電旋轉(zhuǎn)機器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電旋轉(zhuǎn)機器。其中，馬達（5）的殼體（20）和旋轉(zhuǎn)軸（35）由非磁性材料形成。軟磁構(gòu)件（80）設(shè)置在固定芯（51）的第一軸向端表面與軸承（30）之間。軟磁構(gòu)件（80）相對于第一軸承（30）設(shè)置在固定芯（51）側(cè)，從而通過將由轉(zhuǎn)子（40）產(chǎn)生的磁通量穿過固定芯（51）和外殼（10）引導(dǎo)至轉(zhuǎn)子芯（41），抑制了磁通量泄漏到旋轉(zhuǎn)軸（35）的端部附近。固定到旋轉(zhuǎn)軸（35）的一個端部（36）的磁角位傳感器（60）能夠精確地檢測轉(zhuǎn)子（40）的磁角位同時不受外部磁場的影響。因此，能夠抑制由馬達（5）的振動所產(chǎn)生的噪音。
【專利說明】電旋轉(zhuǎn)機器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電旋轉(zhuǎn)機器。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，例如使用了永磁體的馬達之類的電旋轉(zhuǎn)機器通過稀土永磁體實現(xiàn)了較高的輸出動力。在稀土磁體之中，釹-鐵-硼磁體尤其具有較高的性能。稀土磁體不會容易地供應(yīng)，這是由于其生產(chǎn)地點僅限于特定的區(qū)域。因此需要減小這種磁體的使用量。JP-A-2010-0288349公開了 一種庶極型電旋轉(zhuǎn)機器的轉(zhuǎn)子，其中永磁體僅布置在磁極的一側(cè)處。
[0003]但是在庶極型馬達中，轉(zhuǎn)子的磁軛整體被磁化成永磁體所接觸的部分的磁極極性。因此磁通量流動從而圍繞定子的外周部分轉(zhuǎn)向并且返回到轉(zhuǎn)子的磁軛中央部分。這種流動導(dǎo)致了磁通量泄漏到馬達的外部。在定子由鐵構(gòu)件保持的情況下，這種現(xiàn)象尤為顯著。
[0004]由于用于支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸承通常由鋼鐵材料制成一除非其不用于具體的應(yīng)用，因此軸承操作成感應(yīng)器構(gòu)件，該感應(yīng)器構(gòu)件存在于從定子到轉(zhuǎn)子的磁通路中并且導(dǎo)致磁通量的泄漏。因此軸承產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)軸的端部附近的磁場。在用于檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的磁角位傳感器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸的軸向端部處的馬達中，泄漏到外部的磁通量被混合成位置傳感器的磁場分布中的外部干擾。該泄漏的磁通量很可能降低位置傳感器的檢測精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此目的是提供一種電旋轉(zhuǎn)機器，該電旋轉(zhuǎn)機器能夠抑制磁角位傳感器的檢測精度的劣化。
[0006]根據(jù)一個方面，電旋轉(zhuǎn)機器包括:殼體、軸承、旋轉(zhuǎn)軸、磁角位傳感器、轉(zhuǎn)子芯、多個凸極、多個磁極、定子芯、多個線圈、以及軟磁構(gòu)件，其中殼體由非磁性材料制成；軸承附連到殼體；旋轉(zhuǎn)軸由非磁性材料制成并且通過軸承在旋轉(zhuǎn)軸的第一軸向端部與第二軸向端部之間被支撐；磁角位傳感器設(shè)置成用于檢測旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置，磁角位傳感器具有固定到旋轉(zhuǎn)軸的第一軸向端部或固定到軸承的內(nèi)環(huán)的旋轉(zhuǎn)部；轉(zhuǎn)子芯在沿著旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向相對于軸承與旋轉(zhuǎn)部相反的位置處固定到旋轉(zhuǎn)軸；多個凸極從轉(zhuǎn)子芯處在旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向上突出；多個磁極設(shè)置在相鄰兩個凸極之間，并且固定到轉(zhuǎn)子芯；定子芯在轉(zhuǎn)子芯的徑向外側(cè)的位置處固定到殼體；多個線圈纏繞并布置在定子芯的槽中；軟磁構(gòu)件通過軸承與定子芯的在軸承側(cè)處的第一端表面之間的第一空間。軟磁構(gòu)件使得磁通量從定子芯流動到轉(zhuǎn)子芯，并且抑制了磁通量流動到磁角位傳感器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)第一實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0008]圖2是沿著圖1中的剖面線I1-1I剖取的馬達的剖面視圖；
[0009]圖3是用于圖1中示出的馬達的電路的示意性視圖；[0010]圖4是圖1中示出的軟磁構(gòu)件的立體圖；
[0011]圖5是以雙點劃線示出了由圖1中示出的馬達的轉(zhuǎn)子的磁極所產(chǎn)生的磁通量的一部分的剖面視圖；
[0012]圖6是根據(jù)第二實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0013]圖7是根據(jù)第三實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0014]圖8是根據(jù)第四實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0015]圖9是根據(jù)第五實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0016]圖10是根據(jù)第六實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0017]圖11是圖10中示出的馬達的軟磁構(gòu)件、夾持部、以及第一殼體部分的分解立體圖；
[0018]圖12是根據(jù)第七實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0019]圖13是圖12中示出的馬達的軟磁構(gòu)件和第一殼體部分的分解立體圖；
[0020]圖14是根據(jù)第八實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0021]圖15是根據(jù)第九實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0022]圖16是根據(jù)第十實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0023]圖17是根據(jù)第十一實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0024]圖18是根據(jù)第十二實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0025]圖19是根據(jù)第十三實施方式的馬達的縱向剖面視圖；
[0026]圖20是根據(jù)第十四實施方式的馬達的定子的一部分的立體圖。
【具體實施方式】
[0027]以下將參照多個實施方式來描述電旋轉(zhuǎn)機器，在多個實施方式中，電旋轉(zhuǎn)機器用作電動馬達。在附圖中，基本上在多個實施方式之中相同的部件部分由相同的附圖標(biāo)記來表示，從而簡化描述。
[0028](第一實施方式)
[0029]參照圖1至圖5，馬達5構(gòu)造成用于車輛電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(未示出)的驅(qū)動動力源。馬達5是三相無刷馬達，并且由外殼10、殼體20、第一軸承30、第二軸承32、旋轉(zhuǎn)軸35、轉(zhuǎn)子40、定子50、磁角位傳感器60以及電子驅(qū)動控制設(shè)備70所形成。
[0030]外殼10是由軟磁材料制成的圓筒形構(gòu)件。殼體20由杯形的第一殼體部分21和杯形的第二殼體部分25形成,第一殼體部分21由第一圓筒部分22和第一底部23形成。第一圓筒部分22通過套管-接頭配合固定到外殼10的一個軸向端部。第一底部23將第一圓筒部分22的在與外殼10相反的那側(cè)處的一個軸向端部封閉。第一底部23具有在軸向方向上朝向轉(zhuǎn)子40延伸的第一軸承保持部24。第二殼體部分25由第二圓筒部分26和第二底部27形成。第二圓筒部分26通過套管-接頭配合固定到外殼10的另一個軸向端部。第二底部27將第二圓筒部分26的在與外殼10相反的那側(cè)處的一個軸向端部封閉。第二底部27具有在軸向方向上朝向轉(zhuǎn)子40延伸的第二軸承保持部28。
[0031]第一軸承30裝配于殼體20的軸承保持部24的內(nèi)側(cè)部分中。第二軸承32裝配于殼體20的軸承保持部28的內(nèi)側(cè)部分中。旋轉(zhuǎn)軸35在第一軸向端部36與第二軸向端部37之間被支撐為能夠相對于殼體20旋轉(zhuǎn)。[0032]轉(zhuǎn)子40設(shè)置成馬達5的永磁場，并且如圖2所示，轉(zhuǎn)子40由轉(zhuǎn)子芯41、多個凸極42、以及多個磁極43所形成。轉(zhuǎn)子芯41由軟磁材料制成、大致成形為圓筒形、設(shè)置在相對于第一軸承30處于與一個端部36相反的位置處、也就是設(shè)置在第一軸承30與第二軸承32之間、并且通過壓合固定到旋轉(zhuǎn)軸35。凸極42是從轉(zhuǎn)子芯41在徑向向外的方向上突出的突出部，并且由與轉(zhuǎn)子芯41相同的材料形成。每個凸極42在圓周方向上以預(yù)定的角度間隔布置。磁極43由永磁體形成。每個磁極43布置在兩個相鄰的凸極42之間并且固定到轉(zhuǎn)子芯41。每個磁極43布置成使得相同的磁極極性定向在徑向外側(cè)處。凸極42被磁化成與磁極43的外側(cè)極性相反的極性。因此轉(zhuǎn)子芯40是庶極型轉(zhuǎn)子一其中在相反的方向或極性上磁化的磁極43與凸極42在旋轉(zhuǎn)方向上交替地布置。
[0033]定子50是馬達5的電樞，并且徑向地設(shè)置在轉(zhuǎn)子40的外側(cè)。定子50由定子芯51和多個線圈55形成。定子芯51由背磁軛52和多個齒部53形成。背磁軛52具有環(huán)形或圓筒形形狀并且通過例如壓合牢固地固定到外殼10的內(nèi)側(cè)壁。多個齒部53從背磁軛52在徑向向內(nèi)的方向上延伸。線圈55由U相線圈、V相線圈、以及W相線圈形成。每個線圈55纏繞并插入在相鄰齒部53之間的槽中。在圖2中，僅有U相線圈由電流流動方向的符號表示出。通過將固定了定子芯51的外殼10用套管-接頭配合固定到殼體20，使定子50與轉(zhuǎn)子軸35同軸地保持。
[0034]磁角位傳感器60由永磁體61、磁性傳感器62、以及控制電路板63所形成。永磁體61固定到旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36，并且因此成為位置傳感器60的旋轉(zhuǎn)部。磁性傳感器62和控制電路板63與位置傳感器60的固定部相對應(yīng)。永磁體61固定到旋轉(zhuǎn)軸35的一端36。磁性傳感器62定位成靠近永磁體61,從而在軸向方向上與永磁體61對置。磁性傳感器62是磁阻元件，其響應(yīng)于與其磁性感測平面相平行的磁場，并且根據(jù)隨著永磁體61的旋轉(zhuǎn)而變化的內(nèi)阻而將信號輸出到控制電路板63上的控制電路(未示出)?？刂齐娐坊趶拇判詡鞲衅?2輸入的信號來計算旋轉(zhuǎn)軸35的旋轉(zhuǎn)位置一也就是轉(zhuǎn)子40的磁極位置，并將計算結(jié)果輸出到電子驅(qū)動控制設(shè)備70。
[0035]驅(qū)動控制設(shè)備70由主電路板71形成，如圖3所示，主電路板71包括功率晶體管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、等等。驅(qū)動控制設(shè)備70根據(jù)轉(zhuǎn)子40的磁極位置來控制功率晶體管Ql至Q6，并且按次序地切換每一相的到線圈55的電力供應(yīng)，使得圍繞轉(zhuǎn)子40產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場。因此轉(zhuǎn)子40通過受旋轉(zhuǎn)磁場吸引而旋轉(zhuǎn)。馬達5是機械-電子一體裝置，其中機械結(jié)構(gòu)部分和電子控制部分結(jié)合成單一體。
[0036]第一殼體部分21、外殼10、以及殼體20的第二殼體部分25形成了其中容置有轉(zhuǎn)子40、定子50、等等的第一容置隔室16。第一殼體部分21和在與外殼10相反的軸向側(cè)處附連到第一殼體部分21的蓋件29形成了其中容置有旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端36、位置傳感器60、驅(qū)動控制設(shè)備70、等等的第二容置隔室17。第一容置隔室16與其中設(shè)置有轉(zhuǎn)子40的空間相對應(yīng)。第二容置隔室17與其中設(shè)置有磁性傳感器60的空間相對應(yīng)。殼體20的第一底部23與將第一容置隔室16與第二容置隔室17分隔或分尚的分隔壁相對應(yīng)。
[0037]將特別參照圖1、圖2、以及圖4來描述馬達5的特征結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)軸35由奧氏體不銹鋼形成。殼體20和蓋件29由壓鑄鋁制成。
[0038]外殼10的一個軸向端部11的在軸向方向上從定子芯51的特定端表面(第一軸向端表面)54朝向第一軸承30突出的突出部的長度比線圈55的從第一軸向端表面54突出的線圈端部56的長度短。也就是說，外殼10的端部11以短于線圈端部56的方式朝向第一軸承30突出，并且朝向第二殼體25側(cè)縮回。
[0039]馬達5具有軟磁構(gòu)件80。軟磁構(gòu)件80由第一凸緣部分81和形成為傘形形狀從而覆蓋第一軸承30的橫向部分82所形成。第一凸緣部分81形成為環(huán)形面形狀，并且通過螺栓85固定到第一殼體部分21的第一底部23。橫向部分82形成為錐管形形狀，從而從第一凸緣部分81的徑向內(nèi)側(cè)邊緣朝向轉(zhuǎn)子芯41的徑向內(nèi)部延伸。橫向部分82的直徑從第一凸緣部分81處逐漸減小。因此橫向部分82橫穿設(shè)置在第一軸承30與定子芯51的在第一軸承30側(cè)處的第一軸向端表面之間的空間A。空間A被限定為假想平面SI與假想平面S2之間的區(qū)域。假想平面SI是將第一軸向端表面54的內(nèi)周邊緣與第一軸承30的外環(huán)的徑向外表面31連接的錐形平面。第一軸承30的該端部邊緣位于轉(zhuǎn)子芯41側(cè)。假想平面S2是將第一軸向端表面54的外周邊緣與第一軸承30的外環(huán)的徑向外表面31的端部邊緣連接的錐形平面。第一軸承30的該端部邊緣與定子芯41側(cè)相反。
[0040]在按以上描述所構(gòu)造的馬達5中，如圖5中的單點劃線所示，由轉(zhuǎn)子芯41的磁極43所產(chǎn)生并且從定子芯51處穿過外殼10朝向第一底部23流動的磁通量的一部分穿過軟磁構(gòu)件80返回到轉(zhuǎn)子芯41。在第一軸承30、定子芯51、以及外殼10之中定位的軟磁構(gòu)件80起到引導(dǎo)返回到轉(zhuǎn)子芯41的磁通量的感應(yīng)器的作用。
[0041]如上所述，根據(jù)第一實施方式的馬達5具有由非磁性材料制成的殼體20和旋轉(zhuǎn)軸35，并且具有軟磁材料80，軟磁材料80橫穿轉(zhuǎn)子芯51的第一軸向端表面54與第一軸承30之間的空間。軟磁構(gòu)件80相對于第一軸承30設(shè)置在定子芯51側(cè)。軟磁構(gòu)件80將由轉(zhuǎn)子40的磁極43產(chǎn)生的磁通量穿過定子芯51和外殼10引導(dǎo)到殼體20的第一底部23側(cè)、引導(dǎo)到轉(zhuǎn)子芯41、并且抑制了磁通量泄漏到旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36附近。固定到旋轉(zhuǎn)軸36的第一軸向端部36的位置傳感器60能夠精確地檢測到轉(zhuǎn)子40的磁極位置，這是由于抑制了檢測精度因外部干擾的磁場而降低。因此，能夠抑制由馬達5的振動而產(chǎn)生的噪聲。
[0042]外殼10的從定子芯51的第一軸向端表面處朝向第一軸承30側(cè)突出的端部11在突出的長度方面比線圈55的線圈端部56短。因此，從外殼10朝向第一底部23流動的磁通量不太可能到達旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36。能夠減小泄漏到旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36附近的磁通量的量。
[0043]其中容置有轉(zhuǎn)子40和定子50的第一容置隔室16和其中容置有位置傳感器60的第二容置隔室17通過第一底部23而分離。通過將第一凸緣部分81固定到殼體20的第一底部23，能夠?qū)④洿艠?gòu)件80設(shè)置成其橫向部分82位于定子芯51與第一軸承30之間。
[0044](第二實施方式)
[0045]如圖6所示，在根據(jù)第二實施方式的馬達100中，殼體20的第一底部23具有朝向定子50突出的接合突出部101。接合突出部101具有頂端部分，頂端部分徑向向內(nèi)壓折，從而附加地通過螺栓85將磁構(gòu)件80的第一凸緣部分81固定。
[0046]根據(jù)第二實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件80能夠牢固地固定到殼體20的底部23。
[0047](第三實施方式)
[0048]如圖7所示，在根據(jù)第三實施方式的馬達110中，在軟磁構(gòu)件80與殼體20的第一底部23之間夾置有減振構(gòu)件111。軟磁構(gòu)件80的第一凸緣部分81通過鉚釘112固定到第一底部23。
[0049]根據(jù)第三實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件80與殼體20之間的金屬接觸減少，并且因此能夠減少由金屬之間的輕微振動所產(chǎn)生的噪聲。
[0050](第四實施方式)
[0051]如圖7所示，在根據(jù)第四實施方式的馬達120中，軟磁構(gòu)件121由圓筒部分122和第一凸緣部分123形成。圓筒部分122被壓合在殼體20的第一軸承保持部24的徑向外表面上，并且橫穿定子芯51的第一軸向端表面與第一軸承30之間的空間A。第一凸緣部分123在圓筒部分122的一個軸向端部處一體地形成。
[0052]根據(jù)第四實施方式，除了由第一實施方式提供的相同優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件121在沒有例如螺栓之類的固定構(gòu)件的情況下固定到殼體20，因此能夠減少部件部分的數(shù)量。
[0053](第五實施方式)
[0054]如圖9所示，在根據(jù)第五實施方式的馬達130中，軟磁構(gòu)件131由圓筒部分132和第一凸緣部分123形成。圓筒部分132螺紋接合到殼體20的第一軸承保持部24上。
[0055]根據(jù)第五實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件131在不使用例如螺栓之類的固定構(gòu)件的情況下固定到殼體20，并且因此能夠減少部件部分的數(shù)量。
[0056](第六實施方式)
[0057]如圖10和11所示，在根據(jù)第六實施方式的馬達140中，軟磁構(gòu)件141通過U形形狀的夾持部143固定到殼體20的第一軸承保持部24。軟磁構(gòu)件141的圓筒部分122具有通孔142，夾持器143的爪部144穿過該通孔142。夾持部143被鉤在形成于第一軸承保持部24上的環(huán)形凹槽145中，從而將軟磁材料141固定到第一軸承保持部24。
[0058]根據(jù)第六實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，能夠容易地將軟磁構(gòu)件141附連和拆下。
[0059](第七實施方式)
[0060]如圖12和13所示，在根據(jù)第七實施方式的馬達150中，軟磁構(gòu)件151在其一個軸向端部處具有接合爪部152。接合爪部152從圓筒部分122在軸向方向上延伸、穿過殼體20的第一底部23、并且在軸向端部處沿著徑向向外的方向彎曲。軟磁構(gòu)件151通過接合爪部152固定到第一底部23。
[0061]根據(jù)第七實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，能夠相對容易地將軟磁構(gòu)件151固定。
[0062](第八實施方式)
[0063]如圖14所示，在根據(jù)第八實施方式的馬達160中，軟磁構(gòu)件161形成有接合爪部162。四個接合爪部162在圓周方向上以相等的間隔形成。接合爪部162在裝配于殼體20的第一底部23的凹部163中后在圓周方向上轉(zhuǎn)向，并且與第一底部23的接合爪部接合。通過接合爪部162限制了軟磁構(gòu)件161被拉出。
[0064]根據(jù)第八實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件161在不使用例如螺栓之類的固定構(gòu)件的情況下固定到殼體20，并且因此能夠減少部件部分的數(shù)量。
[0065](第九實施方式)[0066]如圖15所示，在根據(jù)第九實施方式的馬達170中，軟磁構(gòu)件121的圓筒部分122的一部分和第一凸緣部分123嵌入第一殼體部分21的軸承保持部171中。軟磁構(gòu)件121鑲鑄于第一殼體部分21中。
[0067]根據(jù)第九實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件121能夠牢固地固定到第一殼體部分21。
[0068](第十實施方式)
[0069]如圖16所示，在根據(jù)第十實施方式的馬達180中，軟磁構(gòu)件181除了圓筒部分122和第一凸緣部分123之外還形成有第二凸緣部分182。第二凸緣部分182與第一凸緣部分123平行。第二凸緣部分從圓筒部分122的在轉(zhuǎn)子芯41側(cè)處的軸向端部在徑向向內(nèi)的方向上延伸。第二凸緣部分182在軸向方向上面向轉(zhuǎn)子芯41的徑向內(nèi)部。第二凸緣部分182具有組裝孔183，組裝孔183的直徑大于第一軸承30的外徑。第一軸承30能夠穿過組裝孔183組裝到軸承保持部24。
[0070]根據(jù)第十實施方式，除了由第一實施方式提供的相同優(yōu)點之外，增加了面向軟磁構(gòu)件181與轉(zhuǎn)子芯41之間的面積。因此，能夠減小軟磁構(gòu)件181與轉(zhuǎn)子芯41之間的磁阻，并且因此進一步減小朝向旋轉(zhuǎn)軸35的一端附近泄漏的磁通量。
[0071](第^^一實施方式 )
[0072]如圖17所示，在根據(jù)第十一實施方式的馬達190中，軟磁構(gòu)件191具有橫向部分192、第一凸緣部分193、以及直徑比第一凸緣部分193的直徑小的第二凸緣部分194。橫向部分192形成為錐形管形狀，并且橫穿定子芯51的第一軸向端表面54與第一軸承30之間的空間A。第一凸緣部分193從橫向部分192的在第一底部23側(cè)處的一個軸向端部在徑向向外的方向上突出。第一凸緣部分191沒有固定到第一底部23，而是與第一底部23分離至在軸向方向上朝向轉(zhuǎn)子40和定子50遠離第一軸承30的位置。第二凸緣部分194從橫向部分192的在轉(zhuǎn)子芯41側(cè)處的另一端部在徑向向內(nèi)的方向上突出。第二凸緣部分194通過例如焊接固定到轉(zhuǎn)子芯41的徑向內(nèi)部。第二凸緣部分194具有通孔194，通孔194的內(nèi)徑小于第一軸承30的外徑。
[0073]根據(jù)第^ 實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件191直接固定到磁通量所返回到的轉(zhuǎn)子芯41，并且因此能夠確保地形成了封閉的磁路。因此，能夠進一步減少泄漏到旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36附近的磁通量。此外，第二凸緣部分194的通孔195的內(nèi)徑小于第一軸承30的外徑，因此能夠最大可能地減小軟磁構(gòu)件191與轉(zhuǎn)子芯41之間的磁阻。
[0074](第十二實施方式)
[0075]如圖18所示，在根據(jù)第十二實施方式的馬達200中，軟磁構(gòu)件201形成有從第二凸緣部分194在軸向方向上朝向第一軸承30延伸的圓筒壓合部分202。圓筒壓合部分202壓合在旋轉(zhuǎn)軸35上。
[0076]根據(jù)第十二實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件201在不使用例如螺栓之類的固定構(gòu)件的情況下固定到旋轉(zhuǎn)軸35上，并且因此能夠減少部件部分的數(shù)量。
[0077](第十三實施方式)
[0078]如圖19所示，在根據(jù)第十三實施方式的馬達210中，定子芯211和轉(zhuǎn)子芯212由多個金屬板的層疊體形成，其中多個金屬板在厚度方向上層疊。
[0079]在形成轉(zhuǎn)子芯212的金屬板之中，位于第一軸承30側(cè)的金屬板213在其最內(nèi)周的部分214處卷曲，從而圍繞第二凸緣部分194的徑向內(nèi)端部。因此固定了軟磁構(gòu)件191。
[0080]根據(jù)第十三實施方式，除了由第一實施方式提供的相同的優(yōu)點之外，軟磁構(gòu)件191直接地固定至磁通量所返回到的轉(zhuǎn)子芯212，并且因此能夠確保地形成了封閉的磁路。因此，能夠進一步減小泄漏到旋轉(zhuǎn)軸35的第一軸向端部36附近的磁通量。由于軟磁構(gòu)件191在不使用例如螺栓之類的固定構(gòu)件的情況下固定到轉(zhuǎn)子芯212，因此能夠減少部件部分的數(shù)量。
[0081](第十四實施方式)
[0082]如圖20所示，在根據(jù)第十四實施方式的馬達220中，形成為U形形狀的線圈221的多條導(dǎo)線222的線性部分223布置在定子芯224的槽225中，從而在軸向方向上延伸，并且線性部分223彼此電連接。除了線圈221以外的結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0083]按如上所述來構(gòu)造的馬達220在軸向方向上尺寸緊湊，這是由于減小了線圈221的在軸向方向上突出的線圈端部226的長度。如果馬達220在軸向方向上尺寸緊湊，那么定子芯和外殼相對于軸承的距離縮短，并且因此泄漏到旋轉(zhuǎn)軸附近的磁通量可能趨向于增力口。但是，軟磁構(gòu)件減少了朝向旋轉(zhuǎn)軸泄漏的磁通量。因此，能夠獲得尺寸減小和改進的位置傳感器檢測精度兩個優(yōu)點。
[0084](其它實施方式)
[0085]作為其它實施方式，軟磁構(gòu)件可以通過螺栓和鉚釘之外的固定構(gòu)件來固定。即便在沒有使用固定構(gòu)件的情況下，軟磁構(gòu)件可以通過焊接以外的方式來固定。
[0086]作為其它實施方式，位置傳感器的磁性傳感器可以是磁阻元件之外的例如霍爾(Hall)元件。位置傳感器可以是例如解析器和旋轉(zhuǎn)編碼器。位置傳感器的旋轉(zhuǎn)部可以固定到軸承的內(nèi)環(huán)。
[0087]作為其它實施方式，外殼的從定子芯的第一端表面朝向軸承延伸的端部可以在軸向方向上突出一定的長度，該長度大于等于線圈的線圈端部的長度。
[0088]作為其它實施方式，殼體和蓋件不限于由壓鑄鋁制成，而是可以由其它非磁性材料制成。
[0089]作為其它實施方式，旋轉(zhuǎn)軸不限于由不銹鋼制成，而是可以由其它非磁性材料制成。
[0090]作為其它實施方式，馬達可以設(shè)置成用于車輛電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)之外的設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種電旋轉(zhuǎn)機器,包括: 殼體(20)，所述殼體(20)由非磁性材料制成； 軸承(30)，所述軸承(30)附連到所述殼體； 旋轉(zhuǎn)軸(35)，所述旋轉(zhuǎn)軸(35)由非磁性材料制成，并且通過所述軸承在所述旋轉(zhuǎn)軸(35)的第一軸向端部(36)與第二軸向端部(37)之間被支撐； 磁角位傳感器(60)，所述磁角位傳感器(60)設(shè)置成用于檢測所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)位置，所述磁角位傳感器具有旋轉(zhuǎn)部(61)，所述旋轉(zhuǎn)部(61)固定到所述旋轉(zhuǎn)軸的所述第一軸向端部或所述軸承的內(nèi)環(huán)； 轉(zhuǎn)子芯(41、212)，所述轉(zhuǎn)子芯(41、212)在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向方向相對于所述軸承而與所述旋轉(zhuǎn)部相反的位置處固定到所述旋轉(zhuǎn)軸； 多個凸極(42)，所述多個凸極(42)從所述轉(zhuǎn)子芯在所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向上突出； 多個磁極(43)，所述多個磁極(43)設(shè)置在相鄰的兩個所述凸極之間并且固定到所述轉(zhuǎn)子芯； 定子芯(51、211)，所述定子芯(51、211)在所述轉(zhuǎn)子芯的徑向外側(cè)的位置處固定到所述殼體；多個線圈(55、221)，所述多個線圈(55、221)纏繞并布置在所述定子芯的槽中；以及軟磁構(gòu)件(80、121、131、141、151、161、181、191、201)，所述軟磁構(gòu)件(80、121、131、·141、151、161、181、191、201)橫穿位于所述軸承與所述定子芯的在軸承側(cè)的第一端表面 (54)之間的第一空間(A)，所述軟磁構(gòu)件使得磁通量從所述定子芯流動到所述轉(zhuǎn)子芯，并且抑制所述磁通量流動到所述磁角位傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電旋轉(zhuǎn)機器，還包括: 外殼(10)，所述外殼(10)由軟磁材料制成，并且牢固地裝配在所述定子芯的徑向外側(cè)表面上，并且與所述殼體配合， 其中所述外殼(10)具有從所述定子芯的第一端表面在軸向方向上朝向所述軸承突出一長度的軸向端部(11)，所述長度小于所述線圈的從所述定子芯的所述第一端表面在軸向方向上突出的線圈端部(56、226)的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件(80、121、131、141、151、161、181)固定到所述殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述殼體(20)具有分隔壁(23)，所述分隔壁(23)將用于使所述定子芯容置于其中的第一空間(16)與用于使所述磁角位傳感器的所述旋轉(zhuǎn)部容置于其中的第二空間(17)分隔開，并且將所述軸承牢固地固定在所述分隔壁(23)的徑向內(nèi)部處；并且 所述軟磁構(gòu)件(80、121)具有固定到所述分隔壁的第一凸緣部分(81、123)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電旋轉(zhuǎn)機器，還包括: 減振構(gòu)件(111)，所述減振構(gòu)件(ill)夾置在所述分隔壁與所述軟磁材料的所述第一凸緣部分之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述殼體(20)由壓鑄鋁制成；并且 所述軟磁構(gòu)件的至少所述第一凸緣部分(123)嵌入所述殼體中。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件(121、131、141、151、161、181)具有在軸向方向上延伸并固定到所述殼體的圓筒部分(122、132)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述殼體(20)具有分隔壁(23)，所述分隔壁(23)將用于使所述定子芯容置于其中的第一空間(16)與用于使所述磁角位傳感器的所述旋轉(zhuǎn)部容置于其中的的第二空間(17)分隔開，并且將所述軸承牢固地固定在所述分隔壁(23)的徑向內(nèi)部處； 所述分隔壁(23)具有圓筒形的軸承保持部(24)，所述軸承裝配于所述軸承保持部(24)中；并且 所述軟磁構(gòu)件的所述圓筒部分(122、132)覆蓋所述殼體的所述軸承保持部。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件(181)具有第二凸緣部分(182)，所述第二凸緣部分(182)在軸向方向上面向所述轉(zhuǎn)子芯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件的所述第二凸緣部分(182)具有組裝孔(183)，所述組裝孔(183)具有比所述軸承的外徑大的直徑并且容許所述旋轉(zhuǎn)軸穿過所述組裝孔(183)?！?br> 11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件(191、201)固定到所述轉(zhuǎn)子芯。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件(191、201)具有固定到所述轉(zhuǎn)子芯的第二凸緣部分(194)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述軟磁構(gòu)件的所述第二凸緣部分(194)具有通孔(195)，所述通孔(195)具有小于所述軸承的外徑的直徑并且容許所述旋轉(zhuǎn)軸穿過所述通孔(195)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述多個線圈(221)具有導(dǎo)線(222)，所述導(dǎo)線(222)形成為U形形狀并且具有定位在所述定子芯的槽(225)中的相應(yīng)的線性部分(223);并且 所述線性部分電連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電旋轉(zhuǎn)機器，其中: 所述電旋轉(zhuǎn)機器是用作車輛電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的驅(qū)動動力源的無刷馬達。
【文檔編號】H02K29/06GK103855901SQ201310617122
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】谷口真, 林二郎, 稻垣辰也, 內(nèi)藤昭仁, 富澤弘貴, 山田正明, 山崎雅志, 松尾康史, 宮地修平, 瓜生信彥 申請人:株式會社電裝