電機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電機，所述電機具有定子(1)和電路板(7)，所述電路板具有用于轉子(2)的位置檢測的至少一個傳感器(6)，其中，設置有用于將所述至少一個傳感器(6)相對于所述定子(1)布置的裝置，通過所述裝置能夠將所述至少一個傳感器(6)以不同的布置定位在所述定子(1)上。
【專利說明】
電機
技術領域
[0001] 本發明涉及一種電機，所述電機具有定子和電路板，所述電路板具有傳感器。
【背景技術】
[0002] 電機經常設有傳感器，以便檢測轉子位置。例如將一個或多個傳感器圍繞電機的 轉子軸定位，這些傳感器用于求取電機的轉子相對定子的旋轉角。所述傳感器尤其可以構 造用于檢測與轉子軸耦合的傳感輪的位置。經常使用磁測量原理，其中，所述傳感輪構造為 具有磁環，并且所述傳感器可以構造為霍爾傳感器、GMR傳感器或者類似的傳感器。
[0003] 此外可以設置，將所述傳感器布置在電路板上并通過電路板的印制導線與電機的 控制單元導電連接。
[0004] 通常如此操控電換向的電機，使得定子磁場相較于轉子磁場在電學上的轉子位置 方面超前9 0 °的位置角。為了實現特殊的運行方式，例如弱磁控制運行 (Feldschwachbetrieb )，可能有利的是調整所謂的超前角(Vorsteuerwinkel)，使得定子 磁場以該超前角超前大于90°。在簡單的電動機系統中，這種較大的超前如此實現，即，將用 于位置檢測的傳感器布置為，與其在沒有超前角時的布置相比，圍繞軸的旋轉軸線錯開一 個定義的角偏移，使得該傳感器以信號傳遞比實際的位置角滯后的位置角。
[0005] 例如對于僅僅為在一個旋轉方向上運行而設計的電機來說，使用超前角以便在弱 磁控制運行下提高功率。與之相對的，對于應在兩個旋轉方向上運行的電機來說，通常不能 設置有超前角，使得對于兩個旋轉方向獲得相同的電機功率性能。傳感器在電機中或電機 上的與此相關的不同定位會導致更高的制造成本。
【發明內容】
[0006] 因此本發明的任務是給出一種低成本地構造電機的可能性，該電機可選地具有或 沒有超前角或者具有不同超前角。
[0007] 所述任務通過根據權利要求1的電機來解決。
[0008] 在從屬權利要求中給出了其他構型。
[0009] 本發明的基本構思是，為了制造僅僅或至少根據一個或多個傳感器相對于電機定 子的布置而互相區分的電機，不是在電機中或者電機上設置不同的電路板或用于電路板的 保持元件，而是將其構造為能夠在不改變結構的情況下根據需要來選擇傳感器的多種布置 中的一種布置。
[0010] 相應地，提出一種尤其是電換向的電機，所述電機具有定子和電路板，所述電路板 具有用于轉子的位置檢測的至少一個傳感器，其特征在于用于將至少一個傳感器相對于定 子布置的裝置，其中，通過所述裝置能夠將所述至少一個傳感器以不同的布置定位在定子 上。
[0011]在此，尤其可以設置:所述不同的布置如此設置，使得所述至少一個傳感器檢測轉 子的位置，其中所述轉子相對于所述定子具有不同的角偏移(Winkelversatz)。因此，可以 根據需要調整超前角，該超前角給出了定子磁場在轉子磁場方向上在電學上的轉子位置方 面超前超過90°角的角度。所述至少一個傳感器的布置變化提供了關于轉子位置的位置信 息，其相對于實際轉子位置滯后所調整的超前角。由此尤其能夠制造電換向的電機，其有利 地設計用于或者在兩個旋轉方向上運行或者僅在一個旋轉方向上運行。
[0012] 為了改變一個或多個傳感器相對于定子的布置，可以設置有固定裝置，該固定裝 置如此構造，使得所述固定裝置能夠以至少兩種不同的布置將電路板直接或間接固定在定 子上。為此可以設置:所述電路板和/或與電路板直接相連的構件具有至少兩種可選擇使用 的、彼此相應錯開布置的固定裝置。在通過一個或多個螺栓連接進行固定的情況下，例如所 述電路板可以具有多個可選擇使用的通孔和/或所述構件具有多個可選擇使用的螺紋孔。
[0013] 附加地或可選地，然而也可以設置:例如通過設置用于接觸傳感器的焊點，可改變 地構造所述一個或多個傳感器在電路板上的位置(并且優選地不改變電路板自身的布置）。 為此，所述電路板為（每個）傳感器構造有至少兩種不同布置的、可選擇使用的容納部 (Aufnahme)〇
[0014] 在此，"容納部"應理解成為了借助電路板的印制導線進行布置和電連接而設置在 電路板上的位置。優選地可以設置為，所述容納部還具有固定裝置（例如通孔、閂鎖裝置 (Rastmittel)等），其能夠固定相應的傳感器。
[0015] 在此還可以設置:將這些不同布置的、可選擇分別用于一個傳感器的容納部布置 在電路板的相對側上。當設置有多于一個的傳感器時和/或當電路板與傳感器的尺寸比較 小時，這種構型可能尤其是有利的。這就使按照上述構型的電機(尤其是具有或沒有超前 角，或者具有兩個不同的超前角）的電路板或者在一側上或者在另一側上裝配有一個或多 個傳感器，并且它們以相應的取向固定在定子上。
[0016] 在這種電機構型的情況下還可以優選設置：電路板在兩側都具有印制導線，其設 置用于尤其是借助焊點或固定元件來接觸相應的傳感器。在此可以特別優選地設置：印制 導線在兩側如此構造，使得在不使用另一側的印制導線的情況下，將傳感器與電機的控制 裝置連接。因此，兩側的印制導線尤其可以具有相同布置的接觸區域，其可選地根據與定子 連接的電路板的定向接觸電機的其他構件對應的接觸區域，以便將這些傳感器與電機的控 制單元導電地連接。
[0017] 在另一種優選的電機構型中可以設置：電路板固定在保持元件上，該保持元件直 接或間接與（必要時由定子本身構成的）電機殼體相連或者具有用于與包圍電機的殼體連 接的連接裝置。尤其當通過電路板的位置改變的固定來實現所述一個或多個傳感器的不同 布置時，該實施方式可能具有制造技術方面的優點。
[0018] 此外，這種電機可以設置為，所述保持元件作為（防塵)保護罩遮蓋所述殼體的開 口和/或至少部分地包圍電機的構件。因此，該保持元件可以實現有利的雙重功能。
[0019] 根據另一方面設置有一種用于制造以上電機的方法，其中，根據所期望的超前角 來選擇至少一個傳感器的不同布置中的一種布置，其中，如此設置用于布置所述至少一個 傳感器的裝置，使得以所選擇的布置來定位所述至少一個傳感器。
【附圖說明】
[0020] 以下借助附圖更詳細地解釋實施方式。在示意圖中示出：
[0021] 圖1以部分縱軸剖面圖示出根據本發明的具有電路板的電機，該電路板裝配有傳 感器；
[0022] 圖2以第一取向示出電機電路板；
[0023]圖3以第二取向示出電機電路板。
【具體實施方式】
[0024] 圖1示出了以電動機形式的電換向的電機的示意圖。其包括定子1以及安置在定子 1內部的可旋轉的轉子2。定子1包括定子線圈3，借助未示出的電機控制單元能夠給該定子 線圈通電，以便產生旋轉的定子磁場。
[0025] 轉子2包括永磁體，所述永磁體形成具有徑向指向的磁場的轉子極。轉子2還包括 安置在定子1兩側的軸5。定子磁場與由轉子2產生的磁場存在相互作用，從而使旋轉的定子 磁場帶動轉子2。
[0026] 轉子2的軸5穿過布置在定子1的縱軸向末端之一上的、裝配有傳感器6的電路板7。 以磁場傳感器(例如是霍爾傳感器、GMR傳感器或者其他類似的傳感器)實施的傳感器6用于 確定轉子2相對定子1的旋轉方位或位置。在此，傳感器6分析處理由布置在軸2上的傳感輪8 所產生的傳感磁場(Gebermagnetfeld)。傳感輪8通常在垂直于軸向方向，（即轉子2的旋轉 軸線14)上被極化，并且具有兩個磁極或者二的倍數的磁極。
[0027] 電路板7固定在保持元件上，在該實施方式中所述保持元件構造為用于電機的保 護罩9。保護罩9在軸1伸出的縱軸向末端處封閉了由定子1構成的電機殼體。因此，電路板7 布置在由定子1或者說殼體以及保護罩9限定的內部空間中，并由此針對周圍環境影響受保 護地定位。
[0028] 通過螺栓連接10不僅將保護罩9固定在定子1上而且將電路板7固定在保護罩9上。 為此，電路板7具有兩個通孔11，對應的螺栓連接10的螺釘能夠穿過該通孔伸出。同樣可以 使用任意可選的（形狀鎖合的、力鎖合的和/或材料鎖合的）固定方式。例如可以通過(部分 的)漆涂層或者通過使用填料使電路板與保護罩9連接。
[0029]電路板7兩側都構造有用于三個傳感器6的"容納部"，所述三個傳感器用于位置檢 測轉子2的位置，其中，所述容納部包括(未示出的）用于固定傳感器6的固定裝置(例如用于 將傳感器6與電路板7螺栓連接的通孔或者用于將傳感器與電路板粘貼連接的限定的固定 面）以及包括(未示出的）印制導線12的第一接觸區域，該第一接觸區域設置用于與傳感器6 的對應接觸區域進行導電接觸。印制導線12終止于限定的第二接觸區域13,該第二接觸區 域設置用于與保護罩9的對應接觸區域(未示出）進行導電接觸。通過保護罩9使傳感器6與 電機的控制單元導電連接，該控制單元分析處理由傳感器6傳輸的測量值。
[0030]電路板7-側的容納部與另一側的容納部的區別僅在于其以預先確定的、可選的 例如大約15°的角偏移進行的相對布置。因此，電路板7-側的三個容納部以預先確定的角 偏移相對另一側的容納部圍繞轉子2的縱軸線或者說旋轉軸線14扭轉地布置。根據電路板7 裝配在電機中的取向，即，電路板兩側中的哪一側面向定子1或者說哪一側背對定子1，其 中，傳感器6總是集成在背對定子一側的容納部中，因此能夠相對于定子1的定子線圈3的布 置調整相應的角偏移。所述角偏移能夠調整一個或兩個超前角，以便圍繞該超前角移動由 傳感器6進行的位置檢測。
[0031] 圖2示出了對應圖1的具有傳感器6的電路板7的裝配，圖3示出了另一側的裝配。傳 感器6的角偏移可以通過傳感器6相對于通孔11以及相對于印制導線12的第二接觸區域13 的不同布置明顯可見，其中，所述所述第二接觸區域13在電路板7的兩種可能的取向中都相 對保護罩9和定子1具有相同布置的。
[0032] 在制造電機時，可以通過裝配電路板7,該電路板7在兩個可能側之一上具有傳感 器6,以及通過相應取向地改裝所裝配的電路板7來制造具有一個、兩個或者沒有超前角的 電機。例如，這能夠制造在其余方面很大程度上相同的電機，這些電機中一部分設計用于在 一個旋轉方向上運行，另一部分設計用于在兩個工作旋轉方向上運行，或者說在一種應用 情況下是最佳的。為此，除了裝配相應的電路板7外，不需要電機的結構變化。因此，可以將 用于在電機設計方面實現的變化性的成本保持在低水平。
[0033] 圖1至3所示的實施例中的電路板7構造為圓形。原則上電路板7可以具有任意形狀 (例如有楞角的，橢圓形的，半圓形等）而且也可以構造為多部分組合的。例如可以設置為， 每個傳感器6與相對應的印制導線12布置在各一個單個電路板上，其中，這些單個電路板中 的每一個在兩側具有用于對應傳感器6的、不同布置的容納部以及用于將單個電路板固定 在保護罩9或殼體或者說電機的定子1上的固定裝置。
【主權項】
1. 一種電機，所述電機具有定子(1)和電路板(7)，所述電路板具有用于轉子(2)的位置 檢測的至少一個傳感器(6)， 其特征在于用于將所述至少一個傳感器(6)相對于所述定子（1)布置的裝置，通過所述 裝置能夠將所述至少一個傳感器(6)以不同的布置定位在所述定子(1)上。2. 根據權利要求1所述的電機，其特征在于，所述不同的布置如此設置，使得所述至少 一個傳感器(6)檢測所述轉子(2)的位置，其中所述轉子(1)相對于所述定子(1)具有不同的 角偏移。3. 根據權利要求1或2所述的電機，其特征在于，固定裝置如此構造，使得所述固定裝置 能夠以至少兩種不同的布置將所述電路板(7)固定在所述定子(1)上。4. 根據上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述電路板(7)具有至少兩個 不同布置的、用于所述至少一個傳感器(6)的容納部，其中，所述容納部的僅僅一部分設有 所述至少一個傳感器(6)。5. 根據權利要求4所述的電機，其特征在于，所述至少兩個容納部布置在所述電路板 (7)的相對側上。6. 根據權利要求5所述的電機，其特征在于，所述電路板(7)在兩側上都構造有設置用 于所述至少一個傳感器(6)的電接觸的印制導線（12)。7. 根據上述權利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述電路板(7)借助保持元件 固定在所述定子(1)上。8. 根據權利要求7所述的電機，其特征在于，所述保持元件用作所述電機的殼體開口的 保護罩(9)和/或至少部分地包圍所述電機的構件。9. 一種用于制造根據權利要求1至8中任一項所述的電機的方法，其中，根據期望的超 前角選擇所述至少一個傳感器(6)的不同布置中的一種布置，其中，如此設置用于布置所述 至少一個傳感器(6)的裝置，使得以所選擇的布置來定位所述至少一個傳感器(6)。
【文檔編號】H02K29/08GK105993117SQ201480060762
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年10月27日
【發明人】B·克勒, D·尤巴赫
【申請人】羅伯特·博世有限公司