CN111033963B - 马达和电动助力转向装置 - Google Patents

Abstract

防止安装于马达的衬套从壳体脱落并且抑制制造成本。安装于马达的壳体的贯通孔内的衬套(10)对导通部件进行保持。衬套(10)具有主体部(11)、插入孔(12)、凸缘(13)以及肋(14)。主体部(11)具有第1端面(11a)、在第1方向(D1)上与第1端面(11a)对置的第2端面(11b)以及第1端面(11a)和第2端面(11b)之间的侧面(11c、11d)。插入孔(12)沿第1方向(D1)贯穿主体部(11)的内部，供导通部件通过。凸缘(13)比侧面(11c)向与第1方向(D1)垂直的方向突出。肋(14)比侧面(11d)向与第1方向(D1)垂直的方向突出。

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，公知有如下马达：为了将线圈线固定于外壳，而使用绝缘橡胶制的衬套。例如，在专利文献1中，衬套在上端具有凸缘，在下端具有肋。衬套通过使马达的壁部的贯穿插入孔的周缘部嵌合于凸缘与肋之间，而固定于马达的壁部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-215260号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的衬套在上端和下端具有向相同方向突出的凸缘和肋。因此，在衬套成型时，在拔出上下模具时，衬套容易产生裂纹等，难以成型衬套。另一方面，要求成型的衬套为能够牢固地固定于马达的壳体的形状。

因此，本发明的目的在于，提供具有如下衬套的马达：成型简单并且具有不容易从壳体脱落的形状。

用于解决课题的手段

本申请的例示的一个实施方式是马达，其具有转子、定子、壳体、衬套以及导通部件。转子能够以中心轴线为中心进行旋转。定子与转子在径向上对置。壳体具有一个以上的贯通孔，该壳体覆盖转子和定子的至少一部分。衬套被保持于壳体的1贯通孔内。导通部件与定子连接，被衬套保持。衬套具有主体部、插入孔、第1突出部以及第2突出部。主体部具有第1端面、在第1方向上与第1端面对置的第2端面以及第1端面和第2端面之间的侧面。插入孔沿第1方向贯穿主体部的内部，供导通部件通过。第1突出部从侧面向与第1方向垂直的方向突出。第2突出部在第1方向上的与第1突出部不同的位置处从侧面向与第1方向垂直的方向突出。在从第1方向观察的平面上，第1突出部与第2突出部的位置是不同的。

本申请的例示的一个实施方式是电动助力转向装置，其具有上述马达。

发明效果

在本申请的一个实施方式的马达中，对导通部件进行保持的衬套不容易产生裂纹，且成型简单。其结果为，能够防止衬套从壳体脱落并且抑制制造成本。另外，本申请的一个实施方式的电动助力转向装置能够抑制制造成本。

附图说明

图1是示出一个实施方式的马达的剖视图。

图2是马达的立体图。

图3是衬套的立体图。

图4是从下方观察图3的衬套的立体图。

图5是轴承保持架的一部分的立体图。

图6是从下方观察图5的轴承保持架的一部分的立体图。

图7是轴承保持架和衬套的局部剖视图。

图8是轴承保持架和衬套的局部剖视图。

图9A是变形例的衬套的剖视图。

图9B是另一变形例的衬套的侧视图。

图10是又一变形例的衬套的立体图。

图11是又一变形例的衬套的立体图。

图12是又一变形例的衬套的立体图。

图13是其他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，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明的范围不限于以下的实施方式，能够在本发明的技术思想的范围内任意地变更。

在以下的说明中，将马达的中心轴线设为C。将中心轴线C所延伸的方向作为轴向。另外，将沿着轴向的一侧设为上侧，将另一侧作为下侧。但是，本说明书中的上下方向是为了确定位置关系而使用的，并不限定实际的方向和位置关系。重力方向并不一定是下方向。另外，在本说明书中，将与马达的旋转轴线垂直的方向称为“径向”。将沿着以马达的旋转轴线为中心的圆弧的方向称为“周向”。

另外，在本说明书中，“沿轴向延伸”包含严格地沿轴向延伸的状态和沿相对于轴向在小于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和沿相对于径向在小于45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。

在本说明书中，“对置”也可以不必使面彼此平行地相对。

“垂直”并不是指必须严格地垂直，还包含大致垂直和不平行、即交叉的意思。

“插入孔”不限于完全包围周缘的形状，包含周缘的一部分打开的槽状。

在以下的说明中使用的附图有时以强调特征部分为目的而为了方便将作为特征的部分放大示出。因此，各构成要素的尺寸和比例并不一定与实际情况相同。

(实施方式)

如图1和图2所示，马达1具有外壳20、转子30、上侧轴承71、下侧轴承72、定子40、汇流条60、衬套10以及轴承保持架50。

外壳20具有以中心轴线C为中心的有底的圆筒形状。外壳20具有：筒部21，其沿轴向延伸；底部23，其位于筒部21的下端；以及开口部24，其在上侧开口。在外壳20上，从下侧起依次固定有定子40和轴承保持架50。外壳20还在内部收纳转子30。

另外，外壳20的形状不限于圆筒状。外壳20的形状能够在如下范围内变更：能够在内周面对定子40和轴承保持架50进行保持。另外，外壳20的截面例如可以为多边形等。另外，外壳20也可以不是有底的，而呈筒状。

转子30具有沿中心轴线C延伸的轴31。转子30与轴31一起绕中心轴线C旋转。

上侧轴承71和下侧轴承72将轴31支承为能够绕中心轴线C旋转。上侧轴承71被后述的轴承保持架50支承。下侧轴承72被外壳20的底部23保持。

定子40在转子30的径向外侧与转子30对置地配置。定子40具有定子铁芯41、绝缘件42以及线圈线43。绝缘件42安装于定子铁芯41的齿(未图示)上。线圈线43由导线构成，隔着绝缘件42卷绕于齿上。定子40的外周面固定于外壳20的内周面。

从卷绕于定子40的线圈线43向定子40的上方引出的导线与汇流条60连接。

汇流条60是板状的导通部件。汇流条60将线圈线43与外部连接端子或控制基板电连接。汇流条60被后述的衬套10保持。

另外，在本实施方式中，作为被衬套10保持的导通部件的例子，举出了汇流条60，但不限于此。也可以是从线圈线43引出的线圈引出线或从收纳于外壳20内的控制基板延伸的导线等。

如图3和图4所示，衬套10具有主体部11、插入孔12、凸缘13以及肋14。

在本实施方式中，主体部11为大致长方体。主体部11具有第1端面11a、第2端面11b、一对第1侧面11c以及一对第2侧面11d。第2端面11b在第1方向D1上与第1端面11a对置。一对第1侧面11c在与第1方向D1垂直的第2方向D2上相互对置。一对第2侧面11d在与第1方向D1和第2方向D2垂直的第3方向D3上相互对置。

在本实施方式中，第1方向D1与马达1的轴向一致。第2方向D2相当于主体部11的短边方向，沿着马达1的径向。第3方向D3相当于主体部11的长度方向，沿着马达1的周向。另外，在马达1中，衬套10的第1端面11a位于上侧，第2端面11b位于下侧。

在本实施方式中，设置有3个插入孔12。插入孔12在第3方向D3上排列配置。即，插入孔12沿衬套10的长度方向配置。在从第1方向D1观察时，各插入孔12为长方形。插入孔12沿第1方向D1贯穿主体部11的内部。在本实施方式中，插入孔12通过汇流条60。汇流条60的宽度方向与各插入孔12的长度方向一致。另外，汇流条60的宽度方向是汇流条60的长方形横截面的长度方向。在从第1方向D1观察时，插入孔12的长度方向是长方形的插入孔12的长度方向。即，导通部件是板状的汇流条。在从第1方向观察时，衬套的插入孔为长方形，是对汇流条进行保持的插入孔。汇流条的宽度方向与插入孔的长度方向一致。

凸缘13是第1突出部的一例，如图3所示，沿第3方向D3延伸。凸缘13从第1侧面11c沿第2方向D2分别向外侧突出。如图4所示，凸缘13具有沿着第1方向D1的垂直面13a和与垂直面13a大致垂直的下表面13b。

肋14是第2突出部的一例，如图3所示，从第2侧面11d沿第3方向D3向外侧突出。即，肋与凸缘向不同的方向突出。在从第1方向D1观察时，肋14从与凸缘13不同的位置突出。如图3和图4所示，肋14具有：上表面14a，其与第2侧面11d大致垂直地突出；以及突出倾斜面14b，其从上表面14a的前端朝向第2端面11b倾斜。即，第2突出部从侧面向外侧突出，具有从突出的前端朝向第1端面或第2端面倾斜的突出倾斜面。

如图3和图4所示，衬套10还具有插入孔倾斜面12a、12b。插入孔倾斜面12a从第1端面11a朝向插入孔12的中心倾斜。插入孔倾斜面12b从第2端面11b朝向插入孔12的中心倾斜。插入孔倾斜面12a位于插入孔12的内周面与第1端面11a的边缘的全部区域。插入孔倾斜面12b位于插入孔12的内周面与第2端面11b的边缘的全部区域。在插入孔12的开口周围设置有插入孔倾斜面12a和插入孔倾斜面12b，由此在衬套10成型时容易将衬套10从模具拔出。另外，在第2端面11b侧形成有插入孔倾斜面12b，由此容易使汇流条60从第2端面11b侧通过衬套10的插入孔12。即，衬套的主体部具有从第1端面或第2端面朝向插入孔倾斜的插入孔倾斜面。插入孔倾斜面位于插入孔的内周面与第1端面的边缘的全部区域、或者位于插入孔的内周面与第2端面的边缘的全部区域。

衬套10由弹性部件形成，该弹性部件由橡胶、聚氨酯树脂等弹性体或塑料等构成。通过使衬套10弹性变形，而使向马达1的安装变得容易。衬套10由绝缘性材料形成。在轴承保持架50是金属制的的情况下，衬套10能够使汇流条60相对于轴承保持架50可靠地绝缘。

如图9A的剖视图所示，插入孔12也可以呈从第1端面11a扩展至第2端面11b的锥形形状。由此，使从第2端面11b侧插入的汇流条60容易插入。

如图9B所示，肋14也可以形成于突出倾斜面14c，该突出倾斜面14c的从第2侧面11d突出的上表面朝向第1端面11a倾斜。

轴承保持架50是壳体的一例，如图1和图2所示，配置于定子40的上侧。在从上侧观察时，轴承保持架50呈大致圆板形状，在中心轴线C的周围具有开口部55。开口部55是供轴31贯穿的孔。轴承保持架50对上侧轴承71进行支承。

轴承保持架50也可以是兼作散热器的板部件。另外，轴承保持架50只要为能够固定于外壳20的内周面的形状，则也可以为大致四边形状等。另外，轴承保持架也可以不固定于外壳的内周面。

如图5和图6所示，轴承保持架50具有沿着马达1的周向延伸的贯通孔51。贯通孔51是沿马达1的轴向延伸并向上表面50a和下表面50b开口的孔。轴承保持架50具有在贯通孔51的周围对上述的衬套10进行保持的形状。在从轴向观察时，贯通孔51为长方形。

轴承保持架50在贯通孔51的周围具有突部53。突部53从贯通孔51的长度方向两端朝向内侧突出。如图8所示，突部53具有与轴向大致垂直的下表面53a。下表面53a与形成贯通孔51的下侧开口的垂直面53b垂直。垂直面53b的轴向的长度与从肋14的上表面14a至第2端面11b的长度相等。或者，垂直面53b的轴向的长度比从肋14的上表面14a至第2端面11b的长度稍长。

在衬套10插入于轴承保持架50的贯通孔51时，由于衬套10是弹性部件，因此肋14一边与突部53接触而变形一边通过贯通孔51。然后，当肋14到达突部53的下方时，肋14恢复弹性，如图8所示，肋14的上表面14a与突部53的下表面53a对置。另外，上表面14a也可以不与下表面53a接触，仅对置即可。即，在从第1方向观察时，壳体的贯通孔为长方形。壳体具有突部，该突部从贯通孔的长度方向两端朝向内侧突出，与第2突出部接触或者在第1方向上与第2突出部对置。

通过设置突部53，衬套10不会比轴承保持架50的下表面50b突出。由此，能够使整个马达的轴向的长度较短。另外，衬套10的下端部不向马达1的内部突出，因此能够广泛利用马达1的内部的空间。

轴承保持架50在贯通孔51的周围具有形成于上表面50a侧开口的凹部54。凹部54是具有轴向的垂直面54a和与垂直面54a大致垂直的底面54b的台阶部。垂直面54a的轴向的长度、即凹部54的深度与衬套10的凸缘13的厚度相等。或者，凹部54的深度比衬套10的凸缘13的厚度稍深。

在本实施方式中，凹部54不仅包含与凸缘13对置的部分，还包含与肋14对置的部分。另外，凹部54只要仅在与凸缘13对置的部分形成有台阶部即可，也可以不形成与肋14对置的台阶部。即，在从第1方向观察时，壳体的贯通孔为长方形。壳体形成于贯通孔的第1端面侧开口，与第1突出部接触或者在第1方向上具有与第1突出部对置的凹部。

如图7所示，当衬套10插入于轴承保持架50的贯通孔51时，凸缘13的下表面13b与凹部54的底面54b接触。另外，下表面13b与底面54b也可以不接触，仅对置即可。通过这样设置凹部54，衬套10不会比轴承保持架50的上表面50a突出。因此，能够使整个马达的轴向的长度较短。另外，衬套10的轴向的上端部不向外部突出，因此能够将马达1的上部作为控制空间而广泛利用。

另外，也可以代替台阶部而由斜面或曲面形成凹部54。在该情况下，凸缘13的对置的部分也由斜面或曲面形成。即，凹部54只要为收纳凸缘13的至少一部分的形状即可。

如图5和图6所示，贯通孔51在长方形的角部具有贯通孔51的宽度扩大的膨大部52。膨大部52具有在贯通孔51的长度方向两侧呈弧状扩大的椭圆形状。即，在从第1方向观察时，壳体的贯通孔为长方形，壳体的贯通孔在贯通孔的长方形的角部具有贯通孔的宽度扩大的膨大部。通过形成该膨大部52，使衬套10在插入于贯通孔51时弹性变形而容易插入于贯通孔51。

另外，在图示的例子中仅形成一个贯通孔51，但不限于此，也可以设置多个。在该情况下，多个贯通孔51沿马达1的周向配置。另外，从上侧观察时的贯通孔51的形状不限于图示的形状，能够根据后述的衬套10的形状而采用弯曲形状、圆形、椭圆形、梯形、倒梯形以及其他多边形等各种形状。

在上述实施方式的马达1中，被轴承保持架50保持的衬套10在从第1方向D1观察的平面上具有位置不同的凸缘13和肋14。即，在从第1方向D1观察时，第1突出部与第2突出部不重叠。另外，换言之，在第1方向D1上的正投影中，第1突出部与第2突出部的位置是不同的。在马达1的衬套10中，由于凸缘13与肋14在轴向上不重叠，因此在制造时，在从第一方向D1观察时能够将模具从衬套10的两侧卸下。具体而言，形成凸缘13的夹具从第一方向D1的一侧插入，形成肋14的夹具从第一方向D1的另一侧插入。这样，能够使插入凸缘13和肋14的夹具在第一方向D1上从不同的方向卸下。因此，衬套10不容易产生裂纹。因此，能够防止衬套10从轴承保持架50脱落，并且抑制制造成本。

另外，衬套10按照主体部11的长度方向沿着马达1的周向的方式配置，并按照主体部11的短边方向沿着马达1的径向的方式配置。因此，能够相对于衬套10确保较大的径向内侧的空间。因此，在马达1的径向内侧，能够使供安装于控制基板的功率元件配置的区域较大。尤其是，在将轴承保持架50作为散热器来利用的情况下，能够使散热器的体积较大，从而能够有效地利用空间。另外，能够使控制基板的功率元件靠近散热器，因此能够进一步提高散热效果。

并且，衬套10设置由沿马达1的周向突出的肋14，由此借助肋14的弹性容易对马达1的周向的位置进行调整。因此，容易对马达1的周向、即插入于衬套10的汇流条60的宽度方向的位置进行调整。插入于衬套10的汇流条60能够借助肋14的弹性对马达1的周向、即汇流条60的宽度方向的位置进行调整。由此，使马达1的组装变得容易。

另外，在衬套10中，容易对汇流条60的位置进行校正的方向与肋14的突出方向即肋14容易变形的方向不同。具体而言，汇流条60在其厚度方向、即马达1的径向上容易校正位置。即使在容易对汇流条60的位置进行校正的方向上施加应力，衬套10也被肋14支承。因此，肋14不容易因施加在汇流条60上的应力而变形。由此，能够抑制衬套10从轴承保持架50脱落。

(变形例)

(1)衬套也可以安装于作为壳体的一例的外壳20的筒部21。在该情况下，上述第1方向D1与马达1的径向一致，外壳20的筒部21具有在径向上打开的贯通孔。插入于衬套的导通部件被向筒部21的径向外侧引出。

衬套10也能够安装于除轴承保持架50或外壳20以外的部件。能够安装于轴承保持架以外的分隔壁等覆盖转子30和定子40的至少一部分的壳体。

(2)衬套10的形状例如也可以是如下形状。

图10示出变形例的衬套210。在衬套210中，主体部211的从第1方向D1观察的形状弯曲，这一点与上述衬套10不同。在该情况下，优选为，轴承保持架50的贯通孔也依照衬套210的形状而沿马达1的周向弯曲地形成。通过衬套210和贯通孔沿马达1的周向弯曲，能够相对于衬套210确保更大的径向内侧的空间。由此，在马达1的径向内侧，能够使供安装于控制基板的功率元件配置的区域较大。尤其是，在将轴承保持架50作为散热器来利用的情况下，使散热器的体积较大等，能够有效地利用空间。

图11示出其他变形例的衬套310。在衬套310中，主体部311呈大致圆柱状，这一点与上述衬套10不同。主体部311具有：第1端面311a；第2端面311b，其与第1端面311a在第1方向D1上对置；第1端面311a与第2端面311b之间的侧面311e；以及插入孔312。插入孔312也可以与上述实施方式同样地其截面为长方形，但也可以像图示例那样使截面为圆形，以使得能够供线圈引出线插入。

(3)图12示出其他变形例的衬套410。在衬套410中，主体部411的从第2方向D2观察的形状为梯形，这一点与上述衬套10不同。其他变形例中的衬套410的第二端面411b比第一端面411a小。由此，能够使衬套410容易插入于贯通孔51中。另外，在衬套410中，也与图9A所示的例子同样地，插入孔12也可以为从第1端面411a扩展至第2端面411b的锥形形状。由此，从第2端面411b侧插入的汇流条60容易插入。

衬套10也可以为其他形状。例如，衬套10的主体部11的从第1方向D1观察的截面也可以为椭圆形、梯形、倒梯形或其他多边形等。

第1突出部和第2突出部不限于凸缘13和肋14的形状。第1突出部和第2突出部只要在从第1方向D1观察时从不同的位置突出即可。另外，第1突出部和第2突出部也可以向相同方向突出。

(其他实施方式)

参照图13，对将马达1搭载于电动助力转向装置2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操舵机构。电动助力转向装置2是借助马达1的动力直接减轻操舵力的柱式的电动助力转向装置。电动助力转向装置2具有马达1、操舵轴914以及车轴913。

操舵轴914将来自转向件911的输入传递至具有车轮912的车轴913。马达1的动力经由滚珠丝杠传递至车轴913。在柱式的电动助力转向装置2中采用的马达1设置于发动机室(未图示)的内部。另外，图13所示的电动助力转向装置2是柱式的，但也可以采用齿条式。

电动助力转向装置2具有马达1。因此，得到实现与上述实施方式相同的效果的电动助力转向装置2。

另外，这里，作为马达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的使用方法未被限定，能够广泛地用于泵、压缩机等。

应该认为上述的实施方式和变形例在所有方面是例示的而非限制性的。本发明的范围并不由上述的实施方式表示而是由权利要求书表示，包含与权利要求书均等的意思和范围内的全部变更。

Claims (13)

1.一种马达，其具有：

转子，其能够以中心轴线为中心进行旋转；

定子，其与所述转子在径向上对置；

壳体，其具有一个以上的贯通孔，该壳体覆盖所述转子和所述定子的至少一部分；

衬套，其被保持于所述壳体的贯通孔内；以及

导通部件，其与所述定子连接，被所述衬套保持，

所述衬套具有：

主体部，其具有第1端面、在第1方向上与所述第1端面对置的第2端面以及所述第1端面和所述第2端面之间的侧面；

插入孔，其沿所述第1方向贯穿所述主体部的内部，供所述导通部件通过；

第1突出部，其从所述侧面向与所述第1方向垂直的方向突出；以及

第2突出部，其在所述第1方向上的与所述第1突出部不同的位置处，从所述侧面向与所述第1方向垂直的方向突出，

在从所述第1方向观察的平面上，所述第1突出部与第2突出部的位置是不同的，

在从所述第1方向观察时，所述壳体的贯通孔为长方形，

所述壳体具有突部，该突部从所述贯通孔的长度方向两端朝向内侧突出，该突部与所述第2突出部接触或者在所述第1方向上与所述第2突出部对置，

所述突部具有与所述第1方向垂直并且与形成所述贯通孔的下侧开口的垂直面垂直的下表面，

所述垂直面的所述第1方向的长度为所述第2突出部的所述第1方向的长度以上。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述第1突出部向与所述第2突出部不同的方向突出。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述主体部的侧面具有：

第1侧面，其在与所述第1方向垂直的第2方向上相互对置；以及

第2侧面，其在与所述第1方向和所述第2方向垂直的第3方向上相互对置，

所述第3方向是所述主体部的长度方向，

所述第1突出部从所述第1侧面向所述第2方向突出并沿所述第3方向延伸，

所述第2突出部从所述第2侧面向所述第3方向突出。

4.根据权利要求3所述的马达，其中，

所述衬套具有多个所述插入孔，

所述多个插入孔沿所述第3方向排列配置。

5.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述第1方向是沿着所述马达的中心轴线的方向。

6.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述衬套是弹性部件。

7.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述第2突出部从所述侧面向外侧突出，具有从突出的前端朝向所述第1端面或所述第2端面倾斜的突出倾斜面。

8.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述壳体的贯通孔在所述贯通孔的长方形的角部具有贯通孔的宽度扩大的膨大部。

9.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述导通部件是板状的汇流条，

在从所述第1方向观察时，所述衬套的插入孔为长方形，所述衬套的插入孔是对所述汇流条进行保持的插入孔，

所述汇流条的宽度方向与所述插入孔的长度方向一致。

10.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述衬套的主体部具有从所述第1端面或所述第2端面朝向插入孔倾斜的插入孔倾斜面，

所述插入孔倾斜面位于所述插入孔的内周面与所述第1端面的边缘的全部区域、或者位于所述插入孔的内周面与所述第2端面的边缘的全部区域。

11.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

在从所述第1方向观察时，所述壳体的贯通孔为长方形，

所述壳体具有凹部，该凹部形成于所述贯通孔的第1端面侧开口，与所述第1突出部接触或者在所述第1方向上与所述第1突出部对置。

12.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述壳体是外壳或轴承保持架。

13.一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12中的任意一项所述的马达。

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