CN111884434B - 电气马达以及电气马达组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电气马达以及电气马达组件。转子单元以中心轴线为中心进行旋转。定子单元配置在转子单元的周围。定子单元固定于外壳的内侧。轴承机构将转子单元支承为能够相对于定子单元旋转。外壳具有：圆筒壁部分，其具有底部；以及罩板，其覆盖圆筒壁部分的开口。轴承机构还具有至少两个轴承，上侧轴承被罩板支承，下侧轴承被外壳的底部支承。罩板由导电性要件制成，具有朝向罩板的上部外侧突出的至少一个突出部，由此，该至少一个突出部构成为与配置在罩板的上部外侧的对电气马达进行驱动和控制的控制器的至少一个接地触点直接或间接接触。控制器经由罩板和马达壳与接地电位连接。

Description

电气马达以及电气马达组件

本申请是申请日为：2016年10月14日、申请号为：201680060146.2、发明名称为“电气马达”的发明专利申请(国际申请号：PCT/JP2016/080525)的分案申请。

技术领域

本发明涉及电气马达。

背景技术

在现代的汽车***中，提供组装了电子控制单元(ECU)或软件的控制器，该控制器用于制动器以及转向器等汽车的结构要件的电子控制。为了控制电气马达，控制器通常设置有控制器罩。另外，控制器被控制器罩覆盖。控制器罩相对于马达壳或与控制器罩接触的其他结构要件电导通。控制器经由控制器罩、马达壳、或与控制器罩接触的其他结构要件而与车体电导通。其结果是，控制器与接地电位连接。

但是，存在几种控制器罩与马达壳或与控制器罩接触的其他结构要件不电导通的情况。这可以是由树脂制成控制器罩或者控制器罩被树脂涂层的情况、在马达壳与控制器罩之间存在粘接剂或树脂的情况或者与控制器罩接触的其他结构要件被树脂覆盖的情况。在这样的情况下，控制器与接地电位不连接，而有可能产生电子问题。

在美国专利第7,116,020号中，示出了用于汽车的交流发电机。交流发电机具有定子，该定子具有多个相。另外，定子包围转子。转子固定在轴上，该轴构成为通过汽车的内燃机而旋转。轴构成为通过汽车的内燃机而经由具有至少一个带和相对于转子轴固定的滑轮那样的驱动部件的传动装置旋转。多个轴承安装在支承壳体上，且分别连接。支承壳体适于安装在车辆上。在美国专利第7,116,020号中，示出了轴承用于将交流发电机接地的情况。轴承或相对于轴承固定的面板与整流器电桥连接。至少两个电源两者均与接地和电气要件用的电力提供线连接。

本申请的目的在于提供对马达的控制器模块有效的接地方法。

发明内容

为了实现该目的，本发明的例示的实施方式是电气马达，其具有：转子单元，其以中心轴线为中心进行旋转；定子单元，其配置在转子单元的周围；外壳，定子单元固定在该外壳的内侧；以及轴承机构，其将转子单元支承为能够相对于定子单元旋转。外壳具有：圆筒壁部分，其具有底部；以及罩板，其在底部的相反侧的顶部覆盖圆筒壁部分的开口。轴承机构具有至少两个轴承，上侧轴承被罩板支承，下侧轴承被外壳的底部支承。罩板由导电性要件制成。罩板具有朝向罩板的上侧突出的至少一个突出部。该至少一个突出部构成为与配置在罩板的上部外侧的对电气马达进行驱动和控制的控制器的至少一个接地触点直接或间接接触。由此，控制器经由罩板和马达壳与接地电位连接。

因此，本申请提出了作为轴承保持架而发挥作用的罩板适于将安装在罩板上的控制器接地的结构。因此，即使在覆盖控制器的至少一部分的控制器壳体与马达壳不电导通的情况下，也能够将控制器接地。这可以换言之成，即使在外壳由树脂制成的情况或由金属制成但被树脂包覆的情况、或者在马达壳与控制器壳体之间存在粘接剂或树脂的情况下，也能够设置控制器。这还适合于如下情况：控制器壳体配置在非导电性元件的周围，控制器无法经由控制器壳体与接地电位连接。本申请的电气马达能够经由罩板和马达壳将控制器与接地电位连接。这样的结构的更多优点是：容易配置在控制器上，且有时与从那里突出的大致所有结构的电结构要件对应。并且，通过将控制器所生成的热经由突出部而传热到罩板，能够改善控制器的散热。而且，最近，电容器和扼流圈等电结构要件变大。这是因为，在制动器或转向器马达中需要细微的马达控制、或者需要更大的马达扭矩。另外，为了提供用于更大的电结构要件的更多的空间，控制器与罩板之间的距离也变长。本发明还能够根据基于配置在控制器上的电结构要件的尺寸而变化的、控制器与罩板之间的距离而实现灵活的接地方法。

在本发明的一个方式中，至少一个突出部形成为杯形状。该形状通过深拉而形成。该突出部由于由一个罩板形成，因此容易以成本效益高的方法制成足够的强度。

在本发明的另一个方式中，至少一个突出部被切出，并从罩板向外侧立起。通过将至少一个突出部形成为罩板的切出形状，能够达成成本效益。并且，从罩板向上方立起的至少一个突出部作为板簧而发挥作用，从而不管罩板和控制器的公差如何均能够达成良好的接触位置。

在本发明的另一个方式中，至少一个突出部在轴向上从罩板向外侧立起。由此，能够使至少突出部的轴向距离变长。

在本发明的一个方式中，罩板具有朝向罩板的上部外侧突出的三个突出部，三个突出部在罩板的周向上彼此等间隔地配置。

通过设置三个突出部，能够获得将控制器接地的灵活性。换言之，控制器通过与三个突出部中的一个接触，能够定位在与罩板不同的位置上，另外，能够保持与一个突出部接触的状态。

除了上述内容以外，罩板可以在相邻的两个突出部之间具有在罩板的周向上彼此等间隔地配置的三个孔。这三个孔从电气马达的定子穿过端子，用于将控制器与定子电连接。由此，能够达成端子和突出部的最佳配置。

并且，外壳可以具有用于将马达直接或间接固定在车体上的安装板。由此，能够在车体的有限空间内达成电气马达与控制器的灵活配置。尤其是发动机、变速器、底盘、转向器以及制动器等其他汽车装置和结构要件占据了车体。因此，马达用的空间及其结构被限定，在控制器壳体具有纵长形状而从马达壳向半径方向突出的情况下，车体内的配置方法被进一步限定。本发明能够达成控制器(尤其是从马达壳向半径方向突出的区域)的灵活定位，从而能够根据马达用的空间来配置具有控制器的电气马达。

在本发明的另一个方式中，在至少一个突出部的端部配置有至少一个导电性触点要件，由此，至少一个导电性触点要件构成为与控制器的至少一个接地触点直接或间接接触。通过在至少一个突出部的端部设置一个以上的导电性触点要件，能够改善控制器的接地。

一个以上的导电性触点要件能够实现导电性触点要件与控制器之间的稳定的接触，由此能够由保证控制器的接地的弹性材料形成。

在本发明的另一个方式中，一个以上的导电性触点要件被防腐材料包覆。由此，能够避免导电性触点要件腐蚀，从而长期保持将控制器与接地电位连接的状态。

通过设置配置在罩板和外壳的外侧的上侧轴承和下侧轴承这两者，能够将轴和转子牢固地配置。

在本发明的例示的实施方式中，是具有上述的电气马达的电气马达组件，该电气马达组件具有：控制器，其对马达进行驱动和控制；以及控制器壳体，其覆盖控制器的至少一部分，控制器配置在罩板的上部外侧，至少一个突出部与控制器的至少一个接地触点直接或间接接触，控制器经由罩板和马达壳与接地电位连接。

有以下的本发明优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本发明的上述及其他特征、要件、步骤、特点和优点。

附图说明

由附图和下面说明书的记述能够更加充分地明确本发明的上述及其他目的以及新的特征。

图1是本发明的一个方式的具有控制器的电气马达的俯视图。

图2是本发明的一个方式的具有控制器的电气马达的侧视图。

图3是本发明的一个方式的具有控制器的电气马达的剖视图。

图4是本发明的一个方式的罩板的图。

图5是本发明的另一实施方式的一个方式的罩板的图。

图6是本发明的一个方式的突出部上的具有导电性要件的罩板的图。

图7是本发明的另一实施方式的一个方式的突出部上的具有导电性要件的罩板的图。

图8A是本发明的一个方式的具有达成控制器壳体的灵活定位的控制器的电气马达的俯视图。

图8B是本发明的一个方式的具有达成控制器壳体的灵活定位的控制器的电气马达的俯视图。

图8C是本发明的一个方式的具有达成控制器壳体的灵活定位的控制器的电气马达的俯视图。

标号说明

1：电气马达；11：连接器；12：定子单元；13：汇流条；14：转子单元；15：端子；16：轴；18：外壳；19：圆筒壁部分；20：轴承；30：罩板；32：孔；34：突出部；41：导电性要件；50：控制器；51：控制器壳体；54：接地触点；60：轴承机构；61：上侧轴承；62：下侧轴承；70：安装板。

具体实施方式

图1是具有控制器壳体51的电气马达1的俯视图。图2示出了具有控制器壳体51的马达1的侧视图。图3示出了具有控制器壳体51的马达1的剖视图。

电气马达1具有定子单元12、具有轴16的转子单元14以及外壳18。转子单元14优选以由轴16形成的中心轴线X为中心进行旋转。定子单元12配置在转子单元14的周围，且固定在外壳18的内侧。电气马达1具有轴承机构60，该轴承机构60将转子单元14支承为能够相对于定子单元12旋转。外壳18具有：圆筒壁部分19，其具有底部28；以及罩板30，其覆盖圆筒壁部分19的开口。罩板30配置在外壳18的与底部28对置的轴向端部。

设置有对电气马达1进行驱动和控制的控制器50。控制器50被覆盖控制器50的至少一部分的控制器壳体51覆盖。控制器50配置在罩板30的上侧，罩板30尤其是由导电性要件制成的，该导电性要件由导电性材料制成。

罩板30还具有朝向罩板30的上部外侧突出的至少一个突出部34。至少一个突出部34可以与控制器50的至少一个接地触点54直接或间接接触。至少一个突出部34可以经由至少一个导电性要件41与控制器50的至少一个接地触点54间接接触。因此，控制器50可以经由罩板30、接着经由马达壳18而与接地电位连接。控制器50的至少一个接地触点54还可以从控制器50突出而接近至少一个突出部34。

定子单元12与汇流条13电连接。汇流条13可以以向定子单元12的各区段输送电的方式作为多个布线的集合体。并且，汇流条13与至少一个端子15连接，经由控制器50以及最终经由连接器11与电源(未图示)电连接。因此，根据控制器50的控制而向定子单元12输送电。

图4示出了罩板30的图。在该实施方式中，罩板30包含朝向罩板30的上部外侧突出的三个突出部34。三个突出部在罩板30的周向上彼此等间隔地配置。

在这种情况下，三个突出部通过深拉而从罩板30突出，形成为杯形状。另外，三个突出部34中的至少一个构成为与控制器50的至少一个接地触点54直接或间接接触，由此，能够将控制器50经由罩板30、接着经由马达壳18与接地电位连接。三个突出部全部能够与控制器50的对应的三个接地触点54接触。另外，三个突出部34中的一个或两个也能够分别与控制器50的对应的一个或两个接地触点54接触。这三个突出部34由一个罩板30制成，从而不需要接地用的追加部件。因此，本发明能够达成廉价的接地方法。然而，这三个突出部34并不一定要形成为杯形状，也可以通过其他方法、或者***到罩板30的追加的独立部件来达成(图5)。并且，可以在突出部34的至少一个上设置涂层，该涂层包含改善导电性的材料。

并且，这三个突出部34也能够通过突出部34从罩板30向外立起的方法来达成。在这些突出部34在中心轴线X的轴向上向外立起的情况下，能够获得在轴向上分开的突出部。但是，并不一定要这三个突出部34在轴向上延伸。这些立起的突出部可以由罩板30形成，从而能够实现廉价的接地方法。另外，这些突出部34也能够作为板簧而发挥作用，从而不管罩板30和控制器50的公差如何均能够达成良好的接触位置(图7)。

并且，罩板30在相邻的两个突出部34之间具有孔32。即，罩板30具有在周向上彼此等间隔地配置的三个孔32，各孔32配置在相邻的两个突出部之间。在该实施方式中，经由这三个孔32，端子15能够从汇流条13的一侧穿过罩板30而至控制器50的一侧。由此，能够从电源向定子单元12输送电。另外，在电气马达1为三相马达的情况下，这样的马达1通常具有三个布线(u相、v相以及w相)。因此，对于向这三个布线输送电，三个端子是最佳的。

罩板30还具有至少一个定位孔(未图示)，能够经由上述至少一个定位孔而规定控制器壳体50的相对位置。

图6示出了在杯形状突出部34上具有导电性要件41的罩板30，图7示出了在立起突出部34上具有导电性要件41的罩板30。

如图6和图7所示，能够将至少一个导电性要件41配置在突出部34上。这能够使用导电性比罩板30高的要件，从而能够可靠地将电噪声释放到罩板30、接着释放到马达壳18。因此，能够通过导电性要件41来达成更牢固的接地。此外，导电性要件41也能够用作调整突出部34与控制器50的接地触点54之间的距离。因此，即使在突出部34与控制器50的接地触点54之间存在距离的情况下，至少一个导电性要件41也能够连接突出部34和控制器50的接地触点54。至少一个导电性要件41并不一定要是一个要件，也可以由多个要件构成。

至少一个导电性要件41也可以由具有弹性的材料形成。在该情况下，能够实现导电性要件41与控制器50的接地触点54之间的稳定的接触。并且，至少一个导电性要件41也可以被防腐材料包覆。在该情况下，能够避免至少一个导电性要件41被长期腐蚀。

由图3可知，轴承机构60具有至少两个轴承，上侧轴承61被罩板30支承，下侧轴承62被外壳18的底部28支承。

图8A、图8B以及图8C示出了具有实现控制器壳体51的灵活定位的控制器50的电气马达1的俯视图。

在该实施方式中，安装板70固定在外壳18上。端子彼此等间隔地配置，三个突出部也彼此等间隔地配置。因此，能够将控制器50每隔120度定位在端子15上而进行连接。因此，在控制器壳体51是纵长的而从马达壳18突出的情况下，如图8A、图8B以及图8C所示，能够达成具有控制器50的电气马达1的结构的灵活性。

由此，能够在车体的有限空间内达成电气马达1与控制器50的灵活配置。尤其是发动机、变速器、底盘、转向器以及制动器等其他汽车装置和结构要件占据了车体。因此，马达用的空间及其结构被限定，在控制器壳体51具有纵长形状而从马达壳18向半径方向突出的情况下，车体内的配置方法被进一步限定。本发明能够达成控制器的灵活定位，从而能够根据电气马达1用的空间来配置具有控制器50的电气马达1。

Claims (12)

1.一种电气马达，其具有：

转子单元，其以中心轴线为中心进行旋转；

定子单元，其配置在所述转子单元的周围；

外壳，所述定子单元固定在该外壳的内侧；以及

轴承机构，其将所述转子单元支承为能够相对于所述定子单元旋转，

所述外壳具有：

圆筒壁部分，其具有底部；以及

罩板，其覆盖所述圆筒壁部分的开口，

所述轴承机构具有至少两个轴承，上侧轴承被所述罩板支承，下侧轴承被所述外壳的所述底部支承，

所述罩板由导电性要件制成，所述罩板具有朝向所述罩板的上部外侧突出的至少一个突出部，由此，所述至少一个突出部构成为与配置在所述罩板的上部外侧的对所述电气马达进行驱动和控制的控制器的至少一个接地触点直接或间接接触，所述控制器经由所述罩板和所述外壳与接地电位连接，

所述至少一个突出部形成为杯形状，

所述至少一个突出部由所述罩板通过深拉而形成。

2.根据权利要求1所述的电气马达，其特征在于，

在所述至少一个突出部的端部配置有至少一个导电性触点要件，由此，所述至少一个导电性触点要件构成为与所述至少一个接地触点直接或间接接触。

3.根据权利要求2所述的电气马达，其特征在于，

所述至少一个导电性触点要件由弹性材料制成。

4.根据权利要求2所述的电气马达，其特征在于，

所述至少一个导电性触点要件被防腐材料包覆。

5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的电气马达，其特征在于，

所述罩板在相邻的两个突出部之间具有端子孔，

所述定子单元与连接于至少一个端子的汇流条电连接，

所述端子经由所述端子孔从所述马达的一侧穿过所述罩板而到达所述控制器的一侧。

6.根据权利要求5所述的电气马达，其特征在于，

所述罩板具有规定控制器壳体的相对位置的至少一个定位孔。

7.根据权利要求5所述的电气马达，其特征在于，

所述罩板具有朝向所述罩板的上部外侧突出的三个突出部。

8.根据权利要求7所述的电气马达，其特征在于，

所述三个突出部在周向上彼此等间隔地配置。

9.根据权利要求5所述的电气马达，其特征在于，

所述罩板具有三个所述端子孔。

10.根据权利要求9所述的电气马达，其特征在于，

三个所述端子孔在相邻的两个所述突出部之间在所述罩板的周向上彼此等间隔地配置。

11.根据权利要求6至10中的任意一项所述的电气马达，其特征在于，

所述外壳具有将所述马达固定在车体上的安装板。

12.一种电气马达组件，其特征在于，该电气马达组件具有：

权利要求1至11中的任意一项所述的电气马达；

控制器，其对所述马达进行驱动和控制；以及

控制器壳体，其覆盖所述控制器的至少一部分，

所述控制器配置在所述罩板的上部外侧，所述至少一个突出部与控制器的至少一个接地触点直接或间接接触，所述控制器经由所述罩板和所述外壳与接地电位连接。

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