转子位置传感器和马达组件的制作方法

1.本发明涉及用于机动车的转子位置传感器以及具有电动马达和转子位置传感器的马达组件。


背景技术：

2.在电动马达中、尤其是在由永磁体励磁的同步电机或电流励磁的同步电机中，需要确定转子的旋转位置，以驱动电机。这种位置通常经由所谓的转子位置传感器确定，该转子位置传感器又包括转子位置传感器-转子和转子位置传感器-定子。
3.与转子的位置相配，电动马达定子中的各个线圈必须依次地被供应高电压，以产生环绕的磁场。
4.通常，转子位置传感器安装在马达之内，并且向外通过附加的壳体部件分界开。
5.在此的缺点是需要相对大的(轴向)空间和大量的构件。


技术实现要素：

6.因此，本发明的任务是提供一种转子位置传感器和一种具有转子位置传感器的马达组件，所述转子位置传感器和所述马达组件能够实现特别成本适宜的且紧凑的结构方式。
7.根据本发明，所述任务通过一种用于机动车的转子位置传感器来解决，所述转子位置传感器用于检测电动马达的转子的旋转位置，其中，所述转子位置传感器包括传感器壳体，在所述传感器壳体中安装有转子位置传感器的部件，并且传感器壳体的至少一部分构造用于封闭电动马达的马达壳体的盖。
8.以这种方式，实现了如下优点，即，不需要单独的盖来封闭电动马达的马达壳体，转子位置传感器布置在该马达壳体中。因此，转子位置传感器或整个马达组件在所需的安装空间方面和在成本方面得到优化。通过将盖集成在转子位置传感器中因此可以省却单独的盖。部件的减少的数量对生产成本尤其是产生有利影响。
9.转子位置传感器优选地是本身封闭的单元。这意味着转子位置传感器可以作为预装配的单元获得，并且可以在最终装配时在一个唯一的装配步骤中进行安装。
10.布置在传感器壳体中的部件例如是线圈、通向线圈的线路和控制和/或评估单元，该控制和/或评估单元以信号传输方式与线路连接。
11.传感器壳体优选地是一体成型构件。因此，传感器壳体上的复杂几何形状可以成本适宜地制造。然而，根据要求，传感器壳体也可以是铣削部件。
12.传感器壳体的材料可以是金属材料或塑料。
13.根据一种实施方式，所述传感器壳体具有法兰，所述法兰用于将转子位置传感器固定在电动马达的马达壳体处。以这种方式，转子位置传感器可以特别容易地固定，例如通过螺纹件或其他固定器件进行固定。法兰优选地设有固定凸耳或旋紧凸耳。
14.所述盖尤其是通过传感器壳体的突出的区域、例如法兰与传感器壳体的一侧一起
形成。
15.在转子位置传感器的外侧上、尤其是在传感器壳体的外侧上可以设置有用于密封电动马达的马达壳体的密封件。所述密封件可以实施为o形环或液态密封件。因此，转子位置传感器在装配状态下也能以流体密封的方式封闭马达壳体。根据要求，通过密封件的合适设计可实现符合所有ipxx等级的密封，即密封件可以是灰尘密封、流体密封和/或气体密封的。由于在传感器壳体上布置有密封件，因此进一步简化了电动马达的装配，在该电动马达中布置有转子位置传感器。密封件即不必单独操纵。
16.密封件优选地在传感器壳体上布置在环绕的槽中或布置在密封面上。通过设置槽，密封件一方面在装配之前被放丢失地支承并且另一方面在转子位置传感器的装配期间防止密封件滑动。由于该槽还为密封件提供了一一对应的定位位置，从而可以作用可靠地避免错误装配。在液态密封的情况下，密封件可以被施加到密封面上。
17.根据一种实施方式，传感器壳体具有贴靠面，所述贴靠面用于弹簧元件的贴靠。尤其是，贴靠面用于约束弹簧元件并因此在转子位置传感器被装配时对滚动轴承进行预紧。以这种方式，可以进一步减少所需的构件数量。尤其是，不需要单独的轴承环来定位弹簧元件。装配也简化了，因为当嵌入转子位置传感器时，弹簧元件自动定位。
18.贴靠面例如构造在所述传感器壳体上的环绕的径向向外延伸的凸缘上。这种凸缘可以特别容易地构造在传感器壳体上，例如在传感器壳体注塑成型时。
19.根据一种实施方式，在所述传感器壳体中集成有压力补偿元件。因此，可以省却单独的压力补偿元件的装配并减少所需的部件数量，这对装配时间和总成本产生有利影响。
20.此外，在所述传感器壳体中可以设置有用于传感器线缆的线缆穿通引导部和/或传感器线缆可以至少部分地集成在传感器壳体中。传感器线缆例如通过注射包覆而是集成的，即在制造传感器壳体时已集成到传感器壳体中。这显著简化了装配，因为传感器线缆不必手动穿过相应的空隙。替代地或补充地，可以设置相应的线缆穿通引导部，该线缆穿通引导部能够实现传感器线缆的后续安装和传感器线缆的简单更换，例如在故障情况下。此外，通过设置线缆穿通引导部，不用将插头安装到传感器壳体中。
21.从前面的描述可以清楚地看出，在根据本发明的转子位置传感器中可以集成不同的功能。因此，根据本发明的转子位置传感器是高度集成的转子位置传感器。由此，一方面显著减少了(轴向)所需的安装空间，并且另一方面减少了在最终装配时要安装的构件的数量。
22.根据本发明，所述任务还通过具有安装在马达壳体中的电动马达并且具有如上所述构造的转子位置传感器的马达组件来解决。所述转子位置传感器至少部分地接纳在马达壳体中并且固定在马达壳体处。所述转子位置传感器至少在转子位置传感器接纳在马达壳体中所在的一侧向外封闭马达壳体。
23.如已经结合转子位置传感器描述的那样，能以这种方式省却用于封闭马达壳体的附加的盖。
附图说明
24.本发明的其他优点和特征从以下描述和所参考的附图中得出。附图中：
25.图1以剖视图示出根据本发明的马达组件，
26.图2以透视图示出根据本发明的转子位置传感器，以及
27.图3以另一透视图示出图2中的转子位置传感器。
具体实施方式
28.图1以剖视图示出具有电动马达12和转子位置传感器16的马达组件10，电动马达安装在马达壳体14中。为了简单起见，仅示意性地绘制包括转子18和定子20的电动马达12。
29.马达组件10还包括借助两个滚动轴承21支承的驱动轴19。为了允许一定的间隙，滚动轴承21之一贴靠在弹簧元件23上，尤其是贴靠在碟形弹簧上。
30.为了更容易的可制造性起见，马达壳体14优选多件式地构造。
31.转子位置传感器16大部分接纳在马达壳体14中并且固定、尤其是螺纹连接在马达壳体14处。在此，转子位置传感器16伸入到马达壳体14中，使得转子位置传感器能够检测转子18的旋转位置，这也称为角位置。
32.图2和3分别以透视图示出转子位置传感器16。
33.转子位置传感器16具有传感器壳体22。传感器壳体22优选地是注塑成型构件，即一体制造的构件。
34.在传感器壳体22中安装有转子位置传感器转子24和转子位置传感器定子26，如图1中所示。
35.此外，设置有通向转子位置传感器定子26的定子线圈的线路25和控制和/或评估单元27，所述控制和/或评估单元以信号传输方式与线路25连接。这些在图1中示意性地示出。
36.此外，在传感器壳体22上构造有不同的几何结构。经由所述结构可尤其是实现传感器壳体22的加固，从而该传感器壳体相应地机械稳定地构造。
37.此外，在转子位置传感器16的传感器壳体22上构造有环绕的法兰28，该法兰具有多个固定凸耳或旋紧凸耳30。
38.此外，传感器壳体22具有槽32，所述槽优选地环绕地构造在传感器壳体22上。
39.在槽32中布置有密封件34。密封件34可以例如是嵌入到槽32中的o形环。密封件34也可以一体成型在传感器壳体22上。一体成型的密封件34具有以下优点，即，所述密封件在装配时不会滑动。
40.例如，密封件34与传感器壳体22一起以双组分注塑成型方法(2k注塑成型方法)制造，从而密封件材料锁合地布置在传感器壳体22上。
41.在任何情况下，密封件34设置在转子位置传感器16的外侧，更准确地说设置在传感器壳体22的外侧。
42.关于传感器壳体22的装配状态，槽32构造在传感器壳体22的从法兰28观察朝向马达组件10指向的一侧上。
43.代替槽32，传感器壳体22可以仅具有一个密封面。在该密封面上可以施加液态密封件，或者如已经结合槽32描述的那样，在该密封面上可以一体注塑成型密封件，尤其是在双组分注塑成型方法中制造密封件。
44.传感器壳体22还具有贴靠面36，该贴靠面设置在传感器壳体22上的环绕的径向向外延伸的凸缘38上。贴靠面36用于弹簧元件23的贴靠。
45.此外，在所示实施方式的传感器壳体22中设置有用于传感器线缆42的线缆穿通引导部40。
46.在传感器壳体22的制造期间，传感器线缆42能够已集成在传感器壳体22中，例如被传感器壳体22的材料注射包覆。这意味着在制造传感器壳体22时，传感器线缆42已经被置入到模具中，然后用于传感器壳体22的材料被引入到该模具中，以便制造传感器壳体22。
47.就此而言，传感器线缆42可以集成在传感器壳体22中。由此，线缆穿通引导部40向外被足够好地密封。
48.此外，设置有功能面44，压力补偿元件46被施加在该功能面上。
49.为了使功能面44可见，压力补偿元件46未在图2中示出。功能面44在此是传感器壳体22的外侧，在转子位置传感器16的装配状态下，该功能面布置在马达壳体14之外或形成马达组件10的外表面。
50.传感器壳体22一件式地构造，即法兰28、槽32、凸缘38、线缆穿通引导部40和/或功能面44一起一体地形成在传感器壳体22中。
51.由于上述传感器壳体22的几何形状，转子位置传感器16构造成使得该转子位置传感器可以在装配时以及在在马达组件10运行时实现不同的功能。在此，转子位置传感器16形成本身封闭的单元。这意味着转子位置传感器16可以在唯一的装配步骤中装配。
52.如图1所示，当转子位置传感器16固定在马达壳体14处时，传感器壳体22形成用于封闭马达壳体14的盖。尤其是，法兰28形成盖的一部分。这意味着，转子位置传感器16至少在转子位置传感器16接纳在马达壳体14中所在的一侧向外封闭马达壳体14。
53.当在马达组件10的装配期间嵌入转子位置传感器16时，密封件34将马达壳体14向外密封。
54.此外，在将转子位置传感器16嵌入到马达壳体14中时，贴靠面36与弹簧元件23接触并对将弹簧元件预紧。
55.此外，转子位置传感器16用作压力补偿元件。