專利名稱：電樞疊片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有帶換向器的繞線式轉(zhuǎn)子的電動馬達(dá)，且特別地涉 及用于轉(zhuǎn)子的疊片。
背景技術(shù)：
帶換向器的繞線式轉(zhuǎn)子通常用于直流永磁馬達(dá)中，且也用在具有 繞線式轉(zhuǎn)子和繞線式定子的通用的馬達(dá)中從而允許馬達(dá)以交流或直流 電源運(yùn)行。此類型的轉(zhuǎn)子具有多個(gè)凸極，電樞繞組繞凸極槺繞.繞組繞極形 成了線團(tuán)且轉(zhuǎn)子具有多個(gè)槽，槽形成了繞組通道，線團(tuán)通過繞組通道 延伸。線團(tuán)因此具有兩個(gè)位于槽內(nèi)的軸向延伸部分和兩個(gè)已知為頭部 的端部分，頭部橫向于轉(zhuǎn)子芯的任一軸向端的軸向方向延伸。頭部不 提供力且僅用于提供線團(tuán)的軸向延伸部分之間的電連接。在大多數(shù)轉(zhuǎn) 子中，因?yàn)榫€團(tuán)的布置和纏繞技術(shù)，頭部中的一些襲蓋或跨過其他頭 部。這樣， 一些頭部必須從轉(zhuǎn)子芯軸向延伸出相當(dāng)?shù)木嚯x以跨過一個(gè)、 兩個(gè)或更多的先前纏繞的頭部。此距離無助于馬達(dá)的性能但增加了馬 達(dá)的軸向長度，且當(dāng)然增加了形成線團(tuán)所使用的導(dǎo)線的總量。通過在轉(zhuǎn)子芯內(nèi)形成槽來產(chǎn)生轉(zhuǎn)子極，因而轉(zhuǎn)子極的個(gè)數(shù)經(jīng)常稱 為轉(zhuǎn)子槽數(shù)，或簡單地稱為槽數(shù)，以減少與定子極數(shù)的混淆，定子極數(shù)則簡單地稱為槽數(shù)。因此，帶有4個(gè)定子極和18個(gè)轉(zhuǎn)子極的馬達(dá)被 稱為4極18槽馬達(dá)。此慣例將在本說明書中使用，其中這是合適的， 因?yàn)檗D(zhuǎn)子極數(shù)等于轉(zhuǎn)子內(nèi)的繞組槽數(shù)。因此，希望降低繞組頭部的跨過以降低馬達(dá)的軸向長度，使得馬 達(dá)更緊湊且降低使用的導(dǎo)線的量，因此節(jié)約材料成本。對此一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式在歐洲專利No EP1093208中披露，歐洲專利 No EP109 32 08披露了用于2 0槽轉(zhuǎn)子的疊片設(shè)計(jì)，其具有這樣的設(shè)計(jì)， 其中繞組槽具有多種形狀以賦予疊片非對稱的構(gòu)造。此構(gòu)造允許繞組 頭部放置在同一徑向平面內(nèi)的鄰近的頭部旁而不跨過先前已纏繞的頭 部。然而，雖然這解決了降低繞組頭部的軸向延伸的問題，但20個(gè)槽的非對稱疊片設(shè)計(jì)在實(shí)踐中被驗(yàn)證非常難于實(shí)施且特別是當(dāng)與4極定 子結(jié)組時(shí)具有顯著的齒槽(cogging)轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明意困減少與20個(gè)槽的非對稱疊片有關(guān)的問題。特別地，已 發(fā)現(xiàn)可以通過選擇轉(zhuǎn)子極數(shù)來降低齒槽轉(zhuǎn)矩，以形成帶有較高的齒槽 轉(zhuǎn)矩階次的馬達(dá)。較高的齒槽轉(zhuǎn)矩階次導(dǎo)致較低的有效齒槽轉(zhuǎn)矩。當(dāng) 提及齒槽轉(zhuǎn)矩階次時(shí)，實(shí)際是指齒槽轉(zhuǎn)矩的主階次或基階次，因?yàn)槿?何馬達(dá)在較高的諧頻且可能地在一些較低的諧頻上將具有齒槽效應(yīng)。 對于馬達(dá)，通常不具有單一的或純粹的齒槽轉(zhuǎn)矩頻率，但是一般地諧 波將具有較低的絕對值。例如，20極轉(zhuǎn)子與4極定子具有階次為20的齒槽轉(zhuǎn)矩，且16極 轉(zhuǎn)子與4極定子具有階次為16的齒槽轉(zhuǎn)矩，而14極轉(zhuǎn)子與4極定子 具有階次為28的齒槽轉(zhuǎn)矩，18極轉(zhuǎn)子與4極定子具有階次為36的齒 槽轉(zhuǎn)矩，且22極轉(zhuǎn)子與4極定子具有階次為44的齒槽轉(zhuǎn)矩。齒槽轉(zhuǎn) 矩階次可以限定為定子極數(shù)和轉(zhuǎn)子極數(shù)的最小公倍數(shù)。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明提供直流馬達(dá)，直流馬達(dá)包括客納了永磁體定子 的定子殼體；可旋轉(zhuǎn)地面對定子安裝的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括軸、配合到軸 的轉(zhuǎn)子芯、配合到軸并鄰近轉(zhuǎn)子芯的一個(gè)端部的換向器和繞轉(zhuǎn)子芯的 極纏繞且終止于換向器上的繞組；和電刷裝置，電刷裝置包括與換向 器滑動接觸的用于將電力傳輸?shù)嚼@組的電刷，其中轉(zhuǎn)子芯包括多個(gè)堆 疊在一起的疊片，疊片是非對稱的，且其中對于馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩階次 高于二十。優(yōu)選地，齒槽轉(zhuǎn)矩階次是28、 36或44。 優(yōu)選地，馬達(dá)具有4個(gè)定子極和14、 18或22個(gè)轉(zhuǎn)子極。 優(yōu)選地，疊片具有多個(gè)形成在徑向外周的槽，在多個(gè)槽間形成了 區(qū)部，區(qū)部形成了轉(zhuǎn)子芯的極且槽形成了其中接收繞組的繞組通道，槽和極布置為槽或極的一組或多組，每組相同且每組的至少一些槽在 非純粹的徑向方向內(nèi)延伸，且每組的至少一個(gè)槽的徑向深度小于其他 槽的至少一個(gè)的徑向深度。優(yōu)選地，每個(gè)極具有由轉(zhuǎn)子芯的徑向外表面限定的極面，極面具 有大體上相等的周向延伸，且該組或每組的笫一轉(zhuǎn)子極的極面具有軸向延伸的溝橫，用于識別待纏繞的笫一繞組的位置。優(yōu)選地，溝槽從極面的周向中心位移預(yù)先確定的距離，以造成在 溝槽產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和第一極產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位之間的相位差。優(yōu)選地，相位差在90度和270度之間。 優(yōu)選地，相位差大體上為180度。優(yōu)選地，馬達(dá)具有四極定子，且其中預(yù)先確定的距離是角距離， 該距離對于22個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是4. 1度、對于18個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是5. 0度且 對于14個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是6.4度，值在合理的公差內(nèi)。優(yōu)選地，合理的公差是正負(fù)l度。優(yōu)選地，馬達(dá)具有四極定子和十八極轉(zhuǎn)子，且溝槽從笫一極的極 面的中心移位4度至6度之間的距離。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子具有一對支架形式的轉(zhuǎn)子芯端部保護(hù)件，每個(gè)支架 是具有帶有對應(yīng)于4片的形狀的平的基部和適合于至少在轉(zhuǎn)子芯的軸向端部的區(qū)域內(nèi)靠著繞組通道的壁放置的懸置壁的棋制零件。優(yōu)選地，懸置壁的至少一些具有徑向向外面向的端部，且鄰近徑 向向外面向的端部的極面具有唇部，唇部形成了襲蓋了否則暴露的徑 向向外面向的端部的伸出部。替代地，每個(gè)轉(zhuǎn)子極具有由轉(zhuǎn)子芯的徑向外表面限定的極面，極 面具有大體上相等的周向延伸，且至少一個(gè)極面具有軸向延伸的溝槽 用于識別待糠繞的笫一繞組的位置。優(yōu)選地，溝槽32從極面30的周向中心移位預(yù)先確定的距離，以 造成在溝槽32產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位和相關(guān)的極P1產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩 的相位之間的相位差。優(yōu)選地，馬達(dá)是4極14槽馬達(dá)、是4極18槽馬達(dá)或是4極22槽 馬達(dá)。附困說明現(xiàn)在將僅通過例子參考附困來描述本發(fā)明的優(yōu)逸實(shí)施例，各困為閨1困示了用于汽車散熱器的冷卻風(fēng)扇模塊，冷卻風(fēng)扇棋塊合并 了根據(jù)本發(fā)明的馬達(dá)；困2是困1的冷卻風(fēng)扇模塊的馬達(dá)的分解視困；圖3是困2的馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的透視圖，其中去除了繞組；圖4是圖2的馬達(dá)的橫截面示意圖；圖5是困3的轉(zhuǎn)子的繞組示意圖；圖6類似于閨4，是修改的轉(zhuǎn)子的橫截面示意閨；圖7是困6的轉(zhuǎn)子的繞組示意圖；圖8類似于圖4，是進(jìn)一步修改的轉(zhuǎn)子的橫截面示意困；圖9是困8的轉(zhuǎn)子的繞組示意圖；困IO是如使用在圖3的轉(zhuǎn)子中的支架的透視困；和圖ll是轉(zhuǎn)子芯和支架上的部分的放大視圖。
具體實(shí)施方式


圖1示出了例如用于冷卻車輛的散熱器的冷卻風(fēng)扇模塊10。模塊 具有形成了風(fēng)扇軍的殼體11，殼體11適合于與散熱器或類似物匹配。 殼體支承了電動馬達(dá)12，電動馬達(dá)12驅(qū)動了用于生成冷卻空氣流的風(fēng) 扇13。圖2是馬達(dá)12的分解視圖。馬達(dá)具有第一端蓋14、轉(zhuǎn)子15、定 子殼體16、電刷板17和第二端蓋18，第二端蓋18具有安裝突出件19 用于將馬達(dá)固定到模塊殼體。定子殼體16支承了永磁體定子，該定子 在此情況中包括四個(gè)永磁體20。定子殼體具有打開的端部，打開的端 部被兩個(gè)端蓋14、 18封閉。轉(zhuǎn)子15具有軸21、配合到軸21的芯22、 配合到軸上鄰近芯的一個(gè)端部的換向器23和繞組24，繞組24繞芯的 極纏繞且終止于換向器.轉(zhuǎn)子安裝在殼體內(nèi)，使得芯面對定子且軸可 旋轉(zhuǎn)地支承在軸承25內(nèi)，軸承25被端蓋14、 18保持。軸21延伸通 過第一端蓋14來接合風(fēng)扇。電刷板17位于鄰近第二端蓋18且優(yōu)選地 被第二端蓋18支承。電刷板17支承了滑動地接收在電刷架內(nèi)的電刷， 用于形成與換向器23的滑動接觸。在此例子中，存在提供了四個(gè)定子 極的四個(gè)永磁體和四個(gè)接合換向器的電刷。轉(zhuǎn)子15更清晰地在圖3中示出，其中轉(zhuǎn)子繞組被省略以示出芯22 的結(jié)構(gòu).在實(shí)踐中，繞組是導(dǎo)線的線閨，且圍繞芯的極纏嬈.每個(gè)線 團(tuán)具有兩個(gè)軸向部分和兩個(gè)橫向部分。軸向部分軸向地延伸通過轉(zhuǎn)子 芯，且軸向部分是線圍的生成電磁力以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的部分.換言之，它們是線閨的做功部分。橫向部分在橫向于轉(zhuǎn)子軸線的方向延伸且僅 連接軸向部分。因而，橫向部分不做有用功且希望使得橫向部分盡可 能短以節(jié)約導(dǎo)線且降低線圃電阻。橫向部分也已知為繞組頭部。當(dāng)繞 組頭部相互布置在頂部上時(shí)，軸向延伸可能是顯著的且因此要求馬達(dá) 內(nèi)的大的空間而僅為容納繞組頭部。這增加了材料成本且也增加了馬 達(dá)的重量。因此，希望的是通過最小化交迭使頭部盡可能平。轉(zhuǎn)子芯22具有多個(gè)槽26。槽26在其間留下了區(qū)部，從而形成了轉(zhuǎn)子極27。 每個(gè)極具有已知為極面30的徑向外表面，極面30面對定子。繞組的 軸向部分容納或布置在槽26內(nèi)。轉(zhuǎn)子芯22通過將多個(gè)疊片堆疊在一 起形成，疊片由例如低碳鋼、硅鋼和不銹鋼的板金屬材料沖壓制成。 已知為支架28的絕緣層示出為位于疊片堆的兩個(gè)軸向端部上。每個(gè)支 架28由絕緣材料制成，且優(yōu)選地是注模塑料零件。每個(gè)支架如在圖10 中示出具有平的基部34，平的基部34帶有懸置壁29，至少在轉(zhuǎn)子芯 22的軸向端部區(qū)域內(nèi)懸置壁29作為槽26的內(nèi)表面的襯里。支架的懸 置壁29可以相遇或可以不相遇.支架的用途是在轉(zhuǎn)子芯的金屬和繞組 的導(dǎo)線之間提供絕緣層，特別是在端部疊片的槽的邊緣上提供絕緣 層，因?yàn)槿绻吘壩幢槐Ｗo(hù)，則當(dāng)線團(tuán)在組裝期間被纏繞時(shí)和因使用 中的振動可能容易地?fù)p壞導(dǎo)線的相對地軟的琺瑯絕緣涂層。對支架的替代是在纏繞線圍前涂敷到芯的環(huán)氧樹脂涂層。然而， 環(huán)氧樹脂涂層更昂貴且其涂敷花費(fèi)時(shí)間。圖4是馬達(dá)的橫截面示意困，示出了定子和轉(zhuǎn)子，其中去除了繞 組以圖示圖3的轉(zhuǎn)子芯的設(shè)計(jì)。如上所提及，轉(zhuǎn)子芯22通過將仔細(xì)地 對齊的預(yù)先確定的個(gè)數(shù)的疊片堆疊在一起形成，使得在疊片內(nèi)的槽26 形成用于繞組的通道.該轉(zhuǎn)子15具有已知為18槽非對稱疊片的疊片， 因?yàn)樗哂?8個(gè)槽26，為轉(zhuǎn)子芯22形成了 18個(gè)極27，且槽被布置 且成形為使得疊片是非對稱的，雖然疊片可以分為兩個(gè)相等的相同半 體。槽26布置為使得繞組頭部的覆蓋或跨過被最小化，優(yōu)選地在任何 位置處最多兩個(gè)繞組頭部。這降低了繞組頭部的軸向高度。因?yàn)檗D(zhuǎn)子 具有許多極，繞組每個(gè)圍繞多于一個(gè)極纏繞，例如圍繞兩個(gè)、三個(gè)或 四個(gè)極糠繞，如將在后文中解釋。對于已知為集中繞組的繞單個(gè)極纏 繞的繞組，不發(fā)生跨過繞組頭部的問題。然而，對于具有許多極的電 樞，通常地不選擇集中繞組，因?yàn)榕c由分開的極的面所確定的定子極的周向?qū)挾认啾?，單?dú)線團(tuán)的跨度(即線圃的軸向郜分的周向間距)小。這在圖4中示意性地示出，其中定子極和轉(zhuǎn)子極示出為越過小的 氣隙面對。在示出的例子中，在圖5中，繞組具有4極的節(jié)距，這意 味著每個(gè)繞組跨過4個(gè)極，導(dǎo)致繞組頭部的偶然的交迭。圖5通過使用線Wl至W9來代表線團(tuán)而圖示了疊加在疊片圖像上 的繞組困案或構(gòu)造。纏繞優(yōu)選地以兩個(gè)飛輪繞線機(jī)完成，這意味著同 時(shí)纏繞兩個(gè)直徑地相對的線圃。線團(tuán)W1首先纏繞且是最短的和徑向最 靠內(nèi)的線團(tuán)。線團(tuán)W2然后被纏繞且示出為略微交迭線團(tuán)Wl。線圃W3 然后被纏繞且示出為略微交迭線團(tuán)W2。線團(tuán)W4然后被纏繞且示出為不 交迭任何其他線團(tuán)。線團(tuán)W5，然后W6和然后W7接著被纏繞且不交迭 任何其他線圍。線圃W8然后被纏繞且示出交迭線團(tuán)W7。線團(tuán)W9被最 后纏繞且示出為交迭線團(tuán)W7和W8，但不在線圃W8跨過W7處交迭，使 得在任何點(diǎn)線團(tuán)W9僅交迭一個(gè)其他的線團(tuán)，且因此保持繞組頭部的小 軸向長度。仔細(xì)觀察困5的疊片，在兩個(gè)直徑地相對的極面中可見小的切去 部分31。切去部分31在已組裝的轉(zhuǎn)子芯中形成了溝槽32.此切去部 分用作用于在堆疊時(shí)對齊疊片的導(dǎo)向件且用于在纏繞期間識別第一個(gè) 極.然而，此切去部分的位置是重要的，如在下文中將解釋。疊片具有18個(gè)槽26,形成了 18個(gè)極。每個(gè)極具有極面，極面具 有大體上相等的周向延伸。然而，槽26不是都相同的。槽可以分為兩 個(gè)每組9個(gè)橫的組，每組是相同的。為其中線團(tuán)Wl開始的槽的槽1具 有最大徑向深度。接著3個(gè)槽，槽2、 3和4具有逐漸減小的徑向深度， 剩余的槽5至槽9具有最大徑向深度和類似的形狀。然而，槽的每個(gè) 適合于具有兩個(gè)用于線團(tuán)的差別的位置，因?yàn)槊總€(gè)槽接收了兩個(gè)不同 的線團(tuán)的軸向部分。這是為將線團(tuán)定位在槽內(nèi)的希望的徑向深度，以 獲得對線團(tuán)的希望的放置。切去部分31是必需的，以在纏繞線團(tuán)時(shí)識別第一個(gè)極.然而，切 去部分在極面上的位置對于由第一極產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩有影響。如果切 去部分位于極面中心處，則由切去部分和由極自身產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩將 同相，且兩個(gè)齒槽轉(zhuǎn)矩將相加在一起，給出作為結(jié)果的幅值增加的齒 槽轉(zhuǎn)矩。然而，如果切去部分被移動，則齒槽轉(zhuǎn)矩將不同相，且作為結(jié)果的齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值不再是兩個(gè)齒槽轉(zhuǎn)矩的幅值的簡單加和.通過移動切去部分，使得因切去部分導(dǎo)致的齒槽轉(zhuǎn)矩與極的齒槽轉(zhuǎn)矩成180度 的異相，則切去部分的齒槽轉(zhuǎn)矩可以部分地抵銷或減小極的齒槽轉(zhuǎn) 矩，導(dǎo)致對于轉(zhuǎn)子總的齒槽轉(zhuǎn)矩的降低。因此，對于如示出的4極(4個(gè)定子極)18槽(18個(gè)轉(zhuǎn)子極)的 馬達(dá)，通過將切去部分從極面的中心移動5. 0度實(shí)現(xiàn)了 180度的相位 差。公差允許在±1度內(nèi)的變化。然而，在90度和270度之間的相位 差通過不增加齒槽轉(zhuǎn)矩可以對齒槽轉(zhuǎn)矩具有有利的影響。觀察圖5中的槽，可見僅槽S4可以描述為是徑向會聚的。然而， 在每組中的其他槽向槽S4的徑向線傾斜。可見，甚至關(guān)于其徑向線對 稱的槽Sl也向槽S4的徑向線向內(nèi)延伸。槽的此傾斜允許與具有徑向 匯聚的槽的芯相比降低了線團(tuán)的寬度。困6和困7圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。馬達(dá)是4極(4個(gè)定子 極)14槽(14個(gè)轉(zhuǎn)子極)的馬達(dá)。這給出了階次為28的齒槽轉(zhuǎn)矩。 切去部分31的180度相移通過從極面中心移動6.4±1度實(shí)現(xiàn)。如在圖7中示出，線圍Wl是第一個(gè)被纏繞的線圈，它略微地被第 二個(gè)被纏繞的線圍W2交迭。線團(tuán)W7也交迭了線團(tuán)W6。剩余的線團(tuán)大 體上不交迭，導(dǎo)致非常低的繞組頭部外形。在此例子中，線圃的極跨 度為三個(gè)極。槽和線圃也布置為每組七個(gè)的兩個(gè)相同的組。槽S1具有 最大的徑向深度，且槽S3具有最小的徑向深度，而槽S2具有最大和 最小之間的徑向深度。槽S4至槽S7大體上相同且具有類似于槽Sl的 徑向深度的徑向深度。圖8和圍9圖示了本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。在此例子中，馬達(dá)是4 極(4個(gè)定子極)22槽(22個(gè)轉(zhuǎn)子極)的馬達(dá)。這給出了階次為44 的齒槽轉(zhuǎn)矩.溝槽32的齒槽轉(zhuǎn)矩的180度相移通過從極面中心移動4. 1 土1度實(shí)現(xiàn)。如在困9中示出，也存在2組槽和線圍(l至ll)。線閨W1是第 一個(gè)被纏繞的線圃，它從槽Sl延伸到槽S6.因此，線團(tuán)跨過五個(gè)極(Pl 至P5)。剩余的線團(tuán)從W2到Wll依次纏繞。因?yàn)闃O跨度增加，交迭更成問趙，但即使以此五個(gè)極跨度的布置，繞組頭部的軸向高度也是小 的，且線圍的跨過被限制到在任一個(gè)位置處最多三個(gè)線圃.在此例子中，槽Sl具有最大的徑向深度且槽S5具有最小的徑向深度。槽S2至槽S4具有逐漸縮短的徑向深度。槽S6至槽Sll大體上 相同且具有類似于槽Sl的徑向深度。槽Sl至槽S4和槽S6至槽S8在 它們的徑向內(nèi)端處向槽S5的徑向線傾斜。圖IO是支架28的一個(gè)的透視圖。支架28具有平的基部34，基部 34大體上類似于支架所交迭的疊片的形狀。支架的中心孔大于疊片的 中心孔.懸置壁29從槽區(qū)域的邊緣延伸，以襯里或靠著繞組通道的壁 放置。圖11以更大的比例示意性地圖示了支架28的一個(gè)和轉(zhuǎn)子芯22的 部分。懸置壁29具有兩個(gè)在軸向方向延伸的端部。這些端部的一些是 面向徑向向外的，而其他的端部是面向周向的.在此可以看到的是， 雖然每個(gè)極在其一個(gè)側(cè)上看似從極面直接地延伸，但也存在由唇部35 形成的小的伸出部，它覆蓋了否則暴露的懸置壁的徑向向外面向的端 部。極的另一側(cè)具有大的伸出部，它覆蓋了鄰近的懸置壁的另一端。 因?yàn)闃O的布置，槽S1的懸置壁具有兩個(gè)徑向向外面向的端部，而槽S4 的懸置壁具有兩個(gè)周向面向的端部。唇部35的用途是防止在纏繞線圍期間來自線團(tuán)的導(dǎo)線意外地在支 架的懸置壁和轉(zhuǎn)子芯之間被捕獲。因此，此轉(zhuǎn)子芯的設(shè)計(jì)適合于適用 于與支架一起使用，用于芯端部的保護(hù)和槽的絕緣。在本申請的說明書和權(quán)利要求書中，每個(gè)動詞"包括"、"包含"和"具有"及其動詞變形用于指示動詞的賓語或多個(gè)賓語不是必需地 完整地列出動詞的主語或多個(gè)主語的構(gòu)件、部件、元件或零件。雖然本發(fā)明參考優(yōu)選實(shí)施例描述，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到 多種修改是可能的。因此，本發(fā)明的范圍僅參考如下的權(quán)利要求書來 確定。
權(quán)利要求
1. 一種直流馬達(dá)，其包括容納了永磁體定子的定子殼體(16)；可旋轉(zhuǎn)地面對定子安裝的轉(zhuǎn)子(15)，該轉(zhuǎn)子包括軸(21)、配合到軸的轉(zhuǎn)子芯(22)、配合到軸并鄰近轉(zhuǎn)子芯(22)的一個(gè)端部的換向器(23)和繞轉(zhuǎn)子芯(22)的極(27)纏繞且終止于換向器(23)上的繞組(24)；和電刷裝置(17)，其包括與換向器(23)滑動接觸的用于將電力傳輸?shù)嚼@組(24)的電刷，其中轉(zhuǎn)子芯包括多個(gè)堆疊在一起的疊片，該疊片是非對稱的，其特征在于，馬達(dá)具有高于二十的齒槽轉(zhuǎn)矩基階次。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)，其中齒槽轉(zhuǎn)矩基階次是28、 36 或44.
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的馬達(dá)，其中疊片具有多個(gè)形成在徑向外 周的槽(26)，在其間形成了區(qū)部，區(qū)部形成了轉(zhuǎn)子芯(22)的極(27) 且槽(26)形成了其中接收繞組(24)的繞組通道，槽(26)和轉(zhuǎn)子 極(27)布里為槽和轉(zhuǎn)子極的一組或多組，每組相同且每組的至少一 些槽(26)在非純粹的徑向方向內(nèi)延伸，且每組的至少一個(gè)槽的徑向深度小于其他橫的至少一個(gè)的徑向深度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬達(dá)，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子極(27)具有由轉(zhuǎn) 子芯(22)的徑向外表面限定的極面(30)，極面(30)具有大體上 相等的周向延伸，且該組或每組的轉(zhuǎn)子極(Pl)的笫一極的極面具有 軸向延伸的溝槽(32)，用于識別待纏繞的繞組(24)的第一個(gè)繞組(24)的位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的馬達(dá)，其中溝槽(32)從極面(30)的 周向中心位移預(yù)先確定的距離，以造成在溝槽(32)產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩 的相位和第一極(Pl)產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位之間的相位差。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的馬達(dá)，其中所述相位差在90度和270度之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的馬達(dá)，其中相位差大體上為180度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的馬達(dá)，其中馬達(dá)具有四極定子，且其中 預(yù)先確定的距離是角距離，該距離對于22個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是4.1度、對于18個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是5. 0度且對于14個(gè)槽的轉(zhuǎn)子是6. 4度，值在合理的 公差內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的馬達(dá)，其中合理的公差是正負(fù)l度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的馬達(dá)，其中馬達(dá)具有四極定子和十八 極轉(zhuǎn)子，且溝槽(32)從第一極(Pl)的極面(30)的中心移位四度 至六度之間的距離。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)，其中轉(zhuǎn)子(15)具有一對支架 (28)形式的轉(zhuǎn)子芯端部保護(hù)件，每個(gè)支架是具有帶有對應(yīng)于疊片形狀的形狀的平的基部(34)和適合于至少在轉(zhuǎn)子芯的周向端部的區(qū)域 內(nèi)靠著繞組通道的壁放置的懸置壁(29)的模制零件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的馬達(dá)，其中懸置壁(29)的至少一些 具有徑向向外面向的端部，且鄰近徑向向外面向的端部的極面(30) 具有唇部(35)，唇部(35)形成了覆蓋了否則暴露的徑向向外面向 的端部的伸出部。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬達(dá)，其中每個(gè)轉(zhuǎn)子極(27)具有由 轉(zhuǎn)子芯(22)的徑向外表面限定的極面(30)，極面(30)具有大體 上相等的周向延伸，且至少一個(gè)極面具有軸向延伸的溝槽(32)用于 識別待糠繞的第一繞組的位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的馬達(dá)，其中溝槽(32)從極面(30) 的周向中心移位預(yù)先確定的距離，以造成在溝槽(32)產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn) 矩的相位和相關(guān)的極(Pl)產(chǎn)生的齒槽轉(zhuǎn)矩的相位之間的相位差.
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的馬達(dá)，其中馬達(dá)是4極14 槽馬達(dá)、4極18槽馬達(dá)或4極22槽馬達(dá)。
全文摘要
直流馬達(dá)具有容納了永磁體定子的定子殼體；可旋轉(zhuǎn)地面對定子安裝的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有軸、配合到軸的且具有非對稱疊片的轉(zhuǎn)子芯、配合到軸并鄰近轉(zhuǎn)子芯的一個(gè)端部的換向器和繞轉(zhuǎn)子芯的極纏繞且終止于換向器上的繞組；和電刷裝置，電刷裝置包括與換向器滑動接觸的用于將電力傳輸?shù)嚼@組的電刷，其中對于馬達(dá)的齒槽轉(zhuǎn)矩階次高于二十。優(yōu)選地，齒槽轉(zhuǎn)矩階次是28、36或44。
文檔編號H02K1/22GK101267130SQ20071008861
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者梁吉玉, 秦銳鋒 申請人:德昌電機(jī)股份有限公司