能增大定位转矩的电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种能增大定位转矩的电机。


背景技术：

2.电机(electric machinery，俗称马达)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机广泛应用于电器伺服传动、交通运输、家用电器、消费电子、汽车电气设备、国防及航空航天等领域。
3.如图1、图2及图3所示，现有技术的电机包括机壳100、转子芯片组件200及机盖300，所述机壳100内部设有围绕转子芯片组件200的磁铁400。所述磁铁400包括沿机壳100内圆按360
°
均分位置进行交替分布的n极磁瓦401和s极磁瓦402。所述转子芯片组件200上设有转子冲片2，所述转子冲片2上设置有圆弧形的极靴22’(其外侧是半径为r’的圆弧)。转子在旋转过程中，转子的齿槽与定子磁钢的相对位置关系不断变化，其气隙磁导不断变化，磁作用力也不断变化，停转时会将转子定位在某个位置。转子转动时需要克服该转矩，该转矩称之为电机的定位转矩(即齿槽转矩)，其受电机磁场分布的影响。在某些需要转子位置固定的场景，例如智能开闭设备、智能升降设备等，或者汽车产品如汽车的后备箱开启机构、鸥翼门开启机构和侧门开启机构等场所，因汽车后备箱和鸥翼门开启后，会受到自身重力的作用，产生向下的力矩，不能保持自锁状态；此外，汽车停在有坡度的路面时侧门开启后也会受重力的作用，产生侧向的力矩，同样不能保持自锁状态。
4.因此，现有的电机采用改变转子芯片结构来增大定位转矩，以实现自锁功能，通常的解决方案主要有以下两种：
5.1、在电机输出轴端增加阻尼器，阻尼器本身的两个磁场互相作用产生阻力。该方案的优点是提供更大的止动力矩，缺点是结构复杂、需要更大的空间、发热高、成本高。
6.2、在电机尾部增加阻尼器，给阻尼器通电产生阻力。该方案的优点是提供更大的定位转矩，缺点是结构复杂、需要更大的空间、成本高。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种能增大定位转矩的电机，通过调整优化用于转子或定子的冲片的芯片结构，以增大定位转矩。
8.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种能增大定位转矩的电机，包括用于定子或转子的冲片，所述冲片包括基部、从基部延伸出的数个齿部、及分别设于齿部一端的数个极靴；所述极靴的外侧中部设有缺口，所述极靴靠近两端的外侧边缘呈直线状。
9.所述极靴内侧靠近其与齿部连接的位置设有衔接面；
10.所述齿部的宽度为t，所述缺口的两端点之间的距离为h，所述极靴靠近两端的外侧边缘靠近缺口的一端距离缺口的端点的长度分别为p1与p2，所述衔接面与同侧的缺口侧壁之间的距离为b，所述极靴靠近两端的外侧边缘与其靠近缺口的一端处的切线的夹角为
a2，且b＝0.5～1.0t，p1＝0.5～1.2h，p2＝0.5～1.2h，135
°
≤a2＜180
°
，以增大电机受到的电磁阻力，从而使得电机在静止的状态下需要较大的扭矩才能开始转动。
11.数个齿部均匀分布在基部的圆周方向上；所述极靴位于缺口及靠近两端的外侧边缘之间的外侧边缘呈弧线状，且均位于同一个圆的圆周上。
12.所述衔接面呈圆弧状或直线状。
13.所述衔接面呈圆弧状，所述缺口的形状为圆弧形。
14.所述缺口的侧壁与极靴的外侧边缘通过圆弧平滑连接。
15.所述衔接面呈直线状，所述缺口的形状为三角形。
16.所述衔接面与极靴内侧边缘的连接处所在的切线和衔接面的夹角为a1，且a1＝0.6～1.0a2。
17.所述直线状的衔接面与齿部的中心线的夹角为a0，其取值范围为30
°
≤a0≤60
°
。
18.所述极靴的数量为六个，所述极靴关于齿部的中心线对称。
19.本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种能增大定位转矩的电机，包括用于定子或转子的冲片，所述冲片包括基部、从基部延伸出的数个齿部、及分别设于齿部一端的数个极靴；所述极靴的外侧中部设有缺口，所述极靴靠近两端的外侧边缘呈直线状。本实用新型在不改变电机的机壳、机盖及磁铁等的情况下，通过调整用于转子或定子的冲片的结构，对极靴进行切边等处理形成直线状的外侧边缘，且在极靴的外侧中部设置缺口，使电机在静止的状态下旋转转子轴要使用更大的扭力才能转动，以达到增大定位转矩的目的。本实用新型的电机可以应用于需要在某个位置固定的场景，例如汽车产品、智能开闭设备、智能升降设备等等，能够实现定位停止功能，从而取代现有技术的阻力装置、电磁离合装置、机械锁止装置等等，使整个开闭系统或设备结构更简单，功能更加可靠，工艺简单，噪音更小，也能降低成本。
附图说明
20.为了能更进一步了解本实用新型的特征以及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
21.附图中，
22.图1为现有技术的电机的立体图；
23.图2为现有技术的电机的分解图；
24.图3为现有技术的电机的剖视图；
25.图4为本实用新型的能增大定位转矩的电机的剖视图；
26.图5为本实用新型的能增大定位转矩的电机的实施例1的冲片的示意图；
27.图6为本实用新型的能增大定位转矩的电机的实施例2的冲片的示意图；
28.图7为本实用新型的能增大定位转矩的电机的实施例3的冲片的示意图。
具体实施方式
29.为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及其效果，以下结合本实用新型的优选实施例及其附图进行详细描述。
30.请参阅图4，同时参照图1及图2，本实用新型提供一种能增大定位转矩的电机，其
仍采用背景技术中的电机结构，包括机壳100、转子芯片组件200、机盖300及磁铁400，只对转子芯片组件200中的冲片2进行改进。
31.本实用新型的能增大定位转矩的电机包括用于定子或转子的冲片2，该冲片2包括基部20、从基部20延伸出的数个齿部21、及分别设于齿部21一端的数个极靴22(图4中以四极六槽电机为例，即所述极靴22的数量为六个，当然，这并非对本实用新型的限制)。
32.所述极靴22的外侧中部设有缺口221，所述极靴22靠近两端的外侧边缘呈直线状。
33.可选地，所述极靴22靠近两端的外侧边缘的直线状可以通过对极靴22的两端进行切边形成。
34.如图5、图6及图7所示，所述极靴22内侧靠近其与齿部21连接的位置设有衔接面23。所述齿部21的宽度为t，所述缺口221的两端点之间的距离为h，所述极靴22靠近两端的外侧边缘靠近缺口221的一端距离缺口221的端点的长度分别为p1与p2，所述衔接面23与同侧的缺口221侧壁之间的距离为b，所述极靴22靠近两端的外侧边缘与其靠近缺口221的一端处的切线的夹角为a2，且b＝0.5～1.0t，p1＝0.5～1.2h，p2＝0.5～1.2h，135
°
≤a2＜180
°
，以增大电机受到的电磁阻力，从而使得电机在静止的状态下需要较大的扭矩才能开始转动。
35.优选地，所述a2的范围为150
°
≤a2＜180
°
。
36.具体地，数个齿部21均匀分布在基部20的圆周方向上；所述极靴22位于缺口及靠近两端的外侧边缘之间的外侧边缘呈弧线状，且均位于同一个圆的圆周上。
37.具体地，所述衔接面23呈圆弧状或直线状。
38.实施例1
39.所述衔接面23呈圆弧状(半径记为r1)，所述缺口221的形状为圆弧形(半径记为r2)。
40.实施例2
41.所述衔接面23呈圆弧状(半径记为r1)，所述缺口221的形状为圆弧形(半径记为r2)。
42.与实施例1相比，实施例2的区别在于，圆弧状的衔接面23的半径大于实施例1的圆弧状的衔接面23的半径，且该缺口221的侧壁与极靴22的外侧边缘通过圆弧平滑连接。
43.实施例3
44.所述衔接面23呈直线状(该直线状的衔接面23远离齿部21的一端与靠近齿部21的一侧边缘之间的距离记为c，该直线状的衔接面23与齿部21的中心线的夹角为a0，其取值范围优选为30
°
≤a0≤60
°
)，所述缺口221的形状为三角形(该三角形的缺口221的最大宽度即为缺口221两端点之间的距离h)。
45.具体地，所述衔接面23与极靴22内侧边缘的连接处所在的切线和衔接面23的夹角为a1，且a1＝0.6～1.0a2。
46.优选地，所述实施例3中，所述缺口221的形状为等边直角三角形，该等边直角三角形的直角顶点位于齿部21的中心线上，a0＝45
°
(即衔接面23与等边直角三角形的直角边平行或垂直)。
47.上述实施例中，圆弧状的衔接面23的半径r1、圆弧形的缺口221的半径r2及距离c均不做限定，只需保证最终形成的特征尺寸中b＝0.5～1.0t即可。
48.表1为实施例1、实施例2及实施例3的电机的相关尺寸(单位：mm)，表2为对现有技术(对比例)的电机以及实施例1、实施例2和实施例3改进后的电机进行测试的齿槽转矩的测量值(cw表示顺时针拖动，ccw表示逆时针拖动)。
49.表1、实施例1、实施例2及实施例3的电机的相关尺寸
[0050][0051]
表2、现有技术的电机及本实用新型改进后的电机的齿槽转矩的测量值
[0052][0053]
从上表中可以看出，冲片的极靴经过切边(直线状的外侧边缘)及缺口处理后的电机其齿槽转矩波谷值及齿槽转矩波峰值明显增大。
[0054]
综上所述，本实用新型提供一种能增大定位转矩的电机，包括用于定子或转子的冲片，所述冲片包括基部、从基部延伸出的数个齿部、及分别设于齿部一端的数个极靴；所述极靴的外侧中部设有缺口，所述极靴靠近两端的外侧边缘呈直线状。本实用新型在不改变电机的机壳、机盖及磁铁等的情况下，通过调整用于转子或定子的冲片的结构，对极靴进行切边等处理形成直线状的外侧边缘，且在极靴的外侧中部设置缺口，使电机在静止的状态下旋转转子轴要使用更大的扭力才能转动，以达到增大定位转矩的目的。本实用新型的电机可以应用于需要在某个位置固定的场景，例如汽车产品、智能开闭设备、智能升降设备等等，能够实现定位停止功能，从而取代现有技术的阻力装置、电磁离合装置、机械锁止装置等等，使整个开闭系统或设备结构更简单，功能更加可靠，工艺简单，噪音更小，也能降低成本。
[0055]
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。