CN114981620A - 磁铁保持架 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁铁保持架(52)，用于旋转角度检测装置(50)，是筒状，保持与磁传感器(53)对置地设置的磁铁(51)，并被压入固定于旋转体(870)。磁铁保持架(52)具有：位于轴向一侧的磁铁保持部(56)、位于轴向另一侧的压入固定部(57)、以及连接磁铁保持部(56)和压入固定部(57)的连接部(58)。压入固定部(57)的外径(Do2)与磁铁保持部(56)的外径(Do1)不同，并且压入固定部(57)的壁厚(t2)与磁铁保持部(56)的壁厚(t1)不同。

Description

磁铁保持架
相关申请的交叉引用
本申请基于在2020年1月23日申请的专利申请号2020-008867号，在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及磁铁保持架。
背景技术
以往，已知有在具备磁铁和磁传感器的旋转角度检测装置中用于将磁铁固定在旋转体上的磁铁保持架。在专利文献1中记载了一种具有一定厚度的筒状的磁铁保持架。在专利文献2中记载了一种磁铁保持架，具有将壁厚较厚的筒状部件的一端部的内径扩径而成的凹部，在该凹部安装有磁铁。这些磁铁保持架被压入固定于作为旋转体的轴。
专利文献1：日本特开2019-158410号公报
专利文献2：日本特开2016-31342号公报
发明内容
由于专利文献1所公开的磁铁保持架是具有一定厚度的筒状部件，因此难以调整向轴组装时的压入载荷。在专利文献2所公开的磁铁保持架中，虽然压入固定部分比较厚，但由于压入固定部分的壁厚由轴的外径来决定，因此同样地难以调整组装时的压入载荷。本公开的目的在于提供一种容易调整对旋转体的压入载荷的磁铁保持架。
本公开的磁铁保持架用于旋转角度检测装置，是筒状，保持与磁传感器对置地设置的磁铁，并被压入固定于旋转体。磁铁保持架具有：位于轴向一侧的磁铁保持部、位于轴向另一侧的压入固定部以及连接磁铁保持部和压入固定部的连接部。
进一步，压入固定部的外径与磁铁保持部的外径不同，并且压入固定部的壁厚与磁铁保持部的壁厚不同。通过成为这样的尺寸关系，能够不受磁铁的尺寸限制地设计旋转体的外径。另外，由于能够不受磁铁以及旋转体的尺寸限制地设计压入固定部的壁厚，因此容易调整压入载荷。例如，能够考虑在向旋转体压入时磁铁保持架不会压弯等而调整为最佳的压入载荷。
附图说明
通过参照附图进行下述的详细的描述，有关本公开的上述目的以及其他目的、特征、优点变得更加明确。
图1是旋转电机的纵剖视图。
图2是图1的旋转电机的II-II线剖视图。
图3是表示第一实施方式的磁铁保持架的剖视图。
图4是表示第二实施方式的磁铁保持架的剖视图。
图5是表示第三实施方式的磁铁保持架的剖视图。
图6是表示第四实施方式的磁铁保持架的剖视图。
图7是表示第五实施方式的磁铁保持架的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图对磁铁保持架的多个实施方式进行说明。在实施方式彼此之间对实质上相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。磁铁保持架用于旋转角度检测装置。旋转角度检测装置例如设置于车辆的转向电动动力装置的旋转电机，检测转子的旋转位置。
首先，作为在各实施方式中共同的事项，对旋转电机进行说明。如图1和图2所示，旋转电机1具备马达部80和控制部10。
马达部80例如由三相无刷马达等构成，具备壳体830、定子840以及转子860。壳体830具有筒部834、设置于筒部834的一端的后框架端837以及设置于筒部834的另一端的前框架端838。后框架端837以及前框架端838通过未图示的螺栓等相互紧固。在本实施方式中，筒部834、后框架端837以及前框架端838由不同部件构成，但在其他实施方式中，这些结构中的两个以上的结构也可以由相同部件构成。
定子840具有定子铁芯845和绕组组801、802，其中，定子铁芯845在壳体830内固定于筒部834，绕组组801、802组装于定子铁芯845。绕组组801、802的导线852、855贯通后框架端837向壳体830外延伸突出。
转子860具有轴870和转子铁芯865，其中，轴870作为被后轴承835和前轴承836支承的旋转体，转子铁芯865嵌装于轴870。轴870的一端部871以及另一端部872向壳体830外突出。转子860设置在定子840的内侧，能够相对于定子840相对旋转。
控制部10设置于壳体830外，与导线852、855电连接。控制部10具备控制单元20、覆盖控制单元20的罩21以及用于将控制单元20连接到外部的连接器单元35。
控制单元20具备：固定于后框架端837的散热器245、固定于散热器245的基板230、235和功率模块241、242、以及安装于基板230、235的未图示的各种电子部件。一个基板230设置在与后框架端837对置的位置。
控制部10基于从外部获取的信息、在控制部10内部检测出的马达电流等信息，来控制马达部80的驱动以产生所希望的辅助扭矩。马达部80以及控制部10构成机电一体式的驱动装置。
[第一实施方式]
接下来，对第一实施方式的磁铁保持架进行说明。如图1～图3所示，在旋转电机1设置有检测轴870的旋转角度(即，转子860的旋转位置)的旋转角度检测装置50。旋转角度检测装置50具备磁铁51、磁铁保持架52以及磁传感器53。
磁铁保持架52形成为筒状，保持磁铁51，并被压入固定于轴870的一端部871。磁传感器53安装在基板230中的与磁铁51对置的位置，检测磁铁51产生的磁。磁铁51通过磁铁保持架52固定于轴870，与轴870一体地旋转。磁铁51与轴870一起旋转，从而磁铁51和磁传感器53的相对的位置关系发生变化。磁传感器53检测根据轴870的旋转角度而变化的磁通量的大小，将与转子860的旋转位置对应的信号输出到控制单元20。
磁铁保持架52具有：位于轴向一侧即基板230侧的磁铁保持部56、位于轴向另一侧即轴870侧的压入固定部57、以及连接磁铁保持部56和压入固定部57的连接部58。
磁铁保持部56、压入固定部57以及连接部58均形成为筒状。在磁铁保持部56的内侧固定有磁铁51。在压入固定部57的内侧压入有一端部871。连接部58是磁铁51与一端部871之间的部分。
压入固定部57的外径Do2与磁铁保持部56的外径Do1不同，并且压入固定部57的壁厚t2与磁铁保持部56的壁厚t1不同。在第一实施方式中，以满足下述(A－1)～(C－1)的方式设计磁铁保持架52的各部。
(A－1)磁铁保持部56的内径Di1大于压入固定部57的内径Di2。
(B－1)磁铁保持部56的外径Do1大于压入固定部57的外径Do2。
(C－1)压入固定部57的壁厚t2大于磁铁保持部56的壁厚t1。
磁铁保持部56的外表面61和内表面66以及压入固定部57的外表面62和内表面67相对于轴向大致平行地形成。由此，壁厚t1、壁厚t2在轴向上不变。另一方面，连接部58的外表面63是锥形面。以连接部58的外径从外径Do1到外径Do2连续地变小的方式形成外表面63。
连接部58的内表面具有相对于轴向大致平行的内表面68和位于与磁铁保持部56的边界的环状平面69。环状平面69是磁铁保持部56与压入固定部57之间的阶梯面，与旋转轴心Ax垂直。在通过旋转轴心Ax的剖面，连接部58的外表面63的角度和内表面68、69的角度均不同。由此，在位于磁铁保持部56侧的环状平面69上确保接受磁铁51的面积，并且连接部58的壁厚从磁铁保持部56朝向压入固定部57逐渐变化。
磁铁保持架52由非磁性材料构成。由此，能够抑制磁铁51的磁路紊乱。另外，磁铁保持架52通过烧结来制作。此外，在其他实施方式中，磁铁保持架也可以通过锻造等其他制造方法来制作。
控制单元20从旋转角度检测装置50获取的信息用于在马达控制中根据转子860的旋转位置进行电流指令。为了调整磁铁51的磁化方向和转子860的旋转位置，磁铁保持架52的形状例如也可以是在周向的一部分具有槽(凹槽)、平面(定向平面)的形状，以便能够通过外观判别磁铁51的磁化方向。另外，为了消除调整上述磁化方向和旋转位置所需的磁铁保持架52向轴870组装的组装方向调整的限制，利用磁传感器53检测磁铁51的磁化方向，并将上述磁化方向和旋转位置作为修正值存储于控制单元20的处理器中，从而磁铁保持架52的形状也可以是不具有槽、平面的形状。在第一实施方式中，磁铁保持架52的形状为不具有槽、平面的形状。
(效果)
如以上说明的那样，在第一实施方式中，压入固定部57的外径Do1与磁铁保持部56的外径Do2不同，并且压入固定部57的壁厚t1与磁铁保持部56的壁厚t2不同。通过成为这样的尺寸关系，能够不受磁铁51的尺寸限制地设计轴870的外径。另外，能够不受磁铁51以及轴870的尺寸限制地设计压入固定部57的壁厚t1，因此容易调整压入载荷。例如，能够考虑在向轴870压入时磁铁保持架52不会压弯等而调整为最佳的压入载荷。
另外，在第一实施方式中，压入固定部57的壁厚t1大于磁铁保持部的壁厚t2。通过像这样改变壁厚，能够考虑在向轴870压入时磁铁保持架52不会压弯而调整为最佳的压入载荷。作为结果，磁铁保持架52中在压入时应力集中的部位的强度提高。
另外，在第一实施方式中，连接部58的外表面63是锥形面。由此，能够提高连接部58的强度。
另外，在第一实施方式中，磁铁保持部56的内径Di2大于压入固定部57的内径Di1。在通过旋转轴心Ax的剖面中，连接部58的外表面63的角度和内表面68、69的角度均不同。连接部58的内表面是磁铁保持部56与压入固定部57之间的阶梯面，包含与旋转轴心Ax垂直的环状平面69。由此，能够将磁铁51的形状形成为为了磁电路而成为良好的形状的圆柱。另外，能够在位于磁铁保持部56侧的环状平面69确保接受磁铁51的面积，并且以连接部58的壁厚从磁铁保持部56朝向压入固定部57逐渐变化的方式设置连接部58。
另外，在第一实施方式中，磁铁保持部56的外径Do2大于压入固定部57的外径Do1。由此，能够设置使壁厚t1大于壁厚t2，并且可得到良好的磁电路的尺寸的磁铁51。
[第二实施方式]
在第二实施方式中，如图4所示，以满足下述(A－2)～(C－2)的方式设计磁铁保持架52的各部。即便如此，也能够与第一实施方式同样地不受磁铁51的尺寸限制地设计轴870的外径，另外，容易调整压入载荷。
(A－2)Di1＞Di2
(B－2)Do1＜Do2
(C－2)t2＞t1
[第三实施方式]
在第三实施方式中，如图5所示，以满足下述(B－3)～(C－3)的方式设计磁铁保持架52的各部。即便如此，也与第一实施方式同样，容易调整压入载荷。
(B－3)Do1＜Do2
(C－3)t2＞t1
[第四实施方式]
在第四实施方式中，如图6所示，以满足下述(A－4)～(C－4)的方式设计磁铁保持架52的各部。即便如此，也能够与第一实施方式同样地不受磁铁51的尺寸限制地设计轴870的外径，另外，容易调整压入载荷。
(A－4)Di1＜Di2
(B－4)Do1＜Do2
(C－4)t2＞t1
[第五实施方式]
在第五实施方式中，如图7所示，以满足下述(A－5)～(C－5)的方式设计磁铁保持架52的各部。即便如此，也能够与第一实施方式同样地不受磁铁51的尺寸限制地设计轴870的外径，另外，容易调整压入载荷。
(A－5)Di1＞Di2
(B－5)Do1＞Do2
(C－5)t2＜t1
[其他实施方式]
在其他实施方式中，旋转角度检测装置不限于旋转电机，也可以在其他装置中用于检测旋转体的旋转角度。另外，在其他实施方式中，旋转电机不限于电动动力转向装置，也可以用于其他装置。
本公开并不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实施。
以实施方式为基准对本公开进行了描述。然而，本公开并不限定于该实施方式以及结构。本公开也包含各种变形例以及等同范围内的变形。另外，各种组合和方式、进一步仅包含它们中一个要素、一个以上、或一个以下的其他组合和方式也纳入到本公开的范畴和思想范围内。

Claims (5)

1.一种磁铁保持架，是筒状的磁铁保持架(52)，该磁铁保持架(52)用于旋转角度检测装置(50)，保持与磁传感器(53)对置地设置的磁铁(51)，并被压入固定于旋转体(870)，
上述磁铁保持架具有：
磁铁保持部(56)，位于轴向一侧；
压入固定部(57)，位于轴向另一侧；以及
连接部(58)，连接上述磁铁保持部和上述压入固定部，
上述压入固定部的外径(Do2)与上述磁铁保持部的外径(Do1)不同，并且上述压入固定部的壁厚(t2)与上述磁铁保持部的壁厚(t1)不同。
2.根据权利要求1所述的磁铁保持架，其中，
上述压入固定部的壁厚大于上述磁铁保持部的壁厚。
3.根据权利要求1或2所述的磁铁保持架，其中，
上述连接部的外表面(63)是锥形面。
4.根据权利要求3所述的磁铁保持架，其中，
上述磁铁保持部的内径(Di1)大于上述压入固定部的内径(Di2)，
在通过上述旋转体的旋转轴心(Ax)的剖面上，上述连接部的上述外表面的角度与上述连接部的内表面(68、69)的角度不同，
上述连接部的上述内表面是上述磁铁保持部与上述压入固定部之间的阶梯面，包含与上述旋转轴心垂直的平面(69)。
5.根据权利要求3或4所述的磁铁保持架，其中，
上述磁铁保持部的外径大于上述压入固定部的外径。
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