CN111923997A - 驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动装置，该驱动装置包括马达部(31)、控制部(32)、壳体(33，73)、第一框架端部(34，51，55，61)、第二框架端部(35，63，71)和固定构件(37，47)。固定至壳体的第一框架端部或固定至壳体的第二框架端部包括沿马达部的径向方向向外突出的多个第一凸缘部(44，52，56，64，72)。壳体包括与所述多个第一凸缘部对应的多个第二凸缘部(45，65，74)，所述多个第二凸缘部通过固定构件固定至所述多个第一凸缘部。所述多个第一凸缘部和所述多个第二凸缘部位于如下假想正方形(SQ1)的内侧：该假想正方形(SQ1)在垂直于马达部的轴向方向的横截面中外接壳体。

Description

驱动装置

本申请是申请日为2016年04月15日、国家申请号为201610237150.3、名称为“驱动装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种在电动助力转向设备中使用的驱动装置。

背景技术

通常已知在电动助力转向设备中使用的驱动装置。专利文献1(与US 2012/0098366 A1、US 2012/0098391 A1对应的JP 2011-177001 A)公开了一种包括机械系统和电气系统二者的驱动装置，产生转向助力转矩的马达部和对马达部的通电进行控制的控制部彼此成一体地设置在该驱动装置中。驱动装置的控制部的半导体模块沿着轴向方向布置，并且因此驱动装置在径向方向上的尺寸减小。

在专利文献1中公开的驱动装置中，马达部容置在呈筒形形状的壳体中。设置为壳体的一部分的第一框架端部位于壳体的一个端部上。壳体的另一端部上设置有第二框架端部。第二框架端部和壳体中的每一者均包括沿径向方向向外突出的三个凸缘部。第二框架端部的凸缘部通过螺栓固定至壳体的凸缘部。

附带地，该驱动装置根据助力转矩被传递至的部分而被分类为转向柱助力式、齿轮助力式、齿条助力式等。转向柱助力式的驱动装置靠近柱轴定位。齿轮助力式的驱动装置靠近齿条齿轮机构定位。齿条助力式的驱动装置靠近齿条轴定位。无论选择何种类型，在近来的除驱动装置之外还包括各种装置的车辆中，都需要提供用于安装各种装置的空间。

专利文献1中公开的驱动装置构造成使得控制部被容置在壳体的外径的内侧。

发明内容

本公开的目的在于提供一种可安装性能优良的驱动装置。

根据本公开的一方面，用作电动助力转向设备的动力源的驱动装置包括马达部、控制部、壳体、第一框架端部、第二框架端部和固定构件。马达部包括定子、转子和轴，其中，转子以可旋转的方式设置在定子的内侧，轴与转子一体地旋转。控制部设置在马达部的在轴的轴向方向上的一侧并且控制马达部的通电。壳体呈筒形形状并且容纳马达部。第一框架端部位于马达部与控制部之间。第一框架端部保持控制部并且支承轴。第二框架端部位于马达部的与控制部相反的一侧。第二框架端部支承轴。固定构件将第一框架端部或第二框架端部固定至壳体。固定至壳体的第一框架端部或固定至壳体的第二框架端部包括沿马达部的径向方向向外突出的多个第一凸缘部。壳体包括与所述多个第一凸缘部对应的多个第二凸缘部，所述多个第二凸缘部通过固定构件固定至第一凸缘部。所述多个第一凸缘部和所述多个第二凸缘部位于如下假想正方形内：该假想正方形在垂直于轴的轴向方向的横截面中外接壳体。

根据本公开的一方面，用作电动助力转向设备的动力源的驱动装置包括马达部、控制部、第一框架端部、第二框架端部和固定构件。马达部包括定子、转子和轴，其中，转子以可旋转的方式设置在定子的内侧，轴与转子一体地旋转。控制部设置在马达部的在轴的轴向方向上的一侧并且控制马达部的通电。第一框架端部位于马达部与控制部之间。第一框架端部保持控制部并且支承轴。第二框架端部位于马达部的与控制部相反的一侧。第二框架端部支承轴。固定构件将第一框架端部和第二框架端部固定至彼此。第一框架端部包括多个第一凸缘部，所述多个第一凸缘部沿马达部的径向方向向外突出。第二框架端部包括多个第二凸缘部，所述多个第二凸缘部与第一凸缘部对应并且通过固定构件固定至第一凸缘部。所述多个第一凸缘部和所述多个第二凸缘部位于如下假想正方形内：该假想正方形在垂直于轴的轴向方向的横截面中外接定子。

与第一凸缘部和第二凸缘部位于所述假想正方形外侧的驱动装置相比，以此方式构造的驱动装置具有改善的可安装性能。根据本公开，例如，在布置于齿条轴与地面之间的齿条助力式驱动装置中，通过将驱动装置安装成使得假想正方形的一条边近乎平行于地面能够使齿条轴与地面之间的用于驱动装置的安装空间减小到几乎与壳体或定子的外径一样小。

相反，如果所述多个第一凸缘部和所述多个第二凸缘部位于假想正方形的外侧，则一个凸缘部会位于与齿条轴相干涉的位置处，即使该驱动装置被布置成使得地面在周向方向上位于另外的两个凸缘之间。因此，在该情况下，齿条轴与地面之间的用于安装驱动装置的空间会不可避免地变大。

在转向柱助力式驱动装置和齿轮助力式驱动装置中，也存在与齿条助力式驱动装置类似的情况。例如，在转向柱助力式驱动装置和齿轮助力式驱动装置的情况下，上述“地面”仅改变成“外围设备”。因此，本公开的驱动装置在可安装性能方面是优良的。

附图说明

通过以下描述、所附权利要求和附图将最好地理解本公开及其额外的目的、特征和优点，在附图中：

图1为示出了包括根据本公开的第一实施方式的驱动装置的电动助力转向设备的简图；

图2为沿图3的线II-II截取的截面图并示出了根据第一实施方式的驱动装置；

图3为示出了根据第一实施方式的沿图2的箭头III的方向观察到的驱动装置的简图；

图4为沿图3的线IV-IV截取的截面图；

图5为示出了根据本公开的第二实施方式的驱动装置的简图；

图6为示出了根据本公开的第三实施方式的驱动装置的简图；

图7为示出了根据本公开的第四实施方式的驱动装置的简图；

图8为示出了根据第四实施方式的沿图7的箭头VIII的方向观察到的驱动装置的简图；

图9为沿图10的线IX-IX截取的截面图并示出了根据本公开的第五实施方式的驱动装置；

图10为示出了根据第五实施方式的沿图9的箭头X的方向观察到的驱动装置的简图；

图11为沿图12的线XI-XI截取的截面图并示出了根据本公开的第六实施方式的驱动装置；以及

图12为示出了根据第六实施方式的沿图11的箭头XII的方向观察到的驱动装置的简图。

具体实施方式

下文中将参照附图来描述本公开的多个实施方式。在这些实施方式中，与在前的实施方式中描述的物项对应的部分可以被分配以相同的附图标记，并且可以省略关于该部分的冗余解释。当在实施方式中描述一个构型的仅一部分时，可以将另一在前的实施方式应用于该构型的其他部分。这些部分可以被组合，即使并未明确地说明这些部分能够组合。如果组合没有坏处的话，则能够将多个实施方式进行组合，即使并未明确说明这些实施方式可以被组合。

(第一实施方式)

图1中示出了根据本公开的第一实施方式的驱动装置10。该驱动装置10应用于辅助驾驶员使车辆转向的电动助力转向设备11中。

首先，下面将参照图1来描述电动助力转向设备11的构型。如图1中所示，电动助力转向设备11例如包括方向盘12、柱轴13、齿条齿轮机构14、齿条轴15、驱动装置10、减速器机构16、滚珠螺母17和拉杆18。

由驾驶员引起的方向盘12的旋转运动例如通过柱轴13传递至齿条齿轮机构14并且通过齿条齿轮机构14改变成齿条轴15的直线运动。驱动装置10的轴41的旋转运动通过减速器机构16传递至滚珠螺母17并通过滚珠螺母17改变成齿条轴15的直线运动。齿条轴15的直线运动通过拉杆18传递至车轮19。车轮19的行驶方向根据齿条轴15的直线运动的量而改变。

减速器机构16例如具有带驱动系统并且包括小带轮21、大带轮22和带23，其中，小带轮21固定至驱动装置10的轴41，大带轮22固定至滚珠螺母17，带23与小带轮21和大带轮22两者接合。减速器机构16和滚珠螺母17容置在外壳24中。减速器机构16不限于具有带驱动系统的减速器机构，其可以具有诸如齿轮减速系统之类的另外的系统。可以提供以相同的速度或更高的速度传递驱动力的机构来代替减速器机构16。

驱动装置10被用作电动助力转向设备11的动力源。驱动装置10是包括机械系统和电气系统二者的致动器，在该致动器中，产生转向助力转矩的马达部31和对马达部31的通电进行控制的控制部32彼此结合成一体。在本实施方式中，驱动装置10布置在齿条轴15与地面G之间并固定至外壳24的外壁。外壳24可以被用作驱动装置10所附接至的附接对象的示例。以此方式布置的驱动装置10需要是小型的，尤其是在径向方向上小，以便被安装在齿条轴15与地面G之间的有限空间中。

接下来，下面将参照图2至图4来描述驱动装置10的构型。如图2至图4中所示，驱动装置10例如包括马达部31、控制部32、壳体33、第一框架端部34、第二框架端部35、控制部盖36和螺栓37。马达部31包括定子38、转子39和轴41，其中，转子39以可旋转的方式设置在定子38的内侧，轴41与转子39一体地旋转。

控制部32设置在马达部31的沿轴向方向的一侧。控制部32包括诸如微型计算机和逆变器的功率模块之类的电气构件。控制部32基于从各种传感器发送的信号来控制马达部31的通电。壳体33具有筒形形状并容纳马达部31。定子38例如通过压配合固定至壳体33的内壁。

第一框架端部34位于马达部31与控制部32之间，并且第一框架端部34保持控制部32。在本实施方式中，第一框架端部34用作接收(例如吸收)从控制部32散发的热的散热器。因此，第一框架端部34具有作为马达部31的外罩的功能和作为散热器的功能。第一框架端部34通过设置在第一框架端部34的中央部分中的轴承42来支承轴41。

第二框架端部35位于马达部31的与控制部32相反的一侧。第二框架端部35通过设置在第二框架端部35的中央部分中的轴承43来支承轴41。在本实施方式中，第二框架端部35和壳体33被设置为单一部件。控制部盖36具有杯形形状并容纳控制部32。在本实施方式中，控制部盖36例如通过粘接剂结合至第一框架端部34。

第一框架端部34包括沿径向方向向外突出的四个凸缘部44。凸缘部44在周向方向上以有规律的间隔布置。凸缘部44可以被当作沿径向方向向外突出的第一凸缘部的示例。壳体33包括沿径向方向向外突出的四个凸缘部45。凸缘部45在周向方向上以等间隔布置。凸缘部45被布置成与凸缘部44对应，并且凸缘部45可以被当作沿径向方向向外突出的第二凸缘部的示例。

螺栓37将第一框架端部34的凸缘部44和壳体33的凸缘部45固定至彼此。螺栓37可以被当作对第一框架端部34或第二框架端部45进行固定的固定构件的示例。凸缘部44和凸缘部45位于假想正方形SQ1内，该假想正方形SQ1在垂直于轴41的轴向方向的横截面中外接壳体33。

第二框架端部35包括沿径向方向向外突出的两个凸缘部46。凸缘部46在周向方向上以等间隔布置。凸缘部46通过螺栓47固定至外壳24，并且凸缘部46可以被当作沿径向方向向外突出并固定至外壳24的第三凸缘部的示例。在本实施方式中，第二框架端部35固定至外壳24并使得正方形SQ1的一条边平行于地面G。第二框架端部35可以固定至外壳24并使得地面G在周向方向上位于两个凸缘部46之间。

下面将描述本实施方式的效果。在第一实施方式中，第一框架端部34包括沿径向方向向外突出的多个凸缘部44，如上所述。壳体33包括多个凸缘部45，所述多个凸缘部45设置成与凸缘部44对应并且通过螺栓37固定至凸缘部44。凸缘部44和凸缘部45位于假想正方形SQ1内，该假想正方形SQ1在垂直于轴41的轴向方横向的截面中外接壳体33。

由于驱动装置10具有这种构型，因此与凸缘部位于假想正方形SQ1外侧的驱动装置相比，驱动装置10的可安装性能能够被改善。根据第一实施方式，当驱动装置10为位于齿条轴15与地面G之间的齿条助力式驱动装置时，驱动装置10可以布置成使得假想正方形SQ1的一条边近乎平行于地面G。因此，在齿条轴15与地面G之间的用于驱动装置10的安装空间可以被减小到几乎与壳体33的外径一样小。

相反，如果驱动装置10包括三个凸缘部并且至少一个凸缘部位于假想正方形SQ1的外侧，则即使驱动装置10安装成使得地面G在周向方向上位于另外两个凸缘部之间，一个凸缘部仍与齿条轴15相干涉。因此，在这种情况下，在齿条轴15与地面G之间的用于驱动装置10的安装空间不可避免地变大。因此，根据第一实施方式的驱动装置10在可安装性能方面是优良的。

在第一实施方式中，第一框架端部34起到接收从控制部32散发出的热的散热器的作用。因此，与额外包括散热器的构型相比较，可以减少部件的数目。

在第一实施方式中，四个凸缘部44在周向方向上以等间隔布置。因此，与提供三个凸缘部的情况相比较，施加至每个螺栓37的力变小，并且相应地，壳体33和第一框架端部34被牢固地固定。

(第二实施方式)

在本公开的第二实施方式中，如图5所示，第一框架端部51的凸缘部52的数目为二。第一框架端部51的两个凸缘部52在周向方向上以等间隔布置。凸缘部52位于假想正方形SQ1的内侧。即使当凸缘部52的数目为二时，仍可以通过将凸缘部52定位在正方形SQ1内来获得与第一实施方式相同的效果。

在第二实施方式中，凸缘部52定位成使得凸缘部52的至少一部分与第二框架端部35的凸缘部46在轴向方向上重叠。更具体地，每个凸缘部52的至少一部分与凸缘部46中的一个在轴向方向上重叠。因此，在轴向方向上观察到的驱动装置10的尺寸变小，并且相应地，可安装性能能够得到改善。

(第三实施方式)

在本公开的第三实施方式中，如图6所示，第一框架端部55的凸缘部56的数目为二。第一框架端部55的凸缘部56在周向方向上以等间隔布置。凸缘部56位于假想正方形SQ1的内侧。凸缘部56被定位成与第二框架端部35的凸缘部46在轴向方向上完全重叠。更具体地，每个凸缘部56均与凸缘部46中的一个完全重叠。因此，在轴向方向上观察到的驱动装置10的尺寸变得比第二实施方式的更小，并且相应地，可安装性能能够被进一步改善。

(第四实施方式)

在本公开的第四实施方式中，如图7和图8中所示，第一框架端部61和壳体62设置为单一部件。第二框架端部63包括沿径向方向突出的四个凸缘部64。壳体62包括四个与凸缘部64对应的凸缘部65。螺栓37将第二框架端部63的凸缘部64和壳体62的凸缘部65固定。凸缘部64、65位于假想正方形SQ1的内侧。即使当凸缘部64设置在第二框架端部63上时，仍可以通过将凸缘部64定位在正方形SQ1内而获得与第一实施方式相同的效果。

(第五实施方式)

在本公开的第五实施方式中，如图9和图10中所示，螺栓47将第二框架端部71的凸缘部72、壳体73的凸缘部74、以及外壳24固定。因此，凸缘部72和凸缘部74是将第二框架端部71固定至壳体73的固定部，并且是将驱动装置10固定至外壳24的固定部。凸缘部72、74位于假想正方形SQ1的内侧。因此，与类似于第一实施方式——在第一实施方式中，除了凸缘部44和凸缘部45之外还设置有将驱动装置10固定至外壳24的凸缘部46——的情况相比较，在轴向方向上观察到的驱动装置10的尺寸变得更小，并且因此，可安装性能能够被进一步改善。

(第六实施方式)

在本公开的第六实施方式中，如图11所示，驱动装置10不包括壳体。定子38被设置成被保持在第一框架端部75与第二框架端部76之间。通过可以被当作固定构件的示例的螺栓77将第一框架端部75的凸缘部78和第二框架端部76的凸缘部79固定。凸缘部78和凸缘部79位于如下假想正方形SQ2的内侧：该假想正方形SQ2在垂直于轴41的轴向方向的横截面中外接定子38。即使当没有设置外壳并且第一框架端部75和第二框架端部76被固定至彼此时，仍可以通过将凸缘部78和凸缘部79定位在正方形SQ2的内侧而获得与第一实施方式相同的效果。

尽管已经结合本公开的优选实施方式并参照附图对本公开进行了充分的描述，但应当指出的是，对于本领域技术人员而言各种变化和修改将变得显而易见。第一框架端部和第二框架端部两者可以与壳体分开设置。在这种情况下，第一框架端部的凸缘部和壳体的凸缘部可以通过螺栓固定至彼此，并且第二框架端部的凸缘部和壳体的与固定至第一框架端部的凸缘部的凸缘部不同的凸缘部可以通过螺栓固定至彼此。替代性地，第一框架端部或第二框架端部的凸缘部和壳体的凸缘部可以通过螺栓固定至彼此，另一框架端部可以例如通过压配合固定至壳体。

第一框架端部的凸缘部、第二框架端部的凸缘部、以及壳体的凸缘部可以在周向方向上不以等间隔布置。

本领域技术人员将很容易想到其他优点和修改。因此，本公开在其更广义的角度上并不局限于所示出和所描述的具体细节、代表性设备和说明性示例。

Claims (6)

1.一种驱动装置，所述驱动装置用作电动助力转向设备(11)的动力源，所述驱动装置被构造成附接至附接对象(24)，所述驱动装置包括：

马达部(31)，所述马达部(31)包括定子(38)、转子(39)和轴(41)，其中，所述转子(39)以可旋转的方式设置在所述定子的内侧，所述轴(41)与所述转子(39)一体地旋转；

控制部(32)，所述控制部(32)设置在所述马达部(31)的在所述轴(41)的轴向方向上的一侧并且控制所述马达部(31)的通电；

第一框架端部(75)，所述第一框架端部(75)位于所述马达部(31)与所述控制部(32)之间并且保持所述控制部(32)，所述第一框架端部(75)支承所述轴(41)；

第二框架端部(76)，所述第二框架端部(76)位于所述马达部(31)的与所述控制部(32)相反的一侧，所述第二框架端部(76)支承所述轴(41)；以及

第一固定构件(77)，所述第一固定构件(77)将所述第一框架端部(75)和所述第二框架端部(76)彼此固定，其中，

所述第一框架端部(75)包括沿所述马达部(31)的径向方向向外突出的多个第一凸缘部(78)，

所述第二框架端部(76)包括与所述第一凸缘部(78)对应的多个第二凸缘部(79)，所述多个第二凸缘部(79)通过所述第一固定构件(77)固定至所述第一凸缘部(78)，

所述第一框架端部或所述第二框架端部包括沿所述径向方向向外突出并且被固定至所述附接对象的第三凸缘部(46)，

所述多个第一凸缘部(78)和所述多个第二凸缘部(79)位于如下假想正方形(SQ2)内：所述假想正方形(SQ2)在垂直于所述轴(41)的所述轴向方向的横截面中外接所述定子，并且

所述第三凸缘部从所述假想正方形(SQ2)向外突出。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中，

所述第一凸缘部和所述第二凸缘部在内侧与所述假想正方形间隔开。

3.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，

所述第一固定构件位于所述假想正方形内。

4.根据权利要求1或2所述的驱动装置，其中，

所述第一固定构件的至少一部分在如下所述的方向上与所述定子重叠：通过所述第一固定构件彼此固定的所述第一凸缘部中的一个第一凸缘部和所述第二凸缘部中的一个第二凸缘部沿所述方向对准。

5.根据权利要求1或2所述的驱动装置，还包括：

第二固定构件(47)，所述第二固定构件将所述第三凸缘部与所述附接对象彼此固定，其中

所述第二固定构件位于所述假想正方形外侧。

6.根据权利要求5所述的驱动装置，其中，

所述第二固定构件在外侧与所述假想正方形间隔开。

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