电旋转机器制造技术

本发明专利技术公开了一种电旋转机器。其中，马达（5）的壳体（20）和旋转轴（35）由非磁性材料形成。软磁构件（80）设置在固定芯（51）的第一轴向端表面与轴承（30）之间。软磁构件（80）相对于第一轴承（30）设置在固定芯（51）侧，从而通过将由转子（40）产生的磁通量穿过固定芯（51）和外壳（10）引导至转子芯（41），抑制了磁通量泄漏到旋转轴（35）的端部附近。固定到旋转轴（35）的一个端部（36）的磁角位传感器（60）能够精确地检测转子（40）的磁角位同时不受外部磁场的影响。因此，能够抑制由马达（5）的振动所产生的噪音。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电旋转机器。其中，马达（5）的壳体（20）和旋转轴（35）由非磁性材料形成。软磁构件（80）设置在固定芯（51）的第一轴向端表面与轴承（30）之间。软磁构件（80）相对于第一轴承（30）设置在固定芯（51）侧，从而通过将由转子（40）产生的磁通量穿过固定芯（51）和外壳（10）引导至转子芯（41），抑制了磁通量泄漏到旋转轴（35）的端部附近。固定到旋转轴（35）的一个端部（36）的磁角位传感器（60）能够精确地检测转子（40）的磁角位同时不受外部磁场的影响。因此，能够抑制由马达（5）的振动所产生的噪音。【专利说明】电旋转机器
本专利技术涉及一种电旋转机器。
技术介绍
近些年，例如使用了永磁体的马达之类的电旋转机器通过稀土永磁体实现了较高的输出动力。在稀土磁体之中，钕-铁-硼磁体尤其具有较高的性能。稀土磁体不会容易地供应，这是由于其生产地点仅限于特定的区域。因此需要减小这种磁体的使用量。JP-A-2010-0288349公开了 一种庶极型电旋转机器的转子，其中永磁体仅布置在磁极的一侧处。但是在庶极型马达中，转子的磁轭整体被磁化成永磁体所接触的部分的磁极极性。因此磁通量流动从而围绕定子的外周部分转向并且返回到转子的磁轭中央部分。这种流动导致了磁通量泄漏到马达的外部。在定子由铁构件保持的情况下，这种现象尤为显著。由于用于支撑旋转轴的轴承通常由钢铁材料制成一除非其不用于具体的应用，因此轴承操作成感应器构件，该感应器构件存在于从定子到转子的磁通路中并且导致磁通量的泄漏。因此轴承产生了旋转轴的端部附近的磁场。在用于检测转子的旋转位置的磁角位传感器设置在旋转轴的轴向端部处的马达中，泄漏到外部的磁通量被混合成位置传感器的磁场分布中的外部干扰。该泄漏的磁通量很可能降低位置传感器的检测精度。
技术实现思路
因此目的是提供一种电旋转机器，该电旋转机器能够抑制磁角位传感器的检测精度的劣化。根据一个方面，电旋转机器包括:壳体、轴承、旋转轴、磁角位传感器、转子芯、多个凸极、多个磁极、定子芯、多个线圈、以及软磁构件，其中壳体由非磁性材料制成；轴承附连到壳体；旋转轴由非磁性材料制成并且通过轴承在旋转轴的第一轴向端部与第二轴向端部之间被支撑；磁角位传感器设置成用于检测旋转轴的旋转位置，磁角位传感器具有固定到旋转轴的第一轴向端部或固定到轴承的内环的旋转部；转子芯在沿着旋转轴的轴向方向相对于轴承与旋转部相反的位置处固定到旋转轴；多个凸极从转子芯处在旋转轴的径向方向上突出；多个磁极设置在相邻两个凸极之间，并且固定到转子芯；定子芯在转子芯的径向外侧的位置处固定到壳体；多个线圈缠绕并布置在定子芯的槽中；软磁构件通过轴承与定子芯的在轴承侧处的第一端表面之间的第一空间。软磁构件使得磁通量从定子芯流动到转子芯，并且抑制了磁通量流动到磁角位传感器。【专利附图】【附图说明】图1是根据第一实施方式的马达的纵向剖面视图；图2是沿着图1中的剖面线I1-1I剖取的马达的剖面视图；图3是用于图1中示出的马达的电路的示意性视图；图4是图1中示出的软磁构件的立体图；图5是以双点划线示出了由图1中示出的马达的转子的磁极所产生的磁通量的一部分的剖面视图；图6是根据第二实施方式的马达的纵向剖面视图；图7是根据第三实施方式的马达的纵向剖面视图；图8是根据第四实施方式的马达的纵向剖面视图；图9是根据第五实施方式的马达的纵向剖面视图；图10是根据第六实施方式的马达的纵向剖面视图；图11是图10中示出的马达的软磁构件、夹持部、以及第一壳体部分的分解立体图；图12是根据第七实施方式的马达的纵向剖面视图；图13是图12中示出的马达的软磁构件和第一壳体部分的分解立体图；图14是根据第八实施方式的马达的纵向剖面视图；图15是根据第九实施方式的马达的纵向剖面视图；图16是根据第十实施方式的马达的纵向剖面视图；图17是根据第十一实施方式的马达的纵向剖面视图；图18是根据第十二实施方式的马达的纵向剖面视图；图19是根据第十三实施方式的马达的纵向剖面视图；图20是根据第十四实施方式的马达的定子的一部分的立体图。【具体实施方式】以下将参照多个实施方式来描述电旋转机器，在多个实施方式中，电旋转机器用作电动马达。在附图中，基本上在多个实施方式之中相同的部件部分由相同的附图标记来表示，从而简化描述。(第一实施方式)参照图1至图5，马达5构造成用于车辆电动助力转向系统(未示出)的驱动动力源。马达5是三相无刷马达，并且由外壳10、壳体20、第一轴承30、第二轴承32、旋转轴35、转子40、定子50、磁角位传感器60以及电子驱动控制设备70所形成。外壳10是由软磁材料制成的圆筒形构件。壳体20由杯形的第一壳体部分21和杯形的第二壳体部分25形成,第一壳体部分21由第一圆筒部分22和第一底部23形成。第一圆筒部分22通过套管-接头配合固定到外壳10的一个轴向端部。第一底部23将第一圆筒部分22的在与外壳10相反的那侧处的一个轴向端部封闭。第一底部23具有在轴向方向上朝向转子40延伸的第一轴承保持部24。第二壳体部分25由第二圆筒部分26和第二底部27形成。第二圆筒部分26通过套管-接头配合固定到外壳10的另一个轴向端部。第二底部27将第二圆筒部分26的在与外壳10相反的那侧处的一个轴向端部封闭。第二底部27具有在轴向方向上朝向转子40延伸的第二轴承保持部28。第一轴承30装配于壳体20的轴承保持部24的内侧部分中。第二轴承32装配于壳体20的轴承保持部28的内侧部分中。旋转轴35在第一轴向端部36与第二轴向端部37之间被支撑为能够相对于壳体20旋转。转子40设置成马达5的永磁场，并且如图2所示，转子40由转子芯41、多个凸极42、以及多个磁极43所形成。转子芯41由软磁材料制成、大致成形为圆筒形、设置在相对于第一轴承30处于与一个端部36相反的位置处、也就是设置在第一轴承30与第二轴承32之间、并且通过压合固定到旋转轴35。凸极42是从转子芯41在径向向外的方向上突出的突出部，并且由与转子芯41相同的材料形成。每个凸极42在圆周方向上以预定的角度间隔布置。磁极43由永磁体形成。每个磁极43布置在两个相邻的凸极42之间并且固定到转子芯41。每个磁极43布置成使得相同的磁极极性定向在径向外侧处。凸极42被磁化成与磁极43的外侧极性相反的极性。因此转子芯40是庶极型转子一其中在相反的方向或极性上磁化的磁极43与凸极42在旋转方向上交替地布置。定子50是马达5的电枢，并且径向地设置在转子40的外侧。定子50由定子芯51和多个线圈55形成。定子芯51由背磁轭52和多个齿部53形成。背磁轭52具有环形或圆筒形形状并且通过例如压合牢固地固定到外壳10的内侧壁。多个齿部53从背磁轭52在径向向内的方向上延伸。线圈55由U相线圈、V相线圈、以及W相线圈形成。每个线圈55缠绕并插入在相邻齿部53之间的槽中。在图2中，仅有U相线圈由电流流动方向的符号表示出。通过将固定了定子芯51的外壳10用套管-接头配合固定到壳体20，使定子50与转子轴35同轴地保持。磁角位传感器60由永磁体61、磁性传感器62、以及控制电路板63所形成。永磁体61固定到旋转轴35的第一轴向端部36，并且因此成为位置传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电旋转机器，包括：壳体（20），所述壳体（20）由非磁性材料制成；轴承（30），所述轴承（30）附连到所述壳体；旋转轴（35），所述旋转轴（35）由非磁性材料制成，并且通过所述轴承在所述旋转轴（35）的第一轴向端部（36）与第二轴向端部（37）之间被支撑；磁角位传感器（60），所述磁角位传感器（60）设置成用于检测所述旋转轴的旋转位置，所述磁角位传感器具有旋转部（61），所述旋转部（61）固定到所述旋转轴的所述第一轴向端部或所述轴承的内环；转子芯（41、212），所述转子芯（41、212）在沿着所述旋转轴的轴向方向相对于所述轴承而与所述旋转部相反的位置处固定到所述旋转轴；多个凸极（42），所述多个凸极（42）从所述转子芯在所述旋转轴的径向方向上突出；多个磁极（43），所述多个磁极（43）设置在相邻的两个所述凸极之间并且固定到所述转子芯；定子芯（51、211），所述定子芯（51、211）在所述转子芯的径向外侧的位置处固定到所述壳体；多个线圈（55、221），所述多个线圈（55、221）缠绕并布置在所述定子芯的槽中；以及软磁构件（80、121、131、141、151、161、181、191、201），所述软磁构件（80、121、131、141、151、161、181、191、201）横穿位于所述轴承与所述定子芯的在轴承侧的第一端表面（54）之间的第一空间（A），所述软磁构件使得磁通量从所述定子芯流动到所述转子芯，并且抑制所述磁通量流动到所述磁角位传感器。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：谷口真，林二郎，稻垣辰也，内藤昭仁，富泽弘贵，山田正明，山崎雅志，松尾康史，宫地修平，瓜生信彦，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP