[发明专利]用于光电传感器系统的孔阑组件及该孔阑组件的固定机构

说明书

技术领域

本公开大体上涉及一种使用在开关磁阻马达的转子传感系统中的光电 传感器系统所用的孔阑(aperture)组件以及用于该孔阑组件的固定装置。

背景技术

开关磁阻或无刷马达是包括转子和定子的电动马达。磁阻马达中的转矩 通过转子相对于定子移动到使磁路的磁阻最小化的位置(即，受激定子绕组 的磁阻最大的位置)的趋势而产生。在开关磁阻马达中，电路检测转子的角 位，从而根据转子的位置激励定子绕组的相位。

用于转子定向/位置检测的常用电路设备为光电传感器或发射传感器系 统。光电传感器系统包括对准在与红外辐射(IR)检测部件的间隔上的红外 辐射(IR)发射部件。IR发射部件可使用LED技术，IR检测部件可以是光 电晶体管或光电二极管。光电传感器系统位于马达内部，使得当转子移动时， 编码器横穿IR部件之间的间隔。因此在较短的时间间隔内辐射被编码器阻 挡。光电传感器系统将该信息电连通到马达的控制系统。然后，马达的控制 系统可以使用该数据来确定转子速度和位置，并相应地激励定子绕组的相位。 在IR发射部件和IR检测部件之一或这二者上的孔阑可用于将辐射射线聚焦 以获得精确的测量。多个光电传感器系统可用于转子传感以将详细的反馈提 供给马达的控制系统。

在开关磁阻马达中，典型的光电传感器系统可以包括用于上述两种IR 部件的“联合”单元。这些单元包括由注模组件环绕的IR发射或IR检测元 件(LED、光电晶体管、光电二极管等)。注模组件由构造在适当位置的孔 阑槽制成以允许红外辐射通过。该组件具有用于将所述单元连接到马达外壳 的安装机构，并电连接以提供连通路径到马达的控制系统。使用在开关磁阻 马达中的光电传感器系统的“联合”单元的一个示例是霍尼韦尔(Honeywell) TM的P/N HOA1887传送传感器。

制造开关磁阻马达的公司坚持不懈地寻找降低成本和增加利润的方法。 找到一种在无刷马达中提供光电传感器系统功能的更加节省成本的方法可以 提高公司的账本底线。

发明内容

本发明内容被提供用于引入简化形式的精选概念，该概念将在下面详细 的说明中进一步描述。本概要不意欲确定权利要求主题的关键特征或本质特 征，也不意欲用于限制权利要求主题的范围。

代替利用用于转子位置检测的“联合”注模光电传感器系统，一种更加 节省成本的可替代方式可包括：将压印孔阑组件固定到非定制的IR发射部件 和/或非定制的IR检测部件。该孔阑组件可由薄的不透明的细长的塑料片压 印而成，具有：辐射射线可从中通过的孔阑窗口、用于将组件固定到非定制 的光电传感器系统部件的锁定系统和将红外辐射射线聚焦的对准系统。

压印孔阑组件可由薄的不透明的细长的塑料片(特别是聚碳酸酯膜)制 成，借助于横向定位的精压折线围绕IR部件卷绕。该卷绕可以开始于IR部 件的销保持面处、通过IR部件的圆顶上方、越过销相对面并越过圆顶相对面 回到销保持面。聚碳酸酯膜可出于若干原因而成为示例性选择材料以使成本 最小化。该膜的常用坯料厚度可允许该材料围绕IR部件在精压线上折叠而不 会断裂。该材料可遮蔽大百分比(约95％)的红外光，且该材料可允许手动 组装。聚碳酸酯膜的光洁度在通过压印冲模进行处理期间可帮助均匀化孔阑 组件。当然，具有相似特征的其他选择的材料也可被使用。

孔阑窗口可由在孔阑组件中平行于卷绕方向(即，平行于塑料片的长度) 的窄缝组成。孔阑窗口在塑料板上的位置使得发射/检测辐射射线通过孔阑窗 口。孔阑窗口的长度可以至少为非定制的光电传感器部件的圆顶的直径，发 射器/检测器被定位在该圆顶下面。孔阑窗口的宽度可对应于所需的预期光学 传感精度。塑料片在孔阑窗口处的宽度可使得辐射射线不能围绕塑料的边缘 通过。因此，该射线可仅通过孔阑窗口到达其他的IR部件。

孔阑组件的锁定系统的一个实施例可包括在塑料片的任一端的销槽和 矢形锁定连接片。销槽可被构造为在IR部件的销上滑动并固定地接纳IR部 件的销。当销被销槽所接纳且孔阑组件围绕IR部件卷绕时，锁定连接片的内 表面与销槽的外表面在销保持面处齐平。锁定连接片的轴部可在IR部件的销 之间穿过，且连接片的头部可搁靠在所述销上，由此将孔阑组件固定到IR 部件。锁定系统的其他实施例也是可能的。