具有位置传感器的马达组件的制作方法

背景技术：

公开文献de3914082al公开了一种电子换向的电马达，其具有：定子，该定子具有至少一个定子绕组；转子，该转子具有磁化区域；以及在定子处的传感器元件，以探测磁化区域的位置。

技术实现要素：

本发明涉及一种马达组件，其具有转子和传感器组件。传感器组件包括传感器以及目标，其中，目标施加在转子的表面上，并且其中，传感器与目标相对地安置在马达的支承盖处。

这具有的优点是，马达构建得非常紧凑。用于支承马达的转子轴的支承盖附加地用于支承传感器。以这种方式节省了不然就未使用的结构空间，并且用于确定转子位置的构件紧凑地布置在马达中。

在马达组件的设计方案中，传感器借助于隔离盘安置在支承盖处。借助于隔离盘保证在金属支承盖的情况下，在传感器的电子部件和支承盖之间不会发生任何干扰。隔离盘还确保在固定在支承盖处的情况下的机械耦联。

在马达组件的另一设计方案中，传感器和隔离盘包围转子的转子轴。在此，沿径向在一方面为转子轴以及另一方面为传感器和隔离盘之间布置有转子轴的轴承。在此，尤其在一方面为传感器和隔离盘与另一方面为轴承之间设置有支承盖的轴向区段，该轴向区段沿马达的轴向方向延伸。

构件围绕转子轴布置具有的优点是，构件以节省空间的方式来安置。

在马达组件的有利的设计方案中，支承盖的轴向区段设计成凹口形并且固定轴承。以这种方式，轴承可朝靠近转子的方向移位，并且可以节省空间的方式来布置。通过轴承定位在靠近转子的方向缩短了马达的结构长度。

此外，在马达组件中，传感器与隔离盘可位置固定地容纳在马达组件的空腔中。在此，空腔至少分摊地由支承盖、转子以及定子的定子绕组的隔离体界定。设置的马达在结构上具有相应的空腔。由于所使用的传感器原则上构造得非常扁平，可通过将传感器和隔离盘引入到该空腔中来利用该空腔，并且该空腔不会一直未利用。因此，马达可整体上在其总体积方面设计得更小。位置固定地安置在支承盖处具有的优点是，传感器于是安置在马达腔中的稳定的构件处，并且因此通过传感器定位和固定保证了可靠的零点。

在马达组件的其他设计方案中，目标安置在转子的面向空腔的表面上，并且可在空腔中相对于传感器旋转运动，尤其可与转子一起旋转运动。

在马达组件的设计方案中，目标借助于连接部与转子连接，其中，连接部尤其是铆钉、夹子、钩子、超声波铆接点或无钉铆接点(clinchstelle)。通过在目标和转子之间的固定连接可防止可在转子和目标之间出现错位，这在转子实施的转动运动的情况下可导致测量结果失真。

在有利的实施方案中，目标和传感器构造成环形盘状，并且具有中心开口。在此，目标的外半径小于或等于传感器的外半径，并且目标的内半径大于或等于传感器的内半径。以这种方式可保证传感器表面与目标表面的好的叠合，由此产生足够好的测量信号，尤其是因为在感应式测量原理中测量取决于传感器和目标的叠合度或重叠度。

附图说明

下面借助附图说明本发明的实施方式。其中，

图1示出了具有位置传感器的马达组件的第一视图。

图2示出了具有位置传感器的马达组件的第二视图。

图3示出了具有位置传感器的马达组件的第三视图。

图4–图7分别示出了在马达的目标和转子之间的替代的固定手段。

具体实施方式

图1示出了马达组件1。马达组件1包括马达壳体8以及支承盖5。支承转子轴7的两个球轴承9在一侧支撑在支承盖5处，以及在另一侧支撑在马达壳体8处。换句话说，球轴承9通过支承盖5以及马达壳体8来保持，尤其固定。转子轴7撑支转子6。转子6如此与转子轴7连接，使得转子可与转子轴7一起执行围绕转子轴7的纵向轴线的转动运动。转子轴7的纵向轴线从马达壳体8延伸至支承盖5，这通过方向x来表示。

转子6被对应的定子16包围，定子具有相应的定子绕组11。在转子6上安置有目标2。目标2安置在转子6的面向支承盖5的上侧。目标2是传感器组件的一部分，传感器组件除了目标2之外还包括传感器3。传感器3通过隔离盘4与支承盖5连接。隔离盘朝支承盖5的方向隔离传感器3的电子件并且能够实现固定。

目标2、传感器3以及隔离盘4环形地来设置，尤其设置为盘片。相应居中地在目标2、传感器3以及隔离盘4中存在环形开口。环形开口的大小如此来确定，使得转子轴7、轴承9和轴向区段18可容纳在该环形开口中。

目标2具有的圆形开口的内半径大于或等于传感器3具有的圆形开口的内半径，以及目标2具有的圆形开口的外半径小于或等于传感器3的外半径。

在此，传感器3和目标2采用感应测量原理工作，其中，传感器包括激励线圈和探测线圈。目标包括导电区域以及不导电的区域。在目标2旋转时，目标2的导电区域与目标2的非导电区域交替地扫过传感器3的敏感面。由此在探测线圈中感应出可变电压，这将旋转运动表征为信号。因此可确定转子相对于定子的位置。

在传感器3以及隔离盘4的圆形开口中伸入有支承盖5的一部分以及上球轴承9。支承盖5在朝向转子轴7伸延的居中区段中具有径向区域17以及轴向区域18。径向区域17具有正交于在图1中的方向x的伸展，其通过方向r来说明。轴向区域18邻接着径向区域17沿着方向x平行于转子轴7朝马达壳体8的方向延伸。支承盖5的轴向区域18形成凹口部(trichter)，在该凹口部中支承有球轴承9。轴向区域18以及球轴承9容纳在传感器3以及隔离盘4的圆形开口中。

在此，球轴承9和支承盖5的轴向区段18的下端或者可通过传感器3的下侧来封闭，或者可替代地穿过隔离板4和传感器3的开口伸出。在这种情况下，轴向区域18以及球轴承9还可按比例分摊地容纳在目标2的圆形开口中。

借助于包括目标2和传感器3的传感器组件可确定转子6的转子位置。呈目标2相对于传感器3的转动运动的形式的相对偏转引起特征信号，该特征信号可与转子位置相关联。

目标2与转子6固定连接。传感器3通过隔离板与支承盖5连接。因为转子6在运行中转动，尤其与转子轴7一起转动，所以目标2与转子6固定连接地旋转。目标2相对于位置固定地与支承盖5连接的传感器3的旋转借助于传感器3来测量。

为了可获取传感器信号，传感器3与插头14借助于接触元件13连接。在传感器2处例如可连有缆线13，该缆线与插头14连接。然后，插头14可与控制器连接。显然，还可考虑传感器2与控制器的直接连接，其中，此时取消插头14。

在图2中示出了目标2如何围绕转子轴7延伸，其中，示出了截面图示，在该图示中隐没了支承盖5。目标2通过固定器件15与转子6连接。在目标2和转子6之间的固定连接引起在转子6和目标2之间不可出现错位，错位可使测量的质量变差。在图2中，在目标2和转子6之间的连接是铆接连接。为此，目标2借助于铆钉15固定在转子6处。当然，同样可实现通过多个铆钉的连接。

图3进一步示出了目标2、传感器3和隔离盘4如何相对于支承盖5和轴承9以及转子轴7来布置。基本上平行布置的目标2和传感器3以间距21彼此错位地布置。该间距可设置成使得借助于感应测量方法的测量可靠地工作。

目标2、传感器3和隔离盘4都围绕转子轴7同心地布置，并且包围转子轴7。如已经所述的那样，传感器3和隔离盘4还包围支承盖5的下区段18以及在此安置在支承盖5中的轴承9。

根据区段18以及轴承9沿x方向的长度，它们同样还可沿x方向伸入到目标2的居中的开口中，如已经借助图1说明的那样。同样可考虑的是，区段18和轴承9沿x方向没有延伸直到目标2的居中的开口中。支承盖5的轴向区段18以及轴承9不应接触转子6，以便转子可相对于支承盖5和轴承9自由旋转。

传感器3与隔离盘4连接。隔离盘4又固定在支承盖5的径向区段17处。固定可通过热压接(warmverstemmen)来实现，同样可考虑压接技术(verstemmtechniken)或搭锁连接或铆接连接。

传感器3、目标2和隔离盘4设置为堆垛，其中，传感器3和隔离盘4位置固定地安置在支承盖5处，并且目标2设置成与转子6一起旋转，并且其中，在传感器3和目标2之间设置有气隙21。传感器3、目标2和隔离盘4容纳于在支承盖5、转子6和定子绕组11的隔离体10之间的空腔22中。

在目标2和转子6之间的替代的固定可行方案是图4–图7的对象。在图4中示出了超声波铆接，在其中目标2与转子6通过超声波铆接部来连接。在此，转子6的超过目标2的突出区段通过借助于超声波冲头的能量输入变形，这引起在目标2和转子6之间的形状配合的连接。在此，在冲头中的波形形状可示例性地来理解。

图5和图6示出了搭锁连接，在其中通过不同成形的连接元件15实现在目标2和转子6之间的连接。为此，在力施加到连接元件15上的情况下，连接元件被压入到开口中，该开口由目标2和转子6按比例分配地形成。在连接元件15的装配结束位置中，连接元件变形，使得实现锁定或钩住(图5)，或通过形状配合或摩擦得到保持。在此，可行的连接元件15是钩子、球、钳子、卡子。其他的设计方案是可行的。图5在左边部分示出了栓塞，其被压入到由目标2和转子6构成的联合式开口中。在此，栓塞通过传力来保持，如在图5的右边部分示出的那样。

在图6中，连接元件15具有在侧部的锁定凸耳20，在插入时，该锁定凸耳在其位置方面屈服。一旦连接元件15处于最终位置中，锁定凸耳握扣在转子6中/处的对应的元件，这引起转子6和目标2相对彼此的固定。

在图7中示出了连接方法，在其中通过无钉铆接使转子6和目标2经由材料变形彼此连接。为此，在连接时必须沿箭头方向引入力输入。