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1、(10)申请公布号 CN 102447336 A (43)申请公布日 2012.05.09 C N 1 0 2 4 4 7 3 3 6 A *CN102447336A* (21)申请号 201110299780.0 (22)申请日 2011.09.28 2010-226098 2010.10.05 JP H02K 5/04(2006.01) H02K 1/18(2006.01) (71)申请人夏普株式会社 地址日本大阪府 申请人山田电器工业株式会社 (72)发明人八木实树夫 佐野仁士 (74)专利代理机构北京市隆安律师事务所 11323 代理人权鲜枝 (54) 发明名称 电动机壳体 (57) 。
2、摘要 本发明涉及电动机壳体。作为小型电动机的 一例提出的换向器电动机(12)具有由镁合金铸 造成型的电动机壳体(17)。电动机壳体包含保持 定子(18)的圆筒形的主体部(27)和形成在主体 部的前端的凸缘部(28)以及形成在主体部的后 端的尾架部(29)。在主体部从前端在该主体部的 轴线方向插入定子。定子通过螺钉(39)的头部或 者嵌合在螺钉的头下的垫圈(43)遮挡其去路而 被防脱。螺钉被拧入形成在主体部的内面的凹陷 部的底部的孔(42)。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 9 页 。
3、CN 102447359 A 1/1页 2 1.一种电动机壳体，具备保持定子的圆筒形的主体部和保持转子的轴承的尾架部， 上述主体部和上述尾架部由镁合金一体地铸造成型， 从上述主体部的一端在该主体部的轴线方向插入上述定子， 上述主体部具备用于拧入螺钉的孔，上述螺钉进行上述定子的防脱， 上述螺钉通过其头部或者嵌合在其头下的垫圈遮挡上述定子的去路而进行上述定子 的防脱。 2.根据权利要求1所述的电动机壳体，上述孔形成于凹陷部的底部，上述凹陷部形成 在上述主体部的内面。 3.根据权利要求1或权利要求2所述的电动机壳体，上述孔是自攻螺钉用的螺纹底孔。 4.根据权利要求1或权利要求2所述的电动机壳体，上述。
4、螺钉存在有多个，构成相对于 上述主体部的中心对称的对。 权 利 要 求 书CN 102447336 A CN 102447359 A 1/5页 3 电动机壳体 技术领域 0001 本发明涉及电动机壳体。 背景技术 0002 在用于家电产品等的小型电动机中，大多采用对钢板冲压成型的产品、铝合金的 铸造成型件等作为电动机壳体。 0003 关于电动机，总是存在小型轻量化的要求。与其相应的策略之一是电动机壳体的 设计变更。在专利文献1中记载有一种工业用电动机，该电动机由镁合金构成壳体以实现 轻量化。 0004 现有技术文献 0005 专利文献 0006 专利文献1：日本特开平8-47196号公报 发明。
5、内容 0007 发明要解决的问题 0008 本发明的目的在于：在用于家电产品等的小型电动机的电动机壳体中，使电动机 壳体轻量化，且能可靠地固定定子。 0009 用于解决问题的方案 0010 根据本发明，电动机壳体具备保持定子的圆筒形的主体部和保持转子的轴承的尾 架部，上述主体部和上述尾架部由镁合金一体地铸造成型，从上述主体部的一端在该主体 部的轴线方向插入上述定子，上述主体部具备用于拧入螺钉的孔，该螺钉进行上述定子的 防脱，上述螺钉通过其头部或者嵌合在其头下的垫圈遮挡上述定子的去路而进行上述定子 的防脱。 0011 在上述构成的电动机壳体中，优选上述孔形成于凹陷部的底部，上述凹陷部形成 在上述。
6、主体部的内面。 0012 在上述构成的电动机壳体中，优选上述孔是自攻螺钉用的螺纹底孔。 0013 在上述构成的电动机壳体中，优选上述螺钉存在有多个，构成相对于上述主体部 的中心对称的对。 0014 发明效果 0015 根据本发明，因为保持定子的圆筒形的主体部和保持转子的轴承的尾架部由镁合 金一体地铸造成型，所以能使电动机壳体轻量化。另外，从主体部的一端在轴线方向插入定 子后，在主体部拧入螺钉，该螺钉的头部或者嵌合在其头下的垫圈遮挡定子的去路而进行 定子的防脱，所以不会带来在定子上形成用于穿过螺钉的孔等麻烦，能将定子可靠地固定。 附图说明 0016 图1是具备本发明的实施方式的电动机壳体的电动机。
7、的截面图。 说 明 书CN 102447336 A CN 102447359 A 2/5页 4 0017 图2是包含图1的电动机的电动鼓风机的立体图。 0018 图3是包含图1的电动机的电动鼓风机的立体图，是从与图2不同的角度看到的 图。 0019 图4是本发明的实施方式的电动机壳体的立体图。 0020 图5是本发明的实施方式的电动机壳体的立体图，是从与图4不同的角度看到的 图。 0021 图6是本发明的实施方式的电动机壳体的正视图。 0022 图7是本发明的实施方式的电动机壳体的正视图，是示出在内部固定有定子的状 态的图。 0023 图8是搭载有图2的电动鼓风机的电动吸尘器主体的截面图。 0。
8、024 图9是仅示出图8中的电动鼓风机搭载部位的局部截面图。 具体实施方式 0025 参照图1至图9的附图说明本发明的实施方式。本发明的电动机壳体用于电动机， 所述电动机包括电动吸尘器内的电动鼓风机所使用的电动机。首先对电动吸尘器的结构进 行说明。 0026 图8所示的电动吸尘器主体1是所谓的罐型，在由两个后轮3和一个前转向轮4 三点支承的框体2上能装卸地安装有集尘容器5。集尘容器5内置旋风集尘部6和过滤器 7。在框体2的前面设有连接未图示的集尘软管的软管连接部8。软管连接部8与集尘容器 5的旋风集尘部6连通。在框体2的前部设有搬运用的手柄9。 0027 在框体2的后部设置有电动鼓风机10，该。
9、电动鼓风机10形成从上述未图示的集尘 软管流入并通过旋风集尘部6和过滤器7的吸入气流。如图9所示，电动鼓风机10包括前 部的风扇外壳11和后部的换向器电动机12，由换向器电动机12使风扇外壳11的内部的未 图示的离心式风扇高速旋转，生成吸入气流。吸入气流被吸入风扇外壳11，一部分通过换向 器电动机12被排出。利用通过换向器电动机12的空气进行换向器电动机12的冷却。 0028 电动鼓风机10以使风扇外壳11朝上的形式由防振用的橡胶支座14、15支承于框 体2的内部的肋结构13上。橡胶支座14是包覆风扇外壳11的拐角的截面为L字形的环 状部件。橡胶支座15是配备在换向器电动机12的端面的长方体形。
10、状的块状部件，在中心 的圆孔15a中嵌合换向器电动机12的端面中央的轴承保持部16。 0029 如图1所示，换向器电动机12具有电动机壳体17。电动机壳体17的结构在后面 详细说明。在电动机壳体17的内部固定有定子18。定子18的固定方法也在后面详细说 明。此外，在图1中，图的左侧为换向器电动机12的前端侧，图的右侧为换向器电动机12 的后端侧。 0030 与定子18组合的转子19和对转子19供给电流的换向器20被固定于旋转轴21。 旋转轴21由轴承22、23旋转自如地支承。轴承23被形成于电动机壳体17的轴承保持部 16保持。轴承22被形成于未图示的尾架上的轴承保持部保持，该未图示的尾架固定。
11、于电动 机壳体17的前端。 0031 以隔着换向器20的形式配置有一对电刷架24。各个电刷架24保持有碳刷25，所 述碳刷25被未图示的弹簧按压于换向器20，各个电刷架24由一个螺钉26固定于电动机壳 说 明 书CN 102447336 A CN 102447359 A 3/5页 5 体17。 0032 接着说明电动机壳体17的结构。电动机壳体17以保持定子18的圆筒形的主体 部27为中心，在主体部27的前端形成有用于安装风扇外壳11和上述未图示的尾架的凸缘 部28，在主体部27的后端形成有具有轴承保持部16的尾架部29。主体部27、凸缘部28、 以及尾架部29由镁合金一体地铸造成型。在主体部。
12、27的各处形成有通风用的开口部30。 0033 镁合金的比重是铁的1/4，是铝合金的2/3，仅采用镁合金就能使电动机壳体17轻 量化，而且，利用镁合金熔融时的流动性良好，使铸造成型件尽量变薄。由此，能促进轻量 化。作为薄壁部的壁厚，例如能设定0.8mm的数值。 0034 但是，若是单纯地使电动机壳体17变薄，则会使必要的强度不够。为了增加强度， 在主体部27和尾架部29双方上形成有加强用肋。 0035 例如，正如图3中所看到的那样，在主体部27上，在电动机壳体17的外面侧形成 有多个在主体部27的轴线方向延伸的加强用肋31。在实施方式中，设加强用肋31的数量 为8个，但其数量是任意的，只要设定。
13、为能达到加强目的的数量即可。 0036 多个加强用肋31彼此平行，并且，以在彼此之间产生规定间隔的方式排列。加强 用肋31的端均始于凸缘部28，但终止位置并不一样，有的在主体部27的中途终止，有的遍 及主体部27的大致全长而延伸。另外，如图5所示，加强用肋31的在凸缘部28的部位以 在半径方向横切凸缘部28的方式延长，也兼用作凸缘部28的加强。加强用肋31的部位与 除此以外的部位相比，具有大概两倍程度或两倍程度以上的壁厚。 0037 在尾架部29上，如图6最清楚地表示的那样，在电动机壳体17的内面侧形成有多 个在半径方向延伸的加强用肋32。在实施方式中，设加强用肋32的数量为8个，但其数量 是。
14、任意的，只要设定为能达到加强目的的数量即可。 0038 多个加强用肋32以规定的角度间隔排列。在尾架部29的中心部以包围轴承保持 部16的形式形成有环状的加强用肋33，所有的加强用肋32的端均始于加强用肋33。加强 用肋32、33的部位与除此以外的部位相比，具有大概两倍程度或两倍程度以上的壁厚。 0039 这样，在主体部27和尾架部29双方上形成有加强用肋31、32、33，由此，尽管在整 体上很薄，但电动机壳体17具有足够的强度。另外，加强用肋31延长至凸缘部28，并在半 径方向横切凸缘部28，所以凸缘部28也具有足够的强度。加强用肋31、32、33的存在也有 助于铸造成型时的铸液流动性的改善。
15、。 0040 加强用肋32、33形成于电动机壳体17的内面侧，所以尾架部29的外面侧平坦。因 此，能使橡胶支座15正好抵压于尾架部29。由此，可避免在橡胶支座15与尾架部29之间 产生设计者意想不到的漏气。 0041 电动机壳体17的外面侧的加强用肋不限定于在主体部27的轴线方向延伸的加强 用肋31。也可以相对于主体部27的轴线方向倾斜，并且也可以是混合有圆周方向的加强 用肋的格子状图案。对于电动机壳体17的内面侧的加强用肋，也可以形成例如与加强用肋 33呈同心圆的其它环状肋，可以在与半径方向的加强用肋32之间形成格子状图案。总之， 电动机壳体17的整体形状只要是能铸造成型的形状即可。 004。
16、2 包括镁合金的铸造成型件的电动机壳体17不仅有助于换向器电动机12的轻量 化，而且因为振动吸收性良好，也有助于换向器电动机12的低振动化、低噪音化。另外，由 于镁合金散热性良好，所以可促进换向器电动机12的冷却。而且，由于镁合金流动性良好， 说 明 书CN 102447336 A CN 102447359 A 4/5页 6 所以即使电动机壳体17具有复杂的结构，也能利用铸造成型忠实地实现其形状。因为在铸 造成型时产生的浇道等剩余部分也不会废弃而能再利用，所以经济性也高。 0043 在换向器电动机12中，转子19以30000rpm至40000rpm的高速旋转。因此，当碳 刷25没有被牢固地保持。
17、时，在碳刷25和换向器20的滑动部会产生火花，碳刷25和换向器 20会较快地损耗。因此，按照如下的方式提高碳刷25的保持部的刚性。 0044 在电动机壳体17的主体部27，在靠近后端的彼此呈对称的两个部位形成有电刷 安装部34。电刷安装部34由穿过电刷架24的矩形的开口部35构成。包含电刷安装部34 的主体部27的一部分区域设成与其它区域比更厚的厚壁部36。厚壁部36的壁厚在薄壁部 的壁厚为0.8mm的情况下设定成例如1.5mm。在厚壁部36，在开口部35的前方位置形成有 用于拧入螺钉26的孔37，所述螺钉26固定电刷架24。螺钉26是自攻螺钉，孔37是攻螺 纹用的螺纹底孔。 0045 在厚壁。
18、部36中，包围开口部35的厚壁部分的凸缘部28与尾架部29的中间位置 为前方的边界。但是，如图4所示，在主体部27的内面侧形成有延长厚壁部36a，所述延长 厚壁部36a以厚壁部36的前端分成两股的形式延续到凸缘部28。因此，包含延长厚壁部 36a的厚壁部36具有遍及主体部27的大致全长的长度。延长厚壁部36a在主体部27的内 面形成台阶部38。 0046 这样，包含电刷安装部34的区域构成为厚壁部36，因此电刷架24和碳刷25被以 较高的刚性保持，从而使得碳刷25不易振动，可抑制在碳刷25和换向器20的滑动部产生 火花。因此，碳刷25和换向器20的损耗减少，实现双方的长寿命化。特别在实施方式的。
19、情 况下，厚壁部36具有遍及主体部27的大致全长的长度，因此，刚性被可靠地提高。厚壁部 36的存在与加强用肋31、32、33相配合，有助于电动机壳体17的强度增加和铸造成型时的 铸液流动性的改善。 0047 在电动机壳体是钢板的冲压成型件的情况下，难以仅将电刷安装部设成厚壁，如 果想要提高电刷安装部的刚性，则需要将整体设成厚壁，因此，电动机壳体必然变重。与此 相对，由于包括镁合金的铸造成型件的电动机壳体17只要仅将必要的部位设成厚壁部36 即可，所以能在轻量的同时确保必要的刚性。 0048 接着，对定子18的固定进行说明。如图7所示，定子18的外形是大致正方形，四角 的部分为与主体部27的内径。
20、配合的圆角部18a。定子18从主体部27的前端以沿主体部27 的轴线方向压入的形式插入。在圆角部18a碰到形成于主体部27的内面的台阶部38(如 图4最清楚地表示的那样)的部位，定子18的插入达到极限，定子18在此处被定位。 0049 将定子18固定的是螺钉39。螺钉39压住定子18的圆角部18a而将定子18固 定。螺钉39以相对于主体部27的中心对称的方式配置有多个。在实施方式中，螺钉39配 置于定子18的四角，对称配置的螺钉39以成对的方式存在两组。 0050 在主体部27的内面，接收螺钉39的凹陷部40以90间隔形成有共四个部位。凹 陷部40在主体部27的轴线方向延伸，在主体部27的外面。
21、体现为在轴线方向延伸的半圆筒 形的鼓起部41。 0051 在凹陷部40的底部形成有用于拧入螺钉39的孔42。孔42在主体部27的轴线方 向延伸。螺钉39是自攻螺钉，孔42是攻螺纹用的螺纹底孔。 0052 螺钉39在头下嵌合垫圈43后拧入孔42。在螺钉39拧入孔42的状态下，螺钉39 说 明 书CN 102447336 A CN 102447359 A 5/5页 7 的头部和垫圈43与定子18的圆角部18a重叠，即使定子18要脱出，也会遮挡其去路。由 此，进行定子18的防脱。当将螺钉39拧入到最后时，定子18由台阶部38和垫圈43锁固。 由此，防止电动机壳体17与定子18之间的颤振。此外，也能设。
22、成如下构成：省略垫圈43， 由螺钉39的头部直接遮挡定子18的去路，进而将定子18锁固。 0053 如果电动机壳体是钢板的冲压成型件，虽然通过对电动机壳体实施铆接加工能将 定子固定，但在镁合金的电动机壳体17中不能用铆接来将定子18固定。但是，通过如上那 样使用螺钉39，能牢固地将定子18固定。 0054 由于螺钉39是通过其头部或者嵌合在其头下的垫圈43遮挡定子18的去路而将 定子18固定，所以不需要考虑在定子18上形成用于穿过螺钉39的孔等，能节省定子18的 加工费用。另外，因为定子18相对于主体部27在主体部27的轴线方向插入，螺钉39也拧 入在主体部27的轴线方向所形成的孔42，所以能。
23、利用螺钉39将定子18锁固，从而牢固地 固定使得不产生颤振。 0055 定子18的四角的圆角部18a中的至少一个与由延长厚壁部36a形成的主体部27 的内面的台阶部38卡合。当转子19旋转时，定子18受到反作用力，但因为圆角部18a与 延长厚壁部36a卡合，因此定子18相对于电动机壳体17的角度不会错位。 0056 以上列举换向器电动机为例说明了实施方式，但当然不限于换向器电动机，也能 在所有电动机械中应用本发明。另外，本发明的范围不限于上述实施方式的结构，能在不脱 离本发明主旨的范围内进行各种变更来实施。 0057 工业上的可利用性 0058 本发明能被广泛用于电动机壳体。 0059 附图标。
24、记说明 0060 12 换向器电动机 0061 16 轴承保持部 0062 17 电动机壳体 0063 18 定子 0064 18a 圆角部 0065 19 转子 0066 20 换向器 0067 21 旋转轴 0068 22、23 轴承 0069 24 电刷架 0070 25 碳刷 0071 27 主体部 0072 28 凸缘部 0073 39 螺钉 0074 40 凹陷部 0075 42 孔 0076 43 垫圈 说 明 书CN 102447336 A CN 102447359 A 1/9页 8 图1 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 2/9页 。
25、9 图2 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 3/9页 10 图3 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 4/9页 11 图4 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 5/9页 12 图5 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 6/9页 13 图6 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 7/9页 14 图7 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 8/9页 15 图8 说 明 书 附 图CN 102447336 A CN 102447359 A 9/9页 16 图9 说 明 书 附 图CN 102447336 A 。