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1、(10)申请公布号 CN 103868534 A (43)申请公布日 2014.06.18 CN 103868534 A (21)申请号 201310112890.0 (22)申请日 2013.04.02 10-2012-0148548 2012.12.18 KR G01D 5/12(2006.01) H02K 29/06(2006.01) (71)申请人 三星电机株式会社 地址 韩国京畿道 (72)发明人 石镇守 尹永复 安贤泽 洪胜铉 尹熙洙 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 施娥娟 桑传标 (54) 发明名称 传感器模块和包括该传感器模块的电机 (。
2、57) 摘要 本发明涉及传感器模块和包括该传感器的电 机。本发明的传感器模块包括 ： 传感器磁体、 磁体 外壳和传感器， 所述磁体外壳上形成有与电机的 转轴结合的结合孔， 并且以与所述传感器磁体对 应的形态形成有用于容纳所述传感器磁体的容纳 部， 所述传感器配置在距所述磁体外壳的侧部一 定距离的位置上， 以检测所述传感器磁体的磁场。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 4 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2页 说明书5页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103868534 A CN 10386853。
3、4 A 1/2 页 2 1. 一种传感器模块， 该传感器模块包括 ： 磁体外壳， 该磁体外壳与电机的转轴结合， 传感器磁体， 该传感器磁体容纳在所述磁体外壳中， 和 传感器， 该传感器配置在距所述磁体外壳的侧部一定距离的位置上， 以检测所述传感 器磁体的磁场， 在所述磁体外壳中形成有与所述传感器磁体对应的形态的容纳部， 以容纳所述传感器 磁体。 2. 根据权利要求 1 所述的传感器模块， 其特征在于， 所述磁体外壳中还形成有支撑所 述传感器磁体的支撑部， 所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔， 所 述支撑部能够插入到所述支撑孔中。 3. 根据权利要求 2 所述的传感器模块， 其。
4、特征在于， 所述支撑部形成为圆柱形状， 并且 所述支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。 4. 根据权利要求 1 所述的传感器模块， 其特征在于， 所述结合孔以与所述转轴对应的 形态形成， 所述支撑部中的所述结合孔形成有沿轴向突出的 D 形切除部， 以防止所述转轴 在旋转时打滑。 5. 根据权利要求 1 所述的传感器模块， 其特征在于， 所述传感器磁体形成为角形的柱 形状。 6. 根据权利要求 5 所述的传感器模块， 其特征在于， 所述传感器磁体形成为四角柱形 状。 7. 根据权利要求 5 所述的传感器模块， 其特征在于， 所述磁体外壳在侧部形成有多个 开放孔， 以使所述传感器磁体的边角。
5、部分别向外部开放。 8. 一种电机， 该电机包括 ： 旋转部， 该旋转部包括转轴、 与所述转轴接合的转子芯和安装在所述转子芯上的磁体， 固定部， 该固定部包括可旋转地支撑所述转轴的轴承、 安装在所述轴承上的外壳和以 与所述磁体相对的方式安装在所述外壳上的电枢， 和 传感器模块， 该传感器模块包括与所述转轴接合的磁体外壳、 容纳在所述磁体外壳内 的传感器磁体和距所述磁体外壳的侧部一定距离配置并用以检测所述传感器磁体的磁场 的传感器。 9. 根据权利要求 8 所述的电机， 其特征在于， 所述磁体外壳中还形成有支撑所述传感 器磁体的支撑部， 所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔， 所。
6、述支撑 部能够插入到所述支撑孔中。 10. 根据权利要求 9 所述的电机， 其特征在于， 所述支撑部形成为圆柱形状， 并且所述 支撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。 11. 根据权利要求 10 所述的电机， 其特征在于， 所述支撑部中的所述结合孔形成有沿 轴向突出的 D 形切除部， 以防止所述转轴在旋转时打滑， 所述转轴以与所述结合孔对应的 形态形成。 12. 根据权利要求 8 所述的电机， 其特征在于， 所述传感器磁体形成为角形的柱形状。 13. 根据权利要求 12 所述的电机， 其特征在于， 所述传感器磁体形成为四角柱形状。 14. 根据权利要求 12 所述的电机， 其特征在于， 。
7、所述磁体外壳在侧部形成多个开放孔， 权 利 要 求 书 CN 103868534 A 2 2/2 页 3 以使所述传感器磁体的边角部向外部分别开放。 15. 根据权利要求 8 所述的电机， 其特征在于， 所述电枢包括安装于所述外壳上的芯和 卷绕在所述芯上的线圈。 权 利 要 求 书 CN 103868534 A 3 1/5 页 4 传感器模块和包括该传感器模块的电机 技术领域 0001 本发明涉及传感器模块和包括该传感器模块的电机。 背景技术 0002 控制开关磁阻电机 （SRM） 时， 转子 （Rotor） 的特殊形状方向和编码器 （Encoder） 的 信号接收方向必须对每个产品进行统一地。
8、检测 （Sensing） 。 0003 因此， 为了检测转子的旋转， 将磁体 （Magnet） 安装在转轴上， 以距所述磁体一定距 离的方式在固定部上配置霍尔传感器， 在转子的旋转时检测磁体的磁场变化， 能够检测转 子的旋转位置和转速。 0004 但是， 如韩国专利公开 2004-0042041 号所公开的， 以往的检测转子旋转的模块， 在将传感器磁体安装在电机的转轴上时， 转轴高速旋转， 由此在与转轴接合的传感器磁体 （sensor magnet） 的结合部位产生裂纹 （Crack） ， 存在传感器磁体破损的问题。 0005 现有技术文献 0006 专利文献 0007 专利文献 ： 韩国专利。
9、公开 2004-0042041 号 发明内容 0008 本发明的一个课题在于， 提供在电机转轴的高速旋转时不发生裂纹的传感器模块 和包括该传感器模块的电机。 0009 本发明的另一个课题在于， 提供易于传感器磁体的磁场检测的传感器模块和包括 该传感器模块的电机。 0010 本发明的一个实施方式的传感器模块， 该传感器模块包括 ： 磁体外壳， 该磁体外壳 与电机的转轴结合， 传感器磁体， 该传感器磁体容纳在所述磁体外壳中， 和传感器， 该传感 器配置在距所述磁体外壳的侧部一定距离的位置上， 检测所述传感器磁体的磁场， 在所述 磁体外壳中形成有与所述传感器磁体对应的形态的容纳部， 以容纳所述传感器。
10、磁体。 0011 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 所述磁体外壳中能够还形成有支撑所述 传感器磁体的支撑部， 所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔， 所述 支撑部能够插入到所述支撑孔中。 0012 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 所述支撑部形成为圆柱形状， 并且所述支 撑部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。 0013 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 所述结合孔能够形成为与所述转轴对应 的形态， 所述支撑部中的所述结合孔形成有沿轴向突出的 D 形切除 （D-Cut） 部， 以防止所述 转轴在旋转时打滑。 0014 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 。
11、所述传感器磁体能够形成为角形的柱形 状。 0015 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 所述传感器磁体能够形成为四角柱形状。 说 明 书 CN 103868534 A 4 2/5 页 5 0016 另外， 在一个实施方式的传感器模块中， 所述磁体外壳在侧部形成有多个开放孔， 以使所述传感器磁体的边角部分别向外部开放。 0017 另一方面， 本发明的一个实施方式的电机， 该电机包括 ： 旋转部， 该旋转部包括转 轴、 与所述转轴接合的转子芯和安装在所述转子芯上的磁体， 固定部， 该固定部包括可旋转 地支撑所述转轴的轴承、 安装在所述轴承上的外壳和以与所述磁体相对的方式安装在所述 外壳上的电枢。
12、， 和传感器模块， 该传感器模块包括与所述转轴接合的磁体外壳、 容纳在所述 磁体外壳内的传感器磁体和距所述磁体外壳的侧部一定距离而配置并用以检测所述传感 器磁体的磁场的传感器。 0018 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述磁体外壳中还能够形成有支撑所述传感器 磁体的支撑部， 所述传感器磁体中形成有与所述支撑部对应的形态的支撑孔， 所述支撑部 能够插入到所述支撑孔中。 0019 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述支撑部能够形成为圆柱形状， 并且所述支撑 部的内侧部形成有与所述转轴结合的结合孔。 0020 另外， 在一个实施方式的电机中， 在所述支撑部中的所述结合孔能够形成沿轴向 突出的 。
13、D 形切除 （D-Cut） 部， 以防止所述转轴在旋转时打滑， 所述转轴以与所述结合孔对应 的形态形成。 0021 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述传感器磁体能够形成为角形的柱形状。 0022 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述传感器磁体能够形成为四角柱形状。 0023 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述磁体外壳在侧部形成多个开放孔 （開放穴） ， 以使所述传感器磁体的边角部向外部分别开放 ( 開放 )。 0024 另外， 在一个实施方式的电机中， 所述电枢能够包括 ： 安装于所述外壳上的芯， 和 卷绕在所述芯上的线圈。 0025 本发明的特征和优点， 将下面通过基于附图的详细说。
14、明进一步明确。 0026 在本发明的详细说明之前， 说明书和权利要求中使用的用语、 单词不应当被解释 为通常的或是词典上的意思， 而是应当以为了将发明者自己的发明以最好的方法说明而适 当地定义用语的概念为原则， 来解释本发明的技术构思的意思和概念。 0027 本发明能够将容纳传感器磁体和所述传感器磁体的磁体外壳形成为在电机转轴 的高速旋转时不发生裂纹的构造， 因此能够防止传感器磁体和磁体外壳的破损。 0028 另外， 本发明能够容易且精确地进行传感器磁体额磁场检测， 因此能够精确地测 定转轴的旋转。 附图说明 0029 图 1 为示意地表示本发明的一个实施方式的传感器模块的截面图。 0030 。
15、图 2 为表示本发明的一个实施方式的传感器模块的立体图。 0031 图 3 为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的 立体图。 0032 图 4 为表示本发明的一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的 分解立体图。 0033 图 5 为表示具有本发明的一个实施方式的传感器模块的电机的截面图。 说 明 书 CN 103868534 A 5 3/5 页 6 0034 附图标记 0035 10 转轴 20 传感器磁体 0036 21 支撑孔 30 磁体外壳 0037 31 容纳部 32 开放孔 0038 33 支撑部 34 结合孔 0039 35D 形切除部 40 。
16、传感器 0040 41 支撑部件 50 转子芯 0041 51 罩 60 磁体 0042 70 外壳 80 轴承 0043 90 电枢 91 定子芯 0044 92 线圈 100 电机 具体实施方式 0045 本发明的目的、 特定的优点和新颖的特征能够通过关于附图的下述详细说明和优 选实施方式而进一步得到说明。 0046 另外需要注意的是， 在本说明书中， 在对各附图的构成要素进行附图标记时， 只要 是相同的构成要素， 即使是在不同的附图中， 也尽可能地使用相同的附图标记。 0047 另外， 本发明并不被在此说明的实施方式所限制， 还能够通过各种各样的实施方 式实现。以下， 在说明本发明时， 。
17、对于可能使本发明的主旨不明确的公知技术省略其说明。 0048 以下， 参照附图详细说明本发明的优选实施方式。 0049 图 1 为示意地表示本发明的一个实施方式的传感器模块的截面图。 0050 参照图 1， 本发明的一个实施方式的传感器模块包括 ： 传感器磁体 20、 容纳所述传 感器磁体 20 的磁体外壳 （magnet case） 30、 和检测所述传感器磁体 20 的磁场的传感器 40。 0051 图 2 为表示本发明的一个实施方式的传感器模块的立体图， 图 3 为表示本发明的 一个实施方式的传感器模块中的传感器磁体和磁体外壳的立体图， 图 4 为表示本发明的一 个实施方式的传感器模块中。
18、的传感器磁体和磁体外壳的分解立体图。 0052 以下， 参照图 1 至图 4， 详细地说明本发明的一个实施方式的传感器模块。 0053 首先， 参照图 1 至图 4， 传感器磁体 20 通过磁体外壳 30 安装在转轴 10 上。 0054 另外， 传感器磁体 20 上形成有贯通中央部的支撑孔 21， 例如， 支撑孔 21 也能够形 成为圆形。 0055 并且， 传感器磁体 20 形成为角形的柱形状， 例如， 也能够形成为四角柱形状。但 是， 本发明的传感器磁体 20 的形状并不限于四角柱形状。 0056 此时， 传感器磁体 20 的各边角部分能够交替地形成为不同的极性的磁场。因此， 例如， 当。
19、传感器磁体 20 形成为四角柱形状时， 在彼此相向的多个边角部分形成相同的极 性。例如， 在四角面上将支撑孔 21 置于中间， 沿 2 个方向彼此相向的多个边角部分， 在沿一 个方向相向的边角部分上形成 S 极， 在沿另一方向相向的边角部分上形成极 （参照图 4） 。 0057 磁体外壳 30 与电机的转轴 10 结合， 容纳传感器磁体 20。在此， 在磁体外壳 30 中， 以与传感器磁体20对应的形态形成有容纳部31。 此时， 例如， 如果传感器磁体20形成为四 角柱形状， 磁体外壳 30 的容纳部 31 也形成为四角柱形状， 从而能够防止旋转时的转轴 10 说 明 书 CN 1038685。
20、34 A 6 4/5 页 7 在传感器磁体 20 和磁体外壳 30 之间打滑。 0058 另外， 磁体外壳 30 中形成有支撑容纳在容纳部 31 中的传感器磁体 20 的支撑部 33。此时， 支撑部 33 形成为柱形状， 例如， 也能够形成为圆柱形状， 但是本发明不限于此。 0059 另外， 支撑部 33 也能够形成在磁体外壳 30 的中央部， 并且形成有使转轴 10 插入 中心部的结合孔34。 此时， 结合孔34能够形成为与所述转轴10对应的形状， 以防止旋转时 的转轴 10 在磁体外壳 30 和转轴 10 之间打滑， 也能够形成沿轴向突出的 D 形切除 （D-Cut） 部 35。在此， 结。
21、合孔 34 的横截面也能够形成为 “D” 形态。此时， 转轴 10， 在安装有磁体外 壳 30 的安装部位， 能够以与结合孔 34 的 D 形切除部 35 对应的形态在一侧形成为 D 形切除 （D-Cut） 。 0060 并且， 磁体外壳30也能够在侧部形成有多个开放孔32， 以使形成于传感器磁体20 的多个边角部向外部分别开放。此时， 例如， 如果传感器磁体 20 形成为四角柱形状， 则磁体 外壳 30 能够在 4 个方向上形成开放孔 32， 以使传感器磁体 20 的 4 个边角部开放。在此， 开 放孔 32 形成为使磁体外壳 30 内外侧贯通， 能够相对于以转轴 10 为中心轴的圆周路径等。
22、间 距配置。 0061 传感器 40 配置在距磁体外壳 30 一定距离的位置， 检测容纳于磁体外壳 30 的传感 器磁体 20 的磁场。 0062 另外， 传感器40形成在距磁体外壳30的侧部有一定距离， 易于检测通过磁体外壳 30 的开放孔 32 流出的磁场。由此， 传感器 40 能够精确地检测转轴 10 的转速和旋转的角 度。 0063 并且， 传感器 40 还能够包括支撑传感器 40 的支撑部件 41。此时， 支撑部件 41 也 能够被固定在电机外壳70的外侧端部， 但是本发明的支撑部件41的固定位置不限于此。 在 此， 支撑部件 41 也能够形成为例如钢铁材质的圆柱形状。 0064 图。
23、 5 为表示具有本发明的传感器模块的一个实施方式的电机的截面图。 0065 本发明的一个实施方式的电机 100 包括 ： 含有转轴 10、 转子芯 50 和磁体 60 的旋 转部 ； 含有轴承 80、 外壳 70、 电枢 90 和传感器 40 的固定部 ； 含有磁体外壳 30、 传感器磁体 20 和传感器 40 的传感器模块。 0066 在此， 本发明的一个实施方式的电机 100 是涉及具有本发明的一个实施方式的传 感器模块的电机 100， 因此简略描述重复的内容， 而以区别点为中心进行描述。 0067 以下， 参照图 1 至图 5， 对本发明的一个实施方式的电机 100 进行详细地说明。 0。
24、068 更加具体地， 转轴 10 可旋转地安装在外壳 70 上。另外， 转轴 10 能够以与形成在 磁体外壳 30 的支撑部 33 上的结合孔 34 对应的形态形成。此时， 转轴 10 能够在安装有磁 体外壳 30 的部位即安装部 11， 使一侧形成为 D 形切除 （D-Cut） 。在此， 例如， 转轴 10 的安 装位置的横截面也能够以 “D” 形态的方式形成。 0069 转子芯 50 在内侧安装有磁体 60， 并结合在转轴 10 上。此时， 转子芯 50 也能够在 内侧形成容纳部 31， 以容纳磁体 60。并且， 转子芯 50 还能够包括用于罩住上下侧的罩 51。 0070 传感器磁体 2。
25、0 容纳在磁体外壳 30 的容纳部 31。 0071 另外， 在传感器磁体 20 中形成有贯通中央部的支撑孔 21， 例如， 支撑孔 21 也能够 形成为圆形。 0072 并且， 虽然传感器磁体 20 能够形成为角形的柱形状， 例如四角柱形状， 但是本发 说 明 书 CN 103868534 A 7 5/5 页 8 明的传感器磁体 20 的形态不限于四角柱形状。 0073 此时， 传感器磁体 20 的各边角部分能够交替地形成为不同的极性的磁场。因此， 例如， 当传感器磁体 20 形成为四角柱形状时， 在彼此相向的多个边角部分形成相同的极 性。例如， 在四角面上将支撑孔 21 置于中间， 沿 2。
26、 个方向彼此相向的多个边角部分， 在沿一 个方向相向的边角部分上形成 S 极， 在沿另一方向相向的边角部分上形成极 （参照图 4） 。 0074 磁体外壳 30 与电机的转轴 10 结合， 容纳传感器磁体 20。在此， 在磁体外壳 30 中， 以与传感器磁体20对应的形态形成有容纳部31。 此时， 例如， 如果传感器磁体20形成为四 角柱形状， 磁体外壳 30 的容纳部 31 也形成为四角柱形状， 从而能够防止旋转时的转轴 10 在传感器磁体 20 和磁体外壳 30 之间打滑。 0075 另外， 磁体外壳 30 中形成有支撑容纳在容纳部 31 中的传感器磁体 20 的支撑部 33。此时， 支撑。
27、部 33 形成为柱形状， 例如， 也能够形成为圆柱形状， 本发明不限于此。 0076 另外， 支撑部 33 也能够形成在磁体外壳 30 的中央部， 并且形成有使转轴 10 插入 中心部的结合孔34。 此时， 结合孔34能够形成为与所述转轴10对应的形状， 以防止旋转时 的转轴 10 在磁体外壳 30 和转轴 10 之间打滑， 也能够形成沿轴向突出的 D 形切除 （D-Cut） 部 35。在此， 结合孔 34 的横截面也能够形成为 “D” 形态。此时， 转轴 10， 在安装有磁体外 壳 30 的安装部位， 能够以与结合孔 34 的 D 形切除部 35 对应的形态在一侧形成为 D 形切除 （D-C。
28、ut） 。 0077 并且， 磁体外壳30也能够在侧部形成有多个开放孔32， 以使形成于传感器磁体20 的多个边角部向外部分别开放。此时， 例如， 如果传感器磁体 20 形成为四角柱形状， 则磁体 外壳 30 能够在 4 个方向上形成开放孔 32， 以使传感器磁体 20 的 4 个边角部开放。在此， 开 放孔 32 形成为使磁体外壳 30 内外侧贯通， 能够相对于以转轴 10 为中心轴的圆周路径等间 距配置。 0078 轴承 80 将转轴 10 可旋转地支撑， 所述轴承 80 具有有多个， 能够从两侧支撑转轴 10。 0079 外壳 70 能够使多个轴承 80 分别安装在两侧， 在内侧容纳有包。
29、括磁体 60 的转子芯 50。 0080 电枢 90 以与磁体 60 相对的方式安装在外壳 70 的内侧壁。在此， 电枢 90 包括卷 绕在定子芯 91 和所述定子芯 91 上的线圈 92。 0081 传感器 40 配置为距磁体外壳 30 的侧部有一定距离， 以检测传感器磁体 20 的磁 场。此时， 传感器 40 安装在外壳 70 的外侧端部。因此， 传感器 40 能够检测在转轴 10 的旋 转时的容纳在磁体外壳 30 中的旋转的传感器磁体 20 的磁场。特别地， 由于在磁体外壳 30 的侧部形成有以与传感器磁体 20 的边角部对应的形态的开放孔 32， 而能够通过开放孔 32 检测流出的磁场。
30、， 因此与磁体外壳30罩住传感器磁体20的全部外表面时相比， 能够更容易 地测定磁场。 0082 以上， 根据具体实施方式对本发明进行了详细地说明， 但是该具体实施方式仅是 为了具体地说明本发明， 而本发明的传感器模块和包括其的电机并不被该具体实施方式所 限制， 只要是本领域技术人员， 都能够在本发明的技术构思内进行变形或改良。 0083 本发明的单纯的变形以及改良均属于本发明的范围， 本发明的具体的保护范围通 过附加的权利要求而得到明确。 说 明 书 CN 103868534 A 8 1/4 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103868534 A 9 2/4 页 10 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103868534 A 10 3/4 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103868534 A 11 4/4 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103868534 A 12 。