專利名稱：磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備和具有該磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，如霍爾效應(yīng)傳感器，以測(cè)量電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn).本實(shí)用新型可以應(yīng)用在用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛中設(shè)備的電動(dòng)機(jī)上，如車窗 電動(dòng)機(jī)或者打開頂篷的電動(dòng)機(jī)或者用于操作座椅的電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
這種直流電動(dòng)機(jī)本身是已知的。電動(dòng)機(jī)通常包括定子總成和安裝成在 定子中旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，電動(dòng)機(jī)還包括附連到轉(zhuǎn)子軸并連接到經(jīng)由電刷供電的 換向器葉片的繞組，其中電刷被設(shè)計(jì)為在繞組附連到轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)期間與換 向器葉片接觸。電刷與電源電連接，并用于將電能饋送到定子的繞組?？梢詫㈦娮涌刂齐娐放c，動(dòng)機(jī)，關(guān),。為，，通常包括印刷電路板，此外，在電動(dòng)機(jī)中，經(jīng)常需要監(jiān)控并獲取轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)的信息，如電動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和角位置。車窗電動(dòng)機(jī)的控制電子裝置需要 這些信息以便IWt^如車窗玻璃自動(dòng)移動(dòng)、防夾等功能。為了確定電動(dòng)機(jī) 軸旋轉(zhuǎn)的信息(舉例而言，如電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)的速度或電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的方 向)，要使用一個(gè)或多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器是已知的。將磁環(huán)放置在轉(zhuǎn)子軸 上，磁環(huán)發(fā)出與轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通常是將一個(gè)或多個(gè)霍 爾效應(yīng)傳感器靠近磁環(huán)放置。根據(jù)磁環(huán)發(fā)出的磁場(chǎng)的位置，每個(gè)傳感器都會(huì)提供電信號(hào)，這些電信號(hào)然后被用于通it^場(chǎng)的變化來確定轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)的速度以及電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 的方向或其角位置。為了確?？煽康臏y(cè)量，這些傳感器的定位至關(guān)重要。 優(yōu)選地，應(yīng)將霍爾效應(yīng)傳感器定位為使其表面垂直于由轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁體感 應(yīng)的場(chǎng)線，并應(yīng)該將霍爾效應(yīng)傳感器充分靠近磁環(huán)放置，使得場(chǎng)的強(qiáng)AA 以被傳感器檢測(cè)到。在電子控制電路與電動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)的情況下，有利的是將霍爾效應(yīng)傳感 器直接放置在電子控制系統(tǒng)的印刷電路板上，以便避免不得不為傳感器提 供一個(gè)特殊的支撐部以及避免在傳感器的該支撐部和印刷電路板之間提供電連接?；魻栃?yīng)傳感器也可與專用于對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行處理的電路板 相關(guān)聯(lián)。利用磁通量導(dǎo)體將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)離磁環(huán)的傳感器也是已知的。文檔EP-A-0 891 647示出了將霍爾效應(yīng)傳感器逸匿離地安裝在電子控 制系統(tǒng)的印刷電路板上。磁通量引導(dǎo)部件然后將磁通量從轉(zhuǎn)子的磁環(huán)傳導(dǎo) 到傳感器。文檔WO>A-96/24067示出了將霍爾效應(yīng)傳感器放置在靠逸磁環(huán)的印刷電路板上.該霍爾效應(yīng)傳感器4^面安^a件，其表面平行于由磁環(huán)感應(yīng)的場(chǎng)線。然后^l供磁通量引導(dǎo)部件，將場(chǎng)線垂直地集中到傳感器的表面。在所有這些情況下,都需要控制傳感器在印刷電路板上的定位以;Ms對(duì)于磁環(huán)的定位，這會(huì)限制印刷電路板相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸裝配和布局的選擇.此外，板上或其環(huán)境中的傳感器的;Mfe保持必須牢固可靠，因?yàn)閭鞲衅鞅砻嫦鄬?duì)于感應(yīng)場(chǎng)線的定位偏移會(huì)由于例如信號(hào)的偏移、信號(hào)電平或形狀的 改變而干擾來自傳感器的測(cè)量。在一種自身已知的方式中，典型地存在兩種用于裝配電子組件并將組 件放置在印刷電路板上的技術(shù)?；魻栃?yīng)傳感器由此可被構(gòu)建成表面安裝型單元(表面安裝設(shè)備或SMD )或通孔單元。通孔型組件通常是利用位于 組件所在表面反面的姅點(diǎn)固定在印刷電路板上，而SMD型組件則是通過 在支撐該組件的面上的回流工藝固定在板上。因此，在同一塊^LL使用通 孔型組件和SMD型組件通常需要兩道制造工藝或兩個(gè)焊接階段.構(gòu)建成SMD型羊元的霍爾效應(yīng)傳感器具有一個(gè)檢測(cè)表面，該檢測(cè)表 面平行于板上安i^il些傳感器的那個(gè)面，因而這些傳感器倚靠在板的這一 表面上。因此SMD組件的定位特別穗固，另一方面，構(gòu)建成通孔型單元 的霍爾效應(yīng)傳感器具有一個(gè)垂直于板的檢測(cè)表面，這些傳感器利用穿it^L 厚度的管腳或引腳固定在該板上.因此，通孔型組件通常并不倚靠在板上。 這在例如用力關(guān)上車門時(shí)會(huì)降低它們的M穩(wěn)固性，并且可能會(huì)改變它們 的初始位置，從而干擾測(cè)量.在板上提供一種支撐組件來穩(wěn)固通孔組件是 有可能的，^Lii會(huì)增加成本。##文檔FR-A-2 698 216，將霍爾效應(yīng)傳感器構(gòu)建成放置在專用微型 封套中的通孔型單元是已知的。霍爾效應(yīng)組件因而具有面向轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁體 的檢測(cè)表面，并且該樣型封套構(gòu)成了 一種防止傳感器檢測(cè)表面相對(duì)于場(chǎng)線 產(chǎn)生^偏移的;Mft支撐部件。需要一種磁場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，該磁場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備允許傳感器直接放置在印刷電i^板上，而并不再需要專用的流引導(dǎo)或支撐部件。更進(jìn)一步地，需要一種磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，該磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備確保傳感器在感應(yīng)場(chǎng)線中穗倒定位，以便可靠Ak^磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。還需要一種磁場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備，該磁場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備可以通過簡(jiǎn)化制造工藝獲 得，特別是僅需要在印刷電路板上的單個(gè)面上利用回流工藝進(jìn)行單個(gè)焊接 階段.實(shí)用新型內(nèi)容為此，本實(shí)用新型提出使用一個(gè)或多個(gè)構(gòu)建成通孔型單元的霍爾效 應(yīng)傳感器，彎曲這些單元的管腳或引腳以使這些單元倚靠在印刷電路板的表面上.拿爾效應(yīng)傳感器組件然后可以與放置在板上的其他SMD型 組件同時(shí)在單道制造流程中通過回流工藝焊接。此外，彎曲通孔單元的 管腳穩(wěn)固了霍爾效應(yīng)傳感器相對(duì)于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁環(huán)所感應(yīng)的場(chǎng)線的定位. 而且，該組件的位里在高度上可以根據(jù)彎曲工藝所用的尺寸進(jìn)行調(diào)整， 使其符合適用于該電動(dòng)機(jī)的要求。因而， 一個(gè)或多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器可以被定位在印刷電路直接面向 磁環(huán)的一區(qū)段(section)上，或以穗固的方式被放置在靠近磁環(huán)的印刷 電路板上.本實(shí)用新型的設(shè)備允許將霍爾效應(yīng)傳感器定位為使得檢測(cè)表 面垂直于場(chǎng)線，而不再需要定向在板的平面上，并且無需任何流引導(dǎo)部 件。本實(shí)用新型更具體地涉及一種磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，該磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備包括印刷電路板； 旋轉(zhuǎn)磁環(huán)；至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器，其被設(shè)計(jì)成測(cè)量由所述旋轉(zhuǎn)磁環(huán)感應(yīng) 的磁場(chǎng)，且所述霍爾效應(yīng)傳感器被構(gòu)建成通孔型單元，其連接引腳被彎 曲并至少部分地倚靠在所述印刷電路板的一個(gè)面上.根據(jù)各實(shí)施方式，本實(shí)用新型的設(shè)備包括下列特征中的一個(gè)或多個(gè)所迷霍爾效應(yīng)傳感器被放置在所述印刷電路板的一個(gè)區(qū)段上； 所迷霍爾效應(yīng)傳感器位于所迷印刷電路板的所迷區(qū)段中的缺口中；所述霍爾效應(yīng)傳感器位于固定在所述印刷電路板的所述區(qū)段的封套中；所述霍爾效應(yīng)傳感器的所述彎曲的連接引腳電連接到提供于所述印刷電路板的一個(gè)面上的連接引線；所述霍爾效應(yīng)傳感器的所述連接引腳穿過所述印刷電路板的厚度；所述霍爾效應(yīng)傳感器的所述連接引腳利用波動(dòng)焊接伴接技術(shù)電連接到所il^L任一面上的引線；所述霍爾效應(yīng)傳感器被放置在所述印刷電路板中的一通孔中。本實(shí)用新型還涉及一種電動(dòng)機(jī)，包括 轉(zhuǎn)子軸；根據(jù)本實(shí)用新型的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，且其中所述磁環(huán)被附連到所述 轉(zhuǎn)子軸.此外，本實(shí)用新型涉及在用于操作車輛車窗的設(shè)備中對(duì)這種電動(dòng) 機(jī)的使用。


通過閱讀后面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式的具體描述，本實(shí)用新型的其 他特征和優(yōu)點(diǎn)將得以展現(xiàn)，本實(shí)用新型實(shí)施方式僅為示例性的并參照下 列附困給出困l是根椐本實(shí)用新型笫一實(shí)施方式的磁場(chǎng)測(cè)重設(shè)備的示意性透視 圖；和圍2是困l設(shè)備的示意性倒視圖；圖3是具有根據(jù)本實(shí)用新型笫一實(shí)施方式的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的電動(dòng)機(jī) 的圖；困4是^L據(jù)本實(shí)用新型笫一實(shí)施方式的笫一變型的測(cè)量i殳備的示意 性側(cè)視困；困5是根椐本實(shí)用新型笫一實(shí)施方式的笫二變型的測(cè)量設(shè)備的示意 性俯視困；困6是困5設(shè)備的示意性側(cè)視困；困7是根椐本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的笫一變型的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的 截面的示意性側(cè)視困；困8是具有困7測(cè)量設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的圖；圖9是根椐本實(shí)用新型笫二實(shí)施方式的笫二變型的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的 截面的示意性倒視困；困10是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的截面的示 意性側(cè)視困；困11是根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施方式的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的截面的示 意性側(cè)視困；圍12是根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施方式的磁場(chǎng)測(cè)重設(shè)備的截面的示 意性側(cè)視困；困13是閨12的測(cè)量該:備的示意性透視圍。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備包括一個(gè)印刷電路板和至少一個(gè)霍爾 效應(yīng)傳感器，該傳感器被設(shè)計(jì)成測(cè)量由旋轉(zhuǎn)磁環(huán)感應(yīng)的磁場(chǎng)。該傳感器 被定位在感應(yīng)磁場(chǎng)中，且其檢測(cè)表面垂直于場(chǎng)線?；魻栃?yīng)傳感器被構(gòu) 建成通孔型單元，該通孔型單元的連接引腳被彎曲并倚靠在所述印刷電 路板的一個(gè)面上.該設(shè)備用于利用一個(gè)或多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器直接測(cè)量 磁場(chǎng)，這些霍爾效應(yīng)傳感器具有相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁環(huán)的穩(wěn)固定位，以便對(duì)所 產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行可靠的測(cè)量。在本實(shí)用新型的上下文中，我們將印刷電路板(也稱為PCB)定義 為在剛性襯底上形成的電子支撐物，在所述襯底上蝕刻有引線，這些引線提供了固定在所述支撐物至少一個(gè)面上的組件之間的電連接。該支撐 物例如可以采用具有兩個(gè)面、四個(gè)區(qū)段的板的形式。所述區(qū)段的寬度對(duì) 應(yīng)于印刷電5M1的厚度，或者為大約0.8至2.5mm,這取決于該板，所 述區(qū)段的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于板的長(zhǎng)度或?qū)挾?。根?jù)本實(shí)用新型，該板的第一面 (我們將其稱為頂面)包括電子組件和電連接引線，第二面(稱為底面) 可以沒有任何電連接引線。板上的電子組件可以是頂面上的表面安裝組件，并且被電連接到頂面上的連接引線。至少一個(gè)組件(其包括霍爾效應(yīng)傳感器)是通孔型組件.然而，在 現(xiàn)有技術(shù)中，通孔型組件經(jīng)金屬線孔電連接到通過該區(qū)段的連接引線，在所述金屬線孔中，通過毛細(xì)作用使焊料隆起，與現(xiàn)有技術(shù)相比，包括 本實(shí)用新型霍爾效應(yīng)傳感器的通孔組件可以通過它們被彎曲的管腳電 連接到頂面上的連接引線。因此，印刷電路板的所有電連接都可以在單 個(gè)回流工藝階段中在板的同一面上實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)用新型的上下文中，我們還將旋轉(zhuǎn)磁環(huán)定義為固定在電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子軸上的磁體，而印刷電路板可以組成電動(dòng)機(jī)控制電子裝置的一部 分。因此，本實(shí)用新型允許利用簡(jiǎn)化的傳感器總成配置、以可靠的方式 確定轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向和角位置.根據(jù)困1-6中示出的笫一實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器乾故置在印刷 電路板的一個(gè)區(qū)段上。該印刷電路板然后被放置在基本垂直于轉(zhuǎn)子軸的 平面中，且?guī)в谢魻栃?yīng)傳感器的這個(gè)區(qū)段直接面向磁環(huán)放置，用作磁 源的環(huán)然后將被徑向磁化，根據(jù)一個(gè)變型(未示出)，印刷電路板可被 置于與轉(zhuǎn)子軸線基本平行的平面中，且?guī)в谢魻栃?yīng)傳感器的區(qū)段被放 置成與磁環(huán)的一個(gè)面直接相對(duì).用作磁源的環(huán)而后被軸向磁化。困l和困2示出了根據(jù)本實(shí)用新型笫一實(shí)施方式的用于測(cè)量磁場(chǎng)的 設(shè)備。圖1和困2示出在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)。以一種其本身已知的方 式，環(huán)15的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)出磁場(chǎng)，且場(chǎng)線垂直于環(huán)的圃周離開環(huán)。在應(yīng)用 到直流電動(dòng)機(jī)(如車窗電動(dòng)機(jī))的情況下，該磁環(huán)可以是固定于電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子軸的磁體.這些附困也示出了印刷電路板100。該板具有兩個(gè)面，且其中至少 一個(gè)面用于接納連接到板上引線的電子組件。特別地，板100可以包括 電子徵處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、電子連接引腳和向電動(dòng)機(jī)供電的繼電 器。在應(yīng)用到直流電動(dòng)機(jī)(如車窗電動(dòng)機(jī))的情況下，板100還可以包 括到刷握的連接。在所示的例子中，板100被徑向裝配到轉(zhuǎn)子軸，其處 于與磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面中.困l還示出了兩個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器150，用于測(cè)量由旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15所感應(yīng)的磁場(chǎng).為此，需要它們的表面應(yīng)該基本上與該環(huán)感應(yīng)的場(chǎng)線垂直.根據(jù)該笫一實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器150被放置在印刷電路板100的 一個(gè)區(qū)段中.傳感器150的表面因而倚靠在板的這一區(qū)段上。印刷電路 板裝配在與磁環(huán)15的旋轉(zhuǎn)軸線20垂直的平面中，而且板100的這一區(qū) 段總是處于與軸線20平行的平面中.根據(jù)本實(shí)用新型，霍爾效應(yīng)傳感器150被構(gòu)建成通孔型羊元，包括 連接引腳151.這些引腳或管腳151通常用于穿過印刷電路板的厚度， 以便固定該組件，并將其電連接到板的其中一個(gè)面上的連接引線.根據(jù) 本實(shí)用新型，每個(gè)傳感器150的管腳151被彎曲并倚靠在印刷電路板100 的頂面101上。然后，彎曲管腳151可以與置于板的頂面IOI上的其他 SMD型組件同時(shí)通過一個(gè)回流工藝階段電連接到頂面上的連接引線.在困2中，板IOO中鉆出的多個(gè)孔用于容納傳感器150的管腳151 的彎曲端。因此，用于組件連接的常規(guī)工藝也可用于板100的底面102 或頂面101上的引線，如波動(dòng)姅接技術(shù)。而彎曲的管腳151將至少部分 地倚靠在板的頂面101上，以便確?；魻栃?yīng)傳感器150被牢固保持， 板100頂面的涂漆部分在傳感器管腳151通過的位置可以被去除，以便 利用回流工藝將管腳151焊接到頂面101上，并由此確保傳感器150被 牢固保持。困4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的用于測(cè)量磁場(chǎng)的設(shè)備的第一實(shí)施方式 的第一變型.與參照困l和2描述的部件相同的部件使用相同的麥考標(biāo)號(hào)。困4的實(shí)施方式變型特別適用于具有相對(duì)較大厚度(4 mm的數(shù)量 級(jí))的印刷電路板100的情況中。在圖4中，霍爾效應(yīng)傳感器150^1 置在印刷電膝長(zhǎng)100的區(qū)段的缺口 110中。缺口 IIO按該區(qū)段的寬度制 成，其為該板的厚度.缺口 110因而將傳感器150定位在板100這一區(qū) 段的厚度中.傳感器因而抵靠著該區(qū)段，并且支承在缺口 IIO的支承部 上。每個(gè)傳感器150的管腳151都被彎曲并且至少部分地倚靠在印刷電 路板100的頂面101上。然后可以在回流焊接階段將彎曲管腳151電連 接到頂面或底面上的連接引線。困5示出了根據(jù)本實(shí)用新型的用于測(cè)量磁場(chǎng)的設(shè)備的笫一實(shí)施方式 的第二變型.與參照困l和2描述的部件相同的部件使用相同的參考標(biāo)號(hào)。在困5中，霍爾效應(yīng)傳感器150被放置在缺口 115中，該缺口被設(shè) 置在印刷電路板IOO區(qū)段的長(zhǎng)度方向上.這些缺口 115沿板的區(qū)段側(cè)向 定位傳感器.這些傳感器由此倚靠在區(qū)段上以及缺口 115的側(cè)壁上。應(yīng)該理解，缺口 110被設(shè)置在板的區(qū)段的寬度方向上，而缺口 115 被設(shè)置在板的區(qū)舉的長(zhǎng)度方向上，兩者可以結(jié)合在一起。這些缺口 110、 115允許傳感器150在它們相對(duì)于由磁環(huán)所感應(yīng)的場(chǎng)線的定位有更好的 機(jī)械保持.由此提高了由傳感器進(jìn)行測(cè)量的可靠性。這種缺口 110、 115 可以在從一塊板切割下該板的過程中，通過例如研磨、機(jī)加工、材料去 除或沖壓由常規(guī)印刷電路板制造，這不需要任何特殊的操作。如困5和6所示，霍爾效應(yīng)傳感器150可以由封套120保護(hù)，將該 封套固定到印刷電路板100的一個(gè)區(qū)段上。這種封套120也可以與困1 和2的實(shí)施方式變型一起使用。磁波可穿透封套120，封套用于保護(hù)傳 感器150的表面。封套可夾持在板的邊緣。封套120改善了傳感器150 在它們相對(duì)于由磁環(huán)所感應(yīng)的場(chǎng)線的定位上的機(jī)械保持。放置在印刷電 路板區(qū)段上的一個(gè)或多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器也可以被固定到封套120。根據(jù)本實(shí)用新型的用于測(cè)量磁場(chǎng)的設(shè)備具有特別令人感興趣的應(yīng) 用，用于監(jiān)控直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)。困3示意性地示出了這種電動(dòng)機(jī)，困3的電動(dòng)機(jī)可以是機(jī)動(dòng)車輛上 的組件，如車窗電動(dòng)機(jī)、打開頂篷的電動(dòng)機(jī)或搮作門的電動(dòng)機(jī)。圖3中的電動(dòng)機(jī)l包括轉(zhuǎn)子軸10和轉(zhuǎn)子11。換向器12放置在轉(zhuǎn)子 軸10上，并被連接到轉(zhuǎn)子11的繞組。電刷13提供了與換向器12的葉 片的電接觸.電動(dòng)機(jī)l還包括附連到轉(zhuǎn)子軸的磁環(huán)15。電子控制電路與 電動(dòng)機(jī)相關(guān)聯(lián)，并包括具有至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器150的印刷電路板 100,該霍爾效應(yīng)傳感器150放置在印刷電路板的一個(gè)區(qū)段或邊緣上， 以測(cè)重由旋轉(zhuǎn)磁環(huán)感應(yīng)的磁場(chǎng).霍爾效應(yīng)傳感器因此直接通過印刷電路 板的裝配定位.由于霍爾效應(yīng)傳感器150倚靠在板100的區(qū)段上，也可能在板的區(qū) 段中提供的缺口中，因此霍爾效應(yīng)傳感器150通過印刷電路板自身可相 對(duì)于磁環(huán)15保持就位。因此，通過在電動(dòng)機(jī)中對(duì)板進(jìn)行定位，優(yōu)化了傳感器150在旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15感應(yīng)的磁場(chǎng)中的牢固保持和定位。板100可以通過一種徑向裝配方式進(jìn)行裝配，這種徑向裝配方式包 括在為這一目的提供的電動(dòng)機(jī)軍的缺口中插入板。轉(zhuǎn)子軸10的相對(duì)位 置和板100的平面的相對(duì)位置因此通過電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)而固定。因此霍爾 效應(yīng)傳感器150相對(duì)于磁環(huán)的定位精確，從而使測(cè)量可靠。盡管閨中沒有示出，但是當(dāng)霍爾效應(yīng)傳感器M置在與被軸向磁化 的磁環(huán)的一個(gè)面相對(duì)的板的區(qū)段上時(shí)，印刷電路板可以通過軸向安裝進(jìn) 行裝配。該板因而平行于轉(zhuǎn)子軸線，并被插入為此目的提供的電動(dòng)機(jī)軍 的缺口中。根據(jù)困7至困9中示出的笫二實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器被放置在 印刷電路板頂面的邊緣上，所迷印刷電路板乾坎置在與轉(zhuǎn)子軸線基本垂 直的平面內(nèi)，且霍爾效應(yīng)傳感器直接相對(duì)于磁環(huán)放置.與參照?qǐng)Dl和困 2描述的部件相同的部件具有相同的參考標(biāo)號(hào)。困7示出了根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式第一變型的用于測(cè)量磁場(chǎng) 的設(shè)備。困7示出了在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)15，以及如圖1中的印刷電路 板IOO。圍7還示出霍爾效應(yīng)傳感器150,其連接引腳151被彎曲并倚 靠在印刷電路板的頂面101上.如此彎曲的連接引腳151隨后通過例如 回流工藝與板的頂面101上的連接引線相連.如上所述，由于傳感器150用于測(cè)量由旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15感應(yīng)的磁場(chǎng)， 因此需要其檢測(cè)表面基本垂直于由該環(huán)感應(yīng)的場(chǎng)線，該場(chǎng)線基本平行于 環(huán)15的圃周的表面。在圖7示出的實(shí)施方式中，霍爾效應(yīng)傳感器150 的連接引腳151被彎曲為L(zhǎng)形和倒L形。通孔型組件通常包括長(zhǎng)度約 為18至20mm的三個(gè)連接引腳.這些管腳通常用于穿過印刷電路板的 厚度，多余部分在用焊料成分填充通孔之前被切去。根據(jù)本實(shí)用新型， 霍爾效應(yīng)傳感器組件150的連接引腳151被彎曲，其中一個(gè)管腳形成L 形，兩個(gè)管腳形成倒L形，或者反之，以便作為支撐部，從而保持霍爾 效應(yīng)傳感器組件150的表面的位置.該實(shí)施方式具有簡(jiǎn)化印刷電路板制 造工藝的優(yōu)點(diǎn).所有這些組件例如可以被放置在板的同一面上并且可在 單個(gè)焊接流程中被連接.困8示出了圖7的用于測(cè)量磁場(chǎng)的設(shè)備的應(yīng)用，以M測(cè)直流電動(dòng) 機(jī)的轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)。與困3相同的已經(jīng)說明的部件具有相同的參考標(biāo)號(hào). 通過將印刷電路板100裝配到電動(dòng)機(jī)革1上，使霍爾效應(yīng)傳感器組件150 與旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15直接相對(duì)。由于霍爾效應(yīng)傳感器組件150借助于其倚靠在板表面上的彎曲管腳 固定在板100的面上，因此霍爾效應(yīng)傳感器150通過印刷電路板自身相 對(duì)于磁環(huán)15保持就位。因此通過在電動(dòng)機(jī)中對(duì)板進(jìn)行定位，優(yōu)化了傳 感器150在旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15感應(yīng)的磁場(chǎng)中的牢固保持和定位。困9示出了根據(jù)本實(shí)用新型笫二實(shí)施方式第二變型的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè) 備。與困7—樣，困9示出了在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)15、印刷電路板 100以及霍爾效應(yīng)傳感器150，霍爾效應(yīng)傳感器150的連接引腳151被 彎曲并倚靠在印刷電路板的頂面101上.根據(jù)困9示出的實(shí)施方式變型，霍爾效應(yīng)傳感器150的連接引腳151 被彎曲成橋形。霍爾效應(yīng)傳感器150的一個(gè)區(qū)段倚靠在印刷電路板的表 面上，連接引腳151向后彎曲，且端部被連接到板100的正面上的連接 引線。該實(shí)施方式用于將霍爾效應(yīng)傳感器的檢測(cè)表面向印刷電路板IOO 的平面拉得更近，這例如是在板100的相對(duì)定位以及磁環(huán)15的相對(duì)定 位需要如此時(shí)，以及當(dāng)霍爾效應(yīng)傳感器150的檢測(cè)表面不得不盡可能地 集中在磁環(huán)的外圍時(shí).本實(shí)施方式還具有簡(jiǎn)化印刷電路板制造工藝的優(yōu) 點(diǎn)，因?yàn)樗羞@些組件例如可以被放置在板的同一面上，并且可以在單 個(gè)焊接流程中被連接.因此，當(dāng)印刷電路板100被放置成垂直于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸線20時(shí)，霍 爾效應(yīng)傳感器150可以根據(jù)參考困1至困9描述的實(shí)施方式中的任一個(gè)、 根據(jù)板100相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁環(huán)15的相對(duì)縱向定位布置在板100上.如果 板100以徑向方式被裝配成正好面向磁環(huán)15，則霍爾效應(yīng)傳感器150 將被定位在板的區(qū)段上(困1至困6)。如果徑向裝配板100但板100 相對(duì)于磁環(huán)15存在偏移，那么霍爾效應(yīng)傳感器150將被定位在板的面 上，并且將根據(jù)具有磁環(huán)15的板100的平面的定位，或多或少地遠(yuǎn)離 板的表面(困7至困9).根據(jù)困10中示出的第三實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器被放置在印刷 電路板的頂面上，且所述印刷電路板乾故置在與轉(zhuǎn)子軸線基本平行的平面中，而霍爾效應(yīng)傳感器直接面向磁環(huán)放置。圖10示出了在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)15、印刷電路板100以及霍爾 效應(yīng)傳感器150， 150'，霍爾效應(yīng)傳感器150， 150，的連接引腳被彎曲并 倚靠在印刷電路板的頂面101上。管腳的長(zhǎng)度允許使傳感器的表面更接 近磁環(huán)，以便獲得更好的測(cè)量靈敏度。該實(shí)施方式用于獲得例如傳感器 和磁環(huán)之間的約10mm的接近度。在圖10示出的實(shí)施方式中，與圖7 相同，每個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器150， 150，的連接引腳都被彎曲為L(zhǎng)形和倒 L形，并且倚靠在板的頂面IOI上，以便通過使用單個(gè)回流焊接階段來 簡(jiǎn)化工藝。在圖10中，印刷電路板100平行于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸線20放置， 而霍爾效應(yīng)傳感器150， 150'的檢測(cè)表面相對(duì)于板100的平面傾斜。使 霍爾效應(yīng)傳感器150， 150'的連接引腳彎曲成一定角度允許將每個(gè)傳感 器150， 150'的檢測(cè)表面定位為與旋轉(zhuǎn)環(huán)15感應(yīng)的磁場(chǎng)的線嚴(yán)格垂直， 并且與環(huán)保持理想的距離，以便對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化測(cè)量。將管腳彎曲 成一定角度也被用于定位傳感器，使得它們以所需的相位偏移測(cè)量磁信 號(hào)，所述相位偏移通常為90。此外，不同制造商的規(guī)范可能會(huì)涉及在 電動(dòng)機(jī)構(gòu)造大體相同的情況下使用不同的環(huán)。通過簡(jiǎn)單地改變傳感器 150， 150'的連接引腳的曲率和長(zhǎng)度，該實(shí)施方式則允許適用于不同類 型的環(huán)。根據(jù)圖11中示出的笫四實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器從印刷電路板的 底面?zhèn)妊由?，所述印刷電路M置在與轉(zhuǎn)子軸線基本平行的平面中，霍 爾效應(yīng)傳感器直接面向磁環(huán)放置。圖11示出在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)15、印刷電路板100以及霍爾效 應(yīng)傳感器150， 150'，霍爾效應(yīng)傳感器150， 150'的連接引腳151， 151' 穿過板100的厚度，然后被彎曲，并且部分地倚靠在印刷電路板的頂面 101上。與困10相比，圖11的設(shè)置允許印刷電路板被放置得離轉(zhuǎn)子軸 線20更近。因此，不再需要將所有電子組件都容納在轉(zhuǎn)子IO和板IOO 之間保留的空間中。然后將電子組件放置在板的頂面IOI上，與轉(zhuǎn)子相 對(duì)，而霍爾效應(yīng)傳感器組件150， 150'不得不被放置在底面102上，面 向轉(zhuǎn)子，使得它們與磁環(huán)15相對(duì)?；魻栃?yīng)傳感器150， 150'可以相對(duì) 于磁環(huán)徑向放置(如圖11所示)或軸向放置。然后，與其他電子組件 同時(shí)優(yōu)選在板的頂面101上連接霍爾效應(yīng)傳感器150， 150'的連接引腳 151, 151，，以便在板100的制造中避免兩個(gè)焊接流程。然而，霍爾效應(yīng)傳感器150， 150，的封套并不是像常規(guī)的通孔組件那樣被固定，因?yàn)檫B 接引腳151， 151，在穿過板的厚度到頂面后不會(huì)被切去，而是被彎曲并 且至少部分地倚靠在頂面IOI上。由此，可對(duì)板上的所有電子組件實(shí)施 利用回流工藝的單個(gè)焊接階段。此外，連接引腳151， 151，的這種彎曲 有助于提升焊接階段和設(shè)備使用期間霍爾效應(yīng)傳感器150, 150，的穩(wěn)定 性。根據(jù)圖12和13中示出的第五實(shí)施方式，霍爾效應(yīng)傳感器被定位在 印刷電路板的孔中，所述印刷電珞被板放置在與轉(zhuǎn)子軸線基本平行的平 面中，容納霍爾效應(yīng)傳感器的孔直接面向磁環(huán)放置。圖12示出了在軸線20上旋轉(zhuǎn)的磁環(huán)15和印刷電路板100，該印刷 電路板100具有一個(gè)其中放置有霍爾效應(yīng)傳感器150的通孔130。如圖 12和圖13所示，傳感器150的表面因而基本上與印刷電路板100共面。 傳感器150甚至能夠完全或者部分地包圍在板100的厚度中。圖12和 圖13的設(shè)置允許印刷電路板盡可能靠近轉(zhuǎn)子軸線20以便具有更好的測(cè) 量靈敏度。霍爾效應(yīng)傳感器150的連接引腳151被彎曲并至少部分地倚 靠在板100的頂面101上。傳感器150連接引腳151中的一些可被插入 板IOO中鉆出的孔中，而連接引腳151與其他電子組件同時(shí)地優(yōu)選全部 連接到板的頂面IOI上的電引線，從而避免板IOO制造中的兩個(gè)焊接流 程。由此，可對(duì)板上的所有電子組件實(shí)施利用回流工藝的單個(gè)焊接階段。 此外，連接引腳151的這種彎曲有助于提升霍爾效應(yīng)傳感器150的穩(wěn)定 性。無需贅述，本實(shí)用新型并不限于上面通過例子說明的實(shí)施方式。因 此，可以想到印刷電路板100和轉(zhuǎn)子軸線20的其他相關(guān)設(shè)置，而板100、 磁環(huán)15和傳感器150的具體設(shè)計(jì)都將取決于想到的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，包括印刷電路板(100)；旋轉(zhuǎn)磁環(huán)(15)；至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器(150)，其被設(shè)計(jì)成測(cè)量由所述旋轉(zhuǎn)磁環(huán)(15)感應(yīng)的磁場(chǎng)；所述霍爾效應(yīng)傳感器被構(gòu)建成通孔型單元，其特征在于，所述傳感器的連接引腳(151)被彎曲并至少部分地倚靠在所述印刷電路板的一個(gè)面上，其中所述連接引腳(151)的彎曲用于將所述霍爾效應(yīng)傳感器(150)穩(wěn)固在所述印刷電路板(100)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150)被放置在所述印刷電路板的一個(gè)區(qū)段上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150)位于所述印刷電路板的所述區(qū)段的缺口 (110、 115)中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng) 傳感器(150 )位于固定在所述印刷電路板(100 )的所述區(qū)段的封套(120 )中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150)被放置在所述印刷電路板(100)上的通孔(130)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于所述 霍爾效應(yīng)傳感器(150)的所述彎曲的連接引腳(151)電連接到在所述 印刷電路板(100)的一個(gè)面上提供的連接引線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150 )的所述彎曲的連接引腳(151 )電連接到在所述印刷電路板(100 ) 的一個(gè)面上提供的連接引線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-3和5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于 所述霍爾效應(yīng)傳感器(150)的所述連接引腳(151)穿過所述印刷電路 板(100 )的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150)的所述連接引腳(151)穿過所述印刷電路板(100)的厚度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于所述霍爾效應(yīng)傳感 器(150)的所述連接引腳(151)利用波動(dòng)焊接技術(shù)電連接到所述板任 一面上的引線。
11. 一種電動(dòng)機(jī)，包括 轉(zhuǎn)子軸(10 );其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)還包括根據(jù)權(quán)利要求1 一 10中任一項(xiàng)所述 的磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，且其中所述磁環(huán)(15)附連到所述轉(zhuǎn)子軸。
專利摘要一種磁場(chǎng)測(cè)量設(shè)備，包括印刷電路板(100)和至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器(150)，該霍爾效應(yīng)傳感器被設(shè)計(jì)成測(cè)量由旋轉(zhuǎn)磁環(huán)(15)感應(yīng)的磁場(chǎng)?；魻栃?yīng)傳感器被構(gòu)建成通孔類型的單元，而其連接引腳(151)被彎曲并至少部分地倚靠在所述印刷電路板的一個(gè)面上。該設(shè)備用于以一種可靠的方式(10)固定一個(gè)或多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器，從而確保該傳感器相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁環(huán)穩(wěn)固定位，用于對(duì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行可靠測(cè)量。
文檔編號(hào)G01P3/42GK201133933SQ20072015215
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者洛朗·羅班, 邁克爾·勒布爾茹瓦, 馬里-皮埃爾·貝納 申請(qǐng)人:法國(guó)阿文美馳輕型車系統(tǒng)有限公司