CN100350722C - 具有旋转传感器的电机及其制造方法 - Google Patents

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CN100350722C CNB2004100330493A CN200410033049A CN100350722C CN 100350722 C CN100350722 C CN 100350722C CN B2004100330493 A CNB2004100330493 A CN B2004100330493A CN 200410033049 A CN200410033049 A CN 200410033049A CN 100350722 C CN100350722 C CN 100350722C
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Abstract

电路板(42,80,104)包括旋转传感器(40,102),每一个旋转传感器输出对应于固定到输出轴(26)的传感器盘(36)的转速的信号。每一个旋转传感器(40,102)包括两个相对的臂(40A,40B),这两个臂在平行于输出轴(26)的轴向方向的方向上彼此间隔开且容纳位于相对的臂(40A,40B)之间的传感器盘(36)的部分。该电路板(42,80,104)具有确通孔或凹槽(76,82,106),该通孔或凹槽在输出轴(26)的轴向方向穿过电路板(42,80,104)以容纳定子基部(14,108)的管状部分(16,110),且该通孔或凹槽在垂直于输出轴(26)的轴向方向的方向上是细长的。

Description

具有旋转传感器的电机及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有一个或更多的旋转传感器的电机,每一个旋转传感器输出对应于电机的输出轴的转速的信号。本发明还涉及制造这种电机的方法。
背景技术
在以前提出的一个外转子电机中,将旋转传感器和包括控制电路的电路板固定在定子上。每一个旋转传感器输出对应于外转子电机的输出轴的转速的信号。该控制电路根据旋转传感器的输出信号控制输出轴的转速,即,供给定子线圈的电源的图形(下文中称为电源图形)。
将参考图21A和21B描述一个这样的外转子电机。图21A示出了外转子电机200的部分断片前视图。图21A示出了外转子电机200的部分剖去的前视图。外转子电机200包括定子,其具有定子基部202。定子基部202包括管状部分204和延伸部分206。该延伸部分206从管状部分204的基部末端径向向外延伸且当从垂直于该延伸部分206的平面的方向看时,该延伸部分206具有正方形。定子铁心209固定在管状部分204的外周边部分,其中线圈208围绕该定子铁心209缠绕。
而且,输出轴210可旋转地通过轴承212容纳在管状部分204中。转子壳体(轭)214同轴地固定到输出轴210的一端。此外,磁铁216被固定在转子壳体214的内周围表面上,该转子壳体围绕定子铁心209的径向外部。对于上述结构,当给线圈208提供电源时,通过线圈208的磁力和磁铁216的磁力使转子壳体214和输出轴210一起旋转。
呈圆形盘状的传感器盘218在延伸部分206的轴向外部同轴地固定于输出轴210上。传感器盘218与输出轴210一起旋转。传感器盘218的外周围部分包括预定数量的槽218A,这些槽在传感器盘218的圆周方向以相等的间隔设置。
两个旋转传感器220,222相对于传感器盘218的旋转轴线以对称的方式设置。每一个旋转传感器220,222都具有两个相对的臂,使得旋转传感器220,222具有马蹄形的横断面。具有槽218A的传感器盘218的槽形成部分容纳在每一个旋转传感器220,222的臂之间。每一个旋转传感器220,222的臂中的一个具有光发射元件,且旋转传感器220,222的臂中的另一个具有光接收元件。根据是否有光发射元件发射的光通过对应的槽218A被光接收元件接收而输出开/关脉冲信号。输出的开/关信号(脉冲宽度)对应于传感器盘218的转速。
将旋转传感器220安装到固定于电路板保持部分206A上的电路板224上,该电路板保持部分206A凹入延伸部分206中。将旋转传感器222安装到固定于电路板保持部分206B上的电路板226上,该电路板保持部分206B凹入延伸部分206中,与电路板224隔开。包括对应的旋转传感器220,222的每一个电路板224,226相对于对应的电路板保持部分206A,206B滑动同时旋转传感器220,222的末端向着传感器盘218的旋转轴线定向。这样,传感器盘218容纳在对应的旋转传感器220,222的臂之间。每一个电路板224,226包括连接器224A,226A,通过该连接器将对应的旋转传感器220,222的输出信号输出到控制电路板228。
控制电路板228形成为正方形,其与延伸部分206的形状对应。通过控制电路板228的通孔228A容纳管状部分204,该控制电路板228的通孔228A形成在控制电路板228的中心。控制电路板228固定在延伸部分206的定子铁心209侧。控制电路板228的这种设置允许将给线圈208提供电源的电源电路有效安装到控制电路板228上,且也允许将测量磁铁216的磁极位置的霍尔元件230有效安装到控制电路板228上。
控制电路板228还包括控制电路。控制电路保持传感器盘218的转速。即,当根据旋转传感器220,222的输出信号得到的旋转传感器220,222的转速的测量的平均值与预定的目标速度不同时通过改变供给线圈208的电源图形将输出轴210的转速保持在预定的目标速度。这样,从延伸部分206向外延伸的电路板228的一部分具有连接器232,该连接器232通过连接的电缆(未示出)连接到连接器224A,226A和电源。
而且,延伸部分206具有盖234,其覆盖传感器盘218和旋转传感器220,222以限制光和外部微粒或物体的侵入。使用这种布置,可以限制来自旋转传感器220,222的读取错误。
但是,在上述的外转子电机200中,控制电路板228,含有旋转传感器220的电路板224和含有旋转传感器222的电路板226是单独提供的。这样,元件的数量和组装步骤数就要不利地增加,导致生产成本增加。而且,每一个电路板224,226,228需要具有连接器224A,226A,232,及在电路板224,226,228之间的电连接。这样,元件的数量和组装步骤数不利地增加。特别是,在包括两个旋转传感器220,222的外转子电机200的情况下,需要考虑上述的缺点。
试图将电路板224,226,228集成到例如具有控制电路和旋转传感器220的单独的电路板中,难以具有用于安装控制电路的足够的电路板表面面积同时限制了从延伸部分206(转子壳体214)伸出的尺寸,且还难以将传感器盘218插入例如安装到电路板中的旋转传感器220的两个臂(即,限制传感器盘轴向移动的部分)之间。
除了上述的外转子电机,还具有其它的以前提出的外转子电机。例如,日本未审专利公开文件NO.2000-346144中没有公开旋转传感器要安装到其上的电路板,但是公开了单独提供的旋转传感器和控制电路板。旋转传感器和控制电路板的分开与外转子电机200相似,且由此元件的数量还是很大。这样,难以降低制造成本。日本未审专利公开文件NO.2002-78290公开了一种电机,但是在该电机中没有控制电路板。但是,在日本未审专利公开文件NO.2002-78290中,旋转传感器与控制器是独立的。这种结构与外转子电机200相似,这样导致相对大的元件数量和相对高的制造成本。日本未审专利公开文件NO.11-122887中公开了在随后的过程中安装到电机中的旋转传感器单元。这也导致了相对大的元件数量和相对高的制造成本。
发明内容
本发明提出上述的缺点。因此,本发明的目的是提供一种电机,其具有含有一个或更多的旋转传感器,并具有用于容纳电气元件的相对大的表面面积的电路板,且其具有在将电路板安装到定子上时容纳在每一个旋转传感器的臂之间的传感器盘。本发明的另一个目的是提供制造这种电机的方法。
为了实现本发明的目的,提供一种电机,其包括转子、输出轴、圆形传感器盘、定子和电路板。当给电机通电时使该转子旋转。输出轴固定到转子上以与转子一起整体地旋转。传感器盘固定到输出轴上以与输出轴一起整体地旋转。定子具有定子基部,该定子基部包括管状部分,其中管状部分具有轴孔,且在该输出轴的轴向方向上轴孔穿过管状部分且旋转地容纳输出轴。电路板固定到定子基部且至少包括一个旋转传感器,该旋转传感器输出对应于传感器盘的转速的信号。每一个旋转传感器包括两个相对的臂。这些臂在平行于输出轴的轴向方向上彼此间隔开且在相对的臂之间容纳传感器盘的一部分。电路板具有管状部分的容纳开口,其在输出轴的轴向上穿过电路板以容纳定子基部的管状部分且该管状部分容纳开口在垂直于输出轴的轴向的方向延伸,使得至少管状部分容纳开口的内部周围边沿的一部分与管状部分隔开。
为了实现本发明的目的,还提供了一种电机,其包括转子、输出轴、圆形传感器盘、电路板和定子。当给电机通电时使该转子旋转。输出轴固定到转子上以与转子一起整体地旋转。传感器盘固定到输出轴上以与输出轴一起整体地旋转。电路板至少包括一个旋转传感器,该旋转传感器输出对应于传感器盘的转速的信号。每一个旋转传感器包括两个相对的臂,这些臂在平行于输出轴的轴向方向上彼此间隔开且在相对的臂之间容纳传感器盘的一部分。定子具有基板,其在垂直于输出轴的轴向的方向上延伸。基板包括至少一个传感器容纳开口和轴孔。每一个传感器容纳开口在平行于输出轴的轴向方向从基板的第一侧到第二侧穿过基板以容纳至少一个旋转传感器中对应的一个。轴孔在输出轴的轴向方向穿过基板以旋转地容纳输出轴。电路板位于基板的第一侧。传感器盘位于基板的第二侧。每一个旋转传感器从在基板的第二侧上的对应的传感器容纳开口突出以容纳位于旋转传感器的相对的臂之间的传感器盘的部分。
为了实现本发明的目的,还提供一种电机的制造方法。根据该方法,将固定有圆形传感器盘的输出轴安装到定子基部的管状部分的轴孔中。将具有至少一个旋转传感器和细长的管状部分容纳开口的电路板在输出轴的轴向方向安装到定子基部,使得定子基部的管状部分容纳在电路板的管状部分容纳开口中,且该电路板位于非防碍位置。然后将电路板在垂直于输出轴的轴向方向的假想平面中向着输出轴移动到安装位置,使得传感器盘的一部分容纳在至少一个旋转传感器的每一个的两个相对臂之间。
附图说明
将从下面的描述,所附的权利要求以及附图中最好地理解本发明以及附加的目的,特征和优点,其中:
图1是根据本发明的第一实施例的外转子电机的部分剖去的前视图;
图2是沿图1中II-II线的剖视图;
图3是沿图1中III-III线的剖视图;
图4是第一实施例的外转子电机的定子基部的前透视图;
图5是第一实施例的外转子电机的定子基部的后透视图;
图6A是第一实施例的外转子电机的定子基部的前视图;
图6B是第一实施例的外转子电机的定子基部的后视图;
图7A是沿图6A中VIIA-VIIA线的剖视图;
图7B是沿图6B中VIIB-VIIB线的剖视图;
图8A是第一实施例的外转子电机的电路板的后视图;
图8B是第一实施例的外转子电机的电路板的侧视图;
图9是表示第一实旋例的外转子电机的电路板保持在非妨碍位置的前视图;
图10是沿图9中X-X线的剖视图;
图11是表示第一实施例的电路板的延伸孔的尺寸和定子基部的传感器孔的尺寸的示意图;
图12是第一实施例的外转子电机的电路板的变形的后视图;
图13是根据本发明的第二实施例的外转子电机的部分剖去的前视图;
图14是根据本发明的第二实施例的外转子电机的电路板的前视图;
图15是第二实施例的外转子电机的定子基部的前透视图;
图16是第二实施例的外转子电机的定子基部的后透视图;
图17A是第二实施例的外转子电机的定子基部的前视图;
图17B是第二实施例的外转子电机的定子基部的后视图;
图18是表示第二实施例的外转子电机的电路板保持在非防碍位置的前视图;
图19是第二实施例的外转子电机的盖的透视图;
图20是表示将每一个实施例的外转子电机应用到图像处理装置中的示意性图;
图21A是以前提出的外转子电机的部分剖去的前视图;以及
图21B是以前提出的外转子电机的横剖视图。
具体实施方式
(第一实施例)
下面将参考附图1-11描述根据本发明的第一实施例的外转子电机10。
参考图1-3,外转子电机10包括定子12,其具有定子基部14。该定子基部14包括中心管状部分16和定子壳体18。管状部分16具有通常的圆柱形状。定子壳体18整体地连接于位于定子壳体18的第一侧上的管状部分16的一基部端(即,在定子基部14的第一侧上)。
定子铁心20通过,例如,压配合、粘结或螺纹固定到管状部分16的外周边部分。线圈22围绕定子铁心20缠绕。传感器室18A形成在定子壳体18中,并且在定子壳体18的第二侧上开口(即,在定子基部14的第二侧),该传感器室18A与管状部分16相对,即,与定子壳体18的第一侧相对。传感器室18A与轴孔16A相通,该轴孔轴向地延伸通过管状部分16。
外转子电机10还包括转子24和输出轴26。输出轴26与转子24一起整体地旋转。而且,输出轴26通过两个轴承28由管状部分16同轴地且旋转地支撑,这两个轴承容纳在管状部分16中。输出轴26的轴向端从轴孔16A(即,定子12)伸出。
转子24包括转子壳体30和磁铁32。磁铁32固定到转子壳体30上。转子壳体30具有通常的杯形且包括底壁30A、圆柱壁30B和圆柱轴套30C。圆柱壁30B沿着底壁30A的外周围边缘形成且从底壁30A的外周围边缘延伸。轴套30C设置在底壁30A的中心。当输出轴26插入轴套30C中时,转子壳体30与输出轴26同轴地固定。圆柱壁30B在定子12的线圈22的外部径向设置且围绕线圈22,磁铁32固定在圆柱壁30B的内部周围表面。
这样,第一实施例的外转子电机10形成为无刷电机,其包括磁铁转子。当给线圈22提供电流时,转子24和输出轴26通过线圈22和磁铁32的磁力相对于定子12旋转,该定子12固定到对应的装置中。
外转子电机10还包括编码盘34。该编码盘34同轴地固定到输出轴26上。编码盘34包括传感器盘36和轴套38。传感器盘36具有环形盘形状(盘片形状)。轴套38固定在传感器盘36的中心部分。如图1所示,传感器盘36包括预定数量的槽(用作光学图样(optical pattern))36A,这些槽在传感器盘36的外周围部分的圆周方向以大致相等的间隔设置。槽36A通过,例如,印刷、蚀刻或类似方法形成。
轴套38包括圆柱壁38A,凸缘38B和保持环38C,圆柱壁38A的外周围部分与传感器盘36的中心部分接合。凸缘38B与圆柱壁38A一起整体地形成且从圆柱壁38A的一端径向地向外延伸。保持环38C形成为大致的环形且与圆柱壁38A配合以将传感器盘36保持在保持环38C和凸缘38B之间。
凸缘383的外直径和保持环38C的外直径基本上彼此重合且充分地小于连接槽36A的径向内部端的假想圆的直径。特别是,编码盘34在传感器盘36的一部分具有槽36A,该传感器盘36从轴套38径向地向外延伸。
编码盘34通过,例如,压配合或粘结固定到在轴套38的圆柱壁38A处的输出轴26上,使得整个编码盘34与输出轴26一起整体地旋转。
编码盘34设置在定子12的定子壳体18的传感器室18A中。多个(在这个实施例中是两个)旋转传感器40设置在传感器室18A中以输出信号,该信号对应于编码盘34的转速。在这个实施例中,两个旋转传感器40彼此几乎相同且以相对于输出轴26的旋转轴线对称的方式设置。
每一个旋转传感器40是光遮断器且包括两个平行的臂40A,40B,这些臂设置得形成旋转传感器40的马蹄形横断面。具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分位于旋转传感器40的臂40A,40B之间,不接触臂40A,40B。在每一个旋转传感器40中,在臂40A上具有光发射元件(未示出),在另一个臂40B上具有光接收元件(未示出)。对于这种设置,根据由光发射元件发射的光是否经过对应的槽36A被光接收元件接收,而从每一个旋转传感器40输出开/关脉冲信号。输出的开/关脉冲信号对应于传感器盘36的转速。
旋转传感器40安装到电路板42上,且电路板42固定到定子壳体18的第一侧,在定子壳体18中设置有管状部分16。每一个旋转传感器40通过对应的矩形传感器孔(作为传感器容纳开口)44突出进入传感器室18A,该孔在外转子电机10的轴向方向上,即输出轴26的轴向方向,从定子壳体18的第一侧到第二侧穿过定子壳体18。
传感器室18A的开口端由盖46覆盖。盖46包括盖主体46A和周围壁46B。如图1所示,当从垂直于传感器室18A的平面的方向看传感器室18A时,盖主体46A具有与传感器室18A对应的形状。周围壁46B在外转子电机10的轴向方向沿着盖主体46A的外周围边缘形成且从盖主体46A的外周围边缘延伸,且周围壁46B容纳在传感器室18A中。在盖主体46A中形成通孔46C,且输出轴26从盖46经过通孔46C向外伸出。而且,形成在周围壁46B中的四个接合爪46D与形成在定子壳体18中的四个接合孔接合,使得有效地限制来自定子壳体18的盖46的无意识移动。
安装有旋转传感器40的电路板42包括连接器43,该连接器位于电路板42的第一纵向端且通过连接电缆(未示出)与外部电源(未示出)外部连接。电路板42还包括电气元件,如霍尔元件48和控制电路(或控制元件或控制装置如CPU)25,这些电气元件用于驱动和控制外转子电机10。霍尔元件48检测转子24的磁极位置。控制电路(或元件如CPU)25控制供给线圈22的电源且作为控制输出轴26的转速的控制装置。
更具体的是,控制电路25接收来自旋转传感器40的输出信号且保持或改变供给线圈22的电源图形以便以预定的转速驱动输出轴26。而且,控制电路25计算旋转传感器40的转速测量值的平均值(或对应于旋转传感器40的转速测量值的信息值),每一个平均值基于对应的旋转传感器40的输出信号得到且每一个平均值指示测量的传感器盘36的转速。当计算的转速测量值的平均值(即,传感器盘36,即输出轴26的实际转速)与预定转速不同时,改变供给线圈22的电源图形以保持传感器盘36即编码盘34的预定的转速。如上所述,由于控制电路25计算转速测量值的平均值,每一个转速测量值限据对应的两个旋转传感器40中的一个的输出信号得到,因此能够使测量误差最小化,测量误差是由编码盘34相对于输出轴26相对低程度的安装精度(如在旋转轴线中的偏移或在角度位置的偏移)导致的。因此,对于上述的设置可以得到更加准确的外转子电机10的转速控制。
将参考附图4-7B描述定子基部14的结构。
在定子基部14中,整体地形成管状部分16和定子壳体18。如上面描述的,管状部分16形成为通常的圆柱形且具有轴孔16A,该轴孔轴向地穿过管状部分16。在管状部分16的外周围部分除了管状部分16的定子壳体18侧的端部(即,具有通常圆形的横断面的基部端)形成多个接合凹槽16B以与定子铁心20非旋转地接合。
定子壳体18包括基板50和框架壁52。基板50在垂直于输出轴26的轴向方向的平面中在远离轴孔16A的方向从管状部分16的基部端向外径向地延伸。对于这种设置,轴孔16A还穿过基板50。框架壁52沿着位于管状部分16的相对的侧边上的基板50的外周围边缘形成且从该外周围边缘轴向延伸。传感器室18A向着框架壁52的内部形成。
基板50包括矩形板部分50A和弓形板部分50B。当从垂直于矩形板部分50A的平面的方向看矩形板部分50A时,矩形板部分50A具有通常的矩形。矩形板部分50A的长侧边从图6A或6B的顶部侧边到底部侧边延伸,且矩形板部分50A的短侧边从图6A或6B的左侧到右侧延伸。即,矩形板部分50A的纵向与图6A或6B的顶部一底部方向重合。弓形板部分50B连接于矩形板部分50A,除了矩形板部分50A的纵长端部(图6A或6B中的上端和下端),且弓形板部分50B的弧通常与管状部分16共轴。如上所述,框架壁52和传感器室18A对应于基板50的外周围边缘的形状,该基板50包括连接在一起的矩形板部分50A和弓形板部分50B。当从垂直于矩形板部分50A的平面的方向看时,管状部分16的轴位于矩形板部分50A中。管状部分16的内部周围边缘的一部分(轴孔16A的周围边缘)形成弓形板部分50B的内部周围边缘。
传感器孔44在平行于输出轴26的轴向的方向从矩形板部分50A的第一侧到第二侧,即从管状部分16一侧到传感器室18A一侧穿过矩形板部分50A。而且,传感器孔44位于矩形板部分50A的纵长端部且与矩形板部分50A的外部周围边缘间隔开。而且,每一个矩形传感器孔44的长侧边在平行于矩形板部分50A的短侧边方向延伸。管状部分16在矩形板部分50A的纵向位于传感器孔44之间。如图1所示,每一个传感器孔44的短侧边的尺寸通常对应于在旋转传感器40的纵向(即,图1中的顶部一底部方向)沿着矩形旋转传感器40的长侧边测量的对应的旋转传感器40的长度。而且,每一个传感器孔44的长侧边的尺寸设定为允许将每一个旋转传感器40设置在检测位置和安装准备位置之间。如图9所示,在旋转传感器40的检测位置,传感器盘36位于旋转传感器40的臂40A,40B之间以允许通过旋转传感器40测量传感器盘36的转速。在安装准备位置,传感器盘36没有位于旋转传感器40的臂40A,40B之间,这样不防碍臂40A,40B。将在下面对传感器孔44长侧边的尺寸进行更详细地描述。
两个电路板接触表面54形成在定子壳体18的第一侧上的基板50的外部表面上(即在基板50的第一侧上)且从定子壳体18的第一侧上的基板50的其余的外部表面突出。每一个电路板接触表面54形成在基板50的外部表面的一部分上,该基板50位于一假想线的外侧(与管状部分16相对的侧,即图6B中顶部侧或底部侧),该假想线沿着与管状部分16紧邻设置的对应的传感器孔44的长侧边中的一个的内侧延伸。与对应的盖46的接合爪46D接合的每一个接合孔18B在位于定子壳体18的第一侧上的基板50的外表面开口。而且,每一个接合孔18B沿着框架壁52的一部分从基板50的外部表面轴向地延伸且每一个接合孔18B与传感器室18A相通。
定子壳体18还包括一个外伸部56。该外伸部56在远离输出轴26的方向在基本平行于基板50的平面的方向从框架壁52的开口端(即,与基板50相对的框架壁52的轴向末端)向外延伸。外伸部56具有与基板50相似的形状。如图4和6A所示,用于将定子壳体18固定到对应的装置上的两个连接部分58形成在位于矩形板部分50A的一个侧边上的外伸部56的第一纵长端的两个拐角处,该矩形板部分50A与弓形板部分50B相对。参考图6A,用于将定子壳体18固定到对应的装置上的连接部分60形成在外伸部56的第二纵长端的中心(图6A中的顶部一底部中心),该外伸部56的第二纵长端与外伸部56的第一纵长端相对且位于弓形板部分50B的附近。
如图5和6B所示,两个螺纹凸台62形成在连接部分58之间以从定于壳体18的第一侧上的外伸部56突出,在定子壳体18的第一侧设置有管状部分16,其中每一个螺纹凸台62在螺纹凸台62的内周围表面具有内螺纹。每一个螺纹凸台62位于对应的连接部分58中的一个附近。每一个螺纹凸台62的轴向端部表面的轴向高度基本与电路板接触表面54的高度相同。而且,每一个螺纹凸台62由肋64加强,肋64从框架壁52延伸且具有低于螺纹凸台62的轴向高度。
而且,两个螺纹凸台66相对于位于外伸部56的第二纵向端部的连接部分60以对称的方式设置,其中每一个螺纹凸台在螺纹凸台66的内部周围表面具有内螺纹。螺纹凸台66从在定子壳体18的第一侧上的外伸部56突出,在该定子壳体的第一侧设置有管状部分16。每一个螺纹凸台66的轴向端部表面的轴向高度大致与电路板接触表面54的高度相同。而且,每一个螺纹凸台66由肋68加强,肋68从框架壁52延伸且具有低于螺纹凸台66的轴向高度。两个限制壁70从位于螺纹凸台66之间的肋68延伸。每一个限制壁70的轴向高度高于螺纹凸台的高度,该螺纹凸台66的高度的值对应于电路板42的壁厚度。
在上述的定子基部14中,基板50也可以称为延伸部分,且电路板接触表面54和螺纹凸台62,64也可以称为固定部分。
如图8A和8B所示,电路板42形成为通常对应于定子基部14的外伸部56的形状。电路板42包括通孔72,74。每一个通孔72形成在对应于外伸部56的对应的螺纹凸台62的位置。每一个通孔74形成在对应于对应的螺纹凸台66的位置。
通常的矩形凹槽42A形成在两个通孔74之间的电路板42的第二纵长端部,该第二纵长端部与电路板42的第一纵长端部相对。凹槽42A的相对的两个边缘之间的距离对应于限制壁70之间的距离。如上所述,连接器43设置在与凹槽42A相对的电路板42的第一纵长端部。电路板42中连接器43的位置设定成当将电路板42安装到定子壳体18上时将连接器43设置在外伸部56的外部(图1)。
电路板42还包括通孔(管状部分容纳开口)76,其与电路板42的外部周围边缘间隔开且在垂直于电路板42的平面的方向,即,输出轴26的轴向方向穿过电路板42。如图1所示,通孔76形成为细长孔,其在传感器孔44的纵向,即在垂直于输出轴26的轴向方向是细长的以具有跑道形状。通孔76的每一个纵长端部形成为半圆形,其通常对应于管状部分16的外直径。
特别是,参考图8A,通孔76包括第一半圆部分76A、直线部分76B以及第二半圆部分76C。第一半圆部分76A通常位于电路板42的中心。直线部分76B从第一半圆部分76A向电路板42的第二纵长端部连续地延伸,在电路板42的第二纵长端部形成通孔74。第二半圆部分76C从位于与第一半圆部分76A相对侧的直线部分76B连续延伸。如图8A所示,旋转传感器40在第一半圆部分76A和直线部分76B之间的边界处以彼此相对的关系设置。
通孔76容纳定子基部14的管状部分16且具有允许在非防碍位置(图9和图10)和安装位置(图1)之间设置电路板42的长度。如上所述,在电路板42的非防碍位置,每一个旋转传感器40位于安装准备位置,通孔76的第二半圆部分762的内周围边缘与管状部分16接合。而且,在电路板42的安装位置,每一个旋转传感器40位于检测位置,且通孔76的第二半圆部分76(2的内周围边缘与管状部分16间隔开同时第一半圆部分76A的内周围边缘与管状部分16接合。通孔76的尺寸将参考图11进行描述。
如图11中的实线表示,在从垂直于电路板42的平面(即,在管状部分16的轴向方向)看电路板42的情况下,当旋转传感器40的拐角40C位于传感器盘36的外边缘时,旋转传感器40在安装准备位置。而且,如图11中虚线所示,在检测位置,旋转传感器40的横向中心线CL与传感器盘36的直径方向重合。而且,管状部分16的外直径用字母“D”表示,管状部分16的外半径(=D/2)用字母“r”表示。这里,管状部分16的外半径r与第一半圆部分76A或第二半圆部分76C的内半径r(曲率半径)相一致。
而且,传感器盘36的外半径由字母“R”表示,且传感器盘36的中心(输出轴26的旋转轴线)和保持在检测位置的旋转传感器40(每一个臂40A,40B的末端)之间的最小距离由字母“A”表示。而且,在通孔76的纵向测量的旋转传感器40的宽度(每一个臂40A,40B之间的宽度)由“W”表示。在下面的部分,将描述通孔76的长度X的情况,其中通孔76的长度X允许电路板42的每一个旋转传感器40在安装准备位置和检测位置之间的移动。
首先,旋转传感器40的安装准备位置和检测位置之间的移动距离L用上述的理论设定得到。如图11清楚地显示,移动距离L是中心线CL和拐角40C之间的距离L’与旋转传感器40的宽度W的一半的和(L=L’+W/2)。根据毕达哥拉斯原理,距离L’定义为(R2-A2)1/2,且由此移动距离L定义为L=(R2-A2)1/2+W/2。而且,从图11的表中可以清楚地理解,移动距离L对应于通孔76的直线部分76B的长度。由此,当假设在上述理论设定的通孔76的理论长度为X’时,理论长度X’是长度L、第一半圆部分76A的半径r及第二半圆部分76C的半径r的和。即,X’=L+2×r=L+D。
当考虑到尺寸精确度、组装精确度和每一个元件的组装的容易程度时,通孔76的实际长度X需要比理论长度X’增加,使得X>X’=(R2-A2)1/2+W/2+D适用于作为长度X的情况。
接下来,将描述每一个传感器孔44的长度Y的情况。当假设在上述理论设定的通孔76的理论长度为Y’时,如图11的图表清楚地理解,理论长度Y’是距离L和宽度W的和。即,Y’=L+W。与通孔76的情况相似,实际长度Y需要比理论长度Y’增加,使得Y>Y’=(R2-A2)1/2+3×W/2适用于作为长度Y的情况。
如下将上述的电路板42固定到定子基部14。首先,通过电路板42的通孔76插入定子基部14的管状部分16,使得安装有旋转传感器40的电路板42的旋转传感器40的安装表面侧与定子基部14的电路板接触表面和螺纹凸台62,66的端部表面接合,且电路板42位于从非防碍位置到安装位置。然后,通过电路板42的通孔72,74将螺钉(未示出)拧到螺纹凸台62,66中以将电路板42固定到定子基部14。如图1和图2所示,保持在安装位置的电路板42封闭传感器孔44。当将电路板42固定到定子基部14上时,将定子铁心20固定到定子基部14的管状部分16。
接下来,将描述第一实施例的外转子电机10的运行。
当给线圈22供电时,转子24、输出轴26和编码盘34在外转子电机10中整体地旋转。此时,每一个旋转传感器40给电路板42的控制电路25输出开/关脉冲信号,该开关脉冲信号对应于编码盘34的转速,即传感器盘36的转速。
控制电路25计算旋转传感器40的测量的平均值,每一个旋转传感器的测量值表示传感器盘36的转速。然后,控制电路25将该平均值设定为传感器盘36,即输出轴26的实际转速并且比较这个实际转速和预定转速。随后,控制电路25以这样的方式改变或保持供给线圈22的电源图形,即,使得输出轴26的实际转速(即,转速测量值的平均值)与预定转速相一致。以这种方式,固定有编码盘34的输出轴26的转速保持在预定转速。
如上所述,外转子电机10具有相对于输出轴26对称设置的两个旋转传感器40,且控制电路25计算旋转传感器40的转速测量值的平均值,每一个旋转传感器的转速测量值是根据对应的旋转传感器40的输出信号得到的。由此,即使当传感器盘36的旋转轴线偏离输出轴26的旋转轴线时或者是当传感器盘36在角度上偏离输出轴26时,也可以更加准确地测量输出轴26的实际转速。由此,根据更准确的测量结果进行供给线圈22的电源图形的控制,即输出轴26的转速的控制,使得输出轴26以预定的转速可靠且稳定地旋转。
当组装外转子电机10时,固定有编码盘34的输出轴26被安装到管状部分16且通过轴承28由管状部分16支撑,使得编码盘34位于定子基部14的传感器室18A中,即位于组装位置。接下来,电路板42的旋转传感器40侧的安装表面向着定子基部14的电路板接触表面54定向,然后在输出轴26的轴向方向向着电路板接触表面54移动,且由此将管状部分16插入电路板42的通孔76。
接下来,将管状部分16的一半定位在通孔76的第二半圆部分76C。然后,将电路板42在管状部分16的轴向方向进一步向着电路板接触表面54移动,且通过对应的定子壳体18的传感器孔44容纳每个旋转传感器40以将旋转传感器40定位在传感器室18A中。以这种方式,如图9和10所示,将电路板42定位在非防碍位置,在该位置每一个旋转传感器40位于安装准备位置。
接下来,沿着电路板接触表面54在图9和图10中的箭头B方向移动电路板42同时电路板42的第二半圆部分76C侧的端部作为电路板42的前端。由此,每一个旋转传感器40沿着正切于传感器盘36的圆的对应的切线移动,且具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分容纳在旋转传感器40的臂40A和臂40B之间。即,传感器盘36在传感器盘36的切线方向沿着切线向旋转传感器40相对地移动,且传感器盘36通过限定在臂40A和臂40B之间的侧面开口容纳在臂40A和臂40B之间。
当电路板42到达安装位置时,在该位置每一个旋转传感器40位于检测位置,定子基部14的限制壁70接合电路板42的凹槽42A,且电路板42被定子基部14暂时地保持,即暂时地定位。同时,管状部分16的一半容纳在通孔76的第一半圆部分76A中。然后,通过孔72,74将螺钉拧到定子基部14的螺纹凸台62,66中,且电路板42与电路板接触表面54和每一个螺纹凸台62,66接合以将电路板42固定到定子基部14上。以这种方式,将电路板42相对于定子基部14精确地定位,且旋转传感器40定位在输出轴26的相对侧以便彼此相对。
此后,将盖46安装到定子基部14的定子壳体18上。而且,将定子铁心20固定到管状部分16上,围绕该定子铁心缠绕有线圈22。然后,将线圈22和电路板42电气地连接在一起。而且,固定有磁铁32的转子壳体30的轴套30C被固定到输出轴26上。
以这种方式,完成外转子电机10的组装(制造)。
如上所述,含有旋转传感器40的电路板42具有通孔76,通过该通孔容纳管状部分16。由此,单独的电路板42可以提供用于安装电气元件的相对大的表面面积同时电路板42的尺寸在相对于管状部分16的任何特定的位置不会过多地增加,且减小从外伸部56突出的量。
在通孔76容纳管状部分16的状态,通孔76允许电路板42在非防碍位置和安装位置之间移动。特别是,通孔76的长度X满足X>(R2-A2)1/2+W/2+D的情况。由此,在保持电路板42的相对大的表面面积的同时,可以将具有旋转传感器40的电路板42安装到定子12上。特别是,通孔76形成为细长孔,使得电路板42的表面面积的损失相对于通孔形成为其直径等于长度X的圆形通孔的情况减小。由此,容易提供电路板的足够的表面面积。
对于上述结构,单一的电路板42具有所有需要的电气元件,如旋转传感器40、霍尔元件48和控制电路(控制元件或装置)25,这些是驱动和控制外转子电机10需要的。
通过电路板42从非防碍位置向安装位置的移动将传感器盘36在传感器盘36的切线方向插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间。特别是,通孔76的纵向与旋转传感器40的宽度方向一致,即,与旋转传感器40的宽度W的方向(宽度方向)一致,且在每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间的侧面开口在旋转传感器40的宽度方向彼此相对。由此,可以将电路板42安装到定子12同时电路板42具有如此定向的旋转传感器40,即,使得旋转传感器40的末端开口(每一个开口向着传感器盘36的轴定向)彼此相对,且由此一个旋转传感器40的横向宽度与另一个旋转传感器40的横向宽度一致。对于上述设置,在电路板42中提供足够的表面面积。
而且,定子壳体18的每一个传感器孔44允许对应的传感器40在安装准备位置和检测位置之间移动,通过该传感器孔44的对应的旋转传感器40突出进入传感器室18A。换句话说,每一个传感器孔44允许安装有旋转传感器40的电路板42在非防碍位置和安装位置之间移动。特别是,每一个传感器孔44的纵长尺寸Y满足Y>(R2-A2)1/2+3×W/2的情况。因为这种设置,具有所有需要的电气元件的单一的电路板42可以以这样的方式安装到定子12上,即,传感器盘36容纳在每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间,且电路板42可以位于定子壳体18的管状部分16侧,即位于定子壳体18的转子24侧。由此,使电路板42和线圈22之间的电连接简单化,且在霍尔元件48的定位上没有实质的限制。
而且,在外转子电机10的制造方法中,将管状部分16插入通孔76中且向着定子壳体18的电路板接触表面54移动电路板42的步骤与沿着电路板接触表面54移动电路板42以将传感器盘36插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间同时避免由于提供通孔76而在电路板42和管状部分16之间产生干扰的步骤相互分开。由于上述步骤的分开,具有相对大的表面面积和旋转传感器40的单一电路板42可以以这种方式安装到定子12上,即,传感器盘36插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间。即,由于上述步骤的分开,所有需要的电气元件可以安装到单一的电路板42上。特别是,电路板42沿着定子壳体18的电路板接触表面54的移动导致传感器盘36在传感器盘36的切线方向上插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间,使得可以实现将旋转传感器40安装到电路板42上。
如上所述,在根据第一实施例的外转子电机10和外转子电机10的制造方法中,可以在将电路板42安装到定子12上时将传感器盘36插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间,同时在具有旋转传感器40的电路板42中具有相对大的表面面积。
而且,保持在安装位置的电路板42封闭不能被盖于46封闭的传感器孔44。由此,可以限制光或外部微粒或物体通过传感器孔44侵入到容纳有旋转传感器40的传感器室18A中以限制制作为旋转传感器(光遮断器)的旋转传感器40的转速测量误差的发生。
而且,在第一实施例中,外转子电机10包括电路板42,该电路板42具有细长的通孔76。但是,本发明并不局限于这种设置。例如,如图12所示,代替电路板42,外转子电机10可以包括电路板80。
如图12所示,电路板80具有代替通孔76的凹槽(管状部分容纳开口)82。凹槽82从电路板80的外部周围边缘向下凹。而且,凹槽82具有第一半圆部分76A和直线部分76B。位于第一半圆部分76A的相对侧的直线部分76B的一端形成为开口端。而且,凹槽82在每一个传感器孔44的纵长方向拉长。对于这种设置,即使在具有相对大的表面面积和具有所有需要的电气元件的电路板80中,具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分也可以插入安装于电路板80的每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间。而且,电路板80还构造成当电路板80位于安装位置时封闭传感器孔44以限制光和外部微粒或物体侵入传感器室18A。
(第二实施例)
将参考图13-19描述根据本发明的第二实施例的外转子电机。在第二实施例中,与第一实施例相同的元件将用相同的标记表示且不再进一步描述。
参考图13,第二实施例的外转子电机100除了两个旋转传感器(第一和第二旋转传感器)40外还包括旋转传感器(第三旋转传感器)102。这一结构是第一和第二实施例之间的主要区别。
旋转传感器102与每一个旋转传感器40约成90度角设置,旋转传感器40相对于输出轴26以对称的方式设置,即彼此呈180度设置且旋转传感器40分别容纳在传感器孔44中。特别是,三个旋转传感器40,102沿着假想的圆约以90度间隔设置,该假想圆与输出轴26同轴。而且,旋转传感器102设置在旋转传感器40的安装准备位置侧(与图18中的箭头B方向相对的侧)。除了旋转传感器102的位置,旋转传感器102在结构上与旋转传感器40相同。由此,在旋转传感器102中,具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分插入旋转传感器102的两个臂40A,40B之间,且对应于传感器盘36的转速的信号输出到下面描述的电路板104的控制电路25。
外转子电机100具有代替电路板42的电路板104。如图14所示,电路板104具有两个旋转传感器40和旋转传感器102。电路板104具有代替通孔76的通孔106(管状部分容纳开口)。通孔106具有直线部分76B,该直线部分进一步在第二半圆部分76C的相对侧延伸,使得在这个实施例中省略了第一半圆部分76A。而且,通孔106的长度X满足X>X’=(R2-A2)1/2+W/2+D。由此,通孔106仅在通孔106的端部的形状上与通孔76不同。但是,通孔106的功能与通孔76的功能基本上相同。
将旋转传感器102在电路板104的通孔106的直线部分76B侧的端部附近的位置安装到电路板104上。以这样的的方式将旋转传感器102安装到电路板104上,即旋转传感器102的臂40A,40B的末端指向着通孔106的方向。虽然电路板104的外形与电路板42的外形稍有不同,但是在除了围绕连接器43的电路板104的部分(图1)不用过多地从定子壳体112突出地将电路板104安装到定子壳体112(下面描述)这方面而外,电路板104与电路板42相似。
外转子电机100具有代替了定子基部14的定子基部108。如图15-17所示,在定子基部108中,整体地形成中心管状部分110和定子壳体112。管状部分110位于定子壳体112的第一侧上(即,在定子基部108的第一侧)。管状部分110具有轴孔16A,其具有两个轴承28。输出轴26容纳在轴孔16A中且由轴承28旋转地支撑。而且,代替接合槽16B,管状部分110具有键110A,其限制定子铁心20相对于定子铁心的旋转。除了键110A,管状部分110基本上与第一实施例中的管状部分16相同。
定子壳体112包括基板50和框架壁52。基板50具有两个传感器孔(第一和第二传感器容纳开口)44。基板50和框架壁52在定子壳体112的第二侧开口(即在定子基部108的第二侧),其与管状部分110相对,即与定子壳体112的第一侧相对。而且,基板50和框架壁52形成与轴孔16A相通的传感器室18A。传感器开口(第三传感器容纳开口)114形成在定子壳体112的传感器孔44之间。特别是,如图15和17A所示,在定子壳体112中,基板50具有延伸板部分50C,该延伸板部分在与弓形板部分50B相对的矩形板部分50A的一侧从矩形板部分50A延伸。延伸板部分50C的端部延伸到外伸部56的第一纵长端附近的位置。
传感器开口114从矩形板部分50A延伸到延伸板部分50C且该传感器开口具有通常的矩形,该矩形具有与传感器孔44的长侧边平行延伸的长侧边。传感器开口114的宽度(即每一个短侧边的尺寸)稍大于旋转传感器102的宽度W。传感器开口114的第一纵长端在延伸板部分50C的外边缘形成开口端114A,且传感器开口114的第二纵长端位于管状部分110的附近。
而且,在定子壳体112的矩形板部分50A和延伸板部分50C之间的区域,框架壁52被全部开槽或下凹以沿着框架壁52的整个高度与外伸部56的对应部分一起具有侧面开口。两个相对的延伸壁116分别从框架壁52的开槽边缘延伸到平行于传感器开口114的长侧边的开口端114A。每一个延伸壁116与对应的加强肋64结合为一体,该加强肋加固对应的螺纹凸台62。延伸板部分50C形成在两个延伸壁116之间。两个延伸壁116之间的空间稍大于传感器开口114的宽度但是在具有开口端114A的外伸部56的第一纵长端的一部分变窄以与传感器开口114的宽度一致。传感器开口114和由两个延伸壁116限定的空间(即,在垂直于输出轴26的轴向方向穿过框架壁52的框架壁52的侧面开口)将作为窗口118。
如图18所示,在上述的定子壳体112中,当电路板104位于非防碍位置时,电路板104的旋转传感器102容纳在窗口118中以在开口端114A上延伸。而且,保持在安装准备位置的旋转传感器102仅部分地容纳在窗口118中(传感器开口114)。这样,在具有第三旋转传感器102的外转子电机100中,限制了定子壳体112的尺寸的增加。而且,与关闭传感器开口114的开口端114A以具有与传感器孔44相似的结构的情况相比较,可以减小具有上述结构的定子壳体112的尺寸。
而且,传感器开口114的纵向与通孔106的纵向和每一个传感器孔44的纵向一致。由此,与第一实施例相似,当位于非防碍位置的电路板104在图18所示的箭头B的方向移动时,具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分容纳在每一个旋转传感器40,102的臂40A,40B之间。此时,传感器盘36在传感器盘36的切向方向插入两个旋转传感器40的臂40A,40B之间。而且,传感器盘36在传感器盘36的法线方向插入旋转传感器102的臂40A,40B之间。
而且,定子壳体112还包括桥部120,其连接在窗118的相对的边缘之间。特别是,桥部120连接在外伸部56的开口端114A侧的部分之间(两个延伸壁116),该外伸部56的开口端114A侧的部分分别位于窗口118的相对侧。而且,桥部120不妨碍位于安装准备位置的旋转传感器102。而且,从外伸部56的轴向端表面轴向突出的桥120的大小等于或小于连接部分58的量。应该注意桥部120可以作为外伸部56的一部分。
在定子壳体112中,由于具有传感器开口114,位于与弓形板部分50B相对的矩形板部分50A的一个侧边的第一实施例的接合孔18B被两个接合孔18B代替,每一个接合孔位于对应的传感器孔44中的一个。而且,如图16和17B所示,在定子壳体112中,代替第一实施例的电路板接触表面54,形成电路板接触表面122。每一个电路板接触表面122沿着框架壁52和对应的延伸壁116延伸且接合电路板104。与第一实施例相似,与基板50的剩余部分相比,电路板接触表面122轴向突出很大的量。在第二实施例中,每一个电路板接触表面122的轴向突出的量基本与每一个螺纹凸台62、每一个加强肋64和每一个螺纹凸台66的大小相同。而且,在第二实施例中,每一个螺纹凸台62的一部分向外突出超过与传感器室18A相对侧的外伸部56。
定子壳体112的其余的结构与第一实施例的定子壳体18基本上相同。每一个传感器孔44和传感器开口114或包括传感器开口114的窗口118可以认为是传感器安装开口。而且每一个传感器孔44和传感器开口114(窗口118)可以选择生地认为是传感器容纳开口。桥部120可以认为是桥装置。而且,桥部120和两个延伸壁116(包括外伸部56的壁厚度)也可以认为是桥装置。
如图13所示,定子壳体112的传感器室18A的开口端由盖124覆盖。该盖作为盖元件且安装到定子壳体112上。如图19所示,盖124包括盖主体124A和周围壁124B。当从垂直于传感器室18A的平面的方向看传感器室18A时,盖主体124A具有对应于传感器室18A的形状的形状。周围壁124B在外转子电机100的轴向方向沿着盖主体124A的外周围边缘形成且从该外周围边缘延伸。而且,周围壁124B容纳在传感器室18A中。盖主体124A和周围壁124B形成凸出部分124C,该凸出部分向外在两个延伸壁116之间凸出。当旋转传感器102位于检测位置时凸出部分124C不妨碍旋转传感器102。特别是,凸出部分124C容纳在限定在两个延伸壁116之间的空间且该凸出部分与桥部120间隔开。形成在周围壁124B中的接合爪46D与形成在定子壳体112中的接合孔18B接合,使得有效地限制盖124的无意识移动。
作为封闭部分的挡板外伸部分126从位于盖124的凸出部分124C的周围壁124B的轴向端表面轴向地突出。挡板外伸部分126的宽度对应于传感器开口114的宽度且挡板外伸部分126的突出高度对应于传感器容纳开口的深度(即,从延伸板部分50C的传感器室18A侧的表面到电路板接触表面122的距离)。对于这种设置,当将盖124安装到定子壳体112上时,挡板外伸部分126容纳在传感器开口114中以从侧面覆盖传感器开口114。而且,如图15中的假想线表示的,盖124的挡板外伸部分126从侧面封闭传感器开口114,且盖124的凸出部分124C从侧面封闭窗口118的其余部分。
而且,在外转子电机100中,电路板104的控制电路25的功能与外转子电机10的控制电路25的功能不同。电路板104的控制电路25容纳三个旋转传感器40、102的输出信号且通过基于三个旋转传感器40,102的输出信号进一步减小转速的测量误差来更加精确地控制输出轴26的旋转。这将在下面更加详细的描述。
由于编码盘34相对于输出轴26的组装精确度(旋转轴线的偏移角度或角的偏移角度)导致的测量误差是类似误差成份的正弦波,该误差成份具有输出轴26的每次旋转的周期(下文中称为单周期成份)。可以通过取两个旋转传感器40的输出信号的平均值基本略去该单周期成份,其中这再个旋转传感器彼此约呈180度设置。但是,当传感器盘36由树脂材料制成时,如在两个正交方向显示出不同的延伸系数的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),圆形传感器盘36可以在高温环境(即在70摄氏度的环境)变形为椭圆形。在这种情况下,测量误差将是类似于误差成份的正弦波,该误差成份在输出轴26的每次旋转中具有两个周期(下文中称为双周期成份)。双周期成份不能通过取两个旋转传感器40的输出信号的平均值而略去。
由此,在第二实施例中,控制电路25得到第一校正信号,该第一校正信号通过对旋转传感器40的输出信号和旋转传感器102的输出信号取平均值消除双周期成份,其中旋转传感器102与每一个旋转传感器40约呈90度设置。而且,控制电路25得到第二校正信号,该第二校正信号通过取两个旋转传感器40的输出信号之间的差消除双周期成份,其中两个旋转传感器40彼此约呈180度设置。然后,控制电路25将第一校正信号的单周期成份的相位和幅值与第二校正信号的单周期成份的相位和幅值一致且得到第一校正信号和第二校正信号之间的差以检测传感器盘36,即输出轴26的的真实转速(即实际转速)。由上述方法得到的结果可以通过另外的方法得到。在本实施例的具有三个旋转传感器40,102和控制电路25的外转子电机100中,即使当传感器盘36由便宜的材料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成时,也可以相对准确地测量输出轴26的转速,且可以相对于预定转速更加精确地控制输出轴26。
接下来,将描述第二实施例的优点。
在外转子电机100中,当给线圈22供电时,转子24、输出轴26和编码盘34一起旋转。此时,旋转传感器40、102输出开/关信号(脉冲信号)给安装到电路板104上的控制电路25,其中该开关信号对应于编码盘34的转速,即传感器盘36的转速。
控制电路25比较计算后的结果和预定的转速(预定转速)。这里,通过利用从每一个旋转传感器40、102输入的信号取消单周期成份和双周期成份得到计算结果且将该结果用作传感器盘36,即输出轴26的实际转速。然后,控制电路25以这样的方式改变或保持给线圈22的电源图形,即使得输出轴26的实际转速(转速测量值的平均值)与预定转速一致。以这种方式,将固定有编码盘34的输出轴26的转速保持在预定的转速。
如上所述,外转子电机100具有三个旋转传感器40、102,该三个旋转传感器沿着与输出轴26同轴的假想圆以大约90度的间隔设置。而且,外转子电机100的控制电路25根据三个旋转传感器40,102的输出信号取消传感器盘36旋转的单周期部分和双周期部分。由此,即使在传感器盘36的旋转轴线从输出轴26的旋转轴线偏移或即使在传感器盘36从输出轴26角度偏移,并因此传感器盘36椭圆形变形的情况下,也可以更加准确地测量输出轴26的实际转速。基于该更加准确的测量结果执行对供给线圈22的电源图形的控制,即输出轴26的转速的控制,使得即使当传感器盘36由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成时,输出轴26也可以以预定的转速可靠且稳定地旋转。
在组装外转子电机100时,将固定有编码盘34的输出轴26安装到管状部分110且通过轴承28由管状部分110支撑,使得将编码盘34安装到定子基部108的传感器室18A中。在组装中,电路板104向着电路板接触表面122移动同时安装有旋转传感器40、112的电路板安装表面指示定子基部108的电路板接触表面122的方向。由此,通过电路板104的通孔106容纳管状部分110。
接下来,将管状部分110的一半定位在通孔106的第二半圆部分76C。然后,电路板104在管状部分110的轴向方向向着电路板接触表面122移动且通过对应的定子基部112的传感器孔44容纳每一个旋转传感器40以将旋转传感器40定位在传感器室18A中。而且,此时,通过传感器开口114将旋转传感器102的一部分插入窗口118中。这样,如图18所示,将电路板104定位在非防碍位置,在该位置每一个旋转传感器40,102位于安装准备位置。
接下来,在图18中箭头B的方向沿着电路板接触表面122移动电路板104同时电路板104的第二半圆部分76C侧的端部作为电路板104的引导端。由此,每一个旋转传感器40沿着与传感器盘36的圆相切的对应的切线移动,且旋转传感器102沿着传感器盘36的法线移动。由此,具有槽36A的传感器盘36的槽形成部分容纳在每一个旋转传感器40、102的臂40A和臂40B之间。即,传感器盘36在传感器盘36的切线方向向着旋转传感器40相对的移动,且通过臂40A和臂40B之间限定的侧面开口将传感器盘36容纳在臂40A和臂40B之间。而且,此时,传感器盘36在传感器盘36的法线方向向着旋转传感器102移动且通过旋转传感器102的臂40A和40B之间限定的末端开口将传感器盘36容纳在旋转传感器102的臂40A和臂40B之间。
当电路板104到达安装位置时,在该位置每一个旋转传感器40、102位于对应的检测位置,定子基部108的限制壁70接合电路板104的凹槽42A,且电路板104由定子基部108暂时地保持,即暂时定位。此时,通过与第二半圆部分76C相对的通孔106的直线部分76B的端部容纳管状部分110。然后,通过通孔72,74将螺钉拧入定子基部108的螺纹凸台62,66中,且电路板104与电路板接触表面122和每一个螺纹凸台62,66接合以将电路板104固定到定子基部108。以这种方式,电路板104相对于定子基部108精确地定位,且旋转传感器40,102沿着与输出轴26同轴的假想圆以大约90度的间隔设置。
随后,将盖124安装到定子基部108的定子壳体112以与框架壁52的轴端部接合。特别是,将盖124的周围壁124B插入传感器室18A,且周围壁124B的接合爪46D与定子基部108的接合孔18B接合。这样,以限制盖124从定子壳体112无意识移动的方式将盖124连接到定子基部108上。在这种连接状态下,挡板外伸部分126从侧面封闭传感器开口114,凸出部124C(特别是周围壁124B的一部分)从侧面封闭窗口118的其余部分。由此,可以限制光和外部微粒或物体通过定子壳体112的窗口118从开口端114A侧侵入传感器室18A。
将定子铁心20固定到管状部分110上,其中围绕该定子铁心缠绕线圈22。然后,将线圈22和电路板104电连接在一起。而且,固定有磁铁32的转子壳体30的轴套30C被固定到输出轴26上。
这样,完成外转子电机100的组装(制造)。
如上所述,含有旋转传感器40、102的电路板104具有通孔106,通过该通孔容纳管状部分110。由此,单一的电路板104可以提供相对大的表面面积同时电路板104的尺寸在相对于管状部分110的任何特定的方向不会过分的增加,且减小从外伸部分56的突出量。
在通孔106容纳管状部分110的状态下,通孔106允许电路板104在非妨碍位置和安装位置之间移动。特别是,通孔106的长度X满足X>(R2-A2)1/2+W/2+D。由此,在保持电路板104的相对大的表面面积的同时,具有旋转传感器40,102的电路板104可以安装到定子12上,其中每一个旋转传感器具有用于在其间容纳传感器盘36的臂40A,40B。特别是,通孔106形成为延伸孔,使得相对于通孔形成为具有等于长度X的直径的圆形通孔的情况,电路板104表面面积的损失减小。由此,容易提供电路板104的有效表面面积。
对于上述结构,单一电路板104具有所有需要的电气元件,如旋转传感器40,102,霍尔元件48和控制电路(控制元件或装置)25,需要这些元件以驱动和控制外转子电机100。
而且,定子壳体112的每一个传感器孔44和传感器开口114允许电路板104在非妨碍位置和安装位置之间移动,其中通过传感器孔44和传感器开口对应的旋转传感器40,102突出进入传感器室18A。特别是,每一个传感器孔44的纵长尺寸满足Y>(R2-A2)1/2+3×W/2的情况。而且,传感器开口114具有开口端114A,且仅有位于安装准备位置的旋转传感器102的一部分容纳在窗口118中。因此,电路板104位于管状部分110侧,即,定子壳体112的转子24侧内。由此,使电路板104和线圈22之间的电气连接更加容易,且在霍尔元件48的定位方面没有过多的限制。
而且,在外转子电机100的制造方法中,将管状部分110插入通孔106和向着定子壳体112的电路板接触表面122移动电路板104的步骤与沿着电路板接触表面122移动电路板104以将传感器盘36插入每一个旋转传感器40,102的臂40A,40B之间的步骤分开同时通过提供通孔106来避免在电路板104和管状部分110之间的干扰。因为上述步骤的分开,具有相对大的表面面积并具有旋转传感器40、102的单独的电路板104可以以这种方式安装到定子12上,即使得传感器盘36插入每一个旋转传感器40、102的臂40A,40B之间。即,因为上述步骤的分开,所有需要的电气元件可以安装到单一的电路板104上。特别是,电路板104沿着定子壳体112的电路板接触表面122的移动导致传感器盘36在传感器盘36的切线方向插入每一个旋转传感器40的臂40A,40B之间,还在传感器板36的法线方向上插入到旋转传感器102的臂40A、40B之间。由此,电路板104沿着定子壳体112的电路板接触表面122在箭头B的方向上的简单的线性移动允许传感器盘36定位在三个旋转传感器40,102的每一个的臂40A,40B之间,这三个旋转传感器以大约90度的间隔安装到电路板104上。
如上所述,在外转子电机100和外转子电机100的制造方法中,可以实现安装有三个旋转传感器40,102的电路板104的足够的表面面积,且在将电路板104组装到定子12的时候将传感器盘36容纳在每一个旋转传感器40,102的臂40A,40B之间。
而且,在外转子电机100中,允许安装到电路板104上的三个旋转传感器40,102突出的传感器容纳开口由两个传感器孔44和传感器开口114形成,其中电路板104位于定子壳体112的管状部分110侧,每一个传感器孔44和传感器开口114容纳对应的旋转传感器40,102。由此,可以得到定子壳体112的足够的刚度。
同样,在外转子电机100中传感器开口114具有开口端114A。由此,与传感器开口114由类似于传感器孔44的传感器孔代替的情况相比较,有利地减小了定子壳体112的尺寸。即,在与旋转传感器102的纵向一致的传感器盘36的法线方向向着传感器盘36移动的旋转传感器102的情况下,旋转传感器102需要比传感器孔44长的移动距离。但是,开口端114的提供允许旋转传感器102从定子壳体112的外部接近或安装到传感器室18A中,使得有利地限制定子壳体112的尺寸。因此,在一种变型中,位于安装准备位置的旋转传感器102可以完全放置在定子壳体112的外部,且在从非防碍位置向安装位置移动电路板104时,旋转传感器102可以从安装准备位置通过开口端114A移动到检测位置。当在垂直于定子壳体18的平面的方向看每一个定子壳体18,112时,第二实施例的定子壳体112具有基本上与第一实施例的定子壳体18相同的尺寸。
提供桥部120以通过两个延伸壁116(和外伸部56的壁厚度)连接在位于传感器开口114的开口端114A的相对的边缘之间。由此,可以限制具有传感器开口114的开口端114A的定子壳体112的刚度的降低。由此,除了与每一个传感器孔44分开地提供传感器开口114的情况,上述的设置允许实现定子壳体112的有效的刚度。
而且,在盖124内的挡板凸出部分126的提供允许覆盖具有开口端114A的传感器开口114。而且,盖124的圆周延伸周围壁124B封闭开口118的两个延伸壁116之间的部分,且盖主体124A封闭传感器室18A的开口端。而且,位于安装位置的电路板104从定子壳体112的管状部分110侧覆盖传感器孔44和传感器开口114。因为上述结构,可以限制通过传感器孔44和传感器开口114和传感器室18A的轴向开口端进入传感器室18A的光和外部微粒和物体的侵入。因此,可以通过旋转传感器40,102限制输出轴26的转速的错误测量,其中旋转传感器是光传感器(光遮断器)。而且,由于挡板凸出部分126与盖124整体地形成,不必增加元件的数量,可以通过挡板凸出部分126有效地封闭传感器开口114的开口端114A,其在外转子电机100组装后不再需要且可以作为外部微粒或物体的侵入通道。
接下来,将参考上述实施例的外转子电机10,100应用于图像处理装置(图像形成装置),如彩色打印机或彩色复印机的情况进行描述。
如图20所示,图像处理装置包括四个光电导体鼓130,132,134,136,其每一个分别对应于红色,蓝色,黄色和黑色。每一个光电导体鼓130,132,134,136围绕自己的轴旋转以将形成的调色剂图像传输到传输体上。
每一个光电导体鼓130,132,134,136连接于对应的外转子电机10,100,该外转子电机用作旋转驱动装置。特别是,每一个外转子电机10,100的输出轴26直接连接于对应的光电导体鼓130,132,134,136。
在每个外转子电机10、100中,定子12(定子壳体18、112)固定到图像处理装置的壳体138上。当给线圈22供电时,转子24在预定的方向上旋转以带动旋转对应的光电导体鼓130,132,134,136。
在这种情况下,外转子电机10,100小且在低转速范围产生高的转矩。由此,即使当外转子电机10,100连接于光电导体鼓130或类似装置时,外转子电机10,100也可以以足够的转矩驱动光电导体鼓130或类似装置。由此,不需要增加图像处理装置的尺寸。特别是,外转子电机10,100具有低断面结构,使得外转子电机10,100可以有利地位于光电导体鼓130或类似装置的背面侧(轴端部)的窄空间中。而且,外转子电机10,100是包括磁铁转子的无刷电机,使得可以用低成本制造外转子电机10,100以避免图像处理装置的成本的增加。
当小型高转矩外转子电机10,100直接连接于光电导体鼓130或类似的装置时,不需要通过,例如,传动皮带驱动光电导体鼓130或类似装置。由此,可以限制在光电导体鼓130或类似装置旋转时的波动以允许图像质量的提高。即,可以实现图像处理装置更高的清晰度。
特别是,外转子电机10具有两个旋转传感器40且可以以高精确度控制输出轴26的转速,即光电导体鼓130或类似装置的转速。由此,可以有利地进一步限制光电导体鼓130或类似装置旋转时的波动。而且,外转子电机100具有三个旋转传感器40,102且可以以高精确度控制输出轴26的转速,即光电导体鼓130或类似装置的转速。由此,可以有利地进一步限制光电导体鼓130或类似装置旋转时的波动。
在外转子电机10,100中,该外转子电机10、100直接连接于图像处理装置的光电导体鼓130或类似装置且旋转图像处理装置的光电导体鼓130或类似装置,可以在不增加图像处理装置的尺寸和制造成本的情况下限制光电导体鼓130或类似装置旋转时的波动。
而且,在每一个上述的实施例和变型中,外转子电机10,100包括两个旋转传感器40或三个旋转传感器40,102。但是,本发明并不局限于这种结构,因此外转子电机可以仅具有一个旋转传感器40或102。在这种情况下,外转子电机的结构并不局限于在切线方向在旋转传感器40的臂40A,40B之间插入传感器盘36的具有槽36A的槽形成部分。例如,传感器盘36可以在法线方向或垂直于法线方向的方向上插入旋转传感器40的臂40A,40B之间(即,沿着中心线CL移动旋转传感器40以将传感器盘36插入臂40A,40B之间)。相似地,传感器盘36可以在切线方向或垂直于切线方向的方向上插入旋转传感器102的臂40A,40B之间。即,通孔76,106或凹槽82的纵向或旋转传感器40,102在传感器孔40或传感器开口114中的移动方向可以在图9-11和图18中垂直于箭头B的方向或在与箭头B的方向成任意角度的方向。
在上述的实施例中,定子基部14,108的定子壳体18,112具有传感器孔44。但是,本发明并不局限于此。例如,与传感器开口114或凹槽82相似,每一个传感器孔44可以由具有开口端的凹槽代替,其中传感器开口114和凹槽82是通孔76的变型。而且,传感器开口114可以变型为没有开口端114A的传感器孔,类似于传感器孔44。还有,定子壳体18的两个传感器孔44可以连接在一起以具有单独的传感器容纳开口。此外,定子壳体112的两个传感器孔44和传感器开口114可以连接在一起以具有单独的传感器容纳开口。而且,电路板42,104可以放置在基板50的传感器室18A侧,且电路板42,104可以通过延伸到基板50的通孔电气连接到线圈,和/或霍尔元件48可以邻接磁铁32放置。
而且,在上述的实施例中,通孔76,106形成为细长孔。但是,通孔76,106可以具有任何形状只要通孔76,106允许电路板42,104在安装位置和非防碍位置之间移动。还有,在第二实施例的外转子电机100中,旋转传感器102可以位于图12的电路板80中,该电路板具有代替了通孔76的凹槽82。
在上述的实施例和变型中,当电路板42,80,104位于安装位置时,电路板42,80,104封闭传感器孔44和传感器开口114。但是,本发明并不局限于这种结构。例如,在安装位置,电路板42,80,104可以不封闭传感器孔44或类似部件。在这种情况,需要用单独的盖元件或类似元件封闭传感器孔44或类似部件。
在第二实施例中,桥部120连接定子壳体112的传感器开口114的开口端114A的边缘。但是,本发明并不局限于此。例如,可以从定子壳体112上除去桥部120。而且,在第二实施例中,挡板外伸部分126位于盖124上。但是,本发明并不局限于此。例如,开口端114A可以由单独的元件封闭。在这种情况下,可以将该元件连接到电路板104上。
在上述的实施例和变型中,控制电路25安装在电路板42,80,104中。但是,应该注意,如果需要,控制电路25可以放置在外转子电机10,100的任何其它位置。而且,在某些情况下,控制电路25可以放置在外转子电机10,100的外部。
对于本领域技术人员来说,附加的优点和变型将很容易知道。因此在更宽的范围本发明并不局限于示出和描述的特定的细节,代表性的装置和示范性的实施例。

Claims (20)

1.一种电机,包括:
转子(24),当给电机供电时,该转子旋转;
输出轴(26),其固定在转子(24)上以与转子(24)一起整体地旋转;
圆形传感器盘(36),其固定到输出轴(26)上以与输出轴(26)一起整体地旋转;
定子(12),其具有定子基部(14,108),该定子基部包括管状部分(16,110),其中管状部分(16,110)具有轴孔(16A),且该轴孔(16A)在输出轴(26)的轴向方向穿过管状部分(16,110)且旋转地容纳输出轴(26);以及
电路板(42,80,104),其固定到定子基部(14,108)上且至少具有一个旋转传感器(40,102),该旋转传感器输出对应于传感器盘(36)的转速的信号,其中每一个旋转传感器(40,102)包括两个相对的臂(40A,40B),这两个臂在平行于输出轴(26)的轴向方向彼此间隔开且容纳位于两个相对的臂(40A,40B)之间的传感器盘(36)的部分,且其中电路板(42,80,104)具有管状部分容纳开口(76,82,106),该管状部分容纳开口在输出轴(26)的轴向方向穿过电路板(42,80,104)以容纳定子基部(14,108)的管状部分(16,110),且该管状部分容纳开口在垂直于输出轴(26)轴向的方向是细长的,使得管状部分容纳开口(76,82,106)的内周围边缘的至少一部分与管状部分(16,110)间隔开。
2.根据权利要求1的电机,其中:
定子基部(14,108)还包括基板(50),该基板在垂直于输出轴(26)的轴向的方向从管状部分(16,110)的基部端延伸;
基板(50)至少具有一个传感器容纳开口(44,114),该传感器容纳开口在平行于输出轴(26)的轴向的方向从基板(50)的第一侧到第二侧穿过基板(50)以容纳对应的至少一个旋转传感器(40,102)中的一个,其中每一个传感器容纳开口(44,114)在平行于电路板(42,80,104)的管状部分容纳开口(76,82,106)的纵向的方向是细长的;
管状部分(16,110)和电路板(42,80,104)位于基板(50)的第一侧上;
传感器盘(36)位于基板(50)的第二侧上;以及
每一个旋转传感器(40,102)从基板(50)的第二侧上的对应的传感器容纳开口(44,114)突出以容纳位于旋转传感器(40,102)的相对的臂(40A,40B)之间的传感器盘(36)的部分。
3.根据权利要求2的电机,其中电路板(42,104)的管状部分容纳开口(76,106)呈现细长的通孔(76,106)的形式,该通孔在输出轴(26)的轴向方向穿过电路板(42,104)且与电路板(42,104)的外周围边缘间隔开。
4.根据权利要求3的电机,其中:
管状部分(16)的基部端具有圆形横断面;以及
管状部分容纳开口(76)形成为跑道形状的通孔(76),沿管状部分容纳开口(76)的纵向具有第一半圆部分(76A)、直线部分(76B)和第二半圆部分(76C)。
5.根据权利要求3的电机,其中:
基板(50)具有多个传感器容纳开口(44,114);以及
电路板(42,80,104)具有多个旋转传感器(40,102)。
6.根据权利要求5的电机,其中:
基板(50)具有两个传感器容纳开口(44),其中每一个传感器容纳开口(44)呈现细长的通孔(44)的形式,所述传感器容纳开口(44)在平行于输出轴(26)的轴向方向的方向穿过基板(50)且与基板(50)的外周围边缘间隔开;
电路板(42,80,104)包括两个旋转传感器(40),这两个旋转传感器彼此相同且相对于输出轴(26)的旋转轴线以对称的方式设置,其中每一个旋转传感器(40)具有包括两个长侧边和两个短侧边的矩形横断面,且旋转传感器(40)的每一个短侧边平行于电路板(42)的管状部分容纳开口(76)的纵向方向;以及
在管状部分容纳开口(76)的纵向方向上测量的电路板(42)的管状部分容纳开口(76)的长度如下定义:
X>(R2-A2)1/2+W/2+D
其中“X”表示管状部分容纳开口(76)的长度;
“R”表示传感器盘(36)的外半径;
“A”表示输出轴(26)的旋转轴线和任何一个旋转传感器(40)之间的最小距离;
“W”表示在每一个旋转传感器(40)的两个长侧边之间测量的每一个旋转传感器(40)的宽度;以及
“D”表示管状部分(16)的基部端的外直径。
7.根据权利要求6的电机,其中:
基板(50)的每一个传感器容纳开口(44)呈现矩形的通孔(44)的形式;以及
在传感器容纳开口(44)的纵向方向上测量,基板(50)的传感器容纳开口(44)的长度如下定义:
Y>(R2-A2)1/2+3×W/2
其中“Y”表示传感器容纳开口(44)的长度。
8.根据权利要求2的电机,其中定子基部(14,108)还包括框架壁(52),该框架壁在基板(50)的第二侧上沿着基板(50)的外周围边缘形成且在平行于输出轴(26)的轴向的方向延伸以围绕传感器盘(36)和至少一个旋转传感器(40,102)。
9.根据权利要求8的电机,还包括接触框架壁(52)的轴向末端的盖(46,124),其中该框架壁与基板(50)相对。
10.根据权利要求8的电机,其中:
电路板(42,80,104)具有第一到第三旋转传感器(40,102),其中在第一旋转传感器(40)和第二旋转传感器(40)之间的角度间隔是180度,且第三旋转传感器(102)与第一和第二旋转传感器(40)中的每一个之间的角度间隔是90度;
基板(50)具有第一到第三传感器容纳开口(44,114);
第一和第二传感器容纳开口(44)分别容纳第一和第二旋转传感器(40);
第一和第二传感器容纳开口(44)的每一个呈现细长的通孔(44)的形式,该通孔在平行于输出轴(26)的轴向的方向穿过基板(50)且与基板(50)的外周围边缘间隔开;
第三传感器容纳开口(114)容纳第三旋转传感器(102);
第三传感器容纳开口(114)呈现细长的凹槽(114)的形式,该凹槽在平行于输出轴(26)的轴向的方向穿过基板(50)且从基板(50)的外周围边缘向着输出轴(26)凹进;以及
框架壁(52)具有侧面开口(118),该侧面开口在平行于第三传感器容纳开口(114)的纵向的方向穿过框架壁(52)且与第三传感器容纳开口(114)相通。
11.根据权利要求10的电机,其中:
定子基部(108)还包括外伸部(56),该外伸部沿着与基板(50)相对的框架壁(52)的轴向末端形成,其中外伸部(56)在远离输出轴(26)的方向从框架壁(52)的轴向末端与基板(50)平行地延伸;以及
外伸部(56)包括桥部(120),该桥部封闭与第三传感器容纳开口(114)相对的侧面开口(118)的轴向端部。
12.根据权利要求1的电机,其中:
管状部分(110)的基部端具有圆形横断面;以及
管状部分容纳开口(106)呈现通孔(106)的形式,该通孔在输出轴(26)的轴向方向穿过电路板(104)且在管状部分容纳开口(106)的纵向方向上具有单独的半圆部分(76C)和直线部分(76B)。
13.根据权利要求1的电机,其中电路板(80)的管状部分容纳开口(82)呈现细长的凹槽(82)的形式,该凹槽在输出轴(26)的轴向方向穿过电路板(80)且从电路板(80)的外周围边缘下凹。
14.根据权利要求1的电机,还包括用于根据从至少一个旋转传感器(40,102)输出的信号控制输出轴(26)的转速的控制装置(25)。
15.根据权利要求14的电机,其中控制装置(25)设于电路板(42,80,104)上。
16.一种电机,包括:
转子(24),当给电机供电时,该转子就旋转;
输出轴(26),其固定在转子(24)上以与转子(24)一起整体地旋转;
圆形传感器盘(36),其固定到输出轴(26)上以与输出轴(26)一起整体地旋转;
电路板(42,80,104),其至少包括一个旋转传感器(40,102),该旋转传感器输出对应于传感器盘(36)的转速的信号,其中每一个旋转传感器(40,102)包括两个相对的臂(40A,40B),这两个相对的臂在平行于输出轴(26)轴向的方向彼此间隔开且容纳位于两个相对的臂(40A,40B)之间的传感器盘(36)的部分;以及
定子(12),其具有基板(50),该基板在垂直于输出轴(26)轴向的方向延伸,其中该基板(50)包括:
至少一个传感器容纳开口(44,114),该传感器容纳开口在平行于输出轴(26)的轴向的方向从基板(50)的第一侧到第二侧穿过基板(50)以容纳对应的至少一个旋转传感器(40,102)中的一个;以及
轴孔(16A),其在输出轴(26)的轴向方向穿过基板(50)且旋转地容纳输出轴(26),其中:
电路板(42,80,104)位于基板(50)的第一侧;
传感器盘(36)位于基板(50)的第二侧;以及
每一个旋转传感器(40,102)从基板(50)的第二侧上的对应的传感器容纳开口(44,114)突出以容纳位于旋转传感器(40,102)的相对的臂(40A,40B)之间的传感器盘(36)的部分。
17.一种电机的制造方法,该方法包括:
将输出轴(26)安装到定子基部(14,108)的管状部分(16,110)的轴孔(16A)中,其中在该输出轴上固定有圆形传感器盘(36);
在输出轴(26)的轴向方向将具有至少一个旋转传感器(40,102)和细长的管状部分容纳开口(76,82,106)的电路板(42,80,104)轴向地安装到定子基部(14,108)上,使得定子基部(14,108)的管状部分(16,110)被容纳在电路板(42,80,104)的管状部分容纳开口(76,82,106)中,且电路板(42,80,104)位于非防碍位置;以及
将电路板(42,80,104)在垂直于输出轴(26)的轴向方向的假想平面上向着输出轴(26)移动到安装位置,使得传感器盘(36)的一部分被容纳在至少一个旋转传感器(40,102)的两个相对的臂(40A,40B)之间。
18.根据权利要求17的方法,其中:
电路板(42,80,104)的轴向安装包括将电路板(42,80,104)安装到定子基部(14,108)的基板(50)的第一侧上,该定子基部在垂直于输出轴(26)的轴向的方向从管状部分(16,110)的基部端延伸;以及
将输出轴(26)安装到管状部分(16,110)的轴孔(16A)中包括将输出轴(26)安装到基板(50)的第二侧上的管状部分(16,110)的轴孔(16A)中,该基板的第二侧在输出轴(26)的轴向方向与基板(50)的第一侧相对。
19.根据权利要求18的方法,其中电路板(42,80,104)的轴向安装还包括将至少一个旋转传感器(40,102)安装到基板(50)的至少一个细长的传感器容纳开口(44,114)中对应的一个中。
20.根据权利要求19的方法,其中:
电路板(42,80,104)具有多个旋转传感器(40,102);以及
基板(50)具有多个传感器容纳开口(44,114)。
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