转子和包括转子的马达的制作方法

文档序号:22243953发布日期:2020-09-15 19:59
转子和包括转子的马达的制作方法

本发明涉及转子和包括转子的马达。



背景技术:

马达是构造成将电能转化为机械能以获得旋转力的设备,并且广泛用于车辆、家用电器、工业机器等等。

特别地,在使用马达的电子助力转向(eps)系统中,电子控制单元根据驾驶条件驱动马达,以确保转动稳定性并且提供快速恢复力,从而使驾驶员能够稳定地驾驶。

图1是示出根据比较示例的马达的图。

参照图1,马达(2)可以包括壳体(10)、轴(20)、布置在壳体(10)中的定子(30)、位于定子(30)的内侧的转子(40)等等。在这种情况下,马达(2)的定子(30)与转子(40)产生电交互作用,以引起转子(40)的旋转。

转子(40)可以包括转子芯(41)和布置在转子芯(41)的外周表面上的磁体(42)。

如图1所示,由于磁体(42)形成为具有相同的尺寸和形状,因此马达(2)可以确保稳定的输出功率。

然而,由于马达的性能和品质可以根据磁体的形状而改变,因此需要一种马达,该马达的性能可以使用磁体在降低齿槽转矩(coggingtorque)的同时被保持。



技术实现要素:

技术问题

本发明旨在提供下述马达:该马达的齿槽转矩使用具有不同形状的两种磁体来减小,从而改善马达的品质。

根据实施方式应该实现的目标不限于上述目标,并且本领域技术人员将从以下说明书中清楚地理解上文未描述的其他目标。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种转子,该转子包括:转子芯;以及沿着转子芯的外周表面布置的多个第一磁体和多个第二磁体,其中,第二磁体布置在第一磁体之间,并且第一磁体的外周表面的曲率大于第二磁体的外周表面的曲率。

在作为从第一磁体的内周表面至外周表面的距离的厚度方面,中心部分的厚度和端部的厚度可以是不同的,并且第一磁体的最小厚度可以小于第二磁体的最小厚度。

第一磁体的内周表面的长度(l1)可以等于第二磁体的内周表面的长度(l2)。

第一磁体的外周表面的中心(c1)可以布置成以第一间隔距离(d1)与转子芯的中心(c)间隔开,第二磁体的外周表面的中心(c2)可以布置成以第二间隔距离(d2)与转子芯的中心(c)间隔开,并且第一间隔距离(d1)可以大于第二间隔距离(d2)。

本发明的另一方面提供了一种转子,该转子包括:转子芯;以及沿着转子芯的外周表面布置的多个第一磁体和多个第二磁体,其中,第一磁体包括与转子芯接触的第一内周表面以及与第一内周表面相反布置的第一外周表面,第二磁体包括与转子芯接触的第二内周表面以及与第二内周表面相反的第二外周表面,在作为从第一磁体的内周表面至外周表面的距离的厚度方面,中央部分的厚度和端部部分的厚度是不同的,并且第一磁体的最小厚度小于第二磁体的最小厚度。

本发明的又一方面提供了一种转子,该转子包括:转子芯;以及沿着转子芯的外周表面布置的多个第一磁体和多个第二磁体,其中,第一磁体包括与转子芯接触的第一内周表面以及与第一内周表面相反布置的第一外周表面,第二磁体包括与转子芯接触的第二内周表面以及与第二内周表面相反布置的第二外周表面,第一磁体的内周表面的长度(l1)等于第二磁体的内周表面的长度(l2),并且第一磁体的位于转子芯的中心(c)与第一磁体的外周表面之间的中心位置和第二磁体的位于转子芯的中心(c)与第二磁体的外周表面之间的中心位置在径向方向上是不同的。

第一磁体的最大厚度可以等于第二磁体的最大厚度。

在第一磁体的侧表面与转子芯的外周表面上的第一切线(l1)之间形成的锐角可以是第一角度(θ1),在第二磁体的侧表面与转子芯的外周表面上的第二切线(l2)之间形成的锐角可以是第二角度(θ2),并且第一角度(θ1)可以小于第二角度(θ2)。

随着第二磁体的宽度减小,从第一磁体的中心至第一磁体的外周表面的距离(r1)可以减小。

第二磁体的宽度可以以第一磁体的宽度的5%至9%减小。

第一磁体的宽度(w1)可以是从第一磁体的外周表面的一个侧部至另一个侧部的距离,并且第二磁体的宽度(w2)可以是从第二磁体的外周表面的一个侧部至另一个侧部的距离。

从第一磁体的中心至第一磁体的外周表面的距离(r1)可以以从第二磁体的中心至第二磁体的外周表面的距离(r2)的4%至17%减小。

从转子芯的中心(c)至第一磁体的外周表面的最大距离可以等于从转子芯的中心(c)至第二磁体的外周表面的最大距离。

本发明的又一方面提供了一种马达,该马达包括壳体、布置在壳体的内侧的定子、布置在定子的内侧的转子、联接至转子的轴、以及布置在壳体上的盖,其中,转子包括转子芯、以及沿着转子芯的外周表面布置的多个第一磁体和多个第二磁体,第二磁体布置在第一磁体之间,第一磁体的外周表面的曲率大于第二磁体的外周表面的曲率。

第一磁体和第二磁体可以分别设置为三个第一磁体和三个第二磁体,并且定子可以设置有九个齿。

有益效果

根据实施方式,具有上述结构的马达使用具有不同形状的第一磁体和第二磁体来减小齿槽转矩,使得能够改善马达的品质。

实施方式的有用优点和效果不限于上述内容,并且从特定实施方式的说明中将更容易理解。

附图说明

图1是示出根据比较示例的马达的图。

图2是示出根据实施方式的马达的图。

图3是沿着图2的线a-a截取的横截面图。

图4是示出根据实施方式的马达的转子的横截面图。

图5是示出图4的区域a的放大图。

图6是示出根据比较示例的马达的齿槽转矩的曲线图。

图7是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图8是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

图9是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以4%减小时的齿槽转矩的曲线图。

图10是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图11是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

图12是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以4%减小时的齿槽转矩的曲线图。

图13是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图14是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

图15是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时的齿槽转矩的曲线图。

图16是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图17是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

图18是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时的齿槽转矩的曲线图。

图19是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图20是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

图21是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约13%减小时的齿槽转矩的曲线图。

图22是示出在根据实施方式的马达中当第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时随第二磁体的宽度的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图23是示出在根据实施方式的马达中当第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时随第二磁体的宽度的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图描述本发明的示例性实施方式。

然而,本发明的技术精神不限于将要描述的一些实施方式,并且可以使用各种其他实施方式来实现,并且实施方式的至少一个部件可以被选择性地联接、替换和使用以实现在技术精神范围内的技术精神。

另外,除非上下文另外清楚地和明确地限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为具有本领域技术人员的惯用含义,并且通常使用的诸如在通常使用的字典中限定的那些术语的含义将在考虑相关技术的上下文含义的情况下进行解释。

另外,在本发明的实施方式中使用的术语是在描述性意义上考虑的而不是限制本发明。

在本说明书中,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式包括其复数形式,并且在描述“a、b和c中的至少一个(或一个或更多个)”的情况下,这可以包括可以与a、b和c组合的所有组合中的至少一种组合。

在本发明的部件的描述中,可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”和“(b)”之类的术语。

术语仅是为了区别一个元件与另一元件,并且元件的本质、顺序等不受术语的限制。

应当理解的是,当一个元件被称为“连接或联接”至另一元件时,这种描述可以包括该元件直接连接或联接至另一元件的情况以及该元件通过布置在该元件与另一元件之间的又一元件而连接或联接至所述另一元件的情况。

在任何一个元件被描述为形成或布置在另一元件“上或下”的情况下,这种描述包括两种情况:两个元件形成或布置成彼此直接接触,以及一个或更多个其他元件置于这两个元件之间。另外,当一个元件被描述为形成在另一元件“上或下”时,这种描述可以包括一个元件相对于另一元件形成在上侧或下侧的情况。

在下文中,将参考附图在下面详细描述本发明的示例性实施方式。不管附图编号如何,相同或彼此对应的部件将由相同的附图标记表示,并且将省略冗余的描述。

图2是示出根据实施方式的马达的图,并且图3是沿图2的线a-a截取的横截面图。在图2中,y方向指的是轴向方向,并且x方向指的是径向方向。另外,轴向方向和径向方向是彼此垂直的。

参照图2至图3,根据实施方式的马达(1)可以包括壳体(100)、盖(200)、布置在壳体(100)的内侧的定子(300)、布置在定子的内侧的转子(400)、联接至转子(400)的轴(500)以及传感器部分(600)。在这种情况下,“内侧”指的是沿径向方向朝向中心(c)的方向,并且“外侧”指的是与“内侧”相反的方向。

壳体(100)和盖(200)可以形成马达(1)的外部。在这种情况下,壳体(100)可以形成为具有在上部部分中形成有开口的筒形形状。

盖(200)可以布置成覆盖壳体(100)的敞开的上部部分。

因此,壳体(100)和盖(200)可以联接以在其中形成容纳空间。另外,如图2所示,定子(300)、转子(400)、轴(500)、传感器部分(600)等等可以布置在容纳空间中。

壳体(100)可以形成为具有筒形形状。在壳体(100)的下部部分中可以设置有容纳对轴(500)的下部部分进行支撑的轴承(b)的袋状部分。

另外,也可以在布置于壳体(100)上的盖(200)上形成容纳对轴(500)的上部部分进行支撑的轴承(b)的袋状部分。

定子(300)可以由壳体(100)的内周表面支撑。另外,定子(300)布置在转子(400)的外侧。也就是说,转子(400)可以布置在定子(300)的内侧。

参照图2和图3,定子(300)可以包括定子芯(310)、绕定子芯(310)卷绕的线圈(320)、以及布置在定子芯(310)与线圈(320)之间的绝缘体(330)。

产生旋转磁场的线圈(320)可以绕定子芯(310)卷绕。在这种情况下,定子芯(310)可以设置为一个芯或联接的多个分开的芯。

另外,定子芯(310)可以设置为堆叠的多个薄钢板,但是不必限于此。例如,定子芯(310)可以形成为一个单一的产品。

定子芯(310)可以包括具有筒形形状的轭(311)和多个齿(312)。

齿(312)可以布置成从轭(311)相对于中心(c)在径向方向(x方向)上突出。另外,多个齿(312)可以布置成在轭(311)的内周表面上沿周向方向彼此间隔开。因此,可以形成作为下述空间的槽:线圈(320)通过该空间卷绕在齿(312)之间。在这种情况下,齿(312)的数目为九,但不必限于此。

同时,齿(312)可以布置成面对转子(400)的磁体(420、430)。在这种情况下,齿(312)的内侧表面布置成在径向方向上以预定距离与磁体(420、430)的外周表面间隔开。

另外,线圈(320)围绕齿(312)卷绕。

绝缘体使定子芯(310)与线圈(320)绝缘。因此,绝缘体可以布置在定子芯(310)与线圈(320)之间。

因此,线圈(320)可以绕布置有绝缘体(330)的定子芯(310)的齿(312)而卷绕。

转子(400)布置在定子(300)的内侧。另外,轴(500)可以联接至转子(400)的中央部分。

图4是示出根据实施方式的马达的转子的横截面图。

参照图2至图4,转子(400)可以包括转子芯(410)、以及布置在转子芯(410)的外周表面(411)上的第一磁体(420)和第二磁体(430)。

如图4所示,第一磁体(420)和第二磁体(430)可以沿着转子芯(410)的外周表面交替地布置。

另外,第一磁体(420)的数目可以等于第二磁体(430)的数目。例如,第一磁体(420)的数目和第二磁体(430)的数目中的每一者可以为三个,但不必限于此。

转子芯(410)可以设置为堆叠的多个薄板。然而,转子芯(410)也可以被制造为形成为一个筒形件的单个芯。

转子芯(410)可以形成为当从上方观察时具有预定半径(r)的筒形形状。

在转子芯(410)的中央部处可以形成与轴(500)联接的孔。另外,从转子芯(410)的外周表面可以突出有引导第一磁体(420)和第二磁体(430)的布置的突出部。

第一磁体(420)和第二磁体(430)可以附接至转子芯(410)的外周表面。在这种情况下,多个磁体(420、430)可以沿着转子芯(410)的周界以预定间隔布置。

另外,第一磁体(420)和第二磁体(430)可以布置成在径向方向上与定子(300)的齿(312)间隔开。

参照图4,第一磁体(420)可以包括外周表面(421)、内周表面(422)和侧表面(423)。在这种情况下,第一磁体(420)的外周表面(421)和内周表面(422)布置成在径向方向上以预定距离彼此间隔开。另外,在第一磁体(420)中,外周表面(421)布置成与内周表面(422)相反。

第二磁体(430)可以包括外周表面(431)、内周表面(432)和侧表面(433)。在这种情况下,第二磁体(430)的外周表面(431)和内周表面(432)可以布置成在径向方向上以预定距离彼此间隔开。另外,在第二磁体(430)中,外周表面(431)布置成与内周表面(432)相反。

第一磁体(420)的外周表面(421)、内周表面(422)和侧表面(423)可以分别称为第一外周表面、第一内周表面和第一侧表面。另外,第二磁体(430)的外周表面(431)、内周表面(432)和侧表面(433)可以分别称为第二外周表面、第二内周表面和第二侧表面。

在下文中,为了清楚地区分第一磁体(420)的部分和第二磁体(430)的部分,第一磁体(420)的上述部分称为第一外周表面(421)、第一内周表面(422)和第一侧表面(423),并且第二磁体(430)的上述部分称为第二外周表面(431)、第二内周表面(432)和第二侧表面433。

第一外周表面(421)布置在第一磁体(420)的外侧部处。另外,第二外周表面(431)布置在第二磁体(430)的外侧部处。

第一内周表面(422)与转子芯(410)的外周表面(411)接触。另外,第二内周表面(432)与转子芯(410)的外周表面(411)接触。因此,第一内周表面(422)和第二内周表面(432)可以具有相同的曲率(1/r)。在这种情况下,第一内周表面(422)的中心和第二内周表面(432)的中心与转子芯(410)的中心(c)相同。

在这种情况下,第一磁体(420)的第一内周表面(422)的长度(l1)等于第二磁体(430)的内周表面(432)的长度(l2)。在这种情况下,从内周表面(422、432)的一个侧部到另一个侧部的长度(l1、l2)可以是弧长。

同时,由于第一磁体(420)的第一外周表面(421)和第一内周表面(422)形成为在径向方向上彼此间隔开,所以第一磁体(420)可以形成为具有预定厚度。在这种情况下,该厚度指的是在第一内周表面(422)的法线上从第一磁体(420)的第一内周表面(422)至第一外周表面(421)的距离。

在这种情况下,在作为从第一磁体(420)的第一内周表面(422)至第一外周表面(421)的距离的厚度方面,中心部分的厚度(t1max)与端部部分的厚度(t1min)不同。

如图4所示,第一磁体(420)的中心部分的厚度(t1max)大于端部部分的厚度(t1min)。在这种情况下,第一磁体(420)的中心部分可以指的是连接第一内周表面(422)的中心和第一外周表面(421)的中心的虚拟线所位于的部分。另外,第一磁体(420)的端部部分可以指的是下述虚拟线所位于的部分:在该虚拟线上,第一内周表面(422)的法线与第一外周表面(421)的一个端部相交。

因此,第一磁体(420)的中心部分的厚度(t1max)可以指的是第一磁体(420)的最大厚度,并且第一磁体(420)的端部部分的厚度(t1min)可以指的是第一磁体(420)的最小厚度。

由于第二磁体(430)的第二外周表面(431)和第二内周表面(432)形成为在径向方向上彼此间隔开,因此第二磁体(430)可以形成为具有预定厚度。在这种情况下,该厚度可以指的是在第二内周表面(432)的法线上从第二磁体(430)的第二内周表面(432)至第二外周表面(431)的距离。

在这种情况下,在作为从第二磁体(430)的第二内周表面(432)至第二外周表面(431)的距离的厚度方面,中心部分的厚度(t2max)和端部部分的厚度(t2min)不同。

如图4所示,第二磁体(430)的中心部分的厚度(t2max)大于端部部分的厚度(t2min)。在这种情况下,第二磁体(430)的中心部分可以指的是连接第二内周表面(432)的中心和第二外周表面(431)的中心的虚拟线所位于的部分。另外,第二磁体(430)的端部部分可以指的是下述虚拟线所位于的部分:在该虚拟线上,第二内周表面(432)的法线与第二外周表面(431)的一个端部相交。

因此,第二磁体(430)的中心部分的厚度(t2max)可以指的是第二磁体(430)的最大厚度,并且第二磁体(430)的端部部分的厚度(t2min)可以指的是第二磁体(430)的最小厚度。

参照图4,第一磁体(420)的最大厚度(t1max)等于第二磁体(430)的最大厚度(t2max)。

因此,从马达(1)的转子芯(410)的中心(c)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的最大距离(r+t1max)等于从马达(1)的转子芯(410)的中心(c)至第二磁体(430)的第二外周表面(431)的最大距离(r+t2max)。

参照图4,第一磁体(420)的最小厚度(t1min)小于第二磁体(430)的最小厚度(t2min)。

另外,第一外周表面(421)和第二外周表面(431)可以形成为具有中央部分从边缘区域向外突出的弯曲表面。

如图4所示,第一外周表面(421)可以形成为具有预定曲率(1/r1)。另外,第二外周表面(431)可以形成为具有预定曲率(1/r2)。

第一外周表面(421)的曲率(1/r1)大于第二外周表面(431)的预定曲率(1/r2)。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的中心(c1)的位置不同于第二磁体(430)的第二外周表面(431)的中心(c2)的位置。

另外,如图4所示,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的中心(c1)和第二磁体(430)的第二外周表面(431)的中心(c2)中的任一者沿周向方向移动以使得中心(c1)和中心(c2)在径向方向上彼此共线时,第二外周表面(431)的中心(c2)位于转子芯(410)的中心(c)与第一外周表面(421)的中心(c1)之间。

因此,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的中心(c1)布置成以第一间隔距离(d1)与转子芯(410)的中心(c)间隔开。另外,第二磁体(430)的第二外周表面(431)的中心(c2)布置成以第二间隔距离(d2)与转子芯(410)的中心(c)间隔开。另外,第一间隔距离(d1)大于第二间隔距离(d2)。

因此,从马达(1)的转子芯(410)的中心(c)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的最大距离(r+t1max)可以是第一间间隔距离(d1)与从第一外周表面(421)的中心(c1)至第一外周表面(421)的距离(r1)之和。在这种情况下,由于第一磁体(420)的第一外周表面(421)可以形成为具有预定曲率(1/r1),因此距离(r1)可以是从第一外周表面(421)的中心(c1)至第一外周表面(421)的半径(r1)。

另外,从转子芯(410)的中心(c)至马达(1)的第二磁体(430)的第二外周表面(431)的最大距离(r+t2max)可以是第二间隔距离(d2)与从第二外周表面(431)的中心(c2)至第二磁体(430)的第二外周表面(431)的距离(r2)之和。在这种情况下,由于第二磁体(430)的第一外周表面(431)可以形成为具有预定曲率(1/r2),因此距离(r2)可以是从第二外周表面(431)的中心(c2)至第二外周表面(431)的半径(r2)。

第一磁体(420)的第一侧表面(423)可以布置成当从上方观察时以预定角度倾斜。在这种情况下,第一侧表面(423)可以连接第一外周表面(421)的一个端部和第一内周表面(422)的一个端部。

第二磁体(430)的第二侧表面(433)可以布置成当从上方观察时以预定角度倾斜。在这种情况下,第二侧表面(433)可以连接第二外周表面(431)的一个端部和第二内周表面(432)的一个端部。

图5是示出图4的区域a的放大图。

参照图4和图5,可以在第一磁体(420)的第一侧表面(423)与转子芯(410)的外周表面(411)上的一个点(p1)处的第一切线l1之间形成预定角度,并且在第一侧表面(423)与第一切线(l1)之间形成的锐角可以称为第一角度(θ1)。在这种情况下,所述一个点(p1)可以称为第一点,并且该第一点可以是第一侧表面(423)的延长线与转子芯(410)的外周表面(411)相交的点。当第一侧表面(423)的内端部部分未被圆化时,所述第一点可以是第一侧表面(423)与转子芯(410)的外周表面(411)相交的点。

另外,可以在第二磁体(430)的第二侧表面(433)与转子芯(410)的外周表面(411)上的一个点(p2)处的第二切线(l2)之间形成预定角度,并且在第二侧表面(423)与第二切线(l2)之间形成的锐角可以称为第二角度(θ2)。在这种情况下,所述一个点(p2)可以称为第二点,并且该第二点可以是第二侧表面(433)的延长线与转子芯(410)的外周表面(411)相交的点。当第二侧表面(433)的内端部部分未被圆化时,所述第二点可以是第二侧表面(433)与转子芯(410)的外周表面(411)相交的点。

因此,如图5所示,在第一侧表面(423)与第一切线(l1)之间形成的第一角度(θ1)小于第二角度(θ2)。然而,第一角度(θ1)不必限于此,并且也可以考虑马达(1)的性能和齿槽转矩而形成为等于第二角度(θ2)。

同时,第一磁体(420)的宽度(w1)大于第二磁体(430)的宽度(w2)。在这种情况下,当从上方观察时,第一磁体(420)的宽度(w1)指的是从第一磁体(420)的第一外周表面(421)的一个侧部到另一个侧部的直线距离。另外,当从上方观察时,第二磁体(430)的宽度(w2)指的是从第二磁体(430)的第二外周表面(431)的一个侧部到另一个侧部的直线距离。

另外,随着第二磁体(430)的宽度(w2)减小,从第一磁体(420)的中心(c1)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小。在这种情况下,从转子芯(410)的中心(c)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的最大距离等于从转子芯(410)的中心(c)至第二磁体(430)的第二外周表面(431)的最大距离。

第二磁体(430)的宽度(w2)可以以第一磁体(420)的宽度(w1)的3%至9%减小。优选地,第二磁体(430)的宽度(w2)可以以第一磁体(420)的宽度(w1)的5%至9%减小。

因此,从第一磁体(420)的中心(c1)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的距离(r1)可以以从第二磁体(430)的中心(c2)至第二磁体(430)的第二外周表面(431)的距离(r2)的4%至17%减小。优选地,考虑到第二磁体(430)的宽度(w2)的减小的值,从第一磁体(420)的中心(c1)至第一磁体(420)的第一外周表面(421)的距离(r1)可以以从第二磁体(430)的中心(c2)至第二磁体(430)的第二外周表面(431)的距离(r2)的4%至13%减小。

图6是示出根据比较示例的马达的齿槽转矩的曲线图,图7是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表,图8是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图,图9是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以1%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以4%减小时的齿槽转矩的曲线图。在图8中,88mnm是作为比较例的马达(2)的齿槽转矩。

当根据图6的比较示例的马达(2)使用一种磁体(42)时,马达(2)的磁体(42)的宽度可以等于马达(1)的第二磁体(430)的在第二磁体(430)的宽度减小之前的宽度。另外,磁体(42)的外周表面的半径和曲率可以等于马达(1)的第二磁体(430)的半径和曲率。

参照图6至图8,马达(2)的转矩为4.01nm。另外,马达(2)的齿槽转矩为88mnm。在这种情况下,马达(2)的磁体(42)的宽度可以是14.97mm,并且磁体(42)的外周表面的半径可以是11.9mm。另外,第二磁体(430)的外周表面(431)的半径可以是11.9mm。在这种情况下,第二磁体(430)的宽度(w2)可以从14.97mm减小。另外,第一磁体(430)的宽度(w1)可以是14.97mm。

在图7所示的表中,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以马达(2)的磁体(42)的宽度的1%减小并且第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小时,示出了齿槽转矩和转矩的变化。

在图7中,可以看到,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小时,马达(1)的转矩减小。另外,可以看到,马达(1)的齿槽转矩增大。

特别地,当比较图9和图6时,可以看到根据实施方式的马达(1)的齿槽转矩的改善是不明显的。

因此,参照图6至图9,可以看到,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以1%减小时,即使当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)改变,齿槽转矩也不会改善。

图10是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表,图11是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图,以及图12是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以3%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以4%减小时的齿槽转矩的曲线图。

在图10所示的表中,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以马达(2)的磁体(42)的宽度的3%减小并且第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小时,示出了齿槽转矩和转矩的变化。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以以半径(r2)的4%至13%减小。

在图10中,可以看到,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,马达(1)的转矩减小。另外,可以看到,马达(1)的齿槽转矩减小。在这种情况下,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小,马达(1)的齿槽转矩变化率减小。

如图11所示,马达(1)的齿槽转矩小于根据比较示例的马达(2)的齿槽转矩。然而,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,马达(1)的齿槽转矩增大。

特别地,当比较图12和图6时,可以看到,根据实施方式的马达(1)的齿槽转矩得到改善。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以是11.4mm。

因此,参照图6和图10至图12,可以看到,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以3%减小时,在第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径变化的情况下,齿槽转矩得到改善。然而,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,齿槽转矩变化率减小。

图13是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表,图14是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图,以及图15是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以5%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时的齿槽转矩的曲线图。

在图13中,可以看到,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,马达(1)的转矩略微减小。另外,可以看到,马达(1)的齿槽转矩减小。在这种情况下,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)变为10.9mm时起增大。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以以半径(r2)的4%至17%减小。

如图14所示,马达(1)的齿槽转矩小于根据比较示例的马达(2)的齿槽转矩。然而,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)的减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时起增大。

因此,可以看到,在马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以5%减小的情况下,当第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时获得最佳值。

特别地,当比较图15和图6时,可以看到,根据实施方式的马达(1)的齿槽转矩得到改善。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以是10.9mm。

因此,参照图6和图13至图15,可以看到,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以5%减小时,在第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径变化的情况下,齿槽转矩得到改善。特别地,可以看到,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时,齿槽转矩变化率最高,并且还保持了性能。

图16是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表,图17是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图,以及图18是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以7%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时的齿槽转矩的曲线图。

在图16中,可以看到,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,马达(1)的转矩略微减小。另外,可以看到,马达(1)的齿槽转矩减小。在这种情况下,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)变为10.9mm时起增大。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以以半径(r2)的4%至17%减小。

如图17所示,马达(1)的齿槽转矩小于根据比较示例的马达(2)的齿槽转矩。然而,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时起增大。

因此,可以看到,在马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以7%减小的情况下,当第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时获得最佳值。

特别地,当比较图18和图6时,可以看到,根据实施方式的马达(1)的齿槽转矩得到改善。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以是10.9mm。

因此,参照图6和图16至图18,可以看到,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以7%减小时,在第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径变化的情况下,齿槽转矩得到改善。特别地,可以看到,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时,齿槽转矩变化率最高,并且还保持了性能。

图19是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表,图20是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小时随第一磁体的第一外周表面的半径的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图,以及图21是示出在根据实施方式的马达中当第二磁体的宽度以9%减小并且第一磁体的第一外周表面的半径以约13%减小时的齿槽转矩的曲线图。

在图19中,可以看到,随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小,马达(1)的转矩略微减小。另外,可以看到,马达(1)的齿槽转矩减小。在这种情况下,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)从11.9mm起以0.5mm的增量减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)变为10.4mm时起增大。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以以半径(r2)的4%至17%减小。

如图20所示,马达(1)的齿槽转矩小于根据比较示例的马达(2)的齿槽转矩。然而,马达(1)的齿槽转矩随着第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)减小而减小,并且从第一外周表面(421)的半径(r1)为10.4mm时起增大。

因此,可以看到,在马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以9%减小的情况下,当第一外周表面(421)的半径(r1)为10.4mm时获得最佳值。

特别地,当比较图21和图6时,可以看到,根据实施方式的马达(1)的齿槽转矩得到改善。在这种情况下,第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)可以是10.4mm。

因此,参照图6和图19至图21,可以看到,当马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以9%减小时,在第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径变化的情况下,齿槽转矩得到改善。特别地,可以看到,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)为10.4mm时,齿槽转矩变化率最高并且还保持了性能。

图22是示出在根据实施方式的马达中当第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时随第二磁体的宽度的变化而定的齿槽转矩和转矩的变化的表。

图23是示出在根据实施方式的马达中当第一磁体的第一外周表面的半径以约8%减小时随第二磁体的宽度的变化而定的齿槽转矩的变化的曲线图。

在图23中,可以看到,当第一磁体(420)的第一外周表面(421)的半径(r1)为10.9mm时,马达(1)的转矩和齿槽转矩根据第二磁体(430)的宽度(w2)而改变。例如,马达(1)的齿槽转矩随着第二磁体(430)的宽度(w2)减小而减小,并且从第二磁体(430)的宽度(w2)变为13.97mm(以7%减小)时起增大。

也就是说,当考虑马达(1)的齿槽转矩变化率和转矩变化率时,在第二磁体(430)的宽度(w2)以第一磁体(420)的宽度(w1)的5%至9%减小的情况下,获得最佳组合。

如图23所示,在某些区域中,马达(1)的齿槽转矩小于根据比较示例的马达(2)的齿槽转矩。另外,马达(1)的齿槽转矩随着第二磁体(430)的宽度(w2)减小而减小,并且从第二磁体(430)的宽度(w2)以第一磁体(420)的宽度(w1)的7%减小时起增大。

因此,可以看到,在马达(1)的第二磁体(430)的宽度(w2)以7%减小的情况下,当第一外周表面(421)的半径(r1)半径(r1)为10.9mm(以第二外周表面(431)的半径(r2)的8%减小)时,获得最佳值。

因此,在马达(1)中,性能与根据比较示例的马达(2)的性能没有差异,但是齿槽转矩可以减小以改善马达(1)的品质。

同时,转子(400)还可以包括布置在磁体(420、430)的外侧的防护件(未示出)。在这种情况下,防护件可以被称为包壳(can)或转子包壳。

防护件围绕磁体(420、430),以起到固定磁体(420、430)的作用,使得磁体(420、430)不与转子芯(410)分离。在这种情况下,防护件可以形成具有筒形形状,并且防护件的内周表面可以与磁体(420、430)的外周表面(421、431)接触。

轴(500)可以联接至转子(400)。当供应电流并且在转子(400)和定子(300)之间发生电交互作用时,转子(400)旋转,并且轴(500)与转子一起旋转。在这种情况下,轴(500)可以由轴承(b)支撑。

轴(500)可以连接至车辆的转向轴。因此,转向轴可以随着轴(500)旋转而接收动力。

传感器部分(600)检测被安装成与转子(400)的旋转一起操作的感测磁体的磁力,以检查转子(400)的当前位置,从而检测轴(500)旋转处于的位置。

传感器部分(600)可以包括感测磁体组件(610)和印刷电路板(pcb,620)。

感测磁体组件(610)联接至轴(500)以与转子(400)一起操作以检测转子(400)的位置。在这种情况下,感测磁体组件(610)可以包括感测磁体和感测板。感测磁体和感测板可以同轴地联接。

感测磁体可以包括:主磁体,该主磁体布置成在周向方向上靠近形成内周表面的孔;以及布置在边缘处的副磁体。主磁体可以以与插入到马达的转子(400)中的驱动磁体相同的方式布置。副磁体被分成其数目大于主磁体的构件数目的构件,使得副磁体的极数大于主磁体的极数。因此,旋转角度更精确地被划分以检查位置,使得马达可以更平稳地驱动。

感测板可以由具有盘形形状的金属材料形成。感测磁体可以联接至感测板的上表面。另外,感测板可以联接至轴(500)。在这种情况下,在感测板中形成由轴(500)穿过的孔。

配置成检测感测磁体的磁力的传感器可以布置在印刷电路板(620)上。在这种情况下,该传感器可以设置成霍尔集成电路(ic)。另外,传感器可以检测感测磁体的n极和s极的变化以产生感测信号。

尽管已经参考本发明的示例性实施方式示出和描述了本发明,但是本领域技术人员将理解的是,在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以在本发明中做出形式和细节上的各种变型。另外,应当理解的是,与改型和变型有关的差异落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。

附图标记描述

1:马达,100:壳体,200:盖,300:定子,310:定子芯,311轭,312:齿,320:线圈,400:转子,410:转子芯,420:第一磁体,430:第二磁体,500:轴,600:传感器部分。

再多了解一些
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