[发明专利]用于马达的转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及用于马达的转子结构、使用这种转子的马达以及使用 这种马达的电动辅助转向系统。

背景技术

在现有技术中，电动辅助转向(EPAS)系统是众所周知的。这些 系统通常包括：具有定子和转子的电动马达；输入轴，其可操作地与 转子相连并且用于与其一起转动；与转向柱相关联的输出轴；以及齿 轮箱，其用于响应由扭矩传感器产生的输出轴上的扭矩测量值将扭矩 从输入轴传递到输出轴。该马达通常被操作用于随着被测扭矩的增长 将变大的扭矩施加到输出轴上，从而施加帮助使车辆转向的辅助扭矩。 在PCT专利申请公开号WO 99/65758中公开了这种系统。

需要能够确定这种系统的马达的转子的角位置。这通常通过借助 铆钉或者其他这类紧固件将编码器元件(诸如编码盘)固定在马达上 来实现。编码器元件携带对角位置进行编码的图案，诸如磁或者光学 图案。然后，相对于马达固定的传感器能够感测该图案并且从中确定 转子的位置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于马达的转子结构，其包 括：

具有端面的转子；

从端面伸出的轴；

附连到转子端面的编码器元件；以及

联接器，其被连接在编码器元件附近的轴上，用于将另一个元件 连接在轴上，

其中，联接器环绕轴，并且具有与其相关联的唇缘，所述唇缘从 联接器朝向编码器元件延伸以便在联接器与编码器元件之间限定出空 隙。

现有技术中，在将平面编码器元件固定在转子上时存在问题。使 用在将其插入时取代转子材料的固定装置(诸如铆钉)会导致从转子 上掉出不希望的材料。由于转子的主体常常是磁性的，因此排出的材 料很有可能也是有磁性的。在使用磁性编码器元件的情况下，排出的 材料会被吸引到编码器元件上，从而降低转子位置测量的精度或者可 靠度。

而且，如果在马达(诸如永磁体马达)中使用永磁体，排出的材 料会被吸引到这些磁体上。这可能导致排出的材料卡在马达的定子与 转子之间，从而导致马达可能被卡住。这是最不希望发生的。

由本发明的转子结构限定的空隙优选地用于容纳在将编码器元件 固定到转子上时可从转子中排出的任何物质。这种物质可以包括金属 屑或者类似物。

在编码器元件通过干涉配合(诸如一个或多个铆钉)安装到转子 上的情况下，本发明的转子结构特别有用。然而，其同样适用于使用 螺钉、或者在安装时会有材料从转子中出去的其它任何安装方式的情 形。

通常，编码器元件是平面元件，诸如编码盘。该编码器元件可形 成用于感测转子角位置的角位置传感器的一部分。在编码器元件形成 磁性编码器元件或者编码盘的一部分的情况下，本发明特别有用；以 否则会被吸引到磁性编码的元件上的材料可被捕获在该空隙中。

在编码器元件为编码盘的情况下，通常将编码器元件装配成与轴 同轴。而且，该编码器元件通常被装配在与轴大致垂直的平面中。在 这种情况下，空隙可被限定在联接器、唇缘、编码器元件和轴(或者 在空隙处环绕轴的元件)之间。因此，该空隙可为环形空隙。

唇缘可延伸至触及编码器元件。然而在优选实施例中，唇缘延伸 至编码器元件，但并不触及该编码器元件。编码器元件与唇缘之间的 间隙可小于唇缘(沿轴方向的)厚度的10％、或者5％、或者1％。 该间隙的尺寸可小于将由空隙容纳的任何排出物质的尺寸。因此，在 例如因为经过一段时间之后编码器元件的固定逐渐松动而导致编码器 元件相对转子移动的情况下，唇缘将防止编码器元件移离转子的端面。

当编码器元件与传感器的距离变动超出公差极限时，这种不希望 的运动会产生不正确或者不可靠的位置测量值。唇缘可以因此防止编 码器元件移出正确对准。从而可以减少错误的位置测量值。

编码器元件可以具有设置成与转子端面抵靠的第一面和朝向远离 转子端面的方向的第二面。此外，编码器元件可包括围绕其第二面沿 圆周间隔设置的一个或多个编码元件。在这种情况下，编码元件的径 向内缘可限定出围绕编码器元件延伸的圆周台阶。可以从台阶径向向 内地设置唇缘，优选紧接地或者基本紧接地从台阶径向向内地设置。 唇缘与台阶的并列设置可起到更加可靠地将不希望的物质捕获在空隙 中的作用。