旋转电机和电动助力转向装置制造方法

旋转电机和电动助力转向装置制造方法
【专利摘要】提供一种用于驱动驱动对象的旋转电机。旋转电机包括电动机壳体、定子、绕组、转子、底盖、端盖、输出杆、底盖孔、端盖孔、以及贯穿螺栓。底盖具有底盖凸缘，底盖凸缘形成在圆周边缘上并且径向向外延伸超过电动机壳体的外壁。端盖具有端盖凸缘，端盖凸缘形成在圆周边缘上并且径向向外延伸超过电动机壳体的外壁。底盖孔形成在底盖凸缘上并且与底盖孔轴向对准的端盖孔形成在端盖凸缘上。贯穿螺栓将底盖凸缘紧固至端盖凸缘。
【专利说明】旋转电机和电动助力转向装置
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及一种旋转电机和由旋转电机驱动的电动助力转向装置。
【背景技术】
[0002]通常，旋转电机用作用于电动转向装置的动力辅助源。例如，在日本专利N0.4，679，783中描述的电动转向装置的旋转电机、分别覆盖管形电动机壳体的前端和后端的前端盖和后端盖通过两个贯穿螺栓紧固在一起。
[0003]旋转电机构造成具有包括由两个贯穿螺栓紧固在一起的前端盖的凸缘和后端盖的凸缘的结构。因此，用于紧固两个贯穿螺栓中的每一个的轴向力大于具有三个或者更多个螺栓的类似结构的轴向力。因此，贯穿螺栓必须具有较大的外径。另外，贯穿螺栓位于电动机壳体径向外侧。因此，包括贯穿螺栓的旋转电机的总外径可以增大，导致旋转电机的较大的总体积和/或尺寸。
[0004]另外，旋转电机的两个贯穿螺栓围绕前端盖和后端盖的圆周不均匀地定位。因此，由紧固贯穿螺栓的紧固产生的轴向力围绕前端盖和后端盖的圆周不均匀地施加。在此方式中，前端盖和后端盖会不同轴地对准使得轴相对于前端盖和后端盖内的轴承不对准，并且导致在转子与定子之间的气隙的增大。因此，会减小旋转电机的输出。
[0005]另外，由于旋转电机用作车辆中的电动转向装置的驱动源，旋转电机会随例如车辆行进而摇动或者振动。来自此振动的应力可以集中在两个贯穿螺栓紧固前端盖和后端盖的前端盖和后端盖的两个紧固位置处。因此，凸缘上的此紧固位置可能变形和/或损坏。为了防止变形和/或损坏，凸缘可以增强使得凸缘尺寸较大。但是，增强凸缘可能导致较大的前端盖和后端盖使得旋转电机具有较大体积和/或尺寸。

【发明内容】

[0006]本公开的目的是提供用于电动助力转向装置的紧凑型高输出旋转电机。
[0007]在本公开的方面中，旋转电机包括电动机壳体、定子、绕组、转子、轴、底盖、端盖、输出杆、底盖孔、端盖孔、以及贯穿螺栓。电动机壳体具有中轴线和带有第一电动机端和第二电动机端的圆柱形使得第二电动机端与第一电动机端相反。定子容置在电动机壳体中。绕组缠绕在定子上。转子可旋转地布置在定子内侧。轴布置在转子的旋转中心处。底盖覆盖电动机壳体的第一电动机端并且在底盖的轴向中心处具有第一轴孔。轴在第一轴孔内旋转。底盖还具有形成在底盖的圆周边缘上的底盖凸缘，在底盖的圆周边缘处，底盖凸缘径向向外延伸超过电动机壳体的外壁。端盖覆盖电动机壳体的第二电动机端并且在端盖的轴向中心处具有第二轴孔。轴在第二轴孔内旋转。端盖还具有形成在端盖的圆周边缘上的端盖凸缘，在端盖的圆周边缘处，端盖凸缘径向向外延伸超过电动机壳体的外壁。输出杆布置在轴上并且连接至驱动对象，用于将旋转输出至驱动对象。至少三个底盖孔形成在底盖上并且位于底盖凸缘上。至少三个端盖孔形成在端盖上，位于端盖凸缘上，并且与底盖孔轴向对准。端盖孔的数量对应于底盖孔的数量，即，三个或者更多个。贯穿螺栓插入到底盖孔和端盖孔中，用于将底盖凸缘紧固至端盖凸缘。贯穿螺栓根据底盖孔和端盖孔的数量进行设置(即，设置三个或者更多个螺栓)。
[0008]如上所述，底盖和端盖通过使用三个或者更多个贯穿螺栓进行紧固。因此，例如，与仅两个贯穿螺栓用于紧固底盖和端盖的旋转电机相比，当使用三个或者更多个贯穿螺栓时，可以减小每个单独的贯穿螺栓所承受的轴向力。在此方式中，能够减小贯穿螺栓的外径，并且能够减小旋转电机的最大外径。因此，也能够减小旋转电机的体积和/或尺寸。
[0009]另外，在本公开中，由于底盖和端盖由三个或者更多个贯穿螺栓所紧固，用于紧固底盖和端盖的轴向力围绕底盖和端盖的圆周均匀地分布。因此，实现底盖和端盖的高精度同轴定位，用于底盖和端盖内的轴的精确定位。在此方式中，减小或者将在转子与定子之间的气隙限制到最小，这可以增大旋转电机的输出。
[0010]另外，当底盖孔和端盖孔围绕底盖和端盖的圆周以等间距形成时，用于紧固的轴向力沿底盖和端盖的圆周更均匀地施加。因此，在转子与定子之间的气隙进一步减小，这可以增大旋转电机的输出。
[0011]另外，由于本公开的旋转电机具有用于紧固底盖和端盖的三个或者更多个贯穿螺栓，所以即使当旋转电机在操作过程中由于车辆中的电动助力转向装置的驱动源而振动时，来自此振动的应力通过贯穿螺栓的三个或者更多个紧固位置进行分布，由此减小了预紧固位置应力。由此，可以减小底盖凸缘和端盖凸缘的尺寸，并且也可以减小旋转电机的体积和/或尺寸。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]从参照附图布置的下列具体说明中，本公开的其它目的、特征以及优势将变得显而易见，在附图中:
[0013]图1为本公开的第一实施方式中的旋转电机的横截面；
[0014]图2为从箭头II的方向观察图1的旋转电机的视图；
[0015]图3为应用于本公开的第一实施方式中的旋转电机的电动助力转向装置的示意图；
[0016]图4为本公开的第二实施方式中的旋转电机的立体图；
[0017]图5为从箭头V的方向上观察图4的旋转电机的视图；
[0018]图6为本公开的第三实施方式中的旋转电机的立体图；
[0019]图7为从箭头VII的方向上观察图6的旋转电机的视图；并且
[0020]图8为从箭头VIII的方向上观察图6的旋转电机的视图。
【具体实施方式】
[0021 ] 参照附图对关于本公开的旋转电机的多个实施方式以及使用此旋转电机的电动助力转向装置进行描述。在这些实施方式中，为了描述简洁，相似的零件具有相似的附图标记。
[0022](第一实施方式)
[0023]图1和图2示出了在本公开中的旋转电机的第一实施方式。旋转电机I通过接收电力供应进行驱动并且用于例如电动助力转向装置中以辅助车辆的转向操作。[0024]图3示出了具有电动助力转向装置109的转向系统100的系统构型。在电动助力转向装置109中，扭矩传感器104布置在转向轴102上并且连接至方向盘101。扭矩传感器104检测由车辆驾驶员从方向盘101输入进转向轴102中的转向扭矩。
[0025]小齿轮106布置在转向轴102的端部上，并且小齿轮106与齿条轴107接合。一对轮胎108通过拉杆等以可旋转的方式连接在齿条轴107的两端上。
[0026]在此方式中，当车辆驾驶员旋转方向盘101时，连接至方向盘101的转向轴102旋转，并且转向轴102的旋转运动通过小齿轮106转换成齿条轴107的线性运动，并且该对轮胎108按照与齿条轴107的线性运动的量成比例的角度转向。
[0027]电动助力转向装置109包括用于生成转向助力扭矩的旋转电机1、用于减小旋转电机I的转速的减速齿轮103等。在本实施方式中，旋转电机I布置在减速齿轮103的壳体110上。
[0028]例如，旋转电机I是三相无刷电机，并且通过从电池(未示出)接收电力供应而被驱动。旋转电机I提供用于减速齿轮103的正向/反向旋转。减速齿轮103相当于权利要求中的“驱动对象”。电动助力转向装置109包括上述的扭矩传感器104和用于检测车速的车速传感器105。
[0029]通过具有此构型，电动助力转向装置109根据来自扭矩传感器104的信号、来自速度传感器105的信号等通过使用旋转电机I产生转向助力扭矩以辅助方向盘101的转向，并且通过减速齿轮103将所产生的扭矩传递至转向轴102。在本实施方式中，电动助力转向装置109是如上所述的齿条辅助式电动助力转向装置。
[0030]如图1和图2中所示，旋转电机I具有电动机部10和控制部80。旋转电机I包括如电动机部10、电动机壳体11、定子12、绕组13、转子14、轴15、底盖20、端盖30、输出杆16、底盖孔41、42、43、端盖孔51、52、53、贯穿螺栓61、62、63等。
[0031]例如，电动机壳体11由诸如金属的材料基本上形成圆柱形。例如,定子12由诸如金属(例如钢等)的材料基本上形成圆柱形，并且固定地布置在电动机壳体11内侧。绕组13缠绕在定子12上。
[0032]转子14具有转子芯141和磁体142。例如，转子芯141由诸如金属的材料基本上形成圆柱形并且同轴地布置在定子12内侧。磁体142基本上形成圆柱形，并且布置在转子芯141的外壁上。轴15由诸如金属的材料形成杆形并且布置在转子14的中央处使得轴15连接至转子14。
[0033]例如，底盖20由诸如金属的材料基本上形成盘形并且布置成覆盖电动机壳体11的第一端。底盖20具有底盖凸缘21，底盖凸缘21围绕底盖20的外圆周布置。底盖凸缘21从电动机壳体11的外壁上径向向外地突出。在本实施方式中，底盖20具有三个底盖凸缘21，三个底盖凸缘21围绕底盖20在圆周上基本上以等间距设置。
[0034]第一轴孔22形成在底盖20的中央处。轴15的第一端插入到第一轴孔22中，如图1中所示。轴承23安装在第一轴孔22中。轴承23支撑轴15的第一端。换言之，轴15的第一端通过轴承23支撑在底盖20内。
[0035]例如，端盖30由诸如金属的材料基本上形成盘形并且布置成覆盖电动机壳体11的第二端。端盖30具有端盖凸缘31,端盖凸缘31围绕端盖30的外圆周布置。端盖凸缘31从电动机壳体11的外壁上径向向外突出并且与底盖20的底盖凸缘21相对应。在本实施方式中，端盖30具有三个端盖凸缘31，三个端盖凸缘31围绕端盖30在圆周上基本上以等间距设置。
[0036]第二轴孔32形成在端盖30的中央处。轴15的第二端插入到第二轴孔中32中，如图1中所示。轴15的第二端与轴15的第一端相反。第二轴孔32具有安装在第二轴孔32上的轴承33。轴承33支撑轴15的第二端。换言之，轴15的第二端通过轴承33支撑在端盖30内ο
[0037]关于上述构型，转子14与轴15 —起可旋转地布置在定子12内侧。气隙限定在转子14的外壁(S卩，磁体142)与定子12的内壁之间。
[0038]例如，输出杆16由诸如金属的材料形成并且布置在轴15的第一端上。更具体地，输出杆16布置在底盖20的外侧和在与端盖30相反的方向上的轴15的暴露的部分上。输出杆16具有在轴15的轴向方向上延伸的四个突出部。输出杆16的四个突出部接合减速齿轮103的输入部以将轴15连接至减速齿轮103。因此，输出杆16将转子14和轴15的旋转输出至减速齿轮103。
[0039]底盖孔41、42、43分别形成在底盖凸缘21上。底盖孔41、42、43形成为在底盖凸缘21上的钻孔并且延伸通过底盖凸缘21。
[0040]端盖孔51、52、53分别形成为在端盖凸缘31上并且与底盖孔41、42、43轴向对准。端盖孔51、52、53形成在端盖凸缘31上的钻孔并且延伸通过端盖凸缘31。
[0041]贯穿螺栓61、62、63插入到底盖孔41、42、43和端盖孔51、52、53中以将底盖20紧固至端盖30。在此方式中，关于由底盖20和端盖30限制的电动机壳体11，预定轴向力通过贯穿螺栓61、62、63施加至围绕端盖凸缘21和底盖凸缘31的紧固位置中的每一处。
[0042]在本实施方式中，安装孔71、72、73形成在如图2中示出的底盖凸缘21中的每一个上。换言之，安装孔71、72、73在底盖凸缘21上形成为距底盖孔41、42、43 —段距离。
[0043]安装螺栓(未示出)插入到安装孔71、72、73中以将底盖凸缘21紧固至减速齿轮103的壳体110。在此方式中，旋转电机I安装在减速齿轮103的壳体110上。在本实施方式中，旋转电机I安装在如图3中示出的壳体110上使得电动机壳体11的中轴线位于垂直于相对于重力的竖直方向。
[0044]在本实施方式中，底盖孔41、42、43基本上围绕底盖20在圆周上以等间距定位。参照图2，底盖20具有轴向中心O。当底盖孔41、42、43的中心分别地指定为P1、P2、P3时，相对于轴向中心O的底盖孔分离角P10P2、P20P3、P30P1分别每个都约为120°。换言之，相对于轴向中心O的在底盖孔41、42之间的角约为120°，相对于轴线中心O在底盖孔42、43之间的角约为120°，并且相对于轴线中心O在底盖孔43、41之间的角约为120°。
[0045]另外，安装孔71、72、73基本上围绕底盖20在圆周上以等角间隔定位。当安装孔71、72、73的中心点分别设定为Ql、Q2、Q3时，相对于轴向中心O的安装孔分离角Q10Q2、Q20Q3、Q30Q1分别地每个都约为120°。换言之，分别地，相对于轴向中心O在安装孔71、72之间的角约为120°，相对于轴向中心O在安装孔72、73之间的角约为120°，并且相对于轴向中心O在安装孔73、71之间的角约为120°。
[0046]控制部80布置在端盖30与电动机壳体11相反的那侧上，并且连接至电动机部10使得电动机部10和控制部80是一体。即，控制部80布置在输出杆16相对于电动机壳体11的相反侧上。[0047]控制部80包括诸如电源模块的电子部件、用于实现变换器的微型计算机等。控制部80基于来自扭矩传感器104的信号和来自车速传感器105的信号控制用于绕组13的电力供应。当电力供应通过控制部80提供到绕组13时，旋转磁场由定子12产生。通过接收旋转磁场，转子14与轴15 —起旋转，并且转子14的旋转从输出杆16上输出。旋转电机I是包含在一体式旋转电机中的机构和控制器，一体式旋转电机具有电动机部10和控制部80,控制部80用于控制电动机部10并且与电动机部10联合成一体。
[0048]如上所述，三个贯穿螺栓61、62、63用于本实施方式中，用于将端盖30紧固至底盖20。因此，由每个贯穿螺栓61、62、63承受的轴向力与仅具有用于将端盖30紧固至底盖20的两个贯穿螺栓的旋转电机的结构相比较小。因此，可以减小每个贯穿螺栓61、62、63的外径，由此使旋转电机I的最大外径减小。因此，还可以实现旋转电机I的体积和/或尺寸的减小。
[0049]另外，通过用三个贯穿螺栓61、62、63将端盖30紧固至底盖20，用于紧固底盖20和端盖30的轴向力相对于仅用两个贯穿螺栓将底盖20紧固至端盖30来说，更加均匀地围绕底盖20和端盖30的圆周分布。因此，实现底盖20和端盖30的高度精确的同轴定位，用于底盖20与端盖30之间的轴15的精确定位。在此方式中，减小或者将在转子14与定子12之间的气隙限制到最小，这增大了旋转电机I的输出。
[0050]底盖孔41、42、43围绕底盖20的圆周以等角间隔形成。当底盖孔41、42、43围绕底盖20的圆周以等角间隔形成时，用于将底盖20与端盖30紧固在一起的轴向力在底盖20和端盖30的圆周方向上更加均匀地分布在三个贯穿螺栓61、62、63之中。因此，减小或者将在转子14和定子12之间的气隙限制到最小，用于旋转电机I的输出的增加。
[0051]安装孔71、72、73设置在底盖凸缘21上用于通过将安装螺栓插入到安装孔71、72、73中将减速齿轮103的壳体110紧固至底盖凸缘21。在此方式中，旋转电机I布置在车辆中以用作电动助力转向装置109的驱动源。另外，在本实施方式中，紧固在壳体110上的旋转电机I由三个安装螺栓稳定地紧固并且支撑。
[0052]另外，由于本公开的旋转电机I具有用于紧固底盖20和端盖30的三个贯穿螺栓61、62、63，即使旋转电机I振动同时产生车辆中的电动助力转向装置109的驱动力，来自此振动的应力被三个贯穿螺钉61、62、63分开并且分布到围绕底盖20和端盖30的三个紧固位置，由此实现预紧固位置应力的减小。因此，底盖凸缘21和端盖凸缘31在尺寸上减小，并且旋转电机I的体积和/或尺寸也减小。
[0053]安装孔71、72、73形成在底盖孔41、42、43附近。因此，通过减小在安装螺栓的安装位置与贯穿螺栓61、62、63的紧固位置之间的相对距离，减小了由于旋转电机I的重量和振动的底盖凸缘21的变形,这还可以减小底盖20上的应力。因此,防止在底盖20的底盖凸缘21的体积和/或尺寸的增大。
[0054]安装孔71、72、73围绕底盖20的圆周以等角间隔形成。在此方式中，旋转电机I固定地紧固至减速齿轮103的壳体110。
[0055]控制部80设置在端盖30的与底盖20的相反的那侧上并且提供用于绕组13的电力供应。换言之，旋转电机I设置为包含在一体式旋转电机中的机构和控制器。因此，在车辆内侧的有限安装空间内，电动机部10定位为靠近控制部80。另外，当旋转电机I振动或者当车辆在运动中时，由于控制部80位于距壳体110的安装位置一段距离所产生的力和/或力矩可以增加在安装位置处的应力的量。但是，在本实施方式中，旋转电机I通过三个安装螺栓71、72、73紧固在壳体110上，这可以减小在每个安装位置处的应力。因此，防止了在底盖凸缘21的体积和/或尺寸上的增大。
[0056](第二实施方式)
[0057]图4和图5示出了在本公开中的旋转电机的第二实施方式。
[0058]参照图4，输出杆17在形状上基本上是圆柱形，并且同轴地布置在轴15的第一端上。在轴向方向上延伸的多个凹槽形成在输出杆17的外壁上。输出杆17和减速齿轮103的输入部(未示出)通过带连接。带将转子14的旋转传递至减速齿轮103。
[0059]第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第二底盖孔43形成在二个底盖凸缘24上。更具体地，第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43围绕底盖20的圆周关于轴向中心O以等距的位置(即等角间隔)形成。轴向中心O与第一轴孔22和第二轴孔32的轴向中心对准。
[0060]第一安装孔71相邻于第一底盖孔41定位，第二安装孔72相邻于相邻于第二底盖孔42定位，并且第三安装孔73相邻于第三底盖孔43定位。更具体地，第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73围绕底盖20的圆周方向关于轴向中心O以非等距位置(SP非等间隔)形成。围绕底盖20的第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73的布置可以取决于由将减速齿轮103紧固到壳体110中(B卩，由于安装螺栓的位置)所产生的紧固约束。
[0061]参照图5，更实际地在下文中，对第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73和第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43的形成位置进行描述。
[0062]在本实施方式中，第一安装孔71、轴向中心O、以及第二安装孔72限定第一安装孔分离角Q10Q2。第二安装孔72、轴向中心O、以及第三安装孔73限定第二安装孔分离角Q20Q3。第三安装孔73、轴向中心O、以及第一安装孔71限定第三安装孔分离角Q30Q1。第一底盖孔41、轴向中心O、以及第一安装孔71限定第一位差角。第二底盖孔42、轴向中心
O、以及第二安装孔72限定第二位差角P20Q2。第三底盖孔43、轴向中心O、以及第三安装孔73限定第三位差角P30Q3。
[0063]第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73关于轴向中心O定位成使得第三安装孔分离角Q30Q1大于第一安装孔分离角Q10Q2和第二安装孔分离角Q20Q3两者。另夕卜，第二安装孔分离角Q20Q3大于第一安装孔分离角Q10Q2。
[0064]第一底盖孔41形成在与第三安装孔分离角Q30Q1内的第一安装孔71相邻的位置处并且第三底盖孔43形成在与也在第三安装孔分离角Q30Q1内的第三安装孔73相邻的位置处。第二底盖孔42相邻于第二安装孔分离角Q20Q3内的第二安装孔72定位，使得第二位差角P20Q2不同于第一位差角PlOQl和第三位差角P30Q3。
[0065]三个端盖凸缘34形成在与三个底盖凸缘24相对应的位置处。端盖孔51、52、53分别形成在三个端盖凸缘34上并且与第一端盖孔41、第二端盖孔42、以及第三端盖孔43轴向对准。因此，端盖孔51、52、53围绕端盖30的圆周基本上等距(即以等角间隔)形成。
[0066]如上所述，在本实施方式中的第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73围绕底盖20的圆周以非等角间隔设置。
[0067]第一底盖孔41相邻于第三安装孔分离角Q30Q1内的第一安装孔71定位并且第三底盖孔43相邻于第三安装孔分离角Q30Q1内的第三安装孔73定位。另外，第二底盖孔42相邻于第二安装孔72邻接并且在第二安装孔分离角Q20Q3内。第二底盖孔42形成第二位差角P20Q2，第二位差角P20Q2不等于第一位差角PlOQl或者第三位差角P30P3，使得第三安装孔分离角Q30Q1大于第二安装孔分离角Q20Q3并且第二安装孔分离角Q20Q3大于第一女装孔分尚角Q10Q2。
[0068]由于上述布置，即使当第一安装孔71、第二安装孔72、以及第三安装孔73围绕底盖20的圆周以非等间距(B卩非等角间隔)设置时，第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43仍可以围绕底盖20的圆周以等间距(即以等角间隔)设置。因此，第二实施方式基本上实现了与第一实施方式相同的有利效果，在第一实施方式中，第一实施方式的底盖孔41、42、43基本上围绕底盖20以等间隔形成。
[0069](第三实施方式)
[0070]图6、图7、以及图8示出了本公开中的旋转电机的第三实施方式。
[0071]如图6至8中所示，在本实施方式中设置有第二底盖凸缘26和具有三角形的第一底盖凸缘25。第二底盖凸缘26是对称的并且沿底盖20的中心线定位并且位于底盖20的外周边上。换言之，每个第二底盖凸缘26沿中心线与另一个第二底盖凸缘26相对(B卩，位于相距彼此约180°处)。因此，第一底盖凸缘25和第二底盖凸缘26围绕底盖20的圆周以非等角间隔定位。
[0072]第一底盖孔41形成在第一底盖凸缘25上。第二底盖孔42形成在第二底盖凸缘26中的一个上，同时，第三底盖孔43形成在第二底盖凸缘26的另一个上，如图8中所示。
[0073]在本实施方式中，第一安装孔71相邻于第二底盖孔42形成，并且第二安装孔72相邻于第三底盖孔43形成。第一安装孔71和第二安装孔72基本上围绕底盖20的圆周以等角间隔形成(即，位于相距彼此约180°处)。换言之，第一安装孔71和第二安装孔72限定约180。的分离角Q10Q2。
[0074]参照图8中的附图，对第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43的形成位置进行更实际地描述。
[0075]虚拟平面S由第一安装孔71、第二安装孔72、以及电动机壳体11的中轴线Ax所限定。第一底盖孔41位于虚拟平面S的一侧上。第二底盖孔42和第三底盖孔43位于虚拟平面S的相反侧上并且第二底盖孔42相邻于第一安装孔71定位并且第三底盖孔43相邻于第二安装孔72定位。
[0076]第一端盖凸缘35形成在与第一底盖凸缘25对应的位置处。第二端盖凸缘36形成在与第二端盖凸缘26对应的位置处。端盖孔51、52、53分别形成在第一端盖凸缘35和第二端盖凸缘36上的位置处使得端盖孔51、52、53与第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43轴向对准。
[0077]在本实施方式中，旋转电机设置有信号连接器81和电力供应连接器82。信号连接器81由例如树脂制成并且从控制部80上在相对于电动机壳体11径向向外的方向上延伸。信号连接器81相邻于第一端盖凸缘35定位。信号连接器81连接至用于接纳信号的线束(未示出)，即，用于接纳输入到控制部80中的控制信号的信号线束，所述信号包括来自扭矩传感器104的信号、点火电压的信号、以及诸如CAN (控制器局域网络)信号的其它信号。
[0078]电力供应连接器82从控制部80在相对于电动机壳体11径向向外的方向上延伸。电力供应连接器82连接至电力供应线束并且接收驱动电流(即，流到绕组13的电流)。信号连接器81和电力供应连接器82并排位于沿电动机壳体11的外壁切线边缘上并且用作集合连接器83。
[0079]孔84形成在信号连接器81的面向电动机壳体11的那侧上。当信号线束的连接器连接至信号连接器81时，用于信号线束的连接器的释放片接合孔84。槽85也形成在电力供应连接器82的面向电动机壳体11的那侧上。当电力供应线束的连接器连接至电力供应连接器82时，电力供应线束的连接器的对准片可以接合槽85。
[0080]如图6至8中所示，端盖孔51形成在虚拟平面S的一侧，即由虚拟平面S分开的两个区域中的一个内。端盖孔51定位为与端盖孔41轴向对准,与集合连接器83的信号连接器82或者电力供应连接器82中的至少一个的那侧相邻，并且在与控制部80相反的集合连接器83的那侧上。如图7中所示，当沿电动机壳体11的中轴线Ax从电动机壳体11的第二端至电动机壳体11的第一端观察电动机壳体11 (即，沿朝向底盖20的电动机壳体11的轴向方向观察控制部80)时，端盖孔51的视野被控制部80的信号连接器81或者电力供应连接器82中的至少一个的视野所遮挡。
[0081]参照图8，端盖孔51位于信号连接器81与电力供应连接器82之间。另外，通常，第一端盖凸缘35内的端盖孔51形成在信号连接器81与电力供应连接器82之间。因此，第一贯穿螺栓61的头611位于信号连接器81与电力供应连接器82之间。
[0082]另外，由于端盖孔51和第一端盖凸缘35位于信号连接器81与电力供应连接器82之间，当沿朝向信号连接器81的电动机壳体11的轴向方向观察底盖20时，信号连接器81上的孔部84的视野和电力供应连接器82上的切口部85的视野未被第一端盖凸缘35或者贯穿螺栓61的头611所遮挡。因此，在车辆组装过程中，当信号线束和电力供应线束将连接至集合连接器83时，在信号连接器81上的孔部84和在电力供应连接器82上的切口部85可以容易地被组装工人所看见。
[0083]如上文所述，第一安装孔71和第二安装孔72形成在沿底盖20的圆周相距约180°处，即在第二底盖凸缘26中的每个上。第一底盖孔41、第二底盖孔42、以及第三底盖孔43分布在虚拟平面S的两侧之间使得第一底盖孔41在虚拟平面S的一侧上，并且第二底盖孔42和第三底盖孔43在虚拟平面S的相反侧上与第一安装孔71、第二安装孔72相邻的位置处。
[0084]根据孔位置的此布置，贯穿螺栓61、62、63相对均匀地定位。因此，由摇动和振动产生的应力几乎均勻地分布在第一底盖凸缘25和第二底盖凸缘26与第一端盖凸缘35和第二端盖凸缘36之间。此布置减小了单个高应力集中，这可以允许在第一底盖凸缘25和第二底盖凸缘26和第一端盖凸缘35和第二端盖凸缘36的体积和/或尺寸上的减小。
[0085]另外，在上述结构中，第一贯穿螺栓61位于虚拟平面S的一侧上，并且第二贯穿螺栓62和第三贯穿螺栓63位于虚拟平面S的相反侧上。因此，即使当旋转电机被垂直于虚拟平面S的振动力所振动时，特别在旋转电机I的控制部80侧上的此振动的振幅由刚性所减小，刚性由位于虚拟平面S的相对于与第一安装螺栓71和第二安装螺栓72相邻的第二贯穿螺栓62和第三贯穿螺栓63的相反侧上的第一贯穿螺栓61所提供。因此，减小了底盖20和端盖30的体积和/或尺寸。
[0086]另外，信号连接器81设置在从电动机壳体11上径向向外延伸的控制部80上，并且接收用于控制部80的控制信号。电力供应连接器82设置在从电动机壳体11上径向向外延伸的控制部80上并且接收用于绕组13的电流。另外，如图7中所示，当沿朝向底盖20的电动机壳体11的中心线Ax观察控制部80时，与底盖孔41轴向上对准并且形成在虚拟平面S的一侧上的端盖孔51被集合连接器83，即，信号连接器81和电力供应连接器82的联合遮挡了视野。换言之，具有端盖孔51的第一端盖凸缘35未径向地延伸超过集合连接器83的延伸部。因此，第一端盖凸缘35将不影响(S卩，将不增加)旋转电机I的最大外径。SP，通过本实施方式的构型可以减小旋转电机的体积和/或尺寸。
[0087]另外，与形成在虚拟平面S的一侧上的第一底盖孔41轴向对准的端盖孔51位于信号连接器81与电力供应连接器82之间。因此，贯穿螺栓61的头611将位于信号连接器81与电力供应连接器82之间。在此方式中，当信号线束的连接器插入到信号连接器81中并且电力供应线束的连接器插入到电力供应连接器82中时，防止插入这些连接器的组装工人的手妨碍贯穿螺栓61的头611。即，本实施方式的构型提高了工作环境和组装的舒适程度。
[0088]另外，由于端盖孔51和第一端盖凸缘35形成在信号连接器81与电力供应连接器82之间，当沿朝向信号连接器81的电动机壳体11的轴向方向观察底盖20时，信号连接器81上的孔部84的视野和电力供应连接器82上的切口部85的视野既不被第一端盖凸缘35遮挡也不被贯穿螺栓61的头611遮挡。因此，当信号线束和电力供应线束连接至集合连接器83时，在信号连接器81上的孔部84和在电力供应连接器82上的切口部85可以很容易地被组装工人所看见。因此，能够容易地确定和/或确认是否信号线束的连接器固定地连接至信号连接器81并且是否电源供给线束的连接器固定地连接至电力供应连接器82。因此，改进了组装工作的质量控制和认证过程从而确认这些线束的连接。
[0089](其它实施方式)
[0090]虽然参照附图结合上述实施方式已对本公开进行了充分地描述，但应注意到，多个改变和改型对于本领域中的普通技术人员而言是显而易见的。
[0091]在上述第三实施方式中，信号连接器和电源连接器形成以具有单个集合体。但是，在其它实施方式中，这些连接器可以具有分开的主体。在此情形中，当沿朝向底盖的电动机壳体的中轴线Ax观察控制部时，对应于形成在包括两个安装孔和中轴线Ax的虚拟平面的侧上的底盖孔的后孔可以优选地形成在信号连接器后面或者电力供应连接器后面的位置处。在此方式中，从控制部侧看到的旋转电机的最大外径未增加，由此实现旋转电机的体积和/或尺寸的减小。
[0092]另外，在本公开的其它实施方式中，可以提供四个或者更多个底盖孔、端盖孔、以及贯穿螺栓。在此方式中，可以进一步减小贯穿螺栓的外径，用于进一步减小旋转电机的最大外径。另外，也可以提供四个或者更多个紧固孔部。在此方式中，旋转电机稳定地附接在驱动对象的壳体等上。
[0093]另外，在上述第一实施方式和第二实施方式中，电动机部和控制部联合以形成一体并且指定为包含在一体式旋转电机中的机构和控制器。但是，在本公开的其它实施方式中，电动机部和控制部可以具有分开的主体。
[0094]另外，在上述实施方式中，减速齿轮附接至齿条轴以将旋转电机的驱动力传递至齿条轴(即齿条辅助式)。但是，在本公开的其它实施方式中，减速齿轮可以附接至转向轴以将旋转电机的驱动力传递至转向轴(即，柱辅助式)。
[0095]本公开的旋转电机能用作除了电动助力转向装置以外的装置的驱动源。
[0096]此改变和改型应理解为在由随附权利要求所限定的本公开的范围内。
【权利要求】
1.一种旋转电机，其包括: 电动机壳体(11)，所述电动机壳体(11)具有中轴线(Ax)和带有第一电动机端和第二电动机端的圆柱形，其中，所述第二电动机端与所述第一电动机端相反； 定子(12)，所述定子(12)容置在所述电动机壳体中； 绕组(13)，所述绕组(13)缠绕在所述定子上； 转子(14)，所述转子(14)可旋转地布置在所述定子的内侧； 轴(15)，所述轴(15)布置在所述转子(14)的旋转中心处； 底盖(20)，所述底盖(20)覆盖所述电动机壳体(11)的所述第一电动机端，所述底盖(20)在所述底盖(20)的轴向中心(O)处具有用于接纳所述轴(15)的第一轴孔(22)，并且所述底盖(20)具有底盖凸缘(21、24、25、26)，所述底盖凸缘(21、24、25、26)形成在所述底盖(20)的圆周边缘上并且径向向外延伸超过所述电动机壳体(11)的外壁； 端盖(30)，所述端盖(30)覆盖所述电动机壳体(11)的所述第二电动机端，所述端盖(30)在所述端盖(30)的轴向中心(O)处具有用于接纳所述轴(15)的第二轴孔(32)，并且所述端盖(30)具有端盖凸缘(31、34、35、36)，所述端盖凸缘(31、34、35、36)形成在所述端盖(30)的圆周边缘上并且径向向外延伸超过所述电动机壳体(11)的所述外壁； 输出杆(16、17)，所述输出杆(16、17)布置在所述轴(15)上并且连接至驱动对象(103)用于将旋转输出至所述驱动对象(103)； 至少三个底盖孔(41、42、43)，所述至少三个底盖孔(41、42、43)形成在所述底盖(20)上并且位于所述底盖凸缘(21、24、25、26)上； 至少三个端盖孔(51、52、53)，所述至少三个端盖孔(51、52、53)形成在所述端盖(30)上、位于所述端盖凸缘(31、34、35、36)上并且与所述底盖孔(41、42、43)轴向对准；以及至少三个贯穿螺栓(61、62、63)，所述至少三个贯穿螺栓(61、62、63)插入到所述底盖孔(41、42、43)和所述端盖孔(51、52、53)中用于将所述底盖凸缘(21、24、25、26)紧固至所述端盖凸缘(31、34、35、36)。
2.根据权利要求1所述的旋转电机，其中 所述底盖孔(41、42、43)围绕所述底盖(20)的圆周以等角间隔形成。
3.根据权利要求1或者2所述的旋转电机，其还包括: 至少两个安装孔(71、72、73)，所述至少两个安装孔(71、72、73)形成在所述底盖凸缘(21、24、25、26)上；以及 至少两个安装螺栓，所述至少两个安装螺栓插入到所述安装孔(71、72、73 )中用于将所述底盖(20)附接至所述驱动对象(103)的壳体。
4.根据权利要求3所述的旋转电机，其中 所述安装孔(71、72、73)相邻于所述底盖孔(41、42、43)定位。
5.根据权利要求3所述的旋转电机，其中 所述安装孔(71、72、73)围绕所述底盖(20)以等角间隔形成。
6.根据权利要求3所述的旋转电机，其中 所述底盖孔(41、42、43)包括第一底盖孔(41)、第二底盖孔(42)、以及第三底盖孔(43)， 所述安装孔(71、72、73)包括第一安装孔(71)、第二安装孔(72)、以及第三安装孔(73)，并且所述安装孔(71、72、73)围绕所述底盖(20)以非等角间隔形成， 所述第一安装孔(71)、所述轴向中心(O)、以及所述第二安装孔(72)限定第一安装孔分离角(Q10Q2)， 所述第二安装孔(72)、所述轴向中心(O)、以及所述第三安装孔(73)限定第二安装孔分尚角(Q20Q3), 所述第三安装孔(73)、所述轴向中心(O)、以及所述第一安装孔(71)限定第三安装孔分离角(Q30Q1)， 所述第一底盖孔(41)、所述轴向中心(O)、以及第一安装孔(71)限定第一位差角(P10Q1)， 所述第二底盖孔(42)、所述轴向中心(O)、以及第二安装孔(72)限定第二位差角(P20Q2),以及 所述第三底盖孔(43)、所述轴向中心(O)、以及第三安装孔(73)限定第三位差角(P30Q3), 使得所述第三安装孔分离角(Q30Q1)大于所述第二安装孔分离角(Q20Q3)和所述第一安装孔分离角(Q10Q2)，第二安装孔分离角(Q20Q3)大于所述第一安装孔分离角(Q10Q2)，所述第一底盖孔(41)和所述第三底盖 孔(43)位于所述第三安装孔分离角(Q30Q1)内，并且所述第二底盖孔(42)相邻于所述第二安装孔分离角(Q20Q3)内的所述第二安装孔(72)定位，并且所述第二位差角(P20Q2)不同于所述第一位差角(PlOQl)和所述第三位差角(P30Q3)。
7.根据权利要求5所述的旋转电机，其中 所述安装孔(71、72)位于所述底盖凸缘(26)上并且包括第一安装孔(71)和第二安装孔(72)， 所述底盖孔(41、42、43)包括第一底盖孔(41)、第二底盖孔(42)、以及第三底盖孔(43)， 所述第一底盖孔(41)位于由所述第一安装孔(71)、所述第二安装孔(72)、以及所述电动机壳体(11)的所述中轴线(Ax)限定的虚拟平面(S)的第一侧上，并且 所述第二底盖孔(42 )和第三底盖孔(43 )位于与所述虚拟平面(S )的所述第一侧相反的那侧上使得所述第二底盖孔(42)相邻于所述第一安装孔(71)定位并且所述第三底盖孔(43)相邻于所述第二安装部(72)定位。
8.根据权利要求1或者2所述的旋转电机，其还包括: 控制部(80 )，所述控制部(80 )布置在所述端盖(30 )的与所述电动机壳体(11)相反的那侧上并且控制电力供应。
9.根据权利要求7所述的旋转电机，其还包括: 控制部(80 )，所述控制部(80 )布置在所述端盖(30 )的与所述电动机壳体(11)相反的那侧上并且控制电力供应； 信号连接器(81)，所述信号连接器(81)从所述控制部(80)上在相对于所述电动机壳体(11)径向向外方向上延伸并且接收用于输入到所述控制部(80)中的控制信号；和 电力供应连接器(82)，所述电力供应连接器(82)从所述控制部(80)上在相对于所述电动机壳体(11)径向向外方向上延伸并且接收电流，其中所述端盖孔(51)定位成与底盖孔(41)轴向对准并且相邻于所述信号连接器(81)或者所述电力供应连接器(82)中的至少一个的那侧定位使得当沿所述电动机壳体(11)的所述中轴线(Ax)从所述第二电动机端至所述第一电动机端观察所述电动机壳体(11)时，所述端盖孔(51)被所述信号连接器(81)或者所述电力供应连接器(82 )中的所述至少一个阻碍视野。
10.根据权利要求9所述的旋转电机，其中 所述信号连接器(81)和所述电力供应连接器(82)形成为一体，并且 所述端盖孔(51)位于所述信号连接器(81)与所述电力供应连接器(82)之间。
11.一种电动助力转向装置，其包括: 电动机壳体(11)，所述电动机壳体(11)具有中轴线(Ax)和带有第一电动机端和第二电动机端的圆柱形，其中，所述第二电动机端与所述第一电动机端相反； 定子(12)，所述定子(12)容置在所述电动机壳体中； 绕组(13)，所述绕组(13)缠绕在所述定子上； 转子(14)，所述转子(14)可旋转地布置在所述定子的内侧； 轴(15)，所述轴(15)布置在所述转子(14)的旋转中心处； 底盖(20)，所述底盖(20)覆盖所述电动机壳体(11)的所述第一电动机端，所述底盖(20)在所述底盖(20)的轴向中心(O)处具有用于接纳所述轴(15)的第一轴孔(22)，并且所述底盖(20)具有底盖凸缘(21、24、25、26)，所述底盖凸缘(21、24、25、26)形成在所述底盖(20)的圆周边缘上并且径向向外延伸超过所述电动机壳体(11)的外壁； 端盖(30)，所述端盖(30)覆盖所述电动机壳体(11)的所述第二电动机端，所述端盖(30)在所述端盖(30)的轴向中心(O)处具有用于接纳所述轴(15)的第二轴孔(32)，并且所述端盖(30)具有端盖凸缘(31、34、35、36)，所述端盖凸缘(31、34、35、36)形成在所述端盖(30)的圆周边缘上并且径向向外延伸超过所述电动机壳体(11)的所述外壁； 输出杆(16、17)，所述输出杆(16、17)布置在所述轴(15)上并且连接至驱动对象(103)用于将旋转输出至所述驱动对象(103)，其中，所述驱动对象(103)的所述驱动能够输出辅助扭矩，用于辅助所述电动助力转向装置的转向操作； 至少三个底盖孔(41、42、43)，所述至少三个底盖孔(41、42、43)形成在所述底盖(20)上并且位于所述底盖凸缘(21、24、25、26)上； 至少三个端盖孔(51、52、53)，所述至少三个端盖孔(51、52、53)形成在所述端盖(30)上、位于所述端盖凸缘(31、34、35、36)上并且与所述底盖孔(41、42、43)轴向对准；以及至少三个贯穿螺栓(61、62、63)，所述至少三个贯穿螺栓(61、62、63)插入到所述底盖孔(41、42、43)和所述端盖孔(51、52、53)中用于将所述底盖凸缘(21、24、25、26)紧固至所述端盖凸缘(31、34、35、36)。
【文档编号】B62D5/04GK103580356SQ201310331768
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2012年8月3日
【发明者】瓜生信彦, 山崎雅志 申请人:株式会社电装