CN1187877C - 电动动力转向装置用电机 - Google Patents

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Abstract

一种电动动力转向装置用电机，设有：有底圆筒形的框架(31)；固定在框架(31)上的托架(32)；具有被固定于框架(31)上的框架侧轴承(110)及固定于托架(32)上的托架侧轴承(100)旋转自如地支承的旋转轴(7)的转子(8)；在该转子(8)的外周固定于框架(31)上、卷装有定子绕组(18)的定子(6)；在托架侧轴承(100)的靠近壳体的一侧设在托架(32)上的旋转传感器(15)；对旋转传感器(15)输入输出信号的多根传感器信号线(38)。本发明可削减构件件数，同时提高组装操作性，且可实现小型化。

Description

电动动力转向装置用电机
技术领域
本发明涉及一种增强车辆的方向盘操纵力的电动动力转向用电机(以下称“电机”)。
背景技术
图9表示设在车轴1附近的电机2的立体图，如图10所示，蜗轮4与连接在电机2上的蜗杆3啮合。将操纵力传递给方向盘的蜗杆3及蜗轮4装在壳体60内，电机2和壳体60之间由O形环来确保其密封性。
图11是传统的电机2的侧剖视图，图12是图11的电机2的分解图。电机2设有：圆筒形的框架5、固定于该框架5上的定子6、由旋转轴7和构成N磁极、S磁极的圆筒状磁铁构成的转子8、安装在框架5一侧且其中心部固定有载荷侧(方向盘侧)轴承10的前托架9、安装在框架5另一侧且其中心部固定有载荷相反侧(方向盘相反侧)轴承11的后托架12、将该后托架12和前托架9连接的紧固螺栓13、设在载荷相反侧轴承11外周的接线板14、固定于后托架12上并检测转子8的旋转角度的旋转变压器式旋转传感器15、安装在后托架12上并覆盖旋转传感器15的防水盖16。
定子6设有：沿圆周方向有间隔地形成沿轴线方向延伸的沟槽(未图示)的定子铁心17、卷装在定子铁心17上的定子绕组18、设在定子铁心17和定子绕组18之间的线圈骨架19。
传感器15设有：固定在旋转轴7的端部的椭圆形转子45、设在转子45外周的定子46，并与贯通索环25的多根传感器信号线24连接。
接线板14具有环状的4个定子侧各相端子21。各相端子21与贯通导线用索环22的U相、V相及W相的各相导线23连接。
在上述结构的电机2上，电流从U相、V相及W相的各导线23流过，使定子绕组18产生旋转磁场，转子8旋转。旋转轴7的旋转力传递给与形成于旋转轴7端部的轮毂26进行花键连接的蜗轮3、蜗杆4，增强方向盘的控制力。
传统电机2的外周部由固定旋转传感器15的后托架12、固定定子6的框架5、固定载荷侧轴承10的前托架9及防水盖16构成，构件件数多，所以存在各构件之间的组装工序及各构件之间的O形环27、28、29多的问题。
另外，接线板14的定子侧各端子21是沿径向延伸，存在电机2径向尺寸大的问题。
另外，定子侧各端子21为薄板形，当将各相导线23通过焊接等与定子侧各端子21直接连接时，存在连接操作空间狭窄，连接困难这一问题。
另外，要将多根传感器信号线24分别贯通索环25，作业效率低。
另外，如图13所示，要分别设置供传感器信号线24贯通的索环25和供各相导线23贯通的索环22，故也存在构件件数多的问题。
发明内容
本发明为了解决上述问题，目的在于提供一种可削减构件件数、同时提高组装效率、且可实现小型化的电动动力转向装置用电机。
本发明的电动动力转向装置用电机设有：有底圆筒形的框架；固定在所述框架的开口部的托架；具有贯通该托架、被固定在所述框架上的框架侧轴承及固定在托架上的托架侧轴承支承而旋转自如的旋转轴的第一转子；在该第一转子的外周固定于所述框架上，卷装有定子绕组的第一定子；在所述托架侧轴承的靠近所述壳体的一侧、设在托架上并检测所述转子的旋转角度的旋转传感器；
及与该旋转传感器连接、对旋转传感器输入输出信号的多根传感器信号线，
在所述第一定子的靠近托架侧轴承的侧面设有接线板，该接线板与所述定子绕组连接，同时在所述第一转子的旋转轴的周围沿电机的径向有间隔地配置有多层圆环状的第一定子侧各相端子。
另外，旋转传感器由固定于托架上的第二定子及固定于旋转轴上的第二转子构成，对所述第二转子的旋转导致的所述第二定子的磁场变化进行检测，从而检测出所述第一转子的旋转角度。
另外，在托架上，设有连接底板，该连接底板具有底座、及固定于底座并与从定子侧各相端子沿轴线方向延伸的连接部连接、同时与向定子绕组供给电流的各相导线连接的导线侧各相端子。
另外，在底座上形成供连接部的端部插入的插入口，该插入口面向开口部扩为锥形。
另外，多根传感器信号线束在一起构成多芯线。
另外，在多芯线的靠近连接器的端部，用密封剂将各传感器信号线之间粘接，而且外周用防水性热收缩管包覆。
靠近连接器的端部的各传感器信号线排列成一排。
多芯线通过将连接底板固定在托架上的螺钉上方。
多芯线被在托架上形成的多个凸出部夹紧定位。
各相导线及传感器信号线贯通一个索环。
附图说明
图1是表示本发明实施形态1的电动动力转向装置用电机的侧剖视图。
图2是图1的电动动力转向装置用电机的分解图。
图3是图1的连接底板的主视图。
图4是图3的连接底板主要部位的剖视图。
图5是图1的索环的俯视图。
图6是表示本发明实施形态2的电动动力转向装置用电机的靠近托架一侧的内部结构的主视图。
图7是图6的多芯线的VII-VII线剖视图。
图8是多芯线其它例子的剖视图
图9是设在车轴近旁的电动动力转向装置用电机的立体图。
图10是图9的电动动力转向装置用电机安装到齿轮箱上后的局部剖视图。
图11是传统的电动动力转向装置用电机的侧剖视图。
图12是图11的电动动力转向装置用电机的分解图。
图13是图11的索环的俯视图。
具体实施方式
实施形态1
以下说明本发明的实施形态，凡与传统的电动动力转向装置用电机相同的构件和部位均用同一符号表示。
图1是表示电动动力转向装置用电机(以下称“电机”)30的侧剖视图，图2是图1的电机30的分解图，图3是图1的连接底板39的主视图，图4是图3的连接底板39的主要部位剖视图，图5是图1的索环36的俯视图。
电机30设有：有底圆筒形的框架31；固定在框架31上的定子6；由轴7和构成N磁极、S磁极的圆筒状磁铁构成的转子8；在框架31的周边部靠螺栓33固定的托架32；嵌装在托架32内的旋转变压器式旋转传感器15；嵌装在托架32内的托架侧轴承100；固定在框架31的底面凹部的框架侧轴承110；固定在定子6的靠近托架侧轴承100的侧面上的接线板34；贯通索环36的各相导线37及束在一起的多根传感器信号线38；连接各相导线37和接线板34的连接底板39。
定子6设有：在圆周方向有间隔地形成有沿轴线方向延伸的沟槽(未图示)的定子铁芯17；卷装在定子铁芯17上的定子绕组18；设在定子铁芯17和定子绕组18之间的线圈骨架19。
旋转传感器15设有：固定在旋转轴7上的椭圆形转子45；设在转子45外周的定子46。
接线板34设有：具有沟槽的保持架41；放入各沟槽部的U相、V相、W相的定子侧各相端子35。定子侧各相端子35与定子绕组18连接。定子侧各相端子35展开为平面时呈带状，放入各沟槽部时为圆形状。
连接底板39设有：具有面向开口部扩大的锥形插入口40的底座42；通过从定子侧各相端子35的各端子沿轴线方向凸出的连接部44而连接的导线侧各相端子43。
上述结构的电机30首先是在托架侧轴承100及框架侧轴承110被固定的状态下将转子8安装到托架32上。然后，将各相导线37焊接到连接底板39的导线侧各相端子43上，再用螺钉将该接线底板39固定到托架32上。接着，用螺栓33将固定有定子6的框架31固定到托架32上。这时，连接部44插入插入口40，通过连接部44，定子侧各相端子35和导线侧各相端子43接触。之后，将定子侧各相端子35的顶端部和导线侧各相端子43的顶端部之间焊接。
该电机30是用螺栓将托架32固定在装有螺轮4等的壳体60上。
不过，旋转传感器15设置在托架侧轴承100的外侧，所以组装以后也可以调整定子46的位置。
采用上述结构的电机30，电流通过各相导线37，使定子绕组18产生旋转磁场后，转子8旋转。旋转轴7的旋转力通过与形成于旋转轴7的端部的轮毂26进行花键连接的螺杆3，蜗轮4传递给方向盘，供增强方向盘的控制力。
另外，椭圆形的转子45的旋转使定子46的磁场产生波动，其波动值作为电压通过传感器信号线38输出，来检测转子8的旋转角度。
上述结构的电机30的主要部位用有底圆筒形框架31及托架32覆盖，位于托架32外侧的旋转传感器15则由壳体60覆盖，与传统的结构比较，不需要后托架及防水盖16，构件件数削减，各构件之间的组装操作工序及各构件之间的O形环61、101得到削减。
另外，定子侧各相端子35是在旋转轴7的周围有间隔地配置成多重圆环状，故可缩小电机30的径向尺寸。
另外，各相导线37通过连接底板39的导线侧各相端子43与定子侧各相端子35连接，导线侧各相端子43与定子侧各侧端子35的连接部44间的连接操作可在托架32外侧进行，故焊接操作性提高。
另外，插入口40为锥形状，所以连接部44可圆滑地插入插入口40。
实施形态2
图6表示本发明实施形态2的电机50靠近托架32一侧的内部结构的主视图，图7是图6的多芯线52的VII-VII的剖视图。
该实施形态的多芯线52的靠近连接器的端部是将被绝缘包覆的各传感器信号线51之间用密封剂53粘接，且外周用防水性热收缩管54包覆构成。
该多芯线52如图7所示，信号线51大致排成一排。如图8所示，当一根信号线51的周围有多根信号线51包围时，密封剂53不能充分到达中央信号线51的周围，而本实施形态的多芯线52则无此顾虑。
另外，在该实施形态中，多芯线52配置在将连接底板39固定在托架32的螺钉55上方，由于多芯线52沿螺钉55的轴线方向推压，因此可以防止螺钉55从连接底板39脱落。不过，在托架32上具有夹紧多芯线52的多个凸出部56，多芯线52依靠该凸出部56通过螺钉55上方。
上述各实施形态是采用旋转变压器式旋转传感器15来检测转子8的旋转角度，当然，并不仅限于此种形式，也可以采用在旋转轴上安装磁铁、同时在磁铁外周配置检测磁铁的磁场波动的霍尔集成电路或者MR元件的旋转传感器。
如上所述，由于本发明电动动力转向装置用电机设置有：有底圆筒形的框架；固定在所述框架开口部的托架；贯通该托架、同时具有被固定于所述框架的框架侧轴承及固定于托架的托架侧轴旋转自如地支承的旋转轴的第一转子；在该第一转子外周固定于所述框架、卷装有定子绕组的第一定子；在所述托架侧轴承的靠近所述壳体侧、设于托架上且检测所述转子的旋转角度的旋转传感器；与该旋转传感器连接、并对旋转传感器输入输出信号的多根传感器信号线，且在第一定子的托架侧轴承的侧面设有接线板，该接线板与定子绕组连接，同时在第一转子的旋转轴周围沿径向有间隔地配置多层圆环状的第一定子侧各相端子，因此，主要部位是用有底圆筒形框架及托架覆盖，位于托架外侧的旋转传感器由壳体覆盖，与传统的结构比较，不需要后托架及防水盖，构件件数削减，各构件之间的组装操作工序及各构件之间的O形环得到削减。且可缩小电机径向尺寸。
另外，旋转传感器由固定于托架上的第二定子及固定于轴上的第二转子构成，对第二转子的旋转导致的第二定子的磁场变化加以检测，从而检测出第一转子的旋转角度，所以可用简单的结构检测第一转子的旋转角度。
另外，在托架上设有连接底板，该连接底板具有底座、及固定于底座并与从定子侧各相端子按轴线方向延伸的连接部连接、同时与向定子绕组供给电流的各相导线连接的导线侧各相端子，所以将导线侧各相端子与定子侧各相端子的连接部连接的操作可在托架外侧进行，焊接操作性提高。
另外，在底座上形成了面向开口部扩为锥形、供连接部的端部插入的插入口，所以连接部可圆滑地插入插入口。
另外，多根传感器信号线束在一起构成多芯线，所以信号线穿入索环的贯通操作性提高。
另外，多芯线是将各传感器信号线之间用密封剂粘接，且外周用防水性热收缩管包覆构成，所以多芯线的防水性提高。
另外，各传感器信号线是排列成一排，所以各传感器信号线的整个外周基本由密封剂粘附，多芯线的密封性提高。
另外，多芯线通过将连接底板固定在托架上的螺钉上方，所以可防止螺钉的脱落。
另外，多芯线依靠在托架上形成的多个凸出部夹紧、定位，所以多芯线在托架上稳定而不会移动。
另外，各相导线及传感器信号线贯通一个索环，所以用一个索环即可。

Claims (10)

1.一种电动动力转向装置用电机，固定在壳体上，该壳体内装有将电机的转矩传递给方向盘轴的齿轮，
设有：有底圆筒形的框架；
固定在所述框架的开口部的托架；
具有贯通该托架、被固定在所述框架上的框架侧轴承及固定在托架上的托架侧轴承支承而旋转自如的旋转轴的第一转子；
在该第一转子的外周固定于所述框架上，卷装有定子绕组的第一定子；
在所述托架侧轴承的靠近所述壳体的一侧、设在托架上并检测所述第一转子的旋转角度的旋转传感器；
与该旋转传感器连接、对旋转传感器输入输出信号的多根传感器信号线，
其特征在于，在所述第一定子的靠近托架侧轴承的侧面设有接线板，该接线板与定子绕组连接，同时在所述第一转子的旋转轴的周围沿电机的径向有间隔地配置有多层圆环状的第一定子侧各相端子。
2.根据权利要求1所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，旋转传感器由固定于托架上的第二定子及固定于旋转轴上的第二转子构成，对所述第二转子的旋转导致的所述第二定子的磁场变化进行检测，从而检测出所述第一转子的旋转角度。
3.根据权利要求1所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，在托架上，设有连接底板，该连接底板具有底座、及固定于底座并与从定子侧各相端子沿轴线方向延伸的连接部连接、同时与向定子绕组供给电流的各相导线连接的导线侧各相端子。
4.根据权利要求3所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，在底座上形成供连接部的端部插入的插入口，该插入口面向开口部扩为锥形。
5.根据权利要求1或2所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，多根传感器信号线束在一起构成多芯线。
6.根据权利要求5所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，在多芯线的靠近连接器的端部，用密封剂将各传感器信号线之间粘接，而且外周用防水性热收缩管包覆。
7.根据权利要求6所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，靠近连接器的各传感器信号线排列成一排。
8.根据权利要求6所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，多芯线通过将连接底板固定在托架上的螺钉的上方。
9.根据权利要求6或7所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，多芯线被在托架上形成的多个凸出部夹紧定位。
10.根据权利要求1～4、6～8中任一项所述的电动动力转向装置用电机，其特征在于，各相导线及传感器信号线贯通一个索环。
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