本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)總的來(lái)說(shuō)有以下兩種結(jié)構(gòu)：一種是轉(zhuǎn)子在外，定子在內(nèi)；另一種是定子在外，轉(zhuǎn)子外內(nèi)。而具有外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)采用交叉滾子軸承做支撐，交叉滾子軸承安裝于電機(jī)的上端，加厚了電機(jī)的高度，使得電機(jī)的安裝條件受到了限制。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)高度大，使得電機(jī)的安裝條件受到限制的問(wèn)題。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，包括轉(zhuǎn)子組件及定子組件，所述轉(zhuǎn)子組件包括：上端蓋，固定連接于上端蓋下端面的外轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸，所述外轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)固定有磁體，其中，所述定子組件包括：由外到內(nèi)依次設(shè)置于磁體與轉(zhuǎn)軸之間的繞組、軸承座及軸承，所述軸承座下端固定連接有電機(jī)底座，所述電機(jī)底座上端面設(shè)置有一碼盤讀頭，所述轉(zhuǎn)軸下端面適配所述碼盤讀頭設(shè)置有一軸向反射式光電碼盤，所述碼盤讀頭用于讀取軸向反光式光電碼盤上的刻度。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述繞組選擇為分?jǐn)?shù)槽集中繞組。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述軸承設(shè)置有兩個(gè)，分別為上軸承及下軸承，所述軸承座內(nèi)側(cè)延伸設(shè)置有一限位凸起；所述上軸承下端支撐于所述限位凸起，上端貼合于上端蓋；所述下軸承上端面限位于所述限位凸起，下端面支撐于所述轉(zhuǎn)軸。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)軸外緣延伸設(shè)置有一支撐環(huán)，所述下軸承下端面支撐于所述支撐環(huán)，所述軸向反射式光電碼盤貼合固定于所述支撐環(huán)下端面，所述碼盤讀頭位于所述軸向反射式光電碼盤正下方。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述定子組件由且僅由所述繞組、軸承座、上軸承、下軸承、電機(jī)底座及碼盤讀頭組成。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)軸與電機(jī)底座之間設(shè)置有一密封圈，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置有一密封槽，所述密封圈內(nèi)側(cè)收容于所述密封槽，外側(cè)貼合于所述電機(jī)底座。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)子組件由且僅由所述上端蓋、外轉(zhuǎn)子、磁體、轉(zhuǎn)軸、密封圈及軸向反射式光電碼盤組成。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述外轉(zhuǎn)子下端延伸設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)凸起，所述電機(jī)底座上端適配所述旋轉(zhuǎn)凸起設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向槽，所述旋轉(zhuǎn)凸起及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向槽皆呈環(huán)型。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)還包括：連接組件，由第一螺栓、第二螺栓及第三螺栓組成；

所述上端蓋與外轉(zhuǎn)子經(jīng)由所述第一螺栓連接，所述上端蓋適配所述第一螺栓設(shè)置有第一收容槽，所述外轉(zhuǎn)子適配所述第一螺栓設(shè)置有第一螺紋孔；

所述上端蓋與轉(zhuǎn)軸經(jīng)由所述第二螺栓連接，所述上端蓋適配第二螺栓設(shè)置有第二收容槽，所述轉(zhuǎn)軸適配所述第二螺栓設(shè)置有第二螺紋孔；

所述電機(jī)底座與軸承座經(jīng)由所述第三螺栓連接，所述電機(jī)底座適配所述第三螺栓設(shè)置有第三收容槽，所述軸承座適配所述第三螺栓設(shè)置有第三螺紋孔。

優(yōu)選方案中，所述的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，其中，所述上端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一軸承孔，所述轉(zhuǎn)軸設(shè)置有第二軸承孔，所述第一軸承孔的直徑與第二軸承孔的直徑相同。

本發(fā)明所提供的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)，由于采用了固定于上端蓋下端面的外轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸，依次設(shè)置于外轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸之間的繞組、軸承座及軸承，以及設(shè)置于軸承下端的電機(jī)底座，設(shè)置于電機(jī)底座上端面的碼盤讀頭，與碼盤讀頭適配的軸向反射式光電碼盤；使得外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)可采用內(nèi)置于電機(jī)的軸承，不必外接交叉滾子軸承，減小了電機(jī)的整體高度；而且通過(guò)軸向反射式光電碼盤與帶細(xì)分或正余弦輸出的高精度碼盤讀頭的配合，使軸向反射式光電碼盤可制作成片狀，給進(jìn)一步降低電機(jī)的高度及體積留出了余地。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1、上端蓋，2、外轉(zhuǎn)子，3、轉(zhuǎn)軸，4、軸承座，6、電機(jī)底座，7、電機(jī)定子鐵芯及繞組，8、磁體，9、軸向反射式碼盤，10、碼盤讀頭，11、上軸承，12、下軸承13、密封圈，14、容膠槽。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，本實(shí)施例所述外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)（可簡(jiǎn)稱為電機(jī)）包括：轉(zhuǎn)子組件、定子組件及連接組件，在進(jìn)一步地優(yōu)選實(shí)施例中，電機(jī)由且僅由三者組成，也就是說(shuō)，除三個(gè)組件外，不包含其他任何零部件。當(dāng)然，連接組件可以不設(shè)置，而由其他連接方式替代，如卡扣連接等。

所述轉(zhuǎn)子組件包括：上端蓋1、貼合于所述上端蓋1下端面外邊緣的外轉(zhuǎn)子2、貼合于所述上端蓋1下端面內(nèi)邊緣的轉(zhuǎn)軸3、設(shè)置于轉(zhuǎn)軸3下端的軸向反射式光電碼盤9、粘接于所述外轉(zhuǎn)子2內(nèi)側(cè)的磁體8及卡合于轉(zhuǎn)軸3下端的密封圈13。在進(jìn)一步地較佳實(shí)施例中，所述上端蓋與外轉(zhuǎn)子間也可以壓鑄成型加工成一體，所述轉(zhuǎn)子組件由且僅由上述結(jié)構(gòu)組成，即上述結(jié)構(gòu)不增不減，不做任何改動(dòng)是本發(fā)明在結(jié)構(gòu)上的較佳實(shí)施例。其中，密封圈13可不包含在內(nèi)，但會(huì)影響密封效果，為了適配所述密封圈13，所述轉(zhuǎn)軸3設(shè)置有一密封槽，所述密封圈13內(nèi)側(cè)收容于所述密封槽，外側(cè)貼合于所述電機(jī)底座6；密封槽的設(shè)置是為了固定密封圈13位置，使其穩(wěn)定卡合于密封槽。磁體8可采用其他方式連接于外轉(zhuǎn)子2。

所述上端蓋1的下端外緣設(shè)置有旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)外轉(zhuǎn)子2上端內(nèi)孔套裝在外部，再經(jīng)由第一螺栓連接，所述上端蓋1的下端內(nèi)緣設(shè)置有旋轉(zhuǎn)凹臺(tái)轉(zhuǎn)軸3上端套裝在內(nèi)部，再經(jīng)由第二螺栓連接，所述上端蓋1適配所述第一螺栓及第二螺栓分別設(shè)置有第一收容槽及第二收容槽，所述外轉(zhuǎn)子2適配所述第一螺栓設(shè)置有第一螺紋孔，所述轉(zhuǎn)軸3適配所述第二螺栓設(shè)置有第二螺紋孔。所述第一螺栓及第二螺栓為連接組件的重要組成部分，分別設(shè)置有多個(gè)間隔設(shè)置于上端蓋1。根據(jù)第一收容槽、第一螺紋孔、第二收容槽及第二螺紋孔的設(shè)置位置可知，在裝配時(shí)，第一螺栓經(jīng)過(guò)上端蓋1后擰緊于外轉(zhuǎn)子2，同理，第二螺栓經(jīng)過(guò)上端蓋1后擰緊于轉(zhuǎn)軸3。通過(guò)控制轉(zhuǎn)軸3與軸承座4長(zhǎng)度方向的安裝間隙及第二螺栓的緊固力矩給上下軸承間加一個(gè)軸向予緊力使轉(zhuǎn)子組件旋轉(zhuǎn)時(shí)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)間隙。

在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，軸向反射式光柵碼盤（呈圓環(huán)片狀）9，在轉(zhuǎn)軸3上的安裝精度是提高此外轉(zhuǎn)子外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)控制精度的關(guān)鍵，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)軸向反射式光柵碼盤圓環(huán)片的軸向跳動(dòng)和光柵中心的徑向擺動(dòng)要盡可能的小，此具體實(shí)施例中在轉(zhuǎn)軸3上設(shè)置了容膠槽14，軸向反射式光柵碼盤圓環(huán)片的非反射面緊靠在轉(zhuǎn)軸3的下部平面，在容膠槽14處和轉(zhuǎn)軸3粘結(jié)，減小了膠層厚度變化對(duì)安裝精度的影響。

所述上端蓋1的外徑與外轉(zhuǎn)子2的外徑相同，其內(nèi)徑則與轉(zhuǎn)軸3的內(nèi)徑相同，也就是說(shuō)，所述上端蓋1內(nèi)側(cè)設(shè)置有通孔即第一軸承孔，所述轉(zhuǎn)軸3設(shè)置有第二軸承孔，所述第一軸承孔的直徑與第二軸承孔的直徑相同。

所述外轉(zhuǎn)子2下端向下延伸設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)凸起，所述電機(jī)底座6上端適配所述旋轉(zhuǎn)凸起設(shè)置有一旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向槽，所述旋轉(zhuǎn)凸起及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向槽皆呈環(huán)型。所述外轉(zhuǎn)子2上端向上延伸設(shè)置有一卡合凸起，而所述上端蓋1適配所述卡合凸起設(shè)置有一卡合槽，所述卡合凸起由外轉(zhuǎn)子2外緣向內(nèi)延伸，約占外轉(zhuǎn)子2上端蓋尺寸的1/4至1/3，卡合凸起再向內(nèi)即為第一螺栓的設(shè)置位置。

所述軸向反射式光電碼盤9優(yōu)選設(shè)置成環(huán)狀，其上刻畫有反射光的刻度條，用于作為檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角速的依據(jù)。

所述定子組件包括：由外向內(nèi)依次設(shè)置的繞組7、軸承座4及軸承，以及固定連接于軸承座4下端的電機(jī)底座6，設(shè)置于所述電機(jī)底座6、且與軸向反射式光電碼盤9適配的碼盤讀頭10。所述軸承設(shè)置有上下兩個(gè)，在進(jìn)一步的較佳實(shí)施例中，所述定子組件由且僅由所述繞組7、軸承座4、上軸承11、下軸承12、電機(jī)底座6及碼盤讀頭10組成。

所述繞組7由定子鐵芯及繞線兩部分組成，繞線采用分?jǐn)?shù)槽集中繞組。所述繞組7與磁體8之間設(shè)置有旋轉(zhuǎn)間隙，用于防止磁體8與繞組7相互磨擦。

所述軸承座4內(nèi)側(cè)延伸設(shè)置有一限位凸起；所述上軸承11下端支撐于所述限位凸起，上端貼合于上端蓋1；所述下軸承12上端面限位于所述限位凸起，下端面支撐于所述轉(zhuǎn)軸3。也就是說(shuō)，所述軸承座4呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的“凸”字型。

轉(zhuǎn)軸3外緣延伸設(shè)置有一支撐環(huán)，所述下軸承12下端面支撐于所述支撐環(huán)，所述軸向反射式光電碼盤9貼合固定于所述支撐環(huán)下端面，所述碼盤讀頭10位于所述軸向反射式光電碼盤9正下方。

所述電機(jī)底座6的上端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)軸承座4套裝在上面，再經(jīng)由第三螺栓連接，所述電機(jī)底座6適配所述第三螺栓設(shè)置有第三收容槽，所述軸承座4適配所述第三螺栓設(shè)置有第三螺紋孔。

在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述連接組件即由所述第一螺栓、第二螺栓及第三螺栓組成。

在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述上端蓋與外轉(zhuǎn)子間可以壓鑄成型加工成一體，省去了相應(yīng)的連接組件第一螺栓。

在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述的軸承優(yōu)先選用角接觸軸承，檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，也可以采用磁柵、多級(jí)旋轉(zhuǎn)變壓器等等。

本發(fā)明所提供的外轉(zhuǎn)子永磁直驅(qū)伺服電機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有以下兩個(gè)重點(diǎn)改進(jìn)，第一、本發(fā)明采用內(nèi)置于電機(jī)（此處內(nèi)置是指設(shè)置于上端蓋、外轉(zhuǎn)子及電機(jī)底座形成的內(nèi)腔）的軸承，而現(xiàn)有技術(shù)采用交叉滾子軸承，將其設(shè)置于電機(jī)外部，必然增加其高度，那么安裝空間有限的設(shè)備就無(wú)法采用該種電機(jī)；第二、本發(fā)明通過(guò)軸向反射式光電碼盤，并將其設(shè)置為片狀，而后通過(guò)位于其正下方的碼盤讀頭檢測(cè)電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度，可以將電機(jī)的整體尺寸做到更小。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。