带有利用电机轴转动的磁体装置的电动机的制作方法

本发明涉及一种带有利用电机轴转动的磁体装置的电动机。

背景技术：

在de102005062784a1中记载了一种电动机，其在电机轴的端侧带有磁体装置，该磁体装置具有位置检测机构的功能，该位置检测机构用于获知电机轴的当前的角度位置。该磁体装置轴向地位于在电机轴上的从动侧的小齿轮的对面，且包括罐状地构造的磁体支架以及嵌入到该磁体支架中的磁性部件，该磁体支架采用注塑方法制得且安置在电机轴的端侧，磁性部件的磁场在电机轴转动时被壳体侧的传感器检测到。为了将磁体支架固定在电机轴上，将一个容差环装入到磁体支架的中央的凹口中，该容差环具有弹性部件的功能，且在电机轴与磁体支架之间产生径向地作用的夹紧力。

技术实现要素：

本发明的电动机具有设置在电机轴上的小齿轮，通过该小齿轮在电动机和另一机构例如传动机构之间进行力传递或力矩传递。为了检测电机轴的当前的角度位置，带有传感器磁体的磁体装置抗扭地与电机轴连接。该磁体装置是位置检测机构的组成部分，该位置检测机构附加地包括壳体侧的传感器，用于感测传感器磁体的旋转的磁场。

就本发明的电动机而言，小齿轮是磁体装置的支座，从而小齿轮和磁体装置形成了一个关联的安置在电机轴上的结构单元。因此，磁体装置并非直接设置在电机轴上，而是位于小齿轮上，磁体装置—以电机轴的纵轴线为参照—在轴向上且在圆周方向上与该小齿轮固定地连接。磁体装置有利地仅仅与小齿轮连接。

该装置的特点在于设计紧凑。由于小齿轮和磁体装置组装成一个共同的结构单元，所以在轴向上减小了所需要的安装空间。此外有利的是，小齿轮可以在轴向上设置在电机壳体附近，特别是设置在使电机轴具有较大直径的所在位置，由此改善了在电机轴与小齿轮之间的扭矩传递。由于电机轴与小齿轮之间的接触区域的较大的直径，在这些构件之间传递扭矩时起作用的力在圆周方向上减小。这例如能实现通过压配合来建立小齿轮与电机轴之间的连接。

由于磁体装置定位在小齿轮上，所以，小齿轮与磁体装置之间的接触区域也具有较大的直径，由此也以较小的圆周力在这两个构件之间进行扭矩传递。

对于小齿轮而言，既可以考虑轴向贯通式凹口的设计方案，也可以考虑设计成盲孔的凹口。在凹口轴向贯通时，电机轴沿着小齿轮的整个轴向长度延伸，由此使得电机轴与小齿轮之间的接触面相应地大，圆周力沿着所述接触面传递。在将小齿轮中的凹口设计成盲孔的情况下，可以采用电动机的轴向短小地构造的电机轴。

根据另一有益的设计，小齿轮中的凹口具有不同内直径的至少两个区段。电机轴也设有相应的轴区段，小齿轮支撑在这些轴区段上。通过较大直径的轴区段，可以在电机轴与小齿轮之间传递较大的扭矩。在小齿轮中的凹口轴向地贯通时，同样保证了电机轴与小齿轮之间的最大的接触面。

在较小轴直径的区域中，小齿轮可以构造有较大的径向的壁厚，从而小齿轮特别是在其外啮合部的区域中被构造得更稳固。

在小齿轮带有被构造成盲孔的凹口的设计中，外啮合部也有利地在轴向上位于盲孔的外部，由此改善了在啮合部区域中的稳固性。

根据另一有利的设计，磁体装置或者磁体装置的支撑在小齿轮上的至少一个构件被构造成注塑构件，优选塑料-注塑构件。该注塑构件可以要么作为预制的构件安置到小齿轮上并与其连接，要么按照另一设计直接喷注到小齿轮上。磁体装置的该构件要么形成磁体支座，一个或多个产生磁信号的永磁体嵌入到所述磁体支座中。但按照一种设计也可以将磁性颗粒嵌入到注塑构件的材料中，在这种情况下，磁体装置的支座同样形成了一个或多个所述永磁体。

根据再一种有益的设计，磁体装置包括磁体支座，该磁体支座被构造成金属构件例如钢构件，该金属构件安置到小齿轮上且牢固地与其连接。

本发明的电动机例如可以用作汽车中的辅助电机，例如用于在制动系统中增强制动力，或者用作转向系统中的伺服电机。

附图说明

其它优点和有益设计由其它权利要求、附图说明和附图可得到。其中：

图1为电动机的剖视图，其带有设置在电机轴上的小齿轮且带有磁体装置，该磁体装置作为位置检测机构的一部分支撑在小齿轮上；

图2为与图1相应的在一种设计变型中带有小齿轮和电机轴的视图。

在这些附图中，相同的构件标有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出了一种电动机1，在被轴承盖3封闭的罐状壳体2中，该电动机利用电机轴4承载着定子和转子，该电机轴通过两个轴向地间隔开的轴承可转动地被支撑。在图1中示出了支撑在轴承盖3上的轴承5，在该轴承盖上开设出一个凹口，电机轴4穿过该凹口。

电机轴4的从壳体2或轴承盖3伸出的区段承载着小齿轮6，该小齿轮本身是磁体装置7的支座，该磁体装置是位置检测系统的组成部分。磁体装置7例如由磁体支座构成，一个或多个永磁体装入到该磁体支座中，所述永磁体的磁场可以在电机轴4转动时被壳体固定的传感器记录下来。磁体装置7仅仅被小齿轮6支撑。

固定地支撑在电机轴4上的小齿轮6具有支座区段6a和在轴向上与其连接的啮合区段6b，该支座区段是磁体装置7的支座。小齿轮6被设计成套筒状，且具有轴向地贯通的凹口8，电机轴4穿过该凹口。小齿轮6上的凹口8为两级式设计，且具有不同内直径的两个区段。凹口8的较大的内直径位于支座区段6a的区域中，较小的内直径位于啮合区段6b的区域中。支座区段6a和啮合区段6b具有大致相同的轴向长度。

电机轴4与凹口8对应地设计，且在其沿轴向从壳体伸出的部分上具有一些区段，这些区段具有不同的外直径。这种设计具有如下优点：在较大直径的区域中可以在小齿轮6与电机轴4之间传递较大的扭矩。另一方面，小齿轮6在啮合区段6b中具有较大的径向壁厚，从而小齿轮在啮合区段6b中具有改善的稳固性。另一优点在于轴向上紧凑的设计，因为磁体装置7支撑在小齿轮6上，由此需要较小的轴向安装空间。

磁体装置7可以被设计成塑料-注塑构件，该构件要么作为预制的构件安置到小齿轮6上，要么直接喷注到小齿轮6上。可以将永磁体嵌入到该塑料-注塑构件7中。也可行的是，注塑构件的材料含有磁性颗粒，从而可以省去额外的永磁体。

在根据图2的实施例中，小齿轮6具有盲孔形式的凹口8，该凹口轴向地仅仅沿着小齿轮6的部分长度延伸。小齿轮6具有支座区段6a和在轴向上与其连接的啮合区段6b，磁体装置7支撑在该支座区段上。被构造成盲孔的凹口8的轴向深度沿着支座区段6a延伸，而小齿轮6在啮合区段6b的区域中实心地构造。这有如下优点：小齿轮6在啮合区段6b的区域中不会经受弱化。

如在上述实施例中，磁体装置7有利地被构造成塑料-注塑构件，该构件是永磁体的支座，或者含有嵌入的磁性颗粒。但在一种替代的设计中，无论对于图1还是对于图2，也可行的是，给磁体装置设有金属-磁体支座，该磁体支座抗扭地与小齿轮6在支座区段6a的区域中连接，并支撑着永磁体。