CN201994799U - 二合一共轴直流无刷马达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种二合一共轴直流无刷马达，此马达由两个功率大小基本相当的直流无刷马达通过共轴方式组合为性能得到明显改善的一体式马达，包括有公用转轴、第一马达和第二马达，该第一马达和第二马达均为直流无刷马达，第一马达和第二马达串联设置于该公用转轴上；通过制程控制，使得该二合一共轴直流无刷马达启动时，其合成扭矩一直大于零，并且最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，有效减小了整个马达的扭矩振幅，马达运行无死角，启动性能更好，马达电磁切换引起的振动减小，噪音减小；同时，在保证马达外径尺寸基本不变的情况下，将马达共轴叠加后，两个马达同时工作，达到输出更大扭矩的效果。

Description

二合一共轴直流无刷马达

技术领域

本实用新型涉及直流无刷马达领域技术，尤其是指一种成本低廉，性能更优的高效能马达，其系通过公用转轴而输出叠加扭矩的二合一共轴直流无刷马达。

背景技术

现有之直流无刷马达通常包含有外转子直流无刷马达（如图1所示）及内转子直流无刷马达（如图2所示）两种，它们都包括有转子组合、定子组合及连接件；转子组合主要零件有永久性转子磁铁6（6’）、转子架7（7’）及转轴8等，转子架7（7’）是连接转轴8与永久性转子磁铁6（6’）的主要零件，通过连接组装后转子磁铁6（6’）与转轴8的位置固定，（图3是现有普通外转子直流无刷马达在停止状态时，定子与转子在径向的相互位置示意图；以及，图4是现有普通内转子直流无刷马达在停止状态时，定子与转子在径向的相互位置示意图。）运行时转子磁铁6（6’）与转轴8同步旋转；定子组合主要有线包绕组1、驱动电路2、定子固定座3等，线包绕组1包含有定子铁心及线包等，定子铁心由矽钢片叠加而成，矽钢片设计为齿形，线包绕在定子铁心的齿上；连接件主要有轴承4、卡扣、端盖5、垫片、弹簧等轴上周边零件，它们将转子组合与定子组合连接并定位安装，安装完成后转子组合可以自由旋转；电源导通后，通过驱动电路2的感应及切换，定子磁场交替变换，促使转子磁铁6（6’）有效旋转并通过转轴输出扭矩，形成一个完整的直流无刷马达。

普通直流无刷马达的定子齿数与转子磁极数在数量上相同，且均沿转轴中心对称分布；马达停止时，定子极性齿与转子磁铁相吸，使定子极性齿中点与转子磁场极性中点处于对齐相位，因此，在马达启动的瞬间，定子磁场与转子磁场产生的作用力在径向达到最大，但在周向为零，即马达的启动扭矩为零，马达启动困难；并且，马达运行时定子每次切换极性的瞬间，马达输出的扭矩都为零，因此直流无刷马达在运行过程中堵转有死角（注：直流电刷马达在运行过程中无死角问题）；同时，由于马达的最大扭矩值即为扭矩的最大振幅值，所以马达运行时的扭矩变化大，马达容易抖动，运行噪音大。

针对直流无刷马达不能启动的问题，现行的做法是，将定子的电极齿设计为两边大小不对称的外形，这样电机静止时，定子极性齿与转子磁铁相吸会使转子的极性中点与定子极性齿中点偏离一定相位，从而保证通电启动时马达的扭矩不为零，达到马达启动的目的，在运行中依靠惯力使得马达能连续运转；通过这样设计，马达启动虽然能启动与运行，但启动时的扭矩相对很小，所以负载较大时启动困难，马达的零扭矩依然存在，马达的扭矩振幅并未得到改善，所以堵转时死角依然存在，马达易抖动，马达运行噪音大，马达只适合于小负载品质要求不高的场合使用。

针对上述直流无刷马达之启动困难，运行堵转有死角及扭矩振幅大引发马达抖动及噪音的问题，目前采用最多的是用三相马达电路来解决，但这种解决方案因三相马达电路的电路成本昂贵、电路复杂以及电路空间相对较大，在微型马达中电路需要外挂等缺点，其应用推广受到限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种二合一共轴直流无刷马达，其通过将两个马达的扭矩相互叠加，使其最小合成扭矩一直大于零，并且最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，大大减小了扭矩振幅，马达运行无死角，启动性能佳，马达电磁切换振动减小，有效降低了噪音。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种二合一共轴直流无刷马达，包括有公用转轴、第一马达和第二马达，该第一马达和第二马达串联设置于该公用转轴上；启动或运行时，该第一马达和第二马达产生之瞬间扭矩是错位的，其合成扭矩一直大于零，当第一马达扭矩为零时，第二马达扭矩达到最大，当第一马达扭矩最大时，第二马达扭矩为零，即其最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，马达运行过程中无死角，马达启动性能好。

作为一种优选方案，所述第一马达包括有相配合的第一定子和第一转子，前述第二马达包括有相配合的第二定子和第二转子；其中，该第一定子和第二定子均与前述公用转轴同心安置，以及，该第一转子和第二转子均完全固定于公用转轴上并与公用转轴同步旋转；该第一转子的磁场极性中点与第一定子极性齿中点在径向投影的相对相位相对于第二转子的磁场极性中点与第二定子极性齿中点在径向投影的相对相位是错位的，错位角度等于180°/定子齿数。

作为一种优选方案，所述第一定子包括有第一定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定于第一定子固定座上；所述第二定子包括有第二定子固定座和第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于第二定子固定座上；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁固定在第一转子架内；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁固定在第二转子架内；该第一转子架与第二转子架同时固定在公用转轴上；该第一定子固定座与第二定子固定座之间连接有一连接套并通过该连接套固定，该第一定子固定座与第二定子固定座上均安装有轴承以用于支撑公用转轴，该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

作为一种优选方案，所述第一定子固定座和第二定子固定座为分离的两个定子固定座；以及，所述第一转子架和第二转子架与公用转轴为一体式设计，该第一转子架和第二转子架均呈截面为U字形之结构，U形开口方向相反，前述第一转子磁铁和第二转子磁铁分别固定于第一转子架和第二转子架的孔腔内。

作为一种优选方案，所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当前述连接套为圆筒形时，该第一定子固定座、第二定子固定座以及连接套围合形成一封闭式容置腔，第一马达和第二马达完全位于该封闭式容置腔内，马达工作时转子不再裸露在外，因此该二合一共轴外转子直流无刷马达转变成“内转子”马达。

作为一种优选方案，所述第一定子包括有第一定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定于第一定子固定座上；所述第二定子包括有第二定子固定座和第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于第二定子固定座上；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁固定在第一转子架内；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁固定在第二转子架内；该第一转子架固定在公用转轴上，该第一定子固定座与第二定子固定座上均安装有轴承用于支撑公用转轴，公用转轴安装定位完成后，该第二转子架再通过治具固定在公用转轴上；该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

作为一种优选方案，所述第一定子固定座和第二定子固定座设计为一体式的共用定子固定座；前述第一转子磁铁和第二转子磁铁分别固定于第一转子架和第二转子架的孔腔内，以及，该第一转子架和第二转子架在安装前是分离的，第一转子架与公用转轴设计为一体或第二转子架与公用转轴设计为一体。

作为一种优选方案，所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当该共用定子固定座沿第一转子架及第二转子架外围设计成内圆形容置腔时，将第一转子及第二转子的外围包住，从而使该二合一共轴外转子直流无刷马达变为运行更安全的半封闭式外转子马达。

作为一种优选方案，所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当该共用定子固定座沿第一转子架及第二转子架外围设计成内圆形容置腔时，将第一转子及第二转子的外围包住，进一步在前述共用定子固定座的两端加上端盖或网罩完全包围住第一马达及第二马达时，该二合一共轴外转子直流无刷马达转变成“内转子”马达。

作为一种优选方案，所述第一定子包括有共用定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定在共用定子固定座一端的孔腔内；所述第二定子包括有共用定子固定座、第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于共用定子固定座另一端的孔腔内；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁为圆环形，其固定套在第一转子架外面；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁为圆环形，其固定套在第二转子架外面；该第一转子与第二转子架设计为一体式固定于公用转轴上；该共用定子固定座两端安装有端盖，端盖内安装有轴承用于支撑公用转轴，该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

本实用新型采用上述技术方案后，其有益效果在于：

一、通过制程的有效控制，将两个直流无刷马达共轴叠加后，使得该二合一共轴直流无刷马达启动时，该第一马达和第二马达产生之瞬间扭矩是错位的，其合成扭矩一直大于零，当第一马达扭矩为零时，第二马达扭矩达到最大，当第一马达扭矩最大时，第二马达扭矩为零，即其最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，有效减小了整个马达的扭矩振幅，马达运行无死角，启动性能更好，马达电磁切换引起的振动减小，噪音减小；同时，在保证马达外径尺寸基本不变的情况下，将马达共轴叠加后，两个马达同时工作，达到输出更大扭矩的效果。

二、外转子型二合一共轴马达中，通过将前述第一定子固定座和第二定子固定座背向设置，或是将前述第一转子架和第二转子架背向设置，一方面，使得整体结构更为紧凑，且结构简单、易于加工制作、组装方便；另一方面，将此马达的外转子部分有效隐藏，从而变成更安全的“假内转子”马达；

三、内转子型二合一共轴马达中，相比传统技术中将两组普通马达共轴串联于一起而言，本实用新型之共轴马达只需二个轴承和二个轴承盖，其减少了二个轴承和二个轴承盖，如此，一方面，简化了零件及组装过程，减少了生产成本；另一方面，其整体结构更为紧凑，有利于设备的整体布置，节省了空间；

四、前述第一马达和第二马达均系直流无刷马达，其高寿命使马达无维修成本，且此马达具有效率高、生产制造成本低的特点，有利于市场推广与使用。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是现有普通外转子直流无刷马达示意图；

图2是现有普通内转子直流无刷马达示意图：

图3是现有普通外转子直流无刷马达在停止状态时，定子极性齿与转子磁铁在径向的相互位置示意图：

图4是现有普通内转子直流无刷马达在停止状态时，定子极性齿与转子磁铁在径向的相互位置示意图：

图5是本实用新型之第一种实施例的结构示意图；

图6是本实用新型之第一种实施例的局部结构示意图；

图7是本实用新型之第二种实施例的结构示意图；

图8是本实用新型之第二种实施例的局部结构示意图；

图9是图8的分解示意图；

图10a是本实用新型之第一种或第二种实施例第一马达的定子极性齿与转子磁铁在径向的相互位置示意图；

图10b是本实用新型之第一种或第二种实施例第二马达的定子极性齿与转子磁铁在径向的相互位置示意图；

图11是第一马达运行一周输出的扭矩及相位示意图；

图12是第二马达运行一周输出的扭矩及相位示意图；

图13是第一马达和第二马达运行一周输出的合成扭矩及相位示意图；

图14是本实用新型之第三种实施例的结构示意图；

图15a是本实用新型之第三种实施例第一马达的定子极性齿与转子磁铁在径向的相互们置示意图：

图15b是本实用新型之第三种实施例第二马达的定子极性齿与转子磁铁在径向的相互们置示意图。

附图标识说明：

1、线包绕组                2、驱动电路

3、定子固定座              4、轴承

5、端盖                    6、永久性转子磁铁

6’、永久性转子磁铁         7、转子架

7’、转子架                 8、转轴

10、公用转轴               21、第一定子固定座

22、第一线包绕组           23、第一转子架

24、第一转子磁铁           25、第一驱动电路

31、第二定子固定座         32、第二线包绕组

33、第二转子架             34、第二转子磁铁

35、第二驱动电路           40、铆合套

50、连接套                 60、卡扣

70、弹簧                   80a、轴承

90、壳体                   22’、第一线包绕组

23’、第一内转子架          24’、第一内转子磁铁

25’、第一驱动电路          32’、第二线包绕组

33’、第二内转子架          34’、第二内转子磁铁

35’、第二驱动电路          80b、轴承盖。

具体实施方式

请参见图5至图15所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，包括有公用转轴10、共轴的第一马达和第二马达（见图5或图7或图14），该第一马达和第二马达同为外转子直流无刷马达或同为内转子直流无刷马达，第一马达和第二马达输出的扭矩方向相同，并该第一转子的磁场极性中点与第一定子极性齿中点在径向投影的相对相位相对于第二转子的磁场极性中点与第二定子极性齿中点在径向投影的相对相位是错位的，错位角度等于180°/定子齿数（见图10a和图10b所示或图15a和图15b所示）；

如图5和图6所示，其为本实用新型之第一种实施例的具体结构，该第一马达和第二马达同为外转子直流无刷马达，包括有公用转轴10、相配合的第一定子和第一外转子（即第一马达的主要构件），以及相配合的第二定子和第二外转子（即第二马达的主要构件）；其中，该第一定子固定座21和第二定子固定座31中间均安装为轴承80a，用于支撑公用转轴10并保证第一定子和第二定子与第一转子及第二转子同心安置，并通过连接套50将第一定子固定座21与第二定子固定座31固定；以及，该第一转子和第二转子均完全固定于公用转轴10上以与公用转轴10同步旋转，该第一外转子的磁场极性中点与第一定子极性齿中点在径向投影的相对相位相对于第二外转子的磁场极性中点与第二定子极性齿中点在径向投影的相对相位是错位的，错位角度等于180°/定子齿数（如图10a和图10b所示），于本实施例中，其定子齿数为4，错位角度等于45°，即该第一定子极性齿中点与第二定子极性齿中点的位置完全相同，第一转子的磁场极性中点与第二转子的磁场极性中点的位置形成45°错位；当然，也可以是前述第一转子的磁场极性中点与第二转子的磁场极性中点的位置完全相同，第一定子极性齿中点的与第二定子极性齿中点的位置形成错位；或者是前述第一定子极性齿中点与第二定子极性齿中点的位置形成错位，且第一转子的磁场极性中点与第二转子的磁场极性中点的位置形成错位，在此，并不以本实施例为限；上述三种结构之二合一共轴直流无刷马达，其启动时，第一马达与第二马达产生之瞬间扭矩是错位的，则合成扭矩一直大于零，并且最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，如此，二合一共轴直流无刷马达运行过程中无死角，马达的启动扭矩大，启动性能好。

具体而言，该第一定子包括有第一定子固定座21、第一线包绕组22和第一驱动电路25，该第一驱动电路25贴近第一定子固定座端部与第一线包绕组22共同固定于第一定子固定座21的中管上；该第二定子包括有第二定子固定座31、第二线包绕组32和第二驱动电路35，该第一驱动电路25贴近第一定子固定座端部与第一线包绕组22共同固定于第一定子固定座21的中管上；该第一转子包括有第一转子架23和第一转子磁铁24，该第二转子包括有第二转子架33和第二转子磁铁34，于该实施例中，该第一转子架23和第二转子架33均系铁壳，以及，该第一转子磁铁24和第二转子磁铁34均系环状永磁体；其中，该第一驱动电路25固定在该第一线包绕组22一侧，该第二驱动电路35固定在该第二线包绕组32一侧，该第一定子固定座21和第二定子固定座31均呈截面为山字形之结构，且均包括有端部、侧壁和中管，该侧壁和中管之间形成有第一容置腔，前述第一线包绕组22、第一驱动电路25和第二线包绕组32、第二驱动电路35分别相应位于第一定子固定座21和第二定子固定座31的第一容置腔内；以及，该第一转子架23和第二转子架33均呈截面为U字形之结构，均包括有底部和侧壁，前述第一转子磁铁24和第二转子磁铁34分别相应固定于第一转子架23和第二转子架33的侧壁内侧孔腔内。

于本实施例中，该第一定子固定座21和第二定子固定座31系相向设置，该第一定子固定座21与第二定子固定座31为分离的两个定子固定座；该第一定子固定座21和第二定子固定座31内分别设置有台阶孔用以安装轴承80a，在第一转子公用转轴端开有卡扣槽；安装时，在第一转子公用转轴端装上卡扣60，在第二转子公用转轴上装上弹簧70，在第一定子固定座21中管台阶和第二定子固定座31中管台阶处各安置有轴承80a用于支撑公用转轴10，第一定子固定座21内的轴承80a由第一定子固定座的中管台阶及第一转子公用转轴上的卡扣60定位，第二定子固定座31内的轴承80a由第二定子固定座的中管台阶及第二转子公用转轴上的弹簧70定位；并且该第一定子固定座21和第二定子固定座31的侧壁通过连接套50连接固定，由此，第一定子固定座21和第二定子固定座31围合形成第二容置腔，前述第一转子架23和第二转子架33位于该第二容置腔内；（当前述连接套50为圆筒形时，该第一定子固定座21、第二定子固定座31及连接大度50则围合形成一封闭式容置腔。）以及，该第一转子架23和第二转子架33系背向贴合式设置，即前述U形开口方向相反；该第一转子架23与第二转子架33共同固定于前述公用转轴10上，该第一转子架23、第二转子架33及公用转轴10相当于一体式设计，并该第一转子架23的侧壁位于第一定子固定座21的侧壁和第一线包绕组22之间，该第二转子架33的侧壁位于第二定子固定座31的侧壁和第二线包绕组32之间，如此，将此马达的转子部分全部包围在封闭式容置腔内，马达转子得到了有效隐藏，从而变成更安全的“内转子”马达；且该第一转子架23和第二转子架33共同连接于一铆合套40上，该铆合套40连接于前述公用转轴10上。

如图7至图9所示，其为本实用新型之第二种实施例的具体结构，其结构及原理与前述第一种实施例大致相同，其不同之处在于：该第一定子固定座21和第二定子固定座31系背向设置，其两端部贴合式连接并位于中间位置，该第一定子固定座21和第二定子固定座31开口分别朝向两端，在本实施例中，该第一定子固定座21和第二定子固定座31系一体成型之共用定子固定座，包括有侧壁、位于中间位置的中管和垂直于该中管中间位置的端面，该端面两侧分别形成有前述第一容置腔；以及，前述第一转子架23和第二转子架33系相向设置，其开口均朝向前述位于中间位置的端面，并该第一转子架23的侧壁位于第一定子固定座21的侧壁和第一线包绕组22之间，该第二转子架33的侧壁位于第二定子固定座31的侧壁和第二线包绕组32之间，如此，将此马达的外转子部分有效隐藏，从而变成更安全的“内转子”马达；且该第一转子架23和第二转子架33的底部分别连接于不同铆合套40上，该两铆合套40连接固定于前述公用转轴10上；该第一转子架23和第二转子架33在安装前是分离的，该第一转子架23与公用转轴10设计为一体或是第二转子架33与公用转轴10设计为一体；组装时，先将公用转轴10安装定位完成后，再将第一转子或是第二转子在马达整体组装完成之前采用压入、胶结、锁定等方式与公用转轴连接固定（该制程中可借助治具完成）；当前述共用定子固定座沿第一转子架及第二转子架外围设计成内圆形容置腔时，将第一转子及第二转子的外围包住，从而使该二合一共轴外转子直流无刷马达变为运行更安全的“半封闭转子”马达；以及，在“半封闭马达”的两端加上端盖或网罩完全包围住第一马达及第二马达时，该二合一共轴外转子直流无刷马达可转变成“内转子”马达。

由上述第一种实施例和第二种实施例可知，该第一马达与第二马达为一对规格相似、转向相反的外转子直流无刷马达，第一马达与第二马达通常为结构不完整的马达，它们需要共用轴承80等零件，最重要的是它们需要共用一根公用转轴10，组成二合一共轴外转子式直流无刷马达；在组合过程中，两个马达的定子极性齿与转子磁铁的磁场之相对位置见图10a和图10b所示，使得两个马达通电运行时，第一马达与第二马达的扭矩0点错开并形成互补；这样第一马达输出扭矩分布见图11，第二马达输出扭矩分布见图12，二合一共轴直流无刷马达的合成扭矩分布见图13；普通单个马达的输出扭矩分布亦如图11所示 ，通过对比图11与图13，可以看出，普通马达的扭矩振幅比平均扭矩还大，扭矩振幅比大于1，而二合一共轴直流无刷马达的合成扭矩中：其最小合成扭矩为其中一个马达的最大输出扭矩，平均合成扭矩为两个马达的平均输出扭矩之和，振幅远远小于平均扭矩，扭矩振幅比很小，最小扭矩接近平均扭矩，因此，二合一共轴直流无刷马达运行无死角，启动无困难，马达电磁切换振动减小，噪音减小。（注：该扭矩振幅指马达在正常运行过程中输出最大扭矩与最小扭矩之差，该扭矩振幅比指马达的扭矩振幅值与马达的平均扭矩值之比值。）

如图14所示，其为本实用新型之第三种实施例的具体结构，与上述两种实施例不同的是，该第一马达和第二马达同为内转子直流无刷马达，该实施例中，包括有第一线包绕组22’、第一驱动电路25’、第一内转子磁铁24’、第一内转子架23’、 第二线包绕组32’、第二驱动电路35’、第二内转子磁铁34’、第二内转子架33’、两轴承80a、两端盖（轴承盖）80b、壳体90和公用转轴10，其中，该第一内转子磁铁24’和第二内转子磁铁34’均为圆环形永久性磁铁；该壳体90两端安装有端盖80b，该端盖80b内安装有轴承用于支撑公用转轴10，端盖80b安装时必须保证公用转轴10与各定子内径同心；该壳体90及两轴承盖80b之间形成有第三容置空间，该第一内转子磁铁24’套在第一内转子架23’上与公用转轴10相连组成第一转子，该第二内转子磁铁34’套在第二内转子架33’上与公用转轴10相连组成第二转子，该第一转子与第二转子与同步旋转，以及，前述第一线包绕组22’和第二线包绕组32’分别对应设置于第一内转子磁铁24’与第二内转子磁铁34’的外围，该第一驱动电路25’固定连接在第一线包绕组22’的一侧，该第二驱动电路35’固定连接在第二线包绕组32’的一侧，并该第一线包绕组22’、第一驱动电路25’和第二线包绕组32’、第二驱动电路35’分别连接于前述壳体90两端的孔腔内壁上（注：该壳体90相当于前述第一线包绕组22’和第二线包绕组32’之共用定子固定座）。

该种内转子型二合一共轴马达中，相比传统技术中将两组普通马达共轴串联于一起而言，本实用新型之共轴马达只需二个轴承和二个轴承盖，其减少了二个轴承和二个轴承盖，如此，一方面，简化了零件及组装过程，减少了生产成本；另一方面，其整体结构更为紧凑，有利于设备的整体布置，节省了空间。以及，在组合过程中，两个马达的定子极性齿与转子磁铁的磁场之相对位置见图15a和图15b所示，同上述二种实施例，该第一内转子的磁场极性中点与第一定子极形齿中点在径向投影的相对相位相对于第二内转子的磁场极性中点与第二定子极性齿中点在径向投影的相对相位是错位的，错位角度等于180°/定子齿数（如图15a和图15b所示），本实施例中，其定子齿数为4，错位角度等于45°；具体系前述第一线包绕组22’与第二线包绕组32’位置完全相同，并前述第一内转子磁铁24’和第二内转子磁铁34’呈45°角度错位设置，以达到输出扭矩无零点、增大最大扭矩且振幅小之效果。

本实用新型的设计重点在于，主要系在保证马达径向尺寸相同的情况下，通过将两个马达共轴叠加，从而增加马达的高度，两个马达同时工作，达到增加输出扭矩一倍的效果，同时，通过制程的有效控制，使得该二合一共轴直流无刷马达启动时，第一马达与第二马达产生之瞬间扭矩是错位的，则合成扭矩一直大于零，并且最小合成扭矩为其中一马达之最大扭矩，有效减小了整个马达的扭矩振幅，马达运行无死角，启动性能佳，马达电磁切换振动减小，噪音减小；其次，本实用新型产品整体结构十分紧凑、结构简单、易于加工制作、组装方便，这样，有效降低了生产成本，且其具有很好的工作性能，有利于市场推广与使用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：包括有公用转轴和产生错位的瞬间扭矩的第一马达和第二马达，该第一马达和第二马达串联设置于该公用转轴上。

2.根据权利要求1所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一马达包括有相配合的第一定子和第一转子，前述第二马达包括有相配合的第二定子和第二转子；其中，该第一定子和第二定子均与前述公用转轴同心安置，以及，该第一转子和第二转子均完全固定于公用转轴上并与公用转轴同步旋转；该第一转子的磁场极性中点与第一定子极性齿中点在径向投影的相对相位相对于第二转子的磁场极性中点与第二定子极性齿中点在径向投影的相对相位是错位的，错位角度等于180°/定子齿数。

3.根据权利要求2所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一定子包括有第一定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定于第一定子固定座上；所述第二定子包括有第二定子固定座和第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于第二定子固定座上；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁固定在第一转子架内；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁固定在第二转子架内；该第一转子架与第二转子架同时固定在公用转轴上；该第一定子固定座与第二定子固定座之间连接有一连接套并通过该连接套固定，该第一定子固定座与第二定子固定座上均安装有轴承以用于支撑公用转轴，该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

4.根据权利要求3所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一定子固定座和第二定子固定座为分离的两个定子固定座；以及，所述第一转子架和第二转子架与公用转轴为一体式设计，该第一转子架和第二转子架均呈截面为U字形之结构，U形开口方向相反，前述第一转子磁铁和第二转子磁铁分别固定于第一转子架和第二转子架的孔腔内。

5.根据权利要求4所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当前述连接套为圆筒形时，该第一定子固定座、第二定子固定座以及连接套围合形成一封闭式容置腔，第一马达和第二马达完全位于该封闭式容置腔内，马达工作时转子不再裸露在外，因此该二合一共轴外转子直流无刷马达转变成“内转子”马达。

6.根据权利要求2所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一定子包括有第一定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定于第一定子固定座上；所述第二定子包括有第二定子固定座和第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于第二定子固定座上；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁固定在第一转子架内；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁固定在第二转子架内；该第一转子架固定在公用转轴上，该第一定子固定座与第二定子固定座上均安装有轴承用于支撑公用转轴，公用转轴安装定位完成后，该第二转子架再通过治具固定在公用转轴上；该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

7.根据权利要求6所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一定子固定座和第二定子固定座设计为一体式的共用定子固定座；前述第一转子磁铁和第二转子磁铁分别固定于第一转子架和第二转子架的孔腔内，以及，该第一转子架和第二转子架在安装前是分离的，第一转子架与公用转轴设计为一体或第二转子架与公用转轴设计为一体。

8.根据权利要求7所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当该共用定子固定座沿第一转子架及第二转子架外围设计成内圆形容置腔时，将第一转子及第二转子的外围包住，从而使该二合一共轴外转子直流无刷马达变为运行更安全的半封闭式外转子马达。

9.根据权利要求7所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一马达与第二马达均系外转子直流无刷马达，其二合一共轴直流无刷马达即为二合一共轴外转子直流无刷马达；并且，当该共用定子固定座沿第一转子架及第二转子架外围设计成内圆形容置腔时，将第一转子及第二转子的外围包住，进一步在前述共用定子固定座的两端加上端盖或网罩完全包围住第一马达及第二马达时，该二合一共轴外转子直流无刷马达转变成“内转子”马达。

10.根据权利要求2所述的二合一共轴直流无刷马达，其特征在于：所述第一定子包括有共用定子固定座、第一线包绕组及第一驱动电路，该第一线包绕组及第一驱动电路固定在共用定子固定座一端的孔腔内；所述第二定子包括有共用定子固定座、第二线包绕组及第二驱动电路，该第二线包绕组及第二驱动电路固定于共用定子固定座另一端的孔腔内；所述第一转子包括有第一转子架和第一转子磁铁，该第一转子磁铁为圆环形，其固定套在第一转子架外面；所述第二转子包括有第二转子架和第二转子磁铁，该第二转子磁铁为圆环形，其固定套在第二转子架外面；该第一转子架与第二转子架固定于公用转轴上；该共用定子固定座两端安装有端盖，端盖内安装有轴承用于支撑公用转轴，该公用转轴与第一转子及第二转子同步旋转。

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