电动助力转向电动机的转子、具有该转子的电动助力转向电动机以及它们的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动助力转向电动机的转子、具有该转子的电动助力转向电动机以及它们的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为本技术领域的【背景技术】，有日本特开2004-153913号公报(专利文献I)以及日本特开平8-322172号公报(专利文献2)。在这些公报中，揭示有如下技术:在设置于电动机的转子上的转子铁芯上设有分段斜极，在该转子铁芯的外围部黏贴有磁铁，且该转子铁芯和轴通过热装而被固定。另外，在日本特开2005-304178号公报(专利文献3)中，揭示了转子没有分段斜极的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1:日本特开2004-153913号公报
[0005]专利文献2:日本特开平8-322172号公报
[0006]专利文献3:日本特开2005-304178号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的问题
[0008]在上述专利文献中记述了在转子的组装中转子铁芯和轴的连结采用热装(焼嵌^ )这一手段来固定的技术，但是实际上没有关于作为电动机的特性的齿槽转矩的记载，在单纯是轴和转子铁芯的热装的时候，以能够缩小齿槽转矩的方式来进行组装是较为困难的。即，这是因为由单侧的磁铁和定子铁芯发生的齿槽转矩与由另一侧的磁铁和定子铁芯发生的齿槽转矩不一致的话，就不能抵消基于分段斜极的齿槽转矩。除了各个齿槽转矩的大小之外，关于相位，在日本特开昭61-199447号公报中具有如下记载:选择相对于理论扭斜角在前后为最小之处，优选在实际的磁路中适当地决定扭斜角。
[0009]在形成了从各个永久磁铁发出的磁通在定子铁芯交链而返回的磁路的状态下，齿槽转矩的大小由伴随转子的旋转的磁能的变化程度来决定。因此，为了使齿槽转矩的大小变得一样，需要使转子的各自的永久磁铁和定子铁芯的重合幅度变得一样。换句话说，使定子的重叠厚度的中心部，即定子磁路的磁力中心位置和转子的分段斜极的界限位置(转子的磁力的中心)一致是重要的。
[0010]在那里，本发明的目的在于提供一种以使齿槽转矩变小的方式组装的电动助力转向电动机的转子、具有该转子的电动助力转向电动机以及它们的制造方法。
[0011]为解决上述课题，例如采用在权利要求中所记载的结构。
[0012]本发明包含多个解决上述课题的手段，例举其一例的话，其特征在于，在采用转子铁芯由2个独立的芯构成的分段斜极结构的电动助力转向电动机的转子中，两个所述芯和轴的连结使用采用热装。
[0013]发明效果
[0014]根据本发明，能够提供以使齿槽转矩变小的方式组装的电动助力转向电动机的转子、具有该转子的电动助力转向电动机以及它们的制造方法。
[0015]上述意外的课题、结构以及效果通过以下的实施例的说明而明白。
【附图说明】
[0016]图1是机电一体型的电动助力转向电动机的侧视图。
[0017]图2是截面图。
[0018]图3是转子立体图。
[0019]图4是转子的侧视图。
[0020]图5是外壳的截面图。
[0021]图6是外壳截面图。
[0022]图7是转子立体图。
[0023]图8是说明齿槽转矩的合成波形的说明图。
[0024]附图标记
[0025]I 滑轮
[0026]2 外壳
[0027]3磁极传感器
[0028]4定子铁芯
[0029]5 线圈
[0030]6 轴
[0031]7 F 轴承
[0032]8 R 轴承
[0033]9轴承箱
[0034]10锥形定位环
[0035]11 O形环槽
[0036]12 F转子铁芯
[0037]13 R转子铁芯
[0038]12m F 磁铁
[0039]13m R 磁铁
[0040]20u、20v、20w 三相端子 U、V、W
[0041]100 EPS 电动机
【具体实施方式】
[0042]以下使用附图，说明实施例。
[0043][实施例1]
[0044]图1只不出了电动机和ECU由机电一体构成的电动助力转向(以下简称为EPS)电动机单元的电动机部(EPS电动机100)。EPS电动机100在外壳2之中容纳有电动机构成部件，EPS系统的齿轮驱动是通过设置于EPS电动机100上的滑轮I和轮带而构成动力的传递机构。又，成为如下结构:ECU(没有图示)被连接在图1的右侧，设置于电动机的三相端子U、V、W相20u、20v、20w和E⑶电连接。另外，在EPS电动机100上设置有用于检测转子的磁极位置的磁极传感器3。
[0045]图2示出了图1所示出的电动机的截面图。对构成进行说明。在电动机的中心部，配置有轴6，在其顶端端部配置有滑轮I。在轴6的中心部，设置有被配置在滑轮一侧的F转子铁芯12和与该F转子铁芯12接触配置的R转子铁芯13。各个转子铁芯通过热装而连接于轴6。在F转子铁芯12以及R转子铁芯13的外周部配置有扇形的永久磁铁。对于F转子铁芯12设置F磁铁12m，且对R转子铁芯13设置R磁铁13m。这些永久磁铁采用的是残留磁通密度为1.4T左右的永久磁铁。在前面说明的转子铁芯的左右设置有F轴承7和R轴承8。F轴承7被固定于外壳2，另一个R轴承8被固定于轴承箱9。在外壳2的内周部设置有定子铁芯4，在该定子铁芯4上设置有线圈骨架，线圈5卷装在其外周部。外壳2由铝合金压铸件构成，通过设置于外壳的O形环槽11确保与前面说明的ECU的气密封。
[0046]在图3中示出转子结构。转子由第I旋转部和相对于第I旋转部机械地挪动相位的第2旋转部构成。第I旋转部和第2旋转部具有8块永久磁铁。在第I旋转部，在F转子铁芯12的表面设置有8块F磁铁12m。在第2旋转部，在R转子铁芯13的表面设置有8块R磁铁13m。无论是哪个转子铁芯，以磁铁的旋转防止和定位固定为目的磁铁固定部12S以及13S被设置与磁铁的个数相同的数量。永久磁铁和转子铁芯被用粘合剂固定，在粘合剂干燥了之后设置金属制的保护盖(未图示)。
[0047]第I旋转部的相位和第2旋转部的相位作为消除齿槽转矩的波形的相位。比方说，在8P12S (转子的磁极数为8极，定子的插槽数为12个)的情况下，由于齿槽转矩的主要的次数变成24次成分，成为机械角为15度的振动周期。因此，为了成为在其1/2的7.5度左右完全消除齿槽转矩的相位，使其相位一致地将两个转子铁芯热装于轴上。
[0048]说明在本发明采用热装的理由。第1，由于不将轴机械地压入转子铁芯，因此能够抑制污染物的产生。第2，考虑到在将轴压入至由层叠钢板构成的转子铁芯时，由于轴的压入载荷而在转子铁芯的内周部发生变形，在两个转子铁芯的边界面产生间隙。另外，存在金属制的污染物被夹在这个间隙中间，之后污染物进入发动机内部的可能性。第3，通过热装转子铁芯，冲压油气化，从铁芯表面取得油分，由此具有粘合剂的粘合条件稳定的效果。
[0049]利用图4，对轴6和转子铁芯的组装进行说明。为使齿槽转矩变小，重点在于，如何使由分段斜极构成的转子铁芯的磁力中心与定子铁芯的磁力中心一致。该磁力中心偏离的话，第I旋转部所生成的齿槽转矩的大小和第2旋转部所生成的齿槽转矩的尺寸大小变得不一致，因此在进行扭斜并消除齿槽转矩时，即使相位再合适在波峰值不同的情况下也无法完全消除齿槽转矩。
[0050]由EPS发动机允许的齿槽转矩的大小相对于发动机的最高转矩为0.2%以下，非常小为几毫Nm。转子铁芯的磁力中心和定子铁芯的磁力中心偏离的话，则齿槽转矩的24次成分残余，在驾驶员进行