CN116897492A - 无刷电机 - Google Patents

Abstract

一种无刷电机，具有：固定在电机壳体(16)的内周的定子(17)；固定在电机输出轴(18)上的转子(19)；在转子铁芯(23)的外周部(23a)沿轴向贯通形成的8个保持孔(24)；分别***各保持孔中的8个永磁铁(25)；各永磁铁具有突出部(25a)和后退部(25b)，在以转子铁芯的旋转轴线方向为轴向时，在突出部(25a)中，该轴向的一端从保持孔的一端开口缘(24a)突出，在后退部(25b)中内，使所述轴向的另一端位于比保持孔的另一端开口缘(24b)更靠近保持孔内，在轴向上与永磁铁的突出部大致相对的位置设有旋转检测传感器(45)。能够抑制所述突出部引起的磁场特性的增加，并且能够抑制电机的旋转响应性的降低及成本的增加。

Description

无刷电机

技术领域

本发明涉及一种无刷电机。

背景技术

作为现有的无刷电机，已知有以下的专利文献1所记载的结构。该无刷电机为了降低成本而不使用旋转检测用磁铁，采用直接检测设置在转子上的永磁铁的磁通的所谓直接感应方式。

即，该无刷电机具有固定在输出轴的外周的转子和设置在该转子的转子铁芯外周的多个永磁铁。而且，该各永磁铁使轴向的一端从转子铁芯突出而作为突出部，使该突出部的前端接近在电路基板上的旋转检测传感器而得到旋转检测所必需的磁力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-207554号公报(参照图1)

发明内容

发明要解决的问题

但是，上述现有的无刷电机使各永磁铁的一端作为突出部向旋转检测传感器方向突出，但不仅该永磁铁，所述无刷电机也使转子铁芯的轴向的一端部以相同的突出量向同方向突出。

这样，由于永磁铁和转子铁芯两者都成为突出部，容易影响与定子间的磁场特性，由此，电机输出转矩特性发生变化，恐怕无法得到所希望的转矩。

因此，为了得到目标的磁场特性，考虑调整线圈的卷绕次数，或者调整转子铁芯或定子铁芯的轴向厚度，但电机的设计变得繁杂。

另外，由于永磁铁的原材料或转子铁芯的钢板的使用量增加，电机整体的重量增加。由此，存在电机的惯性(惯性力)增大而电机的响应性降低并且材料成本增加的风险。

本发明是鉴于上述现有的技术问题提出的，其目的之一在于提供一种无刷电机，其能够抑制由永磁铁的突出部引起的转矩特性的增加，并且能够抑制电机的响应性的降低及成本的增加。

用于解决问题的技术方案

作为优选的一个方式，其特征在于，具备：定子，其具有定子铁芯和卷绕在所述定子铁芯上的绕组；转子，其配置在所述定子的内侧；保持孔，其在所述转子的转子铁芯的比外周面靠内侧的位置上沿着轴向设有多个；永磁铁，其是分别***所述各保持孔的多个永磁铁，具有突出部和后退部，在以所述转子铁芯的旋转轴线方向为轴向时，在所述突出部中，所述永磁铁的所述轴向的一端从所述保持孔的所述轴向的一端开口缘突出，在所述后退部中，使所述永磁铁的所述轴向的另一端位于比所述保持孔的所述轴向的另一端开口缘更靠近所述保持孔内；旋转检测传感器，其配置在所述永磁铁的突出部的所述轴向侧的位置。

发明效果

根据本发明的优选方式，能够抑制由永磁铁的突出部引起的转矩特性的增加，并且能够抑制电机的响应性的降低及成本的增加。

附图说明

图1是本发明实施方式中的气门正时控制装置的局部纵向剖面图。

图2是表示用于本实施方式的减速机构侧的构成部件和无刷电机的分解立体图。

图3是用于本实施方式的无刷电机的纵向剖面图。

图4是图3的A部放大图。

图5是表示用于本实施方式的转子的一侧面的立体图。

图6是将图5所示的转子的上侧部分剖面表示的横向剖面图。

图7是将图5所示的转子的轴向的大致中央位置剖面表示的横向剖面图。

图8是表示用于本实施方式的转子的另一侧面的立体图。

图9(a)是从用于本实施方式的转子的中央剖面表示的纵向剖面图，图9(b)是图9(a)的B部放大图。

图10是表示由在本实施方式的无刷电机的转子上设有突出部和后退部而引起的感应电压增减率的特性图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明将本发明的无刷电机适用于内燃机的气门正时控制装置情况时的实施方式。

〔第一实施方式〕

图1是表示本实施方式的气门正时控制装置的局部纵向剖面图，图2是表示用于本实施方式的减速机构侧的构成部件和无刷电机的分解立体图。

气门正时控制装置适用于进气侧，如图1及图2所示，具有：正时链轮1(以下称为链轮1)；经由轴承02旋转自由地支承在气缸盖01上的凸轮轴2；配置在链轮1与凸轮轴2之间且根据内燃机运转状态变更两者1、2的相对旋转相位的相位变更机构。

链轮1具备：圆环状的链轮主体1a；齿轮部1b，其一体地设置在该链轮主体1a的外周上，经由卷绕在外周的未图示的正时链从内燃机的曲轴接受旋转力。

另外，在链轮1的外周上设有与内燃机的气缸体和气缸盖01结合的未图示的链条箱。

在链轮主体1a的与凸轮轴2相反侧的前端上，一体地设有构成后述的减速器13的一部分的圆环状的内齿轮5。该内齿轮5与链轮主体1a一体结合，并且在内周具有波状的多个内齿5a。

链轮主体1a在凸轮轴2侧的内周面与后述的从动部件9的外周面之间设有滑动轴承机构6。该滑动轴承机构6在从动部件9(凸轮轴2)的外周能够相对旋转地轴支承链轮1。

进而，在链轮主体1a的在轴向上与内齿轮5相反侧的后端面固定有由铁系金属的板材形成为圆环状的保持板8。保持板8在中央孔8a的内周缘的规定位置一体地设有向中心轴方向突出的止动凸部8b。该止动凸部8b形成为大致倒梯形，前端面形成为沿着后述的适配器4的止动凹槽4b的圆弧状内周面的圆弧状。

适配器4由金属材料形成，嵌合于保持板8的中央孔8a。另外，适配器4在中央贯通形成有供从动部件9的圆筒部9c***的***孔4a，并且在外周面的规定位置设有止动凹槽4b。该止动凹槽4b沿着适配器4的外周形成为规定范围的圆弧状，周向的两侧缘的止动凸部8b从圆周方向抵接，机械地限制从动部件9(凸轮轴2)相对于链轮1的最大提前角侧或最大滞后角侧的相对旋转位置。

在链轮1的内齿轮5侧的前端面设有前板15。如图1及图2所示，因为该前板15例如是将铁系金属板以冲压成形而冲裁形成为圆环状，所以在中央贯通形成有供后述的偏心轴30***配置的***孔15a。

在包含内齿轮5的链轮主体1a和前板15的各外周部上，在周向的大致等间隔位置上分别贯通形成有多个(在本实施方式中为6个)供螺栓7插通的6个螺栓插通孔1c、15b。另外，保持板8形成有与各螺栓7的前端部的外螺纹部7a拧合的6个内螺纹孔8c。

凸轮轴2相对于每个气缸在外周具有使未图示的进气门打开动作的两个的驱动凸轮。

另外，凸轮轴2在***孔2b中***后述的凸轮螺栓14的轴部14b，所述***孔2b从一端部2a的前端面沿内部轴心方向形成。另外，在***孔2b的前端侧的内周面形成有内螺纹部2c。

从动部件9由铁系金属一体形成，如图1及图2所示，具有圆盘状主体9a。该圆盘状主体9a在中央位置贯通形成有供凸轮螺栓14的轴部14b***的螺栓***孔9b。另外，在该螺拴***孔9b的孔缘一体地设有向凸轮轴2方向突出的圆筒部9c。圆盘状主体9a在外周面一体地设有构成滑动轴承机构6的一部分的轴颈部11。

从动部件9在圆筒部9c的前端部从轴向与凸轮轴2的一端部2a的圆筒槽嵌合的状态下，被凸轮螺栓14从轴向紧固固定在凸轮轴2上。

如图1及图2所示，滑动轴承机构6具有：形成在链轮主体1a的内周面的圆环状的轴承凹部10；设置在圆盘状主体9a的外周面且配置在轴承凹部10的内部的所述轴颈部11。

轴承凹部10在圆环状的底面具有滑动轴承面，凸轮轴2侧的另一端部开口而向外部释放，该释放的另一端开口被保持板8的内周部的内侧面覆盖。

轴颈部11的环状的外周面能够在轴承凹部10的整个滑动轴承面上滑动。轴颈部11的轴向的保持板8侧的另一端面能够在保持板8的内周部的内侧面上滑动。

如图1及图2所示，凸轮螺栓14具有大致圆柱状的头部14a、一体固定于头部14a的轴部14b、形成于该轴部14b的外周面并拧合于凸轮轴2的内螺纹部2c的外螺纹部14c。

在头部14a的实施了高频淬火等热处理的外周面上可转动地支承有滚针轴承34的各滚针34a。

如图1及图2所示，相位变更机构主要由无刷电机12和减速器13构成，无刷电机12配置在从动部件9的前端侧，减速器13将从该无刷电机12经由十字接头传递的旋转速度减速并传递到凸轮轴2。

如图1及图2所示，减速器13从轴向上与无刷电机12分离独立设置，各构成部件收纳配置在保持板8与前板15之间的链轮1的内部。

减速器13主要由圆筒状的偏心轴30、滚珠轴承31、多个辊32、保持器33构成，所述偏心轴30的一部分配置在链轮主体1a的内部，所述滚珠轴承31设置在该偏心轴30的外周，所述多个辊32设置在该滚珠轴承31的外周，转动自由地保持在内齿轮5的各内齿5a内，所述保持器33一体地设置在从动部件9的圆盘状主体9a的外周侧，并且在转动方向上保持多个辊32并允许径向的移动。

如图1、图2所示，偏心轴30具有偏心轴部30a和圆筒状的连结部30b，所述偏心轴部30a配置在设于凸轮螺栓14的头部14a的外周的滚针轴承34的外周，所述连结部30b一体地设置在该偏心轴部30a的无刷电机12侧。

偏心轴部30a形成为轴向长度比滚针轴承34的轴向长度长的圆筒状。另外，如图2所示，偏心轴部30a的整个周向的壁厚t进行薄厚变化且轴心X相对于凸轮螺栓14的轴心Y稍偏心。

连结部30b以均匀的壁厚形成为大致正圆状，且形成得比偏心轴部30a稍厚。该连结部30b从链轮主体1a的内部经由前板15的***孔15a向无刷电机12方向突出。

该连结部30b与无刷电机12的后述的中间部件28一起构成十字接头。即，连结部30b在内部形成有中间部件28的筒状基部28a能够从轴向嵌合的两面宽状的嵌合孔。

连结部30b在嵌合孔的内周面的圆周方向的大致180°的位置设有构成两面宽的月牙形的一对凸部。在一对凸部的大致中央位置上形成有筒状基部28a的两个传递键28b、28c能够从旋转轴方向嵌合的一对键槽21d、21e。各键槽21d、21e形成为与各传递键28b、28c相似形状的矩形，其深度设定为与各传递键28b、28c的宽度大致相同的长度。

一对凸部作为抑制部而起作用，其抑制对于十字接头从后述的润滑油供给机构向减速器13内供给的滑油的过剩供给。

滚针轴承34具有：多个滚针，其在凸轮螺栓14的头部14a的外周面转动；圆筒状的外壳，其固定于在偏心轴部21a的内周面形成的台阶面并在内周面具有可转动地保持滚针的多个槽部。

如图1及图2所示，滚珠轴承31配置成整体大致重叠在滚针轴承34的径向位置的状态。另外，滚珠轴承31由内圈31a、外圈31b、夹装在与该两圈之间的滚珠、保持该滚珠的保持架构成。内圈31a的壁厚宽度形成得比外圈31b大且内圈31a压入固定在偏心轴部21a的外周面上。

对此，外圈31b在轴向上不固定而成为自由的状态。即，该外圈31b的轴向的无刷电机12侧的一端面与前板15的内侧面隔着微小间隙。另外，外圈31b的轴向的另一端面也与与其相对的从动部件9的圆盘状主体9a的背面隔着微小间隙。

外圈31b在外周面可转动地抵接各辊32的外周面。另外，在外圈31b的外周面与保持器33的内表面之间形成有圆环状的间隙。因此，滚珠轴承31能够经由间隙，整体伴随着偏心轴部21a的偏心旋转而向径向偏心移动。

保持器33形成为圆筒状，一体地设置在圆盘状主体9a的外周部。即，该保持器33从圆盘状主体9a的轴颈部11的基部侧向前板15方向呈直线状突出。

保持器33沿轴向形成有分别转动自由地保持多个辊32的大致长方形的多个辊保持孔33a。该多个辊保持孔33a设置在保持器33的圆周方向的等间隔位置，形成为前端部侧被封闭且在前后方向上细长的长方形。另外，辊保持孔33a的整体数量(辊32的数量)比内齿轮5的内齿5a的整体齿数少，由此，得到规定的减速比。

各辊32伴随着滚珠轴承31的偏心移动向径向移动，并嵌入内齿轮5的内齿5a，通过各辊保持孔33a的两侧缘在周向上被引导并向径向摆动运动。

另外，减速器13和十字接头经由润滑油供给机构向内部供给润滑油。如图1所示，润滑油供给机构包括：在凸轮轴2的内部轴向形成的所述油供给通路35；在适配器4的内周部沿宽度方向贯通形成、一端与油供给通路35连通的导入通路孔；在宽度方向贯通形成于圆盘状主体9a、一端与导入通路孔连通、另一端指向减速器13的滚针轴承34方向的供给孔；向油供给通路35供给润滑油的油泵36。

图3是用于本实施方式的无刷电机的纵向剖面图，图4是图3的A部放大图。

无刷电机12是直流型电机，如图1～图4所示，具有固定在链条箱的有底圆筒状的电机壳体16、固定在该电机壳体16的内周面上的定子(定子)17、配置在定子17的内周侧的电机输出轴18、固定在该电机输出轴18的外周的转子19、设置在电机壳体16的与链轮1相反侧的控制机构20。

电机壳体16例如将铁系金属板弯折形成为杯状，在内部形成有收纳定子17等的定子收纳空间S。电机壳体16在减速器13侧的底壁16a的大致中央形成有供电机输出轴18插通的贯通孔16b。该贯通孔16b形成在将底壁16a中央弯折成筒状的筒部16c的内侧。

另外，电机壳体16在后端部的开口端的外周一体地设有向径向外侧突出的凸缘部16d。该凸缘部16d在圆周方向的约120°位置一体地设置有3个支架片16e。另外，在这3个支架片16e上分别贯通形成有***3个螺栓21的螺栓***孔16f。另外，该支架片16e也可以是3个以上。

各螺栓21将电机壳体16和控制机构20的后述的壳体40共同紧固固定，并且将它们固定在未图示的链条箱上。即，各螺栓21将偏心轴部21a的前端侧外周的外螺纹部21b紧固在链条箱所具有的内螺纹部，将电机壳体16和壳体40固定在链条箱上。

另外，也可以将螺栓***孔16f或螺栓21等增加到3个以上。

定子17具有定子铁芯(铁心)17a和卷绕在该定子铁芯17a的外周的多相(三相U、V、W)线圈17b。定子铁芯17a由层叠多个钢板层叠而形成，具有未图示的环状的磁轭部和从该磁轭部向内侧方向突出设置的多个齿部。线圈17b隔着绝缘体卷绕在多个齿上。

电机输出轴18例如由铁系金属材料形成，旋转轴方向的减速器13侧的一端部18a经由后述的油封22从贯通孔16b突出。

另外，电机输出轴18的一端部18a在外表面具有沿切线方向形成的未图示的对面宽度部，形成有从与该对面宽度部正交的方向切下的一对嵌合槽。如图1所示，在这两个嵌合槽中，从径向嵌合固定有限制中间部件28向凸轮螺栓14侧移动的止动部件50。

另一方面，电机输出轴18的另一端部18b由设置在控制机构20的壳体40上的后述的轴承部29可旋转地支承。

油封22是一般的结构，外周面被压入贯通孔16b的内周面，另一方面，内周的密封片通过备用弹簧与电机输出轴18的一端部18a外周面可滑动地抵接。由此，油封22限制油从减速器13流入电机壳体16内。

如图1所示，电机输出轴18的一端部18a从旋转轴方向以微小的间隙与凸轮螺栓14的头部14a接近配置。一端部18a能够从轴向***包括止动部件50在内的整***于头部14a前端面的六角槽的内部。

止动部件50形成为C环状，通过自身的弹力能够向扩径方向及缩径方向弹性变形。

在电机输出轴18的一端部18a设有中间部件28。该中间部件28构成与减速器13连接的接头即十字接头的一部分，如图2所示，具有固定在电机输出轴18的一端部18a的筒状基部28a。该筒状基部28a在圆形的外表面的两侧、即圆周方向的180°位置具有对面宽度状的一对平面部，由此，外形形成为大致长圆状。

在筒状基部28a的中央位置形成有***电机输出轴18的一端部18a的对面宽度部的贯通孔28d。

该贯通孔28d在圆形的内周面形成有从电机输出轴18的旋转轴沿着径向的对面宽度状的一对相对面。由此，贯通孔28d形成为与筒状基部28a的外形相似的在径向上较长的长圆形状。因此，中间部件28能够经由长圆状的贯通孔28d相对于电机输出轴18的一端部18a向径向(图1、图2中的上下方向)移动。

筒状基部28a在一对平面部的长度方向(图1的上下方向)的大致中央位置设有两个传递键28b、28c。各传递键28b、28c形成为大致矩形板状，从筒状基部28a的两个平面部向径向外侧突出。

图5是表示用于本实施方式的转子的一侧面的立体图，图6是将图5所示的转子的上侧部分剖面表示的横向剖面图，图7是将图5所示的转子的轴向大致中央位置剖面表示的横向剖面图，图8是表示用于本实施方式的转子的另一侧面的立体图，图9(a)是从用于本实施方式的转子的中央剖面表示的纵向剖面图，图9(b)是图9(a)的B部放大图。

如图3～图9所示，转子19配置在定子17的内周侧，具有固定在电机输出轴18的外周的圆环状的转子铁芯23、设于该转子铁芯23的外周部23a的多个(在本实施方式中为8个)保持孔24、分别***保持在该各保持孔24中的8块永磁铁25。转子铁芯23和永磁铁25相对于电机输出轴18同轴状地设置。

转子铁芯23由金属材料一体形成，具有大致圆筒状的外周部23a和固定在电机输出轴18上的圆筒状的内周部23b。该外周部23a和内周部23b之间的中间部位形成为蜂窝状。

外周部23a形成为沿周向环状地连结圆弧状的8个块B的形状，并且内周面23c形成为八边形。外周部23a在各块B之间的外侧分别形成有由后述的合成树脂材料的覆盖部26填埋的剖面大致三角形的间隙。内周部23b在中央的轴向上贯通形成有***固定电机输出轴18的***孔23d。

各保持孔24沿着转子铁芯外周部23a的各块B部位的内部轴向贯通形成。各保持孔24形成为从正面观察大致沿着圆周方向较长的长孔状，在从径向外侧的透视下形成为大致矩形。另外，保持孔24从轴向的控制机构20侧的一端开口缘24a到减速器13侧的另一端开口缘24b以均匀的剖面面积贯通形成。

如图4～图7所示，永磁铁25由通常的钕等的复合合金材料(稀土类烧结磁铁)形成为规定壁厚的平面视大致正方形。即，各边的长度形成为相同的长度。

另外，所谓各边的长度相同是指轴向和周向各自的长度的公差在±0.2mm的范围内。

另外，永磁铁25的各边的长度形成得比保持孔24的宽度方向长度短，在***保持孔24中保持时，在两侧面和与该两侧面相对的保持孔24的宽度方向的相对内表面之间形成有间隙。

而且，各永磁铁25在以转子19的旋转轴线为轴向时，该轴向的控制机构20侧的各一端成为从各保持孔24的一端开口缘24a突出的突出部25a。另外，各永磁铁25的轴向的减速器13侧的各另一端成为比各保持孔24的另一端开口缘24b更向保持孔24的内部后退的后退部25b。

突出部25a的突出量、即从保持孔24的一端开口缘24a到前端面的长度L在本实施方式中约为2mm。另一方面，由于后退部25b的后退量、即从保持孔24的另一端开口缘24b到后退部25b的后端面的长度L1在本实施方式中约为1mm。

另外，转子铁芯23的外周部23a的各突出部25a侧和各后退部25b侧的整体被由作为非磁性材料的合成树脂材料构成的覆盖部26覆盖。该覆盖部26呈圆环状，以将各突出部25a埋入内部的方式覆盖各突出部25a的整个外周面。另外，覆盖部26以堵塞各后退部25b的方式从保持孔24的另一端开口缘24b填充到保持孔24内，整体呈圆环状。另外，覆盖部26的一部分26a也填充在外周部23a的各块B之间的三角间隙中，并且还填充在永磁铁25的周向两侧面与保持孔24的宽度方向的相对面之间的间隙中。

如图4、图8、图9所示。覆盖部26在保持孔24的后端开口内以堵塞后退部25b的方式被填充，但在该填充部位分别设有连通后退部25b的后端面和外部的孔部27。各孔部27例如通过注射成形在转子铁芯23的外周部23a将合成树脂材料成形时，形成为如下的痕迹，即，将预先配置在成形模内并从下侧支承各后退部25b的后端面的支承销在成型后拔出后的痕迹。

控制机构20具有例如由合成树脂材料形成为箱状的壳体40。如图1所示，该壳体40具有配置在电机壳体16侧的四边形的分隔壁40a和从该分隔壁40a的外周缘立起的四边形框状的周壁40b。另外，在被分隔壁40a和周壁40b包围的内侧形成有基板收纳空间S1。

分隔壁40a在中央一体地设有圆筒状的筒状部41，并且在内表面的四角部一体地设有未图示的四个小径的圆柱凸台部。该各圆柱凸台部在前端部分别形成有固定四边形电路基板42的四根螺钉43拧合的未图示的内螺纹孔。

如图3所示，电路基板42收纳配置在基板收纳空间S1内，在内部配设有向无刷电机12供电的母线等未图示的导电电路。另外，在电路基板42的一侧部设有通过焊接与后述的连接器44的多个端子片结合的孔端子。另外，电路基板42在中央贯通形成有筒状部41可插通的插通孔42a，并且在四角分别贯通形成有各螺钉43***的小径的4个螺钉***孔。

另外，基板收纳空间S1在内部除了收纳配置有电路基板42之外，还收纳配置有与该电路基板42导通来控制无刷电机12的驱动的旋转检测传感器45、铝电解电容器及通常线圈、共用线圈、多个陶瓷电容器等多个电子部件(未图示)。

旋转检测传感器45是磁传感器，设置在电路基板42上、相对于永久磁石25向转子19的旋转轴的径向外侧稍偏移的位置。即，配置在比各永磁铁25的轴向位置更向径向外侧稍偏移的位置。

筒状部41形成为大致有底圆筒状，且轴向的一端部和另一端部以分隔壁40a为中心分别面对定子收纳空间S和基板收纳空间S1。即，一端部配置在定子收纳空间S，另一端部配置在基板收纳空间S1。另外，筒状部41在内部具有收纳保持轴承部29的轴承保持槽41a。

轴承部29是平面轴承，由摩擦阻力低的金属材料形成为在轴向上厚的圆环状。轴承部29的外周面被压入固定于筒状部41的轴承保持槽41c的内周面。轴承部29在沿中央轴方向贯通形成的固定用孔29a上可旋转地轴支承电机输出轴18的另一端部18b的外周面。

周壁40b在外周部一体地设有兼作信号和供电的连接器44。该连接器44形成为箱状，在内部配置有端子片的一对一端部44a。该端子片的位于基板收纳空间S1内的未图示的另一端部通过焊接与电路基板42的导通电路的孔端子结合。端子片的位于连接器44的一对一端部44a的一部分经由阴端子在未图示的发动机控制单元(ECU)与作为电源的蓄电池连接。另外，另一部分将由旋转检测传感器45检测出的旋转角信号等信息信号输出到ECU。

另外，周壁40b在与电机壳体16相反侧的外周安装有罩部件46。罩部件46例如由铝合金材料形成为板状的四边形，向壳体40方向弯折成曲柄状的外周部46a通过规定的固定机构固定在壳体40的周壁406上。

ECU基于来自未图示的曲柄角传感器、气体流量计、水温传感器、加速器开度传感器等各种传感器类的信息信号，检测当前的内燃机运转状态，并基于此进行内燃机控制。此外，ECU基于所述各信息信号及来自旋转检测传感器45等的信号，对无刷电机12的线圈17b进行通电并进行电机输出轴18的旋转控制。由此，通过减速器13控制凸轮轴2相对于正时链轮1的相对旋转相位。

〔气门正时控制装置的作用效果〕

以下，简单说明本实施方式中的气门正时控制装置的作用及效果。

在内燃机起动后的规定的内燃机运转时，来自控制单元的控制电流向无刷电机12的各线圈17b通电，并驱动电机输出轴18正反旋转。该电机输出轴18的旋转力经由十字接头向偏心轴30传递，并通过减速器13的动作相对于凸轮轴2传递减速后的旋转力。

由此，凸轮轴2相对于正时链轮1正反相对旋转而变换相对旋转相位。因此，各进气门将开闭正时向提前角侧或滞后角侧变换控制。

这样，通过将进气门的开闭正时向提前角侧或滞后角侧连续变换，能够实现内燃机的油耗、输出等内燃机性能的提高。

〔无刷电机的作用效果〕

而且，本实施方式的无刷电机12能够得到以下的作用效果。

即，根据本实施方式，使各永磁铁25的一端从各保持孔24的一端开口缘24a突出，在该各突出部25a的大致轴向的位置配置旋转检测传感器45。由此，能够进行所谓的直接感应，不需要传感器磁铁，因此能够实现零件数量的削减和装置的小型化、成本的削减等。

而且，由于使永磁铁25的另一端的后退部25b位于保持孔24内，所以对于在永磁铁25的所述突出部25a增加的转矩特性，相比于上述公报记载的现有技术那样地通过线圈卷绕次数进行调整等而降低上述转矩特性，能够更容易地降低上述转矩特性。

以下，基于图10对本实施方式中的无刷电机12的转矩特性的增加的降低效果进行具体说明。

图10中，横轴表示突出部25a自保持孔24的前端开口缘的突出量(mm)和后退部25b自后端开口缘的后退量(mm)，纵轴表示电机特性之一的感应电压增减率(％)。纵轴的正侧表示因突出部的突出量而增加的感应电压的比例，负侧表示因后退部25b的后退量而减少的感应电压的比例。

如本实施方式那样，例如将突出部25a的突出量L设为2mm的情况下，如图10中(a)所示，感应电压增加率约为13％。因此，如果将后退部25b的后退量L1选择为1mm，则如图中(b)所示，感应电压减少率约为13％。

由此，由于因突出部25a的磁力的影响，感应电压增加，但若通过后退部25b使该增加的感应电压降低，即抵消。由此，能够降低无刷电机12的转矩特性的变化。

突出部25a的突出量L和后退部25b的后退量L1根据感应电压增减率相对地确定，根据由突出部25a的突出量L引起的感应电压的增加率来设定后退部25b的后退量L1即可。

换言之，通过考虑由突出部25a的突出量L引起的感应电压增加率的同时适当决定后退部25b的后退量L1，能够抑制感应电压的增加。由此，能够降低电机的转矩特性的变化。

其结果，通过只设置后退部25b，能够容易地降低由突出部25a引起的感应电压增加率，因此，能够容易地进行电机的设计，并且能够实现制造作业效率的提高。

另外，在本实施方式中，不仅增加永磁铁25突出部25a的突出量L，也通过后退部25b缩短永磁铁25整体的轴向长度。另外，如上述公报记载的现有技术那样，不根据突出部25a的突出量来增长转子铁芯23的轴向长度。

因此，能够使永磁铁25和转子铁芯23的原材料的使用量减少，由此，能够实现转子19整体的重量的减轻化。其结果，实现无刷电机12的旋转响应性的提高和成本的降低化。

另外，如上所述，虽然通过后退部25b能够使由突出部25a引起的电机输出的转矩特性的增加降低，但由于后退部25b的后退量L1比突出部25a的突出量L短，所以容易取得转矩特性的平衡。

另外，永磁铁25通过合成树脂材料的覆盖部26覆盖突出部25a和后退部25b的轴向的前后，在保持孔24内也填充覆盖部26进行覆盖。因此，由于抑制永磁铁25的位置偏移等，所以能够实现磁场的稳定化，并且能够抑制因冲击而引起的永磁铁25的破裂或飞散。

另外，由于设置了将后退部25b的后端面与外部连通的孔部27，因此能够得到对永磁铁25的散热效果。

覆盖各突出部25的覆盖部26是在周向上相连的环状，其沿着以各转子铁芯23的旋转轴为中心的径向内侧的面设置并且整体呈八边形。因此，由于转子19内的空气被搅拌，所以能够得到对各永磁铁25的散热效果。

所述转子铁芯23为蜂窝结构，因此能够实现轻量化，并且伴随着转子19的旋转，进一步提高周围的空气的搅拌效果，因此进一步提高对各永磁铁25的散热效果。其结果，能够抑制由热引起的各永磁铁25的磁力的降低，因此能够实现电机的旋转的稳定化。

进而，由于各永磁铁25为正方形，因此能够抑制将各永磁铁25***转子铁芯23的各保持孔24时发生误组装，所以它们的组装作业性变得良好。

本发明并不限定于上述实施方式的结构，例如，作为转子铁芯23的结构，也可以是将金属板层叠而形成。

另外，在实施方式中，将各永磁铁25的突出部25a的突出量L从一端开口缘24a起设为2mm，将后退部25b的后退量L1从另一端开口缘24b起设为1mm，但根据无刷电机12的规格、磁力的大小等，能够相对地决定各自的长度。

在上述实施方式中为在转子铁芯23内埋设有永磁铁25的所谓IPM结构，但也可以是在转子铁芯23的外周配置永磁铁25的所谓SPM结构。

作为无刷电机12的适用对象设备，不仅能够适用于所述内燃机的气门正时控制装置，还能够适用于动力转向装置的电机、动力窗用电机、天窗用电机、动力座椅用电机等各种车载电机，进而，也可适用于空调等家电产品等中使用的电机。

作为基于以上说明的实施方式的内燃机的气门正时控制装置，例如可以考虑以下所述的方式。

即，作为本发明的优选方式，具有：定子，其具有定子铁芯和卷绕在所述定子铁芯上的绕组；转子，其配置在所述定子的内侧；保持孔，其在所述转子的转子铁芯的比外周面靠内侧的位置上沿着轴向设有多个；永磁铁，其是分别***到所述各保持孔中的多个永磁铁，具有突出部和后退部，在以所述转子铁芯的旋转轴线方向为轴向时，在所述突出部中，所述永磁铁的所述轴向的一端从所述保持孔的所述轴向的一端开口缘突出，在所述后退部中，所述永磁铁的所述轴向的另一端位于比所述保持孔的所述轴向的另一端开口缘更靠近所述保持孔内；旋转检测传感器，其配置在与所述永磁铁的突出部在所述轴向上相对的位置。

根据本发明的方式，在永磁铁的突出部增加的转矩特性的增加不仅能够如上述公报记载的现有技术那样地通过线圈卷绕次数进行调整并降低，还能够通过永磁铁的后退部来降低。因此，用于降低的作业变得容易。而且，由于通过后退部能够缩短永磁铁等的轴向长度，故而能够减少永磁铁等原材料的使用量，能够实现转子重量的减轻化。其结果，能够实现无刷电机的响应性的提高和成本的降低化。

进一步优选地，所述后退部的从所述保持孔的另一端开口缘到轴向后端面的长度设定为比所述突出部的从所述保持孔的一端开口缘到突出的轴向前端面的长度短。

根据本发明的方式，能够由后退部降低电机输出的转矩特性的增加，该转矩特性的增加因突出部对定子的磁场的影响而产生，但通过使后退部向保持孔内的后退量比突出部的突出量小，容易取得转矩特性的平衡。

更优选地，所述后端面被树脂材料或非磁性材料覆盖。

根据本发明的方式，由于利用树脂材料或非磁性材料来抑制永磁铁在保持孔内的位置偏移等，因此能够实现磁场的稳定化，并且能够抑制冲击引起的永磁铁的破裂或飞散。

更优选地，所述突出部被树脂材料或非磁性材料覆盖。

根据本发明的方式，突出部也被树脂材料或非磁性材料抑制在保持孔中的轴向的位置偏移等，因此能够实现磁场的稳定化，并且能够抑制因冲击引起的永磁铁的破裂或飞散。

更优选地，覆盖所述后退部的树脂材料或非磁性材料具有将所述后端面和外部连通的孔部。

根据本发明的方式，所述孔部在将后退部的后端面侧等树脂成形时，由在模具内支承永磁铁的后退部的支承销在树脂成形完成后形成。该孔部由于使后退部的后端面与外部连通而得到对永磁铁的散热效果。

更优选地，所述永磁铁为板状，在所述转子铁芯的内部利用所述各保持孔在周向上配置多个，覆盖所述多个永磁铁的各个所述突出部的树脂材料是在周向上相连的环状，所述永磁铁沿着以所述各转子铁芯的旋转轴为中心的径向内侧设置且内周面呈多边形。

根据本发明的方式，由于设置在转子铁芯的径向内侧的树脂材料的内周面形成为多边形，因此转子内的空气被搅拌，所以得到对永磁铁的散热效果。

更优选地，所述永磁铁形成为板状，成为轴向和周向的各边的长度相同的正方形。

根据本发明的方式，由于各永磁铁为正方形，因此抑制将各永磁铁***转子铁芯的各保持孔时的误组装的发生，组装作业性良好。

标记说明

12：无刷电机

13：减速机构

17：定子

17a：定子铁芯

17b：线圈(绕组)

18：电机输出轴

19：转子

20：控制机构

23：转子铁芯

23a：外周部

23b：内周部

24：保持孔

24a：前端开口缘

24b：后端开口缘

25：永磁铁

25a：突出部

25b：后退部

26：合成树脂材料的覆盖部

27：孔部

L：突出部的突出量

L1：后退部的后退量

S：定子收纳空间

S1：基板收纳空间

Claims (7)

1.一种无刷电机，其特征在于，具备：

定子，其具有定子铁芯和卷绕在所述定子铁芯上的绕组；

转子，其配置在所述定子的内侧；

保持孔，其在所述转子的转子铁芯的比外周面靠内侧的位置上沿着轴向设有多个；

永磁铁，其是分别***所述各保持孔的多个永磁铁，具有突出部和后退部，在以所述转子铁芯的旋转轴线方向为轴向时，在所述突出部中，所述永磁铁的所述轴向的一端从所述保持孔的所述轴向的一端开口缘突出，在所述后退部中，所述永磁铁的所述轴向的另一端位于比所述保持孔的所述轴向的另一端开口缘更靠近所述保持孔内；

旋转检测传感器，其配置在所述永磁铁的突出部的所述轴向侧的位置。

2.如权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，

所述后退部的从所述保持孔的另一端开口缘到轴向的后端面的长度比所述突出部的从所述保持孔的一端开口缘到突出的轴向的前端面的长度短。

3.如权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，

所述后端面被树脂材料或非磁性材料覆盖。

4.如权利要求3所述的无刷电机，其特征在于，

所述突出部由树脂材料或非磁性材料覆盖。

5.如权利要求3所述的无刷电机，其特征在于，

覆盖所述后退部的树脂材料或非磁性材料具有将所述后端面和外部连通的孔部。

6.如权利要求4所述的无刷电机，其特征在于，

所述永磁铁为板状，在所述转子铁芯的内部利用所述各保持孔在周向上配置有多个，

覆盖所述多个永磁铁的各个所述突出部的树脂材料是在周向上相连的环状，所述树脂材料沿着以所述转子铁芯的旋转轴为中心的径向内侧设置且内周面呈多边形。

7.如权利要求1所述的无刷电机，其特征在于，

所述永磁铁形成为板状且为轴向和周向的各边长度相同的正方形。