用于檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)速或相位角的傳感器組件和相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種用于檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)速或相位角的傳感器組件,其特征在于,該傳感器組件包括磁場檢測部件和永磁體,該磁場檢測部件相對(duì)于馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸位置固定地安裝,該永磁體連接在該轉(zhuǎn)子軸上以便與該轉(zhuǎn)子軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),其中,該磁場檢測部件與該永磁體彼此面對(duì)地布置。這種傳感器組件具有成本低并且尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型還涉及具有這種傳感器組件的馬達(dá),尤其是電機(jī)。
【專利說明】用于檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)速或相位角的傳感器組件和相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及馬達(dá),尤其是通常稱為“電機(jī)”的電動(dòng)馬達(dá)。更具體地,本實(shí)用新型涉及馬達(dá)的轉(zhuǎn)速或相位角的檢測。
【背景技術(shù)】
[0002]馬達(dá)作為動(dòng)力部件廣泛地用于各種機(jī)械系統(tǒng)中。在某些情況下,需要對(duì)馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行監(jiān)測。例如,對(duì)于電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車而言,為保持良好的行駛狀態(tài),要求對(duì)該汽車中電力式動(dòng)力傳動(dòng)系的電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度以很高的精度進(jìn)行監(jiān)測。
[0003]為此,目前已知采用旋轉(zhuǎn)變壓器或電渦流傳感器作為所述電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度或轉(zhuǎn)動(dòng)速度傳感器。這種傳感器包括轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分,其檢測效果對(duì)于這些部分的相對(duì)位置非常敏感,并且經(jīng)常要求很高的安裝條件。此外,對(duì)于電渦流傳感器來說,需要對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分之間的空氣間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)。最后,這些已知的傳感器通常價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且尺寸相對(duì)較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于通過提供一種電磁型的傳感器組件來克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)。
[0005]一方面,本實(shí)用新型提供了一種用于檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)速或相位角的傳感器組件,該傳感器組件包括磁場檢測部件和永磁體,該磁場檢測部件相對(duì)于馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸位置固定地安裝,該永磁體連接在該轉(zhuǎn)子軸上以便與該轉(zhuǎn)子軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),其中,該磁場檢測部件與該永磁體彼此面對(duì)地布置。
[0006]本實(shí)用新型的傳感器組件旨在檢測由馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)造成的磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化,這種磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化隨后可被與該傳感器組件相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)換算為轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)相位角或者轉(zhuǎn)動(dòng)速度。這樣的傳感器組件具有成本低、尺寸小的優(yōu)點(diǎn),并且這種傳感器組件對(duì)其部件之間的空氣間隙和中心對(duì)中具有良好的兼容性。
[0007]本實(shí)用新型的傳感器組件具有如下有利的特征:
[0008]-該磁場檢測部件與該永磁體隔開0.5mm至5mm的距離;
[0009]-該傳感器組件包括包圍磁場檢測部件的第一磁屏蔽罩和包圍永磁體的第二磁屏蔽罩,所述第一磁屏蔽罩和第二磁屏蔽罩朝向彼此開口 ;
[0010]-該永磁體附裝在連接管上,該連接管壓入配合到形成在轉(zhuǎn)子軸的端部的孔中;
[0011]-該永磁體經(jīng)由包覆模制在連接管的端部的塑料保持件附裝在所述連接管上。
[0012]另一方面,本實(shí)用新型涉及一種馬達(dá),該馬達(dá)配設(shè)有如上所述的傳感器組件。特別地,該馬達(dá)為電動(dòng)馬達(dá),尤其是用在電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車中的電機(jī)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,在附圖中:
[0014]圖1示出根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的傳感器組件的分解透視圖;
[0015]圖2從另一個(gè)視角示出圖1中所示的透視圖;
[0016]圖3以剖視圖示出處于組裝狀態(tài)的傳感器組件;以及
[0017]圖4是圖3中的細(xì)部A的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型的傳感器組件旨在與馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸相關(guān)聯(lián)地設(shè)置,以便通過磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化感測該轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)速或相位角。該傳感器組件可以特別有利地應(yīng)用于電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車的電力式傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī),例如圖2中所示的包括定子31和帶有轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)子32的電機(jī)3。
[0019]參見圖1,所述傳感器組件包括固定部分I和轉(zhuǎn)動(dòng)部分2。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型,所述固定部分I為能檢測磁場、尤其是檢測磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化的磁場檢測部件,例如是具有磁通量感應(yīng)電路的芯片或電路板。該磁場檢測部件I相對(duì)于電機(jī)3、尤其是相對(duì)于該電機(jī)3的轉(zhuǎn)子32的轉(zhuǎn)子軸33位置固定地安裝在機(jī)架上,并且可以通過電纜連接到控制系統(tǒng)(未示出),以便將它所檢測的關(guān)于磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的信號(hào)傳輸?shù)皆摽刂葡到y(tǒng),從而允許通過該控制系統(tǒng)得出該轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)速或相位角。
[0021]所述轉(zhuǎn)動(dòng)部分2與電機(jī)3的轉(zhuǎn)子軸33連接,以便與該轉(zhuǎn)子軸33 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型,該轉(zhuǎn)動(dòng)部分2包括永磁體21,當(dāng)轉(zhuǎn)子軸33轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由該永磁體21產(chǎn)生的磁場將隨之變動(dòng),也就是說,各個(gè)固定的點(diǎn)處的磁場強(qiáng)度或/和磁場角度隨著轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。
[0022]在本實(shí)用新型中,所述磁場檢測部件I與所述永磁體21彼此面對(duì)地布置,以便檢測在確定點(diǎn)處(即,該磁場檢測部件I所處的位置)由永磁體21產(chǎn)生的磁場的磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化。特別地,磁場檢測部件I和永磁體21可以以它們的中心在水平方向上對(duì)齊的方式彼此面對(duì)地布置。
[0023]在此,優(yōu)選地,所述磁場檢測部件I與所述永磁體21布置成彼此相距0.5-5mm的距離。這樣的距離范圍可以確保磁場檢測部件I對(duì)永磁體21的磁場的有效感測,同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳感器組件的結(jié)構(gòu)緊湊性。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,如圖1-2中所示出的,本實(shí)用新型的傳感器組件還包括用于隔離外部磁場的兩個(gè)磁屏蔽罩,即,用于包圍磁場檢測部件I的第一磁屏蔽罩4以及用于包圍永磁體21的第二磁屏蔽罩5。這些磁屏蔽罩4、5由高導(dǎo)磁性材料制成,并且呈現(xiàn)具有頂部部分和側(cè)向裙部部分的罩蓋的形式。
[0025]如可從圖3-4中看出的,在傳感器組件的組裝狀態(tài),所述第一磁屏蔽罩4和所述第二磁屏蔽罩5開口朝向彼此,并且尤其可以形成相交疊的部分。在此優(yōu)選的是,第二磁屏蔽罩5的內(nèi)徑大于第一磁屏蔽罩4的外徑。
[0026]通過設(shè)置磁屏蔽罩,可以避免外部磁場、例如由電機(jī)3的定子31、轉(zhuǎn)子32等產(chǎn)生的磁場對(duì)永磁體21的磁場的干擾,由此避免了磁場檢測部件I的檢測結(jié)果的失真,并確保了對(duì)轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)速或相位角的檢測精確度。
[0027]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,除了永磁體21外,傳感器組件的轉(zhuǎn)動(dòng)部分2還包括連接管23。該連接管23在一端承載該永磁體21,并且在另一端壓入配合到形成在轉(zhuǎn)子軸33的端部的孔中,如圖3和4中示出的。
[0028]所述連接管23尤其由低導(dǎo)磁性材料、例如鋁制成。這樣的連接管一方面有利于永磁體21與轉(zhuǎn)子軸33之間的可拆卸連接,另一方面有助于永磁體21相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸33的磁隔離,從而確保檢測結(jié)果的精確性。
[0029]在包括連接管23的傳感器組件實(shí)施例中,所述永磁體21可以通過附裝在連接管23的端部的保持件22接合到該連接管23上。優(yōu)選地,所述保持件22由塑料材料包覆模制在所述連接管23的端部上,并且該塑料保持件22包裹該永磁體21。
[0030]當(dāng)然,保持件22也可以由其它低熱導(dǎo)性材料制成,以便確保永磁體21相對(duì)于外界溫度的熱隔離。
[0031]參見圖3和圖4,在組裝狀態(tài)中,本實(shí)用新型的傳感器組件的固定部分或磁場檢測部件I在電機(jī)3的外部相對(duì)于該電機(jī)3的轉(zhuǎn)子軸33保持靜止,而該傳感器組件的轉(zhuǎn)動(dòng)部分2連接在電機(jī)3的轉(zhuǎn)子軸33上并隨之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣,由轉(zhuǎn)動(dòng)部分2的永磁體21產(chǎn)生的、位于磁場檢測部件I的位置處的磁場強(qiáng)度或/和磁場角度將隨著轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)動(dòng)而變化。所述磁場檢測部件I持續(xù)地檢測該變化的磁場強(qiáng)度或/和磁場角度并且將檢測結(jié)果傳輸給控制系統(tǒng)。因此,控制系統(tǒng)就可以根據(jù)該磁場強(qiáng)度或/和磁場角度的變化計(jì)算出轉(zhuǎn)子軸33的轉(zhuǎn)速或相位角,并且根據(jù)需要進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)。
[0032]本實(shí)用新型不局限于說明書中示出的具體實(shí)施例,而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下想到的各種修改和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測馬達(dá)轉(zhuǎn)速或相位角的傳感器組件,其特征在于,該傳感器組件包括磁場檢測部件和永磁體,該磁場檢測部件相對(duì)于馬達(dá)的轉(zhuǎn)子軸位置固定地安裝,該永磁體連接在該轉(zhuǎn)子軸上以便與該轉(zhuǎn)子軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),其中,該磁場檢測部件與該永磁體彼此面對(duì)地布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器組件,其特征在于,該磁場檢測部件與該永磁體隔開0.5臟至5臟的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器組件,其特征在于,該傳感器組件包括包圍磁場檢測部件的第一磁屏蔽罩和包圍永磁體的第二磁屏蔽罩,所述第一磁屏蔽罩和所述第二磁屏蔽罩朝向彼此開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的傳感器組件,其特征在于,該永磁體附裝在連接管上,該連接管壓入配合在轉(zhuǎn)子軸的端部的孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的傳感器組件,其特征在于,該永磁體經(jīng)由包覆模制在連接管的端部的塑料保持件附裝在所述連接管上。
6.一種馬達(dá),其特征在于,該馬達(dá)配設(shè)有根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的傳感器組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的馬達(dá),其特征在于,該馬達(dá)為電動(dòng)馬達(dá)。
【文檔編號(hào)】G01P3/44GK204255971SQ201420769452
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月9日
【發(fā)明者】李金康, 耿利敏 申請人:大陸汽車投資(上海)有限公司