专利名称：电机及壳体制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电动式电机及其制造技术。
背景技术：
近年来，动力转向装置和燃料供给泵的动力源等汽车的各种机构采用电动式电机。例如，公开了下述的电动式动力转向装置用的电机，即，将容纳了圆筒状定子的有底圆筒状的框架固定在壳体上，利用安装在壳体中央的前轴承和安装在框架底部中央的后轴承保持转子的轴。
但是，使用电机的电动式动力转向装置(以下称为“EPS(ElectricPower Steering)”)与将发动机输出直接传递给油的液压式动力转向装置相比，作为发动机的功率损失较小的高效系统而备受关注。在这种EPS所使用的电机中，从燃料费和车辆的运动性能等方面考虑，对电机要求小型化和高可靠性。
在以往的电机中，利用独立的轴承保持架从轴的两端侧保持一对轴承，因此轴承保持架相对于轴向的占有区域增大，使得电机在轴向变大。并且，轴承间的同轴度也降低。另外，作为检测旋转位置的传感器，使用具有转子和定子的旋转变压器(resolver)，因此使得传感器本身也大型化。
并且，以往，公知有如下的无刷电机，即，利用霍尔元件等传感器检测由与转子磁铁分开设置的传感器用磁铁产生的磁场变化，由此间接地检测转子磁铁的磁极位置。
但是，在像该无刷电机那样将转子磁铁和传感器用磁铁分别安装在转子的不同部件上时，为了对准转子磁铁和传感器用磁铁的周方向的位置，需要进行烦杂的作业。并且，构成转子的部件数量增多。因此，电机的制造成本和工时增加。
假定在转子铁芯上配置传感器用磁铁时，转子铁芯的形状变复杂。
发明内容
本发明的一个示例的电动式电机具备具有定子的静止部；具有与定子对置的转子磁铁的转子；将转子支撑成能够以中心轴线为中心旋转的轴承机构；以及形成为一个部件的用于容纳静止部和转子的大致有底圆筒状壳体。
壳体具备筒状部、底部和大致圆筒状的轴承保持部。在筒状部的内侧配置有定子，底部覆盖筒状部的下端，并且在底部的中央形成有开口。此外，轴承保持部从底部的开口沿着中心轴线朝向筒状部的上侧突出，并且在内侧配置轴承机构。
转子具备轴和转子铁芯。轴由轴承机构支撑在轴承保持部内，轴的上端部从轴承保持部的上端部突出。转子铁芯形成为覆盖轴承保持部的上端部的有盖圆筒状，盖部连接在轴的上端部上，在侧面安装有转子磁铁。
并且，本发明的一个示例的电动式电机具备轴、转子铁芯、转子磁铁、壳体、定子和轴承机构。
转子铁芯是通过包括粉末材料的加压成形和烧结的工序形成的磁性部件。转子铁芯具有圆筒部，并安装在轴上。转子磁铁配置在转子铁芯的外周侧。壳体具有以中心轴线为中心的筒状部。
定子固定在筒状部的内侧面上，与转子铁芯的外周面对置，与转子磁铁之间产生以中心轴线为中心的转矩。轴承机构将轴支撑成能够以中心轴线为中心相对于壳体旋转。
在本发明中，可以使保持轴承机构的部位在轴向变短，使电机小型化。并且，壳体形成为一个部件，由此可以实现电机的小型化，和提高包括轴承保持部在内的整个壳体的刚性。
并且，在电机被用作泵时，可以容易地防止壳体内的流体泄露。
并且，可以容易地形成具有圆筒部的转子铁芯，可以削减电机的制造成本。
另外，在本发明的说明中，在利用上下左右说明各个部件的位置关系和方向时，始终表示附图中的位置关系和方向，不表示装配在实际设备上时的位置关系和方向。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的电动式电机的纵剖面图。
图2是分解表示静止部的主要结构的立体图。
图3是表示壳体的纵剖面图。
图4是表示壳体的制造流程的图。
图5a是表示壳体的制造中途的情况的剖面图。
图5b是表示壳体的制造中途的情况的剖面图。
图5c是表示壳体的制造中途的情况的剖面图。
图6是分解表示转子铁芯及其周围的结构元件的立体图。
图7是放大表示转子的一部分的图。
具体实施例方式
以下，根据本发明的一个实施方式进行说明。另外，在本发明的说明中，在利用上下左右说明各个部件的位置关系和方向时，始终表示附图中的位置关系和方向，不表示装配在实际设备上时的位置关系和方向。
图1是本发明的一个实施方式所涉及的电动式电机1的纵剖面图。电机1是所谓的无刷电机，例如被用作对汽车的操纵进行辅助的动力转向装置的驱动。另外，剖面的细节部分中平行斜线的图示被省略一部分。
电机1具有转子2、静止部3、容纳转子2和静止部3的大致有底圆筒状的壳体11以及轴承机构4。
壳体11通过铝压铸(alumi die casting)形成为一个部件。壳体11的上侧开口被盖部件堵塞，在其上安装着控制电机1的驱动的控制电路单元(以下，称为“ECU(Electronic Control Unit)”)71。并且，在壳体11的底部外侧安装有泵，泵的内部和壳体11的内部充满了动力转向装置用的流体、即油。
在以下的说明中，为了方便，沿着中心轴线J1(central axis)把壳体11的开口侧称为上侧、把壳体11的底部侧称为下侧来进行说明，但中心轴线J1未必需要与重力方向一致。
壳体11具有以中心轴线J1为中心的大致圆筒状的筒状部111、底部112和轴承保持部113。底部112覆盖筒状部111的下端，在底部112的中央形成有开口1121。轴承保持部113形成为大致圆筒状，并且从开口1121朝向筒状部111的上端在轴向延伸形成。
转子2具有轴21、转子铁芯22、转子磁铁230、传感器用磁铁24、上转子罩25a和下转子罩25b。
轴21以中心轴线J1为中心，上端从轴承保持部113的前端突出。转子铁芯22具有以中心轴线J1为中心的圆筒部222，并且安装在轴21的上端。转子磁铁230安装在转子铁芯22的侧面。传感器用磁铁形成为以中心轴线J1为中心的环状，安装在转子铁芯22的上侧的外周面上。上转子罩25a覆盖转子磁铁230的上部和传感器用磁铁24。下转子罩25b覆盖上转子罩25a和转子磁铁230的下部。
转子铁芯22是通过包括金属粉末的加压成形和烧结的工序形成的磁性体(具有磁性的部件)。金属粉末例如是以铁粉为主成分并含有总体的1～2％的铜粉的混合粉末等。转子铁芯22具有封闭圆筒部222的上端部的盖部221。轴21被压入盖部221的中央开口中，由此转子铁芯22被安装在轴21上。
轴承机构4利用所谓的悬臂结构支撑转子铁芯22。根据这种结构，可以将轴承机构4配置在转子铁芯22的内侧，从而减小电机1的轴向长度。另外，轴承机构4不需要位于转子铁芯22的内侧，也可以仅轴承机构4的至少一部分位于转子铁芯22的圆筒部222的内侧。
转子磁铁230是分别在中心轴线J1方向较长的多个转子磁铁元件(所谓分块磁铁(segment magnet))的集合体，沿着周方向排列在转子铁芯22的外周面上。转子磁铁230例如利用包括钕的烧结材料形成。
在壳体11的筒状部111的内周面与转子磁铁230对置地安装有定子30。并且，定子30的中心轴线与轴21的中心轴线J1一致。
定子30具有由磁性体构成的铁芯31的环状部(所谓铁芯背部(coreback))、多个齿(ティ一ス)、绝缘体32和线圈35。多个齿以中心轴线J1为中心呈放射状配置，从铁芯背部向半径方向内侧延伸。绝缘体32覆盖多个齿，线圈35通过在多个齿上隔着绝缘体32缠绕导线而形成。线圈35是在多个齿和绝缘体32的外周朝向轴向卷绕导线而形成的。
在定子30的上侧配置有母线(busbar)51，在该母线51上实施了用于向定子30的线圈35供给驱动电流的接线，母线51也与ECU 71连接。在母线51的上表面载置并安装着安装有后述的霍尔元件等的电路基板52。母线51形成为以中心轴线J1为中心的大致环状，并隔开间隙包围传感器用磁铁24的外周。另外，母线51只要包围传感器用磁铁24的外周，则不限定于环状，也可以是U字状或C字状等。
在电机1中，定子30、母线51和电路基板52构成配置在壳体11内的静止部3，在壳体11的轴承保持部113内侧保持着轴承机构4。轴承机构4是沿着中心轴线J1排列的一对轴承41、42。轴21由一对轴承41、42支撑着，从而转子2被支撑成能够以中心轴线J1为中心相对于静止部3进行相对旋转。
并且，通过母线51向定子30供给驱动电流，由此在转子磁铁230和定子30之间产生以中心轴线J1为中心的转矩，转子2旋转。
在电路基板52的下部安装有霍尔元件53，霍尔元件53由后述的传感器保持架54保持着。霍尔元件53是与各种电子部件一起检测转子铁芯22的朝向(即，旋转位置)的传感器。霍尔元件53相对于中心轴线J1，配置在传感器用磁铁24的外侧，传感器用磁铁24与霍尔元件53对置。
传感器用磁铁24与转子磁铁230相同被磁化为多极，霍尔元件53检测来自传感器用磁铁24的磁场，由此间接地检测转子磁铁230的旋转位置。并且，根据检测结果，控制对定子30的驱动电流。
图2是分解表示静止部3的主要结构元件的立体图。在图2中，对于定子30仅示出铁芯31，但实际上在母线51被安装于定子30上时准备如下的定子30，即，铁芯31的齿311被绝缘体32覆盖，并且从绝缘体32上缠绕导线而形成线圈35(参照图1)。
母线51具有环状的树脂部511、多个(在本实施方式中为4个)圆弧状的布线板512(参照图1)和多个连接器销513(connector pin)。树脂部511通过树脂的注射模塑成形而形成。各个布线板512在树脂部511内沿轴向隔开间隔层叠起来。多个连接器销513分别是具有刚性的大致线状的金属。各个连接器销513形成为J字状，两端部513a、513b从树脂部511向上方露出。
布线板512具有与定子30接线用的多个端子5121和与外部的电流供给部接线用的平端子5122。连接多个端子5121和平端子5122之间的部位以及连接器销513的两端部之间的一部分被模制成通过注射模塑成形时的嵌入成形而位于树脂部511内。
另一方面，各个连接器销513的两端部中与电路基板52连接的一个端部(以下称为“基板侧端部”)513a从树脂部511的与电路基板52对置的表面垂直地突出。并且，连接器销513的与电路基板52相反侧的端部(以下称为“连接器侧端部”)513b与向ECU 71输出信号的外部连接器(省略图示)可拆装地连接。
省略图示的来自线圈35的导线通过铆接与外周的端子5121连接，由此母线51与定子30电连接。此时，设于母线51外周的多个脚部514抵接于铁芯31的上表面。另外，形成于各个脚部514前端的突起部卡合在铁芯31的外周面的纵槽中，从而母线51相对于铁芯31被定位。
在母线51的内周面形成有圆弧状的凹部516，该凹部516用于收容树脂制的圆弧状的传感器保持架54。霍尔元件53安装在电路基板52上。首先，霍尔元件53被插入并保持于传感器保持架54的各个凹部541中。并且，霍尔元件53的端部被插入到形成于电路基板52的焊盘(land)上的孔中后，将传感器保持架54固定在电路基板52的母线51侧的面上。
在将传感器保持架54的突起部542插入电路基板52的孔521中后，通过将突起部542加热熔融并压平的热熔敷，传感器保持架54被固定在电路基板52上。然后，霍尔元件53的端子通过锡焊接合在电路基板52上。
电路基板52相对于母线51的固定是在传感器保持架54被安装在电路基板52上后进行的。首先，传感器保持架54被嵌入凹部516内。然后，设于树脂部511上表面的两个树脂制的突起部5111被插入电路基板52的孔522中，并且多个连接器销513的基板侧端部513a被插入电路基板52的孔523中。而后，通过将突起部5111加热熔融并压平的热熔敷，电路基板52被牢靠地固定在母线51上，进而，基板侧端部513a通过锡焊接合在电路基板52上。
图3是表示壳体11的纵剖面图。壳体11通过铝压铸形成为一个部件。轴承保持部113上形成有作为内侧面的一部分的、保持轴承机构4的第1轴承保持面1131和第2轴承保持面1132，在筒状部111的内侧形成有用于安装定子30的高精度的内侧面1111。
通常，在一对轴承的大小互不相同的情况下，将输出侧(泵侧)的轴承配置得较大，但在电机1中相反，一对轴承中的被保持在轴承保持部113的前端侧的轴承41大于被保持在底部112侧的轴承42(参照图1)。
由此，可以增大第2轴承保持面1132附近的轴承保持部113的厚度尺寸，而且可以将轴承保持部113和底部112之间的刚性保持得较高。另外，所谓轴承“大”不仅指轴承的外径和圈的宽度大的情况，也包括轴向厚度较厚的情况。
如以上说明的那样，在电机1中采用利用一个部件保持轴承机构4的悬臂结构。由此，可以使第1轴承保持面1131和第2轴承保持面1132连续地形成，可以容易提高一对轴承41、42的同轴度，并且可以牢靠地支撑轴21。
并且，利用悬臂结构支撑转子2，由此可以使保持轴承机构4的部位在轴向变短，而且轴承保持部113和轴承机构4位于转子铁芯22内，因此能够使电机1小型化。
另外，在壳体11中，通过使筒状部111、底部112和轴承保持部113形成为一体结构，可以实现电机1的小型化以及提高包括轴承保持部113在内的整个壳体11的刚性。
另外，在转子铁芯22的一部分(上部)配置传感器用磁铁24，将传感器用磁铁24和霍尔元件53配置成在半径方向上对置。由此，可以形成使母线51在径向与转子铁芯22的一部分重叠的结构，可以进一步缩短电机1的轴向长度。
电机1如前面叙述的那样，被用作送出流体、即油的泵的动力源，壳体11内充满油。在本发明中，壳体11形成为一个部件，由此可以容易地防止流体泄漏，其结果，可以提高对汽车的操纵进行辅助的系统的可靠性。
另外，在母线51的各个端子、霍尔元件53和其他电子部件等与电路基板52的接合部适当地涂敷密封剂。
下面，说明电机1的壳体11的制造方法。图4是表示壳体11的制造流程的图，图5a～图5c是表示壳体11的制造中途的情况的剖面图。
首先，通过铸造来制造壳体11的基础部件(加工件(workpiece))9(步骤S11)，对基础部件9的外周面适当地进行整形后，如图5a所示，将基础部件9保持在NC车床的保持部、即卡盘81上(步骤S12)。
如图5a所示，基础部件9具有以预定的中心轴线J2为中心的大致圆筒状的筒状部111、底部112和大致圆筒状的轴承保持部(bearingretainer)113。底部112覆盖筒状部111的一端(图5a中的左侧，以下称为“保持端”)，并且中央具有开口1121。轴承保持部113从开口1121沿着中心轴线J2朝向筒状部111的另一端(图5a中的右侧，以下称为“加工端”)突出。
这些标号与图3一致。卡盘81使基础部件9相对于刀具(即钻头和车刀等工具)，以从基础部件9的加工端朝向保持端的中心轴线J2为中心相对地旋转。
然后，如图5b所示，在基础部件9的保持端侧被卡盘81保持的状态下，利用车刀对轴承保持部113内进行加工。在图5b中，利用标号82表示车刀的轨迹。首先，将轴承保持部113内部的保持端侧切削成以中心轴线J2为中心的环状，形成以中心轴线J2为中心的圆筒面、即第2轴承保持面1132。第2轴承保持面1132是图1所示的轴承42用的保持面。
然后，通过与中心轴线J2平行地切削轴承保持部113的内侧面，从而以比第2轴承保持面1132小的直径对比第2轴承保持面1132更靠加工端侧的部分的内侧面进行整形。
在车刀移动到轴承保持部113的加工端侧的前端附近时，要切削的直径增大，车刀在该状态下移动到轴承保持部113的前端，由此形成以中心轴线J2为中心的圆筒面、即第1轴承保持面1131(步骤S13)。第1轴承保持面1131是图1所示的轴承41用的保持面。
另外，在车刀沿着轨迹82移动期间，可以适当改变用于形成各个部位的车刀的种类，在形成轴承保持面时为了较深地下挖，也可以进行车刀的往复移动。并且，各个部位的切削顺序也可以适当改变。
当在轴承保持部113的内部形成第1轴承保持面1131和第2轴承保持面1132后，形成大致圆筒面的内侧面1111。如图5c所示，内侧面1111是在基础部件9由卡盘81保持并旋转的状态下，使车刀按照箭头83所示那样与中心轴线J2平行地切削筒状部111的内部而形成的(步骤S14)。通过以上步骤，完成壳体11的制造。
另外，内侧面1111是内径与定子30的外径相等且能够高精度地安装定子30的面。并且，步骤S14也可以在步骤S13之前进行。
如以上说明的那样，在图5a～图5c所示的制造方法中，在不更换基础部件9而保持在同一保持部、即卡盘81上的状态下，形成第1轴承保持面1131、第2轴承保持面1132和内侧面1111。因此，可以容易提高一对轴承41、42的同轴度，并且还可以容易提高轴承机构和定子30的同轴度。另外，仅通过一次卡紧即可进行壳体11的主要部分的加工，因此能够降低因卡紧作业引起的成本上升。
图6是分解表示转子铁芯22及其周围的结构元件的立体图。如图6所示，转子磁铁230是分别在中心轴线J1方向较长的多个转子磁铁元件23(所谓分块磁铁)的集合，沿着周方向排列在转子铁芯22的外周面上。作为转子磁铁元件23，例如使用含有钕的烧结材料。
转子铁芯22具有第1磁铁抵接部223、第2磁铁抵接部224和传感器用磁铁抵接部225。第1磁铁抵接部223与各个转子磁铁元件23的上端抵接，由此确定各个转子磁铁元件23在中心轴线J1方向上的位置。第2磁铁抵接部224确定各个转子磁铁元件23在周方向上的位置。传感器用磁铁抵接部225与传感器用磁铁24的下表面抵接，从而确定传感器用磁铁24在中心轴线J1方向上的位置。
上侧转子罩25a和下侧转子罩25b利用不锈钢形成为大致圆筒状。上侧转子罩25a在上端具有向内侧扩开的缘部，下侧转子罩25b在下端具有向内侧扩开的缘部。
上侧转子罩25a从安装了多个转子磁铁元件23和传感器用磁铁24的转子铁芯22的上侧覆盖，并且利用粘接剂固定。下侧转子罩25b从该转子铁芯22的下侧覆盖，并且利用粘接剂固定。由此，可以利用上侧转子罩25a覆盖转子磁铁230和传感器用磁铁24的一部分，可以利用两个转子罩25a、25b不仅覆盖转子磁铁元件23，而且也覆盖传感器用磁铁24，从而能够可靠地防止这些磁铁脱落。并且，由于可以利用与只覆盖转子磁铁元件23时相同的结构覆盖传感器用磁铁24，所以能够削减转子2的部件数量。
图7是放大表示转子2的一部分的图。另外，在图7中利用剖面表示其一部分。第1磁铁抵接部223具有对置面2231和突出部2232。对置面2231与转子磁铁元件23的上端面231对置。突出部2232从对置面2231朝向转子磁铁元件23的上端面231突出。
突出部2232从与转子磁铁元件23的中心轴线J1侧的面(即，转子磁铁元件23的背面)接触的转子铁芯22上的面226离开。并且，突出部2232从对置面2231突出并抵接于转子磁铁元件23的上端面231。
在转子磁铁元件23被固定在转子铁芯22上时，如图7所示，首先，转子磁铁元件23的上端面231抵接于第1磁铁抵接部223的突出部2232。由此，可以正确进行转子磁铁元件23在中心轴线J1方向上的定位。另外，突出部2232可以减小转子铁芯22与转子磁铁元件23的上端面231抵接的面积。并且，通过在上端面231和对置面2231之间以及转子磁铁元件23的下端面和转子铁芯22之间设置间隙，可以抑制从转子磁铁元件23的上下端面向转子铁芯22泄漏磁通，可提高驱动效率。
如图6和图7所示，转子磁铁元件23的一个侧面抵接于第2磁铁抵接部224，由此能够正确进行转子磁铁元件23在周方向上的定位。
另外，转子磁铁元件23所嵌入的凹部的宽度形成为能够使转子磁铁元件23通过间隙配合嵌入的宽度。该情况时，凹部的两侧的面和转子磁铁元件23基本上抵接，因此凹部的两侧的面发挥进行转子磁铁元件23的周方向定位的第2磁铁抵接部224的作用。转子磁铁元件23的背面粘接在面226上，从而转子磁铁元件23被固定在转子铁芯22上。
如以上说明的那样，在电机1中，轴承机构4被保持在形成为一个部件的壳体11的轴承保持部113内，转子铁芯22利用内部配置有轴承机构4的所谓悬臂结构支撑着。
因此，虽然与中心轴线垂直的转子铁芯22的剖面形状复杂变化，但由于经过金属的粉末材料的加压成形、烧结等工序形成转子铁芯22，所以即使是具有这种复杂形状的转子铁芯22也能够容易形成。并且，可以削减电机的制造成本，同时，可以自由设计转子铁芯22的形状。
另外，转子铁芯22的形状不限于图1所示形状，在转子铁芯22与轴21连接并且至少具有圆筒部的情况下，与中心轴线垂直的剖面形状复杂变化。该情况下，转子铁芯22难以通过层叠电磁钢板和切削金属而形成。但是，在本发明中，由于利用粉末材料制造转子铁芯22，所以能够解决前述问题。
另外，通过利用粉末材料制造转子铁芯22，从而可以容易形成第1磁铁抵接部223、第2磁铁抵接部224以及确定传感器用磁铁24的安装位置的传感器用磁铁抵接部225。第1磁铁抵接部223相对于中心轴线方向和周方向确定转子磁铁元件23的安装位置。
由此，可以在转子磁铁元件23和传感器用磁铁24被一体地安装在转子铁芯22上的状态下对传感器用磁铁24进行磁化。并且，可以高精度地对准转子磁铁230和传感器用磁铁24的磁化位置。
并且，在电机1中，不需要用于进行转子磁铁元件23和传感器用磁铁24的定位的特殊部件和夹具。
此外，可以利用上侧转子罩25a和下侧转子罩25b覆盖转子磁铁元件23和传感器用磁铁24。
因此，可以削减转子2的部件数量，从而可以降低电机1的制造成本和工时。
另外，传感器用磁铁24设在转子铁芯22上端的外周面上，并且被配置成使传感器用磁铁24和霍尔元件53在半径方向上对置。根据这种结构，可以减小母线51从转子铁芯22向定子30的相反侧突出的量，可以缩短电机1的轴向长度。
仅以所选实施方式描述了本发明。对于本领域技术人员，显然可以在不脱离由所附权利要求定义的发明范围的前提下，进行各种变更和改进。并且前述实施方式并非对本发明由权利要求定义或等同的范围的限制，而仅用于进行解释说明。
例如，电机1的壳体11通过铝压铸形成为一个部件，但也可以利用铝之外的材料形成为一个部件。并且，壳体11通过利用一个部件容纳电机1的各个部件，从而实现电机1的小型化。通过使利用电机1的机构的其他部件与壳体11形成为一个部件，可以实现包括利用电机1的机构在内的整个系统的小型化。例如，泵的外壳和壳体11可以形成为一体。
第1磁铁抵接部、第2磁铁抵接部和传感器用磁铁抵接部的形状可以进行各种变形。
例如，通过在转子磁铁元件的上端设置凸部，从转子铁芯的凹部的对置面省去突出部，使磁铁的凸部抵接于对置面，从而也可以确定转子磁铁元件的安装位置。
并且，也可以省略转子磁铁元件所嵌入的凹部，使设于转子铁芯的外侧面上的突起发挥第1磁铁抵接部和第2磁铁抵接部的作用。例如，也可以设置从转子铁芯的外侧面向外侧突出、再向下侧突出并抵接于转子磁铁元件的上端面的突出部，或者从转子铁芯的外侧面向斜下方突出的突出部。
并且，传感器用磁铁也可以在安装之前被磁化，该情况时，可以容易地在转子铁芯上形成用于周方向定位的D形切口。
并且，也可以通过注射模塑成形来形成传感器用磁铁，利用产生于浇口部的突起和形成于转子铁芯的凹部，进行传感器用磁铁的定位。
并且，在电机1中，上侧转子罩25a和下侧转子罩25b利用不锈钢形成为大致圆筒状，但也可以利用不锈钢之外的非磁性体材料(例如树脂等)形成。
轴承机构4也可以具有一对轴承41、42之外的轴承，例如利用含油套筒支撑轴。
并且，轴也可以不需要利用悬臂结构支撑，而利用双支撑结构支撑。即，将轴支撑为相对于壳体可以旋转的轴承机构也可以相对于转子铁芯上下分离。
上侧转子罩和下侧转子罩也可以设置成一体，转子磁铁和传感器用磁铁整体由一个转子罩覆盖。
电机1相对于漏油的可靠性较高，因此除汽车的电动动力转向装置外，也可以用于电动制动系统和电磁悬吊系统、传动系统，还可以用于辅助汽车之外的车辆的运转操作的各种系统。并且，也可以用于采用具有复杂形状的转子铁芯的电机的各种系统。
另外，电机1也可以用于油之外的流体的泵。
权利要求
1.一种电动式电机，该电动式电机具备静止部，其具有定子；转子，其具有转子磁铁，该转子磁铁在与所述定子之间产生以中心轴线为中心的转矩；轴承机构，其将所述转子支撑成能够以所述中心轴线为中心相对于所述静止部旋转；以及大致有底圆筒状的壳体，其形成为容纳所述静止部和所述转子的一个部件，所述壳体具备在大致圆筒面的内侧面安装所述定子的筒状部；覆盖所述筒状部的下端，并在中央形成有开口的底部；以及大致圆筒状的轴承保持部，其从所述开口沿着所述中心轴线朝向所述筒状部的上方突出，并且在内侧保持所述轴承机构，所述转子具备轴，其由所述轴承机构支撑在所述轴承保持部内，并且上端部从所述轴承保持部的上端部突出；以及转子铁芯，其是覆盖所述轴承保持部的所述上端部的有盖圆筒状，盖部连接在所述轴的所述上端部上，在侧面安装有所述转子磁铁。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述轴承机构是沿着所述中心轴线排列的一对轴承。
3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述一对轴承中的在所述轴承保持部的所述上方侧的轴承大于下方侧的轴承。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机被用作送出流体的泵的动力源，所述壳体内充满所述流体。
5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述流体是油，在辅助车辆的运转操作的系统中使用。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机对汽车的操纵进行辅助。
7.一种壳体制造方法，该方法用于制造电动式电机的壳体，其特征在于，该壳体制造方法具备如下工序通过铸造来制造壳体的基础部件的工序，该基础部件具备以中心轴线为中心的大致圆筒状的筒状部；覆盖所述筒状部的下端并在中央形成有开口的底部；以及大致圆筒状的轴承保持部，其从所述开口沿着所述中心轴线朝向所述筒状部的上方突出；利用卡盘保持所述基础部件的工序；在所述基础部件被所述卡盘保持的状态下，使所述基础部件以所述中心轴线为中心相对于切削工具进行相对旋转，由此切削所述轴承保持部的内部来形成轴承保持面的工序；以及在所述基础部件被所述卡盘保持的状态下，使所述基础部件以所述中心轴线为中心相对于切削工具进行相对旋转，由此切削所述筒状部的内部来形成内侧面的工序。
8.一种电动式电机，其特征在于，该电动式电机具备轴；转子铁芯，其是通过包括粉末材料的加压成形和烧结的工序形成的磁性部件，具有中心轴线与所述轴的中心轴线大致一致的圆筒部，并且安装在所述轴上；配置在所述转子铁芯的外周侧的转子磁铁；具有以所述中心轴线为中心的筒状部的壳体；定子，其固定在所述筒状部的内侧面上，与所述转子铁芯的所述外周面对置，与所述转子磁铁之间产生以所述中心轴线为中心的转矩；以及轴承机构，其将所述轴支撑成能够以所述中心轴线为中心相对于所述壳体旋转。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯具有将所述壳体的圆筒部的上端部封闭的盖部，所述盖部安装在所述轴上。
10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转子磁铁是多个转子磁铁元件的集合，所述转子铁芯具备通过分别与所述多个转子磁铁元件抵接，进行所述多个转子磁铁元件的轴向定位的第1磁铁抵接部和进行所述多个转子磁铁元件的周方向定位的第2磁铁抵接部。
11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述第1磁铁抵接部具有突出部，所述突出部从与所述转子磁铁元件的内侧面接触的所述转子铁芯上的面离开，并且朝向所述转子磁铁元件的上端面突出而抵接于所述上端面。
12.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，该电机还具有传感器用磁铁，其是以所述中心轴线为中心的环状，安装在所述转子铁芯的外周面上；以及传感器，其相对于所述中心轴线配置在所述传感器用磁铁的外侧，检测来自所述传感器用磁铁的磁场，从而检测所述转子铁芯的位置，所述转子铁芯具有传感器用磁铁抵接部，该传感器用磁铁抵接部与所述传感器用磁铁抵接，从而进行所述传感器用磁铁的轴向定位。
13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述传感器用磁铁配置在所述转子铁芯的上部外周面上，并且该电机还具有母线，所述母线安装在所述定子的上端部并包围所述传感器用磁铁的外周，所述传感器配置在所述母线的内周部。
14.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述转子铁芯还具有覆盖所述传感器用磁铁和所述转子磁铁的至少一部分的转子罩。
全文摘要
本发明提供一种电机及壳体制造方法，在所述电机中，具有轴承保持部的壳体形成为一个部件。在轴承保持部内配置有一对轴承，轴由一对轴承支撑着可以旋转。通过利用所谓的悬臂结构支撑具有轴的转子，从而可以使保持轴承的部位在轴向变短，使电机小型化。
文档编号B62D5/04GK1980007SQ20061016455
公开日2007年6月13日 申请日期2006年12月7日 优先权日2005年12月7日
发明者内谷良裕, 矶谷康次, 芳贺英博 申请人:日本电产株式会社