马达的制作方法

文档序号:11636724研发日期:2015年阅读:294来源:国知局
技术简介:
本专利针对马达轴向小型化导致旋转传感器检测精度下降的问题,提出将电源基板倾斜设置于径向外侧的结构方案。通过调整电源基板与控制基板的相对角度,并优化电子部件布局,有效抑制电磁干扰,确保传感器在紧凑结构中的稳定检测性能。
关键词:马达结构优化,传感器防干扰,轴向小型化

本发明涉及马达。



背景技术:

例如,在专利文献1中记载了在电动机的轴的一方设有控制器的电动装置。控制器具有控制基板和电源模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2011-229228号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在将上述这样的电动装置(马达)小型化的情况下,例如考虑使控制基板和电源模块(电源基板)在轴向上接近而减小控制器的轴向尺寸,使电动装置整体在轴向上小型化。

但是,当控制基板与电源模块接近时,从电源模块产生的噪声容易对安装在控制基板上的位置传感器(旋转传感器)产生影响。因此,存在位置传感器的检测精度降低的问题。

本发明的一个方式鉴于上述问题点,其目的之一在于提供马达,该马达具有在轴向上小型化的情况下能够抑制旋转传感器的检测精度降低的结构。

用于解决问题的手段

本发明的马达的一个方式具有:马达主体,其具有转子和定子,该转子具有以在轴向上延伸的中心轴线为中心的轴,该定子围绕所述转子;电源基板,其具有开关元件,该电源基板与所述马达主体电连接;控制基板,其与所述电源基板电连接,该控制基板配置在所述马达主体的所述轴向的反输出侧;控制基板保持单元,其安装在所述马达主体上,保持所述控制基板;传感器磁铁,其位于比所述定子更靠所述反输出侧的位置处,该传感器磁铁被固定在所述轴上;旋转传感器,其安装在所述控制基板上,该旋转传感器与所述传感器磁铁对置;以及电源基板箱,其直接或间接地安装在所述马达主体上,保持所述电源基板,所述电源基板位于比所述马达主体更靠径向外侧的位置处,所述电源基板的基板面相对于所述控制基板的基板面倾斜。

发明效果

根据本发明的一个方式,提供如下的马达,该马达具有在轴向上小型化的情况下能够抑制旋转传感器的检测精度降低的结构。

附图说明

图1是示出第1实施方式的马达的立体图。

图2是示出第1实施方式的马达的立体图。

图3是示出第1实施方式的马达的立体图。

图4是示出第1实施方式的马达的剖视图。

图5是示出第2实施方式的马达的剖视图。

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,本发明的范围不限于以下的实施方式,在本发明的技术思想的范围内可以任意变更。此外,在以下的附图中,为了便于理解各结构,有时使实际的结构与各结构的比例尺和数量等不同。

此外,在附图中适当示出xyz坐标系作为三维正交坐标系。在xyz坐标系中,z轴方向为与图4所示的中心轴线j的轴向平行的方向。x轴方向为与图4所示的控制基板保持箱33的长度方向平行的方向,即图4的左右方向。y轴方向为与控制基板保持箱33的宽度方向平行的方向,即,与x轴方向和z轴方向双方垂直的方向。

此外,在以下的说明中,将轴向(z轴方向)上的被传递马达10的动力的一侧,即z轴方向的负侧(-z侧)称作“输出侧”。将轴向上的取出马达10的输出的一侧的相反侧,即z轴方向的正侧(+z侧)称作“反输出侧”。另外,取出马达10的输出的一侧是马达10的轴22露出到马达10的外部的一侧。

此外,在没有特别说明的情况下,将与中心轴线j平行的方向(z轴方向)简称为“轴向”,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,中心轴线j的绕轴线(θz方向)简称做“周向”。

<第1实施方式>

图1到图3是示出本实施方式的马达10的立体图。图4是示出本实施方式的马达10的剖视图。在图2和图3中,省略了罩32的图示。在图3中省略了控制基板36和电源基板43的图示。

本实施方式的马达10是无刷马达。如图1至图4所示,本实施方式的马达10具有马达主体20、控制基板36、传感器磁铁60、旋转传感器61、电子部件62、电源基板43、控制基板保持单元30、电源基板箱40。

如图4所示,控制基板36配置在马达主体20的反输出侧(+z侧)。传感器磁铁60固定在马达主体20的轴22上。旋转传感器61和电子部件62安装在控制基板36上。电源基板43位于比马达主体20更靠径向外侧的位置处。控制基板保持单元30安装在马达主体20上,保持控制基板36。电源基板箱40安装在马达主体20上,保持电源基板43。以下对各部件详细进行说明。

(马达主体)

马达主体20具有:具有轴22的转子21、输出侧轴承27a、反输出侧轴承(轴承)27b、定子24以及外壳25。

[转子]

转子21具有轴22、转子铁芯23a、转子磁铁23b。轴22以在轴向(z轴方向)上延伸的中心轴线j为中心。轴22通过输出侧轴承27a和反输出侧轴承27b,以能够绕轴线(±θz方向)旋转的方式被支承。轴22的输出侧(-z侧)的端部经由在后述的外壳25的输出侧盖部25b上设置的输出轴孔26a而露出到马达10的外部。

转子铁芯23a以绕轴线(θz方向)的方式包围轴22,并固定在轴22上。转子磁铁23b固定在沿着转子铁芯23a的绕轴线方向的外侧面。转子铁芯23a和转子磁铁23b与轴22成为一体而旋转。

[定子]

定子24以绕轴线(θz方向)的方式包围转子21,使转子21绕中心轴线j旋转。定子24具有抽芯部24a、齿部24b、线圈24c、绝缘体24d。

抽芯部24a的形状是与轴22同心的圆筒状。齿部24b从抽芯部24a的内侧面朝向轴22而延伸。设置有多个齿部24b,多个齿部24b以均等的间隔配置在抽芯部24a的内侧面的周向上。

线圈24c构成为卷绕有导电线。线圈24c隔着绝缘体24d设置在各齿部24b上。绝缘体24d安装在齿部24b上。

[外壳]

外壳25保持定子24和输出侧轴承27a。外壳25的材质例如是金属。外壳25具有筒部25a、输出侧盖部25b。

筒部25a是保持定子24的筒状的部件。在本实施方式中,筒部25a是两端开口的圆筒形状。在筒部25a的内侧面嵌合有定子24的外侧面,即抽芯部24a的外侧面。由此,在外壳25上保持定子24。

输出侧盖部25b固定在筒部25a的输出侧(-z侧)的端部上。如图1到图3所示,筒部25a和输出侧盖部25b借助凸缘部而彼此固定。如图4所示,输出侧盖部25b覆盖定子24的输出侧。

在输出侧盖部25b上设有输出侧轴承保持部26。输出侧轴承保持部26在径向内侧保持输出侧轴承27a。在输出侧轴承保持部26上设有与中心轴线j同心的输出轴孔26a。轴22的一部分被插入到输出轴孔26a中。如上所述,轴22的输出侧(-z侧)的端部经由输出轴孔26a露出到马达10的外部。

[输出侧轴承和反输出侧轴承]

输出侧轴承27a配置在定子24的输出侧(-z侧)。输出侧轴承27a被保持在外壳25的输出侧盖部25b的输出侧轴承保持部26上。

反输出侧轴承27b配置在与定子24的输出侧(-z侧)相反的反输出侧(+z侧)。反输出侧轴承27b被保持在后述的控制基板保持单元30的反输出侧轴承保持部(轴承保持部)34上。

输出侧轴承27a和反输出侧轴承27b支承转子21的轴22。输出侧轴承27a和反输出侧轴承27b的结构没有特别限定,可以使用任何公知的轴承。

(控制基板)

控制基板36配置在马达主体20的反输出侧(+z侧)。控制基板36被控制基板保持单元30保持。控制基板36的基板面例如与轴向(z轴方向)垂直。控制基板36的基板面是反输出侧的控制基板反输出侧面36a和输出侧(-z侧)的控制基板输出侧面36b。

在控制基板36的控制基板输出侧面36b上固定有连接控制基板36和电源基板43的配线部件52。配线部件52从控制基板输出侧面36b的电源基板43侧(-x侧)的端部向电源基板43侧(-x侧)延伸。如图2所示,配线部件52插入到设于电源基板43的贯通孔中。由此,控制基板36与电源基板43电连接。控制基板36的控制基板反输出侧面36a和控制基板输出侧面36b中的至少一方上设有未图示的印刷配线。

(传感器磁铁)

如图3所示,传感器磁铁60例如是圆环状。传感器磁铁60沿着周向交替配置了n极和s极。如图4所示,传感器磁铁60位于比定子24更靠反输出侧(+z侧)的位置处。传感器磁铁60位于比反输出侧轴承27b更靠反输出侧的位置处。

传感器磁铁60固定在轴22上。更详细地讲,在本实施方式中,传感器磁铁60从径向外侧与在轴22的反输出侧(+z侧)的端部上固定的支承部件60a嵌合。支承部件60a是与在轴向(z轴方向)上延伸的轴22同心的部件。在本实施方式中,传感器磁铁60位于轴22的反输出侧(+z侧)。

(旋转传感器)

旋转传感器61安装在控制基板36的控制基板输出侧面36b上。旋转传感器61例如是磁阻元件。旋转传感器61与传感器磁铁60在轴向(z轴方向)上对置。

(电子部件)

电子部件62安装在控制基板36的控制基板输出侧面36b上。电子部件62从控制基板输出侧面36b向输出侧(-z侧)延伸。电子部件62是在控制基板36上安装的元件中的轴向(z轴方向)尺寸比较大的元件。在本实施方式中,设有多个电子部件62。电子部件62的至少一部分位于传感器磁铁60的径向外侧。

电子部件62的输出侧(-z侧)的端部位于比旋转传感器61更靠输出侧的位置处。在本实施方式中,电子部件62的整体被收容在设于后述的控制基板保持箱33的内侧的电子部件收容空间ar内。电子部件62例如是电解电容、扼流线圈等。

(电源基板)

电源基板43位于比马达主体20更靠径向外侧的位置处。电源基板43被电源基板箱40保持。电源基板43的基板面相对于控制基板36的基板面、即控制基板反输出侧面36a和控制基板输出侧面36b倾斜。电源基板43的基板面是电源基板43的径向外侧的电源基板外侧面43a和电源基板43的径向内侧的电源基板内侧面43b。在本实施方式中,电源基板43的基板面例如与控制基板36的基板面垂直。即,电源基板43的基板面与径向垂直。

另外,在本说明书中,电源基板位于比马达主体更靠径向外侧的位置处是指,电源基板的径向位置比马达主体的径向位置、即本实施方式的外壳25的外侧面的径向位置更靠外侧即可。即,在本说明书中,电源基板位于比马达主体更靠径向外侧的位置还包含电源基板与马达主体在径向上不重叠的结构。

在本实施方式中,电源基板43的整体与控制基板保持单元30在径向上重叠。在本实施方式中,电源基板43的一部分与后述的控制基板保持单元30的控制基板保持箱33在径向上重叠。在本实施方式中,电源基板43的其他的部分与马达主体20在径向上重叠。即,在本实施方式中,在控制基板保持箱33的径向外侧至马达主体20的径向外侧的范围内设置有电源基板43。

电源基板43的反输出侧(+z侧)的端部位于比控制基板36更靠反输出侧的位置处。电源基板43的输出侧(-z侧)的端部位于比控制基板36更靠输出侧的位置处。电源基板43的一部分与控制基板36在径向上重叠。

如图2所示,电源基板43具有开关元件44。开关元件44安装在电源基板43的电源基板外侧面43a上。开关元件44例如是功率晶体管。在本实施方式中设有多个开关元件44。多个开关元件44构成逆变器电路。

电源基板43上连接有后述的汇流条50。电源基板43经由汇流条50而与马达主体20电连接。

(控制基板保持单元)

如图4所示,控制基板保持单元30在内部收容有控制基板36。控制基板保持单元30具有控制基板保持箱33、罩32、反输出侧轴承保持部(轴承保持部)34、汇流条50、连接器部37。即,马达10具有汇流条50。在本实施方式中,例如,控制基板保持箱33、反输出侧轴承保持部34、连接器部37是单一部件。包含控制基板保持箱33、反输出侧轴承保持部34、连接器部37在内的单一部件例如是通过注射成型而制造的。

[控制基板保持箱]

控制基板保持箱33保持控制基板36。如图3所示,控制基板保持箱33例如是在反输出侧(+z侧)开口的箱型。在控制基板保持箱33的内侧设有收容电子部件62的电子部件收容空间(电子部件收容部)ar。即,控制基板保持单元30具有电子部件收容空间ar。

在本实施方式中,在电子部件收容空间ar中,轴22的反输出侧(+z侧)的端部突出。在电子部件收容空间ar内收容有传感器磁铁60。即,电子部件收容空间ar的一部分与传感器磁铁60在径向上重叠。

控制基板保持箱33的俯视图(xy面视图)形状例如是长方形状。控制基板保持箱33例如由树脂制成。控制基板保持箱33具有底部33a、侧壁部33b。

如图4所示,底部33a安装在外壳25的反输出侧(+z侧)的端部上。即,底部33a安装在马达主体20的反输出侧。虽然省略图示,但是,底部33a例如与设置在外壳25的输出侧(+z侧)的凸缘部螺纹紧固。由此,底部33a固定在外壳25上。通过将底部33a与外壳25固定,从而将控制基板保持箱33、即控制基板保持单元30与马达主体20固定。

在底部33a的输出侧(-z侧)的面上设有向输出侧突出的内侧突出部33g和外侧突出部33h。内侧突出部33g沿着周向延伸。虽然省略图示,但是,例如设有多个内侧突出部33g。多个内侧突出部33g沿着周向等间隔地排列。内侧突出部33g与外壳25的内侧嵌合。

外侧突出部33h位于内侧突出部33g的径向外侧。外侧突出部33h在周向上延伸。虽然省略图示,但是,与内侧突出部33g同样,例如设有多个外侧突出部33h。多个外侧突出部33h沿着周向等间隔地排列。外壳25与外侧突出部33h的径向内侧嵌合。

即,在内侧突出部33g与外侧突出部33h的径向之间嵌入有外壳25的反输出侧(+z侧)的端部。由此,外壳25在径向上被定位。

在底部33a的反输出侧(+z侧)的面上设有向反输出侧突出的控制基板支承部35a和控制基板固定部35b。分别设置有2个控制基板支承部35a和控制基板固定部35b。

控制基板支承部35a是反输出侧(+z侧)的端部的直径变小的阶梯形状。如图4所示,控制基板支承部35a的直径变小的前端部分穿过控制基板36中设置的贯通孔。控制基板36的控制基板输出侧面36b与控制基板支承部35a的阶梯面接触。由此,控制基板36通过控制基板支承部35a从输出侧(-z侧)被支承。2个控制基板支承部35a例如沿着x轴方向设置。控制基板支承部35a中的一方设置在中心轴线j的连接器部37侧(+x侧)。控制基板支承部35a中的另一方设置在中心轴线j的电源基板43侧(-x侧)。

如图3所示,控制基板固定部35b在反输出侧(+z侧)的端部上设有爪部。如图2所示,控制基板固定部35b的爪部与控制基板36的控制基板反输出侧面36a接触。控制基板固定部35b通过卡扣(snap-fit)与控制基板36固定。如图3所示,2个控制基板固定部35b例如沿着y轴方向设置。控制基板固定部35b中的一方设置在中心轴线j的一侧(+y侧)。控制基板固定部35b中的另一方设置在中心轴线j的另一侧(-y侧)。

这样,通过控制基板支承部35a和控制基板固定部35b将控制基板36保持在控制基板保持箱33上。即,控制基板36被控制基板保持单元30保持。

如图4所示,在底部33a上设有在轴向(z轴方向)上贯通的贯通孔33c、33d。贯通孔33c设置在比马达主体20更靠径向外侧的位置处。在贯通孔33c中插入有连接器部37的输出侧(-z侧)的端部。

贯通孔33d设置在与马达主体20在轴向(z轴方向)上重叠的位置处。在贯通孔33d中穿过与汇流条50连接的线圈配线51。

如图3所示,侧壁部33b是从底部33a向反输出侧(+z侧)延伸的框状的部分。在侧壁部33b的内侧、即电子部件收容空间ar内收容有控制基板36、传感器磁铁60、旋转传感器61、电子部件62和连接器部37。

如图3和图4所示,在侧壁部33b的内侧面上设有阶梯部33e。阶梯部33e是侧壁部33b的厚度、即x轴方向的尺寸或y轴方向的尺寸在反输出侧(+z侧)变薄的部分。如图2和图4所示,通过阶梯部33e从输出侧(-z侧)支承控制基板36的外缘部。

如图3所示,在侧壁部33b中的电源基板箱40侧(-x侧)的壁部,作为侧壁部33b的一部分而设有汇流条保持架38。即,控制基板保持单元30具有汇流条保持架38。在本实施方式中,汇流条保持架38和控制基板保持箱33例如是单一部件。

汇流条保持架38是保持汇流条50的部分。在本实施方式中,汇流条保持架38是在侧壁部33b的反输出侧(+z侧)的端部上设置有供汇流条50嵌入的切口的部分。

[罩]

罩32覆盖控制基板保持箱33的反输出侧。罩32例如是树脂制。如图1所示,罩32具有控制基板罩部32a、垂下部32c、电源基板罩部32b。在本实施方式中,罩32是单一部件。

如图4所示,控制基板罩部32a覆盖控制基板36的反输出侧(+z侧)。即,罩32覆盖控制基板36的反输出侧。控制基板罩部32a例如与轴向(z轴方向)垂直。控制基板罩部32a的输出侧(-z侧)的罩输出侧面32d与电源基板箱40的反输出侧的端部接触。如图1所示,控制基板罩部32a的俯视图(xy面视图)形状例如是长方形状。

垂下部32c是从构成控制基板罩部32a的外缘部的4个边中的除电源基板箱40侧(-x侧)的边以外的3边向输出侧(-z侧)延伸的部分。垂下部32c从外侧覆盖控制基板保持箱33的反输出侧(+z侧)的端部。垂下部32c例如通过卡扣而与控制基板保持箱33固定。由此,将罩32与控制基板保持箱33固定。

电源基板罩部32b从构成控制基板罩部32a的外缘部的4个边中的电源基板箱40侧(-x侧)的边向输出侧(-z侧)延伸。即,控制基板罩部32a和电源基板罩部32b被成型为l字形状。电源基板罩部32b的输出侧的端部与后述的电源基板箱40的底板部41c接触。如图4所示,电源基板罩部32b覆盖电源基板43的电源基板外侧面43a侧(-x侧)。

[轴承保持部]

反输出侧轴承保持部34从控制基板保持箱33的底部33a的反输出侧(+z侧)的面向反输出侧突出。如图3所示,反输出侧轴承保持部34是圆筒形状。如图4所示,在反输出侧轴承保持部34的径向内侧嵌合有反输出侧轴承27b。由此,反输出侧轴承保持部34保持反输出侧轴承27b。反输出侧轴承保持部34位于比控制基板36更靠输出侧(-z侧)的位置处。在本实施方式中,反输出侧轴承保持部34例如和控制基板保持箱33是单一部件。

[汇流条]

汇流条50对电源基板43与马达主体20进行电连接。如图3所示,在本实施方式中,例如设有3个汇流条50。汇流条50嵌入在控制基板保持箱33上设置的汇流条保持架38的切口中。由此,汇流条50被汇流条保持架38保持。

汇流条50从控制基板保持箱33的内侧向控制基板保持箱33的外侧延伸。汇流条50的控制基板保持箱33的内侧的端部与线圈配线51连接。在本实施方式中,汇流条50例如把持线圈配线51的反输出侧(+z侧)的端部。

如图4所示,线圈配线51是从定子24的线圈24c经由控制基板保持箱33的底部33a的贯通孔33d而在控制基板保持箱33内延伸的配线。线圈配线51例如是构成线圈24c的导电线的端部。在本实施方式中,线圈配线51的反输出侧(+z侧)的端部位于比旋转传感器61更靠输出侧(-z侧)的位置处。另外,线圈配线51也可以构成线圈24c的导电线以外的部件。

如图2和图4所示,汇流条50的控制基板保持箱33的外侧的端部穿过设置在电源基板43上的贯通孔。由此,借助汇流条50和线圈配线51而将马达主体20的定子24和电源基板43电连接。

如图4所示,本实施方式中汇流条50的整体位于比控制基板36上安装的旋转传感器61更靠输出侧(+z侧)的位置处。即,汇流条50与电源基板43的连接位置比旋转传感器61更靠输出侧。

在本实施方式中,汇流条50在轴向(z轴方向)上位于传感器磁铁60的反输出侧(+z侧)的端部与定子24的输出侧(-z侧)的端部之间的位置处。更详细地讲,在本实施方式中,汇流条50设置在与传感器磁铁60在径向上重叠的位置处。

[连接器部]

连接器部37配置在控制基板保持箱33内的与电源基板箱40相反的一侧(+x侧)的端部上。即,连接器部37以中心轴线j为基准而位于电源基板43的相反侧。连接器部37具有连接器部主体37a和连接器配线53。

另外,在本说明书中,连接器部以中心轴线为基准而位于电源基板的相反侧的情况包含以下情况:在俯视图(xy面视图)中,通过中心轴线和电源基板的直线与通过中心轴线j和连接器部的直线所成的角是90°以上。即,连接器部以中心轴线为基准而位于电源基板的相反侧的情况例如还包含连接器部37位于中心轴线j的±y侧的结构。

在俯视图(xy面视图)中,规定与连结中心轴线j和电源基板43的线垂直、且通过中心轴线j的假想线。在本说明书中,连接器部37以中心轴线j为基准而位于电源基板43的相反侧的情况包含以下情况:连接器部的至少一部分位于由该假想线划分的2个区域中的设有电源基板43的区域的相反一侧的区域。

连接器部主体37a的输出侧(-z侧)的端部插入到底部33a的贯通孔33c中。在连接器部主体37a的输出侧的端面上设有在输出侧(-z侧)开口的连接器开口部37b。连接器开口部37b在马达10的外部开口。在本实施方式中,连接器部主体37a例如和控制基板保持箱33是单一部件。

连接器配线53被连接器部主体37a保持。连接器配线53的一部分埋入在连接器部主体37a中。连接器配线53的输出侧(-z侧)的端部从连接器开口部37b的内侧面向连接器开口部37b的内部突出。即,连接器配线53的输出侧的端部露出到马达10的外部。

连接器配线53的反输出侧(+z侧)的端部从连接器部主体37a向反输出侧突出。连接器配线53的反输出侧的端部与控制基板36连接。

连接器部37与未图示的外部电源连接。外部电源与在连接器开口部37b的内部露出的连接器配线53电连接。由此,经由连接器配线53从外部电源向控制基板36供给电源。

(电源基板箱)

在本实施方式中,电源基板箱40安装在控制基板保持单元30上。即,电源基板箱40经由控制基板保持单元30而直接安装在马达主体20上。电源基板箱40在轴向(z轴方向)上延伸。

如图3所示,电源基板箱40具有电源基板箱主体41和基板支承板42。电源基板箱主体41具有底板部41c、侧板部41a、41b、背板部41d。

底板部41c是位于电源基板箱40的输出侧(-z侧)的端部的部分。在本实施方式中,底板部41c在y轴方向上延伸。在本实施方式中,底板部41c位于比马达主体20的输出侧的端部、即轴22的输出侧的端部更靠反输出侧(+z侧)的位置处。

侧板部41a从底板部41c的一侧(+y侧)端部向反输出侧(+z侧)延伸。侧板部41b从底板部41c的另一侧(-y侧)端部向反输出侧延伸。

如图4所示,侧板部41a的反输出侧(+z侧)的端部与控制基板罩部32a的罩输出侧面32d接触。该结构针对侧板部41b也是同样的。由此,电源基板箱40的反输出侧的端部与罩32的输出侧(-z侧)的面接触。

背板部41d从底板部41c的反输出侧(+z侧)的面向反输出侧延伸。虽然省略图示,但是,背板部41d的y轴方向的两端部分别与侧板部41a、41b连接。

如图2所示,在电源基板箱主体41的内侧设有槽41e。槽41e设置在比电源基板43更靠径向外侧的位置处。在侧板部41b的轴向(z轴方向)的整体、底板部41c的y轴方向的整体、省略图示的侧板部41a的轴向的整体的范围内设置有槽41e。如图1所示,在槽41e中嵌入有罩32的电源基板罩部32b的外缘部。

如图3和图4所示,基板支承板42设置在电源基板箱主体41的内侧。基板支承板42与侧板部41a、侧板部41b、底板部41c、背板部41d接触。基板支承板42例如通过2个螺栓72而与背板部41d固定。基板支承板42例如通过螺栓70而与控制基板保持箱33固定。

如图2所示,在基板支承板42上固定有电源基板43。电源基板43例如通过螺栓71而与基板支承板42固定。如图4所示,电源基板43的电源基板内侧面43b与基板支承板42的径向外侧的面接触。

在本实施方式的马达10中,通过在连接器部37上连接外部电源,向控制基板36供给驱动电流。驱动电流从控制基板36经由电源基板43被供给到定子24。在定子24的线圈24c中流过驱动电流从而产生磁场。由此,具有轴22的转子21旋转。这样,马达10得到旋转动力。

旋转传感器61检测基于传感器磁铁60产生的磁场的变化,检测转子21的旋转信息。通过设于电源基板43的开关元件44而构成的逆变器电路根据旋转传感器61检测到的转子21的旋转信息,对向定子24供给的驱动电流的流动方向的正反进行切换控制。

根据本实施方式,电源基板43位于比马达主体20更靠径向外侧的位置处。电源基板43的基板面相对于控制基板36的基板面倾斜。因此,在轴向上使马达10小型化的情况下,通过将电源基板43配置在马达主体20的径向外侧或者控制基板保持箱33的径向外侧,从而能够在轴向上小型化,并且在一定程度上分离配置电源基板43和控制基板36。由此,能够抑制从电源基板43产生的噪声对控制基板36上安装的旋转传感器61产生影响。因此,根据本实施方式,能够得到如下马达,该马达具有在轴向上进行小型化的情况下能够抑制旋转传感器61的检测精度降低的结构。

这样,根据本实施方式,能够抑制旋转传感器61的检测精度降低,并且使马达10在轴向上小型化。通过使马达10小型化,能够增大马达主体20的轴向尺寸相对于马达10的轴向尺寸的比例。由此,能够得到小型、且能够输出高扭矩的马达。

此外,根据本实施方式,电源基板43与控制基板保持单元30在径向上重叠。因此,例如,如本实施方式那样,在控制基板保持单元30上保持有旋转传感器61、传感器磁铁60和反输出侧轴承27b的情况下,容易将电源基板43配置在旋转传感器61、传感器磁铁60和反输出侧轴承27b的径向外侧。由此,能够抑制马达10的轴向尺寸变大、并且能够容易地连接电源基板43与定子24的线圈24c。

此外,在连接电源基板43与定子24的汇流条50和线圈配线51中流过比较大的电流。因此,因在汇流条50和线圈配线51中流过的电流而产生的磁场容易对旋转传感器61产生影响。由此,有时旋转传感器61的检测精度降低。

与此相对,根据本实施方式,容易将电源基板43配置在旋转传感器61、传感器磁铁60和反输出侧轴承27b的径向外侧。因此,汇流条50的长度和线圈配线51的长度容易变小。由此,能够缩短在电源基板43与定子24之间流动的电流的路径。因此,根据本实施方式,能够降低因电源基板43与定子24之间流过的电流而产生的磁场对于旋转传感器61的影响。其结果是,能够抑制旋转传感器61的检测精度降低。

此外,根据本实施方式,由于电源基板43与保持控制基板36的控制基板保持单元30在径向上重叠,因此连接电源基板43与控制基板36的配线部件52的长度容易变小。

此外,根据本实施方式,控制基板保持单元30具有控制基板保持箱33。电源基板43与控制基板保持箱33在径向上重叠。因此,更容易地将电源基板43配置在旋转传感器61、传感器磁铁60和反输出侧轴承27b的径向外侧。由此,能够抑制马达10的轴向尺寸变大,并且能够更容易地连接电源基板43与定子24的线圈24c。此外,能够进一步缩小汇流条50的长度、线圈配线51的长度和配线部件52的长度。

此外,根据本实施方式,电源基板43与控制基板36在径向上重叠。因此,能够缩短电源基板43与控制基板36之间的距离。由此,能够进一步减小连接电源基板43与控制基板36的配线部件52的长度,容易对电源基板43与控制基板36进行电连接。

此外,根据本实施方式,由于控制基板36的基板面与轴向垂直,因此能够减小马达10的轴向尺寸。

此外,根据本实施方式,由于电源基板43的基板面与径向垂直,因此能够减小马达10的径向尺寸。

此外,根据本实施方式,电源基板箱40的反输出侧的端部与覆盖控制基板保持箱33的反输出侧的罩32的输出侧的面接触。由此,容易地将电源基板箱40所保持的电源基板43与控制基板保持箱33所保持的控制基板36在径向上重叠配置。因此,如上述所述,能够减小连接电源基板43与控制基板36的配线部件52的长度,容易对电源基板43与控制基板36进行电连接。

此外,例如,在汇流条50或线圈配线51通过与旋转传感器61的轴向位置相同的轴向位置的情况下,因在汇流条50和线圈配线51中流过的比较大的电流而产生的绕轴线(θz方向)的磁场更容易对旋转传感器61产生影响。由此,有时旋转传感器61的检测精度降低。

与此相对,根据本实施方式,电源基板43中的输出侧的端部位于比控制基板36更靠输出侧的位置处。因此,能够将汇流条50和线圈配线51配置在比旋转传感器61更靠输出侧的位置处,将电源基板43与定子24连接。由此,能够抑制因在汇流条50和线圈配线51中流过的电流而产生的磁场对旋转传感器61产生影响。因此,根据本实施方式,能够抑制旋转传感器61的检测精度降低。

此外,根据本实施方式,控制基板保持单元30具有汇流条50。因此,能够将与电源基板43连接的部件、即控制基板36和汇流条50一起保持在控制基板保持单元30上。由此,通过将各配线部件汇总为一个单元,容易使马达10整体小型化。此外,能够简化对电源基板43的配线作业。

此外,根据本实施方式,汇流条50与电源基板43的连接位置比旋转传感器61更靠输出侧。因此,能够将汇流条50整体和线圈配线51整体配置在比旋转传感器61更靠输出侧的位置处。即,能够将流过比较大的电流的部件集中配置在比旋转传感器61更靠输出侧的位置处。由此,能够进一步抑制旋转传感器61的检测精度降低。

此外,例如,在进一步使马达10在轴向上小型化的情况下,旋转传感器61与定子24在轴向上的距离进一步变小。因此,由于在定子24与电源基板43之间流过的比较大的电流的磁场,旋转传感器61更容易受到影响。即使在这样的情况下,根据本实施方式,也容易将定子24与电源基板43之间流过的电流的路径、即汇流条50和线圈配线51配置在从旋转传感器61在轴向上充分分离的位置处。因此,能够抑制旋转传感器61的检测精度降低。

此外,根据本实施方式,传感器磁铁60位于比反输出侧轴承27b更靠反输出侧的位置处。因此,能够将传感器磁铁60接近旋转传感器61而进行配置。由此,根据本实施方式,能够提高旋转传感器61的检测精度。

此外,在采用传感器磁铁60位于比反输出侧轴承27b更靠反输出侧的位置处的结构的情况下,传感器磁铁60、反输出侧轴承27b、定子24各自之间轴向的距离无法在某种程度以上进一步减小。即,通过缩小传感器磁铁60、反输出侧轴承27b、定子24各自之间的轴向距离而使马达10在轴向上小型化是存在限度的。因此,通过有效利用传感器磁铁60和反输出侧轴承27b的径向外侧的空间,能够在不使马达10的轴向尺寸大型化的情况下配置部件。

与此相对,根据本实施方式,汇流条50位于传感器磁铁60的反输出侧的端部与定子24的反输出侧的端部的轴向之间。因此,不会使马达10的轴向尺寸大型化,而能够对定子24与电源基板43进行电连接。

此外,根据本实施方式,控制基板保持单元30具有汇流条保持架38。因此,能够通过汇流条保持架38保持汇流条50。由此,能够容易地进行汇流条50的定位。此外,通过将汇流条保持架38的材质设为绝缘性的部件,能够以绝缘的方式配置汇流条50。

此外,根据本实施方式,汇流条保持架38和控制基板保持箱33是单一部件。因此,不需要作为其他部件来设置汇流条保持架38,能够减少马达10的部件数量。由此,能够减少制造马达10时的组装工时,提高生产性。此外,例如,在通过注射成型等制造控制基板保持箱33时,能够同时制造汇流条保持架38。因此,能够抑制马达10的制造成本增大。

此外,例如,如本实施方式那样,在电子部件62的输出侧的端部位于比旋转传感器61更靠输出侧的位置处的情况下,根据电子部件62的轴向大小,马达10的轴向尺寸可能变大。

与此相对,根据本实施方式,安装在控制基板36上的电子部件62的至少一部分位于传感器磁铁60的径向外侧。因此,能够使马达10在轴向上小型化。

此外,根据本实施方式,控制基板保持单元30具有电子部件收容空间ar。由此,能够在电子部件收容空间ar、即控制基板保持箱33的内侧,将传感器磁铁60与电子部件62在径向上重叠配置。因此,根据本实施方式,能够使马达10在轴向上小型化。

此外,根据本实施方式,连接器部37以中心轴线j为基准而位于电源基板43的相反侧。因此,在连接器部37上连接外部电源时,能够抑制外部电源与电源基板43及电源基板箱40接触。由此,根据本实施方式,容易在连接器部37上连接外部电源。

此外,根据本实施方式,罩32包含控制基板罩部32a和电源基板罩部32b。罩32是单一部件。因此,不需要分别设置分别覆盖控制基板36和电源基板43的罩。由此,根据本实施方式,能够削减马达10的部件数量。

另外,在本实施方式中,还能够采用以下的结构。

在上述说明中,采用了电源基板43的基板面相对于控制基板36的基板面垂直地倾斜的结构,但不限于此。在本实施方式中,关于电源基板43的基板面的倾斜,在相对于控制基板36的基板面而倾斜的范围内没有特别限定。

此外,在本实施方式中,控制基板36的基板面的倾斜没有特别限定,控制基板36的基板面也可以不与轴向垂直。

此外,在上述说明中,采用了电源基板箱40借助控制基板保持箱33而安装到马达主体20的结构,但不限于此。在本实施方式中,电源基板箱40也可以直接安装到马达主体20上。即,在本实施方式中,能够采用将电源基板箱40直接或间接地安装到马达主体20的结构。

此外,在本实施方式中,能够采用电源基板43的至少一部分与控制基板保持单元30在径向上重叠的结构。即,在上述说明中,采用了电源基板43的整体在径向上与控制基板保持单元30重叠的结构,但不限于此。在本实施方式中,也可以采用仅电源基板43的一部与控制基板保持单元30在径向上重叠的结构。

此外,在本实施方式中,能够采用电源基板43的至少一部分与控制基板保持箱33在径向上重叠的结构。即,在本实施方式中,也可以是,电源基板43整体在径向上与控制基板保持箱33重叠。

此外,在本实施方式中,能够采用电源基板43的至少一部分与控制基板36在径向上重叠的结构。即,在本实施方式中,也可以是,电源基板43整体与控制基板36重叠。

此外,在本实施方式中,也可以作为与控制基板保持箱33分开的部件来设置汇流条保持架38。该情况下,能够采用汇流条保持架38位于控制基板保持箱33的径向内侧的结构。根据该结构,例如,与汇流条保持架38和控制基板保持箱33在轴向上排列的结构相比,能够使马达10在轴向上小型化。此外,在本实施方式中,也可以不设置汇流条保持架38。

此外,在本实施方式中,旋转传感器61的结构没有特别限定。在本实施方式中,旋转传感器61例如可以是旋转变压器(resolver)也可以是霍尔元件。

此外,在本实施方式中,控制基板保持箱33、反输出侧轴承保持部34、连接器部37也可以是各自不同的部件。

此外,在本实施方式中,汇流条50也可以不设于控制基板保持单元30。例如,在本实施方式中,汇流条50可以设置在马达主体20中。该情况下,例如,汇流条50对从定子24向输出侧延伸的线圈配线与电源基板43进行连接。此外,在本实施方式中,汇流条50也可以不设于马达10中。

此外,在本实施方式中,也可以采用汇流条50的至少一部分与反输出侧轴承27b在径向上重叠的结构。

此外,在本实施方式中,能够采用在电子部件收容空间ar内收容了电子部件62的至少一部分的结构。即,在本实施方式中,也可以是,仅电子部件62的一部分收容在电子部件收容空间ar内。

另外,在本说明书中,电子部件62的一部分被收容在电子部件收容空间ar的情况包含以下情况:一个电子部件62中的一部分被收容在电子部件收容空间ar内;多个电子部件62中的一部分电子部件62整体收容在电子部件收容空间ar内。

此外,在本实施方式中,关于底部33a上设置的内侧突出部33g和外侧突出部33h,也可以分别设置1个。该情况下,例如,内侧突出部33g和外侧突出部33h也可以是圆环状。

<第2实施方式>

第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于,连接器部与电源基板直接连接。另外,关于与第1实施方式同样的结构,有时通过适当标注同一标号而省略说明。

图5是示出本实施方式的马达110的剖视图。如图5所示,本实施方式的马达110具有马达主体20、控制基板36、传感器磁铁60、旋转传感器61、电子部件62、电子部件162、电源基板143、控制基板保持单元130、电源基板箱140。

(电子部件)

电子部件162相比于电子部件62,轴向(z轴方向)尺寸较大。电子部件162的输出侧(-z侧)端部收容在后述的电子部件插入部133f中。电子部件162可以是与电子部件62不同的元件,也可以是与电子部件62相同的元件。电子部件162的其他结构与电子部件62的结构相同。

(电源基板)

电源基板143与第1实施方式的电源基板43的不同之处在于,轴向(z轴方向)尺寸较大。在电源基板143上例如搭载了比第1实施方式的电源基板43多的开关元件。电源基板143的输出侧(-z侧)的端部位于比马达主体20更靠输出侧的位置处。电源基板143的其他结构与第1实施方式的电源基板43的结构相同。

(控制基板保持单元)

控制基板保持单元130具有控制基板保持箱133、罩132、反输出侧轴承保持部34、传感器磁铁收容部139、汇流条50、导通部件155、连接器部137。

[控制基板保持箱]

控制基板保持箱133具有底部133a和侧壁部33b。即,控制基板保持单元130具有底部133a和侧壁部33b。

在底部133a的反输出侧(+z侧)的面上设有电子部件插入部133f。在本实施方式中,电子部件插入部133f例如是在轴向(z轴方向)上贯通底部133a的贯通孔部。在电子部件插入部133f的内侧收容有电子部件162的输出侧(-z侧)的端部。

底部133a的其他结构与第1实施方式的底部33a的结构相同。控制基板保持箱133的其他结构与第1实施方式的控制基板保持箱33的结构相同。

[罩]

罩132具有控制基板罩部32a、垂下部32c、电源基板罩部132b。电源基板罩部132b除了轴向尺寸较大这一点以外,与第1实施方式的电源基板罩部32b相同。罩132的其他结构与第1实施方式的罩32的结构相同。

[传感器磁铁收容部]

传感器磁铁收容部139从反输出侧轴承保持部34的反输出侧(+z侧)的端部向反输出侧延伸。传感器磁铁收容部139的反输出侧的端部例如与控制基板36的控制基板输出侧面36b接触。传感器磁铁收容部139是筒状。传感器磁铁收容部139在周向上包围传感器磁铁60和旋转传感器61。传感器磁铁收容部139例如和反输出侧轴承保持部34是单一部件。

[导通部件]

导通部件155是对连接器部137与电源基板143进行电连接的部件。在控制基板保持箱133的内部和电源基板箱140的内部设有导通部件155。导通部件155位于比旋转传感器61更靠输出侧(-z侧)的位置处。导通部件155的形状没有特别限定。

[连接器部]

连接器部137具有连接器部主体37a、连接器配线153。连接器配线153中的向控制基板保持箱133内突出的一侧的端部与导通部件155连接。由此,连接器部137与电源基板143直接电连接。

另外,在本说明书中,直接电连接包含以下情况:所连接的对象之间借助仅具有导电功能的部件而连接。例如,在本实施方式中,连接器部137与电源基板143直接电连接包含以下情况:连接器部137与电源基板143不借助控制基板36而电连接。

连接器部137的其他结构与第1实施方式的连接器部37相同。另外,虽然省略图示,但是,在本实施方式中,与电源基板43直接电连接的连接器部137以外,与第1实施方式同样地还设有与控制基板36直接电连接的连接器部。

控制基板保持单元130的其他结构与第1实施方式的控制基板保持单元30的结构相同。

(电源基板箱)

电源基板箱140与第1实施方式的电源基板箱40的不同之处在于,轴向(z轴方向)尺寸较大。电源基板箱140具有电源基板箱主体141、基板支承板142。电源基板箱主体141具有底板部141c、侧板部141a、141b、背板部141d。

底板部141c位于比马达主体20更靠输出侧(-z侧)的位置处。由此,电源基板箱140的输出侧的端部位于比马达主体20更靠输出侧的位置处。底板部141c的其他结构与第1实施方式的底板部41c的结构相同。

侧板部141a、141b、背板部141d和基板支承板142除了轴向(z轴方向)尺寸较大这一点以外,与第1实施方式的侧板部41a、41b、背板部41d和基板支承板142相同。

马达110的其他结构与第1实施方式的马达10的结构相同。

根据本实施方式,连接器部137与电源基板143直接电连接。因此,能够不借助控制基板36而直接从与连接器部137连接的外部电源向电源基板143供给驱动电流。因此,容易向电源基板143供给电源。此外,即使是在增大了向电源基板143供给的驱动电流的情况下,向电源基板143供给的驱动电流也不容易对控制基板36上设置的电子部件62、162和旋转传感器61产生影响。

此外,根据本实施方式,连接器部137和电源基板143通过导通部件155而电连接。因此,即使在连接器部137与电源基板143之间的距离较大的情况下,也能够稳定地将连接器部137与电源基板143电连接。

此外,根据本实施方式,导通部件155位于比旋转传感器61更靠输出侧的位置处。因此,能够抑制由导通部件155中流过的驱动电流产生的磁场对旋转传感器61产生影响。此外,由于能够将导通部件155配置在控制基板保持箱33的内侧、即电子部件收容空间ar内,因此,能够抑制马达10的轴向尺寸变大。

此外,根据本实施方式,控制基板保持单元130具有传感器磁铁收容部139,该传感器磁铁收容部139在周向上包围传感器磁铁60和旋转传感器61。因此,能够抑制由电子部件62、162和电源基板143产生的噪声对旋转传感器61产生影响。

此外,根据本实施方式,电源基板箱140的输出侧的端部位于比马达主体20更靠输出侧的位置处。因此,能够增大电源基板箱140所保持的电源基板143的基板面的面积。由此,能够在电源基板143上搭载多个系统的开关元件。

此外,根据本实施方式,在底部133a设有电子部件插入部133f。因此,通过将在控制基板36的控制基板输出侧面36b上安装的电子部件162的输出侧的端部收容在电子部件插入部133f内,能够使控制基板36进一步接近底部133a而进行配置。由此,根据本实施方式,能够减小马达110的轴向尺寸。

另外,在本实施方式中,还能够采用以下的结构。

在本实施方式中,传感器磁铁收容部139也可以是反输出侧轴承保持部34以外的部件。

此外,在本实施方式中,传感器磁铁收容部139可以设置在控制基板保持单元130任意部位。在本实施方式中,传感器磁铁收容部139例如是从底部133a向反输出侧突出的结构。

此外,在上述说明中,电子部件插入部133f为贯通孔部,但不限于此。电子部件插入部133f也可以是设置在底部133a的反输出侧的面上的凹部。

此外,在本实施方式中,能够采用在电子部件插入部133f中收容电子部件162的至少一部分的结构。即,在本实施方式中,也可以是,电子部件162的整体收容在电子部件插入部133f内。

另外,在第1实施方式和第2实施方式中说明的马达的用途没有特别限定。作为一例,第1实施方式和第2实施方式中说明的马达用于管柱式eps(electricpowersteering:电动助力转向系统)等。

另外,在第1实施方式和第2实施方式中说明的各结构能够在相互不矛盾的范围内适当组合。

标号说明

10、110…马达,20…马达主体,21…转子,22…轴,24…定子,27b…反输出侧轴承(轴承),30、130…控制基板保持单元,32、132…罩,33、133…控制基板保持箱,33a、133a…底部,34…反输出侧轴承保持部(轴承保持部),36…控制基板,37、137…连接器部,38…汇流条保持架,40、140…电源基板箱,43、143…电源基板,44…开关元件,50…汇流条,60…传感器磁铁,61…旋转传感器,62、162…电子部件,139…传感器磁铁收容部,155…导通部件,ar…电子部件收容空间(电子部件收容部),j…中心轴线。

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