CN101153793B - 分解器和无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分解器和无刷电机。该分解器定子的连接器部分包括：连接引线的连接部分以及沿轴向引导所述引线的引导槽。连接到该连接部分的所述引线被所述引导槽保持并被沿轴向引导。

Description

分解器和无刷电机

技术领域

本发明涉及分解器与引线之间的连接结构。

背景技术

分解器通常用于在无刷电机中以检测设置在无刷电机中的转子磁铁的旋转位置。分解器包括在其内周具有多个齿部的分解器定子，以及在分解器定子的径向内部设置的分解器转子。分解器转子与转子磁铁以同心方式设置，并与转子磁铁一致地旋转。

激励绕组或输出绕组缠绕在各齿部上。当分解器转子旋转时，其在分解器定子之间形成的径向间隙会发生改变，从而导致输出绕组产生的电压发生变化。所述分解器检测该电压变化，从而检测无刷电机内的转子磁铁的旋转位置。

缠绕在各齿部上的激励绕组或输出绕组连接到设置在分解器定子的端子部件的一端上。引线则连接到所述端子部件的另一端上。所述引线连接一外部控制装置和该分解器。

如上所述，引线连接到该分解器的端子部件上。但是，当具有这种分解器的电机被装在汽车上，或者会振动或振颤的类似设备中时，上述连接结构会破损。也就是说，引线(特别是其与端子部件的连接结构)会由于外力而损坏。

不必说的是，在端子部件与引线之间连接的可靠性是必需的。同样，由于设置分解器的空间有限，也需要分解器具有较小的尺寸。也就是说，重要的是，把分解器设计为小尺寸，同时提供与引线的牢固连接。

通常，已使用的分解器为了减小其径向尺寸，其端子引脚和引线沿旋转轴的方向延伸。但是，这种分解器中的引线会先沿周向方向引导，然后沿定子的轴向引导。因此，当将沿周向方向的外力施加到所述引线时，该外力会传递到引线与分解器连接的部分上。

至于将引线与分解器连接的手段，已使用的方法是在引线与分解器之间设置一单独的部件。但是，该方法会增大生产成本。

发明内容

一种根据本发明优选实施方式的分解器和无刷电机，各包括有连接引线的连接器部分，和沿轴向引导该引线的引导部分。连接到所述连接器部分的引线由所述引导部分保持，并沿轴向引导。通过这种结构，可以将分解器设计得具有减小的径向尺寸，并提供与引线的牢固连接。

通过参照附图阅读以下对优选实施方式的详细说明，本发明其他的特点、要素、步骤、特性及优点将会变得明了。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的无刷电机的剖面图。

图2是根据本发明优选实施方式的分解器平面图。

图3是根据本发明优选实施方式的分解器定子的剖面图。

图4是根据本发明优选实施方式的绝缘体上部的立体图。

图5是根据本发明优选实施方式的绝缘体下部的立体图。

图6是根据本发明优选实施方式的无刷电机和分解器的平面图。

图7是根据本发明优选实施方式的示出引线连接状态的分解器的剖面图。

图8是根据本发明优选实施方式的显示引线连接状态的剖面图的放大图。

图9是根据本发明优选实施方式的引导槽的平面图。

具体实施方式

下面，将参照附图1至图9描述本发明的优选实施方式。请注意：在对本发明优选实施方式的说明中，用于描述各个部件之间的位置关系和方向的词语，如上面、下面、左边、右边、向上、向下、顶部和底部等，仅仅表示附图中的位置关系和方向。这类词语不表示安装在实际设备中的部件的位置关系和方向。同样，应注意下面显示的附图标记、附图编号及附加说明是用来协助读者在下面的对优选实施方式描述中查找相应部件以便于理解本发明。还应注意到这些表述决不是为了限制本发明的范围。图1是根据本发明优选实施方式的包括分解器20的无刷电机10的剖面图。

所述无刷电机10优选地包括具有大体呈圆筒形的形状的机壳11，其具有一封闭端并与中心轴J1同心。优选的是，在所述机壳11中包括有定子12和转子磁铁13。机壳11顶部是开口的，其中安装有支架15。优选的是，所述支架15和机壳分别具有作为其支承部分的滚珠轴承16。滚珠轴承16可旋转地支持轴17。同样，分解器20是由支架15保持。

定子12设置在机壳11的内表面。定子12优选地包括：大体呈环形的芯支持部12a和从该芯支持部分12a起沿径向向内方向延伸的多个齿部12b。转子磁铁13设置在轭18(其设置在轴17上)的外周面上。同样，转子磁铁13与轴17一致地绕中心轴J1旋转。

轴17优选地在其上固定有用作位置检测机构的分解器20的分解器转子21。同样，分解器定子22固定到支架15上的、与所述分解器转子21径向相对的位置。

利用这种结构，分解器20检测转子磁铁13的旋转位置。在设置在定子12中的齿部12b周围形成有预定线圈，控制装置(未显示)根据转子磁铁13的旋转位置向该预定线圈供电，以改变驱动转子磁铁13旋转的各个齿部12b的磁极。依靠这种结构，所述无刷电机10产生旋转驱动力。

图2是根据本发明优选实施方式的分解器20的平面图(即从上部观察的图1所示的分解器20)。图3是根据本发明优选实施方式的分解器定子22的剖面图。

如图2所示，分解器定子22优选地具有一大体呈环形的芯支持部分30和设置在芯支持部分30内部的多个齿部31。每个齿部31与分解器转子21相对地设置，所述转子21沿分解器定子22的径向向内地设置。如图2所示，大体呈圆形的分解器转子21具有多个(在本实施方式中有4个)突出部21a。因而，当分解器转子21与轴17一致地旋转时，在分解器转子21和齿部31之间会产生间隙。

如图3所示，设置有各由树脂材料制成的绝缘体32和绝缘体35，以沿轴向方向夹持芯支持部分30。如图4所示，绝缘体32优选地包括：在芯支持部分30的上部的环形部分32a，以及从所述环形部分32a的外周沿径向向外方向延伸的连接器部分32b。同样，如图5所示，绝缘体35是被设置成在轴方向上隔着芯支持部分30与环形部分32a相对的环形部件。也就是说，分解器定子22的环形部分是由夹着芯支持部分30的环形部分32a和绝缘体35而形成的。

连接器部分32b优选地包括导电端子部件。如图3所示，所述端子部件是具有从侧面看大体呈L形的端子部件，并且具有比连接器部分32b在径向向外方向进一步突出的部分。所述端子部件优选地包括连接引线51的引线连接部33(在下文中描述)。引线51也连接到所述控制装置(未显示)。如图2和3所示，端子部件的一端部比连接器部分32b的顶表面进一步向上延伸，从而形成导线连接部34。

如图2所示，该连接器部分32b优选地包括线性排列的多个导线连接部34(本实施方式中是6个)。所述环形部分32a优选地包括多个相互均匀间隔地设置的桥接引脚37。

如图2所示，导线38绕分解器定子22缠绕。导线38的一端缠绕在导线连接部34上，另一端缠绕在相应的齿部31上以形成线圈39。应注意导线连接部34和齿部31之间的导线38是松弛的。缠绕在齿部31上的导线38通过桥接引脚37缠绕在另一个齿部31上。导线38在缠绕在预定数量的齿部31之后会连接到导线连接部34。同样应注意到导线连接部34和齿部31之间的导线38是松弛的。

所述3个导线38中的一个是用于提供电力以使所述齿部31通电的激励绕组导线。其他两个导线38是用来输出电压的输出绕组导线。所述分解器20是可变磁阻型(VR)分解器，其中输入电压(如正旋波信号)通过激励绕组输入，而输出电压是利用由分解器转子21旋转引起的位于分解器转子21与齿部31之间的间隙的变化而从输出绕组导线获得，从而检测转子磁铁13的旋转位置。

下面，描述根据发明优选实施方式的所述端子部件和引线之间的连接结构。图6是根据本发明优选实施方式的无刷电机10的平面图。注意：支架15的一部分是以透视方式描述的。

如图6所示，多个引线51连接到连接器部分32b。由树脂材料制成的遮蔽件覆盖多个引线51，从而形成连接到控制装置(未显示)的电缆50。分解器20经由引线51电连接到控制装置。

图7是分解器20和支架15的剖面图。如图7所示，在机壳11的上端与支架15的下端之间设置有引出部19，该引出部19优选地包括由弹性材料制成的密封部19a，引线51从控制装置(未显示)经由该密封部19a而引向电机10的里面。更为详细的是，密封部19a优选地包括用来引导引线51的插入孔19b，并且密封部19a密封无刷电机10的内部。

同样，如图7所示，在支架15的底面设置有突出部151以将密封部19a固定到支架15上。

图8是图7所示部分的放大图。具体地说，图8示出了引线连接部33和引线51之间的连接部分。如图8所示，经由插入孔19b引入无刷电机10内部的引线51向上弯曲以接近连接器部分32b的上部。在这个位置，引线51的一部分将容纳在支架15上设置的凹入部152中。然后，引线51向下弯曲以接近连接器部分32b的上部，并导入到在连接器部分32b的径向端部分处设置的引导槽321中。

如图2所示，连接器部分32b的径向端部分优选地包括多个对应于各端子部件的位置的引导槽321(本优选实施方式中是6个)。引线51压入其中的引导槽321是在与分解器定子22的轴方向基本上平行的槽。根据这种结构，可通过引导槽321锁住引线51。

如图9所示，引导槽321具有带有圆角的大体呈矩形的形状。同样，槽的宽度朝向在连接器部分32b的径向端部分设置的开口部321a而变得更窄。也就是说，连接器部分32b在其靠近开口部321a的部分具有向开口部321a突出的突出部322。开口部321a的宽度L大体等于或小于引线51的直径。根据图9，宽度L略小于引线51的直径。根据这种结构，不需要任何粘合剂就可以将引线51锁在引导槽321中，从而把引线51保持在其中。同样，当沿径向和/或周向方向对引线51施加外力时，该外力不会直接传递到引线51与引线连接部33之间的连接部33上。

如图8所示，引线51在从连接器部分32b的上部引入到引导槽321中后向下延伸。也就是说，引线51会经由引导槽321连接到引线连接部33。如图2和9所示，引线连接部33在其一端部优选地包括端子孔33a。引线51会经由端子孔33a焊接到引线连接部33上。

如上所述，端子部件优选地包括连接导线38的导线连接部34。这样，控制装置(未显示)会与线圈39电连接。

如上所述，连接器部分32b优选地包括引导槽321，所述引导槽轴向延伸并引导引线51。所述开口部321a的宽度L等于或小于引线51的直径，因而，引线51被压入引导槽321并被引导槽321保持。引线51连接到设置在引导槽321底端部的引线连接部33。通过这种结构，施加到引线51上的外力不会直接传递到引线51与引线连接部33之间的连接部分上，从而使所述连接损坏的可能性降低到最小。同样，由于引线51是沿轴向引导的，所以分解器20的径向尺寸得以减小，这就允许本发明优选实施方式的无刷电机10具有减小的尺寸。也就是说，根据本发明优选实施方式的分解器20和具有该分解器的无刷电机10能适用于汽车等装置中使用的液压操纵和/或电操纵的动力转向(steering)设备。

尽管上面已描述了本发明的实施方式，但应理解，在不偏离本发明范围和精神的前提下各种变化和改进对本领域熟练技术人员来说清楚的。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求书来限定。

Claims (10)

1.一种安装在电机上的分解器，所述分解器包括：

分解器转子；和

分解器定子，其包括以与预定中心轴同轴的方式与所述分解器转子径向相对设置的环形部分和从所述环形部分沿径向向外地延伸的连接器部分，其中

所述连接器部分包括连接引线的连接部分以及平行于所述预定中心轴的方向引导并锁住所述引线的引导槽；

所述引导槽是平行于所述中心轴而延伸的槽；

所述引导槽从所述连接器部分的一个轴端延伸到它的另一个轴端，

所述引导槽在其径向端部包括插入有所述引线的开口部。

2.根据权利要求1所述的分解器，其中

所述连接部分是在所述连接器部分中包括的具有导电性的端子，并且

所述端子在其轴向端部包括连接所述引线的引线连接部。

3.根据权利要求2所述的分解器，其中

L型的所述端子包括引线连接部和在所述连接器部分的上方并沿轴向延伸的导线连接部。

4.根据权利要求1所述的分解器，其中

所述引线被压入所述引导槽，以保持在其中。

5.根据权利要求1所述的分解器，其中

所述开口部在与中心轴垂直的方向上的尺寸等于或小于所述引线的直径。

6.一种电机，所述电机包括：

根据权利要求1所述的分解器；

轴；

与所述轴一起旋转的转子磁铁；

在径向上与所述转子磁铁相对设置的定子；

保持所述定子的大体呈圆筒形的机壳，并且所述机壳在其轴向的上侧具有开口部；

设置成覆盖所述机壳的所述开口部的支架；和

相对于所述定子支持所述转子磁铁的多个支承部，其中

所述支承部沿轴向相互分离地设置，

所述多个支承部中的至少一个和所述分解器定子由所述支架保持，并且

所述分解器转子由所述轴固定。

7.据权利要求6所述的电机，其中在所述机壳与所述支架之间设置有引出部，所述引线经由所述引出部而被引导到外部，并且所述引出部包括由弹性材料制成的密封部以及插入有所述引线的插入孔。

8.根据权利要求7所述的电机，其中所述支架的与所述引出部的一部分邻接处包括沿轴向向下方向突出的突出部。

9.根据权利要求6所述的电机，其中作为所述多个支承部中的一个的第一支承部由所述支架沿轴向保持在所述分解器定子的上方，而作为所述多个支承部中的另一个的第二支承部沿轴向设置在所述定子的下方，所述支架在第一支承部的径向向外的部分处包括凹入部，在所述凹入部中容纳有所述引线的一部分。

10.根据权利要求6所述的电机，其中所述电机用在动力转向设备中。

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