CN107112855A - 驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种驱动装置(10)，将电机(16)的旋转轴(27)定位在轴线(B1)方向上，具有：止动部(77)，将旋转轴(27)定位在轴线(B1)方向上；端子架(31)，保持将电流供给到电机(16)的第一端子；止动部(77)在轴线(B1)方向上的配置区域与端子架(31)在轴线(B1)方向上的配置区域重叠。

Description

驱动装置

技术领域

本发明涉及将电机的旋转轴在轴线方向上定位的驱动装置。

背景技术

以往，已知有用于车辆的雨刷器装置的驱动装置，在专利文献1中记载有该驱动装置。专利文献1中记载的驱动装置包括筒形状的轭部、固定轭部的齿轮箱、覆盖齿轮箱的开口部的盖部、在轭部以及齿轮箱内收容的电机。电机包括固定于轭部内表面的永久磁铁、以及能够旋转地设置在轭部内的电枢。电枢通过缠绕通电用的线圈而形成，设置有与电枢一同旋转的电枢轴。电枢轴从轭部内遍及齿轮箱内配置。在电枢轴上设置有对线圈通电的整流子。

在电枢轴中配置于齿轮箱内的部位的外周面形成有蜗杆。在齿轮箱内设置有蜗轮，形成在蜗轮的外周面的齿轮与蜗杆啮合。在齿轮箱上设置有端子架，连接于整流子的端子被端子架支承。在齿轮箱上安装有定位部件，电枢轴通过定位部件在轴线方向上被定位。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-234453号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在专利文献1中记载的驱动装置中，端子架以及定位部件在轴线方向上排列配置。因此，存在驱动装置在轴线方向上大型化的问题。

本发明的目的在于提供一种能够抑制在旋转轴的轴线方向上大型化的驱动装置。

解决技术问题的技术方案

本发明为将电机的旋转轴定位在轴线方向上的驱动装置，具有：定位部件，将所述旋转轴定位在所述轴线方向上；以及端子架，保持将电流供给到所述电机的第一端子，所述定位部件在所述轴线方向上的配置区域与所述端子架在所述轴线方向上的配置区域重叠。

在本发明中，所述电机包括：定子，具有与所述第一端子连接的线圈；转子，安装于所述旋转轴，并与所述定子一同形成旋转磁场。

在本发明中，设置有：齿轮箱，收容所述旋转轴；以及轴承，配置于所述齿轮箱内，并以能够旋转的方式支承所述旋转轴，所述定位部件接触于所述轴承及所述齿轮箱而将所述旋转轴定位在所述轴线方向上。

在本发明中，设置有：蜗杆，形成于所述旋转轴；以及蜗轮，以能够旋转的方式配置于所述齿轮箱内，并具有与所述蜗杆啮合的齿轮。

在本发明中，设置有：盖部，堵塞所述齿轮箱的开口部；控制基板，被所述盖部支承，并安装有控制所述电机的电性部件；以及第二端子，安装于所述控制基板，并与所述第一端子连接。

在本发明中，在所述齿轮箱内设有负载机构，当所述第一端子与所述第二端子连接时，所述负载机构承受施加于所述端子架的负荷。

在本发明中，所述负载机构为从所述齿轮箱的内表面突出的固定件。

在本发明中，所述负载机构为所述定位部件。

在本发明中，所述第二端子从所述控制基板的缘部向所述轴线方向突出，检测所述旋转轴的旋转相位的传感器设于所述控制基板上。

在本发明中，设置有输出轴，所述输出轴与所述蜗轮一同旋转，并连结于雨刷臂。

在本发明中，所述电机为无刷电机。

发明效果

根据本发明，在轴线方向上，端子架的配置区域和定位部件的配置区域重叠，能够抑制驱动装置在轴线方向上大型化。

附图说明

图1是示出一实施方式的驱动装置的主视截面图。

图2是图1的驱动装置的仰视图。

图3是图1的驱动装置的分解立体图。

图4是图1的驱动装置的俯视截面图。

图5是图1的驱动装置的卸下盖部的仰视图。

图6是图1的驱动装置中使用的控制基板以及基板盖的示意性侧视图。

图7是图1的驱动装置中使用的齿轮箱单体的侧视图。

图8是图1的驱动装置中使用的齿轮箱以及止动部的立体图。

图9是示出图1的驱动装置中使用的盖部、被盖部支承的控制基板的示意图。

图10是示出图1的驱动装置的组装过程的仰视图。

图11是示出图1的驱动装置的组装过程的侧视截面图。

图12是示出图1的驱动装置的组装过程的侧视截面图。

图13的(A)和(B)是图12的局部放大截面图。

图14是示出图1的驱动装置的组装过程的侧视截面图。

具体实施方式

以下，参照附图对驱动装置的实施方式进行说明。

图1以及图2示出驱动装置10的组装状态，图3示出驱动装置10组装之前的状态。驱动装置10包括壳体10A，壳体10A具有电机壳11和齿轮箱12和盖部13。电机壳11通过螺钉部件14固定于齿轮箱12。盖部13通过螺钉部件15固定于齿轮箱12，并且，堵塞齿轮箱12的开口部12D。

电机壳11以及齿轮箱12形成第一收容室A1，齿轮箱12以及盖部13形成第二收容室A2。也就是说，第一收容室A1以及第二收容室A2形成在壳体10A内。并且，在齿轮箱12内设置有壁部12B，壁部12B将第一收容室A1和第二收容室A2隔开。并且，设置有贯通壁部12B的轴孔12C，轴孔12C将第一收容室A1和第二收容室A2相连。

并且，驱动装置10包括电机16以及减速机构73。电机16配置在第一收容室A1内，减速机构73配置在第二收容室A2内。

电机壳11具有筒部17、将沿着筒部17的轴线B1的方向的第一端部关闭的壁18。电机壳11由绝缘材料例如合成树脂一体成形。并且，电机壳11的材料不限于合成树脂，也可以是例如对铁板通过冲压进行冲压加工而形成的材料等其它材料。在筒部17的第二端部形成有开口部34。齿轮箱12包括具有凹部21的主体部22、连接于主体部22的筒形状的连接部23，连接部23通过螺钉部件14固定于筒部17。齿轮箱12由导电材料例如铁或铝一体成形。壁部12B遍及全周形成在连接部23的内表面。

电机16包括定子25以及转子26。定子25配置在第一收容室A1内，定子25相对于电机壳11以及齿轮箱12不旋转。定子25具有定子铁芯、缠绕于定子铁芯的多个线圈88。多个线圈88对应于U相、V相、W相设置有三个。

转子26具有转子铁芯26a、固定于转子铁芯26a的外周面的永久磁铁28、旋转轴27。转子26遍及第一收容室A1以及第二收容室A2配置。遍及第一收容室A1以及第二收容室A2设置旋转轴27，设置有能够旋转地支承旋转轴27的两个轴承29、30。旋转轴27嵌合于轴承30的内圈，轴承30在轴线B1方向上固定于旋转轴27。转子铁芯26a固定于旋转轴27的外周。转子铁芯26a以及旋转轴27以轴线B1为中心一体旋转。

如图1以及图4所示，设置有从齿轮箱12的底面突出的轴承支承部75，轴承支承部75具有轴承支承孔76。轴承支承孔76以轴线B1为中心配置，轴承30配置在轴承支承孔76内。轴承支承孔76经由轴孔12C与第一收容室A1相连，并且，与第二收容室A2相连。此外，在齿轮箱12的第二收容室A2内设置有轴承支承孔84。轴承支承孔84与轴承支承孔76配置成同心状。轴承29配置在轴承支承孔84。这样，两个轴承29、30一同被齿轮箱12保持。

在轴承支承部75和壁部12B之间设置有止动部77，止动部77在轴线B1方向上被定位。并且，在轴承支承部75的内周设置有环状的端面75A。端面75A相对于轴线B1垂直。

止动部77通过将金属材料进行冲压加工而成形，如图8所示，为具有两个脚部77A的拱形状。止动部77具有相对于两个脚部77A弯曲的板部77B。并且，在板部77B上设置有切口77C。

轴承30在轴线B1方向上配置在止动部77和端面75A之间。止动部77以及端面75A将旋转轴27与轴承30一同在轴线B1方向上定位于齿轮箱12。止动部77的两个脚部77A的表面具有在轴线B1方向上形成凹凸的形状。止动部77利用止动部77的弹性力被按压于轴承30以及壁部12B。旋转轴27的长度方向的一部分配置于轴孔12C。

此外，如图8所示，设置有从轴承支承部75的外周面向径向外侧突出的固定件82，在固定件82的前端形成有平坦的座面。固定件82的一部分以沿着切口77C的形状的方式配置。固定件82的座面在轴线C1方向上位于与板部77B的表面77E相同的位置。

在旋转轴27中配置于齿轮箱12的凹部21的部位，即收容于第二收容室A2的部位的外周面设置有蜗杆40。并且，在旋转轴27中配置于齿轮箱12的凹部21的部位的外周面安装有永久磁铁47。永久磁铁47作为感应磁铁使用，在旋转轴27的旋转方向上，不同的磁极交替配置。

此外，如图3以及图4所示，在凹部21设置有蜗轮41，形成在蜗轮41的外周面的齿轮42与蜗杆40啮合。并且，设置有与蜗轮41一同一体旋转的输出轴74。设置有连接于齿轮箱12的筒部43，输出轴74能够旋转地配置在筒部43内。在输出轴74中配置在齿轮箱12的外侧的部位连结有雨刷臂83。

在与轴线B1平行地主视驱动装置10的图1中，旋转轴27配置在盖部13和筒部43之间。输出轴74从第二收容室A2遍及壳体10A的外部配置。如图4所示，蜗杆40以及齿轮42构成减速机构73。作为输出轴74的旋转中心的轴线C1不与轴线B1交叉。并且，在与轴线B1平行地主视驱动装置10的图1中，轴线B1和轴线C1配置成直角。

另一方面，如图1至图3所示，在连接部23内设置有端子架31。端子架31由合成树脂一体成形，端子架31包括筒部32、在筒部32的圆周方向上设置于一部分的突出部33。如图6所示，在相对于轴线B1垂直的俯视观察中，突出部33为长方形的形状。

如图1以及图7所示，设置有贯通壁部12B的贯通口36。贯通口36将第一收容室A1和第二收容室A2相连。贯通口36在相对于轴线B1垂直的俯视中设置在轴孔12C的径向外侧。在端子架31收容在连接部23的状态下，如图1所示，突出部33通过贯通口36配置在第二收容室A2内。

如图2所示，止动部77在轴线B1方向上的配置区域和突出部33在轴线B1方向上的配置区域在驱动装置10组装的状态下的俯视观察中重叠。突出部33在轴线C1方向上配置在止动部77和盖部13之间。也就是说，止动部77和突出部33在输出轴74的轴向上重叠配置。并且，如图6所示，在突出部33中配置在第二收容室A2内的部位设置有端子保持槽37、38、39。端子保持槽37、38、39为在沿着轴线C1的方向上将突出部33开槽的形状。

此外，在端子保持槽37中设置有端子44，在端子保持槽38中设置有端子45，在端子保持槽39中设置有端子46。端子44、45、46分别连接于与U相、V相、W相对应的三个线圈88。也就是说，端子44、45、46分别配置在第二收容室A2内。

如图1以及图5所示，在第二收容室A2配置有基板盖48以及控制基板49。基板盖48通过将绝缘材料例如合成树脂一体成形为板形状而形成。在基板盖48上设置有多个卡定爪50。在盖部13的内表面设置有多个卡定部，通过多个卡定爪50分别钩挂于卡定部，基板盖48安装于盖部13。

控制基板49在沿着轴线C1的方向上配置在盖部13和基板盖48之间。控制基板49在仰视驱动装置10的图2以及图5中为大致四方形。控制基板49通过多个定位螺钉52被定位固定于盖部13。因此，如图6所示，控制基板49相对于轴线C1配置成直角。

控制基板49由绝缘材料成形，在控制基板49上，除了设置有电性电路以外，还安装有各种电性部件。安装于控制基板49的电性部件包含控制芯片53、电容器54、55、电感器56、具有多个开关元件的变换器芯片57、端子58、59、60、端子61-65、接地端子66、磁性传感器68。三个磁性传感器68为霍尔IC，三个磁性传感器68沿着控制基板49的缘部49a配置。缘部49a在齿轮箱12的仰视中相对于轴线B1呈大致直角。在齿轮箱12的仰视中，三个磁性传感器68的配置区域和永久磁铁47的配置区域重叠。三个磁性传感器68检测由永久磁铁47形成的磁场的强度和磁场的切换并输出电性信号。

如图2所示，在盖部13上设置有连接器部67，端子61-65的一端配置于连接器部67，端子61-65的另一端连接于控制基板49的电性电路。连接于外部电源的电力线的插座连接于连接器部67。如图5、图6、图9所示，接地端子将电性电路和齿轮箱12连接。端子58、59、60分别由导电材料成形。端子58包括脚部58a、58b、将脚部58a、58b连接的连接部58c。脚部58a的一端固定于控制基板49，脚部58a的另一端与连接部58c相连。

端子59包括脚部59a、59b、将脚部59a、59b连接的连接部59c。脚部59a的一端固定于控制基板49，脚部59a的另一端与连接部59c相连。端子60包括脚部60a、60b、将脚部60a、60b连接的连接部60c。脚部60a的一端固定于控制基板49，脚部60a的另一端与连接部60c相连。脚部58a、59a、60a、58b、59b、60b全部在控制基板的厚度方向上延伸。也就是说，在沿着轴线C1的方向上延伸。

此外，在仰视齿轮箱12内的图5以及图6中，脚部58b、59b、60b位于控制基板49的缘部49a的外侧。端子58的脚部58b配置于端子保持槽37，并且，脚部58b与设置于突出部33的端子44连接。端子59的脚部59b配置于端子保持槽38，并且，脚部59b与设置于突出部33的端子45连接。端子60的脚部60b配置于端子保持槽39，并且，脚部60b与设置于突出部33的端子46连接。

如图2所示，设置有多个从齿轮箱12的外周面伸出的固定件69，在固定件69的孔中安装有环状的衬套71。衬套71由橡胶状的弹性部件一体成形。在衬套71的孔72中分别插入螺钉部件，驱动装置10安装于车体的框架或者托架。

接着，对驱动装置10的动作以及控制进行说明。外部电源的电力经由端子61-65供给至控制基板49的电性电路。并且，从外部电源供给的电力经由端子58、59、60、端子44、45、46流动至三个线圈88。变换器芯片57的开关元件的接通以及断开被切换，电流依次流动至三个线圈88而形成旋转磁场，转子26一体旋转。控制芯片53根据磁性传感器68的信号来检测旋转轴27的实际的旋转相位、实际的旋转速度，通过控制开关元件的接通断开时刻、接通的比例，控制转子26的目标旋转数、目标旋转速度。

这样，电机16为将电流流动至定子25的线圈88，通过与转子铁芯26a的永久磁铁28的协作作用而形成旋转磁场的构造。电机16不包括通电用的电刷、电刷所接触的整流子。也就是说，电机16是无刷电机。旋转轴27的转矩经由蜗杆40传递至蜗轮41，输出轴74旋转，雨刷臂83进行动作。

如图2所示，采用在驱动装置10组装的状态的俯视中，在作为轴线B1方向的旋转轴27的轴向和作为轴线C1方向的输出轴74上，止动部77的配置区域和突出部33的配置区域重叠的布局。因此，不专门设置端子44-46、端子58-60所连接的空间也可以。因此，能够抑制驱动装置10在轴线B1方向上大型化。换而言之，能够在作为轴线B1方向的旋转轴27的轴向上缩短驱动装置10的全长，能够实现驱动装置10的小型化。

并且，由于在作为轴线B1方向的旋转轴27的轴向上，止动部77的配置区域和突出部33的配置区域重叠，因此，能够尽可能地缩短端子58、59、60从控制基板49的缘部49a在作为轴线B1方向的旋转轴27的轴向上突出的量。

接着，对驱动装置10的组装方法进行说明。首先，如图10所示，操作者将转子26和齿轮箱12相互定位，并且，将旋转轴27向靠近齿轮箱12的方向平行移动。并且，如图11所示，在旋转轴27插入轴承支承孔76的同时，轴承29配置于轴承支承孔84，轴承30与端面75A接触，旋转轴27的移动停止。

在转子26向齿轮箱12内的平行移动结束之后，将止动部77插入齿轮箱12的轴承支承部75和壁部12B之间，将转子26在作为轴线B1方向的旋转轴27的轴向上相对于齿轮箱12定位。止动部77的两个脚部77A以跨过旋转轴27的方式配置。并且，将蜗轮41配置在齿轮箱12的凹部21，使齿轮42与蜗杆40啮合。

接着，端子架31插入到连接部23内，并且，突出部33插入贯通口36。并且，端子架31的筒部32进入连接部23内，如图12所示，端子架31相对于齿轮箱12停止。之后，利用电机壳11覆盖定子25，将螺钉部件14紧固，从而将电机壳11和齿轮箱12相互固定。并且，也可以将端子架31以及电机壳11同时靠近齿轮箱12。

此外，将安装有基板盖48以及控制基板49的盖部13和齿轮箱12在作为沿着轴线C1的方向的输出轴74的轴向上相互靠近。这里，端子58的脚部58b进入端子保持槽37，并且，脚部58b连接于端子44。同样，端子59的脚部59b进入端子保持槽38，并且，脚部59b连接于端子45，端子60的脚部60b进入端子保持槽39，并且，脚部60b连接于端子46。此外，如图14所示，在盖部13和齿轮箱12接触之后，将螺钉部件15紧固，从而将齿轮箱12和盖部13相互固定，驱动装置10的组装完成。

在上述驱动装置10的组装过程中，在将端子58、59、60和端子44、45、46连接的时刻，突出部33承受按压负荷或者压入负荷。这里，如果固定件82的座面和表面77E在作为轴线C1方向的输出轴74的轴向上位于相同的位置，则突出部33所承受的负荷被传递至固定件82以及止动部77。

此外，在轴线B1方向上，如图13的(B)所示，如果表面77E与固定件82的座面相比位于靠近突出部33的位置，则突出部33的负荷被传递至止动部77，固定件82不承受负荷。并且，在止动部77的脚部77A的端部与齿轮箱12的内表面接触的情况下，止动部77所承受的负荷被传递至齿轮箱12的底面。另一方面，在止动部77的脚部77A的端部不与齿轮箱12的底面接触的情况下，止动部77所承受的负荷被止动部77和壁部12B之间的摩擦阻力吸收。

对此，在轴线B1方向上，如图13的(A)所示，如果固定件82的座面与表面77E相比位于靠近突出部33的位置，则突出部33的负荷被传递至固定件82，止动部77不承受负荷。

这样，突出部33所承受的负荷能够被固定件82承受，没有必要精确地管理将端子58、59、60插入端子44、45、46的量。因此，能够容易地进行将端子58、59、60和端子44、45、46连接的作业。

实施方式中记载的电机16相当于电机，旋转轴27相当于旋转轴，轴线B1相当于轴线，驱动装置10相当于驱动装置10，止动部77相当于定位部件，端子44、45、46相当于第一端子，端子架31相当于端子架。线圈88相当于线圈，定子25相当于定子，转子26相当于转子，齿轮箱12相当于齿轮箱，轴承30相当于轴承，蜗杆40相当于蜗杆，开口部12D相当于开口部，盖部13相当于盖部。

电性部件包含控制芯片53、电容器54、55、电感器56、具有多个开关元件的变换器芯片57、端子58、59、60、端子61-65、接地端子66、磁性传感器68。控制基板49相当于控制基板，端子58、59、60相当于第二端子。固定件82或者止动部77的板部77B的至少一方相当于负载机构，固定件82相当于固定件。并且，磁性传感器68相当于传感器，电机16相当于无刷电机，蜗轮41相当于蜗轮，输出轴74相当于输出轴。

驱动装置并不被上述实施方式所限定，在不脱离其要旨的范围内当然能够进行各种变更。第一端子以及第二端子的数量并不分别限定于三个，可以分别是两个，或者也可以分别是四个以上。

并且，电机并不限定于无刷电机，也包含有刷电机。有刷电机包含固定于旋转轴的整流子、安装于电机壳的电刷保持部、被电刷保持部支承并且与整流子接触的电刷。在该情况下，端子架与电刷保持部一体或者分体设置。设置于端子架的第一端子连接于电刷。并且，驱动装置包含在有刷电机的组装过程中，当将电刷保持部安装于齿轮箱时，电刷与整流子接触的构造。

定位部件以及端子架的配置区域包含轴线方向的配置长度、或者轴线方向的配置范围。

工业上的可利用性

驱动装置例如能够用作设置于车辆的动作装置的动力源。这里，动作装置包含使雨刷臂动作的雨刷器装置、使安装于车门的车窗动作的电动车窗装置、使设置于车体的侧方的车门动作的电动滑门装置。

Claims (11)

1.一种驱动装置，将电机的旋转轴定位在轴线方向上，

所述驱动装置具有：

定位部件，将所述旋转轴定位在所述轴线方向上；以及

端子架，保持将电流供给到所述电机的第一端子，

所述定位部件在所述轴线方向上的配置区域与所述端子架在所述轴线方向上的配置区域重叠。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述电机包括：

定子，具有与所述第一端子连接的线圈；

转子，安装于所述旋转轴，并与所述定子一同形成旋转磁场。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述驱动装置设置有：

齿轮箱，收容所述旋转轴；以及

轴承，配置于所述齿轮箱内，并以能够旋转的方式支承所述旋转轴，

所述定位部件接触于所述轴承及所述齿轮箱而将所述旋转轴定位在所述轴线方向上。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其中，

所述驱动装置设置有：

蜗杆，形成于所述旋转轴；以及

蜗轮，以能够旋转的方式配置于所述齿轮箱内，并具有与所述蜗杆啮合的齿轮。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其中，

所述驱动装置设置有：

盖部，堵塞所述齿轮箱的开口部；

控制基板，被所述盖部支承，并安装有控制所述电机的电性部件；以及

第二端子，安装于所述控制基板，并与所述第一端子连接。

6.根据权利要求5所述的驱动装置，其中，

在所述齿轮箱内设有负载机构，

当所述第一端子与所述第二端子连接时，所述负载机构承受施加于所述端子架的负荷。

7.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，

所述负载机构为从所述齿轮箱的内表面突出的固定件。

8.根据权利要求6所述的驱动装置，其中，

所述负载机构为所述定位部件。

9.根据权利要求5所述的驱动装置，其中，

所述第二端子从所述控制基板的缘部向所述轴线方向突出，

检测所述旋转轴的旋转相位的传感器设于所述控制基板上。

10.根据权利要求4所述的驱动装置，其中，

所述驱动装置设置有输出轴，所述输出轴与所述蜗轮一同旋转，并连结于雨刷臂。

11.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述电机为无刷电机。