CN202475216U - 马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种马达。马达(1)具有旋变器(8)。该旋变器(8)具有：旋变器转子(81)，其固定在轴(4)的一端；旋变器定子(82)，其隔着间隙配置在旋变器转子(81)的周围。马达壳体(2)包含由金属板成型为一体的马达支架(21)。马达支架(21)具有筒状的周壁部(21a)以及底壁部(21b)。底壁部(21b)具有：轴承凹部(22)，其设置于底壁部(21b)的内表面；旋变器凹部(24)，其设置于底壁部(21b)的外表面并固定有旋变器定子(82)；以及轴孔(25)，其在轴承凹部(22)和旋变器凹部(24)上开口而成，轴(4)的一端贯穿该轴孔(25)。轴承凹部(22)和旋变器凹部(24)通过金属板的变形而形成。

Description

马达

技术领域

本实用新型涉及搭载了旋变器的内转子型马达。 

背景技术

以往，已知有为了检测转子的旋转位置而搭载了作为角度传感器的一种的旋变器的内转子型马达。通常，旋变器具有旋变器转子和隔着很小的间隙配置在旋变器转子周围的旋变器定子。旋变器转子在使轴与转子中心一致的状态下固定在轴上，旋变器定子被组装在收容有定子等的马达壳体中。 

旋变器一般设置于马达壳体的内部。例如在日本特开2008-79470号公报的无刷马达中，旋变器设置在有底圆筒状的壳体的内侧。具体地说，在壳体的开口部上安装有铸铝制的台座。而且，在该台座的内侧安装有台座支架单元。在被压入到旋变器支架中的状态下，旋变器定子固定在该台座支架单元上。而且，将磁铁保持在转子上的磁铁支架被外插在轴上。旋变器转子安装在该磁铁支架的端部。 

在该无刷马达的情况下，与转子和定子一起安装旋变器，并且把台座固定在壳体上，在马达已组装好的状态下进行旋变器的原点调节。具体地讲，在台座上形成旋变器调节用的旋变器调节孔。通过在该旋变器调节孔中插入预定的夹具，在周向上调节旋变器支架的位置。 

并且，在日本特开2009-177968号公报中公开了在马达壳体外侧设置旋变器。在日本特开2009-177968号公报的无刷马达中具有：通过拉伸加工形成的大致有底圆筒状的马达壳体；以及封闭马达壳体的开口部的大致板状的凸缘。在马达壳体的底部中央形成有贯通孔。在该贯通孔的周围部分形成有从外侧向内侧环状凹陷的环状凹部。而且，通过该环状凹部保持轴承，该轴承把转子的旋转轴支承为能够自由旋转。 

旋转轴从贯通孔向马达壳体的外侧突出，并在该突出部分上固定有旋变器转子。在马达壳体的底部的外侧面上通过紧固而固定有容器状的传感器壳体。旋变器定子固定在该传感器壳体上。 

在该无刷马达的情况下，旋变器的原点调节是通过放松传感器壳体的紧固并使其转动而进行的。 

专利文献 

【专利文献1】日本特开2008-79470号公报 

【专利文献2】日本特开2009-177968号公报 

实用新型内容

旋变器需要使相位高精度地同步于马达的感应电压，因此在该调节中需要时间和劳力。 

首先，对于需要将旋变器转子相对于转子固定在预定位置。因此，一般在组装了转子的轴（也称为轴装配体）上固定旋变器转子时，进行旋变器转子与转子之间的定位调节。 

例如，使用专用设备从外部向轴装配体施加预定的磁场，对轴装配体进行定位。然后相对于定位后的轴装配体，按照假设的感应电压波形固定旋变器转子。 

另外，旋变器定子也需要固定在预定位置上。关于旋变器定子的调节，因为在组装时会产生误差，因此如上述日本特开2008-79470号公报和日本特开2009-177968号公报中所公开的无刷马达那样，一般在马达组装后进行。 

例如，使组装后的马达实际旋转并确认其感应电压的波形。同时检测从旋变器发出的信号并确认与感应电压的波形之间的相位偏差。而且，在使旋变器定子旋转的同时，求出没有偏差的同步位置，将旋变器定子固定在该位置。 

但是，当以这样的方法进行旋变器的调节时，难以稳定地确保精度并无法提高生产率。 

例如，如上所述，在对旋变器转子进行定位时使用与实际的马达不同的外部磁场的情况下，可能由于磁场的不同而使同步位置产生误差。 

并且，在通过台座支架单元和传感器壳体等的其它部件将旋变器定子组装到马达壳体上的情况下，也可能使组合位置或同步位置产生误差。因此，需要在马达组装后，在使马达实际旋转并确认从旋变器检测到的信号的同时，移动旋变器定子而谨慎地对其进行调节。 

使用其它部件相应地会对原料成本和作业性等方面产生不利影响。并且，旋变器 定子也可能会随着时间经过而产生位置偏差，在稳定性的方面也存在问题。 

因此，本实用新型的目的在于，提供在生产率等方面出色且高品质的马达。 

本实用新型的马达具有：轴，其能够自由旋转；转子，其固定在所述轴上；定子，其隔着间隙配置在所述转子的周围；旋变器，其检测所述转子的旋转位置；以及马达壳体，其支撑所述轴并容纳所述转子和定子。 

所述旋变器具有：旋变器转子，其固定在所述轴的一端侧；旋变器定子，其隔着间隙配置在所述旋变器转子的周围。所述马达壳体包含由金属板形成的马达支架，所述马达支架具有：圆筒状的周壁部，所述定子固定在该周壁部的内侧；底壁部，其封闭所述周壁部的一侧的开口。 

所述底壁部具有轴承凹部、旋变器凹部和轴孔。轴承凹部设置在所述底壁部的内表面，通过轴承支撑所述轴的所述一端侧。旋变器凹部与所述轴承凹部反向地设置在所述底壁部的外表面，固定有所述旋变器定子。轴孔在所述轴承凹部和所述旋变器凹部上开口。所述轴的所述一端贯穿轴孔。并且，通过所述金属板的变形来形成所述轴承凹部和所述旋变器凹部。 

在该马达中，在容纳转子等的马达壳体中包含有通过压力加工等由金属板形成的马达支架。而且，通过使金属板变形，在该马达支架的底壁部的内表面上设置了通过轴承支撑轴的一端侧的轴承凹部，并在该马达支架的底壁部的外表面上设置有固定了旋变器定子的旋变器凹部。另外，在这些轴承凹部以及旋变器凹部上设置有开口的轴孔，在贯通该轴孔而向马达壳体的外侧突出的轴的一端侧固定有旋变器转子。 

马达支架是由金属板一体成型的，因此与例如模铸成型的情况相比，可以降低材料成本。轴承凹部和旋变器凹部是通过使金属板变形而与马达支架一体形成的，因此可以减少部件数量。 

安装旋变器转子和旋变器定子的部分设置在马达的外侧，因此，可以在马达主体的各个部件的组装之外单独地组装旋变器。而且，可以在组装马达主体之后组装旋变器转子，因此，可以使用马达的实际感应电压波形来对旋变器转子进行定位。因此，可以提高旋变器的旋转位置检测精度。 

另外，可以将旋变器定子直接固定在固定有定子的马达支架上，因此，如果相对于马达支架分别将定子和旋变器定子定位固定在预定位置，就可以省去旋变器定子的繁杂的调节，还可以提高旋变器定子的位置精度。马达支架和旋变器定子之间没有其 它部件，因此，不会由于其它部件的位置偏差而产生经时误差，还可提高稳定性。 

附图说明

图1是示出本实施方式的马达的概要的剖视图。 

图2是示出旋变器组装的概略立体图。 

图3是从底面侧观察马达支架的概略图。 

图4是从内表面侧观察图3中的X-X线处的剖面结构的概略立体图。 

图5的（a）～（c）是示出轴承凹部的变形例的概略剖视图。 

图6是示出变形例的马达的概要的剖视图。 

图7是示出旋变器凹部的变形例的概略剖视图。 

标号说明 

1：马达；2：马达壳体；4：轴；5：转子；6：定子；7：母线单元；8：旋变器；21：马达支架；21a：周壁部；21b：底壁部；22：第1轴承保持部（轴承凹部）；23：第1轴承；24：旋变器凹部；25：第1轴孔；27：隆起部（间隔壁）；81：旋变器转子；82：旋变器定子。 

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本实用新型的实施方式。不过以下说明在本质上只是示例，不对本实用新型的应用物或用途进行限制。 

图1示出应用了本实用新型的马达1。该马达1是无刷DC马达，由马达壳体2和轴4、转子5、定子6、母线单元7、旋变器8等构成。而且，该图的单点划线表示马达的旋转轴A。为方便起见，将该旋转轴A延伸的方向称为轴向，将与旋转轴A垂直的方向称为径向，将旋转轴A的圆周方向称为周向，以便对各个部件进行说明。 

马达壳体2由马达支架21和支架罩31构成。马达支架21通过压力加工而由金属板一体地形成。支架罩31通过模铸加工而由铝等一体地形成。即，马达支架21是通过对一块金属板进行压力加工而形成的。 

马达支架21具有圆筒状的周壁部21a、封闭周壁部21a的一侧开口的底壁部21b。在底壁部21b的内表面（与转子5或者定子6相对的面）的中央部分设置有第1轴承保持部22（轴承凹部）。在第1轴承保持部22中嵌入有第1轴承23（在本实施方式 中为滚珠轴承）。 

如图2所示，在底壁部21b的外表面（与转子5或者定子6不相对的面）上，底壁部21b从外表面侧向内表面侧凹陷而形成了旋变器凹部24。而且，第一轴孔25在底壁部21b的中央部分开口。即，第一轴孔在轴承凹部22和旋变器凹部24上开口（关于马达支架21的细节部分另外在后面进行叙述）。 

支架罩31是圆盘状的部件。支架罩31嵌入在马达支架21的开口中，从而封闭马达支架21。第2轴孔32在支架罩31的中央部分开口。在支架罩31的内表面侧的第2轴孔32的周围部分，形成有圆环状突出的第2轴承保持部33。而且，在该第2轴承保持部33中嵌入有第2轴承34（在本实施方式中为滚珠轴承）。并且，在支架罩31的周边部分的2处伸出有凸缘部31a（参照图2）。在这些凸缘部31a上形成有用于将马达1紧固到被驱动部件上的紧固孔35。 

轴4通过第1轴承23以及第2轴承34而支承在马达壳体2上，以旋转轴A为中心自由旋转。在轴4的前端部分设置有直径比其中间部分大的大径部41。并且，在轴4的基端部分设置有直径比其中间部分小的小径部42。而且，该小径部42插入在第1轴承23中，该大径部41插入在第2轴承34中。 

轴4的基端部分穿过第1轴孔25而突出到马达壳体2的外侧。另一方面，轴4的前端部分穿过第2轴孔32而突出到马达壳体2的外侧。 

对于第2轴承34，使用了比第一轴承23大的轴承。在从第2轴孔32突出的轴4的前端部分上连接有被驱动部件。因此，在轴4的前端侧作用了比基端侧更强的外力。所以，通过使支撑轴4的前端侧的第2轴承34更大，能够稳定地支撑轴4。 

在轴4的中间部分固定有转子5。转子5由转子铁芯51和磁铁52等构成。转子铁芯51是将金属板层叠起来而形成的圆筒状的部件，压入在轴4上。磁铁52配置在转子铁芯51的外周面侧。磁铁52的磁极由多个N极和S极构成，这些N极和S极在周向上交替配置。 

在转子5的周围隔着微小的间隙配置有圆筒形状的定子6。定子6压入在马达支架21上并固定在周壁部21a的内侧。即，马达壳体2收纳转子5以及定子6。定子6由定子铁芯61和绝缘体62、线圈63等构成。本实施方式中的定子6是由多个分割定子连接而成的。 

定子铁芯61是将金属板层叠起来而形成的部件。定子铁芯61具有圆筒状的铁芯 背（core back）部61a，以及从铁芯背部61a的内侧向中心伸出并配置成放射状的多个齿部61b。定子铁芯61由多个分割铁芯连接而成。 

绝缘体62是绝缘性的部件。绝缘体62安装在定子铁芯61上并覆盖其表面。隔着绝缘体62将导电线缠绕在齿部61b上而形成有多个线圈63。在本实施方式的定子6中，通过模塑成型将定子铁芯61和绝缘体62、线圈63嵌入在模塑树脂64中。而且，在每个齿部61b上形成线圈63，对于每个线圈63，2根导电线的端部63a从模塑树脂64向定子6的一个端部（也称为输出侧端部）导出并在轴向上延伸。 

母线单元7由以下部分构成：分别由大致圆环状的带状导体构成的多个母线71；以及收纳这些母线71的大致圆环形状且截面为矩形的母线支架72。本实施方式中的线圈63分为U相、V相、W相的各相线圈组并形成Y接线。因此，母线71由以下部分构成：分别连接这些线圈组的U相、V相、W相各相用的母线；以及连接中性点的公用的母线。 

母线支架72是绝缘性的部件。该母线支架72以绝缘的状态支承各母线71。各母线71具有从多个位置向径向伸出的端子部71a，这些端子部71a从母线支架72的外周表面突出。母线单元7安装在定子6的输出侧端部上。而且，各端子部71a通过焊接等与各自规定的导电线的端部63a连接。 

在各母线71上设有从母线单元7突出的输出端子（未图示）。通过这些输出端子从外部向各线圈组提供受控的电流。由此，各线圈组被依次励磁，转子5旋转。 

旋变器8是检测转子5的旋转位置的传感器。基于旋变器8检测的转子5的旋转位置来控制向各线圈组提供电流的定时。旋变器8由旋变器转子81和旋变器定子82、旋变器绝缘体83、旋变器罩84等构成。 

旋变器转子81是环状的小部件。如图2所示，旋变器转子81压入在从第1轴孔25向外侧突出的轴4的基端部分上。即，旋变器转子81固定在轴的基端部分上。旋变器定子82是隔着微小的间隙配置在旋变器转子81周围的圆筒状部件。旋变器定子82被设置为与旋变器绝缘体83成一体。旋变器绝缘体83是树脂制的部件，该旋变器绝缘体83具有：支持旋变器定子82的圆筒状的定子支撑部83a；以及从定子支撑部83a的外周部分向径向伸出的延伸部83b。 

在旋变器定子82上连接有多个信号线85。这些信号线85通过延伸部83b从旋变器绝缘体83导出。旋变器定子82对应于旋变器转子81的旋转而输出电信号。该 电信号通过信号线85被送至外部装置。 

旋变器罩84是比旋变器绝缘体83略大的罩部件。旋变器绝缘体83的轴向侧的一端被旋变器罩84覆盖。在旋变器罩84上设置有一对可以挠曲变形的钩部84a。通过使这些钩部84a挂在旋变器定子82上，以可安装/拆卸的状态将旋变器罩84安装在旋变器绝缘体83上。 

如图2所示，旋变器8与旋变器罩84一起从马达壳体2的外侧嵌入在旋变器凹部24中并固定在马达壳体2上。如图3所示，旋变器凹部24的内周长比旋变器绝缘体83的外周长略大。详细地说，旋变器凹部24具有：圆形地凹陷的定子凹部24a；以及与定子凹部24a连续地在径向上带状地凹陷的延伸凹部24b。在定子凹部24a中嵌入旋变器定子82以及定子支撑部83a，在延伸凹部24b中嵌入延伸部83b。 

定子凹部24a被配置成第1轴孔25位于其中央部分。在定子凹部24a中设置有供旋变器定子82的端部压入的压入部24c。因此，旋变器定子82被牢固地固定在马达壳体2上。并且，在定子凹部24a上还设置有避免与旋变器罩84的钩部84a发生干涉的退避凹部24d。退避凹部24d与钩部84a相对地向径向外侧凹陷。 

如图4所示，定子凹部24a的底部的内表面侧由于外表面圆形地凹陷，所以相对地以圆形的台状鼓出（鼓出部26）。该鼓出部26的上底部分形成隆起部27（鼓出部26和隆起部27成为阶梯状）。换言之，旋变器凹部24的底部，形成有从底壁部21b的外表面侧向内表面侧隆起的隆起部27。而且，由于该隆起部27的中央部分从底壁部21b的内表面侧向外表面侧圆环状地凹陷，因此形成轴承凹部。 

本实施方式的隆起部27是通过使金属板折叠变形而形成的，金属板折叠而成为互相紧贴或接近的双重板状的截面构造。在本实施方式中，通过这种构造的隆起部27构成第1轴承保持部22周围的间隔壁（简称为间隔壁27）。 

这些第1轴承保持部22和旋变器凹部24是在形成马达支架21时同时形成的。即，在对马达支架21进行压力加工的一系列工序中，追加使金属板变形而形成旋变器凹部24和第1轴承保持部22的处理。 

这样，由于通过压力加工使旋变器凹部24和第1轴承保持部22与马达壳体21成为一体，可以减少原料成本和部件数量。因此，可以提高生产率。 

第1轴承保持部22的外径，即，隆起部27的外径被形成为比鼓出部26的外径小（其结果是，第1轴承保持部22的内径比定子凹部24a的内径小）。换言之，隆起 部27的外径也比压入部24c的内径小。这样，压力加工变得容易，可以稳定地批量生产高精度的马达支架21。并且，通过将间隔壁27形成为双重板状，可以提高第1轴承保持部22的强度。其结果是，在压入地固定第1轴承23时，可以更牢固地固定。 

特别是因为在固定有定子6的马达支架21上同轴地固定旋变器定子82，因此提高了旋变器定子82的位置精度。从而可以无需旋变器8的复杂调节，并可以提高旋变器8的位置精度。 

例如，旋变器8安装在马达壳体2的外部，因此可以将定子6和转子5、母线单元7、轴4等组装在马达壳体2内而先装配马达1的主体部分。因此，可以将马达1的主体部分的装配与旋变器8的安装及调节分开进行而提高生产率。 

此外，可以高精度地实现旋变器转子81与转子5之间的定位。即，可以使用装配好的马达1实际产生的磁场来对轴4进行定位。而且，可以利用马达1实际产生的磁场，按照设想的感应电压波形固定旋变器转子81。因此，由于不会产生由固定转子的专用设备与定子的磁场不同造成的同步位置误差，所以提高了旋变器8的位置精度。 

此外，旋变器定子82和定子6可以通过马达支架21固定为一体。因此，可以消除分别相对于马达支架21定位并固定在预定位置时基于构造位置偏差的同步位置误差，可以省去以往进行的旋变器8的原点调节。 

旋变器定子82压入在马达支架21中，因此不易产生位置偏移，提高了稳定性。另外，沿径向延伸的延伸部83b嵌入在带状地径向凹陷的延伸凹部24b中，因此旋变器绝缘体83自身在周向上不易发生位置偏移，进一步提高了稳定性。 

此外，本实用新型的马达不限于上述的实施方式，也包含此外的各种结构。 

例如，第1轴承保持部22（轴受凹部）可以形成为各种形状。图5示出了第1轴承保持部22的变形例。如该图的（a）所示，构成间隔壁27的折叠的2个金属板之间也可以存在空间。例如，间隔壁27也可以形成为截面为倒U状。 

并且，如该图的（b）所示，第1轴承保持部22的外径也可以与鼓出部26的外径大致相同。如果这样，除了可以使压力加工变得容易之外，还可使第1轴承保持部22的内径更大，因此可以使用比第1轴承23更大的轴承，可以更稳定地支承轴4。 

并且，如该图的（c）所示，间隔壁27也可以具有从径向外侧朝向末端侧变窄的倾斜面27a，成为大致三角形截面。如果这样，可以使压力加工变得更容易。 

旋变器8设置在马达壳体21上，因此支架罩31的构造可以更简单。例如，如图6所示，可以将支架罩31替换为压力加工品。即，本变形例的马达1A的支架罩31A可以由金属板形成为一体，通过金属板的折叠变形而形成第2轴承保持部33。 

具体地说，支架罩31A的开设了第2轴孔32的中央部分的金属板向内表面侧圆筒状地变形而形成中央凹部91。中央凹部91的突出端侧的金属板进一步向径向内侧折叠而形成为折叠的双重板状的截面构造，形成第2轴承保持部33周围的间隔壁部分92。进一步地，通过该金属板的前端侧部分向径向内侧伸出，形成第2轴承保持部33的底壁部分93。此外，对于功能与之前的实施方式相同的结构标注相同的标号，并省略其说明。 

如果是使用这样的压力加工品的支架罩31A的马达1A，则可以进一步减少原料成本。 

如图7所示，关于旋变器凹部24，也可以设置双重板状的间隔壁而成为与第1轴承保持部22相同的构造。具体地说，与第1轴承保持部22相同，在底壁部21b上形成在底壁部21b的外表面侧隆起的外侧隆起部27a。外侧隆起部27a的中央部分凹陷。通过这种构造的外侧隆起部27a，可以构成划分旋变器凹部24的周围的间隔壁并形成旋变器凹部24。 

例如，可以用于电动助力转向等的车载马达。 

Claims (10)

1.一种马达，该马达具有：

轴，其能够自由旋转；

转子，其固定在所述轴上；

定子，其隔着间隙配置在所述转子的周围；

旋变器，其检测所述转子的旋转位置；以及

马达壳体，其支撑所述轴并容纳所述转子和定子，

所述马达的特征在于，所述旋变器具有：

旋变器转子，其固定在所述轴的一端侧；

旋变器定子，其隔着间隙配置在所述旋变器转子的周围，

所述马达壳体包含由金属板形成的马达支架，

所述马达支架具有：

圆筒状的周壁部，所述定子固定在该周壁部的内侧；

底壁部，其封闭所述周壁部的一侧的开口，

所述底壁部具有：

轴承凹部，其设置在所述底壁部的内表面，通过轴承支撑所述轴的所述一端侧；

旋变器凹部，其设置在所述底壁部的外表面，固定有所述旋变器定子；以及

第一轴孔，其在所述轴承凹部和所述旋变器凹部上开口，所述轴的所述一端侧贯穿该第一轴孔。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述旋变器凹部是通过使所述底壁部的外表面从所述底壁部的外表面侧向内表面侧凹陷而形成的，

在所述旋变器凹部的底部，形成有从所述底壁部的外表面侧向内表面侧隆起的隆起部，

所述轴承凹部是通过使所述隆起部的中央部分从所述底壁部的内表面侧向外表面侧凹陷而形成的。

3.根据权利要求2所述的马达，其中，

所述轴承凹部的周围的间隔壁具有双重板状的截面构造。 

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的马达，其中，

所述旋变器具有旋变器绝缘体，

所述旋变器绝缘体具有：

定子支撑部，其支撑所述旋变器定子；

延伸部，其从所述定子支撑部沿径向延伸，

所述旋变器凹部的内周长比所述旋变器绝缘体的外周长大。

5.根据权利要求4所述的马达，其中，

所述旋变器凹部具有：

定子凹部，所述定子支撑部以及所述旋变器定子嵌入在该定子凹部中；

延伸凹部，所述延伸部嵌入在该延伸凹部中；以及

压入部，所述旋变器定子的端部压入在该压入部中。

6.根据权利要求4所述的马达，其中，

所述旋变器具有覆盖所述旋变器绝缘体的轴向侧的一个面的旋变器罩。

7.根据权利要求5所述的马达，其中，

所述隆起部的外径比所述压入部的内径小。

8.根据权利要求6所述的马达，其中，

所述旋变器罩通过挂在所述旋变器定子上而安装到所述旋变器绝缘体上。

9.根据权利要求8所述的马达，其中，

所述旋变器罩至少具有一个挂在所述旋变器定子上的钩部，

在所述定子凹部中设置有与所述钩部相对并向径向外侧凹陷的退避凹部。

10.根据权利要求1所述的马达，其中，

在所述底壁部上形成有向外表面侧隆起的外侧隆起部，所述旋变器凹部是通过使所述外侧隆起部的中央部分凹陷而形成的。 

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