TWM541958U - 車窗升降機構 - Google Patents

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TWM541958U
TWM541958U TW105214596U TW105214596U TWM541958U TW M541958 U TWM541958 U TW M541958U TW 105214596 U TW105214596 U TW 105214596U TW 105214596 U TW105214596 U TW 105214596U TW M541958 U TWM541958 U TW M541958U
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lifting mechanism
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receiving
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TW105214596U
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越 李
靜寧 塔
周垂有
王勇
李勇
趙永軍
栗秋梅
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德昌電機（深圳）有限公司
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Description

車窗升降機構
本新型涉及一種車窗升降機構。
通常情況下，汽車車窗的開啟及關閉運動由一驅動機構驅動完成。所述驅動機構一般包括殼體及設置於所述殼體內的電機和減速傳動組件，當所述電機運轉時，其透過所述傳動組件驅動所述車窗開啟或關閉。傳統地，電機採用三相電機，減速傳動組件採用蝸輪蝸桿減速傳動，透過三相電機驅動蝸輪蝸桿再借由其他輔助傳動機構實現車窗的開啟和關閉。然，透過電機直接驅動單一蝸輪蝸桿減速傳動，導致動力輸出不穩定、傳動效率低，需要配備較大功率的電機。
鑒於上述狀況，有必要提供一種改善的車窗升降機構。
本新型提供一種車窗升降機構，包括殼體及設置於所述殼體上的驅動組件和傳動組件，所述驅動組件透過所述傳動組件驅動車窗上升或下降，所述驅動組件包括單相電機，所述傳動組件包括兩級或兩級以上減速機構。
優選地，所述減速機構包括受所述單相電機驅動的蝸桿、與蝸桿嚙合的蝸輪及受蝸輪驅動的行星齒輪組。
優選地，所述行星齒輪組包括太陽輪、複數行星輪及內齒圈，所述太陽輪與所述蝸輪沿蝸輪軸向至少部分重疊。
優選地，所述驅動組件部分收容於所述殼體內，所述殼體包括第一收容部及鄰近所述第一收容部設置的第二收容部及第三收容部，所述第一收容部上開設收容驅動組件的收容腔，所述第二收容部上開設容置腔，所述第三收容部上開設收容槽；所述容置腔與所述收容腔的一端相連通，所述收容槽與所述容置腔相連通，所述第一傳動件安裝於所述容置腔中，所述第二傳動件安裝於所述收容槽中。
優選地，所述傳動組件還包括軸桿和連接件，所述軸桿一端安裝於所述收容槽的底壁上，另一端依次穿過所述蝸輪、行星齒輪組和連接件。
優選地，所述太陽輪固設於所述蝸輪一側，所述複數行星輪環設於所述太陽輪周側，所述連接件一端連接於所述複數行星輪，所述內齒圈套設於所述複數行星輪的外側，並與所述複數行星輪嚙合，所述連接件外緣周側設置抵持部，所述抵持部抵持於所述內齒圈的一側。
優選地，所述收容槽的內周壁上環設複數卡槽，所述內齒圈為內齒輪，其外周側設卡塊，所述卡塊卡持於所述卡槽。
優選地，所述蝸輪一側開設凹槽，所述太陽輪設置於所述蝸輪開設所述凹槽的一側，所述內齒圈容置於所述凹槽中，所述複數行星輪轉動地容置於所述凹槽中。
優選地，所述車窗升降機構還包括蓋體、蓋板和凸耳，所述蓋體蓋設於所述收容腔的開口端，所述蓋板蓋設於所述容置腔的開口端，所述凸耳 設置於所述第三收容部上，所述凸耳的數量為三個，所述三個凸耳設置於以所述收容槽所在圓為內切圓的三角形的三個頂點上。
優選地，靠近所述第一收容部的兩個凸耳之間的連線與所述第一收容部的軸線之間的夾角為α，所述夾角α滿足：60°α<90°，以使所述第一收容部向靠近所述第三收容部的方向傾斜，減小所述車窗升降機構的整體尺寸和重量。
優選地，所述蝸輪一側設凹槽，所述行星齒輪組至少部分嵌入所述蝸輪的凹槽內。
優選地，所述單相電機為內轉子永磁無刷電機，包括環形定子鐵芯、可轉動地設置在所述定子鐵芯內的轉子以及繞設在所述定子鐵芯上的繞組，所述轉子包括複數永磁極，所述轉子可相對定子沿兩相反方向中的任一方向起動。
優選地，所述定子鐵芯包括定子軛、n個定子齒及n個輔助齒，n個所述定子齒和n個所述輔助齒沿所述定子軛的周向交替間隔排列設置在所述定子軛的內側，所述繞組包括n個線圈，每個所述線圈繞設在一個所述定子齒上，所述線圈通電後，可於n個所述定子齒處分別形成n個極性相同的主磁極，於n個所述輔助齒處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，其中，n為大於1的正整數。
優選地，所述定子軛包括兩個相對設置的第一側壁及兩個相對設置的第二側壁，所述第一側壁及所述第二側壁相接從而使所述定子軛的橫截面基本呈方形，所述定子齒設置在所述第一側壁上，所述繞組繞設在所述定子齒上，所述輔助齒設置在所述第二側壁上。
優選地，所述第一側壁的橫截面為弧形，所述第二側壁的橫截面為直線形，兩個所述第一側壁外表面之間的最大距離大於兩個所述第二側壁外表面之間的最大距離。
優選地，所述定子齒包括從定子軛向內延伸的繞線部及設置於所述繞線部末端的兩極靴，所述線圈繞設於所述繞線部上，每個所述極靴遠離所述繞線部的一端朝遠離所述繞線部和另一極靴的方向延伸；
所述輔助齒包括兩個延伸部，每個所述延伸部遠離所述第二側壁的一端朝遠離所述第二側壁且遠離另一延伸部的方向延伸，所述極靴與所述延伸部共同圍成一收容空間，所述轉子收容於所述收容空間中。
優選地，所述極靴朝向所述轉子的內表面設置有凹陷；或/及，所述延伸部朝向所述轉子的內表面設置有凹陷。
優選地，所述轉子還包括輸出軸和設置於所述輸出軸上的轉子鐵芯，所述永磁極的個數為2n個，所述2n個永磁極固定設置於所述轉子鐵芯的外表面。
優選地，所述永磁極朝向定子的外表面位於同一圓柱面上。
可選地，每一永磁極的外表面到轉子中心的距離沿轉子周向從外表面的中心往兩端逐漸減小且關於該外表面的中心線對稱。
優選地，所述定子鐵芯包括環形的軛及複數個從軛向內延伸的齒，每一齒的末端形成與轉子相對的極面，每一極面設定位凹陷。
上述的車窗升降機構，在傳統的蝸輪蝸桿減速傳動的基礎上設置行星齒輪組，使得電機的輸出透過蝸輪蝸桿進行減速後，再透過行星齒輪組進行再減速，使得所述升降機構的動力輸出更加強勁穩定，並使得所述驅動組件輸出較小的驅動力即可實現最終大扭矩輸出，故尤其適用單相電機，以降 低電機的造價；且將行星齒輪組至少部分嵌入蝸輪中，可有效減少齒輪箱的高度即平行行星齒輪組的軸向的尺寸。
100‧‧‧驅動機構
20‧‧‧安裝組件
21‧‧‧殼體
211‧‧‧第一收容部
2111‧‧‧收容腔
2113‧‧‧開口
213‧‧‧第二收容部
2131‧‧‧容置腔
215‧‧‧第三收容部
2151‧‧‧收容槽
2153‧‧‧卡槽
23‧‧‧蓋體
24‧‧‧蓋板
25‧‧‧凸耳
27‧‧‧鏤空部
30‧‧‧驅動組件
32‧‧‧輸出軸
34‧‧‧定子鐵芯
342‧‧‧定子軛
3421‧‧‧第一側壁
3423‧‧‧第二側壁
3424‧‧‧延伸部
3426‧‧‧凹陷
344‧‧‧定子齒
3441‧‧‧繞線部
3443‧‧‧極靴
3445‧‧‧凹陷
3448‧‧‧開口
345‧‧‧收容空間
36‧‧‧定子繞組
38‧‧‧轉子鐵芯
39‧‧‧永磁極
50‧‧‧傳動組件
52‧‧‧第一傳動件
521‧‧‧蝸桿
523‧‧‧軸承
53‧‧‧第二傳動件
531‧‧‧蝸輪
5312‧‧‧凹槽
54‧‧‧軸桿
55‧‧‧行星齒輪組
553‧‧‧太陽輪
555‧‧‧行星輪
556‧‧‧內齒圈
5561‧‧‧卡塊
57‧‧‧連接件
571‧‧‧本體
5712‧‧‧軸孔
572‧‧‧輸出件
574‧‧‧密封環
575‧‧‧連接軸
577‧‧‧抵持部
圖1為本新型實施方式的驅動機構的立體示意圖。
圖2為圖1所示驅動機構的立體分解圖。
圖3為圖2所示驅動機構的另一視角的立體分解圖。
圖4為圖1所示驅動機構沿IV-IV方向的剖視圖。
圖5為圖1所示驅動機構沿V-V方向的剖視圖。
圖6為本新型一實施例的單相電機的示意圖。
圖7為圖6所示的單相電機的橫截面示意圖。
下面將結合本新型實施例中的附圖，對本新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本新型保護的範圍。
請參閱圖1，本新型一實施方式提供的驅動機構100，其用於驅動一外部設備(圖未示)轉動或透過傳動機構(圖未示)驅動一外部設備平動。本實施方式中，所述外部設備可以為一車輛的車窗，透過控制所述驅動機構100，能夠驅動該車窗開啟或關閉。或，所述外部設備可以為其他的可移動裝置，如玩具的車輪、轉動扇葉等等，本說明書會在下文詳細描述。
請一併參閱圖1及圖2，所述驅動機構100包括安裝組件20、驅動組件30、以及傳動組件50。在本實施方式中，所述驅動組件30、以及所述傳動組件50均設置於所述安裝組件20上，所述傳動組件50連接至所述驅動組件30上。所述安裝組件20用於將所述驅動機構100裝設於所述外部設備上，以允許所述驅動組件30透過所述傳動組件50帶動所述外部設備運動。
請一併參閱圖2和圖3，所述安裝組件20包括殼體21、蓋體23、蓋板24以及複數凸耳25。在本實施方式中，所述蓋體23和所述蓋板24蓋設於所述殼體21上，所述凸耳25用於將所述安裝組件20固定於一安裝部(圖未示)，如汽車的車體，如車窗上。
在本實施方式中，所述殼體21為齒輪箱，其用於收容所述驅動組件30及所述傳動組件50。所述殼體21包括第一收容部211及鄰近所述第一收容部211設置的第二收容部213(請參閱圖3)及第三收容部215。
所述第一收容部211上開設有收容腔2111，所述收容腔2111用於收容所述驅動組件30。所述收容腔2111具有開口2113，所述收容腔2111透過所述開口2113與外界環境連通。
在本實施方式中，所述第二收容部213大體為一端開口的中空筒狀結構，所述第二收容部213設置於所述第一收容部211背離所述開口2113的一側。所述第二收容部213上沿軸向開設容置腔2131(請參閱圖5)，所述容置腔2131用於部分容置所述傳動組件50。所述容置腔2131與所述收容腔2111遠離所述開口2113的一端相連通。
請複參閱圖2，所述第三收容部215上開設有大致呈圓盤狀的收容槽2151，所述收容槽2151用以收容所述傳動組件50。所述收容槽2151的一側與所述收容腔2111相連通，以允許所述傳動組件50在此連通處與所述驅動組件 30相配合。所述第三收容部215還包括複數環設於所述收容槽2151內周壁上的卡槽2153，所述複數卡槽2153用於卡持所述傳動組件50的部分組件。
所述蓋體23蓋設於所述開口2113處，並與所述殼體21可拆卸地連接於一起。所述蓋體23用於封閉所述收容腔2111，使所述收容腔2111及所述收容槽2151與外界基本隔絕，以達到密封防塵的作用。所述蓋板24蓋設於所述第三收容部215上，以將所述傳動組件50裝配於所述第三收容部215中。本實施方式中，所述蓋板24為中空環狀結構，以便所述傳動組件50一端穿過所述蓋板24連接於所述外部設備。
所述複數凸耳25彼此間隔的設置於所述第三收容部215上。所述凸耳25用於與所述外部設備相連接，以將所述驅動機構100裝設於所述外部設備上。在本實施方式中，所述凸耳25的數量為三個，所述三個凸耳25大致設置於以所述收容槽2151所在圓為內切圓的三角形的三個頂點上。所述三個凸耳25為適應不規則的安裝空間，每個凸耳25的高度、位置和尺寸可適當調整，如其中至少兩個之間的高度不同，以使所述安裝組件20穩定地將所述驅動機構100裝設於所述外部設備上。本實施方式中，靠近所述第一收容部211的兩個凸耳25之間的連線與所述第一收容部211的軸線之間的夾角為α(請參閱圖5)，所述夾角為α滿足以下等式：60°α<90°，以使所述第一收容部211向靠近所述第三收容部215的方向傾斜。當α等於90°時，為了避免凸耳25與第一收容部211的干涉，通常需要延長第二收容部213的平行電機軸向的尺寸。
請參閱圖5，一般的，靠近所述第一收容部211的兩個凸耳25之間的距離為該驅動機構於縱向的最大尺寸，將所述第一收容部211向靠近所述第三收容部215的方向傾斜可減小所述驅動機構100於橫向即電機軸向的最大 尺寸，以減小所述驅動機構100的整體尺寸，適應安裝空間有較大限制的應用中，如汽車車門內提供的較小的可安裝車窗驅動機構100的空間。
進一步地，為了合理減輕所述安裝組件20的整體重量，並保證所述安裝組件20具有一定的剛度，所述殼體21或/及所述凸耳25上去除了部分材料以形成複數鏤空部27，複數所述鏤空部27彼此間隔地設置在所述殼體21或/及所述凸耳25上。在本實施方式中，所述鏤空部27為貫穿所述殼體21或/及所述凸耳25設置的通孔結構。可以理解的是，所述鏤空部27還可以為設置在所述殼體21或/及所述凸耳25的凹槽結構。
請再次參閱圖2，在本實施方式中，所述驅動組件30包括電機。所述驅動組件30可以為單相無刷電機或三相無刷電機，優選地，所述驅動組件30為內轉子單相無刷電機，所述驅動組件30部分地收容於所述第一收容部211內，其用於驅動所述傳動組件50運動，以帶動所述外部設備運動。
所述驅動組件30的大部分結構收容在所述殼體21的所述第一收容部211內，而所述蓋體23蓋設於所述驅動組件30的一端，並與所述殼體21固定連接，使得所述驅動機構100的整體尺寸相對較小，從而使應用所述驅動機構100的所述外部設備得以小型化。
在本實施方式中，所述驅動組件30採用單相電機，電機的定子磁芯直接安裝至所述殼體21的第一收容部211內，省去了傳統電機的用於裝設定子磁芯的外殼套件，進一步地使應用所述驅動機構100的所述外部設備得以小型化、輕量化。
所述傳動組件50設置於所述第二收容部213和第三收容部215內，並連接至所述驅動組件30的輸出軸32上。所述傳動組件50用於連接所述外部設備，並驅動所述外部設備運動。
所述傳動組件50包括第一傳動件52、第二傳動件53、軸桿54、行星齒輪組55和連接件57。在本實施方式中，所述第一傳動件52設置於所述驅動組件30的輸出軸32上，所述第二傳動件53設置於所述收容槽2151內(請參閱圖4及圖5)並連接至所述第一傳動件52。所述軸桿54一端固設於所述收容槽2151底壁上，另一端依次穿過所述第二傳動件53、行星齒輪組55和連接件57。
在本實施方式中，所述第一傳動件52為蝸桿結構，所述第二傳動件53為蝸輪結構。所述第一傳動件52安裝於所述第二收容部213中，所述第二傳動件53安裝於所述第三收容部215中。具體的，所述驅動組件30的輸出軸32的輸出端透過兩個軸承523支撐於殼體21的第二收容部213中。所述兩個軸承523分別安裝於所述容置腔2131的兩端，本實施方式中，所述第一傳動件52包括蝸桿521，所述蝸桿521為中空管狀機構，其外周壁上有設有螺紋。所述蝸桿521套設於所述輸出軸32上，所述蝸桿521位於所述兩個軸承523之間，用於與所述第二傳動件53配合傳動。所述蝸桿521隨所述輸出軸32相對所述安裝組件20轉動。所述第二傳動件53可轉動地套設於所述軸桿54上。所述第二傳動件53設置在所述第三收容部215內，並與所述第一傳動件52的蝸桿521相嚙合。
請一併參閱圖2至圖4，本實施方式中，所述第二傳動件53包括蝸輪531。所述蝸輪531與所述蝸桿521相嚙合，所述蝸輪531一側開設一凹槽5312，所述行星齒輪組55容置於所述凹槽5312中。
所述行星齒輪組55包括太陽輪553、複數行星輪555和內齒圈556，所述太陽輪553固設於所述蝸輪531開設所述凹槽5312的一側，並隨所述蝸輪531轉動。可以理解，所述蝸輪531和太陽輪553可以是一體成型的結構，也可以透過注塑、焊接、黏結等方式將所述太陽輪553固設於所述蝸輪531中。
所述複數行星輪555與所述太陽輪553嚙合，所述複數行星輪555轉動地容置於所述凹槽5312中，並環設於所述太陽輪553周側。本實施方式中，為使所述傳動組件50的傳動更加平穩，承載能力更高，所述行星輪555的數量為5個，在其他實施方式中，所述行星輪555的數量也可以為大於或等於2個的其他配置。
本實施方式中，所述內齒圈556為大體呈環形的內齒輪結構。所述內齒圈556一端容置於所述凹槽5312中，以使所述第二傳動件53轉動地套設於所述內齒圈556的週邊。所述內齒圈556套設於所述複數行星輪555的外側。所述每一行星輪555背離所述太陽輪553的一側與所述內齒圈556嚙合。 所述內齒圈556的外周側間隔環設複數卡塊5561，所述每一卡塊5561與所述其中一卡槽2153(請參閱圖2)配合，以使所述內齒圈556相對所述收容槽2151的位置固定。
請一併圖3及圖4，所述連接件57一端連接所述複數行星輪555，並在所述行星輪555的驅動下轉動，另一端連接外部設備，以帶動所述外部設備轉動或者平動。本實施方式中，所述連接件57包括本體571、輸出件572、密封環574和複數連接軸575。所述本體571上沿軸向開設一貫通的軸孔5712(請參閱圖2和圖3)以供所述軸桿54穿設從而將所述本體571轉動地套設於所述軸桿54上。所述輸出件572設置於所述本體571一側，用於連接外部設備，本實施方式中，所述輸出件572周側環設一圈輪齒(未標號)，以使所述連接件57能更好的驅動外部設備。所述密封環574容置於所述輸出件572中，並與所述軸孔5712同軸，所述密封環574轉動地套設於所述軸桿54上，以抵持於所述軸桿54與所述輸出件572的內壁之間。可以理解，所述輸出件572可以透過齒條、皮帶、鏈條、繩索等方式連接於外部設備進行傳動，因 此所述輸出件572周側還可為光滑或者開設溝槽，以配合對應的齒條、皮帶進行傳動。
所述連接軸575的數量與所述行星輪555的數量相同。所述連接軸575環設於所述本體571背離設置所述輸出件572的一側，其中每一連接軸575背離所述本體571的一端容置於所述對應的行星輪555的中心孔(未標號)中，以使所述行星輪555能繞對應的連接軸575自轉。本實施方式中，所述連接件57還包括環設於所述本體571外緣周側的抵持部577，所述抵持部577一側抵持於所述內齒圈556的一側，以使所述本體571與所述複數行星輪555之間留有軸向間隙，防止本體571一側直接與所述行星輪555摩擦。
圖6所示為依照本新型一實施例的單相電機的示意圖。
圖7示出了本新型實施方式提供的所述驅動組件的橫截面示意圖。此處所指的橫截面即是指被垂直於所述驅動組件輸出軸的平面所截獲的截面。
請一併參閱圖6和圖7，所述驅動組件30為內轉子電機，包括定子及轉子，轉子可轉動地收容於所述定子內，轉子的輸出軸32與所述傳動組件50連接。所述定子包括定子鐵芯34、定子繞組36。所述定子鐵芯34可固定設置於所述第一收容部211的收容腔2111內，所述定子繞組36繞設於所述定子鐵芯34上。
所述定子鐵芯34包括定子軛342以及從定子軛342向內延伸的定子齒344。所述定子軛342固接於所述收容腔2111內，從而可省略傳統電機的外殼套件。
所述定子軛342的橫截面大致呈封閉的方形，且所述定子軛342的橫截面的外輪廓大致呈圓頭的方形狀/腰形。所述定子軛342包括兩個弧形的第一側壁3421及兩個直線形的第二側壁3423，其中，兩個所述第一側壁3421 相對設置，兩個所述第二側壁3423相對設置，且每個所述第二側壁3423的兩側分別連接至兩個所述第一側壁3421上，以使所述定子軛342的橫截面呈連續封閉的方形。
具體在本實施方式中，所述第一側壁3421的外周壁大致為部分的圓柱面，使所述第一側壁3421的橫截面的外輪廓呈部分圓弧形。所述第一側壁3421的內壁大致為平面，由此，所述第一側壁3421兩側的厚度小於其中部位置的厚度。所述第二側壁3423的外周壁大致為平面，使所述第二側壁3423的橫截面的外輪廓為大致平直的線段。優選地，所述兩個第一側壁3421外表面之間的最大距離大於所述兩個第二側壁3423外表面之間的最大距離，這樣，電機橫截面呈現長方形或者稱為腰形形狀。
每個所述第二側壁3423的內壁上均設置有兩個延伸部3424，所述延伸部3424用於導磁並輔助所述定子齒344形成磁通回路。每個所述延伸部3424的一端為連接端(圖未標出)，另一端為延伸端(圖未標出)。兩個所述延伸部3424的連接端彼此連接，且同時連接於所述第二側壁3423的大致中部位置，兩個所述延伸部3424的延伸端均朝遠離所述第二側壁3423的方向延伸，且兩個所述延伸部3424的延伸端彼此遠離，使兩個所述延伸部3424的橫截面輪廓大致呈“V”形。
在本實施方式中，所述定子齒344的數量為兩個。所述定子齒344連接於所述第一側壁3421的內側上，其用於繞設所述定子繞組36。
具體在圖示的實施例中，所述定子齒344大致呈“Y”形，其包括繞線部3441及極靴3443。所述繞線部3441從所述第一側壁3421的內壁沿轉子徑向向內延伸，所述極靴3443設置於所述繞線部3441遠離所述第一側壁3421的一端。
在本實施方式中，每個所述定子齒344中的所述極靴3443的數量為兩個，兩個所述極靴3443設置於所述繞線部3441遠離所述第一側壁3421的一端，分別從繞線部3441末端沿轉子周向方向延伸且兩者延伸方向相反，從而使兩個所述極靴3443及所述繞線部3441共同構成所述定子齒344的“Y”形輪廓。所述極靴3443可防止繞設於所述繞線部3441上的繞組自所述繞線部3441上脫出，同時可用於導磁。
與所述延伸部3424的結構相類似，每個所述極靴3443的一端為連接端(圖未標出)，另一端為延伸端(圖未標出)。兩個所述極靴3443的連接端彼此連接，且同時連接於所述繞線部3441的遠離所述第一側壁3421的一側，兩個所述極靴3443的延伸端均沿轉子周向朝遠離所述繞線部3441的方向延伸，且兩個所述極靴3443的延伸端彼此遠離，使兩個所述極靴3443的橫截面輪廓大致呈“V”形，進而所述定子齒344的截面輪廓大致呈“Y”形。
進一步地，每個所述極靴3443的延伸端背離所述繞線部3441延伸後，靠近設置於所述極靴3443旁的第二側壁3423的延伸部3424的末端，這樣，定子齒的極靴3443與輔助齒的延伸部3424共同圍成一收容空間345，以容置傳動組件50於其內。同時每個所述極靴3443和與其鄰近設置的所述延伸部3424及所述定子軛342共同形成一個收容槽2151，所述收容槽2151用於收容所述定子繞組36。
進一步地，所述極靴3443的末端和與其鄰近的延伸部3424末端之間間隔預設距離，以形成開口3448從而以減少漏磁。可以理解地，所述極靴3443的末端和與其鄰近的延伸部3424的末端之間也可以透過磁阻較大的磁橋連接。
所述轉子可轉動地收容於所述定子鐵芯內。具體在圖示的實施例中，所述轉子包括輸出軸32、轉子鐵芯38及永磁極39，所述轉子鐵芯38設置 於所述輸出軸32上，所述永磁極39設置於所述轉子鐵芯38上。可以理解地，永磁極39也可以直接固定至輸出軸32。
請再次參閱圖5，在本實施方式中，所述輸出軸32大致呈圓柱桿狀，其可轉動地設置於所述殼體21內。所述輸出軸32的軸線沿所述定子鐵芯的軸線方向設置，並朝向所述容置腔2131(圖5)延伸。所述輸出軸32用於連接所述傳動組件50並驅動所述傳動組件50運動。
所述轉子鐵芯38固定地套設於所述輸出軸32上，並收容於所述定子的收容空間345內。
優選地，每個所述永磁極39背離所述轉子鐵芯38的外周表面位於以轉子中心為圓心的圓柱面上，從而使所述永磁極39的橫截面的外輪廓大致呈圓形。
進一步地，每個定子齒344的兩極靴3443相連接處的內表面也即朝向轉子的極面設置有一凹陷3445，每個輔助齒的兩延伸部3424相連接處設置有一凹陷3426。所述定子鐵芯34的定子齒344的極靴3443和輔助齒的延伸部3424的極面除凹陷3445和凹陷3426以外的部分位於以轉子中心為圓心的圓柱面上，這樣，定子與轉子之間形成基本均勻的氣隙，即除對應凹陷3445和凹陷3426、開口3448及相鄰磁極之間的間隔部分以外的部分為均勻氣隙。
在本實施例中，所述凹陷3445和凹陷3426的設置以使得轉子在初始位置時轉子的極軸(永磁極的中心線)L2能偏離相應定子極軸(定子齒的中心線)L1一定角度，所述轉子極軸與定子極軸之間的夾角Q稱為啟動角。優選地，所述凹陷3445和凹陷3426分別正對定子齒與輔助齒的中心，以使得啟動角等於或靠近90度電角度，從而使得轉子能比較容易地實現雙方向啟動。透過改變所述定子繞組36的通電電流方向，可改變轉子的啟動方向。
可以理解地，根據設計需要，所述凹陷3445和凹陷3426的位置可以調整。如所述凹陷3445和凹陷3426同時朝順時針方向偏離定子齒與輔助齒的中心或同時朝逆時針方向偏離定子齒與輔助齒的中心，從而使得轉子朝一個方向的啟動比朝另一相反方向的啟動容易。
在本實施方式中，所述永磁體的數量為四個，四個所述永磁體固定設置於所述轉子鐵芯38的外周壁上，並沿所述轉子鐵芯38的周向彼此間隔設置，每一個永磁體形成一個永磁極39，相鄰永磁極39的極性相反。所述定子繞組36包括兩個線圈，兩個所述線圈分別繞設於兩個所述定子齒344上。當所述定子繞組36中有電流透過時，通電的繞組將產生感應磁場。每一通電線圈產生的磁力線透過極靴進入轉子、再從轉子經由兩輔助齒的鄰近極靴的延伸部及定子軛回到定子齒從而形成磁通回路，即，每個所述通電線圈產生的磁力線分別經由所述繞線部3441、兩極靴3443、極靴與轉子之間的氣隙、轉子、與所述兩極靴3443鄰近的兩延伸部3424、以及定子軛後，形成兩個閉合的磁通回路。因此，本實施方式中，兩個所述線圈在通電後，能形成四個磁通回路，也即形成四極電機，相較於傳統的兩極電機(定子未設輔助極)，本新型縮短了磁路、降低了磁阻，從而可提升所述電機的輸出功率。
可以理解地，四個所述永磁極39外表面的構成可以不局限於上文所描述的同心圓弧曲面結構，例如，四個所述永磁極39外表面的構成可以為非同心圓弧曲面，如每一永磁極39的外表面到轉子中心的距離沿轉子周向從外表面的中心往兩端逐漸減小且關於外表面中心線對稱，從而每一永磁極外表面與定子之間可形成關於外表面中心線基本對稱的非均勻氣隙。
優選地，所述驅動組件30採用單相永磁無刷電機，上述實施例採用單相四極永磁無刷電機。由於所述單相永磁無刷電機僅包括兩個相對設置的定子齒，兩個所述線圈分別設置於兩個所述定子齒上，當所述定子軛的兩個 所述第一側壁3421之間的距離一定時，可以使兩個所述第二側壁3423之間的距離相對較小，從而在相對減小所述單相無刷電機的整體尺寸的同時，減輕了所述驅動機構的整體重量，且所述單相無刷電機的輸出功率相對較大。同時，所述單相無刷電機設置於所述殼體21內時，省去了傳統電機的外部鐵殼，進一步減小了其佔用空間，使所述驅動機構的整體體積相對較小。而且，本新型實施例的電機，外形大致呈長方形/腰形結構，該結構的寬度(即一組對邊的尺寸)小於其長度(即另一組對邊的尺寸)，電機外形與所述殼體21收容腔2111的形狀匹配，如此設計的驅動機構，所述殼體21具有扁平結構(垂直電機第二側壁3423方向的尺寸明顯小於平行電機第二側壁3423方向的尺寸)，尤其適用於具有扁平空間的應用場合如車窗升降機構。本新型實施方式的電機，轉子最大外徑(即對應永磁體處的最大外徑)與定子鐵芯的寬度(兩第二側壁3423外表面之間的距離)之比可達到0.6以上，也即轉子可做得盡可能大，從而提升電機的輸出功率。
可以理解的是，所述永磁極39的數量不局限於四個，其可以為六個、八個、十個，甚至更多。同樣地，所述定子齒344的數量也不局限於兩個，其可以為四個、六個、八個、十個，甚至更多，僅需使所述永磁極39的數量是所述定子齒344的數量的兩倍即可。相應地，所述輔助齒的數量不局限於上文所描述的兩個，其數量可以為四個、六個、八個、十個，甚至更多，僅需使所述輔助齒的數量等於所述定子齒344的數量；所述線圈的數量等於所述定子齒344的數量。
簡而言之，所述定子齒、所述輔助齒、所述線圈及永磁極的數量關係滿足以下關係：所述定子齒、所述輔助齒以及所述線圈的數量為n個，n個所述定子齒和n個所述輔助齒沿所述定子軛的周向交替間隔排列設置，每個所述線圈繞設於一個所述定子齒上；所述永磁極的數量為2n個。上述的n 個所述線圈通電後，可於n個所述定子齒處分別形成n個極性相同的主磁極，於n個所述輔助齒處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極。其中，n為大於1的正整數。上述的單相電機，其繞組通電後主磁極和與其相鄰的輔助磁極間可形成磁通回路，相較於傳統的兩極電機，磁路得到改善，在獲得相同輸出力的情況下，所述電機可以減小繞組和定子鐵芯的材料消耗，從而可相對降低成本；另外，當轉子的外徑一定時，所述定子鐵芯的尺寸可以設置得相對更小，減小所述電機的整體體積，使所述驅動機構的整體體積相對較小。
可以理解地，本新型也可以採用其他形式的單相電機，尤其是其他形式的單相內轉子電機，所述單相內轉子電機包括環形定子鐵芯、可轉動地設置在所述定子鐵芯內的轉子以及繞設在所述定子鐵芯上的繞組，所述轉子包括複數永磁極，所述轉子可相對定子沿兩相反方向中的任一方向起動。所述定子鐵芯包括環形的軛及複數個從軛向內延伸的齒，每一齒的末端形成與轉子相對的極面，每一極面設定位凹陷以便轉子能停在偏離死點的位置。
本新型實施方式提供的所述驅動機構，其可以應用於一車輛中，用以驅動所述車輛的零部件運動。具體的，所述驅動機構可以作為車輛的車窗驅動機構使用，所述車輛可以包括車身、設置於所述車身上的車門以及設置於所述車門上的車窗。所述驅動機構設置於所述車門內，並透過所述傳動組件50與所述車窗相連接。優選地，所述傳動組件50的所述連接件57透過另一傳動部件(如齒條機構等)連接至所述車窗，以將所述驅動組件30的轉動運動轉化為所述車窗的平動運動。透過控制所述驅動組件30運轉，可以控制所述車窗相對於所述車門平移，從而開啟或關閉所述車窗。由於本新型的所述驅動機構具有體積相對較小、重量較輕的優勢，其在所述車門內所佔據的安 裝空間較小，且安裝較為穩固。在本實施方式中，所述車輛的其他結構為先前結構，因此說明書中不再詳述。
本新型的驅動機構，採用多極減速傳動，如上述實施例在蝸輪蝸桿傳動的基礎上增加一級行星齒輪傳動，即蝸輪蝸桿進行一級減速，透過採用行星齒輪組進行二級減速，從而提交整個傳動組件50的傳動比，起到了很好的減速效果，動力輸出更加穩定和平緩，並使得所述驅動組件30輸出較小的驅動力即可實現最終大扭矩輸出，因而尤其適用單相電機，以降低電機的造價。
以上實施方式僅用以說明本新型的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施方式對本新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本新型的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本新型技術方案的精神和範圍。
21‧‧‧殼體
211‧‧‧第一收容部
2111‧‧‧收容腔
2113‧‧‧開口
215‧‧‧第三收容部
2151‧‧‧收容槽
2153‧‧‧卡槽
23‧‧‧蓋體
24‧‧‧蓋板
25‧‧‧凸耳
27‧‧‧鏤空部
30‧‧‧驅動組件
32‧‧‧輸出軸
52‧‧‧第一傳動件
521‧‧‧蝸桿
523‧‧‧軸承
53‧‧‧第二傳動件
531‧‧‧蝸輪
5312‧‧‧凹槽
54‧‧‧軸桿
55‧‧‧行星齒輪組
553‧‧‧太陽輪
555‧‧‧行星輪
556‧‧‧內齒圈
5561‧‧‧卡塊
57‧‧‧連接件
571‧‧‧本體
5712‧‧‧軸孔
572‧‧‧輸出件
575‧‧‧連接軸
577‧‧‧抵持部

Claims (20)

  1. 一種車窗升降機構，包括殼體及設置於所述殼體上的驅動組件和傳動組件，所述驅動組件透過所述傳動組件驅動車窗上升或下降，其改良在於：所述驅動組件包括單相電機，所述傳動組件包括兩級或兩級以上的減速機構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的車窗升降機構，其中：所述減速機構包括受所述單相電機驅動的蝸桿、與蝸桿嚙合的蝸輪及受蝸輪驅動的行星齒輪組。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的車窗升降機構，其中：所述行星齒輪組包括太陽輪、複數行星輪及內齒圈，所述太陽輪與所述蝸輪沿蝸輪軸向至少部分重疊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的車窗升降機構，其中：所述驅動組件部分收容於所述殼體內，所述殼體包括第一收容部及鄰近所述第一收容部設置的第二收容部及第三收容部，所述第一收容部上開設收容驅動組件的收容腔，所述第二收容部上開設容置腔，所述第三收容部上開設收容槽；所述容置腔與所述收容腔的一端相連通，所述收容槽與所述容置腔相連通，所述蝸桿安裝於所述容置腔中，所述蝸輪安裝於所述收容槽中。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的車窗升降機構，其中：所述傳動組件還包括軸桿和連接件，所述軸桿一端安裝於所述收容槽的底壁上，另一端依次穿過所述蝸輪、行星齒輪組和連接件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的車窗升降機構，其中：所述太陽輪固設於所述蝸輪一側，所述複數行星輪環設於所述太陽輪周側，所述連接件一端連接於所述複數行星輪，所述內齒圈套設於所述複數行星輪的外側，並與所述 複數行星輪嚙合，所述連接件外緣周側設置抵持部，所述抵持部抵持於所述內齒圈的一側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的車窗升降機構，其中：所述收容槽的內周壁上環設複數卡槽，所述內齒圈外周側設卡塊，所述卡塊卡持於所述卡槽。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的車窗升降機構，其中：所述蝸輪一側開設凹槽，所述太陽輪設置於所述蝸輪開設所述凹槽的一側，所述內齒圈容置於所述凹槽中，所述複數行星輪轉動地容置於所述凹槽中。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的車窗升降機構，其中：所述車窗升降機構還包括蓋體、蓋板和凸耳，所述蓋體蓋設於所述收容腔的開口端，所述蓋板蓋設於所述容置腔的開口端，所述凸耳設置於所述第三收容部上，所述凸耳的數量為三個，所述三個凸耳設置於以所述收容槽所在圓為內切圓的三角形的三個頂點上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的車窗升降機構，其中：靠近所述第一收容部的兩個凸耳之間的連線與所述第一收容部的軸線之間的夾角為α，所述夾角α滿足：60°α<90°，以使所述第一收容部向靠近所述第三收容部的方向傾斜，減小所述車窗升降機構的整體尺寸和重量。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的車窗升降機構，其中：所述蝸輪一側設凹槽，所述行星齒輪組至少部分嵌入所述蝸輪的凹槽內。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的車窗升降機構，其中：所述單相電機包括環形定子鐵芯、可轉動地設置在所述定子鐵芯內的轉子以及繞設在所述定子鐵芯上的繞組，所述轉子包括複數永磁極，所述轉子可相對定子沿兩相反方向中的任一方向起動。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的車窗升降機構，其中：所述定子鐵芯包括定子軛、n個定子齒及n個輔助齒，n個所述定子齒和n個所述輔助齒沿所述定子軛的周向交替間隔排列設置在所述定子軛的內側，所述繞組包括n個線圈，每個所述線圈繞設在一個所述定子齒上，所述線圈通電後，可於n個所述定子齒處分別形成n個極性相同的主磁極，於n個所述輔助齒處分別形成n個與主磁極極性相反的輔助磁極，其中，n為大於1的正整數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的車窗升降機構，其中：所述定子軛包括兩個相對設置的第一側壁及兩個相對設置的第二側壁，所述第一側壁及所述第二側壁相接從而使所述定子軛的橫截面基本呈方形，所述定子齒設置在所述第一側壁上，所述繞組繞設在所述定子齒上，所述輔助齒設置在所述第二側壁上。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的車窗升降機構，所述第一側壁的橫截面為弧形，所述第二側壁的橫截面為直線形，兩個所述第一側壁外表面之間的最大距離大於兩個所述第二側壁外表面之間的最大距離。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的車窗升降機構，所述定子齒包括從定子軛向內延伸的繞線部及設置於所述繞線部末端的兩極靴，所述線圈繞設於所述繞線部上，每個所述極靴遠離所述繞線部的一端朝遠離所述繞線部和另一極靴的方向延伸；所述輔助齒包括兩個延伸部，每個所述延伸部遠離所述第二側壁的一端朝遠離所述第二側壁且遠離另一延伸部的方向延伸，所述極靴與所述延伸部共同圍成一收容空間，所述轉子收容於所述收容空間中。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的車窗升降機構，其中：所述極靴朝向所述轉子的內表面設置有凹陷；或/及，所述延伸部朝向所述轉子的內表面設置有凹陷。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的車窗升降機構，其中：所述轉子還包括輸出軸和設置於所述輸出軸上的轉子鐵芯，所述永磁極的個數為2n個，所述2n個永磁極固定設置於所述轉子鐵芯的外表面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的車窗升降機構，其中：所述永磁極朝向定子的外表面位於同一圓柱面上，或每一永磁極的外表面到轉子中心的距離沿轉子周向從外表面的中心往兩端逐漸減小且關於該外表面的中心線對稱。
  20. 如申請專利範圍第12項所述的車窗升降機構，其中：所述定子鐵芯包括環形的軛及複數個從軛向內延伸的齒，每一齒的末端形成與轉子相對的極面，每一極面設定位凹陷。
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