[发明专利]无刷电机

说明书

本发明涉及一种无刷电机(1)、尤其是无刷直流电机，其具有壳体(2)、至少一个转子(5)以及壳体固定的定子(6)，所述转子布置在可转动地支承在所述壳体(2)中的轴(3)上，其中，所述转子(5)配备有非接触地工作的转子位置识别装置(7)。在此规定，所述转子位置识别装置(7)具有不可相对转动地布置在所述轴(3)上的多级的、磁体环(8)和至少一个沿径向配属于所述磁体环(8)的外圆周的、磁场敏感的传感器(17)。

技术领域

本发明涉及一种无刷电机、尤其是无刷直流电机，其具有壳体、至少一个转子以及壳体固定的定子和转子位置识别装置，所述转子布置在可转动地支承在所述壳体中的轴上，所述转子位置识别装置配属于所述转子。

背景技术

由现有技术原则上已经已知无刷电机。该无刷电机多方面地使用并且尤其使用在机动车制造中。该无刷电机例如用作伺服马达、驱动马达或者诸如此类。无刷电机的优点在于，省略了机械的换向器，由此减小了机械磨损。但是为了能够准确地触发这种电机，重要的是，识别转子位置或者说转子的转角。为此优选地安装转子位置识别装置，所述转子位置识别装置无接触地工作。在此磁场传感器通常在端侧布置在转子的轴上，并且磁场敏感的传感器轴向地或者说沿轴的进一步延伸背离其端侧地布置。取决于轴的旋转位置改变所检测的磁场，由此借助于对传感器输出信号的分析能够确定转角位置或者说转子的转子位置。

发明内容

根据本发明的、具有权利要求1的特征的无刷电机的优点在于，能够特别准确并且快速地检测转子位置，并且产生结构空间优势。为此根据本发明规定，转子识别装置具有不可相对转动地布置或者说可布置在轴上的、多级的磁体环和至少一个沿径向配属于磁体环的外圆周的、磁场敏感的传感器。本发明规定，磁场敏感的传感器并非端侧地或者轴向地配属于轴和磁场传感器，而是径向地配属于磁体环，从而所述传感器最终轴向地布置在轴的高度上。因此得出，电机能够沿轴向更短地构造。此外，转子位置识别装置原则上能够布置在轴的每个任意的轴向区段上，进而例如也布置在轴承和设置在轴上的转子之间。由此获得了设计自由度，其取决于当前的范围条件允许最优地使用以及最优地实施电机。

根据本发明的一种优选的技术方案规定，所述传感器是TMR传感器。TMR传感器利用磁性的通道阻力原理(TMR)工作。这种传感器以薄膜技术制造并且允许以较小的空间进行高度准确的磁场探测。

此外优选地规定，如此定向所述传感器，从而使得用于检测磁场的测量方向相对于所述磁体环的旋转轴线的垂线偏离一定角度。所谓测量方向在此是指传感器的主测量方向的主轴线。通过传感器的主轴线或者说测量方向的倾斜的取向实现了，在传感器的信号输出部处产生均匀的信号。所述TMR传感器尤其具有多个测量元件，所述测量元件在TMR电桥中彼此联接地布置在测量板上。测量板的垂线在此是指主测量方向或者说测量方向的主轴线。在这种情况下，所述测量板于是布置成，其垂线偏离开刚好径向的取向。

尤其优选地规定，所述磁体环在其圆周上分布地具有多个带有交替的磁场方向的磁极，所述磁极尤其均匀分布地布置在圆周上。所谓多个磁极在此尤其是指数量为至少四个、尤其是六个、八个、十个、十二个或者更多个磁极。存在越多个磁极，就越准确地确定转子位置。

此外优选地规定，所述磁体环布置在推移到所述轴上的磁体环支架上。因此所述磁体环并非直接固定在轴上，而是通过磁体环支架保持在所述轴上。由此实现了，所述磁体环能简单地并且在短时间内装配在所述轴上。此外，能够将所述磁体环高精度地布置在所述轴上，其中通过所述磁体环支架，相同的磁体环也能够布置在不同地构造的轴上或者布置在同一轴的不同地构造的轴段上。

根据本发明的一种优选的改进方案规定，所述磁体环支架具有在所述磁体环的外圆周上环绕所述磁体环的防开裂件。为此所述磁体环支架尤其是具有侧壁，该侧壁在磁体环的外圆周上环绕或者说包围磁体环。通过所述防开裂件实现了，在所述磁体环发生断裂的情况下，所述磁体环的任何部分都不会以较高的速度被甩到环境中。由此保护了电机免受进一步的损害。此外，所述磁体环本身通过防开裂件免受外部的影响，从而同样减小了所述磁体环本身受到损害的风险。