具有感应式减速的电机的制作方法

本申请要求于2016年10月20日提交的美国临时专利申请号62/410,454和于2017年4月18日提交的美国临时专利申请号62/486,839的优先权，所述申请的名称均为“motorwithinductivedeceleration”，其中的每一个通过引用而整体并入本文。

背景技术：

许多电器使用电机来将电能转换为机械能。例如，搅拌器使用电机来搅拌或混合饮料或其他食品。搅拌器用于家庭和企业。当在诸如餐馆或咖啡店的企业中使用时，搅拌器通常被定位成邻近服务区或用餐区，使得可以按订单准备食品或饮料。当这样放置时，搅拌器发出的声音会在其处理或混合饮料时扰乱或分散顾客的注意力。

电机在操作时是噪声的直接来源，并且由于它在搅拌器底座内产生的振动也是噪声的间接来源。搅拌器底座也必须足够大以容纳电机。此外，用户在他们从容器中移除内容物之前必须等待电机停止。

其他电器使用电机来执行其他任务。在这些电器中，电机也导致噪声、尺寸限制以及执行其任务所需的时间。因此，期望提供一种电机，其可以降低噪声、高效地操作并且在尺寸上可以被减小。

技术实现要素：

以下呈现了本公开的概述以提供对一些方面的基本理解。该概述既不旨在标识关键或重要元素，也不旨在限定实施例或权利要求的任何限制。此外，该概述可以提供对可以在本公开的其他部分中更详细地描述的一些方面的简化概览。

描述了搅拌器系统。搅拌器系统包括搅拌器底座，该搅拌器底座包括电机和容纳电机的壳体。电机包括：电枢；以及选择性地耦合到电源的线圈，其中在向线圈供电时，线圈生成具有第一极性的磁场，并且当从线圈断电时，线圈生成具有第二极性的第二场。该系统可以包括切换电路，该切换电路包括第一继电器，该第一继电器处于断开状态时将电源操作性地连接到线圈的第一部分，并且当处于闭合状态时将电源从线圈的第一部分断开。当处于闭合状态时，第一继电器将线圈的第一部分连接到制动电阻器。切换电路还包括第二继电器，当第二继电器处于断开状态时，第二继电器将电枢的第一节点操作性地耦合到线圈的第二部分，并且当第二继电器处于闭合时，第二继电器将电枢的第二节点连接到线圈的第二部分。在闭合第一继电器之后，切换电路延迟闭合第二继电器。当第二继电器断开时，第二继电器将线圈的第一部分操作性地耦合到电枢的第二节点。当第二继电器闭合时，第二继电器将线圈的第一部分操作性地连接到电枢的第一节点。当向线圈供电时线圈可以驱动电枢，并且当从线圈去除电力时线圈制动电枢。线圈包括运行线圈和停止线圈，使得电机不包括用于运行或停止电枢的任何其他线圈。

搅拌器系统包括操作性地容纳电机的壳体，其中所述电机包括：被耦合到驱动轴的电枢；以及被选择性地耦合到电源的线圈，其中，当向线圈供电时，线圈生成具有第一极性的磁场，其引起电枢的旋转，并且当不向线圈供电时，线圈生成第二场以使电枢的旋转减速。该系统包括操作性地可附接到壳体的容器和操作性地附接到容器的盖件。壳体包括耦合到电机的第一近场通信部件，并且容器包括第二近场通信部件，其中当容器操作性地附接到壳体时，第一近场通信部件与第二近场通信部件进行通信。该系统包括开关，该开关至少部分地基于容器是否与壳体互锁而操作性地允许电机的操作。

描述了一种搅拌器系统，其包括操作性地容纳电机的壳体和设置在壳体上并操作性地控制电机的接口；其中电机包括：耦合到驱动轴的电枢；选择性地耦合到电源的运行和停止线圈，其中接口选择性地控制电源向运行和停止线圈供电，并且其中，当接口允许向运行和停止线圈供电时，运行和停止线圈生成具有第一极性的第一磁场，并且其中，当接口从电机去除电力时，运行和停止线圈生成第二磁场以使电枢的旋转减速。接口包括开关、旋钮或触敏输入设备中的至少一个。在从运行和停止线圈去除电力之后，运行和停止线圈维持第一磁场预定量的时间。电机不包括制动衬块。该系统包括制动电阻器，其在接口从电机去除电力时操作性地耦合运行和停止线圈，并且在接口允许向运行和停止线圈供电时解耦合运行和停止线圈。

下面的描述和附图公开了各种说明性方面。可以明确地识别一些改进和新颖方面，而其他改进和新颖方面从描述和附图中可以是显而易见的。

附图说明

附图示出了各种系统、装置、设备和方法，其中相似的附图标记始终表示相似的部件。

图1示出了现有技术电机的剖视图。

图2示出了根据各种公开的方面的电机的剖视图。

图3示出了包括根据各种公开的方面的电机的搅拌器的剖视图。

图4示出了用于搅拌器的感应式制动系统的示意图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。要理解的是，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的相应范围的情况下做出结构和功能上的改变。此外，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合或改变各种实施例的特征。如此，以下描述是通过说明方式呈现的，并且不以任何方式限制可以对所示实施例做出的且仍然在本发明的精神和范围内的各种替换和修改。

如本文所使用的，词语“示例”和“示例性”意味着实例或说明。词语“示例”或“示例性”不表示关键的或优选的方面或实施例。除非上下文另有表明，否则词语“或者”旨在包含性的而非排他性的。作为示例，短语“a采用b或c”包括任何包含性排列(例如，a采用b；a采用c；或者a采用b和c两者)。作为另一事项，除非上下文另有表明，否则冠词“一”和“一个”通常旨在意味着“一个或多个”。

注意的是，本文描述的各种实施例可以包括其他部件和/或功能。还要注意的是，虽然各种实施例涉及搅拌器或搅拌系统，但可以鉴于本文描述的实施例而使用各种其他系统。例如，实施例可以被用于食品处理器系统、混合系统、手持式搅拌系统、各种其他食品制备系统、家用电器、风扇、电动工具或使用电机的其他机器。如此，对搅拌器、搅拌系统等的引用被理解为包括各种其他机器。

搅拌器系统通常包括搅拌器底座，其可以包括电机、控制器、显示器、存储器和处理器。此外，这样的系统可以包括搅拌容器和刀片组件。刀片组件、搅拌容器和搅拌器底座可以可拆卸地或不可拆卸地附接。搅拌容器可以以任何适当的方式供电，诸如在题为“poweredblendingcontainer”的美国专利申请号14/213,557中所公开的那样，该专利申请在此通过引用而被并入。可以将食材添加到搅拌容器中。此外，虽然各种实施例描述了对“原料”、“内容物”或“食材”的搅拌，但注意的是也可以混合或搅拌非食材物质，诸如涂料、环氧树脂、建筑材料(例如，砂浆，水泥等)等。此外，搅拌系统可以包括任何家用搅拌器和/或任何类型的商用搅拌系统(包括具有可以封装或部分封装搅拌器的盖的那些搅拌系统)。此外，商用搅拌系统可以包括整个搅拌系统，诸如模块化搅拌系统，其可以包括搅拌器以及其他部件，诸如清洁器、食材存储设备(包括冰箱)、制冰机和/或分配器、食材分配器(液体或粉末调味分配器)或这类的任何其他组合。

此外，对食材或原料的搅拌可以产生经搅拌的产品。这种经搅拌的产品可以包括饮料、冷冻饮料、冰沙、奶昔、汤、果泥、果汁冰糕、黄油(坚果)、蘸料等。注意的是，各种其他经搅拌的产品可以由搅拌原料产生。因此，除非上下文另有表明或需要这类术语之间的特定区分，否则诸如“经搅拌的产品”或“饮料”的术语可以可互换地使用。此外，这类术语不旨在限制可能的经搅拌的产品，并应该被视为可能的经搅拌的产品的示例。

转到图1，存在通用电机100。该电机100以及一些其他传统电机可以被搅拌器利用。电机100将能量(例如，电能)转换成机械能。电机100以直流电(dc)或交流电(ac)操作。为了简洁起见并且除了下面更详细地示出和描述的内容之外，电机100在本文中被描述为无刷dc电机。

电机100可以包括电枢110，电枢110由电机100内的电创建的磁场激励，以将电能转换成机械能。电枢可以经由电刷140和142来接收电力。当电能流过静止的导电线圈120(例如，电机场)和电枢(例如，并联、串联等)。当电流通过场中的线圈120和电枢110时，线圈120和电枢110中的每一个都创建磁场。这些场的吸引和排斥导致电枢110旋转。

随着通过电机100的电流增大，由电枢110和线圈120和130两者创建的磁场增大。用户可以通过去除电力来关闭电机100。然而，电枢110的惯性致使电枢110继续旋转。如此，电枢110在电机100被关闭后继续旋转。在某些情况下，继续旋转导致低效率。例如，用户可以用搅拌器来搅拌食材。用户可以关闭电机100并且可能希望将容器从搅拌器底座移除。当用户等待刀片停止旋转时，电机100的继续旋转导致延迟。在某些商用厨房中，准备食材时，时间至关重要。由于这样的商用厨房经常反复地使用搅拌器的事实，因此用户等待电机完成旋转的延迟增加。

在一方面，感应线圈可以包括运行线圈120和停止线圈130。当向电机100供电时，运行线圈120通电。当电机断电时，给运行线圈120的能量被去除，并且可以使停止线圈130短路。这导致电枢110的感应式减速，从而允许电机100比其在没有感应式减速的情况下更快地停止。然而，这要求单独的运行线圈120和停止线圈130。这种额外的线圈增加了成本、尺寸和重量。

本文描述的实施例可以在没有机械制动衬块的情况下提供对电枢的减速。在另一方面，实施例可以提供减小的电机尺寸，这至少部分地是由于相对于一些传统通用电机减少数量的线圈。例如，所公开的电机可以包括电枢，其旋转以驱动轴。感应线圈可以被设置在电枢附近。感应线圈和电枢中的电流可以致使电枢旋转。当用户关闭电机时，给感应线圈的电力被去除并且感应线圈的极性被反转。当电力关闭时，电枢可以充当发电机(例如，它可以基于其惯性产生电场)。感应线圈的反转极性可以沿相反方向驱动电枢以使电枢感应地减速。这可以允许感应线圈充当运行线圈和停止线圈两者。

转到图2，存在根据各种公开的方面的电机200。电机200可以主要包括电枢210和线圈220。注意的是，电机200可以被各种系统(诸如搅拌机等)利用。此外，电机200可以包括其他部件(诸如轴212、电刷240和242、换向器246等)。在一些实施例中，电机200可以包括串行通用电机。然而，应该理解的是，电机200可以是任何适当的配置，并且不限于所示的电机。

换向器246和电刷240/242可以向电枢210提供电力。电枢210可以驱动轴212以致使围绕轴216旋转。注意的是，轴212可以包括各种期望的部件，可以与各种期望的部件耦合，或者可以以其他方式可附接到各种期望的部件。例如，轴212可以操作性地耦合到花键联接器(splinedcoupling)、搅拌器刀片(或其他刀片)、风扇(例如，风扇250)等。

线圈220可以操作性地用作运行和停止线圈。当通电时，线圈220可以生成致使电枢210旋转的电场。当断电时，能量被从线圈220去除，并且其极性被改变。在此期间，电枢210可以继续旋转(例如，其可以由惯性引起)并且可以由旋转生成电场。改变线圈220的极性可以生成电场，该电场迫使电枢210沿与其在操作期间旋转的相反方向减速。这可以致使电枢210比允许电枢210停止由于惯性而造成的旋转旋转更快地停止旋转轴212。

注意的是，可以采用各种电路部件来改变线圈220的极性。例如，开关(未示出)可以在开关闭合(例如，电机通电)时将线圈220耦合到电源，并且可以在开关断开(例如，电机断电)时将线圈220耦合到地。注意的是，开关的状态(例如，断开或闭合)是相对的，并且可以根据需要使用其他命名方式。

在至少一些实施例中，可以经由互锁机构来控制开关。例如，容器和/或盖件可以包括与搅拌器底座内的线圈相互作用的感应线圈。当盖件和容器(诸如经由基座)操作性地附接到搅拌器底座时，容器和/或盖件的线圈可以完成允许电机200操作的电路。在一个示例中，线圈220可以用作用于搅拌器底座的互锁线圈。

图3是根据各种公开的方面的用于搅拌系统的示例性搅拌器底座300，其可以包括容纳电机302的壳体304。电机302可以包括电枢310和线圈320。电枢310可以驱动轴312。轴312可以在一个端部处与花键联接器316耦合，并且在另一个端部处与风扇318耦合。线圈320可以作为运行和停止线圈来操作，以驱动和停止花键联接器316和风扇318。

当通电时，线圈320驱动电枢310。例如，施加到线圈320的电流生成磁场。该磁场迫使电枢310旋转。电枢310在其旋转时驱动轴312。轴312的旋转引起花键联接器316和风扇318的旋转。在一个方面，搅拌器容器(未示出)可以包括刀片组件(未示出)。刀片组件可以包括凸花键联接器，其可以由轴312的花键联接器316接收。如本文所述，线圈320可以在去除电力时感应地使电枢310停止旋转。

注意的是，搅拌器底座300可以包括开关或其他部件(未示出)，其基于容器和/或刀片组件是否操作性地耦合到壳体304来启用或停用电机302。在另一方面，可以基于容器、刀片组件和盖件(未示出)是否操作性地附接到搅拌器底座来改变开关。例如，搅拌器底座300可以包括耦合到电机302的簧片开关。当容器附接到搅拌器底座而容器盖件耦合到容器时，簧片开关可以启用电机302的操作。当容器盖件和/或容器未操作性地耦合时，簧片开关可以停用电机302的操作。

在一个或多个实施例中，簧片开关可以操作性地改变线圈的极性。例如，如果电机302通电而容器和盖件与搅拌器系统接合，则簧片开关可以被闭合以允许电机302的操作。如果在电机通电时移除容器和/或盖件，则簧片开关可以断开。断开的簧片开关可以切断给电机302的电力。当电机断电时，可以使线圈320的极性操作性地反转。极性反转可以感应地并快速地使电机减速。在这样的实施例中，线圈320可以操作性地连接到电阻器。在计算的或预先确定的等待时段之后，可以使运行线圈320的极性相对于电枢反转。可以按要求改变制动力的幅度和电机的停止时间。

根据实施例，搅拌器底座300可以包括无线通信部件(诸如近场通信(“nfc”)部件)。无线通信部件可以与设置在搅拌器容器、盖件、刀片组件或其他部件中的至少一个中的通信部件操作性地通信。搅拌器底座300可以基于搅拌器底座300与容器或其他部件之间的通信来选择性地控制电机302的操作。作为示例，搅拌器底座300的nfc部件可以操作性地感测设置在搅拌器容器之中或之上的nfc部件或与其通信。当容器操作性地放置在搅拌器底座300上时，搅拌器底座300的nfc部件可以允许电机302操作。如果移除容器，则搅拌器底座300的nfc部件感测到该移除，并且搅拌器底座300阻止电机302的操作和/或发起电机302的感应式减速以停止电枢310旋转。如本文所述，感应地减速电机可以包括使线圈320的极性反转。

转到图4，示出了搅拌器的感应式制动系统400。感应式制动系统400可以包括与参照图2-3描述的类似方面。此外，感应式制动系统400可以被设置在搅拌器底座(例如，搅拌器底座300)内。

感应式制动系统400可以包括单组线圈420，其可以操作性地驱动电枢410并使电枢410感应地减速。例如，当向线圈420和电枢410施加电力时，线圈420生成驱动电枢410旋转的场。注意的是，电枢410可与如本文所述的驱动轴耦合。

在另一方面，感应式制动系统400可以包括切换电路，该切换电路包括一个或多个继电器，例如继电器r1450和继电器r2460。r1450可以包括开关452和454。r2460可以包括继电器462和464。根据各种描述的实施例，继电器r1450和r2460可以使线圈420在驱动状态或静止状态和减速状态之间操作性地切换。在驱动状态下，线圈420可以耦合到电源。在减速状态下，线圈420可以串联地耦合到制动电阻器428。如此，线圈420可以反转极性以使电枢410感应地减速。

在静止位置，电源402向开关454施加电力。开关454将电源402连接到线圈，线圈可以包括第一部分和第二部分422/424。在一方面，为简洁起见，第一部分和第二部分可以被称为线圈422和线圈424。电力在线圈422中感应出电流。线圈422通过开关462而被耦合到电枢410。电枢410转而通过开关464而被连接到线圈424。线圈424的另一个端子可以被连接到地404。当电源402施加电力时，线圈422和424驱动电枢410，并且电机可以由可适用的电源402正常操作。

要停止电机，可以激活以下序列(sequence)。可以通过闭合开关452和开关454来标记r1450。闭合开关452和454可以将线圈422和424耦合到制动电阻器428。这可以移除电源402。在实施例中，系统400可以在引起感应式减速之前允许一延期或等待时间来使电枢410逐渐降低(coastdown)至较低速度。根据一些实施例，可以不存在等待时间，可以(例如，诸如基于电枢410旋转的速度)调整等待时间等。

当标记r2460并且开关462和464闭合时，可以开始感应式制动。如所示出的，电枢410的端子被翻转。因此，感应式制动开始并且电枢410旋转被减慢到停止。可以通过制动电阻器428的值来控制电枢410的停止时间。在电枢410停止后，可以使继电器r1450和r2460两者都返回到静止状态。然而，应该理解的是，本文公开的序列的顺序仅仅是示例性的而非穷举性的。在不脱离本教导的情况下，可以修改顺序，可以从所公开的顺序修改步骤，可以跳过步骤，可以组合步骤，以及可以添加步骤。

注意的是，实施例可以包括为了简洁而未示出的其他部件。例如，电机可以包括可以与感应式减速结合使用的机械制动器。还要注意的是，各种修改都在本公开的范围和精神内。例如，驱动耦合器可以包括不同的部件、形状等。此外，驱动承窝(drivesocket)可以是花键，也可以不是花键。如此，可以利用各种其他机构将刀片组件附接到驱动耦合器。此外，尽管已经将实施例示出为包括夹子、拉片(tab)等，但是驱动耦合器可以通过各种其他方法被附接到驱动轴，方法诸如螺纹连接件、螺钉、螺栓、铆钉、其他紧固件、磁性连接件、焊接等。

尽管已经在附图中示出并且在前面的详细描述中描述了本公开的实施例，但要理解的是，本公开不限于仅所描述的实施例，而是本文描述的实施例能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下，能够有许多重新布置、修改和替换。当然，出于描述本说明书的目的，不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到本说明书的许多其他组合和排列是可能的。上述每个部件可以在任何排列中被组合或添加在一起以限定搅拌系统。因此，本说明书旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。此外，在详细描述或权利要求中使用术语“包括”的程度上，如术语“包括”在权利要求中作为过渡词被采用时被解释的那样，这样的术语旨在以类似于如术语“包括”的方式而是包括性的。所附权利要求旨在包括所有修改和改变，只要它们落入权利要求或其等同物的范围内。