CN1334635A - 无电刷马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种可以由简单的构造而对外转子的转动角度正确地进行检测的无电刷马达。本发明的解决手段是,在具有内静子580、在该内静子580的周围转动的外转子550、和对上述外转子550的转动位置进行检测的磁性传感器590的无电刷马达M上,上述外转子550具有:具有筒状的转子芯部573的飞轮571、被配置在上述转子芯部573的内周面上的多个的驱动磁体572、和在上述转子芯部573的开口端上向外方开放着的凸缘部573a;并且,上述磁性传感器590被配置在形成于位于凸缘部573a和驱动磁体572之间的空隙部中的磁路上。

Description

无电刷马达
技术领域
本发明涉及一种无电刷马达，特别是涉及一种可以由简单的构造而对转子的转动角度正确地进行检测的无电刷马达。
背景技术
在无电刷马达上，由于有必要相应于转子和静子之间的相对位置对流入到静子芯上的电流的时刻进行控制，所以必须正确地对转子的转动角度进行检测。
为检测转子的转动角度，目前是设置与设在转子上的驱动磁体为不同的另外的转动角度检测用磁体。对此，在特开平8-116657号公报上提供了下列构造：在一种为在静子的周围转子产生转动的外转子构造的无电刷马达上，通过由磁性传感器对固定在外转子上的驱动磁体的磁场进行检测，而废弃了角度检测用磁体。
在设置在外转子上的驱动磁体上，要求具有一种其磁场可以对内侧的内静子的磁极强烈地产生作用的功能。但在外转子构造的无电刷马达上，由于磁性传感器被配置在外转子的外侧，所以在角度检测用传感器上要求具有一种其磁场可以对外转子的外侧强烈地产生作用的功能。
因此，当要使驱动磁体还可以作为角度检测用磁体而产生作用时，驱动磁体就必须同时满足上述的二律背反的条件。因此，在上述的现有技术中，驱动磁体的形状要复杂化，从而会存在导致生产率的降低和成本的增加这样的问题。
发明内容
本发明的目的是，提供一种解决了上述的现有技术的难题的、可以由简单的构造而对外转子的转动角度正确地进行检测的无电刷马达。
为达到上述目的，在具有静子、在该静子的周围转动的外转子、和对上述外转子的转动位置进行检测的磁性传感器的无电刷马达上，本发明的特征是，上述外转子具有：具有筒状的转子芯部的飞轮、被配置在转子芯部的内周面上的多个的驱动磁体、和在转子芯部的开口端向外方开放的凸缘；并且，上述磁性传感器被配置在形成于位于上述凸缘部和驱动磁体之间的空隙部中的磁路上。
依据上述的特征，可以在确保在驱动磁体和转子之间的强的磁性作用的情况下，在外侧的磁性传感器和驱动磁体之间也可以确保充分的磁性作用。因此，不必设置角度检测用磁体，而是可以在使驱动磁体还作为角度检测用磁而起作用的情况下，由磁性传感器对其转动位置正确地进行检测。
附图说明
图1为以本发明的无电刷马达为动力的电动二轮车的全体侧面图。
图2为内置有无电刷马达的电动单元的断面图。
图3为变速单元的断面图。
图4为在电动单元内的无电刷马达的断面图。
图5为无电刷马达的部分剖断平面图。
图6为驱动无电刷马达的驱动回路的方框图。
具体实施方式
以下，参照图面对本发明进行详细的说明。图1为装载有本发明的无电刷马达的电动二轮车的侧面图。该电动二轮车具有由无电刷马达的驱动而产生行走的电动行走功能和由从踏板输入的人力(踏力)而产生行走的人力行走功能。
车体前部和车体后部之间经车架1而被连结着；在由车架1的中央部的靠后处，向上方立设着车座杆2。在车座杆2上插嵌着车座管15；在该车座管15的上端，安装着成一体地构成着尾灯12和信号灯13的车座8。
在车架1的先端，设有向前方突出的头灯11；在头灯11的上部，安装有前托架12。在车架先端的头管16上，枢轴支持着前叉3；在该前叉3的上端，安装着把手9；同时，在该前叉3的下端，枢轴支持着前轮FW。在把手9的左右设有前后轮的刹车杆14；右把手(图中未示)兼起着加速柄58(参照图6)的作用。
在车架1的下方固定着电动单元5，后轮RW由变速单元6所枢轴支持着。上述电动单元5内置有本发明的无电刷马达M，将经由柄517输入到曲柄520上的踏力或由上述无电刷马达M所产生的驱动力传递给变速单元6。
上述变速单元6经U型架4而被固定在车架1上。电动单元5的驱动链轮514和变速单元的从动链轮614之间由链条516所连结着。构成自动变速机的电动单元5的驱动侧滑轮540和变速单元6的从动侧滑轮610之间由V型皮带543所连结着。在电动单元5的下部，设有跳起式的中央支架19。
图2为电动单元5的在与曲轴520和驱动轴521为垂直的平面上的断面图；与上述中为同一的符号表示了同一或同等的部分。
电动单元5的壳体由壳体本体512和覆盖其左右的L壳体513和R壳体511所构成。曲柄520的一端经轴承531由R壳体511所驱轴支持着，而其另一端经轴承532由L壳体513所驱动支持着。驱动轴521经轴承533、534由壳体本体512所枢轴支持着。
在曲轴520的一端上，曲柄513在R壳体511的外侧上被固定着，进一步经单方向棘轮515而枢轴支持着驱动链轮514。在驱动链轮514上吊挂着链条516。在驱动轴521的一端上，设有以其为转动轴的无电刷马达M；在驱动轴521的另一端上，设有自动变速机的驱动侧滑轮540。
如在后面参照图4、图5所进行的详述那样，上述无电刷马达M的构成包括：具有静子581和激磁线圈582的内静子580；具有以环状的转子芯部573为主要部的筒状的飞轮571和沿上述转子芯部573的内周面而配置着的多个的驱动磁体572的外转子570；以及根据上述驱动磁体572的磁场而对上述外转子570的相对于静子580的相对位置进行检测的磁性传感器590。
上述驱动侧滑轮540的构成包括：相对于驱动轴521在转动方向和轴方向上的移动被固定着的固定滑轮片542；和相对于驱动轴521可自由地进行沿轴方向的滑动的可动滑轮片541。在可动滑轮片541的背面、即与V型皮带543不相接触的面上，安装着夹板545。该夹板545的在相对于驱动轴521的转动方向和轴方向的两方向上的运动受到限制，从而与该驱动轴521成一体地进行转动。由夹板545和可动滑轮片541所包围着的空腔形成为收容着作为调速器离心锤的滚子544的槽部。
图3为上述变速单元1的在与输出轴620为垂直的平面上的断面图。变速单元6的壳体由壳体本体612和覆盖了其左右的L壳体613和R壳体611所构成；在R壳体611上经轴承632而枢轴支持着输出轴620的一端。在壳本体512上，经轴承633而枢轴支持着输出轴620的中央部。
在上述输出轴620的一端上，设有与上述电动单元5的驱动链轮514相连结着的从动链轮614。在输出轴620的另一端上，经外侧轴套653、滚针轴承658、和内侧轴套659而枢轴支持着从动侧滑轮610的固定滑轮片651。在输出轴620的端部，设有杯状的联轴板661。
在上述外侧轴套653的外周，枢轴支持着相对于输出轴620可以进行自由滑动的可动滑轮片652。该可动滑轮片652以可以在输出轴620的周围成一体地进行转动的方式被系合在联轴盘654上。在联轴盘654和可动滑轮片652之间，设置有在沿扩展了两者间的距离的方向上产生排斥力的压缩螺旋弹簧655。
上述可动滑轮片652从V型皮带543中所接受到的驱动力经联轴盘654的靴部662后被传递到联轴板661上，进一步经内侧轴套659、第1和第2行星齿轮机构671、681后被传递到后轮RW上。
图4为在上述电动单元5内的无电刷马达M的放大断面图，图5为其主要部的部分剖断平面图。
如图4所示，上述静子芯581在壳体本体512上由螺钉563而螺旋固定着。外转子570的飞轮571被固定在驱动轴521上。在上述飞轮571的转子芯部573上，在其开口部上设有向外侧开放着的凸缘部573a；上述磁性传感器590从传感器基板591垂直地立设着，并在形成于位于该凸缘部573a和驱动磁体572之间的空隙部中的磁路上确定着其位置。
在本实施例中，以磁性传感器590的至少一部分被收容在位于凸缘部573a和驱动磁体572之间的空隙内的方式被配置着。上述传感器591由螺钉597而被螺旋固定在板592上。板592由螺钉598而被螺旋固定在壳主体512上。
这样，在本实施例中，在转子芯部573的开口端上，由于在位于向外侧开放的凸缘部573a和驱动磁体572之间的空隙部中配置着磁性传感器590，所以可以确保在驱动磁体572和静子580之间的强的磁性作用的情况下，在外侧的磁性传感器590和驱动磁体572之间也可以确保得到充分的磁性作用。因此，驱动磁体572也可以作为角度检测用磁体而起作用，并可以由磁性传感器590对其转动位置正确地进行检测。
图6为显示了对上述无电刷马达M进行驱动的驱动回路的构成的方框图，与上述中为同一的符号表示了同一或同等的部分。
根据从电池10(分别为24V的第1和第2电池10a、10b)经断路器51后被供给着的高电压(48V)，控制单元50对马达M的各激磁线圈582供给激磁电流。降压变换器52将从上述电池10中被供给着的高电压在降为12V后供给到一般的电器设备57上。主开关54为例如磁导性开关，通过使磁开关56靠近而非接触性地进行开闭。加速度开度传感器55对加速柄58的开度进行检测。
上述控制单元50具有DC/DC变换器501、控制器502、和驱动器503。其中，该DC/DC变换器501将从电池10中被供给着的高电压变换为规定的直流电压；控制器502由上述DC/DC变换器501的输出电压所驱动，可以根据上述加速度开度传感器55和磁性传感器590的输出，而对供给到无电刷马达M的各激磁线圈582上的激磁电流的大小和时刻进行确定；而驱动器503由上述DC/DC变换器501的输出电压所驱动，可以响应来自上述控制器502的指示对无电刷马达M的各激磁线圈582供给激磁电流。如图1所示，上述控制单元50被收容在电动单元5的底部。
在本实施形态中，从电池10被供给着的高电压(48V)在电动单元5内为浮动状态，使该高电压不会经电动单元5的壳体而泄漏到外部。因此，驾驶者和乘员不会接触到高电压。
依据本发明，由于磁性传感器被配置在形成于位于外转子的转子芯部和驱动磁体之间的空隙部中的磁路上，所以可以在确保在驱动磁体和内静子之间的强的磁性作用的情况下，在外侧的磁性传感器和驱动磁体之间也可以确保充分的磁性作用。因此，可以不必设置角度检测用磁体，而是使驱动磁体还作为角度检测用磁体而起作用，并可以由磁性传感器对其转动位置正确地进行检测。

Claims (2)

1.一种无电刷马达，它包括内静子和在该内静子的外周围转动的外转子、以及对外转子的转动位置进行检测的磁性传感器，其特征在于，上述外转子具有：具有筒状的转子芯部的飞轮、被配置在上述转子芯部的内周面上的多个的驱动磁体、和在上述转子芯部的开口端上向外方开放着的凸缘部；并且，上述磁性传感器被配置在形成于位于上述凸缘部和驱动磁体之间的空隙部中的磁路上。
2.如权利要求1所述的无电刷马达，其特征在于，上述磁性传感器的至少一部分被配置在位于上述凸缘部和驱动磁体之间的空隙部内。
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