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电动马达用定子及包括其的电动马达的制作方法

2022-08-03 14:26:22 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种电动马达用定子及包括其的电动马达。


背景技术:

2.电动马达是利用电能产生驱动力的装置。这种电动马达广泛应用于各种电子设备、家用电器、汽车等。
3.作为一例,电动马达应用于汽车发动机以提供用于驱动进气阀的驱动力。
4.另一方面,近年来为了提高汽车发动机的功率及效率,人们做出了各种努力,通过调节进气阀正时来提高进气效率也是这种努力的一部分。
5.通过马达的驱动使得进气阀连接的驱动杆进行往复运动来开启/关闭这种进气阀。为此,用于操作进气阀的驱动杆的电动马达设置于发动机室。
6.但是,由于车辆的发动机室内设置有各种部件,因而设置空间受到限制。
7.因此,如图21所示,在包括转子20和定子30的现有车辆阀驱动用电动马达1中,存在转子20的转子轴22只能借助蜗轮3及蜗杆4与驱动杆2偏心连接的局限性。
8.即,由于发动机室内的空间限制,考虑到转子轴22与驱动杆2之间的连接,存在定子30中缠绕线圈40的槽32只能朝向外壳10中偏向一侧的方向形成的局限性。
9.因此,现有车辆阀驱动用电动马达1存在功率及效率降低的问题。
10.为了解决上述问题,考虑到转子轴22与驱动杆2的偏心连接,当改变固定定子30的外壳10的大小或改变安装于发动机室的外壳10的安装位置时,可能与设置在发动机室的其他各种部件发生干涉,或者其他各种部件的配置位置都应该改变。
11.因而存在需要重新设计汽车发动机室的整体设计的问题。


技术实现要素:

12.技术问题
13.本发明考虑到如上所述的问题而提出,其目的在于,提供一种如下的电动马达用定子及包括其的电动马达:即使安装在发动机室等有限的设置空间内,也可以在不改变以往安装位置的情况下提高马达的效率并确保设计自由度。
14.解决问题的手段
15.为了解决上述问题,本发明提供一种电动马达用定子,其包括:至少一个线圈;以及定子铁芯,包括呈闭环形状的轭以及从上述轭延伸规定长度的槽部,上述槽部包括缠绕上述线圈的至少一个第一槽以及未缠绕上述线圈的至少一个第二槽,上述至少一个第一槽和上述至少一个第二槽形成相同的一个相。
16.并且,上述第一槽及第二槽可以从上述轭向内侧延伸规定长度。
17.代替性地,上述第一槽及第二槽可以从上述轭向外侧延伸规定长度。
18.并且,上述槽部可以形成多相,上述多相包括第一相及不同于上述第一相的第二相,上述槽部可以包括缠绕上述线圈的多个第一槽及未缠绕上述线圈的多个第二槽。
19.在此情况下,上述槽部中形成上述第一相的槽可以包括至少一个上述第一槽及至少一个上述第二槽,上述槽部中形成上述第二相的槽可以包括至少一个上述第一槽及至少一个上述第二槽。并且,形成上述第一相的第一槽的数量与形成上述第二相的第一槽的数量可以相同,形成上述第一相的第一槽的长度与形成上述第二相的第一槽的长度可以相同。
20.并且,上述槽部可以包括缠绕上述线圈的多个第一槽及未缠绕上述线圈的多个第二槽,上述多个第二槽中的至少一些第二槽的长度可以不同于上述第一槽的长度。
21.并且,上述轭可以呈圆形。
22.代替性地,上述轭可以呈包括至少一个直线部的非圆形。作为一例,上述轭可以包括:至少一个圆弧部,具有预定曲率;以及至少一个直线部,与上述圆弧部的端部连接。
23.在此情况下,上述第一槽可以为从上述圆弧部延伸规定长度而成的槽,上述第二槽可以为从上述直线部延伸规定长度而成的槽。
24.并且,在上述轭中,上述圆弧部可以包括互不连接的第一圆弧部及第二圆弧部,上述直线部可以包括连接上述第一圆弧部与第二圆弧部的一端部的第一直线部以及连接上述第一圆弧部与第二圆弧部的另一端部的第二直线部。
25.此时,上述第二直线部可以包括与上述第一圆弧部的端部连接的第一部分以及与上述第一部分的端部连接并与上述第二圆弧部的端部连接的第二部分,上述第二部分能够以与上述第一部分具有除0度之外的预定角度的方式与上述第一部分的一端部连接。
26.另一方面,本发明提供一种电动马达,其包括:外壳;转子,包括能够旋转地安装于上述外壳的转子轴以及沿着上述转子轴的圆周方向配置的多个磁铁;以及定子,固定于上述外壳,在至少一个槽缠绕有线圈。其中,上述定子为上述电动马达用定子。
27.并且,上述转子轴可以借助齿轮部与进入上述外壳的内部的驱动杆齿轮结合,上述驱动杆可以借助齿轮部与上述转子轴偏心连接。
28.发明的效果
29.根据本发明,即使在发动机室等有限的设置空间内安装在与以往相同的位置,也可以实现高功率及效率,而无需重新设计周围相关部件。
30.并且,根据本发明,定子中缠绕线圈的槽的位置可以自由改变,从而可以提高设计自由度。
附图说明
31.图1为示出本发明一实施例的电动马达用定子的图。
32.图2为示出图1中去除线圈的状态的图。
33.图3为图2的俯视图。
34.图4为示出本发明一实施例的电动马达用定子中定子铁芯的槽部与转子的磁铁之间的配置关系的图。
35.图5为示出能够应用于图4的定子铁芯的另一形式的图。
36.图6为示出能够应用于图4的定子铁芯的又一形式的图。
37.图7为示出本发明另一实施例的电动马达用定子的图。
38.图8为示出图7中去除线圈的状态的图。
39.图9为示出图7的电动马达用定子中定子铁芯的槽部与转子的磁铁之间的配置关系的图。
40.图10为示出能够应用于图9的线圈的再一缠绕方式的图。
41.图11为示出能够应用于图9的线圈的另一缠绕方式的图。
42.图12为示出本发明又一实施例的电动马达用定子的图。
43.图13为示出图12中去除线圈的状态的图。
44.图14为示出图12的电动马达用定子中定子铁芯的槽部与转子的磁铁之间的配置关系的图。
45.图15为示出能够应用于图12的线圈的再一缠绕方式的图。
46.图16为示出能够应用于图12的线圈的另一缠绕方式的图。
47.图17为示出应用本发明一实施例的电动马达用定子的电动马达的图。
48.图18为示出图17中截取转子及定子的图。
49.图19为简要示出图17的电动马达与驱动杆连接的状态的图。
50.图20为示出图19中截取转子、定子及驱动杆的图。
51.图21为示出现有电动马达中驱动杆与转子轴的连接关系的简图。
具体实施方式
52.以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明,使得本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施。但是,本发明能够以多种不同的方式实现,因此,并不局限于在此所说明的实施例。在附图中,省略了与说明无关的部分,以明确说明本发明,在说明书全文中,对相同或类似的结构要素赋予了相同的附图标记。
53.如图1、图7及图12所示,本发明一实施例的电动马达用定子100、200、300可以包括至少一个线圈110及定子铁芯120、220、320,上述至少一个线圈110可以缠绕于上述定子铁芯120、220、320。
54.即,上述定子铁芯120、220、320可以包括轭121、221及槽部122、222,上述线圈110可以缠绕于上述槽部122、222。
55.如图2、图8及图13所示,如上所述的定子铁芯120、220、320可以呈由分别包括上述轭121、221及槽部122、222的多个金属片以多层层叠而成的形态,但不限于此,也可以由一个部件形成。
56.此时,上述轭121、221可以呈闭环形状。即,上述轭121、221可以呈包括至少一个直线部的非圆形或具有预定曲率的圆形。
57.作为一例,如图1至图6所示,上述轭121可以包括至少一个直线部121a、121b以及以具有预定曲率的方式形成的至少一个圆弧部121c、121d,上述直线部121a、121b与圆弧部121c、121d可以连接。
58.由此,在上述轭121中,上述直线部121a、121b与圆弧部121c、121d连接,因此可以具有非圆形的闭环形状。
59.作为非限制性一例,如图4至图6所示,在定子铁芯120、120’、120”中,上述轭121可以通过包括第一圆弧部121c及第二圆弧部121d的圆弧部121c、121d以及包括第一直线部121a及第二直线部121b的直线部121a、121b呈非圆形的闭环形状。
60.在此情况下,上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d可以不连接,上述第一直线部121a及第二直线部121b可以分别与上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d的端部连接。
61.此时,如图1至图4所示,在上述定子铁芯120中,上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d可以具有相同的长度,但如图5及图6所示,在上述定子铁芯120’、120”中,上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d可以具有不同的长度。
62.此外,如图1至图6所示,在上述定子铁芯120、120’、120”中,上述第一直线部121a及第二直线部121b中的至少一个可以形成为不是直线的一部分长度121b’相对于剩余长度121b”具有预定长度。
63.由此,上述轭121可根据连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的第一直线部121a和/或第二直线部121b的配置位置、长度、形状改变为各种形状。
64.作为一具体例,如图4所示,在上述定子铁芯120中,上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d可以具有相同的长度,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的一端部的第一直线部121a可以呈直线,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的另一端部的第二直线部121b可以包括以形成预定角度的方式连接的第一部分121b’和第二部分121b”。
65.在此情况下,上述第一部分121b’的一端部可以与上述第一圆弧部121c的端部连接,另一端部可以与上述第二部分121b”连接,上述第二部分121b”的一端部可以与上述第二圆弧部121d的端部连接,另一端部可以与上述第一部分121b’连接。
66.此时,上述第二部分121b”能够以与上述第一部分121b’具有除0度之外的预定角度的方式与上述第一部分121b’的一端部连接,上述第一部分121b’与第二部分121b”相连的部分能够以朝向上述轭121的内侧突出的方式连接。
67.作为再一例,如图5所示,在上述定子铁芯120’中,上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d可以具有不同的长度,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的一端部的第一直线部121a可以呈直线,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的另一端部的第二直线部121b可以包括以形成预定角度的方式连接的第一部分121b’和第二部分121b”。
68.在此情况下,上述第一部分121b’的一端部可以与上述第一圆弧部121c的端部连接,另一端部可以与上述第二部分121b”连接,上述第二部分121b”的一端部可以与上述第二圆弧部121d的端部连接,另一端部可以与上述第一部分121b’连接。
69.此时,上述第二部分121b”能够以与上述第一部分121b’具有除0度之外的预定角度的方式与上述第一部分121b’的一端部连接,上述第一部分121b’与第二部分121b”相连的部分能够以朝向上述轭121的内侧突出的方式连接。
70.作为另一例,如图6所示,在上述定子铁芯120”中,上述第一圆弧部121c及第二圆弧部121d可以具有不同的长度,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的一端部的第一直线部121a可以呈直线,连接上述第一圆弧部121c与第二圆弧部121d的另一端部的第二直线部121b可以包括以形成预定角度的方式连接的第一部分121b’和第二部分121b”。
71.在此情况下,上述第一部分121b’的一端部可以与上述第一圆弧部121c的端部连接,另一端部可以与上述第二部分121b”连接,上述第二部分121b”的一端部可以与上述第二圆弧部121d的端部连接,另一端部可以与上述第一部分121b’连接。
72.此时,上述第二部分121b”能够以与上述第一部分121b’具有除0度之外的预定角度的方式与上述第一部分121b’的一端部连接,上述第一部分121b’与第二部分121b”相连
的部分能够以朝向上述轭121的外侧突出的方式连接。
73.由此,上述轭121可以具有包括非圆形直线部各种形状的闭环形状。
74.作为再一例,如图7至图16所示,上述轭221也可以呈具有预定曲率的圆形。
75.但是,本发明不限于此,上述轭也可以呈具有不同曲率的至少两个部分相连的形态。
76.在施加电源时产生磁场的线圈110可以缠绕于上述槽部122、222。为此,上述槽部122、222可以从上述轭121、221向内侧或外侧延伸规定长度,使得上述线圈110能够以预定匝数缠绕。
77.作为一例,如图1至图6所示,上述槽部122能够从上述轭121向内侧延伸规定长度。
78.如上所述的槽部122可以包括多个槽122a、122b,上述多个槽122a、122b沿着上述轭121的边缘隔开配置并从上述轭121的边缘向内侧突出规定长度,如图3所示,上述多个槽122a、122b可以配置为以虚拟中心点为基准而相互形成等角。
79.由此,如图4至图6所示,当构成电动马达1000的转子1200配置为与磁铁1220一同位于上述轭121的中央部时,上述多个槽122a、122b可以配置为围绕上述转子1200,上述多个槽122a、122b可以沿着上述转子1200的周围以相等的角度配置。因此,上述电动马达1000可以实现为内转子型马达。
80.作为再一例,如图7至图16所示,上述槽部222可以从上述轭221向外侧延伸规定长度。
81.如上所述的槽部222可以包括多个槽222a、222b,上述多个槽222a、222b沿着上述轭221的边缘隔开配置并从上述轭221的边缘向外侧突出规定长度,上述多个槽222a、222b可以配置为以上述轭221的中心点为基准而相互形成等角。
82.由此,如图9、图10、图14至图16所示,构成转子1200的磁铁1220可以配置为在上述轭221的外侧围绕上述槽部222,构成上述转子1200的转子轴可以配置为位于上述轭221的中央部。由此,上述电动马达可以实现为外转子型马达。
83.此时,缠绕于上述槽部122、222的线圈110可以仅缠绕于构成上述槽部122、222的多个槽122a、122b、222a、222b中的一些槽122a、222a。
84.即,上述槽部122、222可以包括缠绕线圈110的至少一个第一槽122a、222a以及未缠绕线圈110的至少一个第二槽122b、222b。
85.其中,上述第一槽122a、222a及第二槽122b、222b可以分别包括从上述轭121、221向内侧或外侧延伸规定长度的齿t以及形成在上述齿t的端部的鞋状物s,上述线圈110可以缠绕于上述第一槽122a、222a的齿t。
86.在此情况下,上述至少一个第一槽122a、222a与上述至少一个第二槽122b、222b可以形成相同相。
87.即,当本发明一实施例的电动马达用定子100、200应用于单相马达时,上述第一槽122a、222a与第二槽122b、222b可以形成相同相,当具有多个上述第一槽122a、222a时,多个第一槽122a、222a的齿t可以具有相同的长度。
88.此时,如图1至图3所示,当本发明一实施例的定子铁芯120包括从呈非圆形的轭121向内侧延伸规定长度的多个槽时,上述第一槽122a可以从上述轭121中的上述圆弧部121c、121d向内侧延伸规定长度,上述第二槽122b可以从上述轭121中的上述直线部121a、
121b向内侧延伸规定长度。
89.由此,即使上述轭121以如上所述的方式呈非圆形的闭环形状,并且具有多个第一槽122a,每个第一槽122a的长度也可以相同,形成在上述第一槽122a及第二槽122b的端部的鞋状物s部分也可以位于虚拟圆周上。
90.因此,即使转子1200配置于上述轭121的内侧,构成上述槽部122的第一槽122a及第二槽122b也可以配置为围绕上述转子1200的周围面。
91.并且,如图7至图11所示,在本发明一实施例的定子铁芯220中,当上述轭221呈圆形时,上述槽部222可以包括具有相同相的多个槽222a、222b,上述多个槽222a、222b可以包括缠绕线圈110的至少一个第一槽222a以及未缠绕线圈110的至少一个第二槽222b。
92.作为一具体例,如图7至图11所示,当本发明一实施例的定子铁芯220包括从呈圆形的轭221向外侧延伸规定长度的4个槽,并且应用于磁铁1220的总数量为4个的4极-4槽方式的单相马达时,上述4个槽可以由具有相同的相并缠绕线圈110的至少一个第一槽222a以及未缠绕线圈110的至少一个第二槽222b构成。
93.因此,即使在上述定子铁芯220的固定过程中发生机械干涉问题,也可以通过以仅在多个槽中的一些槽缠绕线圈110的方式构成第一槽222a来提高设计自由度。即,在将上述定子200安装于电动马达的外壳内的过程中,若螺栓等紧固部件紧固到上述轭221侧,则可以通过防止上述轭221与紧固的紧固部位之间的干涉来构成缠绕线圈110的第一槽222a。
94.作为再一例,当本发明一实施例的电动马达用定子100、300应用于多相马达时,上述槽部122、222可以包括多个第一槽122a、222a及多个第二槽122b、222b,上述槽部122、222可以具有多相,上述多相包括第一相及不同于上述第一相的第二相。
95.在此情况下,上述多个第一槽122a、222a中的一些槽可以具有上述第一相,上述多个第一槽122a、222a中的一些槽可以具有上述第二相。
96.同样,上述多个第二槽122b、222b中的一些槽可以具有上述第一相,上述多个第二槽122b、222b中的一些槽可以具有上述第二相。
97.即,当上述槽部122、222具有多相时,上述槽部122、222中形成第一相的槽可以包括至少一个第一槽122a、222a以及至少一个第二槽122b、222b,上述槽部122、222中形成第二相的槽也可以包括至少一个第一槽122a、222a及至少一个第二槽122b、222b。
98.在此情况下,形成上述第一相的第一槽122a、222a的数量与形成上述第二相的第一槽122a、222a的数量可以相同,形成第一相的第一槽122a、222a的齿t长度与形成第二相的第一槽122a、222a的齿t长度可以相同。
99.此时,如图1至图6所示,当上述轭121呈包括至少一个直线部121a、121b的非圆形的闭环形状时,上述第一槽122a可以从上述轭121中的上述圆弧部121c、121d向内侧延伸规定长度,上述第二槽122b可以从上述轭121中的上述直线部121a、121b向内侧延伸规定长度。
100.由此,即使上述轭121以如上所述的方式呈非圆形的闭环形状,并且分别具有多个上述第一槽122a及第二槽122b,每个第一槽122a的齿t长度也可以相同,形成在多个第一槽122a及第二槽122b的端部的鞋状物s部分也可以位于虚拟圆周上。
101.因此,如图4至图6所示,当转子1200配置在上述轭121的内侧时,构成上述槽部122的多个第一槽122a及第二槽122b可以配置为围绕上述转子1200的周围面。
102.并且,如图12至图16所示,当上述轭221呈圆形的闭环形状时,上述第一槽222a及第二槽222b可以从上述轭221的边缘向外侧延伸规定长度,上述第一槽222a的齿t和上述第二槽222b的齿t可以具有相同的长度。
103.由此,即使上述轭221呈圆形的闭环形状,并且分别具有多个上述第一槽222a及第二槽222b,形成在多个第一槽222a及第二槽222b的端部的鞋状物s部分也可以位于虚拟圆周上。
104.因此,如图14至图16所示,当磁铁1220配置在上述轭221的外侧以围绕上述槽部222时,构成上述槽部222的多个第一槽222a及第二槽222b的每个鞋状物s可以配置为与上述磁铁1220相向。
105.作为非限制性一例,上述槽部122、222可以形成为三相,上述三相包括第一相、第二相及第三相,上述槽部122、222可以包括多个第一槽122a、222a以及多个第二槽122b、222b,上述第一相、第二相、第三相可以分别由相同数量的第一槽122a、222a及第二槽122b、222b构成。
106.作为一具体例,如图4及图5所示,当轭121呈非圆形的闭环形状,并且包括从上述轭121延伸规定长度的槽122a、122b的总数量为9个的定子100以及磁铁1220的总数量为10个的转子1200的9:10结构的电动马达时,上述第一相可以包括u、u'及u”,上述第二相可以包括v、v'及v”,上述第三相可以包括w、w'及w”。
107.在此情况下,上述第一相、第二相及第三相可以分别通过3个槽122a、122b形成,每个相可以包括2个第一槽122a以及1个第二槽122b。
108.即,构成上述第一相的u及u'可以通过两个第一槽122a形成,构成上述第一相的剩余u”可以通过一个第二槽122b形成。
109.并且,构成上述第二相的v'及v”可以通过两个第一槽122a形成,构成上述第二相的剩余v可以通过一个第二槽122b形成。
110.同样,构成上述第三相的w及w”可以通过两个第一槽122a形成,构成上述第三相的剩余w'可以通过一个第二槽122b形成。
111.在此情况下,形成上述u”、v及w'的第二槽122b的长度可以相对短于形成上述u、u’、v’、v”、w及w”的第一槽122a的长度,形成上述u、u’、v’、v”、w及w”的第一槽122a可以具有相同的长度。
112.并且,形成上述u、u’、v’、v”、w及w”的第一槽122a可以从上述轭121中的上述圆弧部121c、121d延伸,形成上述u”、v及w'的第二槽122b可以从上述轭121中的上述直线部121a、121b延伸。
113.由此,上述第一槽122a的每个鞋状物s和上述第二槽122b的每个鞋状物s以相同的距离围绕设置于上述转子1200的磁铁1220。
114.即,上述第一槽122a的每个鞋状物s和上述第二槽122b的每个鞋状物s可以配置为位于以设置于上述转子1200的转子轴1210为中心点的虚拟圆周上。
115.因此,即使上述轭121呈非圆形,线圈110也能够以相同的匝数缠绕于具有相同长度的每个第一槽122a,由于形成各个相的第一槽122a及第二槽122b可以配置为以相同的距离围绕转子1200的磁铁1220,因此可以实现均匀的驱动力。
116.类似地,如图6所示,当轭121呈非圆形的闭环形状,并且包括从上述轭121延伸规
定长度的槽122a、122b的总数量为9个的定子100以及磁铁1220的总数量为10个的转子1200的9:10结构的电动马达时,上述第一相可以包括u、u'及u”,上述第二相可以包括v、v'及v”,上述第三相可以包括w、w'及w”。
117.在此情况下,上述第一相、第二相及第三相可以分别通过3个槽122a、122b形成,每个相可以包括一个第一槽122a以及两个第二槽122b。
118.即,构成上述第一相的u'可以通过一个第一槽122a形成,构成上述第一相的剩余u及u”可以通过两个第二槽122b形成。
119.并且,构成上述第二相的v”可以通过一个第一槽122a形成,构成上述第二相的剩余v及v'可以通过两个第二槽122b形成。
120.同样,构成上述第三相的w可以通过一个第一槽122a形成,构成上述第三相的剩余w'及w”可以通过两个第二槽122b形成。
121.在此情况下,形成上述u、u”、v、v’、w'及w”的第二槽122b的长度可以相对短于形成上述u’、v”及w的第一槽122a的长度,形成上述u’、v”及w的第一槽122a的长度可以不同。
122.并且,形成上述u’、v”及w的第一槽122a可以从上述轭121中的上述圆弧部121c、121d延伸,形成上述u、u”、v、v’、w'及w”的第二槽122b可以从上述轭121中的上述直线部121a、121b延伸。
123.由此,上述第一槽122a的每个鞋状物s和上述第二槽122b的每个鞋状物s可以配置为以相同的距离围绕设置于上述转子1200的磁铁1220。
124.即,上述第一槽122a的每个鞋状物s和上述第二槽122b的每个鞋状物s可以配置为位于以设置于上述转子1200的转子轴1210为中心点的虚拟圆周上。
125.因此,上述轭121呈非圆形,线圈110也能够以相同的匝数缠绕于具有相同长度的每个第一槽122a,由于形成各个相的第一槽122a及第二槽122b可以配置为以相同的距离围绕转子1200的磁铁1220,因此可以实现均匀的驱动力。
126.因此,当利用应用本发明一实施例的电动马达用定子100的电动马达1000时,如图17所示,即使构成上述电动马达1000的转子轴1210配置于从外壳1100的中心偏向一侧的位置,多个第一槽122a及第二槽122b也可以配置为围绕上述转子1200的整个周围。
127.由此,如图19所示,即使应用本发明一实施例的电动马达用定子100的电动马达1000安装于具有规定尺寸及形状的有限空间内,并且上述转子轴1210与驱动杆2偏心连接,多个第一槽122a及第二槽122b也可以配置为围绕上述转子1200的整个周围。
128.如上所述,在本发明一实施例的电动马达用定子100中,轭121呈非圆形,因而可以对整体形状进行各种变更,并且即使轭121的形状发生改变,缠绕线圈110的每个第一槽122a的长度也可以相同,因此具有可以防止马达的效率降低并提高设计自由度的优点。
129.作为又一例,如图14至图16所示,当轭221呈圆形的闭环形状,并且包括从上述轭221向外侧延伸规定长度的槽222a、222b的总数量为9个的定子300以及磁铁1220的总数量为12个的转子1200的3:4结构的电动马达时,上述第一相可以包括u、u'及u”,上述第二相可以包括v、v'及v”,上述第三相可以包括w、w'及w”。
130.在此情况下,上述第一相、第二相及第三相可以分别通过3个槽222a、222b形成,每个相可以包括至少一个第一槽222a以及至少一个第二槽222b。
131.即,如图14所示,构成上述第一相的u'及u”可以通过两个第一槽222a形成,构成上
述第一相的剩余u可以通过一个第二槽222b形成。
132.并且,构成上述第二相的v及v'可以通过两个第一槽222a形成,构成上述第二相的剩余v”可以通过一个第二槽222b形成。
133.同样,构成上述第三相的w及w'可以通过两个第一槽222a形成,构成上述第三相的剩余w”可以通过一个第二槽222b形成。
134.在此情况下,形成每个相的6个第一槽222a和3个第二槽222b可以具有相同长度的齿t。
135.由此,上述第一槽222a的每个鞋状物s和上述第二槽222b的每个鞋状物s可以配置为以上述轭221的中心点为基准而位于虚拟圆周上。
136.类似地,如图15所示,构成上述第一相的u'及u”可以通过两个第一槽222a形成,构成上述第一相的剩余u可以通过一个第二槽222b形成。
137.并且,构成上述第二相的v'及v”可以通过两个第一槽222a形成,构成上述第二相的剩余v可以通过一个第二槽222b形成。
138.同样,构成上述第三相的w'及w”可以通过两个第一槽222a形成,构成上述第三相的剩余w可以通过一个第二槽222b形成。
139.在此情况下,形成每个相的6个第一槽222a和3个第二槽222b可以具有相同长度的齿t。
140.由此,上述第一槽222a的每个鞋状物s和上述第二槽222b的每个鞋状物s可以配置为以上述轭221的中心点为基准而位于虚拟圆周上。
141.作为又一例,如图16所示,构成上述第一相的u'可以通过一个第一槽222a形成,构成上述第一相的剩余u及u”可以通过两个第二槽222b形成。
142.并且,构成上述第二相的v”可以通过一个第一槽222a形成,构成上述第二相的剩余v及v'可以通过两个第二槽222b形成。
143.同样,构成上述第三相的w'可以通过一个第一槽222a形成,构成上述第三相的剩余w及w”可以通过两个第二槽222b形成。
144.在此情况下,形成每个相的3个第一槽222a和6个第二槽222b可以具有相同长度的齿t。
145.由此,上述第一槽222a的每个鞋状物s和上述第二槽222b的每个鞋状物s可以配置为以上述轭221的中心点为基准而位于虚拟圆周上。
146.如上所述,在本发明一实施例的电动马达用定子300中,即使多个槽222a、222b从呈圆形的轭221延伸相同的长度,也可以通过缠绕线圈110的第一槽222a和未缠绕线圈110的第二槽222b对缠绕线圈110的位置进行各种变更。
147.由此,即使在本发明一实施例的电动马达用定子300的固定过程中发生机械干涉问题,也可以通过以仅在多个槽中的一些槽缠绕线圈110的方式构成第一槽222a来提高设计自由度。即,在将上述定子300安装于电动马达的外壳内的过程中,若螺栓等紧固部件紧固到上述轭221侧,则可以通过防止上述轭221与紧固的紧固部位之间的干涉来以各种方式构成缠绕线圈110的第一槽222a。
148.在附图和描述中例示了当本发明一实施例的电动马达用定子100、300应用于多相马达时,槽122a、122b的总数量为9个且转子1200的磁铁1220的总数量为10个的9:10结构的
多相马达,或者槽222a、222b的总数量为9个且转子1200的磁铁1220的总数量为12个的3:4结构的多相马达,但本发明不限于此,只要槽的总数量为6个以上,就可以不受限制地应用。
149.作为一例,本发明一实施例的电动马达用定子100、300不仅可以应用于槽的总数量为9个且磁铁的总数量为6个的3:2结构的电动马达,而且可以应用于槽的总数量为9个且磁铁的总数量为8个的9:8结构等电动马达。
150.并且,本发明一实施例的电动马达用定子100、300不仅可以应用于上述结构的三相马达,而且可以应用于其他结构的多相马达。
151.进一步地,在本发明一实施例的电动马达用定子100、300中,缠绕线圈110的第一槽122a的总数量与未缠绕线圈110的第二槽122b的总数量可以相同也可以不同。
152.另一方面,上述电动马达用定子100、200、300可以实现为电动马达1000。
153.如上所述的本发明一实施例的电动马达1000可以应用于各种装置,例如工业设备、家用设备、车辆等。
154.作为非限制性一例,上述电动马达1000可以用于开启/关闭设置于车辆的阀,上述阀可以是用于调节车辆的发动机进气量的发动机的进气阀。在此情况下,上述阀可以通过驱动杆2开启/关闭,上述电动马达1000可以提供可使上述驱动杆2移动的驱动力。但是,本发明一实施例的电动马达1000的应用对象不限于此。
155.为了便于说明,以下以本发明一实施例的电动马达1000被用作车辆阀驱动用电动马达为例进行说明。
156.即,如图17所示,本发明一实施例的电动马达1000可以包括外壳1100、转子1200及定子100,上述定子100可以是图1至图4所示的电动马达用定子100。
157.但是,上述电动马达用定子100不限于此,可以同样应用图5至图16所示的定子200、300,上述转子1200可根据定子100、200、300的形态适当改变。即,上述转子1200可根据上述定子的形态变更为内转子型转子或外转子型转子。
158.上述外壳1100可以安装于车辆,例如车辆的发动机室,其内部可以设置有上述转子1200及定子100。
159.在如上所述的外壳1100的一侧可以形成有结合部1110,使得与上述转子1200齿轮结合的驱动杆2能够进入。
160.并且,上述外壳1100可以包括用于与设置在内部的电路板(未图示)电连接的连接器部1120,以便控制上述转子1200及定子100的驱动。
161.如上所述的外壳1100也可以由具有散热性的材质形成,以能够将工作时产生的热量散发到外部。作为一例,上述外壳1100可以由已知的散热塑料材质形成。
162.上述转子1200可以包括配置在具有规定长度的转子轴1210周围的多个磁铁1220,能够可旋转地安装于上述外壳1100。
163.即,上述转子1200可以包括:转子轴1210,可旋转地安装于上述外壳1100;以及转子铁芯1230,以围绕上述转子轴1210的周围的方式形成,上述多个磁铁1220可以沿着上述转子铁芯1230的圆周方向配置。
164.如图18所示,如上所述的转子1200可以配置为位于上述定子100的内侧。由此,当电流供给到上述定子100的线圈110时,上述转子1200可通过与从上述线圈110产生的磁场的相互作用而旋转。
165.此时,上述转子轴1210可以借助齿轮部与通过上述结合部1110进入上述外壳1100内部的驱动杆2齿轮结合,上述转子轴1210可以在上述外壳1100的内部与上述驱动杆2偏心连接。作为一例,上述齿轮部可以是蜗轮3和蜗杆4。
166.具体地,如图19及图20所示,上述转子轴1210能够可旋转地安装于从上述外壳1100的中心偏心的位置,上述驱动杆2可以朝向与上述外壳1100的虚拟中心轴一致的方向配置。
167.在此情况下,如图18及图20所示,蜗轮3可以与上述转子轴1210的端部侧轴结合,如图20所示,在上述驱动杆2侧可以设置有与上述蜗轮3齿轮结合的蜗杆4。
168.因此,上述转子轴1210与驱动杆2可以通过上述蜗轮3及蜗杆4偏心连接,若上述转子轴1210旋转,则上述驱动杆2可以沿着上述转子轴1210的旋转方向进行往复移动。由此,与上述驱动杆2连接的阀可以沿着上述驱动杆2的移动方向开启/关闭。
169.上述定子100可以配置为围绕上述转子1200的磁铁1220。
170.即,上述定子100可以包括至少一个线圈110及定子铁芯120,上述定子铁芯120可以包括轭121及槽部122,上述线圈110可以缠绕在上述槽部122。
171.如上所述的定子100可以原样应用参照图1至图4来描述的上述电动马达用定子100。
172.即,如上所述,上述轭121可以呈非圆形的闭环形状,上述槽部122可以由缠绕线圈110的至少一个第一槽122a以及未缠绕线圈110的至少一个线圈110构成。
173.如上所述的轭121及槽部122的具内容与上述内容相同,因此将省略详细描述。
174.由此,由此,如图19所示,本发明一实施例的电动马达1000可以配置为上述转子轴1210在外壳1100的内部安装于偏向一侧的位置而非外壳1100的中央部,即使上述驱动杆2与转子轴1210偏心连接,缠绕线圈110的多个第一槽122a也可以配置为围绕上述转子轴1210的周围。
175.尤其,如图17及图19所示,当上述定子铁芯120安装于外壳1100的内部使得上述第一直线部121a平行于上述外壳1100的内壁面时,可以使有限的空间内的空间利用率极大化。
176.即,即使上述转子轴1210配置于从外壳1100的中心偏向一侧的位置以能够与上述驱动杆2偏心连接,缠绕线圈110的第一槽122a的长度也相对长于未缠绕线圈110的第二槽122b的长度,并且能够以上述转子轴1210为基准而配置于两侧,从而可以实现最大扭矩及最大效率。
177.因此,当上述转子轴1210配置于从外壳1100的中心偏向一侧的位置以能够与上述驱动杆2偏心连接时,如图21所示,现有电动马达1配置为缠绕线圈的多个槽122a、122b仅围绕转子20的整个周围中的一部分周围,但如图19所示,本发明一实施例的电动马达1000可以配置为通过利用上述第一直线部121a使外壳1100内的空间应用极大化来使缠绕线圈110的多个第一槽122a围绕上述转子1200的整个周围。
178.由此,本发明一实施例的电动马达1000可以配置为即使在具有规定尺寸及形状的有限空间内,上述转子轴1210与驱动杆2偏心连接,也可以使缠绕线圈110的第一槽122a围绕上述转子1200的整个周围。
179.因此,本发明一实施例的电动马达1000在保持现有外壳1100的尺寸、安装位置及
驱动杆2与转子轴1210之间的偏心连接的同时,减少马达工作时产生的发热量,从而可以防止由于热损失导致的效率降低。
180.由此,本发明一实施例的电动马达1000与现有电动马达相比可以提高效率。
181.这可通过下表1的结果来确认。
182.比较例1及比较例2为与图21所示的现有电动马达1的要求配置相比的规格及马达的效率,实施例1及实施例2为与应用本发明一实施例的电动马达用定子100的电动马达1000的要求配置相比的规格及马达的效率。
183.表1
[0184][0185]
从上表1可以确认,应用本发明一实施例的电动马达用定子100的电动马达1000与现有普通电动马达1相比,可以在实现相同水平的扭矩的同时实现8%以上的高效率。以上,对本发明的一实施例进行了说明,但本发明的思想不限于本说明书中所述的实施例,理解本发明思想的本领域普通技术人员可在相同思想的范围内通过附加、改变、删除、添加结构要素等来容易地提出其他实施例,但这也将落入本发明的思想范围内。
再多了解一些

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