CN103339838B - 旋转电机 - Google Patents

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Abstract

本发明的旋转电机具有：装设有功率电路的散热器；收容内置零件的外壳；以及收容转子及定子铁心的框架，散热器、外壳及框架在同轴上一体构成，该旋转电机包括：与功率电路连接的引线框；以及与引线框连接并用于与外部连接的连接器部，散热器由金属构成，外壳由树脂构成。

Description

旋转电机
技术领域
本发明涉及一种适用于例如电动动力转向装置等、与驱动装置一体型的旋转电机。
背景技术
在现有的例如适用于电动动力转向装置等、与驱动装置一体型的旋转电机中，采用由树脂一体构成引线框和连接器，并将金属制的外壳和散热器直接结合的结构。（例如参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特许第3774624号公报（第一页、图2）
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1所示的现有的旋转电机中，采用由树脂一体构成引线框（专利文献1中为“电路壳体”）和连接器部（专利文献1中为“第一连接器”及“第二连接器”），并将金属制的外壳与散热器直接结合的结构，因此，在轴向上形成为散热器、引线框、外壳、旋转电机（专利文献1中为“电动机”）这四部分结构，所以，存在重量变重、组装性不好、旋转电机的振动经由外壳传递至对象侧构件（减速机构）而可能会共振这样的问题。
本发明为解决上述问题而作，其目的在于提供一种轻量、容易组装、能削减零件个数，并能抑制旋转电机的振动传递至对象侧构件的旋转电机。
解决技术问题所采用的技术手段
在本发明的旋转电机中，具有：装设有功率电路的散热器；收容内置零件的外壳；以及收容转子及定子铁心的框架，上述散热器、上述外壳及上述框架在同轴上一体构成，上述旋转电机包括：引线框，该引线框与上述功率电路连接；以及连接器部，该连接器部与上述引线框连接并用于与外部连接，上述散热器由金属构成，上述外壳由树脂构成。
发明效果
根据本发明，可获得一种能确保功率电路的散热性、轻量、容易组装、能削减零件个数、并能抑制电动机的振动传递至对象侧构件的旋转电机。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的包括减速机构在内的剖视图。
图2是表示本发明实施方式一的旋转电机的轴向剖视图。
图3是表示本发明实施方式一的旋转电机的侧视图。
图4是表示本发明实施方式一的旋转电机的俯视图。
图5是表示本发明实施方式一的旋转电机的主视图。
图6是表示本发明实施方式一的旋转电机的后视图。
图7是表示本发明实施方式二的旋转电机的轴向剖视图。
图8是表示本发明实施方式二的旋转电机的侧视图。
图9是表示本发明实施方式三的旋转电机的轴向剖视图。
图10是表示本发明实施方式三的旋转电机的侧视图。
图11是表示本发明实施方式四的旋转电机的轴向剖视图。
图12是表示本发明实施方式四的旋转电机的侧视图。
图13是表示本发明实施方式五的旋转电机的轴向剖视图。
图14是表示本发明实施方式五的旋转电机的侧视图。
图15是表示本发明实施方式六的旋转电机的轴向剖视图。
图16是表示本发明实施方式六的旋转电机的侧视图。
图17是表示本发明实施方式七的旋转电机的轴向剖视图。
图18是表示本发明实施方式七的旋转电机的侧视图。
图19是表示本发明实施方式八的旋转电机的轴向剖视图。
图20是表示本发明实施方式八的旋转电机的侧视图。
具体实施方式
实施方式一
根据图1至图6对本发明的实施方式一进行说明。图1是表示本发明实施方式一的旋转电机的包括减速机构在内的剖视图。图2是表示本发明实施方式一的旋转电机的轴向剖视图。图3是表示本发明实施方式一的旋转电机的侧视图。图4是表示本发明实施方式一的旋转电机的俯视图。图5是表示本发明实施方式一的旋转电机的主视图。图6是表示本发明实施方式一的旋转电机的后视图。
在图1～图6中，旋转电机2是永磁体同步电动机，在层叠电磁钢板而形成的定子铁心3上隔着树脂制的绝缘体4而卷绕有三相的定子绕组5。各相的绕组利用收容于树脂制的端子保持件6的绕组端子7而被Y形连接或三角形连接。
在上述绕组端子7上安装有用于与驱动装置8电连接的电动机端子9。定子铁心3被压入铁制的框架10而形成电动机的定子11。在上述框架10的一端部存在底部，在底部的中央部形成有后轴承箱部14，该后轴承箱部14收纳用于对转子12的一端进行支承的后轴承13。
在上述转子12的轴15的外周部安装有产生磁场的磁体16。上述框架10的另一个端部开口，形成有用于与驱动装置8的外壳17连接的嵌插部（日文：インロー部）18。上述外壳17由树脂成形件形成，一端与驱动装置8的散热器19接合。
此处，外壳17与散热器19的结合是通过与框架10的共同旋紧来进行的。上述散热器19由铝合金的压铸成形件形成，在散热器的中央部形成有前轴承箱部21，该前轴承箱部21收纳用于对转子的一端进行支承的前轴承20。由上述外壳17和上述散热器19构成驱动装置收纳部22。
在上述散热器19的另一端部设有用于安装在减速机构23上的安装嵌插部24。在上述散热器19的前侧的中央部安装有旋转传感器25即解析器。在上述轴15的前侧端部安装有用于与减速机构23连接的联接器即轴套26。
驱动装置8具有装设有微型计算机27及FET驱动电路28的玻璃环氧树脂制的控制基板29和装设有功率MOSFET等功率元件的功率电路30，在上述控制基板29与上述功率电路30之间设有引线框31，该引线框31是通过用树脂将朝上述功率电路30供电的未图示的铜制的端子及使功率电路30彼此、功率电路30与未图示的电容和未图示的线圈连接的铜制的端子嵌件成形而一体形成的。
在上述引线框31上还嵌件成形有将连接器部34与控制基板29及功率电路30连接的未图示的铜制的端子。上述功率电路30被安装成与散热器19的内侧的壁紧贴，从而形成将功率元件的发热传递至散热器19的结构。
在上述功率电路30上设有功率电路信号端子32及功率电路电动机端子33，上述功率电路信号端子32与上述控制基板29连接，上述功率电路电动机端子33与电动机端子9连接。
在上述散热器19上收纳有对流至旋转电机2的电流的波动进行吸收的未图示的电容，经由未图示的端子而与功率电路30连接。另外，在上述散热器19上还收纳有对噪声进行吸收的未图示的线圈，经由未图示的端子而与连接器部34连接。在上述连接器部34上设有电源连接器35及信号连接器36。
在这样构成的驱动装置同轴一体型旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、外壳17、框架10这三部分层叠来构成驱动装置同轴一体型旋转电机，与现有技术相比削减了零件个数，容易组装，并且能因零件的树脂化而实现轻量化。
另外，功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，由于旋转电机2的框架10隔着树脂制的外壳17而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式二
根据图7及图8对本发明的实施方式二进行说明。图7是表示本发明实施方式二的旋转电机的轴向剖视图。图8是表示本发明实施方式二的旋转电机的侧视图。在该实施方式二的旋转电机中，与上述实施方式一比较，仅就连接器部34和引线框31由树脂成形件一体构成而形成连接器部一体引线框37这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、外壳17、框架10这三部分层叠来构成旋转电机，此外，通过将引线框31与连接器部34设为一体而形成连接器部一体引线框37，与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且能因零件的树脂化而实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，由于旋转电机2的框架10隔着树脂制的外壳17而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式三
根据图9及图10对本发明的实施方式三进行说明。图9是表示本发明实施方式三的旋转电机的轴向剖视图。图10是表示本发明实施方式三的旋转电机的侧视图。在该实施方式三的旋转电机中，与上述实施方式一比较，仅就外壳17和框架10由树脂成形件一体构成而形成外壳一体框架38这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、外壳一体框架38这两部分层叠来构成旋转电机，此外，通过将外壳17与框架10设为一体而形成外壳一体框架38，与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且除了外壳17之外框架10也进行了树脂化，因此，能进一步实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，通过将旋转电机2的框架10设为树脂制并与外壳17一体化而形成外壳一体框架38，提高了框架的刚度，从而能进一步抑制旋转电机2的振动。
此外，由于旋转电机2隔着树脂制的外壳一体框架38而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式四
根据图11及图12对本发明的实施方式四进行说明。图11是表示本发明实施方式四的旋转电机的轴向剖视图。
图12是表示本发明实施方式四的旋转电机的侧视图。在该实施方式四的旋转电机中，与上述实施方式一比较，仅就引线框31和外壳17由树脂成形件一体构成而形成引线框一体外壳39这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、引线框一体外壳39、框架10这三部分层叠来构成旋转电机，此外，通过将引线框31与外壳17设为一体而形成引线框一体外壳39，与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且能因零件的树脂化而实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，由于旋转电机2的框架10隔着树脂制的引线框一体外壳39而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式五
根据图13及图14对本发明的实施方式五进行说明。图13是表示本发明实施方式五的旋转电机的轴向剖视图。
图14是表示本发明实施方式五的旋转电机的侧视图。在该实施方式五的旋转电机中，与上述实施方式一比较，仅就连接器部34和外壳17由树脂成形件一体构成而形成连接器部一体外壳40这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、连接器部一体外壳40、框架10这三部分层叠来构成旋转电机，此外，通过将连接器部34与外壳17设为一体而形成连接器部一体外壳40，与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且能因零件的树脂化而实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，由于旋转电机2的框架10隔着树脂制的连接器部一体外壳40而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式六
根据图15及图16对本发明的实施方式六进行说明。图15是表示本发明实施方式六的旋转电机的轴向剖视图。
图16是表示本发明实施方式六的旋转电机的侧视图。在该实施方式六的旋转电机中，与上述实施方式二比较，除了连接器部34和引线框31由树脂成形件一体构成而形成连接器部一体引线框37之外，还就外壳17和框架10由树脂成形件一体构成而形成外壳一体框架38这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、外壳一体框架38这两部分层叠来构成旋转电机，此外，除了将连接器部34与引线框31设为一体而形成连接器部一体引线框37之外，还将外壳17和框架10设为一体而形成外壳一体框架38，因而与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且除了外壳之外框架也进行了树脂化，因此，能进一步实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，通过将旋转电机2的框架设为树脂制并与外壳一体化而形成外壳一体框架38，提高了框架的刚度，从而能进一步抑制旋转电机2的振动。
此外，由于旋转电机2隔着树脂制的外壳一体框架38而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式七
根据图17及图18对本发明的实施方式七进行说明。图17是表示本发明实施方式七的旋转电机的轴向剖视图。
图18是表示本发明实施方式七的旋转电机的侧视图。在该实施方式七的旋转电机中，与上述实施方式二比较，仅就除了连接器部34和引线框31之外，外壳17也由树脂成形件一体构成而形成连接器部引线框一体外壳41这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、连接器引线框一体外壳41、框架10这三部分层叠来构成旋转电机，此外，除了连接器部34和引线框31之外，还将外壳17设为一体而形成连接器引线框一体外壳41，因而与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且能因零件的树脂化而实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，由于旋转电机2的框架10隔着树脂制的连接器引线框一体外壳41而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式八
根据图19及图20对本发明的实施方式八进行说明。图19是表示本发明实施方式八的旋转电机的轴向剖视图。
图20是表示本发明实施方式八的旋转电机的侧视图。在该实施方式八的旋转电机中，与上述实施方式三比较，仅就除了外壳17和框架10之外，连接器部34也由树脂成形件一体构成而形成连接器部外壳一体框架42这点不同。
在这样构成的旋转电机中，能通过在轴向上使散热器19、连接器外壳一体框架42这两部分层叠来构成旋转电机，此外，除了外壳17和框架10之外，还将连接器部34设为一体而形成连接器部外壳一体框架42，因而与上述现有技术相比进一步削减了零件个数，容易组装，并且除了外壳之外框架也进行了树脂化，因此，能进一步实现轻量化。
另外，由于功率电路30直接安装于散热器19，因此，能与从散热器19朝减速机构23的传热效果相结合地确保良好的散热性。此外，通过将旋转电机2的框架设为树脂制并与外壳一体化而形成连接器部外壳一体框架42，提高了框架的刚度，从而能进一步抑制旋转电机2的振动。
此外，由于旋转电机2隔着树脂制的连接器部外壳一体框架42而安装于散热器19，因此，能通过树脂材料的振动衰减效果来抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的构件共振而产生噪声。
实施方式九
该实施方式九将上述实施方式一至实施方式八中任一实施方式的旋转电机适用于电动动力转向装置。
在以上构成的旋转电机中，能抑制旋转电机2的振动传递至减速机构23，并能抑制因与减速机构23甚至是安装有减速机构的车体共振而产生噪声，从而能提高车辆的静谧性。此外，旋转电机变得轻量，从而能实现车辆的轻量化，因此，具有车辆的燃油效率提高、能削减二氧化碳的排出量的效果。
工业上的可利用性
本发明对于实现能确保功率电路的散热性、轻量、容易组装、能削减零件个数、并能抑制电动机的振动传递至对象侧构件的旋转电机是优选的。

Claims (9)

1.一种旋转电机，其特征在于，具有：
装设有功率电路且由金属构成的散热器；
收容转子及定子铁心的框架；以及
外壳，该外壳的一侧位于所述框架，另一侧位于所述散热器，对由控制基板及所述功率电路构成的驱动装置进行收容，且由树脂构成，该外壳由分隔部构成，该分隔部沿着旋转电机的半径方向延伸，将转子及定子铁心与装设于引线框的控制基板分离，
所述散热器、所述外壳及所述框架在同轴上一体构成，
所述旋转电机包括：
引线框，该引线框与所述功率电路连接；
连接器部，该连接器部与所述引线框连接并用于与外部连接；以及
前轴承，该前轴承配置于所述散热器的中央部，对所述转子的一端进行支承。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述引线框和所述连接器部通过树脂成形而一体构成，以形成连接器部一体引线框。
3.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述外壳和所述框架通过树脂成形而一体构成，以形成外壳一体框架。
4.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述引线框和所述外壳通过树脂成形而一体构成，以形成引线框一体外壳。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，
所述连接器部和所述外壳通过树脂成形而一体构成，以形成连接器部一体外壳。
6.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，
所述外壳和所述框架通过树脂成形而一体构成，以形成外壳一体框架。
7.如权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，
除了所述连接器部和所述引线框之外，所述外壳也通过树脂成形而一体构成，以形成连接器部引线框一体外壳。
8.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于，
除了所述外壳和所述框架之外，所述连接器部也通过树脂成形而一体构成，以形成连接器部外壳一体框架。
9.如权利要求1至8中任一项所述的旋转电机，其特征在于，
所述旋转电机适用于电动动力转向装置。
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