CN111953115A - 马达单元 - Google Patents
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Abstract
提供马达单元,其具有转子、定子以及收纳转子和定子的壳体,壳体具有定子保持部,该定子保持部在内部的沿着马达轴线的轴向一侧对定子进行保持,该马达单元具有支承部件,该支承部件沿着定子的轴向另一侧的端面的至少下部而配置,并且被至少2个所述固定螺栓固定,支承部件具有从径向外缘向径向外侧延伸的支承凸部,支承凸部的径向外端部位于比定子的外周面靠径向外侧的位置,并且至少与壳体的内周面上的定子的下部的外周面所对置的部分接触。
Description
技术领域
本发明涉及马达单元。
背景技术
在日本特开2017-127103号公报所记载的电动机中,定子具有多个螺栓贯穿插入部,该多个螺栓贯穿插入部以沿周向隔开间隔的方式形成于比多个齿部靠径向外侧的位置。将螺栓贯穿插入于各螺栓贯穿插入部的螺栓孔,并将螺栓的前端部与形成于壳体的螺纹孔螺合,从而使定子铁芯(即,电动机用定子)固定于壳体。
专利文献1:日本特开2017-127103号公报
在将电动机用于车辆的驱动用的情况下,配置为,电动机的中心轴线是水平的。在日本特开2017-127103号公报所记载的电动机中,电动机用定子被螺栓悬臂保持。因此,定子的重量使悬臂保持中的自由端侧下垂,有可能使电动机难以稳定地进行动作。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供具有简单的构造并且能够进行稳定的动作的马达单元。
本发明的例示的马达单元具有:转子,其能够以沿着水平方向延伸的马达轴线为中心进行旋转;定子,其与所述转子在径向上隔着间隙对置;以及壳体,其在内部收纳所述转子和所述定子,所述壳体具有定子保持部,该定子保持部在内部的沿着所述马达轴线的轴向一侧对所述定子进行保持,所述定子具有:多个定子固定孔,它们沿所述轴向贯通并且沿周向排列;以及多个固定螺栓,它们从所述轴向另一侧插入于各所述定子固定孔,并与所述定子保持部螺纹紧固,该马达单元具有支承部件,该支承部件沿着所述定子的所述轴向另一侧的端面的至少下部而配置,并且被至少2个所述固定螺栓固定,所述支承部件具有从径向外缘向径向外侧延伸的支承凸部,所述支承凸部的径向外端部位于比所述定子的外周面靠径向外侧的位置,并且至少与所述壳体的内周面上的所述定子的下部的外周面所对置的部分接触。
根据本发明的例示的马达单元,具有简单的构造并且能够进行稳定的动作。
附图说明
图1是一个实施方式的马达单元的概念图。
图2是马达单元的立体图。
图3是卸下马达单元的封闭部件53后的侧视图。
图4是沿图3所示的马达单元1的IV-IV线剖切后的剖视图。
图5是沿图3所示的马达单元的V-V线剖切后的剖视图。
图6是示出马达单元的齿轮部的立体图。
图7是壳体的分解立体图。
图8是示出支承部件的俯视图。
图9是配置于支承部件的周向中间部的第1支承凸部与周壁部的内周面的接触部分的放大图。
图10是配置于支承部件的周向端部的第1支承凸部与周壁部的内周面的接触部分的放大图。
图11是支承部件的第2支承凸部与周壁部的内周面的接触部分的放大图。
标号说明
1:马达单元;2:马达;21:转子;22:马达轴;220:中空部;23:转子铁芯;25:定子;26:定子铁芯;261:定子固定凸部;262:定子固定孔;27:线圈;271:线圈端部;28:固定螺栓;3:齿轮部;31:减速装置;311:第1齿轮;312:第2齿轮;313:第3齿轮;314:中间轴;32:差动装置;321:齿圈;33:驻车机构;331:驻车齿轮;332:旋转阻止部;333:驻车马达;4:泵;5:壳体;51:第1壳体部件;511:周壁部;512:侧板部;513:突出部;514:贯穿插入孔;515:第1驱动轴通过孔;516:侧板开口;517:定子保持部;518:壳体凸部;519:孔;52:第2壳体部件;521:第2驱动轴通过孔;522:储油盘;53:封闭部件;54:泵收纳部;55:油配管部;56:马达油贮存器;6:收纳空间;61:马达收纳部;62:齿轮收纳部;7:逆变器单元;71:制冷剂配管;8:支承部件;81:支承框架;82:框架安装凸部;83:框架安装孔;84:支承凸部;841:第1支承凸部;842:第2支承凸部;9:油冷却器;CL:油;Ds:驱动轴;J2:马达轴线;J4:中间轴线;J5:差动轴线;P:油积存部;Vp:铅垂面。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的马达单元进行说明。另外,本发明的范围不限定于以下的实施方式,能够在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。
在以下的说明中,以马达单元1搭载于位于水平的路面上的车辆的情况的位置关系为基础规定重力方向而进行说明。另外,在附图中,适当示出XYZ坐标系来作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向表示铅垂方向(即,上下方向),+Z方向是上侧(重力方向的相反侧),-Z方向是下侧(重力方向)。另外,X轴方向是与Z轴方向垂直的方向,表示搭载有马达单元1的车辆的前后方向,+X方向是车辆前方,-X方向是车辆后方。但是,也可以为,+X方向是车辆后方,-X方向是车辆前方。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向双方垂直的方向,表示车辆的宽度方向(左右方向),+Y方向是车辆左方,-Y方向是车辆右方。但是,在+X方向为车辆后方的情况下,也可以为,+Y方向是车辆右方,-Y方向是车辆左方。即,无论X轴的方向如何,只是使+Y方向为车辆左右方向的一侧,-Y方向为车辆左右方向的另一侧。另外,根据马达单元1向车辆的搭载方法,也可以为,X轴方向是车辆的宽度方向(左右方向),Y轴方向是车辆的前后方向。
在以下的说明中,只要没有特别说明,将与马达2的马达轴线J2平行的方向(Y轴方向)简称为“轴向”,将与马达轴线J2垂直的径向简称为“径向”,将以马达轴线J2为中心的周向简称为“周向”。此外,上述“平行的方向”不仅包含完全平行的情况,还包含大致平行的方向。
<1.马达单元1>
以下,根据附图对本发明的例示的一个实施方式的马达单元1进行说明。图1是一个实施方式的马达单元1的概念图。图2是马达单元1的立体图。图3是卸下马达单元1的封闭部件53后的侧视图。图4是沿图3所示的马达单元1的IV-IV线剖切的剖视图。图5是沿图3所示的马达单元1的V-V线剖切的剖视图。另外,图1只是概念图,各部分的配置和尺寸不一定与实际的马达单元1相同。另外,在图3中,省略了逆变器单元7的图示。此外,在图4和图5中,省略了齿轮部3和逆变器单元7的图示。
马达单元1搭载于混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等至少将马达作为动力源的车辆。马达单元1作为上述汽车的动力源而使用。
如图1所示,马达单元1具有马达2、齿轮部3、泵4、壳体5以及逆变器单元7。
如图1所示,马达2具有:转子21,其以沿水平方向延伸的马达轴线J2为中心进行旋转;以及定子25,其位于转子21的径向外侧。壳体5的内部设置有收纳马达2和齿轮部3的收纳空间6。收纳空间6被划分为收纳马达2的马达收纳部61和收纳齿轮部3的齿轮收纳部62。
<2.马达2>
马达2被收纳于壳体5的马达收纳部61。马达2具有转子21和定子25。
<2.1转子21>
通过从省略图示的电池向定子25提供电力而使转子21旋转。转子21具有马达轴22、转子铁芯23以及转子磁铁(未图示)。转子21能够以沿水平方向延伸的马达轴线J2为中心进行旋转。
马达轴22在水平方向上以沿车辆的宽度方向延伸的马达轴线J2为中心沿轴向延伸。马达轴22以马达轴线J2为中心进行旋转。马达轴22是在内部设置有中空部220的中空轴,该中空部220具有沿着马达轴线J2延伸的内周面。
马达轴22以横跨壳体5的马达收纳部61和齿轮收纳部62的方式延伸。马达轴22的一个端部(+Y侧)向齿轮收纳部62侧突出。在向齿轮收纳部62内突出的马达轴22的端部固定有齿轮部3的后述的第1齿轮311。马达轴22被未图示的轴承以能够旋转的方式支承于壳体5。
另外,马达轴22也可以分割为马达收纳部61内的部分和齿轮收纳部62内的部分。在能够分割马达轴22的情况下,被分割的马达轴22例如能够采用使用外螺纹和内螺纹的螺纹联轴器。另外,也可以通过焊接等固定方法使被分割的马达轴22接合。
通过层叠硅钢板而形成转子铁芯23。转子铁芯23是沿轴向延伸的圆柱体。在转子铁芯23固定有多个转子磁铁(未图示)。多个转子磁铁(未图示)以使磁极交替的方式沿周向排列。
<2.2定子25>
定子25从径向外侧包围转子21。即,定子25与转子21沿径向隔着间隙对置。马达2是在定子25的内侧以能够旋转的方式配置有转子21的内转子型马达。定子25具有定子铁芯26、线圈27、固定螺栓28以及介于定子铁芯26与线圈27之间的绝缘件(省略图示)。定子25被壳体5保持。
<2.2.1定子铁芯26>
通过层叠多张硅钢板等电磁钢板而构成定子铁芯26。另外,也可以采用通过烧结磁性体的粉末等而成型出的成型体。定子铁芯26具有从圆环状的轭的内周面向径向内侧延伸的多个磁极齿(未图示)。在磁极齿之间卷绕有线圈线。卷绕于磁极齿的线圈线构成线圈27。线圈线经由省略图示的汇流条与逆变器单元7连接。线圈27具有从定子铁芯26的轴向端面突出的线圈端部271。线圈端部271比转子21的转子铁芯23的端部向轴向突出。
定子铁芯26具有定子固定凸部261和定子固定孔262。定子固定凸部261从定子铁芯26的径向外缘向径向外侧突出,并且沿轴向延伸。定子固定凸部261由与定子铁芯26相同的部件形成。定子固定孔262形成于定子固定凸部261的内部,沿轴向贯通定子固定凸部261。即,定子2具有从径向外缘沿径向突出并且沿轴向延伸的定子固定凸部261,定子固定孔262形成于定子固定凸部261的内部。使定子固定凸部261从定子铁芯26的径向外缘向径向外侧突出并且在定子固定凸部261形成定子固定孔262,从而能够抑制在定子铁芯26的内部产生的磁力的紊乱。
固定螺栓28插入于定子固定孔262。固定螺栓28比定子铁芯26的轴向的长度长,并至少在前端具有外螺纹。在将固定螺栓28从定子固定孔262的轴向另一侧(-Y方向侧)的开口插入时,固定螺栓28的前端从定子固定孔262的轴向一侧(+Y方向侧)突出。即,形成于固定螺栓28的外螺纹从定子固定孔262的轴向一侧(+Y方向侧)突出。将固定螺栓28的从定子固定孔262突出的前端的外螺纹拧入壳体5的后述的定子保持部517的螺纹孔519,从而固定定子铁芯26。
即,定子2具有:多个定子固定孔262,它们沿轴向贯通并且沿周向排列;以及多个固定螺栓28,它们从轴向另一侧插入于定子固定孔262,并与定子保持部517螺纹紧固。
如上所述,将固定螺栓28插入形成于定子固定凸部261的定子固定孔262,并将固定螺栓28拧入壳体5的定子保持部517,从而固定定子铁芯26。在本实施方式的定子铁芯26中,为了稳定地进行保持,具有4个定子固定凸部261和定子固定孔262。而且,4个定子固定凸部261和定子固定孔262均沿周向等间隔地配置。但是,定子固定凸部261和定子固定孔262的数量和配置不限定于此。也可以是4个以外,周向间隔也可以具有偏差。
如图3所示,在本实施方式的马达单元1中,在从轴向观察时,定子保持部517配置于马达轴线J2的上下左右。另外,这里,上下不仅包含相对于马达轴线J2的准确的铅垂方向上方和下方,还包含相对于定子铁芯26整体的上方和下方。左右也同样,包含相对于定子铁芯26整体的左方和右方。
<3.齿轮部3>
齿轮部3将马达的驱动力传递给对车辆的车轮进行驱动的驱动轴Ds。参照附图对齿轮部3的详细情况进行说明。图6是示出马达单元1的齿轮部3的立体图。如图1和图6所示,齿轮部3被收纳于壳体5的齿轮收纳部62。齿轮部3在轴向一侧(+Y方向侧)与马达轴22连接。齿轮部3具有减速装置31和差动装置32。
<3.1减速装置31>
如图1和图6所示,减速装置31与马达轴22连接。减速装置31具有如下功能:减小马达2的旋转速度,根据减速比增大从马达2输出的扭矩。减速装置31将从马达2输出的扭矩向差动装置32传递。
减速装置31具有第1齿轮(中间传动齿轮)311、第2齿轮(中间齿轮)312、第3齿轮(末端传动齿轮)313以及中间轴314。从马达2输出的扭矩经由马达轴22、第1齿轮311、第2齿轮312、中间轴314以及第3齿轮313而向差动装置32的齿圈(齿轮)321传递。各齿轮的齿轮比和齿轮的个数等能够根据需要的减速比而进行各种变更。减速装置31是各齿轮的轴芯平行配置的平行轴齿轮型的减速器。
第1齿轮311设置于马达轴22的外周面。第1齿轮311可以是与马达轴22相同的部件,也可以是不同的部件而被牢固地固定。第1齿轮311与马达轴22一起以马达轴线J2为中心进行旋转。
中间轴314沿着与马达轴线J2平行的中间轴线J4延伸。中间轴314的两端经由轴承以能够旋转的方式被支承于后述的第1壳体部件51的侧板部512和第2壳体部件52。
中间轴314被壳体5支承为能够以中间轴线J4为中心进行旋转。第2齿轮312和第3齿轮313设置于中间轴314的外周面。第2齿轮312可以是与中间轴314相同的部件,也可以是不同的部件而被牢固地固定。第3齿轮313也与第2齿轮312相同。第3齿轮313相对于第2齿轮312位于侧板部512侧。
第2齿轮312与第3齿轮313经由中间轴314连接。第2齿轮312和第3齿轮313以中间轴线J4为中心进行旋转。第2齿轮312与第1齿轮311啮合。第3齿轮313与差动装置32的齿圈321啮合。
马达轴22的扭矩从第1齿轮311传递到第2齿轮312。而且,传递到第2齿轮312的扭矩经由中间轴314传递到第3齿轮313。此外,传递到第3齿轮313的扭矩传递到差动装置32的齿圈321。这样,减速装置31将从马达2输出的扭矩传递到差动装置32。
<3.2差动装置32>
差动装置32安装于车辆的驱动轴Ds。差动装置32将马达2的输出扭矩传递到驱动轴Ds。驱动轴Ds分别安装于差动装置32的左右。差动装置32例如具有如下功能:在车辆转弯时吸收左右车轮(驱动轴Ds)的速度差,并且向左右的驱动轴Ds传递相同的扭矩。差动装置32具有齿圈321、齿轮壳体(未图示)、一对小齿轮(未图示)、小齿轮轴(未图示)以及一对侧齿轮(未图示)。
齿圈321以与马达轴线J2平行的差动轴线J5为中心进行旋转。从马达2输出的扭矩经由减速装置31而传递到齿圈321。
<3.3驻车机构33>
例如,在电动汽车中,除了侧制动器以外,没有对车辆施加制动的制动机构。因此,有时在马达单元1中安装有驻车机构33,该驻车机构33在使变速杆(未图示)移动到驻车的位置时锁定车辆。
如图6所示,驻车机构33具有驻车齿轮331、旋转阻止部332以及驻车马达333。驻车齿轮331固定于中间轴314,与中间轴314一起绕中间轴线J4进行旋转。旋转阻止部332移动到驻车齿轮331的齿之间而阻止驻车齿轮331的旋转。驻车马达333对旋转阻止部332进行驱动。
在马达2动作时,旋转阻止部332从驻车齿轮331退避。另外,例如通过弹簧等弹性部件进行旋转阻止部332从驻车齿轮331的退避。另一方面,在变速杆位于驻车的位置时,驻车马达333使旋转阻止部332移动到驻车齿轮331的齿之间。由此,旋转阻止部332阻止驻车齿轮331的旋转,并将车辆维持在制动状态。在车辆为HV、PHV等具有内燃机和变速器的情况下,能够省略驻车机构33。
<4.壳体5>
图7是壳体5的分解立体图。壳体5具有第1壳体部件51、第2壳体部件52以及封闭部件53。第2壳体部件52位于第1壳体部件51的轴向一侧(+Y方向侧)。封闭部件53位于第1壳体部件51的轴向另一侧(-Y方向侧)。壳体5也可以由4个以上的部件构成。
在图1中,壳体5在内部具有收纳空间6。在收纳空间6内收纳有马达2和齿轮部3。收纳空间6被后述的侧板部512划分为马达收纳部61和齿轮收纳部62。在马达收纳部61中收纳有马达2。在齿轮收纳部62中收纳有齿轮部3(即,减速装置31和差动装置32)。封闭部件53固定于第1壳体部件51的周壁部511。封闭部件53封闭筒状的第1壳体部件51的开口。即,壳体5在内部收纳转子21和定子25。
在由第1壳体部件51的周壁部511和封闭部件53包围而成的空间中收纳有马达2。即,周壁部511和封闭部件53构成马达收纳部61。同样,在由第1壳体部件51的侧板部512和第2壳体部件52包围而成的空间中收纳有齿轮部3。侧板部512和第2壳体部件52构成齿轮收纳部62。
第1壳体部件51具有周壁部511、侧板部512、贯穿插入孔514、第1驱动轴通过孔515、侧板开口516以及定子保持部517。
周壁部511呈沿轴向延伸的筒状。在周壁部511的内部收纳有马达2。周壁部511的内侧的空间构成马达收纳部61。在本实施方式的第1壳体部件51中,周壁部511和侧板部512由同一部件形成。周壁部511的轴向一侧(+Y方向侧)的端部被侧板部512封闭。
侧板部512具有突出部513。突出部513比周壁部511向铅垂方向下方侧(-Z方向侧)突出。突出部513具有第1驱动轴通过孔515。驱动轴Ds以能够旋转的状态贯通第1驱动轴通过孔515。为了抑制油CL的泄漏,在驱动轴Ds与第1驱动轴通过孔515之间设置有油封(未图示)。在驱动轴Ds的前端连接有使车轮旋转的车轴(未图示)。另外,在突出部513的轴向另一侧(-Y方向侧)具有泵收纳部54。
贯穿插入孔514形成于侧板部512,沿轴向贯通。贯穿插入孔514的中心与马达轴线J2一致。而且,马达轴22贯穿插入于贯穿插入孔514。侧板开口516设置于划分出马达收纳部61和齿轮收纳部62的侧板部512。侧板开口516使马达收纳部61与齿轮收纳部62连通。
定子保持部517对定子铁芯26进行保持。如图4所示,定子保持部517配置于周壁部511的内部,并向径向内侧突出。更详细而言,定子保持部517配置于周壁部511的内部的轴向一侧(+Y方向侧)。即,定子保持部517配置于壳体5内部的沿着马达轴线J2的轴向一侧,对定子2进行保持。定子保持部517具有沿轴向延伸的螺纹孔519。
插入于定子固定孔262的固定螺栓28的从定子固定孔262的轴向一侧(+Y方向侧)突出的部分插入于定子保持部517的螺纹孔519。至少在固定螺栓28的前端形成有外螺纹。而且,在螺纹孔519中具有能够与形成于固定螺栓28的外螺纹螺纹紧固的内螺纹。定子铁芯26具有4个定子固定凸部261和定子固定孔262,因此也具有相同数量(即,4个)的定子保持部517。
这里,对定子铁芯26向周壁部511的内部的安装进行说明。安装有绝缘件、线圈27以及固定螺栓28等部件的定子铁芯26从周壁部511的轴向另一侧的开口插入。此时,定子铁芯26以定子固定凸部261与定子保持部517在轴向上重叠的状态沿着马达轴线J2从轴向另一侧向一侧插入于周壁部511的内部。此时,固定螺栓28插入于定子固定孔262。
使定子固定凸部261的轴向一侧(+Y方向侧)的端面与定子保持部517接触,将固定螺栓28的外螺纹拧入定子保持部517的螺纹孔519。将4个部位的所有固定螺栓28的外螺纹拧入螺纹孔519,从而以与定子保持部517接触的状态对定子铁芯26进行保持。即,定子铁芯26固定于第1壳体部件51的内部。
在马达单元1中,定子铁芯26被收纳于周壁部511的内部。此时,为了使定子铁芯26容易插入,周壁部511的内周面形成有开口侧(即,轴向另一侧)变宽的倾斜。
如图4所示,在周壁部511的内部形成有壳体凸部518。壳体凸部518从周壁部511的内周面的下部向径向内侧突出。壳体凸部518的径向内端与被保持于周壁部511的内部的定子铁芯26的外周面的铅垂下侧的部分接触。即,壳体5具有从内周面向径向内侧突出的壳体凸部518,壳体凸部518与定子2的外周面的面向铅垂下方的部分接触。
即,壳体凸部518从铅垂下侧对定子铁芯26进行支承。壳体凸部518配置于比定子保持部517靠轴向另一侧的位置,沿轴向延伸,该定子保持部517配置于周壁部511的内部。即,壳体凸部518从铅垂下侧对定子铁芯26的外周面的铅垂下侧的部分的轴向一侧(+Y方向侧)的一部分进行支承。另外,在图4所示的马达单元1中,壳体凸部518对定子铁芯26的定子固定凸部261的铅垂下侧进行支承,但并不限定于此。只要与定子铁芯26的下部的外周面接触即可。
在本实施方式的马达单元1中,马达轴线J2沿水平方向延伸。因此,定子铁芯26的轴向一侧(+Y方向侧)的端部被固定螺栓28固定于定子保持部517,轴向一侧(+Y方向侧)的一部分被壳体凸部518支承。
如上所述,定子铁芯26采用层叠电磁钢板而成的结构,重量较大。因此,在定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)的端部是自由端的情况下,轴向另一侧(-Y方向侧)的端部向下方挠曲。本实施方式的马达单元1具有防止定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)的挠曲的支承部件8。
图8是示出支承部件8的俯视图。图9是配置于支承部件8的周向中间部的第1支承凸部841与周壁部511的内周面的接触部分的放大图。图10是配置于支承部件8的周向端部的第1支承凸部841与周壁部511的内周面的接触部分的放大图。图11是支承部件8的第2支承凸部842与周壁部511的内周面的接触部分的放大图。
如图8所示,支承部件8具有支承框架81、框架安装凸部82、框架安装孔83以及支承凸部84。支承部件8具有能够支承定子铁芯26的重量的强度。支承框架81采用将圆环沿周向剖切而成的形状(换言之,是拱形)的板部件。在以下的说明中,针对支承框架81,以安装于定子铁芯26的状态为基准来定义轴向、径向以及周向。另外,支承框架81不限定于拱形。例如,可以呈折线状,也可以呈棒状。另外,支承框架8也可以呈圆环状。即,支承部件8也可以呈圆环状。
框架安装凸部82从支承框架81的径向外缘向径向外侧延伸。在本实施方式中,支承部件8具有2个框架安装凸部82。2个框架安装凸部82沿周向分开配置。2个框架安装凸部82的周向的间隔与沿周向相邻的定子保持部517的周向的间隔相同。进一步进行说明,在从轴向另一侧(-Y方向侧)向轴向一侧(+Y方向侧)观察时,2个框架安装凸部82的周向的间隔与配置于铅垂方向的最下方的定子保持部517距沿逆时针方向相邻的定子保持部517的周向的间隔相同。
而且,在2个框架安装凸部82分别形成有沿轴向贯通的框架安装孔83。2个框架安装孔83的周向的间隔与沿周向相邻的定子保持部517的周向的间隔相同。进一步进行说明,在从轴向另一侧(-Y方向侧)向轴向一侧(+Y方向侧)观察时,2个框架安装孔83的周向的间隔与配置于铅垂方向的最下方的定子保持部517距沿逆时针方向相邻的定子保持部517的周向的间隔相同。另外,本实施方式的支承部件8各具有2个框架安装凸部82和框架安装孔83,但并不限定于此。例如,也可以各具有3个框架安装凸部82和框架安装孔83。只要至少是2个以上且是定子固定凸部261和定子固定孔262的个数以下即可。
如图8所示,支承部件8具有4个支承凸部84。支承凸部84从支承框架81的径向外缘向径向外侧突出。即,支承部件8具有从径向外缘向径向外侧延伸的支承凸部84。如图8所示,支承部件8隔着通过周向中央的面而呈线对称形状。因此,周向两端的支承凸部84为相同的形状。另外,并不限定于此,也可以是非对称形状。
在图8所示的支承部件8中,将4个支承凸部84中的从左侧起的3个支承凸部84作为第1支承凸部841,将右端的支承凸部84作为第2支承凸部842,而进行说明。
接下来,对支承部件8向定子铁芯26的安装进行说明。支承部件8沿着定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)的端面的下部配置。使固定螺栓28贯通2个框架安装孔83并拧入定子保持部517的螺纹孔519,从而使支承部件8安装于定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)的端面。即,支承部件8至少沿着定子2的轴向另一端面的下部配置,并且至少被2个固定螺栓28固定于定子2。
进一步进行说明,使在铅垂方向上配置于最下方的固定螺栓28贯通2个支承螺栓孔83的一方。而且,使沿周向相邻的固定螺栓28贯通另一方的支承螺栓孔83。通过将固定螺栓28的前端拧入定子保持部517的螺纹孔519,而使支承部件8通过固定螺栓28安装于定子铁芯26的轴向另一端面。即,支承部件8呈拱形,至少具有2个供固定螺栓28插入的支承螺栓孔83,在铅垂方向上配置于最下方的固定螺栓28贯通支承螺栓孔83的一方。这样,通过固定支承部件8,能够对定子铁芯26的朝向铅垂方向下方的部分进行支承,从而能够抑制定子2的挠曲。
如图3所示,支承框架81的径向外缘与定子铁芯26的径向外缘在轴向上重叠。而且,在从轴向观察时,4个支承凸部84的径向外端部比定子铁芯26的径向外缘向径向外侧突出,与第1壳体部件51的周壁部511的内周壁接触。另外,支承框架81的径向外缘也可以配置于比定子铁芯26的径向外缘靠径向内侧的位置。
如图3等所示,在从封闭部件53侧沿马达轴线J2的轴向观察时,支承部件8的左端的第1支承凸部841位于比包含马达轴线J2的铅垂面Vp靠左侧的位置。另一方面,剩余的第1支承凸部841位于比铅垂面Vp靠右侧的位置。另外,支承部件8具有多个支承凸部84,在以马达轴线J2为中心的周向上,隔着包含马达轴线J2且铅垂延伸的铅垂面Vp在两侧至少各配置有1个支承凸部84(841)。在定子铁芯26中,在沿马达轴线J2的轴向观察时,铅垂面Vp的左右两侧被第1支承凸部841支承。由此,定子铁芯26被稳定地支承。
如图3、图9、图10所示,在将支承部件8与定子铁芯26一起安装于第1壳体部件51时,第1支承凸部841与定子铁芯26的第1壳体部件51的周壁部511的内周面上的与定子铁芯26的下部的外周面(朝向铅垂下方的面)对置的部分接触。
即,支承凸部84(841)的径向外端部位于比定子2的外周面靠径向外侧的位置,并且至少与壳体5的内周面上的与定子2的下部的外周面对置的部分接触。如图8和图11所示,第2支承凸部842与第1壳体部件51的周壁部511的内周面上的与定子铁芯26的上部的外周面(定子铁芯26的朝向铅垂上方的面)对置的部分隔开间隙对置。另外,第2支承凸部842也可以始终与周壁部511接触。即,支承凸部84(842)的径向外端部与壳体5的内周面上的定子2的上部的外周面所对置的部分接触或隔开间隙对置。
支承部件8安装于定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)。而且,第1支承凸部841与周壁部511的内周面的定子铁芯26的朝向铅垂下方的面所对置的部分接触。因此,定子铁芯26被定子保持部517和支承部件8两端支承。由此,能够抑制定子铁芯26的自重所引起的挠曲。
另外,第2支承凸部842与周壁部511的内周面上的定子铁芯26的上部的外周面所对置的部分隔开间隙而对置。在振动、冲击等使铅垂向上的力作用于定子铁芯26时,第2支承凸部842与周壁部511接触,抑制定子铁芯26的朝向上方的变形。
如上所述,将支承部件8安装于定子铁芯26,从而抑制定子铁芯26的轴向另一侧(-Y方向侧)的变形,能够抑制转子21与定子铁芯26的径向的距离的变动。由此,能够使转子21顺畅地旋转。
第2壳体部件52固定于第1壳体部件51的侧板部512的轴向一侧(+Y方向侧)。第2壳体部件52的形状是向侧板部512侧开口的凹形状。第2壳体部件52的开口被侧板部512覆盖。第2壳体部件52具有第2驱动轴通过孔521和储油盘522(参照图1)。
第2驱动轴通过孔521是沿轴向贯通第2壳体部件52的孔。驱动轴Ds以能够旋转的状态贯通第1驱动轴通过孔515。为了抑制油CL的泄漏,在驱动轴Ds与第1驱动轴通过孔515之间设置有油封(未图示)。在驱动轴Ds的前端连接有使车轮旋转的车轴(未图示)。在从轴向观察时,第2驱动轴通过孔521与第1驱动轴通过孔515重叠。由此,配置于差动装置32的轴向(Y方向)的两端的驱动轴Ds绕差动轴线J5进行旋转。
在第2壳体部件52的内部的下部形成有积存油CL的油积存部P。齿圈321的一部分浸于油积存部P的内部。齿圈321进行旋转,从而搅起油积存部P的油CL。被搅起的油CL沿着第2壳体部件52的内周面向上方移动,并积存在储油盘522中。油CL从储油盘522通过省略图示的流路流入马达轴22的中空部220。油CL在马达轴22的中空部220的内部移动,散布于马达2的线圈端部271。马达2被油CL冷却。
另外,储油盘522能够使油CL滴落到第2壳体部件52内部的齿轮部3的各齿轮311、312、313。齿轮部3的各齿轮311、312、313被油CL润滑。另外,还对将马达轴22、中间轴314支承为能够旋转的轴承进行润滑。对各部分进行了润滑的油CL向下方流动,并返回到油积存部P。
<5.泵4>
泵4向马达2提供油CL。泵4被收纳于泵收纳部54。泵4是电驱动的电动泵。泵4是省略图示的外齿轮与内齿轮啮合而旋转的摆动泵(trochoidal pump)。另外,泵4也可以是离心泵等摆动泵以外的泵。
<6.油冷却器9>
被泵4从油积存部P吸入的油CL流入设置于油配管部55的路径的中途的油冷却器9。油冷却器9对在油配管部55中流动的油CL进行冷却。
如图1和图2等所示,在逆变器单元7上连接有从省略图示的散热器延伸的制冷剂配管71。而且,使对逆变器单元7进行冷却后的冷却水(制冷剂)流入制冷剂配管71,使冷却水与油CL进行热交换,对油CL进行冷却。另外,在本实施方式中,利用对逆变器单元7进行冷却后的冷却水对油CL进行冷却,但并不限定于此。也可以设置与对逆变器单元7进行冷却的制冷剂配管不同的配管。
被油冷却器9冷却后的油通过油配管部55流入马达油贮存器56,该马达油贮存器56配置于第1壳体部件51的周壁部511的内部。马达油贮存器56配置于马达2的铅垂方向上方,使油CL向马达2滴下。通过使油CL向马达2内部流入,完成对马达2的轴承的润滑,并且对定子铁芯26和线圈27等进行冷却。而且,对轴承进行润滑后或者对马达2进行冷却后的油CL流向周壁部511的下部。在侧板部512设置有侧板开口516,油CL通过侧板开口516而返回到第2壳体部件52的油积存部P。
<7.逆变器单元7>
逆变器单元7与马达2电连接。逆变器单元7对向马达2提供的电流进行控制。如图2所示,逆变器单元7固定于壳体5。
<8.变形例等>
在本实施方式中,支承部件8具有多个(4个)支承凸部84,但并不限定于此。支承凸部84也可以是1个。在支承凸部84为1个的情况下,支承凸部84与周壁部511的内周面的配置于铅垂下侧的面接触。由此,定子铁芯26被两端支承。另外,在支承凸部84为1个的情况下,优选1个支承凸部84配置于包含马达轴线J2的铅垂面Vp的两侧。即,支承凸部84(841)在以马达轴线J2为中心的周向上配置于包含马达轴线J2且铅垂延伸的铅垂面Vp的两侧。通过这样配置,在马达2中,利用支承凸部84对隔着着铅垂面Vp的两侧的铅垂下部进行支承。由此,使马达2的支承稳定。另外,支承凸部84也可以形成在支承框架81的径向外缘的整周范围内。
在本实施方式中,支承部件8作为与定子铁芯26不同的部件而安装。但是,并不限定于此。例如,在定子铁芯26采用沿轴向层叠多张电磁钢板而成的层叠铁芯的情况下,也可以为,至少在多张电磁钢板中的配置于轴向另一侧(-Y方向侧)的端部的1张电磁钢板的径向外缘形成支承凸部,并利用电磁钢板的支承凸部对定子铁芯26进行支承。即,定子2具有沿轴向层叠的多个电磁钢板,至少配置于轴向另一侧的端部的电磁钢板兼作支承部件。
此时,支承凸部可以形成于1张电磁钢板,也可以形成于多张电磁钢板。这样,通过将支承凸部形成于电磁钢板,能够减少马达单元1的部件数量。另外,在安装定子铁芯26时,可以不共同紧固支承部件8,因此能够简化定子铁芯26向壳体5的安装作业。
以上,对本发明的实施方式和变形例进行了说明,但实施方式的各结构和它们的组合等是一例,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外,本发明不受实施方式限定。
产业上的可利用性
本发明的马达单元例如能够作为混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)以及电动汽车(EV)的驱动用马达而使用。
Claims (9)
1.一种马达单元,其具有:
转子,其能够以沿着水平方向延伸的马达轴线为中心进行旋转;
定子,其与所述转子在径向上隔着间隙对置;以及
壳体,其在内部收纳所述转子和所述定子,
所述壳体具有定子保持部,该定子保持部在内部的沿着所述马达轴线的轴向一侧对所述定子进行保持,
所述定子具有:
多个定子固定孔,它们沿所述轴向贯通并且沿周向排列;以及
多个固定螺栓,它们从所述轴向另一侧插入于各所述定子固定孔,并与所述定子保持部螺纹紧固,
该马达单元具有支承部件,该支承部件沿着所述定子的所述轴向另一侧的端面的至少下部而配置,并且被至少2个所述固定螺栓固定,
所述支承部件具有从径向外缘向径向外侧延伸的支承凸部,
所述支承凸部的径向外端部位于比所述定子的外周面靠径向外侧的位置,并且至少与所述壳体的内周面上的所述定子的下部的外周面所对置的部分接触。
2.根据权利要求1所述的马达单元,其中,
所述支承凸部的径向外端部的一部分与所述壳体的内周面上的所述定子的上部的外周面所对置的部分接触或隔着间隙而对置。
3.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述支承凸部在以所述马达轴线为中心的周向上配置于包含所述马达轴线且铅垂延伸的铅垂面的两侧。
4.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述支承部件具有多个所述支承凸部,在以所述马达轴线为中心的周向上,在隔着包含所述马达轴线且铅垂延伸的铅垂面的两侧至少各配置有1个所述支承凸部。
5.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述定子具有沿所述轴向层叠的多个电磁钢板,
至少配置于所述轴向另一侧的外端的所述电磁钢板兼作所述支承部件。
6.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述支承部件呈拱形,至少具有2个供所述固定螺栓插入的支承螺栓孔,
在铅垂方向上配置于最下方的所述固定螺栓贯通所述支承螺栓孔的一方。
7.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述支承部件呈圆环状。
8.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述定子具有定子固定凸部,该定子固定凸部从径向外缘沿径向突出并且沿所述轴向延伸,
所述定子固定孔形成于所述固定凸部的内部。
9.根据权利要求1或2所述的马达单元,其中,
所述壳体具有从内周面向径向内侧突出的壳体凸部,
所述壳体凸部与所述定子的下部的外周面接触。
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