具有非对称电动马达的低噪音齿轮马达制造技术

本发明专利技术涉及一种齿轮马达，该齿轮马达包括减速齿轮系(18)和三相电动马达，该三相电动马达包括由堆叠的片材(12)和3*k个电线圈(5，5A，5B，5C)形成的定子(1)以及具有5k*N对磁极(7)的转子(6)，其中，k＝1或2，定子(1)具有两个单独的角扇区α1和α2，角扇区α1和α2以马达的旋转中心为中心并且包括朝向旋转中心有规律地间隔开和汇聚的交替的凹口(2)和3*k*N个齿部(4)并限定了腔体(3)，转子(6)布置在该腔体中，该齿轮马达的特征在于，N＝4，并且α1小于或等于180

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非对称电动马达的低噪音齿轮马达


[0001]本专利技术涉及齿轮马达的领域，也就是说，涉及使电动马达与减速齿轮系或运动减速齿轮系(倍速器)关联的装置，并且更特别地涉及使用表面安装式永磁无刷多相马达的齿轮马达，其中，马达定子处是非对称的。

技术介绍

[0002]申请人从文献EP 3483454已知的是，使用的定子包括磁性电枢、安装在磁性电枢的分支上的三个线圈，线圈围绕转子不对称布置并且特别地以小于180度的圆弧围绕转子布置。在线圈的相反侧部上的定子的磁极由无线圈的电枢的齿部形成，这使得在线圈的相反侧部上可以具有小直径的定子。转子具有5对磁极。
[0003]此外，文献WO 2017013266是已知的，该文献提出了一种无刷马达，该无刷马达具有至少两个电相、围绕轴线旋转的转子并且由定子组件组成，该定子组件具有各自承载线圈的至少两个磁极，该线圈的绕组轴线以小于180
°
的机械角度间隔开。
[0004]还已知的是专利申请EP 3010127，该专利申请提出了一种马达，该马达的转子包括四对S磁极且定子包括六个磁极。两个绕线定子磁极是相对于彼此以112.5
°
成角度偏置的。
[0005]现有技术的这些装置的目的在于，解决在没有马达电流的情况下使转矩最小化以避免部件的噪音和磨损的一般性问题。
[0006]然而，当希望使用紧凑且静音的齿轮马达时，虽然由前述文献在定子齿部宽度方面所提供的选择允许使剩余转矩(无电流的情况下)最小化，但是在教示的转子上与非对称定子相关联的磁极对的数目不允许实现静音驱动。
[0007]实际上，已经观察到的是，由于当线圈被启用时施加在定子与转子之间的横向力——另外参照径向力，使用具有5对磁极的转子与具有窄的齿部非对称绕线定子进行磁相互作用并且如这些文件中所提出的在声发射方面可以证明是不利的。特别地，注意的是，在使用具有5对表面安装式磁极的转子的情况下，三相类型的电源，无论是正弦曲线的、方波的或多段的，在定子与转子之间产生相对于剩余力相当大的横向力，并且在某些情况下，通过提高结构的共振频率(固有模式)来促进振动。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，通过制造一种紧凑且静音的齿轮马达来克服现有技术的缺点。本专利技术的目的更具体地在于，使减速齿轮系与特定的定子和转子相结合，从而可以通过减小定子与转子之间的横向力并且同时保持可接受的剩余转矩来使声发射最小化。
[0009]本专利技术的另一目的在于，使这些横向力在转子相对于转子的定位公差上的变化最小化。
[0010]为此，已经令人意外地观察到的是，使用具有四对磁极的转子与三相非对称的定子相互作用产生驱动解决方案，该驱动解决方案比与马达动力类型无关的现有技术的那些
驱动解决方案更静音。当与机械齿轮减速器组合时，所获得的解决方案是紧凑且静音的。在转子的偏心期间，这些力的变化与现有技术的解决方案相比更进一步地被最小化。
[0011]更具体地，本专利技术涉及一种齿轮马达，该齿轮马达包括减速齿轮系和三相电动马达，该三相电动马达包括由堆叠的片材和数量为3的倍数的多个电线圈形成的定子并且具有k*N对磁极的转子，其中，k＝1或2，定子具有两个单独的角扇区α1和α2，角扇区α1和α2以所述马达的旋转中心为中心并且包括朝向旋转中心有规律地间隔开和汇聚的交替的凹口和3*k*N个齿部并限定了腔体，所述转子布置在该腔体中，其特征在于，N＝4，并且其中，α1小于或等于180
°
并且包括所述马达的所有所述线圈，线圈的数目小于或等于齿部数目的一半。该构型特别地使能够获得以上涉及的优点。“有规律地间隔开”是指齿部与旋转中心之间的角距离是恒定的。“经磁化的磁极”指定为永磁体。
[0012]在第一实施方式中，所述齿部包括宽窄交替的齿部，宽的齿部具有大于或等于窄的齿部的宽度的两倍的宽度，并且凹口的宽度大于窄的齿部的宽度。
[0013]在另一实施方式中，所述齿部全部具有相同的宽度，使得所述宽度小于或等于凹口的宽度。
[0014]在另一实施方式中，所述齿部是完全相同的并且具有朝向所述转子向外展开的磁极头部，使得磁极头部的宽度大于凹口的宽度。
[0015]转子优选地由非磁性支承件负载，尽管可以设想使用磁轭。所述非磁性支承件可以由注射材料制成，该注射材料还形成用于驱动所述齿轮系的小齿轮。非磁性支承件在考虑到磁极型磁化时优选地用于转子，但是如果磁体较厚或者如果期望使烧结钢小齿轮固定至该支承件，则不需要将非磁性支承件用于转子。
[0016]在替代性实施方式中，k＝2并且马达每个电相包括两个线圈。该实施方式特别地使能够提高具有给定齿轮系的齿轮马达的转矩。
[0017]在变型中，减速齿轮系由对螺纹杆进行驱动的蜗杆形成。
附图说明
[0018]本专利技术的其他特征和优点将参照附图在阅读以下详细说明的实施方式时显现出来，附图分别示出了：
[0019][图1a][0020][图2a][0021][图3a]图1a、图2a和图3a是根据本专利技术的齿轮马达的各种定子的单独立体图，
[0022][图1b][0023][图2b][0024][图3b]图1b、图2b和图3b分别是图1a、图2a、图3a的定子的俯视图，
[0025][图1c][0026][图2c][0027][图3c]图1c、图2c和图3c是分别使用图1a、图2a和图3a的定子的电动马达的立体图，
[0028][图1d][0029][图2d][0030][图3d]图1d、图2d和图3d分别是图1c、图2c和图3c的马达的侧视图，
[0031][图1e][0032][图2e][0033][图3e]图1e、图2e和图3e分别是图1c、图2c和图3c的马达的俯视图，
[0034][图4]图4是示出了转子上的力的演变的图，
[0035][图5a][0036][图5b][0037][图5c]图5a、图5b和图5c分别是属于根据本专利技术的齿轮马达的马达的另一实施方式的立体图、从侧面观察的视图以及从上面观察的视图，
[0038][图6a][0039][图6b]图6a和图6b分别是图5a至图5c的实施方式的定子的单独的立体图和从上面观察的单独视图，
[0040][图7a][0041][图7b][0042][图7c]图7a、图7b和图7c分别是属于根据本专利技术的齿轮马达的马达的另一实施方式的立体图、从侧面观察的视图以及从上面观察的视图，
[0043][图8a][0044][图8b]图8a和图8b分别是图7a至图7c的实施方式的定子的单独的立体图和从上面观察的单独视图，
[0045][图9a][0046][图9b]图9a和图9b是使用了如图1c至图1e中所示的马达的根据本专利技术的齿轮马达的示例在没有盖的情况下的俯视图，
[0047][图9c][0048][图9d]图9c和图9d是图9a和图9b的齿轮马达的相同示例分别在具有盖和不具有盖的情况下的立体图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种齿轮马达，所述齿轮马达包括减速齿轮系(18)和三相电动马达，所述三相电动马达包括由堆叠的片材(12)和数量为3的倍数的多个电线圈(5，5A，5B，5C)形成的定子(1)以及具有k*N对磁极(11)的转子(6)，其中，k＝1或2，所述定子(1)具有两个单独的角扇区α1和α2，所述角扇区α1和所述角扇区α2以所述马达的旋转中心为中心并且包括朝向所述旋转中心有规律地间隔开和汇聚的交替的凹口(2)和3*k*N个齿部(4)并限定了腔体(3)，所述转子(6)布置在所述腔体(3)中，其特征在于，N＝4，并且所述α1小于或等于180
°
并且包括所述马达的所有所述线圈(5，5A，5B，5C)，所述线圈的数目小于或等于所述齿部的数目的一半。2.根据权利要求1所述的齿轮马达，其特征在于，所述齿部(4)包括宽窄交替的齿部，宽的齿部具有大于或等于窄的齿部的宽度的两倍的宽度，并且所述凹口...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安，
申请(专利权)人：移动磁体技术公司，
类型：发明
国别省市：