CN103339830B - 转子单元、旋转电机和制造转子单元的方法 - Google Patents

Abstract

转子单元具有沿着中心轴线布置的多个旋转体。所述多个旋转体中的每个旋转体都具有围绕所述中心轴线的环状的转子铁芯、绕所述转子沿着周向方向布置的多个磁体、和用于保持所述磁体的保持件。另外，所述保持件具有均在所述磁体之间轴向延伸的多个分隔部。所述分隔部的轴向尺寸比由所述分隔部保持的所述磁体的轴向尺寸长。另外，所述多个旋转体布置为如下状态：所述多个磁体的周向位置不对齐。这样，借助所述分隔部防止了所述磁体之间的接触。因此，抑制了对各磁体的损坏。

Description

转子单元、旋转电机和制造转子单元的方法

技术领域

本发明涉及一种转子单元、旋转电机和制造转子单元的方法。

背景技术

在过去已知内转子型马达，其中具有磁体的转子单元在线圈内侧旋转。例如，在WO-A2006-008964中，描述了一种设有定子和布置在该定子内侧的转子的无刷马达。

WO-A2006-008964中描述的转子具有转子轴、转子铁芯、磁体保持件和六个转子磁体。另外，在WO-A2006-008964的0048段至0051段和图8中，描述了一种采取分段斜极形式的转子，其中，位于前侧的转子磁体和位于后侧的转子磁体以分段形式偏移地连接。

文献列表

专利文献

PTL1：WO-A2006-008964

发明内容

技术问题

然而，在WO-A2006-008964的图8中所示的实施例中，没有防止位于前侧的磁体和位于后侧的磁体之间的接触。由于这个原因，磁体在制造过程中、在运输过程中或在使用过程中由于碰撞而彼此接触，因此担心可能在一侧或两侧的磁体中发生破裂或碎裂。磁体的破裂或碎裂导致马达的磁性特性下降，并因此而成为噪音的因素。

本发明的目的是提供一种能够通过防止旋转电机的转子单元中的磁体之间的接触来抑制磁体损坏的技术。

解决问题的方案

本申请的发明的第一方面涉及一种用于旋转电机的转子单元。该用于旋转电机的转子单元包括沿着中心轴线布置的多个旋转体。所述多个旋转体中的每个旋转体都具有围绕所述中心轴线的环状的转子铁芯、绕所述转子沿着周向方向布置的多个磁体、和用于保持所述磁体的保持件。所述保持件具有均在所述磁体之间轴向延伸的多个分隔部。所述分隔部的轴向尺寸比由所述分隔部保持的所述磁体的轴向尺寸长。所述多个旋转体布置为如下状态：所述多个磁体的周向位置不对齐。

本申请的发明的第二方面涉及一种制造用于旋转电机的转子单元的方法。该用于旋转电机的转子单元包括多个旋转体。所述多个旋转体中的每个旋转体都具有围绕中心轴线的环状的转子铁芯、绕所述转子铁芯沿着周向方向布置的多个磁体、以及用于保持所述磁体的由树脂制成的保持件。该制造转子单元的方法包括过程（a）、（b）和（c）。过程（a）是通过将所述转子铁芯布置在模具内并将树脂注入到该模具的内部而将所述保持件嵌件成型的过程。所述保持件被成型为以下形状的过程，即，该保持件具有多个沿着所述转子铁芯的外周表面轴向延伸的分隔部。过程（b）是在过程（a）之后将所述磁体布置在成对的相邻分隔部之间的过程。过程（c）是轴向布置由过程（a）和（b）制成的多个旋转体的过程。在过程（a）中，将所述保持件成型为使得所述分隔部的轴向尺寸比所述磁体的轴向尺寸长。在过程（c）中，所述多个旋转体布置为如下状态：所述多个磁体的周向位置不对齐。

根据本申请的发明的第一方面，能够防止所述磁体之间的接触。因而，能够抑制对每个磁体的损坏。

根据本申请的发明的第二方面，能够防止所述磁体之间的接触。因而，能够抑制对每个磁体的损坏。另外，通过嵌件成型，缩短了制造转子铁芯和保持件的过程。另外，与甚至包括磁体地执行嵌件成型的情况相比，能够容易且精确地定位多个磁体。

从参照附图对本发明优选实施方式的如下详细描述，本发明的上述及其他元件、特征、步骤、特点和优点将变得更为清楚。

附图说明

图1是转子单元的立体图。

图2是马达的纵向剖视图。

图3是第一旋转体的立体图。

图4是第一旋转体的俯视图。

图5是第一旋转体和第二旋转体的立体图。

图6是第一旋转体和第二旋转体的局部侧视图。

图7是转子单元的局部纵向剖视图。

图8是示出了转子单元的制造过程的流程图。

图9是第一旋转体、第二旋转体和中央旋转体的侧视图。

图10是第一旋转体、第二旋转体和中央旋转体的局部侧视图。

具体实施方式

下面，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。另外，在下文中，将在第一旋转体和第二旋转体的彼此面对的表面中的各表面被设定为“顶表面”并且彼此背离的表面中的各表面被设定为“底表面”的情况下描述各个部分的形状或位置关系。然而，这些术语仅仅是为了便于说明而限定的术语。这些术语不是用来限制使用与本发明相关的转子单元和旋转电机时的位置。

图1是关于本发明的实施方式的用于旋转电机的转子单元32A的立体图。

如图1所示，该转子单元32A包括两个旋转体41A和42A。这两个旋转体41A和42A沿着中心轴线9A布置。另外，在图1中，旋转体41A的一些隐线由虚线示出。

两个旋转体41A和42A中的每个都具有转子铁芯51A、保持件52A和多个磁体53A。转子铁芯51A是围绕中央轴线9A的环状构件。多个磁体53在圆周方向上围绕转子铁芯51A布置并由保持件52A保持。

保持件52A具有多个分隔部60A，这些分隔部均在磁体53A之间轴向延伸。如图1所示，各分隔部60A的轴向尺寸比由分隔部60A保持的磁体53A的轴向尺寸长。

另外，两个旋转体41A和42A布置为如下状态：多个磁体53A的周向位置不对齐。由于这个原因，分隔部60A限制磁体53A的轴向运动。这样，防止了位于一侧的旋转体41A的磁体53A和位于另一侧的旋转体42A的磁体53A之间的接触。因此，抑制了对各磁体53A的损坏。

当制造转子单元32A时，首先，将转子铁芯51A布置在模具内。然后，将树脂注入到模具的内部。这样，保持件52A被嵌件成型为具有多个分隔部60A的形状。这里，保持件52A被成型为使得分隔部60A的轴向尺寸比磁体53A的轴向尺寸长。在嵌件成型的制造过程中，既执行保持件52A的成型，又执行转子铁芯51A至保持件52A的固定。由于这个原因，缩短了制造转子铁芯51A和保持件52A的过程。

随后，将磁体53A布置在成对的相邻分隔部60A之间。如果尝试甚至包括磁体的嵌件成型，则在嵌件成型之前必须借助粘合等将磁体固定至转子铁芯至少一次。与此相反，在该实施方式中，磁体53A在成型完成之后通过使用保持件52A而定位，之后进行硬化。由于这个原因，与执行甚至包括磁体53A的嵌件成型的情况相比，能够容易且精确地将多个磁体53A定位。

之后，将通过上述过程制造的两个旋转体41A和42A沿轴向方向布置。此时，多个旋转体41A和42A布置为如下状态：多个磁体53A的周向位置不对齐。

接着，将描述本发明的更具体的实施方式。

图2是作为旋转电机的一个实施例的马达1的纵向剖视图。涉及该实施方式的马达1被安装在汽车上并产生动力转向的驱动力。如图2所示，该马达1包括固定部2和旋转部3。旋转部3被支撑为能够相对于固定部2旋转。

在该实施方式中，固定部2包括外壳21、盖部22、电枢23、下轴承部24和上轴承部25。

外壳21是近似圆筒状的带底壳体，其容纳电枢23、下轴承部24以及位于其内部的旋转部3。在外壳21的下表面的中央，形成有用于保持下轴承部24的凹部211。盖部22是将外壳21的上部的开口堵住的板状构件。在盖部22的中央，形成有用于保持上轴承部25的圆孔221。

电枢23根据驱动电流而产生磁通。该电枢23包括定子铁芯26和线圈27。定子铁芯26由多个钢板沿着轴向方向（沿着中心轴线9的方向，下同）被层压的层压钢板构成。定子铁芯26包括环状的铁芯承靠件261和从铁芯承靠件261在径向方向（垂直于中心轴线9的方向，下同）上朝向内侧伸出的多个齿部262。铁芯承靠件261固定至外壳21的侧壁的内周表面。线圈27由缠绕在定子铁芯26的各齿部262上的导线构成。

下轴承部24和上轴承部25是在旋转部3侧将轴31支撑为可旋转的机构。在该实施方式中，在下轴承部24和上轴承部25中的每个轴承部中，使用了其中外滚道和内滚道借助球形体而相对旋转的球轴承。然而，除了球轴承外，也可以使用其它类型的轴承，例如滑动轴承或液压轴承。

下轴承部24的外滚道241固定至外壳21的凹部221。另外，上轴承部25的外滚道251固定至盖部22的圆孔221的边缘。另一方面，下轴承部24的内滚道242和上轴承部25的内滚道252固定至轴31。由于这个原因，轴31被支撑成能够相对于外壳21和盖部22旋转。

该实施方式中的旋转部3包括轴31和转子单元32。

轴31是沿着中心轴线9在上下方向上延伸的近似柱形构件。轴31在被支撑在以上描述的下轴承部24和上轴承部25上的情况下围绕中心轴线9旋转。另外，轴31具有伸出到盖部22上方的头部311。头部311借助诸如齿轮之类的动力传递机构连接至汽车的转向齿轮。

转子单元32是在电枢23的径向内侧与轴31一起旋转的单元。转子单元32包括第一旋转体41、第二旋转体42和罩43。

该实施方式中的第一旋转体41和第二旋转体42中的每个都包括转子铁芯51、磁体保持件52和多个磁体53。第一旋转体41和第二旋转体42在露出磁体53的顶表面彼此面对且作为另一端表面的底表面彼此背离的状态下沿着中心轴线9布置。

罩43是保持转子单元32的近似圆筒状构件。罩43覆盖转子单元32的的外周和两个轴向端表面中的每个的一部分。这样，第一旋转体41和第二旋转体42被保持在彼此接触的状态下。

在马达1中，如果向固定部2的线圈27施加驱动电流，则在定子铁芯26的多个齿部262中产生径向磁通。因而，通过每个齿部262和每个磁体53之间的磁通的作用而产生周向转矩。结果，旋转部3相对于固定部2围绕中心轴线9旋转。如果旋转部3旋转，则驱动力被传递至与轴31相连的转向齿轮。

接着，将描述转子单元32的更详细结构。如上所述，该实施方式中的转子单元32包括第一旋转体41、第二旋转体42和罩43。在下文中，将首先描述第一旋转体41和第二旋转体42的结构。

图3是第一旋转体41的立体图。图4是示出了当从顶表面侧观察时的第一旋转体41的图。如图3和图4所示，第一旋转体41包括转子铁芯51、磁体保持件52和多个磁体53。

转子铁芯51是围绕中心轴线9的环状构件。在转子铁芯51的中央，设置有供插入轴31的通孔511。转子铁芯51由在轴向方向上层压电磁钢板的层压钢板构成。该实施方式中的转子铁芯51具有近似正多角柱形状的外周表面。在转子铁芯51的外周表面上，设置了多个沿轴向方向延伸的凹槽部512。各凹槽部512在构成转子铁芯51的外周表面的平坦表面之间的边界部分处径向向内凹入。

磁体保持件52是由树脂制成的保持磁体53的构件。磁体保持件52具有多个分隔部60和连接多个分隔部60的底表面侧的端部的环状的连接部70。所述多个分隔部60在圆周方向上以近似规则的间隔布置。各分隔部60在转子铁芯51的凹槽部512的附近沿着转子铁芯51的侧表面轴向地延伸。

分隔部60具有内柱形部61和外柱形部62。内柱形部61在凹槽部512中轴向延伸，即相比于转子铁芯51的外周表面更靠近径向内侧轴向延伸。在该实施方式中，内柱形部61的顶表面侧的端部被布置在与转子铁芯51的顶表面近似相同的轴向位置处。外柱形部62相比于转子铁芯51的外周表面更靠近径向外侧轴向延伸。在外柱形部62的顶表面侧的端部处，设置有凸出部63，该凸出部63比转子铁芯51的顶表面更靠近第二旋转体42侧突出。

多个磁体53围绕转子铁芯51布置。各磁体53均具有近似平板状的外形并压装在成对的相邻分隔部60之间。磁体53的底表面侧的端部与磁体保持件52的连接部70接触。即，磁体保持件52的连接部70具有与磁体53的底表面侧的端部接触的接触表面71。

磁体53的径向外表面变成面向电枢23的磁极面。多个磁体53在圆周方向上以规则的间隔布置，使得N极磁极面和S极磁极面交替布置。另外，例如能够使用基于Nd-Fe-B合金的烧结磁体作为磁体53。

该实施方式中的第二旋转体42布置在顶表面和底表面倒置的状态下。然而，结构本身与第一旋转体41的结构近似。也就是说，第二旋转体42包括与第一旋转体41相同的转子铁芯51、磁体保持件52和多个磁体53。对于第二旋转体42的各部分的细节，将省略重复说明。

图5是布置在罩43内的第一旋转体41和第二旋转体42的立体图。如图5所示，第一旋转体41和第二旋转体42轴向布置在顶表面彼此面对而底表面彼此背离的状态下。另外，第一旋转体41和第二旋转体42布置为如下状态：多个磁体53的周向位置不对齐。这样，通过使多个磁体53的周向位置不对齐，而减低了马达1的嵌齿效应或转矩波动。

如上所述，内柱形部61的顶表面侧的端部布置在与转子铁芯51的顶表面近似相同的轴向位置处。因而，凸出部63（参见图3）设置在比转子铁芯51的外周表面更靠近径向外侧的位置。由于这个原因，在该实施方式中，能够使得第一旋转体41和第二旋转体42的周向位置不对齐，同时使得转子铁芯51彼此接触。另外，内柱形部61的顶表面侧的端部也可以比转子铁芯51的顶表面更靠近底表面侧定位。

图6是第一旋转体41和第二旋转体42的局部侧视图。如图6所示，在各旋转体41和42中，从连接部70的接触表面71到凸出部63的顶表面侧的端部的轴向尺寸d1比磁体53的轴向尺寸d2长。由于这个原因，即使磁体53的轴向位置偏移，在磁体53彼此接触之前，磁体53的顶表面侧的端部也能够与另一侧的旋转体的凸出部63接触。也就是说，分隔部60的凸出部63限制了磁体53的轴向运动。这样，防止了磁体53之间的接触。因此，能够抑制磁体53的损坏。

具体地说，该实施方式中的转子铁芯51具有近似正多角柱形状的外形。因此，两个旋转体41和42的转子铁芯51都被布置在其周向位置不对齐的状态下。由于这个原因，位于一侧的旋转体的转子铁芯51的角部突出到位于另一侧的转子铁芯的径向外侧，并轴向面向另一侧的旋转体的磁体53。因此，如果磁体53的轴向运动不受限制，则转子铁芯51的角部和磁体53之间会发生接触。

在这方面，在该实施方式中，各旋转体的凸出部63比转子铁芯51的顶表面更靠近另一个旋转体侧突出。也就是说，从接触表面71到凸出部63的顶表面侧的端部的轴向尺寸d1比从接触表面71到转子铁芯51的顶表面的轴向尺寸d3长。另外，磁体53的轴向尺寸d2比从接触表面71到转子铁芯51的顶表面的轴向尺寸d3短。

由于这个原因，即使磁体53的轴向位置偏移，在磁体53接触转子铁芯51的角部之前，该磁体53接触另一侧的旋转体的凸出部63。这样，该实施方式中的分隔部60不仅防止磁体53之间的接触，而且还防止转子铁芯51和磁体53之间的接触。这样，进一步抑制对磁体53的损坏。

另外，在该实施方式中，从接触表面71到转子铁芯51的顶表面的轴向尺寸d3大于磁体53的轴向尺寸d2与从转子铁芯51的顶表面到凸出部63的顶表面侧的端部的轴向尺寸d4之和。由于这个原因，在位于一侧的旋转体的磁体53和位于另一侧的旋转体的凸出部63之间设置有间隙。通过该间隙，能够将各构件的尺寸误差吸收。

具体地说，该实施方式中的转子铁芯51由层压钢板构成。由于这个原因，转子铁芯51的轴向尺寸容易变化。因此，容易发生磁体53彼此接近或转子铁芯51接近磁体53。然而，如果上述尺寸关系得以满足，则能够防止磁体53之间的接触以及转子铁芯51和磁体53之间的接触。

接着，将描述罩43与第一旋转体41和第二旋转体42的固定结构。罩43由诸如铁或铝之类的非磁性金属制成。罩43例如通过挤压加工等形成。图7是转子单元32的局部纵向剖视图。如图7所示，罩43具有圆筒状部431、第一环状弯压部432和第二环状弯压部433。圆筒状部431围绕第一旋转体41和第二旋转体42的外周表面。另外，罩43不限于非磁性金属，并且也可以由非磁性树脂等形成。

第一环状弯压部432是沿着第一旋转体41的底表面径向向内弯折的环状部位。第一环状弯压部432与第一旋转体41的磁体保持件52的底表面接触。这里，在连接部70的底表面中，设置有图5中所示的多个切口72和73。第一环状弯压部432的径向内端部被进一步弯压，从而被安装在切口72和73内。这样，防止第一旋转体41和罩43的围绕中心轴线9的相对周向旋转。

另外，如图5所示，多个切口72和73设置在与多个磁体53对应的周向位置处。而且，该实施方式中的多个切口72和73包括矩形切口72和半圆形切口73，并且在外观上可区分开的切口72和73沿着圆周方向交替布置。即使在将罩43连接之后，也可以从转子单元32的外部看见切口72和73。因此，能够根据切口72和73确定转子单元32的N极和S极的位置。

第二环状弯压部433沿着第二旋转体42侧的底表面的边缘径向向内弯折。第二环状弯压部433与第二旋转体42的磁体保持件52的底表面接触。第二环状弯压部433的径向尺寸比第一环状弯压部432的径向尺寸小。这样，抑制了第二环状弯压部433中的褶皱的发生。

在第一旋转体41和第二旋转体42分别与第一环状弯压部432和第二环状弯压部433接触的状态下，第一旋转体41和第二旋转体42被夹持在第一环状弯压部432和第二环状弯压部433之间。这样，第一旋转体41和第二旋转体42被保持在接触彼此的状态下。这样，该实施方式中的罩43通过使两个端部弯压而容易且可靠地固定第一旋转体41和第二旋转体42。罩43的结构能被广泛地用于固定多个轴向布置的旋转体，而不限于该实施方式中的第一旋转体41和第二旋转体42。

接着，将参照图8的流程图描述制造转子单元32的方法的一个实施例。

当制造转子单元32时，首先，制备一对模具和预制的转子铁芯51（步骤S1）。例如，转子铁芯51是通过轴向层压被冲孔加工的钢板制成的。该对模具通过将其相对的表面彼此接触而形成了与其内部的转子铁芯51和磁体保持件52的形状对应的空腔。

接下来，将转子铁芯51布置在该对模具内（步骤S2）。这里，首先将转子铁芯51布置在位于一侧的模具内。然后，将以上模具的上部用位于另一侧的模具堵住。这样，形成了其中在所述模具内部形成空腔并且转子铁芯51被布置在该空腔内的状态。

随后，将呈流动状态的树脂注入到形成在模具内部的空腔内（步骤S3）。这里，呈流动状态的树脂是通过设置在模具处的流道注入到模具中的空腔内的。

如果树脂在模具中的空腔当中广泛地散布，则随后将模具中的树脂冷却并固化（步骤S4）。模具中的树脂固化，由此转变成磁体保持件52。另外，转子铁芯51和磁体保持件52与树脂的固化一起彼此固定。磁体保持件52被成型为使得具有连接部70和多个分隔部60并且满足图6中的上述尺寸关系。

之后，将该对模具打开，然后将转子铁芯51和磁体保持件52从模具释放（步骤S5）。

以上步骤S1至S5是成为嵌件成型的一个实施例的过程。在进行嵌件成型时，既执行磁体保持件52的成型，也执行转子铁芯51到磁体保持件52的固定。由于这个原因，与转子铁芯51和磁体保持件52分开制造并固定至彼此的情况相比，能够缩短制造转子铁芯51和磁体保持件52的过程。

在进行嵌件成型时，优选地通过使转子铁芯51的顶表面接触位于一侧的模具而将转子铁芯51定位。也就是说，优选地以顶表面侧作为基准将转子铁芯51轴向定位在该对模具内。如果以顶表面侧作为基准定位转子铁芯51，则即使在转子铁芯51的轴向尺寸上存在变动，磁体保持件52的连接部70的厚度也根据该变动而增加或减少。因此，不管转子铁芯51的轴向尺寸的变动如何，都能够实现上述d1至d4的尺寸关系。

如果嵌件成型完成，则随后制备磁体53，然后将磁体53压装在成对的相邻外柱形部62之间（步骤S6）。然后，使磁体53的底表面与连接部70的接触表面71接触。磁体53的轴向位置和周向位置由磁体保持件52的接触表面71和外柱形部62确定。

如果在嵌件成型过程中试图将多个磁体布置在模具内，则为了执行磁体相对于转子铁芯的定位，模具的结构会变得复杂。或者，必须在嵌件成型之前借助粘合等一次将磁体固定至转子铁芯。与此相比，在该实施方式中，在完成嵌件成型并且进行固化之后通过使用磁体保持件52来将磁体53定位。由于这个原因，可以容易且精确地定位多个磁体53。

第一旋转体41和第二旋转体42中的每个都通过以上步骤S1至S6来制成。在该实施方式中，第一旋转体41的磁体保持件52和第二旋转体42的磁体保持件52具有近似相同的形状。由于这个原因，在嵌件成型过程中，可以通过使用同一模具来制造各旋转体41和42的磁体保持件52。

接下来，轴向布置第一旋转体41和第二旋转体42（步骤S7）。这里，第一旋转体41和第二旋转体41布置在如下状态下：旋转体41和42二者的顶表面彼此面对，旋转体41和42二者的底表面彼此背离，并且多个磁体53的周向位置不对齐。

之后，将罩43连接至第一旋转体41和第二旋转体42（步骤S8）。这里，在将第一旋转体41和第二旋转体42插入在圆筒状罩43内之后，将罩43的两个端部弯压，由此形成第一弯压部432和第二弯压部433。这样，第一旋转体41和第二旋转体42在彼此接触的状态下被固定至彼此。

接着，将集中在本发明的另一个实施方式与上述实施方式之间的差异来描述本发明的该另一个实施方式。图9是涉及另一个实施方式的转子单元32B的侧视图。在图9中，省略了罩的图示。如图9所示，该转子单元32B包括第一旋转体41B、第二旋转体42B和中央旋转体44B。

第一旋转体41B和第二旋转体42B的结构与上述实施方式中的第一旋转体41和第二旋转体42的结构相同。也就是说，第一旋转体41B和第二旋转体42B中的每个都包括与上述实施方式中类似的转子铁芯51B、磁体保持件52B和多个磁体53B。对于每个部分的细节，将省略重复说明。

中央旋转体44B包括中央转子铁芯54B、中央磁体保持件55B和多个中央磁体56B。作为该实施方式中的中央转子铁芯54B，使用与第一旋转体41B和第二旋转体42B中的每个的转子铁芯51B类似的转子铁芯。中央转子铁芯54B固定至位于一对转子铁芯51B之间的轴。

另外，作为中央磁体56B，使用与第一旋转体41B和第二旋转体42B中的每个的磁体53B类似的磁体。多个中央磁体56B围绕中央转子铁芯54B以规则的间隔布置。中央旋转体44B具有的中央磁体56B的数量与第一旋转体41B和第二旋转体42B中的每个具有的磁体53B的数量相同。

中央磁体保持件55B是由树脂制成的保持中央磁体56B的构件。中央磁体保持件55B与第一旋转体41B和第二旋转体42B的磁体保持件52B的不同在于中央磁体保持件55B没有连接部70B。中央磁体保持件55B具有多个中央分隔部90B。各中央分隔部90B在彼此相邻的中央磁体56B之间轴向延伸。

在各中央分隔部90B的位于第一旋转体41B侧的端部处，设置有第一凸出部93B。该第一凸出部93B比中央转子铁芯54B的位于第一旋转体41B侧的端部更靠近第一旋转体41B侧突出。另外，在各中央分隔部90B的位于第二旋转体42B侧的端部处，设置有第二凸出部94B。该第二凸出部94B比中央转子铁芯54B的位于第二旋转体42B侧的端部更靠近第二旋转体42B侧突出。

如图9所示，第一旋转体41B和第二旋转体42B被轴向布置在顶表面彼此面对而底表面彼此背离的状态下。另外，中央旋转体44B布置在第一旋转体41B和第二旋转体42B之间。第一旋转体41B、中央旋转体44B和第二旋转体42B布置为如下状态：多个磁体53B和56B的周向位置不对齐。这样，通过使多个磁体53B和56B的周向位置不对齐，降低了马达的嵌齿效应或转矩波动。

图10是第一旋转体41B、第二旋转体42B和中央旋转体44B的局部侧视图。如图10所示，中央分隔部90B的轴向尺寸d5，即从第一凸出部93B的位于第一旋转体41B侧的端部到第二凸出部94B的位于第二旋转体42B侧的端部的轴向尺寸d5比中央转子铁芯54B的轴向尺寸d6长。另外，中央磁体56B的轴向尺寸d7比中央转子铁芯54B的轴向尺寸d6短。因而，中央磁体56B布置在设于第一旋转体41B的分隔部60B处的凸出部63B和设于第二旋转体42B的分隔部60B处的凸出部63B之间。

由于这个原因，即使中央磁体56B的轴向位置偏移，在中央磁体56B与另一个磁体53B或转子铁芯51B接触之前，中央磁体56B的端表面也会与第一旋转体41B或第二旋转体42B的凸出部63B接触。这样，第一旋转体41B和第二旋转体42B的分隔部60B的凸出部63B限制中央磁体56B的轴向运动。这样，抑制了对中央磁体56B的损坏。

另外，在第一旋转体41B和第二旋转体42B中的每个中，从接触表面71B到凸出部63B的位于顶表面侧的端部的轴向尺寸d8比从该接触表面71B到转子铁芯51B的顶表面的轴向尺寸d9长。另外，磁体53B的轴向尺寸d10比从接触表面71B到转子铁芯51B的顶表面的轴向尺寸d9短。因而，磁体53B布置在接触表面71B和设置在中央分隔部90B处的第一凸出部93B或第二凸出部94B之间。

在图10所示的实施例中，在第一凸出部93B和第一旋转体41B的磁体53B的顶表面之间设置有间隙。通过该间隙，允许各构件具有尺寸误差。另外，即使第一旋转体41B的磁体53B的轴向位置偏移，在磁体53B与中央磁体56B或中央转子铁芯54B接触之前，磁体53B的端表面也会与第一凸出部93B接触。这样，中央分隔部90B的第一凸出部93B限制第一旋转体41B的磁体53B的轴向运动。这样，抑制了对磁体53B的损坏。

另一方面，第二凸出部94B与第二旋转体42B的磁体53B的顶表面接触。也就是说，在该实施方式中，第二旋转体42B的磁体53B与第二旋转体42B的接触表面71B和第二凸出部94B二者都接触。这样，防止了第二旋转体42B的磁体53B的轴向位置的本身偏移。

中央旋转体44B是通过基于上述实施方式中制造第一旋转体41B或第二旋转体42B的方法的制造方法制成的。在将中央转子铁芯54B布置在模具内之后对中央磁体保持件55B进行嵌件成型。

在进行嵌件成型时，例如，使中央转子铁芯54B的位于第一旋转体41B侧的端表面与位于一侧的模具接触。即，以位于第一旋转体41B侧的端表面作为基准将中央转子铁芯54B轴向定位在一对模具内。如果这样的话，可以使第一凸出部93B从中央转子铁芯54B的位于第一旋转体41B侧的端表面突出，而不管中央转子铁芯54B的轴向尺寸的变动如何。

然而，如果以位于第一旋转体41B侧的端表面作为基准将中央转子铁芯54B定位，则中央转子铁芯54B的位于第二旋转体42B侧的端表面与第二凸出部94B的位于第二旋转体42B侧的端部之间的位置关系改变了中央转子铁芯54B的轴向尺寸变动的量。由于这个原因，在该实施方式中，第二凸出部94成型为比第一凸出部93B长，使得第二凸出部94B必然从中央转子铁芯54B的位于第二旋转体42B侧的端表面突出。因而，当布置第二旋转体42B和中央旋转体44B时，第二凸出部94B的前端部被压靠在第二旋转体42B的磁体53B上，由此被压倒，借此来调节第二凸出部94B的尺寸。

另外，在该实施方式中，中央转子铁芯54B和中央磁体保持件55B的尺寸被设定成使得：中央转子铁芯54B的位于第二旋转体42B侧的端表面比第二凸出部94B的基端部更靠近第二旋转体42B侧布置，而不管中央转子铁芯54B的轴向尺寸的变动如何。这样，使得中央转子铁芯54B的第二旋转体42B侧的端表面和第二旋转体42B的转子铁芯51B的顶表面彼此接触。

只要不发生冲突，可以适当地组合以上描述的优选实施方式及其变型例的特征。

尽管以上已经描述了本发明的优选实施方式，但应理解的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，各种变型和修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本发明的范围仅仅由随附的权利要求来确定。

转子铁芯的外周表面还可以是如以上描述的多角柱形状，并且作为另一个实施例，圆柱形形状也是可接受的。另外，磁体保持件的分隔部的数量或磁体的数量也可以是与以上描述的实施方式中的数量不同的数量。

所述分隔部也可以比转子铁芯的顶表面更靠近位于另一侧的旋转体侧整体突出，而没有如以上描述的凸出部。

如上所述，磁体保持件还可以通过嵌件成型制成，并且也可以与转子铁芯分开地单独成型。

涉及本发明的实施方式的多个旋转体还可以具有彼此不同的结构，并且根据本发明的转子单元还可以具有四个或更多个旋转体。例如，还可以在第一旋转体和第二旋转体之间布置两个或更多个中央旋转体。

另外，根据本发明的旋转电机还可以是如上所述的用于动力转向的马达，也可以是在汽车的其他部位中使用的马达。例如，根据本发明的旋转电机还可以是用于产生电动汽车的驱动力的马达。另外，根据本发明的旋转电机还可以是在电动助力自行车、电动摩托车、家用电器、办公设备、医疗设备等中使用的马达。

另外，还可以借助与涉及以上描述的实施方式或变型实施例的马达的结构类似的结构来构成发电机。根据本发明的旋转电机还可以是在汽车、电动助力自行车、风力发电等中使用的发电机。

另外，在以上描述的实施方式或变型实施例中出现的各个元件还可以在不发生矛盾的范围内适当地组合。

本发明能够用在转子单元、旋转电机和制造转子单元的方法中。

附图标记列表

1：马达

2：固定部

3：旋转部

9、9A：中心轴线

21：外壳

22：盖部

23：电枢

24：下轴承部

25：上轴承部

26：定子铁芯

27：线圈

31：轴

32、32A、32B：转子单元

41、41A、41B：第一旋转体

42、42A、42B：第二旋转体

43：罩

44B：中央旋转体

51、51A、51B：转子铁芯

52、52B：磁体保持件

52A：保持件

53、53A、53B：磁体

54B：中央转子铁芯

55B：中央磁体保持件

56B：中央磁体

60、60A、60B：分隔部

61：内柱形部

62：外柱形部

63、63B：凸出部

70：连接部

71、71B：接触表面

90B：中央分隔部

93B：第一凸出部

94B：第二凸出部

431：圆筒状部

432：第一环状弯压部

433：第二环状弯压部

Claims (14)

1.一种用于旋转电机的转子单元，该转子单元包括：

沿着中心轴线布置的多个旋转体，所述多个旋转体包括第一旋转体和第二旋转体，所述第一旋转体和所述第二旋转体在顶表面彼此面对而底表面彼此背离的状态下沿着所述中心轴线布置，

所述第一旋转体和所述第二旋转体各自包括：

围绕所述中心轴线的环状的转子铁芯；

绕所述转子铁芯沿周向方向布置的多个磁体；和

用于保持所述磁体的保持件，

所述保持件具有：

多个分隔部，这多个分隔部均在所述多个磁体之间轴向延伸；以及

连接所述多个分隔部的连接部，

所述连接部具有与所述磁体的位于所述底表面侧的端部接触的接触表面，

从所述接触表面到所述分隔部的位于所述顶表面侧的端部的轴向尺寸比所述磁体的轴向尺寸长，并且

所述第一旋转体和所述第二旋转体布置为如下状态：所述多个磁体的周向位置不对齐。

2.根据权利要求1所述的转子单元，其中，从所述接触表面到所述转子铁芯的位于顶表面侧的端部的轴向尺寸比从所述接触表面到所述分隔部的位于顶表面侧的端部的轴向尺寸短而比所述磁体的轴向尺寸长。

3.根据权利要求2所述的转子单元，其中，所述转子铁芯具有正多角柱形状的外周表面。

4.根据权利要求2或3所述的转子单元，其中，所述分隔部具有：

内柱形部，该内柱形部比所述转子铁芯的外周表面更靠近径向内侧定位；和

外柱形部，该外柱形部比所述转子铁芯的外周表面更靠近径向外侧定位，

所述内柱形部的位于顶表面侧的端部布置在这样的轴向位置处，该轴向位置与所述转子铁芯的位于顶表面侧的端部相比距底表面侧相等或更靠近底表面侧，并且

所述外柱形部的位于顶表面侧的端部比所述转子铁芯的位于顶表面侧的端部更靠近顶表面侧布置。

5.根据权利要求1所述的转子单元，其中，从所述接触表面到所述转子铁芯的位于顶表面侧的端部的轴向尺寸大于从所述转子铁芯的位于顶表面侧的端部到所述分隔部的位于顶表面侧的端部的轴向尺寸与所述磁体的轴向尺寸之和。

6.根据权利要求1所述的转子单元，其中，所述分隔部在其位于顶表面侧的端部处设置有凸出部。

7.根据权利要求1所述的转子单元，其中，所述第一旋转体的所述保持件和所述第二旋转体的所述保持件具有彼此相同的形状。

8.根据权利要求1所述的转子单元，其中，所述保持件是树脂构件，并且

所述保持件借助嵌件成型而形成在所述转子铁芯的表面上。

9.根据权利要求1所述的转子单元，其中，所述多个旋转体还包括布置在所述第一旋转体和所述第二旋转体之间的中央旋转体，

所述第一旋转体的磁体布置在所述第一旋转体的接触表面和所述中央旋转体的分隔部之间，

所述中央旋转体的磁体布置在所述第一旋转体的分隔部和所述第二旋转体的分隔部之间，并且

所述第二旋转体的磁体布置在所述第二旋转体的接触表面和所述中央旋转体的所述分隔部之间。

10.根据权利要求9所述的转子单元，其中，所述中央旋转体的所述分隔部具有：

设置在其位于第一旋转体侧的端部处的第一凸出部；和

设置在其位于第二旋转体侧的端部处的第二凸出部。

11.根据权利要求10所述的转子单元，其中，所述第一凸出部比所述中央旋转体的转子铁芯的位于第一旋转体侧的端部更靠近第一旋转体侧突出，所述第二凸出部比所述中央旋转体的所述转子铁芯的位于第二旋转体侧的端部更靠近第二旋转体侧突出；并且

所述第二旋转体的磁体既与所述第二旋转体的所述接触表面接触又与所述第二凸出部接触。

12.根据权利要求11所述的转子单元，其中，所述中央旋转体的所述转子铁芯的位于第二旋转体侧的端部比所述第二凸出部的基端部更靠近所述第二旋转体侧布置。

13.一种旋转电机，该旋转电机包括：

固定部；和

旋转部，该旋转部被支撑成能够相对于所述固定部旋转；

其中，所述旋转部具有：

根据权利要求1所述的转子单元；和

插入在所述转子铁芯内的轴，并且

所述固定部具有：

轴承部，该轴承部将所述轴支撑为可旋转；和

电枢，该电枢布置在所述转子单元的径向外侧。

14.一种制造用于旋转电机的转子单元的方法，该转子单元包括多个旋转体，所述多个旋转体均具有围绕中心轴线的环状的转子铁芯、绕所述转子铁芯沿周向方向布置的多个磁体、以及用于保持所述磁体的由树脂制成的保持件，该方法包括：

(a)通过将所述转子铁芯布置在模具内并且将树脂注入到该模具内，而将所述保持件嵌件成型为以下形状的过程，即，该保持件具有沿着所述转子铁芯的外周表面轴向延伸的多个分隔部以及连接所述多个分隔部的连接部；

(b)在过程(a)之后将所述磁体布置在成对的相邻分隔部之间的过程；和

(c)将作为通过过程(a)和(b)制成的多个旋转体的第一旋转体和第二旋转体以顶表面彼此面对而底表面彼此背离的状态沿轴向布置的过程，

其中，在所述过程(a)中，将所述保持件成型为使得作为所述连接部的位于所述底表面侧的端部的接触表面到所述分隔部的位于所述顶表面侧的端部的轴向尺寸比所述磁体的轴向尺寸长，并且

在过程(b)中，将所述磁体配置成所述磁体的位于所述底表面侧的端部与所述接触表面接触，

在过程(c)中，所述第一旋转体和所述第二旋转体布置为如下状态：所述多个磁体的周向位置不对齐。