专利名称：电动机的制作方法
技术领域：
本文所描述的实施例涉及一种用于驱动铁路车辆的电动机。
背景技术：
通常，铁路车辆(以下称为“车辆”)具有安装在位于铁路车辆的主体下方的转向架上的主电动机(以下称为“电动机”)。该电动机的旋转力通过齿轮机构和接合件被传递到轮子，这使车辆运行。对于具有延长了维护周期的电动机具有不断增长的需求，S卩，电动机需要更少的维护。因此，已经研发出全封闭式电动机来满足该需求。该电动机包括具有设置在圆筒状框架的内周侧的定子线圈的定子铁芯和附接到框架的两端侧以构成封闭的壳体的托架和外壳，其中外壳和托架中的每一个都包括轴承。转子轴在封闭的壳体中延伸。转子轴的两端部由轴承旋转地支撑。转子铁芯被附接到转子轴的中央部，转子铁芯位于定子铁芯的内部。在封闭的壳体中，隔板被附接到转子轴的两端部，并且在托架和每个隔板的外周部之间形成迷宫式的密封部分。近来，更多地采用永磁式电动机以降低转子的热并实现紧凑的电动机。在永磁式电动机中，代替鼠笼式转子，永磁铁被插入到转子铁芯中。在具有上述结构的电动机中，外部空气不在电动机中循环。因此，电动机的内部不会被尘土污染，并且由于无需拆开电动机来清洁其内部可以节约劳工。然而，轴承被填充在轴承部中的油脂润滑。随着电动机的运转，油润滑脂会恶化，并需要替换油润滑脂。在拆开电动机时对油润滑脂进行替换，这耗费大量劳力和时间。
发明内容
根据一个实施例，电动机具有圆筒状的定子铁芯。第一构架沿轴向被固定到定子铁芯的第一侧。保持轴承的第一轴承座被固定到第一构架的外部。第二构架沿轴向被固定到定子铁芯的第二侧。也保持轴承的第二轴承座被固定到第二构架的外部。电动机还具有转子，其包括由轴承旋转地支撑的旋转轴。旋转轴延伸到第一构架和第二构架中。转子铁芯被附接到旋转轴并面向定子铁芯的内侧。第一支撑基座和第二支撑基座被固定到转子，并被转子铁芯介入。第一锁定构件移动地结合到第一构架，并被配置成沿着旋转轴的轴向朝向转子铁芯的一侧移动以接触第一支撑基座并固定转子。第二锁定构件移动地结合到第二构架，并被配置成沿着旋转轴的轴向朝向转子铁芯的一侧移动以接触第二支撑基座并固定转子。根据另一个实施例，电动机具有圆筒状的定子铁芯。第一构架沿轴向被固定到定子铁芯的第一侧。保持轴承的第一轴承座被固定到第一构架的外部。保持轴承的第二构架沿轴向被固定到定子铁芯的第二侧。电动机还具有转子，其包括由轴承旋转地支撑的旋转轴。旋转轴延伸到第一构架和第二构架中。转子铁芯被附接到旋转轴并面向定子铁芯的内侦U。第一支撑基座和第二支撑基座被固定到转子，并被转子铁芯介入。移动地结合到第一构架的第一锁定构件被配置成沿着旋转轴的轴向朝向转子铁芯的一侧移动以接触第一支撑基座并固定转子。移动地结合到第二构架的第二锁定构件被配置成沿着旋转轴的轴向朝向转子铁芯的一侧移动以接触第二支撑基座并固定转子。第一隔板被固定到转子而位于转子铁芯和第一轴承部之间。第二隔板被固定到转子而位于转子铁芯和第二轴承部之间。根据另一个实施例，公开了一种维护电动机的方法。将固定螺栓从第一构架移开。将推进螺栓拧入到第一构架中，第一锁定构件沿着转子移动到与转子的第一支撑基座接触。将固定螺栓从第二构架移开。将推进螺栓拧入到第二构架中，第二锁定构件沿着转子移动到与转子的第二支撑基座接触。第一锁定构件和第一支撑基座之间的接触以及第二锁定构件和第二支撑基座之间的接触使转子固定。对于本领域技术人员而言，在对下面示例性实施例的描述阅读之后，可以容易地清楚本发明的特征和优点。
图1是示出根据第一实施例的电动机的截面图；图2是示出电动机的第一轴承部和其周围部分的放大的截面图；图3是电动机的截面图，其示出当转子被锁定构件锁定时的第一轴承部；图4是电动机的截面图，其示出当第一轴承部和第二轴承部被拆卸时的电动机的第一轴承部和第二轴承部；图5是电动机的截面图,其示出电动机的组装步骤；图6是示出根据第二实施例的电动机的一部分的截面图；图7是不出根据第三实施例的电动机的一部分的截面图；图8是不出根据第四实施例的电动机的一部分的截面图；以及图9是不出根据第五实施例的电动机的一部分的截面图。
具体实施例方式通常，根据一个实施例，电动机具有圆筒状的定子铁芯，第一构架沿轴向被固定到定子铁芯的第一侧。保持轴承的第一轴承座被固定到第一构架的外部。第二构架沿轴向被固定到定子铁芯的另一侧。也保持轴承的第二轴承座被固定到第二构架的外部。电动机还包括转子。转子具有由轴承旋转地支撑的旋转轴。旋转轴延伸到电动机的第一构架和第二构架中。转子铁芯被附接到旋转轴。转子铁芯面向定子铁芯的内侧。第一支撑基座和第二支撑基座被固定到转子，并被转子铁芯介入在旋转轴上。第一锁定构件移动地结合到第一构架。第一锁定构件被配置成沿着旋转轴的轴向朝向第一支撑基座移动以接触第一支撑基座。第二锁定构件移动地结合到第二构架。第二锁定构件被配置成沿着旋转轴的轴向朝向第二支撑基座移动。当第一锁定构件与第一支撑基座接触并且第二锁定构件与第二支撑基座接触时，转子被固定。 下面将参照
各个实施例。在各个实施例中，相同的结构采用相同的附图标记，并且不重复关于它们的多余的说明。每个附图是示出实施例的示意图，以便有助于对其进行理解。在每个附图中，一些形状、尺寸、比例等可不同于实际装置中的形状、尺寸、t匕例等。根据需要，鉴于下文的说明和已知的技术可以在设计上对它们进行改变。
图1示出根据第一实施例的全封闭的电动机。该电动机具有圆筒状的定子铁芯
11。一对环状铁芯保持架12a，12b沿轴向被固定到定子铁芯11的端面。多个连接板14被设置在定子铁芯11的外周。这些连接板14中的每个连接板沿定子铁芯11的轴向延伸，并且连接板14的两端被固定到铁芯保持架12a，12b。多个连接板14沿定子铁芯11的周向被间隔地设置。由铝合金等制成的大致呈圆筒状的第一托架16被附接到位于与定子铁芯11的驱动端相对的一侧处的铁芯保持架12a。环状轴承托架18在第一托架16的前端侧上以同轴方式用螺栓紧固。在轴承托架18的中央部，包括下文说明的轴承的第一轴承部20由螺栓紧固。第一托架16和轴承托架18构成电动机的第一构架。由铝合金等制成的大致呈杯状的第二托架22被附接到位于与定子铁芯11的驱动端相对的一侧的铁芯保持架12b。在第二托架22的中央部，包括下文说明的轴承的第二轴承部24由螺栓紧固。第二托架22构成电动机的第二构架。因此，其内部被封闭的壳体(机体)由定子铁芯11、铁芯保持架12a，12b、第一托架
16、轴承托架18、第二托架22、第一和第二轴承部20，24构成。在电动机中，除了第一托架16和第二托架22之外的构件包括各种类型的构件，稍后进行说明。它们大多数由钢制成。如上所述，第一托架16和第二托架22由不同于其它构件的材料的材料制成。换句话说，第一托架16和第二托架22由不同于钢的材料制成。在本实施例中，为了减小电动机的重量，第一托架16和第二托架22由比钢更轻的材料制成或者由比重低于钢的材料制成，例如铝或铝合金。材料不限于铝。第一托架16和第二托架22可以由只要比钢更轻或者比重低于钢的任何材料制成。通过层叠许多由磁性材料(例如硅钢板)制成的环状金属板形成定子铁芯11。在定子铁芯11的内周部上形成多个狭槽，每个狭槽沿轴向延伸。定子线圈23埋在这些狭槽中。定子线圈23的线圈端部从定子铁芯11的两个端面沿轴向突出。定子铁芯11和定子线圈23构成定子(固定部分)。圆筒状的转子铁芯26以同轴方式被设置在定子铁芯11的内部，而在圆筒状的转子铁芯26和定子铁芯11之间形成空隙。旋转轴27以同轴方式被附接到转子铁芯26的中央部。旋转轴27的两端由第一轴承部20和第二轴承部24旋转地支撑。因此，旋转轴27在壳体中以同轴方式延伸。旋转轴27和转子铁芯26构成转子(旋转部分)。旋转轴27的驱动侧端部27a突出到装置的外部，用于连接驱动齿轮装置的接合件被附接到该部分。通过层叠许多由磁性材料(例如硅钢板)制成的环状金属板形成转子铁芯26。转子铁芯26以如下方式被支撑:转子铁芯26沿轴向的两侧面被夹在附接到旋转轴27的一对铁芯保持架28a，28b之间。铁芯保持架28a，28b形成为环状，使得其外径略微小于转子铁芯26的外径。在转子铁芯26的外周部上形成多个凹槽，每个凹槽沿轴向延伸。转子条31埋在各个凹槽中。转子条31的两端部从转子铁芯26突出，并且其突出部分与端环25 —体地结合。因此，形成用于感应电动机的鼠笼式转子。当定子线圈23通电时，转子铁芯26通过感应而旋转，旋转轴27与转子铁芯26 —体地旋转。可选择地，为了减少转子的热并实现更小的电动机，永磁式电动机可以通过将永磁铁插入到转子铁芯中来构成以代替鼠笼式转子。
在转子铁芯26和驱动端侧处的第一轴承部20之间，第一隔板30以同轴方式被附接到旋转轴27，第一隔板30可以与旋转轴27 —体地自由旋转。第一隔板30形成为大致漏斗形，第一隔板30以倾斜方式从转子铁芯26向第一托架16延伸。第一隔板30的外周端部和轴承托架18的装置侧的突出部分的内周部分彼此接合而在其间形成环状的微小空隙。该环状的微小空隙部分基本上形成为具有两个阶段的结构，即，凸起和凹陷，从而形成迷宫式结构部X。在第一隔板30的外表面上形成多个翅片以面向第一轴承部20。位于转子铁芯26和在与驱动端相对的一侧处的第二轴承部24之间，第二隔板32以同轴方式被附接到铁芯保持架28b，第二隔板32可以与旋转轴27 —体地自由旋转。第二隔板32形成为大致漏斗形，第二隔板32以倾斜方式从转子铁芯26向第二托架22延伸。第二隔板32的外周端部和第二托架22的装置侧的突出部分的内周部分彼此接合而在其间形成环状的微小空隙。该环状的微小空隙部分基本上形成为具有两个阶段的结构，即，凸起和凹陷，从而形成迷宫式结构部Y。在第二隔板32的外表面上形成多个翅片以面向第二轴承部24。第一隔板30和第二隔板32以气密方式在装置的外部和装置内部的安装有定子铁芯11和转子铁芯26的空间之间分隔。另外，第一隔板30和第二隔板32散发由转子产生的热。第一轴承部20设置在第一隔板30的外部而在第一轴承部20和第一隔板30之间形成空间34。该空间34形成隔热结构，该隔热结构保护第一轴承部20免于受到定子线圈23和转子产生的热的影响。与空间34连通的外部空气进入孔(未示出)形成在轴承托架
18、下文说明的第一轴承座40等中以便将外部空气引入该空间34。与空间34连通的多个排出孔36形成在轴承托架18中。当第一隔板30旋转时，外部空气通过外部空气进入孔被引入空间34中。在外部空气冷却空间34之后，外部空气从排出孔36被排出。因此，外部空气进入孔有助于第一轴承部20和转子的冷却。第二轴承部24设置在第二隔板32的外部而在第二轴承部24和第二隔板32之间形成空间37。该空间37形成隔热结构，该隔热结构保护第二轴承部24免于受到定子线圈23和转子产生的热的影响。与空间37连通的外部空气进入孔(未示出)形成在第二托架22、下文说明的第二轴承座52等中以便将外部空气引入到该空间37中。与空间37连通的多个排出孔38形成在第二托架22中。当第二隔板32旋转时，外部空气通过外部空气进入孔被引入到空间34中。在外部空气冷却空间37之后，外部空气从排出孔38被排出。因此，外部空气进入孔有助于第二轴承部24和转子的冷却。接下来，详细说明第一轴承部20和第二轴承部24。在第一轴承部20中，在轴承托架18的中央部形成开口，第一轴承座40从外部被插入到该开口中并与其接合。利用从外部插入的多个螺栓41，第一轴承座40的凸缘部40a被固定到轴承托架18的外表面。因此，第一轴承座40被固定到托架18。第一轴承座40包括其中的滚柱轴承42。滚柱轴承42的内圈与旋转轴27接合。利用螺栓43端盖44被固定到第一轴承座40的外部以便覆盖第一轴承座40的开口。油润滑脂被填充在第一轴承座40中的滚柱轴承42的周围。如图1和图2所示，环状的第一锁定构件44a被设置在第一轴承座40的外周侧上，并位于轴承托架18的内表面侧上。第一锁定构件44a的外周与以突出方式设置在轴承托架18的内表面侧上的环状突出部分18a滑动地接合。第一锁定构件44a沿着旋转轴27的轴向在轴承托架18上可滑动。第一锁定构件44a —体地具有朝向旋转轴27延伸的漏斗形的接触部45。在电动机的正常操作中，通过从轴承托架18的外部拧紧的多个固定螺栓46，第一锁定构件44a被固定在如图所示的固定位置，S卩，第一锁定构件44a与轴承托架18的内表面接触的位置。多个固定螺栓46沿着与旋转轴27同心的圆的周向以预定间隔设置。固定螺栓46分别设置在关于旋转轴27对称的位置。每个固定螺栓46通过形成在轴承托架18中的穿透孔从外部被插入，并被拧入形成在第一锁定构件44a中的螺丝孔。环状支撑基座48被同轴地固定到接近第一轴承座40的旋转轴27。支撑基座48的外周具有锥形表面。该锥形表面连续地形成在整个圆周上，并与旋转轴27同心地设置。该锥形表面面向第一锁定构件44a的接触部45，在锥形表面和接触部45之间形成微小的空隙。如图1所示，在第二轴承部24中，第二托架22的中央部形成开口，第二轴承座52从外部被插入到该开口中并与其接合。利用从外部插入的多个螺栓53，第二轴承座52的凸缘部52a被固定到第二托架22的外表面。因此，第二轴承座52被固定到第二托架22。第二轴承座52包括其中的滚珠轴承54。滚珠轴承54的内圈与旋转轴27接合。利用螺栓57，端盖56被固定到第二轴承座52的外部以便覆盖第二轴承座52的开口。油润滑脂被填充在第二轴承座52中的滚珠轴承54的周围。此外，利用螺栓，端板58被固定到旋转轴27的非输出侧的端部。该端板58限制滚珠轴承54，使得滚珠轴承54不会脱落。环状的第二锁定构件44b设置并接合在第二轴承座52的外周上，并位于第二托架22的内表面侧。第二锁定构件44b的外周与形成在第二托架22的中央的开口的内周面滑动地接合，并且第二锁定构件44b的内周与第二轴承座52的外周面滑动地接合。第二锁定构件44b沿着旋转轴27的轴向在第二轴承座52上可滑动。第二锁定构件44b —体地具有朝向旋转轴27延伸的漏斗形的接触部45。在电动机的正常操作中，通过从第二托架22的外部拧紧的多个固定螺栓60，第二锁定构件44b被固定在如图中所示的固定位置，S卩，第二锁定构件44b与第二托架22的内表面接触的位置。多个固定螺栓60沿着与旋转轴27同心的圆的周向以预定间隔设置。固定螺栓60分别设置在关于旋转轴27对称的位置。每个固定螺栓60通过形成在第二托架22中的穿透孔从外部插入，并被拧入到形成在第二锁定构件44b中的螺丝孔中。环状支撑基座62同轴地固定到接近第二轴承座52的旋转轴27。支撑基座62的外周具有锥形表面。该锥形表面连续地形成在整个圆周上，并与旋转轴27同心地设置。该锥形表面面向第二锁定构件44b的接触部45，在锥形表面和接触部45之间形成微小的空隙。根据具有上述结构的全封闭式电动机，由定子线圈23产生的热通过定子铁芯11的外周面和第一和第二托架16，22被排出到外部空气。另一方面，由转子产生的热通过第一和第二隔板30，32被排出。第一和第二轴承部20，24通过由第一和第二隔板30，32限定的空间34，37与定子线圈23等(S卩，热源)分隔，并被引入到这些空间中的外部空气冷却。因此，电动机很少被热所影响，并可以实现全封闭结构。不需要将外部空气引入到全封闭式电动机中，如上所述其已被改善。因此，不必清洁过滤器和电动机的内部。结果，可以大大地节约维护的劳力。
由于如上所述的轴承部的结构，所以轴承部可被拆卸、清洁和维护而不必将转子从定子拉出。换句话说，当移开用于固定第一和第二锁定构件44a,44b的固定螺栓46,60并将多个推进螺栓拧紧以代替固定螺栓46，60时，第一和第二锁定构件44a，44b沿着电动机的中央轴移动到中央侧，并与附接到旋转轴27的支撑基座48，62的锥形表面邻接，从而将转子固定并保持到定子。将详细说明该锁定机构。如图1和图2所示，在电动机的正常操作中，第一和第二锁定构件44a，44b被固定螺栓46，60拉到轴承托架18和第二托架22，并远离支撑基座48，62。在该配置中，转子可以旋转。另一方面，例如，在维护和检查过程中，移开固定螺栓46，代替固定螺栓46，如图3所示将推进螺栓50拧紧。因此，第一锁定构件44a沿着电动机的中央轴移动至中央侧，并且接触部45与支撑基座48的锥形表面邻接。另一方面，第二锁定构件44b通过推进螺栓也被推到电动机的中央侧，因而接触部45与支撑基座62的锥形表面邻接。结果，转子被第一锁定构件44a和第二锁定构件44b沿着彼此相反的方向推动,转子相对于定子被固定和保持。换句话说，转子被固定到构架同时转子与定子铁芯11同轴地保持并在其间具有预定的空隙。由于转子以这种方式被固定，所以第一和第二轴承部20，24可以例如被拆卸、检查并再次填充油脂而不用将转子从定子拉出。换句话说，如图4所示，第一轴承部20和第二轴承部24可以在轴承座部分拆卸并与转子和构架分离，与此同时转子被固定到定子。例如，第一轴承部20按如下方式拆卸。移开螺栓41，然后，将第一轴承座40从轴承托架18拉出到外部。此外，移开螺栓43，然后，从第一轴承座40移开端盖44。用新的油润滑脂替换附接到第一轴承座40的内周的轴承的外圈中的油润滑脂。另一方面，第二轴承部24按如下方式拆卸。移开螺栓57，然后，从第二轴承座52移开端盖56。此外，移开螺栓，从旋转轴27的端部移开端板58。接下来，移开螺栓53，然后，将第二轴承座52从第二托架22拉出到外部，并且用新的油润滑脂替换附接到第二轴承座52的内周的轴承的外圈中的油润滑脂。在该情况下，包括旋转轴27的整个转子被第一和第二锁定构件44a，44b固定和保持。因此，即使当第一轴承座40和第二轴承座52被拉出时，整个转子还会相对于定子被保持在预定的位置。在轴承油脂被替换之后,第一轴承座40和第二轴承座52被附接到轴承托架18和第二托架22，并用螺栓41，53被固定到托架。接下来，用螺栓分别固定端盖44、端板58和端盖56。然后,代替推进螺栓50,固定螺栓46从外部被插入到第一锁定构件44a中并在其中被拧紧，因而第一锁定构件44a返回到第一锁定构件44a远离支撑基座48的初始位置。同样地，代替推进螺栓64，固定螺栓60从外部被插入到第二锁定构件44b中并在其中被拧紧，因而第二锁定构件44b返回到第二锁定构件44b远离支撑基座62的初始位置。结果，释放了转子的固定以允许转子自由地旋转。利用上述操作，完成了油润滑脂的替换。上述机构允许对轴承和轴承部中的油脂的替换和维护而不用将转子从定子拉出。特别地，包括永磁铁的转子结构在转子铁芯中具有很强磁力的永磁铁，当转子被拉出时，转子铁芯被定子的定子铁芯所吸引。因此，具有永磁铁的转子存在的问题是很难将转子从定子拉出。然而，这种问题可以通过上述结构被解决。如图1所示，消除用于电动机的框架，定子铁芯11被连接板14部分地固定。由铝合金制成的第一托架16和第二托架22从定子铁芯11的两端沿轴向延伸，使得第一托架16和第二托架22构成为向轴承部延伸的构架。根据该结构，钢框架的一部分由铝代替，这大大地降低了重量。第一和第二托架16，22以及钢材料之间的接合部分构成为双接合结构，这防止由于钢和铝合金之间的热膨胀系数的不同而在接合部分处发生位移和空隙。结果，这防止了在转子的轴的中央的改变，并使转子能够保持平滑地旋转。具体而言，如图1所示，第一托架16 —体地包括形成在定子铁芯11的一侧的端部的环状第一突出部分70a和形成在轴承托架的一侧的端部的环状第二突出部分70b。第一突出部分70a突出到定子铁芯11的一侧，第二突出部分70b沿着与第一突出部分相反的方向突出，即，沿着第二托架22的方向。第一突出部分70a和第二突出部分70b与旋转轴27同轴地形成。铁芯保持架12a形成有环状凹槽72a。轴承托架18的内表面侧形成有环状凹槽72b。这些环状凹槽72a，72b与旋转轴27同轴地形成。第一托架16的第一突出部分70a与铁芯保持架12a的环状凹槽72a接合。第一突出部分70a的内周面和外周面以如下方式双接合:第一突出部分70a的两侧被铁芯保持架12a夹住。同样地，第一托架16的第二突出部分70b与轴承托架18的环状凹槽72b接合。第二突出部分70b的内周面和外周面以如下方式双接合:第二突出部分70b的两侧被轴承托架夹住。第二托架22 —体地包括形成在定子铁芯11的一侧的端部的环状第一突出部分74a和形成在第二轴承座52的一侧的开口的端部的环状第二突出部分74b。第一突出部分74a突出到定子铁芯11的一侧，第二突出部分74b沿着与第一突出部分相反的方向突出，SP，第二突出部分74b突出到壳体的外部。第一突出部分74a和第二突出部分74b与旋转轴27同轴地形成。铁芯保持架12b形成有环状凹槽76a。第二轴承座52的凸缘52a的内表面形成有环状凹槽76b。这些环状凹槽76a，76b与旋转轴27同轴地形成。第二托架22的第一突出部分74a与铁芯保持架12b的环状凹槽76a接合。第一突出部分74a的内周面和外周面以如下方式双接合:第一突出部分74a的两侧被铁芯保持架12b夹住。同样地，第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合。第二锁定构件44b具有突出到外部的环状突出部分47。该突出部分47以及第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合。因此，第二突出部分74b的外周面与第二轴承座52的凸缘接合，并且内周面与第二锁定构件44b的突出部分47接合。通过该接合，第二突出部分74b以如下方式被双接合:第二突出部分74b的两侧，S卩，内周和外周被夹住。第二锁定构件44b的突出部分47的外周面与第二托架22的中央开口的内周面和第二突出部分74b的内周面接合，第二锁定构件44b的突出部分47的内周面与第二轴承座52的外周接合。通过该接合，第二锁定构件44b被定位并进一步沿轴向被滑动地支撑。如上所述，第一和第二托架16，22以及钢材料之间的接合部分构成为双接合结构，这防止由于钢和铝合金之间的热膨胀系数不同而在接合部分发生的位移和空隙。结果，这减少了第一和第二托架的位移。因此，通过使用铝合金等制成的构架可以降低电动机的重量。即使在具有双接合结构的电动机中，也可以维护全封闭式电动机的全封闭特征而不背离双接合的功能，并且可以容易地将轴承部单独分离、拆卸和维护而无需拆开整个电动机。
将说明具有上述结构的整个电动机的组装。换句话说，将说明通过将转子插入壳体而使转子所附接到的壳体。如图5所示，第一，通过将铁芯保持架12a，12b、第一托架16和第二托架22固定到定子铁芯11而构成壳体。此外，铁芯保持架、第一隔板30、支撑基座
48、第一锁定构件44a、第一轴承座40和轴承托架18被组装到在转子的驱动侧的轴端部。然后，铁芯保持架、第二隔板32、支撑基座62和第二锁定构件44b被组装到在与驱动侧相反一侧的转子的轴端部。此外，利用螺钉，盘状组装夹具80以同心方式被附接到在驱动侧的轴端，并且通过该组装夹具80，第二锁定构件44b被固定并保持在转子上。组装夹具80可以与第二锁定构件44a的突出部分47接触，组装夹具80形成为具有组装夹具80可被插入到第二托架22的中央开口 22a中的外径。接下来，通过将转子穿过第一托架16的中央开口插入到壳体和定子铁芯11中，转子被定位在预定的位置。然后，利用螺栓，轴承托架18被固定到第一托架16以便支撑在驱动侧的转子的轴部。此外，组装到在与驱动侧相反一侧处的转子的轴端的第二锁定构件44b的突出部分47与第二托架22的中央开口 22a接合，并利用固定螺栓60被固定到第二托架。因此，在与驱动侧相反一侧的转子的轴部由第二托架22支撑。在该情况下，组装夹具80被插入到第二托架22的中央开口 22a中，并可以从第二托架的外部分离。接下来，组装夹具80从转子的轴端分离，然后，滚珠轴承54、第二轴承座52、端板58和端盖56从外部被接连地附接并用螺栓固定。从而完成了组装。第二托架22的第二突出部分74b形成为使得在组装过程中第二突出部分74b不干扰组装夹具80，以便能够进行如上所述的电动机的组装。换句话说，第二突出部分74b形成在第二托架22的中央开口 22a的外部，并形成为沿壳体的轴向从第二托架突向外部。因此，第二突出部分74b不突向第二托架22的中央开口 22a。此外，第二突出部分74b允许组装夹具80被插入到第二托架22的中央开口 22a，并允许组装夹具80从壳体的外部分离。将说明根据另一个实施例的电动机。在下面的实施例中，与第一实施例相同的部分采用相同附图标记，并且不重复与其有关的详细说明。图6不出根据第二实施例的全封闭式电动机的一部分。第二实施例不同于第一实施例之处在于，第二实施例具有不同的第二托架22的第二突出部分74b的接合结构和不同的第二锁定构件44b的接合结构。由铝合金等制成的第二托架22 —体地包括形成在第二轴承座的一侧的开口的端部的环状第二突出部分74b。第二突出部分74b突向壳体的外部。第二突出部分74b与旋转轴27同轴地形成。第二轴承座52的凸缘52a的内表面形成有环状凹槽76b。环状凹槽76b与旋转轴27同轴地形成。第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合。第二突出部分74b的内周面和外周面以两侧被第二轴承座夹住的方式被双接合。第二锁定构件44b具有突向外部的环状突出部分47。突出部分47的外周面与第二托架22的中央开口的内周面接合。因此，第二锁定构件44b被定位，并且通过用作引导的突出部分47的外周面，第二锁定构件44b被沿着旋转轴27的轴向滑动地支撑。图7不出根据第三实施例的全封闭式电动机的一部分。第三实施例不同于第一实施例之处在于，第三实施例具有不同的第二托架22的第二突出部分74b的接合结构和不同的第二锁定构件44b的接合结构。
由铝合金等制成的第二托架22 —体地包括形成在第二轴承座的一侧的开口的端部的环状第二突出部分74b和形成在相对于开口端的外周侧的环状第三突出部分74c。第二突出部分74b突向壳体的外部。第三突出部分74c从第二托架22的内表面突向转子铁芯26的一侧。第二突出部分74b和第三突出部分74c与旋转轴27同轴地形成。第二轴承座52的凸缘52a的内表面形成有环状凹槽76b。环状凹槽76b与旋转轴27同轴地形成。第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合。第二突出部分74b的内周面和外周面以两侧被第二轴承座夹住的方式被双接合。通过与第二托架22的内表面接触，第二锁定构件44b被固定，第二锁定构件44b的外周面与第三突出部分74c的内周面接合。因此，第二锁定构件44b被定位，并且通过用作引导的第三突出部分74c的内周面，第二锁定构件44b沿着旋转轴27的轴向被滑动地支撑。图8示出根据第四实施例的全封闭式电动机的一部分。第四实施例不同于第一实施例之处在于，第四实施例具有不同的第二托架22的第二突出部分74b的接合结构和不同的第二锁定构件44b的接合结构。由铝合金等制成的第二托架22 —体地包括形成在第二轴承座的一侧的开口的端部的环状第二突出部分74b。第二突出部分74b突向壳体的外部。第二突出部分74b与旋转轴27同轴地形成。第二轴承座52的凸缘52a的内表面形成有环状凹槽76b。环状凹槽76b与旋转轴27同轴地形成。第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合。第二突出部分74b的内周面和外周面以两侧被第二轴承座夹住的方式被双接合。第二锁定构件44b具有突向外部的环状突出部分47。第二锁定构件44b与第二托架22的内表面接触。突出部分47的外周面与第二托架22的中央开口的内周面接合，突出部分47的内周面与第二轴承座52的外周面接合。因此，第二锁定构件44b被定位，并且通过第二托架22和用作引导的第二轴承座52，第二锁定构件44b被沿着旋转轴27的轴向滑动地支撑。图9不出根据第五实施例的全封闭式电动机的一部分。第五实施例不同于第一实施例之处在于，第五实施例具有不同的第二托架22的第二突出部分74b的接合结构和不同的第二锁定构件44b的接合结构。由铝合金等制成的第二托架22 —体地包括形成在第二轴承座的一侧的开口的端部的环状第二突出部分74b。第二突出部分74b突向壳体的外部。第二突出部分74b与旋转轴27同轴地形成。第二轴承座52的凸缘52a的内表面形成有环状凹槽76b。环状凹槽76b与旋转轴27同轴地形成。第二托架22的第二突出部分74b与第二轴承座52的环状凹槽76b接合，并且第二突出部分74b的外周面与第二轴承座接触。第二锁定构件44b具有突向外部的环状突出部分47。第二锁定构件44b与第二托架22的内表面接触。突出部分47的外周面与第二托架22的中央开口的内周面接合，突出部分47的内周面与第二轴承座52的外周面接合。因此，第二锁定构件44b被定位，并且通过第二托架22和用作引导的第二轴承座52，第二锁定构件44b沿着旋转轴27的轴向被滑动地支撑。第二托架22的第二突出部分74b的外周面与第二轴承座52接合，第二托架22的中央开口的内周面与第二锁定构件44b的突出部分47的外周面接合。因此，第二托架22以第二托架22的两侧被夹住的方式被双接合。在具有上述结构的第二至第五实施例中，还可以获得与第一实施例相同的动作和效果，并且可以提供重量轻的电动机，可以更容易地进行维护操作。应当注意的是，本发明不完全限于上述实施例，当实施本发明时，在不偏离本发明的要点的情况下可以改变构成元件。通过将上述实施例公开的多个构成元件适当地组合，可以形成各种发明。例如，可以从实施例中所示的所有构成元件中删除若干构成元件。此夕卜，可以将不同实施例中的构成元件适当地组合。例如，在上述实施例中，通过结合滚柱轴承和滚珠轴承来形成第一和第二轴承部。然而，本发明不限于此。可以通过结合凸缘的滚柱轴承和滚柱轴承来形成第一和第二轴承部。电动机可以是感应电动机或永磁同步电动机。第一和第二隔板分别包括用作风扇的翅片。可选择地，第一和第二隔板可以不具有任何翅片。支撑基座接收锁定构件的位置不限于旋转轴。支撑基座可以设置在铁芯保持架或隔板上。限定在第一隔板和第一轴承座之间的空间和限定在第二隔板和第二轴承座之间的空间被配置成与外部空气连通。然而，该结构不限于此。例如，外部空气可以通过转子从其中一个空间吹向另一个空间。可选择地，外部空气可以不吹入任何一个空间。用于推动锁定构件的推进螺栓被拧紧以代替用于固定锁定构件的固定螺栓。可选择地，电动机可以具有依次不仅附接固定螺栓而且还附接推进螺栓的结构。例如，构成构架的托架可以设置有插入固定螺栓的穿透孔和拧入推进螺栓的螺丝孔。在该情况下，用于固定螺栓的多个穿透孔和用于推进螺栓的多个螺丝孔以与旋转轴同心的方式沿圆周方向以预定间隔形成。固定螺栓被插入托架的穿透孔并被拧入形成在锁定构件中的螺丝孔。推进螺栓被拧入托架的螺丝孔，并且螺栓的端部与锁定构件的端面接触，从而将锁定构件推向锁定位置侧。与锁定构件接触的支撑基座的锥形表面可以不连续地延伸于整个圆周。可选择地，锥形表面可以沿周向间歇地形成。另一方面，支撑基座的与锁定构件接触的一部分可以不是表面，而可以是点、直线或曲线。
权利要求
1.一种电动机,包括: 圆筒状的定子铁芯； 沿轴向固定到所述定子铁芯的第一侧的第一构架； 固定到所述第一构架的外部的第一轴承座，其中所述第一轴承座保持轴承； 沿轴向固定到所述定子铁芯的第二侧的第二构架； 固定到所述第二构架的外部的第二轴承座，其中所述第二轴承座保持轴承； 转子，其包括: 由所述轴承旋转地支撑的旋转轴，其中所述旋转轴延伸入所述第一构架和第二构架中； 附接到所述旋转轴的转子铁芯，其中所述转子铁芯面向所述定子铁芯的内侧；以及固定到所述转子的第一支撑基座和第二支撑基座，其中所述第一支撑基座和所述第二支撑基座被所述转子铁芯介入； 移动地结合到所述第一构架的第一锁定构件，其中所述第一锁定构件被配置成沿着所述旋转轴的轴向朝向所述转子铁芯的一侧移动以接触所述第一支撑基座并固定所述转子；以及 移动地结合到所述第二构架的第二锁定构件，其中所述第二锁定构件被配置成沿着所述旋转轴的轴向朝向所述转子铁芯的一侧移动以接触所述第二支撑基座并固定所述转子。
2.根据权利要求1所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括在位于所述第二轴承座的一侧的所述第二构架的内开口的向外的环状第一突起； 所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起；以及 所述第二锁定构件被配置成使所述向外的环状凸起的外周面与所述第二构架的内周面接合。
3.根据权利要求1所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括向外的环状第一突起和向内的环状第二突起； 所述第二轴承座还包括一体地形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合；以及 所述第二锁定构件被配置成使所述第二锁定构件的外周面与所述第二突起的内周面接合。
4.根据权利要求1所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括形成在位于所述第二轴承座的一侧的开口的端部的向外的环状第一突起； 所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起； 所述第二锁定构件被配置成接触所述第二构架的内表面，使所述第二突起的外周面与在所述第二轴承座的一侧的开口的内周面接合，并使所述第二突起的内周面与所述第二轴承座的外周面接合。
5.根据权利要求1所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括形成在位于所述第二轴承座的一侧的开口的端部的向外的环状第一突起； 所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合，并使所述第一突起的外周面接触所述第二轴承座； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起；以及 所述第二锁定构件被配置成使所述第二突起的外周面与在所述第二轴承座的一侧的所述第二构架的开口的内周面接合，并使所述第二突起的内周面与所述第二轴承座的外周面接合。
6.—种电动机,包括: 圆筒状的定子铁芯； 沿轴向固定到所述定子铁芯的第一侧的第一构架； 固定到所述第一构架的外部的第一轴承座，其中所述第一轴承座保持轴承； 沿轴向固定到所述定子铁芯的第二侧的第二构架； 固定到所述第二构架的外部的第二轴承座，其中所述第二轴承座保持轴承； 转子，其包括: 由所述轴承旋转地支撑的旋转轴，其中所述旋转轴延伸入所述第一构架和第二构架中； 附接到所述旋转轴的转子铁芯，其中所述转子铁芯面向所述定子铁芯的内侧；以及固定到所述转子的第一支撑基座和第二支撑基座，其中所述第一支撑基座和所述第二支撑基座被所述转子铁芯介入； 移动地结合到所述第一构架的第一锁定构件，其中所述第一锁定构件被配置成沿着所述旋转轴的轴向朝向所述转子铁芯的一侧移动以接触所述第一支撑基座并固定所述转子; 移动地结合到所述第二构架的第二锁定构件，其中所述第二锁定构件被配置成沿着所述旋转轴的轴向朝向所述转子铁芯的一侧移动以接触所述第二支撑基座并固定所述转子; 在所述转子铁芯和第一轴承部之间的固定到所述转子的第一隔板；以及 在所述转子铁芯和第二轴承部之间的固定到所述转子的第二隔板。
7.根据权利要求6所述的电动机，其中: 所述第一构架和所述第二构架还包括构架接合部，其包括限定构架通道的外环状部和内环状部； 所述第一隔板和所述第二隔板还包括板接合部，其包括限定隔板通道的外环状部和内环状部； 所述第一隔板和所述第二隔板被配置成使所述板接合部的外环状部与所述构架通道接合，并使所述构架接合部的内环状部与所述隔板通道接合；以及所述第一隔板和所述第二隔板与所述旋转轴一体地旋转。
8.根据权利要求7所述的电动机，其中所述第一隔板包括面向所述第一轴承座的在所述第一隔板的表面上的多个翅片，所述第二隔板包括面向所述第二轴承座的在所述第二隔板的表面上的多个翅片。
9.根据权利要求8所述的电动机，其中所述第二构架还包括由不同于其它构件的金属材料制成的托架；以及 其中所述托架包括与所述定子铁芯的一侧双接合的环状第一突出部分和与形成在所述第二轴承座中的凹槽接合的环状第二突出部分。
10.根据权利要求9所述的电动机，其中由所述定子铁芯、所述第一构架、所述第二构架、所述第一隔板、所述第二隔板和所述转子铁芯封闭的空间基本上与外部空气隔热。
11.根据权利要求10所述的电动机，其中所述转子还包括永磁铁。
12.根据权利要求11所述的电动机，其中所述第一支撑基座具有被配置成接触所述第一锁定构件的锥形表面，所述第二支撑基座具有被配置成接触所述第二锁定构件的锥形表面。
13.根据权利要求12所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括在位于所述第二轴承座的一侧的所述第二构架的内开口的向外的环状第一突起； 所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所 述凹槽接合； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起；以及 所述第二锁定构件被配置成使所述向外的环状突起的外周面与所述第二构架的内周面接合。
14.根据权利要求12所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括向外的环状第一突起和向内的环状第二突起； 所述第二轴承座还包括一体地形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合；以及所述第二锁定构件被配置成使所述第二锁定构件的外周面与所述第二突起的内周面接合。
15.根据权利要求12所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括形成在位于所述第二轴承座的一侧的开口的端部的向外的环状第一突起； 所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起； 所述第二锁定构件被配置成接触所述第二构架的内表面，使所述第二突起的外周面与在所述第二轴承座的一侧的开口的内周面接合，并使所述第二突起的内周面与所述第二轴承座的外周面接合。
16.根据权利要求12所述的电动机，其中: 所述第二构架还包括形成在位于所述第二轴承座的一侧的开口的端部的向外的环状第一突起；所述第二轴承座还包括形成有环状凹槽的凸缘； 所述第二构架被配置成使所述第一突起与所述凹槽接合，并使所述第一突起的外周面接触所述第二轴承座； 所述第二锁定构件还包括向外的环状第二突起；以及 所述第二锁定构件被配置成使所述第二突起的外周面与在所述第二轴承座的一侧的所述第二构架的开口的内周面接合，并使所述第二突起的内周面与所述第二轴承座的外周面接合。
17.—种维护电动机的方法，包括: 将固定螺栓从第一构架移开； 将推进螺栓拧入到所述第一构架中，其中第一锁定构件沿着转子移动到与所述转子的第一支撑基座接触； 将固定螺栓从第二构架移开； 将推进螺栓拧入到所述第二构架中，其中第二锁定构件沿着所述转子移动到与所述转子的第二支撑基座接触； 其中所述第一锁定构件和所述第一支撑基座之间的接触以及所述第二锁定构件和所述第二支撑基座之间的接触使所述转子固定。
18.根据权利要求17所述的方法，包括: 将使第一轴承座固定 到所述第一构架的螺栓移开； 将所述第一轴承座从所述电动机移开； 将使端盖固定到所述第一轴承座的螺栓移开； 将所述端盖移开；以及 将所述第一轴承座的轴承的外圈中的油润滑脂替换。
19.根据权利要求17所述的方法，包括: 将使端盖固定到第二轴承座的螺栓移开； 将所述端盖移开； 将使端板固定到所述转子的旋转轴的端部的螺栓移开； 将所述端板移开； 将使所述第二轴承座固定到所述第二构架的螺栓移开； 将所述第二轴承座移开；以及 将所述第二轴承座的轴承的外圈中的油润滑脂替换。
20.根据权利要求17所述的方法，包括: 将使第一轴承座固定到所述第一构架的螺栓移开； 将所述第一轴承座从所述电动机移开； 将使端盖固定到所述第一轴承座的螺栓移开； 将所述端盖移开； 将所述第一轴承座的轴承的外圈中的油润滑脂替换； 将使端盖固定到第二轴承座的螺栓移开； 将所述端盖移开； 将使端板固定到所述转子的旋转轴的端部的螺栓移开；将所述端板移开；将使所述第二轴承座固定到所述第二构架的螺栓移开；将所述第二轴承座移开；以及将所述第二轴承座的轴承的外圈中的油润滑脂替换；其中所述转子保持在 所述电动机的定子内。
全文摘要
根据一个实施例，电动机具有圆筒状的定子铁芯和转子。第一构架沿轴向被固定到定子铁芯的一侧，第一轴承座被固定到第一构架的外部。第二构架被固定到定子铁芯的另一侧，第二轴承座被固定到第二构架的外部。转子具有延伸入构架中的旋转轴，其由轴承支撑。转子铁芯被附接到轴。支撑基座被固定到转子并被转子铁芯介入。结合到第一构架的锁定构件被配置成接触第一支撑基座。结合到第二构架的锁定构件被配置成接触第二支撑基座。转子通过与支撑基座接触的锁定构件被固定。
文档编号H02K5/173GK103168411SQ20118004313
公开日2013年6月19日 申请日期2011年8月19日 优先权日2010年9月9日
发明者永山孝, 白石茂智 申请人:株式会社东芝