CN219624684U - 用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置及采用所述装置的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置及采用所述装置的电机。所述传感器装置包括传感器磁铁以及用于支撑所述传感器磁铁的磁铁保持架，所述磁铁保持架包括彼此连接的保持部和嵌合部，其中所述保持部具有收容槽，所述传感器磁铁被压合至所述保持部的所述收容槽内，所述嵌合部用于被压合至所述转轴的轴向一端的凹槽内。本实用新型的传感器磁铁通过磁铁保持架固定于转轴上，不容易松动和开裂，具有较高的可靠性。

Description

用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置及采用所述装 置的电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置及采用所述传感器装置的电机。

背景技术

电机通常包括定子以及转子，转子包括转轴。转轴的转动位置通常需要借助于传感器装置来检测。传感器装置通常为一固定于转轴的传感器磁铁。所述电机进一步包括一传感器，其能够检测传感器磁铁跟随转轴转动时产生的磁场变化，并产生相应的传感器信号，以在调节或控制单元中被分析并可用于调节电机。传感器例如可以是AMR传感器(各向异性磁电阻效应)或霍尔传感器。

现有的一种将传感器磁铁固定于转轴的方式，是在转轴的端部形成非圆形的形状，在传感器磁铁上形成对应的安装孔，通过间隙配合将传感器磁铁组装于所述转轴的端部。这种方式组装的传感器磁铁容易松动，且容易开裂，导致所述传感器装置的可靠性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种可靠性较高的用于检测所述电机的转轴的转动位置的传感器装置及采用所述传感器装置的电机。

为此，本实用新型一方面提供一种用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置，所述传感器装置包括传感器磁铁以及用于支撑所述传感器磁铁的磁铁保持架，所述磁铁保持架包括彼此连接的保持部和嵌合部，其中所述保持部具有收容槽，所述传感器磁铁被压合至所述保持部的所述收容槽内，所述嵌合部用于被压合至所述转轴的轴向一端的凹槽内。

在一些实施例中，所述保持部包括与所述嵌合部连接并相对所述嵌合部径向向外延伸的底壁、以及与所述底壁的周缘连接并相对所述底壁朝向远离所述嵌合部延伸的侧壁，所述底壁与所述侧壁共同围合形成所述收容槽，所述磁铁保持架还包括排气孔，所述排气孔轴向贯穿所述嵌合部和所述保持部的所述底壁至与所述保持部的所述收容槽连通。

在一些实施例中，所述磁铁保持架还包括排气孔，所述排气孔轴向贯穿所述嵌合部和所述保持部的所述底壁至与所述保持部的所述收容槽连通。

在一些实施例中，所述嵌合部的围绕所述排气孔的径向壁厚与所述保持部的所述底壁的轴向壁厚的比值在0.6～1.4之间，或所述嵌合部的围绕所述排气孔的径向壁厚与所述保持部的所述侧壁的径向壁厚的比值在0.6～1.4之间。

在一些实施例中，所述保持部的所述侧壁的内表面具有若干凸起，所述若干凸起围绕所述传感器磁铁间隔排布，所述传感器磁铁在压合至所述保持部的所述收容槽内时与所述若干凸起过盈配合。

在一些实施例中，所述磁铁保持架的材料为金属，通过粉末冶金工艺一体成型，所述传感器磁铁在压合至所述保持部的所述收容槽内时，所述磁铁保持架的保持部的侧壁的内表面发生轻微形变。

另一方面，本实用新型提供一种电机，所述电机包括转轴、以及前述的传感器装置，所述转轴的轴向一端具有凹槽，所述传感器装置的所述磁铁保持架的所述嵌合部压合于所述转轴的所述凹槽内。

在一些实施例中，所述转轴的所述凹槽的槽壁具有若干凸起，所述若干凸起围绕所述磁铁保持架的所述嵌合部间隔排布，所述嵌合部在压合至所述转轴的所述凹槽内时与所述若干凸起过盈配合。

在一些实施例中，所述转轴的所述轴向一端还设有与所述凹槽连通且位于所述凹槽的底部的储料槽，所述储料槽用于储存因形成所述槽壁的若干凸起产生的废料。

在一些实施例中，所述电机进一步包括一传感器，用于检测所述传感器磁铁跟随所述转轴转动时产生的磁场变化。

与现有技术相比，本实用新型的传感器磁铁通过磁铁保持架固定于转轴上，不容易松动和开裂，具有较高的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的电机的立体示意图；

图2是图1所示电机的爆炸图；

图3是图1所示电机的剖视图；

图4是图3所示电机的局部放大剖视图，其中示出了传感器磁铁、磁铁保持架以及转轴的配合关系；

图5是图2所示电机的传感器磁铁、磁铁保持架以及转轴的爆炸图；以及

图6是图5所示磁铁保持架的立体示意图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以使得本实用新型的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

本文中，“轴向”是指沿电机的中心轴线或平行或者大致平行于电机的中心轴线的方向，“径向”是指垂直于或大致垂直于所述电机的中心轴线的方向。

参考图1至图3，本实用新型一实施例的电机100包括定子10和转子20。电机100优选但不限于无刷直流电机，下面仅以无刷直流电机为例进行说明。

定子10包括机壳12、定子铁芯13以及定子绕组14。所述定子铁芯10具有第一收容腔101，用于可转动地收容转子20。机壳12大致呈筒状，具有至少一端开口的第二收容腔120。定子铁芯13大致呈环形，并固定收容于机壳12的第二收容腔120内。定子绕组14绕设于定子铁芯13，定子绕组14的出线端与一汇流条单元40的汇流条电连接。

所述转子20包括转轴21、套设于所述转轴21上的转子铁芯22以及若干固定于所述转子铁芯22的永磁体(图未示)。转轴21的第一端(图示的轴向下端)通过轴承210支撑于机壳12并突出于机壳12外作为动力输出端，第二端(图示的轴向上端)通过轴承211支撑于轴承保持架50，轴承保持架50固定于机壳12的开口端。

所述电机100还包括一用于检测转轴21的转动位置的传感器装置。所述传感器装置包括磁铁保持架60以及固定于磁铁保持架60的传感器磁铁70。所述电机还包括一传感器80，用于检测所述传感器磁铁70跟随转轴21转动时产生的磁场变化。优选地，所述传感器80在轴向上与所述传感器磁铁70对应。

参考图4至图6，所述转轴21的轴向上端设有一凹槽212。所述磁铁保持架60包括嵌合部62和保持部61，其中嵌合部62压合(也就是过盈配合)于转轴21的凹槽212内。保持部61连接于嵌合部62的轴向上端。保持部61相对嵌合部62在径向上向外突出，并具有收容槽610。所述传感器磁铁70压合(也就是过盈配合)于保持部61的收容槽610内。所述传感器磁铁70优选但不限于呈圆板状，其材料优选为钕铁硼。

与现有技术相比，本实用新型的传感器磁铁70通过磁铁保持架60固定于转轴21上，不容易松动和开裂，具有较高的可靠性。

本实施例中，所述磁铁保持架60的轴向截面大致呈Y形。所述嵌合部62沿轴向延伸。所述保持部61包括底壁611和侧壁612，底壁611和侧壁612共同围合形成所述收容槽610。底壁611与嵌合部62的轴向上端连接，并径向向外延伸。侧壁612与底壁611的周缘连接，且朝向背离嵌合部62的方向延伸。

凹槽212和收容槽610优选但不限于截面为圆形的槽，例如也可以是截面为D形的槽等。相应的，嵌合部62和传感器磁铁70优选但不限于具有圆形的外周面，例如外周面也可以为D形等。

优选地，所述磁铁保持架60的材料为金属，例如铜或者不锈钢，并优选通过粉末冶金工艺一体成型。

优选地，在传感器磁铁70压合至保持部61的收容槽610后，传感器磁铁70的底面与底壁611抵顶，顶面与侧壁612的轴向顶面齐平。还优选地，在嵌合部62压合至转轴21的凹槽212后，磁铁保持架60的底壁611的轴向底面与转轴21的轴向上端端面抵顶。

优选地，磁铁保持架60还包括排气孔600，所述排气孔600轴向贯穿嵌合部62和保持部61的底壁611至与保持部61的收容槽610连通。由此，当传感器磁铁70压入收容槽610时，收容槽610内的空气可通过排气孔600排出，从而避免在装配传感器磁铁70时产生困气，导致装配困难甚至装配不到位等问题。

此外，排气孔600的设计还有助于改善磁铁保持架60这种粉末冶金零件的壁厚均匀度，有利于零件成型、使零件的受力均匀、减小成型应力及变形。优选地，嵌合部62的围绕排气孔600的径向壁厚T₁与保持部61的底壁611的轴向壁厚T₂的比值在0.6～1.4之间，更优选在0.9～1.1之间。附加地或替换地，嵌合部62的围绕排气孔600的径向壁厚T₁与保持部61的侧壁612的径向壁厚T₃的比值在0.6～1.4之间，更优选在0.9～1.1之间。

优选地，所述保持部61的侧壁612的内表面设有若干凸起613，所述若干凸起613围绕传感器磁铁70间隔排布，相邻两凸起613之间形成一凹部614。当传感器磁铁70压合至保持部61的收容槽610内时，传感器磁铁70与若干凸起613过盈配合，磁铁保持架60的保持部61的侧壁612的内表面发生轻微形变，从而提高传感器磁铁70在磁铁保持架60内的装配稳定性。

为避免传感器磁铁70压合至保持部61的收容槽610时，底壁611连接侧壁612的位置的多余物料对传感器磁铁70的压合造成干涉，底壁611连接侧壁612的位置可以设有避位槽615。具体地，避位槽615大致呈环形，其自底壁611的顶面凹陷而成，并朝向收容槽610。由此，当传感器磁铁70压合至保持部61的收容槽610后，传感器磁铁70可与底壁611的顶面贴合。

优选地，转轴21的凹槽212的槽壁设有若干凸起213，所述若干凸起213围绕所述嵌合部62间隔设置，相邻凸起213之间形成一凹部214。所述若干凸起213可以通过冲压去除凹槽212的槽壁的部分实体材料形成。当嵌合部62压合至转轴21的凹槽212时，嵌合部62与若干凸起213过盈配合，嵌合部62发生轻微形变，从而提高磁铁保持架60在转轴21内的装配稳定性。

还优选地，转轴21内还设有与凹槽212连通且位于所述凹槽212的底部的储料槽215，用于储存因形成所述若干凸起213产生的废料，避免所述废料堵塞凹槽212而影响磁铁保持架60的嵌合部62的压合。优选地，储料槽215的轴向深度至少为1mm。

以上所述以及图1-3所示的电机结构只是一种示例性的说明，本领域一般技术人员可以理解，本实用新型发明点在于传感器装置，而不在于电机结构。本实用新型的传感器装置也可以应用于其它的电机结构中，例如有刷直流电机。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于检测电机的转轴的转动位置的传感器装置，所述传感器装置包括传感器磁铁以及用于支撑所述传感器磁铁的磁铁保持架，其特征在于，所述磁铁保持架包括彼此连接的保持部和嵌合部，其中所述保持部具有收容槽，所述传感器磁铁被压合至所述保持部的所述收容槽内，所述嵌合部用于被压合至所述转轴的轴向一端的凹槽内。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述保持部包括与所述嵌合部连接并相对所述嵌合部径向向外延伸的底壁、以及与所述底壁的周缘连接并相对所述底壁朝向远离所述嵌合部延伸的侧壁，所述底壁与所述侧壁共同围合形成所述收容槽。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述磁铁保持架还包括排气孔，所述排气孔轴向贯穿所述嵌合部和所述保持部的所述底壁至与所述保持部的所述收容槽连通。

4.根据权利要求3所述的传感器装置，其特征在于，所述嵌合部的围绕所述排气孔的径向壁厚与所述保持部的所述底壁的轴向壁厚的比值在0.6～1.4之间，或所述嵌合部的围绕所述排气孔的径向壁厚与所述保持部的所述侧壁的径向壁厚的比值在0.6～1.4之间。

5.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述保持部的所述侧壁的内表面具有若干凸起，所述若干凸起围绕所述传感器磁铁间隔排布，所述传感器磁铁在压合至所述保持部的所述收容槽内时与所述若干凸起过盈配合。

6.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述磁铁保持架的材料为金属，通过粉末冶金工艺一体成型，所述传感器磁铁在压合至所述保持部的所述收容槽内时，所述磁铁保持架的保持部的侧壁的内表面发生轻微形变。

7.一种电机，其特征在于，所述电机包括转轴、以及根据权利要求1至6中任一项所述的传感器装置，所述转轴的轴向一端具有凹槽，所述传感器装置的所述磁铁保持架的所述嵌合部压合于所述转轴的所述凹槽内。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述转轴的所述凹槽的槽壁具有若干凸起，所述若干凸起围绕所述磁铁保持架的所述嵌合部间隔排布，所述嵌合部在压合至所述转轴的所述凹槽内时与所述若干凸起过盈配合。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转轴的所述轴向一端还设有与所述凹槽连通且位于所述凹槽的底部的储料槽，所述储料槽用于储存因形成所述槽壁的若干凸起产生的废料。

10.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述电机进一步包括一传感器，用于检测所述传感器磁铁跟随所述转轴转动时产生的磁场变化。