CN220234456U - 霍尔组件及使用其的直流无刷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种霍尔组件及使用其的直流无刷电机，包括：霍尔板，其包括呈扇形的主体板、预设在主体板上的至少两个公连接部，以及设于主体板上的适于霍尔传感器的引脚贯穿的插孔；霍尔支架，其包括呈弧形状的支撑架、设于支撑架顶端的且用于与至少两个公连接部配接的母连接部，以及预制在支撑架的侧壁上的多个用于容纳霍尔传感器的嵌槽；其中嵌槽延伸至支撑架的顶端以使霍尔传感器的引脚伸出至支撑架的顶端上方；以及霍尔传感器，其用于装配在嵌槽内，且霍尔传感器的引脚适于插入至插孔中。

Description

霍尔组件及使用其的直流无刷电机

技术领域

本实用新型涉及直流无刷电机技术领域，尤其涉及一种霍尔组件及使用其的直流无刷电机。

背景技术

在直流无刷电机的使用过中需要使用霍尔传感器，一般的直流无刷电机中霍尔传感器一般固定在端盖上，其信号磁环安装在转子的转轴上。对于这种结构下，信号磁环会占用直流无刷电机的轴向空间，从而导致电机长度增加，由此使得整体的直流无刷电机轴向尺寸增加，这样的直流无刷电机难以适用于装配空间有限的应用场景中。并且上述结构中的霍尔传感器的安装过程中容易出现引脚焊错的问题。

基于上述结构的霍尔传感器安装存在的问题，公告号为VN113659774B公开的无刷直流电机霍尔传感器的安装结构中的霍尔传感器通过霍尔板安装在电机定子线圈边缘的绝缘骨架上，这种结构下不会造成整体无刷直流电机的轴向长度增加的问题。但对于该结构下的霍尔传感器，经实际研究使用发现，存在以下问题：

由于上述技术中的霍尔传感器位于电机转子铁芯的磁钢的上方；而对于无刷直流电机中的磁钢来说，其一般是径向充磁，因此磁钢的轴端部磁场强度要弱于其径向端面，故而该结构下的霍尔传感器的感应效果要相对弱于用于感应磁钢的径向端面的霍尔传感器。故而对于该结构下的无刷直流电机来说，其霍尔传感器的安装结构还有待进一步优化来强化霍尔传感器的感应效果。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种霍尔组件，以解决简化霍尔传感器与霍尔支架和霍尔板的装配结构技术问题。

本实用新型的第二目的是提供一种直流无刷电机，以解决强化霍尔传感器对于磁钢的感应效果的技术问题。

本实用新型的霍尔组件是这样实现的：

一种霍尔组件，包括：

霍尔板，其包括呈扇形的主体板、预设在所述主体板上的至少两个公连接部，以及设于主体板上的适于霍尔传感器的引脚贯穿的插孔；

霍尔支架，其包括呈弧形状的支撑架、设于支撑架顶端的且用于与至少两个所述公连接部配接的母连接部，以及预制在支撑架的侧壁上的多个用于容纳霍尔传感器的嵌槽；其中所述嵌槽延伸至支撑架的顶端以使霍尔传感器的引脚伸出至支撑架的顶端上方；以及

霍尔传感器，其用于装配在嵌槽内，且霍尔传感器的引脚适于插入至所述插孔中。

在本实用新型可选的实施例中，所述公连接部包括预设在主体板上的插接孔；以及

所述母连接部包括凸设于支撑架顶端的连接柱。

在本实用新型可选的实施例中，所述公连接部包括凸设在主体板朝向霍尔支架的底端面上的连接柱；以及

所述母连接部包括凹设在霍尔支架上的适于连接柱插入的插接孔。

在本实用新型可选的实施例中，所述连接柱适于与插接孔过盈配合。

在本实用新型可选的实施例中，所述嵌槽远离霍尔板的槽底部设有用于容纳霍尔传感器的本体部的限位槽。

在本实用新型可选的实施例中，所述限位槽对应嵌槽的至少一个开口面设有用于防止霍尔传感器的本体部从嵌槽中脱落的限位挡板。

本实用新型的直流无刷电机是这样实现的：

一种直流无刷电机，包括：配合使用的转子铁芯和定子铁芯、内嵌或表贴于转子铁芯上的磁钢、设于定子铁芯轴端的绝缘骨架，以及安装在绝缘骨架上的所述的霍尔组件；其中

所述磁钢至少部分凸起于转子铁芯的朝向霍尔组件的轴侧端；

所述霍尔组件的霍尔板用于固定在绝缘骨架上，且所述霍尔支架适于嵌入至绝缘骨架的内孔中且位于定子铁芯的轴侧端，以使霍尔组件的霍尔传感器的本体部适于感测磁钢的径向端面。

在本实用新型可选的实施例中，所述霍尔支架远离霍尔板的一端设置至少一个适于插入到定子铁芯的槽口中的限位块。

在本实用新型可选的实施例中，所述嵌槽贯通霍尔支架沿定子铁芯径向分布的两个侧端面；以及

所述霍尔支架朝向霍尔板的顶端部朝向绝缘骨架的内孔中心的侧端面成形有连通嵌槽的缺口。

在本实用新型可选的实施例中，所述霍尔板适于通过多个紧固螺钉固定在绝缘骨架上。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型的霍尔组件及使用其的直流无刷电机，通过配合使用的霍尔板和霍尔支架，其中的霍尔板用于配接直流无刷电机的绝缘板，而霍尔支架则是可以使得霍尔传感器伸入到绝缘骨架的内孔中用于感测位于转子铁芯轴侧端的磁钢，从而使得霍尔传感器可以感测磁钢的径向端面，提高霍尔传感器的感应效果。并且整体的霍尔组件不需要增加整体直流无刷电机的轴向长度，而是利用了绝缘骨架的内孔的空间来配置霍尔传感器，因此可以在不增加直流无刷电机尺寸的前提下满足对于霍尔传感器与磁钢的感应配合的使用需求。此外，对于霍尔传感器来说，在霍尔支架中预制嵌槽来实现对于霍尔传感器的固定，使得霍尔传感器的装配便捷高效。

附图说明

图1是本实用新型的霍尔组件的第一视角结构示意图；

图2是本实用新型的霍尔组件的第二视角结构示意图；

图3是本实用新型的霍尔组件的霍尔支架与霍尔传感器的配合状态下的第一视角结构示意图；

图4是本实用新型的霍尔组件的霍尔支架与霍尔传感器的配合状态下的第二视角结构示意图；

图5是本实用新型的直流无刷电机的装配有霍尔组件状态下的结构示意图。

图中：主体板11、公连接部12、插孔13、霍尔传感器2、本体部21、引脚22、支撑架31、母连接部32、嵌槽33、限位槽34、限位挡板35、缺口36、转子铁芯61、定子铁芯62、磁钢63、绝缘骨架64、限位块37、紧固螺钉7。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图4所示，本实施例提供了一种霍尔组件，包括：配合使用的霍尔板和霍尔支架以及装配在霍尔支架上的霍尔传感器2。

具体来说，首先是霍尔板，其包括呈扇形的主体板11、预设在主体板11上的至少两个公连接部12，以及设于主体板11上的适于霍尔传感器2的引脚22贯穿的插孔13。此处的主体板11采用扇形结构是为了适配直流无刷电机的绝缘骨架64。其中的公连接部12用于与霍尔支架相连。此处的霍尔板又称电路板，或称PCB板，或称霍尔线路板，或称安装电路板等。扇形的主体板11的扇形段的长度尺寸优选不大于转子铁芯61外圆周的半径弧长的尺寸。

其次是霍尔支架，其包括呈弧形状的支撑架31、设于支撑架31顶端的且用于与至少两个公连接部12配接的母连接部32，以及预制在支撑架31的侧壁上的多个用于容纳霍尔传感器2的嵌槽33；其中嵌槽33延伸至支撑架31的顶端以使霍尔传感器2的引脚22伸出至支撑架31的顶端上方。

如此结构下，霍尔传感器2装配在嵌槽33中时，霍尔传感器2的引脚22可以伸出在支撑架31的顶端上方，使得引脚22可以插入到与霍尔支架相连的霍尔板的插孔13中。此处的引脚22适于与霍尔板焊接固定。

在上述结构的基础上，在一种可选的实施情况下，公连接部12包括预设在主体板11上的插接孔；以及母连接部32包括凸设于支撑架31顶端的连接柱。在另一种可选的实施情况下，公连接部12包括凸设在主体板11朝向霍尔支架的底端面上的连接柱；以及母连接部32包括凹设在霍尔支架上的适于连接柱插入的插接孔。对于上述两种可选的实施情况来说，连接柱均可选采用例如但不限于过盈配合的方式与插接孔相连固定。

此外，对于霍尔传感器2与霍尔支架之间的装配来说，虽然大致地霍尔传感器2是装配在嵌槽33中的，但是为了进一步提高霍尔传感器2在嵌槽33中的结构的稳定性，在嵌槽33远离霍尔板的槽底部设有用于容纳霍尔传感器2的本体部21的限位槽34，此处的限位槽34的截面优选为与霍尔传感器2的本体部21适形的梯形结构，此处的限位槽34与霍尔传感器2的本体部21之间可以是间隙配合。

在上述结构的基础上，还需要加以说的是，本实施例的限位槽34对应嵌槽33的至少一个开口面设有用于防止霍尔传感器2的本体部21从嵌槽33中脱落的限位挡板35。此处在限位挡板35的作用下，霍尔传感器2的本体部21被牢固地限位在限位槽34中。需要加以说明的是，此处的限位挡板35主要对于霍尔传感器2的本体部21的侧壁形成侧挡来防止霍尔传感器2从嵌槽33中脱落，基于该情况，考虑到为了使得霍尔传感器2可以精确高效地感应直流无刷电机中的磁钢63，本实施例的限位挡板35对于霍尔传感器2的本体部21的侧挡并不会完全覆盖霍尔传感器2的本体部21，可以仅仅是覆盖霍尔传感器2的本体部21的1/4～1/3即可满足本实施的使用需求。

综上，对于本实施例的霍尔组件来说，霍尔传感器2可以从嵌槽33延伸到支撑架31顶端的部位处插入到嵌槽33中，在完成霍尔传感器2的安装后，通过霍尔支架与霍尔板的装配固定，来使得霍尔传感器2的引脚22可以插入到霍尔板的插孔13中，最后将引脚22与霍尔板焊接固定，如此对于整体的霍尔组件来说，也就完成了其组装过程。

实施例2：

请参阅图5所示，在实施例1的霍尔组件的基础上，本实施例提供一种直流无刷电机，包括：配合使用的转子铁芯61和定子铁芯62、内嵌或表贴于转子铁芯61上的磁钢63、设于定子铁芯62轴端的绝缘骨架64，以及安装在绝缘骨架64上的如实施例1的霍尔组件。

具体来说，磁钢63内嵌或表贴于转子铁芯61上，且磁钢63至少部分凸起于转子铁芯61的朝向霍尔组件的轴侧端；霍尔组件的霍尔板用于固定在绝缘骨架64上，且霍尔支架适于嵌入至绝缘骨架64的内孔中且位于定子铁芯62的轴侧端，以使霍尔组件的霍尔传感器2的本体部21适于感测磁钢63的径向端面。

在上述结构的基础上，需要加以说明的是，考虑到对于霍尔板与绝缘骨架64安装过程中的预固定，本实施例中的霍尔支架的支撑架31远离霍尔板的一端设置至少一个适于插入到定子铁芯62的槽口中的限位块37。这样通过限位块37和定子铁芯62的槽口的适配，使得霍尔板与绝缘骨架64装配时霍尔板不易出现晃动问题。

还需要加以说明的是，本实施例中的嵌槽33贯通霍尔支架沿定子铁芯62径向分布的两个侧端面；以及霍尔支架朝向霍尔板的顶端部朝向绝缘骨架64的内孔中心的侧端面成形有连通嵌槽33的缺口36，该缺口36的设计使得霍尔传感器2易于装配到嵌槽33中。

对于霍尔板与绝缘骨架64之间的紧固配合，举例一种便于装配的情况来说，霍尔板适于通过多个紧固螺钉7固定在绝缘骨架64上，此处也就是说在绝缘骨架64上预制有多个配接紧固螺钉7的螺纹孔。采用以上结构后，霍尔板安装时，霍尔板与绝缘骨架64的固定简单快捷方便，安装效率高，安装结构的通用性和一致性更好，霍尔板相对于绝缘骨架64的径向位置和周向位置定位更准确，更进一步提高了霍尔传感器2的检测精度，进而更进一步提高了直流无刷电机的换相精度。

此外，还需要加以说明的是，在本实施例的霍尔支架上设有三个间隔分布的嵌槽33，对应装配三个霍尔传感器2，既能圆满实现三相直流无刷电机利用三个霍尔传感器2将六个换相位置检测出来的功能，进一步提高电机的换相精度，又使霍尔支架的体积小，提高整体霍尔组件结构的紧凑性。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，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。

Claims (10)

1.一种霍尔组件，其特征在于，包括：

霍尔板，其包括呈扇形的主体板、预设在所述主体板上的至少两个公连接部，以及设于主体板上的适于霍尔传感器的引脚贯穿的插孔；

霍尔支架，其包括呈弧形状的支撑架、设于支撑架顶端的且用于与至少两个所述公连接部配接的母连接部，以及预制在支撑架的侧壁上的多个用于容纳霍尔传感器的嵌槽；其中所述嵌槽延伸至支撑架的顶端以使霍尔传感器的引脚伸出至支撑架的顶端上方；以及

霍尔传感器，其用于装配在嵌槽内，且霍尔传感器的引脚适于插入至所述插孔中。

2.根据权利要求1所述的霍尔组件，其特征在于，所述公连接部包括预设在主体板上的插接孔；以及

所述母连接部包括凸设于支撑架顶端的连接柱。

3.根据权利要求1所述的霍尔组件，其特征在于，所述公连接部包括凸设在主体板朝向霍尔支架的底端面上的连接柱；以及

所述母连接部包括凹设在霍尔支架上的适于连接柱插入的插接孔。

4.根据权利要求2或3所述的霍尔组件，其特征在于，所述连接柱适于与插接孔过盈配合。

5.根据权利要求2或3所述的霍尔组件，其特征在于，所述嵌槽远离霍尔板的槽底部设有用于容纳霍尔传感器的本体部的限位槽。

6.根据权利要求5所述的霍尔组件，其特征在于，所述限位槽对应嵌槽的至少一个开口面设有用于防止霍尔传感器的本体部从嵌槽中脱落的限位挡板。

7.一种直流无刷电机，其特征在于，包括：配合使用的转子铁芯和定子铁芯、内嵌或表贴于转子铁芯上的磁钢、设于定子铁芯轴端的绝缘骨架，以及安装在绝缘骨架上的如权利要求1～6任一项所述的霍尔组件；其中

所述磁钢至少部分凸起于转子铁芯的朝向霍尔组件的轴侧端；

所述霍尔组件的霍尔板用于固定在绝缘骨架上，且所述霍尔支架适于嵌入至绝缘骨架的内孔中且位于定子铁芯的轴侧端，以使霍尔组件的霍尔传感器的本体部适于感测磁钢的径向端面。

8.根据权利要求7所述的直流无刷电机，其特征在于，所述霍尔支架远离霍尔板的一端设置至少一个适于插入到定子铁芯的槽口中的限位块。

9.根据权利要求7或8所述的直流无刷电机，其特征在于，所述嵌槽贯通霍尔支架沿定子铁芯径向分布的两个侧端面；以及

所述霍尔支架朝向霍尔板的顶端部朝向绝缘骨架的内孔中心的侧端面成形有连通嵌槽的缺口。

10.根据权利要求7或8所述的直流无刷电机，其特征在于，所述霍尔板适于通过多个紧固螺钉固定在绝缘骨架上。