一种传感器总成及集成带式起动发电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种传感器总成及集成带式起动发电机。


背景技术：

2.ibsg(integrated belt starter generator，集成带式起动发电机)是一种将电机和集成控制器高度集成的电机系统总成，具备启停、发电、助力等功能；其中，电机作为动力输出，需要对电机转速、转角相位位置等转动信号实时进行监控，并将这些转动信号传递至控制器，以形成闭环控制的一环。
3.电机的转动信号采集通过霍尔传感器和磁环的配合完成，磁环跟随电机转轴转动时，改变了霍尔传感器所处的磁场，霍尔传感器感应到磁场的变化，并根据霍尔效应将磁场的变化转化为电信号，进一步传递到控制器的处理单元，由处理单元处理后最终获得电机的转动信号。为提高检测的精准性，对于霍尔传感器的放置位置精度、放置的稳定性都有较高要求，但现有的起动发电机中，霍尔传感器一般是单独放置在磁环外，电机的散热风扇形成的风，对霍尔传感器产生较大扰动，降低了霍尔传感器检测的精准性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种传感器总成及集成带式起动发电机，能够有效降低散热风扇对传感器造成的扰动，提高传感器检测的精准性。
5.为实现上述目的，提供以下技术方案：
6.一种传感器总成，用于集成带式起动发电机上，包括：
7.磁环，所述磁环具有同轴心间隔设置的外环体和内环体，所述外环体和所述内环体之间的形成有向上开口的容置空间；所述内环体与电机的转轴同轴连接；
8.传感器组件，所述传感器组件包括连接支架和设于所述连接支架下方的传感器本体，所述连接支架设于所述集成带式起动发电机的主体上，所述传感器本体悬置于所述容置空间内。
9.可选地，所述传感器本体设置有多个，多个所述传感器本体位于以所述磁环的轴心为圆心的同一虚拟圆上。
10.可选地，多个所述传感器本体包括霍尔传感器和温度传感器。
11.可选地，所述外环体的内表面设置有一层磁性材料，所述磁性材料形成有多个磁极。
12.可选地，所述集成带式起动发电机的主体上设置有轴承，所述内环体与所述电机的转轴均连接于所述轴承的内圈，以使所述电机能够同步带动所述磁环转动。
13.可选地，所述传感器总成还包括：
14.传感器支架，连接于所述连接支架上，所述传感器本体安装于所述传感器支架上；
15.保护罩盖，设于所述连接支架下方，所述保护罩盖罩设于所述传感器支架外围，且
所述保护罩盖内灌封有灌封胶。
16.可选地，所述传感器支架与所述连接支架为分体式结构，且所述传感器支架与所述连接支架可拆卸连接。
17.可选地，所述连接支架上设置有与所述保护罩盖相连通的灌封孔和排气孔。
18.一种集成带式起动发电机，包括上述任一所述的传感器总成，还包括由下至上依次设置的电机总成与控制器总成，所述电机总成包括所述电机和散热风扇，所述散热风扇设于所述磁环下方；所述连接支架设于所述控制器总成上。
19.可选地，所述控制器总成还包括pcba，所述连接支架上设置有金属排线，所述金属排线的一端与所述传感器本体连接，另一端与所述pcba连接。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
21.本实用新型所提供的传感器总成，在磁环的外环体与内环体之间形成有一容置空间，传感器能够悬置于该容置空间内，即可实现对磁环磁场感应，进而完成电机转动信息的检测，磁环的外环体还会阻挡电机总成的散热风扇运行所产生的风，避免对传感器造成干扰，起到对传感器充分保护的作用，提高了传感器检测的精准性。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中传感器总成与电机的转轴装配示意图；
23.图2为本实用新型实施例中传感器总成与电机的转轴装配后的部分剖视图；
24.图3为本实用新型实施例中传感器总成与轴承的装配示意图；
25.图4为本实用新型实施例中磁环与部分传感器组件的装配示意图；
26.图5为本实用新型实施例中传感器组件的部分结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例中传感器组件的俯视示意图。
28.附图标记：
29.11、转轴；12、轴承；13、散热风扇；
30.21、磁环；211、外环体；212、内环体；22、传感器组件；221、连接支架；2211、灌封孔；2212、排气孔；2213、金属排线；222、传感器本体；223、传感器支架；224、保护罩盖；225、灌封胶。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。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实用新型中的具体含义。
36.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。
37.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
38.本实施例在于提供一种传感器总成，该传感器总成用于集成带式起动发电机上，能够实现电机的转动信息的精准检测。如图1
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6所示，传感器总成包括磁环21，磁环21为环形结构，且具有同轴心间隔设置的外环体211和内环体212，外环体211和内环体212之间的形成有向上开口的容置空间；内环体212与电机的转轴11同轴连接；传感器总成还包括传感器组件22，传感器组件22包括连接支架221和设于连接支架221下方的传感器本体222，连接支架221设于集成带式起动发电机的主体上，传感器本体222悬置于容置空间内。
39.具体实施时，磁环21跟随电机的转轴11同步转动，但悬置于磁环21内的传感器本体222保持不动，进而得以感应磁环21的磁场变化，最终获得电机相应的转动信息；同时，磁环21的外环体211还会阻挡电机总成的散热风扇13运行所产生的风，避免对传感器造成干扰，起到对传感器充分保护的作用，提高了传感器检测的精准性。
40.进一步地，参考图4，磁环21为圆环结构，则其所形成的容置空间为圆环形；传感器总成的传感器本体222的数量设置多个，多个传感器本体222位于以磁环21的轴心为圆心的同一虚拟圆上，以与圆环结构的磁环21相适配，便于实现精准检测。多个传感器本体222包括有霍尔传感器和温度传感器，其中主要是霍尔传感器来完成电机转动信息的检测，温度传感器可以根据需要选择性安装。
41.具体地，参考图2、4和5，传感器总成还包括传感器支架223和保护罩盖224，其中，传感器支架223连接于连接支架221上，传感器本体222安装于传感器支架223上，保护罩盖224则设于连接支架221下方，并罩设于传感器支架223外围，保护罩盖224内灌封有灌封胶
225。由于传感器本体222是敏感器件，因此需要采用保护罩盖224罩设于传感器支架223外围，并在内部灌封灌封胶225，将传感器本体222包裹和保护起来，以隔绝外界的振动或者污染物等。可选地，参考图6，在连接支架221上设置有灌封孔2211，灌封孔2211连通保护罩盖224，胶体可以通过灌封孔2211进入保护罩盖224内。在保护罩盖224内灌胶时，可能会发生困气现象，存留在胶体的气泡会在高温下膨胀，挤压整个胶体或者传感器本体222，造成破坏，因此在连接支架221上还设置有与保护罩盖224连通的排气孔2212，以辅助实现排气，避免困气现象的发生。本实施例中，多个传感器本体222是位于同一虚拟圆上的，因此保护罩盖224大致为弧形；进一步地，连接支架221上连接保护罩盖224的部分也大致为弧形；可选地，排气孔2212设置有两个，且分别位于灌封孔2211沿连接支架221周向的两侧。
42.在连接支架221上设置有金属排线2213，金属排线2213的两端均由连接支架221引出，其一端与集成带式起动发电机的控制器连接，另一端与传感器本体222连接，进而实现电信号由传感器到控制器的传递。具体实施时，在传感器支架223上设置插孔，金属排线2213与传感器本体222连接的一端能够插设于插孔中，进而实现传感器支架223与连接支架221的插接连接，然后将传感器支架223上的传感器本体222的引脚与金属排线2213焊接连接，以实现电信号传递。可选地，连接支架221包覆于金属排线2213外，起到对金属排线2213的机械保护和电性能的保护。对于某一电机来说，传感器本体222的设置位置及排列位置是特定的，因此对放置的精确性要求较高，但是在焊接传感器本体222与相应的金属排线2213时，很容易发生位置偏移，因此设置传感器支架223来安装传感器本体222能够有效地实现传感器本体222的固定，避免焊接过程中发生传感器本体222的偏移。可选地，传感器支架223上设置卡槽，传感器本体222卡设于卡槽内。
43.进一步地，继续参考图5，本实施例中，传感器支架223与连接支架221之间为分体式结构，且二者之间为可拆卸连接，即传感器支架223与连接支架221为相互独立的两个零件，这样设置是由于集成带式起动发电机采用的电机结构不同，传感器本体222的摆放位置不同，装配时只需选择相适配的传感器支架223就可以实现传感器本体222的快速且精准的定位，提高了整个传感器总成的适用性。进一步可选地，传感器支架223插设于连接支架221上。
44.一般地，集成带式起动发电机的散热风扇13均设于底部，参考图1和图2，本实施例将磁环21的容置空间的上方设置了开口，以使传感器本体222由上至下置于该容置空间内，同时该容置空间的底部封闭，避免风由底部进入容置空间内，对放置其内的传感器本体222造成干扰。进一步地，在磁环21的外环体211的内表面设置有一层磁性材料，该磁性材料被磁化后形成有多个磁极，当磁环21跟随电机的转轴11转动时，霍尔传感器感应磁场变化，并形成电信号。具体实施时，电机结构不同，磁极的数量也可以适应性变化，相应的传感器本体222的摆放位置也不同。
45.继续参考图1和图2，在集成带式起动发电机的主体上还设置有轴承12，内环体212与电机的转轴11均连接于所述轴承12的内圈，以使电机能够同步带动磁环21转动。具体实施时，轴承12的外圈固定于集成带式起动发电机的主体上。
46.本实施例还在于提供一种集成带式起动发电机，其包括上述的传感器总成，还包括由下至上依次设置的电机总成与控制器总成，电机总成包括电机和散热风扇13，散热风扇13设于磁环21下方，以尽可能避免产生的风进入磁环21内；连接支架221则设于控制器总
成上。由于集成带式起动发电机包括上述传感器总成，所以至少具有上述传感器总成所具有的有益效果，在此不再重复赘述。
47.可选地，参考图2，磁环21的底面向上凹陷以形成有容纳槽，散热风扇13部分容纳于容纳槽内，且散热风扇13的叶片环绕于磁环21的外环体211外周，避免风流至容置空间内。
48.进一步地，控制器总成包括pcba(printed circuit board+assembly),pcba上设置有信号处理单元，传感器本体222与pcba之间通过金属排线2213连接，金属排线2213的一端与传感器本体222连接，另一端与pcba的信号处理单元连接，以对传感器本体222传递过来的电信号进行处理，最终获得电机的转动信息。
49.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域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实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。