CN110291703A - 马达 - Google Patents

Abstract

马达包括环状的传感器磁体和旋转检测器，所述传感器磁体经由衬套与转子的旋转轴一体旋转，所述旋转检测器与该传感器磁体相对配置并对转子的旋转信息进行检测。衬套包括环状的固定部和延伸部，所述固定部固定于旋转轴，所述延伸部从该固定部在旋转轴的轴向上延伸并且处于埋设于传感器磁体的状态。延伸部具有轴向卡合部，该轴向卡合部在所述传感器磁体内部与传感器磁体在轴向上卡合。

Description

马达

技术领域

本发明涉及一种马达。

背景技术

以往，存在一种搭载了用于检测旋转轴的转数、旋转速度等旋转信息的旋转检测器的马达(例如参照专利文献1)。

在专利文献1的马达中，包含霍尔元件等检测元件的旋转检测器被单元化并安装于马达内，所述检测元件对以与旋转轴一体旋转的方式安装于该旋转轴的传感器磁体的磁场变化进行检测。

此外，专利文献1的马达所使用的传感器磁体通过注塑成型相对于在旋转轴固定的衬套(专利文献1中为磁体板)一体地形成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-206354号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述那样的马达中，传感器磁体通过注塑成型相对于衬套一体地形成。在这样的结构中，传感器磁体可能从衬套脱落。

本发明的目的在于提供一种抑制传感器磁体的脱落的马达。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的一方式的马达包括传感器磁体和旋转检测器，所述传感器磁体呈环状，经由衬套与转子的旋转轴一体旋转，所述旋转检测器与该传感器磁体相对配置并对所述转子的旋转信息进行检测。所述衬套包括环状的固定部和延伸部，所述固定部固定于所述旋转轴，所述延伸部从该固定部在所述旋转轴的轴向上延伸并且处于埋设于所述传感器磁体的状态。所述延伸部具有轴向卡合部，该轴向卡合部在所述传感器磁体内部与所述传感器磁体在轴向上卡合。

附图说明

图1是第一实施方式的马达的剖视图。

图2是图1的衬套的俯视图。

图3是图1的衬套的仰视图。

图4是沿着图2的4-4线的剖视图。

图5是沿着图2的5-5线的剖视图。

图6是图2的衬套的侧视图。

图7是第一实施方式的变形例的衬套的侧视图。

图8是表示第二实施方式的马达的一部分的剖视图。

图9是图8的衬套的侧视图。

图10的(a)是第二实施方式的变形例的衬套的俯视图，(b)是第二实施方式的变形例的衬套的侧视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，对马达的第一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的马达10具有：大致有底筒状的轭部11；以及以大致封闭轭部11的开口部11a的方式固定的端部支架12。

如图1所示，在轭部11的内周面固接有励磁磁体13。电枢(转子)14在励磁磁体13的内侧被收容为能够旋转。

电枢14具有：旋转轴15；固定于旋转轴15的铁芯16；卷绕于铁芯16的绕组17；以及固定于旋转轴15的比铁芯16靠前端侧(靠近轭部11的开口部11a)的部位、与绕组17连接的换向器18。在旋转轴15固定有比换向器18还靠前端侧的衬套19和传感器磁体20。

电枢14设于旋转轴15。旋转轴15的基端部被保持于轭部11的底部中央的轴承21支承为能够旋转。旋转轴15的基端部能够经由形成于轭部11的底部中央的通孔11b与负载侧的连结部连结。在收容电枢14的状态下，以大致封闭该开口部11a的方式在轭部11的开口部11a固定端部支架12。

如图1所示，为了封闭轭部11的开口部11a，端部支架12由树脂材料形成为规定形状。在端部支架12的中央部形成有为了插入旋转轴15的前端部而在轴向即轴线L方向上贯通的通孔12a，旋转轴15的前端部被保持于通孔12a内的轴承22支承为能够旋转。旋转轴15的前端部能够经由端部支架12的通孔12a与负载侧的连结部连结。

在端部支架12，以向轭部11的外部(径向外侧)突出的方式一体地形成有连接器部12b。连接器部12b呈大致四方筒状，供从外部设备延伸的外部连接器(均省略图示)沿着马达10的轴线L方向嵌接。在连接器部12b具有供电端子部12c和信号输出端子部12d。

供电端子部12c是用于从所述外部设备对未图示的供电电刷供电的端子。信号输出端子部12d用于将来自旋转检测器23的信号输出到外部设备，所述旋转检测器23对作为电枢14(旋转轴15)的旋转信息的旋转速度进行检测。

旋转检测器23设于端部支架12，构成为霍尔IC24配置于基板25。霍尔IC24以在径向上与传感器磁体20直接相对的方式配置于基板25。

如图2～图6所示，衬套19具有圆环状的主体部31、凸缘部32以及两个延伸部33、34，所述主体部31压入固定于旋转轴15，所述凸缘部32从主体部31的轴线L方向的一方的端部向与轴线L正交的方向(径向外侧)延伸，所述两个延伸部33、34从凸缘部32的外缘端部向轴线L方向延伸。本例的情况下，主体部31和凸缘部32相当于固定部。

如图3所示，凸缘部32具有外侧圆弧部32a、外侧直线部32b以及连接部32c，所述外侧圆弧部32a具有圆弧状的外周缘部，所述外侧直线部32b具有直线状的外周缘部，所述连接部32c具有与延伸部33、34连接的外周缘部。

在周向上以大致90度间隔合计设有四个外侧圆弧部32a。并且，外侧直线部32b和连接部32c在各外侧圆弧部32a的周向两侧邻接。在周向上以大致180度间隔合计设有两个外侧直线部32b。外侧圆弧部32a在各外侧直线部32b的周向两侧邻接。并且，各外侧直线部32b与各个外周缘部的直线部分相比形成为大致相同的长度，并且形成为大致平行。在周向上以大致180度间隔合计设有两个连接部32c。外侧圆弧部32a在各连接部32c的周向两侧邻接。

如图2～图4所示，在周向上以大致180度间隔设置有各延伸部33、34。在各延伸部33、34形成有在与延伸部33、34的延伸方向正交的方向即径向上贯通的通孔33a、34a。

如图2～图5所示，传感器磁体20呈筒状，轴线L方向的一方的端部与所述凸缘部32抵接，以埋设各延伸部33、34的方式与衬套19一体形成。传感器磁体20具有插通于各延伸部33、34的通孔33a、34a的被插通部20a、20b。并且，传感器磁体20在径向上与衬套19的主体部31分开。

传感器磁体20的熔接线WL与两个延伸部33、34中的一方的延伸部33的通孔33a和被插通部20a在周向上被设定为相同的位置。更详细地，熔接线WL设定为位于通孔33a和被插通部20a上。通孔33a的内周面和被插通部20a在包含熔接线WL的周向两侧抵接并保持卡合状态。即，通孔33a作为周向卡合部发挥功能。换言之，被插通部20a的周向两侧部与通孔33a的内周面抵接并且在周向的两方向上与通孔33a的内周面卡合。

此外，通过将形成传感器磁体20时的浇口位置GP设定为与两个延伸部33、34中的另一方的延伸部34的通孔34a和被插通部20b相同的位置，能够将传感器磁体20的材料从浇口填充于模具内，从而使熔接线WL在周向上位于与延伸部33的通孔33a和被插通部20a大致相同的位置。

传感器磁体20被磁化为外周面的极性在周向上为N极和S极各一个。

如图2和图3所示，传感器磁体20被磁化为一方的磁极中心C1与所述延伸部33在周向上为相同的位置。因此，传感器磁体20被磁化为另一方的磁极中心C2在周向上位于和浇口位置GP相同的位置。

如图2和图3所示，传感器磁体20的一方的端面20c是平坦面。传感器磁体20的另一方的端面20d具有第一面部20e、第二面部20f以及台阶部20g。第一面部20e和第二面部20f均是平坦面，在第一和第二面部20e、20f的边界部分设有台阶部20g。更具体地，以第一面部20e相对于第二面部20f突出的方式设有台阶部20g。

在本实施方式中，传感器磁体20的磁极中心C1、C2位于各第一面部20e的周向大致中央位置。并且，传感器磁体20的磁极的边界B位于各第二面部20f的周向大致中央位置。

第一面部20e与第二面部20f之间的台阶部20g设于传感器磁体20的端面20d。因此，即使在相对于电枢14(旋转轴15)安装好衬套19和传感器磁体20后，也能够以设于轴向一方侧(与铁芯16相反的一侧)的台阶部20g为基准来把握延伸部33、34以及熔接线WL的位置。由此，能够确认应该磁化的位置并进行磁化。

此外，在上述那样构成的马达10中，例如存在旋转轴15因情况在轴线L方向上移动的情形。在这种情形下，认为凸缘部32在轴线L方向上与轴承22滑动接触(抵接)。然而，通过使衬套19的主体部31压入旋转轴15，即使凸缘部32和轴承22滑动接触，也会抑制传感器磁体20在轴向上偏移，抑制传感器磁体20与换向器18抵接，抑制旋转轴15进一步在轴线L方向上朝轴承22移动。

接着，对本实施方式的马达10的作用进行说明。

本实施方式的马达10中，通过从未图示的供电电刷经由换向器18向绕组17供给电力来使电枢14(旋转轴15)旋转。并且，利用旋转检测器23对设于旋转轴15的传感器磁体20进行检测，从而对经由连接器部12b连接的外部设备输出马达10的旋转信息。

接着，对本实施方式的有利效果进行记述。

(1)通孔33a内的被插通部20a在轴向上与通孔33a卡合。即，通孔33a作为轴向卡合部发挥功能。因此，能够抑制传感器磁体20在轴向上的脱落，从而有助于提高强度。

(2)在衬套19的延伸部33中，通过在包括传感器磁体20成型时的熔接线WL的(重合的)位置设有通孔33a，使传感器磁体20成型时的材料以一边覆盖延伸部33一边进入通孔33a的方式进行填充。此处，例如即使在传感器磁体20的熔接线WL处产生远离衬套19周向的方向的力，由于在通孔33a内具有供传感器磁体20进入并插通的被插通部20a，因此，被插通部20a在衬套19的周向上与通孔33a卡合。由此，即使在传感器磁体20欲以熔接线WL为中心在衬套19的周向上开裂的情况下，通孔33a的内周面和熔接线WL在衬套19的周向上卡合，从而能够抑制以熔接线WL为中心在衬套19的周向上分离，有助于提高强度。并且，由于延伸部33是在径向上与传感器磁体20卡合的结构，因此能够抑制传感器磁体20在径向上分离。此外，由于延伸部33的前端部被传感器磁体20覆盖，因此能够抑制延伸部33的前端部露出，从而抑制因衬套19的延伸部33使其他的部件损伤。

(3)由于传感器磁体20的磁极中心C1和熔接线WL设定为重合，因此能抑制熔接线WL扰乱传感器磁体20的磁通的影响。

(4)在衬套19的主体部31的周向上以等角度间隔设有多个延伸部33、34，从而能够抑制旋转轴15的旋转平衡打破。在本例的情况下，通过在周向上以180度间隔设置合计两个延伸部33、34，能够抑制延伸部33、34的数量使形状简化并且实现前述那样的传感器磁体20的强度提高。

(5)通过在传感器磁体20的端面20d设置成为传感器磁体20磁化时的基准的、作为定位部的台阶部20g，例如即使在相对于电枢14的旋转轴15安装了衬套19和传感器磁体20后，也能够以台阶部20g为基准进行磁化。

(6)此处，由于衬套19像前述那样压入并固定于旋转轴15，因此对于衬套19会产生在径向上扩开那样的应力。因此，由于传感器磁体20以在径向上与衬套19的主体部31分离的状态一体形成，因此，压入衬套19时所作用的所述应力不会直接传递到传感器磁体20的径向内侧，因此能抑制传感器磁体20的开裂。

(第二实施方式)

接着，对马达的第二实施方式进行说明。另外，由于本实施方式的马达的基本结构是与第一实施方式大致相同的结构，因此以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

如图8～图9所示，设于本实施方式的马达10的衬套51具有圆环状的主体部52、凸缘部53以及圆筒状的延伸部54，所述凸缘部53从主体部51的轴线L方向的一方的端部向与轴线L正交的方向(径向外侧)延伸，所述延伸部54从凸缘部53的外缘端部向轴线L方向延伸。本例的情况下，主体部52和凸缘部53相当于第一实施方式的主体部31和凸缘部32。

衬套51的主体部52压入固定于马达10的旋转轴15。

如图8～图9所示，延伸部54的延伸方向前端侧的前端部54a形成为向径向外侧扩开。延伸部54中，延伸部54整体包括前端部54a被筒状的传感器磁体20覆盖。

此外，能够通过例如利用冲压成型将金属板材冲裁并进行拉伸加工来形成本实施方式的衬套51。在将金属板材冲裁时，在相当于其切断面的前端部54a的前端面54b有时会形成有剪断面、破裂面。形成于前端面54b的剪断面沿着切断方向呈筋状，形成于前端面54b的破裂面为凹凸形状。因此，利用传感器磁体20将前端部54a(前端面54b)覆盖使传感器磁体20和前端部54a在周向上卡合，从而作为止转件发挥作用。并且，前端面54b的破裂面不限定于止转，由于在轴向上与传感器磁体20卡合，因此作为轴向上的防脱件发挥作用。

并且，本例的传感器磁体20与第一实施方式相同地，在径向上与衬套51的主体部52分离。由此，由于压入衬套51时所作用的在与旋转轴15之间产生的应力不直接传递到传感器磁体20的径向内侧，因此能抑制传感器磁体20的开裂。

此外，本实施方式的衬套51能够在凸缘部53与轴承22在轴线L方向上抵接。并且，在衬套51的凸缘部53在轴线L方向上与轴承22抵接的状态下，传感器磁体20位于轴承22的径向外侧，因此能抑制传感器磁体20与轴承22抵接。此外，在本例中构成为，与位于保持轴承22的通孔12a的轴向一方侧(靠近换向器18)的轴向端面60相比，轴承22更向换向器18侧突出。因此，当像前述那样衬套51的凸缘部53在轴线L方向上与轴承22抵接时，传感器磁体20和轴向端面60为分开的状态。由于轴承22与传感器磁体20不直接滑动接触，因此能够抑制滑动接触引起的传感器磁体20的磨损所导致的开裂。

并且，在本例中，通过使衬套51的主体部52压入旋转轴15，即使凸缘部32和轴承22滑动接触，也会抑制传感器磁体20在轴向上偏移，能抑制传感器磁体20与换向器18抵接，抑制旋转轴15进一步在轴线L方向上朝轴承22移动。

接着，对本实施方式的马达10的作用进行说明。

本实施方式的马达10的衬套51中，延伸部54的前端部54a向径向外侧扩开，在轴向上与传感器磁体20卡合。

接着，对本实施方式的有利效果进行记述。

(6)通过扩开衬套51的延伸部54的前端部54a使其在轴向上与传感器磁体20卡合，因此能抑制传感器磁体20在轴向上脱落。

另外，上述各实施方式也可进行以下变更。

·在上述第一实施方式中，在延伸部33设置有作为周向卡合部的通孔33a，但是并不局限于此。例如，也可以变更为图7所示那样的结构。

如图7所示，延伸部33具有：从凸缘部32沿着旋转轴15的轴向延伸的第一轴向延伸部41；从第一轴向延伸部41的前端分别向周向两侧延伸的周向延伸部42；以及从各周向延伸部42沿着旋转轴15的轴向延伸的第二轴向延伸部43。通过设为这样的结构，例如，传感器磁体20成型时的材料以进入第一轴向延伸部41的周围且周向延伸部42的下方的方式被填充。因此，周向延伸部42的下表面42a在旋转轴15的轴向上与传感器磁体20卡合。由此，能够抑制传感器磁体20向轴向脱落。

此外，例如，由于传感器磁体20成型时的材料以进入两个第二轴向延伸部43之间的方式被填充，因此以包含熔接线WL的方式位于周向两侧的相对面43a形成在周向上与传感器磁体20卡合的结构。即，相对面43a作为周向卡合部发挥功能。由此，能够抑制传感器磁体20以熔接线WL为中心在周向上分离，从而有助于提高强度。并且，由于延伸部33是在径向上与传感器磁体20卡合的结构，因此能够抑制传感器磁体20在径向上分离。

另外，对于延伸部34也能够通过设为相同的结构来期待相同的效果。

·在上述第一实施方式中构成为，在传感器磁体20的端面20d具有作为定位部的台阶部20g，但是不限定于此。例如，也可以在传感器磁体20的端面20d设置突起。并且，也可以采用省略台阶部20g等定位部的结构。另外，虽然在第二实施方式中没有特别地提及，但是可以采用在传感器磁体20的端面20d设置定位部(台阶部20g)的结构，也可以采用省略定位部的结构。

·在上述第一实施方式中，在周向上以180度间隔合计设置两个延伸部33、34，但是不限定于此。例如，也可以在周向上每90度间隔地合计设置四个延伸部或者在周向上每45度间隔地合计设置八个延伸部。并且，也可以不在周向上以等角度间隔，而是在周向上以不相等间隔设置多个延伸部33、34。此外，也可以设置一个延伸部。

·在上述第一实施方式中，浇口位置和熔接线WL各设置一个，在与它们对应的位置设置延伸部33、34，但是不限定于此。例如也可以仅在与熔接线WL对应的位置设置延伸部。

此外，在对于传感器磁体20成型时的模具设定有多个浇口的情况下，也可以至少对应于一个熔接线WL设置延伸部。此外，也可以对应于多个熔接线WL的每一个设置延伸部。

此外，在对于模具设定有多个浇口，并且各浇口以不相等角度间隔设定的情况下，多个熔接线WL也为不相等角度间隔。在这种情况下，也可以以与至少一个熔接线对应的方式设置延伸部或者以与全部的熔接线对应的方式设置延伸部。

·在上述第一实施方式中，在与传感器磁体20的磁极的中心重合的位置设定熔接线WL，但是不限定于此。例如，也可以在与传感器磁体20的磁极的边界部分重合的位置设定熔接线WL。另外，通过在传感器磁体20的磁极的边界部分以外设定熔接线WL，能抑制熔接线WL扰乱磁通的影响。

·在上述第一实施方式中，分别在延伸部33、34设置通孔33a、34a，但是不限定于此，也可以采用在各个延伸部33、34设置多个通孔的结构。此外，也可以仅在两个延伸部33、34中的与熔接线WL对应的延伸部33设置通孔33a，省略与浇口位置GP对应的延伸部34的通孔34a。

·在上述实施方式中，将本发明应用于带电刷的马达，但是在无刷马达中也可以采用使用上述那样的衬套19和传感器磁体20的结构。

·如图10的(a)、(b)所示，在上述第二实施方式的结构的基础上，例如也可以采用在周向上以等角度间隔(图10中为周向90度间隔)在延伸部54设置沿着轴线L方向的狭缝54c的结构。通过设置狭缝54c，与第一实施方式中的供传感器磁体20进入并插通的被插通部20a同样，使传感器磁体20的一部分插通于狭缝54c内。因此，传感器磁体20在周向两侧与狭缝54c卡合，从而能够有助于传感器磁体20在周向上的止转效果。

此外，能够通过将所述狭缝54c的形成位置设为像上述第一实施方式那样与熔接线WL对应的位置来获得与(2)的效果相同的效果。并且，也可以在周向上以不相等间隔设置所述狭缝54c。

此外，不限定于狭缝54c，也可以采用与第一实施方式相同地设置通孔的结构。

·在上述第二实施方式中，将延伸部54的前端部54a向径向外侧扩开，但是不限定于此。例如，也可以采用使前端部54a向径向内侧倾倒从而在轴向上与传感器磁体20卡合的结构。

·在上述各实施方式中，将传感器磁体20磁化成N极和S极各为一个，但是不限定于此，磁化方式也可以适当变更为N极和S极分别为两个、四个等。

·也可以适当组合上述实施方式和各变形例。

接着，以下，对能从上述实施方式及其他例中把握的技术思想进行追述。

(附记1)马达具有环状的传感器磁体和旋转检测器，所述传感器磁体经由衬套与转子的旋转轴一体旋转，所述旋转检测器与该传感器磁体相对配置并对所述转子的旋转信息进行检测，

所述衬套包括环状的固定部和延伸部，所述固定部固定于所述旋转轴，所述延伸部从该固定部在所述旋转轴的轴向上延伸并且处于埋设于所述传感器磁体的状态，

所述延伸部具有卡合部，该卡合部在包含所述传感器磁体成型时的熔接线的周向两侧与所述传感器磁体至少在周向两侧卡合。

根据该结构，延伸部具有卡合部，该卡合部在包含传感器磁体成型时的熔接线的周向两侧与传感器磁体至少在周向两侧卡合。由此，即使在传感器磁体欲以熔接线为中心在周向上开裂的情况下，也能够通过各卡合部抑制周向上的分离，从而有助于提高传感器磁体的强度。

(附记2)

在附记1所述的马达中，

所述传感器磁体的磁极中心和所述熔接线被设定为重合。

根据该结构，由于传感器磁体的磁极中心和熔接线被设定为重合，因此能抑制熔接线扰乱传感器磁体的磁通的影响。

(附记3)

在附记1或者2所述的马达中，

在所述衬套的主体部的周向上以等角度间隔设有多个所述延伸部。

根据该结构，通过在衬套的主体部的周向上以等角度间隔设有多个延伸部，能够抑制旋转轴的旋转平衡打破。

(附记4)

在附记1～3中任一项所述的马达中，

所述传感器磁体在该传感器磁体的端面具有定位部，该定位部是进行磁化时的基准。

根据该结构，通过在传感器磁体的端面设置作为传感器磁体磁化时的基准的定位部，例如即使在相对于转子的旋转轴安装好衬套和传感器磁体后，也能够以定位部为基准进行磁化。

(附记5)在附记3所述的马达中，

在所述衬套的主体部的周向上以180度间隔设有两个所述延伸部。

根据该结构，由于在周向上以等角度设有两个延伸部，因此能够抑制旋转轴的旋转平衡打破。

Claims (5)

1.一种马达，其特征在于，包括：

环状的传感器磁体，该传感器磁体经由衬套与转子的旋转轴一体旋转；以及

旋转检测器，该旋转检测器与所述传感器磁体相对配置并对所述转子的旋转信息进行检测，

所述衬套包括环状的固定部和延伸部，所述固定部固定于所述旋转轴，所述延伸部从该固定部在所述旋转轴的轴向上延伸并且形成埋设于所述传感器磁体的状态，

所述延伸部具有轴向卡合部，该轴向卡合部在所述传感器磁体内部与所述传感器磁体在轴向上卡合。

2.如权利要求1所述的马达，其特征在于，

所述延伸部具有周向卡合部，该周向卡合部在包含所述传感器磁体成型时的熔接线的周向两侧与所述传感器磁体在周向两侧卡合。

3.如权利要求2所述的马达，其特征在于，

所述传感器磁体的磁极中心和所述熔接线设定为重合。

4.如权利要求1～3中任一项所述的马达，其特征在于，

在所述衬套的固定部的周向上以等角度间隔设有多个所述延伸部。

5.如权利要求1～4中任一项所述的马达，其特征在于，

所述传感器磁体在该传感器磁体的端面具有作为磁化时的基准的定位部。