CN110462989B - 马达 - Google Patents

Abstract

马达的一个方式具有：转子，其具有沿中心轴线配置的轴，该中心轴线在上下方向上延伸，该转子能够绕中心轴线旋转；定子，其在径向上隔着间隙与转子对置；以及壳体，其收纳转子和定子。壳体具有：筒状部，其沿中心轴线延伸，将定子保持在设置于该筒状部的内周面的嵌合部中；以及固定部，其位于比嵌合部靠下侧的位置，从筒状部的外周面向径向外侧突出并固定于外部装置。在筒状部上设置有薄壁部，该薄壁部沿周向延伸并且至少一部分在轴向上位于嵌合部与固定部之间。薄壁部的厚度尺寸比嵌合部处的筒状部的厚度尺寸小。

Description

马达

技术领域

本发明涉及马达。

背景技术

以往，公知有通过热压配合将定子和壳体固定的马达(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-17955号公报

发明内容

发明要解决的课题

在通过热压配合将定子和壳体固定的情况下，由于不需要设置粘接剂或螺钉等固定部件，因此能够期待制造成本的削减及轻量化，另一方面，有时热压配合后的壳体发生变形。特别是，在壳体具有固定于外部装置的固定部的情况下，由于壳体的变形，外部装置与固定部的固定有可能变得不稳定。

本发明的一个方式鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够抑制壳体的固定部的变形的马达。

用于解决课题的手段

本发明的马达的一个方式具有：转子，其具有沿中心轴线配置的轴，该中心轴线在上下方向上延伸，该转子能够绕所述中心轴线旋转；定子，其在径向上隔着间隙与所述转子对置；以及壳体，其收纳所述转子和所述定子。所述壳体具有：筒状部，其沿所述中心轴线延伸，将所述定子保持在设置于该筒状部的内周面的嵌合部中；以及固定部，其位于比所述嵌合部靠下侧的位置，从所述筒状部的外周面向径向外侧突出并固定于外部装置。在所述筒状部上设置有薄壁部，该薄壁部沿周向延伸并且至少一部分在轴向上位于所述嵌合部与所述固定部之间。所述薄壁部的厚度尺寸比所述嵌合部处的所述筒状部的厚度尺寸小。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供了一种能够抑制壳体的固定部的变形的马达。

附图说明

图1是一个实施方式的马达的剖视图。

图2是一个实施方式的壳体的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的马达进行说明。另外，在以下的说明所使用的附图中，为了容易理解特征，有时为了方便而将作为特征的部分放大示出，各结构要素的尺寸比例等不限于与实际情况相同。

在各图中适当地示出Z轴。各图的Z轴方向为与图1所示的中心轴线J的轴向平行的方向。另外，在以下的说明中，将Z轴方向的正侧(+Z侧、一侧)称为“上侧”，将Z轴方向的负侧(-Z侧、另一侧)称为“下侧。另外，上侧和下侧只是为了说明而使用的方向，并不限定实际的位置关系和方向。另外，只要没有特别说明，将与中心轴线J平行的方向(Z轴方向)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、即绕着中心轴线J的方向简称为“周向”。而且，在以下的说明中，“俯视”是指沿轴向观察的状态。

[马达]

图1是本实施方式的马达1的剖视图。另外，在图1中，图示了固定在马达1上的外部装置8。

马达1包含具有轴21的转子20、定子30、壳体40、上侧轴承6A、下侧轴承(bearing)6B以及轴承保持架10。

外部装置8具有嵌合筒部8a和在嵌合筒部8a的上端从嵌合筒部8a的外周面向径向外侧突出的凸缘部8b。在凸缘部8b上设置有螺纹孔8c。通过在使凸缘部8b与马达1的固定部49对置的状态下将固定螺栓9***于螺纹孔8c而将外部装置8固定在壳体40上。

[转子]

转子20能够绕中心轴线J旋转。转子20具有轴21、转子铁芯24和转子磁铁23。

轴21以沿上下方向(轴向)延伸的中心轴线J为中心，沿着中心轴线J配置。轴21被上侧轴承6A和下侧轴承6B支承为能够绕中心轴线J旋转。轴21的下端在固定于马达1的下侧的外部装置8的内部延伸。轴21经由连结部(省略图示)向外部装置8传递动力。

转子铁芯24固定在轴21上。转子铁芯24沿周向包围轴21。转子磁铁23固定在转子铁芯24上。更详细地说，转子磁铁23固定在转子铁芯24的沿着周向的外侧面上。转子铁芯24和转子磁铁23与轴21一起旋转。

[定子]

定子30以在径向上隔着间隙与转子20对置的方式包围转子20的径向外侧。定子30具有定子铁芯31、绝缘件32和线圈33。

绝缘件32由具有绝缘性的材料构成。绝缘件32覆盖定子铁芯31的至少一部分。在马达1驱动时，线圈33对定子铁芯31进行励磁。线圈33是通过卷绕线圈线(省略图示)而构成的。线圈线隔着绝缘件32卷绕在定子铁芯31的齿部上。线圈线的端部向上侧引出。

定子铁芯31绕中心轴线J呈圆环状延伸。定子铁芯31的外周面通过热压配合而固定在壳体40的筒状部41的内周面42a上。即，定子30与壳体40的内周面42a嵌合。

[上侧轴承和下侧轴承]

上侧轴承6A将轴21的上端部支承为能够旋转。上侧轴承6A位于定子30的上侧。上侧轴承6A支承在轴承保持架10上。

下侧轴承6B将轴21的下端部支承为能够旋转。下侧轴承6B位于定子30的下侧。下侧轴承6B支承在壳体40上。

在本实施方式中，上侧轴承6A和下侧轴承6B是球轴承。但是，上侧轴承6A和下侧轴承6B的种类没有特别限定，也可以是其他种类的轴承。

[轴承保持架]

轴承保持架10位于定子30的上侧(+Z侧)。轴承保持架10支承上侧轴承6A。轴承保持架10的俯视形状例如是与中心轴线J同心的圆形状。另外，在图1中，轴承保持架10的截面形状被简化。

轴承保持架10具有圆板部11和位于圆板部11的俯视中央的上侧轴承保持部18。圆板部11在俯视时为圆形，沿着与中心轴线J垂直的平面呈板状延伸。圆板部11的径向外端固定在壳体40的内周面42a上。上侧轴承保持部18保持上侧轴承6A。

[壳体]

壳体40收纳转子20和定子30。壳体40具有筒状部41、固定部49和壁部45。壳体40在固定部49中固定在外部装置8上。壁部45设置在筒状部41的内部，划分出筒状部41的内部空间。

(筒状部)

筒状部41从径向外侧包围定子30。筒状部41沿着中心轴线J延伸。筒状部41具有上侧筒部42和下侧筒部43。在上侧筒部42的下端部且上侧筒部42的内周面42a上设置有壁部45。在上侧筒部42的下端部且上侧筒部42的外周面42b上设置有固定部49。

上侧筒部42及下侧筒部43均为以中心轴线J为中心沿着中心轴线J延伸的圆筒状。上侧筒部42及下侧筒部43从上侧向下侧依次排列。即，上侧筒部42位于比下侧筒部43靠上侧的位置。上侧筒部42的内径比下侧筒部43的内径大。同样地，上侧筒部42的外径比下侧筒部43的外径大。

在上侧筒部42中收纳有转子20及定子30。上侧筒部42的内周面42a从上侧依次具有第1区域42A、第2区域42B及第3区域42C。第1区域42A、第2区域42B及第3区域42C的直径依次变小。在第1区域42A与第2区域42B之间设置有朝向上侧的第1台阶面42c。在第2区域42B与第3区域42C之间设置有朝向上侧的第2台阶面42d。

在第1区域42A中固定有轴承保持架10。另外，在第1区域42A的径向内侧且轴承保持架10的上侧设置有收纳空间A，该收纳空间A收纳对马达1的旋转进行控制的控制部(省略图示)。控制部在收纳空间A中与从定子30延伸的线圈线连接。

第2区域42B从径向外侧包围定子30的定子铁芯31。在第2区域42B中设置有供定子铁芯31嵌合的嵌合部44。即，筒状部41将定子30保持在设置于内周面42a的嵌合部44中。另外，定子铁芯31的下端面的一部分与设置在第2区域42B与第3区域42C之间的第2台阶面42d接触。由此，定子30相对于壳体40在轴向上被定位。

上侧筒部42的内周面42a是通过钻孔加工或车床加工等切削工序而进行加工的。例如在通过压铸等成型出筒形状之后，通过切削工序对比第2台阶面42d靠上侧的区域(第1区域42A和第2区域42B)进行加工，接着，进一步通过切削工序对比第1台阶面42c靠上侧的区域(第1区域41A)进行加工，由此，成型出内周面42a。

在上侧筒部42的外周面42b的下端部设置有沿周向延伸的凹部42e。凹部42e向径向外侧开口。上侧筒部42的设置有凹部42e的部分的厚度尺寸d2比上侧筒部42的设置有嵌合部44的部分的厚度尺寸d1小(d1＞d2)。即，在上侧筒部42设置有薄壁部41a。

另外，凹部42e的轴向位置与内周面42a的第3区域42C的轴向位置一致。凹部42e的径向的深度比第2区域42B与第3区域42C之间的第2台阶面42d的径向尺寸大。因此，上侧筒部42的设置有凹部42e的部分(即，设置有第3区域42C的部分)的厚度尺寸比上侧筒部42的凹部42e的上侧的部分(即，设置有第2区域42B的部分)的厚度尺寸小。

下侧筒部43向固定部49的下侧延伸。下侧筒部43与外部装置8的嵌合筒部8a的内周面8d嵌合。即，筒状部41在固定部49的下侧与外部装置8的嵌合筒部8a嵌合。在下侧筒部43的外周面43b上设置有沿周向延伸的收纳凹槽43c。在收纳凹槽43c中收纳有O形环(密封部件)7。即，在筒状部41的外周面42b上设置有位于固定部49的下侧且沿周向延伸的O形环7。O形环7被夹入于收纳凹槽43c的底面与外部装置8的嵌合筒部8a的内周面8d之间。由此，外部装置8与下侧筒部43之间被密封，能够抑制水分侵入外部装置8的内部。

另外，在本实施方式中，例示了在下侧筒部43的外周面43b上设置有O形环7的情况。但是，只要在下侧筒部43的外周面43b上设置有被夹入于外周面43b与外部装置8的嵌合筒部8a之间的密封部件，则也可以是其他结构。作为一例，密封部件也可以是粘接固定在下侧筒部43的外周面43b上的圆环状的橡胶或弹性体树脂。

另外，在本实施方式中，例示了下侧筒部43在外周面43b上与外部装置8的嵌合筒部8a嵌合的情况。但是，下侧筒部43也可以在内周面43a上与外部装置8的嵌合凸部8a嵌合。在这种情况下，O形环7设置在下侧筒部43的内周面43a上。

(固定部)

图2是壳体40的立体图。

固定部49从上侧筒部42的外周面42b向径向外侧突出。固定部49从上侧筒部42的下端部向径向外侧突出。因此，固定部49位于比嵌合部44靠下侧的位置。另外，本实施方式的固定部49位于筒状部41的薄壁部41a的下端。

在本实施方式中，在壳体40上设置有两个固定部49。两个固定部49隔着中心轴线J而位于相反侧。另外，本实施方式的固定部49沿着周向离散地设置有多个。但是，固定部也可以是沿周向连成一体的凸缘形状。

如图1所示，在固定部49上设置有沿轴向贯通的贯通孔49a。在贯通孔49a中***有固定螺栓9，该固定螺栓9被螺纹固定在外部装置8的螺纹孔8c中。由此，固定部49被固定在外部装置8上。

另外，在本实施方式中，对通过固定螺栓9将外部装置8固定在固定部49上的情况进行了说明。但是，外部装置8与固定部49的固定并不限定于本实施方式。例如，外部装置8与固定部49也可以通过凿紧来固定。

根据本实施方式，在筒状部41上设置有薄壁部41a，该薄壁部41a沿周向延伸，并且至少一部分在轴向上位于嵌合部44与固定部49之间。另外，薄壁部41a的厚度尺寸d2比嵌合部44处的筒状部41的厚度尺寸d1小。因此，薄壁部41a的刚性比嵌合部44的刚性低。

如上所述，定子铁芯31通过热压配合而嵌入到嵌合部44中。在嵌合部44中，从定子铁芯31对筒状部41赋予径向外侧的应力。因此，筒状部41朝着上侧的开口打开的方向稍微变形。

根据本实施方式，在固定部49与嵌合部44之间设置有刚性低的薄壁部41a。因此，薄壁部41a优先变形，能够抑制进行热压配合时的筒状部41的变形传递到固定部49。由此，能够降低固定部49的变形量。更具体而言，能够抑制固定部49的下表面49c倾斜。结果为，能够实现马达1与外部装置8在固定部49处的稳定的固定。

本实施方式的薄壁部41a是通过在筒状部41的外周面42b上设置凹部42e而构成的。即，在薄壁部41a的外周面42b上设置有沿周向延伸的凹部42e。通过在筒状部41的外周面42b上设置凹部42e，能够通过容易的加工在筒状部41上设置薄壁部41a。

在本实施方式中，固定部49从薄壁部41a的下端部向径向外侧突出。因此，薄壁部41a在嵌合部44与固定部49之间设置在最下侧。由于薄壁部41a成为固定部49的上侧的筒状部41的变形的起点，因此通过将固定部49设置于薄壁部41a，能够有效地降低固定部49的变形量。

另外，如果薄壁部41a位于嵌合部44与固定部49之间，则能够得到抑制固定部49的变形的一定的效果。

在固定部49的下表面49c上设置有凹槽49b。凹槽49b向下侧开口。凹槽49b位于固定部49的下表面49c的径向内端部。凹槽49b沿着下侧筒部43的外周面43b延伸。即，凹槽49b沿着周向延伸。

如上所述，当定子铁芯31通过热压配合与嵌合部44嵌合时，上侧筒部42受到从定子铁芯31朝向径向外侧的应力而变形。在本实施方式中，通过薄壁部41a优先变形而降低固定部49的变形量，但想到了固定部49稍微变形。更具体而言，伴随着上侧筒部42的变形，固定部49以随着朝向径向外侧而向下侧倾斜的方式稍微变形。进而，通过固定部49的变形，下侧筒部43有可能从固定部49的径向内侧的基端部受到应力而变形。如上所述，下侧筒部43与外部装置8的嵌合筒部8a嵌合。因此，若下侧筒部43变形，则有可能在与外部装置8的嵌合中产生不良情况。

特别是，在本实施方式中，固定部49在筒状部41的外周面42b上沿着周向离散地设置。因此，下侧筒部43的变形状态随着固定部49的变形而沿着周向变化。更具体而言，下侧筒部43可能变形为椭圆状，从而在与外部装置8的嵌合中产生不良情况。

根据本实施方式，在固定部49的下表面49c设置有凹槽49b。因此，能够抑制固定部49的变形传递到下侧筒部43。结果为，下侧筒部43的变形被抑制，能够使下侧筒部43与外部装置8的嵌合筒部8a的嵌合状态在周向上稳定。

另外，根据本实施方式，在下侧筒部43的外周面43b上设置有O形环7，将下侧筒部43与外部装置8之间密封。因此，通过抑制下侧筒部43的变形，能够使O形环7的压缩状态在周向上稳定。由此，能够提高通过O形环7实现的下侧筒部43与外部装置8之间的密封的可靠性。

(壁部)

壁部45配置在筒状部41的内部。壁部45从筒状部41的内周面42a向径向内侧延伸。壁部45沿着与中心轴线J垂直的平面延伸。壁部45划分出筒状部41的内部空间。壁部45位于上侧筒部42的下端。壁部45具有朝向上侧的上表面45a和朝向下侧的下表面45b。

壁部45位于定子30的下侧。壁部45具有下侧轴承保持部(轴承保持部)48和弯曲部47。下侧轴承保持部48位于壁部45的俯视中央。弯曲部47绕中心轴线J沿周向延伸。弯曲部47在径向上位于下侧轴承保持部48与筒状部41的内周面42a之间。

下侧轴承保持部48保持下侧轴承6B。下侧轴承保持部48具有以中心轴线J为中心沿轴向延伸的筒部48a和从筒部48a的下端向径向内侧延伸的下端突出部48b。在筒部48a的径向内侧配置有下侧轴承6B。筒部48a从周向外侧保持下侧轴承6B的外圈。下端突出部48b与下侧轴承6B的外圈的下端接触。下端突出部48b将下侧轴承6B在轴向上定位。在下端突出部48b的俯视中央设置有沿轴向贯通的孔部48c。在孔部48c中贯穿***有轴21。

弯曲部47随着从径向一侧朝向径向另一侧而沿轴向弯曲。弯曲部47在周向上具有相同的厚度。弯曲部47具有顶部47c和一对倾斜部(第1倾斜部47a及第2倾斜部47b)。顶部47c在弯曲部47中位于最上侧。第1倾斜部47a位于顶部47c的径向内侧。第2倾斜部47b位于顶部47c的径向外侧。在本实施方式中，第2倾斜部47b的径向尺寸比第1倾斜部47a的径向尺寸大。第1倾斜部47a和第2倾斜部47b分别随着从顶部47c朝向径向内侧和外侧而向下侧倾斜。

本实施方式的弯曲部47向上侧突出并弯曲。因此，在弯曲部47的下侧，在壁部45上设置有凹部，在弯曲部47的上侧，在壁部45上设置有凸部。弯曲部47的弯曲形状由设置在壁部45的下表面45b上的凹部和设置在壁部45的上表面45a上的凸部构成。

根据本实施方式，壁部45通过具有向轴向弯曲的弯曲部47而提高了刚性。即使在由于对定子铁芯31进行热压配合而导致筒状部41变形的情况下，也能够抑制壁部45的变形。由此，能够提高在下侧轴承保持部48中保持下侧轴承6B的可靠性。

根据本实施方式，通过弯曲部47提高壁部45的刚性。另外，壁部45在壁部45与筒状部41的连接部处提高筒状部41的刚性。因此，壁部45抑制位于壁部45的径向外侧的固定部49的变形。

特别是，在本实施方式中，壁部45的轴向位置与固定部49的轴向位置重叠。即，固定部49在壁部45与筒状部41的连接部处从筒状部41的外周面42b突出。因此，筒状部41的刚性在固定部49的根部局部提高，有效地抑制固定部49的变形。

根据本实施方式，弯曲部47向上侧突出并弯曲。弯曲部47在随着朝向径向外侧而向下侧位移的变形方向上展现了更高的刚性。当将定子铁芯31热压配合到筒状部41上而向上侧筒部42的上侧的开口打开的方向弯曲的情况下，能够有效地抑制壁部45及固定部49的变形。

根据本实施方式，弯曲部47沿周向为相同截面。因此，在周向上，壁部45的刚性均匀地提高。但是，只要弯曲部47设置在壁部45的至少一部分上，就能够得到提高壁部45的刚性、抑制固定部49的变形的一定的效果。特别是，当弯曲部47在径向上与固定部49重叠配置的情况下，能够有效地抑制固定部49的变形。

根据本实施方式，通过具有沿着周向为相同截面的弯曲部47的壁部，使筒状部41的刚性在周向上均匀地提高。因此，壁部45抑制下侧筒部43的变形，提高了下侧筒部43与外部装置8的嵌合的稳定性。

在壁部45的上表面45a上设置有位于弯曲部47与下侧轴承保持部48之间的凹槽46。凹槽46沿周向延伸。凹槽46向上侧开口。

根据本实施方式，通过在壁部45的上表面45a上设置凹槽46，能够使壁部45容易在弯曲部47与下侧轴承保持部48的边界部变形。因此，即使在伴随着筒状部41的热压配合的变形而从筒状部41对壁部45赋予应力从而使弯曲部47产生变形的情况下，也能够抑制变形传递到下侧轴承保持部48。由此，能够减轻施加于下侧轴承保持部48的负荷，能够提高在下侧轴承保持部48中保持下侧轴承6B的可靠性。

以上，说明了本发明的实施方式以及变形例，但实施方式以及变形例中的各结构以及它们的组合等是一个例子，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外，本发明不受实施方式限定。

另外，上述实施方式中的效果不仅能够在定子铁芯31与筒状部41通过热压配合而固定的情况下得到，还能够在通过压入而固定的情况下得到。即，定子铁芯31也可以通过压入于筒状部41而被固定。

标号说明

1：马达；6B：下侧轴承(轴承)；7：O形环(密封部件)；8：外部装置；20：转子；21：轴；30：定子；40：壳体；41：筒状部；41a：薄壁部；42e：凹部；44：嵌合部；45：壁部；46、49b：凹槽；47：弯曲部；47a、47b：倾斜部；47c：顶部；48：下侧轴承保持部(轴承保持部)；49：固定部；d1、d2：厚度尺寸；J：中心轴线。

Claims (9)

1.一种马达，其具有：

转子，其具有沿中心轴线配置的轴，该中心轴线在上下方向上延伸，该转子能够绕所述中心轴线旋转；

定子，其在径向上隔着间隙与所述转子对置；以及

壳体，其收纳所述转子和所述定子，

所述壳体具有：

筒状部，其沿所述中心轴线延伸，将所述定子嵌合在设置于该筒状部的内周面的嵌合部中而进行保持；以及

固定部，其位于比所述嵌合部靠下侧的位置，从所述筒状部的外周面向径向外侧突出并固定于外部装置，

在所述筒状部上设置有薄壁部，该薄壁部沿周向延伸并且至少一部分在轴向上位于所述嵌合部与所述固定部之间，

所述薄壁部的厚度尺寸比所述嵌合部处的所述筒状部的厚度尺寸小，

在所述薄壁部的外周面上设置有沿周向延伸的凹部，

所述壳体的所述内周面从轴向上侧依次具有第2区域和第3区域，

所述第2区域和所述第3区域的直径依次变小，

所述嵌合部设置于所述第2区域，

所述凹部的轴向位置与所述第3区域的轴向位置一致，

所述定子的下端面的一部分与设置在所述第2区域与所述第3区域之间的台阶面接触。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述固定部从所述薄壁部向径向外侧突出。

3.根据权利要求1或2所述的马达，其中，

所述筒状部具有下侧筒部，该下侧筒部向所述固定部的下侧延伸并与外部装置嵌合，

在所述固定部的下表面的径向内端部设置有沿周向延伸的凹槽。

4.根据权利要求3所述的马达，其中，

在所述下侧筒部的外周面或内周面上设置有沿周向延伸的密封部件，

所述密封部件被夹入于所述下侧筒部与外部装置之间。

5.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述壳体具有从所述筒状部的内周面向径向内侧延伸的壁部，

在所述壁部上设置有随着从径向一侧朝向另一侧而向轴向弯曲的弯曲部。

6.根据权利要求5所述的马达，其中，

所述弯曲部在周向上为相同厚度。

7.根据权利要求5或6所述的马达，其中，

所述壁部的轴向的位置与所述固定部的轴向位置重叠。

8.根据权利要求5或6所述的马达，其中，

所述弯曲部具有顶部和一对倾斜部，该一对倾斜部随着从所述顶部朝向径向内侧和外侧而向下侧倾斜。

9.根据权利要求5或6所述的马达，其中，

该马达具有将所述轴支承为能够旋转的轴承，

所述壁部具有保持所述轴承的轴承保持部，

在所述壁部的上表面设置有位于所述弯曲部与所述轴承保持部之间并沿周向延伸的凹槽。

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