用于电旋转机器的转子的制作方法
【专利摘要】一种用于电旋转机器的转子，包括：旋转轴（120、220），旋转轴（120、220）具有旋转轴线；转子芯（121、221），转子芯（121、221）固定至旋转轴并且具有轴向端面（121e）和外圆周面（121f）；端板（123、223a），端板（123、223a）覆盖转子芯的轴向端面；以及磁体盖（124、224），磁体盖（124、224）覆盖转子芯的外圆周面。磁体盖具有与端板相邻的第一端部（124a）和在轴向方向上与第一端部相反的第二端部（124c）。磁体盖的第一端部覆盖端板的整个外周边缘。磁体盖的第一端部在磁体盖的整个外周边缘上朝向旋转轴线弯折。
【专利说明】用于电旋转机器的转子
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及一种用于电旋转机器的转子。
【背景技术】
[0002]JP-2012-085445A公开了一种作为电旋转机器的马达，并且该马达包括转子。
[0003]转子具有旋转轴、转子芯、磁体、覆盖部、以及磁体盖。转子芯具有圆筒形并且由磁性材料制成以限定磁路。转子芯固定至旋转轴。磁体具有立方体形并且产生磁通。磁体固定至转子芯的外周。覆盖部由非磁性材料制成并且具有环形以覆盖垂直于旋转轴线的磁体的端面和转子芯的端面。磁体盖由非磁性材料制成并且具有圆筒形以覆盖磁体的外周和其上具有磁体的转子芯的外周。
[0004]固定至转子芯的磁体由覆盖部和磁体盖覆盖。因此，通过使用此结构，当磁体被剥落时，磁体的片被限制从转子向外侧分散。
[0005]但是，磁体盖的轴向端的边缘和覆盖部的表面仅彼此抵接，因此，在磁体盖与覆盖部之间可能会产生间隙。如果间隙出现，则难以限制磁体的片分散。
【发明内容】
[0006]为了实现本公开的目的，提供了一种用于电旋转机器的转子，在该转子中，磁体的片被限制分散。
[0007]根据本公开的示例，提供了一种用于电旋转机器的转子。转子包括:具有旋转轴线的旋转轴；由磁性材料制成并且固定至旋转轴的转子芯，转子芯具有轴向端面和外圆周面；布置在转子芯的外圆周面上的多个磁体；由非磁性材料制成并且呈平板形的端板，端板覆盖转子芯的轴向端面；以及由非磁性材料制成并且呈圆筒形的磁体盖，磁体盖覆盖转子芯的外圆周面。磁体盖具有与端板相邻的第一端部和在轴向方向上与第一端部相反的第二端部。磁体盖的第一端部覆盖端板的整个外周边缘。磁体盖的第一端部在磁体盖的整个外周边缘上朝向旋转轴线弯折。
[0008]通过使用此结构，比磁体盖的轴向端的边缘与端板的表面仅彼此抵接的情形更能够确切地限制在磁体盖与端板之间产生间隙。因此，如果磁体被剥落，则磁体的片被限制分散。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]根据参照附图而进行的下列具体描述，本公开的上述和其它目的、特征以及优势将变得更加明显。在附图中:
[0010]图1为示出根据第一实施方式的马达的轴向截面图；
[0011]图2为沿图1中的线I1-1I截取的马达的转子的横截面图；
[0012]图3为示出根据第一实施方式的转子的轴向截面图；
[0013]图4为示出生产根据第一实施方式的转子的过程的轴向截面图；[0014]图5为示出生产根据第一实施方式的转子的过程的轴向截面图；
[0015]图6为示出生产根据第一实施方式的转子的过程的轴向截面图；以及
[0016]图7为示出根据第二实施方式的转子的轴向截面图。
【具体实施方式】
[0017]下文中将参照附图对本公开的实施方式进行描述。在实施方式中，与前述实施方式中描述的物件对应的部件可以赋予相同附图标记，并且可以省略该部件的多余说明。当实施方式中仅描述了构型的一部分时，另一前述实施方式可以适用于该构型的其它部分。即使未明确描述部件能够组合，但是部件可以组合。即使未明确描述实施方式能够组合，但是倘若在组合中无害，实施方式可以组合。
[0018]马达作为电旋转机器使用。马达用于设置在车辆中的电动助力转向系统。在下面的描述中，图1中的左侧和右侧在下文中将分别被称为第一侧和第二侧。但是，应当注意，第一侧和第二侧仅用于描述性的目的。(第一实施方式)
[0019]将参照图1至图3对第一实施方式进行描述。
[0020]如图1中所示，马达I (S卩，电旋转机器)具有壳体10、定子11、以及转子12。
[0021]壳体10具有在壳体10中的定子11和转子12使得转子12可旋转。壳体10还具有轴承100和轴承101。
[0022]定子11限定磁路的一部分，并且当预定电流值流动在定子11中时，定子11产生旋转磁场。定子11具有定子芯Iio和定子绕组111。
[0023]由磁性金属材料制成的定子芯110具有圆筒形，并且保持定子绕组111。定子芯110具有槽。槽在周向方向上彼此间隔开并且在轴向方向上从定子芯110的一端延伸至另一端。定子芯110固定在壳体10的内周上。
[0024]当预定电流值流动在定子绕组111内部时，定子绕组111产生旋转磁场。定子绕组111安置并且保持在定子芯110的槽中。
[0025]转子12限定磁路的一部分并且产生磁通。转子12通过使用由定子11产生的旋转磁场产生扭矩。如图1至图3中所示，转子12具有旋转轴120、转子芯121、磁体122a、122b、122c、122d (在下文中可以称为122a至122d)、端板123、以及磁体盖124。
[0026]旋转轴120由非磁性金属材料制成并且具有圆柱形。旋转轴120通过轴承100和轴承101固定至壳体10从而可旋转。
[0027]由磁性金属材料制成的转子芯121限定磁路的一部分，并且保持磁体122a至122d。如图2中所示，转子芯121在其外周(即转子芯121的外周)上具有突出部121a至121d。突出部121a至121d在周向方向上彼此间隔开并且在径向方向上突出。例如，突出部121a至121d在轴向方向上以90度的等间隔限定。突出部121a至121d限定为使得突出部121a至121d的径向外表面是与旋转轴线同心的曲面(B卩，弧状表面)。转子芯121固定至旋转轴120使得转子芯121的外周面对定子芯110的内周、与定子芯110的内周相距预定气隙范围。壳体10支撑转子芯121从而可旋转。
[0028]磁体122a至122d具有平板形并且产生磁通。如图2中所示，每个磁体122a至122d固定在转子芯121的外周上，并且磁体122a至122d安置在突出部121a至121d之间。换言之，磁体122a至122d和突出部121a至121d在周向方向上交替地布置。磁体122a至122d固定在转子芯121的外周上使得磁体122a至122d的外周限定与旋转轴线同心的曲面(即弧状表面)。另外，相比于突出部121a至121d的外表面，磁体122a至122d在径向方向上突出。即，如图2中所示，当磁体122a至122d的外周的外径定义为Dm时，并且当突出部121a至121d的径向外表面的外径定义为Dt时，磁体122a至122d的外径Dm大于突出部121a至121d的外径Dt。
[0029]如图2和图3中所示，端板123由具有盘形的非磁性金属材料制成，并且端板123覆盖转子芯121的垂直于旋转轴线的第一端面121e。端板123设置为使得端板123的外周边缘定位成比转子芯121的外周边缘更远离旋转轴线。即，如图2中所示，当端板123的外径定义为De时,端板123的外径De大于磁体122a至122d的外径Dm。端板123固定至旋转轴120从而覆盖垂直于旋转轴线的、转子芯121的第一端面121e。
[0030]磁体盖124由具有由薄板限定的圆筒形的非磁性金属材料制成并且覆盖转子芯121的外周。磁体盖124覆盖转子芯121的外圆周面121f，其中磁体122a至122d固定至转子芯121的外圆周面121f。另外，磁体盖124覆盖垂直于旋转轴线的、转子芯121的第二端面121g。
[0031]如图3中所示，当在磁体盖124的中部124b处获取的磁体盖124的内径定义为Dcl时，磁体盖124的中部124b的内径Dcl稍大于磁体122a至122d的外径Dm。磁体盖124的中部124b是磁体盖124的在轴向方向上的大致中间区域。
[0032]另外，磁体盖124的第一端部124a的内径大于磁体盖124的中部124b的内径Del。具体地，磁体盖124的第一端部124a的内径大于端板123的外径De。
[0033]磁体盖124设置为使得磁体盖124的中部124b覆盖转子芯121的外圆周面121f。磁体盖124的第一端部124a覆盖端板123的整个边缘。磁体盖124的为与覆盖端板123的第一端部124a相反的端部的第二端部124c沿磁体盖124的整个周边缘朝向旋转轴线弯折。
[0034]另外，磁体盖124的第一端部124a径向向内(即朝向旋转轴线)弯折，并且磁体盖124的第一端部124a和端板123通过卷边(嵌缝、铆合)而联接。磁体盖124的第二端部124c径向向内弯折从而覆盖磁体122a至122d的侧面(即图1中的磁体122a至122d的右侧面)。
[0035]将参照图4至图6对将磁体盖124组装到转子12的方法进行描述。
[0036]如图4中所示，在磁体盖124组装到转子12之前，磁体盖124的第一端部124a的内径Dc2大于端板123的外径De。磁体盖124的第二端部124c径向向内弯折从而覆盖磁体122a至122d的侧面。
[0037]磁体盖124在轴向方向上(即，在平行于旋转轴线的平行方向上)滑动从而覆盖转子芯121的外周。因此，如图5中所示，磁体盖124的中部124b覆盖转子芯121的外圆周面121f。磁体盖124的第一端部124a覆盖端板123的边缘，并且磁体盖124的第二端部124c覆盖磁体122a至122d的端面。
[0038]如图6中所示，磁体盖124的第一端部124a通过使用卷边工具K(嵌缝工具、铆合工具)而沿整个圆周边缘径向向内弯折。因此，如图3中所示，磁体盖124和转子芯121联接。
[0039]下文中将对第一实施方式的优势进行描述。[0040]根据第一实施方式，磁体盖124设置为使得磁体盖124的中部124b覆盖转子芯121的外圆周面121f。磁体盖124的第一端部124a覆盖端板123的外周边缘，并且磁体盖124的第一端部124a沿整个圆周边缘径向向内弯折。因此，比磁体盖124和端板123仅彼此抵接的情形更确切地限制了在磁体盖124与端盖123之间出现间隙。因此，如果磁体122a至122d被剥落，则磁体122a至122d的片必定被限制分散。
[0041]根据第一实施方式，磁体盖124的第一端部124a和端板123通过卷边(嵌缝、铆合)而联接。因此，磁体盖124的第一端部124a确切地固定至端板123。因此，例如，甚至当磁体盖124和端板123由于旋转而振动时，磁体盖124和端板123也被限制在彼此之间具有间隙。
[0042]根据第一实施方式，当在轴向方向上观察时，端板123的外周边缘定位成比转子芯121的外周边缘更远离旋转轴线。因此，当磁体盖124的第一端部124a和第二端部124c径向向内弯折时，磁体122a至122d被限制受应力。因此，当磁体盖124附接至转子12时，限制磁体122a至122d破损。
[0043]根据第一实施方式，端板123设置成覆盖转子芯121的第一端面121e。磁体盖124的第一端部124a覆盖端板123的外周边缘，并且磁体盖124的第一端部124a沿整个圆周边缘径向向内弯折。另外，磁体盖124的第二端部124c沿整个圆周边缘径向向内弯折从而覆盖磁体122a至122d的侧面。因此，磁体盖124和端板123被限制在彼此之间具有间隙。另外，磁体盖124的第二端部124c和磁体122a至122d的侧面也被限制在彼此之间具有间隙。
[0044]根据第一实施方式，转子芯121具有在周向方向上以间隔彼此间隔开的突出部121a至121d，并且突出部121a至121d在与旋转轴线相反的相反方向上突出。磁体122a至122d安置在彼此相邻的突出部121a至121d之间。通过具有此结构，磁体盖124和端板123被限制在彼此之间具有间隙。
[0045]根据第一实施方式，磁体122a至122d的外周边缘在径向方向上定位成比突出部121a至121d的外表面更远离旋转轴线。通过具有此结构，磁体盖124和端板123也被限制在彼此之间具有间隙。
[0046](第二实施方式)
[0047]下文中将参照图7对第二实施方式进行描述。尽管在第一实施方式中转子12具有一个端板123，根据第二实施方式，转子22具有第一端板223a和第二端板223b。除了转子22，其它构件与第一实施方式的其它构件相同。
[0048]下文中将参照图7对转子22进行描述。
[0049]如图7中所示，转子22具有旋转轴220、转子芯221、磁体222a至222d、第一端板223a、第二端板223b、以及磁体盖224。
[0050]旋转轴220、转子芯221、以及磁体222a至222d与第一实施方式的对应构件相同。
[0051]第一端板223a和第二端板223b由具有盘形的非磁性金属材料制成。第一端板223a覆盖转子芯221的第一端面221e，并且第二端板223b覆盖垂直于旋转轴线并且在第一端面221e的相反侧上的、转子芯221的第二端面221g。第一端板223a和第二端板223b的外周边缘在径向方向上相比于旋转芯221的外周边缘位于外侧,这与第一实施方式相同。
[0052]例如，端板223a、223b的外径大于磁体222a至222d的由磁体222a至222d的外周边缘所限定的外径。第一端板223a固定至旋转轴220从而覆盖转子芯221的第一端面221e。第二端板223b固定至旋转轴220从而覆盖转子芯221的第二端面221g。
[0053]磁体盖224由具有由薄板限定的圆筒形的非磁性金属材料制成，并且覆盖转子芯221的外圆周面22 If。在轴向方向上的磁体盖224的中部224b处获取的磁体盖224的内径稍大于磁体222a至222d的外径。第一端部224a和第二端部224c的每个内径大于磁体盖224的中部224b的内径。具体地，磁体盖224的第一端部224a的内径大于第一端板223a的外径。磁体盖224的第二端部224c的内径大于第二端板223b的外径。
[0054]磁体盖224的中部224b设置成覆盖转子芯221的外圆周面221f。磁体盖224的第一端部224a覆盖第一端板223a的外周边缘并且沿整个圆周边缘径向向内弯折。磁体盖224的第二端部224c覆盖第二端板223b的外周边缘并且沿整个圆周边缘径向向内弯折。具体地，磁体盖224的第一端部224a沿整个圆周边缘径向向内弯折并且通过卷边(嵌缝、铆合)与第一端板223a联接。磁体盖224的第二端部224c沿整个圆周边缘径向向内弯折并且通过卷边(嵌缝、铆合)与第二端板223b联接。磁体盖224以与第一实施方式相同的方式附接至转子22。
[0055]下文中将对第二实施方式的优势进行描述。
[0056]根据第二实施方式，第一端板223a和第二端板223b分别覆盖转子芯221的第一端面221e和第二端面221g。磁体盖224的第一端部224a和第二端部224c分别覆盖第一端板223a和第二端板223b的外周边缘、并且径向向内弯折。因此，磁体盖224被限制与第一端板223a和第二端板223b具有间隙。
[0057](改型)
[0058]在第一实施方式中，磁体122a至122d在径向方向上向外突出使得磁体122a至122d的外周位于突出部121a至121d的径向外表面外侧。可替代地，由磁体122a至122d的外周限定的外径Dm可以与由突出部121a至121d的径向外表面限定的外径Dt相同。
[0059]在第一实施方式中，突出部121a至121d和磁体122a至122d在周向方向上交替地布置。可替代地，转子芯121可以不具有突出部121a至121d，并且磁体可以在没有突出部121a至121d的情况下沿整个圆周固定至转子芯121的外周。在此情形中，能够实现与第一实施方式基本上相同的优势。
[0060]在第一实施方式中，突出部121a至121d的径向外表面和磁体122a至122d的外周是与旋转轴线同心的曲面(即，弧状表面)。可替代地，突出部121a至121d的径向外表面和磁体122a至122d的外周的曲率半径可以设定成小于第一实施方式的对应曲率半径。
[0061]另外，第二实施方式的第二端板223b可以与第一实施方式的磁体盖124的第二端部124c联接。
[0062]这些变化和改型将被理解为处于如由随附权利要求所限定的本公开的范围内。
【权利要求】
1.一种用于电旋转机器的转子，包括: 旋转轴(120、220 )，所述旋转轴(120、220 )具有旋转轴线； 转子芯(121、221)，所述转子芯(121、221)由磁性材料制成并且固定至所述旋转轴，所述转子芯具有第一端面(121e)和外圆周面(121f)； 布置在所述转子芯的所述外圆周面上的多个磁体(122a、122b、122c、122d ;222a、222b、222c、222d)； 端板(123、223a)，所述端板(123、223a)由非磁性材料制成并且呈平板形，所述端板覆盖所述转子芯的所述第一端面；以及 磁体盖(124、224)，所述磁体盖(124、224)由非磁性材料制成并且呈圆筒形，所述磁体盖覆盖所述转子芯的所述外圆周面，其中 所述磁体盖具有与所述端板相邻的第一端部(124a)和在轴向方向上与所述第一端部相反的第二端部(124c)， 所述磁体盖的所述第一端部覆盖所述端板的整个外周边缘，并且 所述磁体盖的所述第一端部在所述磁体盖的整个外周边缘上朝向所述旋转轴线弯折。
2.根据权利要求1所述的转子，其中 所述磁体盖的所述第一端部与所述端板通过卷边进行联接。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中 与所述转子芯的外周边缘相比，所述端板的所述外周边缘在径向方向上定位成更远离所述旋转轴线。
4.根据权利要求1或2所述的转子，其中 所述端板安置在所述转子芯的所述第一端面上，并且 所述磁体盖的所述第二端部朝向所述旋转轴线弯折从而覆盖所述多个磁体的端面。
5.根据权利要求1或2所述的转子，还包括: 覆盖所述转子芯的在所述轴向方向上与所述转子芯的所述第一端面相反的第二端面的端板(223b)，其中 所述磁体盖的所述第二端部朝向所述旋转轴线弯折从而覆盖了覆盖所述第二端面的所述端板的整个外周边缘。
6.根据权利要求1或2所述的转子，其中 所述转子芯具有在径向方向上向外突出的多个突出部(121a、121b、121c、121d)，并且 所述多个磁体和所述多个突出部在周向方向上交替地布置。
7.根据权利要求6所述的转子，其中 所述多个磁体比所述多个突出部在所述径向方向上更向外突出。
【文档编号】H02K1/27GK103683598SQ201310392352
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2012年8月31日
【发明者】谷口真 申请人:株式会社电装