CN116896230A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机的一个方式具备：马达单元，其具有沿轴向延伸的旋转轴、固定于旋转轴的周面的转子以及配置于转子周围的环状的定子；树脂制的筒状壳体，其轴向一侧开口，且筒状壳体收纳马达单元；金属制的盖体，其将筒状壳体的开口部封堵；以及金属制的马达外壳，其固定于筒状壳体的内壁，包围定子并与定子接触而进行支承。马达外壳具有位于轴向一侧且沿径向延伸的凸缘部。凸缘部相对于盖体以热接触的方式面接触。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种旋转电机。

背景技术

已知具备具有转子及定子的马达的旋转电机。例如，专利文献1公开了对定子进行树脂模制后的马达。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-076407号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在旋转电机中，在使用树脂制的马达主体的情况下，定子组件的发热通过经由导热性差的树脂材料的热传递向外部气体散热，散热量不足可能成为性能降低的主要原因。另一方面，考虑将树脂制壳体自身设为导热性高的特殊树脂，但会产生成本方面等的新问题。

本发明是考虑以上的点而形成的，目的是提供一种散热性高的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机的一个方式具备：马达单元，所述马达单元具有沿轴向延伸的旋转轴、固定于所述旋转轴的周面的转子以及配置于所述转子周围的环状的定子；树脂制的筒状壳体，所述筒状壳体的轴向一侧开口，且所述筒状壳体收纳所述马达单元；金属制的盖体，所述盖体将所述筒状壳体的开口部封堵；以及金属制的马达外壳，所述马达外壳固定于所述筒状壳体的内壁，包围所述定子并与所述定子接触而进行支承，所述马达外壳具有位于轴向一侧且沿径向延伸的凸缘部，所述凸缘部相对于所述盖体以热接触的方式面接触。

发明效果

根据本发明的一个方式，能够提供散热性高的旋转电机。

附图说明

图1是示出本实施方式的旋转电机的剖视图。

图2是示出本实施方式的筒状壳体的立体图。

图3是示出本实施方式的马达外壳的立体图。

图4是示出本实施方式的凸缘部周边的局部放大图。

图5是示出本实施方式的盖体的俯视图。

图6是示出本实施方式的旋转电机的变形例的剖视图。

(符号说明)

1马达单元；10筒状壳体；13b自攻螺钉(紧固构件)；20盖体；24凹条部；25收纳部；30马达外壳；35凸缘部；36凸条部；40旋转轴；50转子；70定子；80控制基板；100旋转电机；G1散热凝胶构件；G2第二散热凝胶构件；J中心轴线

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式的旋转电机进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下实施方式，而是能在本发明的技术思想的范围内任意改变。另外，在以下附图中，为了便于理解各结构，有时会使各结构的比例尺、数量等与实际的结构不同。

各图中，假想性地示出以下说明的实施方式的旋转电机的中心轴线J。

在以下的说明中，将中心轴线J的轴向简称为“轴向”。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为中心的周向简称为“周向”。各图所示的Z轴是中心轴线J延伸的方向。在以下的说明中，将轴向中Z轴的箭头所朝向的一侧(+Z侧)称为“上侧”，将轴向中与Z轴的箭头所朝向之侧相反的一侧(-Z侧)称为“下侧”。

在本实施方式中，下侧相当于“轴向一侧”，上侧相当于“轴向另一侧”。另外，上侧和下侧仅是用于对各部分的相对位置关系进行说明的名称，实际的配置关系等也可以是除了以这些名称表示的配置关系等以外的配置关系等。另外，在图1中，为了便于说明，在隔着中心轴线J的左右两侧分别示出不同周向位置的截面。

如图1所示，旋转电机100具备马达单元1、筒状壳体10、盖体20及马达外壳30。

马达单元1具备旋转轴40、转子50、定子70及控制基板80。

旋转轴40呈以中心轴线J为中心沿轴向延伸的圆柱状。旋转轴40被轴承5a、5b支承为能绕中心轴线J旋转。转子50能够以中心轴线J为中心旋转。转子50固定于旋转轴40的周面。转子50具有转子芯部51和磁体52。转子芯部51呈包围中心轴线J的环状。旋转轴40沿轴向穿过转子芯部51的径向内侧。磁体52固定于转子芯部51。虽然省略了图示，但磁体52例如在周向上隔开间隔设置有多个。

定子70位于转子50的径向外侧。定子70配置于转子50的周围。定子70呈包围转子50的环状。定子70具有：定子芯部71；安装于定子芯部71的绝缘体72；以及经由绝缘体72安装于定子芯部71的多个线圈73。

定子芯部71包围转子芯部51。定子芯部71具有：包围转子芯部51的圆环状的芯背71a；以及从芯背71a向径向内侧延伸的省略图示的多个极齿。多个极齿沿周向排列配置。芯背71a中的除了上侧的端部以外的部分压入并固定于马达外壳30的下述第一周壁部32内。由此，定子70固定于马达外壳30。多个极齿的径向内侧的端部与转子50的外周面隔着微小的间隙相对。即，本实施方式中，定子70以与转子50的外周面非接触的状态配置。绝缘体72以及线圈73从定子芯部71朝轴向两侧突出。

控制基板80配置于转子50和定子70的上侧。控制基板80与盖体20以热接触的方式面接触，详细内容在下文叙述。控制基板80与嵌合突起14c(详细内容在下文叙述)嵌合，由此定位于筒状壳体10。如图1所示，多个端子83的一端部与控制基板80连接。虽然省略了图示，但多个端子83的另一端部设置于连接器部19。未图示的外部电源与连接器部19连接，由此，该外部电源的电力从端子83供给至控制基板80。虽然省略了图示，但控制基板80与线圈73电连接。从未图示的外部电源供给至控制基板80的电力向线圈73供给。

筒状壳体10位于盖体20的下侧。筒状壳体10呈上侧开口的筒状。在本实施方式中，筒状壳体10是树脂制的。如图2所示，筒状壳体10具有底壁部11、外周壁12、肋壁12b、内壁14及连接器部19。底壁部11呈包围中心轴线J的圆环状。底壁部11位于定子70的下侧。

外周壁12呈从底壁部11的缘部朝上侧延伸的圆筒状。外周壁12的上表面是与盖体20接合的接合面。外周壁12的上表面具有槽部12a。槽部12a遍及全周地设置。虽然省略了图示，但在槽12a中设置有密封材料。外周壁12具有突壁13。突壁13从外周壁12朝径向外侧突出。突壁13在周向上隔开间隔配置有多个(图2中是6个)。突壁13具有朝上侧开口的空洞13a。空洞13a沿轴向延伸。在槽部12a中设置有密封材料的状态下隔着盖体20将自攻螺钉13b(参照图1)从上侧拧入空洞13a，由此，能够在密封状态下将筒状壳体10和盖体20固定。在外周壁12设置有连接器部19。

肋壁12b从外周壁12朝径向内侧突出。肋壁12b从底壁部11朝上侧延伸。肋壁12b在周向上隔开间隔配置有多个(图2中是6个)。肋壁12b的上表面位于比外周壁12的上表面靠下侧的位置。

内壁14从底壁部11朝上侧突出。更详细而言，内壁14从底壁部11的径向外周缘部朝上侧突出。内壁14呈包围中心轴线J的圆环状。如图1所示，内壁14位于定子70的径向外侧。内壁14从径向外侧包围定子70。内壁14位于比外周壁12靠径向内侧的位置。内壁14的上表面位于比外周壁12的上表面靠下侧的位置。

在径向上的外周壁12与内壁14之间，设置有嵌合突起14c。嵌合突起14c在周向上隔开间隔配置有多个(图2中是6个)。嵌合突起14c朝上侧突出。嵌合突起14c通过沿径向延伸的肋14d与外周壁12及内壁14相连。肋14d从底壁部11朝上侧突出。虽然省略了图示，但嵌合突起14c通过嵌合于控制基板80的贯穿孔来对控制基板80进行定位。

马达外壳30是金属制的。构成马达外壳30的材料例如是铁、铝、铜等具有散热性的构件。马达外壳30例如是通过对钣金构件施加冲压加工来制作的。即，本实施方式中，马达外壳30为冲压加工品。马达外壳30固定于筒状壳体10的上侧。马达外壳30具有底板部31、第一周壁部32、台阶部33、第二周壁部34及凸缘部35。

底板部31呈以中心轴线J为中心的圆环状。通过将自攻螺钉、小螺钉、螺栓等紧固构件31a(参照图1)拧入，将底板部31固定于筒状壳体10的底壁部11。第一周壁部32从底板部31的外缘朝上侧延伸。第一周壁部32呈圆筒状。第一周壁部32中的上侧的端部位于比内壁14的上表面靠上侧的位置。第一周壁部32压入并固定于筒状壳体10的内壁14。第一周壁部32从径向外侧包围定子70。第一周壁部32从径向外侧接触并支承定子70的定子芯部71。

通过第一周壁部32从径向外侧接触并支承定子70的定子芯部71，定子70的线圈73所产生的热量向第一周壁部32传递并散热。

台阶部33、第二周壁部34及凸缘部35在周向上隔开间隔配置有多个(图2中是6个)。台阶部33、第二周壁部34及凸缘部35配置于与筒状壳体10的嵌合突起14c及端子83等分离的位置。台阶部33从第一周壁部32中的上侧的端部朝径向外侧延伸。台阶部33的径向外侧的位置是比控制基板80靠径向外侧且比外周壁12靠径向内侧的位置。第二周壁部34从台阶部33中的径向外侧的端部朝上侧延伸。第二周壁部34中的上侧的端部位于比外周壁12的上表面靠下侧的位置。

凸缘部35从第二周壁部34中的上侧的端部朝径向外侧延伸。凸缘部35位于肋壁12b的上侧。凸缘部35在轴向上与肋壁12b相对。肋壁12b的周向的位置是凸缘部35的周向的中心位置。通过使凸缘部35与肋壁12b在轴向上相对，在凸缘部35向下侧挠曲时，肋壁12b能够从下侧支承凸缘部35。

如图4所示，马达外壳30具有凸条部36。凸条部36沿周向延伸。凸条部36配置于凸缘部35中的径向内侧。凸条部36突出至比凸缘部35靠上侧处。凸条部36是凸缘部35弯曲而构成的。定子70的线圈73所产生的热量经由第一周壁部32、台阶部33和第二周壁部34传递至凸缘部35。

如图1所示，盖体20配置于筒状壳体10的上侧。如图5所示，盖体20呈圆板状。盖体20将筒状壳体10的开口部封堵。在本实施方式中，盖体20是金属制的。构成盖体20的材料例如是铁。盖体20例如是通过对钣金构件施加冲压加工来制作的。即，本实施方式中，盖体20为冲压加工品。

盖体20具有圆板部21、突部22、插通孔23及凹条部24。圆板部21的径向端部从上侧与筒状壳体10的外周壁12的上表面接触。突部22从圆板部21的外缘朝径向外侧突出。突部22在周向上隔开间隔配置有多个(图2中是6个)。插通孔23在轴向上贯通突部22。插通孔23配置于在轴向上与筒状壳体10的空洞13a重叠的位置。如上所述，在筒状壳体10的槽部12a中设有密封材料的状态下，将从上侧插通盖体20的插通孔23后的自攻螺钉13b(参照图1)拧入筒状壳体10的空洞13a，由此，能够在密封状态下将筒状壳体10和盖体20固定。密封材料例如是O形环。

如图4所示，凹条部24从圆板部21的下表面朝上侧凹陷。凹条部24沿周向延伸。凹条部24遍及全周地设置。凹条部24位于比凸条部36靠径向外侧的位置。位于比凸条部36靠径向外侧的位置的圆板部21的径向端部位于与凸缘部35及凸条部36相比向上侧离开的位置。即，盖体20在对筒状壳体10的开口部进行封堵时，与凸缘部35及凸条部36分离。凸条部36与凹条部24构成收纳部25。收纳部25是空间。收纳部25收纳散热凝胶构件G1。通过收纳部25收纳散热凝胶构件G1，凸缘部35的热量传递至盖体20。即，凸缘部35经由散热凝胶构件G1以热接触的方式与盖体20面接触。通过凸缘部35经由散热凝胶构件G1以热接触的方式与盖体20面接触，定子70的线圈73所产生的热量经由第一周壁部32、台阶部33、第二周壁部34和凸缘部35向盖体20传递并散热。即，定子70的线圈73所产生的热量经由金属制的马达外壳30及散热凝胶构件G1向金属制的盖体20散热。因此，能够抑制因高温化造成的马达单元1的性能降低。

在盖体20封堵筒状壳体10的开口部时，凸条部36和凹条部24分离，散热凝胶构件G1在被施加负载的情况下变形。因此，即便在散热凝胶构件G1以比收纳部25的容积大的体积被收纳的情况下，散热凝胶构件G1也会通过将筒状壳体10和盖体20固定时的压力而变形，例如，从凸条部36与圆板部21之间的间隙向径向内侧溢出。因此，能够在保持密封性的状态下将筒状壳体10和盖体20固定。

作为散热凝胶构件G1的原材料，只要是进行热传递的具有高导热率的凝胶材料，就没有特别限定。

本实施方式的控制基板80与盖体20以热接触的方式面接触。控制基板80经由第二散热凝胶构件G2以热接触的方式与盖体20面接触。通过控制基板80经由第二散热凝胶构件G2以热接触的方式与盖体20面接触，控制基板80所产生的热量经由第二散热凝胶构件G2向金属制的盖体20传递并散热。因此，能够抑制因高温化造成的控制基板80的性能降低。

第二散热凝胶构件G2与散热凝胶构件G1为相同的原材料。通过使第二散热凝胶构件G2与散热凝胶构件G1为相同的原材料，无需准备多种原材料作为散热凝胶构件，能够有助于制造效率的提高以及制造成本的降低。

如以上说明地，根据本实施方式的旋转电机100，马达外壳30的凸缘部35与盖体20以热接触的方式面接触，因此，能够提高散热性。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，显然，本发明不限于上述示例。在上述示例中示出的各结构构件的诸形状、组合等仅为一例，能在不脱离本发明的主旨的范围中根据设计要求等进行各种变更。

上述实施方式中，例示了凸缘部35经由散热凝胶构件G1与盖体20以热接触的方式面接触的结构例，但不限于上述结构。

例如，也可以是如下结构：如图6所示，凸缘部35与盖体20直接接触，由此，以热接触的方式面接触。

在采用上述结构的情况下，将凸缘部35设为延伸至突壁13的上表面的尺寸，盖体20和凸缘部35通过自攻螺钉(螺钉)13b与筒状壳体10的突壁13共紧固从而彼此固定。因此，能够通过自攻螺钉13b将盖体20和凸缘部35集中固定于突壁13。由此，能够容易地进行将马达外壳30和盖体20固定的作业。

在采用上述结构的情况下，变成经由凸缘部35将筒状壳体10和盖体20密封，因此，从确保筒状壳体10与盖体20之间的密封性的观点出发，优选采用凸缘部35经由散热凝胶构件G1与盖体20以热接触的方式面接触的结构。

本发明所应用的旋转电机的用途不受特别限定。旋转电机可以装设于任意设备。旋转电机可以装设于具备减速机构的致动器。旋转电机也可以是发电机。本发明所应用的泵的用途不受特别限定。泵可以装设于任意设备。泵例如可以装设于车辆。泵也可以是输送任意流体的泵。泵也可以是输送油的油泵。另外，以上在本说明书中说明的各结构在不相互矛盾的范围内能进行适当组合。

Claims (6)

1.一种旋转电机，其特征在于，具备：

马达单元，所述马达单元具有沿轴向延伸的旋转轴、固定于所述旋转轴的周面的转子以及配置于所述转子周围的环状的定子；

树脂制的筒状壳体，所述筒状壳体的轴向一侧开口，且所述筒状壳体收纳所述马达单元；

金属制的盖体，所述盖体将所述筒状壳体的开口部封堵；以及

金属制的马达外壳，所述马达外壳固定于所述筒状壳体的内壁，包围所述定子并与所述定子接触而进行支承，

所述马达外壳具有位于轴向一侧且沿径向延伸的凸缘部，

所述凸缘部相对于所述盖体以热接触的方式面接触。

2.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述凸缘部经由散热凝胶构件相对于所述盖体以热接触的方式面接触。

3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在于，

所述马达外壳具有凸条部，所述凸条部位于所述凸缘部的径向内侧，且突出至比所述凸缘部靠轴向一侧处，

所述盖体具有凹条部，所述凹条部位于比所述凸条部靠径向外侧的位置，且从轴向另一侧的面朝轴向一侧凹陷，

所述凸条部和所述凹条部构成收纳所述散热凝胶构件的收纳部。

4.根据权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在于，

具有控制基板，所述控制基板配置于所述转子和所述定子的轴向一侧，

所述控制基板经由第二散热凝胶构件相对于所述盖体以热接触的方式面接触。

5.根据权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，

所述散热凝胶构件和所述第二散热凝胶构件为相同的原材料。

6.根据权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述凸缘部与所述盖体中的轴向另一侧的面进行面接触，所述盖体和所述凸缘部通过紧固构件与所述筒状壳体共紧固而彼此固定。