CN1211903C - 外转子型无电刷马达的构造 - Google Patents
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Abstract
一种外转子型无电刷马达，将马达固定侧作为定子(11)，马达回转侧为输出轴(12)和转子(13)，在定子(11)外侧配置转子(13)；其中，在贯通定子(11)中央的输出轴(12)的一端固定转子(13)，将其周壁部(18)配置到定子(11)的外侧，在内周面安装永久磁铁(19)。对应于该永久磁铁(19)的安装位置使周壁部(18)的开放侧缘部部分地凸出并作为检测用凸起(20)，靠近该凸出端近旁配置磁性传感器(22)的检测部(23)。
Description
技术领域
本发明涉及一种外转子型无电刷马达的构造，特别是涉及一种有利地构成转子的回转角度检测构造的外转子型无电刷马达的构造。
背景技术
图4示出外转子型无电刷马达的构造例。在该例中，在贯通马达固定侧即定子1的中央的输出轴2的一端接合转子3的凸起4，在该凸起4的延伸到马达内侧的端部外周设置传感器用磁铁5，靠近其配置磁性传感器6。符号7为定子的线圈，符号8为永久磁铁。
上述磁性传感器6根据预先对应于永久磁铁8设置的传感器用磁铁5通过时的磁场变化，检测设于转子3的永久磁铁8的磁极位置。然而，当电流在定子1的线圈7中流过时，在周围产生磁场，所以，如在附近配置传感器用磁铁5，则可能受到线圈7的磁场的磁影响。因此，希望获得受到该磁影响的可能性小的传感器构造。另外，传感器用磁铁5的位置越接近马达的回转中心，则设置范围越窄，传感器的检测精度越难提高，所以，希望获得可容易提高检测精度的构造。另外，希望省略传感器用磁铁5自身，降低成本。因此，本申请的发明的目的在于满足这样的需要。
发明内容
为了解决上述问题，本申请的涉及外转子型无电刷马达的构造的第1项发明前提构造将马达固定侧作为定子，在其外侧配置成为马达回转侧的转子，并设置用于检测转子的回转角度的角度传感器；其特征在于：上述转子为了收容上述定子，呈开放一侧的容器状，而且在设置于转子外周部围住上述定子的周壁部内周面安装永久磁铁，同时，对应于该永久磁铁使周壁部的开放缘部部分地凸出并作为检测用凸起，靠近该检测用凸起配置作为磁性传感器而构成的上述角度传感器的检测部。
第2项发明在上述前提构造中具有这样的特征：上述转子为了收容上述定子呈开放一侧的容器状，而且在设于转子外周部围住上述定子的周壁部内周面安装永久磁铁，并对应于该永久磁铁使周壁部的开放缘部部分地凸出并作为检测用凸起，该检测用凸起通过作为光学式传感器而构成的上述角度传感器的检测部。
第3项发明在第1项或第2项发明的基础上具有这样的特征：上述检测用凸起为与上述永久磁铁的数量不同的任意数量。
按照第1项发明，对应于永久磁铁使转子的周壁部凸出一部分，形成为检测用凸起，靠近该检测用凸起地配置磁性传感器的检测部，所以，设置于转子的永久磁铁的磁通通过检测用凸起，所以，检测用凸起通过时，磁性传感器检测磁场变化，可检测转子的永久磁铁的位置。
此时，检测用凸起位于转子的外周侧，位于从定子线圈离开的位置，所以，线圈产生的磁场的影响减少，可检测出永久磁铁的正确位置。另外，由于磁性传感器的检测位置为转子的外周部，所以，可比将其设置于马达中央侧的场合更容易提高检测精度。另外，由于利用永久磁铁，所以，可不用专用的传感器用磁铁，可降低成本。
按照第2项发明，对应于永久磁铁设置到转子外周部的检测用凸起每次通过光学式传感器的检测部时，由于遮住了检测部的检测光，所以，可检测永久磁铁的位置。在该场合也可获得与第1项发明相同的效果。
按照第3项发明，检测用凸起为与上述永久磁铁的数量不同的任意数量，所以，可将检测用凸起用作脉冲发生器等回转角度传感器，将其检测结果用于多种控制。
附图说明
图1为第1实施例的全断面图。
图2为第2实施例的与图1相同的图。
图3为第3实施例的与图1相同的图。
图4为现有例的与图1相同的图。
具体实施方式
下面，根据附图说明实施例。图1为作为车辆用而构成的第1实施例的外转子型无电刷马达的全断面图。在以上说明中，上下左右等方向以与说明对应的图面中的图示状态为基准。该马达10具有马达固定侧的定子11、贯通其中央的输出轴12、及固定于其一端的转子13。转子13为马达回转侧，在设于其中央部的凸起14锥形接合输出轴12的一端，由键15和轴端的螺母16可一体回转地与输出轴12接合。
转子13具有凸起14和与其成一体并覆盖定子11外侧的飞轮部17，呈可收容定子1的容器状，其一侧作为定子11的插入侧开放，而且飞轮部17的外周部分构成围住定子11周围的周壁部18。在该周壁部18的内周面朝周向配置规定个数的永久磁铁19，与定子11的外周部相向。
周壁部18中的设置永久磁铁19的部分将对着成为定子11插入侧的开放部的缘部朝回转轴方向凸出，成为检测用凸起20。周壁部18的对着上述开放部的缘部中检测用凸起20以外的部分朝回转中心方向折曲，成为保持永久磁铁19的敛缝部21。
在检测用凸起20的凸出端近旁设置磁性传感器22，其检测部23靠近检测用凸起20的外面即转子的回转半径方向外方侧的面配置，本体部24从检测部23大体弯曲成直角，朝转子回转半径方向内方延伸，基部25由螺栓26在凸起14附近安装到定子11。磁性传感器22为用于检测磁场变化并向图中未示出的控制装置输出电检测信号的公知部件，在本实施例中，通过检测用凸起20检测永久磁铁19的位置，构成把握转子3的回转角度的角度传感器。
定子11与永久磁铁19对应地以放射状形成多个，分别固定到支承构件27，支承构件27不能移动地安装到车身侧的部件28。在各定子11的周围卷绕线圈30，根据磁性传感器22检测出的转子的回转角度信息由图中未示出的控制装置通过连接器31在最佳时刻通电。
检测用凸起20的前端从线圈30的回转轴方向最外侧位置更长地凸出到图的右方。连接器31包括各定子11的电流供给用和磁性传感器22的信号线用，由夹子32和螺栓33安装到定子11。
下面，说明本实施例的作用。通过在线圈30中流过电流，使转子13回转，这样，当检测用凸起20通过磁性传感器22的检测部23的近旁时，由于在检测用凸起20通过永久磁铁19的磁通，所以，磁性传感器22检测出检测用凸起20通过时的磁场变化，输出电检测信号。
由该信号，可把握处于与检测用凸起20对应关系的永久磁铁19的位置，所以可检测转子13的回转角度。而且，检测用凸起20设于转子13的外周部即周壁部18，磁性传感器22的检测部23位于检测用凸起20的外周部，从定子11的线圈30离开，所以，线圈30产生的磁场影响减小，可检测出正确的永久磁铁19的位置。而且，检测用凸起20从线圈30最外侧朝图的右侧伸出，所以，可进一步减小磁影响。
另外，磁性传感器22的检测位置由转子13的外周部构成，可使磁性传感器22比如现有例那样设置到中央侧的场合更容易提高检测精度。另外，由于检测用凸起20的磁化利用永久磁铁19的磁通，所以，可不使用专用的传感器用磁铁，可降低成本。
而且，不用使检测用凸起20的数量与永久磁铁19的数量一致，可为任意数量。例如，如检测用凸起20为1个，则磁性传感器22在转子13每回转1周时检测1次磁场变化，产生检测信号。因此，可将其用作脉冲信号，作为基于马达回转的各种控制信号加以利用。
另外，当检测用凸起20的数量为多个时，该数量增加可提高精度，如使转子13的回转和图中未示出的发动机的曲轴的回转同步或按规定比对应，则还可用于发动机点火时期控制和燃料喷射控制。但在所有场合都作为马达自身的回转控制用分别配置设于与永久磁铁19对应的位置的传感器。
图2为第2实施例的与图1同样的图。该实施例与第1实施例的不同点在于，设置公知的具有光间断构造的光学式角度传感器42来代替磁性传感器。该角度传感器42的检测部43具有发光部47和受光部48，这些发光部47和受光部48夹住槽49相向，从发光部47朝受光部48时常发出检测光。
检测用凸起20的前端部进入通过槽49，通过时遮住检测光，使受光部48一时不能接收检测光，所以，角度传感器42检测到检测用凸起20的通过，产生电信号，由此可检测出检测用凸起20对应的永久磁铁19的位置，检测转子13的回转角度。
在角度传感器42的其它部分的构造中，本体部44和基部45都与上述磁性传感器22相同，基部45由螺栓46安装到定子11。另外，角度传感器42以外的马达构造也与第1实施例相同，所以，在图中采用相同符号，省略说明。
由这样的构成，可使角度传感器42为光学式，完全排除线圈30的磁影响，并可获得将检测用凸起20设置于转子13外周部提高检测精度和省略传感器用磁铁这样同样的效果。另外，还可用作上述脉冲发生器。
图3为与第3实施例的图1相同的图。该实施例与第1实施例的不同点在于，取消了该实施例中的检测用凸起，并在周壁部18中的成为飞轮部17的凸缘部的部分的外周面侧设置台阶部50，在该台阶部50内安装传感器用磁铁51，在与周壁部18的一般部外周面大体相同的平面设置其外表面。另外，相对传感器用磁铁51相向地配置磁性传感器52的检测部53，并由螺钉55将磁性传感器52固定到位于转子13外侧的车体侧构件28的凸缘部54。
这样，每当转子13回转使传感器用磁铁51通过时，由磁性传感器52进行检测，可检测出转子13的回转角度，另外，由于将磁性传感器52配置到比转子13的周壁部18更往回转半径方向外方的位置，由转子13将磁性传感器52与线圈30隔开，所以，可尽可能地减少线圈30对磁性传感器52的磁影响。另外，可与前面各实施例同样地获得在转子13外周设置传感器用磁铁51提高检测精度的效果。
本申请发明不限于上述实施例，在同一发明原理内可进行多种变形和应用。例如，作为本申请发明的外转子型无电刷马达的用途也可用于车辆用以外，广泛用于通用机械等。
Claims (3)
1.一种外转子型无电刷马达的构造，将马达固定侧作为定子，在其外侧配置成为马达回转侧的转子，并设置用于检测转子的回转角度的角度传感器；其特征在于：上述转子为了收容上述定子，呈开放一侧的容器状，而且在设置于转子外周部围住上述定子的周壁部内周面安装永久磁铁，同时，对应于该永久磁铁使周壁部的开放缘部部分地凸出并作为检测用凸起，靠近该检测用凸起配置作为磁性传感器而构成的上述角度传感器的检测部。
2.一种外转子型无电刷马达的构造，将马达固定侧作为定子，在其外侧配置成为马达回转侧的转子，并设置用于检测转子的回转角度的角度传感器；其特征在于：上述转子为了收容上述定子呈开放一侧的容器状，而且在设于转子外周部围住上述定子的周壁部内周面安装永久磁铁，并对应于该永久磁铁使周壁部的开放缘部部分地凸出并作为检测用凸起，该检测用凸起通过作为光学式传感器而构成的上述角度传感器的检测部。
3.如权利要求1或2所述的外转子型无电刷马达的构造，其特征在于：上述检测用凸起为与上述永久磁铁的数量不同的任意数量。
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