CN112421922A - 一种有限转角电机 - Google Patents

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杨小青
王永嘉
王佳
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Abstract

本发明公开了一种有限转角电机，包括壳体，在壳体上固定有定子组件，在壳体内设有能旋转的转子组件，在壳体内还设有能产生沿转子轴向方向磁场的线圈组件，还包括有固定在转子组件上的滑环和固定在壳体上的电刷，定子组件包括端盖和止挡块，转子组件包括转轴和磁极，在端盖上相对磁极一端的端面上设有一对第一斜面，这对第一斜面呈180°圆周均布在端盖上，止挡块设置在这对第一斜面过渡位置，止挡块与这对第一斜面相对的两侧面均倾斜设置，磁极上设有一对呈180°圆周均布的凸台，各所述凸台与端盖相对的端面设有与第一斜面匹配且不接触的第二斜面，这对凸台间隔设置，各所述凸台两端设有分别与止挡块两侧面匹配的倾斜面。

Description

一种有限转角电机
技术领域
本发明涉及电机，特别是应用于有限转角电机技术领域
背景技术
传统的有限转角电机是由直流力矩电机和位置指示部件组成，电机部件由定子、转子和电刷三部分组成，定子部分包含磁钢，转子部分由带槽磁极和绕组组成，电刷由刷架和电刷头和弹簧片组成，结构复杂，生产成本较高，在长时间振动的条件下，电机的输出信号不能准确的反映电机的工作状态。
申请人在18年申请专利一种机电点火器用有限转角电机(201811471692.2)，公开了的技术方案中有限转角电机端盖和转子铁性在线圈产生的轴向磁力下，通过相对的螺旋面吸力使转轴转动，转子角度限位通过挡块阻挡。由于转子从启动到停止过程为加速状态越靠近挡块动能越大，传统挡块与凸台接触面为平面，因此会产生较大弹力，导致输出信号出现波动，影响了位置指示的准确性。
发明内容
为解决现有技术中的不足，提供一种减少转子与挡块相互碰撞之后产生的弹力，位置指示输出信号不会出现波动的有限转角电机，本发明所采用的技术方案是：
一种有限转角电机，包括壳体，在所述的壳体上固定有定子组件，在壳体内设有能旋转的转子组件，在壳体内还设有能产生沿转子轴向方向磁场的线圈组件，还包括有固定在转子组件上的滑环和固定在壳体上的电刷，所述的定子组件包括端盖和止挡块，所述的转子组件包括转轴和磁极，在所述的端盖上相对磁极一端的端面上设有一对第一斜面，这对所述的第一斜面呈180°圆周均布在端盖上，所述的止挡块设置在这对第一斜面过渡位置，所述的止挡块与这对第一斜面相对的两侧面均倾斜设置，所述的磁极上设有一对呈180°圆周均布的凸台，各所述凸台与端盖相对的端面设有与第一斜面匹配且不接触的第二斜面，这对所述的凸台间隔设置，各所述凸台两端设有分别与止挡块两侧面匹配的倾斜面。
进一步的，在所述的壳体上设有与转轴连接的复位弹簧。
进一步的，所述的止挡块在端盖周向上180°均布有一对。
采用该结构的有限转角电机，由于转子上凸台与止挡块接触面均为斜面，碰触过程中产生的弹力被分解后到轴向，从而减少了周向的弹力，从而减少转子与挡块相互碰撞之后产生的弹力，位置指示输出信号不会出现波动。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明定子组件结构示意图；
图3为本发明磁极结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的有限转角电机包括有壳体1、定子组件、转子组件、滑环3、线圈组件2、滑环3以及电刷4，定子组件固定在壳体1一端，转子组件活动设置在壳体1内能够转动，在转子组件与定子组件和壳体1之间设置有轴承14，线圈组件2设置在壳体1内，滑环3固定在转子组件上，电刷4固定在壳体1上，线圈组件2供电后在壳体1内产生一个沿转子组件轴向的磁场，通过该磁场作用使转子组件和定子组件之间产生吸力，如图2所示定子组件包括端盖5和止挡块6，端盖5上设有一对第一斜面9，这对第一斜面9在端盖5上呈180°圆周均布，止挡块6设置在端盖5上的两个第一斜面9过渡位置(即两个第一斜面的低点位置和高点位置衔接处)，如图3所示的转子组件包括转轴7和磁极8，磁极8上设有一对呈180°圆周均布的凸台10，这对凸台10之间间隔设置，在各凸台10相对端盖5的端面均设有第二斜面11，第一斜面9和第二斜面11相互匹配始终保持间距且均为螺旋上升，工作时止挡块6始终置于两个凸台10之间的空缺处，通过止挡块6阻挡凸台10两端位置时转子停止转动，当线圈组件2通电产生轴向磁场，在第一斜面9和第二斜面11之间产生吸引力，驱使磁极8转动使的第一斜面9和第二斜面11之间间隙逐渐减小，直至止挡块6挡住磁极8端面转子组件停止转动，由于转子组件从转动到停止为一个加速过程，磁极8碰触止挡块6时速度很快，为了避免平面撞击时产生回弹力过大信号输出发生拨动，将止挡块6与两个第一斜面相对的两个侧面均倾斜设置(即止挡块上与磁极两端碰触部位倾斜设置)，同样将凸台10两端也设置与止挡块6匹配的倾斜面12(即凸台与止挡块碰触的部位也倾斜设置)，当转子组件旋转到终点位置，凸台10端部的倾斜面12与同样倾斜设置的止挡块6侧面碰触，将切线方向的力分解到轴向方向，减小回弹力，避免了信号拨动。
在上述结构基础上为了在断电状态下转子回到初始位置，在壳体1上设置复位弹簧13，复位弹簧13连接到转轴7上，转子组件在不受磁场力作用下，复位弹簧13通过弹力将转子组件复位至初始位置。
该结构中为能够保证止挡块6的可靠稳定，在端盖5周向上180°均布有一对。

Claims (3)

1.一种有限转角电机，包括壳体(1)，在所述的壳体(1)上固定有定子组件，在壳体(1)内设有能旋转的转子组件，在壳体(1)内还设有能产生沿转子轴向方向磁场的线圈组件(2)，还包括有固定在转子组件上的滑环(3)和固定在壳体(1)上的电刷(4)，其特征在于：所述的定子组件包括端盖(5)和止挡块(6)，所述的转子组件包括转轴(7)和磁极(8)，在所述的端盖(5)上相对磁极一端的端面上设有一对第一斜面(9)，这对所述的第一斜面(9)呈180°圆周均布在端盖(5)上，所述的止挡块(6)设置在这对第一斜面(9)过渡位置，所述的止挡块(6)与这对第一斜面(9)相对的两侧面均倾斜设置，所述的磁极(8)上设有一对呈180°圆周均布的凸台(10)，各所述凸台(10)与端盖(5)相对的端面设有与第一斜面(9)匹配且不接触的第二斜面(11)，这对所述的凸台(10)间隔设置，各所述凸台(10)两端设有分别与止挡块(6)两侧面匹配的倾斜面(12)。
2.根据权利要求1所述的一种旋转曲面电磁铁有限转角电机，其特征在于：在所述的壳体(1)上设有与转轴(7)连接的复位弹簧(13)。
3.根据权利要求1或2所述的一种旋转曲面电磁铁有限转角电机，其特征在于：所述的止挡块(6)在端盖(5)周向上180°均布有一对。
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