CN110299782A - 马达和电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

提供马达和电动助力转向装置，本发明的马达具有转子、定子以及汇流条单元，汇流条单元(100)包含：多个汇流条(120)，它们与线圈电连接并且在轴向上重叠；绝缘性的间隔件(130)，其配置于汇流条(120)之间；以及汇流条保持架(110)，其对汇流条(120)和间隔件(130)进行保持，汇流条保持架(110)具有：主体部(121)，其从下侧对汇流条(120)进行保持；以及突起部(122)，其从主体部(121)的上表面向上侧延伸，汇流条(120)和间隔件(130)具有供突起部(122)在上下方向上穿过的贯通孔(124)。

Description

马达和电动助力转向装置

技术领域

本发明涉及马达和电动助力转向装置。

背景技术

以往，公知有重叠了多层汇流条的马达。例如，在日本公开公报第2015-76969号公报中公开了U相用、V相用、W相用以及中性相用的环状的汇流条层叠起来的马达。在该日本公开公报第2015-76969号公报中公开了以下方法：在将汇流条和绝缘片依次层叠并且粘接起来的层叠工序中，通过将定位部件插入于在绝缘片中的沿径向突出的突出部上形成的开口部中而将绝缘片定位，在该状态下，将汇流条和绝缘片粘接起来。

在上述日本公开公报第2015-76969号公报中，用于固定汇流条和绝缘片的工序很繁杂。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够容易地将汇流条和间隔件固定的马达和电动助力转向装置。

本发明的一个方式的马达具有：转子；定子，其包围转子的径向外侧，具有线圈；以及汇流条单元，其配置于定子的轴向上侧，汇流条单元包含：多个汇流条，它们与线圈电连接并且在轴向上重叠；绝缘性的间隔件，其配置于汇流条之间；以及汇流条保持架，其对汇流条和间隔件进行保持，汇流条保持架具有：主体部，其从下侧对汇流条进行保持；以及突起部，其从主体部的上表面向上侧延伸，汇流条和间隔件具有供突起部在上下方向上穿过的贯通孔。

本发明的一个方式的电动助力转向装置具有上述的马达。

根据本发明的一个方式，能够提供能够容易地将汇流条和间隔件固定的马达和电动助力转向装置。

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是实施方式的马达的剖视图。

图2是实施方式的汇流条单元的立体图。

图3是实施方式的汇流条单元的分解立体图。

图4是实施方式的汇流条单元的立体图。

图5是实施方式的电动助力转向装置的示意图。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下的附图中，对相同或者相当的部分标注相同的参照标号，不再重复其说明。

此外，在以下的说明中，如图1所示，将转子30的中心轴线A、即轴31所延伸的轴向作为上下方向，将外壳10的开口部侧作为上侧，将外壳10的底部12侧作为下侧。但是，本说明书中的上下方向是用于确定位置关系的，并不限定实际的方向。即，下方向并不一定意味着重力方向。

此外，将与转子30的中心轴线A垂直的方向作为径向，径向以中心轴线A为中心。将绕着转子30的中心轴线A的方向作为周向。

此外，在本说明书中，“沿轴向延伸”包含严格地沿轴向延伸的状态以及沿着相对于轴向在不到45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。同样地，在本说明书中，“沿径向延伸”包含严格地沿径向延伸的状态以及沿着相对于径向在不到45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。同样地，在本说明书中，“沿周向延伸”包含严格地沿周向延伸的状态以及沿着相对于周向在不到45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。

(马达)

参照图1～图4对本发明的一个实施方式的马达进行说明。

如图1所示，马达1主要具有外壳10、轴承保持架21、轴承22、23、转子30、定子40以及汇流条单元100。

＜外壳＞

外壳10呈有底圆筒状。即，外壳10具有圆筒部11和底部12。外壳10的上部开口。外壳10在内部收纳轴承保持架21、轴承22、23、转子30、定子40以及汇流条单元100。

＜轴承保持架＞

轴承保持架21配置于定子40的轴向上侧。

＜轴承＞

轴承22、23将转子30的轴31支承为能够旋转。配置于轴向上侧的轴承22被轴承保持架21保持。配置于轴向下侧的轴承23被外壳10的底部12保持。

＜转子＞

转子30具有轴31、转子铁芯32以及磁铁33。轴31沿着中心轴线A在轴向上延伸。轴31被一对轴承22、23支承，以中心轴线A为中心进行旋转。

转子铁芯32是多块电磁钢板沿轴向层叠而成的层叠钢板。转子铁芯32被固定于贯通转子铁芯32的中心的轴31，与轴31一同旋转。磁铁33固定于转子铁芯32的外侧面，与转子铁芯32和轴31一同旋转。因此，本实施方式中的转子30采用SPM(Surface PermanentMagnet：表面永磁体)型。另外，转子30也可以采用磁铁33埋入于转子铁芯32的内部的IPM(Interior Permanent Magnet：内置永磁体)型。

＜定子＞

定子40包围转子30的径向外侧。如图1所示，定子40包含定子铁芯41、绝缘件42以及线圈43。

在定子铁芯41中，多块电磁钢板沿轴向层叠。多块电磁钢板通过凿紧等而被固定起来。另外，定子铁芯41也可以由一个部件构成。

定子铁芯41包含铁芯背部和齿。铁芯背部呈与中心轴线A同心的环状。齿从铁芯背部的内侧面向径向内侧延伸。齿设置有多个，从铁芯背部沿径向延伸，在周向上隔开空隙而配置。

绝缘件42覆盖定子铁芯41的至少一部分。绝缘件42由绝缘体形成并且安装于各齿。

线圈43对定子铁芯41进行励磁，是通过将线圈线隔着绝缘件42卷绕于齿而构成的。线圈43由与U相、V相以及W相中的任意相对应的线圈构成，按照U相、V相以及W相的顺序沿周向排列配置。

从各线圈43朝着轴向上侧引出第1引出线43a和第2引出线43b这两根引出线。在本实施方式中，以U相、V相以及W相为一组的线圈组存在有四组，即存在十二个线圈43。因此，从各线圈43引出的第1引出线43a和第2引出线43b各是十二根。

＜汇流条单元＞

如图1所示，汇流条单元100配置于定子40的轴向上侧。如图2～图4所示，汇流条单元100包含汇流条保持架110、间隔件130以及多个汇流条120。汇流条保持架110对汇流条120和间隔件130进行保持。

[汇流条保持架]

如图2和图3所示，汇流条保持架110包含主体部111和突起部112。主体部111和突起部112由一个部件构成。汇流条保持架110由树脂等具有绝缘性的材料形成。

主体部111从下侧对汇流条120进行保持。主体部111呈环状。具体而言，从轴向上侧观察时，主体部111呈圆环状。

主体部111具有位于轴向上侧的上表面113。上表面113由在轴向上位于不同的高度的多个面构成。如图3和图4所示，本实施方式的上表面113从轴向下侧起依次具有第1面113a、第2面113b以及第3面113c。第1面113a是位于最下层的面。第3面113c是位于最上层的面。第2面113b是在轴向上位于第1面113a与第3面113c之间的面。第1～第3面113a～113c沿周向延伸。

如图2和图3所示，在主体部111的上表面113上，在位于下侧的面与位于上侧的面之间设置有台阶部113d。台阶部113d由位于下侧的面、位于上侧的面以及将这两个面连结起来的沿轴向延伸的面构成。在图3中，台阶部113d设置于四处，具有两阶的轴向高度。

突起部112从主体部111的上表面113向上侧延伸。突起部112设置于主体部111的径向的中央部。突起部112是用于穿过后述的汇流条120的贯通孔124和间隔件130的贯通孔134从而将汇流条120和间隔件130定位的部件。

突起部112的数量没有限定，但设置有多个，在本实施方式中，设置有十二个。在突起部112设置有多个的情况下，突起部112沿周向等间隔地配置。由此，能够提高汇流条120和间隔件130的配置的自由度。

多个突起部112的上表面在轴向上的高度相同，位于同一平面上。因此，从第1面113a延伸的突起部112的轴向的长度大于从第2面113b和第3面113c延伸的突起部112的轴向的长度。从第2面113b延伸的突起部112的轴向的长度大于从第3面113c延伸的突起部112的轴向的长度。

多个突起部112包含穿过汇流条120和间隔件130的贯通孔124、134的突起部和仅穿过汇流条120的贯通孔124的突起部。

突起部112呈圆柱状。突起部112的大小与汇流条120和间隔件130的贯通孔124、134的大小相同或者比汇流条120和间隔件130的贯通孔124、134的大小稍小。

[汇流条]

多个汇流条120与线圈43电连接。多个汇流条120在轴向上重叠。

多个汇流条120是多个系统的相用汇流条。在本实施方式中，如图2～图4所示，设置有六个汇流条120。第1～第6汇流条120a～120f与U相、V相以及W相中的任意相对应，与各相对应的汇流条各设置有两个。第1～第6汇流条120a～120f与沿周向隔开间隔而设置的各线圈线电连接。

在本实施方式中，第1～第6汇流条120a～120f为三层。具体而言，第1和第2汇流条120a、120b位于轴向下侧、即最下层。第5和第6汇流条120e、120f位于轴向上侧、即最上层。第3和第4汇流条120c、120d位于第1和第2汇流条120a、120b与第5和第6汇流条120e、120f之间。

汇流条120具有导电性。从轴向上侧观察时，汇流条120分别呈圆弧状。从轴向上侧观察时，多个汇流条120整体呈圆环状。第1～第6汇流条120a～120f在周向上一部分重叠。第1～第6汇流条120a～120f的轴向的厚度相同。

如图2和图3所示，多个汇流条120分别具有主体部121、线圈连接部122以及端子部123。主体部121、线圈连接部122以及端子部123可以由一个部件构成，也可以是多个部件连结在一起而成的。

主体部121呈圆弧状。主体部121具有供汇流条保持架110的突起部112在上下方向上穿过的贯通孔124。贯通孔124设置于主体部121的径向的中央部。

贯通孔124设置有多个。贯通孔124在周向上等间隔地配置。在本实施方式中，一个汇流条120上设置的贯通孔124为五个。从轴向上侧观察时，贯通孔124呈圆形。

线圈连接部122与线圈43连接。线圈连接部122从主体部121的径向内端部向上侧延伸。在图2～图4中，线圈连接部122呈L字状，从主体部121的径向内端立起。具体而言，线圈连接部122通过熔接等而与U相、V相、W相的各线圈43的第2引出线43b的端部电连接。一个汇流条120具有两个线圈连接部122。

端子部123从主体部121的径向内侧向上侧延伸。端子部123与外部装置连接。

一个汇流条120具有一个端子部123。端子部123的轴向高度大于线圈连接部122的轴向高度。

[间隔件]

间隔件130配置在汇流条120之间。间隔件130具有绝缘性。间隔件130位于在轴向上重叠的汇流条120之间，防止汇流条120之间的通电。

间隔件130设置有多个，在本实施方式中，设置有四个间隔件130。第1和第2间隔件130a、130b位于轴向下侧。第3和第4间隔件130c、130d位于轴向上侧。第1～第4间隔件130a～130d的厚度相同。

多个间隔件130分别具有供汇流条保持架110的突起部112在上下方向上穿过的贯通孔134。贯通孔134设置于径向的中央部。一个间隔件130上设置有多个贯通孔134。多个贯通孔134在周向上等间隔地配置。在本实施方式中，一个间隔件130上设置的贯通孔134为三个。从轴向上侧观察时，贯通孔134呈圆形。间隔件130的贯通孔134与汇流条120的贯通孔124为相同的形状。

各间隔件130呈圆弧状。间隔件130的径向的宽度大于汇流条120的主体部121的径向的宽度。

[汇流条保持架与汇流条和间隔件的固定]

汇流条保持架110的突起部112沿上下方向贯通汇流条120和间隔件130。具体而言，如图4所示，在从第1面113a延伸的突起部112处，从轴向下侧起依次配置有第1或者第2汇流条120a、120b的贯通孔124、第1或者第2间隔件130a、130b的贯通孔134、第3或者第4汇流条120c、120d的贯通孔124、第3或者第4间隔件130c、130d的贯通孔134以及第5或者第6汇流条120e、120f的贯通孔124。在从第2面113b延伸的突起部112处，从轴向下侧起依次配置有第3或者第4汇流条120c、120d的贯通孔124、第3或者第4间隔件130c、130d的贯通孔134以及第5或者第6汇流条120e、120f的贯通孔124。在从第3面113c延伸的突起部112处配置有第5或者第6汇流条120e、120f的贯通孔124。

突起部112的至少下端部与汇流条120和间隔件130固定起来。突起部112的上端部从汇流条120和间隔件130的贯通孔124、134向上侧突出。

汇流条保持架110的突起部112在沿上下方向穿过汇流条120的贯通孔124和间隔件130的贯通孔134的状态下被固定。通过使汇流条保持架110的突起部112穿过汇流条120和间隔件130的贯通孔124、134，能够将汇流条120和间隔件130定位。通过在这样定位的状态下进行固定，能够容易地将汇流条120和间隔件130固定于汇流条保持架110。

突起部112与汇流条120和间隔件130的固定方法没有特别限定，例如通过热熔接来进行固定。即，突起部112具有对汇流条120和间隔件130进行热熔接的热熔接部。另外，通过从最上层的汇流条120对突起部112进行热熔接，能够将其下层的汇流条120和间隔件130全部固定起来。在该情况下，突起部112与汇流条120和间隔件130的至少一部分接触。另外，也可以使用连接部件而将突起部112与汇流条120和间隔件130固定起来。

在将汇流条120和间隔件130固定于汇流条保持架110的工序中，汇流条120和间隔件130也可以被压入于突起部112，但优选插入于突起部112。优选为，在将汇流条120和间隔件130插入于突起部112之后进行热熔接。

[汇流条保持架、汇流条以及间隔件的位置关系]

在汇流条保持架110的位于最下层的第1面113a上配置有第1和第2汇流条120a、120b。在第1和第2汇流条120a、120b上配置有第1和第2间隔件130a、130b。在第1和第2间隔件130a、130b以及第2面113b上配置有第3和第4汇流条120c、120d。在第3和第4汇流条120c、120d上配置有第3和第4间隔件130c、130d。在第3和第4间隔件130c、130d以及第3面113c上配置有第5和第6汇流条120e、120f。这样，在汇流条保持架110的下侧的面上配置有位于下侧的汇流条120。

位于最上层的第5和第6汇流条120e、120f配置在汇流条保持架110的位于最上层的第3面113c上。由此，很容易进行汇流条120与线圈43的连接。

此外，配置在位于最上层的第3面113c上的第5和第6汇流条120e、120f的上表面在轴向上位于同一高度。

第1和第2间隔件130a、130b的上表面与汇流条保持架110的第2面113b在轴向上位于同一高度。此外，第3和第4间隔件130c、130d的上表面与汇流条保持架110的第3面113c在轴向上位于同一高度。

在本实施方式中，由于在汇流条保持架110上设置有台阶部113d，因此在配置于汇流条保持架110的下侧的面上的汇流条120的上侧配置的间隔件130的上表面与汇流条保持架110的上表面在轴向上位于同一高度。即，当间隔件130配置于下侧的汇流条120之上时，该间隔件130的上表面与汇流条保持架110的上表面113处于同一高度。通过这样的结构，能够防止汇流条单元100在轴向上变大。此外，汇流条单元100的外观良好。

＜其他结构＞

马达1也可以还具有中性点汇流条。中性点汇流条与从线圈引出的第1引出线43a的端部电连接。中性点汇流条配置在相用汇流条与定子40之间。中性点汇流条可以被保持相用汇流条的汇流条保持架110保持。另外，也可以是，马达1除了汇流条保持架110之外还具有保持中性点汇流条的汇流条保持架。

＜变形例＞

在上述的实施方式中，以相用汇流条具有供汇流条保持架110的突起部112在上下方向上穿过的贯通孔124的构造举例进行了说明，但具有供汇流条保持架110的突起部112在上下方向上穿过的贯通孔124的汇流条120也可以是中性点汇流条。

此外，在上述的实施方式中，以汇流条保持架110的上表面113由在轴向上位于三个不同的高度的多个面构成的构造举例进行了说明，但上表面113的台阶部113d没有限制。本发明的汇流条保持架110的上表面113也可以由位于两个不同的高度的多个面构成，也可以由位于四个以上的不同的高度的多个面构成。

此外，本发明的汇流条单元只要具有轴向位置不同的多个汇流条，则汇流条的数量、形状等没有限定。此外，本发明的间隔件只要配置于汇流条之间，则数量、形状等没有限定。

(电动助力转向装置)

参照图5对具有上述的马达1的装置的一个实施方式进行说明。在本实施方式中，对将马达1搭载于电动助力转向装置的例子进行说明。

电动助力转向装置2搭载于汽车的车轮的转向机构。本实施方式的电动助力转向装置2是借助马达1的动力来直接减轻转向力的柱式的助力转向装置。电动助力转向装置2具有马达1、转向轴914以及车轴913。

转向轴914将来自转向911的输入传递给具有车轮912的车轴913。马达1的动力经由滚珠丝杠而传递给车轴913。在柱式的电动助力转向装置2中使用的马达1设置于发动机室的内部。另外，本发明的电动助力转向装置不限于柱式，也可以是齿条式等。

电动助力转向装置2具有本实施方式的马达1。因此，得到了实现与马达1相同的效果的电动助力转向装置2。即，由于具有马达1，因此能够实现能够容易地将汇流条和间隔件固定的电动助力转向装置2。

另外，这里，作为实施方式的马达1的使用方法的一例，举出了电动助力转向装置2，但马达1的使用方法没有限定，能够用于泵、压缩机等广泛范围。

应认为此次公开的实施方式在所有方面都是例示性的、而非限制性的。本发明的范围并非由上述的实施方式来表示、而是由权利要求书来表示，旨在包含与权利要求书等效的含义和范围内的全部变更。

Claims (11)

1.一种马达，该马达具有：

转子；

定子，其包围所述转子的径向外侧，具有线圈；以及

汇流条单元，其配置于所述定子的轴向上侧，

其特征在于，

所述汇流条单元包含：

多个汇流条，它们与所述线圈电连接并且在轴向上重叠；

绝缘性的间隔件，其配置于所述汇流条之间；以及

汇流条保持架，其对所述汇流条和所述间隔件进行保持，

所述汇流条保持架具有：

主体部，其从下侧对所述汇流条进行保持；以及

突起部，其从所述主体部的上表面向上侧延伸，

所述汇流条和所述间隔件具有供所述突起部在上下方向上穿过的贯通孔。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述突起部沿周向等间隔地配置。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述主体部的上表面具有在轴向上位于不同的高度的多个面，在下侧的面与上侧的面之间设置有台阶部，

在所述下侧的面上配置有位于下侧的所述汇流条。

4.根据权利要求3所述的马达，其中，

在配置于所述下侧的面上的所述汇流条的上侧配置有所述间隔件，

所述间隔件的上表面与所述汇流条保持架的上表面在轴向上位于同一高度。

5.根据权利要求3所述的马达，其中，

在所述下侧的面上配置有第1所述汇流条，在第1所述汇流条上配置有第1所述间隔件，

在所述上侧的面上配置有第2所述汇流条，

第1所述间隔件的上表面与所述上侧的面在轴向上位于同一高度。

6.根据权利要求3所述的马达，其中，

位于最上层的所述汇流条配置在所述汇流条保持架的位于最上层的面上。

7.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述汇流条具有与外部装置连接的端子部。

8.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述汇流条还具有：

汇流条主体部，其沿周向延伸；以及

线圈连接部，其从所述汇流条主体部的径向内端部向上侧延伸，并且与所述线圈连接。

9.根据权利要求1所述的马达，其中，

多个所述汇流条是多个系统的相用汇流条。

10.根据权利要求1所述的马达，其中，

从轴向上侧观察时，所述汇流条分别呈圆弧状。

11.一种电动助力转向装置，其中，

该电动助力转向装置具有权利要求1至10中的任意一项所述的马达。