CN107925303A - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明的马达的一个方式中，马达具有：马达主体，其具有容纳转子和定子的马达机壳；罩，其配置于马达主体的上方；连接器单元，其具有配置于马达主体与罩之间的连接器罩部；以及基板，其与马达主体电连接。马达具有：第一密封部，其对马达机壳的上部与连接器罩部之间进行密封；以及第二密封部，其配置于第一密封部的上侧，并对罩与连接器罩部之间进行密封，第一密封部配置于比马达机壳的上端靠下侧的位置处。

Description

马达

技术领域

本发明涉及马达。

背景技术

马达中有在马达安装有控制装置的马达。(例如，专利文献1)。控制装置具有散热器和板部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国际公开2013/038572号公报

发明内容

发明要解决的课题

在如上述的电动马达中，有时在轭与散热器之间以及散热器与板部之间这两个部位需要用于防水的结构。在大多情况下，该两个部位的防水结构在轴向上重合。

尤其在安装于电动马达的控制装置中设置这样的防水结构的情况下，存在阻碍控制装置的小型化的问题。

本发明的一个方式鉴于上述问题，目的之一是在需要至少两个防水结构的马达中能够提供小型马达。

用于解决技术课题的手段

本发明的马达的一个方式具有：马达主体，其具有转子、定子以及马达机壳，所述转子具有以沿上下方向延伸的中心轴线为中心的轴，所述定子包围转子，所述马达机壳容纳定子以及转子；罩，其配置于所述马达主体的上方；连接器单元，其具有连接器罩部和连接器部，所述连接器罩部配置于所述马达主体与所述罩之间，所述连接器部与外部电源连接；以及基板，其与所述马达主体电连接，并被所述罩或所述连接器单元覆盖，并配置于所述马达主体的上侧，所述连接器罩部还在上下侧具有开口，上侧的所述开口被所述罩封闭，下侧的所述开口被所述马达机壳封闭，所述马达还具有：第一密封部，其对所述马达机壳的上部与所述连接器罩部之间进行密封；以及第二密封部，其配置于所述第一密封部的上侧，并对所述罩与所述连接器罩部之间进行密封，所述第一密封部配置于比所述马达机壳的上端靠下侧的位置处。

发明效果

根据本发明的一个方式，在具有第一密封部和第二密封部的马达中能够提供小型马达。

附图说明

图1是示出第一实施方式的马达的立体图。

图2是示出第一实施方式的连接器单元的立体图。

图3是示出第一实施方式的马达主体的立体图。

图4是示出第一实施方式的马达的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的马达进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下实施方式，在本发明的技术思想的范围内能够任意地改变。并且，在以下附图中，为了容易理解各结构，有时使实际的结构与各结构中的比例尺和数量等不同。在没有特别说明的前提下，将与中心轴线J平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向即绕中心轴线J的轴的方向简称为“周向”。

<第一实施方式>

图1是示出本实施方式的马达10的立体图。图2是示出连接器单元8的立体图。图3是示出马达主体20的立体图。图4是示出本实施方式的马达10的剖视图。

在本实施方式中，马达10是无刷马达。如图1以及图4所示，在本实施方式中，马达10包括马达主体20、基板35、传感器磁铁60、旋转传感器61、连接器单元8以及罩91。

如图4所示，基板35配置于马达主体20的上侧。传感器磁铁60固定于马达主体20的轴22。旋转传感器61安装于基板35。罩91配置于马达主体20的上方。连接器单元8具有配置于马达主体20与罩91之间的连接器罩部81。以下，对各元件进行详细说明。

(马达主体)

马达主体20具有：具有轴22的转子21、下侧轴承27a、上侧轴承27b、定子24以及马达机壳25。

[转子]

转子21具有轴22、转子铁芯211以及转子磁铁212。轴22以沿轴向延伸的中心轴线J为中心。轴22呈大致圆柱状。轴22被下侧轴承27a和上侧轴承27b支承为能够绕中心轴线J旋转。后述的马达机壳25具有下罩部25b。下罩部25b具有沿轴向贯通的输出轴孔。轴22的下侧的端部经由该输出轴孔露出于马达10的外部。另外，轴22也可以是中空部件。

在本实施方式中，转子铁芯211是层叠钢板，通过在轴向上层叠多片电磁钢板而构成。转子铁芯211具有沿轴向贯通的贯通孔。轴22穿过该贯通孔。换句话说，转子铁芯211绕轴包围轴22。轴22固定于转子铁芯211。轴22例如通过压入等而固定于转子铁芯211。轴的上端部位于比定子24靠轴向上侧的位置处。轴的下端部位于比定子24靠轴向下侧的位置处。在本实施方式中，转子磁铁212呈圆筒状。转子磁铁212固定于转子铁芯211的沿着绕中心轴线J1的方向的外侧面。在驱动马达10时，转子铁芯211以及转子磁铁212与轴22一体地旋转。另外，转子磁铁212的形状也可以并非必须是圆筒状。多个转子磁铁212也可以沿周向配置于转子铁芯211的外侧面。并且，也可以使转子铁芯211具有以轴向为长度方向的多个贯通孔或凹部，并分别在该贯通孔或凹部中插入并保持转子磁铁212。

[定子]

关于定子24，在俯视观察时，定子24呈大致环状。定子24绕中心轴线J包围转子21。换句话说，定子24在径向上隔着间隙而与转子21相对。转子21配置于定子24的径向内侧。在驱动马达10时，定子24能够使转子21绕中心轴线J旋转。定子24具有定子铁芯、多个线圈(省略图示)以及多个绝缘件。更详细地说，定子24具有铁芯背部、多个齿部(省略图示)、多个线圈以及多个绝缘件。

定子铁芯是层叠钢板，通过在轴向上层叠多个电磁钢板而构成。定子铁芯具有铁芯背部和齿部。铁芯背部的形状呈与轴22同心的圆筒状。齿部从铁芯背部的内侧面朝向轴22(即，朝向径向内侧)延伸。多个齿部沿周向以均等的间隔配置于铁芯背部的内侧面。

绝缘件安装于各齿部。绝缘件由树脂等绝缘材料构成。线圈通过将导电线隔着绝缘件卷绕于齿部而构成。即，线圈隔着绝缘件设置于各齿部。

[马达机壳]

马达机壳25是沿轴向延伸的筒状的部件。在本实施方式中，马达机壳25的材料是金属。马达机壳25保持定子24和下侧轴承27a。马达机壳25具有筒部24a、下罩部25b以及上罩部25a。

筒部24a是保持定子24的筒状的部件。在本实施方式中，筒部24a呈大致圆筒状。在筒部24a的内侧面嵌合有定子24的外侧面、即铁芯背部的外侧面。由此，定子24保持于马达机壳25。

下罩部25b是板状的部件。在本实施方式中，下罩部25b的形状呈大致圆盘状。更详细地说，下罩部25b具有大致圆盘状的板部28和筒状的下侧轴承保持部29。下罩部25b与筒部24a的下侧的端部连接，并沿与中心轴线J垂直的方向延伸。更详细地说，下罩部25b是从中心轴线J侧向径向外侧扩展的板状的部件。下罩部25b保持于筒部24a的内侧面的轴向下侧。如图4所示，在本实施方式中，筒部24a和下罩部25b分体地设置。下罩部25b固定于筒部24a的内周面。下罩部25b例如通过压入、热压配合或焊接等而固定于筒部24a的内侧面。

下罩部25b具有下侧轴承保持部29。下侧轴承保持部29是筒状的部位，从板部28向轴向上侧延伸。下侧轴承保持部29具有与中心轴线J同心并沿轴向贯通的输出轴孔29a。下侧轴承保持部29在径向内侧保持下侧轴承27a。换句话说，下侧轴承保持部29在输出轴孔29a内保持下侧轴承27a。轴22的一部分被插入到输出轴孔29a内。即，轴22的下端部穿过输出轴孔29a。轴22的下侧的端部经由输出轴孔29a露出于马达10的外部。下侧轴承27a将轴22支承为能够旋转。

上罩部25a是板状的部件。上罩部25a与筒部24a的上侧端部连接，并沿与中心轴线J垂直的方向延伸。即，上罩部25a从中心轴线J侧朝向径向外侧扩展。在本实施方式中，筒部24a和上罩部25a由单一部件形成。优选筒部24a和上罩部25a通过冲压加工、切削加工或铸造等而形成为一体。

[下侧轴承以及上侧轴承]

如上述，下侧轴承27a配置于定子24的下侧。下侧轴承27a保持于下罩部25b的下侧轴承保持部29。

上侧轴承27b配置于定子24的上侧。换句话说，上侧轴承27b位于在轴向上与下侧轴承27a相反的一侧。上侧轴承27b保持于上罩部25a的上侧轴承保持部34。

下侧轴承27a和上侧轴承27b将转子21的轴22支承为能够旋转。在本实施方式中，下侧轴承27a以及上侧轴承27b是球轴承。但是，下侧轴承27a以及上侧轴承27b的种类并无特别限定，也可以使用滑动轴承等其他种类的轴承。下侧轴承27a的种类也可以与上侧轴承27b的种类相同或不同。

(基板)

基板35配置于马达主体20的上侧。基板35固定于上罩部25a。具体地说，上罩部25a在上表面具有多个基板固定部85。在本实施方式中，基板固定部85的数量是四个。基板固定部85从上罩部25a的上表面朝向轴向上侧突出。基板35配置于基板固定部85的上端部。在本实施方式中，基板固定部85呈以轴向为长度方向的筒状。在基板35设置有沿轴向贯通的多个贯通孔。基板35配置于基板固定部85的上端部。更详细地说，基板固定部85与基板35的表面中的除了金属配线部分以外的部分接触。基板35例如通过螺纹固定或粘接剂等而固定于基板固定部85。上罩部25a与基板35在轴向上隔着间隙相对。优选也可以在上罩部25a与基板35之间配置有具有绝缘性的散热部件等。另外，也可以使基板固定部85的外径比基板35的贯通孔的内径小，并将基板固定部85插入到基板35的贯通孔内。

(传感器磁铁)

在本实施方式中，传感器磁铁60呈圆环状。传感器磁铁60沿周向交替配置有N极和S极。如图4所示，传感器磁铁60位于比定子24靠上侧的位置处。传感器磁铁60位于比上侧轴承27b靠上侧的位置处。

传感器磁铁60直接或间接地固定于轴22。在本实施方式中，传感器磁铁60间接地固定于轴22。更详细地说，在轴22的上端部固定有支承部件65。即，支承部件65配置于比上侧轴承保持部34靠轴向上侧的位置处。支承部件65是与沿轴向延伸的轴22同心的部件。传感器磁铁60从径向外侧与支承部件65嵌合。在本实施方式中，传感器磁铁60位于轴22的上侧。换句话说，支承部件65是容纳传感器磁铁60的传感器磁铁容纳部。

(旋转传感器)

旋转传感器61安装于基板35的下表面。在本实施方式中，旋转传感器61是磁阻元件。旋转传感器61在轴向上与传感器磁铁60相对。

(连接器单元)

如图4所示，连接器单元8在内部容纳基板35。连接器单元8具有连接器罩部81和连接器部82。在本实施方式中，连接器罩部和连接器部是单一部件，例如通过注射成型而制造。但是，连接器罩部和连接器部也可以由分体部件构成。

连接器罩部81配置于马达主体20与后述的罩32之间。连接器罩部81在上下侧具有开口。上侧的开口被后述的罩91覆盖。下侧的开口被马达机壳25封闭。更详细地说，下侧的开口被上罩部25a覆盖。

在本实施方式中，马达10具有对马达机壳25与连接器罩部81之间进行密封的第一密封部98。

连接器部82配置于比筒部24a靠径向外侧的位置处，并向下侧延伸。连接器部82与外部电源(省略图示)连接。

[罩]

罩91对连接器单元8的上侧进行覆盖。罩91的材料例如是树脂。在本实施方式中，马达10具有第二密封部99，该第二密封部99配置于第一密封部98的上侧，并对罩91与连接器罩部81之间进行密封。换句话说，由罩91的至少一部分和连接器罩部81的至少一部分构成第二密封部99。第二密封部99配置于比后述的第一密封部98靠轴向上侧的位置处。在本实施方式中，第二密封部呈大致环状。第二密封部顺着罩91的下表面以及连接器罩部81的上表面沿周向延伸。也可以在罩91与连接器罩部81之间配置有O形圈等能够提高密闭性的部件或粘接剂等。可以由罩91和连接器罩部81构成所谓的迷宫结构，也可以同时使用迷宫结构和O形圈或粘接剂等其他方法。也可以通过对罩91和连接器罩部81进行粘接、压焊、压入、接合、焊接等而构成第二密封部99。

通过将外部电源与连接器部82连接，向基板35供给驱动电流。驱动电流进一步从基板35供给到定子24。通过驱动电流向定子24的线圈流动而产生磁场。由此，具有轴22的转子21旋转。这样一来，马达10能够获得旋转动力。旋转传感器61检测与轴22一同旋转的传感器磁铁60的磁场的变化，并检测转子21的旋转位置。

[轴承保持部]

上罩部25a具有上侧轴承保持部34和第一散热器部87。第一散热器部87是板状的部位。在本实施方式中，上侧轴承保持部34呈沿轴向延伸的筒形状。换句话说，上侧轴承保持部34具有沿轴向贯通的贯通孔。上侧轴承保持部34从上罩部25a的下侧的面朝向下侧突出。即，上侧轴承保持部34的上端部位于比第一散热器部86的下表面靠轴向下侧的位置处。如图4所示，上侧轴承27b嵌合在上侧轴承保持部34的径向内侧。即，在上侧轴承保持部34的贯通孔的内部容纳有上侧轴承27b的至少一部分。由此，上侧轴承保持部34保持上侧轴承27b。另外，上侧轴承保持部34例如通过压入、粘接等而保持上侧轴承27b。上侧轴承保持部34位于比传感器磁铁60靠下侧的位置处。并且，在本实施方式中，上侧轴承保持部34例如与上罩部25a是单一部件。但是，上侧轴承保持部34也可以是与上罩部25a分体的部件。在该情况下，希望上侧轴承保持部34通过压入或卡合等而固定于上罩部25a。

[散热器部]

上罩部25a具有第一散热器部86，该第一散热器部86比筒部24a的保持定子24的部分厚。并且，筒部24a的比保持定子24的部分靠上侧的至少一部分具有第二散热器部87，该第二散热器部87比筒部24a的保持定子24的部分厚。换句话说，上罩部25a具有第一散热器部86。第一散热器部86是大致板状的部位。第一散热器部86的轴向厚度比筒部24a的保持定子24的部分的厚度厚。筒部24a具有第二散热器部87。第二散热器部87在筒部24a中位于比保持定子24的部位靠上侧的位置处。第二散热器部87的外侧面的至少一部分位于比筒部24a的保持定子24的部位的外侧面靠径向外侧的位置处。在筒部24a中，第二散热器部的厚度比保持定子24的部位的厚度厚。

马达10具有对马达机壳25与连接器罩部81之间进行密封的第一密封部98。在上罩部25a中，在第一散热器部86的径向外侧配置有第一密封部98。第一密封部98由上罩部25a的至少一部分和连接器罩部81的至少一部分构成。第一密封部98位于比第一散热器部86的上表面靠下侧的位置处。从轴向观察时，第一罩部25a具有大致环状的平面。上罩部25a的该平面沿周向包围第一散热器部86。上罩部25a的该平面与连接器罩部81的下表面接触。上罩部25a的该平面通过粘接、焊接、熔接、压焊、接合等与连接器罩部81的下表面连接。由此，在上罩部25a与连接器罩部81之间构成第一密封部98。

另外，也可以在上罩部25a与连接器罩部81之间配置有例如O形圈之类的密闭性较高的部件或粘接剂等。可以由上罩部25a和连接器罩部81形成所谓的迷宫结构，也可以同时使用迷宫结构和O形圈或粘接剂等其他方法。

如上述，在本实施方式中，第一密封部98和第二密封部99在轴向上并排。第一密封部98和第二密封部99均沿周向延伸。第一密封部98和第二密封部99位于比筒部24a的外侧面靠径向外侧的位置处。由此，能够提高马达机壳25与连接器单元8之间的密封性，从而能够抑制马达的径向尺寸变长。并且，第一散热器部86配置于比上侧轴承保持部34靠轴向上侧的位置处。即，第一散热器部86在径向上与上侧轴承保持部34不重合。

以上，对本实施方式进行了说明，但是本发明能够如下改述。

一种马达10，具有：马达主体20，其具有转子21、定子24以及马达机壳25，转子21具有以沿轴向延伸的中心轴线为中心的轴22，定子24包围转子21，马达机壳25容纳定子24以及转子21；罩91，其配置于马达主体20的上方；连接器单元8，其具有连接器罩部81和连接器部82，连接器罩部81配置于马达主体20与罩91之间，连接器部82与外部电源连接；以及基板35，其与马达主体20电连接，并被罩91或连接器单元8覆盖，并配置于马达主体20的上侧，连接器罩部81还在上下侧具有开口，上下侧的开口中的上侧的开口被罩91封闭，下侧的开口被所述马达机壳25封闭，马达10还具有：第一密封部98，其对马达机壳25的上部与连接器罩部81之间进行密封；以及第二密封部99，其配置于第一密封部98的上侧，并对罩91与连接器罩部81之间进行密封，第一密封部98配置于比马达机壳25的上端靠下侧的位置处。通过该结构，即使在具有第一密封部98以及第二密封部99的结构中，也能够减小容纳基板35的空间，从而能够使马达整体小型化。

基板35的至少一部分配置于在径向上与连接器罩部81重合的位置处。通过该结构，能够减小罩91的用于容纳基板35的凸出部分，因此能够使马达整体的体格进一步小型化。

马达机壳25具有：配置于基板35的下方的上罩部25a；在上罩部25a的下方保持定子24的筒部24a；以及配置于筒部的下方的下罩部25b，上罩部25a在上表面具有基板固定部85，通过基板固定部85固定基板35。通过该结构，能够将基板35直接固定于马达机壳25的一部分(上罩部25a)，因此能够使马达整体的体格进一步小型化。

通过基板固定部85比上罩部25a的上表面向上侧突出，上罩部25a与基板35在轴向上隔着间隙而相对。通过该结构，即使将基板35直接固定于马达机壳25，也能够对基板35与马达机壳25进行绝缘。更详细地说，使基板35的配置于表面的金属配线部分以外的部分与基板固定部85接触。并且，基板35与上罩部25a隔着间隙而相对，但是也可以在其间隙中配置导热性高的绝缘部件。

连接器部82配置于比筒部24a靠径向外侧的位置处，基板35配置于上罩部25a的上方以及连接器部82的上方。通过该结构，与连接器部配置于比基板靠上侧的位置处的情况相比，能够使马达整体小型化。

连接器单元8由树脂成型。通过该结构，与由树脂以外的材料形成连接器单元8的情况相比，能够轻且价格低廉地制造。

上罩部25a具有第一散热器部86，该第一散热器部86比筒部24a的保持定子24的部分厚。换句话说，马达机壳与散热部件形成为一体。通过该结构，能够使马达机壳释放基板35的热量。尤其由于能够使马达机壳释放热量，因此相比于将散热器设成与马达机壳分体的部件的情况，更加提高散热效率。

筒部24a的比保持定子24的部分靠上侧的至少一部分具有第二散热器部87，该第二散热器部87比筒部24a的保持定子24的部分厚。通过该结构，还能够使马达机壳释放由配置于基板35的电子元件或配线等产生的热量。尤其如本实施方式，在使第一密封部98以及第二密封部99向径向外侧突出的结构中，不增大马达整体的径向尺寸而能够比筒部24a向径向外侧增厚。并且，在马达机壳25内，在比定子24靠上侧的位置处存在空间，因此不增大马达整体的径向尺寸而能够比筒部24a向径向内侧增厚。

马达主体20还具有：将转子21支承为能够旋转的轴承27b；以及配置于轴22的上部的传感器磁铁60，基板35在轴向上与传感器磁铁60相对的位置处具有旋转传感器61，上罩部25a具有保持轴承27b的轴承保持部34，并配置于比轴承保持部34靠上侧的位置处，由此能够抑制轴承因热而劣化。

关于各部件的细节部分的形状，也可以与本申请的各附图所示的形状不同。

也可以在不发生矛盾的范围内适当地组合上述实施方式或变形例中出现的各要素。

产业上的可利用性

本发明例如能够利用于电动助力转向装置等的车载用马达或家电用马达等。

符号说明

10-马达、20-马达主体、21-转子、22-轴、24-定子、25-马达机壳、27b-上侧轴承、32-罩、34-上侧轴承保持部、35-基板、60-传感器磁铁、61-旋转传感器、8-连接器单元、81-连接器罩部、82-连接器部、86-第一散热器部、87-第二散热器部、98-第一密封部、99-第二密封部。

Claims (9)

1.一种马达，其具有：

马达主体，其具有转子、定子以及马达机壳，所述转子具有以沿上下方向延伸的中心轴线为中心的轴，所述定子包围所述转子，所述马达机壳容纳所述定子以及所述转子；

罩，其配置于所述马达主体的上方；

连接器单元，其具有连接器罩部和连接器部，所述连接器罩部配置于所述马达主体与所述罩之间，所述连接器部能够与外部电源连接；以及

基板，其与所述马达主体电连接，并被所述罩或所述连接器单元覆盖，并配置于所述马达主体的上侧，

所述连接器罩部还在上下侧具有开口，

配置于上下侧的所述开口中的上侧的所述开口被所述罩封闭，下侧的所述开口被所述马达机壳封闭，

所述马达还具有：

第一密封部，其对所述马达机壳的上部与所述连接器罩部之间进行密封；以及

第二密封部，其配置于所述第一密封部的上侧，并对所述罩与所述连接器罩部之间进行密封，

所述第一密封部配置于比所述马达机壳的上端靠下侧的位置处。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述基板的至少一部分配置于在径向上与所述连接器罩部重合的位置处。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述马达机壳具有：

上罩部，其配置于所述基板的下方；

筒部，其在所述上罩部的下方保持所述定子；以及

下罩部，其配置于所述筒部的下方，

所述上罩部在上表面具有基板固定部，

所述基板固定于所述基板固定部。

4.根据权利要求3所述的马达，其中，

所述基板固定部比所述上罩部的上表面向上侧突出，

所述上罩部与所述基板在轴向上隔着间隙而相对。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的马达，其中，

所述连接器部配置于比所述筒部靠径向外侧的位置处，

所述基板配置于所述上罩部的上方以及所述连接器部的上方。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的马达，其中，

所述连接器单元由树脂成型。

7.根据权利要求3至8中的任意一项所述的马达，其中，

所述上罩部具有第一散热器部，所述第一散热器部比所述筒部的保持所述定子的部分厚。

8.根据权利要求7所述的马达，其中，

在所述筒部的比保持所述定子的部分靠上侧的至少一部分具有第二散热器部，所述第二散热器部比所述筒部的保持所述定子的部分厚。

9.根据权利要求7或8所述的马达，其中，

所述马达主体还具有：

轴承，其将所述转子支承为能够旋转；以及

传感器磁铁，其配置于所述轴的上部，

所述基板具有旋转传感器，所述旋转传感器配置于在轴向上与所述传感器磁铁相对的位置处，

所述上罩部具有：

轴承保持部，其保持所述轴承；以及

传感器磁铁容纳部，其配置于比所述轴承保持部靠上侧的位置处，并容纳所述传感器磁铁，

所述轴承保持部在径向上与所述第一散热器部不重合。