CN116231952A - 电动马达模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供电动马达模块，其能够抑制从电动马达经由齿轮的动力的最终输出轴方向的厚度以及相对于最终输出轴垂直的面上的扩展，实现小型化。电动马达模块具有：电动马达；印刷基板，其搭载有用于接受电力的连接器和向电动马达供给电力的端子；齿轮，其将最终输出轴的轴向转换为与电动马达的旋转轴的轴向垂直的方向；收纳部，其收纳电动马达等；以及连接器收纳部，其收纳连接器，该连接器收纳部安装于收纳部的开口，开口与连接器收纳部的连接部分在与输出轴垂直的面上相对于旋转轴倾斜，印刷基板由与旋转轴平行的第1部分和从第1部分的一端向旋转轴这一侧延伸的第2部分构成，连接器配置于第1部分的另一端，端子配置于第2部分。

Description

电动马达模块

技术领域

本发明涉及电动马达模块。

背景技术

以往，已知有与车辆中的模块相关的技术，该模块具有电动车窗、滑动门、天窗、电动座椅等成为驱动源的电动马达，在壳体的内部一体地收纳基板等。例如，专利文献1公开了一种马达，其能够在不增加部件数量的情况下确保齿轮壳体与基板壳体之间的密封性。在该马达中，连接器安装部与连接器壳体经由彼此的开口部而连通，各开口部的缘部相对于连接器壳体的组装方向倾斜，并且在该开口缘部之间夹设有密封部件。并且，在连接器安装部一体形成有倾动限制部，该倾动限制部经由各开口部向连接器壳体内延伸并与其内侧面抵接，该倾动限制部构成为限制连接器壳体相对于连接器安装部的倾动。

另外，专利文献2公开了一种能够实现小型化的、具有控制电路模块的马达。该马达具有控制电路模块，该控制电路模块***形成于壳体的***孔而组装于该壳体。控制电路模块具有：电力线连接端子部，其与马达主体电连接；供电用的连接器部，其向壳体外露出，实现与外部的电连接；以及控制电路部，其配置在电力线连接端子部与连接器部之间，控制马达主体的旋转，控制电路模块的电力线连接端子部相对于旋转轴设置在与连接器部相反的一侧。

另外，专利文献3公开了一种能够将收纳于齿轮壳体的控制电路部件所产生的热高效地向外部散热的马达。该马达具有：马达主体，其具有旋转轴；齿轮壳体，其组装于马达主体，并收纳用于使旋转轴的旋转减速的蜗杆以及蜗轮；以及控制电路部件，其具有电路部件并收纳于齿轮壳体内。在齿轮壳体安装有金属制的罩，该金属制的罩以控制电路部件的一部分向齿轮壳体的外部突出的方式形成有开口部，并且具有收纳部，该收纳部收纳为了封闭该开口部而向外部突出的控制电路部件的一部分。

另外，专利文献4公开了一种能够减少部件数量并减少组装工时的马达。在该马达中，在基板收纳壳体上一体地形成有用于收纳控制电路板的基板收纳部和封闭蜗轮收纳部的开口部的罩部。

另外，专利文献5公开了将电路板沿着该基板的平面方向***齿轮壳体内而成的马达。该马达在使连接器部位于电路板的***方向的前端部侧的情况下，防止该齿轮壳体的大型化，并且将电路板不与其他马达结构部件干涉地顺畅地收纳于齿轮壳体内。在该齿轮壳体形成有将电路板沿着该基板的平面方向***的基板收纳部，在该基板收纳部的位于基板***方向的前端部侧的部位一体地构成有将端子固定而成的连接器部。在电路板上，在***方向的前端部侧设置有用于与连接器部的端子连接的端子连接用端子。

专利文献1：日本特开2014-217221号公报

专利文献2：日本特开2011-125191号公报

专利文献3：日本特开2006-034073号公报

专利文献4：日本特开2004-187428号公报

专利文献5：日本特开2004-112887号公报

发明内容

本发明提供能够抑制从电动马达经由齿轮的动力的最终输出轴方向的厚度以及相对于最终输出轴垂直的面的扩展而实现小型化的电动马达模块。

为了解决上述课题，提供电动马达模块，其具有：电动马达；印刷基板，其搭载有用于从外部接受电力的连接器和用于将该电力向电动马达供给的端子；齿轮，其将输出轴的轴向转换为与电动马达的旋转轴的轴向垂直的方向；收纳部，其至少收纳电动马达和齿轮；以及连接器收纳部，其至少收纳连接器，该连接器收纳部安装于收纳部的开口，开口与连接器收纳部的连接部分在与输出轴垂直的面上相对于旋转轴倾斜，印刷基板由第1部分和第2部分构成，该第1部分在与输出轴垂直的面上与旋转轴平行，该第2部分从该第1部分的一端向旋转轴这一侧延伸，连接器配置于第1部分的另一端，端子配置于第2部分。

由此，印刷基板具有由与旋转轴平行的第1部分和从该第1部分向旋转轴这一侧延伸的第2部分构成的大致L字型的形状，收纳搭载于印刷基板的连接器的连接器收纳部与收纳马达的收纳部的连接部分相对于旋转轴倾斜，从而能够提供抑制了从电动马达经由齿轮的动力在与最终输出轴垂直的面上的扩展的小型化的电动马达模块。

并且，其特征也可以在于，连接器收纳部的相对于连接器的***方向与旋转轴平行。

由此，通过使相对于连接器的***方向与旋转轴平行，能够抑制齿轮的最终输出轴方向的厚度而实现小型化。

并且，其特征也可以在于，第2部分的端部从开口***并延伸至旋转轴附近，第2部分的端部具有检测电动马达的旋转的传感器。

由此，第2部分的端部延伸至旋转轴附近，并且具有旋转传感器，由此能够在一张印刷基板上具有多个功能，能够实现小型化。

如以上说明的那样，根据本发明，能够提供能够抑制从电动马达经由齿轮的动力的最终输出轴方向的厚度以及相对于最终输出轴垂直的面的扩展、实现小型化的电动马达模块。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的电动马达模块的主视图。

图2是本发明的第1实施例的电动马达模块的图，图2的(A)是从正面左下方观察的立体图，图2的(B)是从背面左上方观察的立体图。

图3是本发明的第1实施例的电动马达模块的图，图3的(A)是拆除了连接器收纳部的收纳部的侧视图，图3的(B)是拆除了连接器收纳部的收纳部的从正面左上方观察的立体图，图3的(C)是拆除了连接器收纳部的收纳部的从背面左上方观察的立体图。

图4是本发明的第1实施例的电动马达模块的图，图4的(A)是连接器收纳部的从收纳部侧观察的侧视图，图4的(B)是从连接器收纳部的正面右下方观察的立体图。

图5是本发明的第1实施例的电动马达模块的图，图5的(A)是将连接器收纳部去除并将印刷基板安装于收纳部的情况下的立体图，图5的(B)是将印刷基板安装于连接器收纳部的情况下的立体图。

图6是本发明的第1实施例的电动马达模块的图，图6的(A)是(B)中的A-A剖面的剖视图，图6的(B)是主视图。

图7是示出组装本发明的第1实施例的电动马达模块的过程中的、将印刷基板安装于连接器收纳部的情形的图。

图8是示出组装本发明的第1实施例的电动马达模块的过程中的、将安装有印刷基板的连接器收纳部安装于收纳部的情况的图。

标号说明

100：电动马达模块；10：电动马达；11：旋转轴；12：电极；20：印刷基板；21：第1部分；22：第2部分；23：连接器；24：端子；25：旋转检测传感器；26：电子部件；27：定位凸部；30：齿轮；31：最终输出轴；40：收纳部(第2收纳体)；41：收纳部开口(第2开口)；42：槽(第2嵌合部)；43：突起(第2卡合部)；44：设置孔；45：对位棒；50：连接器收纳部(第1收纳体)；51：连接器收纳部开口(第1开口)；52：卡扣(安装部、第1卡合部)；521：延伸部；522：钩挂部；53：线状突起(第1嵌合部)；54：对位孔；55：滑动槽；56：定位凹部；60：密封件；70：连接部分。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。

＜第1实施例＞

参照图1至图8，对本实施例中的电动马达模块100进行说明。电动马达模块100搭载于车辆，用于驱动电动车窗、滑动门、天窗、电动座椅等。电动马达模块100将驱动它们的电动马达10、具有最终输出轴31的齿轮30、印刷基板20等一体地收纳于内部而模块化。电动马达模块100例如在用于驱动电动窗的情况下，使用设置孔44安装在门的内部，经由窗调节器使窗玻璃升降。

电动马达模块100具有：成为驱动源的电动马达10；将最终输出轴31的轴向转换为与电动马达10的旋转轴11的轴向垂直的方向的齿轮30；搭载用于从外部接受电力的连接器23和用于根据该电力驱动电动马达10的电子部件26等的印刷基板20；收纳它们的收纳部40和连接器收纳部50；以及将收纳部40与连接器收纳部50连接的安装部52。此外，齿轮30收纳于收纳部40的内部，在本说明书的附图中未图示。

电动马达10是DC马达，可以是有刷/无刷的任意一种，没有特别限定。电动马达10的旋转轴11从收纳于收纳部40的轭壳体(未图示)如图1的双点划线(旋转轴11的轴线L1)所示的那样沿上下方向延伸，旋转轴11的上端从收纳部40突出，在下端(未图示)安装有蜗杆(未图示)。电动马达10在旋转轴11附近具有用于从外部经由印刷基板20接受电力的供给的2个板状的电极12(图3)。另外，在旋转轴11上，在与后述的旋转检测传感器25对应的位置安装有磁铁(未图示)。

齿轮30具有与蜗杆啮合的蜗轮(未图示)和与蜗轮的中心直接连结的最终输出轴31，以能够旋转的方式收纳于收纳部40。蜗轮使旋转轴11的旋转减速，将高扭矩传递到最终输出轴31，最终输出轴31驱动调节器。齿轮30转换到具有与旋转轴11的轴向(轴线L1：图1中的与纸面平行的上下方向、或者图3的(A)中的与纸面平行的左右方向)垂直的轴向(轴线L2：图1中的与纸面垂直的方向、或者图3的(A)中的与纸面平行的上下方向)的最终输出轴31。

收纳部40一体地收纳电动马达10和齿轮30，具有用于从与旋转轴11的轴线L1方向垂直的方向与连接器收纳部50连接的收纳部开口41。收纳部开口41设置在隔着电动马达10的旋转轴11与齿轮30相反的一侧。收纳部40在如后述那样与连接器收纳部50连接的情况下，在从收纳部开口41到旋转轴11之间收纳印刷基板20的一部分。

收纳部开口41是一个对置的一对2边与最终输出轴31平行，另一个对置的一对2边在与最终输出轴31垂直的面上相对于旋转轴11倾斜的矩形。在图1中，收纳部开口41以在上方接近旋转轴11、随着朝向下方而远离旋转轴11的方式倾斜，承受从上方朝向下方的连接器缆线(未图示)的***方向D1上的力。

连接器收纳部50以使搭载于印刷基板20的连接器23的前端能够与连接器缆线连接的方式露出到外部而进行收纳(图2的(B))。连接器收纳部50的连接器23露出的一端的相反侧的另一端形成有连接器收纳部开口51。连接器收纳部开口51与收纳部开口41同样，是一个对置的一对2边与最终输出轴31平行，另一个对置的一对2边在与最终输出轴31垂直的面上相对于旋转轴11倾斜的矩形，是与收纳部开口41相同的形状以及大小，安装于收纳部开口41。这样，通过收纳部开口41和连接器收纳部开口51倾斜，各开口的面积变大，如后所述，经由两开口的印刷基板20的组装变得容易。

连接器收纳部50具有：滑动槽55，其用于使印刷基板20的缘在长轴方向的内部滑动而安装；以及定位凹部56，其用于将印刷基板20定位在滑动槽55的连接器收纳部开口51附近(图4)。由此，在将印刷基板20***并安装于连接器收纳部50时，能够容易地进行安装，并且在安装后不会晃动。

另外，在连接器收纳部50安装于收纳部40的情况下，优选连接器收纳部50的相对于连接器23的***方向D1与旋转轴11平行。这样，通过使相对于连接器23的***方向D1与旋转轴11平行，与***方向为齿轮30的厚度方向的情况相比，能够抑制齿轮30的最终输出轴方向(轴线L2方向)的厚度而实现小型化。此外，在收纳部开口41的缘部与连接器收纳部开口51的缘部之间夹设有密封件60而连接，提高两者的连接部分70的水密性。密封件60例如由具有弹性的弹性体形成为与两开口的形状匹配的矩形环状。连接部分70在与最终输出轴31垂直的面上相对于旋转轴11倾斜，以承受沿连接器缆线的***方向D1施加的力。

收纳部40具有在与最终输出轴31垂直的面上在与旋转轴11垂直的方向上从收纳部开口41突出的对位棒45(图3、图5的(A)等)，另外，连接器收纳部50作为向相同方向凹陷的孔，在与对位棒45对应的位置具有对位孔54(图4、图5的(B)等)。在将连接器收纳部50向收纳部40安装时，通过对位孔54被***对位棒45而容易地进行两者的对位。

印刷基板20搭载有：连接器23，其用于从外部接受电力；电子部件26，其用于根据该电力来驱动电动马达10；2个端子24，它们用于向电动马达10供给驱动电力；以及旋转检测传感器25，其检测旋转轴11的旋转。连接器23构成为能够与连接器缆线连结，该连接器缆线从外部接受电源供给，用于与外部进行信号的收发。电子部件26是电容器、半导体等电气部件。

各端子24形成为音叉形状，在印刷基板20安装于收纳部40的情况下，以夹着电动马达10的板状的电极12的方式电连接。旋转检测传感器25例如是检测磁场的变化的霍尔元件，被配置为在被安装的情况下位于固定于旋转轴11的磁铁的附近。旋转检测传感器25获得旋转轴11的转速、旋转方向等旋转信息。

印刷基板20呈大致L字型板状，是在图7的上下方向上较长的矩形状，在连接器收纳部50安装于收纳部40的情况下，由在与最终输出轴31垂直的面中矩形的长轴方向与旋转轴11平行的第1部分21和从第1部分21的下端向旋转轴11这一侧与长轴方向大致成直角地延伸的第2部分22构成。连接器23和电子部件26配置于第1部分21，连接器23配置于第1部分21的上端。

端子24和旋转检测传感器25配置于第2部分22，端子24配置于靠近第1部分21的位置，旋转检测传感器25配置于第2部分22的端部。在安装的情况下，第2部分22的端部延伸至旋转轴11的附近，在该处搭载旋转检测传感器25。由此，能够在一张印刷基板20中具有多个功能，能够实现小型化。在连接器收纳部50安装于收纳部40的情况下，第1部分21大致收纳于连接器收纳部50，第2部分22大致收纳于收纳部40。另外，相当于L字型的顶部的部分(第1部分21与第2部分22连接的部分)位于连接部分70的内部。

如上所述，印刷基板20具有由与旋转轴11平行的第1部分21和从第1部分21向旋转轴11这一侧延伸的第2部分22构成的大致L字型的形状，收纳搭载于印刷基板20的连接器23的连接器收纳部50和收纳电动马达10的收纳部40的连接部分70相对于旋转轴11倾斜，由此提供能够抑制从电动马达10经由齿轮30的动力在与最终输出轴31垂直的面上的扩展的实现小型化的电动马达模块100。即，与印刷基板为单纯的矩形的情况相比，通过为大致L字型，在与最终输出轴31垂直的面中的与旋转轴11垂直的方向上，从齿轮30到连接器23的距离变小。

另外，印刷基板20在第1部分21的长轴方向的外侧端部具有适合于连接器收纳部50的定位凹部56的定位凸部27。由此，在将印刷基板20***并安装于连接器收纳部50时，能够容易地进行安装。

安装部52用于将连接器收纳部50安装于收纳部40，在与最终输出轴31垂直的面中从与旋转轴11垂直的方向将连接器收纳部50安装于收纳部开口41。在本实施例中，安装部52为树脂制，由卡扣构成，该卡扣由从连接器收纳部50跨过连接部分70向收纳部40这一侧延伸的延伸部521和在延伸部521的前端部分挂在收纳部40的一部分上的钩挂部522构成。收纳部40的一部分作为突起43形成在适合于钩挂部522的位置。

安装部52(卡扣)在与最终输出轴31垂直的面上沿与旋转轴11垂直的方向延伸。此外，安装部52在本实施例中从连接器收纳部50跨过连接部分70向收纳部40这一侧延伸，但也可以相反地从收纳部40跨过连接部分70向连接器收纳部50这一侧延伸。另外，钩挂部522钩挂于突起43，但也可以代替突起43而钩挂于凹陷的部分。

延伸部521具有作为卡扣而发挥功能的弹性，在安装过程中，延伸部521挠曲，钩挂部522越过突起43，在越过后返回并挂在突起43。由此，连接器收纳部50安装于收纳部40。如图6的(A)所示，延伸部521在内侧具有线状突起53，收纳部40在侧面具有适合于线状突起53的槽42。

此外，在安装部从收纳部40跨过连接部分70向连接器收纳部50这一侧延伸的情况下，连接器收纳部50在侧面具有适合于线状突起的槽。若在延伸部521设置线状突起53，则延伸部521的弹性系数变大。这样，通过在安装部52的卡扣的弹性部分具有适合于与线状突起53对应的位置的槽42，能够容易组装且在组装后牢固地安装线状突起53。

形成于延伸部521的内侧的线状突起53和在收纳部40的外表面以与线状突起53适合的方式从收纳部开口41的缘部向旋转轴11这一侧形成的槽42从安装时起相互嵌合，在安装后也牢固地嵌合。这样，线状突起53和槽42在安装时以及安装后相互嵌合。在安装了收纳部40和连接器收纳部50之后，在将连接器缆线安装于连接器23时对连接器收纳部50施加力，对安装部52施加各种方向的力(三维方向的力以及各方向的扭转力)。但是，由此，能够提供在组装时能够容易地组装，并且在组装后即使施加力两者也不容易脱落的安装构造、所谓的牢固的安装构造。

另外，在将收纳电动马达10等的收纳体(收纳部40)和收纳连接器23等的收纳体(连接器收纳部50)这2个收纳体连接而成的收纳组装体(电动马达模块100)中，在从一方的收纳体向另一方的收纳体延伸的延伸部形成有线状突起，在另一方的收纳体具有与该线状突起嵌合的槽，由此能够提供在组装时能够容易地组装，并且即使在组装后施加力，两者也不会容易地脱落的收纳组装体。

对组装电动马达10和齿轮30并收纳它们的收纳部40、连接器收纳部50以及印刷基板20的组装方法进行说明。如图7所示，将印刷基板20从搭载连接器23的第1部分21这一侧***到成为倾斜的连接部分70的连接器收纳部开口51。此时，将第1部分21的长轴方向的缘夹在连接器收纳部50内部的滑动槽55中，一边使其滑动一边将连接器23以适合连接器收纳部50的方式向里侧***。印刷基板20的定位凸部27到达定位凹部56时停止***。由此，印刷基板20被安装于连接器收纳部50，第1部分21被收纳于连接器收纳部50。

此外，假设在连接器收纳部开口不倾斜而设置于连接器收纳部的收纳部侧侧面的情况下，需要使L字型的印刷基板20从该开口旋转并***，但通过如本实施例那样连接器收纳部开口51倾斜，***方向成为直线，能够容易地组装。

接着，如图8所示，一边以对位孔54被***对位棒45的方式进行对位，一边将在连接器收纳部50收纳有第1部分21的印刷基板20的第2部分22***在与最终输出轴31垂直的面上从与旋转轴11垂直的方向倾斜的收纳部开口41。此时，印刷基板20的平面方向与垂直于最终输出轴31的面的方向一致。在一定程度***时，使位于安装部52的内侧的线状突起53与形成于收纳部40的侧面的槽42对位，一边使两者滑动一边进一步***。

此外，搭载于第2部分22的端子24从印刷基板20突出，但设置于以形成倾斜的连接器收纳部开口51的方式向下方呈三角形状延伸的部分的安装部52也作为在该***过程中保护端子24的部分发挥功能。

安装部52的延伸部521在钩挂部522的前端开始与突起43的斜面抵接时，延伸部521挠曲而向上抬起。当进一步***时，钩挂部522越过突起43，在越过后挠曲恢复，钩挂部522的内侧钩挂在突起43上。此时，连接器收纳部开口51与收纳部开口41隔着密封件60抵接。由此，连接器收纳部50安装于收纳部40，从而完成电动马达模块100。

音叉形状的端子24在连接器收纳部50的安装过程中夹入板状的电极12，在安装部52的钩挂部522与突起43卡合时与电极12电连接。另外，第2部分22的端部从开口***并延伸至旋转轴11附近，在此处具有旋转检测传感器25，因此旋转检测传感器25能够检测旋转轴11的旋转。

由此，印刷基板20具有由与旋转轴11平行的第1部分21和从第1部分21向旋转轴11这一侧延伸的第2部分22构成的大致L字型的形状，收纳搭载于印刷基板20的连接器23的连接器收纳部50和收纳电动马达10和齿轮30的收纳部40的连接部分70相对于旋转轴11倾斜，将收纳有第1部分21的连接器收纳部50从第2部分22这一侧在与旋转轴11垂直的方向上安装于收纳部开口41，由此能够提供容易组装的电动马达模块100的组装方法。并且，通过具有将连接器收纳部50从与旋转轴11垂直的方向安装于收纳部开口41的构造的安装部52，能够提供容易组装的电动马达模块100的组装方法。

此外，本发明并不限定于例示的实施例，能够通过不脱离权利要求书的各项所记载的内容的范围的结构来实施。即，本发明主要对特定的实施方式进行了特别图示和说明，但在不脱离本发明的技术思想和目的的范围的情况下，本领域技术人员能够对以上所述的实施方式在数量、其他详细的结构上施加各种变形。

Claims (3)

1.一种电动马达模块，其具有：

电动马达；

印刷基板，其搭载有用于从外部接受电力的连接器和用于将该电力向所述电动马达供给的端子；

齿轮，其将输出轴的轴向转换为与所述电动马达的旋转轴的轴向垂直的方向；

收纳部，其至少收纳所述电动马达和所述齿轮；以及

连接器收纳部，其至少收纳所述连接器，该连接器收纳部安装于所述收纳部的开口，

所述开口与所述连接器收纳部的连接部分在与所述输出轴垂直的面上相对于所述旋转轴倾斜，

所述印刷基板由第1部分和第2部分构成，该第1部分在与所述输出轴垂直的面上与所述旋转轴平行，该第2部分从该第1部分的一端向所述旋转轴这一侧延伸，

所述连接器配置于所述第1部分的另一端，

所述端子配置于所述第2部分。

2.根据权利要求1所述的电动马达模块，其特征在于，

所述连接器收纳部的相对于所述连接器的***方向与所述旋转轴平行。

3.根据权利要求1或2所述的电动马达模块，其特征在于，

所述第2部分的端部从所述开口***并延伸至所述旋转轴的附近，所述第2部分的端部具有检测所述电动马达的旋转的传感器。

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