TW202224317A - 馬達單元 - Google Patents

Abstract

馬達單元包括：馬達，具有轉子和定子，所述轉子具有能以旋轉軸線為中心旋轉的軸，所述定子從徑向外側包圍所述轉子；外殼，收容所述馬達；軸承，固定於所述外殼，且對所述軸以能旋轉的形式進行支承；解析器，具有固定於所述軸的解析器轉子和固定於所述外殼的解析器定子；以及接觸構件，具有導電性且固定於所述外殼，並與設置於所述軸的軸向一側的端部的被接觸部接觸。所述外殼具有收容所述軸的所述被接觸部的收容空間。所述接觸構件和所述解析器在所述收容空間內在沿著所述旋轉軸線的方向上排列地配置。

Description

馬達單元

本發明是有關於一種馬達單元。

以往，已知在轉子軸的端部具有相對於外殼電連接的電刷的馬達（例如參照日本特開2016-119760號公報）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2016-119760號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，上述具有電刷的馬達中，電刷與轉子軸的接觸面積小，電刷與轉子軸之間的電阻大。由此，電流難以在轉子軸與外殼之間流通，可能產生電位差。

因此,本發明的目的在於提供一種馬達單元，能長期將軸與外殼的電位差抑制得較小而穩定地驅動。 [解決課題之手段]

本發明的例示性的馬達單元包括：馬達，所述馬達具有轉子和定子，所述轉子具有能以旋轉軸線為中心旋轉的軸，所述定子從徑向外側包圍所述轉子；外殼，所述外殼收容所述馬達；軸承，所述軸承固定於所述外殼，且對所述軸以能旋轉的形式進行支承；解析器，所述解析器具有固定於所述軸的解析器轉子和固定於所述外殼的解析器定子；以及接觸構件，所述接觸構件具有導電性且固定於所述外殼，並與設置於所述軸的軸向一側的端部的被接觸部接觸。所述外殼具有收容所述軸的所述被接觸部的收容空間。所述接觸構件和所述解析器在所述收容空間內在沿著所述旋轉軸線的方向上排列地配置。 [發明的效果]

根據本發明的例示性的馬達單元，能長期將軸與外殼的電位差抑制得較小而穩定地驅動。

以下，參照附圖對本發明實施方式的馬達單元進行說明。另外，本發明的範圍並不限定於以下實施方式，可在本發明的技術思想的範圍內任意改變。

在本說明書中，將與馬達2的轉子21的旋轉軸線J2平行的方向設為馬達單元1的“軸向”。如圖1所示地定義軸向一側N及軸向另一側T。而且，將與旋轉軸線J2正交的徑向簡稱為“徑向”，將以旋轉軸線J2為中心的周向簡稱為“周向”。此外，在本說明書中，“平行的方向”不僅包括完全平行的情況，還包括大致平行的方向。並且，“沿著”規定方向或平面“延伸”除了包括嚴格地沿規定方向延伸的情況以外，還包括沿相對於嚴格的方向在小於45°的範圍內傾斜的方向延伸的情況。

＜馬達單元1＞ 以下，基於附圖對本發明例示性的一實施方式的馬達單元1進行說明。圖1是一實施方式的馬達單元1的概念圖。圖2是馬達單元1的以包含旋轉軸線J2的平面切斷的剖視圖。圖3是軸22的分解立體圖。另外，圖1只是概念圖，各部分的配置及尺寸不一定與實際的馬達單元1相同。

馬達單元1裝設於混合動力汽車（HV）、插電式混合動力汽車（PHV）、電動汽車（EV）等至少以馬達作為動力源的車輛。馬達單元1用作上述汽車的動力源。

如圖1所示，馬達單元1具有馬達2、外殼5及接觸構件6。外殼5收容馬達2。而且，馬達單元1還具有與軸22的軸向另一側T連接並收容於外殼5的齒輪部3。

＜馬達2＞ 馬達2例如是直流無刷馬達。馬達2由來自未圖示的逆變器的電力驅動。馬達2包括：轉子21，所述轉子21以沿水準方向延伸的旋轉軸線J2為中心旋轉；以及定子25，所述定子25位於轉子21的徑向外側。即，馬達2是轉子21能旋轉地配置於定子25內側的內轉子型馬達。即，馬達2具有：具有能以旋轉軸線J2為中心旋轉的軸22的轉子21；以及從徑向外側包圍轉子21的定子25。

＜轉子21＞ 轉子21通過電力供給至定子25而旋轉。如圖2所示，轉子21具有軸22、轉子芯部23和轉子磁體24。轉子21以沿水準方向延伸的旋轉軸線J2為中心旋轉。

軸22以沿水準方向延伸且沿車輛寬度方向延伸的旋轉軸線J2為中心延伸。軸22以旋轉軸線J2為中心旋轉。本實施方式的馬達單元1中，後述的作為冷卻液的潤滑油CL在軸22的中空部221流動。因此，軸22在內部具有沿旋轉軸線J2貫通的中空部221，且在軸向另一側T具有供潤滑油CL流入中空部221的流入口220。即，軸22呈在軸向上貫通的筒狀，在軸向另一側T的端部具有供潤滑油CL流入的流入口220。由此，能對軸22的中空部221被阻塞進行抑制。而且，通過使軸22具有中空部221，例如能在軸22的中空部221對導線進行配線。而且，能夠使軸22輕量化。

軸22經由後述的第一軸承41、第二軸承42、第三軸承43及第四軸承44以能旋轉的形式被外殼5支承。即，軸承41、42、43、44固定於外殼5並對軸22以能旋轉的形式進行支承。

另外，軸22能分割為馬達收容空間501內的部分和齒輪部收容空間502內的部分。在軸22能分割的情況下，被分割的軸22例如可採用使用外螺紋及內螺紋的螺紋耦合結構。而且，也可以通過壓入、焊接等固定方法接合。在採用壓入、焊接等固定方法的情況下，可以採用將沿軸向延伸的凹部和凸部組合的鋸齒結構（serration）。通過設為上述結構，能可靠地傳遞旋轉。而且，軸22也可以形成為單一構件。

轉子芯部23是將薄板狀的電磁鋼板層疊而形成的。轉子芯部23是沿著軸向延伸的圓柱體。在轉子芯部23固定有多個轉子磁體24。多個轉子磁體24以使磁極交替的形式沿著周向排列。

＜定子25＞ 如圖2所示，定子25具有定子芯部26、線圈27及介於定子芯部26與線圈27之間的絕緣體（未圖示）。定子25保持於外殼5。定子芯部26具有從圓環狀的軛部的內周面往徑向內側延伸的多個磁極齒（未圖示）。

通過將導線捲繞於磁極齒來形成線圈27。線圈27經由省略圖示的母線與省略圖示的逆變器單元連接。線圈27具有從定子芯部26的軸向端面突出的線圈端271。線圈端271與轉子21的轉子芯部23的端部相比在軸向上突出。

＜解析器28＞ 在軸22的軸向一側N的端部安裝解析器28（參照圖2、圖3等）。解析器28對轉子21的位置、即旋轉角度進行檢測。如圖2、圖3所示，解析器28具有解析器定子281和解析器轉子282。解析器定子281固定於外殼5的後述的軸承保持件52。解析器轉子282固定於軸22。即，解析器28具有固定於軸22的解析器轉子282和固定於外殼5的解析器定子281。

解析器定子281呈環狀，解析器轉子282呈圓板狀。解析器定子281的內周面與解析器轉子282的外周面在徑向上相向。解析器定子281在轉子21旋轉時定期檢測解析器轉子282的位置。由此，解析器28根據解析器轉子282的位置資訊取得轉子21的位置資訊。

而且，在外殼5內部的軸向一側N的端部配置有母線（未圖示）。母線將未圖示的逆變器單元和線圈27連接，向線圈27供給電力。從軸向一側N向線圈27供給電力。

＜齒輪部3＞ 齒輪部3具有多個齒輪，並收容於外殼5。如上所述，齒輪部3在軸向另一側T與軸22連接。齒輪部3具有減速部31和差動部32。

＜減速部31＞ 如圖1所示，減速部31與軸22連接。減速部31將從馬達2輸出的扭矩傳遞至差動部32。減速部31使馬達2的轉速根據減速比減小，並且使從馬達2輸出的扭矩根據減速比而增大。

減速部31是各齒輪的軸心平行配置的平行軸齒輪式減速器。減速部31具有：作為中間驅動齒輪的第一齒輪311；作為中間齒輪的第二齒輪312；作為最終驅動齒輪的第三齒輪313；以及中間軸314。

第一齒輪311配置於軸22的外周面。本實施方式的馬達單元1中，第一齒輪311和軸22由單一構件形成。第一齒輪311和軸22一起以旋轉軸線J2為中心旋轉。中間軸314沿著與旋轉軸線J2平行的中間軸線J4延伸。中間軸314的軸向兩端部經由軸承以能旋轉的形式被外殼5支承。即，中間軸314能以中間軸線J4為中心旋轉。

第二齒輪312和第三齒輪313配置於中間軸314。第二齒輪312與第一齒輪311嚙合。第三齒輪313與差動部32的齒圈321嚙合。軸22的扭矩從第一齒輪311傳遞至第二齒輪312。並且，傳遞至第二齒輪312的扭矩經由中間軸314傳遞至第三齒輪313。傳遞至第三齒輪313的扭矩傳遞至差動部32的齒圈321。這樣一來，減速部31將從馬達2輸出的扭矩傳遞至差動部32。各齒輪的齒輪比和齒輪的個數等能根據需要的減速比進行各種變更。

＜差動部32＞ 差動部32將從馬達2輸出的扭矩傳遞至輸出軸33。輸出軸33分別安裝於差動部32的左右。差動部32例如具有以下功能：在車輛轉彎時，將左右驅動輪、即輸出軸33的速度差吸收，並將相同的扭矩傳遞至左右的輸出軸33。輸出軸33突出至外殼5的外部。連接於車輛驅動輪的驅動軸（未圖示）與輸出軸33連接。

除此以外，齒輪部3還可以具有在馬達單元1的動作停止時將車輛鎖定的停車機構（未圖示）。

＜外殼5＞ 如圖1、圖2等所示，外殼5具有外殼主體51、軸承保持件52、罩構件53和齒輪部收容部54。外殼主體51、軸承保持件52及齒輪部收容部54例如由鐵、鋁、鐵和鋁的合金等導電材料形成，換言之由金屬形成，但並不限定於此。另外，外殼主體51、軸承保持件52、罩構件53及齒輪部收容部54可以由相同材料形成，也可以由不同材料形成。為了抑制接觸部分的不同種類金屬接觸腐蝕，優選由相同材料形成。

＜外殼主體51＞ 外殼主體51具有第一筒部511、分隔壁部512及突出部513。第一筒部511是沿軸向延伸的筒體。定子芯部26固定於外殼主體51的內部。即，外殼5具有保持定子25的外殼主體51。第一筒部511在軸向一側N具有開口。

分隔壁部512從第一筒部511的軸向另一側T的端部朝徑向內側擴展。在分隔壁部512設置有沿旋轉軸線J2貫通的貫通孔514。貫通孔514呈截面圓形，中心線與旋轉軸線J2重疊。並且，軸22貫通貫通孔514地配置。貫通貫通孔514的軸22經由第二軸承42及第四軸承44以能旋轉的形式被分隔壁部512支承。第二軸承42配置於分隔壁部512的軸向一側N，第四軸承44配置於分隔壁部512的軸向另一側T。由此，軸22的軸向中間部分以能旋轉的形式被支承，因此，在軸22旋轉時，軸22的振動、撓曲等得以抑制。

突出部513呈平板狀，從第一筒部511的外周面的軸向另一側T朝鉛垂下方擴展。在本實施方式的馬達單元1中，第一筒部511、分隔壁部512及突出部513由單一構件形成。分隔壁部512及突出部513構成將齒輪部收容部54的軸向一側N的端部封閉的側板部510。

在突出部513形成有第一驅動軸通過孔515。第一驅動軸通過孔515是在軸向上貫通突出部513的孔。輸出軸33以能旋轉的狀態貫通第一驅動軸通過孔515。在輸出軸33與第一輸出軸通過孔515之間，為了抑制潤滑油CL的漏出，設置有油密封件（未圖示）。使車輪旋轉的車軸（未圖示）與輸出軸33的前端連接。

＜軸承保持件52＞ 軸承保持件52沿徑向擴展。軸承保持件52固定於第一筒部511的軸向一側N。軸承保持件52固定於第一筒部511例如可舉出基於螺釘的固定，但不限於此，也可廣泛採用擰入、壓入等能將軸承保持件52牢固地固定於第一筒部511的方法。

由此，軸承保持件52與外殼主體51電連接。此處，兩個構件電連接包括進行物理接觸而能導電的情況，並且包括以處於大致相同電位的程度接近的情況。即，電連接的構件彼此處於相同電位或大致相同電位。以下，當記載為電連接時，是相同的結構。在本實施方式的馬達單元1中，外殼主體51和軸承保持件52處於相同電位。

而且，第一筒部511與軸承保持件52緊貼。在此，緊貼是指具有以下程度的密封性：外殼5內部的潤滑油CL不會漏出至外部，並且外部的水、塵埃、灰塵等異物不會侵入。緊貼在以下是相同的結構。

軸承保持件52具有從軸承保持件52的軸向一側N的面朝軸向另一側凹陷的凹部521。凹部521的底面形成有在軸向上貫通的貫通孔520。貫通孔520的中心與旋轉軸線J2一致，軸22貫通貫通孔520。軸22的軸向一側N的端部配置於凹部521的內部。

在軸承保持件52的軸向另一側T配置有第一軸承41。貫通貫通孔520的軸22經由第一軸承41以能旋轉的形式被軸承保持件52支承。即，外殼5具有設置於外殼主體51的軸向一側N的軸承保持件52，該軸承保持件52在軸向另一側T保持軸承41。

解析器28的解析器定子281固定於凹部521的內部。即，解析器定子281固定於軸承保持件52。解析器定子281在配置於軸承保持件52時，中心線與旋轉軸線J2一致。並且，解析器定子281通過未圖示的螺釘固定於軸承保持件52。另外，解析器定子281固定於軸承保持件52不限於螺釘，可廣泛採用壓入、粘接等能將解析器定子281牢固地固定於軸承保持件52的固定方法。

在馬達單元1中，軸22的比轉子芯部23靠軸向另一側T的部分貫通貫通孔514，比轉子芯部23靠軸向一側N的部分貫通貫通孔520。並且，軸22的在軸向上隔著轉子芯部23的兩側經由第一軸承41及第二軸承42以能旋轉的形式支承於外殼5。此時，軸22能繞旋轉軸線J2旋轉。

＜罩構件53＞ 罩構件53安裝在軸承保持件52的軸向一側N。罩構件53覆蓋軸承保持件52的凹部521的軸向一側N，且與軸承保持件52緊貼。而且，軸承保持件52與罩構件53電連接。因此，罩構件53與外殼主體51處於相同電位。並且，罩構件53具有接觸構件固定凹部531。接觸構件固定凹部531從罩構件53的軸向另一側T的面凹陷，固定有後述的接觸構件6的接觸環62。即，外殼5具有安裝於軸承保持件52的軸向一側N且固定有接觸構件6的罩構件53。

利用罩構件53覆蓋軸承保持件52的凹部521並且將罩構件53固定於軸承保持件52，由此圍成的區域是收容空間55。在將馬達2的定子25收容於第一筒部511的內部的狀態下，將軸承保持件52安裝於第一筒部511的軸向一側N，而且將罩構件53安裝於軸承保持件52的軸向一側N，從而將軸22的軸向一側N的端部收容於收容空間55。並且，軸22的軸向一側N的端部形成有被接觸部61。即，外殼5具有收容軸22的被接觸部61的收容空間55。此外，收容空間55形成於罩構件53與軸承保持件52之間。

如圖1、圖2所示，接觸構件6及解析器28沿旋轉軸線J2排列地配置於收容空間55內。即，接觸構件6及解析器28在收容空間55內在沿著旋轉軸線J2的方向上排列地配置。此時，接觸構件6與設置於軸22的軸向一側N的端部的被接觸部61在徑向上相向。接觸環62和被接觸部61的細節在後描述。

而且，在軸22的軸向一側N的端部安裝有環狀構件56。環狀構件56配置於比解析器轉子282靠軸向一側N處。環狀構件56從軸向一側N覆蓋解析器轉子282。即，外殼5還具有固定於軸22的環狀構件56。環狀構件56在固定於軸22的解析器轉子282與被接觸部61之間固定，從軸向一側N覆蓋解析器轉子282的一部分。通過用環狀構件56覆蓋解析器轉子282的一部分，能抑制接觸構件6或被接觸部61的磨損粉末等侵入解析器28。由此，能夠長期穩定地驅動馬達單元1。

＜齒輪部收容部54＞ 齒輪部收容部54呈朝軸向一側N開口的凹形狀。齒輪部收容部54具有第二筒部541和封堵部542。第二筒部541的軸向一側N的端部安裝於側板部510。第二筒部541具有在軸向上與側板部510的外緣部重疊的形狀。第二筒部541在與側板部510緊貼並電接觸的狀態下，固定於側板部510。

第二筒部541固定於側板部510例如通過螺紋緊固進行，但不限於此。例如，可廣泛採用焊接、壓入等能將第二筒部541牢固地固定於側板部510的固定方法。齒輪部收容部54的開口被側板部510覆蓋。

第二筒部541和封堵部542由單一構件形成。封堵部542呈從第二筒部541的軸向另一側T的端部朝徑向內側擴展的板狀。由第二筒部541、封堵部542及側板部510圍成的空間是齒輪部收容空間502。軸22的軸向另一側T的端部經由第三軸承43以能旋轉的形式被封堵部542支承。

在封堵部542形成有第二驅動軸通過孔543。第二驅動軸通過孔543是在軸向上貫通封堵部542的孔。輸出軸33以能旋轉的狀態貫通第二驅動軸通過孔543。在輸出軸33與第二輸出軸通過孔543之間，為了抑制潤滑油CL的漏出，設置有油密封件（未圖示）。使車輪旋轉的車軸（未圖示）與輸出軸33的前端連接。另外，輸出軸33繞差動軸線J5旋轉。

＜冷卻液的迴圈＞ 在外殼5的內部填充有用於對齒輪部3的各齒輪和軸承進行潤滑的潤滑油CL。在馬達單元1中，油也用於馬達2的冷卻。也就是說，馬達單元1的潤滑用的潤滑油CL是馬達冷卻用的冷卻液。

如圖1所示，潤滑油CL儲存於齒輪部收容空間502的下部區域。即，冷卻定子25的冷卻液（潤滑油CL）儲存於外殼5的內部。差動部32的一部分浸在儲存於齒輪部收容空間502的下部區域的潤滑油CL中。儲存於齒輪部收容空間502下部區域的潤滑油CL通過差動部32的動作而被揚起，並擴散至齒輪部收容空間502的內部。擴散至齒輪部收容空間502內的油被供給至配置在齒輪部收容空間502內部的各齒輪，以用於潤滑。而且，擴散至齒輪部收容空間502的潤滑油CL的一部分還被供給至各軸承，以用於潤滑。

如圖1所示，在齒輪部收容空間502的上部區域配置有儲油盤57。儲油盤57朝上方開口。被揚起的潤滑油CL移動至齒輪部收容空間502的上方，並流入儲油盤57。

積存於儲油盤57的潤滑油CL經由未圖示的油供給路徑從軸22的軸向另一側T的端部的流入口220流入軸22的中空部221。軸22的中空部221的潤滑油CL朝軸向一側N流動。在中空部221內流動的潤滑油CL朝定子25散佈。由此，潤滑油CL對定子25進行冷卻。

通過使軸22呈筒狀，即便在使潤滑油CL向軸22的中空部221流動的情況下，也能利用在軸22旋轉時因氣流往軸向一側N退出而產生的負壓來將潤滑油CL從流入口220引入。由此，能向整個馬達2供給潤滑油CL，能穩定地冷卻馬達2。因此，能穩定地驅動馬達2。

＜冷卻液迴圈部7＞ 馬達單元1具有使潤滑油CL迴圈的冷卻液迴圈部7。冷卻液迴圈部7具有配管部71、泵72、油冷卻器73和馬達油儲存部74。

配管部71是形成於外殼5的配管。配管部71將泵72和配置於第一筒部511內部的馬達油儲存部74相連，將潤滑油CL供給至馬達油儲存部74。泵72將儲存於齒輪部收容空間502的下部區域的潤滑油CL吸入。泵72是電動泵，但不限於此。例如，可以是利用馬達單元1的輸出軸33的一部分輸出進行驅動的結構。

油冷卻器73配置於配管部71中的泵72與馬達油儲存部74之間。也就是說，由泵72吸引的潤滑油CL經由配管部71穿過油冷卻器73而輸送至馬達油儲存部74。例如，從外部供給的水等製冷劑被供給至油冷卻器73。並且，在製冷劑與潤滑油CL之間進行熱交換，降低潤滑油CL的溫度。另外，這裡油冷卻器73是使用製冷劑的液冷式，但不限於此，也可以是利用車輛的行使風進行冷卻的所謂風冷式。通過使用油冷卻器73，能降低向馬達油儲存部74供給的潤滑油CL的溫度，能提高馬達2的冷卻效率。

馬達油儲存部74是配置於馬達收容空間501的上部區域並朝上方開口的託盤。進一步而言，馬達油儲存部74配置於馬達收容空間501之中的定子25的鉛垂上方。在馬達油儲存部74的底部形成滴下孔，通過從滴下孔滴下潤滑油CL，對馬達2進行冷卻。滴下孔例如形成在定子25的線圈27的線圈端271的上部，線圈27由潤滑油CL冷卻。

＜接觸構件6＞ 接觸構件6與在軸22的軸向一側N的端部形成的被接觸部61接觸。被接觸部61由電導率比軸22的與軸承的內圈接觸的軸承接觸部222高的材料形成。即，被接觸部61的電導率比軸22的與軸承41接觸的軸承接觸部222的電導率高。被接觸部61與接觸構件6的後述電刷部63接觸。

通過使被接觸部61的電導率比軸22的與軸承41接觸的軸承接觸部222高，能夠使在軸22處產生的軸電流的大部分流向與被接觸部61接觸的接觸構件6。由此，能抑制軸承的內圈與外圈的電位差，能有效地抑制軸承的電腐蝕。另外，對第一軸承41進行了說明，但在此外的軸承中也同樣如此，能抑制內圈與外圈的電位差並抑制電腐蝕。

另外，被接觸部61例如是銀、銅等的導電膜，是塗覆金屬膏而形成的。另外，被接觸部61除塗覆以外，也可以通過鍍覆、蒸鍍等成膜方法成型。軸承的電腐蝕在後描述。而且，在能與接觸構件6充分導電的情況下，被接觸部61也可以是軸22的一部分。

如圖2、圖3所示，接觸構件6具有接觸環62和電刷部63。接觸環62呈圓環狀且由金屬等具有導電性的材料形成。接觸環62配置於罩構件53的接觸構件固定凹部531。接觸環62通過壓入來固定於接觸構件固定凹部531。然而，固定方法不限於此，可廣泛採用粘接、焊接等能將接觸環62牢固地固定於接觸構件固定凹部531的方法。

電刷部63是具有導電性並能在周向上撓曲的材料。電刷部63固定於接觸環62的內周面，與接觸環62電連接。也就是說，接觸構件6與包括罩構件53的外殼5電連接。

電刷部63朝徑向內側突出。從接觸環62的內周面到電刷部63的徑向內側的前端的長度比接觸環62與被接觸部61的徑向上的距離長。因此，電刷部63的徑向內側的前端彈性地撓曲並與被接觸部61接觸。即，接觸構件6具有導電性並固定於外殼5。接觸構件6與設置於軸22的軸向一側N的端部的被接觸部61接觸。

由於被接觸部61形成於軸22的外周面，因而即使軸22沿軸向移動，電刷部63的徑向內側的前端也持續與被接觸部61接觸。也就是說，即使在軸22沿軸向移動的情況下，也維持軸22與外殼5的導通狀態。

在本實施方式中，作為電刷部63，使用由碳纖維形成的線材，但不限於此，可廣泛採用由能彈性變形並且具有導電性的構件形成的線材。而且，不限於線材，也可以是在旋轉軸線J2方向上具有寬度且在周向上具有厚度的膜狀。

如圖1所示，軸主體223的軸向一側N的端部經由第一軸承41以能旋轉的形式支承於軸承保持件52。軸22貫通貫通孔520且朝軸向一側N突出。並且，在軸22的比貫通孔520靠軸向一側N處，安裝有解析器28的解析器轉子282。

通過將接觸構件6安裝於罩構件53的接觸構件固定凹部531，使接觸構件6的電刷部63的徑向內側的前端與軸22的外周面的被接觸部61接觸。電刷部63進行彈性變形，因此，電刷部63的徑向內側的前端沿被接觸部61變形並與被接觸部61接觸，電刷部63與被接觸部61電連接。由此，軸22與接觸構件6電連接。

電刷部63是能彈性變形的材料，因此，在軸22旋轉時，軸22與接觸構件6的電連接也得以維持。因此，軸22與外殼5、即第一軸承41～第四軸承44各自的安裝於軸22的內圈與安裝於外殼5的外圈處於相同電位，基於電位差產生的放電所致的軸承電腐蝕得以抑制。由此，能抑制軸22的旋轉的不均，能長期穩定地驅動馬達單元1。換而言之，能實現馬達單元1長壽命化。

而且，由於能用潤滑油CL穩定地冷卻馬達2的轉子21及定子25，因而能抑制因馬達2的溫度上升而導致的輸出降低。也就是說，馬達單元1中，能長期抑制輸出降低。

如圖1所示，可以使軸22的中空部221的軸向一側N的端部的內徑形成為比軸向另一側T的內徑小。在中空部221的軸向一側N形成有臺階。由此，即使在以軸22的軸向一側N處於比軸向另一側T靠下方處的形式傾斜的情況下，也能通過形成於中空部221的軸向一側N的臺階來抑制冷卻液（潤滑油CL）的流動。由此，能抑制冷卻液（潤滑油CL）從軸22的軸向一側N進入接觸構件6與被接觸部61之間而形成油膜，能抑制因油膜而導致外殼5與軸22之間的電阻升高。

＜第一變形例＞ 圖4是第一變形例的馬達單元1A的概念圖。圖5是馬達單元1A的以包含旋轉軸線J2的平面切斷的剖視圖。圖6是軸22a的分解立體圖。圖7是延長軸8的立體圖。第一變形例的馬達單元1A在軸22a具有延長軸8且被接觸部61形成於延長軸8方面與圖1等所示的馬達單元1不同，但在除此以外的方面具有相同結構。因此，對馬達單元1A的與馬達單元1實質上相同的部分標注相同符號，並且省略相同部分的詳細說明。

如圖4～圖6所示，馬達單元1A的軸22a具有軸主體223和延長軸8。延長軸8固定於軸主體223的軸向一側N的端部。延長軸8由鐵、鋁等具有導電性的材料形成。另外，為了抑制在接觸部分處的不同種類金屬接觸腐蝕，優選延長軸8的至少與軸主體223接觸的部分由與軸主體223相同種類的金屬形成。即，軸22a具有：軸主體223；以及具有導電性並固定於軸主體223的軸向一側N的端部的延長軸8。

如圖4～圖7所示，延長軸8具有固定於軸主體223的固定部81。固定部81從軸主體223的中空部221的軸向一側N的端部插入中空部221。而且，固定部81的外周面接觸並固定於中空部221的內周面。即，延長軸8具有固定於軸主體223的固定部81。而且，被接觸部61形成於延長軸8。被接觸部61由電導率高於固定部81的材料形成。即，被接觸部61的電導率高於固定部81的電導率。

延長軸8具有從軸向一側N的端部朝徑向外側擴展的凸緣部82。從軸向觀察時，凸緣部82呈圓形。在延長軸8中，被接觸部61形成於凸緣部82的外表面。即，被接觸部61形成於凸緣部82的外表面的至少一部分。被接觸部61例如是銀、銅等的導電膜，是塗覆金屬膏而形成的。即，被接觸部61是由電導率比構成凸緣部82的材料高的材料形成的導電膜。另外，作為被接觸部61的製作方法，除塗覆以外，也可以通過鍍覆、蒸鍍等成膜方法來成膜。如此，通過使被接觸部61形成於凸緣部82的外表面的一部分，能減少構成被接觸部61的金屬的量，能降低製造所需的成本。

凸緣部82的外徑比中空部221的內徑大。在延長軸8中，比凸緣部82靠軸向另一側T處是固定部81。即，固定部81形成於比凸緣部82靠軸向另一側T處。而且，固定部81配置於設置在軸主體223的軸向一側N的端部的中空部221，接觸並固定於中空部221的內表面。

由此，軸主體223與延長軸8電連接。固定部81固定於軸22a通過壓入進行，但不限於此。可廣泛採用能在維持固定部81與軸主體223的電連接的同時將固定部81牢固地固定於軸主體223的固定方法。

而且，延長軸8的至少凸緣部82配置於外殼5的收容空間55的內部。因此，配置於凸緣部82的被接觸部61配置於收容空間55的內部。

在將固定部81配置於軸主體223的中空部221的軸向一側N時，凸緣部82與軸主體223的軸向一側N的端部接觸。由此，延長軸8定位並固定於軸主體223的軸向一側N。由此，能使凸緣部82與接觸環62在徑向上準確地相向。

作為延長軸8的一部分的固定部81是插入軸22a的中空部221的端部的結構，因此，能使延長軸8的從軸主體223的端部沿軸向突出的長度較短。由此，能在抑制馬達單元1A的大型化的同時將軸22a和外殼5電連接並抑制軸承的電腐蝕。

被接觸部61形成於凸緣部82的外周部。由此，被接觸部61是凸緣部82的徑向外緣的外表面，因此，即使軸22a沿軸向移動，接觸構件6與延長軸8、即軸22a也能保持導通狀態。

由於利用導電膜形成被接觸部61，因此作為延長軸8的被接觸部61以外的材料，可以從具有一定以上的電導率的材料中廣泛選定。例如，通過用具有一定以上的強度和電導率的構件形成延長軸8且形成電導率高於該材料的被接觸部61，能在維持延長軸8的強度的同時將與接觸構件6的電阻抑制得較低。由此，能穩定地使軸22a與外殼5處於導通狀態。

此外，延長軸8具有沿旋轉軸線J2貫通的貫通孔80。即，延長軸8呈在軸向上貫通的筒狀。如圖5所示，中空部221在軸向上貫通，軸主體223在軸向另一側T的端部具有使冷卻液（潤滑油CL）流入的流入口220。延長軸8具有貫通孔80。因此，即使在將延長軸8安裝於軸主體223軸向一側N的端部之後，軸22a也維持在軸向上貫通的狀態。

由此，能對軸主體223的中空部221被阻塞進行抑制。例如，即使在軸主體223的中空部221中對導線進行配線等時，延長軸8也不易造成妨礙。而且，能夠使軸22a輕量化。此外，通過使延長軸8為筒狀且配置於軸主體223的與流入口220相反的一側，在軸22a旋轉時不易妨礙中空部221內的負壓的產生。由此，從流入口220流入的油因負壓而在中空部221內被沿軸向拖動，因此，能將油從軸向上的流入口220輸送至較遠部分。

如圖5所示，延長軸8的內徑比中空部221的內徑小。通過如此構成，即使在以軸22a的軸向一側N處於比軸向另一側T靠下方處的形式傾斜的情況下，也能通過因軸主體223的內徑與延長軸8的內徑的差而產生的臺階來對冷卻液（潤滑油CL）流入延長軸8的內部進行抑制。由此，能對冷卻液（潤滑油CL）從軸22a的軸向一側N進入接觸構件6與被接觸部61之間而形成油膜進行抑制，能對因油膜而導致外殼5與軸22a之間的電阻升高進行抑制。

例如，在馬達單元1被用作汽車的動力源的情況下，根據汽車的停車狀態，有時軸22a的軸向一側N位於比軸向另一側T靠下方處。該情況下，潤滑油CL容易穿過中空部221流向軸向一側N，但流動被臺階部限制，因此，能對來自中空部221的軸向另一側T的端部的潤滑油CL的漏出進行抑制。

由此，對絕緣性的潤滑油CL附著至電刷部63進行抑制，對電刷部63與被接觸部61的電阻的上升進行抑制。結果能將軸22a與外殼5的電位差抑制得較小。

而且，整個延長軸8可以由單一構件形成。通過如此設置，無需將凸緣部82接合的工序。由此，能簡化延長軸8的製造工序。而且，能省略接縫，因此，在內部流動的潤滑油CL不易漏出，能有效抑制潤滑效率的降低。

＜第二變形例＞ 圖8是第二變形例的延長軸8a的剖視圖。圖 8所示的延長軸8a在貫通孔80的內表面的中間部分具有在徑向上突出的內凸緣部83。延長軸8a除具有內凸緣部83以外，具有與圖4等所示的延長軸8相同的結構。因此，對延長軸8a的與延長軸8實質上相同的部分標注相同符號，並且省略相同部分的詳細說明。而且，延長軸8a是軸22a的一部分。

如圖8所示，延長軸8a還具有從貫通孔80的內表面朝徑向內側擴展的環狀的內凸緣部83。通過設置內凸緣部83，能有效抑制潤滑油CL從軸22a的軸向一側N的端部流出。另外，內凸緣部83具有能產生可將潤滑油拖動至軸主體223的中空部221內的負壓的程度的貫通孔。

例如，在馬達單元1被用作汽車的動力源的情況下，根據汽車的停車狀態，有時軸22a的軸向一側N位於比軸向另一側T靠下方處。該情況下，潤滑油CL容易穿過中空部221流向軸向一側N，但通過具有內凸緣部83，即便軸22a的傾斜度較大，也能抑制潤滑油CL從中空部221的軸向一側N漏出。

另外，內凸緣部83可以與延長軸8a形成為單一構件。而且，內凸緣部83也可以將環狀的構件固定於延長軸8a的貫通孔80。作為固定方法，可舉出壓入，但不限於此，可廣泛採用能將內凸緣部83牢固地固定於貫通孔80的方法。而且，也可以使延長軸8a的貫通孔80的比軸向中間部靠軸向一側N處的內徑小於軸向另一側T的內徑地形成。通過如此構成，能更簡單地製造延長軸8a。

另外，內凸緣部83的貫通孔優選具有能以如下程度使空氣流動的面積：能夠使能吸引潤滑油CL的程度的負壓產生的程度。

＜第三變形例＞ 圖9是第三變形例的延長軸8b的剖視圖。圖9所示的延長軸8b在具有安裝於柱部84的凸緣部82b方面與延長軸8不同。在除此以外的方面，圖9所示的延長軸8b具有與圖4等所示的延長軸8相同的結構。因此，對延長軸8b的與延長軸8實質上相同的部分標注相同符號，並且省略相同部分的詳細說明。而且，延長軸8b是軸22a的一部分。

如圖9所示，延長軸8b具有柱部84和凸緣部82b。凸緣部82b呈圓環狀且被壓入於柱部84的外周面。而且，柱部84的比安裝有凸緣部82b的部分靠軸向另一側T處是固定部81。凸緣部82b整體由電導率高於柱部84的構件形成。也就是說，凸緣部82b整體為被接觸部61。即，凸緣部82b由電導率高於固定部81的材料形成。

通過如此構成，能省去導電膜的成膜工序。而且，由於凸緣部82b整體為被接觸部61，因而即使被接觸部61因與接觸構件6的電刷部63的接觸而磨損，也能維持延長軸8b與接觸構件6的接觸狀態。由此，能長期維持軸22a與外殼5的導通，且抑制軸承的電腐蝕。

另外，作為凸緣部82b固定於柱部84的固定方法，舉了壓入，但不限於此。可廣泛採用焊接、熔敷、粘接等能將凸緣部82b牢固地固定於柱部84的方法。

＜第四變形例＞ 圖10是第四變形例的延長軸8c的剖視圖。圖10所示的延長軸8c在不具有凸緣部方面與延長軸8不同。而且，在軸22c的軸主體223c的中空部224的軸向一側N的端部具有內徑較寬的闊口部225。在除此以外的方面，圖10所示的延長軸8c及軸22c具有與圖4等所示的延長軸8及軸22a相同的結構。因此，對延長軸8c及軸22c的與延長軸8及軸22a實質上相同的部分標注相同符號，並且省略相同部分的詳細說明。

如圖10所示，通過在中空部224的軸向一側N的端部具有闊口部225，在中空部224的軸向一側N的端部形成臺階部。而且，延長軸8c在柱部84的軸向一側N的端部的外周面具有被接觸部61，該柱部84呈在軸向的整個區域中外形均一的圓筒形狀。

將延長軸8c的固定部81從中空部224的軸向一側N的端部壓入。此時，延長軸8c的軸向另一側T的端部與闊口部225的軸向另一側T的臺階部接觸。由此，即使是不具有凸緣部的延長軸8c，也能在將延長軸8c壓入時進行軸向的定位。由此，能使接觸構件6的電刷部63與被接觸部61準確地接觸，能減小軸22c與外殼5的電位差。

＜第五變形例＞ 圖11是第五變形例的馬達單元的延長軸8d的周圍的剖視圖。圖11所示的延長軸8d的被接觸部61d及接觸構件6d與圖4等所示的延長軸8及接觸構件6不同，除此以外的方面具有實質上相同的結構。因此，對延長軸8b的與延長軸8實質上相同的部分標注相同符號，並且省略詳細說明。

如圖11所示，形成於延長軸8d的被接觸部61d形成在凸緣部82的軸向一側N的端面。而且，接觸構件6d具有接觸環64和電刷部65。接觸環64呈圓環狀，中心與旋轉軸線J2一致。而且，接觸環64的軸向另一側T的端面與凸緣部82的軸向一側N的端面在軸向上相向。並且，電刷部65從接觸環64的軸向另一側T的端面朝軸向另一側T延伸。

並且，電刷部65以撓曲的狀態配置，電刷部65的軸向另一側T的前端與延長軸8d的被接觸部61d接觸。由此，電刷部65與被接觸部61d電連接。而且，即使延長軸8d隨著軸22a的旋轉而旋轉，電刷部65與被接觸部61d的接觸狀態也被繼續保持。也就是說，軸22a與外殼5在馬達2a驅動期間也電連接。由此，能抑制軸承的電腐蝕。

＜第六變形例＞ 圖12是第六變形例的馬達單元1E的剖視圖。如圖12所示，馬達單元1E的馬達2e的軸22e的軸主體223e的中空部226與馬達單元1A的軸22a的軸主體223的中空部221不同。而且，在延長軸8e沒有貫通孔80方面與延長軸8不同。馬達單元1E的除此以外的方面具有與圖4所示的馬達單元1A實質上相同的結構。因此，對馬達單元1E中與馬達單元1實質上相同的部分標注相同符號，並且省略詳細說明。

例如，在馬達單元1E中，在能由冷卻液迴圈部7將潤滑油CL吹至馬達2e以進行充分的冷卻的情況下，可以不使潤滑油CL流動至軸22e的內部。由此，將軸22e設為圓柱，並在軸主體223e的軸向一側N的端面形成在軸向上凹陷的中空部226。中空部226設置於軸主體223e的軸向一側N的端面，且是在軸向上凹陷的有底凹部。即，軸主體223e具有至少在軸向一側N的端部開口的中空部226。

並且，在馬達單元1E中，延長軸8e沒有貫通孔。通過將延長軸8e的固定部81壓入軸主體223e的中空部226，使延長軸8e固定於軸主體223e的軸向一側N的端部。由此，能將延長軸8e安裝於軸主體223e。

延長軸8e是插入軸223端部的中空部226的結構，因此，能使延長軸8e的從軸主體223e的端部沿軸向突出的長度較短。由此，能使用於確保外殼5與軸22e的導通的部分小型化。

在馬達單元1E中，示出了將延長軸8e安裝於軸主體223e的軸向一側N的結構，但不限於此。也可以將延長軸8e及接觸構件6配置於軸向另一側T的端部。而且，也可以在軸向上將延長軸8e及接觸構件6配置於兩端。

以上對本發明的實施方式及變形例進行了說明，但實施方式中的各結構及其組合等為一例，能在不脫離本發明主旨的範圍內進行結構的附加、省略、替換及其他變更。此外，本發明並不受實施方式限定。 [工業上的可利用性]

本發明的馬達單元例如能用作混合動力汽車（HV）、插電式混合動力汽車（PHV）和電動汽車（EV）的驅動用馬達。

1:馬達單元 2:馬達 21:轉子 22:軸 220:流入口 221:中空部 222:軸承接觸部 23:轉子芯部 24:轉子磁體 25:定子 26:定子芯部 27:線圈 271:線圈端 28:解析器 281:解析器定子 282:解析器轉子 3:齒輪部 31:減速部 311:第一齒輪 312:第二齒輪 313:第三齒輪 314:中間軸 32:差動部 321:齒圈 33:輸出軸 41:第一軸承 42:第二軸承 43:第三軸承 44:第四軸承 5:外殼 501:馬達收容空間 502:齒輪部收容空間 51:外殼主體 510:側板部 511:第一筒部 512:分隔壁部 513:突出部 514:貫通孔 515:第一驅動軸通過孔 52:軸承保持件 520:貫通孔 521:凹部 53:罩構件 531:接觸構件固定凹部 54:齒輪部收容部 541:第二筒部 542:封堵部 543:第二驅動軸通過孔 55:收容空間 56:環狀構件 57:儲油盤 6:接觸構件 61:被接觸部 62:接觸環 63:電刷部 7:冷卻液迴圈部 71:配管部 72:泵 73:油冷卻器 74:馬達油儲存部 1A:馬達單元 2a:馬達 22a:軸 223:軸主體 8:延長軸 80:貫通孔 81:固定部 82:凸緣部 8a:延長軸 83:內凸緣部 8b:延長軸 82b:凸緣部 22c:軸 223c:軸主體 8c:延長軸 84:柱部 224:中空部 225:闊口部 6d:接觸構件 8d:延長軸 61d:被接觸部 64:接觸環 65:電刷部 1E:馬達單元 2e:馬達 226:中空部 8e:延長軸 22e:軸 223e:軸主體 CL:潤滑油

圖1是一實施方式的馬達單元的概念圖。 圖2是馬達單元的以包含旋轉軸線的平面切斷的剖視圖。 圖3是軸的分解立體圖。 圖4是第一變形例的馬達單元的概念圖。 圖5是第一變形例的馬達單元的以包含旋轉軸線的平面切斷的剖視圖。 圖6是第一變形例的軸的分解立體圖。 圖7是延長軸的立體圖。 圖8是第二變形例的延長軸的剖視圖。 圖9是第三變形例的延長軸的剖視圖。 圖10是第四變形例的延長軸的剖視圖。 圖11是第五變形例的延長軸的剖視圖。 圖12是第六變形例的馬達單元的剖視圖。

1:馬達單元

2:馬達

3:齒輪部

6:接觸構件

21:轉子

22:軸

23:轉子芯部

24:轉子磁體

25:定子

26:定子芯部

27:線圈

28:解析器

41:第一軸承

42:第二軸承

43:第三軸承

44:第四軸承

51:外殼主體

52:軸承保持件

53:罩構件

54:齒輪部收容部

55:收容空間

56:環狀構件

61:被接觸部

62:接觸環

63:電刷部

74:馬達油儲存部

220:流入口

221:中空部

222:軸承接觸部

271:線圈端

281:解析器定子

282:解析器轉子

510:側板部

501:馬達收容空間

502:齒輪部收容空間

511:第一筒部

512:分隔壁部

513:突出部

514:貫通孔

521:凹部

531:接觸構件固定凹部

541:第二筒部

542:封堵部

J2:旋轉軸線

N:軸向一側

T:軸向另一側

Claims (13)

1. 一種馬達單元，包括： 馬達，所述馬達具有轉子和定子，所述轉子具有能以旋轉軸線為中心旋轉的軸，所述定子從徑向外側包圍所述轉子； 外殼，所述外殼收納所述馬達； 軸承，所述軸承固定於所述外殼，且對所述軸以能旋轉的形式進行支承； 解析器，所述解析器具有固定於所述軸的解析器轉子和固定於所述外殼的解析器定子；以及 接觸構件，所述接觸構件具有導電性且固定於所述外殼，並與設置於所述軸的軸向一側的端部的被接觸部接觸；且 所述外殼具有收容所述軸的所述被接觸部的收容空間， 所述接觸構件和所述解析器在所述收容空間內在沿著所述旋轉軸線的方向上排列地配置。
2. 如請求項1所述的馬達單元，其中 所述外殼包括： 外殼主體，所述外殼主體保持所述定子； 軸承保持件，所述軸承保持件設置於所述外殼主體的軸向一側，且在所述軸承保持件的軸向另一側保持所述軸承；以及 罩構件，所述罩構件安裝於所述軸承保持件的軸向一側，且固定有所述接觸構件；且 所述解析器定子固定於所述軸承保持件， 所述收容空間形成於所述罩構件與所述軸承保持件之間。
3. 如請求項1或請求項2所述的馬達單元，其中 所述馬達單元還包括固定於所述軸的環狀構件， 所述環狀構件固定在所述解析器轉子與所述被接觸部之間，且從軸向一側覆蓋所述解析器轉子的一部分，所述解析器轉子固定於所述軸。
4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的馬達單元，其中 所述被接觸部的電導率高於所述軸的與所述軸承接觸的軸承接觸部的電導率。
5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的馬達單元，其中 對所述定子進行冷卻的冷卻液儲存於所述外殼的內部， 所述軸在軸向上呈貫通的筒狀，且在所述軸的軸向另一側的端部具有使所述冷卻液流入的流入口。
6. 如請求項1至請求項4中任一項所述的馬達單元，其中 所述軸包括： 軸主體；以及 延長軸，所述延長軸具有導電性並且固定於所述軸主體的軸向上的一側的端部；且 所述延長軸具有固定於所述軸主體的固定部， 所述被接觸部形成於所述延長軸， 所述被接觸部的電導率高於所述固定部的電導率。
7. 如請求項6所述的馬達單元，其中 所述軸主體具有至少在所述軸主體的軸向一側的端部開口的中空部， 所述延長軸具有從所述延長軸的軸向一側的端部朝徑向外側擴展的凸緣部， 所述固定部形成於比所述凸緣部靠所述軸向另一側處， 所述被接觸部形成於所述凸緣部的外表面的至少一部分， 所述固定部配置於所述中空部且接觸並固定於所述中空部的內表面。
8. 如請求項7所述的馬達單元，其中 所述被接觸部形成於所述凸緣部的外周部。
9. 如請求項7或請求項8所述的馬達單元，其中 所述被接觸部具有導電膜，所述導電膜由電導率比構成所述凸緣部的材料高的材料形成。
10. 如請求項7所述的馬達單元，其中 所述凸緣部由電導率比所述固定部高的材料形成。
11. 如請求項7至請求項10中任一項所述的馬達單元，其中 對所述定子進行冷卻的冷卻液儲存於所述外殼的內部， 所述中空部在軸向上貫通， 所述軸主體在軸向另一側的端部具有使所述冷卻液流入的流入口， 所述延長軸在軸向上呈貫通的筒狀。
12. 如請求項11所述的馬達單元，其中 所述延長軸的內徑小於所述中空部的內徑。
13. 如請求項11或請求項12所述的馬達單元，其中 所述延長軸還具有從所述延長軸的內周面朝徑向內側擴展的環狀的內凸緣部。

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