驱动装置及其永磁电机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种驱动装置及其永磁电机，所述驱动装置包括所述电机以及与电机连接以对电机减速传动的齿轮箱，所述电机包括定子以及设于定子内的转子，所述定子包括一外壳以及固定于外壳内壁面上的永磁体，所述永磁体形成四个磁极，所述转子包括转轴以及固定套设于转轴上的铁心，所述铁心包括套设于转轴上的安装部、由所述安装部向外延伸的十个齿、以及缠绕于所述齿上的若干线圈，每一齿包括由所述轭沿径向向外延伸的绕线部以及形成所述绕线部的末端的极部，相邻的极部之间间隔形成有槽口，每一极部于其朝向永磁体的外表面上内凹形成有沟槽，该电机的齿槽转矩有效地减小，降低了电机的振动与噪音。
【专利说明】
驱动装置及其永磁电机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车天窗的驱动装置，特别是涉及驱动装置的永磁电机。
【背景技术】
[0002] 天窗是汽车通风换气的重要器件，一般分为电动式和手动式两类，随着嵌入式系 统在汽车电子控制系统开发方面的广泛应用，电动式天窗越来越普及。
[0003] 电动式天窗通常由永磁电机驱动，电机的高速转动经由齿轮箱等减速机构减速后 输出，驱动天窗打开或关闭。永磁电机由定子与转子构成，定子上设有永磁体，转子上设有 铁心，铁心包括有若干极齿、以及缠绕于极齿上的线圈，线圈通电产生磁场与永磁体作用驱 动转子转动。现有的一种永磁电机的转子包括六个极齿，相邻的极齿之间形成有绕线槽，此 类电机产生的齿槽转矩较大，导致转矩波动，产生振动和噪音，影响电机的性能与安全。 【实用新型内容】
[0004] 有鉴于此，提供一种能有效减少振动以及噪音的永磁电机及采用该永磁电机的驱 动装置。
[0005] 本实用新型提供一种永磁电机，包括定子以及设于定子内的转子，所述定子包括 一外壳以及固定于外壳内壁面上的永磁体，所述永磁体形成四个磁极，所述转子包括转轴 以及固定套设于转轴上的铁心，所述铁心包括套设于转轴上的安装部、由所述安装部向外 延伸的十个齿、以及缠绕于所述齿上的若干线圈，每一齿包括由所述辄沿径向向外延伸的 绕线部以及形成所述绕线部的末端的极部，相邻的极部之间间隔形成有槽口，每一极部于 其朝向永磁体的外表面上内凹形成有沟槽。
[0006] 较佳地，所述沟槽的宽度不大于槽口的宽度。
[0007] 较佳地，所述极部在周向上的宽度大于所述槽口的宽度。
[0008] 较佳地，所述极部表面对应沟槽的部分为虚部，没有对应齿槽的部分为实部，所述 实部与虚部的宽度大致相同。
[0009] 较佳地，所述极部上形成有两个沟槽，所述两个沟槽将极部分为两个虚部与三个 实部，所述两个虚部与三个实部交替设置。
[0010] 较佳地，所述极部上形成有两个沟槽，所述两个沟槽将极部分为两个虚部与三个 实部，所述两个虚部与三个实部交替设置。
[0011] 较佳地，所述外壳一端开口 一端封闭，所述开口端连接一端盖，所述端盖包括封闭 所述开口的一盖板以及由盖板的边缘延伸的筒体，所述筒体插入至外壳内与外壳干涉配 合，所述筒体的外壁面上形成有若干凸肋。
[0012] 本实用新型还提供一种驱动装置，包括电机、与电机连接以对电机减速传动的齿 轮箱，所述电机包括定子以及设于定子内的转子，所述定子包括一外壳以及固定于外壳内 壁面上的永磁体，所述永磁体形成四个磁极，所述转子包括转轴以及固定套设于转轴上的 铁心，所述铁心包括套设于转轴上的安装部、由所述安装部向外延伸的十个齿、以及缠绕于 所述齿上的若干线圈，每一齿包括由所述辄沿径向向外延伸的绕线部以及形成所述绕线部 的末端的极部，相邻的极部之间间隔形成有槽口，每一极部于其朝向永磁体的外表面上内 凹形成有沟槽。
[0013] 较佳地，所述齿轮箱包括有壳体、收容于壳体内的蜗杆与传动齿轮、以及设置于壳 体外的输出齿轮，所述蜗杆与电机的转轴传动连接并与传动齿轮啮合，所述传动齿轮固定 于一转轴上，转轴的一端可转动地枢接于壳体内，另一端伸出壳体外与输出齿轮固定连接 使输出齿轮随传动齿轮同步转动。
[0014] 相较于现有技术，本实用新型驱动装置的电机在其电枢的极部上形成沟槽，降低 了齿槽转矩，减少电机的振动与噪音。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型驱动装置的立体图。
[0016] 图2为图1所示驱动装置去除齿轮箱的部分壳体的示意图，以显示齿轮箱的内部结 构。
[0017] 图3为驱动装置的永磁电机的立体图。
[0018] 图4为图3中IV-IV线的剖视图。
[0019] 图5为图3中V-V线的剖视图。
[0020] 图6为图3中VI-VI线的剖视图。
【具体实施方式】
[0021] 以下将结合附图及【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0022]如图1所示，本实用新型驱动装置包括有电机10以及与电机10连接的齿轮箱30,所 述齿轮箱30对电机10的高速旋转进行减速后输出，驱动负载，如汽车天窗的开启或关闭。 [0023]请同时参阅图2,所述齿轮箱30包括壳体32、蜗杆34、传动齿轮36、及输出齿轮38。 所述蜗杆34以及传动齿轮36收容于壳体32内，所述输出齿轮38位于壳体32外，用于与负载 连接，所述输出齿轮38在尺寸上远小于传动齿轮36。所述蜗杆34受电机10驱动，蜗杆34的一 端与电机10连接，另一端形成有齿与大齿轮36啮合，所述大齿轮36固定于一转轴40上，所述 转轴40的一端可转动地枢接于壳体32内，另一端穿过壳体32后与输出齿轮38固定连接，从 而在蜗杆34的驱动下，小齿轮38与大齿轮36同步转动，共同构成一减速机构，经由齿轮箱30 的输出的转速远小于电机1 〇的转速。
[0024] 请同时参阅如图3至图6，所述电机10为永磁电机，包括有定子11以及收容于定子 11内的转子12。所述定子11包括外壳13、与外壳13连接的端盖14、固定于外壳13内的永磁体 15、以及固定于端盖14内的电刷16。所述转子12包括转轴17、套设于转轴17上的铁心18和换 向器19,以及缠绕于铁心18上并与换向器19电性连接的绕组（图未示）。所述铁心18的位置 与永磁体15相对应，所述换向器19的位置与电刷16相对应。所述换向器19与电刷16作用使 电枢18产生变化的磁场，与定子11的永磁体15的磁场作用，推动转子12持续转动。本实施例 中，所述电机10为四极十槽电机，其永磁体15的数量为4个，电枢18形成有10个绕线槽185。 [0025]所述定子11的外壳13呈筒状，一端开口另一端封闭。所述永磁体15贴设于外壳13 的内圆周面上，沿周向方向均匀间隔设置，相邻的永磁体15具有不同的极性。所述开口端朝 向齿轮箱30,沿径向向外延伸形成一法兰131，所述法兰131上形成有穿孔132,螺钉等穿过 所述法兰131上的穿孔132与齿轮箱30的壳体32固定连接。所述封闭端远离齿轮箱30,封闭 端的中央向外凸出形成一凸台133,所述凸台133与外壳13同轴设置，凸台133内收容一轴承 20,支撑转子12的转动。本实施例中，在所述轴承20的端面与凸台133之间设置有垫圈21，转 子12的转轴17的一端可转动地插接于所述轴承20内，转轴17的端面与垫圈21相靠近或相抵 靠，从而转轴17在转动中的振动通过垫圈21得以缓冲。
[0026]所述端盖14固定连接于外壳13的开口端，本实施例中，所述端盖14包括一盖板141 以及由所述盖板141的外边缘沿轴向朝向外壳11内延伸的筒体142。所述盖板141将壳体3 2 的开口端封闭，盖板141的中央向外，即朝向齿轮箱30内凸出形成另一凸台143用于收容另 一轴承22。所述转轴17的另一端穿过所述另一轴承22以及另一凸台143后伸出电机10而进 入齿轮箱30的壳体32内，通过联轴器与蜗杆34相连，输出转矩。所述端盖14的筒体142插入 至外壳13内与其形成干涉配合，将端盖14与外壳13固定连接。本实施例中，所述筒体142的 外壁面上形成有若干凸肋144,所述凸肋144沿筒体142的周向间隔分布。所述电刷16设置于 端盖14的筒体142内，为成对设置。
[0027]所述转子12的电枢18包括固定套接于转轴17上的安装部181、由所述安装部181向 外福射延伸的若干齿182。所述绕组包括分别缠绕于齿182上的若干线圈（图未不）。每一齿 182包括一由安装部181径向向外延伸的绕线部183以及形成于绕线部183末端的极部184， 所述线圈缠绕于绕线部183上，所述极部184面向定子11的永磁体15,相邻的极部184之间间 隔一定间隙，形成所述绕线槽185的槽口 189。所述换向器19包括固定套接于转轴17上的绝 缘套筒191、以及固定于套筒191上的若干的换向片193。所述换向片193沿套筒191的周向均 匀间隔设置，数量与齿182的数量相同，每一换向片193朝向电枢18的一端形成有一弯钩194 与一相应的线圈连接。本实施例中，所述套筒191的外壁上形成有若干凸条192,每一换向片 193固定于一凸条192上。所述两电刷16同时与其中两换向片193接触，在转子12转动过程中 轮流与不同的换向片193接触、分离，使与换相片193连接的相应线圈内的电流换向，从而转 产生变化的磁场。
[0028]沿圆周方向，所述槽口 189的宽度远小于极部184的宽度。每一极部184于其朝向永 磁体15的外表面上内凹形成有沟槽186,较佳地所述沟槽186的宽度不大于槽口 189的宽度。 将极部184的表面对应有沟槽186的部分定义为虚部187,没有沟槽186的部分与实部188,优 选地，所述虚部187与实部188的宽度相当，相邻的两实部188之间形成有一虚部187或间隔 一槽口 189。转子12每转过一实部188对应的角度，永磁体15会遇到一槽口 189或一沟槽186， 再转过一定角度后会再遇到一实部188,这样交替分布，可以优化气隙磁阻变化，从而尽量 降低齿槽转矩，减少电机10的振动与噪音。
[0029]本实施例电机10为四极十槽电机，所述电枢18的齿182的数量为10个，每一齿182 的极部184在其外表面上形成有2个沟槽186。沿周向方向，对每一极部184来说，所述两沟槽 186将其大致等分为5部分，即3个实部188与两个虚部187,虚部187与实部188交替设置。应 当理解的是，所述极部184上的沟槽186的数量可以根据极部184、绕线槽185的槽口的尺寸 进行相应的变化，并不限于2个。
[0030] 如下表所示，对本实用新型电机10与现有电机进行噪音测试，现有1#电机在顺时 针(CW)与逆时针(CCW)转动时的噪音均为52. OdBA，增加沟槽186的本实用新型1#电机在顺 时针与逆时针转动时的噪音分别为46.6dBA、46.5dBA;现有2#电机在顺时针与逆时针转动 时的噪音均为51.4(^4、49.2(^4，增加沟槽后的本实用新型2#电机在顺时针与逆时针转动 时的噪音分别为46.2dBA、46.7dBA，相对于现有电机来说，实施本实用新型大约能降低IO % 左右的噪音。
[0031] 表1噪音对比表
[0033]需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精 神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都 应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种永磁电机，包括定子以及设于定子内的转子，所述定子包括一外壳以及固定于 外壳内壁面上的永磁体，所述永磁体形成四个磁极，所述转子包括转轴以及固定套设于转 轴上的铁心，其特征在于:所述铁心包括套设于转轴上的安装部、由所述安装部向外延伸的 十个齿、以及缠绕于所述齿上的若干线圈，每一齿包括由所述辄沿径向向外延伸的绕线部 以及形成所述绕线部的末端的极部，相邻的极部之间间隔形成有槽口，每一极部于其朝向 永磁体的外表面上内凹形成有沟槽。2. 如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述沟槽的宽度不大于槽口的宽度。3. 如权利要求1或2所述的永磁电机，其特征在于，所述极部在周向上的宽度大于所述 槽口的宽度。4. 如权利要求3所述的永磁电机，其特征在于，所述极部表面对应沟槽的部分为虚部， 没有对应齿槽的部分为实部，所述实部与虚部的宽度大致相同。5. 如权利要求4所述的永磁电机，其特征在于，所述极部上形成有两个沟槽，所述两个 沟槽将极部分为两个虚部与三个实部，所述两个虚部与三个实部交替设置。6. 如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述转子还包括固定于转轴上的换向 器，所述换向器包括固定套接于转轴上的套筒以及固定连接于套筒上的若干换向片，每一 换向片朝向电枢的一端形成有弯钩与一线圈连接，所述定子还包括有一对电刷与换向器作 用。7. 如权利要求1所述的永磁电机，其特征在于，所述外壳一端开口一端封闭，所述开口 端连接一端盖，所述端盖包括封闭所述开口的一盖板以及由盖板的边缘延伸的筒体，所述 筒体插入至外壳内与外壳干涉配合，所述筒体的外壁面上形成有若干凸肋。8. -种驱动装置，包括电机、与电机连接以对电机减速传动的齿轮箱，其特征在于，所 述电机为权利要求1 - 7中任意一项所述的永磁电机，所述电机的转轴的一端伸出电机外与 齿轮箱连接。9. 如权利要求8述的驱动装置，其特征在于，所述齿轮箱包括有壳体、收容于壳体内的 蜗杆与传动齿轮、以及设置于壳体外的输出齿轮，所述蜗杆与电机的转轴传动连接并与传 动齿轮啮合，所述传动齿轮固定于一转轴上，转轴的一端可转动地枢接于壳体内，另一端伸 出壳体外与输出齿轮固定连接使输出齿轮随传动齿轮同步转动。
【文档编号】H02K7/116GK205489851SQ201620066754
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月22日
【发明人】齐发云, 杜成顺, 石向国, 秦锐锋
【申请人】德昌电机(深圳)有限公司