CN102017374B - 电动机定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动机定位机构。所述电动机定位机构在电路主体(2)中的壳体(21)设置将电路基板(22)进行定位的多个定位销(28、29)，另一方面，在电动机主体(2)中的定子一侧即框体(4)设置承接定位销(28、29)的承接孔(35、36)。

Description

电动机定位机构

技术领域

本发明涉及电动机中的定位机构，该电动机包括具有定子等的电动机主体和具有电路基板的电路主体。

背景技术

在汽车上，为了有效利用排气能量而设置有蜗轮装置。蜗轮装置虽然是通过排气来使蜗轮增压器动作，但其排气的流量是通过阀来控制。阀的开度通过电动机(致动器)来控制。作为近年的环保对策，要求更正确地控制向蜗轮增压器的排气量。因此，要求更高精度地控制对阀进行驱动的电动机。

在这种车载用电动机上，设置有电动机的轴的位置检测单元。作为检测单元，提出如下构造：例如，如图5所示，在由电动机101的电动机主体一侧所支承的轴102一侧设置有传感器磁体103，在电动机101的电路主体一侧即由壳体104所支承的电路基板105，设置有对传感器磁体103进行检测的检测用霍尔元件106。若对此进行进一步说明，则在相对于电动机101的定子107可旋转自如地支承的轴102上安装有磁体支承构件108，在该磁体支承构件108的表面安装有所述传感器磁体103。另外，将轴102的旋转变换成直线运动，用于阀的打开、关闭动作。

另一方面，在壳体104内设置有多个销109，所述电路基板105被这些销109贯穿而支承。壳体104通过热线与定子107一侧的端部结合成一体。通过电路基板105上的检测用霍尔元件106，对旋转轴102一侧的传感器磁体103进行检测，由此检测出轴102的旋转量，测定阀的开关量。

在当前所考虑的电动机构造中，如上述那样将电动机主体和电路主体分开形成，虽然未图示，但在电动机主体的定子107一侧模压形成与电动机106的线圈连接的端子，在电路主体一侧中的壳体104模压形成与外部连接的连接器。这是考虑了电动机制造中的制作、组装操作等的便利性。然后，如前所述，利用热线将电路主体的壳体104与电动机主体的定子107一侧形成一体化。另外，作为类似的电动机构造，专利文献1中揭示了将基板设置在定子一侧的构造。

专利文献1：国际公开WO97/33359公报

若示意性地表示图5所示的构造的电动机中的各构件的结合关系，则如图6所示。如图6所示，电路基板105的定位精度取决于壳体104与定子107一侧的结合精度。因而，即使检测用霍尔元件106正确地定位安装在电路基板105上，在将壳体104与定子107一侧进行热线结合后，也有时会产生偏移。

而且，若是如专利文献1所示那样的、将电路基板设置在定子一侧的构造，则电路基板难以与外部端子电连接，虽然控制上的精度相同，但相对于将外部端子插入成形于连接器一侧的形状，耐久性变差，难以保证零部件数量、操作工序以及随之而影响的品质。

本发明是鉴于上述技术状况而完成的，其目的在于提供一种电动机定位机构，该电动机定位机构相对于电动机中的电动机主体一侧的检测单元的构成要素即传感器磁体，能够正确地将设置于电路主体一侧的检测单元的另一方构成要素进行定位。

发明内容

本发明的电动机通过使电动机主体和电路主体进行组合而构成，在所述电动机主体一侧设置有位置检测单元的一方构成要素，在所述电路主体一侧设置有所述位置检测单元的另一方构成要素，其特征在于，在这种电动机构造中，在所述电路主体中的所述壳体设置将所述电路基板进行定位的多个定位销，另一方面，在所述电动机主体中的所述定子一侧设置承接所述定位销的承接孔。

根据本发明所涉及的电动机定位机构，由于将在电路主体中将电路基板进行定位的定位销与电动机主体的定子一侧的承接孔进行嵌合，完成电路主体中的电路基板的定位和电路主体相对于电动机主体的定位，因此，将电路主体和电动机主体进行结合时不会产生偏移，能够正确地将检测单元在电路主体一侧的构成要素相对于电动机主体一侧的构成要素进行定位，检测精度提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的电动机定位机构的主要部分的剖视图。

图2是具有本发明的实施方式1所涉及的电动机定位机构的电动机的整体剖视图。

图3是本发明的实施方式1所涉及的电动机定位机构中的销和承接孔的位置及形状的简图。

图4是表示本发明的实施方式中的主要构件的结合关系的示意图。

图5是表示现有的电动机中的传感器磁体、检测用霍尔元件等的安装状态的剖视图。

图6是表示图5所示的构造中的构件的结合关系的示意图。

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，根据附图对实施本发明时的最佳方式详细地进行说明。

实施方式1.

图1是实施方式1所涉及的电动机定位机构的局部剖视图，图2是应用了实施方式1所涉及的电动机定位机构的电动机的整体剖视图。图2和图1虽然都是纵向截面，但截面的位置不同。图3是表示定位销和承接孔的形状及位置关系的简图，图4是表示实施方式1中的主要构件的结合关系的示意图。

首先，基于图2，对电动机(致动器)的整体构造进行说明。

电动机1包括电动机主体2和电路主体3。电动机主体2将定子5和转子6组装在筒状的框体4内。定子5固定地设置在框体4的内表面，包括铁心7和线圈8。在框体4的内侧的中央部，通过轴承10可旋转自如地支承有在周面上具有磁体9的转子6，以与定子5相对。在转子6的内侧，通过螺纹机构11支承有轴(shaft)12。轴12贯穿设置在框体4的端部的轴套构件13，在其前端部设置有连接件(joint)14。轴12通过该连接件14与阀的驱动轴连结。

图2所示的状态中，在转子6的上部安装有磁体支承构件15，与之形成一体，在其表面上，设置有多个作为检测单元的一方构成要素的传感器磁体16。而且，在定子5一侧的框体4上，通过模压(molding)埋入有对定子5的线圈8提供电流的线圈线(电动机端子线)17，其端部(端子)17a从框体4的端面突出而引出。在筒状框体4的上部的边缘部，形成有槽18，用于与后述的电路主体3一侧的壳体21进行热线(hot-wire)结合。

电路主体3在呈容器形状的壳体21的内侧保持电路基板22而形成。在壳体21形成有线圈线用连接器23，用于插入线圈线17的端子17a。线圈线用连接器23和电路基板22通过连接线24连接。在壳体21通过模压埋入有对电路基板22提供电流、收发信号的端子线25。端子线25的一个端部25a与电路基板22连接，端子线25的另一端部(端子)25b突出到形成于壳体21的外部连接连接器26内。电缆从外部与外部连接连接器26连接，将电流提供给电路基板22，且进行信号的收发。

如图1所示，在壳体21的内顶面27，隔开预定间隔而设置有作为定位销的长度较长的长销28、和长度比该长销28要短的短销29。在电路基板22开有定位安装孔30、31，与长销28和短销29对准。在电路基板22的下表面，设置有作为检测单元的另一构成要素的检测用霍尔元件32，与轴12一侧的传感器磁体16的位置对准。

在定子5一侧即电动机主体2的框体4上，竖直设置有柱状的长销用支承部33和短销用支承部34。在长销用支承部33设置有长销用承接孔35。在将壳体21固定于框体4时，将长销28插入到该长销用承接孔35中。如图3所示，长销用承接孔35的内径比长销28的直径稍大。在短销用支承部34设置有短销用承接孔36。在将壳体21固定于框体4时，将短销29插入到该短销用承接孔36中。如图3所示，短销用承接孔36的形状在连接该短销用承接孔36的中心和长销用承接孔35的中心的方向成长椭圆形，在与其正交的方向(以插入到长销用支承部33的长销28为中心的旋转方向：图3中的箭头方向)成为与短销29大致相同的直径。

在壳体21的边缘形成有凸部37，与设置于定子5一侧即电动机主体2的框体4的槽18相嵌合。

将电动机主体2和电路主体3分开组装。在电路主体3中，使壳体21的长销28及短销29穿过电路基板22的定位安装孔30、31，由此电路基板22被定位并且被这些销28、29支承。将连接线24、端子线25与电路基板22连接。

在此状态下，将壳体21的凸部37插入到电动机主体2的框体4的槽18中，并通过热线进行结合，但这时，首先，将长销28插入到定子5一侧即框体4的长销用支承部33的长销用承接孔35中，接着，将短销29插入到短销用支承部34的短销用承接孔36中。短销29向短销用承接孔36的插入是将壳体21以插入到长销用承接孔35中的长销28为中心进行旋转而探寻出位置来完成的。通过将两根销28、29插入到承接孔35、36中，壳体21及电路基板22直接定位于定子5一侧。另外，短销用承接孔36由于形成椭圆形，因此能吸收少许尺寸的偏差。

壳体21和框体4的结合是通过利用热线将壳体21一侧的凸部37和框体4的槽18进行结合来实现。另外，在将壳体21与框体4进行结合时，将电动机主体2一侧的线圈线17的端子17a插入到壳体21的线圈线用连接器23，线圈8便可以与电源一侧连接。

如图4所示，电路基板22通过销28、29进行定位，通过相同的销28、29，壳体21、即电路基板22定位于电动机主体2一侧。由于检测用霍尔元件32定位设置在电路基板22上，因此，通过将电路基板22正确地定位于电动机主体2一侧，能以高精度将检测用霍尔元件32相对于定子5一侧的传感器磁体16进行定位。即，传感器磁体16相对于旋转中心(轴12的旋转中心)的偏移变得极小。

在这种电动机1中，电缆与壳体21的外部连接连接器26连接。通过端子线25将电流提供给电路基板22，且进行信号的收发。通过电路基板22、连接线24、线圈线17，将电流提供给电动机主体2的线圈8。通过将电流提供给线圈8，转子6相对于定子5旋转，通过转子6的旋转，经由螺纹机构11对轴12进行直线驱动，对阀进行打开、关闭。利用轴12的直线驱动所引起的阀的开关量是通过检测轴12的旋转量来控制。轴12的旋转量通过检测用霍尔元件32对传感器磁体16进行检测来测定。由于将检测用霍尔元件32相对于传感器磁体16以高精度进行定位，因此，旋转量的检测精度提高，进而阀的开度量的控制精度提高。

根据实施方式1所涉及的电动机定位机构，由于将电路主体3中将电路基板22进行定位的长销28、短销29与电动机主体2的定子5一侧的承接孔35、36进行嵌合，从而完成电路主体3中的电路基板22的定位和电路主体3相对于电动机主体2的定位，即由于基准轴是同轴的，因此，将电路主体3和电动机主体2进行结合时不会产生偏移，能够正确地将检测用霍尔元件32相对于电动机主体2一侧的传感器磁体16进行定位，检测精度提高。因而，在应用到驱动对输送到汽车的蜗轮增压器的排气量进行调整的阀的打开、关闭的情况下，能更正确地控制排气量，实现更适当地利用排气能量。

而且，在实施方式1所涉及的电动机定位机构中，由于对于定位销，使一个为长度较长的长销28，使另一个为长度较短的短销29，且承接长销28的长销用承接孔35设定成与长销28的间隙较小，承接短销29的短销用承接孔36形成椭圆形，来限制以长销28为中心的旋转，因此，在壳体21与电动机主体2一侧结合时，长销28先插入到长销用承接孔35中，之后以长销28为中心而使壳体21旋转，由此能使短销29嵌合到短销用承接孔36中。其结果是，容易进行壳体21的组装，而且，由于短销用承接孔36形成椭圆形，因此，能抑制因零部件尺寸偏差的影响所引起的装配性恶化，使传感器磁体16和检测用霍尔元件32的旋转中心偏移最小。

上述实施方式1是本发明的实施方式的一个示例，例如电路主体3的壳体21与电动机主体2的框体4的结合方式并不限于利用热线，也可以采用其它结合方式，定位用的销的数量并不限于两个，也能够设置为三个以上。而且，具有该电动机定位机构的电动机并不限于车载用，能够适用于各种情况。

工业上的实用性

以上，本发明涉及的电动机定位机构，由于电动机通过使电动机主体和电路主体进行组合而构成，在所述电动机主体一侧设置有位置检测单元的一方构成要素，在所述电路主体一侧设置有所述位置检测单元的另一方构成要素，为了相对于电动机中的电动机主体一侧的检测单元的构成要素即传感器磁体，能够正确地将设置于电路主体一侧的检测单元的另一方构成要素进行定位，在这种电动机构造中，构成为在所述电路主体中的所述壳体设置将所述电路基板进行定位的多个定位销，另一方面，在所述电动机主体中的所述定子一侧设置承接所述定位销的承接孔，因此，适用于对汽车的蜗轮增压器的排气流量控制阀的开度进行控制的电动机定位机构等。

Claims (1)

1.一种电动机定位机构，所述电动机通过使电动机主体和电路主体进行组合而构成，该电动机主体具有用于将定子的线圈与外部连接的电动机端子，该电路主体包含装载有用于将电信号提供给所述电动机主体的电路的电路基板、且包括具有连接器连接端子的壳体，在所述定子一侧设置有检测单元的一方构成要素，在所述电路基板设置有作为所述检测单元的另一方构成要素的位置检测元件，其特征在于，

在这种电动机构造中，所述电路主体的所述壳体的内顶面具有多个定位销，

多个所述定位销贯穿所述电路基板，且支承该电路基板，

所述电动机主体在所述定子一侧具有承接所述定位销的承接孔，

多个所述定位销包括长度比其它定位销要长的长销、和长度比该长销要短的短销，

承接所述长销的所述承接孔形成为与所述长销的间隙较小，

承接所述短销的承接孔形成为椭圆形，来限制以所述长销为中心的旋转。