CN102141412B - 具有定位特征的解析器 - Google Patents

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Abstract

一种解析器，配置为确定第一构件的旋转位置，第一构件可围绕轴线选择性地相对于第二构件旋转。该解析器包括定子芯、若干操作地与所述定子芯连接的线绕组、位于所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑和至少部分包围所述绕组的盖。所述盖和所述绕组支撑之一限定能够安装在所述第二构件的孔中的销。所述销作为定位特征，其确保所述定子精确地安装在所述第二构件上。因为所述销是所述绕组支撑或所述盖的一部分，所以该定位特征不需要使用额外的零件，因此简化了定子的装配。

Description

具有定位特征的解析器
技术领域
本发明涉及电动马达位置传感器。
背景技术
解析器包括定子和转子。转子可以围绕轴线相对于定子选择性地旋转。该解析器配置为产生指示转子相对于定子的旋转位置、速度和方向的信号。因此，解析器可用作监测旋转构件相对于静止构件的旋转位置、速度和方向的传感器。例如，解析器可用于监测电动马达的转子的旋转位置、速度和方向。
更具体地，为了监测旋转构件相对于静止构件的旋转位置，定子相对于静止构件安装，而且转子被安装到旋转构件上以随该旋转构件一起旋转。为了准确地测量旋转构件相对于静止构件的旋转位置，解析器的定子必须相对于静止构件固定在预定的角度位置。
发明内容
一种解析器，配置为确定第一构件的旋转位置，第一构件可围绕轴线选择性地相对于第二构件旋转。该解析器包括定子芯、若干操作地与所述定子芯连接的线绕组、位于所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑、和至少部分包围所述绕组的盖。所述盖和所述绕组支撑之一限定能够安装在所述第二构件的孔中的销。
所述销作为定位特征，其确保所述定子相对于所述第二构件适当地定位。因为所述销是所述绕组支撑或所述盖的一部分，该定位特征不需要使用额外的零件，因此简化了定子的装配。
另外，将销布置在绕组支撑或盖上使形成在定子芯上的连接槽彼此相同，因此简化形成所述定子芯的迭片结构。迭片结构的这一简化使得在制造过程中能旋转迭片结构，这导致提高了解析器的精度。
结合附图，根据下面对实施本发明的最优实施方式的详细描述，显而易见到本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。
本发明还提供了如下方案：
方案1.一种解析器，用于确定可绕轴线选择性地相对于限定了孔的第二构件旋转的第一构件的旋转位置，该解析器包括：
定子芯；
若干操作地与所述定子芯连接的线绕组；
位于所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑；和
至少部分包围所述绕组的盖；
其中所述盖和所述绕组支撑之一限定能够安装在所述第二构件的所述孔中的销。
方案2.方案1的解析器，其中定子芯限定若干小开口，而且其中所述销延伸通过所述小开口的其中之一。
方案3.方案2的解析器，其中所述小开口布置在以所述轴线为中心的圆中。
方案4.方案3的解析器，其中每一个所述小开口都是弧。
方案5.方案1的解析器，其中所述绕组支撑限定所述销。
方案6.方案5的解析器，其中所述绕组支撑是单件式的。
方案7.方案5的解析器，其中所述绕组支撑限定环形内表面；其中所述绕组支撑包括从所述内表面径向向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
方案8.方案1的解析器，其中所述盖限定所述销。
方案9.方案8的解析器，其中所述盖包括环形部分和从所述环形部分向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
方案10.马达组件，包括：
马达定子；
马达转子，其可选择性地相对于马达定子围绕轴线旋转；
相对于马达定子安装的构件，且该构件限定了孔；和
解析器定子，其具有定子芯、操作地与所述定子芯连接的若干线绕组、在所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑和至少部分包围所述绕组的盖；
其中，所述盖和所述绕组支撑的其中一个限定在所述构件的所述孔内延伸的销。
方案11.方案10的马达组件，其中定子芯限定若干小开口，而且其中所述销延伸通过这些小开口的其中之一。
方案12.方案11的马达组件，其中所述小开口布置在以所述轴线为中心的圆中。
方案13.方案12的马达组件，其中每一个所述小开口都是弧。
方案14.方案10的马达组件，其中所述绕组支撑限定所述销。
方案15.方案14的马达组件，其中所述绕组支撑是单件式的。
方案16.方案14的马达组件，其中所述绕组支撑限定环形内表面；其中所述绕组支撑包括从所述内表面径向向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
方案17.方案10的马达组件，其中所述盖限定所述销。
方案18.方案17的马达组件，其中所述盖包括环形部分和从所述环形部分向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
附图说明
图1是包括电动马达和解析器的马达组件的示意性的截面图；
图2是图1的解析器的示意性的截面图；
图3是图1中的解析器没有盖子时的示意性的立体图；
图4是图1中的解析器具有盖子时的示意性的立体图；
图5是图1中的解析器具有盖子时的另一个示意性的立体图；
图6是图1中的马达组件的示意性的剖面侧视图；和
图7是根据所要求保护的发明的另一个定子的示意性的立体图。
具体实施方式
参考图1，解析器10操作地与电动马达14连接。该马达14包括静止构件，也就是定子18。定子18包括操作地与定子芯26连接的线绕组22。定子18刚性地安装在马达壳体30上。该马达14还包括选择性地可旋转构件，也就是转子34。该转子34通过若干个滚柱轴承42可旋转地安装在转子支撑38上以围绕轴线A转动。该转子支撑38刚性地安装在壳体30上，因此如本领域技术人员所知，转子34响应于绕组22的选择性充电，可选择性相对于壳体30、转子支撑38和定子18围绕轴线A转动。
该解析器10包括具有定子芯50的定子46，绕组或线圈54操作地连接在定子芯50上。定子芯50刚性地安装在转子支撑38上，因此相对于马达定子18是静止的。该解析器10还包括转子58，其相对于马达14的转子34安装以围绕轴线A与转子34一起旋转。在所描述的实施例中，转子58是环形，且同心地围绕定子46。作为另一选择，在所要求保护的发明的范围内，定子46可以同心地围绕转子58。定子芯50是环形的，并且限定与转子支撑38接触的圆柱形内表面62。
如本领域技术人员所知，该解析器10通过用线圈54感测在定子46的外面转动的转子58的相对运动而运行。线圈54收到来自控制器（未示出）的激励信号，并且两个拾取线圈（未示出，但是优选位于解析器定子46上与定子线圈54类似的径向位置）将该信号返回给控制器，该信号带有由转子58凸角（未示出）的接近度和速度决定的电压水平。
参考图2-5，其中与图1中相同的部件使用相同的参考标记，定子芯50限定若干个细长的连接槽，也就是小开口66，用于将定子芯50安装到转子支撑38上。该小开口66围绕中点在轴线A上的圆均匀地间隔开。每一个小开口66的大体形状是中点在轴线A上的圆的弧。每一个小开口66具有基本上相同的尺寸和形状。
在定子芯50的外表面74上形成若干个齿70。该齿70均匀地间隔开，且径向向外突出。如图2所示，如本领域技术人员所知该线圈54围绕该齿70缠绕。定子46包括安装在定子芯50上的且包围齿70的绕组支撑78。因此，该绕组支撑78位于线圈54和所述芯50的齿70之间，且用来保护线圈54不与金属芯50接触。在所描述的实施例中，绕组支撑78包括聚合材料，例如环氧树脂。
该绕组支撑78包括大致环形内表面80。该绕组支撑78包括从表面80径向向内突出的部分82。部分82延伸越过一个小开口66。该绕组支撑78还包括从部分82轴向突出的销84，以使销84延伸通过部分82所延伸越过的小开口66。尽管其它销的形状在所要求保护的发明的范围内也可是使用，在所描述的实施例中，销84是圆柱形的。在所描述的实施例中，包括部分82和销84的整个绕组支撑78由单一材料件形成，也就是说，该绕组支撑78是一个部件。
参考图2，4和5，解析器盖88相对于定子芯50安装以保护所述线圈54。更为详细地，盖88相对于线圈54轴向定位，以使该盖88的至少一部分在线圈54的与绕组支撑78相对的侧面延伸，从而至少部分地包围所述线圈54。所描述的实施例中的盖88由两个盖部件88A,88B组成。每一个盖部件88A,88B位于定子芯50和线圈54的相应轴向侧面。在示例性的实施例中，盖部件88A,88B相对于彼此或者相对于定子芯50是热固定的，以保持盖88相对于所述芯50在适当的位置。在示例性实施例中，盖88包括聚合材料。
每一个盖部件88A,88B包括各自的环形部分89A,89B。每一个环形部分89A,89B限定各自的环形内表面90A,90B。每一个盖部件88A,88B包括各自的部分92A,92B，部分92A,92B从环形内表面90A,90B中的相应一个径向向内延伸以覆盖包含电子元件部分（未示出）的细长小开口66之一。如本领域技术人员所知，定子芯50包括若干迭片结构94。
参考图6，其中与图1-5中相同的部件使用相同的参考标记，销84延伸进入由转子支撑38限定的孔98中。因此该销84作为定位特征，其确保定子46相对于转子支撑38和马达定子18围绕轴线A安装在适当的旋转位置处。螺纹紧固件例如螺钉100延伸穿过各自的小开口66以与形成在转子支撑38上的孔（未示出）接合从而将定子46刚性地安装到转子支撑38上。
参考图7，其中与图1-6中相同的部件使用相同的参考标记，示意性地描述了用于解析器10的另一个定子46A。定子46A包括具有环形内表面62并且限定小开口66的定子芯50。绕组支撑78A除了不包括部分82和销84之外，基本上与绕组支撑78（图2-6中示出）相同。盖102基本上与图3-6中88所示出的盖相似。更为详细地，盖102包括两个部件，也就是102A，102B，其每一个在线圈（图2中54所示出）的相应的轴向侧上延伸。每一个盖部件102A，102B包括各自的环形部分104A,104B，该环形部分104A和104B分别具有从其径向向内延伸的部分92A，92B。更为详细地，每个环形部分104A,104B包括各自的环形内表面（仅仅用105示出其中一个），部分92A，92B从该环形内表面延伸。
盖102与盖88的区别在于盖部件102A包括从环形部分104A径向向内延伸以延伸越过一个小开口66的部分106。盖部件102A还包括从部分106轴向突出以延伸通过部分106所延伸越过的小开口66的销108。销108可安装在98所示出的孔中，因此以与销84相同的方式作为定位特征。所描述的实施例中的盖部件102A是一个部件，也就是说，环形部分104A，部分106和销108由单个的材料部件形成。
虽然详细描述了实施本发明的最佳方式，但本发明领域的技术人员会认识到，在所附权利要求的范围内的实践本发明的各种其它设计和实施例。

Claims (18)

1. 一种解析器，用于确定可绕轴线选择性地相对于限定了孔的第二构件旋转的第一构件的旋转位置，该解析器包括：
定子芯；
若干操作地与所述定子芯连接的线绕组；
位于所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑；和
至少部分包围所述绕组的盖；
其中所述盖和所述绕组支撑之一限定能够安装在所述第二构件的所述孔中的销。
2. 权利要求1的解析器，其中定子芯限定若干小开口，而且其中所述销延伸通过所述小开口的其中之一。
3. 权利要求2的解析器，其中所述小开口布置在以所述轴线为中心的圆中。
4. 权利要求3的解析器，其中每一个所述小开口都是弧。
5. 权利要求1的解析器，其中所述绕组支撑限定所述销。
6. 权利要求5的解析器，其中所述绕组支撑是单件式的。
7. 权利要求5的解析器，其中所述绕组支撑限定环形内表面；其中所述绕组支撑包括从所述内表面径向向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
8. 权利要求1的解析器，其中所述盖限定所述销。
9. 权利要求8的解析器，其中所述盖包括环形部分和从所述环形部分向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
10. 马达组件，包括：
马达定子；
马达转子，其可选择性地相对于马达定子围绕轴线旋转；
相对于马达定子安装的构件，且该构件限定了孔；和
解析器定子，其具有定子芯、操作地与所述定子芯连接的若干线绕组、在所述绕组和所述定子芯之间的绕组支撑和至少部分包围所述绕组的盖；
其中，所述盖和所述绕组支撑的其中一个限定在所述构件的所述孔内延伸的销。
11. 权利要求10的马达组件，其中定子芯限定若干小开口，而且其中所述销延伸通过这些小开口的其中之一。
12. 权利要求11的马达组件，其中所述小开口布置在以所述轴线为中心的圆中。
13. 权利要求12的马达组件，其中每一个所述小开口都是弧。
14. 权利要求10的马达组件，其中所述绕组支撑限定所述销。
15. 权利要求14的马达组件，其中所述绕组支撑是单件式的。
16. 权利要求14的马达组件，其中所述绕组支撑限定环形内表面；其中所述绕组支撑包括从所述内表面径向向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
17. 权利要求10的马达组件，其中所述盖限定所述销。
18. 权利要求17的马达组件，其中所述盖包括环形部分和从所述环形部分向内延伸的径向部分；而且其中所述销从所述径向部分延伸。
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