無電刷馬達的製作方法
2023-07-26 01:09:11
專利名稱：無電刷馬達的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無電刷馬達，特別是涉及一種可以由簡單的構造而對轉子的轉動角度正確地進行檢測的無電刷馬達。
背景技術：
在無電刷馬達上，由於有必要相應於轉子和靜子之間的相對位置對流入到靜子芯上的電流的時刻進行控制，所以必須正確地對轉子的轉動角度進行檢測。
為檢測轉子的轉動角度，目前是設置與設在轉子上的驅動磁體為不同的另外的轉動角度檢測用磁體。對此，在特開平8-116657號公報上提供了下列構造在一種為在靜子的周圍轉子產生轉動的外轉子構造的無電刷馬達上，通過由磁性傳感器對固定在外轉子上的驅動磁體的磁場進行檢測，而廢棄了角度檢測用磁體。
在設置在外轉子上的驅動磁體上，要求具有一種其磁場可以對內側的內靜子的磁極強烈地產生作用的功能。但在外轉子構造的無電刷馬達上，由於磁性傳感器被配置在外轉子的外側，所以在角度檢測用傳感器上要求具有一種其磁場可以對外轉子的外側強烈地產生作用的功能。
因此，當要使驅動磁體還可以作為角度檢測用磁體而產生作用時，驅動磁體就必須同時滿足上述的二律背反的條件。因此，在上述的現有技術中，驅動磁體的形狀要複雜化，從而會存在導致生產率的降低和成本的增加這樣的問題。
發明內容
本發明的目的是，提供一種解決了上述的現有技術的難題的、可以由簡單的構造而對外轉子的轉動角度正確地進行檢測的無電刷馬達。
為達到上述目的，在具有靜子、在該靜子的周圍轉動的外轉子、和對上述外轉子的轉動位置進行檢測的磁性傳感器的無電刷馬達上，本發明的特徵是，上述外轉子具有具有筒狀的轉子芯部的飛輪、被配置在轉子芯部的內周面上的多個的驅動磁體、和在轉子芯部的開口端向外方開放的凸緣；並且，上述磁性傳感器被配置在形成於位於上述凸緣部和驅動磁體之間的空隙部中的磁路上。
依據上述的特徵，可以在確保在驅動磁體和轉子之間的強的磁性作用的情況下，在外側的磁性傳感器和驅動磁體之間也可以確保充分的磁性作用。因此，不必設置角度檢測用磁體，而是可以在使驅動磁體還作為角度檢測用磁而起作用的情況下，由磁性傳感器對其轉動位置正確地進行檢測。
圖1為以本發明的無電刷馬達為動力的電動二輪車的全體側面圖。
圖2為內置有無電刷馬達的電動單元的斷面圖。
圖3為變速單元的斷面圖。
圖4為在電動單元內的無電刷馬達的斷面圖。
圖5為無電刷馬達的部分剖斷平面圖。
圖6為驅動無電刷馬達的驅動迴路的方框圖。
具體實施例方式
以下，參照圖面對本發明進行詳細的說明。圖1為裝載有本發明的無電刷馬達的電動二輪車的側面圖。該電動二輪車具有由無電刷馬達的驅動而產生行走的電動行走功能和由從踏板輸入的人力(踏力)而產生行走的人力行走功能。
車體前部和車體後部之間經車架1而被連結著；在由車架1的中央部的靠後處，向上方立設著車座杆2。在車座杆2上插嵌著車座管15；在該車座管15的上端，安裝著成一體地構成著尾燈12和信號燈13的車座8。
在車架1的先端，設有向前方突出的頭燈11；在頭燈11的上部，安裝有前託架12。在車架先端的頭管16上，樞軸支持著前叉3；在該前叉3的上端，安裝著把手9；同時，在該前叉3的下端，樞軸支持著前輪FW。在把手9的左右設有前後輪的剎車杆14；右把手(圖中未示)兼起著加速柄58(參照圖6)的作用。
在車架1的下方固定著電動單元5，後輪RW由變速單元6所樞軸支持著。上述電動單元5內置有本發明的無電刷馬達M，將經由柄517輸入到曲柄520上的踏力或由上述無電刷馬達M所產生的驅動力傳遞給變速單元6。
上述變速單元6經U型架4而被固定在車架1上。電動單元5的驅動鏈輪514和變速單元的從動鏈輪614之間由鏈條516所連結著。構成自動變速機的電動單元5的驅動側滑輪540和變速單元6的從動側滑輪610之間由V型皮帶543所連結著。在電動單元5的下部，設有跳起式的中央支架19。
圖2為電動單元5的在與曲軸520和驅動軸521為垂直的平面上的斷面圖；與上述中為同一的符號表示了同一或同等的部分。
電動單元5的殼體由殼體本體512和覆蓋其左右的L殼體513和R殼體511所構成。曲柄520的一端經軸承531由R殼體511所驅軸支持著，而其另一端經軸承532由L殼體513所驅動支持著。驅動軸521經軸承533、534由殼體本體512所樞軸支持著。
在曲軸520的一端上，曲柄513在R殼體511的外側上被固定著，進一步經單方向棘輪515而樞軸支持著驅動鏈輪514。在驅動鏈輪514上吊掛著鏈條516。在驅動軸521的一端上，設有以其為轉動軸的無電刷馬達M；在驅動軸521的另一端上，設有自動變速機的驅動側滑輪540。
如在後面參照圖4、圖5所進行的詳述那樣，上述無電刷馬達M的構成包括具有靜子581和激磁線圈582的內靜子580；具有以環狀的轉子芯部573為主要部的筒狀的飛輪571和沿上述轉子芯部573的內周面而配置著的多個的驅動磁體572的外轉子570；以及根據上述驅動磁體572的磁場而對上述外轉子570的相對於靜子580的相對位置進行檢測的磁性傳感器590。
上述驅動側滑輪540的構成包括相對於驅動軸521在轉動方向和軸方向上的移動被固定著的固定滑輪片542；和相對於驅動軸521可自由地進行沿軸方向的滑動的可動滑輪片541。在可動滑輪片541的背面、即與V型皮帶543不相接觸的面上，安裝著夾板545。該夾板545的在相對於驅動軸521的轉動方向和軸方向的兩方向上的運動受到限制，從而與該驅動軸521成一體地進行轉動。由夾板545和可動滑輪片541所包圍著的空腔形成為收容著作為調速器離心錘的滾子544的槽部。
圖3為上述變速單元1的在與輸出軸620為垂直的平面上的斷面圖。變速單元6的殼體由殼體本體612和覆蓋了其左右的L殼體613和R殼體611所構成；在R殼體611上經軸承632而樞軸支持著輸出軸620的一端。在殼本體512上，經軸承633而樞軸支持著輸出軸620的中央部。
在上述輸出軸620的一端上，設有與上述電動單元5的驅動鏈輪514相連結著的從動鏈輪614。在輸出軸620的另一端上，經外側軸套653、滾針軸承658、和內側軸套659而樞軸支持著從動側滑輪610的固定滑輪片651。在輸出軸620的端部，設有杯狀的聯軸板661。
在上述外側軸套653的外周，樞軸支持著相對於輸出軸620可以進行自由滑動的可動滑輪片652。該可動滑輪片652以可以在輸出軸620的周圍成一體地進行轉動的方式被系合在聯軸盤654上。在聯軸盤654和可動滑輪片652之間，設置有在沿擴展了兩者間的距離的方向上產生排斥力的壓縮螺旋彈簧655。
上述可動滑輪片652從V型皮帶543中所接受到的驅動力經聯軸盤654的靴部662後被傳遞到聯軸板661上，進一步經內側軸套659、第1和第2行星齒輪機構671、681後被傳遞到後輪RW上。
圖4為在上述電動單元5內的無電刷馬達M的放大斷面圖，圖5為其主要部的部分剖斷平面圖。
如圖4所示，上述靜子芯581在殼體本體512上由螺釘563而螺旋固定著。外轉子570的飛輪571被固定在驅動軸521上。在上述飛輪571的轉子芯部573上，在其開口部上設有向外側開放著的凸緣部573a；上述磁性傳感器590從傳感器基板591垂直地立設著，並在形成於位於該凸緣部573a和驅動磁體572之間的空隙部中的磁路上確定著其位置。
在本實施例中，以磁性傳感器590的至少一部分被收容在位於凸緣部573a和驅動磁體572之間的空隙內的方式被配置著。上述傳感器591由螺釘597而被螺旋固定在板592上。板592由螺釘598而被螺旋固定在殼主體512上。
這樣，在本實施例中，在轉子芯部573的開口端上，由於在位於向外側開放的凸緣部573a和驅動磁體572之間的空隙部中配置著磁性傳感器590，所以可以確保在驅動磁體572和靜子580之間的強的磁性作用的情況下，在外側的磁性傳感器590和驅動磁體572之間也可以確保得到充分的磁性作用。因此，驅動磁體572也可以作為角度檢測用磁體而起作用，並可以由磁性傳感器590對其轉動位置正確地進行檢測。
圖6為顯示了對上述無電刷馬達M進行驅動的驅動迴路的構成的方框圖，與上述中為同一的符號表示了同一或同等的部分。
根據從電池10(分別為24V的第1和第2電池10a、10b)經斷路器51後被供給著的高電壓(48V)，控制單元50對馬達M的各激磁線圈582供給激磁電流。降壓變換器52將從上述電池10中被供給著的高電壓在降為12V後供給到一般的電器設備57上。主開關54為例如磁導性開關，通過使磁開關56靠近而非接觸性地進行開閉。加速度開度傳感器55對加速柄58的開度進行檢測。
上述控制單元50具有DC/DC變換器501、控制器502、和驅動器503。其中，該DC/DC變換器501將從電池10中被供給著的高電壓變換為規定的直流電壓；控制器502由上述DC/DC變換器501的輸出電壓所驅動，可以根據上述加速度開度傳感器55和磁性傳感器590的輸出，而對供給到無電刷馬達M的各激磁線圈582上的激磁電流的大小和時刻進行確定；而驅動器503由上述DC/DC變換器501的輸出電壓所驅動，可以響應來自上述控制器502的指示對無電刷馬達M的各激磁線圈582供給激磁電流。如圖1所示，上述控制單元50被收容在電動單元5的底部。
在本實施形態中，從電池10被供給著的高電壓(48V)在電動單元5內為浮動狀態，使該高電壓不會經電動單元5的殼體而洩漏到外部。因此，駕駛者和乘員不會接觸到高電壓。
依據本發明，由於磁性傳感器被配置在形成於位於外轉子的轉子芯部和驅動磁體之間的空隙部中的磁路上，所以可以在確保在驅動磁體和內靜子之間的強的磁性作用的情況下，在外側的磁性傳感器和驅動磁體之間也可以確保充分的磁性作用。因此，可以不必設置角度檢測用磁體，而是使驅動磁體還作為角度檢測用磁體而起作用，並可以由磁性傳感器對其轉動位置正確地進行檢測。
權利要求
1.一種無電刷馬達，它包括內靜子和在該內靜子的外周圍轉動的外轉子、以及對外轉子的轉動位置進行檢測的磁性傳感器，其特徵在於，上述外轉子具有具有筒狀的轉子芯部的飛輪、被配置在上述轉子芯部的內周面上的多個的驅動磁體、和在上述轉子芯部的開口端上向外方開放著的凸緣部；並且，上述磁性傳感器被配置在形成於位於上述凸緣部和驅動磁體之間的空隙部中的磁路上。
2.如權利要求1所述的無電刷馬達，其特徵在於，上述磁性傳感器的至少一部分被配置在位於上述凸緣部和驅動磁體之間的空隙部內。
全文摘要
本發明提供了一種可以由簡單的構造而對外轉子的轉動角度正確地進行檢測的無電刷馬達。本發明的解決手段是,在具有內靜子580、在該內靜子580的周圍轉動的外轉子550、和對上述外轉子550的轉動位置進行檢測的磁性傳感器590的無電刷馬達M上,上述外轉子550具有:具有筒狀的轉子芯部573的飛輪571、被配置在上述轉子芯部573的內周面上的多個的驅動磁體572、和在上述轉子芯部573的開口端上向外方開放著的凸緣部573a;並且,上述磁性傳感器590被配置在形成於位於凸緣部573a和驅動磁體572之間的空隙部中的磁路上。
文檔編號H02K29/08GK1334635SQ0112322
公開日2002年2月6日 申請日期2001年7月20日 優先權日2000年7月21日
發明者坂本友和, 本田聰 申請人:本田技研工業株式會社