CN109756041A - 动力传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种轻量且能够实现轴向上的缩短化的动力传递装置。一种具备马达的动力传递装置(1)，所述马达具有：卷绕有线圈(13)的定子(15)、覆盖定子(15)的马达框架(17)、及覆盖马达框架(17)的轴向上的端部的罩体(18)。而且，罩体(18)由非导电性材料制成，线圈(13)的线圈端部(13a)与罩体(18)之间的最短爬电距离短于6.3mm。

Description

动力传递装置

本申请主张基于2017年11月2日申请的日本专利申请第2017-212330号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种动力传递装置。

背景技术

在专利文献1的图11中公开了一种具备马达的动力传递装置，所述马达具有卷绕有线圈的定子、覆盖定子的外周侧的马达框架及覆盖定子的轴向上的端部的罩体。

专利文献1：日本特开平07-248046号公报

在以往的动力传递装置的马达中，需要在线圈与罩体之间设置比较大的爬电距离来确保针对线圈的足够的绝缘。因此，存在如下课题：动力传递装置的体积的增加，尤其其轴向上的长度增加，导致其重量增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现轻量化及轴向上的尺寸的缩短化的动力传递装置。

本发明提供一种动力传递装置，其具备马达，所述马达具有：卷绕有线圈的定子、覆盖所述定子的马达框架及覆盖所述马达框架的轴向上的端部的罩体，所述动力传递装置构成为，所述罩体由非导电性材料制成，所述线圈的线圈端部与所述罩体之间的最短爬电距离短于6.3mm。

根据本发明所涉及的动力传递装置，能够实现轻量化及轴向上的尺寸的缩短化的动力传递装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的动力传递装置的剖视图。

图2是表示图1的定子铁心及转子的主视图。

图中：1-动力传递装置，10-马达，11-转子轴，12-转子，12a-轴部，12b-永久磁铁，13-线圈，13a-线圈端部，14-定子铁心，15-定子，17-马达框架，18-第1罩体，19-第2罩体，40-减速机，41-输入轴，41a-起振体，43-滚子轴承，44、45-内齿轮，47、48-外壳，O1-中心轴。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的实施方式的动力传递装置的剖视图。图2是表示图1的定子铁心及转子的主视图。在本说明书中，将沿着转子轴11及输入轴41的中心轴O1的方向定义为轴向，将与中心轴O1正交的方向定义为径向，将以中心轴O1为中心而旋转的方向定义为周向。

本实施方式的动力传递装置1是马达10与减速机40连结在一起而被单元化的齿轮马达。

马达10具备旋转驱动的转子12、与转子12一体化的转子轴11以及具有线圈13及定子铁心14的定子15。而且，马达10还具备覆盖定子15的外周侧的马达框架17、覆盖定子15及马达框架17的轴向上的端部的第1罩体18及第2罩体19。

定子铁心14由磁性体制成，如图2所示，定子铁心14具有多个铁心扇形片14a及多个槽14b。多个铁心扇形片14a以其内周面与转子12对置的方式沿周向排列配置。多个槽14b设置于多个铁心扇形片14a之间。

线圈13穿过多个槽14b而卷绕于铁心扇形片14a。线圈13的一部分比定子铁心14的轴向上的端部更向外侧突出。从该槽14b沿轴向突出的部分就是线圈端部13a。

转子12例如具有被支承为能够旋转的轴部12a及固定于轴部12a的外周面的多个永久磁铁12b。转子12的轴部12a及转子轴11为金属制，并且具有空心结构切彼此形成为一体。

马达框架17为树脂制，其与定子铁心14的外周部接触从而固定定子铁心14。

第1罩体18为树脂制，其主要覆盖定子铁心14的轴向上的另一端(减速机40侧、负载侧)。另外，第1罩体18的材料并不只限定于树脂，只要是非导电性材料均可。例如，可以是树脂与另一材料的复合材料或酚醛树脂(纸酚醛树脂(Paper bakelite)或布酚醛树脂(Cloth bakelite))。第1罩体18构成为环状，在其中央具有供转子轴11通过的贯穿孔。在第1罩体18的内周部嵌入有轴承51，第1罩体18经由轴承51将转子轴11及输入轴41支承为能够旋转。第1罩体18并不受特别限制，但是，例如，第1罩体18通过螺栓21而与第2罩体19连结在一起，马达框架17夹持并固定于第1罩体18与第2罩体19之间。

从线圈端部13a到第1罩体18的最短爬电距离短于6.3mm。在以往的马达中，由于第1罩体由导电性材料制成，因而将爬电距离设为6.3mm以上来确保绝缘性，因此存在如下课题：动力传递装置的体积增加、轴向上的长度增加、转子轴及输入轴变长，使得装置整体的重量增加。然而，在本实施方式中，通过使第1罩体18具有绝缘性(由非导电性材料制成)并将爬电距设为离短于6.3mm，从而减轻上述课题。另外，第1罩体18与线圈端部13a之间的爬电距离优选为3mm以下，进一步优选为1mm以下。

更具体而言，本实施方式的第1罩体18配置成，与定子15的线圈端部13a的一部分接触。由于第1罩体18具有绝缘性，因此，即使与线圈端部13接触，也能够在线圈13与第1罩体18之间确保足够的绝缘性，进而能够在马达10与减速机40之间确保足够的绝缘性。第1罩体18与线圈端部13a的接触面积优选为减速机40侧的线圈端部13a的表面积的50％以下，更优选为该表面积的10％以下。假设第1罩体18与整个线圈端部13a接触，则线圈端部13a的热膨胀率和第1罩体18的热膨胀率的不同会给第1罩体18及线圈端部13a的耐久性带来影响。但是，通过设为上述接触面积，即使热膨胀率不同也能够抑制耐久性的降低。

第2罩体19为树脂制，其主要覆盖定子15的轴向上的一端(与减速机40相反的一侧、负载相反侧)。另外，第2罩体19的材料也并不只限定于树脂，只要是非导电性材料均可。例如，可以是树脂与另一材料的复合材料或酚醛树脂(纸酚醛树脂或布酚醛树脂)。第2罩体19构成为环状，且其具有覆盖位于与减速机40相反的一侧的线圈端部13a的内周侧的内周壁部19a及覆盖定子15的与减速机40相反一侧的一端侧的背面壁部19b。内周壁部19a的一端面与转子12的永久磁铁12b对置，在该一端面的周向的一部分上设置有用于检测旋转的磁传感器22。

第2罩体19可以以距线圈端部13a的最短爬电距离短于6.3mm的方式靠近线圈端部13a而配置。第2罩体19可以配置成其一部分与线圈端部13a接触。

减速机40例如为挠曲啮合式齿轮装置，其具备：输入轴41，具有起振体41a；外齿轮42，被起振体41a挠曲变形；及两个内齿轮44、45，与外齿轮42啮合。并且，减速机40还具备：外壳47、48，覆盖减速机40的外周部；轴承51、52，将输入轴41支承为能够旋转；及主轴承54，外壳47经由主轴承54将一个内齿轮44支承为性对于外壳47能够旋转。

输入轴41为具有空心结构的由金属制成的轴，其与转子轴11同轴配置，并且与转子轴11形成为一体而成为单一的部件。另外，输入轴41也可以采用与转子轴11分体构成并且彼此连结在一起的结构。在输入轴41的一部分设置有与中心轴O1正交的剖面的外形呈非圆形(例如椭圆形)的起振体41a。输入轴41的除了起振体41a以外的部位的、与中心轴O1正交的剖面的外形呈圆形。

外齿轮42经由滚子轴承43而被起振体41a支承为相对于起振体41a能够旋转。外齿轮42以顺应起振体41a的外周面的方式夹着滚子轴承43而嵌合于起振体41a。

两个内齿轮44、45具有刚性，其均由树脂制成。一个内齿轮44与另一个内齿轮45的齿数不同(例如，内齿轮44的齿数与外齿轮42的齿数相同，内齿轮45的齿数则比内齿轮44的齿数多两个)。一个内齿轮44与覆盖减速机40的轴向上的端部侧的外壳48连结，另一个内齿轮45与覆盖减速机40的外周部的外壳47连结。另一个内齿轮45具有筒形结构，并且使用相同的材料而与马达10的第1罩体18形成为一体从而成为单一的部件。第1罩体18兼作减速机40的输入侧罩体。即，第1罩体18覆盖外齿轮42及滚子轴承43的轴向上的马达10侧，例如防止润滑油从减速机40流出。

轴承51、52分别在起振体41a的轴向上的两侧支承输入轴41。一个轴承51嵌入于第1罩体18的内周而将输入轴41支承为能够旋转，另一个轴承52嵌入于外壳48的内周而将输入轴41支承为能够旋转。主轴承54嵌入于彼此连结在一起的外壳47及第1罩体18的内周，将彼此连结在一起的外壳48及内齿轮44支承为能够旋转。

＜动作说明＞

若线圈13通电而在转子12产生转矩，则与转子12一体化的转子轴11及输入轴41以中心轴O1为中心进行旋转。伴随输入轴41的旋转，起振体41a的运动传递至外齿轮42。外齿轮42的一部分与固定状态的内齿轮45啮合，因此外齿轮不会追从起振体41a的旋转而进行旋转，起振体41a在外齿轮42的内侧相对旋转。而且，由于外齿轮42限制成顺应起振体41a的外周面，因此，外齿轮42伴随起振体41a的旋转而被挠曲变形。该变形的周期与起振体41a的旋转周期成比例。

若外齿轮42随着起振体41a的旋转而变形，则起振体41a的直径大的部分(长轴部分)沿周向移动，由此外齿轮42与一个内齿轮45的啮合位置沿周向变化。由于外齿轮42的齿数与内齿轮45的齿数不同，因此啮合位置每旋转一周，外齿轮42与内齿轮45的啮合齿偏移，由此外齿轮42进行旋转(进行自转)。例如，若内齿轮45的齿数为102且外齿轮42的齿数为100，则起振体41a的旋转运动以100：2的减速比进行减速后传递至外齿轮42。

另一方面，外齿轮42也同样与内齿轮44啮合，通过起振体41a的旋转，外齿轮42与内齿轮44的啮合位置也沿旋转方向变化。由于内齿轮44的齿数与外齿轮42的齿数相同，因此外齿轮42与内齿轮44不会相对旋转，外齿轮42的旋转运动以1：1的减速比传递到内齿轮44。由此，起振体41a的旋转运动被减速之后输出到成为输出轴的内齿轮44及外壳48。

在动力传递装置1的驱动中，线圈13处于通电状态。但是，由于覆盖线圈端部13a的轴向上的一端侧的第1罩体18为树脂制(非导电性材料)，因此，即使第1罩体18与线圈端部13a之间的距离短，也能够在线圈13与装置外部之间或者在线圈13与减速机40之间确保高绝缘性。并且，虽然第1罩体18与线圈13接触，但是，接触面可以彼此滑动而能够相对移动。因此，即使线圈13通电导致线圈13发热甚至热膨胀，在第1罩体18及线圈13的接触部分仅产生非常小的变形力，几乎不会对第1罩体18及定子15的耐久性带来影响。

如上，根据本实施方式的动力传递装置1，第1罩体18为树脂制(非导电性材料)，并且第1罩体18设置于线圈端部13a的附近位置，以使线圈端部13a与第1罩体18之间的爬电距离短于6.3mm。以往，6.3mm的爬电距离是为了充分地确保针对线圈13的电绝缘所需的距离，在以往结构中，以满足该距离的方式设置了罩体，使得装置的轴向长度增加。但是，在本实施方式中，通过采用上述结构，即使使第1罩体18与线圈端部13a彼此靠近，也能够充分地确保针对线圈13的电绝缘，并且，还能够实现动力传递装置1在轴向上缩短及体积的减小。

而且，根据本实施方式的动力传递装置1，由于第1罩体18兼作减速机40的输入侧罩体，因此能够减少组件件数，并且能够实现包括马达10及减速机40在内的装置整体在轴向上进一步缩短。

并且，根据本实施方式的动力传递装置1，第1罩体18与减速机40的内齿轮45一体化。因此，能够实现组件件数进一步减少及装置整体在轴向上进一步缩短。

并且，根据本实施方式的动力传递装置1，第1罩体18与定子15的线圈端部13a接触。由此，第1罩体18能够辅助定子15的固定，而且能够使第1罩体18与定子15更加靠近，从而实现装置整体在轴向上进一步缩短。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不只限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，示出了作为与马达连结的减速机使用了挠曲啮合式齿轮装置的例子。但是，作为本发明所涉及的减速机，可以使用各种类型的减速机。并且，在上述实施方式中，示出了第1罩体18与定子15的线圈端部13a接触的例子，但是，也可以采用它们并未接触的结构。并且，在上述实施方式中，示出了第1罩体18兼作减速机40的输入侧的罩体且与内齿轮45一体化的结构。但是，在本发明中，覆盖马达的轴向上的减速机侧的罩体也可以与减速机的罩体分体设置，也可以不与减速机的内齿轮一体化。并且，在实施方式中，第2罩体19也由树脂制成，但是，若将第2罩体19与线圈端部13a之间的最短爬电距离设为大于6.3mm，则第2罩体19也可以由导电性材料制成。若第2罩体19由非导电性的材料制成且将第2罩体19与线圈端部13a之间的最短爬电距离设为短于6.3mm，则可以由导电性材料制成第1罩体18，且可以将第1罩体18与线圈端部13a之间的最短爬电距离设为大于6.3mm。此外，实施方式中示出的详细内容在不脱离发明的宗旨的范围内可以适当变更。

Claims (4)

1.一种动力传递装置，其具备马达，所述马达具有：卷绕有线圈的定子、覆盖所述定子的马达框架、及覆盖所述马达框架的轴向上的端部的罩体，

所述动力传递装置的特征在于，

所述罩体由非导电性材料制成，

所述线圈的线圈端部与所述罩体之间的最短爬电距离短于6.3mm。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于，

还具备减速机，其与所述马达连结在一起，

所述罩体兼作所述减速机的覆盖轴向上的输入侧端部的输入侧罩体。

3.根据权利要求2所述的动力传递装置，其特征在于，

所述减速机是挠曲啮合式齿轮装置，

所述罩体与所述减速机的筒形的内齿轮一体化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的动力传递装置，其特征在于，

所述罩体与所述线圈端部接触。