專利名稱：無(wú)刷電動(dòng)機(jī)以及使用其的執(zhí)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門和汽車的前照燈的光軸控制裝置等所 使用的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種改善響應(yīng)性并使對(duì) 振動(dòng)以及沖擊的耐久性提高的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門和汽車的前照燈的光軸控制裝置等所使用的 執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)，要求響應(yīng)性良好和對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性，因此 提出了以下的電動(dòng)機(jī)，即、該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛使用鋼板，以減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn) 動(dòng)慣量以及重量，改善響應(yīng)性，并提高對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性(例如參照 專利文獻(xiàn)1 )。
作為現(xiàn)有技術(shù)的第一個(gè)例子，在圖8中表示上述專利文獻(xiàn)1所記載的電 動(dòng)才幾的結(jié)構(gòu)。在圖8中，定子由磁軛架8001和固定在石茲軛架的內(nèi)周面并巻繞 有繞線的鐵心8002構(gòu)成，轉(zhuǎn)子由作為轉(zhuǎn)子^茲軛成形為空心環(huán)狀的i茲性板材 8022、 8023、固定在磁性板材8022、 8023外周面的筒狀的磁體8021 、貫通 》茲性才反材8022、 8023的中心部而^皮固定的軸8006構(gòu)成。另外，在》茲軛架8001 的兩端兩個(gè)位置配置有旋轉(zhuǎn)自如地支承轉(zhuǎn)子的軸8006的軸承8007。
上述專利文獻(xiàn)1記載的電動(dòng)機(jī)為如下結(jié)構(gòu)，即，使用磁性板材將轉(zhuǎn)子磁 軛形成為空心環(huán)狀，由此，減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高起動(dòng)性以及響應(yīng)性，并且， 通過(guò)在轉(zhuǎn)子》茲輒的外側(cè)兩個(gè)位置支承重量輕的轉(zhuǎn)子，形成有對(duì)振動(dòng)以及沖擊 強(qiáng)的結(jié)構(gòu)。
但是，在上述專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，存在如下課題，即， 由于用于組合使轉(zhuǎn)子石茲軛分割兩部分的兩個(gè)部件的外圓徑向跳動(dòng)的方向(相 位)不同，從而不能夠組裝轉(zhuǎn)子磁體，或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生不平衡。
圖9是說(shuō)明該課題的圖。此外，圖9是拔出圖8的轉(zhuǎn)子的 一部分的圖。 對(duì)與圖8相同的部件，標(biāo)注與圖8相同的附圖標(biāo)記。
在圖9中，在通過(guò)壓入或者粘結(jié)等方法將軸8006固定在》茲性板材8022以及8023中的情況下，兩者以垂直度為零的狀態(tài)被固定的情況極少，兩者以 具有某些傾角的狀態(tài)被固定。該傾角的大小以及方向(相位)對(duì)每個(gè)磁性板 材8022以及8023不同，因此實(shí)際上有效的轉(zhuǎn)子的最大外徑D93大于^F茲性板 材8022以及8023各自的外徑D91以及D92。因此，存在如下問(wèn)題，即，不 能組裝內(nèi)徑形成為比D91以及D92稍大的筒狀的磁體8021,以與轉(zhuǎn)子磁軛相 嵌合。
另外存在如下問(wèn)題，即，由于軸8006與f茲性板材8022以及8023的傾角 變?yōu)椤菲澬园宀?022以及8023的外圓徑向跳動(dòng)，所以導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生不平衡。
作為現(xiàn)有技術(shù)的第二個(gè)例子，在圖10中表示有供實(shí)用的其他電動(dòng)機(jī)的結(jié) 構(gòu)。此外，圖IO是在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部安裝有電子部件的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。
在圖10中，定子由框架1410、 1420和固定在框架1410、 1420的內(nèi)周面 并巻繞有繞線1220的鐵心1210構(gòu)成。轉(zhuǎn)子1100由成形為杯狀并在同一方向 上層疊的轉(zhuǎn)子》茲軛1121、 1122、貫通轉(zhuǎn)子石茲軛1121、 1122的中心而固定的軸 1110、固定在轉(zhuǎn)子^茲軛1121、 1122的外周面的筒狀的^茲體1130構(gòu)成。進(jìn)而， 在軸1110上固定有推力環(huán)1140，與軸承1302 —起構(gòu)成推力軸承。
利用該推力環(huán)1140設(shè)定用于在印刷電路板1510上安裝電子部件的軸貫
比推力環(huán)的直徑DIOI大的最小限度的直徑，從而確保電子部件的安裝面積。 另外，在框架1410以及1420上配置有支承轉(zhuǎn)子1100的軸1110的軸承 1301以及1302，轉(zhuǎn)子1100旋轉(zhuǎn)自如地被保持。1521是用于檢測(cè)磁體1130 的磁極位置的磁電變換元件，并安裝在印刷電路板1510上，向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路(未圖示)送出轉(zhuǎn)子的》茲極位置信號(hào)。
在該電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)生與上述專利文獻(xiàn)1的情況相同的問(wèn)題。即， 存在如下問(wèn)題由于用于組合使轉(zhuǎn)子磁軛分割兩部分的兩個(gè)部件的外圓徑向 跳動(dòng)的方向(相位)不同，從而不能夠組裝轉(zhuǎn)子磁體，或者導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生不 平衡。另外，不僅如此，而且還存在如下問(wèn)題，即，由于還需要推力環(huán)1140, 所以部件數(shù)量增加。另外，還存在如下問(wèn)題，即，由于對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐 久性被將推力環(huán)1140固定在軸1110上的固定力左右，所以可靠性下降。 專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)開(kāi)平1-64969號(hào)公報(bào)(實(shí)愿昭62-158767號(hào))
發(fā)明內(nèi)容在本發(fā)明中，將具有嵌合于內(nèi)徑擴(kuò)大部的外徑的環(huán)狀連接部件插入到內(nèi) 徑擴(kuò)大部，來(lái)連接在開(kāi)口部側(cè)設(shè)置有該內(nèi)徑擴(kuò)大部的杯狀的兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛， 同時(shí)，在兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛各自的中心固定軸，形成轉(zhuǎn)子磁軛組裝體，在該轉(zhuǎn)子 磁軛組裝體的外周固定磁體，從而構(gòu)成執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子。
另外，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，具有印刷電路板，其安裝了用于檢測(cè)固定 在轉(zhuǎn)子上的磁體的磁極位置的磁電變換元件，在與該印刷電路板相對(duì)一側(cè)的 轉(zhuǎn)子-茲輒上設(shè)置有直徑比所述石茲體的內(nèi)徑小的伸出部，在所述印刷電路板的 中心設(shè)置有比所述轉(zhuǎn)子的伸出部大的孔，使所述轉(zhuǎn)子的伸出部貫通，以將所 述伸出部的端面作為推力軸承部件而使用。
本發(fā)明減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及重量來(lái)提高響應(yīng)性，并且提高對(duì)振動(dòng)以 及沖擊的耐久性，從而能夠解決現(xiàn)有的課題。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的轉(zhuǎn)子磁軛的組裝方法的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的主剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式3的轉(zhuǎn)子石茲扼組裝體的剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4的轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的組裝方法的剖 面結(jié)構(gòu)圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖7A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的轉(zhuǎn)子磁軛的剖面結(jié)構(gòu)圖。 圖7B是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式6的轉(zhuǎn)子磁軛的組裝方法的剖面結(jié) 構(gòu)圖。
圖8是現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖9是現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子^茲扼的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖IO是現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1100轉(zhuǎn)子
1110軸
1121、 1122轉(zhuǎn)子i茲專厄1121a、 1122a突出部
U21w、 1122w'內(nèi)徑擴(kuò)大部
1123連接部件
1124轉(zhuǎn)子》茲軛組裝體
1130磁體
1210鐵心
1220繞線
1410、 1420框架
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行說(shuō)明。 (實(shí)施方式1 )
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中，框架1410是具有與圖8的磁軛架8001相同功能的部件。在 框架1410的內(nèi)周面固定有由巻繞了繞線1220的鐵心1210構(gòu)成的定子。用環(huán) 狀的連接部件1123連4妄轉(zhuǎn)子-茲軛1121、 1122，該轉(zhuǎn)子石茲軛1121、 1122成形 為杯狀，并在開(kāi)口部側(cè)設(shè)置有內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w、 1122w。在該轉(zhuǎn)子i茲扼1121、 1122的中心貫通固定有軸1110,從而形成轉(zhuǎn)子^茲輒組裝體1124。在該》茲軛組 裝體1124的外周面上固定筒狀的磁體1130,從而構(gòu)成轉(zhuǎn)子1100。另外，在 框架1410以及1420上配置有支承轉(zhuǎn)子1100的軸1110的軸承1301以及1302, 轉(zhuǎn)子1100旋轉(zhuǎn)自如地被保持。
圖2是用于說(shuō)明在圖1中由轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122、連接部件1123以及 軸IIOO構(gòu)成的磁軛組裝體1124的詳細(xì)以及組裝方法的剖面結(jié)構(gòu)圖。
在圖2中，成形為杯狀的轉(zhuǎn)子磁軛1121、1122在其中心具有用于固定(壓 入)軸1110的突出部1121a、 1122a，但是，在固定(壓入)軸1110之前， 由連接部件1123連接轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122使它們一體化。
此時(shí)，通過(guò)將連接部件1123的外徑設(shè)定為比轉(zhuǎn)子磁輒的開(kāi)口部側(cè)的內(nèi)徑 擴(kuò)大部1121w、 1122w的直徑稍小，由此，能夠在轉(zhuǎn)子》茲輒1121、 1122的開(kāi) 口部外圓徑向跳動(dòng)相位一致的狀態(tài)下，將轉(zhuǎn)子》茲輒1121、 1122連接而成一體 化。然后，貫通轉(zhuǎn)子石茲軛1121、 1122的中心固定(壓入)軸1110。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過(guò)由連接部件1123連接轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122而成一體化，由于能夠高精度地控制該一體化而成的部件的外周尺寸，所以不會(huì)發(fā) 生不能組裝轉(zhuǎn)子磁體的情況。
另夕卜，轉(zhuǎn)子石茲輒1121、 1122的開(kāi)口部的外圓徑向跳動(dòng)被矯正，轉(zhuǎn)子IIOO 的不平衡變小，從而降低運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)以及噪音。由于利用連接部件進(jìn)行一 體化，所以剛性變高。因此，能夠得到如下的電動(dòng)機(jī)，即，由于轉(zhuǎn)子為空心 結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以響應(yīng)性高，由于轉(zhuǎn)子重量輕且具有高剛性，所以對(duì) 振動(dòng)和沖擊的耐久性高。進(jìn)而，由于轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的剛性提高，所以與以 往相比，也能夠使轉(zhuǎn)子磁軛薄壁化并重量輕地構(gòu)成，也能夠進(jìn)一步改善響應(yīng) 性。
進(jìn)而，由于轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122具有相同的形狀，所以用于制作轉(zhuǎn)子磁 軛的模具采用 一種即可。該模具由于將轉(zhuǎn)子磁軛形成為杯狀時(shí)的深度淺即可， 因此，在產(chǎn)品的精度、模具的耐久性以及模具費(fèi)用方面有利。
此外，優(yōu)選內(nèi)徑擴(kuò)大部1122w的深度U人開(kāi)口部至深處內(nèi)徑擴(kuò)大多少) 為小于連接部件1123的高度的值。與此相反，若內(nèi)徑擴(kuò)大部1122w的深度為 大于連接部件1123的高度的值，則在嵌入連接部件1123時(shí)，連接部件1123 整體完全進(jìn)入轉(zhuǎn)子^f茲軛1122中，有可能導(dǎo)致連接部件1123和轉(zhuǎn)子^f茲軛1121 無(wú)法嵌合。對(duì)于內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w也是同樣。
另外，若假設(shè)在不具有內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w、 1122w的轉(zhuǎn)子磁軛中嵌入連 接部件1123的情況，則與上述的深度深的情況同樣，連接部件1123整體完 全進(jìn)入轉(zhuǎn)子^茲軛1121、 1122中的一個(gè)，有可能無(wú)法用連接部件1123連接轉(zhuǎn) 子磁輒1121、 1122。因此，需要適當(dāng)深度的內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w、 1122w。 (實(shí)施方式2)
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的結(jié)構(gòu)的剖 面結(jié)構(gòu)圖。
在圖3中，成形為杯狀的轉(zhuǎn)子磁軛1121在其中心具有用于固定軸1110 的突出部1121a,但是，另一個(gè)轉(zhuǎn)子磁輒1122不具有突出部。即，轉(zhuǎn)子磁軛 1122對(duì)軸1110的固定力比轉(zhuǎn)子》茲軛1121對(duì)軸1100的固定力弱。與實(shí)施方式 1相同，在內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w、 1122w的位置用連接部件1123連接轉(zhuǎn)子i茲扼 1121、 1122進(jìn)行一體化后，貫通轉(zhuǎn)子石茲軛1121、 1122的中心來(lái)固定(壓入) 軸1110。
通過(guò)僅在杯狀的兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122中的一個(gè)上設(shè)置用于固定軸的突出部1121a，由于沒(méi)有設(shè)置突出部的另一個(gè)轉(zhuǎn)子^F茲軛1122對(duì)軸的固定力變 弱，所以，在通過(guò)連接部件1123連接兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122時(shí)，沒(méi)有突 出部一側(cè)的轉(zhuǎn)子磁軛的外圓徑向跳動(dòng)，根據(jù)設(shè)置有突出部一側(cè)的轉(zhuǎn)子磁輒的 外圓徑向跳動(dòng)而被修正、矯正，所以不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子磁體無(wú)法組裝的情況。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于使轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122連接而一體化的部件的外周尺 寸高精度地變?yōu)楹愣?，所以，不?huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子磁體無(wú)法組裝的情況。由于沒(méi)有 突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1122的外圓徑向跳動(dòng)，根據(jù)具有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1121 的外圓徑向跳動(dòng)被修正、矯正，所以，轉(zhuǎn)子的不平衡變小。由于轉(zhuǎn)子1100的 不平衡變小，所以，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和噪音降低，并且，利用連接部件來(lái)進(jìn)行 一體化，由此，剛性變高。得到如下的電動(dòng)機(jī)，即，由于轉(zhuǎn)子為空心結(jié)構(gòu)， 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以響應(yīng)性高，由于轉(zhuǎn)子重量輕且具有高剛性，所以對(duì)振動(dòng)和 沖擊耐久性高。
(實(shí)施方式3)
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的結(jié)構(gòu)的剖 面結(jié)構(gòu)圖。
在圖4中，形成為杯狀的轉(zhuǎn)子石茲軛1121在其中心具有用于固定軸1110 的突出部1121a，而另一個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛1122不具有突出部。即，轉(zhuǎn)子磁軛1122 對(duì)軸1110的固定力弱于轉(zhuǎn)子石茲軛1121對(duì)軸1110的固定力。
另外，具有突出部1121a的轉(zhuǎn)子磁軛1121構(gòu)成為其高度H41的值為直 徑D41值以下的尺寸。不具有突出部的轉(zhuǎn)子》茲輒1122具有與轉(zhuǎn)子i茲輒1121 相同的直徑D42,但其高度H42比高度H41大。與實(shí)施方式l相同，在由連 接部件1123連接轉(zhuǎn)子-茲扼1121、 1122進(jìn)行一體化后，貫通轉(zhuǎn)子;茲輒1121、 1122的中心來(lái)固定(壓入)軸1110。
#4居該結(jié)構(gòu)，在貫通轉(zhuǎn)子;茲輒1121、 1122的中心來(lái)固定(壓入)軸1110 時(shí)，沒(méi)有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1122的外圓徑向跳動(dòng)，根據(jù)具有突出部的轉(zhuǎn)子磁 軛1121的外圓徑向跳動(dòng)被修正、矯正。此時(shí)，由于具有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1121 的高度H41構(gòu)成為與直徑D41同等以下的尺寸，所以與實(shí)施方式l的情況相 比，能夠減小轉(zhuǎn)子磁軛1121的開(kāi)口部的外圓徑向跳動(dòng)。因此，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子 磁體無(wú)法組裝的情況，通過(guò)將轉(zhuǎn)子1100的不平衡進(jìn)一步變小，從而降低運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的振動(dòng)以及噪音。
另外，沒(méi)有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1122的高度H42大于具有突出部1121a的轉(zhuǎn)子》茲軛1121的高度H41。因此，即使轉(zhuǎn)子磁軛1121的高度H41構(gòu)成為 與直徑D41同等以下的尺寸，由兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛1121和1122的高度尺寸之和 規(guī)定的使轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122連接而一體化的轉(zhuǎn)子磁軛的外周部的高度尺寸 也不受轉(zhuǎn)子磁軛1121的直徑D41制約。因此，即使組裝的轉(zhuǎn)子磁體的高度尺 寸為轉(zhuǎn)子^f茲軛1121的直徑D41的兩倍以上，也能夠?qū)⒁惑w化而成的轉(zhuǎn)子;F茲軛 外周部的高度尺寸設(shè)定為比轉(zhuǎn)子磁體的高度尺寸大，能夠確保必要的磁路。
另外，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的電動(dòng)機(jī)，即，由于利用連接部件進(jìn)行一體化，所 以剛性變高；由于轉(zhuǎn)子是空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以響應(yīng)性高；由于轉(zhuǎn)子 重量輕且具有高剛性，所以對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性高。 (實(shí)施方式4)
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的組裝方法的 剖面結(jié)構(gòu)圖。
在圖5中，形成為杯狀的轉(zhuǎn)子磁軛5121、 5122在貫通其中心來(lái)固定(壓 入)軸5110之前，被插入到組裝夾具(下側(cè))5210中。組裝夾具5210是一 種模具，非常精密地實(shí)現(xiàn)尺寸精度。插入轉(zhuǎn)子磁軛5121、 5122的圓筒狀的空 間的圓形精度也非常高。因此，即使轉(zhuǎn)子磁軛5121和轉(zhuǎn)子石茲軛5122的外圓 徑向跳動(dòng)而發(fā)生變形，通過(guò)將轉(zhuǎn)子》茲軛5121、 5122插入到組裝夾具5210中，
^v而也能夠?qū)⑼庵芟拗茷榻普鎴A的形狀。即，在外圓徑向跳動(dòng)被矯正的狀
態(tài)下被保持。然后，在利用組裝夾具(上側(cè))5210在軸貫通方向上按壓轉(zhuǎn)子 磁軛5121以及5122的狀態(tài)下，貫通轉(zhuǎn)子磁軛5121、 5122的中心來(lái)固定(壓 入)軸5110。
在限制兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛的外圓徑向跳動(dòng)的狀態(tài)下保持該兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁輒，同 時(shí)固定軸而形成轉(zhuǎn)子》茲軛組裝體，由此，能夠容易且可靠地對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)子石茲輒 的外圓徑向跳動(dòng)一起進(jìn)行修正、矯正。
才艮據(jù)該結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子》茲軛5121、 5122在外圓徑向跳動(dòng)被矯正的狀態(tài)下開(kāi)口 部端面接觸，所以在貫通其中心來(lái)固定(壓入)軸5110時(shí)，轉(zhuǎn)子磁軛5121、 5122相互也不干涉，對(duì)其他變形(外圓徑向跳動(dòng)的擴(kuò)大)進(jìn)行矯正、抵消， 因此不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子磁體無(wú)法組裝的情況。
另外，能夠?qū)崿F(xiàn)如下這樣的電動(dòng)機(jī)，由于轉(zhuǎn)子磁軛5121、 5122的外圓徑 向跳動(dòng)被矯正，轉(zhuǎn)子的不平衡變小，所以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)以及噪音降低；并且， 由于轉(zhuǎn)子是空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變小，所以響應(yīng)性高，由于轉(zhuǎn)子重量輕，所以對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性高。 (實(shí)施方式5 )'"
圖6是本發(fā)明實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)圖。在圖6中，對(duì)具有與圖 l相同功能的部件標(biāo)注與圖l相同的附圖標(biāo)記，省略"i兌明。
在圖6中，形成為杯狀的轉(zhuǎn)子》茲輒1121在其中心具有用于固定軸1110 的突出部1121a,而另一個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛1122不具有突出部，轉(zhuǎn)子磁輒1122對(duì)軸 1110的固定力比轉(zhuǎn)子磁軛1121對(duì)軸1110的固定力弱。
不具有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1121具有伸出部，該伸出部具有比磁體1130 的內(nèi)徑D63小的直徑D61。在印刷電路板1510上開(kāi)口并具有比轉(zhuǎn)子磁軛1122 的伸出部的直徑大的直徑D62的孔，轉(zhuǎn)子,茲軛1122使轉(zhuǎn)子》茲輒1122的伸出 部貫通該直徑D62的孔。進(jìn)而，轉(zhuǎn)子磁軛1122使轉(zhuǎn)子磁扼1122的伸出部的 端面作為推力軸承部件而使用。與實(shí)施方式l相同，轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122被 連接部件1123連接而一體化，然后，軸1110貫通轉(zhuǎn)子》茲軛1121、 1122的中 心而凈皮固定(壓入)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用連接部件進(jìn)行一體化，由此，不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子磁體1130 無(wú)法組裝的情況，并且剛性變高。沒(méi)有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1122在旋轉(zhuǎn)時(shí)的外 圓徑向跳動(dòng)，根據(jù)具有突出部的轉(zhuǎn)子磁軛1121的外圓徑向跳動(dòng)^皮修正、矯正， 因此，轉(zhuǎn)子1100的不平衡變小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)以及噪音降低。同時(shí)，由于轉(zhuǎn) 子1100為空心結(jié)構(gòu)，且轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，所以響應(yīng)性高；由于轉(zhuǎn)子1100重量輕 且具有高剛性，所以對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性高。
另夕卜，由于轉(zhuǎn)子磁軛組裝體1124如一個(gè)剛體那樣構(gòu)成，所以在施加推力 方向的振動(dòng)、沖擊時(shí)也沒(méi)有可能發(fā)生移動(dòng)的固定位置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)振動(dòng) 以及耐久性高的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。
另外，在框架1410以及1420上配置有支承轉(zhuǎn)子1100的軸1110的軸承 1301以及1302，轉(zhuǎn)子1100旋轉(zhuǎn)自如地被保持。1521是用于檢測(cè)磁體1130 的磁極位置的磁電變換元件，并安裝在印刷電路板1510上，向電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電 路(未圖示)送出轉(zhuǎn)子的磁極位置信號(hào)。
與現(xiàn)有的第二個(gè)例子相同，該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)與印刷電路板1510—體化。在 圖IO表示的現(xiàn)有的第二個(gè)例子的印刷電路板將在印刷電路板1510開(kāi)的孔的 直徑D102設(shè)定為比推力環(huán)的直徑D101大的最小限度的直徑。但是，由于本 實(shí)施例的轉(zhuǎn)子》茲輒1122不具有突出部，所以通過(guò)減小伸出部的直徑D61,能夠減小印刷電路板1510的孔的直徑D62。因此，直徑D62小于現(xiàn)有例的直徑 D102。從而，能夠增大印刷電路板1510上的電子部件的安裝面積。'另外， 由于沒(méi)有突出部，所以實(shí)現(xiàn)作為推力軸承的功能的部分的平面度以及垂直度 等的精度也變得容易。 (實(shí)施方式6)
圖7A是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁軛的結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu) 圖，圖7B是說(shuō)明其組裝方法的說(shuō)明圖。
在圖7A中，形成為杯狀的轉(zhuǎn)子^f茲軛1121、 1122在其中心具有用于固定 (壓入)軸1110的突出部1121a、 1122a。如圖7B所示，在固定(壓入)軸 1110時(shí)，先固定(壓入)轉(zhuǎn)子磁軛1122和軸1110，在夾持連接部件1123的 狀態(tài)下，從后方固定(壓入)轉(zhuǎn)子磁軛1121。此時(shí)，使轉(zhuǎn)子磁輒1121、 1122 的開(kāi)口部不抵接，在以隔開(kāi)圖7A中用L71所示的間隙分離的狀態(tài)下，將軸 1110固定在轉(zhuǎn)子^茲軛1121、 1122的中心，乂人而構(gòu)成轉(zhuǎn)子^茲輒組裝體1124。 此外，在組裝時(shí)，使用與在圖5所說(shuō)明的組裝夾具(下側(cè))5210相同的夾具， 在矯正了外圓徑向跳動(dòng)的狀態(tài)下，保持轉(zhuǎn)子磁軛1121。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使圖7A的L72的尺寸為恒定。即，即使轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122的高度H41、 H42 (參照?qǐng)D4)存在偏差，也能夠?qū)⒃撈钭鳛長(zhǎng)71的 偏差，在組裝時(shí)進(jìn)行吸收，使L71為恒定。這樣，由于能夠與轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122的尺寸無(wú)關(guān)系地，沒(méi)定圖7A的L72尺寸，所以能夠正確地設(shè)定在使用轉(zhuǎn) 子磁扼組裝體1124的端面作為推力軸承部件而使用時(shí)的軸向間隙。其結(jié)果 是，能夠提高對(duì)與軸平行方向的振動(dòng)的耐久性。
為了如上述那樣組裝，將轉(zhuǎn)子》茲扼1121、 1122的高度H41與H42之和 設(shè)定為，在由制造偏差引起的兩者尺寸為最大時(shí)也小于L72的值。另外，優(yōu) 選內(nèi)徑擴(kuò)大部1121w的深度與內(nèi)徑擴(kuò)大部1122w之和設(shè)定為，在由制造偏差 引起的最小尺寸時(shí)也大于連接部件1123的高度的值。
進(jìn)而，由于利用連接部件1123連接轉(zhuǎn)子it軛1121、 1122進(jìn)行一體化， 所以不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)子磁體無(wú)法組裝的情況。由于轉(zhuǎn)子磁軛1121、 1122的開(kāi)口部 的外圓徑向跳動(dòng)被矯正，轉(zhuǎn)子IIOO的不平衡變小，所以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)以及噪 音降低。另外，利用連接部件如一個(gè)剛體那樣一體化，由此，剛性提高。通 過(guò)上述那樣，能夠提供如下的電動(dòng)機(jī)，即，由于轉(zhuǎn)子是空心結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 小，所以響應(yīng)性高；由于轉(zhuǎn)子重量輕且具有高剛性，所以對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性。
此外，在以上的說(shuō)明中，以轉(zhuǎn)子i茲軛具有用于周定軸的突出部的形狀來(lái) 構(gòu)成的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是，對(duì)于單獨(dú)設(shè)置用于固定轉(zhuǎn)子磁扼和軸的部件 的情況，也能夠同樣地實(shí)施。
通過(guò)使用具有以上各實(shí)施例敘述的結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)，從而能夠降低在汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門和汽車的前照燈的光軸控制裝置等中所使用的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用 的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，改善執(zhí)行器自身的響應(yīng)性。并且，由于能夠降低 在構(gòu)成執(zhí)行器的部件中最重且抗振動(dòng)及沖擊弱的部件即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子重量， 所以能夠提高執(zhí)行器自身的對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性。
作為執(zhí)行器，只要是使用這樣的伺服電動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)賦予物理上的運(yùn) 動(dòng)或改變物理上的位置的情況都可適用。實(shí)際上，執(zhí)行器和伺服電動(dòng)機(jī)被一 體化變成一個(gè)機(jī)構(gòu)的情況比較多，但本發(fā)明也非常適用于這樣的機(jī)構(gòu)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)能夠提高響應(yīng)性和對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐 久性，所以適合用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門和汽車的前照燈的光軸控制裝置等 中所使用的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)。另外，由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且響應(yīng)性 好，所以也適用于重視起動(dòng)特性的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等辦公用設(shè)備的機(jī)械驅(qū)動(dòng) 用的電動(dòng)機(jī)、也適用于機(jī)械手、小型機(jī)器人的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)等。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，具有杯狀的兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛，其在開(kāi)口部側(cè)設(shè)置有內(nèi)徑擴(kuò)大部；環(huán)狀的連接部件，其外徑嵌合于所述內(nèi)徑擴(kuò)大部，并且，該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)由以下部件構(gòu)成，轉(zhuǎn)子，其在轉(zhuǎn)子磁軛組裝體的外周固定磁體而形成，所述轉(zhuǎn)子磁軛組裝體如下形成，即將所述連接部件插入到所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛兩者的所述內(nèi)徑擴(kuò)大部，同時(shí)使所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛的所述開(kāi)口部相對(duì)而進(jìn)行連接，在連接的所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛各自的中心固定軸；定子，其與所述磁體相對(duì)配置并由卷繞了繞線的鐵心構(gòu)成；軸承，其支承所述轉(zhuǎn)子的軸；框架，其內(nèi)插有所述定子，并在兩端保持所述軸承。
2. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 僅在所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛中的一個(gè)上設(shè)置有用于固定所述軸的突出部。
3. 如權(quán)利要求2所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，設(shè)置有所述突出部的所述轉(zhuǎn)子^f茲軛的高度尺寸形成為直徑尺寸以下，另 一個(gè)所述轉(zhuǎn)子磁輒的高度尺寸形成為比設(shè)置有所述突出部的所述轉(zhuǎn)子磁軛的 高度尺寸大。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，在限制了所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子;茲扼的外圓徑向跳動(dòng)的狀態(tài)下，保持該兩個(gè)轉(zhuǎn)子 i"茲輒的同時(shí)固定軸，/人而形成轉(zhuǎn)子/f茲輒組裝體。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于， 具有印刷電路板，其安裝了用于檢測(cè)固定在所述轉(zhuǎn)子上的磁體的磁極位置的磁電變換元件，在與該印刷電路板相對(duì)一側(cè)的所述轉(zhuǎn)子》茲輒上設(shè)置有直徑比所述》茲體的 內(nèi)徑小的伸出部，在所述印刷電路板上設(shè)置有比所述轉(zhuǎn)子磁軛的伸出部大的 孔，使所述轉(zhuǎn)子磁軛的伸出部貫通，從而將所述伸出部的端面作為推力軸承 部件而使用。
6. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，其特征在于，將所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子》茲輒的所述開(kāi)口部端面在分離開(kāi)的狀態(tài)下進(jìn)行連接，并固定所述軸，從而形成所述轉(zhuǎn)子石茲扼組裝體。
7. —種執(zhí)行器，其搭載了如權(quán)利要求l所述的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門和汽車的前照燈的光軸控制裝置等所使用的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)。將具有嵌合于內(nèi)徑擴(kuò)大部的外徑的環(huán)狀連接部件插入到內(nèi)徑擴(kuò)大部，來(lái)連接在開(kāi)口部側(cè)設(shè)置有該內(nèi)徑擴(kuò)大部的杯狀的兩個(gè)轉(zhuǎn)子磁軛，同時(shí)形成轉(zhuǎn)子磁軛組裝體。由于轉(zhuǎn)子的尺寸精度優(yōu)良，重量輕且具有高剛性，因此，能夠得到對(duì)振動(dòng)以及沖擊的耐久性高的電動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)H02K21/14GK101558549SQ20078004563
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
發(fā)明者鴨木豐 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社