本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流電機(jī)及電動尾門驅(qū)動器。

背景技術(shù)：

直流電機(jī)(direct current machine)是一種能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。直流電機(jī)既可用作電動機(jī)也可用作發(fā)電機(jī)，當(dāng)它作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動機(jī)，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，當(dāng)它作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，能夠?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)具有調(diào)速范圍廣、調(diào)速方便、調(diào)速平滑等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的調(diào)速性能，同時(shí)直流電機(jī)過載能力較強(qiáng)，起動和制動的轉(zhuǎn)矩較大，能承受頻繁沖擊負(fù)載，實(shí)現(xiàn)頻繁速啟、制動及逆向旋轉(zhuǎn)，滿足各種機(jī)械負(fù)載的特性要求。

現(xiàn)有的直流電機(jī)通常包括定子部分及轉(zhuǎn)子部分，直流電機(jī)的定子部分用于產(chǎn)生磁場，并對直流電機(jī)起到機(jī)械支持的作用，而直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分用于感應(yīng)電勢，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，定子部分通常包括機(jī)殼及固定于機(jī)殼上的磁體，磁體包括若干主磁極，一般由鐵氧體及稀土磁體等材料制作，轉(zhuǎn)子部分通常包括鐵心以及纏繞于轉(zhuǎn)子鐵心上的繞組，鐵心上一般包括多相繞組，每相繞組均包括多個(gè)并聯(lián)支路。

采用傳統(tǒng)理論進(jìn)行直流電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)電機(jī)的性能要滿足特定要求時(shí)，要么產(chǎn)品的外徑很大，要么長度很長，使電極的整體尺寸及重量大大增加，這會增加產(chǎn)品應(yīng)用于小空間及輕量環(huán)境下的難度，降低了產(chǎn)品的適用性。

因此，亟需一種新型直流電機(jī)以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種直流電機(jī)，在保證工作性能的前提下，體積小，重量輕，產(chǎn)品適用性提升。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種電動尾門驅(qū)動器，能夠減少電動尾門驅(qū)動器中的直流電機(jī)的體積和重量，提升電動尾門驅(qū)動器的性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種直流電機(jī)，包括：定子、及容置于所述定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子；

所述直流電機(jī)滿足以下條件：

0.9(K1+K2)≤K3≤1.1(K1+K2)；

其中，K1＝D1/D2，D1為轉(zhuǎn)子的外徑，D2為定子的外徑；

K2＝(Ns+Nr-1/P)/(Ns+Nr+1/P)，Ns為定子的極數(shù)，Nr為轉(zhuǎn)子的極數(shù)，P為直流電機(jī)的極對數(shù)；

K3＝D2/L，L為轉(zhuǎn)子的有效長度。

所述直流電機(jī)滿足：

K3＝K1+K2。

所述定子包括機(jī)殼、及設(shè)于所述機(jī)殼內(nèi)周面的定子磁體；

所述轉(zhuǎn)子包括設(shè)于機(jī)殼軸心的轉(zhuǎn)軸、套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵心、以及設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心上的轉(zhuǎn)子繞組；

所述轉(zhuǎn)軸的兩端露置于機(jī)殼外，所述轉(zhuǎn)子鐵心的外周面設(shè)有若干向外延伸的轉(zhuǎn)子齒，相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子齒之間形成有轉(zhuǎn)子凹槽，所述轉(zhuǎn)子繞組纏繞于各個(gè)轉(zhuǎn)子齒上。

所述定子磁體的材料為鐵氧體或稀土磁體。

所述定子包括機(jī)殼、設(shè)于所述機(jī)殼內(nèi)周面的定子鐵心、及設(shè)于所述定子鐵心上的定子繞組；

所述定子鐵心內(nèi)周面設(shè)有若干向內(nèi)延伸的定子齒，相鄰的兩個(gè)定子齒之間形成有定子凹槽，所述定子繞組纏繞于定子齒上；

所述轉(zhuǎn)子包括設(shè)于機(jī)殼軸心的轉(zhuǎn)軸、及套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子磁體，所述轉(zhuǎn)軸的兩端露置于機(jī)殼外。

所述轉(zhuǎn)子磁體的材料為鐵氧體或稀土磁體。

所述轉(zhuǎn)子還包括套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的換向器。

還包括：設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離所述換向器的一端且固定連接機(jī)殼的第一軸承、固定連接于所述機(jī)殼遠(yuǎn)離第一軸承一端且與所述換向器的外周面接觸的碳刷系統(tǒng)組件、設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸另一端且固定連接碳刷系統(tǒng)組件的第二軸承、設(shè)于碳刷系統(tǒng)組件遠(yuǎn)離機(jī)殼一側(cè)且套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的信號反饋電路組件、設(shè)于所述信號反饋電路組件遠(yuǎn)離機(jī)殼一側(cè)且套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的磁性元件、及設(shè)于所述信號反饋電路組件遠(yuǎn)離機(jī)殼一側(cè)且包覆所述信號反饋電路組件及磁性元件的保護(hù)蓋。

本實(shí)用新型還提供一種電動尾門驅(qū)動器，包括上述的直流電機(jī)。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的一種直流電機(jī)，通過對轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使定子外徑與轉(zhuǎn)子有效長度的比值接近于轉(zhuǎn)子外徑與定子外徑的比值與一由定子的極數(shù)、轉(zhuǎn)子的極數(shù)、以及直流電機(jī)極對數(shù)確定的值之和，能夠在保證直流電機(jī)滿足同樣的工作性能的前提下，減小直流電機(jī)的體積與重量，產(chǎn)品適用性提升。本實(shí)用新型提供的一種電動尾門驅(qū)動器，包括上述的直流電機(jī)，其具有采用的直流電機(jī)體積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了能更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征以及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。

附圖中，

圖1為本實(shí)用新型的直流電機(jī)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的直流電機(jī)的第一實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的直流電機(jī)的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的直流電機(jī)的第二實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的直流電機(jī)的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例及其附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請參閱圖1與圖2，本實(shí)用新型提供一種直流電機(jī)，包括：定子1、及容置于所述定子內(nèi)部的轉(zhuǎn)子2；

所述直流電機(jī)滿足以下條件：

0.9(K1+K2)≤K3≤1.1(K1+K2)；

其中，K1＝D1/D2，D1為轉(zhuǎn)子2的外徑，D2為定子1的外徑；

K2＝(Ns+Nr-1/P)/(Ns+Nr+1/P)，Ns為定子1的極數(shù)，Nr為轉(zhuǎn)子2的極數(shù)，P為直流電機(jī)的極對數(shù)；

K3＝D2/L，L為轉(zhuǎn)子的有效長度。

請參閱圖2并結(jié)合圖3，在本實(shí)用新型的第一實(shí)施例中，所述定子1包括機(jī)殼11、及設(shè)于所述機(jī)殼11內(nèi)周面的定子磁體12；

所述轉(zhuǎn)子2包括設(shè)于機(jī)殼11軸心的轉(zhuǎn)軸21、套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21上的轉(zhuǎn)子鐵心22、以及設(shè)于所述轉(zhuǎn)子鐵心22上的轉(zhuǎn)子繞組23；

所述轉(zhuǎn)軸21的兩端露置于機(jī)殼11外，所述轉(zhuǎn)子鐵心22的外周面設(shè)有若干向外延伸的轉(zhuǎn)子齒222，相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子齒222之間形成有轉(zhuǎn)子凹槽221，所述轉(zhuǎn)子繞組23纏繞于各個(gè)轉(zhuǎn)子齒222上。

具體地，請參閱圖2，所述轉(zhuǎn)子2還包括套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21上的換向器24。

具體地，請參閱圖2，所述直流電機(jī)還包括設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21遠(yuǎn)離所述換向器24的一端且固定連接機(jī)殼11的第一軸承31、固定連接于所述機(jī)殼11遠(yuǎn)離第一軸承31一端且與所述換向器24的外周面接觸的碳刷系統(tǒng)組件4、設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21另一端且固定連接碳刷系統(tǒng)組件4的第二軸承32、設(shè)于碳刷系統(tǒng)組件4遠(yuǎn)離機(jī)殼11一側(cè)且套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21上的信號反饋電路組件5、設(shè)于所述信號反饋電路組件5遠(yuǎn)離機(jī)殼11一側(cè)且套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21上的磁性元件6、及設(shè)于所述信號反饋電路組件5遠(yuǎn)離機(jī)殼11一側(cè)且包覆所述信號反饋電路組件5及磁性元件6的保護(hù)蓋7。

優(yōu)選地，所述直流電機(jī)滿足：K3＝K1+K2。

具體地，所述直流電機(jī)也可滿足：0.9(K1+K2)≤K3＜K1+K2。

值得一提的是，當(dāng)所述直流電機(jī)的定子磁體12的剩余磁密增加、或轉(zhuǎn)子鐵心22的鐵損耗及渦流損耗減小時(shí)，所述直流電機(jī)還可滿足：K1+K2＜K3≤1.1(K1+K2)。

具體地，所述定子磁體12的材料為鐵氧體或稀土磁體等永磁體材料。

上述直流電機(jī)通過對轉(zhuǎn)子2和定子1的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使定子1外徑與轉(zhuǎn)子2有效長度的比值接近于轉(zhuǎn)子2的外徑與定子1的外徑的比值與一由定子1的極數(shù)、轉(zhuǎn)子2的極數(shù)、以及直流電機(jī)極對數(shù)確定的值之和，能夠使直流電機(jī)滿足同樣的工作性能的前提下，體積比同類產(chǎn)品體積減小40％，重量減少26％，能夠大大提升產(chǎn)品的適應(yīng)性。

具體地，以轉(zhuǎn)速為6500rpm，扭矩為300mN·m的直流電機(jī)為例，采用現(xiàn)有技術(shù)達(dá)到上述性能，需要設(shè)置該直流電機(jī)的機(jī)殼外徑至少達(dá)到30mm，長度至少達(dá)到53mm，而利用根據(jù)本申請的技術(shù)方案對其進(jìn)行優(yōu)化，在其滿足0.9(K1+K2)≤K3≤1.1(K1+K2)的條件時(shí)，直流電機(jī)機(jī)殼長度可減少至38mm，并且同樣可以達(dá)到轉(zhuǎn)速為6500rpm，扭矩為300mN·m的性能要求，大大減少了產(chǎn)品體積和重量，提升了產(chǎn)品的適應(yīng)性。

可以理解的是，本實(shí)用新型的適用范圍并不限于定子為永磁體、轉(zhuǎn)子為繞組的直流電機(jī)，其對定子為繞組、轉(zhuǎn)子為永磁體的直流電機(jī)同樣適用，例如，請參閱圖4及圖5，在本實(shí)用新型的直流電機(jī)的第二實(shí)施例中，所述定子1包括機(jī)殼11、設(shè)于所述機(jī)殼11內(nèi)周面的定子鐵心12’、及設(shè)于所述定子鐵心12’上的定子繞組13’；所述定子鐵心12’內(nèi)周面設(shè)有若干向內(nèi)延伸的定子齒122’，相鄰的兩個(gè)定子齒122’之間形成有定子凹槽121’，所述定子繞組13’纏繞于定子齒122’上；所述轉(zhuǎn)子2包括設(shè)于機(jī)殼11軸心的轉(zhuǎn)軸21、及套設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸21上的轉(zhuǎn)子磁體22’，所述轉(zhuǎn)軸21的兩端露置于機(jī)殼11外。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子磁體22’的材料為鐵氧體或稀土磁體等永磁體材料。除此之外，適用于第一實(shí)施例的技術(shù)特征，也都同樣適用于第二實(shí)施例，此處不再贅述。

基于上述直流電機(jī)，本實(shí)用新型還提供一種電動尾門驅(qū)動器，包括上述的直流電機(jī)，能夠減少電動尾門驅(qū)動器中的直流電機(jī)的體積和重量，提升電動尾門驅(qū)動器的性能。在此不再對直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行贅述。

綜上所述，本實(shí)用新型的直流電機(jī)，通過對轉(zhuǎn)子和定子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使定子外徑與轉(zhuǎn)子有效長度的比值接近于轉(zhuǎn)子外徑與定子外徑的比值與一由定子的極數(shù)、轉(zhuǎn)子的極數(shù)、以及直流電機(jī)極對數(shù)確定的值之和，能夠在保證直流電機(jī)滿足同樣的工作性能的前提下，減小直流電機(jī)的體積與重量，產(chǎn)品適用性提升。本實(shí)用新型的電動尾門驅(qū)動器，包括上述的直流電機(jī)，其具有采用的直流電機(jī)體積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。