CN113454889A - 轴承保持件 - Google Patents

Abstract

本发明的轴承保持件的一个形态是一种轴承保持件，设置于具有转子、定子和外壳的马达，所述转子绕中心轴线旋转，所述定子与转子在径向上相向，所述外壳保持定子，所述轴承保持件经由轴承将转子支承为能相对于定子旋转。轴承保持件具有：树脂部，所述树脂部由树脂构成，并保持轴承；以及母线，所述母线与从定子的线圈延伸的引出线连接。母线埋入树脂部。

Description

轴承保持件

技术领域

本发明涉及一种轴承保持件。

背景技术

已知有一种马达，包括与从线圈引出的线圈线连接的母线。专利文献1公开了一种母线单元，包括埋入有母线的母线保持件。这种马达具有与母线保持件不同的金属制的轴承保持件，所述轴承保持件经由轴承将轴支承为能旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开公报：特开2017-201882号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在现有结构中，需要在定子的轴向一侧分别安装母线保持件和轴承保持件，存在马达的制造工序繁杂化的问题。

鉴于上述情况，本发明的目的之一在于通过具有母线保持件的功能的轴承保持件来简化马达的组装工序。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的轴承保持件的一个形态是一种轴承保持件，设置于具有转子、定子和外壳的马达，所述转子绕中心轴线旋转，所述定子与所述转子在径向上相向，所述外壳保持所述定子，所述轴承保持件经由轴承将所述转子支承为能相对于所述定子旋转。轴承保持件具有：树脂部，所述树脂部由树脂构成，并保持所述轴承；以及母线，所述母线与所述定子的线圈电连接。所述母线埋入所述树脂部。

发明效果

根据本发明的一个形态，能通过具有母线保持件的功能的轴承保持件来简化马达的组装工序。

附图说明

图1是一实施方式的马达的剖视图。

图2是一实施方式的下侧轴承保持件的剖视图。

图3是对一实施方式的下侧轴承保持件实施了追加加工后的剖视图。

图4是变形例1的下侧轴承保持件的局部剖视图。

图5是变形例2的下侧轴承保持件的局部剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对应用了本发明的实施方式进行详细说明。

在以下说明中，将与中心轴线J(参照图1)平行的方向简称为“轴向”或“上下方向”，将以中心轴线J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴线J为中心的周向、即绕中心轴线J的方向简称为“周向”。此外，在本说明书中，将沿着中心轴线J的轴向的一侧简称为“上侧”，将另一侧简称为“下侧”。另外，本说明书中的上下方向仅是为了说明而使用的方向，并不限定马达使用时和流通时的姿态。

图1是一实施方式的马达1的剖视图。

马达1具有：转子10；包围转子10的定子20；将转子10保持为能相对于定子20旋转的上侧轴承15和下侧轴承(轴承)16；保持上侧轴承15的上侧轴承保持件40；保持下侧轴承16的下侧轴承保持件(轴承保持件)70；以及外壳30。

转子10能以沿着上下方向延伸的中心轴线J为中心旋转。转子10具有：沿着中心轴线J延伸的轴11；转子芯部12；以及转子磁体13。

轴11被上侧轴承15和下侧轴承16支承为能绕中心轴线J旋转。在轴11的外周面上固定有转子芯部12。此外，在转子芯部12的外周面上固定有转子磁体13。另外，多个转子磁体13也可以埋入转子芯部12的内部。

上侧轴承15位于定子20的上侧，下侧轴承16位于定子20的下侧。上侧轴承15支承轴11的上端部，下侧轴承16支承轴11的下端部。本实施方式的上侧轴承15和下侧轴承16是滚珠轴承。然而，上侧轴承15和下侧轴承16也可以是滚针轴承等其他种类的轴承。

上侧轴承保持件40位于定子20的上侧。上侧轴承保持件40为金属制。上侧轴承保持件40具有：保持件筒部41；从保持件筒部41的上端朝径向内侧延伸的上板部42；以及从保持件筒部41的下端朝径向外侧延伸的保持件凸缘部43。

保持件筒部41呈以中心轴线J为中心的圆筒状。在保持件筒部41的径向内侧配置有上侧轴承15。上板部42覆盖上侧轴承15的外圈的上侧。在上板部42设置有沿轴向贯穿的中央孔42a。中央孔42a供轴11插通。保持件凸缘部43的径向外侧的缘部埋入外壳30。即，上侧轴承保持件40的至少一部分埋入外壳30。

定子20从径向外侧包围转子10。定子20与转子10在径向上相向。定子20具有定子芯部21、绝缘件22和线圈29。

定子芯部21具有：以中心轴线J为中心的环状的芯背部21a；以及从芯背部21a朝径向内侧延伸的多个极齿部21b。在绕中心轴线J的周向上等间隔地设置有多个极齿部21b。

线圈29隔着绝缘件22安装于极齿部21b。线圈29的端部与配置在定子20下侧的母线80连接。母线80与省略图示的控制装置连接。电力从控制装置经由母线80供给至线圈29。

外壳30由树脂材料构成。在本说明书中，树脂材料也可以是通过例如玻璃纤维或碳纤维那样的纤维材料强化的复合材料。即，外壳30也可以是纤维强化树脂材料。此外，外壳30既可以是热固性树脂，也可以是热塑性树脂。

在外壳20中埋入有定子20和上侧轴承保持件40。由此，外壳30保持定子20和上侧轴承保持件40。外壳30在模具内保持定子20和上侧轴承保持件40的状态下嵌件成型。即，能将定子20和上侧轴承保持件40一次性埋入外壳30中，因此，可简化马达1的组装工序。

外壳30具有：保持定子20的主体部31；从主体部31的上表面朝上侧突出的多个肋3；从主体部31的外缘朝下侧延伸的下筒部37；保持上侧轴承保持件40的保持件保持部38；以及位于主体部31的下侧且供下侧轴承保持件70固定的保持壁部(壁部)39。

在主体部31中埋入有定子20。主体部31相对于定子20包围上侧、下侧和径向外侧。主体部31包围极齿部21b和线圈29，并且还设置于在周向上彼此相邻的极齿部21b与线圈29之间。定子芯部21的内周面从外壳30露出。

多个肋3从主体部31的上表面朝上侧突出。多个肋3沿周向和径向延伸并加强外壳30。

保持件保持部38位于主体部31的上侧。保持件保持部38从主体部31的内端朝径向内侧延伸。此外，保持件保持部38位于肋3的径向内侧。在保持件保持部38中埋入有上侧轴承保持件40的保持件凸缘部43。由此，保持件保持部38保持上侧轴承保持件40。

保持壁部39从主体部31的下表面朝下侧突出。即，保持壁部39位于定子20的下侧。保持壁部39呈以中心轴线J为中心的环状。

保持壁部39具有：朝向下侧的下表面39b；以及朝向径向内侧的安装内周面39a。下表面39b是与中心轴线J正交的平面。安装内周面39a是以中心轴线J为中心的圆筒面。如后所述，在下表面39b和安装内周面39a上安装有下侧轴承保持件70。

保持壁部39具有从下表面39b朝下侧突出的多个安装销39p。安装销39p呈沿轴向延伸的圆柱形状。多个安装销39p沿着周向排列。如后所述，多个安装销39p插入并热铆接于下侧轴承保持件70的通孔73h中。由此，保持壁部39保持下侧轴承保持件70。

下筒部37位于主体部31的下侧。下筒部37呈以中心轴线J为中心的圆筒状。下筒部37的外周面与主体部31的外周面连续。在下筒部37处安装有控制马达1的控制装置(省略图示)。此外，后述母线80与设置于控制装置的插座部(省略图示)连接。下筒部37的内周面和控制装置通过省略图示的密封结构密封。

下侧轴承保持件70经由下侧轴承16将转子10支承为能相对于定子20旋转。下侧轴承保持件70位于定子20的下侧。下侧轴承保持件70在主体部31的下侧且下筒部37的径向内侧固定于外壳30。

图2是下侧轴承保持件70的剖视图。

下侧轴承保持件70具有：由树脂构成的树脂部75；以及埋入树脂部75的母线80。

母线80由高导电性的金属材料(例如铜合金)构成。母线80呈板状。母线80通过对板材进行冲压加工而成型。母线80与从线圈29延伸的引出线28连接。由此，母线80与线圈29电连接。

母线80具有基部83、倾斜部84、连接部81和外部连接端子部82。

基部83沿着径向以带状延伸。基部83以轴向作为板厚方向。基部83具有：作为径向内侧的端部的内端部83a；以及作为径向外侧的端部的外端部83b。

基部83在外端部83b处朝外部露出，在外端部83b以外的区域中埋入树脂部75。基部83具有沿轴向贯穿的通孔83h。通过将基部83埋入树脂部75，从而使树脂部75的一部分进入通孔83h，以抑制母线80在树脂部75的内部移动。

倾斜部84从基部83的外端部83b朝径向外侧且下侧倾斜而以带状延伸。倾斜部84在上端部处与基部83连接，在下端部处与连接部81连接。即，倾斜部84将基部83与连接部81相连。

连接部81沿着轴向以带状延伸。连接部81以径向作为板厚方向。连接部81在上端部处与倾斜部84相连。连接部81具有朝向径向外侧的外侧面81b。连接部81在外侧面81b上与引出线28连接。连接部81与引出线28的连接方法并不受限定，例如为电阻焊接。

与连接部81连接的引出线28是线圈29的卷绕开始的末端或卷绕结束的末端。引出线28从外壳30的主体部31的下表面伸出并露出。也可以是一个连接部81连接有多个引出线28。另外，在此对引出线28与母线80直接连接的情况进行了说明。然而，也可以是，引出线28与埋入主体部31的中继母线连接，该中继母线的端子从主体部31露出并与连接部81连接。即，母线80也可以经由其他构件与线圈29电连接。

外部连接端子部82沿着轴向以带状延伸。外部连接端子部82以径向作为板厚方向。外部连接端子部82在上端部处与基部83的内端部83a连接。外部连接端子部82在上端部处埋入树脂部75，在下端部处从树脂部75露出。外部连接端子部82从树脂部75的下表面朝下侧突出。

外部连接端子部82插入设置于省略图示的控制装置的插座部。由此，母线80与控制装置连接。控制装置经由母线80向定子20供给电力。

树脂部75保持下侧轴承16。构成树脂部75的树脂材料也可以是通过例如玻璃纤维那样的非导电性的纤维材料强化的复合材料。即，外壳30也可以是纤维强化树脂材料。此外，构成树脂部75的树脂材料既可以是热固性树脂，也可以是热塑性树脂。

树脂部75具有：筒部71；从筒部71下侧的端部朝径向内侧延伸的第一底板部72；从筒部71的外周面朝径向外侧延伸的凸缘部73；以及从凸缘部73朝上侧突出的环状部74。在树脂部75中，在凸缘部73处埋入有母线80的一部分。

筒部71呈以中心轴线J为中心的圆筒状。在筒部71的径向内侧配置有下侧轴承16。即，筒部71从径向外侧包围下侧轴承16。由此，下侧轴承16在径向上定位于下侧轴承保持件70。

第一底板部72从筒部71下侧的端部朝径向内侧延伸。第一底板部72与下侧轴承16的外圈的下表面接触。由此，下侧轴承保持件70限制下侧轴承16朝下侧移动。在第一底板部72设置有沿径向贯穿的中央孔72a。中央孔72a供轴11插通。

凸缘部73从筒部71朝径向外侧延伸。凸缘部73呈以中心轴线J为中心且以轴向作为板厚方向的圆板状。在凸缘部73的内部埋入有母线80的一部分。外部连接端子部82从凸缘部73的下表面73c朝向下侧突出。此外，基部83从凸缘部73的外缘73a朝向径向外侧突出。

凸缘部73与筒部71的轴向中央部连接。即，凸缘部73从筒部71的轴向中央部朝径向外侧延伸。因此，凸缘部73设置在筒部71的外周面上，并作为沿着周向延伸的肋发挥功能，以加强筒部71。由此，即使在负载经由下侧轴承16从轴11施加于筒部71的情况下，也能抑制筒部71的变形。此外，通过使凸缘部73与筒部71的轴向中央部连接，能使成型时的筒部71的冷却接近于均匀。因此，根据本实施方式，与凸缘部连接到筒部的上端部或下端部的情况相比，能抑制筒部71朝径向内侧倾倒。

另外，在本说明书中，筒部71的轴向中央部是指筒部71的上端部与下端部之间的区域，并非仅指筒部71的轴向的尺寸中央点。

环状部74从凸缘部73的上表面73b朝上侧突出，并以中心轴线J为中心沿着周向延伸。在本实施方式中，环状部74在整个周向上不间断地延伸。然而，环状部74只要是沿着周向以环状延伸，则也可以沿着周向离散地配置有多个。

如图1所示，凸缘部73具有沿轴向贯穿的多个通孔73h。多个通孔73h沿着周向排列。通孔73h供保持壁部39的安装销39p插入。安装销39p的下端部通过热铆接而成形为比通孔73h的孔径大的半球状。由此，凸缘部73固定于外壳30。

另外，在通过热铆接将下侧轴承保持件70固定于外壳30的情况下，选择热塑性树脂作为构成外壳30的树脂材料。

凸缘部73的上表面73b与保持壁部39的下表面39b接触。由此，下侧轴承保持件70相对于外壳30在轴向上定位。此外，环状部74嵌入保持壁部39的内侧。更具体而言，环状部74的外周面74a在整周上与设置于外壳30的安装内周面39a接触。由此，下侧轴承保持件70相对于外壳30在径向上定位。

环状部74位于比凸缘部73的外缘73a靠内侧处。由此，环状部74有效地加强凸缘部73，以抑制凸缘部的变形。此外，根据本实施方式，与环状部设置于凸缘部的情况相比，能抑制成型时环状部74发生收缩，能提高环状部74的尺寸精度。其结果是，能提高下侧轴承保持件70相对于外壳30的位置精度。

环状部74与筒部71在径向上隔着间隙相向。即，在环状部74的内周面与筒部71的外周面之间设置有间隙。根据本实施方式，与筒部和环状部一体相连的情况相比，能抑制树脂部75的壁厚局部变大，能抑制树脂部75收缩。

在本实施方式中，对树脂部75分别具有环状部74和筒部71的情况进行了说明。然而，作为其他结构，筒部也可以作为环状部发挥功能。在这样构成的情况下，通过使保持下侧轴承16的筒部嵌入保持壁部39的内侧，从而将下侧轴承定位于外壳30。

根据本实施方式，下侧轴承保持件70的树脂部75不仅保持下侧轴承16，还保持母线80。因此，不需要分别设置轴承保持件和母线保持件，能削减马达1的部件个数。其结果是，能简化马达1的组装工序，并低价地制造马达1。

根据本实施方式，下侧轴承保持件70保持下侧轴承16，并且保持母线80以作为母线保持件发挥功能。因此，与轴承保持件和母线保持件以多个构件排列的方式配置在定子下侧的情况相比，能使马达1小型化。

根据本实施方式，在树脂部75中埋入有多个母线80。因此，树脂部75通过多个母线80加强。因此，即使在从外部受到负载的情况下，也可抑制下侧轴承保持件70的变形。来自轴11的负载经由下侧轴承16施加于下侧轴承保持件70。若下侧轴承保持件70由于该负载而变形，则轴11的旋转轴线会变得不稳定，存在朝向外部装置的动力传递效率变差的担忧。根据本实施方式，通过多个母线80对树脂部75进行加强，能抑制下侧轴承保持件70的变形，并使轴11的旋转稳定。

图3是对本实施方式的下侧轴承保持件70进一步实施了加工之后的图。如图3所示，也可以在本实施方式的下侧轴承保持件70处实施将下侧轴承16的外圈固定的加工。根据该结构，树脂部75具有从筒部71中比第一底板部72靠上侧处朝径向内侧延伸的第二底板部71a。例如通过加热筒部71的上端部使其软化之后，使该软化的上端部朝径向内侧倾倒，并再次使该朝径向内侧倾倒的部位固化而成型出第二底板部71a。第二底板部71a与下侧轴承16的外圈的上表面接触。由此，下侧轴承保持件70限制下侧轴承16朝上侧移动。根据该结构，下侧轴承16的外圈被第一底板部72和第二底板部71a夹持。因此，能抑制下侧轴承16相对于下侧轴承保持件70在轴向上晃动。

另外，在通过加热树脂部75使其软化而成型出第二底板部71a的情况下，采用热塑性树脂作为构成树脂部75的树脂材料。

接着，对上述实施方式的变形例进行说明。另外，对与上述实施方式相同形态的构成要素标注相同符号并省略其说明。

＜变形例1＞

图4是变形例1的下侧轴承保持件170的局部剖视图。以下，基于图4对变形例1的下侧轴承保持件170进行说明。

与上述实施方式相比，本变形例的下侧轴承保持件170主要的不同点在于，在筒部171的内周面上设置有密封构件171c。

下侧轴承保持件170的树脂部75具有筒部171。筒部171呈以中心轴线J为中心的圆筒状。在筒部171的径向内侧配置有下侧轴承16。即，筒部171从径向外侧包围下侧轴承16。

在筒部171的内周面上设置有沿着周向延伸的两个凹槽171b。在两个凹槽171b处分别配置有环状的密封构件171c。即，下侧轴承保持件170具有密封构件171c。密封构件171c被凹槽171b的底面和外圈的外周面夹持并压缩。在本变形例中，密封部件171c是O形环。

根据本变形例，压缩后的密封构件171c配置在筒部171的内周面与外圈的外周面之间。压缩后的密封构件171c的反作用力将下侧轴承16的外圈朝径向内侧按压。其结果是，能抑制下侧轴承16相对于下侧轴承保持件170晃动。

＜变形例2＞

图5是变形例2的下侧轴承保持件270的局部剖视图。以下，基于图5对变形例2的下侧轴承保持件270进行说明。

与上述实施方式相比，本变形例的下侧轴承保持件270的主要不同点在于，具有金属保持件部276。

本变形例的下侧轴承保持件270具有：由树脂构成的树脂部275；以及埋入树脂部275的母线80和金属保持件部276。

金属保持件部276为金属制。金属保持件部276具有：金属筒部279；从金属筒部279下侧的端部朝径向内侧延伸的金属底板部277；以及从金属筒部279上侧的端部朝径向外侧延伸的檐部278。

檐部278的径向外侧的缘部埋入树脂部275。由此，金属保持件部276保持于树脂部275。檐部278具有：埋入树脂部275的埋入区域278a；以及从树脂部275露出的露出区域278b。露出区域278b相对于埋入区域278a位于径向内侧。埋入区域278a和露出区域278b分别设置于檐部278的上表面和下表面。

成型出树脂部275的模具在露出区域278b中从上下夹持檐部278。由此，模具支承金属保持件部276。根据本变形例，通过在檐部278的上下表面设置露出区域278b，能在模具内牢固地保持金属保持件部276，并且将金属保持件部276相对于模具高精度地定位。其结果是，能提高金属保持件部276相对于树脂部275的位置精度。

金属筒部279呈以中心轴线J为中心的圆筒状。在金属筒部279的径向内侧配置有下侧轴承16。即，金属筒部279从径向外侧包围下侧轴承16。由此，下侧轴承16在径向上定位于下侧轴承保持件270。

金属底板部277覆盖下侧轴承16的外圈的下侧。在金属底板部277与下侧轴承16的外圈之间设置有弹性构件290。在本变形例中，弹性构件290是波形垫圈。弹性构件290对下侧轴承16的外圈施加预压，以抑制下侧轴承16的晃动。在金属底板部277设置有沿轴向贯穿的中央孔277a。中央孔277a供轴11插通。

根据本变形例，金属保持件部276保持下侧轴承16。即，树脂部275经由金属制的金属保持件部276保持下侧轴承16。因此，即使在负载经由下侧轴承16从轴11施加于下侧轴承保持件270的情况下，也能抑制下侧轴承保持件270的变形，能提高轴11的保持的稳定性。

树脂部275具有：将檐部278的埋入区域278a埋入的檐保持部272；从檐保持部272的外缘朝下侧延伸的包围筒部(筒部)271；从包围筒部271下侧的端部朝径向外侧延伸的凸缘部273；以及从凸缘部273朝上侧突出的环状部274。树脂部275在凸缘部273处埋入母线80。

包围筒部271呈以中心轴线J为中心沿轴向延伸的筒状。包围筒部271从径向外侧隔着间隙包围金属筒部279。包围筒部271在上端部处与檐保持部272连接，在下端部处与凸缘部273连接。因此，包围筒部271将檐保持部272和凸缘部273连接成曲柄状。

下侧轴承保持件270在凸缘部273处固定于外壳30。有时在固定于外壳30的过程中，沿着径向的应力会施加于凸缘部273。例如，在通过热铆接将凸缘部273固定于外壳30的情况下，沿着径向的热应力会施加于凸缘部273。在本变形例的树脂部275中，凸缘部273、包围筒部271和檐保持部272朝向径向内侧弯曲成曲柄状。因此，能通过曲柄形状的弹性变形来吸收施加于凸缘部273的径向应力，并能抑制施加于凸缘部273的径向应力传递至下侧轴承16。其结果是，能抑制将凸缘部273固定于外壳30而产生的应力使下侧轴承16变形。

凸缘部273从包围筒部271朝径向外侧延伸。凸缘部273呈以中心轴线J为中心且以轴向作为板厚方向的圆板状。在凸缘部273的内部埋入有母线80的一部分。凸缘部273通过埋入母线80而被加强。

环状部274以中心轴线J为中心沿着周向以肋状延伸。与上述实施方式相同，环状部274通过嵌入外壳30的保持壁部39(参照图1)的内侧，从而相对于外壳30在径向上定位。

以上对本发明一实施方式及其变形例进行了说明，但实施方式及变形例中的各结构及其组合等为一例，能在不脱离本发明主旨的范围内进行结构的附加、省略、替换及其他变更。此外，本发明并不受实施方式的限定。

例如，上述实施方式及其变形例的马达的用途并不受限定。上述实施方式及其变形例的马达例如装设于电动泵和电动助力转向装置等。

(符号说明)

1 马达；

10 转子；

16 下侧轴承(轴承)；

20 定子；

28 引出线；

29 线圈；

30 外壳；

39a 安装内周面；

70 下侧轴承保持件(轴承保持件)；

71、171 筒部；

71a 第二底板部；

72 第一底板部；

73、273 凸缘部；

74、274 环状部；

74a 外周面；

75、275 树脂部；

80 母线；

171c 密封构件；

271 包围筒部(筒部)；

J 中心轴线。

Claims (9)

1.一种轴承保持件，设置于具有转子、定子和外壳的马达，所述转子绕中心轴线旋转，所述定子与所述转子在径向上相向，所述外壳保持所述定子，所述轴承保持件经由轴承将所述转子支承为能相对于所述定子旋转，其中，

所述轴承保持件具有：

树脂部，所述树脂部由树脂构成，并保持所述轴承；以及

母线，所述母线与所述定子的线圈电连接，

所述母线埋入所述树脂部。

2.如权利要求1所述的轴承保持件，其中，

所述树脂部具有：

筒部，所述筒部从径向外侧包围所述轴承；以及

凸缘部，所述凸缘部从所述筒部朝径向外侧延伸，并固定于所述外壳。

3.如权利要求2所述的轴承保持件，其中，

所述凸缘部从所述筒部中的轴向中央部朝径向外侧延伸。

4.如权利要求2或3所述的轴承保持件，其中，

所述树脂部具有从所述凸缘部朝轴向一侧突出的环状部，

所述环状部的外周面在整周上与安装内周面接触，所述安装内周面设置于所述外壳并朝向径向内侧。

5.如权利要求4所述的轴承保持件，其中，

所述环状部位于比所述凸缘部的外缘靠内侧处。

6.如权利要求4或5所述的轴承保持件，其中，

所述环状部与所述筒部在径向上隔着间隙相向。

7.如权利要求2至6中任一项所述的轴承保持件，其中，

所述树脂部具有第一底板部，所述第一底板部从所述筒部中的轴向另一侧的端部朝径向内侧延伸。

8.如权利要求7所述的轴承保持件，其中，

所述树脂部具有第二底板部，所述第二底板部从所述筒部中比所述第一底板部靠轴向一侧处朝径向内侧延伸。

9.如权利要求2至7中任一项所述的轴承保持件，其中，

所述轴承保持件具有环状的密封构件，所述密封构件配置在所述筒部的内周面与所述轴承的外圈的外周面之间。

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