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1、10申请公布号CN104136284A43申请公布日20141105CN104136284A21申请号201380010014522申请日20130131102012100829920120201DEB60S1/08200601H02K29/0820060171申请人法雷奥系统公司地址法国勒梅尼勒圣但尼72发明人J康拉迪J伯克尔74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人葛青54发明名称用于确定电马达的轴的角位置的装置，和具有用于确定角位置的装置的风挡擦拭器马达57摘要本发明涉及一种用于确定电马达10的轴11的角位置的装置20，特别是风挡擦拭器马达100的轴11，具有与轴11相连的磁体。
2、元件装置和多个磁场传感器26、27、28，其中，轴11的角位置从磁场传感器26、27、28的不同信号推断。根据本发明，磁体元件装置设置为包括至少一个磁体元件，优选地为多个单独的磁体元件21、22、23，它们沿轴11的纵向方向一个设置在另一个之后，且磁场传感器26、27、28设置在距轴11一微小距离的印刷电路板30上，从而磁体元件21、22、23的磁场能够被磁场传感器26、27、28确定。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014081986PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0518622013013187PCT国际申请的公布数据WO2013/113794EN201308。
3、0851INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104136284ACN104136284A1/1页21一种用于确定电马达10的轴11的角位置的装置20，特别是风挡擦拭器马达100的轴11，具有与轴11相连的磁体元件装置和多个磁场传感器26、27、28，其中，轴11的角位置从磁场传感器26、27、28的不同信号推断，其特征在于，磁体元件装置包括至少一个磁体元件21、22、23，优选地为多个单独的磁体元件21、22、23，它们沿轴11的纵向方向一个设置在另一个之后，且在于，磁场传感器26、27、2。
4、8设置在距轴11一微小距离的印刷电路板30上，从而所述至少一个磁体元件21、22、23的磁场能够被磁场传感器26、27、28确定。2根据权利要求1所述的装置，其特征在于，印刷电路板30同时用于接收用于控制风挡擦拭器马达100的部件。3根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个磁体元件21、22、23被构造为环形，且径向地围绕轴11。4根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在存在多个磁体元件21、22、23的情况下，磁体元件被设置在轴11上的不同旋转角位置上。5根据权利要求4所述的装置，其特征在于，取决于无刷电马达10的极的数量，每个磁体元件21、22、23，在两极电马达10中分别具。
5、有两个极，在四极电马达中分别具有四个极，在八极电马达中分别具有八个极。6根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，提供三个磁体元件21、22、23，它们优选地设置为相对于彼此分别偏开120。7根据权利要求4至6中的任一项所述的装置，其特征在于，沿轴11的轴向方向观察，磁体元件21、22、23彼此直接邻接。8根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个磁体元件21、22、23设置在马达壳体12之外。9根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其特征在于，磁场传感器26、27、28以SMD构造被构造为霍尔传感器。10一种风挡擦拭器刮片100，具有根据权利要求1至9中的任一项所述的。
6、装置20。权利要求书CN104136284A1/4页3用于确定电马达的轴的角位置的装置，和具有用于确定角位置的装置的风挡擦拭器马达技术领域0001本发明涉及如权利要求1的前序部分的用于确定电马达的轴的角位置的装置，特别是风挡擦拭器马达的轴。本发明还涉及利用根据本发明的装置的风挡擦拭器马达。背景技术0002根据权利要求1的前序部分的装置在实践中已知，且用于确定电马达的驱动轴的精确位置，从而所述电马达，当用作风挡擦拭器马达时，可被控制装置驱动，以使得可例如在特定时间点停止风挡擦拭器装置的擦拭器刮片，该擦拭器刮片操作地连接至风挡擦拭器马达。从现有技术已知的装置为此目的使用霍尔传感器，所述霍尔传感器确。
7、定设置在电马达轴上的磁性元件的磁场。在该情况下，霍尔传感器围绕电马达的轴设置在不同径向位置，结果是轴的特定角位置可从霍尔传感器确定的信号组合推断。每个霍尔传感器具有不同部件的形式，且通过相应的电连接线连接至控制装置或评价电路，所述控制装置或评价电路设置在印刷电路板上，该印刷电路板设置在电马达内且用于控制电马达。发明内容0003从所述现有技术继续，本发明基于开发一种根据权利要求1前序部分的用于确定电马达轴的角位置的装置，从而所述装置可以特别简单和成本有效的方式制造，此外，在电马达上的设置方面是相当灵活的。根据本发明，该目的通过一种用于确定电马达的轴的角位置的装置，其具有权利要求1的特征，该磁体装。
8、置包括至少一个磁体元件，优选地为多个单独的磁体元件，它们沿轴的纵向方向一个设置在另一个之后，且磁场传感器设置在距轴一微小距离的印刷电路板上，从而磁体装置的磁场能够被磁场传感器确定。换句话说，这意味着磁体元件沿轴的纵向方向的特定制造使得可以将磁场传感器直接设置在印刷电路板上，从而所述磁场传感器可确定磁体装置的磁场。因此，在磁场传感器和印刷电路板上的评价电路之间的另外的复杂且昂贵的缆线器件可被避免。0004根据本发明的用于确定电马达的轴的角位置的装置的有利开发在从属权利要求中描述。权利要求书、说明书和/或附图中披露的至少两个特征的全部组合落入本发明的范围内。0005非常优选的是，将磁场传感器设置在。
9、同时用于接收用于控制风挡擦拭器马达的部件的印刷电路板上。因此，风挡擦拭器马达不需要附加的延伸电路板；相反，用于接收磁场传感器的通常的单个印刷电路板已足够。0006在从结构方面优选的改进中，所述至少一个磁体元件被构造为环形，且径向地围绕电枢或转子轴。0007为了能够确定轴的旋转角位置，磁体元件被设置在轴上的不同旋转角位置上。因此，通过在轴的特定角位置处的各个磁体元件产生不同磁场北/南极组合，且该不同磁场可通过评价电路评价，以便由此能够确定轴在特定分辨率范围内的相应角位置。说明书CN104136284A2/4页40008本发明在无刷电马达中的使用是特别优选的，其中，转子位置必须被确定用于正确整流的。
10、目的。但是，不必说，原理上，在传统有刷电马达中也是适宜且可行的，其中，其同样可必须知道转子轴的角位置。当用在无刷电马达中时，根据本发明的装置适于两极电马达和四极电马达以及八极电马达通常用于N极马达。在该情况下，设置为，取决于电马达的极的相应数量，对于每个磁体元件，取决于电马达的极的数量，在两极电马达中具有两个极，在四极电马达中具有四个极，且在八极电马达中具有八个极。0009为了简化来自磁场传感器的信号的评价，提供三个磁体元件，这些磁体元件优选地设置为相对于彼此分别偏开120。这种类型的装置使得电马达的轴的角位置可以实际上以10分辨率被准确确定，这通常在实际中被证明是足够的。0010此外当磁体元。
11、件它们被实施为环形的元件，或具有环形形状的多个元件的形式沿轴的轴向方向观察时是彼此直接邻接时，获得尽可能紧凑的装置的结构。在该情况下，例如还可以将单个磁体元件彼此粘合地连结，从而它们可以相当简单的方式安装在轴上作为复合部件且同时具有作为组件的高强度。作为变体，单个磁体元件也是可行的，这适于通过相应磁化与多个磁场传感器一起使用。0011此外，优选地设置在电马达的马达壳体之外的磁体元件的位置。因此，首先马达壳体的安装空间可以非常紧凑，因为磁体元件和磁场传感器不是必须设置在马达壳体内，其次，可是使用电马达的单个印刷电路板，因为其可具有例如大于马达壳体直径的尺寸。0012当磁场传感器以SMD构造而被构。
12、造为霍尔传感器时，制造进一步被简化。这种SMD部件在工业中大量使用，且特别是通过回流焊连接至印刷电路板，其结果是可获得成本有效的制造过程并具有高水平的制造质量。0013本发明还包括具有根据本发明的装置的风挡擦拭器马达。这种类型的风挡擦拭器马达可被以相对低的成本制造，并具有特别紧凑的结构。附图说明0014本发明的进一步特征、优势和细节从优选示例性实施例的以下描述以及参考附图呈现，在附图中0015图1显示了利用根据本发明的用于确定无刷电马达的轴的角位置的装置的风挡擦拭器马达的部件的示意性侧视图；0016图2显示了根据图1的装置的平面图；0017图3显示了磁体装置的透视图，其包括形状为环的三个磁体元。
13、件，和0018图4显示了根据图3的磁体装置的侧视图。具体实施方式0019相同的部件或具有相同功能的部件在图中设置有相同的附图标记。0020图1和2示出高度简化的风挡擦拭器马达100的部件，该马达是车辆风挡擦拭器系统的组成部件，例如是用于清洗车辆前风挡的风挡擦拭器系统。风挡擦拭器马达100包括无刷电马达10，其包括具有磁体元件的转子轴11，该转子轴可旋转地安装在柱形马达壳体12内，且与定子绕组未示出协作，所述绕组同样设置在马达壳体12内。0021传统有刷电马达10的使用同样在本发明的范围内。没有示出设置在马达壳说明书CN104136284A3/4页5体12内的盒状磁体元件具有电马达的组成部件的形。
14、式和含铁磁性返回路径元件如果马达壳体12并没有包含铁或由钢制成的话。0022电马达10的旋转速度可同样以本身已知的方式借助减小齿轮机构未示出通过齿几何部而减小，该几何部在转子轴11上形成在从马达壳体12移开、与输出驱动轮上的匹配齿系统啮合的侧部上。0023为了以位置准确的方式驱动风挡擦拭器马达100或移动风挡擦拭器，必须要能准确地确定转子轴11的旋转角位置。还必须知道转子位置，以便正确地对电马达10整流。在刷式电马达的情况下，有可能必须额外地知道与转子轴11协作的齿轮的位置。实际上，通常足以能够准确地以10准确度或分辨率确定转子轴11的角位置。为了允许这样，电马达10具有根据本发明的装置20。。
15、在所示的示例性实施例中，其中，假定电马达10具有2极无刷电马达10的形式，装置20包括三个磁体元件21至23，每个磁体元件都具有环形形状且是相同的，并设置为关于转子轴11的纵向轴线13一个在一个之后。特别地如可从图3所见，三个磁体元件21至23沿转子轴11的轴向方向观察直接彼此邻接，且例如粘合地连结至彼此。磁体元件21至23径向地围绕转子轴11。0024还应额外提出，代替三个磁体元件21至23，可以使用具有相应磁化的单个磁体元件。0025在每个情况下，三个磁体元件21至23的每个包括南磁极24和北磁极25，它们每个具有180的旋转角范围。在示例性实施例中，三个磁体元件21至23设置为相对于彼此。
16、偏开120。0026还应额外提出，在四极无刷电马达10的情况下，磁体元件21至23分别具有四个极，且当用在八极无刷电马达10时，磁体元件21至23分别具有八个极。0027当转子轴11绕纵向轴线13旋转时，三个磁体元件21至23产生磁场，其可以通过三个磁场传感器26至28确定所述磁场的强度和取向。在该情况下，构造为霍尔传感器的磁场传感器26至28优选地构造为SMD部件，且以相对于磁体元件21至23取向的方式设置。如图2和3所见，磁场传感器26至28直接设置在印刷电路板30上，或连接到所述印刷电路板，印刷电路板30设置在马达壳体12之外，如磁体元件21至23一样。除了磁场传感器26至28其可以设置。
17、在共用壳体中或构造在共用芯片上，印刷电路板30装配有另外的部件在图1和2中未示出，其特别地用于控制风挡擦拭器马达100，例如电阻器、电容器、IC。在所示的示例性实施例中，磁场传感器26至28设置在印刷电路板30的从磁体元件21至23移开的那侧。不用说，本发明的范围还涵盖磁场传感器26至28设置为与磁体元件21至23直接相对的情况，从而印刷电路板30位于磁场传感器26至28的从磁体元件21至23移开的那侧。0028如可从图4所见，三个磁体元件21至23特别地形成三个轨迹31至33，其可由磁场传感器26至28确定。0029至此描述的根据本发明的装置20可以各种方式改变，而没有偏离本发明的构思。除了确定风挡擦拭器马达100之外的可行用途同样是可以的。0030附图标记列表003110电马达003211转子轴说明书CN104136284A4/4页6003312马达壳体003413纵向轴线003520装置003621磁体元件003722磁体元件003823磁体元件003924南极004025北极004126磁场传感器004227磁场传感器004328磁场传感器004430印刷电路板004531轨迹004632轨迹004733轨迹0048100风挡擦拭器马达说明书CN104136284A1/1页7图1图2图3图4说明书附图CN104136284A。