CN109586486A - 马达以及马达单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达以及马达单元。马达包括绕中心轴线旋转的转子、定子、容纳转子和定子的机壳以及覆盖机壳的上侧的开口的盖部件，机壳具有从径向外侧包围定子的筒状部和从筒状部的上端向径向外侧延伸的第一凸缘部，盖部件具有嵌入到筒状部的内径内的圆筒状的盖筒部和从盖筒部的上端向径向外侧延伸并与第一凸缘部的上侧重合的第二凸缘部，在第一凸缘部设置有第一固定孔，在第二凸缘部设置有从轴向观察时与第一固定孔重合的第二固定孔，第一凸缘部以及第二凸缘部利用通过第一固定孔以及第二固定孔的固定螺栓而相互固定，在盖筒部设置有沿径向贯通的开口部，从径向观察时，开口部与第一固定孔重合，并在轴向上从盖筒部的上端扩展至下端。

Description

马达以及马达单元

技术领域

本发明涉及马达以及马达单元。

背景技术

在日本公开公报第2012-90496号公报中公开有通过嵌合而固定马达的壳主体的结构。

另一方面，已知有具有筒状的机壳和覆盖机壳的开口的盖部件的马达。在这样的马达中，例如通过在盖部件设置筒部(盖筒部)并使筒部的外周面与机壳的内周面嵌合，将盖部件固定于机壳。

考虑了在上述结构中在机壳和盖部件设置凸缘部并利用固定螺栓紧固凸缘部之间来提高固定强度的结构。在采用该结构的情况下，由于嵌合时的变形，在用于使固定螺栓贯穿插入的固定孔中产生位置偏移，有可能在贯穿插入固定螺栓时发生不良情况。

发明内容

本发明的一个方式鉴于上述问题，目的之一在于提供一种包括在凸缘部的固定孔中不易产生位置偏移的机壳以及盖部件的马达。

本发明的马达的一个方式包括：转子，其具有沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置的轴，并绕所述中心轴线旋转；定子，其在径向上隔着间隙而与所述转子相对；机壳，其向上侧开口，并容纳所述转子以及所述定子；以及盖部件，其位于所述定子的上侧，并覆盖所述机壳的上侧的开口，所述机壳具有：筒状部,其从径向外侧包围所述定子；以及第一凸缘部，其从所述筒状部的上端向径向外侧延伸，所述盖部件具有：圆筒状的盖筒部，其嵌入到所述筒状部的内径内；以及第二凸缘部，其从所述盖筒部的上端向径向外侧延伸，并与所述第一凸缘部的上侧重合，在所述第一凸缘部设置有第一固定孔，在所述第二凸缘部设置有从轴向观察时与所述第一固定孔重合的第二固定孔，所述第一凸缘部以及所述第二凸缘部利用穿过所述第一固定孔以及所述第二固定孔的固定螺栓而相互固定，在所述盖筒部设置有沿径向贯通的开口部，从径向观察时，所述开口部与所述第一固定孔重合，并在轴向上从所述盖筒部的上端扩展至下端。

并且，本发明的马达单元的一个方式具有：上述的马达；所述固定螺栓；以及控制装置，其位于所述盖部件的上侧，并对所述马达的旋转进行控制，在所述控制装置的下表面设置有供所述固定螺栓插入的螺纹孔。

根据本发明的一个方式，目的之一在于提供一种包括在凸缘部的固定孔中不易产生位置偏移的机壳以及盖部件的马达。而且，由于不易产生机壳以及盖部件的位置偏移，因此容易稳定地进行马达单元的旋转控制。

由以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是一实施方式的马达单元的剖视图。

图2是从斜下方向观察第一凸缘部的局部立体图。

图3是第一凸缘部以及轴承保持架的截面立体图。

图4是安装有传感器磁铁的马达单元的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式所涉及的马达以及马达单元进行说明。另外，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。

在各图中适当地示出了Z轴。设各图的Z轴方向为与图1所示的中心轴线J的轴向平行的方向。并且，在以下说明中，将Z轴方向的正侧(+Z侧)称作“上侧”，将Z轴方向的负侧(-Z侧)称作“下侧”。另外，上侧以及下侧只是用于说明的方向，并不限定实际的位置关系和方向。并且，在没有特别说明的前提下，将与中心轴线J平行的方向(Z轴方向)简称为“轴向”或“上下方向”，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”。而且，在以下说明中，“俯视”是指从轴向观察的状态。

[马达单元]

图1是本实施方式的马达单元3的剖视图。

马达单元3具有马达1、控制装置(外部装置)4以及固定螺栓5。马达1与控制装置4利用固定螺栓5而相互固定。马达1具有与控制装置4连接的连接端子(省略图示)。控制装置4经由控制端子对马达1供给电源，并且对马达1的旋转进行控制。

[控制装置(外部装置)]

控制装置4具有基座部4a和凸部4b。

基座部4a呈从轴向观察时以中心轴线J为中心的圆形状。基座部4a具有从轴向观察时与设置于马达1的凸缘部(第一凸缘部49以及第二凸缘部19)重合的下表面4e。在基座部4a的下表面4e设置有沿周向排列的螺纹孔4f。在螺纹孔4f内插入有固定螺栓5。由此，控制装置固定于马达1的凸缘部。

凸部4b从基座部4a的下表面向下侧突出。凸部4b呈以中心轴线J为中心的圆柱状。凸部4b容纳于马达1的机壳40的内部。

[马达]

马达1包括具有轴21的转子20、定子30、机壳40、上侧轴承(轴承)6、下侧轴承7以及轴承保持架(盖部件)10。

[转子]

转子20绕中心轴线J旋转。转子20具有轴21、转子铁芯24以及转子磁铁23。轴21以在上下方向(轴向)上延伸的中心轴线J为中心而沿着中心轴线J配置。轴21被下侧轴承7和上侧轴承6支承为能够绕中心轴线J的轴的方向旋转。

转子铁芯24固定于轴21。转子铁芯24沿周向包围轴21。转子磁铁23固定于转子铁芯24。转子铁芯24以及转子磁铁23与轴21一同旋转。

[定子]

定子30在径向上隔着间隙而与转子20相对，并包围转子20的径向外侧。定子30具有定子铁芯31、绝缘件32以及线圈33。绝缘件32由具有绝缘性的材料构成。绝缘件32覆盖定子铁芯31的至少一部分。线圈33通过卷绕线圈线(省略图示)而构成。

[上侧轴承以及下侧轴承]

上侧轴承6将轴21的上端部支承为能够旋转。上侧轴承6位于定子30的上侧。上侧轴承6被保持于轴承保持架10。

下侧轴承7将轴21的下端部支承为能够旋转。下侧轴承7位于定子30的下侧。下侧轴承7被保持于机壳40的下侧轴承保持部48。

[机壳]

机壳40呈向上侧(+Z侧)开口的筒状。机壳40容纳转子20以及定子30。机壳40由金属制成。机壳40通过对由金属制成的板材进行冲压加工而成型。

机壳40容纳转子20以及定子30。机壳40具有底部43、下侧轴承保持部48、筒状部44以及第一凸缘部49。

底部43位于筒状部44的下端。底部43位于定子30的下侧。底部43覆盖筒状部44的下侧的开口。

下侧轴承保持部48位于底部43的俯视中央。下侧轴承保持部48对下侧轴承7进行保持。下侧轴承保持部48具有：以中心轴线J为中心而沿轴向延伸的保持筒部48a；以及从保持筒部48a的下端向径向内侧延伸的下端突出部48b。在下端突出部48b的俯视中央处设置有孔部48c，该孔部48c沿轴向贯通并且供轴21的下端部通过。

第一凸缘部49位于筒状部44的上端。第一凸缘部49从筒状部44的上端向径向外侧延伸。在第一凸缘部49设置有供固定螺栓5插入的第一固定孔49a。第一固定孔49a沿轴向贯通第一凸缘部49。在第一固定孔49a内插入有固定螺栓5。

图2是从斜下方向观察第一凸缘部49的局部立体图。

在本实施方式中，第一凸缘部49在周向上离散配置。第一凸缘部49沿周向等间隔配置有多个。并且，在多个第一凸缘部49分别设置有第一固定孔49a。

如图1所示，筒状部44从径向外侧包围定子30。在筒状部44与第一凸缘部49之间设置有第一弯曲部41。第一弯曲部41平滑地连接筒状部44与第一凸缘部49。第一弯曲部41是连接筒状部44与第一凸缘部49的具有曲率的部分。

筒状部44具有第一圆筒部45、锥状筒部46以及第二圆筒部47。从上侧向下侧依次排列第一圆筒部45、锥状筒部46以及第二圆筒部47。第一圆筒部45、锥状筒部46以及第二圆筒部47以大致相同的板厚沿轴向相连。

第一圆筒部45位于筒状部44的上端部。第一圆筒部45是以中心轴线J为中心的圆筒。在第一圆筒部45的上端连接有第一凸缘部49。在第一圆筒部45的内周面嵌合有轴承保持架10。

第二圆筒部47位于比第一圆筒部45靠下侧的位置处。第二圆筒部47是以中心轴线J为中心的圆筒。第二圆筒部47的内径比第一圆筒部45的内径小。在第二圆筒部47的内周面固定有定子30。

锥状筒部46在轴向上位于第一圆筒部45与第二圆筒部47之间，连接第一圆筒部45与第二圆筒部47。锥状筒部46随着从上侧朝向下侧而向径向内侧倾斜。

如图2所示，在筒状部44的外周面44b设置有用于避免与固定螺栓5的头部5a之间的干涉的凹部8。在凹部8内容纳固定螺栓5的头部5a。凹部8在第一圆筒部45以及锥状筒部46的外周面向径向内侧凹陷。即，在筒状部44的外周面44b设置有向径向内侧凹陷的凹部8。

根据本实施方式，由于在筒状部44的外周面44b设置有容纳固定螺栓5的头部5a的凹部8，因此能够靠近中心轴线J而配置固定螺栓5。如后述，在筒状部44的内周面嵌入轴承保持架10。通过使固定螺栓5靠近中心轴线J，能够靠近嵌合面而配置固定螺栓，从而能够抑制在嵌合面中的松动。此外，通过靠近中心轴线J而配置固定螺栓5，能够使马达1在径向上小型化。

图3是第一凸缘部49以及轴承保持架10的截面立体图。

如图3所示，在筒状部44的内周面44a设置有从径向观察时与凹部8重合的凸部9。

凸部9在通过冲压加工而成型机壳40的过程中与凹部8同时成型。

[轴承保持架(盖部件)]

如图1所示，轴承保持架10位于定子30的上侧。轴承保持架10固定于机壳40的筒状部44的上侧的开口。轴承保持架10覆盖机壳40的上侧的开口。轴承保持架10对上侧轴承6进行支承。即，马达包括将轴21支承为能够旋转的轴承6，盖部件10是对轴承6进行支承的轴承保持架10。轴承保持架10的俯视观察的(XY视图)形状例如呈与中心轴线J同心的圆形状。轴承保持架10由金属制成。轴承保持架10通过对由金属制成的板材进行冲压加而成型。

轴承保持架10具有上侧轴承保持部(轴承保持部)11、平坦部12、盖筒部13以及第二凸缘部19。从径向内侧向外侧依次排列上侧轴承保持部11、平坦部12、盖筒部13以及第二凸缘部19。

上侧轴承保持部11对上侧轴承6进行保持。上侧轴承保持部11位于轴承保持架10的俯视中央。上侧轴承保持部11具有：以中心轴线J为中心而沿轴向延伸的保持筒部11a；以及从保持筒部11a的下端向径向内侧延伸的下端突出部11b。下端突出部11b在上下方向上对上侧轴承6进行定位。在下端突出部11b的俯视中央处设置有沿轴向贯通的孔部11c。孔部11c使轴21向内侧通过。

平坦部12从上侧轴承保持部11的保持筒部11a的上端向径向外侧延伸。平坦部12沿与中心轴线J垂直的平面延伸。

第二凸缘部19位于轴承保持架10的外缘。第二凸缘部19从盖筒部13的上端向径向外侧延伸。

第二凸缘部19与机壳40的第一凸缘部49的上侧重合。第二凸缘部19的下表面与第一凸缘部49的上表面接触。在第二凸缘部19设置有第二固定孔19a。第二固定孔19a沿轴向贯通第二凸缘部19。

如图2所示，与第一凸缘部49同样地，第二凸缘部19在周向上离散配置。第二凸缘部19沿周向等间隔配置有多个。各个第二凸缘部19在从轴向观察时与第一凸缘部49重合。并且，在多个第二凸缘部19分别设置有第二固定孔19a。从轴向观察时，设置于第一凸缘部49的第一固定孔49a与设置于第二凸缘部19的第二固定孔19a相互重合。

如图1所示，第一凸缘部49以及第二凸缘部19利用通过第一固定孔49a以及第二固定孔19a的固定螺栓5而相互固定。在本实施方式中，固定螺栓5的轴部5b通过第一固定孔49a以及第二固定孔19a，再插入到控制装置4的螺纹孔4f内。由此，固定螺栓5将第一凸缘部49以及第二凸缘部19固定于控制装置4。另外，固定螺栓5只要相互固定第一凸缘部49与第二凸缘部19，则也可以不固定控制装置4。在该情况下，在轴部5b安装有螺母。即，马达单元3具有固定螺栓5和位于盖部件10的上侧并对马达1的旋转进行控制的控制装置4，在控制装置4的下表面设置有供固定螺栓5插入的螺纹孔4f。并且，如图4所示，马达单元3具有：安装于轴21的传感器磁铁181；以及检测传感器磁铁181的旋转位置的检测器182。传感器磁铁181以及检测器182位于比控制装置4靠下侧的位置处。检测器182在径向上与传感器磁铁181相对。检测器182安装于机壳40的底部43。例如，传感器磁铁181是圆环状的磁铁，磁极在周向上依次改变。检测器182检测传感器磁铁181的磁极随着轴21的旋转而产生的变化。检测器182具有输出端子(未图示)，输出端子将检测出的旋转位置信息输出到控制装置4。根据该结构，由于检测器182安装于不易产生位置偏移的机壳40，因此能够减小位置检测精度因马达单元3的制造偏差而引起的偏差。因而，容易稳定地进行马达单元的旋转控制。

盖筒部13呈以中心轴线J为中心的圆筒状。盖筒部13在下端处与平坦部12连接。并且，盖筒部13在上端处与第二凸缘部19连接。

盖筒部13在径向上与筒状部44相对。盖筒部13的外周面嵌入到机壳40的第一圆筒部45的内周面。由此，轴承保持架10在径向上定位于机壳40。

另外，在本说明书中，部件之间“嵌入”或“嵌合”是指，部件之间的内周面与外周面的周向的至少一部分相互接触，一方在径向上定位于另一方。并且，本说明书中描述的“嵌合”的种类可以是间隙配合，也可以是过盈配合，或者也可以是过渡配合。

如图3所示，在盖筒部13与第二凸缘部19之间设置有第二弯曲部(弯曲部)18。第二弯曲部18平滑地连接盖筒部13与第二凸缘部19。第二弯曲部18位于机壳40的第一弯曲部41的径向内侧。第二弯曲部18是连接盖筒部13与第二凸缘部19的具有曲率的部分。即，在盖部件10的盖筒部13与第二凸缘部19之间设置有平滑地连接盖筒部13与第二凸缘部19的弯曲部18。

在盖筒部13设置有沿径向贯通的开口部2。从径向观察时，开口部2包含第一固定孔49a。换句话说，从径向观察时，第一固定孔49a配置于开口部2的内侧。并且，开口部2形成于盖筒部13的整个轴向范围。即，开口部2在轴向上从盖筒部13的上端扩展至下端。由此，开口部2使机壳40的第一圆筒部45的内周面的一部分露出。第一圆筒部45的内周面露出的区域是从径向观察时与第一固定孔49a重合的区域。

盖筒部13在第一开口部的径向内侧的区域不与第一圆筒部45嵌合。第一圆筒部45有时在盖筒部13与第一圆筒部45嵌合的区域从盖筒部13受到应力而向径向外侧变形。由于第一圆筒部45在第一固定孔49a的径向内侧的区域不与盖筒部13嵌合，因此在该区域不会从盖筒部13受到应力而抑制变形。因此，能够抑制第一固定孔49a向径向外侧移动。由此，能够抑制在进行盖筒部13与第一圆筒部45的嵌合时第一固定孔49a与第二固定孔19a配置成从轴向观察时相互错开，从而能够将固定螺栓5可靠且顺滑地插入第一固定孔49a以及第二固定孔19a内。

开口部2扩展至盖筒部13的上侧的第二弯曲部18的上端。即，开口部2扩展至弯曲部18的上端。开口部2使机壳40的第一弯曲部41向径向内侧露出。在第一弯曲部41与第二弯曲部18相互接触的情况下，第一弯曲部41有时从第二弯曲部18受到应力而导致机壳40发生变形。根据本实施方式，由于开口部2形成至第二弯曲部18的上端，因此第一弯曲部41与第二弯曲部18在第一固定孔49a的径向内侧的区域不相接触，能够抑制第一固定孔49a的位置偏移。

在开口部2内容纳有设置于机壳40的第一圆筒部45的内周面的凸部9。由此，避免凸部9与盖筒部13之间的干涉。根据本实施方式，由于凸部9容纳于开口部2内，因此无需在盖筒部13设置用于避免与凸部9之间的干涉的凹形状。因此，能够提高轴承保持架10的盖筒部13的尺寸精度，其结果是能够提高盖筒部13与第一圆筒部45的嵌合精度。

以上，对本发明的实施方式以及变形例进行了说明，但是实施方式以及变形例中的各结构以及它们的组合等是一例，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。并且，并非通过实施方式限定本发明。

Claims (6)

1.一种马达，其特征在于，包括：

转子，其具有沿着在上下方向上延伸的中心轴线配置的轴，并绕所述中心轴线旋转；

定子，其在径向上隔着间隙而与所述转子相对；

机壳，其向上侧开口，并容纳所述转子以及所述定子；以及

盖部件，其位于所述定子的上侧，并覆盖所述机壳的上侧的开口，

所述机壳具有：

筒状部，其从径向外侧包围所述定子；以及

第一凸缘部，其从所述筒状部的上端向径向外侧延伸，

所述盖部件具有：

圆筒状的盖筒部，其嵌入到所述筒状部的内径内；以及

第二凸缘部，其从所述盖筒部的上端向径向外侧延伸，并与所述第一凸缘部的上侧重合，

在所述第一凸缘部设置有第一固定孔，

在所述第二凸缘部设置有从轴向观察时与所述第一固定孔重合的第二固定孔，

所述第一凸缘部以及所述第二凸缘部利用穿过所述第一固定孔以及所述第二固定孔的固定螺栓而相互固定，

在所述盖筒部设置有沿径向贯通的开口部，

从径向观察时，所述开口部包含所述第一固定孔，所述开口部在轴向上从所述盖筒部的上端扩展至下端。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，

在所述盖部件的所述盖筒部与所述第二凸缘部之间设置有弯曲部，所述弯曲部平滑地连接所述盖筒部与所述第二凸缘部，

所述开口部扩展至所述弯曲部的上端。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

在所述筒状部的外周面设置有向径向内侧凹陷的凹部，

在所述凹部内容纳所述固定螺栓的头部，

在所述筒状部的内周面设置有从径向观察时与所述凹部重合的凸部，

所述凸部容纳于所述开口部内。

4.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，

所述马达包括将所述轴支承为能够旋转的轴承，

所述盖部件是对所述轴承进行支承的轴承保持架。

5.一种马达单元，其特征在于，具有：

权利要求1至4中任意一项所述的马达；

所述固定螺栓；以及

控制装置，其位于所述盖部件的上侧，并对所述马达的旋转进行控制，

在所述控制装置的下表面设置有供所述固定螺栓插入的螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的马达单元，其特征在于，具有：

传感器磁铁，其安装于所述轴；以及

检测器，其检测所述传感器磁铁的旋转位置，

所述传感器磁铁以及所述检测器位于比所述控制装置靠下侧的位置处，

所述检测器在径向上与所述传感器磁铁相对，

所述检测器安装于所述机壳的底部。