專利名稱：起動發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置于摩托車的發(fā)動機等的起動發(fā)電機的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般，作為設(shè)置于摩托車的發(fā)動機的起動發(fā)電機，公知的有具有使發(fā)動機起動的功能和進行發(fā)電的功能的外轉(zhuǎn)子型的起動發(fā)電機。這種起動發(fā)電機具有固定在發(fā)動機的外壁上的定子芯、和被固定在發(fā)動機的曲軸并繞定子芯旋轉(zhuǎn)的外轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子)。定子芯是多塊由磁性材料構(gòu)成的芯板層疊形成，具有:形成為圓環(huán)狀的主體部、和從主體部以放射狀突出形成的T字形狀的齒部,在定子芯的齒部纏繞著線圈。外轉(zhuǎn)子形成為由磁性材料構(gòu)成的有底圓筒狀，圓筒狀的輪轂部突出形成于外轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)的底面部。另外，發(fā)動機的曲軸固定在形成于外轉(zhuǎn)子的輪轂部，多個勵磁磁鐵等間隔地配設(shè)在外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面。纏繞在定子芯的齒部的線圈與未圖示的電池電連接。因此，向線圈供給電流時，纏繞于定子芯的線圈就被勵磁，在外轉(zhuǎn)子沿圓周方向產(chǎn)生力。即，從電池向線圈供給電流時，外轉(zhuǎn)子就會繞定子芯旋轉(zhuǎn)，結(jié)果，發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)，起動發(fā)動機。發(fā)動機起動時，發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子就環(huán)繞纏繞有線圈的定子芯旋轉(zhuǎn)。而且，外轉(zhuǎn)子按規(guī)定的旋轉(zhuǎn)數(shù)繞定子芯開始旋轉(zhuǎn)時，由配設(shè)于外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面的勵磁磁鐵形成的磁場橫穿過纏繞在定子芯的齒部的線圈。因此，在纏繞于定子芯的齒部的線圈產(chǎn)生感應電動勢。而且，在線圈產(chǎn)生的感應電動勢，通過與線圈電性且機械連接的導線，被蓄積到電池中，再供給到與電池連接的控制部和附屬電機設(shè)備。在外轉(zhuǎn)子的輪轂部安裝有檢測換流位置用的馬達用磁鐵和用于檢測點火時刻基準信號的點火用磁鐵，在定子芯上安裝有具備3個馬達用霍爾IC (第2霍爾1C、第3霍爾1C、第4霍爾IC)的換流位置檢測傳感器(檢測傳感器)，和具有點火用霍爾IC (第I霍爾IC)的點火時刻基準信號檢測傳感器(檢測傳感器)。另外，3個馬達用霍爾IC和點火用霍爾IC分別與控制電路電連接。馬達用磁鐵是N極和S極在圓周方向交替被磁化的圓環(huán)形狀的磁鐵，點火用磁鐵是N極和S極分別一次一個地被磁化的圓環(huán)形狀的磁鐵。另外，被點火用磁鐵的N極磁化的范圍比被S極磁化的范圍狹小很多。換流位置檢測傳感器的3個馬達用霍爾IC被配置于與馬達用磁鐵相對的位置，點火用霍爾IC被配置于與安裝在輪轂部的點火用磁鐵相對的位置。另外，3個馬達用霍爾IC和點火用霍爾IC安裝在外轉(zhuǎn)子的輪轂部。因此，外轉(zhuǎn)子繞定子芯旋轉(zhuǎn)時，通過換流位置檢測傳感器的磁束變化。而且，換流位置檢測傳感器的3個馬達用霍爾1C，檢測在固定于輪轂部的馬達用磁鐵和換流位置檢測傳感器之間產(chǎn)生的磁束的方向的轉(zhuǎn)變。同樣，點火時刻基準信號檢測傳感器的點火用霍爾1C，檢測在固定于輪轂部的點火用磁鐵和點火時刻基準信號檢測傳感器之間產(chǎn)生的磁束的方向的轉(zhuǎn)變。而且，各霍爾IC檢測出磁束時，控制部生成信號，各霍爾IC檢測出的磁束的方向轉(zhuǎn)變時，控制部變化信號的電平。即，檢測出被S極磁化的磁鐵的磁束的各霍爾1C，檢測出被N極磁化的磁鐵的磁束時，控制部使信號的電平變高。同樣，檢測出被N極磁化的磁鐵的磁束的各霍爾1C，檢測出被S極磁化的磁鐵的磁束時，控制部使信號的電平變低?？刂撇炕趽Q流位置檢測傳感器檢測出磁束的方向的轉(zhuǎn)變時生成的信號，向纏繞于定子芯的線圈供給電流，驅(qū)動馬達。另外，控制部基于點火時刻基準信號檢測傳感器檢測出磁束的方向的轉(zhuǎn)變時生成的信號，控制發(fā)動機的點火時刻(例如，參照專利文獻I)。專利文獻1:日本特開2003-14831
發(fā)明內(nèi)容
然而，在所述以前的技術(shù)中，馬達用磁鐵和點火用磁鐵這兩者在軸方向被并排地設(shè)置于外轉(zhuǎn)子的輪轂部。因此，為了不干涉定子芯，在與這些磁鐵相對的位置配置霍爾1C，不得不增長輪轂部的軸長。另外，馬達用磁鐵在外轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面對應于多個勵磁磁鐵的磁化位置被磁化。但是，因為馬達用磁鐵的直徑小，與勵磁磁鐵相比，進行精度高的磁化是困難的。另外，馬達用磁鐵在從規(guī)定位置稍微偏離的位置被磁化時，檢測傳感器不能正確地檢測出外轉(zhuǎn)子的位置。因此，控制部不能按規(guī)定的時刻將發(fā)動機點火，發(fā)動機的輸出功率減少，燃料的消耗增加。為了將發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，使發(fā)動機的輸出功率增加，使燃料的消耗降低，人們期待一種具備能正確地檢測出外轉(zhuǎn)子的位置的檢測傳感器的小型的起動發(fā)電機，本發(fā)明的目的是提供能解決這些課題的起動發(fā)電機。技術(shù)方案I所述的發(fā)明是一種起動發(fā)電機，其具有:由具備多個形成為T字狀的齒部的磁性材料構(gòu)成的定子芯；被纏繞于定子芯的齒部的線圈；繞定子芯旋轉(zhuǎn)的碗狀的轉(zhuǎn)子；在轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面磁極交替地配置的多個磁鐵；和檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的檢測傳感器，其特征在于，多個磁鐵當中，預先被確定的主磁鐵具有:形成于主磁鐵的一端，并以與相鄰的兩邊的磁鐵的磁極相同的磁極被磁化的第I磁極部；和以與相鄰的兩邊的磁鐵的磁極不同的磁極被磁化的第2磁極部，檢測傳感器具有:檢測包含第I磁極部的多個磁鐵的一端產(chǎn)生的磁束的第I霍爾IC ;和配置在與多個磁鐵相對的位置，并檢測包含第2磁極部的多個磁鐵產(chǎn)生的磁束的多個第2霍爾1C。技術(shù)方案2所述的發(fā)明是如技術(shù)方案I所述的起動發(fā)電機，其特征在于，檢測傳感器具有收容第I霍爾IC的第I腳部；和分別收容多個第2霍爾IC的多個第2腳部，定子芯的齒部具有用來插入第I腳部以及多個第2腳部的容納部。技術(shù)方案3所述的發(fā)明是如技術(shù)方案2所述的起動發(fā)電機，其特征在于，檢測傳感器具有:具備第I腳部以及多個第2腳部的扇形的傳感器盒；和被收容在傳感器盒中，并與第I霍爾IC以及多個第2霍爾IC電連接的基板，所述檢測傳感器被配置于定子芯上。技術(shù)方案4所述的發(fā)明是如技術(shù)方案I至技術(shù)方案3所述的起動發(fā)電機，其特征在于，第I霍爾IC配置在接近轉(zhuǎn)子的開口周緣部的位置。技術(shù)方案5所述的發(fā)明是如技術(shù)方案I至技術(shù)方案3中任一項所述的起動發(fā)電機，其特征在于，主磁鐵由I塊磁鐵形成。根據(jù)技術(shù)方案I所述的發(fā)明，多個磁鐵磁極交替地配置于轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面，主磁鐵具有以與相鄰磁鐵的磁極相同的磁極被磁鐵的一端磁化的第I磁極部；和以與相鄰磁鐵的磁極不同的磁極被磁化的第2磁極部，檢測傳感器具有檢測由包含第I磁極部的磁鐵的一端產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變的第I霍爾IC ;和配置在與磁鐵相對的位置，檢測包含第2磁極部的磁鐵產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變的第2霍爾1C。因為霍爾IC檢測出配置在轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面的磁鐵所產(chǎn)生的磁場，所以檢測傳感器正確地檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。因此，發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，發(fā)動機的輸出功率增加，燃料的消耗降低。根據(jù)技術(shù)方案2所述的發(fā)明，各霍爾IC被收容于檢測傳感器的腳部，腳部被配置在形成于定子芯的齒部的容納部中。即，霍爾IC不受纏繞在齒部的線圈所產(chǎn)生的磁場的影響，而檢測出配置于轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面的磁鐵所產(chǎn)生的磁場本身。因為發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，所以發(fā)動機的輸出功率增加，燃料的消耗降低。根據(jù)技術(shù)方案3所述的發(fā)明，扇形的傳感器盒具備第I腳部以及第2腳部，并收容與第I霍爾IC以及第2霍爾IC電連接的基板，并被配置于定子芯上。因此，第I霍爾IC以及多個第2霍爾IC被傳感器盒保護，并準確地檢測出磁鐵一端產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變。即，檢測傳感器正確地檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。因為發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，所以發(fā)動機的輸出功率增加，燃料的消耗降低。根據(jù)技術(shù)方案4所述的發(fā)明，第I霍爾IC配置于接近轉(zhuǎn)子的開口周緣部的位置。因此，第I霍爾IC不受磁鐵產(chǎn)生的磁場的影響，檢測包含第I磁極部的磁鐵的一端所產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變。所以，檢測傳感器正確地檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。因為發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，所以發(fā)動機的輸出功率增加，燃料的消耗降低。根據(jù)技術(shù)方案5所述的發(fā)明，主磁鐵由I塊磁鐵形成。因此，具有第I磁極部和第2磁極部的主磁鐵容易制造。即，檢測精度優(yōu)越的起動發(fā)電機容易制造。


圖1是本發(fā)明實施方式的起動發(fā)電機的透視圖。圖2是圖1的起動發(fā)電機的A — A剖視圖。圖3是圖1的起動發(fā)電機的俯視圖。圖4是起動發(fā)電機的分解圖。圖5是定子芯的透視圖。圖6是絕緣體的透視圖。圖7是轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面部的展開圖。圖8是檢測傳感器的后視圖。圖9是檢測傳感器的后透視圖。圖10是檢測傳感器的透視圖。圖11是檢測傳感器的分解透視圖。圖12是傳感器單元的分解透視圖。圖13是基座部件的后視圖。圖14是傳感器盒的俯視圖。圖15是圖14的B— B剖視圖。圖16是圖14的C —C剖視圖。圖17是圖14的D部放大圖。圖18是圖14的E部放大圖。
圖19是圖18的F — F剖視圖。圖20是表示控制部生成的信號的圖。符號的說明I起動發(fā)電機2定子芯2a主體部2b 齒部2c貫通孔3a、3b 先端部3c 缺口部4 轉(zhuǎn)子4a內(nèi)周面部4b底面部4c開口周緣部4d 凸模6檢測傳感器6a內(nèi)周面部6b外周面部6d底面部10 線圈12 磁軛12a底面部14輪轂部16 磁鐵16a、16b 磁鐵16c磁鐵(主磁鐵)18磁鐵套32傳感器單元34 基板34a內(nèi)周部34b外周部35a、35b、35c 貫通孔36、37、38、39 貫通孔42基座部件44主體部45a、45b、45c、45d 缺口部46a、46b、46c、46d 夾具片47a基端部47b前端部
48a、48b、48c 槽部49固定部50a 霍爾 IC (第 I 霍爾 IC)50b、50c、50d 霍爾 IC (第 2 霍爾 IC)54a、54b、54c 引腳60傳感器盒62支撐部62a、62b 腕部62c連接部64支撐部66傳感器單元收容部66c底面部
68 外殼68a、68b 開口部68c引導部68d 壁部70固定部72插入部73 肋74臺座部80a、80b、80c、80d 腳部82基端部84中間部84a 肋86前端部86a厚壁部86b薄壁部88凹部(第I凹部)88a底面部88b 開口部90凹部(第2凹部)90b 開口部91a 肋91b 槽部92a,92b 突出片93 肋IOOaUOOb 導線102a、102b 保護管110絕緣體
112 壁部114齒保持部114a、114b 先端部114c 本體部114d 槽部116 缺口部120 端子130保持部件132 螺絲140a、140b、140c、140d 容納部160磁極部(第I磁極部)162磁極部(第2磁極部)Ml霍爾IC50a被配置的位置M2霍爾IC50b、50c、50d被配置的位置S1、S2、S3、S4 信號Su、Sv、Sw 信號
具體實施例方式下面，基于圖1到圖20，對本發(fā)明實施方式的起動發(fā)電機進行說明。圖1是本發(fā)明的實施方式的起動發(fā)電機I的透視圖，圖2是圖1的起動發(fā)電機I的A — A剖視圖，圖3是起動發(fā)電機I的正視圖。如圖1、圖2、圖3所示，起動發(fā)電機I具有固定于車輛的發(fā)動機(未圖示)的定子芯2、固定于發(fā)動機的曲軸(未圖示)的轉(zhuǎn)子4、和檢測轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)位置的大致扇形的檢測傳感器6。定子芯2是多個由磁性材料構(gòu)成的芯板層疊而形成的，具有形成為圓環(huán)狀的主體部2a和18個形成為T字狀的齒部2b，在齒部2b上安裝有絕緣體110。另外，通過絕緣體110，線圈10纏繞于齒部2b上。固定在發(fā)動機曲軸上的轉(zhuǎn)子4具有由磁性材料構(gòu)成的碗狀的磁軛12和固定于磁軛12的底面部12a的輪轂部14，在轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面部4a上，磁極交替地配設(shè)有12個磁鐵16。未圖示的控制部向纏繞在定子芯2的線圈10供給電流，使轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)。因為轉(zhuǎn)子4連接著未圖示的發(fā)動機的曲軸，轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)時，連接在轉(zhuǎn)子4上的發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機起動。發(fā)動機起動后，轉(zhuǎn)子4伴隨發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)繞定子芯2旋轉(zhuǎn)時，纏繞在定子芯2的線圈10中就會產(chǎn)生感應電動勢。另外，磁鐵16被磁鐵套18保護，磁鐵套18被形成于轉(zhuǎn)子4的底面部4b的凸模4d鉚接固定。檢測傳感器6具有從檢測傳感器的內(nèi)周面部6a突出形成的支撐部62，和從檢測傳感器6的外周面部6b突出形成的支撐部64。支撐部62被未圖示的螺絲等固定于定子芯2的主體部2a，支撐部64被未圖示的螺栓等固定于車輛的發(fā)動機。即，檢測傳感器6通過支撐部62被固定于定子芯2的主體部2a,通過支撐部64被固定于車輛的發(fā)動機。
檢測傳感器6具有突出形成于檢測傳感器6外側(cè)的底面部6d的腳部80a、80b、80c、80d，腳部 80a、80b、80c、80d 分別收容霍爾 IC50a、50b、50c、50d。腳部 80a、80b、80c、80d分別設(shè)置于定子芯2的齒部2b之間，與轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面部4a相對配置。另外，霍爾IC50a、50b、50c、50d被填充在檢測傳感器6的填充材料150保護。轉(zhuǎn)子4繞定子芯2旋轉(zhuǎn)時，各霍爾IC50a、50b、50c、50d檢測從磁鐵16產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變，檢測傳感器6檢測轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)位置。因為霍爾IC50a、50b、50c、50d檢測配設(shè)于轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面部4a的磁鐵16的磁場本身，所以檢測傳感器6正確地檢測出轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)位置。而且，沒有必要象以前那樣在轉(zhuǎn)子4的輪轂部14上設(shè)置磁鐵16。因此，輪轂部14的軸長被縮短，部品件數(shù)減少。另外，因為發(fā)動機按規(guī)定的時刻點火，所以發(fā)動機的輸出增加，燃料的消耗降低。另外，霍爾IC50a、50b、50c、50d分別被腳部80a、80b、80c、80d收容，所以被配置于定子芯2的齒部2b之間。因此，各霍爾IC50a、50b、50c、50d不受被勵磁的線圈10所產(chǎn)生的磁場的影響。所以霍爾IC50a、50b、50c、50d準確地檢測出從磁鐵16產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變。各霍爾IC50a、50b、50c、50d與導線IOOa電連接，導線IOOa被保護管102a包住。同樣，線圈10與導線IOOb電連接，導線IOOb被保護管102b包住。保護管102a、102b由固定于定子芯2的保持部件130保持。導線IOOaUOOb通過保護管102a、102b被保持部件130保持，并引出至轉(zhuǎn)子4的外側(cè)，與控制部連接。另外，保持部件130是通過對平板狀的金屬板進行沖壓加工而形成的，并通過擰入定子芯2的螺絲132固定于定子芯2。圖4是表示從定子芯2的主體部2a取出檢測傳感器6后的狀態(tài)的正視圖。圖5是定子芯的透視圖，圖6是絕緣體的透視圖。突出形成于檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d的腳部80a、80b、80c、80d具有從檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d突出形成的基端部82、從基端部82延伸出來形成的中間部84、和從中間部84延伸出來形成的前端部86?；瞬?2的寬度比中間部84的寬度大，前端部86的寬度和中間部84的寬度相同。另外，腳部80a、80b、80c、80d的前端部86具有以與中間部84的厚度相同的厚度形成的厚壁部86a，和I對厚度比厚壁部86a的厚度薄的薄壁部86b。另外，厚壁部86a也比中間部84的寬度狹小，并被配置于I對薄肉部86b之間。定子芯2具有形成為圓環(huán)狀的主體部2a和18個從主體部2a突出形成放射狀的齒部2b，齒部2b形成為俯視T字狀。在齒部2b上安裝有絕緣體110。因此，線圈10通過絕緣體110纏繞在齒部2b上。另外，因為在纏繞于齒部2b的線圈10上涂抹清漆材料等，所以線圈10可靠地固定在齒部2b上。在齒部2b的前端部3a的兩端形成有缺口部3c,齒部2b的前端部3b的一端形成有缺口部3c。另外，各缺口部3c相互相對地配置。即，形成于齒部2b的缺口部3c形成4個容納部140a、140b、140c、140d。檢測傳感器6的腳部80a、80b、80c、80d可分別插入容納部 140a、140b、140c、140d。另外，在定子芯2的主體部2a上形成有貫通孔2c，貫通孔2c內(nèi)插入有螺栓(未圖示)。螺栓被擰入形成于發(fā)動機盒的螺栓孔(未圖示)，定子芯2被固定于發(fā)動機盒上。腳部80a、80b、80c、80d的中間部84的兩端上形成有肋84a，在腳部80a、80b、80c、80d的前端部86上，形成有厚壁部86a和薄壁部86b。腳部80a、80b、80c、80d插入容納部140a、140b、140c、140d時，厚壁部86a就被設(shè)置于齒部2b之間。容納部140a、140b、140c、140d的一邊的面抵接在形成于中間部84的肋84a上，容納部140a、140b、140c、140d的另一邊的面抵接在形成于前端部86的薄壁部86b上。因此，腳部80a、80b、80c、80d插入容納部140a、140b、140c、140d時，檢測傳感器6不會傾倒。絕緣體110是由樹脂等絕緣材料構(gòu)成的絕緣部件，具有形成為圓環(huán)狀的壁部112、和18個從壁部112的外周面突出形成放射狀的齒保護部114。齒保護部114具有前端部114a、114b和主體部114c，并形成為與定子芯2的齒部2b大致相同的形狀。另外，齒保護部114的主體部114c上形成有多個槽部114d。因此，線圈10被均勻地纏繞于定子芯2的各齒部上。另外，在齒保護部114的前端部114a的兩端形成有錐形狀的缺口部116，在齒保護部114的前端部114b的一端形成有錐形狀的缺口部116。形成于前端部114a、114b的缺口部116相互相對地配置。因為線圈10沿著錐形狀的缺口部116纏繞在各齒部2b上，所以操作者能夠高效率地將線圈10纏繞在定子芯2的齒部2b上。另外，錐形狀的缺口部116強化前端部114a、114b，絕緣體110的剛性增強。絕緣體110的壁部112的內(nèi)周面上形成有平板部115，平板部115包含端子120被鑄模成型。另外，纏繞于定子芯2的線圈10連接在端子120上。被固定在平板部115上的端子120被絕緣體110的壁部112圍繞，所以不與纏繞于齒部2b的線圈10接觸。因此，線圈10的卷線工作可以自動化。圖7是轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面部4a的展開圖。配設(shè)在轉(zhuǎn)子4的內(nèi)周面部4a的磁鐵16具有6個被N極磁化的磁鐵16a、5個被S極磁化的磁鐵16b、和I個具備被N極磁化的磁極部160 (第I磁極部)和被S極磁化的磁極部162 (第2磁極部)的磁鐵16c (主磁鐵)。另外，磁鐵16c的磁極部160形成于磁鐵16c的一端,并設(shè)置于配置有霍爾IC50a的位置Ml和配置有霍爾IC50b、50c、50d的位置M2之間。另外，磁極部162的軸方向的長度也被設(shè)定為比磁極部160的軸方向的長度充分長。在本實施方式，磁極部162具有磁極部160的軸方向的長度的大約8倍的長度。而且，形成于磁鐵16c的磁極部162的軸方向的長度形成得比磁鐵16c的磁極部160的軸方向的長度足夠長即可。因為霍爾IC50a配置于接近轉(zhuǎn)子4的開口周緣部4c的位置Ml,所以檢測從磁鐵16a、16b、16c的一端產(chǎn)生的磁束的方向的轉(zhuǎn)變。因為霍爾IC50b、50c、50d配置在與磁鐵16a、16b、16c相對的位置M2上，所以檢測從磁鐵16a、16b、16c的中央產(chǎn)生的磁束的方向的轉(zhuǎn)變。圖8是檢測傳感器6的后視圖，圖9是檢測傳感器6的后透視圖。檢測傳感器6形成為大致扇狀，在檢測傳感器6的外周面部6b上形成有支撐部64，在檢測傳感器6的內(nèi)周面部6a上，形成有支撐部62和外殼68。支撐部62具有I對從檢測傳感器6的內(nèi)周面部6a突出形成的腕部62a、62b和連接I對腕部62a、62b的連接部62c，連接部62c被螺絲等連接部件固定在定子芯2的主體部2a上。另外，外殼68具有對著腕部62a形成開口的開口部68a、對著腳部80a的延伸方向形成開口的開口部68b、連接開口部68a和開口部68b的引導部68c和形成為梯形的壁部68d。另外，形成于外殼68的引導部68c屈曲形成，并面向檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d傾斜。因此，與霍爾IC50a、50b、50c、50d電連接的導線IOOa跨過腕部62a插入開口部68a，并沿著引導部68c被弓I導至開口部68b。
另外，檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d具有6個沿著檢測傳感器6的內(nèi)周面部6a形成的插入部72和7個突出片92a、92b，被引導至開口部68b的導線IOOa插入各插入部72。而且，因為對插入部72實施圓角加工，所以導線IOOa被圓滑地插入插入部72。I對形成于檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d的突出片92a分別具有I個肋93，5個突出片92b分別具有2個肋93。另外，5個突出片92b被等間隔地配置于I對突出片92a之間。因此，形成于突出片92a、92b的肋93相互相對地配置。插入各插入部72的導線IOOa分別設(shè)置于突出片92a、92b之間，并被肋93壓潰。導線IOOa由突出片92a、92b可靠地保持，所以不會從插入部72脫落。圖10是檢測傳感器6的透視圖，向檢測傳感器6填充的填充材料150被拆除。另夕卜，圖11是檢測傳感器6的分解透視圖。圖12是傳感器單元32的分解透視圖，圖13是基座部件42的后視圖。如圖10所示，檢測傳感器6具有形成為大致扇狀的傳感器盒60，和收容在傳感器盒60的傳感器單元32。傳感器盒60具有收容傳感器單元32的傳感器單元收容部66，I對固定部70突出形成于傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c。如圖11所示，傳感器單元32具有形成為大致扇狀的基板34、固定在基板34的大致扇形的基座部件42和4個安裝在基座部件42的霍爾IC50a、50b、50c、50d。另外，在基板34上，形成有I對貫通孔36和I對貫通孔39，形成于基座部件42的固定部49插入貫通孔36，固定部70插入貫通孔39。這樣，傳感器單元32被固定在傳感器單元收容部66內(nèi)。如圖12所示，基板34形成為大致扇形，在基板34的內(nèi)周部34a形成有6個貫通孔38，在基板34的外周部34b上分別形成4個貫通孔35a、35b、35c。另外，如上所述，形成于基座部件42的固定部49插入形成于基板34的貫通孔36,形成于傳感器盒60的固定部70插入形成于基板34的貫通孔39。4個霍爾IC50a、50b、50c、50d分別具有檢測磁鐵16的磁束的方向轉(zhuǎn)變的傳感器元件52，和3根從傳感器元件52延伸出來的引腳54a、54b、54c。另外，霍爾IC50a的3根引腳54a、54b、54c的長度比霍爾IC50b、50c、50d的引腳54a、54b、54c的長度短。如圖12、圖13所示，基座部件42具有大致扇形的主體部44、4個從主體部44的一邊的平面突出形成的夾具片46a、46b、46c、46d、和從另一邊的平面突出形成的固定部49。夾具片46a、46b、46c、46d，分別具有從主體部44的一邊的平面突出形成的基端部47a和從基端部47a延伸出來形成的前端部47b，前端部47b的寬度形成得比基端部47a的寬度小。另外，霍爾IC50a、50b、50c、50d安裝在各夾具片46a、46b、46c、46d上。夾具片46a的前端部47b的長度形成得比夾具片46b、46c、46d的前端部47b的長度短。因此，霍爾IC50a設(shè)置在比配置有霍爾IC50b、50c、50d的位置接近基板34的位置上。因此，如圖7所示，霍爾IC50a配置在接近轉(zhuǎn)子4的開口周緣部4c的位置Ml上，霍爾IC50b、50c、50d配置在與磁鐵16a、16b、16c相對的位置M2上。而且，基座部件42的主體部44具有各4個缺口部45a、45b、45c，各缺口部45a、45b,45c與形成于基板34的貫通孔35a、35b、35c重疊配置。因此，安裝在夾具片46a、46b、46c、46d的霍爾IC50a、50b、50c、50d的引腳54a、54b、54c通過形成于基座部件42的缺口部45a、45b、45c,插入形成于基板34的貫通孔35a、35b、35c。另外，在各夾具片46a、46b、46c、46d上形成有對應于缺口部45a、45b、45c的槽部48a、48b、48c。因此，霍爾IC50a、50b、50c、50d的引腳54a、54b、54c分別被埋沒于槽部48a、48b,48c內(nèi)，所以夾具片46a、46b、46c、46d不會大型化。另外，6個形成于基板34的內(nèi)周部34a的貫通孔38，分別被僅相隔距離LI等間隔地配置。同樣，6個形成于傳感器盒60的插入部72，分別僅相隔距離LI等間隔地被形成。因此，傳感器單元32被固定在傳感器單元收容部66上時，形成于基板34的貫通孔38分別與插入部72重疊配置。而且，如上所述，導線IOOa插入插入部72。插入部72略微隆起地形成，所以在插入部72和基板34之間只形成略微的間隙。因此，從檢測傳感器6的外側(cè)的底面部6d插入插入部72的導線IOOa插入到形成于基盤34的貫通孔38。插入形成于基板34的貫通孔35a、35b、35c的各引腳54a、54b、54c通過焊料與基板34電連接。同樣，插入形成于基板34的貫通孔38的導線IOOa通過焊料與基板34電連接。S卩，引腳54a、54b、54c和導線IOOa分別電連接。另外，如上所述，傳感器單元32通過形成于基座部件44的固定部49和形成于傳感器盒60的固定部70固定在傳感器盒60上。即，操作員不用支撐傳感器單元32，能夠進行引腳54a、54b、54c和基板34的焊接工作，以及導線IOOa和基板34的焊接工作。在傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c形成有I對臺座部74。配置在傳感器單元收容部66的基板34的外周部34b由基座部件42的主體部44支撐，基板34的內(nèi)周部34a由臺座部74支撐。臺座部74的高度與基座部件42的主體部44的厚度相等，所以傳感器單元32被穩(wěn)定地配置于傳感器單元收容部66內(nèi)。圖14是傳感器盒60的正視圖，圖15是腳部80a的剖視圖，圖16是腳部80b、80c、80d的剖視圖。圖17是凹部88的放大圖。圖18是插入部72的放大圖，圖19是插入部72的剖視圖。如圖15、圖16所示，形成于傳感器盒60的腳部80a、80b、80c、80d的基端部82分別具有凹部88，中間部84分別具有凹部90。凹部88對著傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c形成開口，凹部90對著凹部88的底面部88a形成開口。因此，傳感器單元32固定于傳感器單元收容部66時，霍爾IC50a、50b、50c、50d就被插入凹部90內(nèi)。另外，凹部88的開口部88b的開口面積比凹部90的開口部90b的開口面積大。凹部88的壁部88c對著傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c傾斜被形成。因此，各霍爾IC50a、50b、50c、50d分別沿著凹部88的壁部88c插入凹部90內(nèi)。即，操作員能夠輕松地將霍爾IC50a、50b、50c、50d配置于凹部90內(nèi)。另外，如圖17所示，在凹部90形成有2個肋91a。因此，插入凹部90內(nèi)的霍爾IC50a、50b、50c、50d配置于規(guī)定的位置。形成于腳部80a內(nèi)的肋91a的長度比被形成于腳部80b、80c、80d內(nèi)的肋91a的長度長。因此，即使是將霍爾IC50a配置于接近轉(zhuǎn)子4的開口周緣部4c的位置Ml上的情況下，由于霍爾IC50a抵接于肋91a，因而能夠配置在規(guī)定的位置。如上所述，填充材料150被填充在傳感器單元收容部66內(nèi)。如圖17所述，形成于傳感器單元收容部66的凹部88具有寬度W1，如圖13所示，基座部件42的主體部44具有比凹部88的寬度Wl小的寬度W2。因此，即使霍爾IC50a、50b、50c、50d被配置于凹部90內(nèi)，凹部88的開口部88b也不會被基座部件42的主體部44覆蓋。因此，填充在傳感器單元收容部66的填充材料150不受基座部件42阻礙，被填充在凹部90內(nèi)。如上所述，引腳54a、54b、54c埋沒于形成在夾具片46a、46b、46c、46d的槽部48a、48b>48c內(nèi)，所以夾具片46a、46b、46c、46d不會大型化。而且,3個槽部91b形成于凹部90。因此，夾具片46a、46b、46c、46d不密封凹部90地配置于凹部90內(nèi)。因此，填充材料150不受夾具片46a、46b、46c、46d阻礙地填充在凹部90內(nèi)。如圖18、圖19所示，6個肋73等間隔地形成于形成在傳感器盒60上的插入部72。因此，導線IOOa被肋73壓潰地插入插入部72。導線IOOa被肋73壓潰時，導線IOOa變形，侵入肋73之間的間隙。因此，填充在傳感器單元收容部66的填充材料150不會通過插入部72向傳感器盒60的外部泄漏出去。而且，如圖18、圖19所示，因為肋73形成為三角錐狀，所以將導線IOOa插入插入部72時，導線IOOa和肋73的接觸面積變小。因此，操作員能夠高效率地將導線IOOa插入插入部72。另外，如圖12所示，在基座部件42的大致中央處形成有半圓形狀的缺口部45d，在固定于基座部件42上的基板34的大致中央處形成有貫通孔37。形成于基板34的貫通孔37與形成于基座部件42的缺口部45d重疊配置，因此傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c通過缺口部45d和貫通孔37外露。因此，積累在傳感器盒60的內(nèi)側(cè)的底面部66c和傳感器單元32之間的空氣，通過與缺口部45d重疊配置的貫通孔37，排出到傳感器盒60的外部。即，空氣不會滯留在傳感器單元32和傳感器單元收容部66的內(nèi)側(cè)的底面部66c之間，所以傳感器單元32可靠地被填充材料150保護。圖20是表示控制部所生成的信號的波形的圖。如上所述，霍爾IC50a、50b、50c、50d的引腳54a、54b、54c通過基板32與導線IOOa電連接，導線IOOa與控制部電連接。因此，霍爾IC50a、50b、50c、50d檢測出從磁鐵16a、16b、16c產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變時，如圖20所示，控制部生成信號S1、S2、S3、S4。S卩，檢測出從磁鐵16b產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a、50b、50c、50d檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束時，控制部使信號S1、S2、S3、S4的電平變高。另外，檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a、50b、50c、50d檢測出從磁鐵16b產(chǎn)生的磁束時，控制部使信號S1、S2、S3、S4的電平變低。另外，檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50b、50c、50d檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束時，控制部使信號S2、S3、S4的電平變低。另外，檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50b、50c、50d檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束時，控制部使信號S2、S3、S4的電平變聞。但是,霍爾IC50a配置于接近轉(zhuǎn)子4的開口周緣部4c的位置Ml上,所以檢測從磁鐵16a、16b、16c的一端產(chǎn)生的磁束的方向的轉(zhuǎn)變。另外，形成于磁鐵16c的一端的磁極部160通過與相鄰的磁鐵16a的磁極相同的N極被磁化。檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a即使檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束，控制部也不使信號SI的電平變化。同樣，檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a即使檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束，控制部也不使信號SI的電平變化。S卩，在檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束的時刻Tl，和檢測出從磁鐵16c產(chǎn)生的磁束的霍爾IC50a檢測出從磁鐵16a產(chǎn)生的磁束的時刻T2之間，控制部不使信號SI的電平變低。而且，控制部在時刻Tl和時刻Τ2之間，根據(jù)使信號S3的電平變高的時刻Τ3，將發(fā)動機點火。另外，本實施方式的起動發(fā)電機I是三相交流式的無刷馬達，所以霍爾IC50b、50c、50d分別與V相、W相、U相的線圈10對應地配置。因此，霍爾IC50b、50c、50d檢測出磁鐵16的磁束的方向轉(zhuǎn)變時，控制部生成信號S2、S3、S4，并使其對應于V相、W相、U相。而且，控制部檢測出轉(zhuǎn)子4相對于線圈10的位置時，通過控制向各相的線圈10供給電流的時刻，驅(qū)動起動發(fā)電機I。
權(quán)利要求
1.一種起動發(fā)電機，其特征在于，具有: 由具備多個形成為T字狀的齒部的磁性材料構(gòu)成的定子芯； 被纏繞于所述定子芯的齒部的線圈； 繞所述定子芯旋轉(zhuǎn)的碗狀的轉(zhuǎn)子； 在所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面磁極交替地配置的多個勵磁用磁鐵；和 檢測所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的檢測傳感器， 所述檢測傳感器具有:設(shè)置在所述定子芯上的基板；和設(shè)置在所述基板上，對所述勵磁用磁鐵所產(chǎn)生的磁束的轉(zhuǎn)變進行檢測的傳感器元件。
2.如權(quán)利要求1所述的起動發(fā)電機，其特征在于，所述檢測傳感器具有設(shè)在所述定子芯的所述齒部之間的腳部，所述腳部與設(shè)于所述轉(zhuǎn)子的所述內(nèi)周面的所述勵磁用磁鐵對向配置。
3.如權(quán)利要求2所述的起動發(fā)電機，其特征在于，所述檢測傳感器還具有設(shè)有所述腳部的傳感器盒，所述傳感器盒收容所述基板，所述基板上設(shè)有所述傳感器元件。
4.如權(quán)利要求1或3所述的起動發(fā)電機，其特征在于，所述檢測傳感器具有腳部，所述腳部具有中央的厚壁部和形成于所述厚壁部的兩側(cè)的薄壁部，所述厚壁部配置在所述齒部之間。
5.如權(quán)利要求1所述的起動發(fā)電機，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)子的所述內(nèi)周面，所述勵磁用磁鐵以具有相互不同的磁極的方式配置。
6.如權(quán)利要求1所述的起動發(fā)電機，其特征在于，在所述多個勵磁用磁鐵的其中之一的軸向的一端，形成有與相鄰的磁鐵為同極性的磁極。
7.如權(quán)利要求1所述的起動發(fā)電機，其特征在于，所述檢測傳感器具有第一傳感器元件和第二傳感器元件，所述第一傳感器元件檢測圓周方向上相鄰的勵磁磁鐵的磁極之間變成相同極性的磁極變化，所述第二傳感器元件檢測圓周方向上相鄰的勵磁磁鐵的磁極之間變成不同極性的磁極變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型的起動發(fā)電機，其具備能正確地檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的檢測傳感器。起動發(fā)電機具備多個設(shè)置在轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面的磁鐵和配置于與磁鐵相對的位置的檢測傳感器，在多個磁鐵當中，主磁鐵具有以與相鄰磁鐵的磁極相同的磁極被磁鐵的一端磁化的第1磁極部，檢測傳感器具有檢測出從磁鐵一端產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變的第1霍爾IC、和檢測出磁鐵產(chǎn)生的磁束的方向轉(zhuǎn)變的第2霍爾IC。因此，霍爾IC檢測出配置于轉(zhuǎn)子內(nèi)周面的磁鐵產(chǎn)生的磁場本身，檢測傳感器正確地檢測出轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。
文檔編號H02K1/22GK103151895SQ201310074870
公開日2013年6月12日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者萩村將巳, 松井孝典 申請人:株式會社美姿把