马达以及电动动力转向装置的制作方法

本实用新型涉及马达以及电动动力转向装置。

背景技术：

以往，公知有具有被轴承支撑的旋转轴的马达。例如，在日本特开2016－106522号公报记载了作为旋转轴的金属轴被两个轴承支撑为能够旋转的马达。

在上述的马达中，旋转轴与轴承通过插入粘合或者压入等而被固定。但是，在这些固定方法中，存在旋转轴与轴承的固定强度不充分的情况。因此，存在旋转轴从轴承脱离的情况。另外，存在轴承破损的情况。

技术实现要素：

本实用新型鉴于上述问题点，目的之一在于提供一种具有能够充分地确保轴与轴承的固定强度的构造的马达以及具备上述的马达的电动动力转向装置。

在本实用新型的例示的一个实施方式中，

方案1是一种马达，具备：

转子，该转子具有沿在一个方向上延伸的中心轴配置且以轴向的一侧为输出侧、以轴向的另一侧为输出相反侧的轴，以及直接或者间接地固定于轴的外周面的转子铁芯；

定子，该定子配置于转子的径向外侧；

第一轴承，该第一轴承在比转子铁芯更靠轴向输出侧对轴进行支撑；以及

环状或者C字状的第一支撑部件，该第一支撑部件在比转子铁芯更靠轴向输出侧供轴插通，

上述马达的特征在于，

轴具有：

第一大径部，该第一大径部的至少一部分配置于比转子铁芯更靠轴向输出侧；以及

第一小径部，该第一小径部配置于第一大径部的轴向输出侧，且外径比第一大径部小，

第一轴承具有：

嵌合于轴的环状的第一内圈；以及

配置于第一内圈的径向外侧的环状的第一外圈，

在第一支撑部件的比第一内圈更靠轴向输出相反侧插通第一小径部，

第一支撑部件的内径比第一大径部的外径小，

第一支撑部件的外径比第一大径部的外径大，而且比第一外圈的内径小，

第一支撑部件的轴向输出相反侧的端面与第一大径部的轴向输出侧的端面接触，

第一支撑部件的轴向输出侧的端面与第一内圈的轴向输出相反侧的端面接触。

方案2根据方案1所述的马达，其特征在于，

第一支撑部件的外径比第一内圈的外径小。

方案3根据方案1所述的马达，其特征在于，

第一支撑部件嵌合于第一小径部。

方案4根据方案1所述的马达，其特征在于，

第一大径部的外径比第一内圈的外径小。

方案5根据方案1所述的马达，其特征在于，

转子铁芯固定于第一大径部的外周面。

方案6根据方案5所述的马达，其特征在于，还具备：

在比转子铁芯更靠轴向输出相反侧对轴进行支撑的第二轴承；以及

在比转子铁芯更靠轴向输出相反侧供轴插通的环状或者C字状的第二支撑部件，

轴具有配置于第一大径部的轴向输出相反侧且外径比第一大径部小的第二小径部，

第一大径部的轴向输出相反侧的端部配置于比转子铁芯更靠轴向输出相反侧，

第二轴承具有：

嵌合于轴的环状的第二内圈；以及

配置于第二内圈的径向外侧的环状的第二外圈，

在第二支撑部件的比第二内圈更靠轴向输出侧插通第二小径部，

第二支撑部件的内径比第一大径部的外径小，

第二支撑部件的外径比第一大径部的外径大，而且比第二外圈的内径小，

第二支撑部件的轴向输出侧的端面与第一大径部的轴向输出相反侧的端面接触，

第二支撑部件的轴向输出相反侧的端面与第二内圈的轴向输出侧的端面接触。

方案7根据方案1所述的马达，其特征在于，

第一支撑部件的轴向输出相反侧的端面与转子铁芯的轴向输出侧的端面隔着间隙在轴向上对置。

方案8根据方案1所述的马达，其特征在于，

在轴的外周面设置有向径向内侧凹陷并沿周向延伸的槽部，

第一小径部为轴的设置有槽部的部分，

第一支撑部件的一部分收纳于槽部，

轴具有配置于第一小径部的轴向输出侧且外径比第一小径部大的第二大径部，

第一内圈嵌合于第二大径部。

方案9根据方案8所述的马达，其特征在于，

第二大径部的外径与第一大径部的外径相同。

方案10根据方案8所述的马达，其特征在于，

第二大径部的外径比第一大径部的外径大。

方案11根据方案1所述的马达，其特征在于，

还具备收纳转子以及定子的壳体，

壳体在比转子铁芯更靠轴向输出侧具有供其他的部件安装的被安装部。

方案12根据方案1所述的马达，其特征在于，

还具备与定子电连接的总线。

方案13根据方案1所述的马达，其特征在于，

还具备对供给至定子的电流进行控制的控制装置。

方案14是一种电动动力转向装置，其特征在于，

具备方案1～13任一项中所述的马达。

在本实用新型的例示的一个实施方式中，提供一种具有能够充分地确保轴与轴承的固定强度的构造的马达、以及具备上述的马达的电动动力转向装置。

以下的本实用新型优选实施方式的详细说明，参照附图，可以更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征、要素、步骤、特点和优点。

附图说明

图1是表示本实施方式的马达的剖视图。

图2是表示本实施方式的马达的剖视图，且是图1的局部放大图。

图3是表示作为本实施方式的其他的一个例子的马达的局部的剖视图。

图4是表示作为本实施方式的其他的一个例子的马达的局部的剖视图。

图5是表示作为本实施方式的其他的一个例子的马达的局部的剖视图。

图6是表示本实施方式的电动动力转向装置的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的例示的本实施方式的马达10具备：转子30、定子40、壳体20、第一轴承51、第二轴承52、第一支撑部件61以及控制装置80。转子30具有轴31以及转子铁芯32。轴31沿在一个方向上延伸的中心轴J配置。在图1中，一个方向为上下方向。在以下的说明中，将与中心轴J平行的方向简称为“轴向”，将以中心轴J为中心的径向简称为“径向”，将以中心轴J为中心的周向简称为“周向”。

轴31以轴向的一侧为输出侧，以轴向的另一侧为输出相反侧。在图1中，下侧为轴向的一侧，即输出侧，上侧为轴向的另一侧，即输出相反侧。在本说明书中，“输出侧”为取出马达10的输出的一侧，且是轴31的供其他的部件安装的一侧。在本说明书中，“输出相反侧”为与输出侧相反的一侧。在以下的说明中，将图1的下侧称为“轴向输出侧”，将图1的上侧称为“轴向输出相反侧”。

轴31具有第一大径部31a、第一小径部31b以及第二小径部31c。第一大径部31a的至少一部分配置于比转子铁芯32更靠轴向输出侧。在图1中，第一大径部31a从比转子铁芯32更靠轴向输出侧延伸至比转子铁芯32更靠轴向另一侧。即，第一大径部31a的轴向输出相反侧的端部配置于比转子铁芯32更靠轴向输出相反侧。第一大径部31a的外径比第一轴承51的后述的第一内圈51a的外径以及第二轴承52的后述的第二内圈52a的外径小。

第一小径部31b是配置于第一大径部31a的轴向输出侧且外径比第一大径部31a小的部分。第一小径部31b在第一大径部31a的轴向输出侧连续地配置。在由第一大径部31a与第一小径部31b构成的阶梯差中，朝向轴向输出侧的阶梯差面31d是与轴向正交，并以中心轴J为中心的圆环状的面。阶梯差面31d为第一大径部31a的轴向输出侧的端面。第一小径部31b的轴向输出侧的端部经由后述的孔部25a向马达10的外部露出。第一小径部31b为供其他的部件连接的输出轴部。第二小径部31c是配置于第一大径部31a的轴向输出相反侧且外径比第一大径部31a小的部分。

转子铁芯32直接或者间接地固定于轴31的外周面。在图1中，转子铁芯32直接固定于轴31的外周面。转子铁芯32固定于第一大径部31a的外周面。定子40配置于转子30的径向外侧。定子40具有：环状的定子铁芯41、安装于定子铁芯41的绝缘体42以及经由绝缘体42安装于定子铁芯41的线圈43。

壳体20收纳转子30以及定子40。壳体20具有壳体主体21、固定部件22以及盖部件23。壳体主体21呈以中心轴J为中心而在轴向上延伸的有底的圆筒状。壳体主体21在轴向输出侧的端部具有底部21a。壳体主体21在轴向输出相反侧开口。

底部21a覆盖定子40的轴向输出侧。底部21a具有从轴向输出侧向轴向输出相反侧凹陷的嵌合部24以及保持第一轴承51的第一轴承保持部25。嵌合部24配置于底部21a的中央。嵌合部24的内径伴随着从轴向输出侧朝向轴向输出相反侧而变小。嵌合部24配置于比转子铁芯32更靠轴向输出侧。第一轴承保持部25配置于嵌合部24的径向内侧。第一轴承保持部25呈以中心轴J为中心而向轴向输出侧突出的圆筒状。在第一轴承保持部25的中央设置有沿轴向贯通底部21a的孔部25a。

固定部件22为以中心轴J为中心的圆环状的部件。固定部件22固定于壳体主体21的外周面。固定部件22具有筒部22a以及凸缘部22b。筒部22a呈以中心轴J为中心的圆筒状。筒部22a嵌合并固定于壳体主体21的轴向输出侧的端部。凸缘部22b呈从筒部22a的轴向输出侧的端部向径向外侧延伸的板状。虽省略图示，但凸缘部22b呈以中心轴J为中心的圆环状。凸缘部22b配置于比转子铁芯32更靠轴向输出侧。

在本实施方式中，嵌合部24以及凸缘部22b为被安装部。即，壳体20在比转子铁芯32更靠轴向输出侧具有被安装部。被安装部为供其他的部件安装的部分。在嵌合部24嵌合有其他的部件。由此，其他的部件相对于马达10被定位。在凸缘部22b例如通过螺钉等固定有其他的部件。由此，其他的部件相对于马达10被固定。据此，相对于被安装部安装有其他的部件。

盖部件23固定于壳体主体21的轴向输出相反侧的端部。盖部件23覆盖定子40的轴向输出相反侧。盖部件23具有第二轴承保持部26。第二轴承保持部26呈以中心轴J为中心而向轴向输出侧突出的圆筒状。

如图2所示，第一轴承51具有第一内圈51a、第一外圈51b以及滚动体51c。第一内圈51a呈嵌合于轴31的环状。在本实施方式中，在第一内圈51a压入有第一小径部31b。第一轴承51在比转子铁芯32更靠轴向输出侧对轴31进行支撑。

第一外圈51b呈配置于第一内圈51a的径向外侧的环状。第一外圈51b嵌合并固定于第一轴承保持部25内。由此，第一轴承51被第一轴承保持部25保持。滚动体51c呈球状，配置于第一内圈51a与第一外圈51b的径向之间。虽省略图示，但滚动体51c沿周向并排配置有多个。第一内圈51a与第一外圈51b经由多个滚动体51c被连接为相互能够沿周向旋转。第一轴承51例如为滚珠轴承。

如图1所示，第二轴承52为具有与第一轴承51相同的构造的轴承。第二轴承52具有嵌合于轴31的环状的第二内圈52a、配置于第二内圈52a的径向外侧的环状的第二外圈52b以及配置于第二内圈52a与第二外圈52b的径向之间的多个滚动体52c。第二内圈52a压入第二小径部31c。第二外圈52b嵌合并固定于第二轴承保持部26内。第二轴承52在比转子铁芯32更靠轴向输出相反侧支撑轴31。

如图2所示，第一支撑部件61呈在比转子铁芯32更靠轴向输出侧供轴31插通的环状或者C字状。在本实施方式中，第一支撑部件61为以中心轴J为中心的圆环板状的垫圈。在第一支撑部件61的比第一内圈51a更靠轴向输出相反侧插通第一小径部31b。第一支撑部件61的内径比第一大径部31a的外径小。第一支撑部件61的外径比第一大径部31a的外径大，并且比第一外圈51b的内径小。

第一支撑部件61配置于第一大径部31a与第一内圈51a的轴向之间。第一支撑部件61的轴向输出相反侧的端面与阶梯差面31d、即第一大径部31a的轴向输出侧的端面接触。第一支撑部件61的轴向输出侧的端面与第一内圈51a的轴向输出相反侧的端面接触。因此，通过第一支撑部件61，能够从轴向输出相反侧支撑第一内圈51a。由此，能够抑制第一内圈51a相对于轴31向轴向输出相反侧移动，从而能够充分地确保轴31与第一轴承51的固定强度。因此，能够抑制第一轴承51从轴31拔出。另外，能够抑制第一内圈51a相对于第一外圈51b较大地偏移，从而能够抑制第一轴承51破损。

在轴31的轴向输出侧的端部、即第一小径部31b为了取出马达10的输出，而连结有其他的部件。如图2所示，例如，存在在第一小径部31b通过压入固定有圆筒状的联轴器C的情况。联轴器C为将其他的部件的旋转轴与轴31连接的部件。联轴器C通过联轴器C的轴向输出相反侧的端部被按压于第一内圈51a的轴向输出侧的端面，而沿轴向被定位。因此，在将联轴器C固定于第一小径部31b时，在第一内圈51a施加有比较大的力。

此时，若轴31与第一轴承51的固定强度不充分，则存在第一内圈51a相对于轴31向轴向输出相反侧偏移，而使第一轴承51破损的情况。这样，即便在支撑轴31的轴承中，特别是在支撑为了取出马达10的输出而连结有其他的部件的第一小径部31b的第一轴承51中，也要求与轴31的固定强度为充分。

与此相对，根据本实施方式，能够通过第一支撑部件61，充分地确保轴31与第一轴承51的固定强度。因此，能够使上述的效果特别有用。在本实施方式中，当在第一小径部31b固定有联轴器C的情况下，通过第一支撑部件61与联轴器C沿轴向夹持第一内圈51a。在本实施方式中，壳体20具有被安装部，因此能够将其他的部件固定于壳体20。因此，能够使其他的部件相对于马达10稳定地固定，从而容易将联轴器C稳定地安装于第一小径部31b。

另外，例如，在第一大径部31a的外径比第一内圈51a的外径大的情况下，即使不设置第一支撑部件61，也能够通过由第一大径部31a与第一小径部31b构成的阶梯差的阶梯差面31d，稳定地支撑第一内圈51a。但是，在该情况下，第一大径部31a的外径增大，因此轴31的外径的最大值容易增大，从而为了制造轴31所需的材料费容易增大。

另一方面，在第一大径部31a的外径比第一内圈51a的外径小的情况下，若不设置有第一支撑部件61，则无法通过阶梯差面31d完全接受从第一内圈51a被施加的面压，而存在轴31与第一轴承51的固定强度变得不充分的情况。

与此相对，根据本实施方式，能够通过具有比第一大径部31a的外径大的外径的第一支撑部件61支撑第一内圈51a。因此，能够使第一大径部31a的外径比第一内圈51a的外径小，并且通过第一支撑部件61承受从第一内圈51a被施加的面压。因此，能够减少轴31的制造成本，并且充分地确保轴31与第一轴承51的固定强度。

此处，轴31的外径的最大值例如与转子铁芯32的内径一致地被决定。即，转子铁芯32例如固定于轴31的外径成为最大的部分。因此，固定有转子铁芯32的部分的轴31的外径越大，轴31的外径的最大值越大，从而轴31的制造成本越大。

与此相对，在本实施方式中，在第一大径部31a固定有转子铁芯32。如上所述，根据本实施方式，能够缩小第一大径部31a的外径，并且充分地确保轴31与第一轴承51的固定强度。由此，能够减少轴31的制造成本，并且抑制第一轴承51从轴31拔出，或者第一轴承51破损。

在本实施方式中，第一支撑部件61的外径比第一内圈51a的外径小。因此，能够抑制在第一外圈51b相对于第一内圈51a倾斜的情况下，第一外圈51b与第一支撑部件61摩擦。

在本实施方式中，第一支撑部件61嵌合于第一小径部31b。因此，能够抑制第一支撑部件61相对于第一小径部31b在径向上移动。由此，能够通过第一支撑部件61稳定地支撑第一内圈51a。

第一支撑部件61的轴向输出相反侧的端面与转子铁芯32的轴向输出侧的端面隔着间隙在轴向上对置。因此，能够使第一支撑部件61的外径比轴31的固定有转子铁芯32的部分的外径、即在本实施方式中为第一大径部31a的外径大。由此，能够通过第一支撑部件61，更加稳定地支撑第一内圈51a。

控制装置80配置于定子40的轴向输出相反侧。控制装置80控制供给至定子40的电流。因此，能够控制马达10的转速。控制装置80具有与定子40电连接的总线70。即，马达10具备总线70。在总线70连接有从定子40向轴向输出相反侧延伸的导线43a。导线43a例如可以为线圈43的端部，也可以为与线圈43不同的部件。总线70例如与未图示的外部电源电连接。通过设置总线70，从而能够经由总线70向定子40供给电流。

本实用新型不限定于上述的实施方式，也能够采用其他的结构。在以下的说明中，存在对与上述说明相同的结构适当地标注相同的附图标记等，而省略说明的情况。

第一支撑部件61也可以为C字状的C型圈。另外，第一支撑部件61也可以不嵌合于第一小径部31b。另外，第一支撑部件61的外径也可以比第一内圈51a的外径大。另外，第一大径部31a的外径也可以比第一内圈51a的外径以及第二内圈52a的外径大。第一轴承51以及第二轴承52只要为具有内圈与外圈的轴承即可，可以为滚子轴承，也可以为滚针轴承。

被安装部可以仅设置于嵌合部24与凸缘部22b中的一方，也可以在双方均不设置。另外，被安装部如果能够在壳体20安装其他的部件，则没有特别限定。

马达的结构也可以为图3所示的马达110那样的结构。在马达110中，轴131具有第二小径部131c。第二小径部131c配置于第一大径部31a的轴向输出相反侧，且外径比第一大径部31a小。第二小径部131c在第一大径部31a的轴向输出相反侧连续地配置。在由第一大径部31a与第二小径部131c构成的阶梯差中，朝向轴向输出相反侧的阶梯差面131d为与轴向正交且以中心轴J为中心的圆环状的面。阶梯差面131d为第一大径部31a的轴向输出相反侧的端面。

马达110具备第二支撑部件162。第二支撑部件162呈在比转子铁芯32更靠轴向输出相反侧供轴131插通的环状或者C字状。在图3中，第二支撑部件162为以中心轴J为中心的圆环板状的垫圈。在第二支撑部件162的比第二内圈52a更靠轴向输出侧插通第二小径部131c。第二支撑部件162的内径比第一大径部31a的外径小。第二支撑部件162的外径比第一大径部31a的外径大，并且比第二外圈52b的内径小。

第二支撑部件162的轴向输出侧的端面与阶梯差面131d、即第一大径部31a的轴向输出相反侧的端面接触。第二支撑部件162的轴向输出相反侧的端面与第二内圈52a的轴向输出侧的端面接触。因此，能够通过第二支撑部件162，从轴向输出侧支撑第二内圈52a。由此，能够充分地确保轴31与第二轴承52的固定强度。因此，能够抑制第二轴承52从轴31拔出。另外，能够抑制第二内圈52a偏移而使第二轴承52破损。据此，根据图3的结构，能够将第一轴承51与第二轴承52双方相对于轴131以充分地确保固定强度的方式固定。

第二支撑部件162的外径比第二内圈52a的外径小。第二支撑部件162嵌合于第二小径部131c。第二支撑部件162的外径可以与第一支撑部件61的外径相同，也可以不同。第二支撑部件162的内径可以与第一支撑部件61的内径相同，也可以不同。

第二支撑部件162也可以为C字状的C型圈。另外，第二支撑部件162也可以不嵌合于第二小径部131c。另外，第二支撑部件162的外径也可以比第二内圈52a的外径大。

马达的结构也可以为图4所示的马达210那样的结构。如图4所示，在马达210的轴231的外周面设置有向径向内侧凹陷并在周向上延伸的槽部231e。虽省略图示，但在图4中，槽部231e呈以中心轴J为中心的圆环状。此外，槽部231e也可以呈C字状。

轴231具有第一大径部231a、第一小径部231b以及第二大径部231d。第一小径部231b配置于第一大径部231a的轴向输出侧。第二大径部231d配置于第一小径部231b的轴向输出侧。在图4中，第一大径部231a、第一小径部231b以及第二大径部231d从轴向输出相反侧朝向轴向输出侧该按顺序连续地设置。

第一小径部231b为轴231的设置有槽部231e的部分。第一小径部231b的外径比第一大径部231a的外径以及第二大径部231d的外径小。第二大径部231d的外径比第一小径部231b大。第二大径部231d的外径与第一大径部231a的外径相同。

此外，在本说明书中，“第二大径部的外径与第一大径部的外径相同”除了第二大径部的外径与第一大径部的外径严格相同的情况之外，还包括第二大径部的外径与第一大径部的外径大致相同的情况。

第一内圈51a嵌合于第二大径部231d。第二大径部231d的轴向输出相反侧的端面在轴向位于与第一内圈51a的轴向输出相反侧的端面相同的位置。在轴231中，第一大径部231a、第一小径部231b以及第二大径部231d通过相对于外径均匀的轴设置槽部231e而被制造。

虽省略图示，但第一支撑部件261呈供第一小径部231b插通的C字状。第一支撑部件261的一部分收纳于槽部231e。更加详细而言，第一支撑部件261的内缘部收纳于槽部231e。即，在槽部231e嵌入有第一支撑部件261。第一支撑部件261的轴向输出侧的端面与第二大径部231d的轴向输出相反侧的端面接触。

根据马达210的结构，通过设置槽部231e而能够制造第一小径部231b，因此能够使轴231的制造变得容易。另外，第二大径部231d的外径与第一大径部231a的外径相同，因此能够通过在外径均匀的轴设置槽部231e来制造轴231。由此，能够使轴231的制造变得更加容易。

马达的结构也可以为图5所示的马达310那样的结构。如图5所示，在马达310的轴331的外周面设置有向径向内侧凹陷并在周向上延伸的槽部331e。虽省略图示，但在图5中，槽部331e呈以中心轴J为中心的圆环状。此外，槽部331e也可以呈C字状。轴331具有第一大径部331a、第一小径部331b以及第二大径部331d。第二大径部331d的外径比第一大径部331a的外径大。第一支撑部件361嵌入于槽部331e。

根据马达310的结构，即便在嵌入于轴331的轴向输出侧的端部的联轴器C的内径比转子铁芯32的内径大的情况下，也能够通过第一支撑部件361充分地确保轴331与第一轴承51的固定强度。

接下来，对搭载本实施方式的马达10的装置的实施方式进行说明。在本实施方式中，对将马达10搭载于电动动力转向装置的例子进行说明。图6所示的电动动力转向装置2搭载于汽车的车轮的操舵机构。电动动力转向装置2为通过油压减少操舵力的装置。电动动力转向装置2具备马达10、操舵轴414、油泵416以及控制阀417。

操舵轴414将来自方向盘411的输入传递至具有车轮412的车轴413。油泵416在向车轴413传递基于油压的驱动力的动力缸415产生油压。控制阀417控制油泵416的油。在电动动力转向装置2中，马达10作为油泵416的驱动源而被搭载。

本实施方式的电动动力转向装置2具备本实施方式的马达10，因此能够抑制第一轴承51从轴31脱离、或者第一轴承51破损。由此，根据本实施方式，能够获得可靠性优越的电动动力转向装置2。此外，在电动动力转向装置2中，代替马达10，也可以搭载马达110、210、310。

上述的实施方式的马达不限定于电动动力转向装置，也可以搭载于任意的装置。

上述的各结构能够在相互不矛盾的范围内适当地组合。