电动机和使用其的压缩机
阅读：880发布：2023-03-07
专利汇可以提供电动机和使用其的压缩机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 电动机 壳体可获得高强度的电动机和使用其的 压缩机 。本发明电动机(10)具有：可旋转地设置的旋 转轴 (12)；与 旋转轴 (12)一体旋转的 转子 (32)；旋转驱动转子(32)的 定子 (31)；和电动机壳体(14)，其为收纳转子(32)和定子(31)的筒状体，在其外周面设置有在周向延伸的肋(22)。，下面是电动机和使用其的压缩机专利的具体信息内容。
1.一种电动机，其特征在于，包括：
可旋转地设置的旋转轴；
与所述旋转轴一体旋转的转子；
对所述转子进行旋转驱动的定子；和
电动机壳体，其为收纳所述转子和所述定子的筒状体，在其外周面设置有在周向延伸的肋。
2.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述电动机壳体在两侧具有开口部，在所述电动机壳体的外周面排列有从所述电动机壳体的一个开口侧向另一个开口侧并排延伸的多个冷却翅片，
所述肋与所述冷却翅片交叉地一体形成。
3.如权利要求2所述的电动机，其特征在于：
所述肋的顶部设置在与所述冷却翅片的顶部同一面上。
4.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：
在所述肋上设置有孔。
5.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述肋具有凹部形状。
6.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述肋设置于所述电动机壳体的侧面。
7.如权利要求6所述的电动机，其特征在于：
所述肋设置于所述电动机壳体的下表面。
8.如权利要求1所述的电动机，其特征在于：
所述定子将卷绕有线圈的铁心片在周向配置多个并且将所述铁心片进行树脂模塑而构成，
所述定子和所述转子在与所述旋转轴平行的方向上隔开空隙相对配置。
9.如权利要求8所述的电动机，其特征在于：
所述铁心片由非晶态金属形成。
10.一种压缩机，其具有压缩流体的压缩部和驱动所述压缩部的电动机，所述压缩机的特征在于：
所述电动机具有：可旋转地设置的旋转轴；
与所述旋转轴一体旋转的转子；
对所述转子进行旋转驱动的定子；和
电动机壳体，其为收纳所述转子和所述定子的筒状体，在其外周面设置有在周向延伸的肋。
11.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于：
所述电动机壳体在两侧具有开口部，在所述电动机壳体的外周面排列有从所述电动机壳体的一个开口侧向另一个开口侧并排延伸的多个冷却翅片，
所述肋与所述冷却翅片交叉地一体形成。
12.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于：
所述压缩部具有：
回旋涡旋件，其支承所述旋转轴的端部，因该旋转轴的旋转而进行回旋运动；和与所述回旋涡旋件相对配置的固定涡旋件，
所述回旋涡旋件和所述固定涡旋件分别具有端板和竖立设置于所述端板的涡旋状的涡旋齿部，所述涡旋齿部相互啮合地设置。
13.如权利要求10所述的压缩机，其特征在于：
所述定子将卷绕有线圈的铁心片在周向配置多个并且将所述铁心片进行树脂模塑而构成，
所述定子和所述转子在与所述旋转轴平行的方向上隔开空隙相对配置。
14.如权利要求13所述的压缩机，其特征在于：
所述铁心片由非晶态金属形成。
电动机和使用其的压缩机
技术领域
[0001] 本发明涉及电动机和使用其的压缩机。
背景技术
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1：日本特开2015-68248号公报
发明内容
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在上述电动机中，在工作时或制造时，往往会对电动机壳体施加高温和高压。例如在利用压入电动机壳体内的树脂将定子进行模塑而设置的情况下，在进行树脂的压入时，对电动机壳体施加高温和高压，所以有时会在电动机壳体上产生应变。这样，根据电动机的规格、工作时的条件，有时对电动机壳体要求更高强度。
[0008] 因此，本发明的目的在于提供一种电动机壳体能够获得高强度的电动机和使用其的压缩机。
[0009] 用于解决课题的方法
[0010] 作为本发明的电动机优选的实施方式，其特征在于，包括：可旋转地设置的旋转轴；与上述旋转轴一体旋转的转子；对上述转子进行旋转驱动的定子；和电动机壳体，其为收纳上述转子和上述定子的筒状体，在其外周面设置有在周向延伸的肋。
[0011] 另外，本发明也作为使用所述电动机的压缩机而构成。
[0012] 发明的效果
[0014] 图1A是实施例1的电动机的外观立体图。
[0015] 图1B是实施例1的电动机的外观立体图。
[0016] 图2是表示从电动机罩11拆下的电动机壳体14的结构的立体图。
[0017] 图3是放大表示实施例2的电动机的电动机壳体14的外周面的一部分的图。
[0018] 图4是放大表示实施例3的电动机的电动机壳体14的外周面的一部分的图。
[0019] 图5A是表示实施例5的压缩机100的将压缩部40和电动机10分离的状态的立体图。
[0020] 图5B是表示实施例5的压缩机100的将压缩部40和电动机10分离的状态的立体图。
[0021] 图6是表示从侧面观察的将图5A、5B所示的电动机10和压缩部40一体化而构成的压缩机100的截面图。
[0022] 图7是表示从电动机壳体14的开口侧观察的安装转子32前的电动机壳体14的内部的状态的照片图。
具体实施方式
[0023] (实施例1)
[0024] 使用图1A、1B和图2对实施例1的电动机10的结构进行说明。在图1A、1B中示出了实施例1的电动机的外观立体图。在图1A、1B中，11为电动机罩，12为旋转轴，13为冷却风扇。电动机罩11具有收纳定子和转子的电动机壳体14。电动机壳体14包括在两侧具有开口部的圆筒形状，在一个开口部设置有凸缘15，在另一个开口部设置有端部支架16，构成有电动机罩11。冷却风扇13从设置于与端部支架16相对面侧的吸入孔吸入外部空气，通过旋转叶片的旋转而产生冷却风。
[0025] 电动机10可以为转子和定子在与旋转轴12平行的方向相对配置的轴向间隙型，也可以为在转子的外径侧配置有定子的径向间隙型。关于电动机壳体14内的结构，稍后详细说明。
[0026] 图2是表示从电动机罩11拆下的电动机壳体14的结构的立体图。如图2所示，在电动机壳体14的侧面20A、20B和下表面20C，在其外周面突出设置有多个将电动机壳体14内的热散热的冷却翅片21。冷却翅片21分别从电动机壳体14的一个开口侧向另一个开口侧并排延伸，并排列有多个。即，冷却翅片21在各风扇相互平行的状态下，沿着电动机壳体14的外周面并排设置。此外，在电动机壳体14的内周面形成有用于固定定子的固定部24。
[0027] 在电动机壳体14的两侧面20A、20B和下表面20C，在电动机壳体14的外周面突出设置有在电动机壳体14的周向延伸的肋22。肋22在冷却翅片14的宽度方向的大致中央位置与各冷却翅片21交叉并一体形成。
[0028] 在图2所示的例子中，在电动机壳体14的两侧面20A、20B，以分别从最上部的冷却翅片21a交叉到最下部的冷却翅片21b的方式设置有一根肋22。另外，虽然在图中未图示，同样在电动机壳体14的下表面20C，肋22在冷却翅片21的宽度方向的大致中央位置从图2中的左端侧到右端侧与各冷却翅片21交叉设置。
[0029] 在图2所示的例子中，肋22的顶部221在其整体上形成在与冷却翅片21的顶部211同一面上。
[0030] 如上所述，通过在电动机壳体14的外周面设置肋22，提高电动机壳体14其周向的强度。
[0031] 此外，图2中示出了在电动机壳体14的两侧面20A、20B将肋22从最上部的冷却翅片21a到最下部的冷却翅片21b交叉设置的结构。实施例1的电动机10不限于此，也可以将肋22从比最上部的冷却翅片21a靠下侧的位置起设置，还可以从比最下部的冷却翅片21b靠上侧的位置起设置。
[0032] 另外，在图2所示的例子中，在电动机壳体14的两侧面20A、20B和下表面20C的中央分别设置有一根肋22。但不限于此，在电动机壳体14的两侧面20A、20B和下表面20C也可以设置多根肋。由此，电动机壳体14的强度进一步提高。
[0033] 另外，在图2所示的例子中示出了将肋22设置于电动机壳体14的两侧面20A、20B和下表面20C的结构。实施例1的电动机10不限于此，可以采用仅在电动机壳体14的侧面20A、20B其中的一侧设置肋22的结构，也可以设为不在下表面20C设置肋22的结构。
[0034] 另外，在图1所示的结构中，采用将肋22设置于冷却翅片21的宽度方向的大致中央位置的结构。但是，不限于此，也可以将肋22设置于靠近电动机壳体14的一个开口侧的位置。
[0035] (实施例2)
[0036] 接下来，参照图3和图4对实施例2的电动机进行说明。图3和图4是放大表示实施例2的电动机的电动机壳体14的外周面的一部分的图。在图3所示的例子中，在肋22的一部分设置有通风用的孔23。另外，在图4所示的例子中，肋22的一部分形成凹部222。即，肋22的一部分的凹部222设置于比冷却翅片21的顶部211低的位置。
[0037] 通过图3和图4所示的结构，由于电动机壳体14周边的外部空气能够通过肋22的孔23或者凹部222，所以来自冷却风扇13的吸入孔的外部空气的吸入效率提高。因此，能够提高由冷却风扇13实现的冷却效率。此外，由于除了上述要点以外，实施例2的电动机为与实施例1的电动机10相同的结构，所以省略其说明。
[0038] (实施例3)
[0039] 在实施例3中，对适于实施例1的电动机10的电动机壳体14(参照图2)的制作的制造方法进行说明。
[0040] (工序1)首先，制作砂模。砂模分别对于在图2所示的电动机壳体14的肋22的位置分成两部分的区域，制作用于制作对应的外周面的形状的模具，分别将该模具按压于砂底，制作成为主模的左侧砂模和右侧砂模。而且，使用与制作主模相同的砂底来制作用于制作电动机壳体14的内周面的形状的砂芯。
[0041] (工序2)接下来，包围在(工序1)中制作的砂芯，在分割面将左侧砂模和右侧砂模结合连接。
[0042] (工序3)接下来，向在(工序2)中连接的砂模中注入金属熔液，放置规定时间使其冷却。作为金属熔液，能够使用例如Al的熔液。
[0044] (工序5)接着，将金属成型体的毛刺抛光去除。此外，毛刺指的是在向砂模内注入的金属熔液的一部分从砂模的连接面等溢出的状态下固化的东西。
[0045] 在如上所述制作的金属成型体中，由于肋22的位置成为左侧砂模和右侧砂模的连接面，所以毛刺主要形成于肋22的位置。因此，通过主要通过打磨机等将肋22的表面或其周边的冷却翅片21的顶部抛光，能够去除大部分的毛刺。因此，能够大幅度减少抛光冷却翅片21的里侧的表面的功夫。通过用打磨机等抛光肋22的表面或冷却翅片21的表面，肋22的顶部221形成于与冷却翅片21的顶部211同一面上。
[0046] (实施例4)
[0047] 接下来，使用图5A、5B、图6和图7对实施例4的压缩机的结构进行说明。图5A、5B是实施例4的压缩机100的将压缩部40和电动机10分离的状态的立体图。如图5A、5B所示，压缩机100具有压缩流体的压缩部40和驱动压缩部40的电动机10。电动机10使用在实施例1中说明的电动机10(参照图1A、图1B和图2)。在以下的说明中，以将轴向间隙型电动机作为电动机10采用的情况下的结构为例进行说明。
[0048] 如图5A、5B所示，电动机10通过将电动机罩11的凸缘15与压缩部40的主体壳41固接，能够与压缩部40设为一体。具体而言，将旋转轴12插入到压缩部40的规定的位置，通过将紧固螺栓42插入到设置于电动机罩11的凸缘15的螺栓插通孔151和设置于主体壳41的螺栓插通孔411，能够将电动机10的凸缘15和主体壳41固接。关于压缩部40上的旋转轴12的插入位置，稍后叙述。
[0049] 在图6中示出了从侧面观察的将如图5A、5B所示的电动机10和压缩部40一体化而构成该压缩机100的截面图。在电动机壳体14内，圆盘状的定子31以夹在圆盘状的一对转子32中的方式配置。旋转轴12贯通定子31、转子32的中央部地设置，通过设置于压缩部40侧的主轴承33和夹着定子31设置于与主轴承33相反侧的反负荷轴承34可旋转地被支承。主轴承
33和反负荷轴承34以同心的方式配置。旋转轴12在主轴承33侧的端部具有偏心部12a。
33和反负荷轴承34以同心的方式配置。旋转轴12在主轴承33侧的端部具有偏心部12a。
[0050] 在定子31与转子32之间形成有空隙。由此，定子31和转子32在沿与旋转轴12平行的方向隔开空隙相对配置的状态下收纳于电动机壳体14内。
[0051] 图7是表示从电动机壳体14的开口侧观察安装转子32之前的电动机壳体14的内部的状态的照片图。在图7中露出示出定子31的与转子32的相对面。
[0052] 定子31将多个铁心片311在周向等间隔配置地构成。在铁心片311上，经由非磁性体卷绕有线圈。在周向配置的铁心片311，通过由树脂材料312进行树脂模塑而一体成形，固定于电动机壳体14。铁心片311能够由例如电磁钢板或非晶态金属构成。
[0054] 在由非晶态金属形成铁心片311的情况下，由于与其它的磁性材料相比，损失大幅度降低，且导磁率提高，所以可得到高的电动机效率。另一方面，由于非晶态金属除了金属自身的硬度高且脆之外，还将比较厚的薄板厚度变薄使用，所以不适合冲压等的加工。
[0055] 在轴向间隙型电动机中，能够通过铁心片311构成定子31，该铁心片311将能够比较容易制作的扇形形状(图7参照)的箔带层叠而成。因此，由于轴向间隙型电动机能够不进行复杂的形状的冲压加工而制作定子31，所以适合非晶态金属的使用。
[0056] 在制造轴向间隙型的电动机时多采用如下方法，如上所述，将铁心片311在周向配置于电动机壳体14内之后，通过由树脂材料312进行树脂模塑来形成定子31。在该情况下，在进行树脂模塑时，使树脂材料处于高温，且施加4MPa左右的高压，压入电动机壳体14内(传递模塑)。因此，在电动机壳体14中，从内周侧负荷有高压。
[0057] 在实施例4的压缩机100中，由于使用在实施例1中说明的电动机10，所以在电动机壳体14中周向的强度提高。因此，能够通过在进行树脂模塑时施加的压力抑制在电动机壳体14上产生的变形或龟裂，作为电动机10得到适当的外形。
[0058] 如图6所示，压缩部40具有固定涡旋件43和与固定涡旋件43相对配置的回旋涡旋件44。固定涡旋件43和回旋涡旋件44收纳于主体壳41内。
[0059] 主体壳41为在两端具有开口部的筒状体，在一个开口部安装有固定涡旋件43，在另一个开口部49(参照图5B)安装有电动机10。
[0060] 固定涡旋件43和回旋涡旋件44分别在端板43A、44A的表面形成有涡旋状的涡旋齿部43B、44B。通过固定涡旋件43的涡旋齿部43B与回旋涡旋件44的涡旋齿部44B相互啮合，形成有压缩室45。在固定涡旋件43的涡旋齿部43B和回旋涡旋件44的涡旋齿部44B，分别在各自的前端设置有片密封件43C、44C。
[0061] 在回旋涡旋件44的背面，在凸台部46设置有回旋轴承47。旋转轴12的偏心部12a插入到回旋轴承47中，由此，旋转轴12的偏心部12a被支承于回旋涡旋件44。
[0062] 旋转轴12的偏心部12a伴随旋转轴12的旋转运动而进行偏心运动。因此，当旋转轴12由电动机10旋转驱动时，与偏心部12a连接的回旋涡旋件44进行回旋运动。当回旋涡旋件
44进行回旋运动时，在固定涡旋件43的涡旋齿部43B与回旋涡旋件44的涡旋齿部44B之间划分出的压缩室45连续地缩小。由此，导入压缩室45内的流体被压缩，压缩空气向压缩部40的外部排出。此外，虽然省略了图示，多个压缩室45中的一个成为流体的吸入口，多个压缩室
45中的一个成为压缩流体的排出口。
44进行回旋运动时，在固定涡旋件43的涡旋齿部43B与回旋涡旋件44的涡旋齿部44B之间划分出的压缩室45连续地缩小。由此，导入压缩室45内的流体被压缩，压缩空气向压缩部40的外部排出。此外，虽然省略了图示，多个压缩室45中的一个成为流体的吸入口，多个压缩室
45中的一个成为压缩流体的排出口。
[0063] 在以上说明的压缩机100中，旋转轴12端部的偏心部12a直接与回旋涡旋件44的背面部连接，旋转轴12的驱动力直接向回旋涡旋件44传递，由此，回旋涡旋件44进行回旋运动。因此，为了实现回旋涡旋件44的顺利的回旋运动，要求旋转轴12的偏心部12a相对于回旋涡旋件44的背面以适当的状态被支承。因此，主轴承33和反负荷轴承34、回旋轴承47等各个部件在设计阶段以高精度调整其设置位置。在该情况下，当在电动机10的制造时在电动机壳体14上产生应变时，会在这些设置位置产生偏差，旋转轴12不会相对于压缩部40以适当的状态被支承。在该情况下，有时在回旋涡旋件44的回旋运动中产生障碍。
[0064] 实施例4的压缩机100将在电动机壳体14的外周面设置肋22的部件作为电动机10使用。因此，提高了电动机壳体14的周向的强度，抑制了变形或龟裂等的产生。因此，上述弊病不易产生，能够在所谓的单轴型的涡旋式压缩机100中实现顺利的压缩动作。
[0065] 在以上说明的实施例4中，以将实施例1的电动机10作为电动机10使用的结构为例进行了说明。实施例4的压缩机100不限于此，也能够使用在实施例2中说明的电动机。
[0066] 另外，在实施例4中，以包括涡旋式的压缩部40的压缩机100的结构为例进行了说明，但本发明不限于此。例如，也能够将往复式的压缩部与实施例1的电动机10组合而构成。
[0067] 附图标记说明
[0068] 10…电动机
[0069] 100…压缩机
[0070] 11…电动机罩
[0071] 12…旋转轴
[0072] 12a…偏心部
[0073] 13…冷却风扇
[0074] 14…电动机壳体
[0075] 15…凸缘
[0076] 151、411…螺栓插通孔
[0077] 16…端部支架
[0078] 20A、20B…侧面
[0079] 20C…下表面
[0080] 21…冷却翅片
[0081] 21a…最上部的冷却翅片
[0082] 21b…最下部的冷却翅片
[0083] 211…顶部
[0084] 22…肋
[0085] 221…顶部
[0086] 23…孔
[0087] 31…定子
[0088] 311…铁心片
[0089] 312…树脂材料
[0090] 32…转子
[0091] 33…主轴承
[0092] 34…反负荷轴承
[0093] 40…压缩部
[0094] 41…主体壳
[0095] 42…紧固螺栓
[0096] 43…固定涡旋件
[0097] 44…回旋涡旋件
[0098] 43A、44A…端板
[0099] 43B、44B…涡旋状的涡旋齿部
[0100] 43C、44C…片密封件
[0101] 45…压缩室
[0102] 46…凸台部
[0103] 47…回旋轴承。
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