動機具有轉子和定子，所述轉子具有軸，所述定子配置在軸的 徑向外側并具備定子鐵心和多個繞組部。并且，在定子的徑向外側配置有 覆蓋定子的筒狀殼體。另外，軸借助一對軸承被旋轉自如地支承于一對端 部托架上。特別是在氣密型電動機中，殼體發(fā)揮確保耐壓性及氣密性的作 用。該殼體通過嵌合機構等分別連接于一對端部托架，定子鐵心的外周面 由粘接劑固定于殼體內周面。
專利文獻1日本特開2001-280501號公報。
在這種氣密型電動機中尋求降低因旋轉產生的振動的電動機。但是， 在這種氣密型電動機中，謀求電動機的低振動化方面受限。
另外，在現有的氣密型電動機中，將定子鐵心固定在殼體時，必須將 定子鐵心壓入或粘接在殼體內。因此，在將定子鐵心固定在殼體之后形成 繞組部。繞組部的形成有以下兩種情況，即，將電線巻繞在絕緣體上再將 其整體安裝于定子鐵心的情況，和將絕緣體安裝在定子鐵心上之后，隔著 絕緣體將電線巻繞在定子鐵心上的情況。但是，在任一種情況中，由于殼 體的存在，在巻繞電線之后進行的電線端部的接線作業(yè)必須手工進行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠實現電動機的低振動化的氣密型電 動機。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用機械自動化進行電線端部的接 線作業(yè)的氣密型電動機。本發(fā)明的其他目的在于防止在殼體和定子鐵心之間產生漏氣的氣密 型電動機。
本發(fā)明的氣密型電動機具備轉子，其具有轉子構件及固定有該轉子 構件的軸；定子； 一對軸承； 一對端部托架；筒狀的框體； 一對氣密連接 構造。定子具備配置在軸的徑向外側的定子鐵心及設置在該定子鐵心的多 個繞組部。 一對軸承支承軸并使其旋轉自如。 一對端部托架分別固定有一 對軸承，且通過嵌合構造固定在位于定子鐵心的軸的軸線方向兩側的鐵心 端部。筒狀的殼體，其配置在定子的徑向外側而覆蓋定子。 一對氣密連結 構造分別氣密連結殼體的軸線方向兩側的殼體端部和一對端部托架。并 且，殼體與定子鐵心沒有連結。
本申請的發(fā)明者研究的結果發(fā)現在現有的氣密型電動機中，定子鐵 心固定于殼體，因此，定子鐵心受到殼體的加工精度影響，提高轉子和定 子的同心度受到限制。從而，發(fā)現因旋轉產生的振動不能夠有效降低。所 以，在本發(fā)明中，將一對端部托架通過嵌合構造固定于定子鐵心的軸線方 向兩側的鐵心端部。通過采用上述構造，能夠將一對端部托架可靠地支承 于定子鐵心，能夠配置為使殼體與定子鐵心不連結。因此，定子鐵心不會 受到殼體影響，能夠提高其與一對端部托架的中心的同心度。其結果，能 夠提高定子和轉子的同心度，能夠實現電動機的低振動。
另外，如本發(fā)明那樣，能夠使殼體與定子鐵心不連接的情況下進行配 置，沒有如現有技術那樣，將定子鐵心壓入或粘接于殼體內的工序，因此， 能夠在不與殼體連結的定子鐵心上形成繞組部。因此，電線端部的接線作 業(yè)不會因殼體的存在而帶來不便，而且，能夠利用機械自動化進行這種接 線作業(yè)。
另外，根據本發(fā)明，并沒有使用粘接劑將定子鐵心的外周面固定在殼 體的內周面，因此，能夠防止如現有技術那樣因殼體和定子鐵心之間的粘 接劑而產生漏氣。
端部托架可以構成為具有托架主體、內側肋和環(huán)狀的外側肋。內側 肋與托架主體一體形成，并插入定子鐵心內部與定子鐵心的鐵心端部嵌 合。環(huán)狀的外側肋與托架主體一體形成，位于比內側肋靠徑向外側并插入 殼體端部的內部，與定子鐵心的鐵心端部的端面抵接且通過氣密連結構造與殼體的殼體端部氣密連結。并且，在內側肋內嵌合有軸承。由此，利用 內側肋及外側肋將一對端部托架用簡單地構造牢固地固定在定子鐵心的 軸線方向兩側的鐵心端部。
氣密連結構造可以由配置在外側肋與殼體端部的內周面之間的第一O 型密封環(huán)、和配置在殼體端部的端面與端部托架的托架主體之間的第二 o 型密封環(huán)構成。由此，能夠用少量的O型密封環(huán)有效地分別氣密連結殼體 的軸線方向兩側的殼體端部和一對的端部托架。
在外側肋形成有向徑向外側開口的環(huán)狀槽，在該環(huán)狀的槽中嵌合有第 一O型密封環(huán)。由此，僅將第一 O型密封環(huán)配置于環(huán)狀的槽內，即可維 持外側肋與托架主體之間的氣密性。
優(yōu)選在端部托架的托架主體的內表面與外側肋的外周面之間形成有 環(huán)狀的0型密封環(huán)定位用角部，在所述0型密封環(huán)定位用角部配置有第
二o型密封環(huán)。由此，僅將第二 o型密封環(huán)配置在端部托架的環(huán)狀的o
型密封環(huán)定位用角部，即可維持托架主體與殼體之間的氣密性。
在一對端部托架一側的端部托架的托架主體上可以形成有多個組裝 用貫通孔，在所述多個組裝用貫通孔中分別插入有多個緊固用螺釘構件， 在一對端部托架的另一端部托架的托架主體上可以形成有多個螺紋孔，所 述多個螺紋孔中螺合有在多個緊固用螺釘構件的前端部形成的螺紋部。這 時，優(yōu)選如下所述安裝各構件。首先，由所述一對端部托架的所述一對軸 承支承所述轉子的所述軸，且在一對端部托架之間配置有定子及殼體，進 而，在殼體的軸線方向兩側的殼體端部和一對端部托架之間配置有一對氣 密連結構造而構成的組合狀態(tài)下，多個緊固用螺釘構件插入在一側的端部 托架的托架主體上形成的多個組裝用貫通孔。并且，多個緊固用螺釘構件 的螺紋部螺合于在另一端部托架的所述托架主體形成的多個螺紋孔。由
此，端部托架的外側肋按壓定子鐵心的所述端面，且通過第二o型密封環(huán)
向殼體按壓端部托架。因此，通過調整多個緊固用螺釘構件的緊固度，能 夠適當地維持一對框架和殼體之間的氣密性。 發(fā)明效果
根據本發(fā)明，通過嵌合構造將一對端部托架固定于定子鐵心的軸線方 向兩側的鐵心端部，因此能夠將一對端部托架可靠地支承于定子鐵心，能夠配置為使殼體與定子鐵心不連結。因此，定子鐵心不會受到殼體影響， 能夠提高一對端部托架的中心的同心度。其結果，能夠提高轉子與定子的 同心度，從而能夠實現電動機的低振動化。
另外，因為配置為使殼體與定子鐵心不連結，所以沒有如現有技術那 樣將定子鐵心壓入或粘接于殼體內的工序，因此，能夠在不與殼體連結的 定子鐵心上形成繞組部。因此，電線端部的接線作業(yè)不會因殼體的存在而 帶來不便，能夠利用機械自動化進行這種接線作業(yè)。
另外，由于沒有使用粘接劑將殼體的內周面固定在定子鐵心的外周 面，因此能夠防止如現有技術那樣，因殼體與定子鐵心之間的粘接劑而產 生漏氣。


圖1是使在冷凍機中使用的本發(fā)明的一實施方式的氣密型電動機的一 半處于虛線斷開狀態(tài)示出的圖。
圖2是圖1的M部放大圖。
圖中l(wèi)-轉子，3-定子，5-殼體，7、 9-一對端部托架，11、 13-—對球 軸承，15-軸，19-定子鐵心，21-繞組部，23-磁軛，25-磁極，27-絕緣體， 31-內側肋，33-外側肋，37-第一0型密封環(huán)，39-第二0型密封環(huán)。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明一實施方式。圖1是使本實施方式的 冷凍機中使用的氣密型電動機的一半處于斷開狀態(tài)示出的圖，圖2是圖1 的M部放大圖。如圖1所示，本例的氣密型電動機具有轉子1、定子3、 殼體5、 一對端部托架7、 9和一對球軸承11、 13。轉子1具有軸15和固 定在軸15的外周的轉子構件17。轉子構件17具備層疊磁性鋼板而形成且 嵌合于軸15的基體部17a、嵌合于軸15及基體部17a的多個永久磁鐵17b。
定子3層疊磁性鋼板而形成，具有定子鐵心19和多個繞組部21。定 子鐵心19配置在軸的徑向外側且具有為筒形狀的磁軛23和從磁軛23向 軸15側突出并與轉子構件17相對的多個磁極25。多個繞組部21以隔著 絕緣體27分別巻繞在多個磁極25上的狀態(tài)設置在定子鐵心19上。殼體5是由鋼鐵構成的筒狀，配置在定子3的徑向外側并覆蓋定子3。
如后所述，殼體5與一對端部托架7、 9連接。殼體5發(fā)揮確保作為冷凍 機用的氣密型電動機的耐壓性和氣密性的作用。
一對端部托架7、 9分別具有在徑向延伸的托架主體29;與托架主
體29 —體形成并從該托架主體29向軸線方向突出的環(huán)狀的內側肋31;與 托架主體29 —體形成并位于比內側肋31靠徑向外側的環(huán)狀外側肋33。托 架主體29具有矩形的凸緣形狀。在一對端部托架7、 9的一側的端部托架 7的托架主體29 (29A)的四角分別形成有組裝用貫通孔29a。另外，在 一對端部托架7、 9中的另一端部托架9的托架主體29 (29B)的四角形 成有螺紋孔29b。緊固用螺釘構件30分別插入組裝用貫通孔29a，在緊固 用螺釘構件30的前端部形成的螺紋部30a分別螺合于螺紋孔29b。另外， 在另一端部托架9的托架主體29 (29B)的中央部形成有使軸15穿過的 孔35。一對端部托架7、9配置為各個內側肋31向彼此面對的方向突出， 各個外側肋33向彼此面對的方向突出。
在一對端部托架7、 9的各內側肋31的內周面31a分別嵌合有一對球 軸承l(wèi)l、 13。利用一對球軸承l(wèi)l、 13，軸15被一對端部托架7、 9分別 旋轉自如地支承。各內側肋31插入定子鐵心19的內部，各內側肋31的 外周面31b分別嵌合于多個磁極25的軸線方向的兩端(定子鐵心19的軸 線方向兩側的鐵心端部)19a。換言之， 一對端部托架7、 9通過嵌合構造 而固定于定子鐵心19的軸線方向兩側的鐵心端部19a。
一對尾架7、 9的外側肋33的突出尺寸(高度尺寸)比各內側肋31 的突出尺寸(高度尺寸)小。如圖2所示，外側肋33具有位于托架主體 29側的大徑部33a和與大徑部相連的小徑部33b，該外側肋33插入殼體5 的軸線方向兩側的殼體端部5a的內部。此外，圖2是另一端部托架9的 托架主體29 (29B)與殼體5及定子鐵心19的接合部分的放大圖，但一 側的端部托架7的托架主體29 (29A)與殼體5及定子鐵心19的接合部 分也具有相同的構造。大徑部33a的外周面33e位于比小徑部33b的外周 面33f靠徑向外側。小徑部33b的端面33c分別與定子鐵心19的磁軛23 的軸線方向的兩端面(定子鐵心19的鐵心端部19a的端面)19b抵接。由 此，多個繞組部21配置在由托架主體29、內側肋31和外側肋33所包圍
8的空隙內。另外，在小徑部33b與大徑部33a鄰接的部分形成有向徑向外 側開口的環(huán)狀的槽33d。在槽33d內嵌合有第一0型密封環(huán)37。該第一O 型密封環(huán)37配置在外側肋33和殼體端部5a的內周面之間。另外，在殼 體端部5a的端面5b與托架主體29之間配置有第二 O型密封環(huán)39。并且， 在一對端部托架7、 9的托架主體29的內表面和外側肋33的外周面之間 形成有環(huán)狀的0型密封環(huán)定位用角部9a，該O型密封環(huán)定位用角部9a配 置有第二 O型密封環(huán)39。在本例中，利用第一 0型密封環(huán)37及第二 O 型密封環(huán)39構成分別氣密連接殼體端部5a和一對端部托架7、 9的一對 氣密連結構造。因此，外側肋33通過氣密連結構造(37、 39)與殼體端 部5a氣密連結。另外，在本例中，定子鐵心19的外周面19c與小徑部33b 的外周面33f處于同一面上。因此，第一0型密封環(huán)37的外周面37a及 大徑部33a的外周面33e位于定子鐵心19的外周面19a的徑向外側。因此， 在殼體5與定子鐵心19之間形成間隙G，殼體5與定子鐵心19沒有連結。
本例的氣密型電動機如下所述進行制造。首先，將電線巻繞在絕緣體 27上再將其整體安裝于定子鐵心19的多個磁極25上而形成巻繞部21來 制作定子3。此外，也可以將絕緣體27安裝在定子鐵心19之后，隔著絕 緣體27將電線巻繞在定子鐵心19的多個磁極25上而形成繞組部21 。接 著，利用機械自動化進行形成繞組部21的電線的接線作業(yè)。并且，在一 對端部托架7、 9的一對球軸承11、 13上支承有轉子1的軸15，在一對端 部托架7、 9之間配置有定子3及殼體5，進而在殼體端部5a和一對端部 托架7、 9之間配置有所述一對氣密連結構造(37、 39)而構成的組合狀 態(tài)下，四個緊固用螺釘構件30插入在一側的端部托架7的托架主體29A 形成的四個組裝用貫通孔29a。并且，使四個緊固用螺釘構件30的螺紋部 30a螺合于在另一端部托架9的托架主體29B上形成的四個螺紋孔29b。 由此，在將一對端部托架7、 9的外側肋33向定子鐵心19的端面按壓的 同時，通過第二0型密封環(huán)39將一對端部托架7、 9向殼體5按壓，從而 完成氣密型電動機。
根據本例的氣密型電動機，將一對端部托架7、 9通過嵌合構造固定 在定子鐵心19的軸線方向兩側的鐵心端部19a，從而能夠將一對端部托架 7、 9可靠地支承在定子鐵心19，能夠使殼體5和定子鐵心19不連結地配置。因此，定子鐵心19能夠在不受殼體影響的情況下，提高與一對端部
托架7、 9的中心C的同心度。其結果，能夠提高轉子1與定子3的同心
度，能夠實現電動機的低振動化。另外，在氣密型電動機的制造中，由于
在沒有與殼體5連結的定子鐵心19上形成繞組部21，因此，形成繞組部 21的電線的端部的接線作業(yè)不會因殼體5的存在而帶來不便。因此，能夠 利用機械的自動化進行接線作業(yè)，從而能夠促進氣密型電動機的批量生
權利要求
1. 一種氣密型電動機，其特征在于，具備轉子，其具有轉子構件及固定有該轉子構件的軸；定子，其具備配置在所述軸的徑向外側的定子鐵心及設置于該定子鐵心的多個繞組部；一對軸承，其支承所述軸，并使該軸旋轉自如；一對端部托架，其分別固定有所述一對軸承，且通過嵌合構造固定在位于所述定子鐵心的所述軸的軸線方向兩側的鐵心端部；筒狀的殼體，其配置在所述定子的所述徑向外側而覆蓋所述定子；一對氣密連結構造，其分別氣密連結所述殼體的所述軸線方向兩側的殼體端部和所述一對端部托架，并且所述殼體與所述定子鐵心沒有連結。
2. 根據權利要求l所述的氣密型電動機，其特征在于， 所述端部托架具有托架主體；內側肋，其與所述托架主體一體形成，并插入所述定子鐵心內部與所 述定子鐵心的所述鐵心端部嵌合；環(huán)狀的外側肋，其與所述托架主體一體形成，位于所述內側肋的所述 徑向外側，并插入所述殼體端部的內部，與所述定子鐵心的所述鐵心端部 的端面抵接且通過所述氣密連結構造而與所述殼體的所述殼體端部氣密 連結，在所述內側肋內嵌合有所述軸承。
3. 根據權利要求2所述的氣密型電動機，其中， 所述氣密連結構造包括配置在所述外側肋與所述殼體端部的內周面之間的第一 O型密封環(huán)和配置在所述殼體端部的端面與所述端部托架的 所述托架主體之間的第二 O型密封環(huán)。
4. 根據權利要求3所述的氣密型電動機，其中， 所述外側肋形成有向徑向外側開口的環(huán)狀的槽，在所述環(huán)狀的槽中嵌合有所述第一O型密封環(huán)。
5. 根據權利要求4所述的氣密型電動機，其中，在所述端部托架的所述托架主體的內表面與所述外側肋的外周面之 間形成有環(huán)狀的O型密封環(huán)定位用角部，且在所述O型密封環(huán)定位用角部配置所述第二o型密封環(huán)。
6. 根據權利要求3、 4或5所述的氣密型電動機，其特征在于， 在所述一對端部托架的一方的所述端部托架的所述托架主體上形成有多個組裝用貫通孔，在所述多個組裝用貫通孔中分別插入多個緊固用螺 釘構件，在所述一對端部托架的另一方的所述端部托架的所述托架主體上形 成有多個螺紋孔，所述多個螺紋孔中螺合在所述多個緊固用螺釘構件的前 端部形成的螺紋部，在所述一對端部托架的所述一對軸承支承所述轉子的所述軸，且在所 述一對端部托架之間配置有所述定子及所述殼體，進而，在所述殼體的所 述軸線方向兩側的所述殼體端部和所述一對端部托架之間配置所述一對 氣密連結構造而構成的組合狀態(tài)下，所述多個緊固用螺釘構件插入在所述 一方的端部托架的所述托架主體上形成的多個組裝用貫通孔，所述多個緊 固用螺釘構件的螺紋部螺合于在所述另一方的端部托架的所述托架主體 上形成的多個螺紋孔，由此，所述端部托架的所述外側肋按壓于所述定子 鐵心的所述鐵心端部的所述端面，且經由所述第二 O型密封環(huán)向所述殼體 按壓所述端部托架。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠實現低振動的氣密型電動機。將一對端部托架(7、9)的內側肋(31)分別嵌合于定子鐵心(19)的鐵心端部(19a)。使一對端部托架(7、9)的外側肋(33)分別抵接于定子鐵心(19)的磁軛(23)的鐵心端部(19a)的端面(19b)。由此，將一對端部托架(7、9)支承于定子鐵心(19)，配置為使殼體(5)與定子鐵心(19)不連結。
文檔編號H02K5/04GK101521422SQ20091000445
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權日2008年2月25日
發(fā)明者中武耕二, 宮入茂德, 宮島久幸, 竹下伊久男 申請人:山洋電氣株式會社