电机转子上具有传感器目标的电机组件及其形成方法技术

本发明专利技术涉及电机转子上具有传感器目标的电机组件及其形成方法。提供一种电机组件，其包括转子，该转子具有多个同轴的转子叠片；导电的端环，该端环与所述转子叠片相邻，并形成所述转子的轴向端；以及由所述端环支撑并可与所述转子一起旋转的目标件。传感器可操作成在转子旋转时监测例如目标件的速度和／或角位置。一种电机组件的形成方法，其包括设置传感器目标和可操作成确定该传感器目标的位置的传感器。该方法包括连接所述传感器目标和电机转子端环，使得该传感器目标由该电机转子端环支撑以与其一同旋转，并可由所述传感器感测。将传感器目标连接至端环可以通过将传感器目标溢流浇铸到电机转子端环上实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机转子端环上具有传感器目标的电机组件及其 形成方法。
技术介绍
电动机组件具有可旋转的转子。定子围绕转子并与转子相互作用 以致使转子旋转。在感应电机中，当电绕组被激励时，磁场作用在转 子上以使转子转动。转子可由多个转子叠片形成，这些转子叠片堆叠 在一起而形成转子的磁芯材料。在某些应用中，例如混合动力汽车动 力系统，可能期望知晓转子的速度和角取向。
技术实现思路
提供一种电机组件，该电机组件包括转子，该转子具有多个同 轴的转子叠片；导电的端环，该端环与所述转子叠片相邻，并形成所 述转子的轴向端；以及由所述端环支撑并可与所述转子一起旋转的目 标件。传感器可操作成在转子旋转时监测目标件。例如，可监测目标 件的速度和/或角位置。在一些实施方式中，所述目标件可以是转子叠 片，其与堆叠在转子内的转子叠片相同，或者经过修改以提高位置被 感测的精度。由于低相关滞后和涡电流损耗，与其它类型的目标件相 比，使用转子叠片作为目标件可提高性能。一种电机组件的形成方法，其包括设置传感器目标和可操作成确 定该传感器目标的位置的传感器。该方法包括连接所述传感器目标和 电机转子端环，使得该传感器目标由该电机转子端环支撑以与其一同 旋转，并可在将传感器安装在所述端环附近时由所述传感器感测所述 传感器目标。将传感器目标连接至端环可以通过将传感器目标溢流浇 铸(overcasting)到电机转子端环上实现。结合附图，从实施本专利技术的最佳模式的以下详细说明将很容易清 楚本专利技术的上述特征和优点以及其它特征和优点。附图说明图1是作为修改的转子叠片的传感器目标的第一实施方式的示意端视图2是电机组件的第一实施方式的示意局部剖视和局部侧视图， 该电机组件包括带端环的转子、堆叠的转子叠片以及图1的修改的转 子叠片，该转子叠片粘附到端环上以用作安装至电机壳体的传感器的 传感器目标；图3是作为未修改的转子叠片的传感器目标的第二实施方式的示 意端视图4是电机组件的第二实施方式的示意局部剖视和局部侧视图， 该电机组件包括带端环的转子、堆叠的转子叠片以及图3的转子叠片， 该转子叠片溢流浇铸到端环中以用作安装至电机壳体的传感器的传感 器目标；图5是传感器目标的第三实施方式的示意端视图6是电机组件的第三实施方式的示意局部剖视和局部侧视图，该电机组件包括带端环的转子、堆叠的转子叠片以及图5的传感器目标，该传感器目标溢流浇铸到端环中；图7是示出电机组件的形成方法的流程图；以及图8是根据图7的方法，用于将传感器目标溢流浇铸到图3和图4的端环上的模的剖视图。具体实施例方式参照附图，其中相同附图标记指代相同部件，图1示出呈转子叠 片形式的传感器目标10，这里也称为目标件。传感器目标10在直径 12和厚度14 (参见图2)方面与轴向层叠并相互同心的多个转子叠片 16中的每一个基本相同，如图2的电机组件18中所示。转子叠片16 铸造到包括铸造端环22的转子20中。转子叠片16以及传感器目标10 为铁材料，从而形成转子20的磁芯。端环22位于转子20的轴向端处 (即，位于端面24处)，并且为非铁但导电的材料，例如铝合金。在图2的实施方式中，传感器目标IO通过任何合适的粘合材料或 结合材料粘附到端环22的端面24上。因而，当转子轴26(在图2中 以假想线示出)插入穿过各转子叠片16的中央开口 (与传感器目标105中的中央开口 28类似)时，转子20连同连接至其上的传感器目标10 旋转。传感器30经由紧固件34及传感器安装板36安装至局部环绕转子 20的电机壳体32。(如本领域技术人员所理解的那样，定子安装至电 机壳体32并周向环绕转子20,但是为了图的清晰起见未在图1中示 出)。传感器30与转子20轴向隔开并径向定位成与传感器目标10中 的槽40对准，如图1中传感器30的假想绘图所示。传感器目标10在 槽40处限定边缘42。传感器目标10为转子叠片16的修改型式，其修 改之处在于形成附加槽40A以增加边缘数量。尽管仅示出了产生两个 附加边缘的一个附加槽40A，但是可通过任意数量的附加槽或其它形 式形成任意数量的附加边缘。传感器30可以是产生磁场的可变磁阻速 度传感器。当传感器目标10旋转时，磁场在铁叠片经过传感器时被中 断，然后在填充相邻槽40的铝合金转子材料经过传感器时重建。因而， 磁场随着各边缘42经过传感器30而变化，从而使得传感器目标10的 速度和/或角位置能够被监测。经过传感器30的铁材料和非铁材料之间 的边缘数量的增加使得传感器30能以更高精度监测转子20的角位置。 将变化磁场捕获为传感器信号，由传感器30将这些传感器信号传送至 控制器(未示出)，该控制器配置有可操作以从传感器信号确定转子20 的速度和/或角位置的算法。可使用可操作以感测铁传感器目标10以及 非铁端环22的经过的任何其它类型的传感器。例如可使用霍尔效应传 感器。可利用传感器目标10中的开口 46将传感器目标10引导到端环22 上。在将端环22模铸在转子叠片16周围之前，在转子叠片16中形成 类似开口以将叠片16堆叠在一起，并经由间隔件保持叠片16分开。 另选的是，取代将传感器目标10粘附至端环22,可将紧固件插入穿过 开口 46以将传感器目标10连接至端环22。参照图3和图4，示出了传感器目标110 (这里也称为目标件)和 电机组件118的第二实施方式。除了具有与转子叠片16相同的直径112 和厚度114还具有相同数量的槽140和边缘142之外，传感器目标110 在所有方面都与图1的传感器目标IO类似。因而，传感器目标110为 未修改的转子叠片，并且可与待用于转子的叠片一起批量购买，与转 子叠片一起存储等，从而可能降低成本。取代粘附至转子120，根据后6述成形方法将传感器目标110溢流浇铸到端环122中。利用螺栓134 将传感器130螺栓联接至壳体132。如图4中以及图3中的假想线所示， 将传感器130定位成与传感器目标110的槽140和边缘142径向对准。 因而，当传感器目标110与转子120 (其在转子轴126上旋转) 一起旋 转时，利用传感器130传送的传感器信号通过控制器(未示出，但操 作连接至传感器130)确定转子120的转速和角位置。参照图5和图6,传感器目标210由铁材料制成并且具有中央开口 228和多个槽240,其中传感器目标210在各槽240的每一侧限定边缘 242。如图6中所示，根据后述形成方法将传感器目标210溢流浇铸到 电机组件218的电机转子220的非铁端环222 (例如铝合金端环)中。 电机转子220具有多个轴向隔开的转子叠片216，这些叠片的形状类似 于图3的传感器目标IIO和转子叠片116的形状。传感器目标210具有从其轴向延伸的带凸缘的周向延伸部243。在 图6中，延伸部243延伸出端环222外，不过期望的话可将传感器目 标210溢流浇铸到端环222中以使得整个传感器目标210嵌在端环222 中。因而，当转子轴226 (在图6中以假想线示出)插入穿过各转子叠 片216中的中央开口 (与传感器目标210中的中央开口 228类似)并 穿过中央开口 228时，转子220以及与其连接的传感器目标210与转 子轴226 —起旋转。另选的是，传感器目标210本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机组件，该电机组件包括：　转子，该转子具有：　多个同轴的转子叠片；　导电的端环，该端环与所述转子叠片相邻，并形成所述转子的轴向端；以及　由所述端环支撑并可与所述转子一起旋转的目标件；以及　传感器，该传感器可操作以在所述转子旋 转时监测所述目标件。

【技术特征摘要】
US 2008-9-22 12/2348761.一种电机组件，该电机组件包括转子，该转子具有多个同轴的转子叠片；导电的端环，该端环与所述转子叠片相邻，并形成所述转子的轴向端；以及由所述端环支撑并可与所述转子一起旋转的目标件；以及传感器，该传感器可操作以在所述转子旋转时监测所述目标件。2. 如权利要求1所述的电机组件，其中所述目标件中具有限定多 个边缘的多个槽；并且其中所述传感器可操作以在所述边缘旋转经过 该传感器时监测所述边缘，从而确定转子速度和转子角位置中的至少 一个。3. 如权利要求1所述的电机组件，其中所述目标件与所述转子叠 片其中之一基本相同。4. 如权利要求1所述的电机组件，其中所述目标件在厚度和直径 方面与所述转子叠片其中之一基本相同；其中所述转子叠片均具有限 定第 一数量的边缘的第一数量的槽，并且其中所述目标件具有限定与 所述第 一数量的边缘不同的第二数量的边缘的第二数量的槽。5. 如权利要求1所述的电机组件，其中所述目标件为铁材料，所 述端环为非铁材料。6. —种电才几组件的形成方法，该方法包才舌设置传感器目标和传感器，该传感器可操作以确定所述传感器目 标的速度和位置其中之一；以及连接所述传感器目标和电机转子端环，使得该传感器目...

【专利技术属性】
技术研发人员：DH努，RM沃茨尼亚克，KP科尔曼，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]