驅(qū)動裝置及其永磁電機的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種驅(qū)動裝置及其永磁電機，所述驅(qū)動裝置包括所述電機以及與電機連接以對電機減速傳動的齒輪箱，所述電機包括定子以及設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括一外殼以及固定于外殼內(nèi)壁面上的永磁體，所述永磁體形成四個磁極，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸以及固定套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的鐵心，所述鐵心包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的安裝部、由所述安裝部向外延伸的十個齒、以及纏繞于所述齒上的若干線圈，每一齒包括由所述軛沿徑向向外延伸的繞線部以及形成所述繞線部的末端的極部，相鄰的極部之間間隔形成有槽口，每一極部于其朝向永磁體的外表面上內(nèi)凹形成有溝槽，該電機的齒槽轉(zhuǎn)矩有效地減小，降低了電機的振動與噪音。
【專利說明】
驅(qū)動裝置及其永磁電機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及汽車天窗的驅(qū)動裝置，特別是涉及驅(qū)動裝置的永磁電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 天窗是汽車通風換氣的重要器件，一般分為電動式和手動式兩類，隨著嵌入式系 統(tǒng)在汽車電子控制系統(tǒng)開發(fā)方面的廣泛應用，電動式天窗越來越普及。
[0003] 電動式天窗通常由永磁電機驅(qū)動，電機的高速轉(zhuǎn)動經(jīng)由齒輪箱等減速機構(gòu)減速后 輸出，驅(qū)動天窗打開或關(guān)閉。永磁電機由定子與轉(zhuǎn)子構(gòu)成，定子上設(shè)有永磁體，轉(zhuǎn)子上設(shè)有 鐵心，鐵心包括有若干極齒、以及纏繞于極齒上的線圈，線圈通電產(chǎn)生磁場與永磁體作用驅(qū) 動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。現(xiàn)有的一種永磁電機的轉(zhuǎn)子包括六個極齒，相鄰的極齒之間形成有繞線槽，此 類電機產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩較大，導致轉(zhuǎn)矩波動，產(chǎn)生振動和噪音，影響電機的性能與安全。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，提供一種能有效減少振動以及噪音的永磁電機及采用該永磁電機的驅(qū) 動裝置。
[0005] 本實用新型提供一種永磁電機，包括定子以及設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括 一外殼以及固定于外殼內(nèi)壁面上的永磁體，所述永磁體形成四個磁極，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸 以及固定套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的鐵心，所述鐵心包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的安裝部、由所述安裝部向外 延伸的十個齒、以及纏繞于所述齒上的若干線圈，每一齒包括由所述輒沿徑向向外延伸的 繞線部以及形成所述繞線部的末端的極部，相鄰的極部之間間隔形成有槽口，每一極部于 其朝向永磁體的外表面上內(nèi)凹形成有溝槽。
[0006] 較佳地，所述溝槽的寬度不大于槽口的寬度。
[0007] 較佳地，所述極部在周向上的寬度大于所述槽口的寬度。
[0008] 較佳地，所述極部表面對應溝槽的部分為虛部，沒有對應齒槽的部分為實部，所述 實部與虛部的寬度大致相同。
[0009] 較佳地，所述極部上形成有兩個溝槽，所述兩個溝槽將極部分為兩個虛部與三個 實部，所述兩個虛部與三個實部交替設(shè)置。
[0010] 較佳地，所述極部上形成有兩個溝槽，所述兩個溝槽將極部分為兩個虛部與三個 實部，所述兩個虛部與三個實部交替設(shè)置。
[0011] 較佳地，所述外殼一端開口 一端封閉，所述開口端連接一端蓋，所述端蓋包括封閉 所述開口的一蓋板以及由蓋板的邊緣延伸的筒體，所述筒體插入至外殼內(nèi)與外殼干涉配 合，所述筒體的外壁面上形成有若干凸肋。
[0012] 本實用新型還提供一種驅(qū)動裝置，包括電機、與電機連接以對電機減速傳動的齒 輪箱，所述電機包括定子以及設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括一外殼以及固定于外殼內(nèi) 壁面上的永磁體，所述永磁體形成四個磁極，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸以及固定套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的 鐵心，所述鐵心包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的安裝部、由所述安裝部向外延伸的十個齒、以及纏繞于 所述齒上的若干線圈，每一齒包括由所述輒沿徑向向外延伸的繞線部以及形成所述繞線部 的末端的極部，相鄰的極部之間間隔形成有槽口，每一極部于其朝向永磁體的外表面上內(nèi) 凹形成有溝槽。
[0013] 較佳地，所述齒輪箱包括有殼體、收容于殼體內(nèi)的蝸桿與傳動齒輪、以及設(shè)置于殼 體外的輸出齒輪，所述蝸桿與電機的轉(zhuǎn)軸傳動連接并與傳動齒輪嚙合，所述傳動齒輪固定 于一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的一端可轉(zhuǎn)動地樞接于殼體內(nèi)，另一端伸出殼體外與輸出齒輪固定連接 使輸出齒輪隨傳動齒輪同步轉(zhuǎn)動。
[0014] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型驅(qū)動裝置的電機在其電樞的極部上形成溝槽，降低 了齒槽轉(zhuǎn)矩，減少電機的振動與噪音。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型驅(qū)動裝置的立體圖。
[0016] 圖2為圖1所示驅(qū)動裝置去除齒輪箱的部分殼體的示意圖，以顯示齒輪箱的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)。
[0017] 圖3為驅(qū)動裝置的永磁電機的立體圖。
[0018] 圖4為圖3中IV-IV線的剖視圖。
[0019] 圖5為圖3中V-V線的剖視圖。
[0020] 圖6為圖3中VI-VI線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0021] 以下將結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型驅(qū)動裝置包括有電機10以及與電機10連接的齒輪箱30,所 述齒輪箱30對電機10的高速旋轉(zhuǎn)進行減速后輸出，驅(qū)動負載，如汽車天窗的開啟或關(guān)閉。 [0023]請同時參閱圖2,所述齒輪箱30包括殼體32、蝸桿34、傳動齒輪36、及輸出齒輪38。 所述蝸桿34以及傳動齒輪36收容于殼體32內(nèi)，所述輸出齒輪38位于殼體32外，用于與負載 連接，所述輸出齒輪38在尺寸上遠小于傳動齒輪36。所述蝸桿34受電機10驅(qū)動，蝸桿34的一 端與電機10連接，另一端形成有齒與大齒輪36嚙合，所述大齒輪36固定于一轉(zhuǎn)軸40上，所述 轉(zhuǎn)軸40的一端可轉(zhuǎn)動地樞接于殼體32內(nèi)，另一端穿過殼體32后與輸出齒輪38固定連接，從 而在蝸桿34的驅(qū)動下，小齒輪38與大齒輪36同步轉(zhuǎn)動，共同構(gòu)成一減速機構(gòu)，經(jīng)由齒輪箱30 的輸出的轉(zhuǎn)速遠小于電機1 〇的轉(zhuǎn)速。
[0024] 請同時參閱如圖3至圖6，所述電機10為永磁電機，包括有定子11以及收容于定子 11內(nèi)的轉(zhuǎn)子12。所述定子11包括外殼13、與外殼13連接的端蓋14、固定于外殼13內(nèi)的永磁體 15、以及固定于端蓋14內(nèi)的電刷16。所述轉(zhuǎn)子12包括轉(zhuǎn)軸17、套設(shè)于轉(zhuǎn)軸17上的鐵心18和換 向器19,以及纏繞于鐵心18上并與換向器19電性連接的繞組（圖未示）。所述鐵心18的位置 與永磁體15相對應，所述換向器19的位置與電刷16相對應。所述換向器19與電刷16作用使 電樞18產(chǎn)生變化的磁場，與定子11的永磁體15的磁場作用，推動轉(zhuǎn)子12持續(xù)轉(zhuǎn)動。本實施例 中，所述電機10為四極十槽電機，其永磁體15的數(shù)量為4個，電樞18形成有10個繞線槽185。 [0025]所述定子11的外殼13呈筒狀，一端開口另一端封閉。所述永磁體15貼設(shè)于外殼13 的內(nèi)圓周面上，沿周向方向均勻間隔設(shè)置，相鄰的永磁體15具有不同的極性。所述開口端朝 向齒輪箱30,沿徑向向外延伸形成一法蘭131，所述法蘭131上形成有穿孔132,螺釘?shù)却┻^ 所述法蘭131上的穿孔132與齒輪箱30的殼體32固定連接。所述封閉端遠離齒輪箱30,封閉 端的中央向外凸出形成一凸臺133,所述凸臺133與外殼13同軸設(shè)置，凸臺133內(nèi)收容一軸承 20,支撐轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動。本實施例中，在所述軸承20的端面與凸臺133之間設(shè)置有墊圈21，轉(zhuǎn) 子12的轉(zhuǎn)軸17的一端可轉(zhuǎn)動地插接于所述軸承20內(nèi)，轉(zhuǎn)軸17的端面與墊圈21相靠近或相抵 靠，從而轉(zhuǎn)軸17在轉(zhuǎn)動中的振動通過墊圈21得以緩沖。
[0026]所述端蓋14固定連接于外殼13的開口端，本實施例中，所述端蓋14包括一蓋板141 以及由所述蓋板141的外邊緣沿軸向朝向外殼11內(nèi)延伸的筒體142。所述蓋板141將殼體3 2 的開口端封閉，蓋板141的中央向外，即朝向齒輪箱30內(nèi)凸出形成另一凸臺143用于收容另 一軸承22。所述轉(zhuǎn)軸17的另一端穿過所述另一軸承22以及另一凸臺143后伸出電機10而進 入齒輪箱30的殼體32內(nèi)，通過聯(lián)軸器與蝸桿34相連，輸出轉(zhuǎn)矩。所述端蓋14的筒體142插入 至外殼13內(nèi)與其形成干涉配合，將端蓋14與外殼13固定連接。本實施例中，所述筒體142的 外壁面上形成有若干凸肋144,所述凸肋144沿筒體142的周向間隔分布。所述電刷16設(shè)置于 端蓋14的筒體142內(nèi)，為成對設(shè)置。
[0027]所述轉(zhuǎn)子12的電樞18包括固定套接于轉(zhuǎn)軸17上的安裝部181、由所述安裝部181向 外福射延伸的若干齒182。所述繞組包括分別纏繞于齒182上的若干線圈（圖未不）。每一齒 182包括一由安裝部181徑向向外延伸的繞線部183以及形成于繞線部183末端的極部184， 所述線圈纏繞于繞線部183上，所述極部184面向定子11的永磁體15,相鄰的極部184之間間 隔一定間隙，形成所述繞線槽185的槽口 189。所述換向器19包括固定套接于轉(zhuǎn)軸17上的絕 緣套筒191、以及固定于套筒191上的若干的換向片193。所述換向片193沿套筒191的周向均 勻間隔設(shè)置，數(shù)量與齒182的數(shù)量相同，每一換向片193朝向電樞18的一端形成有一彎鉤194 與一相應的線圈連接。本實施例中，所述套筒191的外壁上形成有若干凸條192,每一換向片 193固定于一凸條192上。所述兩電刷16同時與其中兩換向片193接觸，在轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動過程中 輪流與不同的換向片193接觸、分離，使與換相片193連接的相應線圈內(nèi)的電流換向，從而轉(zhuǎn) 產(chǎn)生變化的磁場。
[0028]沿圓周方向，所述槽口 189的寬度遠小于極部184的寬度。每一極部184于其朝向永 磁體15的外表面上內(nèi)凹形成有溝槽186,較佳地所述溝槽186的寬度不大于槽口 189的寬度。 將極部184的表面對應有溝槽186的部分定義為虛部187,沒有溝槽186的部分與實部188,優(yōu) 選地，所述虛部187與實部188的寬度相當，相鄰的兩實部188之間形成有一虛部187或間隔 一槽口 189。轉(zhuǎn)子12每轉(zhuǎn)過一實部188對應的角度，永磁體15會遇到一槽口 189或一溝槽186， 再轉(zhuǎn)過一定角度后會再遇到一實部188,這樣交替分布，可以優(yōu)化氣隙磁阻變化，從而盡量 降低齒槽轉(zhuǎn)矩，減少電機10的振動與噪音。
[0029]本實施例電機10為四極十槽電機，所述電樞18的齒182的數(shù)量為10個，每一齒182 的極部184在其外表面上形成有2個溝槽186。沿周向方向，對每一極部184來說，所述兩溝槽 186將其大致等分為5部分，即3個實部188與兩個虛部187,虛部187與實部188交替設(shè)置。應 當理解的是，所述極部184上的溝槽186的數(shù)量可以根據(jù)極部184、繞線槽185的槽口的尺寸 進行相應的變化，并不限于2個。
[0030] 如下表所示，對本實用新型電機10與現(xiàn)有電機進行噪音測試，現(xiàn)有1#電機在順時 針(CW)與逆時針(CCW)轉(zhuǎn)動時的噪音均為52. OdBA，增加溝槽186的本實用新型1#電機在順 時針與逆時針轉(zhuǎn)動時的噪音分別為46.6dBA、46.5dBA;現(xiàn)有2#電機在順時針與逆時針轉(zhuǎn)動 時的噪音均為51.4(^4、49.2(^4，增加溝槽后的本實用新型2#電機在順時針與逆時針轉(zhuǎn)動 時的噪音分別為46.2dBA、46.7dBA，相對于現(xiàn)有電機來說，實施本實用新型大約能降低IO % 左右的噪音。
[0031] 表1噪音對比表
[0033]需要說明的是，本實用新型并不局限于上述實施方式，根據(jù)本實用新型的創(chuàng)造精 神，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以做出其他變化，這些依據(jù)本實用新型的創(chuàng)造精神所做的變化，都 應包含在本實用新型所要求保護的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種永磁電機，包括定子以及設(shè)于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子，所述定子包括一外殼以及固定于 外殼內(nèi)壁面上的永磁體，所述永磁體形成四個磁極，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸以及固定套設(shè)于轉(zhuǎn) 軸上的鐵心，其特征在于:所述鐵心包括套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的安裝部、由所述安裝部向外延伸的 十個齒、以及纏繞于所述齒上的若干線圈，每一齒包括由所述輒沿徑向向外延伸的繞線部 以及形成所述繞線部的末端的極部，相鄰的極部之間間隔形成有槽口，每一極部于其朝向 永磁體的外表面上內(nèi)凹形成有溝槽。2. 如權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述溝槽的寬度不大于槽口的寬度。3. 如權(quán)利要求1或2所述的永磁電機，其特征在于，所述極部在周向上的寬度大于所述 槽口的寬度。4. 如權(quán)利要求3所述的永磁電機，其特征在于，所述極部表面對應溝槽的部分為虛部， 沒有對應齒槽的部分為實部，所述實部與虛部的寬度大致相同。5. 如權(quán)利要求4所述的永磁電機，其特征在于，所述極部上形成有兩個溝槽，所述兩個 溝槽將極部分為兩個虛部與三個實部，所述兩個虛部與三個實部交替設(shè)置。6. 如權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子還包括固定于轉(zhuǎn)軸上的換向 器，所述換向器包括固定套接于轉(zhuǎn)軸上的套筒以及固定連接于套筒上的若干換向片，每一 換向片朝向電樞的一端形成有彎鉤與一線圈連接，所述定子還包括有一對電刷與換向器作 用。7. 如權(quán)利要求1所述的永磁電機，其特征在于，所述外殼一端開口一端封閉，所述開口 端連接一端蓋，所述端蓋包括封閉所述開口的一蓋板以及由蓋板的邊緣延伸的筒體，所述 筒體插入至外殼內(nèi)與外殼干涉配合，所述筒體的外壁面上形成有若干凸肋。8. -種驅(qū)動裝置，包括電機、與電機連接以對電機減速傳動的齒輪箱，其特征在于，所 述電機為權(quán)利要求1 - 7中任意一項所述的永磁電機，所述電機的轉(zhuǎn)軸的一端伸出電機外與 齒輪箱連接。9. 如權(quán)利要求8述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述齒輪箱包括有殼體、收容于殼體內(nèi)的 蝸桿與傳動齒輪、以及設(shè)置于殼體外的輸出齒輪，所述蝸桿與電機的轉(zhuǎn)軸傳動連接并與傳 動齒輪嚙合，所述傳動齒輪固定于一轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸的一端可轉(zhuǎn)動地樞接于殼體內(nèi)，另一端伸 出殼體外與輸出齒輪固定連接使輸出齒輪隨傳動齒輪同步轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】H02K7/116GK205489851SQ201620066754
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發(fā)明人】齊發(fā)云, 杜成順, 石向國, 秦銳鋒
【申請人】德昌電機(深圳)有限公司