CN106329797A - 驱动设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种驱动设备。马达单元(20)接纳在马达壳(10)的第一空间(11)中。框架(30)与马达壳(10)的内周壁(15)接触，并且框架(30)固定在马达壳(10)的内部中。形成在马达壳(10)和框架(30)中的至少一者中的切口(40)形成为在马达壳(10)与框架(30)之间沿周向方向延伸的密封凹槽(42)。盖(60)覆盖密封凹槽(42)并且在盖(60)的内部中形成第二空间(62)。密封材料(50)接纳在密封凹槽(42)中并且限制诸如水之类的液体从马达壳(10)和盖(60)的外部侵入到第一空间(11)和第二空间(62)中。以此方式，能够通过设置在单个密封凹槽(42)中的密封材料(50)来限制液体侵入到第一空间和第二空间中。

Description

驱动设备
技术领域
本公开涉及驱动设备。
背景技术
先前，已知一种下述驱动设备，该驱动设备包括马达单元以及用于控制马达单元的控制装置。
例如，JP5260198B2(与US2011/0091337A1对应)的驱动设备包括逆变器容纳壳体，该逆变器容纳壳体成形为大致盒形状并且形成为马达壳体的一部分。逆变器容纳壳体具有在逆变器容纳壳体的开口侧端表面中围绕逆变器容纳壳体的整个开口延伸的凹槽。逆变器容纳壳体的凹槽中填充有密封材料，并且在凹槽上方布置有盖。以此方式，驱动设备能够限制例如水从逆变器容纳壳体和盖的外部侵入到逆变器容纳壳体和盖的内部中。
然而，在JP5260198B2(与US2011/0091337A1对应)的驱动设备中，逆变器容纳壳体具有相对较大的壁厚，该相对较大的壁厚包括：凹槽的宽度、位于凹槽的径向内侧的内周壁的宽度、以及位于凹槽的径向外侧的外周壁的宽度。因此，该驱动设备的尺寸可能会变大。
此外，在JP5260198B2(与US2011/0091337A1对应)的驱动设备中，内周壁和外周壁分别设置在位于逆变器容纳壳体的开口侧端表面中的凹槽的径向内侧和径向外侧。因此，在形成凹槽时的制造步骤可能会变得复杂。
发明内容
本公开是鉴于以上缺点而做出的。因此，本公开的目的在于提供一种下述驱动设备，该驱动设备能够通过简单的结构来限制诸如水之类的液体侵入到驱动设备的内部中。
根据本公开，提供了一种下述驱动设备，该驱动设备包括马达单元、马达壳、框架、至少一个切口、盖和密封材料。马达壳成形为管状形状并且具有接纳马达单元的第一空间。框架在接触位置处与马达壳的内周壁接触，并且框架固定至马达壳的内部。所述至少一个切口形成在马达壳的内周壁和框架的外周壁中的至少一者中，并且所述至少一个切口位于接触位置的与第一空间相反的相反侧。所述至少一个切口形成密封凹槽，该密封凹槽位于马达壳与框架之间并且沿周向方向延伸。盖覆盖密封凹槽并且形成位于框架的与第一空间相反的相反侧的第二空间。密封材料接纳在密封凹槽中。
附图说明
本文所描述的附图仅出于说明的目的，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本发明的第一实施方式的驱动设备的截面图；
图2是沿着图1中的线II-II截取的截面图；
图3是图1中的区域III的局部放大图；
图4是与图3类似并示出了根据本公开的第二实施方式的驱动设备的局部放大图；
图5是与图3类似并示出了根据本公开的第三实施方式的驱动设备的局部放大图；
图6是与图3类似并示出了根据本公开的第四实施方式的驱动设备的局部放大图；
图7是与图3类似并示出了根据本公开的第五实施方式的驱动设备的局部放大图；
图8是与图3类似并示出了根据本公开的第六实施方式的驱动设备的局部放大图；以及
图9是与图3类似并示出了比较示例的驱动设备的局部放大图。
具体实施方式
将参照附图对本公开的各种实施方式进行描述。在以下各实施方式中，相似的部件将由相同的附图标记表示并且为了简单起见将不再被重复描述。
(第一实施方式)
图1至图3示出了本公开的第一实施方式。第一实施方式的驱动设备1用在例如车辆(例如，机动车)的电动助力转向设备中并且产生转向辅助转矩，该转向辅助转矩辅助车辆的驾驶员的转向操作。
如图1中所示，该驱动设备1包括马达壳10、马达单元20、框架30、切口40、密封材料50、盖60和控制装置70。
马达壳10由诸如铝之类的金属制成并且成形为具有底的管状形状。具体地，马达壳10包括底部12和管状部13。马达壳10具有接纳马达单元20的第一空间11。
马达单元20包括定子21和转子22，并且马达单元20接纳在马达壳10的第一空间11中。定子21成形为筒形管状形状并且压配至马达壳10的管状部13的内周壁(或简称为内壁)14。线圈23绕形成在定子21中的槽缠绕。从线圈23延伸的马达线(也称为马达电线)24各自延伸通过框架30的孔31并且连接至控制装置70的电路板71。
转子22布置在定子21的径向内侧，使得转子22能够相对于定子21旋转。轴25固定至转子22的中央部。轴25的输出端26侧部由安装在马达壳10的底部12中的轴承27以可旋转的方式支承，并且轴25的与输出端26相反的另一端侧部由安装至框架30的轴承28以可旋转的方式支承。
当通过马达线24向线圈23供应电力时，马达单元20的转子22和轴25通过由定子21产生的旋转磁场而绕转子22和轴25的旋转轴线旋转。
框架30由诸如铝之类的金属制成并且固定至马达壳10的内部。框架30的位于框架30的径向外侧部处的外周壁32和马达壳10的位于马达壳10的径向内侧部处的内周壁15沿着框架30的外周壁32和马达壳10的内周壁15的整个周向长度彼此连续地接触。框架30在马达壳10和框架30彼此接触的接触位置41处压配至马达壳10。接触位置41和接触位置18在轴向方向上彼此重叠，其中，在接触位置41处，框架30压配至马达壳10，在接触位置18处，定子21压配至马达壳10。以此方式，马达壳10的沿其存在这两个接触位置41、18的内周壁可以通过切割过程一次加工而成。
理想的是，框架30的材料和马达壳10的材料具有相同的热膨胀系数。在本实施方式中，框架30和马达壳10均由相同的材料(诸如铝之类的金属)制成，使得框架30和马达壳10具有相同的热膨胀系数。
在第一实施方式中，如图2和图3中所示，沿周向方向延伸的切口40形成在框架30的外周壁32中。切口40位于接触位置41的与第一空间11相反的相反侧。切口40形成密封凹槽42，该密封凹槽42在马达壳10与框架30之间围绕马达壳10的整个开口沿周向方向延伸。
密封材料50接纳在密封凹槽42中。本实施方式的密封材料50是例如粘合剂，该粘合剂在液态下被填充在密封凹槽42中并且随后凝固(即，固化)。框架30的外周壁32在接触位置41处压配至马达壳10的内周壁15。因此，在将处于液态的密封材料50填充到密封凹槽42中时，就可以限制密封材料50通过框架30的外周壁32与马达壳10的内周壁15之间的接触位置41泄漏至第一空间11。
密封凹槽42由盖60覆盖。盖60包括盖主体61和插入部63。盖主体61成形为具有底的管状形状。插入部63从盖主体61朝向密封凹槽42侧突出，并且插入部63成形为管状形状(也称为环形状)。盖主体61在盖主体61的内部形成第二空间62。第二空间62形成在框架30的在轴25的旋转轴线的方向上与第一空间11相反的相反侧。
插入部63插入到密封凹槽42中。以此方式，密封材料50与插入部63之间的接触表面面积被增大。此外，当插入部63在密封材料50处于液态的状态下插入到密封凹槽42中时，密封材料50通过插入部63被加压，并且从而密封材料50与密封凹槽42的内壁以及插入部63紧密地接触。因此，当密封材料50凝固时，盖60、框架30和马达壳10通过密封材料50可靠地结合在一起。
插入部63的径向壁厚(也称为板厚度)小于盖主体61的径向壁厚(也称为板厚度)。因此，在盖主体61与插入部63之间形成有阶梯表面64。阶梯表面64与马达壳10的开口侧端表面16接触。以此方式，盖60的相对于马达壳10的开口侧端表面16的轴向位置被限定。
填充在密封凹槽42中的密封材料50的一部分进入盖60的阶梯表面64与马达壳10的开口侧端表面16之间的区域中。密封材料50限制诸如水之类的液体从马达壳10和盖60的外部侵入到第一空间11和第二空间62中。具体地，密封材料50限制水等从马达壳10与盖60之间的接触位置17侵入到密封凹槽42中，并且还限制水等通过密封凹槽42侵入到第一空间11和第二空间62中。
以此方式，驱动设备1能够通过设置在单个密封凹槽42中的密封材料50来限制水等侵入到第一空间11和第二空间62中。
如图1中所示，安装在第二空间62中的控制装置70通过形成在电路板71中的电子电路来控制马达单元20。电路板71通过螺钉72固定至框架30。
电路板71的框架30侧部安装有转换装置73、位置传感器74和未描绘的微型计算机。在电路板71的与框架30相反的相反侧部上安装有电容器75和未描绘的扼流线圈。
用于驱动马达单元20的电力以及关于转向辅助转矩的信号通过连接器76输入至电路板71的电子电路。从马达单元20的线圈23延伸的马达线24连接至形成在电路板71上的电子电路的电路线。
转换装置73包括：形成用于向马达单元20供应电力的三相逆变器电路的转换装置；以及用作功率继电器的转换装置。位置传感器74感测磁体29的磁场，该磁体29安装至马达单元20的轴25的远端部。微型计算机基于转子22的基于位置传感器74的输出信号而感测到的位置以及实现转向辅助转矩所需的电流的量来打开或关闭转换装置73以对电力从逆变器电路至线圈23的供应进行控制。
电容器75和扼流线圈形成滤波电路。滤波电路降低了从与驱动设备1共用电池的其他装置传输至驱动设备1的噪声。滤波电路还降低了从驱动设备1传输至与驱动设备1共用电池的其他装置的噪声。
现在，将参照图9对比较示例的驱动设备100进行描述。
在比较示例的驱动设备100中，在马达壳10的开口侧端表面16中形成有围绕马达壳10的整个开口沿周向方向延伸的密封凹槽420。密封材料50填充在密封凹槽420中。盖60覆盖密封凹槽420。以此方式，比较示例的驱动设备100限制诸如水之类的液体从马达壳10和盖60的外部侵入到第一空间11和第二空间62中。
在比较示例的驱动设备100中，密封凹槽420的径向宽度B、形成在密封凹槽420的径向内侧的内周壁421的径向宽度A、以及形成在密封凹槽420的径向外侧的外周壁422的径向宽度C导致马达壳10的径向壁厚(也称为板厚度)D变厚。因此，比较示例的驱动设备100的径向尺寸被不利地增大。
此外，在比较示例的驱动设备100中，在密封凹槽420的轴向深度E被增大的情况下，密封凹槽420可以在端铣过程中通过立铣刀形成在马达壳10的开口侧端表面16处。然而，当执行端铣过程时，马达壳10的制造步骤可能会被复杂化。
第一实施方式的驱动设备1提供了优于比较示例的驱动设备100的下述优势。
(1)在第一实施方式中，沿周向方向延伸的密封凹槽42通过在框架30的位于框架30的径向外侧部处的外周壁中形成切口40而形成在马达壳10与框架30之间。接纳在单个密封凹槽42中的密封材料50能够限制诸如水之类的液体从马达壳10和盖60的外部侵入到第一空间11和第二空间62中，第一空间11和第二空间62由框架30隔开。
此外，当密封凹槽42由框架30的切口40和马达壳10的内周壁形成时，与比较示例——在该比较示例中，密封凹槽420形成在马达壳的开口侧端表面16中——的马达壳10的径向壁厚D相比，马达壳10的径向壁厚F(参见图3)能够减小。由此，根据本实施方式，驱动设备1的径向尺寸能够减小。
(2)在第一实施方式中，密封材料50限制水等从马达壳10与盖60之间的接触位置17侵入到密封凹槽42中并且还限制水等从密封凹槽42侵入到第一空间11和第二空间62中。
以此方式，密封材料50能够可靠地限制例如水侵入到第一空间11和第二空间62中。
(3)在第一实施方式中，框架30在接触位置41处压配至马达壳10。
由此，在将处于液态的密封材料50填充到密封凹槽42中时，可以限制密封材料50从马达壳10与框架30之间的接触位置41泄漏至第一空间11。
(4)在第一实施方式中，切口40形成在框架30的位于框架30的径向外侧部处的外周壁中。
以此方式，与切口43形成在马达壳10的位于马达壳10的径向内侧部处的内周壁中的情况相比(参见图4)，马达壳10的径向壁厚F能够减小。
(5)在第一实施方式中，盖60包括插入部63，该插入部63插入到切口40中。
由此，盖60、框架30和马达壳10能够通过密封材料50可靠地结合在一起。
此外，当插入部63在密封材料50处于液态的状态下插入到密封凹槽42中时，密封材料50通过插入部63被加压，并且从而密封材料50与密封凹槽42的内壁以及插入部63紧密地接触，而不会形成间隙。因此，驱动设备1能够通过使用密封材料50来改善限制液体从外部侵入的限制效果。
(6)在第一实施方式中，盖60的阶梯表面64与马达壳10的开口侧端表面16接触。
以此方式，密封材料50能够渗透到盖60与马达壳10之间的接触位置17处的小间隙中。因此，驱动设备1能够通过使用密封材料50来改善限制液体从外部侵入的限制效果。
此外，从开口侧端表面16测得的盖60的高度能够被限定。
(7)在第一实施方式中，理想的是，马达壳10的材料和框架30的材料具有相同的热膨胀系数。
以此方式，在驱动设备1的温度改变的情况下，从马达壳10的内周壁15和框架30的切口40施加至密封材料50的应力能够减小。(第二实施方式)
图4是根据本公开的第二实施方式的驱动设备1的局部放大图。在第二实施方式中，在马达壳10的位于马达壳10的径向内侧部处的内周壁中形成有围绕马达壳10的整个开口沿周向方向延伸的切口43。切口43形成密封凹槽42，该密封凹槽42在马达壳10与框架30之间围绕马达壳10的整个开口沿周向方向延伸。
密封材料50接纳在密封凹槽42中。以此方式，驱动设备1能够通过设置在单个密封凹槽42中的密封材料50来限制例如水侵入到第一空间11和第二空间62中。
在第二实施方式中，切口43形成在马达壳10的位于马达壳10的径向内侧部处的内周壁中，使得第二空间62的径向尺寸与第一实施方式的第二空间62的径向尺寸相比能够增大。
(第三实施方式)
图5是根据本公开的第三实施方式的驱动设备1的局部放大图。在第三实施方式中，在马达壳10的位于马达壳10的径向内侧部处的内周壁中形成有第一切口44，并且在框架30的位于框架30的径向外侧部处的外周壁中形成有第二切口45。在第三实施方式中，在马达壳10与框架30之间围绕马达壳10的整个开口沿周向方向延伸的密封凹槽42由第一切口44和第二切口45形成。
形成在马达壳10中的第一切口44朝向第一空间11轴向延伸得比形成在框架30中的第二切口45更远。框架30中形成有用以与马达壳10的第一切口44的轴向端表面46对应的阶梯部33。马达壳10的第一切口44的轴向端表面46和框架30的阶梯部33彼此接触，使得框架30的轴向位置被限定。
根据第三实施方式，马达壳10的径向壁厚与第二实施方式的马达壳10的径向壁厚相比能够减小。此外，框架30的轴向位置能够由第一切口44限定。
(第四实施方式)
图6是根据本公开的第四实施方式的驱动设备1的局部放大图。根据第四实施方式，与马达壳10的开口侧端表面16相比，框架30的第二空间62侧表面34与第一空间11间隔得更远。以此方式，当在填充到切口40中的密封材料50处于液态的状态下将盖60的插入部63插入到密封凹槽42中时，可以限制密封材料50泄漏到第二空间62中。因此，根据第四实施方式，可以限制密封材料50粘附至布置在第二空间62中的电子部件。
(第五实施方式)
图7是根据本公开的第五实施方式的驱动设备1的局部放大图。根据第五实施方式，马达壳10和框架30通过马达壳10与框架30之间的接触位置41处的螺纹47(具体地，框架30的阳螺纹和马达壳10的阴螺纹)固定在一起。理想的是，形成在马达壳10的内周壁15中的阴螺纹的内径大于马达壳10的内周壁14的内径，就定子21的安装而言，定子21在接触位置18处压配抵靠马达壳10的内周壁14。即使在第五实施方式中，也能够实现与第一实施方式至第四实施方式的优势类似的优势。
(第六实施方式)
图8是根据本公开的第六实施方式的驱动设备1的局部放大图。在第六实施方式中，接纳在密封凹槽42中的密封材料是O型环51，该O型环51成形为环状形状并且由例如橡胶或弹性体制成。在O型环51的在O型环51安装到密封凹槽42中之前的预安装状态下，O型环51的截面的外径大于密封凹槽42的径向长度和轴向长度中的每一者。在第六实施方式中，盖60中没有形成插入部63。盖60按压O型环51并且与马达壳10的开口侧端表面16或框架30的第二空间62侧表面34接触。以此方式，O型环51在其压缩状态下接纳在密封凹槽42中。
即使在第六实施方式中，与第一实施方式至第四实施方式类似，用作密封材料的O型环51也能够限制诸如水之类的液体从马达壳10和盖60的外部侵入到第一空间11和第二空间62中。
(其他实施方式)
(1)在以上各实施方式中，已经描述了用在例如车辆的电动助力转向设备中的驱动设备1。替代性地，在另一实施方式中，本公开的驱动设备1可以用在诸如自动刮水器设备或电动车窗设备之类的各种其他类型的设备中。
(2)在以上各实施方式中，使用无刷马达作为驱动设备1的马达单元20的示例。替代性地，在另一实施方式中，驱动设备1的马达单元20可以是诸如有刷马达之类的任何其他类型的马达。
本公开不限于以上各实施方式。也就是说，在不背离本公开的原理的情况下可以以各种方式对以上各实施方式进行进一步地修改。

Claims (10)

1.一种驱动设备，包括：
马达单元(20)；
马达壳(10)，所述马达壳(10)成形为管状形状并且具有第一空间(11)，所述第一空间(11)接纳所述马达单元(20)；
框架(30)，所述框架(30)在接触位置(41)处与所述马达壳(10)的内周壁(15)接触，并且所述框架(30)固定至所述马达壳(10)的内部；
至少一个切口(40；43；44、45)，所述至少一个切口(40；43；44、45)形成在所述马达壳(10)的所述内周壁(15)和所述框架(30)的外周壁(32)中的至少一者中，并且所述至少一个切口(40；43；44、45)位于所述接触位置(41)的与所述第一空间(11)相反的相反侧，其中，所述至少一个切口(40；43；44、45)形成密封凹槽(42)，所述密封凹槽(42)位于所述马达壳(10)与所述框架(30)之间并且沿周向方向延伸；
盖(60)，所述盖(60)覆盖所述密封凹槽(42)并且形成位于所述框架(30)的与所述第一空间(11)相反的相反侧的第二空间(62)；以及
密封材料(50；51)，所述密封材料(50；51)接纳在所述密封凹槽(42)中。
2.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述马达壳(10)与所述盖(60)接触。
3.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述框架(30)在所述接触位置(41)处压配至所述马达壳(10)。
4.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述至少一个切口(40；45)包括形成在所述框架(30)的所述外周壁(32)中的切口。
5.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述至少一个切口(43；44)包括形成在所述马达壳(10)的所述内周壁(15)中的切口。
6.根据权利要求1所述的驱动设备，其中，所述至少一个切口(44、45)包括：
形成在所述框架(30)的所述外周壁(32)中的切口；以及
形成在所述马达壳(10)的所述内周壁(15)中的切口。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的驱动设备，其中，所述盖(60)包括：
盖主体(61)，所述盖主体(61)成形为具有底的管状形状；以及插入部(63)，所述插入部(63)从所述盖主体(61)突出并且成形为管状形状，其中，所述插入部(63)插入到所述密封凹槽(42)中。
8.根据权利要求7所述的驱动设备，其中，
所述插入部(63)的径向壁厚小于所述盖主体(61)的径向壁厚；并且
形成在所述盖主体(61)与所述插入部(63)之间的连接处的阶梯表面(64)与所述马达壳(10)的开口侧端表面(16)接触。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的驱动设备，还包括控制装置(70)，所述控制装置(70)控制所述马达单元(20)并且布置在所述第二空间(62)中。
10.根据权利要求1至6中的任一项所述的驱动设备，其中，所述马达壳(10)的材料和所述框架(30)的材料具有相同的热膨胀系数。
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