CN111052547A - 转子、马达以及电动助力转向装置 - Google Patents

转子、马达以及电动助力转向装置 Download PDF

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Abstract

提供转子、马达以及电动助力转向装置，防止层叠体的外周端部的打开。转子(20)具有轴(21)、转子铁芯(22)、至少1个磁铁(23)以及至少1个固定部(24)。轴(21)沿轴向延伸。转子铁芯(22)具有多个层叠体(221)和至少1个压接部(222)。多个层叠体(221)沿轴向层叠。压接部(222)配置于磁铁(23)的径向内侧，将多个层叠体(221)相互压接。磁铁(23)埋入于转子铁芯(22)。固定部(24)将多个层叠体(221)的外周缘的至少一部分相互固定。

Description

转子、马达以及电动助力转向装置
技术领域
本发明涉及转子、马达以及电动助力转向装置。
背景技术
以往，已知有在转子铁芯的内部收纳磁铁的IPM转子。例如，在专利文献1中公开了永磁铁埋设型电动机。该电动机的转子具有转子铁芯和永磁铁。转子铁芯具有沿轴向层叠的多个铁板。转子铁芯具有沿轴向贯通的磁铁埋设孔。永磁铁收纳于磁铁埋设孔。多个铁板在永磁铁的径向内侧利用压接销相互紧固。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2008/139675号公报
发明内容
发明要解决的课题
当上述那样的结构的电动机进行旋转时，各层叠体共振，有可能使各层叠体的外周端部在轴向上打开。
本发明的课题在于，防止层叠体的外周端部的打开。
用于解决课题的手段
本发明的例示的一个方式的转子具有轴、转子铁芯、至少1个磁铁以及至少1个固定部。轴沿轴向延伸。转子铁芯具有多个层叠体和至少1个压接部。多个层叠体沿轴向层叠。压接部配置在磁铁的径向内侧，将多个层叠体相互压接。磁铁埋入于转子铁芯。固定部将多个层叠体的外周缘的至少一部分相互固定。
本发明的例示的一个方式的马达具有：上述的转子；以及定子，其与转子在径向上对置，具有多个线圈。
本发明的例示的一个方式的电动助力转向装置具有上述的马达。
发明效果
根据本发明，能够提供可以防止层叠体的外周端部的打开且可靠性高的转子、马达以及电动助力转向装置。
附图说明
图1是实施方式的马达的剖视图。
图2是实施方式的转子的立体图。
图3是实施方式的转子的俯视图。
图4是图3的IV-IV线剖视图。
图5是示出实施方式的电动助力转向装置的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的转子、马达以及电动助力转向装置的实施方式进行说明。在本说明书中，“轴向”是指转子的旋转轴线所延伸的方向，“径向”是指以转子的旋转轴线为中心的圆的径向，“周向”是指以转子的旋转轴线为中心的圆的周向。
另外，在本说明书中，“沿轴向延伸”包含严格地沿轴向延伸的状态和沿相对于轴向在小于45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。同样地，在本说明书中，“沿径向延伸”包含严格地沿径向延伸的状态和沿相对于径向在小于45度的范围内倾斜的方向延伸的状态。
如图1所示，马达1是内转子型的。马达1具有壳体10、转子20、定子30以及轴承保持架40。壳体10呈有底圆筒状。即，壳体10具有底面。而且，壳体10的上表面开口。壳体10收纳转子20和定子30。轴承保持架40固定于壳体10。定子30具有多个线圈31。定子30与转子20在径向上对置。
【转子】
如图2～图4所示，转子20具有轴21、转子铁芯22、多个磁铁23以及多个固定部24。转子20以旋转轴线O为中心进行旋转。
【轴】
轴21沿轴向延伸。轴21呈大致圆柱状。如图1所示，轴21被第1轴承51和第2轴承52支承为能够旋转。第1轴承51被轴承保持架40支承。第2轴承52被壳体10保持。
【转子铁芯】
如图2～图4所示，转子铁芯22固定于轴21。转子铁芯22与轴21一体地旋转。转子铁芯22具有多个层叠体221。多个层叠体221沿轴向层叠。各层叠体221具有实质上彼此相同的形状。各层叠体221例如是电磁钢板。
多个层叠体221构成多个层叠体组220a～220c。另外，在本实施方式中，多个层叠体221构成3个层叠体组220a～220c。详细而言，多个层叠体221构成第1层叠体组220a、第2层叠体组220b以及第3层叠体组220c。各层叠体组220a～220c在周向上相互错开。即，多个层叠体构成多个层叠体组，层叠体组在周向上相互错开。即，转子20具有歪斜构造。
转子铁芯22具有多个压接部222。各压接部222将多个层叠体221相互压接。压接部222配置于磁铁23的径向内侧。各压接部222沿周向相互隔开间隔而配置。另外，各压接部222沿轴向延伸。
各压接部222按照每个层叠体组220a～220c而设置。即，各压接部222在每个层叠体组220a～220c将各层叠体221相互压接。各压接部222使属于不同的层叠体组220a～220c的层叠体221彼此不压接。因此，各层叠体组220a～220c未相互固定。各层叠体组220a～220c分别固定于轴21。
转子铁芯22具有多个减轻孔223。减轻孔223沿轴向贯通。减轻孔223按照每个层叠体组220a～220c而设置。设置于第1层叠体组220a的减轻孔223、设置于第2层叠体组220b的减轻孔223以及设置于第3层叠体组220c的减轻孔223也可以相互不连通。另外，在本实施方式中，设置于第1层叠体组220a的减轻孔223、设置于第2层叠体组220b的减轻孔223以及设置于第3层叠体组220c的减轻孔223相互连通。即，设置在多个层叠体组的每一个层叠体组的减轻孔各自相互连通。
减轻孔223的数量与压接部222的数量相同。减轻孔223和压接部222在周向上交替配置。压接部222和减轻孔223合起来的数量与磁铁23的数量相同。即，压接部222和减轻孔223各自的数量是磁铁23的数量的一半。在各磁铁23的径向内侧配置有压接部222或减轻孔223中的任意一方。
转子铁芯22是所谓的IPM(Interior Permanent Magnet：内部永磁铁)型的转子。转子铁芯22在内部埋入有多个磁铁23。转子铁芯22具有用于收纳磁铁23的多个收纳孔224。各收纳孔224沿轴向延伸。各收纳孔224沿周向相互隔开间隔而配置。各收纳孔224按照每个层叠体组220a～220c而设置。
各收纳孔224一方面收纳磁铁23，另一方面还作为磁通量阻挡部而发挥功能。即，各收纳孔224的周向的两端部是不存在磁铁23的空隙。该各收纳孔224的两端部作为磁通量阻挡部而发挥功能。
设置于第1层叠体组220a的收纳孔224、设置于第2层叠体组220b的收纳孔224以及设置于第3层叠体组220c的收纳孔224也可以相互不连通。另外，在本实施方式中，设置于第1层叠体组220a的收纳孔224、设置于第2层叠体组220b的收纳孔224以及设置于第3层叠体组220c的收纳孔224相互连通。设置于第1层叠体组220a的收纳孔224、设置于第2层叠体组220b的收纳孔224以及设置于第3层叠体组220c的收纳孔224的周向的位置相互不同。
转子铁芯22具有多个凸部225。详细而言，转子铁芯22的外周面具有多个基座部226和多个凸部225。各基座部226与各凸部225在周向上交替配置。在沿轴向观察时，各基座部226是以旋转轴线O为中心的圆的一部分。
各凸部225从基座部226向径向外侧突出。各凸部225的外缘在俯视时呈圆弧状。各凸部225的曲率半径比各基座部226的曲率半径小。各凸部225的周向的长度d1比各磁铁23的周向的长度d2小。详细而言，凸部225的周向的长度d1是指基座部226与凸部225的交点彼此所连成的直线的距离。凸部225的数量与磁极的数量相同。另外，在本实施方式中，磁极的数量与收纳孔224的数量相同。各凸部225配置于各收纳孔224的径向外侧。
各凸部225按照每个层叠体组220a～220c而设置。设置于第1层叠体组220a的凸部225、设置于第2层叠体组220b的凸部225以及设置于第3层叠体组220c的凸部225的周向的位置相互不同。即，设置于多个层叠体组的每一个层叠体组的凸部各自的周向的位置相互不同。因此，在每个层叠体组220a～220c，各凸部225的顶点的周向的位置不同。另外，各凸部225的顶点配置于各凸部225的最靠径向外侧的位置。
【磁铁】
各磁铁23埋入于转子铁芯22。详细而言，各磁铁23收纳于各收纳孔224。各磁铁23在各收纳孔224内被固定。例如，各磁铁23压入于各收纳孔224内。磁铁23的数量与凸部225的数量相同。另外，磁铁23也可以通过粘接剂或树脂等密封在收纳孔224内。在本实施方式中，磁铁23的数量与磁极的数量彼此相同。另外，磁铁23的磁通朝向径向延伸。
各磁铁23埋入于每个层叠体组220a～220c。因此，各磁铁23不会在不同的层叠体组220a～220c上延伸。
【固定部】
各固定部24将多个层叠体221的外周缘的至少一部分相互固定。固定部24是将层叠体221的外周缘相互焊接的焊接部。例如，通过激光焊接等，将层叠体221的外周缘相互焊接。通过激光焊接形成固定部24，从而能够使固定部24的径向的厚度较薄。其结果为，能够防止固定部24与定子30发生干涉。
固定部24按照每个层叠体组220a～220c而设置。另外，多个固定部24按照每个层叠体组220a～220c而设置。固定部24不将属于不同的层叠体组220a～220c的层叠体彼此固定。
固定部24配置于凸部225的顶点。压接部222、磁铁23以及固定部24沿径向呈直线状排列。另外，减轻孔223、磁铁23以及固定部24也同样地沿径向呈直线状排列。固定部24沿轴向延伸。固定部24在轴向上延伸与压接部222实质上相同的距离。固定部24的数量与凸部225的数量相同。即，磁铁23和固定部24的数量与凸部225的数量相同。
这样，固定部24将各层叠体221的外周缘相互固定，因此各层叠体221的固有振动频率变高。其结果为，能够抑制转子20旋转时的各层叠体221的共振，从而防止各层叠体221的外周端部的打开。
固定部24能够防止各层叠体221的外周端部因磁铁23的振动而打开。详细而言，因与定子30的磁力的影响而引力和斥力作用在各磁铁23上，因此各磁铁23在径向上振动。因该磁铁23的振动而有可能使各层叠体221的外周端部打开。针对于此，本实施方式的马达1的固定部24将各层叠体221的外周缘相互固定，因此能够防止各层叠体221的外周端部打开。
固定部24配置于凸部225的顶点，因此能够按照每个凸部225分开研究层叠体221的振动模式。因此，能够容易地对层叠体221的振动进行控制。
【电动助力转向装置】
对将上述那样构成的马达1搭载于电动助力转向装置的例子进行说明。
如图5所示，电动助力转向装置2搭载于汽车的车轮的操舵机构。电动助力转向装置2是利用马达1的动力直接减轻操舵力的柱式的助力转向装置。电动助力转向装置2具有马达1、操舵轴914以及车轴913。
操舵向轴914将来自转向件911的输入传递至具有车轮912的车轴913。马达1的动力经由滚珠丝杠传递至车轴913。柱式的电动助力转向装置2所采用的马达1设置于发动机室(未图示)的内部。
作为马达1的使用方法的一例，举出了电动助力转向装置2，但马达1的使用方法未被限定，能够在泵或压缩机等较大范围内使用。
【变形例】
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于此，只要不脱离本发明的主旨，则能够进行各种变更。
在上述实施方式中，各层叠体组220a～220c在周向上相互错开，各层叠体组220a～220c也可以在周向上相互不错开。
在上述实施方式中，多个层叠体221构成多个层叠体组220a～220c，但多个层叠体221也可以仅构成1个层叠体组。
在上述实施方式中，压接部222的数量是磁铁23的数量的一半，但压接部222的数量不限于此。例如，压接部222、磁铁23以及固定部24的数量也可以彼此相同。在该情况下，在各磁铁23的径向内侧配置有压接部222。
在上述实施方式中，对固定部24是焊接部的情况进行了说明，但固定部不限于此。例如，固定部24也可以通过粘接剂或热收缩管将层叠体221的外周缘相互固定。
在上述实施方式中，转子铁芯22的外周面具有基座部226和凸部225，但转子铁芯22的外周面也可以不具有基座部226。即，各凸部225也可以与相邻的各凸部225接触。
在上述实施方式中，转子铁芯22具有多个凸部225，但也可以不具有凸部225。在该情况下，转子铁芯22的外周呈圆形状。
在上述实施方式中，转子20是内转子，但也可以是外转子。
在上述实施方式中，磁铁23的数量与磁极的数量彼此相同，但也可以为磁铁23的数量与磁极的数量不同。例如，可以是一对磁铁23构成1个磁极，转子20还可以具有辅助极。在一对磁铁23构成1个磁极的情况下，一对磁铁23沿周向排列。而且，一对磁铁23配置为朝向径向的外侧打开。
在上述实施方式中，转子20的轴21被第1轴承51和第2轴承52支承，但也可以仅被第2轴承52支承。即，也可以为，轴21仅下端部被支承，上端部未被支承。

Claims (11)

1.一种转子，其具有：
轴，其沿轴向延伸；
转子铁芯，其具有沿轴向层叠的多个层叠体和至少一个压接部，该压接部配置于所述磁铁的径向内侧，将多个所述层叠体相互压接；
至少1个磁铁，其埋入于所述转子铁芯；以及
至少1个固定部，其将多个所述层叠体的外周缘的至少一部分相互固定。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，
所述固定部是将所述层叠体的外周缘相互焊接的焊接部。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，
所述压接部、所述磁铁以及所述固定部沿径向呈直线状排列，
多个所述层叠体构成至少一个层叠体组，
所述压接部和所述固定部按照每个所述层叠体组而设置。
4.根据权利要求3所述的转子，其中，
多个所述层叠体构成多个所述层叠体组，
所述层叠体组在周向上相互错开。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的转子，其中，
所述转子铁芯具有多个凸部，该多个凸部向径向外侧突出并且沿周向配置，
所述磁铁和所述固定部的数量与所述凸部的数量相同，
所述固定部配置于所述凸部的顶点。
6.根据权利要求5所述的转子，其中，
按照多个所述层叠体组的每一个层叠体组设置的所述凸部各自的周向的位置相互不同。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的转子，其中，
所述转子铁芯还具有沿轴向贯通的多个减轻孔，
所述压接部的数量与所述减轻孔的数量相同，
所述减轻孔和所述压接部在周向上交替配置。
8.根据权利要求6所述的转子，其中，
按照多个所述层叠体组的每一个层叠体组设置的所述减轻孔各自相互连通。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的转子，其中，
所述磁铁、所述压接部以及所述固定部的数量彼此相同。
10.一种马达，其具有：
权利要求1至9中的任意一项所述的转子；以及
定子，其与所述转子在径向上对置，具有多个线圈。
11.一种电动助力转向装置，其中，
该电动助力转向装置具有权利要求10所述的马达。
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