转子和包括该转子的马达的制作方法

本发明涉及转子和包括该转子的马达。

背景技术：

在转子通过转子的磁体与定子的线圈之间的电磁相互作用而旋转时，马达产生动力。

马达包括壳体、定子、转子、以及旋转轴。转子包括多个磁体。转子可以被分类为其中磁体插入到转子芯中的内部永久磁体(IPM)式转子和其中磁体附接在转子芯的表面上的表面永久磁体(SPM)式转子。

在SPM式转子中，多个磁体附接到转子芯的表面上，并且不锈钢(SUS)基的盖用于保护磁体。在附接磁体的过程中，转子芯的外部表面涂覆有粘合剂，磁体附接至转子，并且粘合剂固化。接下来，在盖组装过程中，粘合剂被施加到磁体上，磁体被盖覆盖，并且粘合剂固化。然而，这些过程是非常复杂的，并且粘合剂和盖的使用增加了材料成本。

技术实现要素：

[技术问题]

本发明涉及提供能够容易组装的转子和包括该转子的马达。

另外，本发明还涉及提供能够在没有粘合剂的情况下固定磁体的转子和马达。

另外，本发明还涉及提供具有减轻重量的转子和包括该转子的马达。

另外，本发明还涉及提供减少成本的转子和包括该转子的马达。

要由本发明解决的目的将不限于上述目的，并且本领域的技术人员通过以下详述将清楚理解上面未描述的目的。

[技术方案]

本发明的一个方面提供了一种转子，该转子包括沿轴方向布置的第一转子部件和第二转子部件，其中，第一转子部件包括第一转子芯、布置在第一转子芯的外周表面上的多个第一磁体、以及构造成固定所述多个第一磁体的第一保持件，并且第二转子部件包括第二转子芯、布置在第二转子芯的外周表面上的多个第二磁体、以及构造成固定所述多个第二磁体的第二保持件，其中，第一保持件包括朝向第二转子部件突出的多个第一突出部分，并且第二保持件包括朝向第一转子部件突出的多个第二突出部分，并且其中，在第一转子芯与第二转子芯之间形成有间隙。

间隙可以在0.7mm至1.5mm的范围内。

第一突出部分和第二突出部分可以沿转子的径向方向交替地布置。

第一保持件可以包括：呈筒形形状的第一本体；第一板，第一板连接至第一本体并且该第一板具有构造成覆盖第一磁体的上表面的环形形状；以及多个第一联接突出部，所述多个第一联接突出部从第一本体的内周表面突出并联接至第一转子芯，其中，第一突出部分可以从第一联接突出部的底表面沿轴方向突出。

第一联接突出部可以包括：联接部分，联接部分联接至第一转子芯的外周表面；以及延伸部分，延伸部分连接联接部分和第一本体并固定第一磁体。

第一突出部分可以支承第二磁体，并且第二突出部分可以支承第一磁体。

第一板可以包括用以联接至第一转子芯的上表面的至少一个插入突出部，并且插入突出部插入到形成在第一转子芯中的联接孔中。

第一本体的内周表面与外周表面之间的距离可以朝向相邻的第一联接突出部之间的中央位置减小。

第一联接突出部可以包括从第一联接突出部的底表面沿轴方向形成的通孔。

第一磁体和第二磁体中的每一者均可以包括面向第一转子芯和第二转子芯中的每一者的外周表面的一个表面、面向所述一个表面的另一表面、以及连接所述一个表面和所述另一表面的多个侧表面，所述多个侧表面中的每一者可以包括平行于轴方向的第一侧表面和第二侧表面、以及垂直于轴方向的第三侧表面和第四侧表面，并且第一侧表面和第二侧表面中的任一者可以具有曲率。

本发明的另一方面提供了一种马达，该马达包括：壳体；布置在壳体中的定子；具有上述转子的一个或更多个特征的转子；以及穿过转子的中心的旋转轴。

间隙可以大于第一磁体的外径与定子的内周表面之间的距离。

[有利效果]

根据本发明的各实施方式，可以简化转子组装过程。

另外，可以减轻转子的重量，并且可以减少转子的成本。

各种有用的优点和效果不限于上述内容并且在对本发明的具体实施方式进行描述时将更容易地理解。

附图说明

图1是图示了根据本发明马达的实施方式的马达的概念视图。

图2是图示了根据本发明的实施方式的转子的分解立体图。

图3a是图示了根据本发明的实施方式的转子和旋转轴的联接状态的视图。

图3b是沿着图3a中的线C-C’截取的横截面图。

图4是沿着图3a中的线A-A’截取的横截面图。

图5是沿着图3a中的线B-B’截取的横截面图。

图6是用于描述第一转子与第二转子之间的间隙的视图。

图7是示出了磁体正被插入到转子中的状态的视图。

图8是图7的平面图。

图9是图示了图8中的部分C的放大图。

图10是图示了保持件的修改实施方式的视图。

具体实施方式

由于本发明允许各种变化和多种实施方式，因此在附图中图示了特定实施方式并且在书面描述中对特定实施方式进行详细描述。然而，这不意在将本发明限于特定的实践模式，并且将理解的是，不背离本发明的精神和技术范围的所有变化、等同物以及替代物都被包含在本发明中。

将理解的是：尽管可以在本文中使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限定。这些术语仅被用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一元件可以被称作第二元件，并且第二元件可以类似地被称作第一元件。如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项目中的至少一者或组合。

本文中所使用的术语仅是出于描述特定实施方式的目的并且不意在限制本发明。除非上下文明确表明之外，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一种”和“该”意在也包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”当在本文中使用时说明了所涉及的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在，但是并不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。

在实施方式的描述中，在任何一个元件被描述为形成在另一元件上(或下方)的情况下，这种描述包括所述两个元件形成为彼此直接接触的情况以及所述两个元件彼此间接接触使得一个或多个其他元件的情况置于所述两个元件之间这两种情况。另外，当一个元件被描述为形成在另一元件上(或下方)的情况下时，这种描述可以包括所述一个元件形成在相对于另一元件的上侧或下侧处的情况。

下面将参照附图对本发明的示例实施方式进行更详细地描述。无论图号如何，那些相同或相对应的部件都以相同的附图标记表示，并且省略了多余的解释。

图1是图示了根据本发明马达的实施方式的马达的概念视图。

参照图1，根据本发明的实施方式的马达包括壳体10，在壳体10中布置有定子30、转子20和旋转轴70。

壳体10可以容纳定子30和转子20。壳体10还可以包括用以使内部热容易消散的冷却结构(未示出)。冷却结构可以选自气冷结构和水冷结构，但是本发明不限于此。

定子30可以布置在壳体10的内部空间中。定子30可以包括定子芯31和绕定子芯31卷绕的线圈32。

定子30可以使用绕一体形成的定子芯31卷绕的线圈32来制造，或者使用绕多个分开的定子芯卷绕的且以筒形形状组装的线圈来制造。

母线40可以电连接至绕定子30卷绕的线圈32，并且母线40可以包括用于连接U相、V相和W相的多个端子。母线40的电力终端可以暴露于外部并且电连接至外部电源或逆变器。

转子20可以布置成能够相对于定子30旋转。转子20可以布置在定子30内侧。转子20可以包括沿轴方向(旋转轴的纵向方向)布置的第一转子部件21和第二转子部件22。第一转子部件21可以包括转子芯、磁体和保持件，并且第二转子部件22可以包括转子芯、磁体和保持件。

旋转轴70可以联接至转子20的中心。因此，转子20可以与旋转轴70一起旋转。旋转轴70可以由布置在旋转轴70的一侧处的第一轴承61和布置在旋转轴70的另一侧上的第二轴承62支承。

用于获取转子芯的位置信息的感测板50可以布置在转子20的上方，但是本发明不限于此，并且用于获取位置信息的类似的检测装置可以安装在转子20的上方。

例如，根据实施方式的马达可以是用于电动助力转向(EPS)系统的EPS马达。具体地，在EPS系统中，电子控制单元(ECU)可以根据由速度传感器、转矩角度传感器、转矩传感器等所检测的行进条件来控制逆变器以驱动马达。根据实施方式的马达可以被由逆变器所提供的三相电力来驱动。然而，根据实施方式的马达不限于此。

图2是图示了根据本发明的实施方式的转子的分解立体图，图3a是图示了根据本发明的实施方式的转子和旋转轴的联接状态的视图，并且图3b是沿着图3a中的线C-C’截取的横截面图。

参照图2，根据实施方式的转子20包括沿轴方向UA布置的第一转子部件21和第二转子部件22。第一转子部件21可以包括转子芯220、多个磁体230和构造成固定磁体230的保持件210，第二转子部件22可以包括转子芯250、多个磁体260和构造成固定多个磁体260的保持件240。第一转子部件21和第二转子部件22可以由相同的部件形成并且可以面向彼此。

第一转子部件21可以包括第一转子芯220、布置在第一转子芯220的外周表面上的多个第一磁体230、以及构造成固定所述多个第一磁体230的第一保持件210。

第一转子芯220可以具有筒形形状并且包括沿轴方向形成的多个狭缝221。磁体230布置在被所述多个狭缝221分开的区域223中。第一转子芯220可以使用沿轴方向堆叠的多个金属板来制造。中心孔224和联接孔222可以沿轴方向形成在第一转子芯220中。

第一保持件210可以包括具有中空筒形形状的第一本体211、连接至第一本体211且具有环形形状的第一板212、从第一本体211的内周表面突出且联接至第一转子芯220的多个第一联接突出部213、以及从第一联接突出部213的底表面沿轴方向突出的第一突出部分214。

第一突出部分214可以被限定为从第一本体211的端部沿轴方向突出的部分。也就是说，第一突出部分214可以朝向第二转子部件22突出。插入到第一转子芯220的联接孔222中的插入突出部212a可以形成在第一板212的内表面中。第一板212可以覆盖第一磁体230的沿轴方向暴露的上表面。在第一板212的中央处可以形成有孔。

第二转子部件22包括第二转子芯250、布置在第二转子芯250的外周表面上的多个第二磁体260、以及构造成固定所述多个第二磁体260的第二保持件240。第二保持件240可以包括具有中空筒形形状的第二本体241、连接至第二本体且具有环形形状的第二板242、从第二本体241的内周表面突出且联接至第二转子芯250的多个第二联接突出部243、以及从第二联接突出部243的底表面沿轴方向突出的第二突出部分244。第二突出部分244可以朝向第一转子部件21突出。

由于第一转子部件21和第二转子部件22由相同的部件形成并且面向彼此，因此第二转子部件22的结构可以与第一转子部件21的结构相同。

参照图3a和图3b，第一转子部件21和第二转子部件22可以固定地压靠于旋转轴70。在此，第二转子部件22可以相对于第一转子部件21沿周向方向旋转预定角度，并且第二转子部件22可以联接至第一转子部件21。因此，第一突出部分214和第二突出部分244沿径向方向交替地布置，并且因此，第一转子部件21与第二转子部分22之间的间隙可以是固定的。

第一转子部件21的第一突出部分214可以布置在第二转子部件22的磁体260上。类似地，第二转子部件22的第二突出部分244可以布置在第一转子部件21的磁体230上。

在此，第一突出部分214与第二突出部分244之间相对于旋转轴70的中心的角度θ1可以在2°至10°的范围内。在该角度小于2°的情况下，第二突出部分244可能不会沿轴方向上支承磁体230，并且在该角度大于10°的情况下，偏斜角较大使得转子的旋转可能不平稳。

图4是沿着图3a中的线A-A’截取的横截面图，图5是沿着图3a中的线B-B’截取的横截面图，并且图6是用于描述第一转子与第二转子之间的间隙的视图。

参照图4，第一保持件210的第一突出部分214朝向第二转子部件22突出，并且参照图5，第二保持件240的第二突出部分244朝向第一转子部件21突出。因此，在第一转子芯220与第二转子芯250之间可以形成有间隙23，并且在第一磁体230与第二磁体260之间可以形成有间隙23。根据上述构型，在第一磁体230与第二磁体260之间形成有气隙，使得磁特性可以被改善。另外，转子芯的厚度可以减小了与间隙23相对应的厚度，以使得减少了成本。

第一保持件210的第一突出部分214可以与第二磁体260的上端部接触，并且第二保持件240的第二突出部分244可以与第一磁体230的下端部接触。因此，第一磁体230和第二磁体260可以被防止沿轴方向移动远离。

参照图6，第一转子部件21与第二转子部件22之间的第一间隙23可以大于或等于第一磁体230和第二磁体260与定子30的内周表面之间的第一距离W1。在第一磁体230和第二磁体260与定子30的内周表面之间的第一距离W1是0.7mm的情况下，第一转子部件21与第二转子部件22之间的第一间隙23可以在0.7mm至1.5mm的范围内。

在第一间隙23小于0.7mm的情况下，第一间隙23小于第一磁体230和第二磁体260的外径与定子30之间的距离，并且因此，存在的问题在于磁力可能会被泄漏，并且在第一间隙23大于1.5mm的情况下，第一磁体230和第二磁体260的总高度W2大于定子的高度，并且因此，可能发生磁力线损失。因此，第一距离W1与第一间隙23的比可以在1:1至1:2.1的范围内。

图7是示出了磁体正被插入到转子中的状态的视图，图8是图7的平面图，并且图9是图示了图8中的部分C的放大图。在下文中，将主要描述第一转子部件，但是该描述明显也将适用于第二转子部件。

参照图7，筒形形状的第一保持件210联接至第一转子芯220以形成袋状部P，第一磁体230插入到袋状部P中。通常，磁体使用粘合剂附接至转子芯的外周表面，并且磁体利用粘合剂被SUS材料覆盖，但是这种结构存在的问题在于过程较长并且制造成本较高。

根据实施方式，由于第一磁体230插入到通过第一保持件210联接至第一转子芯220所形成的袋状部P中，因此，用于固定第一磁体230的粘合剂可能是不必要的。

另外，由于第一保持件210通过对树脂进行注射模制而形成，因此可以减少成本，并且由于第一保持件210的第一联接突出部213联接至第一转子芯220的狭缝221，因此另外的粘合剂可能也是不必要的。

第一磁体230包括面向第一转子芯220的外周表面的一个表面231、面向所述一个表面231的另一表面232、以及连接所述一个表面231和所述另一表面232的多个侧表面233、234、235和236。所述多个侧表面233、234、235和236包括平行于轴方向的第一侧表面235和第二侧表面236、以及垂直于轴方向的第三侧表面233和第四侧表面234。所述一个表面231的曲率可以与所述另一表面232的曲率不同。因此，一个表面231延伸的虚拟圆可以大于另一表面232延伸的虚拟圆。

由于第一磁体230的除了第三侧表面233之外的其余表面插入到袋状部P中，因此第一磁体230可以在没有粘合剂的情况下牢固地插入到袋状部P中。另外，还可以改善防腐蚀效果。第一磁体230和袋状部P可以被设计成使得在第一磁体230与袋状部P之间不形成间隙。

参照图8，在第一保持件210的第一本体211中，所述多个第一联接突出部213可以从内周表面F1朝向中心C1突出，第一本体211的内周表面F1与外周表面F2之间的距离可以朝向相邻的第一联接突出部213之间的中央位置211a减小。中央位置211a的厚度可以在0.1mm至0.5mm的范围内，或者中央位置211a的厚度可以为0.3mm。

参照图9，第一联接突出部213可以包括联接至第一转子芯220的外周表面的联接部分213a以及连接联接部分213a和第一本体211的延伸部分213b。延伸部分213b的厚度可以从第一本体211的内周表面F1朝向联接部分213a减小。

第一联接突出部213可以包括从第一联接突出部213的底表面沿轴方向穿过第一联接突出部213的通孔215。在第一磁体230插入到袋状部中的过程中，第一磁体和/或袋状部可能产生过多的应力。通孔215可以吸收在第一磁体230和/或袋状部处产生的应力。通孔215的形状在吸收应力时可能改变。第一突出部分214可以布置成与通孔215相邻。

第一磁体230的侧表面可以包括从一个表面231朝向另一表面232凹入的凹槽235a。因此，第一磁体的侧表面可以具有不与延伸部213b接触的部分。根据上述构型，可以进一步减小在第一磁体230插入期间产生的应力。

第一突出部分的结构和通孔215的结构可以以各种方式进行改变。参照图10，通孔215a还可以形成在第一联接突出部213的底表面中，并且第一联接突出部213还可以沿轴方向突出以用作第一突出部分。

参照图2、图4和图7，在制造根据实施方式的转子的方法中，首先，可以对树脂进行注射模制以形成第一保持件210，并且可以将第一转子芯220安装在第一保持件210中以形成所述多个袋状部P。接下来，可以将第一磁体230插入到所述多个袋状部P中以组装第一转子部件21。

第二转子部件22也可以通过与组装第一转子部件21的方法相同的方法来组装。接下来，旋转轴70可以固定地插入到第一转子部件21和第二转子部件22中。在此，如上面所描述的，由于第一突出部分214和第二突出部分244，可以在第一转子部件21与第二转子部件22之间形成第一间隙23。