CN110957862B - 马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供马达，容易抑制对旋转角传感器的磁影响。马达(1)具有：壳体(10)；定子(30)，其固定在壳体(10)上；转子(40)，其能够相对于定子(30)旋转；第二磁铁(42)，其根据转子(40)的旋转，使旋转角传感器(91)的检测成分变化；导电部件(60)，其相对于定子(30)设置在中心轴线(J)的轴向一侧，与线圈(31)连接，具有沿轴向延伸的第一延伸部(61)；以及衬套(70)，其由非导电性材料构成，具有收纳第一延伸部(61)的至少一部分的主体部(71)。主体部(71)在相对于中心轴线(J)的径向外侧具有与壳体(10)的内周面接触的接触面(73)，接触面(73)至少位于主体部(71)的轴向的中央部。

Description

马达

技术领域

本发明涉及马达。

背景技术

安装在驱动装置上并通过该驱动装置来控制旋转轴的旋转驱动的马达是公知的。这样的马达具有：导电部件，其连接在驱动装置与卷绕于定子的线圈之间；以及抑制部件，其抑制该导电部件与壳体等其他导电部分接触。抑制部件由非导电材料构成。

专利文献1所记载的马达分别具有相当于抑制部件的密封部件和相当于导电部件的引线。密封部件具有沿旋转轴的径向扩展的基座部和从该基座部向与定子相反的一侧突出的突出部。基座部形成为板状。引线穿过突出部的内部。驱动装置具有位于旋转轴的轴线上的旋转角传感器。旋转角传感器安装在旋转轴上。旋转角传感器在旋转轴方向上与由永磁铁构成的被检测部件对置。

专利文献1：日本特开2015-144507号公报

如专利文献1所记载的那样，基座部相对于突出部呈凸缘状扩展。因此，突出部与壳体按照基座部的从突出部向旋转轴的径向外侧延伸的量分开。因此，穿过突出部的内部的引线按照突出部与壳体分开的量接近旋转角传感器。由此，旋转角传感器可能会受到起因于在引线中流动的电流的磁场的影响。

发明内容

本发明的目的在于，提供容易抑制对旋转角传感器的磁影响的马达。

本申请的例示的第一发明的马达具有：筒状的壳体，其沿着中心轴线延伸；定子，其固定于所述壳体的内周面；转子，其能够以所述中心轴线为旋转轴相对于所述定子旋转；以及被检测部，其根据所述转子的旋转而使旋转角传感器的检测成分变化，其中，该马达具有：导电部件，其相对于所述定子设置于所述中心轴线的轴向的一侧，与卷绕在所述定子上的线圈连接，具有沿所述轴向延伸的第一延伸部；以及衬套，其由非导电性材料构成，具有沿所述轴向延伸并且收纳所述第一延伸部的至少一部分的主体部，所述主体部在相对于所述中心轴线的径向的外侧具有与所述壳体的内周面接触的接触面，所述接触面至少位于所述主体部的所述轴向的中央部。

根据本发明，能够提供容易抑制对旋转角传感器的磁影响的马达。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的马达的结构的剖视图。

图2是从轴向上侧观察壳体的平面图。

图3是示意性地示出衬套的结构的立体图。

图4是衬套的底面图。

图5是将在图1中用双点划线包围的区域A放大的剖视图。

图6是示出壳体中的衬套的支承部分的立体图。

图7是示出将衬套安装在壳体上的过程的剖视图。

标号说明

1：马达；10：壳体；12：轴承保持架；12a：贯通部；13：槽部；14：支承部；20：马达轴；30：定子；31：线圈；40：转子；41：第一磁铁；42：第二磁铁；60：导电部件；61：第一延伸部；62：第二延伸部；70：衬套；71：主体部；72：孔部；73：接触面；74：突起；75：突出部；76：下端部；90：连接器部；91：旋转角传感器。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行详细地说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在不脱离起到本发明的效果范围的范围内，可以适当进行变更。

另外，在本说明书中，将与马达的中心轴线平行的方向称为“轴向”，将以中心轴线为中心的径向称为“径向”，将以中心轴线为中心的周向称为“周向”。另外，以轴向作为上下方向，将附图的上侧简称为“上侧”，将下侧简称为“下侧”。但是，该上下方向并不表示本实施方式中的马达实际组装到设备上时的位置关系和方向。

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的马达的结构的剖视图。图2是从轴向的上侧观察壳体的平面图。

如图1所示，本实施方式的马达1具有：筒状的壳体10，其沿着中心轴线J延伸；定子30，其固定在壳体10的内周面；以及转子40，其能够以中心轴线J为旋转轴相对于定子30旋转。壳体10具有收纳定子30等的第一收纳部10a和位于第一收纳部10a的轴向上侧的第二收纳部10b。壳体10在第一收纳部10a的轴向下侧具有底部11。在定子30上卷绕有多个线圈31。转子40具有沿中心轴线J延伸的马达轴20。另外，转子40具有安装在外周部的多个第一磁铁41。另外，壳体10只要呈筒状，则也可以不具有底部11。

并且，转子40具有安装在马达轴20的轴向上侧的端部的第二磁铁42。第二磁铁42相对于利用磁信息的后述的旋转角传感器91进行旋转。另外，第二磁铁42根据转子40的旋转而使旋转角传感器91的检测成分变化。在本实施方式中，第二磁铁42相当于根据旋转而使旋转角传感器的检测成分变化的被检测部。另外，在本实施方式中，第二磁铁42直接安装在马达轴20上，但也可以隔着其他部件进行安装。即，也可以在第二磁铁42与马达轴20之间夹设有其他部件。

如图1所示，马达1具有覆盖定子30的隔壁部件。在本实施方式中，隔壁部件是轴承保持架12。轴承保持架12安装在壳体10中的比定子30靠轴向上侧(一侧)的位置。轴承保持架12具有将马达轴20支承为能够旋转的轴承21。如图1所示，轴承保持架12具有沿轴向贯通的贯通部12a。如图2所示，各贯通部12a是设置在轴承保持架12的径向外侧的缘部的缺口。轴承保持架12通过四个螺栓80固定在壳体10上。另外，贯通部12a只要能够收纳后述的衬套70的主体部71，则形状和个数没有限定。

如图1所示，马达轴20贯穿壳体10的底部11。除了轴承21之外，马达轴20还被轴承22支承为能够旋转。轴承22设置在径向上的马达轴20与壳体10的底部11之间。

马达1具有相对于定子30设置在轴向上侧的6个导电部件60。导电部件60与线圈31连接。如图1所示，导电部件60具有沿轴向延伸的第一延伸部61。导电部件60具有与第一延伸部61的轴向下侧的端部连续的第二延伸部62。第二延伸部62从第一延伸部61的轴向下侧的端部朝向径向内侧延伸。第一延伸部61的轴向上侧的端部通过轴承保持架12的贯通部12a而位于比轴承保持架12靠轴向上侧的位置。在本实施方式中，第一延伸部61的横截面形状呈矩形形状。另外，导电部件60的形状没有特别限定。

马达1具有收纳各导电部件60的衬套70。在本实施方式中，设置有两个衬套70。各衬套70分别收纳3个导电部件60。各衬套70由非导电性材料构成。具体而言，各衬套70由树脂制的刚体构成。在衬套70中采用的树脂例如是PBT树脂(聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)。衬套70抑制壳体10等导电性部件与导电部件60之间的通电，并且矫正导电部件60的位置。

以下，对衬套70的详细结构进行说明。另外，由于两个衬套70采用相同的结构，因此仅对一个衬套70的结构进行说明，对另一个衬套70省略说明。

图3是示意性地示出衬套70的结构的立体图。图4是衬套70的底面图。图5是将在图1中用双点划线包围的区域A放大的剖视图。图6是示出壳体10中的衬套70的支承部分的立体图。

如图3所示，衬套70具有收纳第一延伸部61的主体部71。主体部71沿轴向以及周向延伸。具体而言，主体部71呈大致长方体形状。如图3所示，主体部71在轴向上侧且径向内侧具有第一倾斜面71a，该第一倾斜面71a朝向轴向上侧并向径向外侧倾斜。如图2和图3所示，主体部71在轴向上侧且周向两侧具有两个第二倾斜面71b，该两个第二倾斜面71b分别朝向轴向上侧并向相互接近的方向倾斜。如图1和图5所示，主体部71的一部分收纳于轴承保持架12的贯通部12a。

主体部71具有沿轴向贯通的多个孔部72。各孔部72分别收纳第一延伸部61。孔部72具有位于轴向的上侧的第一开口72a和位于轴向的下侧的第二开口72b。第一开口72a和第二开口72b分别呈与第一延伸部61的横截面形状相似的矩形形状。第一开口72a的开口面积和第二开口72b的开口面积分别大于第一延伸部61的横截面积。如图5所示，在轴向上，孔部72随着从主体部71的轴向的中央部朝向轴向下侧而逐渐扩大。因此，如图4所示，第二开口72b的开口面积比第一开口72a的开口面积大。另外，孔部72的形状、个数以及配置没有特别限定，只要根据导电部件60的形状等适当决定即可。

主体部71在径向外侧具有与壳体10的内周面接触的接触面73。接触面73位于主体部71的轴向的中央部。在本实施方式中，接触面73由主体部71的径向外侧的整个面构成。另外，只要接触面73至少位于主体部71的轴向的中央部，则不需要由主体部71的径向外侧的整个面构成。

如图3所示，主体部71具有沿周向突出的两个突起74。详细地说，两个突起74在衬套70的长度方向的两侧端部各设置有一个。突起74设置在主体部71的轴向下侧的端部。突起74位于主体部71的径向的中间部。突起74的轴向下侧的面与主体部71的轴向下侧的面连续。以下，将主体部71的轴向下侧的端部称为下端部76。

衬套70具有从主体部71朝向径向内侧突出的突出部75。如图3所示，突出部75设置在主体部71的整个长度方向上。如图3和图5所示，突出部75设置在主体部71的下端部76。突出部75与主体部71的轴向的下侧的面连续地延伸。突出部75相对于贯通部12a位于轴向下侧。在突出部75的突出方向上，突出部75比贯通部12a大。因此，贯通部12a成为收纳主体部71的比突出部75靠轴向上侧的部分的状态。另外，突出部75的形状和个数没有特别限定。

如图6所示，壳体10在第二收纳部10b内具有支承衬套70的支承部14。支承部14具有沿周向凹陷的槽部13。槽部13收纳突起74。通过突起74向槽部13的收纳，主体部71的下端部76被支承在壳体10上。即，支承部14支承主体部71的下端部76。支承部14位于比导电部件60的第二延伸部62靠轴向上侧的位置。如图5所示，支承部14在比第二延伸部62靠轴向上侧的位置对主体部71的下端部76进行支承。

另外，衬套70的突起74的形状和个数没有特别限定。另外，关于槽部13的形状和个数，只要能够收纳突起74，则没有特别限定。另外，从使主体部70相对于壳体10稳定地支承的观点出发，优选突起74至少在衬套70的长度方向的两侧端面各设置一个。

图7是示出将衬套70安装在壳体10上的过程的剖视图。

如图7所示，在导电部件60配置于壳体10内之后，在轴承保持架12组装到壳体10上之前将衬套70安装在壳体10上。在将衬套70安装在壳体10上时，一边使导电部件60的第一延伸部61通过各孔部72一边使衬套70沿轴向向下侧移动。然后，将各突起74分别收纳在各槽部13中。由此，衬套70向壳体10的安装完成。

在衬套70安装到壳体10上之后，将轴承保持架12安装到壳体10上。在将轴承保持架12安装在壳体10上时，一边使各主体部71通过各贯通部12a，一边使轴承保持架12沿轴向向下侧移动。轴承保持架12移动到轴承21位于马达轴20的周围为止。然后，通过螺栓80将轴承保持架12相对于壳体10固定。这样，轴承保持架12向壳体10的安装完成。

完成了轴承保持架12的安装的马达1被安装在安装对象上。马达1的安装对象例如是车辆的转向装置。转向装置是通过驱动马达1来辅助驾驶员的转向操作的电动助力转向装置。

如图1所示，转向装置具有用于安装马达1的壳体10的连接器部90。连接器部90呈筒状。另外，连接器部90具有比壳体10的轴向上侧的端部(即第二收纳部10b)的内部形状稍小的外形。连接器部90能够一边进入到第二收纳部10b的筒内一边安装在该第二收纳部10b。在马达1安装在转向装置上的状态下，连接器部90收纳在第二收纳部10b的筒内。

另外，转向装置具有检测转子40的旋转角的旋转角传感器91。在本实施方式中，旋转角传感器91通过检测磁信息来检测转子40的旋转角。旋转角传感器91位于连接器部90的内侧。具体而言，旋转角传感器91位于连接器部90的径向的中央部。旋转角传感器91与未图示的控制部电连接。该控制部根据由旋转角传感器91检测出的转子40的旋转角和未图示的转向装置的操作量而生成供电信号。供电信号是控制线圈31的供电的信号。另外，上述控制部也可以根据旋转角传感器40检测出的磁信息而计算出转子40的旋转角。

如图1所示，当将马达1的壳体10安装于连接器部90时，设置于连接器部90的未图示的连接器与导电部件60接触。由此，上述连接器与导电部件60电导通。即，转向装置的上述控制部与马达1的线圈31经由上述连接器和导电部件60电连接。通过将壳体10安装在连接器部90，旋转角传感器91位于中心轴线J上。确切地说，旋转角度传感器91在轴向上与第二磁铁42对置。由此，旋转角传感器91能够检测随着马达轴20的旋转的第二磁铁42的磁场的变化。

本实施方式的马达1具有衬套，该衬套由非导电性材料构成，具有沿轴向延伸并且收纳第一延伸部61的至少一部分的主体部71。主体部71在相对于中心轴线J的径向外侧具有与壳体10的内周面接触的接触面73。而且，接触面73至少位于主体部71的轴向的中央部。通过主体部71具有接触面73，能够使主体部71尽可能地位于径向外侧，因此能够使导电部件60在径向上尽可能地远离旋转角度传感器91。其结果是，即使电流流过导电部件60而在导电部件60的周围形成磁场，也能够抑制对旋转角传感器91的磁影响。因此，旋转角传感器91能够高精度地检测马达轴20的轴向上侧的端部周边的磁场信息。即，旋转角传感器91能够高精度地检测随着马达轴20的旋转的磁场的变化。其结果是，转向装置的上述控制部能够根据高精度的转子40的旋转角信息和上述转向装置的操作量而生成供电信号。由此，由于根据高精度的各种信息来控制转子40的旋转，因此驾驶员的转向操作变得更加舒适。

另外，在本实施方式的马达1中，接触面73由主体部71的径向外侧的整个面构成。因此，容易使导电部件60远离旋转角传感器91。其结果是，更有效地抑制了对旋转角传感器91的磁影响。

另外，在本实施方式的马达1中，壳体10的支承部14在比第二延伸部62靠轴向上侧的位置对主体部71的下端部76进行支承。因此，主体部71与第二延伸部62不接触。由于主体部71与第二延伸部62不接触，所以在将衬套70安装在壳体10上时，不会向导电部件60输入轴向的载荷。其结果是，在将衬套70安装在壳体10上时，能够抑制因导电部件60向轴向下侧的移动而导致导电部件60与定子30等接触。

特别是，在本实施方式的马达1中，各孔部72的横截面形状形成为与第一延伸部61的横截面形状相似并且开口面积比第一延伸部61的横截面形状大的矩形形状。通过该孔部72的结构，在将衬套70安装在壳体10上时，能够尽可能地抑制孔部72的内周面与第一延伸部61的接触。因此，在将衬套70安装在壳体10上时，能够更有效地抑制导电部件60向轴向的下侧移动。

另外，在本实施方式的马达1中，主体部71具有沿周向突出的突起74。壳体10具有收纳突起74的槽部13。通过突起74和槽部13，将衬套70安装在壳体10上时的衬套70的定位变得容易。其结果是，衬套70向壳体10的安装变得容易。

另外，在本实施方式的马达1中，孔部72随着从轴向的中央部朝向轴向下侧而逐渐扩大。通过该孔部72的结构，能够顺利地进行第一延伸部61向孔部72的收纳。其结果是，衬套70向壳体10的安装变得容易。

另外，在本实施方式的马达1中，衬套70具有从主体部71朝向径向内侧突出的突出部75。在突出部75的突出方向上，突出部75大于贯通部12a的大小。而且，贯通部12a收纳主体部71的比突出部75靠轴向上侧的部分。因此，如图5所示，突出部75在轴向上与轴承保持架12的径向外侧的缘部重叠。具体而言，突出部75相对于轴承保持架12的径向外侧的缘部位于轴向下侧。通过使突出部75相对于轴承保持架12的径向外侧的缘部位于轴向下侧，在将衬套70和轴承保持架12安装在壳体10上之后，通过突出部75来抑制衬套70的轴向的移动。其结果是，衬套70不容易相对于导电部件60脱落。因此，能够使轴承保持架12与导电部件60之间绝缘。

另外，在本实施方式的马达1中，衬套70的主体部71具有第一倾斜面71a和两个第二倾斜面71b。在将轴承保持架12安装在壳体10上时，第一倾斜面71a和第二倾斜面71b可以成为轴承保持架12的引导件。其结果是，轴承保持架12向壳体10的安装变得更容易。

另外，在本实施方式的马达1中，衬套70由树脂制的刚体构成。如果衬套70是树脂制的刚体，则与衬套70由橡胶等挠性部件构成的情况相比，衬套70不容易变形。其结果是，提高了衬套70对导电部件60的定位精度。另外，容易维持径向上的导电部件60与旋转角传感器91之间的距离。其结果是，更有效地抑制了对旋转角传感器91的磁影响。

另外，在本实施方式中，马达1是通过在安装有定子30的壳体10上安装了衬套70之后安装轴承保持架12而组装成的。即，在进行了导电部件60相对于壳体10的定位之后，在壳体10上安装轴承保持架12。因此，在将轴承保持架12安装在壳体10上时，能够抑制轴承保持架12与导电部件60的接触。由此，能够抑制安装轴承保持架12时的导电部件60的移动。因此，由于导电部件60的位置被维持，因此在将马达1安装于转向装置的连接器部90时，设置于连接器部90的上述连接器与导电部件60适当地接触。

另外，在本实施方式中，构成衬套70的树脂是作为自润滑性优异的材料的PBT树脂。因此，在将轴承保持架12安装在壳体10上时，由于轴承保持架12与衬套70之间的接触阻力小，所以容易在壳体10上安装轴承保持架12。另外，也不容易对导电部件60施加负荷。

以上，通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但这样的记述并不是限定事项，当然可以进行各种改变。

例如，在上述实施方式中，主体部71呈大致长方体形状。但是，例如也可以形成为沿轴向延伸并且长轴沿周向延伸的椭圆柱状。特别是，在壳体10的内周面形成为曲面的情况下，优选主体部71的接触面73为曲面。

另外，在上述实施方式中，主体部71具有突起74，壳体10具有槽部13。但是，也可以是壳体10具有突起，主体部71具有收纳突起的槽部。即使采用该结构，在将衬套70安装在壳体10上时的衬套70的定位也变得容易。

另外，在上述实施方式中，突出部75从主体部71朝向径向的内侧突出。但是，例如，突出部75也可以从主体部71沿周向突出。在该情况下，突出部71可以与突起74分开设置，突起74也可以构成突出部75。

另外，在上述实施方式中，隔壁部件是轴承保持架12。但是，隔壁部件也可以与轴承保持架12分开设置。在与轴承保持架12分开设置隔壁部件的情况下，隔壁部件只要覆盖定子30即可，不需要覆盖到转子40。

另外，在上述实施方式中，衬套70采用PBT树脂。但是，也可以是其他绝缘性优异的树脂。另外，衬套70所采用的树脂优选为自润滑性优异的树脂。

另外，在上述实施方式中，旋转角传感器91也可以是利用霍尔效应的霍尔传感器、利用磁阻效应的MR传感器等捕捉由第二磁铁42的旋转引起的磁场变化来检测马达轴20的旋转角的传感器。

另外，在上述实施方式中，旋转角传感器91也可以是编码器等利用光学信息来检测马达轴20的旋转角的传感器。这样的利用光学信息的旋转角传感器在光学信息的处理中利用磁信息。因此，即使旋转角传感器91是利用光学信息的传感器，也能够得到与上述实施方式同样的效果。另外，利用光学信息的旋转角传感器只要是直接式、反射式等在某种处理中利用磁信息的传感器即可。另外，在该情况下，被检测部只要与旋转角传感器的检测方式对应地适当变更即可。

另外，在上述实施方式中，旋转角传感器91设置在连接器部90，但也可以是马达1的结构。在使旋转角传感器91为马达1的结构的情况下，只要旋转角传感器91检测出的信息被传递到马达1的安装对象而用于该安装对象的某种控制即可。另外，在旋转角传感器与安装对象之间传递信息的结构可以是直接连接，也可以是无线连接。

另外，在上述实施方式中，作为马达1的安装对象，例示了辅助驾驶员的转向操作的电动助力转向装置。但是，也可以是制动器或牵引器等其他车载装置。另外，不限于车载装置，也可以应用于无人机等无人飞行体或家电等各种装置。

Claims (5)

1.一种马达，其具有：筒状的壳体，其沿着中心轴线延伸；定子，其固定于所述壳体的内周面；转子，其能够以所述中心轴线为旋转轴相对于所述定子旋转；以及被检测部，其根据所述转子的旋转而使旋转角传感器的检测成分变化，其中，

该马达具有：

导电部件，其相对于所述定子设置于所述中心轴线的轴向的一侧，与卷绕在所述定子上的线圈连接，具有沿所述轴向延伸的第一延伸部；以及

衬套，其由非导电性材料构成，具有沿所述轴向延伸并且收纳所述第一延伸部的至少一部分的主体部，

所述壳体具有：第一收纳部，其收纳所述定子；以及第二收纳部，其位于所述第一收纳部的所述轴向的所述一侧，该第二收纳部具有比所述第一收纳部的内周面向径向外侧凹陷的内周面，

所述主体部的一部分和所述第一延伸部在所述径向上配置于所述第一收纳部的所述内周面与所述第二收纳部的所述内周面之间，

所述导电部件具有第二延伸部，该第二延伸部与所述第一延伸部的所述轴向的另一侧的端部连续并且沿所述径向延伸，

所述壳体在所述第二收纳部内具有支承部，该支承部对所述主体部的所述轴向的所述另一侧的端部进行支承，

所述支承部在比所述第二延伸部靠所述轴向的所述一侧的位置对所述主体部的所述端部进行支承，

所述支承部和所述主体部中的一方具有沿相对于所述中心轴线的周向突出的突起，

所述支承部和所述主体部中的另一方具有沿所述周向凹陷的槽部，

所述槽部收纳所述突起，

该马达还具有隔壁部件，该隔壁部件安装在所述壳体的比所述定子靠所述轴向的所述一侧的位置，并覆盖所述定子，

所述隔壁部件具有沿所述轴向贯通的贯通部，

所述衬套具有从所述主体部朝向相对于所述中心轴线的周向或者所述径向的内侧突出的突出部，

在所述突出部的突出方向上，所述突出部的大小大于所述贯通部的大小，

所述贯通部收纳所述主体部中的比所述突出部靠所述轴向的所述一侧的部分，

所述主体部在相对于所述中心轴线的径向的外侧具有与所述第二收纳部的所述内周面接触的接触面，

所述接触面至少位于所述主体部的所述轴向的中央部。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述主体部具有沿所述轴向贯通的孔部，

在所述轴向上，所述孔部随着从所述中央部朝向所述轴向的另一侧而逐渐扩大。

3.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述贯通部是设置于所述隔壁部件的所述径向的外侧的缘部上的缺口。

4.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述转子具有沿所述中心轴线延伸的马达轴，

所述隔壁部件是将所述马达轴支承为能够旋转的轴承保持架。

5.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述衬套具有自润滑性。

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