專利名稱：霍爾式電機轉子位置傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳感器，特別地，涉及一種霍爾式電機轉子位置傳感器。
背景技術：
目前，霍爾式傳感器以其精度高、體積小等優勢在電子控制領域，尤其是汽車電子 部件的控制領域得到了廣泛的應用。然而，其在檢測電機轉子的位置方面的應用卻很少。中國專利申請200910158622. 6，公開了一種“雙霍爾傳感器電機”，該電機的轉子 的轉軸上設置了一個永磁磁環，貼近磁環的圓周方向上，設置兩只互呈90°圓心角的霍爾 元件，磁環隨電機轉子轉軸旋轉時，通過對兩只霍爾元件輸出的方波高低電平及上升沿與 下降沿的采集、判讀、技術、記錄獲得電機轉子的轉向與轉數。然而，該霍爾傳感器需要采用 兩只霍爾元件，而且對兩只霍爾元件的安裝精度要求較高。
實用新型內容本實用新型旨在提供一種霍爾式電機轉子位置傳感器，能夠解決現有技術中霍爾 式電機轉子位置傳感器的磁性元件與電機轉子之間的連接結構復雜、檢測精度低的技術問 題。為此，本實用新型提供了一種霍爾式電機轉子位置傳感器，其包括安裝在電機轉 子轉軸的一端的磁體和與磁體對應設置的線性霍爾感測部件，磁體的兩極連線垂直于電機 轉子轉軸的軸向中心線、磁體的兩極連線的中點位于電機轉子轉軸的軸向中心線上。進一步地，本實用新型所提供的霍爾式電機轉子位置傳感器還可以包括端蓋； 電路板，通過定位組件固定于端蓋內，線性霍爾感測部件固定于電路板上并與磁體平行。進一步地，本實用新型所提供的霍爾式電機轉子位置傳感器還可以包括殼體，同 軸地設置在電機轉子轉軸上，端蓋與殼體相連。進一步地，本實用新型所提供的霍爾式電機轉子位置傳感器還可以包括磁體安 裝套，該磁體安裝套第一端內壁襯有公差環并通過該公差環套裝于電機轉子轉軸上，磁體 設置于磁體安裝套第二端的內部。進一步地，磁體安裝套的第二端可以與磁體注塑一體成型。進一步地，磁體安裝套內可以設置有與電機轉子轉軸上的齒槽相匹配的定位凸 臺。進一步地，定位組件可以包括設置在端蓋的蓋頂內側的螺紋孔柱和定位柱；電路 板上可以設置有與螺紋孔柱和定位柱的位置相對應的螺栓穿孔和定位孔。進一步地，端蓋的蓋頂的內側可以設置凸臺，該凸臺上可以設置有一對螺紋孔柱 和定位柱。進一步地，殼體的開口端的端面上設置有沿圓周方向均勻分布的螺栓孔，端蓋開 口端的端面上設置有沿徑向伸出的外凸沿，外凸沿上設置有與螺栓孔相對應的通孔，螺栓 孔和通孔內設置有連接殼體和端蓋的螺栓。[0014]進一步地，殼體可以為電機的殼體，端蓋可以為電機的后端蓋。本實用新型具有以下技術效果1.采用磁體安裝套的形式將磁體連接到電機轉子轉軸上，并采用公差環增加磁體 安裝套的穩定性，使得磁體安裝牢固，提高了產品的可靠性。而且工藝簡單，提高批量生產 效率。2.將線性霍爾芯片安裝在電路板上，并將電路板安裝在端蓋上，與殼體分離，便于 傳感器的安裝和調試。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優 點。下面將參照附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的 示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖 中圖1是本實用新型優選實施例的整體結構示意圖；圖2是本實用新型優選實施例的線性霍爾芯片與磁體的位置關系及磁場分布示 意圖；圖3是本實用新型優選實施例的磁體安裝套與公差環的組合結構示意圖；圖4是本實用新型優選實施例的電路板與端蓋的安裝結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利 要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。如圖1所示，作為本實用新型的一個優選實施例，可以通過一個平面兩極充磁的 磁體4產生正弦變化的磁場。通過一個汽車級普通線性霍爾芯片17檢測正弦變化的磁場， 并將其轉換為電壓信號輸出，從而達到測量電機轉子位置的目的。本實用新型所提供的電 機轉子位置傳感器包括套裝在電機轉子轉軸1上的磁體安裝套3、設置在磁體安裝套3內并 與電機轉子轉軸1連接的公差環2、以及殼體5、與殼體5相連的端蓋6、焊接有線性霍爾芯 片17的電路板7。磁體4通過磁體安裝套3安裝在在電機轉子轉軸1的一端，且磁體4的 兩極連線垂直于電機轉子轉軸的軸向中心線、磁體4的兩極連線的中點位于電機轉子轉軸 1的軸向中心線上。實際上，上述殼體5可以是電機上原有的電機殼體，端蓋6也可以是電機上原有的
后立而蓋。本實施例的線性霍爾芯片17可以采用汽車級普通線性霍爾芯片，此類芯片可以 在極大的溫度范圍內正常工作；測量角度范圍廣可達360度，測量精度高、可輸出電壓信號 方便采集；并且，對磁場性能要求低，可根據磁場強度的不同對輸出電壓的幅值進行標定。 該線性霍爾芯片17還可以采用雙die設計，即雙核設計，也就是在該霍爾芯片內設置有兩 個霍爾傳感器，可以提高該霍爾芯片的安全性能，而且，芯片的外圍電路較為簡單，成本較 低。[0028]如圖2所示，本實施例中線性霍爾芯片17與磁體4平行放置，并保持一定的距離， 線性霍爾芯片同時感應Bx與By方向磁場，并通過內部算法將兩個方向上的磁場變化轉換 為電機轉子轉動角度的變化，并以電壓信號的形式輸出。如圖3所示，在本實施例中，磁體4可以采用注塑工藝制成，再通過一個磁體安裝 套3安裝到電機轉子轉軸1上，其中，磁體安裝套3可以緊密地包裹住磁體4，磁體4作為嵌 件與磁體安裝套3注塑一體成型。為了防止磁體安裝套3從電機轉子轉軸1上脫出，磁體安裝套3的內壁上可以設 置一個彈性元件公差環2，可以通過該公差環2的變形使磁體安裝套3套裝在電機轉子轉軸 1上之后具有一定的保持力而不脫出。為了防止磁體安裝套3在電機轉子轉軸1上發生旋轉，在該磁體安裝套3的內壁 圓周沿軸向方向上可以設置一定位凸臺8，在電機轉子轉軸1上通常設置有卡槽，可以通過 此定位凸臺8實現磁體安裝套3與電機轉子轉軸1的定位。如圖4所示，本實施例中的線性霍爾芯片17可以通過貼片焊接到一塊圓形印刷電 路板7上，該印刷電路板7可以安裝于端蓋6上，該端蓋6可以是電機的后端蓋。然后，再 通過定位結構保證線性霍爾芯片17與磁體4同軸。具體地說，可以在殼體5的開口端的端 面上設置四個螺栓孔51，端蓋6的開口端的端面上可以設置有沿徑向伸出的外凸沿，該外 凸沿上可以設置有與螺栓孔51相對應的通孔61，然后可以利用四個螺栓9分別穿過相應的 通孔61旋緊到螺栓孔51中，將殼體5和端蓋6連接在一起。為了使殼體5和端蓋6之間能夠連接得更加緊密，殼體5的開口端的端面上還可 以設置有環槽11，端蓋6的開口端的端面上還可以設置有與該環槽11相匹配的上凸沿10， 在環槽11內可以設置密封圈12，端蓋6再通過上凸沿10壓緊密封圈12達到密封效果。為了使電路板7能夠更加穩定地固定在端蓋6上，端蓋6的頂蓋內壁上可以設置 有三個沿圓周方向等距離分布的凸臺13，每個凸臺13上均可以設置有一個螺紋孔柱14和 一個定位柱15，相應地電路板7上設置有相應的與螺紋孔柱14相對應的螺栓穿孔18，以及 與定位柱15相對應的定位孔19，印刷電路板7可以通過定位柱15定位于凸臺13上，再將 螺釘16旋入螺紋孔柱14，使印刷電路板7固定在端蓋6內。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征包括平面兩極充磁的磁體G)，安裝在電機轉子轉軸(1)的一端，且所述磁體(4)的兩極連 線垂直于所述電機轉子轉軸(1)的軸向中心線、所述磁體的兩極連線的中點位于所述 電機轉子轉軸(1)的軸向中心線上；線性霍爾感測部件(17)，與所述磁體(4)對應設置。
2.根據權利要求1所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，還包括端蓋(6)；電路板(7)，通過定位組件固定于所述端蓋(6)內，所述線性霍爾感測部件(17)固定于 所述電路板(7)上并與所述磁體(4)平行。
3.根據權利要求2所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，還包括殼體(5)， 同軸地設置在所述電機轉子轉軸(1)上，所述端蓋(6)與所述殼體( 相連。
4.根據權利要求3所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，還包括磁體安裝 套(3)，該磁體安裝套(3)的第一端內壁襯有公差環O)，所述磁體安裝套(3)通過所述公 差環( 套裝于所述電機轉子轉軸(1)上，所述磁體(4)設置于所述磁體安裝套C3)第二 端的內部。
5.根據權利要求4所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，所述磁體安裝套 (3)的第二端與所述磁體(4)注塑一體成型。
6.根據權利要求5所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，所述磁體安裝套 (3)內設置有與所述電機轉子轉軸(1)上的齒槽相匹配的定位凸臺(8)。
7.根據權利要求3所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，所述定位組件包括設置在所述端蓋(6)的蓋頂內側的螺紋孔柱(14)和定位柱(15)；所述電路板⑵上設置有與所述螺紋孔柱(14)和所述定位柱(15)的位置相對應的螺 栓穿孔(18)和定位孔(19)。
8.根據權利要求7所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于所述端蓋(6)的 蓋頂的內側設置凸臺(13)，所述凸臺(1 上設置有一對所述螺紋孔柱(14)和所述定位柱 (15)。
9.根據權利要求8所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，所述殼體(5)的開 口端的端面上設置有沿圓周方向均勻分布的螺栓孔(51)，所述端蓋(6)開口端的端面上設 置有沿徑向伸出的外凸沿，所述外凸沿上設置有與所述螺栓孔(51)相對應的通孔(61)，所 述螺栓孔(51)和所述通孔(61)內設置有連接所述殼體( 和所述端蓋(6)的螺栓。
10.根據權利要求9所述的霍爾式電機轉子位置傳感器，其特征在于，所述殼體(5)為 電機的殼體，所述端蓋(6)為電機的后端蓋。
專利摘要本實用新型提供了一種霍爾式電機轉子位置傳感器，其包括平面兩極充磁的磁體，安裝在電機轉子轉軸的一端，且磁體的兩極連線垂直于電機轉子轉軸的軸向中心線、磁體的兩極連線的中點位于電機轉子轉軸的軸向中心線上；線性霍爾感測部件，與磁體對應設置。本實用新型所提供的霍爾式電機轉子位置傳感器采用磁體安裝套的形式將磁體連接到電機轉子轉軸上，并采用公差環增加磁體安裝套的穩定性，使得磁體安裝牢固，提高了產品的可靠性。而且工藝簡單，提高批量生產效率。
文檔編號G01D5/14GK201885728SQ20102064211
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月3日 優先權日2010年12月3日
發明者宋士偉, 楊軒, 王文平, 王旭 申請人:北京經緯恒潤科技有限公司