專利名稱:電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī),更詳細(xì)而言,涉及一種電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
一般而言,在電動(dòng)機(jī)中,在沿著電動(dòng)機(jī)軸線方向延伸的筒狀的電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)側(cè)固定有筒狀的定子,在上述定子的內(nèi)側(cè)以能旋轉(zhuǎn)的方式配置有包括旋轉(zhuǎn)輸出軸的轉(zhuǎn)子。另夕卜,為構(gòu)成對(duì)旋轉(zhuǎn)輸出軸的轉(zhuǎn)速、角度位置等進(jìn)行檢測(cè)的編碼器,提出了以下結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部安裝環(huán)狀的傳感器磁體,另一方面,使旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部貫穿形成于傳感器基板的孔,以使設(shè)于傳感器基板的感磁元件與傳感器磁體相對(duì)向(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開(kāi)2009-290915號(hào)公報(bào)然而,在專利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)中,由于使用形成有孔的特殊的基板作為傳感器基板,因此存在傳感器基板的成本升高并對(duì)傳感器基板上的配線、電子零件的布局產(chǎn)生很大的限制這樣的問(wèn)題。另外,在專利文獻(xiàn)1所記載的結(jié)構(gòu)中,由于需采用在端板上固定支承基板并利用上述支承基板對(duì)傳感器基板進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu),因此還存在為固定傳感器基板而很費(fèi)工夫這樣的問(wèn)題。此外,由于在比傳感器磁體更靠軸端側(cè)的位置設(shè)有軸承,因此,當(dāng)欲對(duì)傳感器磁體及感磁元件進(jìn)行電磁屏蔽時(shí),需采用在包括軸承的較大范圍內(nèi)用屏蔽構(gòu)件進(jìn)行覆蓋的結(jié)構(gòu),從而存在軸端側(cè)大型化這樣的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而作,其技術(shù)問(wèn)題在于提供一種能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)配置傳感器磁體及感磁元件并能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器磁體及感磁元件進(jìn)行電磁屏蔽的電動(dòng)機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)具有筒狀的電動(dòng)機(jī)外殼,該電動(dòng)機(jī)外殼在電動(dòng)機(jī)軸線方向上延伸;筒狀的定子,該定子固定于上述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)側(cè);以及轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子以能旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在上述定子的內(nèi)側(cè),并具有旋轉(zhuǎn)輸出軸,其特征是,具有傳感器磁體,該傳感器磁體保持于上述旋轉(zhuǎn)輸出軸的上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部;傳感器基板,該傳感器基板在上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)的表面上包括感磁元件,該感磁元件在上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)與上述傳感器磁體相對(duì)向;以及基板保持件,該基板保持件以在上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)固定有上述傳感器基板的狀態(tài)固定于上述電動(dòng)機(jī)外殼的端部,并在沿著電動(dòng)機(jī)軸線方向與上述感磁元件重疊的部分包括開(kāi)口部,上述基板保持件由磁性金屬構(gòu)成,上述基板保持件包括筒狀的屏蔽部,該屏蔽部從上述開(kāi)口部的內(nèi)周緣朝上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,并在徑向外側(cè)覆蓋上述傳感器磁體及上述感磁元件。在本發(fā)明中,由固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸的電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部的傳感器磁體和與傳感器磁體相對(duì)向的感磁元件構(gòu)成對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、角度位置進(jìn)行檢測(cè)的編碼器。在此,感磁元件設(shè)于傳感器基板的電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)的表面,該傳感器基板位于比旋轉(zhuǎn)輸出軸更靠電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的位置。因此,在傳感器基板上,即便不設(shè)置供旋轉(zhuǎn)輸出軸貫穿的孔,也可實(shí)現(xiàn)使傳感器磁體與感磁元件在電動(dòng)機(jī)軸線方向上相對(duì)向等,能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)配置傳感器磁體及感磁元件。另外,在本發(fā)明中,傳感器基板固定于基板保持件的電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè),在上述結(jié)構(gòu)的情況下,從電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)朝另一側(cè)依次配置有傳感器基板、基板保持件及傳感器磁體,但在基板保持件的沿著電動(dòng)機(jī)軸線方向與感磁元件重疊的部分設(shè)有開(kāi)口部。因此,能使感磁元件與傳感器磁體直接相對(duì)向。 另外,基板保持件由磁性金屬構(gòu)成,在上述基板保持件上設(shè)有筒狀的屏蔽部,該屏蔽部從開(kāi)口部的內(nèi)周緣朝電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,并在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體及感磁元件。因此,能利用無(wú)需使用其它屏蔽構(gòu)件覆蓋配置有傳感器磁體及感磁元件的部分等簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)傳感器磁體及感磁元件進(jìn)行電磁屏蔽。在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu)上述基板保持件包括環(huán)狀凸緣部,該環(huán)狀凸緣部固定于上述電動(dòng)機(jī)外殼的端部;外側(cè)筒部,該外側(cè)筒部從上述環(huán)狀凸緣部的內(nèi)周緣朝上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)突出;環(huán)狀底板部,該環(huán)狀底板部從上述外側(cè)筒部的前端部朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲;以及內(nèi)側(cè)筒部,該內(nèi)側(cè)筒部從上述環(huán)狀底板部的內(nèi)周緣朝電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,在上述環(huán)狀底板部的上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的表面固定有上述傳感器基板,由上述內(nèi)側(cè)筒部構(gòu)成上述筒狀屏蔽部。在本發(fā)明中,較為理想的是,在上述傳感器基板中,在以下位置上,于周向的多個(gè)部位形成有通孔,上述位置在徑向外側(cè)與沿著上述電動(dòng)機(jī)軸線方向同上述轉(zhuǎn)子的外周面重疊的位置接觸。在上述結(jié)構(gòu)的情況下,在電動(dòng)機(jī)的制造工序中,若使定位銷貫穿傳感器基板的通孔,并在定位銷與轉(zhuǎn)子的外周面接觸這樣的位置配置傳感器基板,則能正確地對(duì)旋轉(zhuǎn)輸出軸和傳感器基板進(jìn)行定位。因此,能高精度地對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸的傳感器磁體和設(shè)于傳感器基板的感磁元件進(jìn)行對(duì)位。在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu)上述傳感器磁體在周向上設(shè)置有一個(gè)S極和一個(gè)N 極,上述傳感器基板至少在沿上述電動(dòng)機(jī)軸線方向與上述傳感器磁體重疊的位置包括磁阻元件以作為上述感磁元件。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、角度位置進(jìn)行檢測(cè)。在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu)上述傳感器磁體呈圓盤(pán)形狀并固接于上述旋轉(zhuǎn)輸出軸的上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端面。在本發(fā)明中,較為理想的是,在上述旋轉(zhuǎn)輸出軸的上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部固接有直徑比該端部的直徑大的磁體保持件,上述傳感器磁體通過(guò)該磁體保持件保持于上述旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即便在旋轉(zhuǎn)輸出軸較細(xì)的情況下,也能將直徑較大的傳感器磁體固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸上。在該情況下,能采用以下結(jié)構(gòu)上述傳感器磁體呈圓盤(pán)形狀并固接于上述磁體保持件的上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端面。此外,較為理想的是,上述磁體保持件包括 嵌入上述旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部的筒狀本體部;以及在上述筒狀本體部的一側(cè)的端部直徑擴(kuò)大的圓盤(pán)狀的磁體保持部,在上述磁體保持部的一側(cè)的端面上形成有凹部,上述傳感器磁體在嵌入上述凹部的狀態(tài)下固定于上述磁體保持件。在本發(fā)明中,較為理想的是,在上述基板保持件與上述傳感器基板之間配置有絕緣性的隔板。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即便將基板保持件設(shè)為磁性金屬制,也能可靠地進(jìn)行基板保持件與傳感器基板的絕緣。
在本發(fā)明中,較為理想的是,對(duì)上述定子供電的供電線及與上述傳感器基板電連接的傳感器輸出線的以下部分固定于上述電動(dòng)機(jī)的外殼,上述部分是指在周向的同一角度方向上沿上述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面朝上述電動(dòng)機(jī)軸線方向的另一側(cè)延伸的部分。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能高效率地對(duì)供電線及傳感器輸出線進(jìn)行電連接作業(yè)。另外,在本發(fā)明中,較為理想的是,在上述電動(dòng)機(jī)外殼上形成有朝徑向外側(cè)突出的突出部,上述突出部沿著上述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面延伸,并在上述突出部與上述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面之間空開(kāi)間隙,上述供電線在上述間隙中沿著上述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面延伸。 此外,較為理想的是,上述供電線和上述傳感器輸出線的朝上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)延伸的部分被固定件固定于上述突出部。在本發(fā)明中,能采用以下結(jié)構(gòu)上述電動(dòng)機(jī)外殼包括筒狀殼體,在該筒狀殼體的內(nèi)側(cè)嵌入有上述定子;第一軸承保持件,該第一軸承保持件于在上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)與上述筒狀殼體相鄰的位置同上述筒狀殼體連接,并保持第一軸承,該第一軸承將上述旋轉(zhuǎn)輸出軸支承成能旋轉(zhuǎn);以及第二軸承保持件,該第二軸承保持件于在上述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)與上述筒狀殼體相鄰的位置同上述筒狀殼體連接,并保持第二軸承,該第二軸承將上述旋轉(zhuǎn)輸出軸支承成能旋轉(zhuǎn),上述基板保持件固定于上述第一軸承保持件。在本發(fā)明中,較為理想的是,上述筒狀殼體由鐵類金屬構(gòu)成,上述第二軸承保持件由熱傳導(dǎo)率比上述筒狀殼體的材料的熱傳導(dǎo)率高的金屬材料構(gòu)成,上述第二軸承保持件包括內(nèi)側(cè)嵌合有上述定子的筒部。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于定子與第二軸承保持件直接接觸,因此能高效率地將定子中產(chǎn)生的熱量釋放至第二軸承保持件。在本發(fā)明中,在旋轉(zhuǎn)輸出軸的電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部設(shè)有傳感器磁體, 另一方面,感磁元件設(shè)于傳感器基板的電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)的表面,該傳感器基板位于比旋轉(zhuǎn)輸出軸更靠電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的位置。因此,在傳感器基板上,即便不設(shè)置供旋轉(zhuǎn)輸出軸貫穿的孔,也可實(shí)現(xiàn)使傳感器磁體與感磁元件在電動(dòng)機(jī)軸線方向上相對(duì)向等,能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)配置傳感器磁體及感磁元件。另外,在本發(fā)明中,從電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)朝另一側(cè)依次配置有傳感器基板、基板保持件及傳感器磁體,但在基板保持件的沿著電動(dòng)機(jī)軸線方向與感磁元件重疊的部分設(shè)有開(kāi)口部。因此,能使感磁元件與傳感器磁體直接相對(duì)向。另外,基板保持件由磁性金屬構(gòu)成,在上述基板保持件上設(shè)有筒狀的屏蔽部,該屏蔽部從開(kāi)口部的內(nèi)周緣朝電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,并在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體及感磁元件。因此,能利用無(wú)需使用其它屏蔽構(gòu)件覆蓋配置有傳感器磁體及感磁元件的部分等簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)傳感器磁體及感磁元件進(jìn)行電磁屏蔽。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的外觀的說(shuō)明圖。圖2是表示從本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的說(shuō)明圖。圖4是將本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器周邊放大表示的剖視圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器的說(shuō)明圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)的說(shuō)明圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的說(shuō)明圖。
圖8是將本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器周邊放大表示的剖視圖。(符號(hào)說(shuō)明)1電動(dòng)機(jī)5編碼器10電動(dòng)機(jī)外殼11筒狀殼體12第一軸承保持件13第二軸承保持件20 定子21定子鐵心23驅(qū)動(dòng)線圈25供電線30 轉(zhuǎn)子31旋轉(zhuǎn)輸出軸32轉(zhuǎn)子磁體36磁體保持件50屏蔽部(電磁屏蔽部)51傳感器磁體52感磁元件55傳感器基板57絕緣隔板58傳感器輸出線61環(huán)狀凸緣部62外側(cè)筒部63環(huán)狀底板部64內(nèi)側(cè)筒部60基板保持件66 開(kāi)口部521磁阻元件522、523 霍爾元件550 孔L電動(dòng)機(jī)軸線Ll反輸出側(cè)(電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè))L2輸出側(cè)(電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè))
具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中,將電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)作為“反輸出側(cè)(與旋轉(zhuǎn)輸出軸突出的一側(cè)相反的一側(cè))”加以說(shuō)明,并將電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)作為“輸出側(cè)(旋轉(zhuǎn)輸出軸突出的一側(cè))”加以說(shuō)明。另外,在以下參照的附圖中,以“L”表示電動(dòng)機(jī)軸線,以“Li”表示電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)(反輸出側(cè)),以“L2”表示電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)(輸出側(cè))。[實(shí)施方式1]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的外觀的說(shuō)明圖,圖1 (a)是電動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖,圖1(b)是從反輸出側(cè)觀察電動(dòng)機(jī)的后視圖。圖2是表示從本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的說(shuō)明圖,圖2(a)是從電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的側(cè)視圖,圖2(b)是從反輸出側(cè)觀察從電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的后視圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等的說(shuō)明圖,圖3(a)是從電動(dòng)機(jī)卸下了傳感器基板及基板保持件的狀態(tài)的剖視圖, 圖3(b)是從反輸出側(cè)觀察從電動(dòng)機(jī)卸下了傳感器基板及基板保持件的狀態(tài)的后視圖,圖 3(c)是將傳感器基板固定于基板保持件的狀態(tài)的側(cè)視圖,圖3(d)是從反輸出側(cè)觀察將傳感器基板固定于基板保持件的狀態(tài)的后視圖,圖3(e)是基板保持件的剖視圖,圖3(f)是從反輸出側(cè)觀察基板保持件的后視圖。在圖1、圖2、圖3(a)及圖3(b)中,本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1是輸出轉(zhuǎn)矩較大的永磁同步電動(dòng)機(jī),包括在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上延伸的筒狀的電動(dòng)機(jī)外殼10 ;固定于電動(dòng)機(jī)外殼 10內(nèi)側(cè)的筒狀的定子20 ;以及以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于定子20的內(nèi)側(cè)并具有旋轉(zhuǎn)輸出軸31 的轉(zhuǎn)子30。(電動(dòng)機(jī)外殼的結(jié)構(gòu))在本實(shí)施方式中,電動(dòng)機(jī)外殼10包括在內(nèi)側(cè)嵌合有定子20的筒狀殼體11 ;于在反輸出側(cè)Ll與筒狀殼體11相鄰的位置同筒狀殼體11連接的第一軸承保持件12 ;以及于在輸出側(cè)L2與筒狀殼體11相鄰的位置同筒狀殼體11連接的第二軸承保持件13,筒狀殼體 11的兩端開(kāi)口成為被第一軸承保持件12及第二軸承保持件13大致塞住的結(jié)構(gòu)。另外,在電動(dòng)機(jī)外殼10上通過(guò)螺釘97以覆蓋反輸出側(cè)Ll的端部的方式安裝有有底筒狀的蓋19。在本實(shí)施方式中,筒狀殼體11及第一軸承保持件12是將鐵類金屬制的板材加工為規(guī)定形狀而成的。筒狀殼體11包括在兩端開(kāi)口的圓筒部111 ;在圓筒部111的反輸出側(cè)Ll的端部朝徑向外側(cè)折曲的連接板部112 ;以及在圓筒部111的輸出側(cè)L2的端部朝徑向外側(cè)折曲的連接板部113 (參照?qǐng)D3(b)),圓筒部111在輸出側(cè)L2以圓筒狀的樣子開(kāi)口。第一軸承保持件I2包括在反輸出側(cè)Ll與筒狀殼體11的連接板部112重疊并被螺釘91固定的環(huán)狀端板部121 ;從環(huán)狀端板部121的內(nèi)周緣朝輸出側(cè)L2突出的圓筒部122 ; 以及從圓筒部122的前端部朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲的圓環(huán)底板部123,在圓筒部122的內(nèi)側(cè),在由圓筒部122和環(huán)狀底板部123形成的環(huán)狀臺(tái)階部保持有由滾珠軸承構(gòu)成的第一軸承41的外圈411。第二軸承保持件I3由鋁類金屬、鎂類金屬等熱傳導(dǎo)率比筒狀殼體11所使用的鐵類金屬的熱傳導(dǎo)率高的金屬材料構(gòu)成,在本實(shí)施方式中,第二軸承保持件13由鋁類金屬的成形品構(gòu)成。因此,第二軸承保持件13的厚度比筒狀殼體11及第一軸承保持件12的厚度大。上述第二軸承保持件13包括大致四邊形的凸緣部131 ;從凸緣部131的徑向外側(cè)部分朝反輸出側(cè)Ll突出的外側(cè)筒部132 (筒部);以及從凸緣部131的徑向內(nèi)側(cè)部分朝反輸出側(cè)Ll突出的內(nèi)側(cè)筒部133,從凸緣部131橫跨外側(cè)筒部132而形成的厚壁部分與筒狀殼體11的連接板部113重疊,并被螺釘92固定。在該狀態(tài)下,外側(cè)筒部132的反輸出側(cè)Ll 的端部與筒部殼體11的輸出側(cè)L2的端部抵接,從而形成電動(dòng)機(jī)外殼10的側(cè)面部。另外,外側(cè)筒部132的內(nèi)周形狀形成為尺寸與筒狀殼體11的內(nèi)周形狀的尺寸相同的圓形。在上述第二軸承保持件13中,在內(nèi)側(cè)筒部133的內(nèi)側(cè)保持有由滾珠軸承構(gòu)成的第二軸承42的外圈421。另外,在第二軸承保持件13中,在凸緣部131的中央部分形成有從輸出側(cè)L2的端面朝反輸出側(cè)Ll凹陷的凹部,在上述凹部的底板部134形成有使旋轉(zhuǎn)輸出軸31朝輸出側(cè)L2突出的開(kāi)口部。在這樣構(gòu)成的電動(dòng)機(jī)外殼10中,在筒狀殼體11的反輸出側(cè)Ll的端部的周向上的一處形成有缺口 116,因上述缺口 116而在筒狀殼體11與第一軸承保持件12之間形成有間隙,并利用上述間隙來(lái)形成用于將后述供電線25引出至電動(dòng)機(jī)外殼10外部的貫穿部17。 在本實(shí)施方式中,在貫穿部17安裝有用于固定供電線25的橡膠制的襯套29,利用上述襯套 29固定供電線25。另外,在第一軸承保持件12上形成有在貫穿部17所在的部分朝徑向外側(cè)突出的突出部127,上述突出部127沿著筒狀殼體11的外周面朝輸出側(cè)L2延伸出規(guī)定的尺寸。在此,在突出部127與筒狀殼體11之間空開(kāi)與貫穿部17相連的間隙18。因此,供電線25中的比被襯套29固定的部位更靠前端側(cè)的部分,在突出部127與筒狀殼體11之間的間隙18中沿電動(dòng)機(jī)外殼10的外周面朝輸出側(cè)L2延伸后,被引出至電動(dòng)機(jī)外殼10的外部。在第一軸承保持件I2上,于在周向上與突出部127相鄰的位置也形成有突出部 126,從與上述突出部126重疊的位置引出圖1(b)所示的接地線81。(定子的結(jié)構(gòu))與日本專利特開(kāi)2009-290915號(hào)公報(bào)中記載的電動(dòng)機(jī)相同,定子20包括圓環(huán)狀的定子鐵心21,定子鐵心21在外周面與電動(dòng)機(jī)外殼10的內(nèi)周面抵接的狀態(tài)下被固定。定子鐵心21在周向上等角度間隔地包括朝半徑方向內(nèi)側(cè)突出的多個(gè)凸極,在上述凸極上隔著絕緣構(gòu)件22而卷繞有驅(qū)動(dòng)線圈23。在此,定子鐵心21將多個(gè)分割鐵心排列成環(huán)狀而成,在多個(gè)分割鐵心中的每一個(gè)分割鐵心上形成有凸極。分割鐵心是通過(guò)將薄板狀的磁性鋼板被起模后的同一形狀的板材層疊并通過(guò)暗銷緊固(日文夕‘#L· ^ )等進(jìn)行接合而形成的。上述定子鐵心21是在以分割鐵心的狀態(tài)卷繞驅(qū)動(dòng)線圈23后,通過(guò)安裝于進(jìn)行完加熱的筒狀殼體11的內(nèi)側(cè)的熱壓配合(日文焼t嵌力)而固定于筒狀殼體11的內(nèi)側(cè)。 此時(shí),定子20被從輸出側(cè)L2插入筒狀殼體11的內(nèi)側(cè)。在本實(shí)施方式中,定子鐵心21的長(zhǎng)度尺寸(電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的尺寸)比筒狀殼體11的長(zhǎng)度尺寸(電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的尺寸)大。因此,在將定子20固定于筒狀殼體11的內(nèi)側(cè)后使第二軸承保持件13與筒狀殼體11連接時(shí),定子20 (定子鐵心21)的外周面中位于輸出側(cè)L2的部分會(huì)與第二軸承保持件13的外側(cè)筒部132的內(nèi)周面接觸。驅(qū)動(dòng)線圈23的繞組的卷繞起始端和卷繞結(jié)束端這兩個(gè)末端配置于定子鐵心21的反輸出側(cè)Ll的端部,在本實(shí)施方式中,兩個(gè)末端與配置于定子鐵心21的反輸出側(cè)的端部的配線基板26連接。在上述配線基板26上形成有供旋轉(zhuǎn)輸出軸31貫穿的開(kāi)口部。在配線基板26上連接有供電線25,在供電線25的被引出至電動(dòng)機(jī)外殼10外部的自由端部分的前端部連接有連接器250。因此,能經(jīng)由連接器250、供電線25及配線基板26從外部對(duì)定子 20的驅(qū)動(dòng)線圈23供給電力。在配線基板26與第一軸承保持件12的環(huán)狀底板部123之間插入絕緣隔板27。因此,即便在由金屬材料構(gòu)成第一軸承保持件12的情況下,也不會(huì)使第一軸承保持件12與配線基板26的圖案短路。
(轉(zhuǎn)子30的結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)子30包括在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上延伸的旋轉(zhuǎn)輸出軸31 ;以及固接于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的外周且由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁體32。在本實(shí)施方式中,在轉(zhuǎn)子磁體32的外周側(cè)卷繞有保護(hù)帶39。旋轉(zhuǎn)輸出軸31的固接有轉(zhuǎn)子磁體32的部分的直徑最大,旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比上述大徑部分310更靠輸出側(cè)L2的部分的直徑因多個(gè)部位的臺(tái)階部而逐級(jí)變小。在本實(shí)施方式中,在與大徑部分310相鄰的小徑部分311上安裝有第二軸承42的內(nèi)圈422。另外,旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比大徑部分310更靠反輸出側(cè)Ll的部分的直徑也因多個(gè)部位的臺(tái)階部而逐級(jí)變小。在本實(shí)施方式中,在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比大徑部分310更靠反輸出側(cè)Ll的部分因三處臺(tái)階部而依次形成有直徑比大徑部分310的直徑小的中徑部分316、 直徑比中徑部分316的直徑小的小徑部分317及直徑比小徑部分317的直徑小的最小徑部分318,在小徑部分317上安裝有第一軸承41的內(nèi)圈412。在小徑部分317上形成有周槽 319,利用固定于上述周槽319的檔圈38將第一軸承41的內(nèi)圈412固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31。(磁性編碼器的結(jié)構(gòu))圖4是將本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器周邊放大表示的剖視圖。圖 5是本發(fā)明實(shí)施方式1的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器的說(shuō)明圖,圖5(a)是表示編碼器的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖,圖5(b)是來(lái)自編碼器中使用的磁阻元件521的輸出信號(hào)的說(shuō)明圖,圖5(c)是表示根據(jù)來(lái)自磁阻元件521的輸出信號(hào)來(lái)求出旋轉(zhuǎn)輸出軸31的角度位置的方法的說(shuō)明圖。如圖3及圖4所示,在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll的端部構(gòu)成有對(duì)轉(zhuǎn)子30的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行監(jiān)視的磁性編碼器5。為構(gòu)成上述編碼器5,在本實(shí)施方式中,如圖4所示, 在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll的端部固定有由永磁體構(gòu)成的傳感器磁體51,并以在反輸出側(cè)Ll與上述傳感器磁體51相對(duì)向的方式配置有感磁元件52。在本實(shí)施方式中,傳感器磁體51由在部分地嵌入形成于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll的端面33的凹部330的狀態(tài)下被粘接劑等固定的圓盤(pán)狀的永磁體構(gòu)成,其直徑比旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318的直徑稍小。如圖5 (a)所示,在傳感器磁體51上沿周向形成有一個(gè)N極和一個(gè)S極。感磁元件52是在彼此正交的方向上形成有磁阻圖案的磁阻元件521,上述磁阻元件521被配置成在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上與傳感器磁體51的中心相對(duì)向。另外,在使編碼器5進(jìn)行絕對(duì)動(dòng)作 (日文7 'J -一卜動(dòng)作)的情況下,作為感磁元件52,除了磁阻元件521之外,還使用在偏離傳感器磁體51中心的位置與傳感器磁體51相對(duì)向的兩個(gè)霍爾元件522、523。上述霍爾元件522、523配置于從傳感器磁體51的中心觀察時(shí)彼此錯(cuò)開(kāi)90°的位置。再回到圖4,在本實(shí)施方式中,在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll配置有傳感器基板 55,該傳感器基板55在反輸出側(cè)Ll與傳感器磁體51相對(duì)向。在上述傳感器基板55中的輸出側(cè)L2的表面上安裝有上述感磁元件52 (磁阻元件521,或磁阻元件521及霍爾元件522、 523),感磁元件52從傳感器基板55朝輸出側(cè)L2突出。另外,在傳感器基板55的反輸出側(cè) Ll的表面上安裝有半導(dǎo)體裝置等電子零件56。在傳感器基板55中,在以下位置上,于周向的多個(gè)部位形成有通孔550,所述位置在徑向外側(cè)與沿電動(dòng)機(jī)軸線L方向同旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318的外周面重疊的位置接觸。即,當(dāng)將旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318投影到傳感器基板55上時(shí),變?yōu)閳A,在與該圓外接的部位形成有通孔550。在本實(shí)施方式中,在傳感器基板55的周向上的三處形成有通孔550。在本實(shí)施方式中,為配置傳感器基板55而使用基板保持件60?;灞3旨?0包括被螺釘93(參照?qǐng)D2(b))固定于電動(dòng)機(jī)外殼10端部的環(huán)狀凸緣部61 ;從環(huán)狀凸緣部61 的內(nèi)周緣朝反輸出側(cè)Ll突出的外側(cè)筒部62 ;從外側(cè)筒部62的前端部朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲的環(huán)狀底板部63 ;以及從環(huán)狀底板部63的內(nèi)周緣朝輸出側(cè)L2突出的內(nèi)側(cè)筒部64,在環(huán)狀底板部63的反輸出側(cè)Ll的表面上固定有傳感器基板55。更具體而言,在傳感器基板55中,在與基板保持件60的環(huán)狀底板部63的孔630重疊的位置固定有螺釘94,利用上述螺釘94來(lái)固定傳感器基板55和基板保持件60。在本實(shí)施方式中,利用固定于兩處的螺釘94來(lái)固定傳感器基板55和基板保持件60。環(huán)狀凸緣部61在沿周向等角度間隔的三處包括朝外側(cè)突出的突出部611,在上述突出部611上形成有孔619。另外,在第一軸承保持件12的環(huán)狀端板部121的與孔619重疊的位置形成有孔129,利用孔619、129,基板保持件60與構(gòu)成電動(dòng)機(jī)外殼10的反輸出側(cè) Ll的端部的第一軸承保持件12被螺釘93固定在一起。三個(gè)螺釘93中的一個(gè)螺釘93被用于將接地線81與基板保持件60連接在一起。在上述結(jié)構(gòu)的基板保持件60中,內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè)成為開(kāi)口部66,因此,安裝于傳感器基板55的感磁元件52未隔著基板保持件60而直接在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上與傳感器磁體51相對(duì)向。另外,固接于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的傳感器磁體51和感磁元件52位于內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè),傳感器磁體51和感磁元件52在內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè)沿電動(dòng)機(jī)軸線L方向相對(duì)向。在此,基板保持件60是對(duì)SPCE、SPCC材等磁性金屬制的板材進(jìn)行沖壓加工而成的。因此,內(nèi)側(cè)筒部64作為在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體51及感磁元件52的屏蔽部50 (電磁屏蔽部)起作用。另外,在基板保持件60與傳感器基板55之間插入有尺寸和寬度比環(huán)狀底板部63的尺寸和寬度稍大的環(huán)狀的絕緣隔板57。因此,即使基板保持件60是磁性金屬制的,也不會(huì)使基板保持件60與形成于傳感器基板55的圖案短路。另外,安裝于傳感器基板55的電子零件56構(gòu)成后面會(huì)參照?qǐng)D5 (a)進(jìn)行說(shuō)明的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路,來(lái)自上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路的信號(hào)輸出是經(jīng)由與傳感器基板55連接的傳感器輸出線58而進(jìn)行的。在此,傳感器輸出線58被襯套59(參照?qǐng)D2)固定在電動(dòng)機(jī)外殼10上, 該襯套59的端部被固定在筒狀殼體11與第一軸承保持件12之間,襯套59與供電線25用的襯套29位于周向的相一角度方向上。另外,傳感器輸出線58的比襯套59的固定部位更靠前端側(cè)的部分在周向上以與供電線25相同的角度方向沿電動(dòng)機(jī)外殼10的外周面朝電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的輸出側(cè)L2延伸,上述延伸部分與供電線25 —起被捆綁帶等固定件28固定在第一軸承保持件12的突出部127上。此外,傳感器輸出線58的比固定件28的固定部位更靠前端側(cè)的部分成為沿供電線25延伸的自由端,在該自由端的前端側(cè)連接有連接器 580。這樣,供電線25及傳感器輸出線58的在周向的同一角度方向上沿電動(dòng)機(jī)外殼10的外周面朝輸出側(cè)L2延伸的部分固定于電動(dòng)機(jī)外殼10。(編碼器5的動(dòng)作)如圖5(a)所示,本實(shí)施方式的編碼器5由傳感器磁體51和感磁元件52構(gòu)成以作為磁性旋轉(zhuǎn)編碼器,在傳感器磁體51的與感磁元件52相對(duì)向的表面上沿周向磁化有一對(duì) S極和N極。另外,在磁阻元件521 (感磁元件52)上沿彼此正交的方向形成有磁阻圖案。
另外,安裝于傳感器基板55的電子零件56構(gòu)成一對(duì)放大電路561、562、運(yùn)算電路 563、輸出接口 564等,其中,上述一對(duì)放大電路561、562對(duì)應(yīng)于從感磁元件52輸出的信號(hào), 上述運(yùn)算電路563由對(duì)從這些放大電路561、562輸出的正弦波信號(hào)sin、cos進(jìn)行插值處理、各種運(yùn)算處理的CPU構(gòu)成。在上述編碼器5中,當(dāng)旋轉(zhuǎn)輸出軸31及傳感器磁體51旋轉(zhuǎn)一周時(shí),從磁阻元件 521輸出兩個(gè)周期的圖5(b)所示的正弦波信號(hào)sin、cos。因此,在利用放大電路561、562 對(duì)正弦波信號(hào)sin、cos進(jìn)行放大后,如圖5(c)所示,在運(yùn)算電路563中,若從正弦波信號(hào) sirucos求出θ = tarT1 (sin/cos),則可獲知旋轉(zhuǎn)輸出軸31的角度位置Θ。另外,如本實(shí)施方式那樣,若在從傳感器磁體51的中心觀察時(shí)錯(cuò)開(kāi)90°的位置配置霍爾元件522、523來(lái)作為感磁元件,則能檢測(cè)出當(dāng)前位置是位于正弦波信號(hào)sin的區(qū)間中還是位于正弦波信號(hào) cos的區(qū)間中。因此,能使編碼器5進(jìn)行絕對(duì)動(dòng)作。另外,即便省略霍爾元件522、523,編碼器5也能進(jìn)行增量動(dòng)作。即使磁阻元件521與傳感器磁體51的位置關(guān)系略有偏移,磁阻元件521也不會(huì)在檢測(cè)精度上受到大的影響,但在本實(shí)施方式中,在傳感器基板55中的與投影旋轉(zhuǎn)輸出軸31 的最小徑部分318時(shí)的圓外接的部位形成了通孔550。因此,在電動(dòng)機(jī)1的制造工序中,當(dāng)將固定有傳感器55的基板保持件60固定于電動(dòng)機(jī)外殼10時(shí),若使定位銷貫穿傳感器基板 55的通孔550,并以上述定位銷與旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318均勻接觸的方式將基板保持件60固定于電動(dòng)機(jī)外殼10,則能高精度地對(duì)傳感器基板55與旋轉(zhuǎn)輸出軸31進(jìn)行對(duì)位,其結(jié)果是,可高精度地使傳感器磁體51的位置與磁阻元件521的位置一致。通孔550 的位置并不限于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318,若設(shè)于與轉(zhuǎn)子30的外周面對(duì)應(yīng)的位置, 則能高精度地對(duì)傳感器磁體51和磁阻元件521進(jìn)行對(duì)位。(本實(shí)施方式的主要效果)如上所述,在本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1中,由傳感器磁體51和感磁元件52構(gòu)成磁性編碼器5,在上述編碼器5中,感磁元件52安裝于傳感器基板55的輸出側(cè)L2的表面,其中, 上述傳感器磁體51保持于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll的端部,上述感磁元件52在反輸出側(cè)Ll與該傳感器磁體51相對(duì)向。因此,無(wú)需采取在傳感器基板55上設(shè)置孔以供旋轉(zhuǎn)輸出軸31的端部貫穿等措施,能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)配置傳感器磁體51和傳感器基板55。另外,感磁元件52設(shè)于傳感器基板55的輸出側(cè)L2的表面,上述傳感器基板55固定于基板保持件60的反輸出側(cè)Li。在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下,從電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的反輸出側(cè)Ll朝輸出側(cè)L2依次配置有傳感器基板55、基板保持件60及傳感器磁體51,但在基板保持件60的沿著電動(dòng)機(jī)軸線L方向與感磁元件52重疊的部分設(shè)有開(kāi)口部66,因此,感磁元件52與傳感器磁體51直接相對(duì)向。另外,基板保持件60由磁性金屬構(gòu)成,在上述基板保持件60上形成有內(nèi)側(cè)筒部 64,該內(nèi)側(cè)筒部64從開(kāi)口部66的內(nèi)周緣朝輸出側(cè)L2突出并在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體51 及感磁元件52。因此,由基板保持件60的內(nèi)側(cè)筒部64構(gòu)成對(duì)傳感器磁體51及感磁元件 52的屏蔽部50。所以,無(wú)需采取使用其它屏蔽構(gòu)件覆蓋配置有傳感器磁體51及感磁元件 52的部分等措施,能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)傳感器磁體51及感磁元件52進(jìn)行電磁屏蔽。另外,在電動(dòng)機(jī)1的制造工序中,若使定位銷貫穿傳感器基板55的通孔550,并在定位銷與轉(zhuǎn)子30外周面接觸這樣的位置配置傳感器基板55,則能正確地對(duì)旋轉(zhuǎn)輸出軸31和傳感器基板55進(jìn)行定位。因此,能高精度地對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的傳感器磁體51和設(shè)于傳感器基板55的感磁元件52進(jìn)行對(duì)位。另外,供電線25及傳感器輸出線58的在周向的同一角度方向上沿電動(dòng)機(jī)外殼10 的外周面朝輸出側(cè)L2延伸的部分固定于電動(dòng)機(jī)外殼10上。因此,能高效率地對(duì)電動(dòng)機(jī)1 的供電線25及傳感器輸出線58進(jìn)行電連接作業(yè)。另外,第二軸承保持件I3由鋁類金屬構(gòu)成,上述第二軸承保持件13包括外側(cè)筒部 132 (筒部),定子20嵌入外側(cè)筒部132的內(nèi)側(cè)而與其直接接觸。在此,第二軸承保持件13 所使用的鋁類金屬的熱傳導(dǎo)性比筒狀殼體1所使用的鐵類金屬的熱傳導(dǎo)性優(yōu)異。另外,第二軸承保持件13的厚度比筒狀殼體11的厚度大。因此,能高效率地使定子20中產(chǎn)生的熱量釋放至第二軸承保持件13。另外,由于在第二軸承保持件13的外側(cè)筒部132中嵌入有定子20,因此能以定子20作為基準(zhǔn)來(lái)確定第二軸承42的位置。因此,即使在第二軸承保持件 13與筒狀殼體11之間的連接部分的尺寸精度較低的情況下,由于定子鐵心21與第二軸承 42的同軸度較高,因此也能可靠地防止旋轉(zhuǎn)輸出軸31的傾斜。另外,即使在構(gòu)成定子20長(zhǎng)度尺寸不同的電動(dòng)機(jī)1的情況下,也只要改變筒狀殼體11的長(zhǎng)度尺寸或第二軸承保持件13的外側(cè)筒部132的長(zhǎng)度尺寸即可,從而能共用筒狀殼體11或第二軸承保持件13。[實(shí)施方式2]圖6是本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)的說(shuō)明圖,圖6(a)是從電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的側(cè)視圖,圖6(b)是從反輸出側(cè)觀察從電動(dòng)機(jī)卸下了蓋的狀態(tài)的后視圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖,圖7(a)是從電動(dòng)機(jī)卸下了傳感器基板及基板保持件的狀態(tài)的剖視圖,圖7(b)是從反輸出側(cè)觀察從電動(dòng)機(jī)卸下了傳感器基板及基板保持件的狀態(tài)的后視圖,圖7(c)是基板保持件的剖視圖,圖7(d)是從反輸出側(cè)觀察基板保持件的后視圖。圖8是將本發(fā)明實(shí)施方式2的電動(dòng)機(jī)中構(gòu)成的編碼器周邊放大表示的剖視圖。 由于本實(shí)施方式的基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的基本結(jié)構(gòu)大致相同,因此對(duì)共同的部分標(biāo)注相同的符號(hào)來(lái)加以圖示,并省略其說(shuō)明。圖6、圖7(a)及圖7(b)所示的本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1與實(shí)施方式1相同,也是永磁同步電動(dòng)機(jī),包括在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上延伸的筒狀的電動(dòng)機(jī)外殼10 ;固定于電動(dòng)機(jī)外殼10內(nèi)側(cè)的筒狀的定子20 ;以及以能旋轉(zhuǎn)的方式配置于電動(dòng)機(jī)20的內(nèi)側(cè)并具有旋轉(zhuǎn)輸出軸31的轉(zhuǎn)子30。在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式1相同,電動(dòng)機(jī)外殼10包括在內(nèi)側(cè)嵌入有定子20的鐵類金屬制的筒狀殼體11 ;于在反輸出側(cè)Ll與筒狀殼體11相鄰的位置同筒狀殼體11連接的鐵類金屬制的第一軸承保持件12 ;以及于在輸出側(cè)L2與筒狀殼體11相鄰的位置同筒狀殼體11連接的鋁類金屬制的第二軸承保持件13。在本實(shí)施方式中,為了將筒狀殼體11與第一軸承保持件12連接在一起,設(shè)置從第一軸承保持件12的環(huán)狀端板部121 朝輸出側(cè)L2突出的爪狀突起128,另一方面,在筒狀殼體11中形成有供爪狀突起128進(jìn)入的孔95,在將爪狀突起128放入孔95中后,通過(guò)鉚接、焊接等來(lái)使爪狀突起128結(jié)合。在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式1相同,在定子20中,定子鐵心21通過(guò)熱壓配合而固定于筒狀殼體11的內(nèi)側(cè)。但是,本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1與實(shí)施方式1相比,輸出較小,定子20中的發(fā)熱較小。因此,在第二軸承保持件13中,未形成實(shí)施方式1中形成的外側(cè)筒部 132 (參照?qǐng)D3等),定子鐵心21僅與筒狀殼體11接觸,而未與第二軸承保持件13接觸。另夕卜,由于在第二軸承保持件13上未形成外側(cè)筒部132 (參照?qǐng)D3等),因此第二軸承保持件 13與筒狀殼體11被固定于第二軸承保持件13的凸緣部131的螺釘97固定在一起。在本實(shí)施方式中,在筒狀殼體11中比電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的中央位置更靠輸出側(cè)L2的位置形成有內(nèi)徑尺寸縮小的環(huán)狀臺(tái)階部115。因此,定子20從反輸出側(cè)Ll嵌入筒狀殼體11的內(nèi)側(cè),并利用環(huán)狀臺(tái)階部115來(lái)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)軸線L方向上的定位。在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式1相同,轉(zhuǎn)子30包括在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上延伸的旋轉(zhuǎn)輸出軸31 ;以及固接于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的外周且由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子磁體32。旋轉(zhuǎn)輸出軸31的固接有轉(zhuǎn)子磁體32的部分的直徑最大,旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比上述大徑部分310更靠輸出側(cè)L2的部分的直徑因多個(gè)部位的臺(tái)階部而逐級(jí)變小。另外,旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比大徑部分310更靠反輸出側(cè)Ll的部分的直徑也因多個(gè)部位的臺(tái)階部而逐級(jí)變小。在本實(shí)施方式中,在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的比大徑部分310更靠反輸出側(cè)Ll的部分因三處臺(tái)階部而依次形成有直徑比大徑部分310的直徑小的中徑部分316、直徑比中徑部分316的直徑小的小徑部分317及直徑比小徑部分317的直徑小的最小徑部分318,在小徑部分317上安裝有第一軸承41的內(nèi)圈412。在小徑部分317上形成有周槽319,利用固定于上述周槽319的檔圈 38將第一軸承41的內(nèi)圈412固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31。另外,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式1相同,在電動(dòng)機(jī)1的反輸出側(cè)Ll的端部構(gòu)成有編碼器5,編碼器5包括固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll的端部的傳感器磁體51 ; 以及在反輸出側(cè)Ll與傳感器磁體51相對(duì)向的感磁元件52。上述傳感器磁體51及感磁元件52的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1相同。在本實(shí)施方式中,為構(gòu)成編碼器5,如圖8所示,轉(zhuǎn)子30包括通過(guò)螺釘、粘接劑等而固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小徑部分318上的磁體保持件36,傳感器磁體51通過(guò)磁體保持件36固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的端部。更具體而言,磁體保持件36包括嵌入旋轉(zhuǎn)輸出軸31 的最小徑部分318的筒狀本體部362 ;以及在筒狀本體部362的反輸出側(cè)Ll的端部直徑擴(kuò)大的圓盤(pán)狀的磁體保持部361,在磁體保持部361的反輸出側(cè)Ll的端面365 (磁體保持件 36的反輸出側(cè)Ll的端面)上形成有凹部360。因此,在本實(shí)施方式中,使用圓盤(pán)狀的永磁體作為傳感器磁體51,上述傳感器磁體51在部分地嵌入凹部360的狀態(tài)下被粘接劑等固定。上述傳感器磁體51的直徑比磁體保持件36的磁體保持部361的直徑稍小,但比旋轉(zhuǎn)輸出軸31的最小直徑部分318的直徑大。在磁體保持件36的筒狀本體部362中形成有孔 366,能將上述孔366用作螺釘孔或使用粘接劑固定時(shí)的粘接劑注入孔。另外,在本實(shí)施方式中,與實(shí)施方式1相同,在旋轉(zhuǎn)輸出軸31的反輸出側(cè)Ll配置有在反輸出側(cè)Ll與傳感器磁體51相對(duì)向的傳感器基板55,在上述傳感器基板55的輸出側(cè) L2的表面保持有感磁元件52。此外,傳感器基板55保持于基板保持件60,基板保持件60 包括被螺釘93 (參照?qǐng)D6 (b))固定于電動(dòng)機(jī)外殼10的端部的環(huán)狀凸緣部61 ;從環(huán)狀凸緣部61的內(nèi)周緣朝反輸出側(cè)Ll突出的外側(cè)筒部62 ;從外側(cè)筒部62的前端部朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲的環(huán)狀底板部63 ;以及從環(huán)狀底板部63的內(nèi)周緣朝輸出側(cè)L2突出的內(nèi)側(cè)筒部64,在環(huán)狀底板部63的反輸出側(cè)Ll的表面上固定有傳感器基板55。更具體而言,在傳感器基板55 中的與基板保持件60的孔630重疊的位置固定有螺釘94,利用上述螺釘94來(lái)固定傳感器基板55和基板保持件60。在基板保持件60的環(huán)狀凸緣部61的沿周向等角度間隔的三處形成有孔619,另一方面,在第一軸承保持件12的環(huán)狀端板部121的與孔619重疊的位置形成有孔129,利用孔619、129,基板保持件60與構(gòu)成電動(dòng)機(jī)外殼10的反輸出側(cè)Ll的端部的第一軸承保持件12被螺釘93固定在一起。在上述結(jié)構(gòu)的基板保持件60中,內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè)成為開(kāi)口部66,因此,安裝于傳感器基板55的感磁元件52未隔著基板保持件60而直接與傳感器磁體51相對(duì)向。另外, 固接于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的傳感器磁體51和感磁元件52位于內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè),傳感器磁體51和感磁元件52在內(nèi)側(cè)筒部64的內(nèi)側(cè)相對(duì)向。在此,基板保持件60是對(duì)磁性金屬制的板材進(jìn)行沖壓加工而成的。因此,內(nèi)側(cè)筒部64作為在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體51及感磁元件52的屏蔽部50 (電磁屏蔽部)起作用。另外,在基板保持件60與傳感器基板55之間插入有尺寸和寬度比環(huán)狀底板部63的尺寸和寬度稍大的環(huán)狀的絕緣隔板57。因此,即使基板保持件60是磁性金屬制的,也不會(huì)使基板保持件60與形成于傳感器基板55的圖案短路。如圖6 (b)所示,在傳感器基板55上形成有通孔550,在本實(shí)施方式中,通孔550形成于在徑向外側(cè)與沿電動(dòng)機(jī)軸線L方向同磁體保持件36的圓盤(pán)狀的磁體保持部361的外周面重疊的位置接觸的位置。即,當(dāng)將磁體保持件36投影到傳感器基板55上時(shí),變?yōu)閳A, 在與上述圓外接的部位形成有通孔550。因此,在電動(dòng)機(jī)1的制造工序中,若使定位銷貫穿傳感器基板55的通孔550,并在定位銷與轉(zhuǎn)子30的外周面(磁體保持件36的外周面)接觸這樣的位置配置傳感器基板55,則能正確地對(duì)磁體保持件36和傳感器基板55進(jìn)行定位。 因此,能高精度地對(duì)通過(guò)磁體保持件36固定于旋轉(zhuǎn)輸出軸31的傳感器磁體51和設(shè)于傳感器基板55的感磁元件52進(jìn)行對(duì)位。另外,如圖7(b)、圖7(d)所示,在基板保持件60的環(huán)狀凸緣部61上形成有兩個(gè)孔610,另一方面,在第一軸承保持件12的環(huán)狀端板部121的與孔610重疊的位置形成有孔125???10、125是對(duì)蓋(未圖示)進(jìn)行固定時(shí)的螺釘孔。此外,在電動(dòng)機(jī)1的制造工序中,若使定位銷貫穿基板保持件60的孔610和第一軸承保持件12的孔125,則能位置精度較高地將基板保持件60固定于第一軸承保持件12。如上所述,在本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)1中,與實(shí)施方式1相同,在編碼器5中,感磁元件52安裝于傳感器基板55的輸出側(cè)L2的表面。因此,無(wú)需采取在傳感器基板55上設(shè)置孔以供旋轉(zhuǎn)輸出軸31的端部貫穿等措施,能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)配置傳感器磁體51和傳感器基板55。另外,基板保持件60由磁性金屬構(gòu)成,上述基板保持件60的內(nèi)側(cè)筒部64作為在外周側(cè)覆蓋傳感器磁體51及感磁元件52的屏蔽部50起作用。因此,起到了能利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器磁體51及感磁元件52進(jìn)行電磁屏蔽等與實(shí)施方式1相同的效果。[其它實(shí)施方式]以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,能在不脫離本發(fā)明思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更來(lái)實(shí)施。例如,在上述實(shí)施方式中,使用分割鐵心作為定子鐵心21,但也可在使用整體構(gòu)成為一體的定子鐵心的電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用本發(fā)明。另外,在上述實(shí)施方式中,在定子20中,定子鐵心21在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上形成一段,但也可在定子鐵心21在電動(dòng)機(jī)軸線L方向上重疊多段以增大輸出的電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用本發(fā)明。此外,在上述實(shí)施方式中,將編碼器5設(shè)于在反輸出側(cè)Ll與第一軸承保持件12相鄰的位置,但也可將本發(fā)明應(yīng)用于在編碼器5與第一軸承保持件12之間配置有對(duì)轉(zhuǎn)子30進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)等的電動(dòng)機(jī)中。 在上述實(shí)施方式中,示出了將本發(fā)明應(yīng)用于永磁同步電動(dòng)機(jī)的例子,但也可將本發(fā)明應(yīng)用于例如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、電磁式同步電動(dòng)機(jī)等其它同步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、整流式電動(dòng)機(jī)及其它電動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī),具有筒狀的電動(dòng)機(jī)外殼,該電動(dòng)機(jī)外殼在電動(dòng)機(jī)軸線方向上延伸; 筒狀的定子,該定子固定于所述電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)側(cè);以及轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子以能旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述定子的內(nèi)側(cè),并具有旋轉(zhuǎn)輸出軸,其特征在于,具有傳感器磁體,該傳感器磁體保持于所述旋轉(zhuǎn)輸出軸的所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部;傳感器基板,該傳感器基板在所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)的表面上包括感磁元件,該感磁元件在所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)與所述傳感器磁體相對(duì)向;以及基板保持件,該基板保持件以在所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)固定有所述傳感器基板的狀態(tài)固定于所述電動(dòng)機(jī)外殼的端部,并在沿著電動(dòng)機(jī)軸線與所述感磁元件重疊的部分包括開(kāi)口部,所述基板保持件由磁性金屬構(gòu)成,所述基板保持件包括筒狀的屏蔽部,該屏蔽部從所述開(kāi)口部的內(nèi)周緣朝所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,并在徑向外側(cè)覆蓋所述傳感器磁體及所述感磁元件。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于, 所述基板保持件包括環(huán)狀凸緣部,該環(huán)狀凸緣部固定于所述電動(dòng)機(jī)外殼的端部;外側(cè)筒部,該外側(cè)筒部從所述環(huán)狀凸緣部的內(nèi)周緣朝所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)突出;環(huán)狀底板部,該環(huán)狀底板部從所述外側(cè)筒部的前端部朝徑向內(nèi)側(cè)彎曲;以及內(nèi)側(cè)筒部,該內(nèi)側(cè)筒部從所述環(huán)狀底板部的內(nèi)周緣朝電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)突出,在所述環(huán)狀底板部的所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的表面固定有所述傳感器基板, 由所述內(nèi)側(cè)筒部構(gòu)成所述筒狀屏蔽部。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,在所述傳感器基板中,在以下位置上,于周向的多個(gè)部位形成有通孔,所述位置在徑向外側(cè)與沿著所述電動(dòng)機(jī)軸線方向同所述轉(zhuǎn)子的外周面重疊的位置接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,所述傳感器磁體在周向上設(shè)置有一個(gè)S極和一個(gè)N極,所述傳感器基板至少在沿所述電動(dòng)機(jī)軸線方向與所述傳感器磁體重疊的位置包括磁阻元件以作為所述感磁元件。
5.如權(quán)利要求1所述電動(dòng)機(jī),其特征在于,所述傳感器磁體呈圓盤(pán)形狀并固接于所述旋轉(zhuǎn)輸出軸的所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端面。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,在所述旋轉(zhuǎn)輸出軸的所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端部固接有直徑比該端部的直徑大的磁體保持件,所述傳感器磁體通過(guò)該磁體保持件保持于所述旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部。
7.如權(quán)利要求6所述電動(dòng)機(jī),其特征在于,所述傳感器磁體呈圓盤(pán)形狀并固接于所述磁體保持件的所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)的端面。
8.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,所述磁體保持件包括嵌入所述旋轉(zhuǎn)輸出軸的端部的筒狀本體部;以及在所述筒狀本體部的一側(cè)的端部直徑擴(kuò)大的圓盤(pán)狀的磁體保持部, 在所述磁體保持部的一側(cè)的端面上形成有凹部, 所述傳感器磁體在嵌入所述凹部的狀態(tài)下固定于所述磁體保持件。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,在所述基板保持件與所述傳感器基板之間配置有絕緣性的隔板。
10.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,對(duì)所述定子供電的供電線及與所述傳感器基板電連接的傳感器輸出線的以下部分固定于所述電動(dòng)機(jī)外殼,所述部分是指在周向的同一角度方向上沿所述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面朝所述電動(dòng)機(jī)軸線方向的另一側(cè)延伸的部分。
11.如權(quán)利要求10所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于, 在所述電動(dòng)機(jī)外殼上形成有朝徑向外側(cè)突出的突出部,所述突出部沿著所述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面延伸,并在所述突出部與所述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面之間空開(kāi)間隙,所述供電線在所述間隙中沿著所述電動(dòng)機(jī)外殼的外周面延伸。
12.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于,所述供電線和所述傳感器輸出線的朝所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)延伸的部分被固定件固定于所述突出部。
13.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于, 所述電動(dòng)機(jī)外殼包括筒狀殼體,在該筒狀殼體的內(nèi)側(cè)嵌入有所述定子;第一軸承保持件,該第一軸承保持件于在所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的一側(cè)與所述筒狀殼體相鄰的位置同所述筒狀殼體連接,并保持第一軸承,該第一軸承將所述旋轉(zhuǎn)輸出軸支承成能旋轉(zhuǎn);以及第二軸承保持件,該第二軸承保持件于在所述電動(dòng)機(jī)軸線方向上的另一側(cè)與所述筒狀殼體相鄰的位置同所述筒狀殼體連接,并保持第二軸承,該第二軸承將所述旋轉(zhuǎn)輸出軸支承成能旋轉(zhuǎn),所述基板保持件固定于所述第一軸承保持件。
14.如權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī),其特征在于, 所述筒狀殼體由鐵類金屬構(gòu)成,所述第二軸承保持件由熱傳導(dǎo)率比所述筒狀殼體的材料的熱傳導(dǎo)率高的金屬材料構(gòu)成,所述第二軸承保持件包括內(nèi)側(cè)嵌合有所述定子的筒部。
全文摘要
一種電動(dòng)機(jī),能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)配置傳感器磁體及感磁元件,并能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器磁體及感磁元件進(jìn)行電磁屏蔽。在電動(dòng)機(jī)(1)中,由保持于旋轉(zhuǎn)輸出軸(31)的反輸出側(cè)(L1)的端部的傳感器磁體(51)和在反輸出側(cè)(L1)與該傳感器磁體(51)相對(duì)向的感磁元件(52)構(gòu)成磁性編碼器(5)。感磁元件(52)安裝于傳感器基板(55)的輸出側(cè)(L2)的表面,傳感器基板(55)保持于磁性金屬制的基板保持件(60)。在基板保持件(60)上形成有內(nèi)側(cè)筒部(64),該內(nèi)側(cè)筒部(64)朝輸出側(cè)(L2)突出并在徑向外側(cè)覆蓋傳感器磁體(51)及感磁元件(52),由上述內(nèi)側(cè)筒部(64)構(gòu)成對(duì)傳感器磁體(51)及感磁元件(52)進(jìn)行屏蔽的屏蔽部(50)。
文檔編號(hào)H02K11/00GK102480186SQ201110383040
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者草間健司 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社