本實用新型涉及一種電機，具體涉及一種具有減速功能的電動機。

背景技術(shù)：

目前現(xiàn)有的電機實現(xiàn)減速功能，大多是采用在電機外部外加一個減速器的結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在附加一個減速器后體積變大，安裝不方便，且無法實現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)，特別是在機器人領(lǐng)域，機器人領(lǐng)域強烈要求具有中空機構(gòu)。另外，對于需要對運動位置精確控制的電動機一般通過位置反饋元件(編碼器)來實現(xiàn)，使得電動機具有精準(zhǔn)的位置反饋。但是在設(shè)置增加位置反饋元件(編碼器)后電動機的體積會進一步增大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對上述技術(shù)問題提出一種在自身結(jié)構(gòu)中集成減速器以及位置反饋功能的帶編碼器的減速電動機。

本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種帶編碼器的減速電動機，至少包括同心設(shè)置的定子圈、輸出圈、轉(zhuǎn)子圈以及編碼器，所述定子圈設(shè)有所述編碼器的讀數(shù)頭以及電動機的定子繞組，所述轉(zhuǎn)子圈設(shè)有所述編碼器的碼盤以及電動機的轉(zhuǎn)子磁鋼或者轉(zhuǎn)子繞組，所述轉(zhuǎn)子圈與輸出圈之間設(shè)有第一滾動元件，所述定子圈與輸出圈之間設(shè)有第二滾動元件，所述定子圈與轉(zhuǎn)子圈之間設(shè)有徑向滾動元件，并且所述輸出圈設(shè)有用于容置所述徑向滾動元件的容置槽；所述定子圈與徑向滾動元件接觸的表面設(shè)有溝槽，所述轉(zhuǎn)子圈與徑向滾動元件接觸的表面設(shè)有峰部和谷部；所述徑向滾動元件、溝槽、峰部和谷部構(gòu)成電動機的減速部分；電動機得電后定子部分產(chǎn)生磁力驅(qū)動轉(zhuǎn)子部分旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)子圈在旋轉(zhuǎn)過程中通過減速部分帶動所述輸出圈做減速旋轉(zhuǎn)；同時，所述編碼器的碼盤跟隨所述轉(zhuǎn)子圈一起旋轉(zhuǎn)，所述編碼 器的讀數(shù)頭讀取所述碼盤的位置信息，從而得到精確的位置信息。

在本實用新型中，所述定子圈開設(shè)有用于容置所述轉(zhuǎn)子圈及輸出圈的腔室，所述編碼器的碼盤裝設(shè)在所述轉(zhuǎn)子圈的軸向端部，所述編碼器的讀數(shù)頭裝設(shè)在所述定子圈的腔室內(nèi)且與所述編碼器的碼盤相對設(shè)置。

在本實用新型中，所述定子繞組以及轉(zhuǎn)子繞組或者轉(zhuǎn)子磁鋼與所述定子圈同軸心布設(shè)，形成徑向磁通的電動機結(jié)構(gòu)。

在本實用新型中，所述定子繞組以及轉(zhuǎn)子繞組或者轉(zhuǎn)子磁鋼為盤型結(jié)構(gòu)，形成軸向磁通的電動機結(jié)構(gòu)。在本實用新型中，所述第一滾動元件為圓柱滾動體或者球形滾動體。

在本實用新型中，所述第二滾動元件為圓柱滾動體或者圓錐滾動體。

在本實用新型中，所述第二滾動元件以間隔交叉且彼此成直角的方式排列，使得所述定子圈、第二滾動元件、輸出圈形成一個十字交叉滾子軸承。

在本實用新型中，所述徑向滾動元件包括至少一行滑動件或滾動件。

在本實用新型中，所述滑動件或滾動件是滾針、滾珠或者滾柱。

在本實用新型中，所述定子圈設(shè)有用于連接外部結(jié)構(gòu)的定子連接部，所述輸出圈設(shè)有用于連接外部結(jié)構(gòu)的輸出連接部。

在本實用新型中，所述定子圈設(shè)有軸向中心開口，實現(xiàn)電動機的中空結(jié)構(gòu)。

本實用新型通過在電動機的本體上配設(shè)減速結(jié)構(gòu)構(gòu)成帶編碼器的減速電動機，使得電動機不需要額外配置外置減速器來實現(xiàn)減速動作，帶編碼器的減速電動機比傳統(tǒng)的電動機加減速器結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小，重量更輕，同時通過設(shè)置在電動機內(nèi)部設(shè)置編碼器來準(zhǔn)確獲取精確的位置反饋，并且可以實現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)，更適合應(yīng)用于一些要求體積小且有中空結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在機器人關(guān)節(jié)、機床旋轉(zhuǎn)部位、電動車旋轉(zhuǎn)部位等結(jié)構(gòu)中；同時通過采用盤型結(jié)構(gòu)的定子結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于風(fēng)電行業(yè)，提高了適應(yīng)性。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例中的帶編碼器的減速電動機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一實施例中的定子圈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型一實施例中的定子圈的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型一實施例中的轉(zhuǎn)子圈的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型一實施例中的轉(zhuǎn)子圈的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進行進一步詳細(xì)說明，顯而易見地，下面描述僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些實施例獲得其他的實施例。

參照圖1至圖5，一種帶編碼器的減速電動機，至少包括同心設(shè)置的定子圈30、輸出圈20、轉(zhuǎn)子圈10以及用于精確位置反饋的編碼器，定子圈30設(shè)有編碼器的讀數(shù)頭04以及用于構(gòu)成電動機的定子部分的定子繞組02，轉(zhuǎn)子圈10設(shè)有編碼器的碼盤03以及用于構(gòu)成電動機的轉(zhuǎn)子部分的轉(zhuǎn)子磁鋼或者轉(zhuǎn)子繞組01。編碼器的碼盤03和讀數(shù)頭04的安裝位置相對應(yīng)，讀數(shù)頭04可以準(zhǔn)確的感應(yīng)到碼盤的03的位置變動。轉(zhuǎn)子圈10與輸出圈20之間設(shè)有第一滾動元件50，使得電動機的轉(zhuǎn)子圈10和輸出圈20通過第一滾動元件50配置成一個軸承結(jié)構(gòu)；定子圈30與輸出圈20之間設(shè)有第二滾動元件51，電動機的定子圈30和輸出圈20通過第二滾動元件51配置成一個軸承結(jié)構(gòu)。定子圈30與轉(zhuǎn)子圈10之間設(shè)有徑向滾動元件40，并且輸出圈20設(shè)有用于容置徑向滾動元件40的容置槽；定子圈30與徑向滾動元件40接觸的表面設(shè)有溝槽，轉(zhuǎn)子圈10與徑向滾動元件40接觸的表面設(shè)有峰部14和谷部15；優(yōu)選的，轉(zhuǎn)子圈10與徑向滾動元件40接觸的表面至少設(shè)有兩組峰部14和谷部15；徑向滾動元件40、溝槽、峰部14和谷部15構(gòu)成電動機的減速部分；電動機得電后定子部分產(chǎn)生磁力驅(qū)動轉(zhuǎn)子部分旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子圈10在旋轉(zhuǎn)過程中通過減速部分帶動輸出圈20做波浪型減速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對電動機輸出的減速。同時，定子圈30的內(nèi)表面設(shè)有用于安裝編碼器的讀數(shù)頭04的編碼器讀數(shù)頭安裝位置303， 轉(zhuǎn)子圈10的外圓周表面配置有用于安裝編碼器的碼盤03的編碼器碼盤安裝位置16；電動機的定子部分和轉(zhuǎn)子部分作相對旋轉(zhuǎn)運動時，編碼器的碼盤03跟隨轉(zhuǎn)子圈10一起旋轉(zhuǎn)，固設(shè)在定子圈30上的編碼器的讀數(shù)頭04讀取碼盤03的位置信息，從而得到精確的位置信息。并且，在系統(tǒng)中，編碼器可以將讀數(shù)頭04獲取的信息通過有線或者無線途徑上傳給系統(tǒng)的控制單元，從而使得系統(tǒng)控制單元準(zhǔn)確了解減速電動機的運行狀態(tài)。優(yōu)選的，定子圈30與徑向滾動元件40接觸的表面均勻布設(shè)有溝槽302，進一步優(yōu)化了減速部分的減速效果。

具體的，定子圈30開設(shè)有用于容置轉(zhuǎn)子圈10及輸出圈20的腔室，轉(zhuǎn)子圈10和輸出圈20裝設(shè)在定子圈30的腔室內(nèi)，編碼器的碼盤03裝設(shè)在轉(zhuǎn)子圈10的朝向腔室的軸向端部，編碼器的讀數(shù)頭04裝設(shè)在定子圈30的腔室內(nèi)且與編碼器的碼盤03相對設(shè)置。在轉(zhuǎn)子圈10相對定子圈30轉(zhuǎn)動時，碼盤03跟隨轉(zhuǎn)子圈10轉(zhuǎn)動，固定設(shè)置在定子圈30的腔室內(nèi)壁上的讀數(shù)頭04讀取碼盤03的轉(zhuǎn)動信息，從而獲取精確的位置反饋。

優(yōu)選的，定子繞組02以及轉(zhuǎn)子磁鋼或者轉(zhuǎn)子繞組01與定子圈30同軸心布設(shè)，即定子圈30、輸出圈20、轉(zhuǎn)子圈10、定子繞組02以及轉(zhuǎn)子磁鋼或者轉(zhuǎn)子繞組01依次同軸心套設(shè)在一起，磁力線與轉(zhuǎn)子圈10的轉(zhuǎn)動方向垂直，形成徑向磁通的電動機結(jié)構(gòu)。

在一具體實施例中，第一滾動元件50為圓柱滾動體或者球形滾動體。由于轉(zhuǎn)子圈10在應(yīng)用時一般不承受軸向力，電動機的轉(zhuǎn)子圈10和輸出圈20通過第一滾動元件50配置成的軸承結(jié)構(gòu)一般配置成深溝球軸承，滾針軸承、或圓柱滾子軸承。

在一具體實施例中，第二滾動元件51為圓柱滾動體或者圓錐滾動體。電動機的輸出圈20一般都要承受軸向力，電動機的定子圈30和輸出圈20通過第二滾動元件51配置成軸承結(jié)構(gòu)一般配置成推力軸承。優(yōu)選的第二滾動元件51以間隔交叉且彼此成直角的方式排列，使得定子圈30、第二滾動元件51、輸出圈20形成一個十字交叉滾子軸承。

在一具體實施例中，徑向滾動元件40包括至少一行滑動件或滾動件，滑 動件或滾動件是滾針、滾珠或者滾柱。優(yōu)選的，徑向滾動元件40由兩排滑動件或者滾動件構(gòu)成。

在一具體實施例中，為實現(xiàn)帶編碼器的減速電動機與外部結(jié)構(gòu)的連接，定子圈30設(shè)有用于連接外部結(jié)構(gòu)的定子連接部301，輸出圈20設(shè)有用于連接外部結(jié)構(gòu)的輸出連接部201。具體的，電動機的定子圈30的定子連接部301一般為沿定子圈30輪廓均勻分布的連接通孔，輸出圈20的輸出連接部201一般為設(shè)置在輸出圈20上的螺紋孔。

在一具體實施例中，定子圈30設(shè)有軸向中心開口，實現(xiàn)電動機的中空結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置軸向中心開口可以將帶編碼器的減速電動機應(yīng)用于機器人關(guān)節(jié)、機床旋轉(zhuǎn)部位、電動車旋轉(zhuǎn)部位等結(jié)構(gòu)中。具體的，該軸向中心開口的直徑大小設(shè)置靈活，最大可以為定子圈30的外徑的90％；該軸向中心開口的直徑大小可以為定子圈30的外徑大小的35％、45％、50％、60％、70％或者80％。

本實用新型通過在電動機的本體上配設(shè)減速結(jié)構(gòu)構(gòu)成帶編碼器的減速電動機，使得電動機不需要額外配置外置減速器來實現(xiàn)減速動作，帶編碼器的減速電動機比傳統(tǒng)的電動機加減速器結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小，重量更輕，同時通過設(shè)置在電動機內(nèi)部設(shè)置編碼器來準(zhǔn)確獲取精確的位置反饋，并且可以實現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)，更適合應(yīng)用于一些要求體積小且有中空結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在機器人關(guān)節(jié)、機床旋轉(zhuǎn)部位、電動車旋轉(zhuǎn)部位等結(jié)構(gòu)中。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。