CN103868534A

CN103868534A - 传感器模块和包括该传感器模块的电机

Info

Publication number: CN103868534A
Application number: CN201310112890.0A
Authority: CN
Inventors: 石镇守; 尹永复; 安贤泽; 洪胜铉; 尹熙洙
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2014-06-18
Also published as: JP2014121254A

Abstract

本发明涉及传感器模块和包括该传感器的电机。本发明的传感器模块包括：传感器磁体、磁体外壳和传感器，所述磁体外壳上形成有与电机的转轴结合的结合孔，并且以与所述传感器磁体对应的形态形成有用于容纳所述传感器磁体的容纳部，所述传感器配置在距所述磁体外壳的侧部一定距离的位置上，以检测所述传感器磁体的磁场。

Description

传感器模块和包括该传感器模块的电机

技术领域

本发明涉及传感器模块和包括该传感器模块的电机。

背景技术

控制开关磁阻电机（SRM）时，转子（Rotor）的特殊形状方向和编码器（Encoder）的信号接收方向必须对每个产品进行统一地检测（Sensing）。

因此，为了检测转子的旋转，将磁体（Magnet）安装在转轴上，以距所述磁体一定距离的方式在固定部上配置霍尔传感器，在转子的旋转时检测磁体的磁场变化，能够检测转子的旋转位置和转速。

但是，如韩国专利公开2004-0042041号所公开的，以往的检测转子旋转的模块，在将传感器磁体安装在电机的转轴上时，转轴高速旋转，由此在与转轴接合的传感器磁体（sensor magnet）的结合部位产生裂纹（Crack），存在传感器磁体破损的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献：韩国专利公开2004-0042041号

发明内容

本发明的一个课题在于，提供在电机转轴的高速旋转时不发生裂纹的传感器模块和包括该传感器模块的电机。

本发明的另一个课题在于，提供易于传感器磁体的磁场检测的传感器模块和包括该传感器模块的电机。

本发明的一个实施方式的传感器模块，该传感器模块包括：磁体外壳，该磁体外壳与电机的转轴结合，传感器磁体，该传感器磁体容纳在所述磁体外壳中，和传感器，该传感器配置在距所述磁体外壳的侧部一定距离的位置上，检测所述传感器磁体的磁场，在所述磁体外壳中形成有与所述传感器磁体对应的形态的容纳部，以容纳所述传感器磁体。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述磁体外壳中能够还形成有支撑所述传感器磁体的支撑部，所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔，所述支撑部能够插入到所述支撑孔中。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述支撑部形成为圆柱形状，并且所述支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述结合孔能够形成为与所述转轴对应的形态，所述支撑部中的所述结合孔形成有沿轴向突出的D形切除（D-Cut）部，以防止所述转轴在旋转时打滑。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述传感器磁体能够形成为角形的柱形状。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述传感器磁体能够形成为四角柱形状。

另外，在一个实施方式的传感器模块中，所述磁体外壳在侧部形成有多个开放孔，以使所述传感器磁体的边角部分别向外部开放。

另一方面，本发明的一个实施方式的电机，该电机包括：旋转部，该旋转部包括转轴、与所述转轴接合的转子芯和安装在所述转子芯上的磁体，固定部，该固定部包括可旋转地支撑所述转轴的轴承、安装在所述轴承上的外壳和以与所述磁体相对的方式安装在所述外壳上的电枢，和传感器模块，该传感器模块包括与所述转轴接合的磁体外壳、容纳在所述磁体外壳内的传感器磁体和距所述磁体外壳的侧部一定距离而配置并用以检测所述传感器磁体的磁场的传感器。

另外，在一个实施方式的电机中，所述磁体外壳中还能够形成有支撑所述传感器磁体的支撑部，所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔，所述支撑部能够插入到所述支撑孔中。

另外，在一个实施方式的电机中，所述支撑部能够形成为圆柱形状，并且所述支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。

另外，在一个实施方式的电机中，在所述支撑部中的所述结合孔能够形成沿轴向突出的D形切除（D-Cut）部，以防止所述转轴在旋转时打滑，所述转轴以与所述结合孔对应的形态形成。

另外，在一个实施方式的电机中，所述传感器磁体能够形成为角形的柱形状。

另外，在一个实施方式的电机中，所述传感器磁体能够形成为四角柱形状。

另外，在一个实施方式的电机中，所述磁体外壳在侧部形成多个开放孔（開放穴），以使所述传感器磁体的边角部向外部分别开放(開放される)。

另外，在一个实施方式的电机中，所述电枢能够包括：安装于所述外壳上的芯，和卷绕在所述芯上的线圈。

本发明的特征和优点，将下面通过基于附图的详细说明进一步明确。

在本发明的详细说明之前，说明书和权利要求中使用的用语、单词不应当被解释为通常的或是词典上的意思，而是应当以为了将发明者自己的发明以最好的方法说明而适当地定义用语的概念为原则，来解释本发明的技术构思的意思和概念。

本发明能够将容纳传感器磁体和所述传感器磁体的磁体外壳形成为在电机转轴的高速旋转时不发生裂纹的构造，因此能够防止传感器磁体和磁体外壳的破损。

另外，本发明能够容易且精确地进行传感器磁体额磁场检测，因此能够精确地测定转轴的旋转。

附图说明

图1为示意地表示本发明的一个实施方式的传感器模块的截面图。

图2为表示本发明的一个实施方式的传感器模块的立体图。

图3为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的立体图。

图4为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的分解立体图。

图5为表示具有本发明的一个实施方式的传感器模块的电机的截面图。

附图标记

10转轴 20传感器磁体

21支撑孔 30磁体外壳

31容纳部 32开放孔

33支撑部 34结合孔

35D形切除部 40传感器

41支撑部件 50转子芯

51罩 60磁体

70外壳 80轴承

90电枢 91定子芯

92线圈 100电机

具体实施方式

本发明的目的、特定的优点和新颖的特征能够通过关于附图的下述详细说明和优选实施方式而进一步得到说明。

另外需要注意的是，在本说明书中，在对各附图的构成要素进行附图标记时，只要是相同的构成要素，即使是在不同的附图中，也尽可能地使用相同的附图标记。

另外，本发明并不被在此说明的实施方式所限制，还能够通过各种各样的实施方式实现。以下，在说明本发明时，对于可能使本发明的主旨不明确的公知技术省略其说明。

以下，参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

参照图1，本发明的一个实施方式的传感器模块包括：传感器磁体20、容纳所述传感器磁体20的磁体外壳（magnet case）30、和检测所述传感器磁体20的磁场的传感器40。

图2为表示本发明的一个实施方式的传感器模块的立体图，图3为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的立体图，图4为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的分解立体图。

以下，参照图1至图4，详细地说明本发明的一个实施方式的传感器模块。

首先，参照图1至图4，传感器磁体20通过磁体外壳30安装在转轴10上。

另外，传感器磁体20上形成有贯通中央部的支撑孔21，例如，支撑孔21也能够形成为圆形。

并且，传感器磁体20形成为角形的柱形状，例如，也能够形成为四角柱形状。但是，本发明的传感器磁体20的形状并不限于四角柱形状。

此时，传感器磁体20的各边角部分能够交替地形成为不同的极性的磁场。因此，例如，当传感器磁体20形成为四角柱形状时，在彼此相向的多个边角部分形成相同的极性。例如，在四角面上将支撑孔21置于中间，沿2个方向彼此相向的多个边角部分，在沿一个方向相向的边角部分上形成S极，在沿另一方向相向的边角部分上形成Ｎ极（参照图4）。

磁体外壳30与电机的转轴10结合，容纳传感器磁体20。在此，在磁体外壳30中，以与传感器磁体20对应的形态形成有容纳部31。此时，例如，如果传感器磁体20形成为四角柱形状，磁体外壳30的容纳部31也形成为四角柱形状，从而能够防止旋转时的转轴10在传感器磁体20和磁体外壳30之间打滑。

另外，磁体外壳30中形成有支撑容纳在容纳部31中的传感器磁体20的支撑部33。此时，支撑部33形成为柱形状，例如，也能够形成为圆柱形状，但是本发明不限于此。

另外，支撑部33也能够形成在磁体外壳30的中央部，并且形成有使转轴10插入中心部的结合孔34。此时，结合孔34能够形成为与所述转轴10对应的形状，以防止旋转时的转轴10在磁体外壳30和转轴10之间打滑，也能够形成沿轴向突出的D形切除（D-Cut）部35。在此，结合孔34的横截面也能够形成为“D”形态。此时，转轴10，在安装有磁体外壳30的安装部位，能够以与结合孔34的D形切除部35对应的形态在一侧形成为D形切除（D-Cut）。

并且，磁体外壳30也能够在侧部形成有多个开放孔32，以使形成于传感器磁体20的多个边角部向外部分别开放。此时，例如，如果传感器磁体20形成为四角柱形状，则磁体外壳30能够在4个方向上形成开放孔32，以使传感器磁体20的4个边角部开放。在此，开放孔32形成为使磁体外壳30内外侧贯通，能够相对于以转轴10为中心轴的圆周路径等间距配置。

传感器40配置在距磁体外壳30一定距离的位置，检测容纳于磁体外壳30的传感器磁体20的磁场。

另外，传感器40形成在距磁体外壳30的侧部有一定距离，易于检测通过磁体外壳30的开放孔32流出的磁场。由此，传感器40能够精确地检测转轴10的转速和旋转的角度。

并且，传感器40还能够包括支撑传感器40的支撑部件41。此时，支撑部件41也能够被固定在电机外壳70的外侧端部，但是本发明的支撑部件41的固定位置不限于此。在此，支撑部件41也能够形成为例如钢铁材质的圆柱形状。

图5为表示具有本发明的传感器模块的一个实施方式的电机的截面图。

本发明的一个实施方式的电机100包括：含有转轴10、转子芯50和磁体60的旋转部；含有轴承80、外壳70、电枢90和传感器40的固定部；含有磁体外壳30、传感器磁体20和传感器40的传感器模块。

在此，本发明的一个实施方式的电机100是涉及具有本发明的一个实施方式的传感器模块的电机100，因此简略描述重复的内容，而以区别点为中心进行描述。

以下，参照图1至图5，对本发明的一个实施方式的电机100进行详细地说明。

更加具体地，转轴10可旋转地安装在外壳70上。另外，转轴10能够以与形成在磁体外壳30的支撑部33上的结合孔34对应的形态形成。此时，转轴10能够在安装有磁体外壳30的部位即安装部11，使一侧形成为D形切除（D-Cut）。在此，例如，转轴10的安装位置的横截面也能够以“D”形态的方式形成。

转子芯50在内侧安装有磁体60，并结合在转轴10上。此时，转子芯50也能够在内侧形成容纳部31，以容纳磁体60。并且，转子芯50还能够包括用于罩住上下侧的罩51。

传感器磁体20容纳在磁体外壳30的容纳部31。

另外，在传感器磁体20中形成有贯通中央部的支撑孔21，例如，支撑孔21也能够形成为圆形。

并且，虽然传感器磁体20能够形成为角形的柱形状，例如四角柱形状，但是本发明的传感器磁体20的形态不限于四角柱形状。

另外，磁体外壳30中形成有支撑容纳在容纳部31中的传感器磁体20的支撑部33。此时，支撑部33形成为柱形状，例如，也能够形成为圆柱形状，本发明不限于此。

轴承80将转轴10可旋转地支撑，所述轴承80具有有多个，能够从两侧支撑转轴10。

外壳70能够使多个轴承80分别安装在两侧，在内侧容纳有包括磁体60的转子芯50。

电枢90以与磁体60相对的方式安装在外壳70的内侧壁。在此，电枢90包括卷绕在定子芯91和所述定子芯91上的线圈92。

传感器40配置为距磁体外壳30的侧部有一定距离，以检测传感器磁体20的磁场。此时，传感器40安装在外壳70的外侧端部。因此，传感器40能够检测在转轴10的旋转时的容纳在磁体外壳30中的旋转的传感器磁体20的磁场。特别地，由于在磁体外壳30的侧部形成有以与传感器磁体20的边角部对应的形态的开放孔32，而能够通过开放孔32检测流出的磁场，因此与磁体外壳30罩住传感器磁体20的全部外表面时相比，能够更容易地测定磁场。

以上，根据具体实施方式对本发明进行了详细地说明，但是该具体实施方式仅是为了具体地说明本发明，而本发明的传感器模块和包括其的电机并不被该具体实施方式所限制，只要是本领域技术人员，都能够在本发明的技术构思内进行变形或改良。

本发明的单纯的变形以及改良均属于本发明的范围，本发明的具体的保护范围通过附加的权利要求而得到明确。

Claims

1.一种传感器模块，该传感器模块包括：

磁体外壳，该磁体外壳与电机的转轴结合，

传感器磁体，该传感器磁体容纳在所述磁体外壳中，和

传感器，该传感器配置在距所述磁体外壳的侧部一定距离的位置上，以检测所述传感器磁体的磁场，

在所述磁体外壳中形成有与所述传感器磁体对应的形态的容纳部，以容纳所述传感器磁体。

2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述磁体外壳中还形成有支撑所述传感器磁体的支撑部，所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔，所述支撑部能够插入到所述支撑孔中。

3.根据权利要求2所述的传感器模块，其特征在于，所述支撑部形成为圆柱形状，并且所述支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。

4.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述结合孔以与所述转轴对应的形态形成，所述支撑部中的所述结合孔形成有沿轴向突出的D形切除部，以防止所述转轴在旋转时打滑。

5.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述传感器磁体形成为角形的柱形状。

6.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述传感器磁体形成为四角柱形状。

7.根据权利要求5所述的传感器模块，其特征在于，所述磁体外壳在侧部形成有多个开放孔，以使所述传感器磁体的边角部分别向外部开放。

8.一种电机，该电机包括：

旋转部，该旋转部包括转轴、与所述转轴接合的转子芯和安装在所述转子芯上的磁体，

固定部，该固定部包括可旋转地支撑所述转轴的轴承、安装在所述轴承上的外壳和以与所述磁体相对的方式安装在所述外壳上的电枢，和

传感器模块，该传感器模块包括与所述转轴接合的磁体外壳、容纳在所述磁体外壳内的传感器磁体和距所述磁体外壳的侧部一定距离配置并用以检测所述传感器磁体的磁场的传感器。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述磁体外壳中还形成有支撑所述传感器磁体的支撑部，所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔，所述支撑部能够插入到所述支撑孔中。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述支撑部形成为圆柱形状，并且所述支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述支撑部中的所述结合孔形成有沿轴向突出的D形切除部，以防止所述转轴在旋转时打滑，所述转轴以与所述结合孔对应的形态形成。

12.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述传感器磁体形成为角形的柱形状。

13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述传感器磁体形成为四角柱形状。

14.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述磁体外壳在侧部形成多个开放孔，以使所述传感器磁体的边角部向外部分别开放。

15.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电枢包括安装于所述外壳上的芯和卷绕在所述芯上的线圈。