專利名稱：無刷電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如作為EGR(Exhaust Gas Recirculation,廢氣再循環(huán))閥、 VG(Variable Geometry,變幾何)渦輪致動器等驅(qū)動源使用的無刷電動機。
背景技術(shù)：
電刷電動機(換向器電動機)是利用換向器等通過機械方式進行電觸點的 切換，與之不同的是，由于無刷電動機是從控制器側(cè)切換通電方向，因此為了 切換該通電方向，需要檢測無刷電動機的內(nèi)部轉(zhuǎn)子所使用的永磁體的磁極，為 了簡化該磁極檢測并降低成本，使用霍爾元件等磁極傳感器。
因此，以往將內(nèi)部轉(zhuǎn)子所使用的永磁體的軸長延伸至磁極傳感器可以檢測 到磁極的位置(專利文獻1);或者為了檢測內(nèi)部轉(zhuǎn)子所使用的永磁體的磁極而 使用其他磁體及磁性材料(專利文獻2)。
專利文獻1:
[J本專利特開2006 — 033989號公報 專利文獻2:
曰本專利特開2001 — 309618號公報
以往的無刷電動機如上所述，為了檢測內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，而使用磁極 傳感器，但在專利文獻l所述的結(jié)構(gòu)中，由于永磁體的軸長延長，因此不利于 減少重量、尺寸以及成本。另外，在專利文獻2所述的結(jié)構(gòu)中，由于使用其他 磁體，因此根據(jù)其與內(nèi)部轉(zhuǎn)子的永磁體的位置精度，會阻礙無刷電動機性能的提高。
而且，由于磁極傳感器的配置位置與外部定子的位置關(guān)系很重要，因此設(shè) 置在與該外部定子相鄰的位置時較為理想，但在專利文獻2中，磁極傳感器不 與外部定子相鄰，而是分開形成的結(jié)構(gòu)。因此，由于在最終裝配工序中才開始 決定外部定子與磁極傳感器的位置，所以難以使外部定子和磁極傳感器的位置對齊。而且，由于磁極傳感器通常由芯片等構(gòu)成，因此存在的問題是相對于 外部定子需要電絕緣性等。
本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而完成的，其目的在于得到一種無刷電 動機，該無刷電動機可以在外部定子的一端側(cè)配置絕緣板和磁極傳感器而構(gòu) 成，不擴大與轉(zhuǎn)軸一體化的永磁體，可高精度地檢測該永磁體的磁極位置，確 保外部定子與磁極傳感器的良好的位置關(guān)系，且可以確實確保絕緣性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的無刷電動機具有在鐵心上巻繞繞組并形成磁路的外部定 丫-;匯集上述繞組、形成外部輸入端子的匯流條；以及將永磁體與轉(zhuǎn)軸形成一 休化、可通過軸承被上述外部定子支承并可以旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部轉(zhuǎn)子，其中，使絕緣 板保持在上述外部定子的一端側(cè)，將檢測上述永磁體的磁極的磁極傳感器安裝 在上述絕緣板上。
根據(jù)本發(fā)明所涉及的無刷電動機，由于使絕緣板保持在與外部定子的一端 側(cè)相鄰的位置，因此可以使絕緣板與外部定子的位置對齊，提高兩者的位置精 度。另外，由于檢測與轉(zhuǎn)軸一體化固定的永磁體的磁極的磁極傳感器安裝在絕 緣板上，因此具有的效果是可以確實確保磁極傳感器的電絕緣性，并且不擴 大永磁體就可以高精度地檢測該永磁體的磁極位置。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的無刷電動機的縱向剖視圖。 圖2是安裝在外部定子的一端側(cè)的構(gòu)成部件的分解立體圖。 圖3是表示圖2的構(gòu)成部件的組裝體與外部定子的關(guān)系的縱向剖視圖。 圖4是表示將圖2的構(gòu)成部件的組裝體與外部定子組裝的狀態(tài)的縱向剖視圖。
圖5是表示通過絕緣板的貫穿孔的繞組端與匯流條端子的關(guān)系的主要部分 的放大圖。
圖6是表示圖4的一體化結(jié)構(gòu)體與外端殼體的關(guān)系的縱向剖視圖。 圖7是表示外部定子與組裝有內(nèi)部轉(zhuǎn)子的外殼的關(guān)系的縱向剖視圖。
具體實施例方式
下面，為了更詳細說明本發(fā)明，參照

用于實施本發(fā)明的最佳方式。 實施方式1.
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的無刷電動機的縱向剖視圖；圖2 是安裝在外部定子的一端側(cè)的構(gòu)成部件的分解立體圖；圖3是表示圖2的構(gòu)成 部件的組裝體與外部定子的關(guān)系的縱向剖視圖；圖4是表示將圖2的構(gòu)成部件 的組裝體與外部定子組裝的狀態(tài)的縱向剖視圖；圖5是表示通過絕緣板的貫穿 孔的繞組端與匯流條端子的關(guān)系的主要部分的放大圖；圖6是表示圖4的一體 化結(jié)構(gòu)體與外端殼體的關(guān)系的縱向剖視圖；圖7是表示外部定子與組裝有內(nèi)部
轉(zhuǎn)f的外殼的關(guān)系的縱向剖視圖。
圖1至圖7中，外部定子1是在利用樹脂外部包裝2確保絕緣的層疊鐵心 3上巻繞繞組4，形成電學(xué)中的磁路。外部殼體5配置在外部定子1的外側(cè)， 固定該外部定子的位置。匯流條6的在外周面連接繞組端4a的端子6a呈放射 狀突出，通過端子6a匯集繞組4的端部而形成外部輸入端子。內(nèi)部轉(zhuǎn)子7將 永磁體8與轉(zhuǎn)軸25形成一體化。軸承9a、 9b支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子7、即轉(zhuǎn)軸25的兩 端部，可相對于外部定子1進行旋轉(zhuǎn)。外殼10保持一個軸承9b，與外部殼體 5形成j體而固定。
在樹脂外部包裝2的一端側(cè)，設(shè)置絕緣板11的組裝用定位突起12，比該 定位突起12要長的各繞組端4a互相平行延伸。除了該突起12，也可以是凹部 或者槽形。絕緣板11例如是由具有絕緣性的PPS、 PBT、 PA等樹脂成形的絕 緣板，形成與外部殼體5的內(nèi)周嵌合的外形，具有嵌合軸承9a的內(nèi)徑部 的凹部13、嵌合匯流條6的凹部14、貫穿繞組端4a的貫穿孔15、與樹脂 外部包裝2的定位銷12嵌合的凹部16、裝載后述基板17的凹部18、以及 使匯流條6的安裝部19貫穿的貫穿孔20。貫穿孔15形成為入口處直徑較 大、而隨著進入方向直徑減小的喇叭狀，以利于繞組端4a的進入。
在基板17上安裝磁極傳感器21，該磁極傳感器21檢測與轉(zhuǎn)軸25 —體化 的永磁體8的磁極。外部殼體5的縱向截面形成為杯狀，在其底面具有使匯流 條6的外部端子連接部6b突出的孔5a，其開口端向外水平彎曲，形成對外殼說明書第4/6頁
10的安裝凸緣部5b。外殼10具有組裝軸承9b的凹部22、以及使樹脂外部 包裝2的外形嵌合的凹部23。
接下來說明本發(fā)明所涉及的無刷電動機的裝配工序。
首先，圖2中，在絕緣板11的凹部13嵌合軸承9a，使安裝部19插入絕 緣板11的貫穿孔20后，使匯流條6嵌合在絕緣板11的凹部14以按壓該軸承 9a，利用絕緣板ll和匯流條6保持軸承9a，形成為夾層結(jié)構(gòu)。
在絕緣板11的與匯流條6的安裝側(cè)的相反側(cè)端面的凹部18組裝基板17， 將通過該基板17的孔17a的安裝螺釘24擰入插入絕緣板11的貫穿孔20的安 裝部19的端部的螺紋孔19a，將基板17與絕緣板11形成一體而固定。這樣， 形成為將基板17用螺釘固定在絕緣板11的安裝部19的結(jié)構(gòu)，從而能用由安 裝螺釘24構(gòu)成的最小的零部件將絕緣板11、軸承9a、匯流條6、和基板17 這4個零部件進行安裝而形成一體。
接著，如圖3所示，使上述組裝體與外部定子l相對，將兩者組合以使外 部定子1的繞組端4a貫穿絕緣板11的貫穿孔15，在該組合即將結(jié)束之前，將 定位突起12嵌合在絕緣板11的凹部16，從而進行定位。然后，通過穿過貫穿 孔15而被定位的繞組端4a的前端如圖5所示，與端子6a交叉，可以適應(yīng)熔
接、焊接等所進行的電連接的自動化的要求。
對于如上所述組裝的外部定子1，如圖6所示，若在匯流條側(cè)配置外部殼 體5，使該外部殼體5覆蓋外部定子1的外側(cè)，則匯流條6的外部端子連接部 6b會從底面的孔5a突出，匯流條6的外形上表面與外部殼體的內(nèi)表面孔緣抵 接，從而被定位。
另一方面，在外殼10的凹部22嵌合軸承9b，通過該軸承9b支承安裝固 定了永磁體8的轉(zhuǎn)軸25的一端，使其可旋轉(zhuǎn)，從而組裝成內(nèi)部轉(zhuǎn)子7。接著， 如圖7所示，使外殼IO與外部定子1相對，使永磁體8位于層疊鐵心3內(nèi)， 如圖1所示那樣將外部定子1和內(nèi)部轉(zhuǎn)子7組合，在該組合即將結(jié)束之前，將 樹脂外部包裝2的外形嵌合在外殼10的凹部23，使兩者進行位置對齊，并且 外部殼體5的安裝凸緣部5b與外殼10的上表面抵接。該抵接部利用燒嵌等形 成 一體化。
如上所述，根據(jù)本實施方式1，由于外部定子1和絕緣板11可以通過定位銷12與凹部16的嵌合而直接定位，因此可以確保兩者良好的定位精度。此時，
在形成代替定位銷12的凹部或者槽時，需要形成代替凹部16的凸部或者凸狀 部。而且，由于在該絕緣板11安裝具有磁極傳感器21的基板17，因此可以確 實確保磁極傳感器21的電絕緣性，并且由于該磁極傳感器21設(shè)置得與永磁體 8相對，因此可以高精度地檢測永磁體8的磁極。
雖然巻繞在層疊鐵心3中的繞組4的巻繞起點側(cè)和巻繞結(jié)束側(cè)的繞組端4a 分別從外部定子1各有一條突出，但在將絕緣板11安裝在外部定子1時，通 過使該各繞組端4a貫穿與該繞組端數(shù)量相同的設(shè)置在絕緣板11的貫穿孔15， 可以與匯流條6的端子6a的位置對齊，并且可以通過絕緣板11確保繞組端4a 的絕緣，即使組裝在外部定子1的外側(cè)的外部殼體5是金屬，也可以確實確保 各繞組端4a的絕緣。
另外，由于繞組端4a通過貫穿絕緣板11的貫穿孔15，繞組端4a的位置 f:〗行決定，因此易于確實與匯流條6的端子6a嵌合。而且，嵌合的匯流條6 的端子6a與繞組端4a的電連接可以容易利用電阻焊接、焊接壓接等確實進行。
關(guān)于無刷電動機與外部設(shè)備的安裝，雖然可以根據(jù)外部殼體5的形狀進行 相應(yīng)安裝，但由于將外部定子l、絕緣板ll、匯流條6形成一體化，構(gòu)成無刷 電動機的一半部分，與外部殼體5進行組裝，因此即使多品種少量生產(chǎn)時，也 可以與外部殼體5的形狀無關(guān)而使一半部分通用，可以降低成本。
絕緣板11具有軸承保持功能，從而可以使功能復(fù)合化，有助于無刷電動 機的小型化，且由于被絕緣板11與匯流條6保持，形成夾層結(jié)構(gòu)，因此可以 防止軸承9a的軸向的脫落。
使得從匯流條6突出的安裝部19貫穿絕緣板11的貫穿孔20，在其前端的 螺紋孔19a擰入通過基板17的孔17a的安裝螺釘24，安裝在基板17的絕緣板 11上，從而可以將絕緣板ll、匯流條6、基板17形成一體化，而削減零部件 數(shù)量。雖然該絕緣板11是以復(fù)雜的形狀構(gòu)成，但由于是可利用樹脂注射成形 的形狀，因此不會使成本上升就可以制造。
另外，由于將外部定子l、磁極傳感器21、絕緣板ll、軸承9a、匯流條6 形成一體化，因此無刷電動機的裝載方向、組裝方向的設(shè)定自由度較高，即使 外部殼體形狀改變時，也不必改變內(nèi)部零部件，由于零部件通用，而可以減少成本。
工業(yè)上的實用性
如上所述，本發(fā)明所涉及的無刷電動機，由于使絕緣板保持在與外部定子 的一端側(cè)相鄰的位置，從而可以使絕緣板與外部定子的位置對齊，提高位置精 度，并且通過將檢測永磁體的磁極的磁極傳感器安裝在該絕緣板上，可以確實
確保磁極傳感器的電絕緣性，高精度地檢測永磁體的磁極位置，因此適用于EGR 閥或VG渦輪致動器等。
權(quán)利要求
1.一種無刷電動機，具有在確保絕緣的鐵心上卷繞繞組以形成磁路的外部定子；配置在所述外部定子的外側(cè)并固定所述外部定子的位置的外部殼體；匯集所述繞組、形成外部輸入端子的匯流條；將永磁體與轉(zhuǎn)軸形成一體化的內(nèi)部轉(zhuǎn)子；支承所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子的兩端部、以使所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子可相對于所述外部定子旋轉(zhuǎn)的軸承；以及保持所述軸承、與所述外部殼體形成一體而固定的外殼，其特征在于，使絕緣板保持在外部定子的一端側(cè)，將檢測所述永磁體的磁極的磁極傳感器安裝在所述絕緣板上。
2. 如權(quán)利要求l所述的無刷電動機，其特征在于，在絕緣板設(shè)置貫穿孔， 使得在外部定子的鐵心上巻繞的繞組的端部貫穿所述貫穿孔。
3. 如權(quán)利要求1所述的無刷電動機，其特征在于，在絕緣板設(shè)置軸承， 所述軸承支承內(nèi)部轉(zhuǎn)子，以使所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子可相對于外部定子旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
無刷電動機具有在鐵心上卷繞繞組并形成電學(xué)中的磁路的外部定子；匯集所述繞組、形成外部輸入端子的匯流條；以及與永磁體形成一體化、可通過軸承被所述外部定子支承并可以旋轉(zhuǎn)的內(nèi)部轉(zhuǎn)子，其中，使絕緣板保持在所述外部定子的一端側(cè)，將檢測所述永磁體的磁極的磁極傳感器安裝在所述絕緣板上。
文檔編號H02K29/08GK101682246SQ20088001713
公開日2010年3月24日 申請日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者菅原濟文, 衣川浩行 申請人:三菱電機株式會社