CN117639333A - 转子及包含其的马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转子，上述转子包括：轴；转子芯，与上述轴结合，并且在外周面附着有磁铁；以及罐状构件，包围上述转子芯和上述磁铁，上述转子芯包括第一转子芯和配置在上述第一转子芯上的第二转子芯，上述第一转子芯和上述第二转子芯形成为彼此相同的构成和形状，上述第二转子芯以上表面和下表面反转颠倒的状态配置为上述第二转子芯的上表面与上述第一转子芯的上表面相对的结构。

Description

转子及包含其的马达

技术领域

本发明涉及转子及包含其的马达。

背景技术

马达是利用导体在磁场中受到的力而将电能转换为旋转能的装置。近年来，随着马达用途的扩大，马达的作用变得愈发重要。特别是，随着汽车电装化的急速发展，适用于转向系统、制动系统以及外观系统等的马达的需求大幅增加。

马达可以包括壳体(housing)、轴(shaft)、配置在壳体内部的定子(stator)、设置在轴的外周面的转子(rotor)等。其中，上述马达的定子诱发与转子之间的电相互作用，从而诱导转子的旋转。并且，轴也随着上述转子的旋转而旋转。

特别是，上述马达可以用于保证汽车的转向稳定性的装置。例如，上述马达可以用于电动转向装置(EPS；Electronic Power Steering System)等车辆用马达。

上述转子可以堆叠多个单元转子而形成。这时，上述转子形成为在单元转子间适用偏斜(Skew)角度，以改善齿槽转矩。

但是，在将轴压入上述转子时，发生上述偏斜角度偏转的问题。因此，上述马达的齿槽转矩增加，从而存在上述马达的质量变差的问题。

发明内容

本发明提供利用形成于单元转子芯的多个偏斜孔而在转子形成偏斜角度的转子及包含其的马达。

另外，提供可以利用配置于上述孔的插销来防止转子所形成的偏斜角度偏转的马达。

本发明所要解决的问题不局限于上文中提到的问题，未在这里提到的问题或其它问题可以基于下面的记载被本领域技术人员清楚地理解。

根据实施例，上述问题可以通过转子来解决，上述转子包括：轴；转子芯，与上述轴结合，并且在外周面附着有磁铁；以及罐状构件，包围上述转子芯和上述磁铁，上述转子芯包括第一转子芯和配置在上述第一转子芯上的第二转子芯，上述第一转子芯和上述第二转子芯形成为彼此相同的构成和形状，上述第二转子芯以上表面和下表面反转颠倒的状态配置为上述第二转子芯的上表面与上述第一转子芯的上表面相对的结构。

并且，上述第一转子芯具有将以第一表面朝上并且第二表面朝下的方式配置的芯板在轴方向上堆叠多个而形成的结构，上述第二转子芯可以具有将以上述第一表面朝下并且上述第二表面朝上的方式配置的上述芯板在轴方向上堆叠多个而形成的结构。

其中，上述芯板可以具备供上述轴在中心贯穿的轴孔、配置在上述轴孔的周围的偏斜孔和冲压凸起。

另外，上述冲压凸起可以从上述芯板的上述第二表面朝向上述第一表面凸出而形成，并且配置为至少两个冲压凸起以上述轴孔为中心彼此相对。

并且，在上述第一转子芯与上述第二转子芯之间可以通过上述冲压凸起形成隔离空间。

另外，上述罐状构件可以包括覆盖上述第一转子芯的第一罐体和覆盖上述第二转子芯的第二罐体，上述第一罐体的从上述第一转子芯的外周面朝向上述第二转子芯延伸的末端被弯折而插入到上述隔离空间内，上述第二罐体的从上述第二转子芯的外周面朝向上述第一转子芯延伸的末端被弯折而插入到上述隔离空间内。

根据本发明，上述问题可以通过马达来解决，上述马达包括：轴；转子，包括转子芯和罐状构件，上述转子芯与上述轴结合并且在外周面附着有磁铁，上述罐状构件包围上述转子芯和上述磁铁；定子，配置在上述转子的外侧，上述转子芯包括第一转子芯和配置在上述第一转子芯上的第二转子芯，上述第一转子芯和上述第二转子芯形成为彼此相同的构成和形状，上述第二转子芯以上表面和下表面反转的状态颠倒而配置为上述第二转子芯的上表面与上述第一转子芯的上表面相对的结构。

本发明可以利用形成于转子芯的多个偏斜孔而在转子形成偏斜角度。

本发明利用配置于上述偏斜孔的插销来防止转子所形成的偏斜角度偏转，可以以形成偏斜角度的方式引导转子芯的结合。

本发明的多样且有益的优点和效果不限定于上述的内容，可以在对本发明的具体实施形态进行说明的过程中更容易被理解。

附图说明

图1是示出根据实施例的马达的图，

图2是示出根据实施例的马达的转子的立体图，

图3是示出根据实施例的转子的转子芯的分解立体图，

图4是示出根据实施例的构成第一转子芯的芯板的图，

图5是示出根据实施例的构成第二转子芯的芯板的图，

图6是示出根据实施例的构成转子芯的第一转子芯和第二转子芯的配置状态的侧面图，

图7的(a)和图7的(b)分别是将图6中圆圈区域放大的图，

图8是示出根据实施例的构成转子芯的第一转子芯和第二转子芯的配置状态的俯视图，

图9是示出根据实施例的在转子芯配置有罐状构件的状态的立体图，

图10是示出根据实施例的构成罐状构件的第一罐体和第二罐体的立体图，

图11是示出根据实施例的在转子芯配置有罐状构件的状态的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施例详细地进行说明。但是，本发明不限定于所说明的部分实施例，可以实现为彼此不同的多种形态，实施例之间可以选择性结合、置换使用其构成要素中的一个或更多个。

另外，记载为形成或配置在各构成要素的“上(上面)或下(下面)”时，上(上面)或下(下面)不仅包括两个构成要素彼此直接接触的情况，还包括一个以上的另一构成要素形成或配置在两个构成要素之间的情况。此外，用上(上面)或下(下面)表述时，以一个构成要素为基准，不仅包括上侧方向，还包括下侧方向的含义。

下面，参照附图对实施例详细地进行说明，并且无论附图编号如何，相同或对应的构成要素被赋予相同的附图标记，省略对其重复的说明。

图1是示出根据实施例的马达的图，图2是示出根据实施例的马达的转子的立体图。

图1所示的X方向可以是指半径方向或第一方向，Y方向可以是指轴方向或第二方向。并且，轴方向和半径方向可以相互垂直。其中，轴方向可以是指轴500的长度方向。此外，图1所示的附图标记“C”可以是指旋转中心(轴中心)。并且，沿着以轴中心(C)为基准具有半径方向的半径的圆的方向可以被称为圆周方向。

参照图1和图2，根据实施例的马达可以包括一侧形成开口的壳体100、配置在壳体100的上部的盖体200、与轴500结合的转子300、配置在壳体100的内部的定子400、与转子300一起旋转的轴500、配置在定子400的上侧的母线600和检测转子300的旋转的传感器部700。其中，转子300可以是将多个单元转子300A在轴方向上堆叠而形成的。这时，单元转子300A可以包括形成有多个偏斜孔311的转子芯310以及附着于转子芯310的外周面的磁铁330。其中，单元转子300A可以被称为盘(puck)。

因此，马达1的转子300可以制作成在单元转子300A的堆叠时利用多个偏斜孔311将多个转子芯310配置为以固定的角度偏转的偏斜(Skew)式。这时，马达1利用与偏斜孔中的任一个结合的插销340以预先设定的偏斜角度引导转子芯310配置，同时可以防止由轴500的压入引起的转子芯310的偏转。

马达1可以是用于EPS的马达。EPS(Electronic Power Steering System，电子动力转向系统)通过用马达的驱动力辅助转向力，从而保证转弯稳定性，提供快速的复原力，使驾驶人能够安全行驶。

壳体100和盖体200可以形成马达1的外形。并且，通过壳体100和盖体200的结合可以形成容纳空间。因此，在容纳空间中，如图1所示，可以配置有转子300、定子400、轴500、母线600、传感器部700等。这时，轴500在容纳空间配置为能够旋转。因此，马达1还可以包括分别配置在轴500的上部和下部的轴承10。

壳体100可以形成为圆筒形状。并且，壳体100可以在内部容纳转子300、定子400等。这时，壳体100的形状或材质可以进行各种变更。例如，壳体100可以由在高温下也可以良好耐受的金属材质形成。

盖体200可以以覆盖壳体100的开口方式配置在壳体100的开口面、即壳体100的上部。

图2是示出根据实施例的马达1的转子300的立体图。

参照图2，转子300可以包括轴500和结合于轴500并且附着有磁铁330的转子芯310。此外，还可以包括将转子芯310和磁铁330包围的罐状构件350。

在转子芯310的中心结合有轴500，在转子芯310的外周面可以附着磁铁330。这种转子芯310可以包括第一转子芯310A和沿着轴方向配置在第一转子芯310A上的第二转子芯310B。这时，第一转子芯310A和第二转子芯310B配置为偏转固定的角度以形成偏斜角度。第一转子芯310A和第二转子芯310B分别可以与磁铁330一起构成独立单元转子300A。

参照附图，第一转子芯310A和第二转子芯310B分别可以具备供磁铁330附着的引导槽324。引导槽324可以形成为从转子芯310的外周面朝向内侧凹陷。因此，磁铁330可以被插入引导槽324内而被固定。这种磁铁330可以被称为转子磁铁或驱动磁铁。

另一方面，第一转子芯310A和第二转子芯310B可以具有多个具有圆形且薄钢板形态的芯板320堆叠而形成的结构。这时，形成第一转子芯310A的芯板320和形成第二转子芯310B的芯板320可以具有相同的形状和结构。即，可以使用单一的芯板320形成第一转子芯310A和第二转子芯310B。

参照图3至图5，芯板320可以具备供轴500在芯板中心贯穿的轴孔321、配置在轴孔321周围的偏斜孔322和冲压凸起323。此外，在外周面可以沿着圆周方向具备用于附着磁铁330的引导槽324。

引导槽324可以配置为其中心与轴孔321的中心处于同一条线上。即，可以配置为连接引导槽324的中心和轴孔321的中心的直线与引导槽324的中心处的切线构成正交。并且，以轴孔321的中心为基准，偏斜孔322的中心可以配置为相对于引导槽324的中心在圆周方向上错开角度θ大小的位相。

因此，如图4所示，在芯板320以第一表面320A朝上、第二表面320B朝下的方式配置的状态下，偏斜孔322可以配置为以引导槽324的中心为基准向逆时针方向错开位相。

并且，如图5所示，在芯板320以第二表面320B朝上、第一表面320A朝下的方式反转配置的状态下，偏斜孔322可以配置为以引导槽324的中心为基准向顺时针方向错开位相。

冲压凸起323可以形成为从芯板320的第二表面320B朝向第一表面320A凸出。这种冲压凸起323可以配置为至少两个以轴孔321为中心彼此相对的结构。

参照图3，第一转子芯310A可以具有将以第一表面320A朝上且第二表面320B朝下的方式配置的芯板320在轴方向上堆叠多个而形成的结构。即，可以以第一表面320A朝上的方式堆叠芯板320而形成第一转子芯310A。这时，通过以各芯板320所具备的冲压凸起323相互叠合的方式堆叠，从而可以使得偏斜孔322和引导槽324维持对齐的状态而不错开。即，冲压凸起323可以在堆叠芯板320时起到引导堆叠位置的作用。

另外，第二转子芯310B可以具有将以第一表面320A朝下且第二表面320B朝上的方式反转配置的芯板320在轴方向上堆叠多个而形成的结构。即，可以以第一表面320A朝下的方式堆叠芯板320而形成第二转子芯310B。这时，通过以各芯板320所具备的冲压凸起323相互叠合的方式堆叠，从而可以使得偏斜孔322和引导槽324维持对齐的状态。

在本实施例中，例示了第二转子芯310B是使芯板320以反转的状态堆叠而形成的，但并不限定于此。例如，也可以在形成两个第一转子芯310A后，通过使任一个颠倒反转，从而构成第二转子芯310B。

像这样第一转子芯310A和第二转子芯310B形成为彼此相同的构成和形状，转子芯310可以具有在第二转子芯310B的上表面和下表面反转颠倒的状态下第二转子芯310B的上表面与第一转子芯310A的上表面配置为彼此相对的结构。

因此，第一转子芯310A的配置在上部的芯板320的第一表面320A与上侧的第二转子芯310B相对，第二转子芯310B的配置在下部的芯板320的第一表面320A与下侧的第一转子芯310A相对。

图6是示出构成根据实施例的转子芯的第一转子芯和第二转子芯的配置状态的侧面图，图7的(a)和图7的(b)分别是将图6中的圆圈区域放大的图，图8是示出构成根据实施例的转子芯的第一转子芯和第二转子芯的配置状态的俯视图。

参照图6，在第一转子芯310A和第二转子芯310B之间，可以通过朝向彼此凸出的冲压凸起323而形成隔离空间SP。如图7的(a)所示，这种隔离空间SP可以具有与冲压凸起323的高度对应的隔离距离。或者，如图7的(b)所示，可以具有与两个冲压凸起323相互叠合的状态下的高度对应的隔离距离。

即，冲压凸起323可以在第一转子芯310A与第二转子芯310B之间起到隔离作用，使得第一转子芯310A和第二转子芯310B彼此相对的芯板320之间不是面接触而是通过冲压凸起323点接触。因此，根据本实施例，不需要用于在第一转子芯301A与第二转子芯310A之间形成隔离空间SP的另外的隔离部件，从而可以简化构成要素。

另一方面，在将第二转子芯310B堆叠配置在第一转子芯310A上时，可以利用插销340引导堆叠。例如，在将插销340插入到第一转子芯310A的偏斜孔322的状态下，使第二转子芯310B的偏斜孔322被插入插销340，从而使得第一转子芯310A和第二转子芯310B的偏斜孔322相互对齐。

因此，如图8所示，第一转子芯310A和第二转子芯310B可以配置为以设定的偏斜角度偏转，使得在单元转子300A间形成偏斜角度。并且，第一转子芯310A所包含的引导槽324和第二转子芯310B所包含的引导槽324配置为在轴方向上彼此不重合。

图9是示出在根据实施例的转子芯配置罐状构件的状态的立体图，图10是示出构成根据实施例的罐状构件的第一罐体和第二罐体的立体图，图11是在根据实施例的转子芯配置有罐状构件的状态的剖面图。

参照图9至图11，罐状构件350可以将附着有磁铁330的转子芯310覆盖，以防止磁铁330脱离。此外，保护转子芯310和磁铁330免受外部冲击或者物理、化学刺激，同时可以阻挡异物流入转子芯310和磁铁330。

这种罐状构件350可以包括第一罐体351和第二罐体352。第一罐体351是覆盖第一转子芯310A的构件，第二罐体352是覆盖第二转子芯310B的构件。

第一罐体351和第二罐体352可以形成为两侧开口的圆筒形，可以由铝材形成。第一罐体351和第二罐体352可以具有彼此相同的形状。

第一罐体351被形成为将第一转子芯310A的两侧端面和外周面包围而覆盖，可以构成为从第一转子芯310A的外周面朝向第二转子芯310B延伸的末端被弯折而插入到形成在与第二转子芯310A之间的隔离空间SP内。

并且，第二罐体352被形成为将第二转子芯310B的两侧端面和外周面包围而覆盖，可以构成为从第二转子芯310B的外周面朝向第一转子芯310A延伸的末端被弯折而插入到形成在与第一转子芯310A之间的隔离空间SP内。

因此，第一罐体351的末端和第二罐体352的末端在第一转子芯310A与第二转子芯310B之间的隔离空间SP内以相互接触的状态对彼此施加压力，因此起到约束彼此的作用。因此，无需另外的粘合剂就可以使罐状构件350和转子芯310机械性结合，并且可以防止罐状构件350从转子芯310轻易脱离。

另一方面，定子400可以配置在壳体100的内侧。这时，定子400可以支撑在壳体100的内周面。并且，定子400配置在转子300的外侧。即，在定子400的内侧可以配置有转子300。

参照图1，定子400可以包括定子芯410、配置在定子芯410上的绝缘物420以及卷绕于绝缘物420的线圈430。

在定子芯410上可以卷绕有形成旋转磁场的线圈430。其中，定子芯410可以由一个芯形成，或者可以是多个分割的芯结合形成的。

定子芯410可以形成为由薄钢板形态的多个板相互堆叠的形态，但不一定限定于此。例如，定子芯410也可以由一个单体形成。

定子芯410可以包括圆筒形状的轭(未图示)和从上述轭向半径方向凸出的多个齿(未图示)。并且，在上述齿可以卷绕有线圈430。

绝缘物420使定子芯410与线圈430绝缘。因此，绝缘物420可以配置在定子芯410与线圈430之间。

因此，线圈430可以卷绕在配置有绝缘物420的定子芯410。

轴500可以通过轴承10能够旋转地配置在壳体100的内部。并且，轴500可以与转子300的旋转联动，一起旋转。

参照图2，轴500可以包括以圆柱形状形成的轴体510、和沿着圆周方向彼此隔开间隔配置于轴体510的外周面的多个凸起520。

轴500可以以压入方式与形成在转子芯310的中心的孔结合。这时，由于凸起520，轴500可以容易地压入于转子芯310。

母线600可以配置在定子400的上部。

并且，母线600可以与定子400的线圈430电连接。

母线600可以包括母线主体(未图示)和配置在上述母线主体的内部的多个端子(未图示)。其中，上述母线主体可以是通过注塑成型形成的模制物。并且，上述端子分别可以与定子400的线圈430电连接。

传感器部700通过检测被设置成可与转子300旋转联动的感应磁铁的磁力来掌握转子300的当前位置，从而可以检测轴500的旋转。

传感器部700可以包括感应磁铁组装体710和印刷电路板(PCB)720。

感应磁铁组装体710以与转子300联动的方式与轴500结合，而检测转子300的位置。这时，感应磁铁组装体710可以包括感应磁铁和感应板。

感应磁铁可以包括与形成内周面的孔相邻地配置在圆周方向上的主磁铁、和形成在边缘处的副磁铁。主磁铁可以与插入于转子300的驱动磁铁以相同的方式排列。副磁铁比主磁铁更细分化而由多极组成。因此，副磁铁可将旋转角度更细致地分割来测量，可以更平顺地诱导马达1的驱动。

感应板可以由圆盘形状的金属材质形成。在感应板的上面可以结合有感应磁铁。并且，感应板可以结合于轴500。其中，在感应板可以形成有供轴500贯穿的孔。

在印刷电路板720可以配置有检测感应磁铁的磁力的传感器。这时，传感器可以为霍尔IC(Hall IC)。并且，传感器可以检测感应磁铁的N极和S极的变化，而生成感应信号。

另一方面，马达1可以利用轴500的凸起520决定在半径方向上对转子芯310施加的压入力的方向。并且，马达1可以在转子芯310上以与凸起520位于同一半径线上的方式形成孔和槽，而减少压入力对磁铁330施加的压力。

在上文中，参照本发明的优选的实施例进行了说明，但本领域技术人员可以理解在不脱离上述的权利请求范围中记载的本发明的思想和领域的范围内可以对本发明进行各种修改和变更。

附图标记说明

1：马达

10：轴承

100：壳体

200：盖体

300：转子

300A：单元转子

310：转子芯310A：第一转子芯

310B：第二转子芯

320：芯板 320A：第一表面

320B：第二表面 321：轴孔

322：偏斜孔 323：冲压凸起

324：引导槽

330：磁铁

340：插销

350：罐状构件351：第一罐体

352：第二罐体

400：定子 410：定子芯

420：绝缘物 430：线圈

500：轴

600：母线

700：传感器部。

Claims (9)

1.一种转子，其特征在于，

包括：

轴；

转子芯，与所述轴结合，并且在外周面附着有磁铁；以及

罐状构件，包围所述转子芯和所述磁铁，

所述转子芯包括第一转子芯和配置在所述第一转子芯上的第二转子芯，

所述第一转子芯和所述第二转子芯形成为彼此相同的构成和形状，所述第二转子芯以上表面和下表面反转颠倒的状态配置为所述第二转子芯的上表面与所述第一转子芯的上表面相对的结构。

2.根据权利要求1所述的转子，其中，

所述第一转子芯具有将以第一表面朝上且第二表面朝下的方式配置的芯板在轴方向上堆叠多个而形成的结构，

所述第二转子芯具有将以所述第一表面朝下且所述第二表面朝上的方式配置的所述芯板在轴方向上堆叠多个而形成的结构。

3.根据权利要求2所述的转子，其中，

所述芯板具备供所述轴在中心贯穿的轴孔、配置在所述轴孔的周围的偏斜孔以及冲压凸起。

4.根据权利要求3所述的转子，其中，

所述冲压凸起从所述芯板的所述第二表面朝向所述第一表面凸出而形成，并且配置为至少两个所述冲压凸起以所述轴孔为中心彼此相对。

5.根据权利要求4所述的转子，其中，

在所述第一转子芯与所述第二转子芯之间通过所述冲压凸起而形成隔离空间。

6.根据权利要求5所述的转子，其中，

所述罐状构件包括覆盖所述第一转子芯的第一罐体和覆盖所述第二转子芯的第二罐体，

所述第一罐体的从所述第一转子芯的外周面朝向所述第二转子芯延伸的末端被弯折而插入到所述隔离空间内，所述第二罐体的从所述第二转子芯的外周面朝向所述第一转子芯延伸的末端被弯折而插入到所述隔离空间内。

7.根据权利要求3所述的转子，其中，

所述芯板包括形成在外周面的多个引导槽，

所述第一转子芯所包括的所述引导槽和所述第二转子芯所包括的所述引导槽在轴方向上彼此不重合。

8.根据权利要求7所述的转子，其中，

以所述轴孔的中心为基准，上述偏斜孔的中心相对于上述引导槽的中心在圆周方向上错开角度θ大小的位相。

9.一种马达，其特征在于，

包括：

轴；

转子，包括转子芯和罐状构件，所述转子芯与所述轴结合并且在外周面附着有磁铁，所述罐状构件包围所述转子芯和所述磁铁，

定子，配置在所述转子的外侧，

所述转子芯包括第一转子芯和配置在所述第一转子芯上的第二转子芯，

所述第一转子芯和所述第二转子芯形成为彼此相同的构成和形状，所述第二转子芯以上表面和下表面反转的状态颠倒而配置为所述第二转子芯的上表面与所述第一转子芯的上表面相对的结构。