專利名稱：起動機兼發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種起動機兼發(fā)電機，特別涉及一種具有用于控制由無 刷電機構(gòu)成的起動機的通電時間的轉(zhuǎn)子角度傳感器和發(fā)動機的點火觸發(fā) 器(卜卩力')用脈沖傳感器的起動機兼發(fā)電機。
背景技術(shù)：
在發(fā)動機中設(shè)有作為點火觸發(fā)器用的脈沖傳感器即脈沖拾取裝置。 特開平7-103119號公報公開了一種發(fā)動機，該發(fā)動機將拾取傳感器設(shè) 在飛輪的內(nèi)周面上，該拾取傳感器用于檢測拾取磁性體的通過周期，該 拾取磁性體設(shè)在與曲軸一體的旋轉(zhuǎn)的飛輪的外周面上。另外，在由固定在曲軸上的磁性體轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成的起動機兼發(fā)電 機中，在將該旋轉(zhuǎn)機做成無刷方式時，在點火觸發(fā)器用脈沖傳感器之外 需要通電時間控制用的轉(zhuǎn)子角度傳感器。這樣，在設(shè)有轉(zhuǎn)子角度傳感器 和脈沖傳感器時，難以確保這些傳感器和磁阻的設(shè)置空間。另外將磁阻 加工在曲軸的飛輪上或加工分體的磁阻板都需要花費工時。鑒于上述狀況，考慮將上述轉(zhuǎn)子角度傳感器安裝在曲軸箱上而回避 對飛輪的加工。圖19是將轉(zhuǎn)子角度傳感器安裝在曲軸箱上的起動機兼發(fā) 電機的剖面圖，圖20是起動機兼發(fā)電機的特別是定子部分的正視圖。在 兩圖中，曲軸201由軸承209和未圖示的另一軸承支承在曲軸箱202上， 在從曲軸箱202向外部突出著的曲軸201的端部上固定著杯狀的外轉(zhuǎn)子 60，該外轉(zhuǎn)子60將磁性體62配置在內(nèi)周面上。安裝在曲軸箱202上的隔壁202a上由3根螺栓279安裝著與曲軸 201同心地配置著的定子50。另外，在隔壁202a和定子50之間配置著 轉(zhuǎn)子角度傳感器29，用螺栓100安裝在隔壁202a上。在外轉(zhuǎn)子60的輪
轂60a上安裝著環(huán)狀轉(zhuǎn)子角度傳感器用磁性體33a，磁性體33a和上述 轉(zhuǎn)子角度傳感器29的感知部分相互相對著。在外轉(zhuǎn)子60的外周上安裝著磁阻60b，設(shè)有脈沖傳感器30a，該脈 沖傳感器30a外轉(zhuǎn)子60每旋轉(zhuǎn)一圏檢測該磁阻60b并發(fā)出定時信號。在上述起動機兼發(fā)電機中不容易提高旋轉(zhuǎn)角度傳感器29和定子50 的相對位置關(guān)系精度，因此，難以提高轉(zhuǎn)子相對定子的角度位置檢測精 度，另外，由于轉(zhuǎn)子角度傳感器直接安裝在溫度比較高的曲軸箱上，因 此要求傳感器的殼體和傳感器元件等具有高耐熱性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種起動機兼發(fā)電機，該起動機兼發(fā)電機可以 消除上述問題，提高了檢測精度，可以在小的空間內(nèi)配置脈沖傳感器和 轉(zhuǎn)子角度傳感器以及與這些傳感器對應(yīng)的磁性體。為了達到上述目的，本發(fā)明的第一特征是，在曲軸部設(shè)有無刷旋轉(zhuǎn)傳感器，上述轉(zhuǎn)子角度傳感器^裝在上述旋轉(zhuǎn)電機的定子上。根據(jù)該第一特征，由于轉(zhuǎn)子角度傳感器安裝在定子上，可以將兩者 的相對關(guān)系高精度地與預(yù)定關(guān)系一致。因此可以提高轉(zhuǎn)子相對定子的角 度位置檢測精度。另外，本發(fā)明的第二特征是，上述轉(zhuǎn)子角度傳感器配置在上述定子 的發(fā)動機一側(cè)、并且由從上述定子的上述發(fā)動機的相反側(cè)接合的固結(jié)裝 置安裝著。根據(jù)該第二特征，由于可以在發(fā)動機側(cè)即離曲軸端遠的徑向跳動少 的位置進行檢測角度，可以提高檢測精度的同時可以從外側(cè)用固結(jié)裝置 進行轉(zhuǎn)子角度傳感器的安裝，因此不僅使組裝作業(yè)性良好而且可有效地 利用定子空間。另外，本發(fā)明的第三特征是，在具有連接在曲軸上的轉(zhuǎn)子和定子的 無刷式起動機兼發(fā)電機中，備有點火觸發(fā)器用的脈沖傳感器和轉(zhuǎn)子角度 傳感器，該點火觸發(fā)器用的脈沖傳感器和轉(zhuǎn)子角度傳感器在定子上收容 在公共的傳感器殼體內(nèi)并相互接近地配置。
根據(jù)第三特征，由于將脈沖傳感器和轉(zhuǎn)子角度傳感器收容在傳感器 殼體內(nèi)并一體地配置著，因此可以有效地利用空間，也可以一體地構(gòu)成 與傳感器相對應(yīng)地設(shè)置的磁阻。另外，本發(fā)明的第四特征是，在曲軸軸向上，上述脈沖傳感器靠近 發(fā)動機地被配置著，上述轉(zhuǎn)子角度傳感器靠近上述曲軸端地被配置著。另外，本發(fā)明的第五特征是，上述轉(zhuǎn)子角度傳感器由多個元件構(gòu)成， 上述多個元件和上述脈沖傳感器以等間隔配置在上述曲軸旋轉(zhuǎn)方向。另外，本發(fā)明的第六特征是，上述轉(zhuǎn)子角度傳感器由一列地配置在 上述曲軸旋轉(zhuǎn)方向上的多個元件構(gòu)成，上述脈沖傳感器配置在由上述多 個元件構(gòu)成的轉(zhuǎn)子角度傳感器的上述曲軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)挾葍?nèi)。根據(jù)上述第四特征，可以減小曲軸的徑向跳動對發(fā)動機點火控制的 影響。根據(jù)第五特征，可以實現(xiàn)制造的容易化。另外，根據(jù)第六特征， 可以縮小曲軸旋轉(zhuǎn)方向中的傳感器的尺寸。另外，本發(fā)明的第七特征是，上述轉(zhuǎn)子具有基本圓筒狀的轉(zhuǎn)子軛， 該轉(zhuǎn)子軛具有順沿上述定子外周的內(nèi)周面，并且在該轉(zhuǎn)子軛圓周方向配 置著多個磁鐵插入孔，在該磁鐵插入孔中以在上述磁鐵插入孔的內(nèi)壁面 與永久磁鐵之間設(shè)有局部間隙的方式插入永久磁鐵。


圖l是本發(fā)明的一實施例的起動機兼發(fā)電機的剖面圖。圖2是搭載了本發(fā)明的一實施例的起動機兼發(fā)電機的小型摩托車型 機動二輪車的側(cè)面立體圖。圖3是表示含有本發(fā)明的一實施例的起動機兼發(fā)電機的發(fā)動機的要 部的剖面圖。圖4是表示從無級變速機側(cè)看的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的輪廓的圖。圖5是轉(zhuǎn)子角度傳感器磁性體環(huán)的模式圖。圖6是脈沖傳感器用磁性體環(huán)的模式圖。圖7是變形力的脈沖傳感器用磁性體環(huán)的模式圖。圖8是表示曲軸角度傳感器和脈沖傳感器配置的立體圖。圖9是表示曲軸角度傳感器和脈沖傳感器配置的變形例的立體圖。
圖IO是表示傳感器殼體的安裝例的剖視圖。圖11是外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軛的要部側(cè)視圖。圖12是起動機兼發(fā)電機的控制系統(tǒng)的方框圖。 圖13是表示將起動機兼發(fā)電機作為起動機使用時的磁通密度分布 的圖。圖14是表示起動機兼發(fā)電機作為發(fā)電機使用時的的磁通密度分布 的圖。圖15是第二實施例的起動機兼發(fā)電機的剖面圖。圖16是從發(fā)動機側(cè)看第二實施例的起動機兼發(fā)電機的定子部分的圖。圖17是表示轉(zhuǎn)子角度傳感器的安裝形態(tài)的定子的要部剖面圖。圖18是傳感器的連接圖。圖19是現(xiàn)有裝置的起動機兼發(fā)電機的剖面圖。圖20是現(xiàn)有技術(shù)的起動機兼發(fā)電機的從曲軸軸端側(cè)看定子部分的具體實施方式
以下參照

本發(fā)明的一實施例。圖2是搭載了本發(fā)明的一實 施例的起動機兼發(fā)電機的小型摩托車型機動二輪車的側(cè)面立體圖。在該 圖中，車體前部3a和車體后部3b通過低的底板部4連接著，構(gòu)成車體 骨架的車體構(gòu)架由下降管6和主管7構(gòu)成主要部分。由主管7支承的燃 料箱和收容箱(都未圖示)的上方配置著車座8。在車體前部的轉(zhuǎn)向頭5上自由轉(zhuǎn)動地軸支承著向上方延伸的手柄11 和向下方延伸的前叉12,在前叉12的下端軸支承著前輪FW。手柄11 的上部用含有儀表盤的手柄軍13覆蓋著。在主管7的立起部下端設(shè)有支 座15，在該支座15上通過連桿構(gòu)件16自由搖動地連接支承著擺動單元 2的懸吊架18。在擺動單元2的前部搭載著單氣缸4沖程內(nèi)燃機E,從該內(nèi)燃機E 到后方設(shè)有皮帶式無級變速機26。在該變速機26的后部通過離心離合 器設(shè)置著減速機27，在減速機27上軸支承著后輪RW。在減速機27的
上端和主管7的上部彎曲部之間夾設(shè)著后緩沖器22。在從內(nèi)燃機E延伸 出的吸氣管23上連接著氣化器24，在該氣化器24上連接著空氣濾清器 25。圖3是沿曲軸的中心軸切斷擺動單元2的剖面圖。擺動單元2用通 過合體左曲軸箱202L和右曲軸箱202R構(gòu)成的曲軸箱202覆蓋著。曲軸 201由固定在右曲軸箱202R上的軸承208、 209自由旋轉(zhuǎn)地支承著。在 該曲軸201上通過曲軸銷213連接著連桿213a。左曲軸箱202L兼作皮帶式無級變速機殼體，在一直延伸到左曲軸 箱202L的曲軸201上可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置著皮帶驅(qū)動皮帶輪210。皮帶驅(qū)動皮定側(cè)皮帶輪半體210L通過輪轂211固定在曲軸201的左端部，在其右側(cè)， 可動側(cè)皮帶輪半體210R花鍵嵌合在曲軸201上，可以與固定側(cè)皮帶輪 半體210L接近.離開。在兩皮帶輪半體210L、 210R之間繞掛著V型皮 帶212。在可動側(cè)皮帶輪半體210R的右側(cè)，凸輪板215固定在曲軸201上， 設(shè)在其外周端的滑動件215a滑動自由地與凸輪板滑動座部210Ra結(jié)合， 該凸輪板滑動座部210Ra在可動側(cè)皮帶輪半體210R的外周端沿軸向形 成?？蓜觽?cè)皮帶輪半體210R的凸輪板215具有靠近外周向可動側(cè)皮帶 輪半體210R側(cè)傾斜的錐面，該錐面和可動側(cè)皮帶輪半體210R之間的空 間中收容著干重球216。在曲軸201的旋轉(zhuǎn)速度增大時，處于可動側(cè)皮帶輪半體210R和凸 輪板215之間的并一起旋轉(zhuǎn)的干重球216由于離心力而向離心方向移動， 可動側(cè)皮帶輪半體210R被干重球216推壓而向左方移動與固定側(cè)皮帶 輪210L接近。其結(jié)果，夾在兩皮帶輪半體210L、 210R之間的V型皮 帶212向離心方向移動，其繞掛直徑變大。在車輛的后部設(shè)有與上述皮帶驅(qū)動皮帶輪210對應(yīng)的被動皮帶輪 (未圖示)，V型皮帶212繞掛在該被動皮帶輪上。借助該皮帶傳動機構(gòu)， 內(nèi)燃機E的動力被自動調(diào)整地傳遞給離心離合器，通過上述減速機27 驅(qū)動后輪RW。在右曲軸箱202R內(nèi)配設(shè)著組合了起動電機和AC發(fā)電機的起動機 兼發(fā)電機1。起動機兼發(fā)電機1由定子50、繞該定子50的外周旋轉(zhuǎn)的外 轉(zhuǎn)子60構(gòu)成。外轉(zhuǎn)子60具有與曲軸201連接的杯狀的轉(zhuǎn)子殼63和收容 在該轉(zhuǎn)子殼63的內(nèi)周面中的磁鐵62,磁鐵62由沿后述轉(zhuǎn)子軛的內(nèi)周方 向交替地穿插的N極和S極的永久磁鐵構(gòu)成。外轉(zhuǎn)子60安裝在曲軸201的前端錐部上，由螺栓253固定。配設(shè)外 轉(zhuǎn)子60的內(nèi)周側(cè)的定子50由螺栓279固定在曲軸箱202上。在外轉(zhuǎn)子 60上設(shè)有由螺栓246固定其中央圓錐部280a的裙部分的風扇280。與風 扇280相鄰地設(shè)有散熱器282,散熱器282由散熱器軍281覆蓋著。在起動機兼發(fā)電機1與軸承209之間的曲軸201上固定著鏈輪231, 在該鏈輪231上繞掛著鏈，該鏈用于由曲軸201驅(qū)動凸輪軸(未圖示)。 鏈輪231與齒輪232形成為一體，該齒輪232將動力傳遞給使?jié)櫥脱?環(huán)的泵。圖U是外轉(zhuǎn)子60轉(zhuǎn)子軛的要部側(cè)視圖。轉(zhuǎn)子軛61,通過將環(huán)狀的 硅鋼板(薄板)層疊為大致圓筒狀而構(gòu)成，設(shè)有設(shè)在轉(zhuǎn)子軛61的圓周方 向的多個開口部611。在該多個開口部611內(nèi)交替配置并沿軸向插入N 極和S極的永久磁鐵。開口部611沿轉(zhuǎn)子軛61的圓周方向以30度間隔 形成著12個。相鄰的各開口部611之間起著極間極部613的作用。插在各開口部611內(nèi)的永久磁鐵62的橫截面形狀是中間部厚的大致 鼓狀。開口部611的形狀和永久磁鐵62的橫截面形狀不相同，在永久磁 鐵62插入孔開口部611中的狀態(tài)下，在沿各7Jc久磁鐵62的沿圓周方向 的兩側(cè)部形成著第一空隙612,在各永久磁鐵62的兩側(cè)部的定子側(cè)形成 著第二空隙614。不使永久磁鐵62以整面與插入孔(開口部)611的內(nèi)壁面接觸。而 是以內(nèi)周側(cè)即定子側(cè)的兩端部的兩點和外周側(cè)中間部的一點合計三點與 插入孔(開口部)611的內(nèi)壁面接觸并被支承著。在該接觸點以外的空 隙中可以填充用于固定永久磁鐵62的粘接劑。借助上述三點支承不僅可 以將永久磁鐵62機械式地保持在轉(zhuǎn)子軛61的開口部611內(nèi)，而且還可 以在二者之間確保填充粘接劑所需要的足夠的間隙，因此，可以同時實
現(xiàn)組裝工程的作業(yè)性的提高和永久磁鐵的牢固的固定。另外通過在轉(zhuǎn)子軛61的開口部611內(nèi)以三點支承永久磁鐵62，可以在防止永久磁鐵在 開口部611內(nèi)的位置錯動的同時還可以最大限度地確保粘接劑的填充空 隙，從而可以實現(xiàn)由粘接劑所產(chǎn)生的極其牢固的固定。圖12U動機兼發(fā)電機l的控制系統(tǒng)的方框圖，與上述各圖相同的 符號表示相同或同等的部分。控制單元40包括DC-DC變換器102、 點火控制裝置103、三相驅(qū)動器104，該DC-DC變換器102將蓄電池 42的輸出電壓VBATT變換為邏輯電壓VDD而供給CPUIOI，上述點火 控制裝置103控制供向IG (點火器)線圏41的供電而以規(guī)定的時間使 點火火花塞43點火，上述三相驅(qū)動器104將電池電壓VBATT變換為三 相交流電供向起動機兼發(fā)電機1的定子繞線53。節(jié)氣門傳感器45檢測節(jié)氣門開度eth并通知于CPU101 。轉(zhuǎn)子角度 傳感器29檢測外轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)位置并向CUP101通知。調(diào)節(jié)器44根據(jù) 外轉(zhuǎn)子60的旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生于上述定子繞線53的感應(yīng)電動勢控制為電池電 壓VBATT而供向電源線L。在該構(gòu)成中，發(fā)動機起動時，CPU101根據(jù)由轉(zhuǎn)子角度傳感器29檢 測的外轉(zhuǎn)子61的旋轉(zhuǎn)位置決定定子繞線53的勵/磁時間，控制三相驅(qū)動 器104的各電源場效應(yīng)晶體管(FET)的開關(guān)時間而向定子繞線53的各 相供給交流電。三相驅(qū)動器104的各電源場效應(yīng)晶體管(Trl Tr6)由 CUP101進行PWM控制，負載比即驅(qū)動力矩根據(jù)由上述節(jié)氣門傳感器 45檢測的節(jié)氣門開度eth進行控制。另外，在發(fā)動機(內(nèi)燃機)E起動時，停止從三相驅(qū)動器104向定 子繞線53的供電，這時起動機兼發(fā)電機1由內(nèi)燃機E從動地驅(qū)動。這 時，在定子繞線53中對應(yīng)于曲軸201的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生起電力。該起電力 由調(diào)整器44控制為電池電壓VBATT，之后與供給電氣負載的同時，剩 余電力對電池42充電。下面對設(shè)在上述轉(zhuǎn)子軛61上的各空隙部612、614的作用進行說明。 圖13是表示將起動機兼發(fā)電機1作為起動電機使用時的磁通密度分布的 圖，圖14是表示將起動機兼發(fā)電機1作為發(fā)電機使用時的磁通密度分布的圖。起動機兼發(fā)電機1作為起動電機使用時，在通過上述控制單元40 從電池42向各定子繞線53供給勵磁電流時，如圖13所示，從被N極定子側(cè)表面穿過到背面，其大多數(shù)經(jīng)由轉(zhuǎn)子軛61的芯部615及極間極部 613,經(jīng)由被相鄰的S極勵磁的定子顯磁極52S、定子芯51返回到被上 述N極勵磁的定子顯磁極52N。在此，由形成在順沿各永久磁鐵62的圓周方向的兩側(cè)部的第一空隙 612減少從各永久磁鐵62的側(cè)部向極間極部613漏磁通，因此磁力線的 大部分從各永久磁鐵62貫穿向轉(zhuǎn)子軛61的芯部615，再經(jīng)過上述極間 極部613到達定子50側(cè)。結(jié)果，由于通過外轉(zhuǎn)子60和定子50之間的空 氣間隙的磁通的垂直成分增加，因此與不設(shè)空隙612的情況相比驅(qū)動力 矩增加。另外，由于在永久磁4失62的兩端部處的轉(zhuǎn)子軛的開口部的內(nèi)壁 上也形成著用于限制圓周方向的磁路的空隙614，因此，通過轉(zhuǎn)子輒61 內(nèi)側(cè)的漏》茲通也減少。即，形成在永久磁鐵兩側(cè)的兩處空隙614中的一方起到通過從轉(zhuǎn)子 軛61的極間極部613向定子顯磁極52S高效地導引磁通的作用，空隙 614的另一方起到將通過轉(zhuǎn)子輒61的內(nèi)側(cè)圓周部的磁通從永久磁4失62N 高效地導引向定子顯磁極52S的作用。其結(jié)果，通過外轉(zhuǎn)子60和定子 50之間的空氣間隙的磁通的垂直成分進一步增加，也可以進一步使起動 電才幾的驅(qū)動力矩增加。另夕卜，在將起動機兼發(fā)電機l作為發(fā)電機使用時，如圖14所示，由 于從各永久磁鐵62產(chǎn)生的磁通與定子顯磁極和定子芯一起形成閉磁路， 因此可以在定子繞線中產(chǎn)生對應(yīng)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的發(fā)電電流。這樣，磁通從永久磁鐵背面流入的部位613a和空隙614的附近部位 613b、 613c中的磁力的流動對于起動時的力矩上升和作為發(fā)電^li動作時 的摩擦力的降低是非常重要的，因此，通過在部位613a、 613b及613c 處使轉(zhuǎn)了軛61和永久磁鐵62以高精度接觸地進行定位，可以確保設(shè)計 上的磁力。
以下對轉(zhuǎn)子角度傳感器和脈沖傳感器(以下將兩者統(tǒng)稱為"旋轉(zhuǎn)檢測傳感器部件")的輪廓進行說明。圖18是各傳感器連接圖。三相的定子 繞線53的轉(zhuǎn)子為了與上述三相驅(qū)動器104的連接而與控制單元40的端 子座40a連接。設(shè)在定子50上的轉(zhuǎn)子角度傳感器29以三個一組的元件 構(gòu)成。另外，脈沖傳感器30如后述地不僅可以與轉(zhuǎn)子角度傳感器29接 近地配置，而且也可以配置在外轉(zhuǎn)子60的外周上。轉(zhuǎn)子角度傳感器29 和脈沖傳感器30都以由通過霍爾元件構(gòu)成的IC (集成電路)或磁阻 (MR)元件構(gòu)成，各傳感器的導線與基板31連接。
圖1是表示旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的輪廓的起動機兼發(fā)電機1的剖面圖。 圖4是表示從無級變速機側(cè)看到的旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的輪廓的圖。在環(huán)狀 定子50的內(nèi)周中嵌入傳感器殼體28，在該傳感器殼體28內(nèi)沿上述外轉(zhuǎn) 子60的輪轂的外周相互等間隔地設(shè)有轉(zhuǎn)子角度傳感器29的三個元件和 脈沖傳感器30。轉(zhuǎn)子角度傳感器29用于控制對無刷的起動機兼發(fā)電機1 的定子線圏的通電時間，脈沖傳感器30用于發(fā)動機的點火控制。
轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感器30在曲軸201的軸向上相互錯開， 角度傳感器29靠近曲軸201的端部即位于風扇280側(cè)，脈沖傳感器30 靠近曲軸201的中央即靠近發(fā)動機地被設(shè)置。通過將脈沖傳感器30靠近 曲軸201的中央地進行設(shè)置，可以減小曲軸201的徑向跳動對檢測精度 的影響，可以提高發(fā)動機點火控制的精度。旋轉(zhuǎn)檢測傳感器29、 30的導 線與基板31連接，另外在基板31上接合著電氣纜線32。
在外轉(zhuǎn)子60的輪轂60a的外周上嵌入著給轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈 沖傳感器30帶來磁作用的磁環(huán)33。磁環(huán)33分別對應(yīng)于轉(zhuǎn)子角度傳感器 29和脈沖傳感器30地被二段磁化。在對應(yīng)于轉(zhuǎn)子角度傳感器29的磁環(huán) 33的一方33a上沿圓周方向30度30度地交替地形成著N極和S極的磁 極(參照圖5)。另外，在對應(yīng)于脈沖傳感器30的磁環(huán)33的另一方33b 上在圓周方向的一部位在15度~40度的角度范圍內(nèi)形成著磁極，用于 使脈沖傳感器30在曲軸201每旋轉(zhuǎn)一圏時輸出一個脈沖(參照圖6)。
磁環(huán)33最好是塑料磁環(huán)。另外也可以如圖7所示地將磁性體33d 固定在塑料環(huán)部分33c上來代替對應(yīng)于脈沖傳感器30的磁環(huán)33b。
如圖4所示，轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感器30可以是從曲軸201 方向看相互不重疊地進行配置，但是，為了使傳感器殼體28緊湊，也不 一定限定于該配置。圖8是表示使曲軸201旋轉(zhuǎn)方向中的傳感器殼體28 的尺寸減小了的例子的傳感器部的要部立體圖。在同圖中，脈沖傳感器 30沿軸向與沿曲軸201的旋轉(zhuǎn)方向并列的三個轉(zhuǎn)子角度傳感器29間、 特別是三個轉(zhuǎn)子角度傳感器29中的正中間的傳感器并列地配置著。根據(jù) 該配置，上述曲軸201旋轉(zhuǎn)方向中的傳感器殼體28的尺寸只要考慮收容 三個通過霍爾元件構(gòu)成的IC (集成電路)程度的收容空間地進行設(shè)定即 可，因此可以小型化，而且傳感器殼體28內(nèi)的質(zhì)量的集中化和重量平衡 好。另外，連接傳感器29、 30的導線的基板31是平板，可以如圖所示 地將其長度方向的端面設(shè)定為順沿鞍狀的傳感器殼體28的內(nèi)壁的圓弧 狀。圖9是變形側(cè)的傳感器部的立體圖。在該變型例中，與圖8不同， 將基板31設(shè)在旋轉(zhuǎn)檢測傳感器29、 30的上部即靠近定子50的外周，為 了使與傳感器29、 30的距離均等，基板31可以不是平板狀，而形成為 圓弧狀。例如，如果使用可撓性的乙烯基板則可以容易地形成為圓弧狀。 這樣，通過使傳感器29、 30和基板31的距離均等，使傳感器29、 30 的端子的長度和形狀一致，因此，容易地進行與基板31的連接，傳感器 殼體28內(nèi)的質(zhì)量的集中化和重量平衡良好。為了將傳感器殼體28安裝在定子50上，例如從傳感器殼體28鼓出 座28a(參照圖4)，只要將該座28a螺紋固定在定子50上即可。另夕卜， 也可以將傳感器殼體28從風扇280側(cè)螺紋固定。圖10是表示傳感器殼 體28的安裝例的剖面圖，與圖4相同的符號表示相同或同等部分。在同 圖中，在傳感器殼體28內(nèi)埋入嵌入螺母34。另外，嵌入螺母34的設(shè)置 位置在圖4中用符號34a表示。在定子50的上述風扇280側(cè)的面上貼靠 著板35,該板35與散熱器50a的端面結(jié)合著。夾著該板35地將螺栓36 螺旋插入嵌入螺母34而將傳感器殼體28安裝在定子50上。由此，可以 將傳感器殼體28沿定子50的徑向小型化，因此也可以確保定子的空間， 增加線圏繞線。 以下說明本發(fā)明的第二實施例。圖15是第二實施例的起動機兼發(fā)電 機的剖面圖，圖16是從發(fā)動機中央側(cè)看定子部分的圖，與圖l相同的符 號表示相同或同等部分。在兩圖中，在曲軸201的端部的錐面部分上固 定著具有輪轂60a的杯狀的外轉(zhuǎn)子60。輪轂60a由鍵70限定著其相對 曲軸201的旋轉(zhuǎn)方向的位置，另外，用螺紋固定在曲軸201的端部的螺 絲部分上的螺母71限制在曲軸201的軸向上的移動。在外轉(zhuǎn)子60的杯狀部分的內(nèi)周與圖1的相同地設(shè)有含有》茲鐵62的 轉(zhuǎn)子軛，在該轉(zhuǎn)子軛和輪轂之間的空間中與外轉(zhuǎn)子60同心地配置著定子 50。定子50由從外側(cè)即曲軸201端部側(cè)插入的三根螺栓279安裝在曲軸 箱202的隔壁202a上。在定子50和隔壁202a之間配置著收容著轉(zhuǎn)子角度傳感器29的傳感 器殼體72,該傳感器殼體72從與上述螺栓279同方向插入定子50中的、 作為連接裝置的螺栓73固定在定子50上。即，傳感器殼體72有效地利 用螺栓279間的空間地被安裝著。在外轉(zhuǎn)子60的輪轂60a上設(shè)置著環(huán)狀的轉(zhuǎn)子角度傳感器用磁性體 33a。磁性體33a和上述轉(zhuǎn)子角度傳感器29的感知部分相互相對地被定 位。在外轉(zhuǎn)子60的外周上形成著磁阻60b，設(shè)有通過外轉(zhuǎn)子60每旋轉(zhuǎn) 一圏檢測該磁阻60b而發(fā)出定時信號的脈沖傳感器30A。上述各傳感器29、30A的導線和定子繞線的引出部分布線在定子50 和隔壁202a之間，用纜線夾子74捆住。纜線夾子74由螺栓75固定在 定子50上。接著，進一步詳細地敘述轉(zhuǎn)子角度傳感器部分。圖17是定子的要部 斷面圖。在同圖中，由電氣絕緣材料構(gòu)成的傳感器殼體72上埋設(shè)著嵌入 螺母76,將貫通定子50的螺栓73的螺紋插入嵌入螺母76中，由此將 傳感器殼體72固定在定子50的側(cè)面上。傳感器殼體72的靠定子50內(nèi) 周的位置埋設(shè)著作為轉(zhuǎn)子角度傳感器29的霍爾元件，該霍爾元件的導線 與基板31a連接，轉(zhuǎn)子角度傳感器29如上所述地是三個一組，這爭傳感 器的導線匯總到M 31a上，由覆蓋皮78引出到上述控制單元40。在 定子50的兩側(cè)面上配設(shè)著絕^ 77,通過該絕^ 77將繞線55繞在 定子50上。在該第二實施例中，通過將脈沖傳感器30A配置在外轉(zhuǎn)子60的外 周上來檢測磁阻60b。但是，也可以與第一實施例(圖l)相同相鄰地配 置轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感器30A檢測配設(shè)在外轉(zhuǎn)子60的輪轂60a 外周上的磁性體33。主要是，只要是將轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感 器30A中的至少轉(zhuǎn)子角度傳感器29安裝在定子50上即可。從以上說明可知，根據(jù)技術(shù)方案l、 2的發(fā)明，由于轉(zhuǎn)子角度傳感器 安裝在定子上，因此可以提高轉(zhuǎn)子角度傳感器和定子的位置精度，轉(zhuǎn)子 相對定子的角度位置檢測精度變好。另外，根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明可以 提高將轉(zhuǎn)子角度傳感器安裝在定子上時的作業(yè)性。另外，根據(jù)技術(shù)方案2 ~技術(shù)方案7的發(fā)明，由于將脈沖傳感器和 轉(zhuǎn)子角度傳感器收容在傳感器殼體內(nèi)并配置為一體，因此可以有效地利 用空間，也可以一體地構(gòu)成對應(yīng)于傳感器設(shè)置的磁阻。特別是，根據(jù)技 術(shù)方案4的發(fā)明，由于可以減小曲軸的徑向跳動對發(fā)動機點火控制的影 響，因此可以提高點火時的精度。另外，根據(jù)技術(shù)方案6的發(fā)明可以縮 小曲軸旋轉(zhuǎn)方向上的傳感器的尺寸。另外，根據(jù)技術(shù)方案7的發(fā)明，在謀求作為起動機起動時的力矩提 高和作為發(fā)電機動作時的摩擦力的降低的起動機兼發(fā)電機中，可以不對 設(shè)計上的磁力給予影響地容易且牢固地固定磁鐵。
權(quán)利要求
1.起動機兼發(fā)電機，它是具有連接在發(fā)動機的曲軸上的轉(zhuǎn)子和定子的無刷式起動機兼發(fā)電機，其特征在于，備有點火觸發(fā)器用的脈沖傳感器和轉(zhuǎn)子角度傳感器，該點火觸發(fā)器用的脈沖傳感器和轉(zhuǎn)子角度傳感器在定子上收容在公共的傳感器殼體內(nèi)并相互接近地被配置。
2. 如權(quán)利要求1所述的起動機兼發(fā)電機，其特征在于，在曲軸 軸向上，上述脈沖傳感器靠近發(fā)動機地被配置著，上述轉(zhuǎn)子角度傳感 器靠近上述曲軸端地被配置著。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的起動機兼發(fā)電機，其特征在于，上 述轉(zhuǎn)子角度傳感器由多個檢測元件形成，各個檢測元件沿曲軸的旋轉(zhuǎn) 方向配置成一列，上述多個檢測元件和上述脈沖傳感器以等間隔配置 在上述曲軸旋轉(zhuǎn)方向上。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的起動機兼發(fā)電機，其特征在于，上 述轉(zhuǎn)子角度傳感器由多個檢測元件形成，所述多個檢測元件沿所述曲 軸的旋轉(zhuǎn)方向配置成一列，上述脈沖傳感器相對于上述多個檢測元件 中的任意一個在曲軸的軸向并列地設(shè)置。
5. 如權(quán)利要求1所述的起動機兼發(fā)電機，其特征在于，上述轉(zhuǎn) 子具有圓筒狀的轉(zhuǎn)子軛，該轉(zhuǎn)子軛具有沿上述定子外周的內(nèi)周面，并 且在該轉(zhuǎn)子輒圓周方向配置著多個磁性體插入孔，在該磁性體插入孔 中以在上述磁性體插入孔的內(nèi)壁面與永久磁鐵之間設(shè)有局部間隙的 方式插入永久磁4失。
全文摘要
起動機兼發(fā)電機，將無刷旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)子角度傳感器和脈沖傳感器安裝在緊湊的空間中，而且，使角度檢測精度提高。起動機兼發(fā)電機1由繞曲軸201配置的定子50和固定在曲軸201上的、具有與定子50的外周相對的磁鐵62的外轉(zhuǎn)子60構(gòu)成，在定子50的內(nèi)周設(shè)有一體地收容在傳感器殼體28內(nèi)的轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感器30，在轉(zhuǎn)子60的輪轂60a的外周上嵌入磁環(huán)33。由于轉(zhuǎn)子角度傳感器29和脈沖傳感器30一體地被配置，可以被小型化，由于轉(zhuǎn)子角度傳感器安裝在定子50上因此可以提高轉(zhuǎn)子角度傳感器和定子的位置精度，因此，轉(zhuǎn)子60的角度位置檢測精度良好。
文檔編號F02P7/00GK101126364SQ20071014243
公開日2008年2月20日 申請日期2001年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月3日
發(fā)明者坂本友和, 柴田和己, 生井邦明 申請人:本田技研工業(yè)株式會社