CN201885728U - 霍尔式电机转子位置传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种霍尔式电机转子位置传感器，其包括：平面两极充磁的磁体，安装在电机转子转轴的一端，且磁体的两极连线垂直于电机转子转轴的轴向中心线、磁体的两极连线的中点位于电机转子转轴的轴向中心线上；线性霍尔感测部件，与磁体对应设置。本实用新型所提供的霍尔式电机转子位置传感器采用磁体安装套的形式将磁体连接到电机转子转轴上，并采用公差环增加磁体安装套的稳定性，使得磁体安装牢固，提高了产品的可靠性。而且工艺简单，提高批量生产效率。

Description

霍尔式电机转子位置传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别地，涉及一种霍尔式电机转子位置传感器。

背景技术

目前，霍尔式传感器以其精度高、体积小等优势在电子控制领域，尤其是汽车电子部件的控制领域得到了广泛的应用。然而，其在检测电机转子的位置方面的应用却很少。

中国专利申请200910158622.6，公开了一种“双霍尔传感器电机”，该电机的转子的转轴上设置了一个永磁磁环，贴近磁环的圆周方向上，设置两只互呈90°圆心角的霍尔元件，磁环随电机转子转轴旋转时，通过对两只霍尔元件输出的方波高低电平及上升沿与下降沿的采集、判读、技术、记录获得电机转子的转向与转数。然而，该霍尔传感器需要采用两只霍尔元件，而且对两只霍尔元件的安装精度要求较高。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种霍尔式电机转子位置传感器，能够解决现有技术中霍尔式电机转子位置传感器的磁性元件与电机转子之间的连接结构复杂、检测精度低的技术问题。

为此，本实用新型提供了一种霍尔式电机转子位置传感器，其包括：安装在电机转子转轴的一端的磁体和与磁体对应设置的线性霍尔感测部件，磁体的两极连线垂直于电机转子转轴的轴向中心线、磁体的两极连线的中点位于电机转子转轴的轴向中心线上。

进一步地，本实用新型所提供的霍尔式电机转子位置传感器还可以包括：端盖；电路板，通过定位组件固定于端盖内，线性霍尔感测部件固定于电路板上并与磁体平行。

进一步地，本实用新型所提供的霍尔式电机转子位置传感器还可以包括：壳体，同轴地设置在电机转子转轴上，端盖与壳体相连。

进一步地，本实用新型所提供的霍尔式电机转子位置传感器还可以包括：磁体安装套，该磁体安装套第一端内壁衬有公差环并通过该公差环套装于电机转子转轴上，磁体设置于磁体安装套第二端的内部。

进一步地，磁体安装套的第二端可以与磁体注塑一体成型。

进一步地，磁体安装套内可以设置有与电机转子转轴上的齿槽相匹配的定位凸台。

进一步地，定位组件可以包括设置在端盖的盖顶内侧的螺纹孔柱和定位柱；电路板上可以设置有与螺纹孔柱和定位柱的位置相对应的螺栓穿孔和定位孔。

进一步地，端盖的盖顶的内侧可以设置凸台，该凸台上可以设置有一对螺纹孔柱和定位柱。

进一步地，壳体的开口端的端面上设置有沿圆周方向均匀分布的螺栓孔，端盖开口端的端面上设置有沿径向伸出的外凸沿，外凸沿上设置有与螺栓孔相对应的通孔，螺栓孔和通孔内设置有连接壳体和端盖的螺栓。

进一步地，壳体可以为电机的壳体，端盖可以为电机的后端盖。

本实用新型具有以下技术效果：

1.采用磁体安装套的形式将磁体连接到电机转子转轴上，并采用公差环增加磁体安装套的稳定性，使得磁体安装牢固，提高了产品的可靠性。而且工艺简单，提高批量生产效率。

2.将线性霍尔芯片安装在电路板上，并将电路板安装在端盖上，与壳体分离，便于传感器的安装和调试。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的线性霍尔芯片与磁体的位置关系及磁场分布示意图；

图3是本实用新型优选实施例的磁体安装套与公差环的组合结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的电路板与端盖的安装结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，作为本实用新型的一个优选实施例，可以通过一个平面两极充磁的磁体4产生正弦变化的磁场。通过一个汽车级普通线性霍尔芯片17检测正弦变化的磁场，并将其转换为电压信号输出，从而达到测量电机转子位置的目的。本实用新型所提供的电机转子位置传感器包括套装在电机转子转轴1上的磁体安装套3、设置在磁体安装套3内并与电机转子转轴1连接的公差环2、以及壳体5、与壳体5相连的端盖6、焊接有线性霍尔芯片17的电路板7。磁体4通过磁体安装套3安装在在电机转子转轴1的一端，且磁体4的两极连线垂直于电机转子转轴的轴向中心线、磁体4的两极连线的中点位于电机转子转轴1的轴向中心线上。

实际上，上述壳体5可以是电机上原有的电机壳体，端盖6也可以是电机上原有的后端盖。

本实施例的线性霍尔芯片17可以采用汽车级普通线性霍尔芯片，此类芯片可以在极大的温度范围内正常工作；测量角度范围广可达360度，测量精度高、可输出电压信号方便采集；并且，对磁场性能要求低，可根据磁场强度的不同对输出电压的幅值进行标定。该线性霍尔芯片17还可以采用双die设计，即双核设计，也就是在该霍尔芯片内设置有两个霍尔传感器，可以提高该霍尔芯片的安全性能，而且，芯片的外围电路较为简单，成本较低。

如图2所示，本实施例中线性霍尔芯片17与磁体4平行放置，并保持一定的距离，线性霍尔芯片同时感应Bx与By方向磁场，并通过内部算法将两个方向上的磁场变化转换为电机转子转动角度的变化，并以电压信号的形式输出。

如图3所示，在本实施例中，磁体4可以采用注塑工艺制成，再通过一个磁体安装套3安装到电机转子转轴1上，其中，磁体安装套3可以紧密地包裹住磁体4，磁体4作为嵌件与磁体安装套3注塑一体成型。

为了防止磁体安装套3从电机转子转轴1上脱出，磁体安装套3的内壁上可以设置一个弹性元件公差环2，可以通过该公差环2的变形使磁体安装套3套装在电机转子转轴1上之后具有一定的保持力而不脱出。

为了防止磁体安装套3在电机转子转轴1上发生旋转，在该磁体安装套3的内壁圆周沿轴向方向上可以设置一定位凸台8，在电机转子转轴1上通常设置有卡槽，可以通过此定位凸台8实现磁体安装套3与电机转子转轴1的定位。

如图4所示，本实施例中的线性霍尔芯片17可以通过贴片焊接到一块圆形印刷电路板7上，该印刷电路板7可以安装于端盖6上，该端盖6可以是电机的后端盖。然后，再通过定位结构保证线性霍尔芯片17与磁体4同轴。具体地说，可以在壳体5的开口端的端面上设置四个螺栓孔51，端盖6的开口端的端面上可以设置有沿径向伸出的外凸沿，该外凸沿上可以设置有与螺栓孔51相对应的通孔61，然后可以利用四个螺栓9分别穿过相应的通孔61旋紧到螺栓孔51中，将壳体5和端盖6连接在一起。

为了使壳体5和端盖6之间能够连接得更加紧密，壳体5的开口端的端面上还可以设置有环槽11，端盖6的开口端的端面上还可以设置有与该环槽11相匹配的上凸沿10，在环槽11内可以设置密封圈12，端盖6再通过上凸沿10压紧密封圈12达到密封效果。

为了使电路板7能够更加稳定地固定在端盖6上，端盖6的顶盖内壁上可以设置有三个沿圆周方向等距离分布的凸台13，每个凸台13上均可以设置有一个螺纹孔柱14和一个定位柱15，相应地电路板7上设置有相应的与螺纹孔柱14相对应的螺栓穿孔18，以及与定位柱15相对应的定位孔19，印刷电路板7可以通过定位柱15定位于凸台13上，再将螺钉16旋入螺纹孔柱14，使印刷电路板7固定在端盖6内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种霍尔式电机转子位置传感器，其特征包括：

平面两极充磁的磁体(4)，安装在电机转子转轴(1)的一端，且所述磁体(4)的两极连线垂直于所述电机转子转轴(1)的轴向中心线、所述磁体(4)的两极连线的中点位于所述电机转子转轴(1)的轴向中心线上；

线性霍尔感测部件(17)，与所述磁体(4)对应设置。

2.根据权利要求1所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，还包括：

端盖(6)；

电路板(7)，通过定位组件固定于所述端盖(6)内，所述线性霍尔感测部件(17)固定于所述电路板(7)上并与所述磁体(4)平行。

3.根据权利要求2所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，还包括壳体(5)，同轴地设置在所述电机转子转轴(1)上，所述端盖(6)与所述壳体(5)相连。

4.根据权利要求3所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，还包括磁体安装套(3)，该磁体安装套(3)的第一端内壁衬有公差环(2)，所述磁体安装套(3)通过所述公差环(2)套装于所述电机转子转轴(1)上，所述磁体(4)设置于所述磁体安装套(3)第二端的内部。

5.根据权利要求4所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，所述磁体安装套(3)的第二端与所述磁体(4)注塑一体成型。

6.根据权利要求5所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，所述磁体安装套(3)内设置有与所述电机转子转轴(1)上的齿槽相匹配的定位凸台(8)。

7.根据权利要求3所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，

所述定位组件包括设置在所述端盖(6)的盖顶内侧的螺纹孔柱(14)和定位柱(15)；

所述电路板(7)上设置有与所述螺纹孔柱(14)和所述定位柱(15)的位置相对应的螺栓穿孔(18)和定位孔(19)。

8.根据权利要求7所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于所述端盖(6)的盖顶的内侧设置凸台(13)，所述凸台(13)上设置有一对所述螺纹孔柱(14)和所述定位柱(15)。

9.根据权利要求8所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，所述壳体(5)的开口端的端面上设置有沿圆周方向均匀分布的螺栓孔(51)，所述端盖(6)开口端的端面上设置有沿径向伸出的外凸沿，所述外凸沿上设置有与所述螺栓孔(51)相对应的通孔(61)，所述螺栓孔(51)和所述通孔(61)内设置有连接所述壳体(5)和所述端盖(6)的螺栓。

10.根据权利要求9所述的霍尔式电机转子位置传感器，其特征在于，所述壳体(5)为电机的壳体，所述端盖(6)为电机的后端盖。

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