CN103477539A - 电机的传感磁体的抗分离结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机的传感磁体的抗分离结构，其中，所述板和所述传感磁体之间的耦接受到形成在板处的弯曲单元和分离帽部件的影响，以通过该机械结构来加强轴向、水平以及转动方向的耦合力，并且提高结构稳定性和操作可靠性，所述结构包括形成有垂直地贯穿该板的板插入孔的板；形成有对应于板插入孔的磁体插入孔的传感磁体；以及包括通过穿透板插入孔和磁体插入孔耦接的耦接耳部的板状帽部件。

Description

电机的传感磁体的抗分离结构

技术领域

根据本发明的示例性实施例的教示总体涉及一种电机的传感磁体（sensing magnet，感应磁体）的抗分离结构，更具体地说涉及一种能够将机械耦合力（coupling force）施加到传感磁体和板来稳定地防止传感磁体沿着轴向、水平和转动方向移动的电机的传感磁体的抗分离结构。

背景技术

通常，参与分隔功率的转向系统被用作用于保证车辆的转向安全的系统。尽管使用用于采用液压的常规的辅助转向系统，但是近来使用精度优良并且具有更低损耗的电子动力转向系统（electronic power steeringsystem,EPS）。

EPS适于通过减速机构将电机的转动输出传送到转向轴。换句话说，EPS以这样的方式来操作：电机通过电子控制单元基于车速传感器、转矩角传感器以及扭矩传感器所检测的行驶状态来驱动，以确保转动稳定性并且提供快速的回复力，借此驾驶员可以安全地驾驶车辆。

EPS使得操纵由驾驶员转向的方向盘的扭矩通过电机来辅助，以允许具有更少功率的转向操作，其中无刷直流（Brushless Direct Current,BLDC）电机通常被用于该电机。BLDC电机是安装有电子整流机构而不是机械接触区域如电刷和整流器的直流电机。

图1是示出根据现有技术的电机的横向横截面视图。

参考图1，传统的电机包括大体上圆柱形的上部开口的外壳（1）和耦接（couple）到外壳（1）的上表面的支架（bracket）（2）。

外壳（1）和支架（2）分别由转动轴（3）支撑。转动轴（3）在其上与车辆的转向轴连接，以提供如上所述的转向的辅助动力。转动轴（3）的外围形成有包括芯件和磁体的转子（5），并且外壳（1）在它的内表面处与形成有芯件和线圈的定子（4）耦接，以向转子（5）的外围提供电磁力。

在电流被施加到定子的情况下，转子（5）通过转子和定子之间的电相互作用来转动，借此转动轴（3）被转动来辅助转向轴的转动。

支架（2）在其上安装有形成有传感器（9）的PCB（8，印刷电路板），板（6）与其耦接来与转动轴（3）一起转动，在PCB的上侧上分离预定的空间。板（6）在其下面设置有传感磁体（7）。传感磁体（7）与转动轴（3）的转动一起被转动，以根据基于通过传感器（9）所检测的转动的磁通量中的变化来计算旋转角。

因此，转向扭矩可以通过经由利用电机基于旋转角对定子施加适当电流使转动轴转动来被辅助。

同时，板（6）和传感磁体（7）之间的耦接通过粘接剂来做到，使得在板（6）和传感磁体（7）之间的粘接处理中可能出现产生脱离该磁体的可能性的问题。具体地说，考虑到车辆的不定地变化的环境状况，粘接问题可能恶化，其中耦接关系必须仅仅通过粘接的耦合力来被保持。

常规的结构可能造成包括选择和使用昂贵的粘接剂和需要比粘接剂涂敷处理更精确的粘接处理的经济原因的问题。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决上述问题、缺点或者不足，并且提供一种电机的传感磁体的抗分离结构，所述结构通过具有能够将机械耦合力施加到传感磁体和板的结构来配置为稳定地防止传感磁体沿着轴向、水平和转动方向移动。

要通过本发明解决的技术问题不限于以上所述，并且根据以下描述本领域技术人员将清楚地理解迄今为止未被提及的任何其它技术问题。

技术方案

本发明的目的在于整体地或者部分地解决以上问题和/或缺点中的至少一个或更多个并且至少提供以下所描述的优点。为了整体地或者部分地实现至少上述目的，并且正如具体化和概括地所描述的，根据本发明的目的，并且在本发明的一个总的方面，提供一种电机的传感磁体的抗分离结构，该结构的特征在于：板，所述板形成有板插入孔；传感磁体，所述传感磁体形成有对应于所述板插入孔的磁体插入孔；以及板状的帽部件，所述帽部件包括通过贯穿所述板插入孔和所述磁体插入孔来耦接的耦接耳部。因此，可以强化传感磁体和板之间的耦合力来提高电机的操作可靠性。

优选地，板插入孔、磁体插入孔以及耦接耳部关于开口对称地布置，转动轴通过所述开口。因此，可以防止传感磁体沿着水平和转动方向移动。

优选地，帽部件耦接到传感磁体的底面，并且传感磁体包括帽部件的上表面被容纳在其上的凹槽状容纳单元。因此，帽部件的分离部件没有向下凸出，以避免空间损失。

优选地，耦接耳部包括从底端突出到外部的阶梯槛，并且该阶梯槛在该板的上表面处被钩住，以轴向地耦接所述板和所述传感磁体。因此，可以提供极好的机械耦合力。

优选地，电机的传感磁体的抗分离结构的进一步特征在于：弯曲单元，该弯曲单元形成为向所述板的底面凸出；以及凹槽状固定孔，所述凹槽状固定孔形成在与所述传感磁体的所述弯曲单元对应的区域处，其中所述弯曲单元被插入在所述固定孔中，以加强所述传感磁体和所述板的水平和转动方向的耦合力。因此，与传感磁体的水平方向的耦合力可以通过弯曲单元进一步被加强。

优选地，弯曲单元的宽度对应于固定孔的宽度。因此，对水平和转动方向的支撑可以被使得更进一步精确。

优选地，弯曲单元在完全弯曲时的高度对应于固定孔的轴向深度。因此，可以消除由弯曲单元所造成的抵触的可能性。

优选地，传感磁体包括通过靠近转动轴插入其中的开口圆周地布置的主磁体和在主磁体的外围处圆周地布置的副磁体，其中在副磁体处的磁极的数量大于在主磁体处的磁极的数量。因此，可以使得传感磁体的转动检测能力优良。

有益效果

这样配置的电机的传感磁体的抗分离结构具有如下的有益效果：板和传感磁体之间的耦接受到形成在板处的弯曲单元和分离帽部件的影响，以通过该机械结构来加强对轴向、水平和转动方向的耦合力，并且提高结构稳定性和操作可靠性。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细描述可以容易地理解本发明的教示，其中：

图1是示出了根据现有技术的电机的横向截面视图；

图2是根据本发明的示例性实施例的电机的板和传感磁体的分解透视图；

图3是在根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态下看到的透视图；以及

图4是根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态的透视图。

具体实施方式

以下描述不意味着将本发明限制为本文中公开的形式。因此，与以下的教示相当的变型和修改以及相关技术的技巧和知识在本发明的范围内。本文中所描述的实施例进一步意在说明实践本发明所知晓的模式并且使其它本领域技术人员能够按照这种或者其它实施例并且利用本发明的特定应用或者使用所需要的各种修改来运用本发明。

正如本文中可以使用的，术语"大体上"和"大约"为它的相应术语和/或对象之间的相关性提供工业可接受的容限。这样的工业可接受的容限范围从小于一个百分比到十个百分比并且对应于但不限于部件值、角度等。

现在，参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。

图2是根据本发明的示例性实施例的电机的板和传感磁体的分解透视图，图3是在根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态下看到的透视图，以及图4是根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态的透视图。参考图1，板布置在电机的上侧并且传感磁体耦接到底面，基于该配置，板（60）的传感磁体（70）耦接的方向定义为底部方向或者底侧，并且与此相对的方向定义为上部方向或者上侧。

板（60）采用圆盘的形状并且在中央形成有转动轴可以固定地插入其的垂直开口（61）。根据本发明的构思，弯曲单元（62）形成在板开口（61）的两端，这是正如稍后将描述的加强与传感磁体（70）的耦合力的结构。

弯曲单元（62）通过以凸出

的形式切割该板并且使切割部分弯曲来形成。优选地通过在传感磁体（70）被耦接后的挤压来执行弯曲作业。

同时，尽管在附图中例示并且示出了两个弯曲单元（62），显然的是，仅仅一个弯曲单元可以按具体情况布置，并且多于三个弯曲单元可以被布置，以加强耦合力。此外，尽管正如本发明的示例性实施例中的弯曲单元（62）可以通过在耦接传感磁体（70）后以凸出

形状来切割该板并且使切割部分弯曲的方式形成，弯曲单元也可以由在制造该板（60）时形成在板（60）的表面上的凸出耳部来代替。

正如板（60）的情况中那样，传感磁体（70）采用与板（60）的那个对应的圆盘的形状，并且在中央形成有转动轴可以通过其的磁体开口。传感磁体（70）包括通过靠近中央开口圆周地布置在底部的主磁体（75）和形成在主磁体（75）的外围的副磁体（76）。

主磁体（75）与电机的转子的磁体相同被布置以通过霍耳传感器（霍尔集成电路）来测量转子的转动。副磁体（76）形成有比主磁体（75）更多的磁极，借此主磁体（75）的磁极可以进一步被分割。更具体地说，副磁体（76）进一步分割主磁体（75）的一个磁极来测量在电机处的转子的转动，借此旋转的检测可以更精确地被测量，以平滑电机的驱动。

磁体开口（71）的两侧形成有对应于弯曲单元（62）的固定孔（72）。固定孔（72）就位置、数量以及宽度而言对应于弯曲单元（62）。因此，优选的是，弯曲单元（62）的外部宽度对应于固定单元（72）的内部宽度。在这个情况下，如果施加任何外力，则弯曲单元（62）和固定孔（72）作为限制器来防止传感磁体（70）相对于板（60）转动。

在传感磁体（70）的上表面耦接到板（60）的过程中，弯曲单元（62）和固定孔（72）的位置相配，以允许传感磁体（70）布置在板（60）上。此后，弯曲单元（62）被挤压并且向下与传感磁体（70）的固定孔（72）接触，借此通过弯曲单元（62）和固定孔（72）之间的摩擦力防止传感磁体（70）向下脱离。此时，板（60）的底面和传感磁体（70）的上表面可以在弯曲作业前涂敷有粘接剂。

在弯曲单元（62）被挤压为完全地弯曲的情况下，固定孔（72）的深度和完全地弯曲的弯曲单元的高度大体上对应，以免远端进一步被凸出到传感磁体（70）的向下方向。

在固定孔（72）的内表面垂直地面对并且弯曲单元（62）也垂直地面对的情况下，由于摩擦力而限制轴向支撑，使得接触弯曲单元（62）的固定孔（72）的内表面可以圆周地倾向下游侧。在弯曲单元（62）被挤压为完全地弯曲的情况下，弯曲单元（72）优选以相对于固定孔（72）的倾斜表面的90度被弯曲，借此可以有利地加强轴向耦合力。

然而，在分离帽部件（80）被布置为加强耦合力的情况下，弯曲单元（62）在板（60）的成形处理中被预弯曲，并且弯曲单元（62）在耦接的过程中被插入固定孔（72）中，并且弯曲单元（62）可以仅仅用来固定传感磁体（70）的水平和转动方向。

此外，在弯曲单元通过凸出板（60）的表面来形成的情况下，显然的是，传感磁体（70）经由固定孔通过压合方法来被耦接。

同时，分离耦接部件的帽部件（80）被进一步包括以加强传感磁体（70）和板（60）之间的耦合力。

帽部件（80）采用板的形状并且形成有用于贯穿板（60）和传感磁体（70）耦接的耦接耳部（81）。优选地，帽部件（80）通过如下来加强板（60）和传感磁体（70）之间的耦合力：允许耦接耳部（81）从传感磁体（70）的底面耦接并且向上地凸出来插入地穿过通过垂直地贯穿传感磁体（70）形成的磁体插入孔（71）和在板（60）中形成的板插入孔（61）。

帽部件（80）可以耦接到传感磁体（70）的中央，并且在这种情况下，与传感磁体（70）和板（60）的开口对应的开口在中央形成，以允许转动轴穿过该开口。

优选地，关于该开口对称地布置两个或更多个耦接耳部（81）。图2示出和例示了在该开口周围的两个耦接耳部（81）。然而，只要可以与弯曲单元（62）的布置一起保证板（60）和传感磁体（70）的轴向、水平以及转动方向的耦合力，仅仅一个耦接耳部（81）就足够。

帽部件（80）可以通过注塑成型整体地形成有耦接耳部（81）。帽部件（80）耦接到传感磁体（70）的底面，并且传感磁体（70）可以更优选地包括凹槽状容纳单元（73），帽部件（80）的上表面被容纳在凹槽状容纳单元（73）上，以避免由向下凸出的帽部件（80）所产生的空间损失，因为传感磁体（70）容纳在电机的有限空间中。此时，容纳单元（73）的形状和深度对应于帽部件（80）的板形状和厚度。

实施方式

参考图2、图3以及图4，将描述板（60）、传感磁体（70）以及帽部件（80）的耦接过程。

在切割/弯曲板（60）被设置为靠近板（60）上的板开口（61）的情况下，传感磁体（70）被设置为对应于在其下面的固定孔（72）的位置。

在弯曲单元（62）被插入固定孔（72）中来允许板（60）接触到传感磁体（70）的情况下，帽部件（80）从下面向上耦接，其中帽部件（80）的耦接耳部（81）借助于穿过板插入孔（61）和磁体插入孔（71）来耦接。

图3是在根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态下看到的透视图，其中，帽部件（80）提供空间的优点，因为帽部件（80）没有向下凸出，并且以被插入传感磁体（70）的容纳单元（73）中的方式被耦接。

同时，图4是根据本发明耦接电机的板和传感磁体的状态的透视图其中耦接耳部（81）的底端形成预定区域以被紧固到板（60）的上表面。

再次参考图2，耦接耳部（81）采用具有与板插入孔（61）和磁体插入孔（71）的内部形状对应的半径的圆形支柱的形状，其中底端的半径可以形成具有更大面积的阶梯槛（staircase sill）。

耦接耳部（81）由弹性材料形成，并且一旦完成耦接耳部（81）的插入，在耦接耳部（81）处的底端的阶梯槛耦接到板（60）的上表面，借此可以加强板（60）和传感磁体（70）的轴向耦合力。

显然的是，耦接耳部（81）以楔的形状被整体地形成，并且远端采用挂钩的形状。

根据本发明的构思的这样配置的电机的传感磁体的抗分离结构具有如下的有益效果：形成在板处的弯曲单元被插入传感磁体的固定孔中，以防止传感磁体沿着水平和转动方向移动，帽部件的耦接耳部进一步加强水平和转动方向的耦合力来防止轴向的脱离。

根据本发明的构思的这样配置的电机的传感磁体的抗分离结构具有另一有益效果在于：板和传感磁体之间的耦合力增加以进一步提高电机的操作可靠性。

工业实用性

本发明具有如下的工业实用性：通过形成在板处的弯曲单元和分离帽部件来实现板和传感磁体之间的耦接，以通过机械结构来加强轴向、水平以及转动方向的耦合力，并且提高结构稳定性和操作可靠性，使得本发明能够被应用于保证车辆的转向稳定性的电子动力转向系统。

Claims (8)

1.一种电机的传感磁体的抗分离结构，所述结构的特征在于：板，所述板形成有板插入孔；传感磁体，所述传感磁体形成有对应于所述板插入孔的磁体插入孔；以及板状的帽部件，所述帽部件包括通过贯穿所述板插入孔和所述磁体插入孔来耦接的耦接耳部。

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述板插入孔、所述磁体插入孔以及所述耦接耳部关于开口对称地布置，转动轴通过所述开口。

3.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述帽部件耦接到所述传感磁体的底面，并且所述传感磁体包括所述帽部件的上表面被容纳在其上的凹槽状容纳单元。

4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述耦接耳部包括从底端突出到外部的阶梯槛，并且该阶梯槛在该板的上表面处被钩住，以轴向地耦接所述板和所述传感磁体。

5.如权利要求1所述的结构，进一步特征在于：弯曲单元，该弯曲单元形成为向所述板的底面凸出；以及凹槽状固定孔，所述凹槽状固定孔形成在与所述传感磁体的所述弯曲单元对应的区域处，其中所述弯曲单元被插入在所述固定孔中，以加强所述传感磁体和所述板的水平和转动方向的耦合力。

6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述弯曲单元的宽度对应于所述固定孔的宽度。

7.如权利要求5所述的结构，其特征在于，所述弯曲单元在完全弯曲时的高度对应于所述固定孔的轴向深度。

8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述传感磁体包括通过靠近转动轴插入其中的开口而圆周地布置的主磁体和在主磁体的外围处圆周地布置的副磁体，其中在副磁体处的磁极的数量大于在主磁体处的磁极的数量。因此，可以使得传感磁体的转动检测能力优良。

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