CN111756131B - 马达以及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供马达以及驱动装置。本发明的马达的一个方式具有：能够绕中心轴线旋转的转子；位于转子的径向外侧的定子；容纳转子以及定子的机壳；以及将定子紧固于机壳的多个螺栓，机壳具有：从径向外侧包围定子的筒部；从筒部的内周面朝向径向内侧突出并具有面向轴向一侧的支承面的多个定子支承部；以及在多个定子支承部中的各个定子支承部的支承面开口的螺纹孔，定子具有沿轴向延伸的多个贯穿孔，多个螺栓穿过定子的贯穿孔而被拧入定子支承部的螺纹孔内，机壳在比定子支承部的支承面靠轴向一侧的位置处具有肋，所述肋从筒部的外周面朝径向外侧突出。

Description

马达以及驱动装置

技术领域

本发明涉及马达以及驱动装置。

背景技术

以往，例如在专利文献1中，作为搭载于车辆的变速驱动桥的电动机，公开了使用3个螺栓将电动机的定子固定于壳体的结构。在专利文献1所记载的电动机中，为了防止壳体因定子的振动而产生的噪音，将定子紧固于壳体的螺栓中的1根在两端侧固定于壳体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-054622号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在上述以往的结构中，存在当变更螺栓的位置或根数时噪音的降低效果变低的课题。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方式，提供一种马达，其具有：转子，其能够绕中心轴线旋转；定子，其位于所述转子的径向外侧；机壳，其容纳所述转子以及定子；以及多个螺栓，其将所述定子紧固于所述机壳，所述机壳具有：筒部，其从径向外侧包围所述定子；多个定子支承部，其从所述筒部的内周面朝径向内侧突出，并具有面向轴向一侧的支承面；以及螺纹孔，其在所述多个定子支承部各自的所述支承面开口，所述定子具有沿轴向延伸的多个贯穿孔，所述多个螺栓穿过所述定子的所述贯穿孔而被拧入到所述定子支承部的所述螺纹孔内，所述机壳在比所述定子支承部的所述支承面靠轴向一侧的位置处具有肋，所述肋从所述筒部的外周面朝径向外侧突出。

发明效果

根据本发明的第1方式，提供能够通过抑制容纳转子以及定子的机壳的振动来降低噪音的马达以及驱动装置。

附图说明

图1是从上侧观察实施方式的马达单元的立体图。

图2是从下侧观察实施方式的马达单元的立体图。

图3是实施方式的马达单元的侧视图。

图4是示出实施方式的马达单元的马达部分的纵剖视图。

图5是示出实施方式的马达单元的马达部分的横剖视图。

图6是示出本实施方式的振动抑制结构的变形例的立体图。

标号说明

1…马达单元(驱动装置)、10…机壳、11a…马达壳(筒部)、11d…定子支承部、11e…螺纹孔、11f…开口、11A、11B、11B1…肋、14…凸缘、18、19…凸起、20…马达、21…转子、22…定子、11a1…马达壳11a的外周面、22c…贯穿孔、92…螺栓、11a3…支承面、J1…马达20的旋转轴、P…中间点、R2…R1的1/2的范围、R3…R1的1/3的范围。

具体实施方式

以下，利用附图对本实施方式的马达单元的结构进行说明。

在以下的说明中，根据图1所示的本实施方式的马达单元1搭载在位于水平的路面上的车辆时的位置关系规定铅垂方向来进行说明。并且，在附图中，作为三维直角坐标系，适当地示出了XYZ坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向是以+Z侧为上侧、以-Z侧为下侧的铅垂方向。X轴方向是与Z轴方向垂直的方向且搭载有马达单元1的车辆的前后方向。在本实施方式中，+X侧是车辆的前侧，-X侧是车辆的后侧。Y轴方向是与X轴方向以及Z轴方向这两者垂直的方向且车辆的左右方向。在本实施方式中，+Y侧是车辆的左侧，-Y侧是车辆的右侧。在本实施方式中，右侧相当于轴向一侧，左侧相当于轴向另一侧。并且，在本实施方式中，前后方向相当于规定方向。

另外，前后方向的位置关系并不限于本实施方式的位置关系，也可以是+X侧为车辆的后侧，-X侧为车辆的前侧。在该情况下，+Y侧是车辆的右侧，-Y侧是车辆的左侧。

在各图中适当地表示的马达轴线J1沿Y轴方向、即车辆的左右方向延伸。在以下说明中，只要没有特殊要求，将与马达轴线J1平行的方向简称为“轴向”，将以马达轴线J1为中心的径向简称为“径向”，将以马达轴线J1为中心的周向、即轴绕马达轴线J1旋转的方向简称为“周向”。另外，在本说明书中，“平行的方向”还包括大致平行的方向，“垂直的方向”还包括大致垂直的方向。

图1是从上侧观察实施方式的马达单元的立体图。图2是从下侧观察实施方式的马达单元的立体图。图3是实施方式的马达单元的侧视图。图4是示出实施方式的马达单元的马达部分的纵剖视图。图5是示出实施方式的马达单元的马达部分的横剖视图。

马达单元(驱动装置)1搭载于混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等以马达为动力源的车辆，并用作其动力源。如图1至图4所示，马达单元1具有机壳10、马达20以及逆变器单元40。并且，省略图示，马达单元1具有减速装置和差动装置。

机壳10容纳马达20、未图示的减速装置以及未图示的差动装置。省略图示，在机壳10的内部容纳油。如图1至图3所示，机壳10具有机壳主体11、齿轮罩12以及马达罩13。

如图2所示，机壳主体11具有马达壳11a和连接部11b。马达壳11a是包围马达轴线J1并沿轴向延伸的筒状。马达壳11a朝向作为图示的-Y侧的右侧开口。马达壳11a容纳马达20。连接部11b设置于马达壳11a的左侧的端部。连接部11b突出至比马达壳11a靠后侧的位置处。

如图4以及图5所示，本实施方式的机壳主体11具有：从径向外侧包围定子22的筒状的马达壳(筒部)11a；从马达壳11a的内周面11a2朝向径向内侧突出，并具有面向轴向一侧的支承面11a3的多个定子支承部11d；以及在多个定子支承部11d各自的支承面11a3开口的螺纹孔11e。

如图4所示，马达20具有转子21和定子22。马达20的转子21以马达轴线J1为中心旋转。马达20的转子21与容纳在齿轮罩12内的未图示的减速装置连接。

如图4以及图5所示，定子22位于转子21的径向外侧。定子22具有定子铁芯23和多个线圈24。定子22呈环状包围转子21，并固定于马达壳11a的内侧。

如图4所示，本实施方式的定子22具有从外周面22a朝向径向外侧突出的多个螺栓紧固部22b。这些多个螺栓紧固部22b在定子22的外周面沿着周向等间隔配置。各螺栓紧固部22b具有沿轴向贯穿螺栓紧固部22b的贯穿孔22c。

本实施方式的定子22通过多个螺栓92而紧固于马达壳11a，这些多个螺栓92分别被插入在各螺栓紧固部22b的贯穿孔22c内。在本实施方式中，使用4个螺栓92，各螺栓92穿过定子22的各螺栓紧固部22b的贯穿孔22c而分别被拧入到定子支承部11d的螺纹孔11e中，由此定子22固定于马达壳11a。

另外，在定子22与马达壳11a的固定中使用的螺栓92的数量不限于4个。

如图1以及图3所示，机壳主体11在筒状的马达壳11a的外表面具有多个肋11A、11B。多个肋11A、11B包含：在马达壳11a的径向的端部沿周向延伸的肋；以及沿轴向延伸的肋。通过设置多个肋11A、11B，能够提高机壳主体11的刚性，降低因驱动马达20时机壳主体11的振动而产生的噪音。

在本实施方式的马达单元1中，如图5所示，定子22悬臂支承于马达壳11a的内部。

在这样的悬臂支承结构的情况下，在通过驱动马达20时的电磁力产生的定子铁芯23的振动经由定子铁芯23的螺栓紧固部22b和支承面11a3而传递到马达壳11a。当马达20在马达壳11a的径向上振动时，在轴向上远离支承定子22的支承面11a3的位置处振幅变大。由于定子铁芯23中圆环形状的一部分为波腹、波节，具有呈椭圆形状或三角形状振动的固有振动模式，因此在这些固有振动的谐振频率下传递被放大后的振动，因此有时马达壳11a本身大幅变形而振动，成为噪音的原因。马达壳11a尤其容易在轴向上远离支承定子铁芯23的支承面11a3的马达罩13附近振动，产生使设置于马达壳11a的下侧的凸起18、19相互靠近或分离的振动。

因此，在本实施方式的马达单元1中，在图5中的马达壳11a的轴向一侧且振幅变大的开口11f侧即马达罩13附近设置有图3以及图4所示的肋11B。肋11B是从马达壳11a的外周面11a1朝径向外侧突出的板状的肋。

如图3以及图4所示，肋11B在马达壳11a的面向下侧的侧面具有沿马达轴线J1的轴向延伸的第1肋11B1和沿与第1肋11B1垂直的方向延伸的第2肋11B2。

第1肋11B1是沿轴向延伸的板状。第1肋11B1中的轴向的车辆左侧(+Y侧)的端部与凸起19的外周面连接。第1肋11B1中的车辆右侧(-Y侧)的端部与马达壳11a的马达罩13侧的凸缘14连接。即，第1肋11B1连接凸起19与凸缘14。根据该结构，第1肋11B1与使马达壳11a的侧面在沿马达轴线J1的方向上压缩或伸长的振动大致平行地配置。由于第1肋11B1以相对于上述振动不易变形的姿势配置，因此能够通过第1肋11B1抑制马达壳11a的振动。

第2肋11B2的一个端部与第1肋11B1的轴向上的中央连接。第2肋11B2的另一端部与凸起18连接。即，第2肋11B2在绕马达轴线J1旋转的方向上将第1肋11B1与凸起18连接起来。根据该结构，由于通过第2肋11B2抑制径向的振动，因此能够进一步抑制因马达壳11a的振动而产生的噪音。

并且，在本实施方式中，优选肋11B在马达壳11a的侧面配置于轴向上的规定区域。具体地说，肋11B在马达20的马达轴线J1方向上配置于偏向被马达罩13覆盖的马达壳11a的开口11f侧的位置处。

本实施方式的肋11B位于马达壳11a的从马达壳11a的支承面11a3至轴向一侧的末端为止的外周面11a1中的轴向上的末端侧的1/3的范围内。即，如图3所示，在轴向上，在设从马达壳11a的支承面11a3的位置至凸缘14的凸缘面14a为止的范围为R1时，本实施方式的肋11B位于从凸缘面14a至R1的1/3为止的范围R3的区域。

由于马达壳11a的振幅在远离支承面11a3的马达壳11a的末端侧最大，因此通过使肋11B位于马达壳11a的更靠末端侧的位置处，振动抑制效果增大。

另外，在本实施方式中，肋11B配置在效果最大的末端侧的1/3的范围内，但是只要肋11B位于比支承面11a3靠马达壳11a的开口11f侧的位置处，则能够得到振动抑制效果。并且，肋11B的优选的位置在从凸缘面14a至R1的1/2为止的范围R2的区域内。即，只要在马达壳11a的末端侧的1/2的范围内配置有肋11B，则即使不及本实施方式，也能够得到较高的振动抑制效果。

如图4所示，从马达20的马达轴线J1方向观察时，肋11B位于将定子22紧固于马达壳11a的4个螺栓92中的在周向上相邻的螺栓92彼此之间。

由于马达壳11a中的紧固有螺栓92的定子支承部11d在径向上的刚性通过螺栓紧固而增强，因此不易振动，但是在绕马达轴线J1旋转的方向上位于相邻的定子支承部11d彼此之间的部位的刚性相对于径向相对弱，因此容易在径向上振动。因此，通过在马达壳11a的外周面11a1中的在绕马达轴线J1旋转的方向上相邻的螺栓92彼此之间的容易振动的部位设置肋11B，能够得到在整体上更高的振动抑制效果。

在本实施方式中，如图4所示，优选肋11B位于靠近在周向上相邻的螺栓92彼此之间的中间点P的范围内。在周向上距离螺栓92最远的中间点P的刚性容易变弱，且容易振动。通过设成在中间点P的附近配置肋11B的结构，能够更有效地抑制马达壳11a的变形，从而能够抑制产生噪音。

齿轮罩12固定于机壳主体11的左侧。更详细地说，齿轮罩12的右侧的端部使用螺钉而固定于连接部11b。省略图示，齿轮罩12在右侧开口。齿轮罩12具有第1容纳部12a和第2容纳部12b。第1容纳部12a位于马达壳11a的左侧。第1容纳部12a容纳未图示的减速装置。第2容纳部12b与第1容纳部12a的后侧连接。第2容纳部12b位于连接部11b中的与马达壳11a相比更向后侧突出的部分的左侧。第2容纳部12b容纳未图示的差动装置。第1容纳部12a与第2容纳部12b相比更向左侧突出。即，马达单元1具有将马达20的动力传递到车轴的作为传递机构的减速装置以及差动装置。齿轮罩12与机壳主体11的连接部11b一同构成容纳作为传递机构的减速装置以及差动装置的齿轮壳15。

马达罩13固定于机壳主体11的右侧。更详细地说，马达罩13使用螺钉而固定于马达壳11a的右侧的端部。如图1所示，马达罩13封闭马达壳11a的右侧的开口。

马达20的旋转被未图示的减速装置减速而传递到未图示的差动装置。差动装置将从马达20输出的扭矩传递到车辆的车轴。差动装置具有以与马达轴线J1平行的差动轴线J2为中心旋转的齿圈(ring key)。从马达20输出的扭矩经由减速装置而传递到齿圈。

如图2所示，机壳10在连接部11b具有车轴连接部11c。车轴连接部11c是从连接部11b的面向车辆右侧(-Y侧)的面朝车辆右侧突出的筒状。车轴连接部11c具有以差动轴线J2为中心的圆形状的开口部。车辆的车轴被插入到车轴连接部11c的开口部内，并与差动装置的齿圈连接。车辆的车轴以差动轴线J2为中心沿着绕轴线的方向旋转。

如图1以及图2所示，马达单元1具有油泵30、油冷却器35以及电动致动器36作为辅助设备。油泵30以及油冷却器35配置在机壳10的下部。油冷却器35位于马达单元1的前端下部。油泵30位于油冷却器35的后侧。电动致动器36配置在机壳10的前部。电动致动器36是驻车锁止机构(パーキングロック機構)的驱动装置。

油泵30沿马达轴线J1配置。油泵30在右侧的端部具有散热器32。散热器32设置于油泵30的罩部件。散热器32对内置于油泵30的电路板进行冷却。

如图1以及图2所示，逆变器单元40位于机壳10的后侧。逆变器单元40具有逆变器壳体41。在逆变器壳体41内容纳未图示的逆变器。逆变器壳体41内的逆变器与马达20的定子电连接，驱动马达20。

逆变器壳体41固定于机壳10。在本实施方式中，逆变器壳体41固定于机壳10的径向外侧面。更详细地说，逆变器壳体41固定于马达壳11a的径向外侧面中的后侧的部分。即，逆变器壳体41在与轴向垂直的前后方向上固定于机壳10的后侧。

如图1所示，逆变器壳体41是沿轴向延伸的大致矩形箱状。逆变器壳体41具有逆变器壳体主体部42和逆变器罩43。逆变器壳体主体部42是在上侧开口并在轴向上较长的大致矩形箱状。

逆变器罩43封闭逆变器壳体主体部42的上侧的开口。逆变器罩43具有第1罩43a和第2罩43b。第1罩43a和第2罩43b是相互分体的部件。在逆变器壳体41中的安装有第1罩43a的部分容纳未图示的逆变器。在逆变器壳体41中的安装有第2罩43b的部分容纳与逆变器连接的未图示的汇流条。

如图1以及图2所示，配线(wire harness)60和冷却水软管70被引绕到马达单元1的作为-Y侧的右侧的侧面。具体地说，配线60以及冷却水软管70从逆变器壳体41的右侧的侧面沿马达罩13的下侧的端部朝向下侧延伸，并绕进机壳10的下侧。

如图1以及图2所示，马达单元1在配线60以及冷却水软管70的逆变器壳体41侧的端部具有侧面连接器罩81。并且，马达单元1在配线60以及冷却水软管70的机壳主体11下部侧的端部具有下部连接器罩82。即，在马达单元1中，配线60和冷却水软管70在侧面连接器罩81与下部连接器罩82之间延伸。

(变形例)

图6是示出振动抑制结构的变形例的图。

如图6所示，变形例的振动抑制结构具有：连接凸缘14与凸起19的第1肋11B1；以及连接凸起18与凸起19的第2肋11B3。在变形例中，通过彼此利用第2肋11B3来连接凸起18、19，能够抑制凸起18、19彼此相互靠近或分离的振动。由此，能够得到作为马达壳11a整体较高的振动抑制效果。

在本说明书中说明的各结构在互不矛盾的范围内能够适当地组合。

在本实施方式中，设成作为分体的壳体的机壳10与逆变器壳体41连接而成为一体化的结构，但是也可以设成机壳10和逆变器壳体41为一体部件的结构。

Claims (9)

1.一种马达，其具有：

转子，其能够绕中心轴线旋转；

定子，其位于所述转子的径向外侧；

机壳，其容纳所述转子以及定子；以及

多个螺栓，它们将所述定子紧固于所述机壳，

所述机壳具有：

筒部，其从径向外侧包围所述定子；

多个定子支承部，它们从所述筒部的内周面朝向径向内侧突出，并具有面向轴向一侧的支承面；以及

螺纹孔，其在所述多个定子支承部中的各个定子支承部的所述支承面开口，

所述定子具有沿轴向延伸的多个贯穿孔，

所述多个螺栓穿过所述定子的所述贯穿孔而被拧入到所述定子支承部的所述螺纹孔内，

所述机壳在比所述定子支承部的所述支承面靠轴向一侧的位置处具有肋，所述肋从所述筒部的外周面朝向径向外侧突出，

所述肋包含：设置于所述机壳的开口侧，并在所述机壳的径向的端部沿周向延伸的肋，

所述定子悬臂支承于所述机壳的所述筒部的内部，所述筒部的内周面整体与所述定子之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述肋位于所述筒部的从所述支承面至所述筒部的轴向一侧的末端为止的外周面中的所述末端侧的1/2的范围内。

3.根据权利要求1所述的马达，其中，

所述肋位于所述筒部的从所述支承面至所述筒部的轴向一侧的末端为止的外周面中的所述末端侧的1/3的范围内。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达，其中，

所述肋位于在周向上相邻的所述螺栓彼此之间。

5.根据权利要求4所述的马达，其中，

所述肋在周向上位于比所述螺栓靠近所述螺栓彼此之间的中间点的范围内。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达，其中，

所述机壳具有：位于轴向一侧的端部的凸缘；以及位于所述筒部的外周面的凸起，

所述肋连接所述凸缘与所述凸起。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达，其中，

所述机壳具有位于所述筒部的外周面的多个凸起，

所述肋将所述凸起彼此连接。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的马达，其中，

所述机壳具有：位于所述筒部的外周面的凸起；以及多个所述肋，

所述机壳具有将第1所述肋与所述凸起连接起来的第2所述肋。

9.一种驱动装置，所述驱动装置搭载于车辆，其具有：

权利要求1至8中任意一项所述的马达；以及

与所述马达连接的传递机构。

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