本发明涉及马达。
例如,在日本公开公报特开平8-172744号公报中公开了提高防水性的电动机。在安装于定子的托架的内侧形成有:大致环状的轴承保持部,其对轴承进行保持,该轴承用于对贯通该托架的旋转轴进行轴支承;第一环状肋,其在外侧沿轴向突出;以及第二环状肋,其位于第一环状肋的内侧。而且,在所述旋转轴上配设有:大致圆板状的水切板,其配设在第二环状肋的上部,在中心供旋转轴贯穿插入;以及大致有底筒状的防水罩,其位于水切板的外侧,在中心具有供所述旋转轴贯通的贯通孔并且与所述第一环状肋的外周嵌合。在所述防水罩的筒部的内侧形成有排水槽,在该排水槽的下端形成有排水口。而且,在所述第一环状肋的与所述排水口对应的位置形成有缝。
在日本公开公报特开平8-172744号公报所公开的电动机中,防水罩需要配置为使得排水槽和排水口的位置与设置于第一环状肋的缝的位置对齐。该对位可能需要时间。此外,在日本公开公报特开平8-172744号公报中公开的电动机中,例如当旋转轴按照与铅垂方向平行的朝向配置时,水可能积存在离缝较远的位置。
技术实现要素:
本发明的目的在于,提供能够使水难以进入内部,并且将水排出到外部的马达。
本发明的例示的一个实施方式的马达具有:静止部,其具有外壳;旋转部,其以沿上下方向延伸的中心轴线为中心进行旋转;以及轴承部,其将所述旋转部支承为能够相对于所述静止部旋转。静止部具有:环状壁,其配置于外壳的上表面并且比轴承部靠径向外侧的位置;以及罩,其固定于外壳的上表面,覆盖环状壁和轴承部。环状壁具有将该环状壁的径向内侧和外侧的面贯通的第1缝。在外壳的上表面和罩的下表面中的至少一方设置有沿轴向凹陷并且沿着包含径向成分在内的方向延伸的槽部。槽部具有:外开口部,其在径向外侧面向该马达的外部;以及内开口部,其在径向内侧开口。内开口部与罩的内周面相比,位于相同的径向位置或者位于径向内侧。第1缝与内开口部配置于在周向上分开的位置。
例示的本发明提供能够使水难以进入内部,并且将水排出到外部的马达。
有以下的本发明优选实施方式的详细说明,参照附图,可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。
附图说明
图1是本发明的实施方式的马达的立体图。
图2是示出本发明的实施方式的马达的概略结构的图。
图3是将图1所示的马达的罩拆下后的图。
图4是将罩拆下后的马达的俯视图。
图5是将图4的一部分放大地示出的图。
图6是示出本发明的实施方式的马达的第1变形例的俯视图。
图7是示出第1变形例的马达的盖部与罩的关系的概略放大图。
图8是图7的b-b位置的概略剖视图。
图9是示出本发明的实施方式的马达的第2变形例的俯视图。
图10是图9所示的第2变形例的马达的侧视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的例示的实施方式进行详细说明。在本说明书中,将与马达1的中心轴线a平行的方向称为“轴向”,将与马达1的中心轴线a垂直的方向称为“径向”,将沿着以马达1的中心轴线a为中心的圆弧的方向称为“周向”。此外,在本说明书中,将按照图2所示的方向配置的马达1的中心轴线a延伸的方向定义为上下方向。但是,上下方向仅是为了说明而使用的名称,并不限定实际的位置关系和方向。
首先,对本发明的例示的实施方式的马达的概略结构进行说明。图1是本发明的实施方式的马达1的立体图。图2是示出本发明的实施方式的马达1的概略结构的图。在图2中,左半部分是剖视图,右半部分是侧视图。如图1和图2所示,马达1具有静止部2、旋转部3以及轴承部4。
静止部2具有外壳20、罩21以及定子22。在本实施方式中,外壳20和罩21由金属制成。但是,外壳20和罩21中的至少一方可以由金属以外的材料制成,例如可以由树脂等制成。
外壳20具有外壳主体部201、盖部202以及托架203。外壳主体部201在上部具有开口。详细而言,外壳主体部201呈筒状。即,在本实施方式中,外壳主体部201在下部也具有开口。外壳主体部201的内周面在从轴向俯视观察时呈圆形形状。定子22被收纳于外壳主体部201内。
盖部202覆盖外壳主体部201的上部。详细而言,盖部202覆盖外壳主体部201的上部开口。盖部202是圆板形状。盖部202在中央部具有供后述的轴31穿过的孔。如后述的图3所示,盖部202在外周具有朝向径向外侧突出的盖固定部202a。盖固定部202a具有供固定部件5安装的孔。在本实施方式中,固定部件5是螺钉。螺钉5被固定于设置在外壳主体部201的上表面上的未图示的螺纹孔中。通过将固定部件5安装于盖固定部202a,而将盖部202固定于外壳主体部201。另外,固定部件5不限于螺钉,例如可以是铆钉等。
托架203被安装于外壳主体部201的下部。托架203覆盖外壳主体部201的下部开口。托架203呈圆板形状。托架203被固定部件5固定于外壳主体部201。在本实施方式中,固定部件5是螺钉,但也可以是铆钉等其他的部件。另外,盖部202和托架203中的一方可以与外壳主体部201是单一部件。
罩21被固定于外壳20的上表面。详细而言,罩21被固定于盖部202的上表面。罩21具有罩主体部210和凸缘部211。凸缘部202从罩主体部210的下端向径向外侧突出,并与盖部20的上表面接触。
在本实施方式中,罩主体部210呈有底圆筒形状。罩主体部210在中央具有孔部210a。后述的轴31穿过孔部210a。凸缘部211呈圆环状。在从轴向俯视观察时,凸缘部211的外周与盖部202的外周重叠。凸缘部211在其外周具有凸缘固定部211a。凸缘固定部211a从凸缘部211的外周朝向径向外侧突出。凸缘固定部211a具有供固定部件5安装的孔。通过将固定部件5安装于凸缘固定部211a,而将罩21固定于外壳20。
另外,在本实施方式中,罩21被固定部件5固定于外壳20,该固定部件5将盖部202固定于外壳主体部201。详细而言,在从轴向俯视观察时,凸缘固定部211a的孔和盖固定部202a的孔与设置于外壳主体部201的未图示的螺纹孔重叠。固定部件5穿过凸缘固定部211a的孔和盖固定部202a的孔的双方而固定于外壳主体部201。由此,盖部202被固定于外壳主体部201。罩21被固定于外壳20。
根据本结构,能够使用共用的固定部件5来进行盖部202相对于外壳主体部201的固定和罩21相对于外壳20的固定,由此,能够降低马达1的部件数。但是,也可以使用不同的固定部件来进行盖部202相对于外壳主体部201的固定和罩21相对于外壳20的固定。固定部件不限于螺钉,也可以是铆钉等其他的部件。
定子22是马达1的电枢。定子22呈圆环状。定子22的中心与马达1的中心轴线a一致。如图2所示,定子22具有定子铁芯221、线圈222以及绝缘件223。
定子铁芯221例如是将磁性钢板沿轴向层叠而构成的。详细而言,定子铁芯221具有圆环状的铁芯背部221a以及从铁芯背部221a向径向内侧突出的多个齿221b。另外,定子铁芯221例如可以是将具有铁芯背部和齿的铁芯件沿周向接合有多个而构成的。
线圈222是通过将导线隔着绝缘件223缠绕于各齿221b上而构成的。线圈222沿周向配置有多个。
绝缘件223是使定子铁芯221与线圈222电绝缘的绝缘性的树脂部件。绝缘件223覆盖定子铁芯221的至少一部分。绝缘件223例如可以通过嵌件成型而与定子铁芯221成为单一部件。此外,绝缘件223与定子铁芯221可以是分体部件。在该情况下,绝缘件223例如可以由从上下包覆定子铁芯221的2个部件构成。
旋转部3以沿上下方向延伸的中心轴线a为中心进行旋转。旋转部3具有轴31、转子32以及内罩33。旋转部3位于定子22的径向内侧。
轴31沿轴向延伸,位于轴承部4的径向内侧。在本实施方式中,轴31是圆柱状的金属部件。轴31的一部分从外壳20的上表面向上方突出,该突出的部分的一部分穿过孔部210a而进一步向罩21的上侧突出。在轴31的上方的突出到外部的部分例如安装有风扇或齿轮等。但是,轴31可以采用如下结构:除了从外壳20的上表面突出之外,该轴31的一部分还从外壳20的下表面向下方突出。在该情况下,可以在外壳20的下表面侧设置上述的罩21、后述的环状壁23、外侧环状壁25以及内罩33。
转子32配置在轴31的径向外侧。转子32收纳于外壳主体部201的内部,位于定子22的径向内侧。详细而言,转子32具有转子铁芯321和磁铁部322。
圆筒状的转子铁芯321例如是将磁性钢板沿轴向层叠而构成的。但是,转子铁芯321例如可以是对圆筒状或者圆柱状的磁性材料实施加工而形成的。轴31被压入于转子铁芯321的中心。转子铁芯321与轴31一起旋转。
在本实施方式中,磁铁部322固定配置于转子铁芯321的径向外侧。磁铁部322构成为:n极与s极在周向上排列。磁铁部322例如可以由在周向上排列的多个永久磁铁构成,也可以由圆筒状的1个永久磁铁构成。
内罩33配置于外壳20的上表面侧。详细而言,内罩33配置于盖部202的上侧。内罩33被罩21覆盖。在本实施方式中,内罩33固定于轴31的从盖部202向上侧突出的部分。内罩33位于盖部202与罩21之间。内罩33与轴31一起旋转。内罩33防止水或尘埃进入马达1的内部。
详细而言,内罩33呈在下方侧开口的杯形状。内罩33在上表面的中央部具有供轴31穿过的孔。内罩33优选由合成橡胶或天然橡胶等富有弹性的部件构成。内罩33的一部分进行弹性变形而嵌入于设置在轴31上的槽31a中,从而内罩33被固定于轴31。槽31a相对于轴31的表面向径向内侧凹陷。要从轴31的上侧经过轴31而浸入马达1的内部的水的行进被内罩33妨碍。因此,能够抑制水从马达1的外部顺着轴31而到达轴承部4。
轴承部4将旋转部3支承为能够相对于静止部2旋转。轴承部4位于轴31的径向外侧,其一部分被固定于轴31。在本实施方式中,轴承部4具有第1轴承41和第2轴承42。第1轴承41和第2轴承42是球轴承。但是,它们也可以是套筒轴承等其他种类的轴承。
第1轴承41由第1保持部43保持,该第1保持部43设置在盖部202的下表面侧。第1保持部43是从盖部202的下表面向下方延伸的圆筒部。在本实施方式中,盖部202与第1保持部43是单一部件。第2轴承42由第2保持部44保持,该第2保持部44设置在托架203的上表面侧。第2保持部44是从托架203的上表面向上方延伸的圆筒部。在本实施方式中,托架203与第2保持部44是单一部件。
在马达1中,通过向线圈222提供电流,而在齿221b中产生径向的磁通。通过该磁通形成的磁场与通过磁铁部322形成的磁场进行作用,而在转子32的周向产生扭矩。通过该扭矩而使旋转部3以中心轴线a为中心旋转。当停止向线圈222提供电流时,旋转部3的旋转停止。
图3是将图1所示的马达1的罩21拆下后的图。图4是将罩21拆下后的马达1的俯视图。另外,图4是从轴向上侧观察马达1的图。
如图2、图3以及图4所示,静止部2具有配置在外壳20的上表面并且比轴承部4靠径向外侧的环状壁23。详细而言,环状壁23设置于盖部202的上表面。环状壁23从盖部202的上表面向上方突出。环状壁23呈圆环状。但是,环状壁23也可以呈椭圆环状等其他的形状。环状壁23与盖部202是单一部件。但是,环状壁23与盖部202也可以是分体部件。
如图2所示,罩21覆盖环状壁23和轴承部4。在本实施方式中,内罩33配置于环状壁23的径向内侧。内罩33覆盖轴承部4的上表面的至少一部分。换言之,罩21覆盖内罩33。在本实施方式中,轴承部4除了被罩21覆盖之外,还被内罩33覆盖,由此,能够抑制水或异物附着于轴承部4。此外,内罩33被罩21覆盖,由此,能够防止内罩33由于水压等而变形。
如图4所示,环状壁23具有将该环状壁23的径向内侧和外侧的面贯通的第1缝230。详细而言,第1缝230沿径向将环状壁23的径向内侧和外侧的面贯通。在本实施方式中,第1缝230是上部开口的槽,但也可以代替槽而是孔。第1缝230的数量可以是单个,但优选为多个。在本实施方式中,第1缝230的数量为5个,但该数量可以变更。多个第1缝230在周向上隔开间隔地配置。在本实施方式中,多个第1缝230在周向上等间隔地配置。
图5是将图4的一部分放大地示出的图。如图5所示,第1缝230具有周向的宽度从径向内侧朝向外侧而变窄的第1锥部2301。根据本结构,能够使通过第1缝230的水或异物容易地从内侧朝向外侧通过,并且不容易从外侧朝向内侧通过。
详细而言,第1锥部2301是相对于径向倾斜的倾斜面。第1锥部2301可以从环状壁23的内周面延伸至外周面,但也可以在从环状壁23的内周面到外周面的一部分的范围内设置。在本实施方式中,构成第1缝230的在周向上对置的2个面双方具有第1锥部2301。但是,这是例示。也可以是,构成第1缝230的在周向上对置的2个面中的仅任意一方具有第1锥部2301。此外,在本实施方式中,采用多个第1缝230全部具有第1锥部2301的结构,但也可以采用多个第1缝230中的一部分具有第1锥部2301的结构。此外,也可以采用多个第1缝230中的任意第1缝230都不具有第1锥部2301的结构。
在外壳20的上表面和罩21的下表面中的至少一方设置有沿轴向凹陷并且在沿着包含径向成分在内的方向上延伸的槽部24。如图3、图4以及图5所示,在本实施方式中,槽部24设置于外壳20的上表面。详细而言,槽部24设置于盖部202的上表面。槽部24从盖部202的上表面向下方凹陷。槽部24沿径向延伸。由此,即使马达1是按照旋转方向为以中心轴线a为中心的顺时针方向和逆时针方向中的任意方向被使用的情况下,也能够通过槽部24而高效地排出水。但是,槽部24可以沿着相对于径向倾斜的方向延伸。
槽部24的数量可以是单个,但优选为多个。在本实施方式中,槽部24的数量是5个,但该数量可以变更。多个槽部24在周向上隔开间隔地配置。在本实施方式中,多个槽部24在周向上等间隔地配置。
槽部24在径向外侧具有面向该马达1的外部的外开口部241。在本实施方式中,外开口部241位于外壳20的径向外侧的端部。详细而言,槽部24延伸至盖部202的外周。外开口部241在径向外侧开口。根据本结构,能够通过槽部24将水运送至外壳20的径向外侧的端部,因此,能够将水顺利地排出到马达1的外部。
槽部24具有在径向内侧开口的内开口部242。内开口部242与罩21的内周面相比,位于相同的径向位置、或者位于径向内侧。在本实施方式中,内开口部242位于罩21的内周面的径向内侧。
在本实施方式中,例如如图2和图3所示,在外壳20的上表面设置有外侧环状壁25,该外侧环状壁25配置于环状壁23的径向外侧并且比罩21的内周面靠径向内侧的位置。详细而言,外侧环状壁25设置于盖部202的上表面。外侧环状壁25从盖部202的上表面向上方突出。罩21覆盖环状壁23和外侧环状壁25。在本实施方式中,外侧环状壁25与罩主体部21的沿轴向延伸的侧壁的内周面接触。但也可以是,外侧环状壁25与罩主体部21的沿轴向延伸的侧壁的内周面在径向上分开。
外侧环状壁25具有将该外侧环状壁25的径向内侧和外侧的面贯通的第2缝250。详细而言,第2缝250沿径向将外侧环状壁25的径向内侧和外侧的面贯通。在本实施方式中,第2缝250是上部开口的槽,但也可以代替槽而采用孔。第2缝250的数量可以是单个,但优选为多个。在本实施方式中,第2缝250的数量为5个,但该数量可以变更。多个第2缝250在周向上隔开间隔地配置。在本实施方式中,多个第2缝250在周向上等间隔地配置。
如图5所示,第2缝250具有周向的宽度从径向内侧朝向外侧而变窄的第2锥部2501。根据本结构,能够使通过第2缝250的水或异物容易地从内侧朝向外侧通过,并且不容易从外侧朝向内侧通过。
详细而言,第2锥部2501是相对于径向倾斜的倾斜面。第1锥部2301和第2锥部2501的相对于径向的倾斜角度可以相同,也可以不同。第2锥部2501可以从外侧环状壁25的内周面延伸至外周面,但也可以在从外侧环状壁25的内周面到外周面的一部分的范围内设置。在本实施方式中,构成第2缝250的在周向上对置的2个面双方具有第2锥部2501。但是,这是例示。也可以是,构成第2缝250的在周向上对置的2个面中的仅任意一方具有第2锥部2501。此外,在本实施方式中,采用多个第2缝250全部具有第2锥部2501的结构,但也可以采用多个第2缝250中的一部分具有第2锥部2501的结构。此外,也可以采用多个第2缝250中的任意第2缝230都不具有第1锥部2501的结构。
第2缝250与内开口部242相连。多个第2缝250分别与各个内开口部242相连。即,第2缝250的数量与内开口部242的数量相同。从外侧环状壁25的径向内侧经由第2缝250排出到径向外侧的水通过槽部24而排出到马达1的外部。
第1缝230与内开口部242配置于在周向上分开的位置。换言之,第1缝230与第2缝250配置于在周向上分开的位置。另外,第1缝230与第2缝250在径向上不重叠。
在本实施方式中,通过罩21能够防止水或异物附着于轴承部4。罩21也能够保护内罩33。此外,在本实施方式中,进入到罩21的内侧的水能够通过槽部24而排出到外部。详细而言,通过内罩33阻止了进入到罩21的内侧的水到达轴承部4。内罩33的径向外侧的水经由第1缝230或第2缝250被引导至径向外侧,并通过槽部24而排出到外部。
另外,在本实施方式中,第1缝230和槽部24分别在周向上隔开间隔地配置有多个。由于配置有多个槽部24,因此,与内开口部242相连的第2缝250也配置有多个。在该结构中,能够将水从多处排出到马达1的外部,由此,能够抑制水积存在马达1的内部。
另一方面,槽部24的内开口部242与第1缝230配置于在周向上分开的位置。因此,能够使从外部通过槽部24进入到径向内侧的水暂且与环状壁23碰撞,能够阻止水向径向内侧浸入。即,能够防止从外部通过槽部24进入到径向内侧的水简单地通过第1缝230而浸入马达1的内部。详细而言,从外部通过槽部24进入到径向内侧的水通过第2缝250,但会与环状壁23碰撞,从而阻止了该水向径向内侧浸入。通过外侧环状壁25阻止从外部通过槽部24以外的部分浸入径向内侧的水朝向径向内侧行进。因此,在本实施方式的马达1中,能够抑制水从外部到达轴承部4。根据与水的情况相同的机理,也能够抑制尘埃从外部到达轴承部4。
另外,槽部24的轴向深度可以恒定,但也可以采用朝向径向外侧而逐渐变深的结构。通过采用这样的结构,能够成为将水容易地排出到外部,并且水不容易浸入内部的结构。
图6是示出本发明的实施方式的马达1的第1变形例的俯视图。图6是从轴向上侧观察第1变形例的马达1a的图。在图6中,标号31a是轴。马达1a具有固定在外壳20a的上表面上的罩21a。罩21a具有罩主体部210a和凸缘部211a。被罩主体部210a覆盖的部分的内部构造与第1实施方式相同。
在第1变形例的马达1a中,在从轴向俯视观察时,凸缘部211a的外周位于比盖部202a的外周靠内侧的位置。关于这方面,与第1实施方式的结构不同。在从轴向上侧俯视观察时,设置在盖部202a的上表面上的槽部24a的一部分未被罩21a覆盖而是露出到外部。另外,在本变形例的结构中,可以是,槽部24a的外开口部241a位于比盖部202a的外周端靠径向内侧的位置。
图7是示出第1变形例的马达1a的盖部202a与罩21a之间的关系的概略放大图。图8是图7的沿b-b位置的概略剖视图。如图7和图8所示,盖部202a具有径向槽2021和贯通孔2022。径向槽2021从盖部202a的上表面向下方凹陷,并沿径向延伸。贯通孔2022沿上下将径向槽2021的径向内侧的端部的底壁贯通。详细而言,在从轴向俯视观察时,径向槽2021是在径向的两端部带有圆角的矩形形状。在从轴向俯视观察时,贯通孔2022呈圆形形状。但是,径向槽2021和贯通孔2022的形状可以是其他的形状。
凸缘部211a使径向槽2021的径向外侧的端部露出而与径向槽2021的径向内侧在轴向上重叠。详细而言,径向槽2021除了径向外侧的端部之外,被凸缘部211a覆盖。由此,能够利用贯通孔2022和径向槽2021将由于结露等而积存在外壳20a的内部的水排出到外部。此外,通过凸缘部211a覆盖径向槽2021的一部分,由此能够防止水从外部直接进入贯通孔2022。即,能够使水不容易进入马达1a的内部。使用罩21a的一部分作为覆盖径向槽2021的一部分的部件,因此,能够抑制部件数的增加。
图9是示出本发明的实施方式的马达1的第2变形例的俯视图。图9是从轴向上侧观察第2变形例的马达1b的图。图10是图9所示的第2变形例的马达1b的侧视图。在图9中,用单点划线来表示在从轴向上侧观察的情况下原本看不到的部分。在图9和图10中,标号31b是轴。与第1实施方式同样地,外壳20b具有外壳主体部201b和盖部202b。
在第2变形例的马达1b中,在罩21b的下表面设置有向轴向上侧凹陷并且沿径向延伸的槽部24b。详细而言,罩21b具有有底圆筒状的罩主体部210b和从罩主体部210b的下端向径向外侧突出的凸缘部211b。凸缘部211b与盖部202b的上表面接触。槽部24b设置于凸缘部211b的下表面。槽部24b设置有多个。在本变形例中,槽部24b的数量是5个,但该数量可以变更。
槽部24b的外开口部241b位于罩21b的径向外侧的端部。外开口部241b在径向外侧开口。槽部24b的内开口部242b位于与罩21b的内周面相同的径向位置,在该位置在径向内侧开口。详细而言,内开口部242b位于与罩主体部210b的内周面2101相同的径向位置。
在本变形例中,在盖部202b的上表面具有被罩21b覆盖的环状壁23b。环状壁23b具有将该环状壁23b的径向内侧和外侧的面贯通的第1缝230b。第1缝23b沿周向设置有多个。在本变形例中,第1缝230b的数量是5个,但该数量可以变更。另外,在第2变形例中,没有设置配置在环状壁23b的径向外侧的外侧环状壁。
第1缝230b与内开口部242b配置于在周向上分开的位置。因此,能够使从外部通过槽部24b而进入到径向内侧的水暂且与环状壁23碰撞,能够阻止水向径向内侧浸入。
以上示出的实施方式和变形例的结构不过是本发明的例示。实施方式和变形例的结构可以在不超过本发明的技术的思想的范围内适当变更。此外,以上示出的实施方式和多个变形例可以在适当的范围内组合地实施。
此外,本发明也可以应用于中心轴线a沿上下方向延伸的马达1以外的马达。例如,本发明可以应用于中心轴线a沿水平方向延伸的马达。
本发明例如能够广泛应用于配置在屋外等容易被水淋到的环境中的马达等。本发明例如能够在应用于铁路用的空调机的马达中使用。