CN103516104B - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马达，根据本公开的示例性实施方式的马达包括：外壳；定子，该定子安装在外壳上；转子，该转子通过旋转轴可旋转地安装在定子的中心处；轴承，该轴承介于旋转轴与外壳之间以便可旋转地支撑旋转轴；以及阻尼构件，该阻尼构件介于轴承与轴承的接纳槽部之间以用于防止水分从外部渗透并且用于对轴承施加预载荷。

Description

马达

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2012年6月15日提交的韩国申请NO.10-2012-0064171的优选权，其全部内容通过参引并入到本文中。

技术领域

本公开涉及一种具有定子和转子的马达。

背景技术

通常，几乎每个车辆都会采用电动助力转向系统。这种电动助力转向系统基于转向转矩和转向角度产生辅助力，以便提高车辆的转向性能。

也就是说，通过单独的动力来辅助车辆的转向力的转向系统被用于提高车辆的运动稳定性。

通常，辅助转向装置利用液体压力，但从减小发动机负载、减少重量、提高的转向稳定性以及快速回复力的观点考虑，适于通过减速机构将电动马达的旋转输出传递到转向轴的电子动力转向(EPS)系统近来已被越来越多地采用。

EPS系统使电子控制单元(ECU)响应于由速度传感器、转矩角度传感器和转矩传感器检测的转向条件来驱动马达，以便提高转向稳定性并且提供快速回复力，由此驾驶员能够安全地使车辆转向。

EPS系统还使马达辅助对操纵方向盘的转矩，以使驾驶员能够用较少的力量使车辆转向，其中，马达采用无刷直流(BLDC)马达。

由于无刷马达优良的维护性能、具有小的尺寸并且能够产生大的转矩，因此BLDC马达已起越来越多地被使用。

BLDC马达通常通过将外壳与盖构件联接而形成外观，外壳的内周表面设置有定子，并且定子在中心处形成有转子，转子以与定子电相互作用的方式可旋转地安装。转子由旋转轴可旋转地支承，并且旋转轴的上表面由车辆的转向轴连接，以便提供以上述方式对车辆的转向进行辅助的动力。

同时，盖构件在其内侧安装有PCB(印刷电路板)，PCB(印刷电路板)安装有以磁性元件的形式设置的检测传感器。检测传感器对以与转子在旋转关系上相互关联的方式安装的传感磁体的磁力进行检测，以便获知转子的当前位置。

通常，传感磁体利用粘合剂固定到安装在转子的上表面处的板的上表面。能够在传感磁体将板磁化的情况下，通过响应于磁场方向将板联接到旋转轴而检测转子位置。

同时，由于在大多数情况下马达被安装在经常暴露于雨水和潮湿的位置处，因此马达会沿着旋转轴将水分和湿气引入到马达外壳中。如果马达外壳被水分渗透，缠绕有线圈的定子会短路而使马达损坏，从而在支承旋转轴的轴承的外侧表面上开设有至少一个槽并且诸如O形圈之类的密封构件被安装在该槽上。

然而，该密封结构遭受的缺点在于，由于O形圈与外壳之间的干涉，在组装过程期间需要极大的联接力。该密封结构遭受的另一缺点在于，由于需要使轴承总是能够受到预定压力的预载荷构件，因此需要单独的波形垫圈，从而使组装过程复杂化。

该密封结构遭受的又一个缺点在于，代替标准轴承，在外圈处具有O形圈插入槽的特种轴承需要增大用于轴承加工的零件成本。

发明内容

本公开旨在解决上述问题/缺点，并且本公开的目的是提供一种结构改进的马达，该马达构造成通过减少零件的数量来减少组装过程的次数并且降低生产成本。

在本公开的一个一般方面中，提供了一种马达，该马达包括：

外壳；

定子，该定子安装在外壳上；

转子，该转子通过旋转轴可旋转地安装在定子的中心处；

轴承，该轴承介于旋转轴与外壳之间以便可旋转地支撑旋转轴；以及

阻尼构件，该阻尼构件介于轴承与轴承的接纳槽部之间以用于防止水分从外部渗透并且用于对轴承施加预载荷。

优选地但非必要地，阻尼构件可以由橡胶、氨甲酸乙酯(urethane)和硅酮中的任一种形成。

优选地但非必要地，阻尼构件可以在中心形成有通孔，该通孔具有比旋转轴的直径大的直径。

优选地但非必要地，阻尼构件可以在与外壳相对的表面处形成有至少一个环形突起。

优选地但非必要地，环形突起可以设置成各自具有不同直径的至少第一突起和第二突起。

优选地但非必要地，阻尼构件可以形成有与突出地形成有第一突起和第二突起的表面相反的平坦表面。

优选地但非必要地，阻尼构件可以构造成使得突出地形成有第一突起和第二突起的表面与外壳呈表面接触，并且与突出地形成有第一突起和第二突起的表面相反的表面与轴承的外圈以及轴承的壳体呈表面接触。

优选地但非必要地，阻尼构件可以具有比轴承与阻尼构件的安装位置处的外壳之间的距离更大的厚度。

优选地但非必要地，阻尼构件可以通过利用材料自身的硬度值和阻尼构件的厚度来调节轴承预载荷。

优选地但非必要地，阻尼构件可以具有与轴承的外圈的直径相对应的直径。

优选地但非必要地，阻尼构件的通孔可以具有比轴承的内圈的直径大的直径。

优选地但非必要地，第一突起和第二突起的各自的截面所采用的形状可以为半圆形、三角形、正方形和多边形中的任一种。

在有利效果中，根据本公开的示例性实施方式的马达能够通过使用橡胶材料的阻尼构件同时实现密封作用和承受预载荷的作用，从而能够在不依靠使用O形圈的密封作用的性能的情况下应用标准轴承，并且由于不需要用于承受预载荷的单独的波形垫圈，因此能够降低马达的生产成本。

附图说明

图1为示出了根据本公开的示例性实施方式的马达的示意性截面图；

图2为示出了根据本公开的示例性实施方式的阻尼构件的立体图；以及

图3为示出了根据本公开的示例性实施方式的图1的阻尼构件的安装位置的放大图。

具体实施方式

现在，将参照附图对根据本公开的示例性实施方式的马达进行详细描述。

图1为示出了根据本公开的示例性实施方式的马达的示意性截面图；图2为示出了根据本公开的示例性实施方式的阻尼构件的立体图；以及图3为示出了根据本公开的示例性实施方式的图1的阻尼构件的安装位置的放大图。

参照图1，根据本公开的示例性实施方式的马达包括外壳1、联接到外壳1的上表面的盖构件(未示出)，并且外壳1和盖构件的联接形成了马达的外观。

外壳1在侧表面处设置有固定支架。外壳1在内表面处设置有缠绕有多个线圈的定子4。在定子4的中心以能够旋转的方式形成有由旋转轴3旋转的转子5。转子5可以由磁体联接的转子芯形成，或可以由与磁体一体地形成的转子芯形成。

旋转轴3的两个远端部都可以由轴承3a可旋转地支承，并且轴承3a可以提供为标准轴承。转子5可以在上表面处安装有板6并且被该板6安装，板6由用于获得转子5的位置信息的传感磁体7联接。

再次参照图1，板6可以设置为盘形，其由保持构件10联接到旋转轴3。板6可以优选地由金属材料形成，并且可以设置成近似盘的形状。

板6与传感磁体7同轴地形成并且以与旋转轴3的旋转关联的方式旋转，由此使板6旋转并从而使传感磁体7旋转。

传感磁体7可以设置为盘形状，其具有与板6的直径相对应的最外部直径、在中心形成有具有预定直径的通孔并且构造成允许固定到板6的旋转轴3穿过。可以在靠近传感磁体7的外周的位置处设置主磁体而在靠近通孔的位置处设置副磁体。传感磁体7的上表面可以构造成使得诸如霍尔IC之类的磁性元件(未示出)形成在固定到盖构件的内表面的PCB(印刷电路板)上以面对传感磁体7，由此能够对传感磁体7的旋转进行检测。

同时，传感磁体7可以构造成包裹板6的至少一个表面或可以构造成如图1所示的包裹板6的整个表面。

然而，传感磁体7可以构造成使得没有板6为芯的强制性需要，并且由于响应于马达旋转而从传感磁体7的盘形本体的中心向周向方向作用的离心力的最大影响，传感磁体7构造成使得与板6形成一个整体就足够了。

保持构件10可以联接到传感磁体7的上表面以使传感磁体7总是能够保持在预定的位置。然而，保持构件10不是必需的并且如必要的话可以除去。保持构件10可以通过使用诸如紧固螺钉之类的固定单元(未示出)固定地联接到板6。保持构件10可以由诸如薄板状金属板之类的弹性材料形成，以便在被固定单元联接时弹性变形，由此传感磁体7可以利用保持构件10的弹性将位置固定。

参照图1、图2和图3，本公开的特征在于防止水分和湿气通过旋转轴3和轴承3a渗透到马达中的防水结构，以及由此构造的阻尼构件100被用于代替常规的O形圈和波形垫圈的功能。

参照图2，阻尼构件100在具有预定厚度的环形本体的侧表面形成有第一突起110和第二突起120，并且阻尼构件100在中心处形成有通孔以防止被旋转轴3中断。

阻尼构件100可以由橡胶材料形成，并且可以由氨甲酸乙酯或硅酮形成，但如必要的话可以由任何材料形成，只要该材料是弹性的即可。阻尼构件100可以优选地形成有比轴承3a与形成在外壳1的底部表面上的轴承接纳部的底部表面之间的距离更大的厚度。然而，如果厚度过度地大于该距离，则不能够将轴承3a设置在预定的固定位置，从而超过该距离的厚度优选地形成为阻尼构件100能够弹性变形的程度的高度，其中施加到轴承3a的预载荷可以通过阻尼构件100的厚度和材料本身的硬度值进行调整。

参照图3，突出地形成有第一突起110和第二突起120的表面的相反表面平坦地形成并且可以优选地与轴承3a的外圈呈表面接触。此时，阻尼构件100的结构需要防止被轴承3a的内圈中断。如果轴承3a的外圈和内圈接触，则会防止轴承3a的内圈与旋转轴3一起旋转。

同时，对应于外壳1与阻尼构件100紧密接触的表面可以形成有第一凹槽11和第二凹槽12。第一凹槽11和第二凹槽12中的每个均设置成具有与突出地设置在阻尼构件100处的第一突起110和第二突起120中的每个的形状相对应的形状。

参照图3，在第一突起110和第二突起120的各自的截面均为半圆形的情况下，第一凹槽11和第二凹槽12的每个也可以形成为与突起的半圆形对应的半圆形槽的形状。同时，尽管第一突起110和第二突起120的截面形状以及第一凹槽11和第二凹槽12的截面形状列举为呈半圆形，但本公开不限于此。第一突起110和第二突起120的截面形状以及第一凹槽11和第二凹槽12的截面形状可以构造成呈三角形、正方形、多边形和其它形状。

根据如此描述的构造，由于环形槽通过利用工具单独地形成在外壳1的与阻尼构件100相对的表面上，或第一凹槽11和第二凹槽12在外壳1的形成过程中一体地形成，因此可以有利地消除涉及后期处理的费用负担。

此外，标准轴承自身可以有利地用于轴承3a，以取消用于如常规方式那样在轴承的外圈侧安装O形圈的槽加工工作，并且可以取消用于轴承3a的预载荷的至少两个或更多个O形圈和波形垫圈，并且O形圈和波形垫圈的功能统一由阻尼构件100的功能代替以便减少部件的数量，由此生产成本和组装成本能够得到改善。

此外，橡胶阻尼构件100通过在轴承3a与外壳1之间受压而弹性变形，以使弹性回复力能够用作轴承3a的预载荷，从而省去单独的波形垫圈，并且通过第一突起110和第二突起120以及第一凹槽11和第二凹槽12之间的互补性联接防止了水分从外部渗透到马达中，以便保持马达的气密性密封状态。

尽管已经参照大量的示例性实施方式对实施方式进行了描述，但应当理解的是，本领域技术人员能够设计得到将落在本公开的原理的精神和范围内的许多其它改型和实施方式。更具体地，能够在本公开、附图和所附权利要求的范围内对主题组合结构的组成零件和/或配置做出多种变型和改型。

Claims (12)

1.一种马达，包括：

外壳；

定子，所述定子安装在所述外壳中；

转子，所述转子通过旋转轴可旋转地安装在所述定子的中心处；

轴承，所述轴承介于所述旋转轴与所述外壳之间以便可旋转地支撑所述旋转轴；以及

阻尼构件，所述阻尼构件形成有环形突起，所述环形突起仅介于所述轴承的轴向端面与所述外壳的接纳槽部之间，

其中，所述环形突起包括第一突起和第二突起，所述第一突起和所述第二突起各自具有不同直径，以及

其中，所述外壳的所述接纳槽部包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别对应于所述阻尼构件的所述第一突起和所述第二突起，

其中，所述阻尼构件形成有与突出地形成有所述第一突起和所述第二突起的表面相反的平坦表面。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，所述阻尼构件由橡胶、氨甲酸乙酯和硅酮中的任一种形成。

3.根据权利要求1所述的马达，其中，所述阻尼构件在中心形成有通孔，所述通孔具有比所述旋转轴的直径大的直径。

4.根据权利要求1所述的马达，其中，所述阻尼构件的所述第一突起和所述第二突起形成在面向所述外壳的所述接纳槽部的表面处。

5.根据权利要求4所述的马达，其中，所述阻尼构件构造成使得突出地形成有所述第一突起和所述第二突起的所述表面与所述外壳的所述第一凹槽和所述第二凹槽分别呈表面接触，并且与突出地形成有所述第一突起和所述第二突起的所述表面相反的表面与所述轴承的外圈以及所述壳体呈表面接触。

6.根据权利要求1所述的马达，其中，所述阻尼构件具有比在所述阻尼构件的安装位置处所述轴承的所述轴向端面与所述外壳的所述接纳槽部之间的距离更大的厚度。

7.根据权利要求5所述的马达，其中，所述阻尼构件通过利用材料自身的硬度值和所述阻尼构件的厚度来调节施加至轴承的预载荷。

8.根据权利要求1所述的马达，其中，所述阻尼构件的外径小于所述轴承的外圈的外径，并且大于所述轴承的所述外圈的内径。

9.根据权利要求8所述的马达，其中，所述阻尼构件的内径小于所述轴承的所述外圈的内径，并且大于所述轴承的内圈的外径。

10.根据权利要求4所述的马达，其中，所述第一突起和所述第二突起的各自的截面所采用的形状为半圆形和多边形中的任一种。

11.根据权利要求5所述的马达，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽各自具有不同直径。

12.根据权利要求10所述的马达，其中，所述第一凹槽和所述第二凹槽各自利用工具单独地形成，或在所述外壳的形成过程中与所述外壳一体地形成。