CN113241902A - 一种电机以及制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机以及制动系统，该电机包括电机壳、设置于电机壳内的转子轴和传感器，传感器包括传感器电路板和传感器转子，还包括封装外壳，封装外壳固定设置于电机壳内，且具有封闭的容纳腔，传感器电路板固定设置于容纳腔内，传感器转子固定连接于转子轴且设置于容纳腔外。该电机能够将传感器电路板与电机内油气环境隔绝，提高了传感器电路板的耐久性和可靠性。

Description

一种电机以及制动系统

技术领域

本发明涉及汽车制动系统技术领域，尤其涉及一种电机以及制动系统。

背景技术

随着汽车电动化与智能化的不断发展，集成线控式电液制动系统的开发需求也越来越多，其中建压单元的实现方式多为电机转动推动滚珠丝杠，进而带动液压活塞进行建压，为了保证建压的精度，需要精确采集电机的转子轴的转动角度。

现有的电机一般包括电机壳，固定于电机壳的定子，转动设置于电机壳的转子轴，固定设置于转子轴的转子。另外，为了采集电机的转子轴的转动角度，电机还需设有转子位置传感器，转子位置传感器通常包括传感器电路板和传感器转子，传感器电路板固定设置于定子，传感器转子固定设置于转子轴，通过传感器电路板和传感器转子配合，可以采集转子轴的转动角度，因此，传感器电路板和传感器转子的性能将直接影响采集精度。但现有技术中，传感器电路板通常直接暴露设置于电机壳内，而随着电机的长时间使用，电机内的制动液会容易形成制动液油气并积聚于电机壳内，传感器电路板长期处于油气环境中，会产生一定的腐蚀，以至于降低传感器的耐久性和可靠性，进而影响电机的转子轴的转动角度的采集精度和汽车制动的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机以及制动系统，采用封装外壳将传感器电路板与电机内部油气环境隔绝，能防止传感器电路板长期处于电机内部油气环境中发生腐蚀，提高了传感器电路板的耐久性和可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机，包括：电机壳、设置于所述电机壳内的转子轴和传感器，所述传感器包括传感器电路板和传感器转子，还包括：

封装外壳，所述封装外壳固定设置于所述电机壳内，且具有封闭的容纳腔；

所述传感器电路板固定设置于所述容纳腔内，所述传感器转子固定连接于所述转子轴且设置于所述容纳腔外。

作为优选，所述封装外壳包括支架和盖板，所述支架固定设置于所述电机壳，所述盖板固定设置于所述支架，且所述支架和所述盖板密封连接以形成封闭的所述容纳腔。

作为优选，所述盖板为环状板体，所述支架设有呈环形的凹槽，所述环状板体与所述环形的凹槽密封连接形成环形的所述容纳腔。

作为优选，所述支架的外周侧凸设有护套，所述护套的内腔和所述容纳腔连通，所述电机还包括信号连接器，所述信号连接器包括绝缘外壳和设置于所述绝缘外壳内的端子，所述端子穿过所述护套的内腔与所述传感器电路板电连接，所述绝缘外壳和所述护套密封抵接或密封连接。

作为优选，所述支架设置有内止口，所述传感器电路板套设于所述内止口，且与所述内止口抵接，所述内止口的轴线和所述转子轴的轴线重合。

作为优选，所述支架设有销钉，所述传感器电路板设有销孔，所述销钉插接于所述销孔。

作为优选，所述传感器电路板间隔设置多个插孔，所述支架设置多个铆柱，多个铆柱一一对应地插接于多个插孔，且将所述传感器电路板铆接于所述支架。

作为优选，所述支架设置有外止口，所述电机壳套设于所述外止口，所述支架和所述电机壳中的一个设置有定位凸起，另一个设置有定位槽，所述定位凸起卡接于所述定位槽，所述外止口的轴线和所述转子轴的轴线重合。

作为优选，所述电机壳和所述支架中的一个设置有第三卡接部，另一个设置有第四卡接部，所述第三卡接部和所述第四卡接部卡接。

作为优选，所述第四卡接部为第二卡槽，所述第三卡接部为第二卡扣，所述第二卡扣包括固定连接于支架或所述电机壳的连接板和固定连接于所述连接板的钩部，所述钩部用于与所述第二卡槽卡接。

作为优选，所述连接板沿所述转子轴的径向延伸，所述连接板设有圆孔，在插入所述圆孔的工具的驱动下，所述连接板能够弹性弯曲，以使所述钩部从所述第二卡槽脱离。

作为优选，所述传感器转子和所述转子轴过盈和/或键连接。

作为优选，所述封装外壳由塑料材料制成。

一种制动系统，包括液压制动缸，还包括上述的电机，上述电机的转子轴与所述液压制动缸的活塞传动连接，用于驱动液压制动缸的活塞运动。

本发明的有益效果：本发明提供一种电机，该电机包括电机壳、设置于电机壳内的转子轴、封装外壳和传感器，封装外壳固定设置于电机壳内，且具有封闭的容纳腔，传感器包括传感器电路板和传感器转子，传感器电路板设置于容纳腔内，传感器转子固定连接于转子轴且设置于容纳腔外。传感器电路板设置于封装外壳的封闭的容纳腔内，能够将传感器电路板与电机内油气环境隔绝，对传感器电路板进行防护，防止传感器电路板长期处于电机内部油气环境中发生腐蚀，提高了传感器电路板的耐久性和可靠性。采用上述结构的电机，在电机装配时，电机的电机壳、定子、转子和转子轴整体组装后，只需将传感器转子固定连接于电机的转子轴，并将封装有传感器电路板的封装外壳固定设置于电机壳，即可将传感器集成到电机内部，集成度高，结构紧凑，装配工艺优良。

本发明提供的一种制动系统，由于采用了上述的电机，能够保证电机的转子轴的转动角度的采集精度，进而能够提高汽车制动的精度和稳定性。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的电机的结构示意图；

图2是本发明具体实施例提供的电机的部分结构示意图；

图3是本发明具体实施例提供的电机的部分结构的爆炸图；

图4是本发明具体实施例提供的电机中支架沿第一视角的结构示意图；

图5是图3中A处的放大图；

图6是本发明具体实施例提供的电机中支架沿第二视角的结构示意图；

图7是本发明具体实施例提供的电机中电机壳的结构示意图。

图中：

1、电机壳；11、第二卡槽；12、定位槽；

2、封装外壳；21、支架；22、盖板；211、内止口；212、铆柱；213、销钉；214、外止口；215、第二卡扣；216、定位凸起；217、护套；2151、圆孔；

3、传感器；31、传感器转子；32、传感器电路板；

4、信号连接器；41、第一卡扣；

5、阀块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

电机包括电机壳、定子、转子、转子轴和传感器，定子固定于电机壳内，转子轴转动设置于电机壳内，转子固定设置于转子轴，传感器设置于电机壳内，且传感器包括能相互配合的传感器电路板和传感器转子。现有技术中电机的传感器转子固定设置于转子轴，传感器电路板固定设置于定子，然而电机长时间使用后电机壳内容易积聚油气，传感器电路板处于电机壳内的油气环境中，会产生一定的腐蚀，以至于降低了传感器的可靠性，进而导致电机在用于建压单元建压时，建压精度得不到保证。

对此，如图1-3所示，本实施例提供一种电机，该电机包括电机壳1、转子轴、传感器和封装外壳2。其中，转子轴转动设置于电机壳1内，封装外壳2固定设置于电机壳1内，该封装外壳2具有密封的容纳腔。传感器用于检测采集转子轴的转动角度，该传感器包括传感器转子31和传感器电路板32。传感器电路板32固定设置于封装外壳2内，传感器转子31固定连接于转子轴且设置于容纳腔外。

本实施例的电机相对于现有技术增设了封装外壳2，并将传感器电路板32固定设置于封装外壳2内，能够将传感器电路板32与电机内油气环境隔绝，提高了传感器电路板32的耐久性和可靠性，进而保证传感器3的耐久性和可靠性。

另外，采用上述结构的电机具有较高的集成度，便于装配。具体地，该电机装配时，电机的电机壳1、定子、转子和转子轴整体组装后，只需将传感器转子31固定连接于电机的转子轴，并将封装有传感器电路板32的封装外壳2固定设置于电机壳1内，即可将传感器3集成到电机内部，最后再将电机壳1与电液制动系统的阀块5连接，即可完成组装，装配工艺简单快捷。

可选地，参见图1-3，封装外壳2包括支架21和盖板22，支架21固定设置于电机壳1，盖板22固定设置于支架21，且支架21和盖板22密封连接以形成封闭的容纳腔。可以理解的是，可预先将传感器电路板32放置于支架21内后，再将传感器电路板32放入容纳腔内，最后将盖板22和支架21焊接以对传感器电路板32进行封装。焊接工艺可以采用激光焊接或超声波焊接。当然，在其他的实施例中，支架21和盖板22亦可采用卡接或螺纹连接，并且支架21和盖板22之间设置密封圈进行密封。

可选地，如图3所示，盖板22为环状板体，支架21设有呈环形的凹槽，环状板体与环形的凹槽密封连接形成环形的容纳腔。相应地，传感器电路板32也呈环状，传感器电路板32形状和容纳腔的形状匹配。在其他的一个实施例中，盖板22和支架21还可在沿转子轴的轴向方向上通过焊接形成封闭的容纳腔，但这样设置，需要保证盖板22和支架21在沿转子轴的轴向方向相互贴合的面的平面度具有较高的精度。在其他的另一个实施例中，可以分别在盖板22的内周面和凹槽的内侧壁之间以及盖板22的外周面和凹槽的外侧壁之间设置两个密封圈，通过两个密封圈实现对容纳腔的密封，但是密封圈在油性环境中容易老化。

可选地，封装外壳2间隙套设于转子轴，具体地，转子轴从封装外壳2的圆环形结构的中间通孔穿过，支架21间隙或转动套设于转子轴，如此便于节省电机壳1的内部空间，也能方便提高固定于封装外壳2内的传感器电路板32和固定于转子轴上的传感器转子31的同轴度。

可以理解的是，传感器电路板32可与控制器无线通讯，亦可通过信号连接器通讯。当传感器电路板32与控制器无线通讯时，传感器电路板32还设有无线发射器，无线发射器同时封装于容纳腔。当传感器电路板32与控制器通过信号连接器通讯时，需要封装外壳2设置有与容纳腔连通的接线孔。为此，本实施例中，可参见图3-4，支架21的外周侧凸设有护套217，护套217具有和接线孔连通的连接孔，电机的信号连接器4包括绝缘外壳和设置于绝缘外壳的端子，端子穿过护套217的连接孔并伸入容纳腔内和传感器电路板32电连接，绝缘外壳和护套217密封抵接或密封连接，将护套217的开口封闭。当绝缘外壳和护套217为密封抵接时，如图5所示，绝缘外壳和护套217中的一个设有第一卡接部，另一个设有第二卡接部，第一卡接部和第二卡接部卡接，便于装配且能防止信号连接器4被轻易拔出。其中，本实施例示例性地给出了第一卡接部为第一卡扣41，对应地，第二卡接部为第一卡槽的方案。进一步地，本实施例示例性地给出了在绝缘外壳上设置第一卡扣41，在护套217上设置第一卡槽的方案。在其他实施例中，第一卡扣41还可替代为卡钩，对应地，第一卡槽还可替代为卡孔；并且还可在绝缘外壳设置第一卡槽，在护套217设置第一卡扣41。进一步地，第一卡扣41和第一卡槽均可以沿周向设置多个，一一对应地卡接。如此设置，可保证信号连接器4与传感器电路板32的相对位置稳定。

具体地，护套217沿转子轴的轴向延伸，且沿转子轴的轴向，护套217和盖板22分别位于支架21的两侧，护套217能对信号连接器4进行支撑和防护。端子可以与传感器电路板32通过焊接固定；端子也可以选用鱼眼pin针，鱼眼pin针与传感器电路板32可以通过过盈配合固定。护套217和绝缘外壳的形状对应配合，可以都为圆形，通过设置锁定件进行周向定位。可选地，护套217和绝缘外壳也可以选为相同的非圆形结构，可以通过自身形状即可实现周向定位，例如，护套217为腰形，绝缘外壳也为腰形，绝缘外壳插接于护套217后，护套217即能对信号连接器4进行周向定位，防止信号连接器4转动，加强了传感器电路板32的稳定性。进一步地，护套217和支架21之间设有密封圈，以保证护套217和支架21之间密封配合，进而保证封装外壳2对传感器电路板32的密封效果稳定，且不影响对信号连接器4的拆装维护。

请参照图4，可选地，支架21设置有外止口214，电机壳1套设于外止口214，外止口214的外周面和电机壳1的内周面贴合，能够保证支架21与电机壳1的相对位置稳定，外止口214的轴线与转子轴的轴线重合，能提高传感器电路板32与固定于转子轴的传感器转子31的同轴精度。进一步地，支架21或电机壳1中的一个设置有定位凸起216，另一个设置有定位槽12，定位凸起216卡接于定位槽12。如此可进一步保证支架21和电机壳1的相对位置稳定。具体地，定位凸起216沿转子轴的轴向延伸，可防止支架21和电机壳1相对转动，进而确保传感器电路板32的周向定位。

本实施例中，电机壳1的中心线与转子轴的中心线重合。由于支架21和电机壳1的相对位置能够保持稳定，从而亦可保证支架21与转子轴的相对位置稳定。进一步地，支架21间隙或转动套设于转子轴时，支架21能够与转子轴保持同轴，进而确保传感器电路板32和传感器转子31的同轴度。

可选地，支架21设置有内止口211，凹槽的内侧壁为内止口211的外周面。具体地，传感器电路板32套设于内止口211，且与内止口211的外周面抵接，从而支架21能够对传感器电路板32进行稳定支撑。本实施例中，支架21的内止口211的轴线和支架21的轴线重合，如此可保证传感器电路板32与支架21的同轴度，内止口211的轴线与转子轴的轴线重合，进而提高传感器电路板32与固定于转子轴的传感器转子31的同轴精度，可保证传感器3的感应电流稳定，进而确保检测结果准确。

可选地，支架21设有销钉213，传感器电路板32设有销孔，销钉213插接于销孔，可实现支架21对传感器电路板32的定位。其中，销钉213可以为圆柱销，亦可为方销，方销设置一个即可，圆柱销则需设置多个，如此还可防止传感器电路板32相对支架21转动，保证传感器电路板32与支架21的相对位置精准，进而保证传感器电路板32与传感器转子31的相对位置稳定。在其他的实施例中，亦可在传感器电路板32设置销钉，在支架21设销孔，需要注意的是，支架21的销孔为盲孔。

可选地，传感器电路板32间隔设置多个插孔，支架21设置多个铆柱212，多个铆柱212一一对应地插接于多个插孔，且将传感器电路板32铆接于支架21。具体地，通过热熔工艺，铆柱212可将支架21与传感器电路板32热熔铆接，进一步保证传感器电路板32和支架21相对位置稳定，能防止传感器电路板32在容纳腔内晃动。

可选地，请参照图6和图7，电机壳1和支架21中的一个设置有第三卡接部，另一个设置有第四卡接部，第三卡接部和第四卡接部卡接，以便于将支架21固定装配于电机壳1。本实施例示例性地给出了第三卡接部为第二卡扣215，对应地，第四卡接部为第二卡槽11的方案。进一步地，本实施例示例性地给出了在电机壳1设置第二卡槽11，在支架21设置第二卡扣215的方案。进一步地，本实施例中，电机壳1的内周面设有多个第二卡槽11，支架21设有多个第二卡扣215，多个第二卡扣215一一对应地卡接于多个第二卡槽11。如此设置，能进一步保证电机壳1和支架21之间的位置稳定，进而保证传感器电路板32在电机壳1中的位置稳定。可以理解的是，多个第二卡槽11间隔设置；或者，多个第二卡槽11位于同一圆周且彼此相连，构成一个环形的槽。

可选地，第二卡扣215包括固定连接于支架21或电机壳1的连接板和固定连接于连接板的钩部，钩部用于与第二卡槽11卡接。具体地，第二卡扣215受到挤压时，连接板能够发生弹性形变，以便于将第二卡扣215安装于第二卡槽11，实现支架21与电机壳1的装配，且在支架21安装于电机壳1后，连接板具有向原状弹性回复的趋势，从而在连接板的驱动下，第二卡扣215具备一定的弹性预紧力，保证支架21与电机壳1的相对位置稳定。

可选地，连接板沿转子轴的径向延伸，连接板上设有圆孔2151，在插入圆孔2151的工具(例如针类工具)的驱动下，连接板能够弹性弯曲，以使钩部从第二卡槽11脱离，便于拆卸。并且，在连接板上设置圆孔2151能保证连接板的弹性更优，不容易脆断。

可选地，传感器转子31和转子轴过盈和/或键连接。传感器转子31和转子轴通过过盈和/或键连接，工艺简单且成本低。

可选地，封装外壳2由塑料材料制成。塑料材料的封装外壳2不会干涉传感器电路板32与传感器转子31之间的电磁场，进而能保证传感器电路板32和传感器转子31之间的信号采集稳定。

本发明还提供一种制动系统，该制动系统包括液压制动缸，还包括上述的电机，电机用于驱动液压制动缸的活塞运动。该制动系统还包括传动机构，电机能驱动传动机构，传动机构能带动液压制动缸活塞运动，传动机构能将电机转子的转动转化成液压制动缸活塞的直线运动，传动机构可以根据需要进行选择，例如滚珠丝杠机构。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电机，包括电机壳(1)、设置于所述电机壳(1)内的转子轴和传感器(3)，所述传感器(3)包括传感器电路板(32)和传感器转子(31)，其特征在于，还包括：

封装外壳(2)，所述封装外壳(2)固定设置于所述电机壳(1)内，且具有封闭的容纳腔；

所述传感器电路板(32)固定设置于所述容纳腔内，所述传感器转子(31)固定连接于所述转子轴且设置于所述容纳腔外。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述封装外壳(2)包括支架(21)和盖板(22)，所述支架(21)固定设置于所述电机壳(1)，所述盖板(22)固定设置于所述支架(21)，且所述支架(21)和所述盖板(22)密封连接以形成封闭的所述容纳腔。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述盖板(22)为环状板体，所述支架(21)设有呈环形的凹槽，所述环状板体与所述环形的凹槽密封连接形成环形的所述容纳腔。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支架(21)的外周侧凸设有护套(217)，所述护套(217)的内腔和所述容纳腔连通，所述电机还包括信号连接器(4)，所述信号连接器(4)包括绝缘外壳和设置于所述绝缘外壳内的端子，所述端子穿过所述护套(217)的内腔与所述传感器电路板(32)电连接，所述绝缘外壳和所述护套(217)密封抵接或密封连接。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支架(21)设置有内止口(211)，所述传感器电路板(32)套设于所述内止口(211)，且与所述内止口(211)抵接，所述内止口(211)的轴线和所述转子轴的轴线重合。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支架(21)设有销钉(213)，所述传感器电路板(32)设有销孔，所述销钉(213)插接于所述销孔。

7.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述传感器电路板(32)间隔设置多个插孔，所述支架(21)设置多个铆柱(212)，多个所述铆柱(212)一一对应地插接于多个所述插孔，且将所述传感器电路板(32)铆接于所述支架(21)。

8.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述支架(21)设置有外止口(214)，所述电机壳(1)套设于所述外止口(214)，所述支架(21)和所述电机壳(1)中的一个设置有定位凸起(216)，另一个设置有定位槽(12)，所述定位凸起(216)卡接于所述定位槽(12)，所述外止口(214)的轴线和所述转子轴的轴线重合。

9.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电机壳(1)和所述支架(21)中的一个设置有第三卡接部，另一个设置有第四卡接部，所述第三卡接部和所述第四卡接部卡接。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述第四卡接部为第二卡槽，所述第三卡接部为第二卡扣，所述第二卡扣(215)包括固定连接于所述支架(21)或所述电机壳(1)的连接板和固定连接于所述连接板的钩部，所述钩部用于与所述第二卡槽(11)卡接。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述连接板沿所述转子轴的径向延伸，所述连接板设有圆孔(2151)，在插入所述圆孔(2151)的工具的驱动下，所述连接板能够弹性弯曲，以使所述钩部从所述第二卡槽(11)脱离。

12.根据权利要求1-11任一项所述的电机，其特征在于，所述传感器转子(31)和所述转子轴过盈和/或键连接。

13.根据权利要求1-11任一项所述的电机，其特征在于，所述封装外壳(2)由塑料材料制成。

14.一种制动系统，包括液压制动缸，其特征在于，还包括权利要求1-13任一项所述的电机，所述电机的转子轴与所述液压制动缸的活塞传动连接，用于驱动所述液压制动缸的活塞运动。

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