专利名称：操作建筑物中的遮荫或遮阳元件的电马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于带动在建筑物中的遮荫或遮阳元件的小功率的电子整流同步电 马达的领域。
背景技术：
这类电马达应当在小的占位体积下具有大的力偶，允许其被整合到截面基本呈矩 形的一匣箱中，例如威尼斯缩绒呢遮帘的一轨道中。这些特定的尺寸大小促使实施长的马达，马达的长度补偿其小的截面，以得到带 动遮荫或遮阳元件所必需的功率。在织布行业的领域，公知地实施长的同步马达，如在专利US 6 105 630或US 6 237 213中所描述的。在其中为每个相位的线圈布置一大的空间，而转子是一长的圆柱体， 在轴向方向上由第一相位、继而由第二相位所覆盖。在专利权利要求JP 61-167360中发现 一相似的布置。该布置与磁化转子的一转动马达的常规布置是非常不一样的，在其中每个 相位只覆盖转子的一角度部分。在引述的情形中，转子包括两磁化的段部第一磁化段部布 置在由第一相位覆盖的圆柱体部分中，而第二磁化段部布置在由第二相位覆盖的圆柱体部 分中。该两磁化是垂直的。如果电马达包括三个相位，它们错开120°。这些装置的优点之一在于其惯性非常小，这是由于转子的直径非常小。然而，它们具有在专利文献US 6 237 213中示出的实施棘手的弊端，并且具有完 全偏心的一转子，这不适于本发明所针对的应用。专利权利要求JP 9-247911还具有沿着同一转子的连续的多个相位的一模块化 结构。该结构具有被定中心的优点。与之相反，其涉及到可变磁阻的马达，并且定子的磁极 因此具有相对于转子直径的一很小的尺寸大小。因此在转子不存在的相位中可用的内部空 间非常大，例如允许分别地插入与同一相位有关的两线圈，这些线圈的每个可在一独立的 框架上实施，这在一小直径的磁化电马达的情形中是不可能的。同样地对于专利文献JP 9-247913，其此外还具有线圈延伸到磁路外、因而增加马 达的占位体积的弊端。由磁化转子和电子整流式的马达的实施所引起的另一问题在于安置一个传感器 或多个传感器的位置决定于转子的位置精度，以保证电流在相位线圈中的整流。如果该传感器对磁场敏感的话，在离磁化转子最近的位置布置这样的传感器看来 是合乎逻辑的。然而，该布置使得传感器也敏感于感应的磁反应，即敏感于由线圈产生的磁场。因 此传感器的指示不反应所述转子的角位置。电子整流机器因此需要传感器的磁屏蔽，例如 在专利权利要求JP 60121955或FR 2 685 355中所描述的，这使得机器变得复杂化。对于 具有外磁化转子的马达，专利文献US 4 549 104描述了该屏蔽。布置一向传感器集中转子 磁通的独立的磁路也是可能的，如在专利文献US 4 115 715中所描述的。所有这些解决方 案都是复杂的。另一公知的解决方案在于通过使用例如专利文献US 6105 630中的一光学
3传感器，将转子位置探测的功能转移到机器的工作部分外。这还具有延长马达并且因此造 成其占位体积损失的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一电马达，其防止这些弊端并且改善现有技术公知的电马 达。特别地，根据本发明的电马达允许对于给定占位体积得到大的功率，允许得到在电马达 结构中定中心的一转子并且允许布置弱敏感于由线圈产生的磁场的转子的一位置传感器。根据本发明的电马达由权利要求1定义。不同的实施方式由附属权利要求2到12定义。
附图示出作为示例的根据本发明的一电马达的一实施方式。图1是根据本发明的电马达的一相位的透视图。图2是在与转子轴相垂直的一中平面Pl中的一相位和电马达转子的剖视图。图3示出电马达的第一实施方式，其具有根据同一方向定向的两相位。图4示出电马达的第二实施方式，其具有根据两垂直的方向定向的两相位。
具体实施例方式图1示出根据本发明的电马达的一相位10的局部图。相位10也在一中平面Pl 中以剖面示出，该中平面垂直于图2的转子轴。相位包括由第一模块11和第二模块12联 合形成的一磁路。呈E形的这两模块的每个具有三个分支一中央分支(111，121)和两侧 分支(112-113，122-123)。两模块相面对地布置，中央分支相互指向对方并且每个组成一定 子极。为了在图2上更大的可见性，第一模块11和转子16没有示出。相位还包括一框架13，所述框架13为整体的和不可变形的类型，以绝缘材料制 成。对于“不可变形”，是指“使得可以在该框架上无肉眼可见的显著变形地实施线圈”。框 架用作第一线圈14和第二线圈15的支座，所述线圈的螺旋圈位于一平行于转子轴16和垂 直于中平面的中间平面中。同一相位的两线圈优选地是相同的并且由同一电流通过，由此 明白，线圈被串联地连接，再或者它们在相同的供电压上并联地连接。优选地，为了具有足 够用于在包含转子的区域中产生强磁感应的磁通势(安匝数)，线圈的厚度(或至少厚度的 平均值)至少等于转子的直径。框架13包括一中央部分131、第一侧板132和第二侧板133。中央部分和每个侧 板由未提及的一部分框架所连接，用作每个线圈的套筒。中央部分配有贯穿的第一空腔部分134，所述第一空腔部分134优选地为圆柱形， 适于包含贯穿所述相位的一部分转子。除了其基本圆柱形的部分之外，第一空腔部分有利地包括第一补充分部135，和第 二补充分部(section) 136，它们被布置在第一空腔部分的两侧，垂直于转子和模块的中央 分支111和121。每个补充分部是多边形形体，所述多边形形体由一矩形和一梯形的叠加组成，所
4述梯形的底边等于矩形的长边。仅仅是三角形或梯形的多边形的形体，也同样适合。图2也示出剖切的转子16。转子包括一无磁性管体17，所述无磁性管体17保证 转子的刚性。在每个相位的活化部分中——即至少与磁路的模块的中央分支相面对且因此 特别地在中平面中，转子还包括一磁化材料17，例如钕-铁-硼合金。无磁性管体是不锈钢 材料或黄铜材料的。其可制有条痕以限制感应电流。在中平面中，框架还支撑一磁性传感器19，例如一感应线圈或一霍耳效应传感器。 该传感器有利地在中间空腔部分的补充分部之一中滑动传感器的尺寸优选地规定补充分 部的尺寸。为了使用两种不同类型的磁性传感器，补充分部135和136可具有不相同的截传感器19敏感于与传感器平面(这里由矩形的大边所确定并且垂直于中平面) 正交的磁通分量。由于装置相对于中平面Pi (并且相对于与传感器平面垂直的平面)的完 美对称，来自一定子极且与另一定子极联接的磁场——其在图1右侧通过虚线的单一磁场 线H示出——相对于该法向方向，在两个指向上穿过传感器。因此传感器不敏感于定子产 生的场，并且因此其仅译读(traduit)转子产生的场。该结构因此显著地简化了转子位置 信息的获取，而并不需要使用现有技术的方法。当然，传感器可相对于中平面略微地移动， 如果装置呈完美对称，中平面则限定出传感器的最佳位置。图1示出中平面P1、及中平面在第二模块12上的迹线(虚线)，仅其侧分支123 是可见的。中平面的迹线还出现在第一侧板132上。更为精确地，相位的中平面Pl同时垂 直于构成线圈的螺旋圈的中间平面且垂直于转子轴。框架13配有矩形截面的贯穿的第二空腔部分139，其允许安置对应模块的中央分 支。磁路的模块每个可以一单一件方式实施(例如借助于焙烧的铁磁粉)或甚至以板 片的组装方式实施。图1对应于整体件类型的制造的情形。因此在马达的一相位中存在三个磁隙一中央磁隙，其分开每个模块的中央分支， 和两磁隙，其标记为AGl和AG2，其分开两模块的侧分支。在磁隙AGl和AG2的厚度对于中 央磁隙的厚度来说是小的条件下，磁隙AGl和AG2的存在不损害马达的性能。模块的制造还可通过在中平面Pl的两侧堆叠板片实施，所述板片每个都形成E字 形。可能有益的是，按板片在侧分支处被交叠或彼此覆盖的方式交替板片的安装取向。覆 盖来自于这样事实为一板片的侧分支的每个给定不同的长度，一个侧分支大于允许精确 地覆盖半个框架的长度且另一个侧分支小于允许精确地覆盖半个框架的长度。由于板片的覆盖，分支的总磁隙消失，为覆盖区域所短路，即便在位于同一平面中 的板片之间存在单个磁隙AGl和AG2。因此，所有这此都好像仅存在中央磁隙。该交错的布置对马达的性能贡献甚少(如上所述，侧磁隙的作用是可以忽略的)， 但可给整体以更好的机械连合性并且减少干扰的震动。图3示出第一马达100，其包括两个标记为20和30并联的相位和一圆柱形转子 40。所述组件容纳在一平行六面体的机匣中，所述机匣未示出，并且特别地保证磁性模块的 保持，并且支撑引导转子的轴承或支座。如在图1中所示，遮盖第二空腔部分的模块未显示出。转子40在第一空腔部分中显示并且还离开其槽座，以显示出需要磁化的转子区域。如在现有技术中描述的，存在至少第一磁化区域41和第二磁化区域42，每个对应 一部分相位。优选地，与每个相位相关的磁化区域对应于与定子极相面对的转子部分。两 相位20和30是对齐的，因此两区域41和42的磁化方向Fl和F2应是彼此垂直的。框架13配有与另一框架锁接的锁接部件。这些锁接部件例如包括与转子轴平行 且实施在中央部分131中的孔洞137和138，如在图1上所示。图3也示出两相位的相互锁 接部件，以贯穿的孔洞337和338表示。未显示的螺栓-螺母装置嵌接在这些孔洞中以保 持所述被装配的两相位。图4常规性地示出第二马达200，其包括标记为50和60的两十字交叉的相位、和 一圆柱形转子70。这一次，转子的两磁化区域71和72按彼此平行的方向F3和F4被磁化。相位的相互锁接部件与先前的情形不同。使用保持切口 201和202——其允许在 另一相位的侧板中定位每个中央部分，和/或相互夹持部件203和204。这类夹持部件在图3的情形中也是可以使用的。还可通过将两相位布置在一工位上——该工位允许所述组件刚性地复合模制 (surmoulage)成型——来保证两相位的对齐(或十字交叉的定位)。在转子40和70的一变型中，磁化的物质连续地占据整个的转子管体，或占据至少 所有进入相位中的管体部分，并且这仅仅是磁化操作决定在磁化区域中期望的方向F1-F2 或 F3-F4。
权利要求
操作在建筑物中的遮荫或遮阳元件的电马达(100)，其包括至少两相位(10；20，30；50，60)和所述两相位公共的一磁化转子(16；40；70)，每个相位在转子轴方向上与所述转子的一部分(41，42；71；72)相关，并且包括两线圈(14，15)，其特征在于，每个相位包括一绝缘框架(13)，在该绝缘框架上实施所述两线圈，并且所述绝缘框架(13)具有分开所述两线圈的一中央部分(131)，所述中央部分配有贯穿的第一空腔部分(134)，并且所述第一空腔部分(134)适于围绕贯穿所述相位的转子的一部分。
2.根据权利要求1所述的电马达，其特征在于，每个相位包括一磁路，该磁路包括在所 述绝缘框架上相面对布置的第一模块(11)和第二模块(12)，每个模块具有包括三分支的 呈E形的形体，一模块的中央分支形成一定子极，且所述转子的直径小于所述中央分支的 长度。
3.根据前述权利要求2所述的电马达，其特征在于，一模块的每个侧分支(112，113; 122，123)至少部分地覆盖同一线圈；并且，所述中央分支(111 ；121)嵌接在所述绝缘框架 的与所述第一空腔部分相垂直的第二空腔部分(139)中，并且贯穿所述线圈。
4.根据权利要求2或3所述的电马达，其特征在于，每个模块都是整体件；并且，一旦 所述两模块被装配，在两模块之间就存在三个磁隙。
5.根据权利要求2或3所述的电马达，其特征在于，每个模块由交错的板片形成；并 且，一旦所述模块被装配，在所述模块之间存在一单一磁隙，所述板片在两模块的侧分支的 两覆盖区域中相交叠。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的电马达，其特征在于，所述第二空腔部分具有基 本呈矩形的截面。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的电马达，其特征在于，每个相位包括可由所 述转子活化的至少一磁性传感器(19)，该传感器位于所述相位的中平面处，同时垂直于构 成线圈的螺旋圈的中间平面，并且垂直于所述转子轴。
8.根据前述权利要求7所述的电马达，其特征在于，所述第一空腔部分包括多边形的 分部，其适于容置所述磁性传感器。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的电马达，其特征在于，所述绝缘框架包括相 互锁接部件(337，338)。
10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的电马达，其特征在于，所述转子包括圆柱 形的无磁性管体(17)，在所述无磁性管体(17)中，磁化材料(18)被至少安置在所述转子的 要由一相位围绕的一部分中。
11.根据前述权利要求1至10中任一项所述的电马达，其特征在于，一相位的线圈厚度 的平均值至少等于转子的直径。
12.根据前述权利要求1至11中任一项所述的电马达，其特征在于，一相位的线圈是相 同的，并且为同一电流流经。
全文摘要
操作在建筑物中的遮荫或遮阳元件的电马达(100)，其包括至少两相位(10；20，30；50，60)和所述两相位公共的一磁化转子(16；40；70)，每个相位在转子轴方向上与所述转子(41，42；71；72)的一部分相关，并且包括两线圈(14，15)，其特征在于，每个相位包括一绝缘框架(13)，在该绝缘框架上实施所述两线圈，并且所述绝缘框架(13)具有分开所述两线圈的一中央部分(131)，所述中央部分配有贯穿的第一空腔部分(134)，并且所述第一空腔部分(134)适于围绕贯穿所述相位的转子的一部分。
文档编号H02K1/14GK101926071SQ200880125288
公开日2010年12月22日 申请日期2008年12月23日 优先权日2007年12月28日
发明者P-E·卡瓦雷克, S·布律诺 申请人:Somfy两合公司