CN110291697A - 电机用转子、电机及电机用转子的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机用转子，其具有例如能够在苛刻环境下使用的磁铁安装结构。电机用转子(1a)包括：旋转轴(2)、环状的磁性体(6)、金属构件(9)、及包围磁性体(6)的环状的磁铁(3)。磁性体(6)具有在旋转轴方向上对置的两个面、及从该两个面中的一个面(6b)向旋转轴方向突出的突出部(6e)。突出部(6e)包围旋转轴2。磁铁(3)包括在旋转轴方向上对置的两个面。在磁铁(3)的一个面(3b)配置金属构件(9)。金属构件(9)包围突出部(6e)。金属构件(9)被突出部(6e)与磁性体(6)的一个面(6b)夹持。

Description

电机用转子、电机及电机用转子的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电机用转子、电机及电机用转子的制造方法，尤其涉及具有环状的磁铁的电机用转子、电机及电机用转子的制造方法。

背景技术

作为电机用转子，一直使用一种具有环状的磁铁的转子。环状的磁铁例如通过粘结而安装于电机用转子的其他构件上。

另外，在下述专利文献1中公开了如下内容：在将具有贯通孔的转子磁铁压入成形模具内，然后向模具内流入高分子材料而成形具有转子金属部的转子实部的转子中，在转子磁铁的外表面设置旋转防止部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开昭55-002313号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在具有仅通过粘结方法安装磁铁的结构的转子中存在粘结剂的耐热性、热老化的问题。即，关于这样的转子，例如在电机使用环境为高温环境、或者高温和低温交替循环的苛刻环境的情况下，有时难以维持转子的可靠性。

本发明以这样的课题为一例，提供一种具有例如在苛刻环境下也能使用的磁铁安装结构的电机用转子、包括电机用转子的电机及电机用转子的制造方法。用于解决问题的方案

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，电机用转子包括：旋转轴；环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面、及从该两个面中的一个面向旋转轴方向突出的突出部；金属构件，其包围突出部；以及环状的磁铁，其包围磁性体，突出部包围旋转轴，磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，在磁铁的一个面配置金属构件，金属构件被突出部与磁性体的一个面夹持。

优选为，磁性体的两个面分别为上表面、下表面，磁铁的两个面分别为上表面、下表面，在旋转轴方向上，磁铁相对于磁性体的位置被金属构件限制。

优选为，金属构件的平面形状为环状。

优选为，突出部的平面形状形成为环状，突出部包括头部及筒部，该筒部位于该头部与一个面之间。

优选为，头部的平面形状形成为环状。

优选为，突出部具有在头部与端面之间向旋转轴凹陷的凹部，并且在凹部收纳金属构件的一部分。

优选为，磁铁具有被嵌合部，金属构件及磁性体的至少一方具有嵌合于被嵌合部的嵌合部。

优选为，嵌合部是在径向上向磁铁的内周面凸起的凸部。

优选为，被嵌合部是在径向上从磁铁的内周面向外周面凹陷的凹部。

优选为，磁性体的另一个面包括在径向上向外侧延伸的环状法兰部，法兰部支承磁铁的另一面。

优选为，法兰部的、与磁铁的另一面对置的面包括嵌合部，磁铁的、与法兰部对置的另一面包括被嵌合部。

根据本发明的其他实施方式，电机用转子包括：环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面；环状的金属构件，其包围磁性体的一部分；以及环状的磁铁，其包围磁性体及金属构件，并且环状的金属构件通过磁性体的一部分而机械地固定于磁性体的一个面上，在旋转轴方向上，磁铁通过环状的金属构件而机械地固定于磁性体，在周向上，环状的金属构件的侧面与磁铁的侧面嵌合。

根据本发明的其他实施方式，电机包括：外壳；上述任一项所述的电机用转子；定子，其包围电机用转子。

根据本发明的其他实施方式，在电机用转子的制造方法中，电机用转子包括：旋转轴；环状的磁性体，其具有在旋转轴方向对置的两个面、及从该两个面中的一个面向旋转轴方向突出的突出部；金属构件，其包围突出部；以及环状的磁铁，其包围磁性体，并且磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，电机用转子的制造方法具有：第1工序，在磁性体的一个面及磁铁的一个面上设置金属构件；及第2工序，通过突出部与磁性体的一个面来夹持金属构件。

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式，电机用转子包括：旋转轴；环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面、及从该两个面中的另一个面向旋转轴方向突出的另一侧突出部；环状构件，其包围另一侧突出部；环状的磁铁，其包围磁性体，并且另一侧突出部包围旋转轴，磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，在磁铁的另一个面上配置环状构件，环状构件与另一侧突出部卡合。

优选为，在磁性体上设置有法兰部，法兰部在旋转轴方向上位于环状构件与所述环状的磁铁之间，且包括在旋转轴方向上对置的两个面，在法兰部的两个面中的另一个面、及环状构件的内周面的一方上设置第1卡合部，在另一方上设置与第1卡合部卡合的第1被卡合部。

优选为，在磁性体上设置有法兰部，法兰部在旋转轴方向上位于环状构件与所述环状的磁铁之间，且包括在旋转轴方向上对置的两个面，在法兰部的两个面中的一个面、及环状的磁铁的内周面的一方上设置第2卡合部，在另一方上设置与第2卡合部卡合的第2被卡合部。

根据本发明的其他实施方式，电机包括：外壳；上述任一项所述的电机用转子；定子，其包围电机用转子；及传感器，其在旋转轴方向上设置在与环状构件对置的位置上；且环状构件是磁铁。

根据上述发明，可提供具有例如在苛刻环境下也能够使用的磁铁安装结构的电机用转子、电机及电机用转子的制造方法。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式中的一个电机的立体图。

图2是电机的侧视图。

图3是表示电机的转子的侧视图。

图4是转子的俯视图。

图5是转子的仰视图。

图6是图3的D-D线剖视图。

图7是转子的分解立体图。

图8是从不同于图7的方向观察的转子的分解立体图。

图9是转子的分解侧视图。

图10是转子的分解侧剖面图。

图11是图5的E-E线的放大剖视图。

图12是对环的固定结构进行说明的剖视图。

图13是表示本发明第2实施方式中的电机的剖视图。

图14是转子的立体图。

图15是图14的转子的分解立体图。

图16是图14的F-F线的剖视图。

图17是图14的G-G线的剖视图。

图18是表示本发明第2实施方式所涉及的转子的第1变形例及第2变形例的放大剖视图。

图19是表示本发明第2实施方式所涉及的转子的第3变形例及第4变形例的放大剖视图。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施方式中的电机。

在以下说明中，有时将与电机的轴平行的方向称为轴向(旋转轴方向)。此外，有时将轴向称为上下方向(从电机外壳观察，轴的突出方向为上方)。此处所谓的“上下”、“上”、“下”等是仅仅着眼于电机时为了方便而采用的表示方法，对于搭载该电机的设备的方向、该电机的使用姿势无任何限定。

[第1实施方式]

首先，说明本发明第1实施方式所涉及的电机。图1是表示本发明第1实施方式中的电机1的立体图。图2是电机1的侧视图。

如图1所示，电机1以轴向作为电机1的高度方向，并且具有外形为圆柱状的部分、及从圆柱状部分突出的轴(旋转轴的一例)2。轴2在轴向包括两个端部。轴2的一部分在轴向上从位于电机1的圆柱状部分的上表面的支架12向上方突出。在支架12上设置有开口部12b，轴2通过开口部12b。从开口部12b向上方突出的轴2的一部分可以输出电机1的驱动力。

在本发明的第1实施方式中，在从开口部12b向上方突出的轴2的上端部附近设置有蜗杆2a。该蜗杆2a与齿轮等一起构成蜗轮。电机1可用于致动器，通过使轴2旋转而使啮合于蜗杆2a的齿轮(未图示)等旋转。电机1可用于例如汽车或两轮车等中使用的电动致动器的用途。

图1所示的电机1是所谓的内转子型无刷电机。电机1大致包括：圆筒形状外壳11，其上端部为开口部，下端部为底面部；外壳11内部的后述磁铁3等各构件；及封堵外壳11的开口部的板状支架12。

另外，在电机1的支架12上也可以设置有例如用于供给驱动电机1所使用的电力的端子等、不同于开口部12b的开口部等。在图1中省略了这些图示。

图3是表示构成电机1的构件之一的转子1a的侧视图。图4是转子1a的俯视图。图5是转子1a的仰视图。图6是图3的D-D线剖视图。图7是转子1a的分解立体图。图8是从不同于图7的方向观察的转子1a的分解立体图。图9是转子1a的分解侧视图。图10是转子1a的分解侧视剖面图。图11是图5的E-E线的放大剖视图。

如图3～图6所示，转子(电机用转子)1a包括轴2、磁铁3、磁芯(磁性体的一例)6、环(金属构件的一例)9。转子1a中，磁铁3、磁芯6、环9是收纳在外壳11的内部。此外，在外壳11的内部还配置有省略了图示的将转子1a可旋转地支承的轴承、及定子，该定子由线圈、绝缘体、定子磁芯等构成。

磁铁3是例如在树脂材料中混入磁性材料而成形的粘结磁铁。磁铁3具有圆筒形状。磁铁3以包围磁芯6的方式配置。即，磁铁3的平面形状形成为包围轴2的环状。磁铁3具有在旋转轴方向上对置的(相互背对背即背向)两个面(上表面3a、下表面3b)。在磁铁3的内周面3i与上表面3a、下表面3b之间分别设置有作为倒角部的倾斜面。

如图8等所示，在磁铁3的上表面3a、尤其是上侧的内周端部，设置有被嵌合部3c。被嵌合部3c在径向上是从磁铁3的内周面3i向外周面3k凹陷的凹部。被嵌合部3c在轴向上是从磁铁3的上侧的上表面3a向下方凹陷的凹部。被嵌合部3c设置在4个部位上。4个被嵌合部3c以绕旋转轴隔开特定角度的间隔的方式配置，在图示例中以隔开90度间隔的方式配置。

如图7等所示，在磁铁3下侧的端部设置有被嵌合部3d。被嵌合部3d在径向上是从磁铁3的内周面3i向外周面3k凹陷的凹部。被嵌合部3d在轴向上是从磁铁3的下表面3b向上方凹陷的凹部。被嵌合部3d设置在4个部位上。4个被嵌合部3d以隔开特定角度的间隔的方式配置，在图示例中以绕旋转轴隔开90度间隔的方式配置。

在本发明的第1实施方式中，4个被嵌合部3c分别配置在俯视时与4个被嵌合部3d分别重叠的位置上。即，各被嵌合部3c在周向上的位置与各被嵌合部3d在周向上的位置是相同的。即，磁铁3相对于位于到上表面的距离和到下表面的距离相等的位置且与旋转轴垂直的平面而具有对称的形状，无论上下方向的朝向如何都能安装到转子1a上。另外，被嵌合部3c、3d的数量、配置位置并不限于上述。

磁芯6例如由铁等磁性体形成。磁芯6大致具有轴向成为高度方向的圆柱形状。磁芯6具有在旋转轴方向上对置的两个面(上表面6a、下表面6b)。磁芯6的平面形状以包围轴2的方式形成为环状。即，轴2上下贯通磁芯6。轴2以压入磁芯6的状态相对于磁芯6固定。

磁芯6具有突出部6e。突出部6e设置在磁芯6的下方的面(下表面)6b侧。突出部6e从磁芯6的下表面6b向旋转轴方向突出。即，突出部6e从磁芯6的下表面6b向下方突出。突出部6e包围轴2。

磁芯6具有形成为法兰状的法兰部6a。法兰部6a成为磁芯6的上方的面(上表面6a)。即，在旋转轴方向上，磁芯6的与下方的面(下表面6b、一个面)为相反侧的面(另一个面)包括法兰部6a。法兰部6a是磁芯6的一部分，在周向上遍及磁芯6的全周而延伸，且在径向上比磁芯6的其他部分更向外侧延伸。即，法兰部6a以包围轴2的外周面的方式形成为环状。另外，径向上的外侧在图示例中是指离开轴2的方向。

磁铁3以包围磁芯6的外周面6k的方式配置。磁铁3的内径(内周面3i的径)比磁芯6的外径(外周面6k的径)略大。在磁铁3的内周面3i与磁芯6的外周面6k之间配置粘结剂，将磁铁3与磁芯6粘结。

如图7等所示，在磁芯6的外周面6k设置有弯曲的弯曲部、及平面状的平面部6z。在周向上，平面部6z形成在弯曲部的两个端部之间。该平面部6z沿着旋转轴方向呈直线状延伸。在本发明的第1实施方式中，4个平面部6z以绕旋转轴隔开90度间隔的方式配置。在径向上，平面部6z与磁铁3的内周面3i之间形成有间隙，该间隙比磁芯6的外周面6k与磁铁3的内周面3i之间略宽。由此，在组装转子1a时，涂布在磁铁3与磁芯6之间的粘结剂中多余的粘结剂会留在平面部6z与内周面3i之间。因此，可涂布足够量的粘结剂而将磁铁3与磁芯6可靠地粘结，同时防止多余的粘结剂向外侧溢出。

如图6所示，在旋转轴方向上，在法兰部6a的下侧设置有与磁铁3的上表面3a对置的面。磁铁3的上表面3a与法兰部6a的下侧的面对置。磁铁3以上表面3a接触法兰部6a的方式配置。法兰部6a支承磁铁3的上表面3a。法兰部6a在旋转轴方向上限制磁铁的3的上侧的面的位置。在图示例中，法兰部6a限制磁铁3的上表面3a的位置。详细而言，由于法兰部6a接触磁铁3的上表面3a，因此可抑制磁铁3的上表面3a向法兰部6a上方的移位。即，在旋转轴方向上，由于磁铁3被磁芯6支承，因此可抑制磁铁3向磁芯6上方的移位。

如图9所示，在本发明的第1实施方式中，磁芯6具有嵌合部6c。嵌合部6c在径向上是从磁芯6的外周面6k向磁铁3的内周面3i凸起的凸部。在图示例中，在旋转轴方向上，嵌合部6c设置在与磁铁3对置的法兰部6a的面上。如图11所示，嵌合部6c在旋转轴方向上从法兰部6a的与磁铁3对置的面向下方凸起。嵌合部6c以嵌合于磁铁3上侧的端部的被嵌合部3c的方式形成。另外，嵌合部6c也可以设置在磁芯6的外周面6k上。

如上所述，通过使嵌合部6c嵌合于被嵌合部3c，从而在周向上限制磁铁3相对于磁芯6的位置。即，磁铁3以相对于磁芯6在周向上不旋转的方式被磁芯6支承。

环9是例如由铁或铝等金属材料形成的金属构件。环9形成为平板状。环9的平面形状为环状。环9可通过例如将钢板冲压加工为特定形状而制造。环9可以相对低成本地制造。

环9具有以带状形成为圆环状的环状部9a、及两个嵌合部9d。各嵌合部9d是从环状部9a的一部分向径向外侧(离开旋转轴的方向)突出的部位。即，嵌合部9d在径向上是向磁铁3的内周面3i凸起的凸部。两个嵌合部9d配置在其中一方相对于环9的中央而与另一方成为点对称的位置上。即，两个嵌合部9d以绕旋转轴隔开180度间隔的方式配置。

环9的环状部9a以包围磁芯6的突出部6e的方式形成。环9的环状部9a的内径比突出部6e中配置有环9的部位的外径略大。

如图5所示，在本发明的第1实施方式中，环状部9a的外径比磁芯6的外周面6k的径略小。各嵌合部9d在径向上从磁芯6向磁铁3延伸。从底面侧观察转子1a时，各嵌合部9d的前端(外侧的端部)相对于磁芯6的外周面6k位于外侧(磁铁3的外周面侧)。各嵌合部9d以嵌合于磁铁3的下侧的被嵌合部3d的方式形成。即，各嵌合部9d在周向上具有比被嵌合部3d的凹部的宽度窄的宽度，且在旋转轴方向上，形成为从旋转轴到嵌合部9d的前端的距离比旋转轴与被嵌合部3d的最凹陷的部位之间的距离短。

如图11所示，环9配置在磁芯6的一个面上。环9配置在磁芯6的下表面6b上。环9包围突出部6e。环9固定于磁芯6。此外，在磁铁3的一个面上配置环9。环9具有的两个嵌合部9d嵌合于4个被嵌合部3d中的任意两个。通过像这样使嵌合部9d嵌合于被嵌合部3d，从而变成磁铁3的下表面3b附近部位的位置被嵌合部9d限制的状态。即，在轴向上，磁铁3相对于磁芯6的位置被环9限制。磁铁3在旋转轴方向上通过环9而固定于磁芯6。

此外，环9固定于磁芯6。嵌合部9d嵌合于被嵌合部3d。通过这样的构成，在周向上，磁铁3相对于磁芯6的位置被环9限制。即，磁铁3在周向上通过环9而固定于磁芯6。

此处，在本发明的第1实施方式中，环9是在环状部9a卡合于磁芯6的突出部6e的状态下固定于磁芯6。如图11所示，突出部6e的平面形状形成为环状。突出部6e具有头部6h、及设置在头部6h与磁芯6的下表面6b之间的筒部6f。头部6h的平面形状形成为环状。头部6h位于比筒部6f部分更远离旋转轴的位置。即，突出部6e具有法兰形状的头部6h。由此，使突出部6e的头部6h形成为法兰形状，从而在突出部6e形成在头部6h与下表面6b之间向轴2凹陷的凹部6g。

环9被夹持在突出部6e与磁芯6的一个面之间。环9的环状部9a以包围筒部6f的周围的方式配置，环状部9a的一部分收纳在突出部6e的凹部6g内。即，如图11所示，环9的环状部9a以被头部6h与磁芯6的下表面6b夹持的方式配置。环9通过环状部9a的内侧的部分被头部6h与下表面6b夹持而机械地固定于磁芯6。

图12是对环9的固定结构进行说明的剖视图。

在制造转子1a时，执行第1工序及第2工序，该第1工序是在磁芯6的一个面及磁铁3的一个面上设置环9，该第2工序是通过突出部6e与磁芯6的一个面来夹持环9。具体而言，例如在将环9配置于磁芯6的下表面6b的状态下，以环状部9a的内侧的部分被头部6h与下表面6b夹持的方式使突出部6e塑性变形，从而将环9机械地固定于磁芯6。即，环9是通过将突出部6e铆接而固定于磁芯6。

如图12所示，在本发明的第1实施方式中，直到进行铆接工序之前，突出部6e具有从下表面6b向下方突出的圆筒状的筒部6f。在筒部6f为圆筒状的状态下，可以从下方将环9以包围筒部6f的周围的方式配置于下表面6b。然后，在将环9配置于下表面6b的状态下，以对突出部6e的头部6h向径向外侧(径向上离开轴2的方向)施加力的方式将夹具100抵接于头部6h。利用夹具100使突出部6e变形，以形成法兰形状的方式使头部6h向径向外侧移位，从而可以像图11所示那样将环9固定于磁芯6。

另外，通过将夹具100一边抵接于头部6h一边使转子1a绕旋转轴旋转、或者使夹具100绕旋转轴旋转，可以进行旋转铆接。铆接方法并不限于旋转铆接。例如也可以将具有锥形状上端部的夹具一边抵接于头部6h的内侧一边向上方按压，将头部6h全周地向外侧挤出从而进行铆接。

如以上说明的那样，在本发明的第1实施方式中，磁铁3是在旋转轴方向的位置被法兰部6a与环9限制的状态下固定于磁芯6。环9机械地固定于磁芯6。像这样的机械固定结构不会受到构件收缩、膨胀的太大影响，能够耐受各个方向的多种振动。因此，与仅通过粘结的方法将磁铁3固定于磁芯6的结构相比，可以更长期间地维持转子1a的可靠性。

在使用仅靠粘结的方法固定磁铁3的情况下，生产时需要严格管理粘结剂的涂布量、涂布位置，从而导致生产性变低。然而，在本发明的第1实施方式中，可以一同使用粘结方法及利用铆接固定环9的方法，因此能够降低对粘结方法的依赖度。因此，可以减少制造工时，抑制制造成本。

环9是通过将突出部6e铆接而固定于磁芯6。因此，可通过简单的方法将环9牢固地固定于磁芯6。因此，能够以相对较低的制造成本制造可靠性高的转子1a。

环9的嵌合部9d在径向上向磁铁3的被嵌合部3d突出而嵌合于被嵌合部3d。此外，磁芯6的嵌合部6c在径向上向磁铁3的被嵌合部3c突出而嵌合于被嵌合部3c。因此，即使对磁铁3施加扭矩，也能维持嵌合部9d、6c嵌合于被嵌合部3d、3c的状态，并保持磁铁3相对于磁芯6不旋转的状态。因此，能够更长期间地维持转子1a的可靠性。

由此，不同于仅靠粘结的方法，转子1a是通过机械固定方法而组装的。因此，即使在例如高温环境、高温与低温交替的环境、频繁发生温度大幅度变化的环境下利用电机1的情况下、在对电机1施加各种振动的环境下利用电机1的情况下，相比以往，都能够提高电机1的可靠性。

例如，在使用发动机的车辆等中，发动机室内或发动机附近位置使用的致动器使用电机1的情况下，电机1暴露于高温中。而且，在这样的状况下，若电机1驱动而发热，则电机1的温度会上升到200摄氏度左右。此外，在这样的车辆中，发动机的振动、车辆行驶时发生的振动剧烈。在这种情况下，以往仅使用粘结剂将磁铁粘结固定的普通转子中，因热老化、各构件反复膨胀、收缩，固定磁铁的粘结剂自身会出现裂纹，磁铁的保持力大幅下降。若使用在高温的温度区域也能发挥性能的耐热粘结剂，则不易发生上述热老化的问题，但制造成本上升。另一方面，在使用通过本发明的第1实施方式的机械方法来安装磁铁3的转子1a的情况下，在轴向固定磁铁3，将嵌合部9d、6c嵌合于被嵌合部3d、3c，从而在周向上固定磁铁3，因此可抑制上述那样的问题发生。在除了使用机械方法外还使用粘结剂将磁铁3固定于磁芯6的情况下，即使粘结剂的性能受损，也会通过机械方法将磁铁3保持于磁芯6。

[其他]

环的嵌合部与磁铁的被嵌合部的嵌合结构、以及磁芯的嵌合部与磁铁的被嵌合部的嵌合结构也可以仅设置任意一方。在这种情况下，也能够可靠地保持磁铁相对于磁芯不旋转。

环或磁芯与磁铁的嵌合结构也可以均不设置。即使在这样的情况下，可以通过环来限制磁铁相对于磁芯在轴向上的位置，从而比仅利用粘结的方法进一步提高转子的可靠性。

磁芯的突出部并不限于包围旋转轴的筒状。例如，也可以在磁芯的表面以包围旋转轴的方式环状地散布多个突出部。该情况下，也可以在各突出部与磁芯的端面之间夹持并固定环。

也可以使用其他开放的平面形状的金属构件来代替具有封闭的平面形状的环。例如，金属构件也可以是环状部的一部分缺失的“C”字状等构件。此外，金属构件并不限于1个构件，也可以配置成由多个构件包围突出部的周围，利用这些各金属构件来限制磁铁的位置。

[第2实施方式]

其次，对本发明第2实施方式所涉及的电机进行说明。图13是表示本发明的第2实施方式的电机101的立体图。

本发明的第2实施方式所涉及的电机101是对上述本发明的第1实施方式所涉及的电机1的磁铁3及磁芯6的构成施加改良而成，其他部分的构成是相同的。因此，以下对于与上述电机1相同或相似的构成附加相同符号并省略其说明，仅说明不同的构成。

如图13所示，电机101包括圆筒形状的外壳111、在外壳111内枢轴支撑的转子100a、包围转子100a的定子112、以及用于检测转子100a的旋转位置的传感器113。

另外，以下为了便于说明，在图中从电机101的外壳111观察时将轴2突出的上方设为“另一(方)”，将下方设为“一(方)”。

外壳111在其内部具有：轴承114a，可旋转地支承转子100a的一侧；轴承114b，可旋转地支承转子100a的另一侧；基板115，搭载有传感器113；以及台座119，保持基板115。在外壳111的上端部设置有将外壳111的开口部111a封堵的支架117。

转子(电机用转子)100a包括轴2、磁芯106、磁铁(环状构件的一例，以下称为传感器磁铁)107、及磁铁108。有关该转子100a将在下文详细叙述。

传感器113在轴2的旋转轴方向上设置在基板115上的、与转子100a的传感器磁铁107对置的位置。传感器113将传感器磁铁107发出的磁场转换成电信号并输出到未图示的控制单元等。传感器113输出伴随磁场变化的电信号，从而可以通过控制单元等来检测转子100a的旋转位置及转数。

图14是表示构成电机101的构件之一的转子100a的立体图。图15是图14所示的转子100a的分解立体图。图16是图14的F-F线剖视图。图17是图14的G-G线剖视图。

如图14及图15所示，转子100a包括作为旋转轴的轴2、作为在旋转轴方向上延伸的圆柱状构件的磁芯106、形成为环状的传感器磁铁107、及作为圆筒状构件的磁铁108。

如图15所示，磁芯106以包围轴2的方式形成为环状，并且具有旋转轴方向上的一侧的面即下表面106b(一个面)、及在旋转轴方向上延伸且面朝外侧的外周面106c。此外，磁芯106具有在旋转轴方向上向另一侧突出的另一侧突出部116、及位于传感器磁铁107与磁铁108之间的法兰部126。该法兰部126设置在相对于磁芯106的旋转轴方向上的中央部而靠近另一侧突出部116的位置。

另一侧突出部116具有面朝另一侧的上表面116a、在旋转轴方向上延伸且面朝外侧的外周面116c、及面朝内侧且包围轴2的面即内周面116d。另一侧突出部116的外径及磁芯106的外径设定为比法兰部126的外径小。

法兰部126是利用在旋转轴方向上对置的两个面(上表面126a、下表面126b)、以及在上表面126a与下表面126b之间面朝外侧的外周面126c而界定。

如图15及图16所示，在法兰部126的上表面126a，设置有用于抑制传感器磁铁107的旋转的第1卡合部136。在传感器磁铁107设置有与该第1卡合部136卡合的第1被卡合部127。通过所述第1卡合部136与第1被卡合部127的卡合，在法兰部126的上表面126a，传感器磁铁107与另一侧突出部116卡合。该第1卡合部136具有从法兰部126的上表面126a向另一侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状，且以该第1卡合部136的两个面接触另一侧突出部116的外周面116c及法兰部126的上表面126a的状态而一体地设置。

此外，在第1卡合部136，从另一侧突出部116的外周面116c向外侧突出的长度设定为比另一侧突出部116的外周面116c到法兰部126的外周面126c的长度短。即，面朝第1卡合部136的外侧的面位于法兰部126的外周面126c的内侧。

如图15及图17所示，在磁芯106的外周面106c设置有用于抑制磁铁108的旋转的第2卡合部137。在磁铁108的内周面设置有与该第2卡合部137卡合的第2被卡合部138。通过所述第2卡合部137与第2被卡合部137的卡合，在法兰部126的下表面126b，磁铁108与磁芯106卡合。该第2卡合部137具有从法兰部126的下表面126b向其中一侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状，且以该第2卡合部137的两个面接触法兰部126的下表面126b及磁芯106的外周面106c的状态而一体设置。

此外，在第2卡合部137，从磁芯106的外周面106c向外侧突出的长度设定为比磁芯106的外周面106c到法兰部126的外周面126c的长度短。即，面朝第2卡合部137的外侧的面位于法兰部126的外周面126c的内侧。

如图14及图15所示，传感器磁铁107是包围另一侧突出部116的环状构件，具有在旋转轴方向上对置的两个面(上表面107a、下表面107b)、在上表面107a与下表面107b之间面朝外侧的外周面107c、以及面朝内侧的内周面107d。此外，传感器磁铁107具有与法兰部126的第1卡合部136卡合的第1被卡合部127。

该传感器磁铁107的外径(径向上的外周部大小)设定为与法兰部126的外径相同或大致相同。传感器磁铁107的上表面107a是以沿周向以SNSN···交替配置不同磁极的方式被磁化的永久磁铁，通过传感器磁铁107旋转，从而与传感器113对置的位置的磁极发生变化。

如图15及图16所示，传感器磁铁107的第1被卡合部127是从传感器磁铁107的内周面107d向外周面107c凹陷的凹部，形成为从传感器磁铁107的上表面107a遍及下表面107b而被切去的形状。第1被卡合部127的形成凹部的周向的长度设定为与第1卡合部136的周向的长度相同的值。此外，第1被卡合部127中从内周面107d向外周面107c最凹陷的部分的深度设定为与另一侧突出部116的外周面116c到面朝第1卡合部136的外侧的面的长度相同或者略大。即，通过铆接可以将法兰部126的第1卡合部136卡合于传感器磁铁107的第1被卡合部127。另外，也可以代替铆接而进行旋转铆接(也称为旋铆)。

通过使传感器磁铁107从磁芯106的另一侧经由另一侧突出部116向其中一侧移动，可以将传感器磁铁107的第1被卡合部127与法兰部126的第1卡合部136卡合。若传感器磁铁107的第1被卡合部127与法兰部126的第1卡合部136卡合，使传感器磁铁107相对于另一侧突出部116固定，从而可抑制传感器磁铁107的旋转。另外，若使法兰部126的第1卡合部136卡合于传感器磁铁107的第1被卡合部127，则变成传感器磁铁107的内周面107d与另一侧突出部116的外周面116c对置，且传感器磁铁107的外周面107c与法兰部126的外周面126c、及传感器磁铁的上表面107a与另一侧突出部116的上表面116a处于同一个平面的状态。

如图14及图15所示，磁铁108具有在旋转轴方向上对置的两个面(上表面108a、下表面108b)、在上表面108a与下表面108b之间面朝外侧的外周面108c、及面朝内侧的内周面108d，且形成为包围磁芯106的环状。此外，磁铁108具有与法兰部126的第2卡合部137卡合的第2被卡合部138。该磁铁108的外径(径向上的外周部的大小)设定为与法兰部126的外径相同或大致相同的值。

如图15及图17所示，磁铁108的第2被卡合部138是从磁铁108的内周面108d向外周面108c凹陷的凹部。第2被卡合部138从磁铁108的上表面108a向下表面108b延伸的长度设定为与从法兰部126的下表面126b向其中一侧突出的第2卡合部137的长度相同或者略大。此外，形成第2被卡合部138的凹部的周向的长度设定为与第2卡合部137的周向的长度相同的值。进而，第2被卡合部138中从内周面108d向外周面108c最凹陷的部分的深度设定为与从磁芯106的外周面106c到面朝第2卡合部137的外侧的面的长度相同或者略大。即，可以将法兰部126的第2卡合部137通过粘结剂等连结于磁铁108的第2被卡合部138。

磁铁108的第2被卡合部138通过使磁铁108从磁芯106的其中一侧向另一侧移动而可以与第2卡合部137卡合。若磁铁108的第2被卡合部138与法兰部126的第2卡合部137卡合，则磁铁108相对于磁芯106而固定，从而抑制磁铁108的旋转。另外，若法兰部126的第2卡合部137相对于磁铁108的第2被卡合部138卡合，则磁铁108的内周面108d与磁芯106的外周面106c对置，且磁铁108的外周面108c、法兰部126的外周面126c、以及传感器磁铁107的外周面107c位于同一个面上。

如上所述，使用粘结剂等将法兰部126的第1卡合部136与传感器磁铁107的第1被卡合部127连结，且使用粘结剂等将法兰部126的第2卡合部137与磁铁108的第2被卡合部138连结，从而在磁芯106的另一侧配置并安装传感器磁铁107，并在磁芯106的其中一侧配置并安装磁铁108。

此时，通过将法兰部126的第1卡合部136与传感器磁铁107的第1被卡合部127卡合，从而抑制传感器磁铁107相对于磁芯106的旋转。即，传感器磁铁107是在相对于磁芯106在周向上的旋转被抑制的状态下与另一侧突出部116卡合。此外，通过将法兰部126的第2卡合部137与磁铁108的第2被卡合部138卡合，而抑制磁铁108相对于磁芯106的旋转。即，磁铁108是在相对于磁芯106在周向上的旋转被抑制的状态下与磁芯106卡合。

进而，由于相对于法兰部126设置有第1卡合部136及第2卡合部137，因此利用法兰部126的上表面106a抑制传感器磁铁107向轴向的其中一侧的移动，并利用法兰部126的下表面106b来抑制磁铁108向轴向的另一侧的移动。即，利用法兰部126抑制传感器磁铁107及磁铁108向旋转轴方向的移位。

如以上说明的那样，在传感器磁铁107及磁铁108相对于磁芯106的旋转被抑制的状态下进行安装，由此利用简单构成就能将传感器磁铁107及磁铁108以相对于磁芯106的旋转被抑制的状态下进行固定。

而且，若仅使用粘结方法固定传感器磁铁107及磁铁108，则会因粘结剂老化而导致传感器磁铁107及磁铁108与磁芯106的相对位置发生偏差，从而无法利用传感器113检测转子100a的旋转位置、转数。即，若传感器磁铁107与磁芯106的相对位置发生偏差，则会与转子100a产生相位差，从而无法准确地检测转子100a的旋转位置、转数。

此外，若磁铁108与磁芯106的相对位置发生偏差，则会导致转子100a旋转不足，有时难以维持转子100a的可靠性。另一方面，通过将法兰部126的第1卡合部136与传感器磁铁107的第1被卡合部127卡合，将法兰部126的第2卡合部137与磁铁108的第2被卡合部138卡合，第2实施方式的转子100a在传感器磁铁107及磁铁108相对于磁芯106在周向上的相对位置得到维持的状态下固定。因此，电机101中，可以提高转子100a的可靠性，且可以准确地利用传感器13检测旋转位置、转数。

[变形例]

接下来，参照图18及图19，说明上述本发明第2实施方式所涉及的转子100a的第1变形例至第4变形例。图18及图19是表示本发明的第2实施方式所涉及的转子100a的变形例的放大剖视图，图18(a)是图15所示的转子的第1变形例，图18(b)是图15所示的转子100a的第2变形例。图19(a)是图15所示的转子100a的第3变形例，图19(b)是图15所示的转子100a的第4变形例。在第1变形例及第2变形例所涉及的转子中，第1卡合部及第1被卡合部的形状不同，在第3变形例及第4变形例中，第2卡合部及第2被卡合部的形状不同。

如图18(a)所示，第1变形例所涉及的转子200a具有：从另一侧突出部116的外周面116c向外侧突出的第1卡合部236a、以及与该第1卡合部236a卡合的第1被卡合部227a。

第1卡合部236a具有大致长方体形状或大致立方体形状，面向其中一侧的面设置在从法兰部126的上表面126a向另一侧离开的位置上。即，第1卡合部236a以仅1个面接触另一侧突出部116的外周面116c的状态设置。

第1被卡合部227a是从传感器磁铁107的内周面107d向外周面107c凹陷的凹部，从传感器磁铁107的上表面107a一直形成到下表面107b。第1被卡合部227a的形成凹部的周向的长度被设定为与第1卡合部236a的周向的长度相同的值。此外，在第1被卡合部227a中从内周面107d向外周面107c最凹陷的部分的深度被设定为与从另一侧突出部116的外周面116c向外侧方向突出的第1卡合部236a的长度相同或者略大。即，另一侧突出部116的第1卡合部236a可以通过铆接或旋转铆接(旋铆)而与传感器磁铁107的第1被卡合部227a卡合。

如图18(b)所示，第2变形例所涉及的转子200b具有：从法兰部126的上表面106a向另一侧突出的第1卡合部236b、以及与该第1卡合部236b卡合的第1被卡合部227b。

第1卡合部236b具有大致长方体形状或大致立方体形状，且面向内侧的面设为与另一侧突出部116的外周面116c隔开。即，第1卡合部236b以仅1个面接触法兰部126的上表面126a的状态设置。

第1被卡合部227b是从传感器磁铁107的内周面107d向外周面107c凹陷的凹部，从传感器磁铁107的上表面107a一直形成到下表面107b。第1被卡合部227b的周向的长度被设定为与第1卡合部236b的周向的长度相同的值。此外，第1被卡合部227b中从内周面107d向外周面107c最凹陷的部分的深度被设定为与从另一侧突出部116的外周面116c到面向第1卡合部236b的外侧的面的长度相同或者略大。即，法兰部126的第1卡合部236b可以通过铆接或旋转铆接(旋铆)而与传感器磁铁107的第1被卡合部227b卡合。

如图19(a)所示，第3变形例所涉及的转子200c具有：从磁芯106的外周面106c向外侧突出的第2卡合部237c、以及与第2卡合部237c卡合的第2被卡合部238c。

第2卡合部237c具有大致长方体形状或大致立方体形状，且面向另一侧的面设置在从法兰部126的下表面126b向其中一侧离开的位置。即，第2卡合部237c以仅1个面接触磁芯106的外周面106c的状态设置。

第2被卡合部238c是从磁铁108的内周面108d向外周面108c凹陷的凹部。第2被卡合部238c从磁铁108的上表面108a向下表面108b延伸的长度被设定为与从法兰部126的下表面126b到面向第2卡合部237c的其中一侧的面的长度相同或者略大。此外，第2被卡合部238c的形成凹部的周向的长度被设定为与第2卡合部237c的周向的长度相同的值。此外，第2被卡合部238c中从内周面107d向外周面107c最凹陷的部分的深度被设定为与从磁芯106的外周面106c到面向第2卡合部237c的外侧的面的长度相同或者略大。即，磁芯106的第2卡合部237c可通过铆接或旋转铆接(旋铆)而与磁铁108的第2被卡合部238c卡合。

如图19(b)所示，第4变形例所涉及的转子200d具有：从法兰部126的下表面126b向其中一侧突出的第2卡合部237d、以及与该第2卡合部237d卡合的第2被卡合部238d。

第2卡合部237d具有大致长方体形状或大致立方体形状，且面向内侧的面设为与磁芯106的外周面106c隔开。即，第2卡合部237d以仅1个面接触法兰部126的下表面126b的状态设置。

第2被卡合部238d是从磁铁108的内周面108d向外周面108c凹陷的凹部。第2被卡合部238d从磁铁108的上表面108a向下表面108b延伸的长度被设定为与从法兰部126的下表面126b到面向第2卡合部237d的其中一侧的面的长度相同或者略大。此外，第2被卡合部238d的形成凹部的周向的长度被设定为与第2卡合部237d的周向的长度相同的值。此外，第2被卡合部238d中从内周面108d向外周面108c最凹陷的部分的深度被设定为与从磁芯106的外周面106c到面向第2卡合部237d的外侧的面的长度相同或者略大。即，磁芯106的第2卡合部237d可通过铆接或旋转铆接(旋铆)而与磁铁108的第2被卡合部238d卡合。

如上所述，第1卡合部237a卡合于第1被卡合部227a、或者第1卡合部237b卡合于第1被卡合部227b，因此可以将传感器磁铁107以相对于磁芯106的旋转被抑制的状态进行固定。

此外，第2卡合部237c卡合于第2被卡合部238c、或者第2卡合部237d卡合于第2被卡合部238d，因此可将磁铁108以相对于磁芯106的旋转被抑制的状态进行固定。

[其他]

另外，在上述第2实施方式中，说明了将第1卡合部设置于法兰部126的上表面126a，将第1被卡合部设置于传感器磁铁107的情况，但也可以将第1卡合部设置于传感器磁铁107，将第1被卡合部设置于法兰部126的上表面106a。即，也可以形成为：利用从传感器磁铁107的下表面107b向其中一侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状的第1卡合部、以及从法兰部126的上表面126a向下表面126b凹陷的凹部即第1被卡合部，而将另一侧突出部116与传感器磁铁107卡合。此外，还可以形成为：利用从传感器磁铁107的内周面107d向内侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状的第1卡合部、以及从另一侧突出部116的外周面116c向内侧凹陷的凹部即第1被卡合部，而将另一侧突出部116与传感器磁铁107卡合。

此外，在上述第2实施方式中，说明了将第2卡合部设置于法兰部126的下表面126b，将第2被卡合部设置于磁铁108的情况，但也可以将第2卡合部设置于磁铁108，将第2被卡合部设置于法兰部126的下表面126b。即，也可以形成为：利用从磁铁108的上表面108a向另一侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状的第2卡合部、以及从法兰部126的下表面126b向另一侧凹陷的凹部即第2被卡合部，而将磁芯106与磁铁108卡合。此外，还可以形成为：利用从磁铁108的内周面108d向内侧突出的大致长方体形状或大致立方体形状的第1卡合部、以及从磁芯106的外周面106c向内侧凹陷的凹部即第1被卡合部，而将磁芯106与磁铁108卡合。

上述实施方式的所有说明均为例示而非限制。本发明的范围并非由上述说明表示，而是由权利要求表示，且意图包含与权利要求均等的含义及范围内的所有变更。

附图标记说明

1电机；1a转子；2轴(旋转轴的一例)；3磁铁；3c、3d被嵌合部；6磁芯(磁性体的一例)；6a法兰部；6b磁芯的下表面；6c嵌合部；6e突出部；6f筒部；6g凹部；6h头部；9环(金属构件的一例)；9a环状部；9d嵌合部；11外壳；12支架；100a转子；101电机；106磁芯；107传感器磁铁；108磁铁；111外壳；112定子；113传感器；115基板；116另一侧突出部；126法兰部；127第1被卡合部；136第1卡合部；137第2卡合部；138第2被卡合部；200a、200b、200c、200d转子；227a、227b第1被卡合部；236a、236b第1卡合部；237c、237d第2卡合部；238c、238d第2被卡合部。

Claims (18)

1.一种电机用转子，其包括：

旋转轴；

环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面、从该两个面中的一个面向旋转轴方向突出的突出部；

金属构件，其包围所述突出部；

环状的磁铁，其包围所述磁性体，

所述突出部包围所述旋转轴，

所述磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，

在所述磁铁的一个面配置所述金属构件，

所述金属构件被所述突出部与所述磁性体的一个面夹持。

2.根据权利要求1所述的电机用转子，其中，

所述磁性体的两个面分别为上表面、下表面，

所述磁铁的两个面分别为上表面、下表面，

在旋转轴方向上，所述磁铁相对于所述磁性体的位置被所述金属构件限制。

3.根据权利要求1或2所述的电机用转子，其中，

所述金属构件的平面形状为环状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电机用转子，其中，

所述突出部的平面形状形成为环状，

所述突出部包括头部及筒部，该筒部位于该头部与所述一个面之间。

5.根据权利要求4所述的电机用转子，其中，

所述头部的平面形状形成为环状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电机用转子，其中，

所述突出部具有在所述头部与所述端面之间朝向所述旋转轴凹陷的凹部，

在所述凹部收纳所述金属构件的一部分。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电机用转子，其中，

所述磁铁具有被嵌合部，

所述金属构件及所述磁性体的至少一方具有与所述被嵌合部嵌合的嵌合部。

8.根据权利要求7所述的电机用转子，其中，

所述嵌合部是在径向上向所述磁铁的内周面凸起的凸部。

9.根据权利要求7或8所述的电机用转子，其中，

所述被嵌合部是在径向上从所述磁铁的内周面向外周面凹陷的凹部。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的电机用转子，其中，

所述磁性体的另一个面包括在径向上向外侧延伸的环状的法兰部，

所述法兰部支承所述磁铁的另一面。

11.根据权利要求10所述的电机用转子，其中，

与所述磁铁的另一面对置的所述法兰部的面包括所述嵌合部，

与所述法兰部对置的所述磁铁的另一面包括所述被嵌合部。

12.一种电机用转子，其包括：

环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面；

环状的金属构件，其包围所述磁性体的一部分；

环状的磁铁，其包围所述磁性体及所述金属构件，

所述环状的金属构件通过所述磁性体的一部分而机械地固定于所述磁性体的一个面上，

在旋转轴方向上，所述磁铁通过所述环状的金属构件而机械地固定于所述磁性体，

所述环状的金属构件的侧面与所述磁铁的侧面在周向上嵌合。

13.一种电机，其包括：

外壳；

权利要求1～12中任一项所述的电机用转子；

定子，其包围所述电机用转子。

14.一种电机用转子的制造方法，所述电机用转子包括：

旋转轴；

环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面、从该两个面中的一个面向旋转轴方向突出的突出部；

金属构件，其包围所述突出部；

环状的磁铁，其包围所述磁性体，

所述磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，

所述电机用转子的制造方法具有：

第1工序，在所述磁性体的一个面及所述磁铁的一个面上设置所述金属构件；

第2工序，利用所述突出部与所述磁性体的一个面夹持所述金属构件。

15.一种电机用转子，其包括：

旋转轴；

环状的磁性体，其具有在旋转轴方向上对置的两个面、从该两个面中的另一个面向旋转轴方向突出的另一侧突出部；

环状构件，其包围所述另一侧突出部；

环状的磁铁，其包围所述磁性体，

所述另一侧突出部包围所述旋转轴，

所述磁铁包括在旋转轴方向上对置的两个面，

在所述磁铁的另一个面配置所述环状构件，

所述环状构件与所述另一侧突出部卡合。

16.根据权利要求15所述的电机用转子，其中，

在所述磁性体上设置有法兰部，

所述法兰部在旋转轴方向上位于所述环状构件与所述环状的磁铁之间，且包括在旋转轴方向上对置的两个面，

在所述法兰部的两个面中的另一个面及所述环状构件的内周面的一方上设置第1卡合部，在另一方上设置与所述第1卡合部卡合的第1被卡合部。

17.根据权利要求15或16所述的电机用转子，其中，

在所述磁性体上设置有法兰部，

所述法兰部在旋转轴方向上位于所述环状构件与所述环状的磁铁之间，且包括在旋转轴方向上对置的两个面，

在所述法兰部的两个面中的一个面及所述环状的磁铁的内周面的一方上设置第2卡合部，在另一方上设置与所述第2卡合部卡合的第2被卡合部。

18.根据权利要求15～17中任一项所述的电机，其包括：

外壳；

权利要求15～17中任一项所述的电机用转子；

定子，其包围所述电机用转子；

传感器，其在旋转轴方向上设置在与所述环状构件对置的位置上，

所述环状构件是磁铁。