[发明专利]具有用于识别转子位置的传感器装置的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用于识别转子位置的传感器装置的电机。

背景技术

在DE 10 2005 004 322 A1中描述了一种电机，这种电机由定子和可旋转设置的转子组成，该转子设有传感器装置用来检测转子相对于定子的相对位置。借助于传感器装置可以测定转子的当前角度位置。为此设有霍尔传感器，它能够探测到磁通密度的变化。转子设有转子磁体，其磁场根据转子相对于固定的霍尔传感器的旋转而变化，这可以由霍尔传感器来探测到。按此方式可以测定转子位置和转子转速。

为了改进位置的识别构造有一种由铁磁材料制成的导通元件，该导通元件的任务是导引转子磁体至霍尔元件的磁通，霍尔元件紧靠着导通元件附近布置。铁磁导通元件这里被转子磁体本身的磁场磁化。这种实施方式的优点在于，直接加强在霍尔传感器的位置上磁通密度，霍尔传感器接着产生可靠的测量信号。对于测量信号的干扰，正如它们例如由于定子漏磁而产生的那样，按此方式被减小。

发明内容

由背景技术出发，本发明的任务是改进在电机中转子的位置识别。由传感器装置在电机中所产生的信号能够在通常的运行条件下以高的可靠性被产生。

此任务按照本发明通过一种电机来完成，其具有定子和转子以及用于检测定子和转子之间的相对位置的传感器装置，其中传感器装置包括导通元件和磁传感器元件并通过该导通元件将随转子回转的磁体的磁通引导至传感器元件，其中导通元件为了形成磁轭具有两个伸向转子的极部段以及连接所述极部段的连板，其中传感器元件邻接于连板而定位，其中，传感器元件与转子相距地布置，其中位于传感器元件和转子之间的气隙由导通元件跨接。

对于按照本发明的电机来说是指一种电动机或者也指一种发电机，它具有定子和相对于定子可旋转地支承的转子，其中通过传感器装置来检测在定子和转子之间的相对位置。如果是一种电动机，那么例如可以考虑用作为小型驱动器，尤其在汽车中用于辅助设备，例如汽车冷却循环系统中的水泵。

传感器装置更为有利地包括有铁磁的、必要时软磁的导通元件和传感器元件，其中通过导通元件使随转子回转的磁体的磁通导向至传感器元件。导通元件具有极部段，这些极部段以最小的间距邻接于随转子回转的磁体，其中导通元件的极部段伸向转子上的磁体的相反极，从而通过导通元件形成一种磁轭，用于在这两个相反极之间导引磁通。导通元件的这两个极部段通过连板相互连接，传感器元件位于该连板上。

传感器元件与转子或定子相距地布置，确切地说是这样，即在传感器元件和转子或者在一定条件下为定子之间存在气隙，气隙由导通元件跨接。按此方式可以使传感器元件至转子和至定子有距离地来定位，其中通过导通元件使得在转子旋转时所产生的磁通发生变化导向传感器元件，在传感器元件里尽管有距离但还是能可靠地产生信号。所述距离保护了一般来说对温度敏感的传感器，防止了热影响，这种热影响是由于在定子和在转子里电机的升温引起的。

另一个优点在于装配更简单，且在装配时传感器元件较高的公差不敏感性。此外由于至定子和转子相距地布置，因此在布置传感器元件时就有较大的结构自由度，这是因为通过导通元件的对应的几何形状方面的构造，既可以轴向、又可以径向地跨接到转子和到定子的间距。

按照一种符合目的的改进方案，位于导通元件的极部段之间的连板具有减小的横横截面，因此在连板的部段里有较高的磁通密度，这种磁通密度被邻接于连板布置的传感器元件探测到。位于导通元件的极部段之间的连板的横截面减小，引起了在连板中和因此在传感器元件的位置处的磁通密度的提高。

按照另一种有利的实施方式，导通元件构造成至少近似地为U形，并具有两个伸向转子并相互至少基本上平行的极部段以及连接这些极部段的连板，传感器元件定位于此连板上。原则上可以考虑导通元件相对于电机转子的各种不同的布局。一方面可以布置在横向方向上，此时极部段横交于或径向指向转子轴线，而且与此对应地，连接的连板例如布置成与转子或定子大致相切。按照另一种符合目的的实施方式，U形导通元件的一种轴向布置也在考虑之列中，此时极部段指向轴向方向或平行于转子轴线，而且连接的连板至少近似平行于穿过定子或转子的端面的平面。另外也可以考虑混合形式，也就是极部段既在横向方向上又在轴向方向上都具有一部分的那些结构形式。此外也可以实现导通元件中不同形式的几何形状，例如弯曲的极部段和/或连板、具有弯曲部段的导通元件或者在其他情况下具有三维成型的极部段或连板的导通元件。此外可以将导通元件构造成单件的弯曲的构件，或者按照一种备选方案由多个单个构件组成。