CN101752952A - 双向同轴减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明所述的是一种双向同轴减速电机，它在减速电机的两端都有输出轴，不但同轴，而且能同步输出动力。减速电机中电动机转子的转轴为通孔轴，通孔轴较长的一端为蜗杆或齿轮，转子旋转时，带动减速箱内的减速机构对输出轴进行减速，输出轴与电机转子同轴心，并从转子上的通孔轴内穿过。减速箱和电器控制箱分别处于电动机轴向的两端，与其成为一个整体，输出轴从减速箱和电器控制箱的两端伸出，从而实现减速后双向、同轴、同步输出动力的功能。

Description

双向同轴减速电机

一、技术领域

本发明涉及一种减速电机，特别是一种双向同轴减速电机。

二、背景技术

减速机的种类有很多种，有斜齿轮减速机(包括平行轴斜齿轮减速机、蜗轮减速机、锥齿轮减速机等等)、行星齿轮减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、行星摩擦式机械无级变速机等等，通过连接电动机来进行减速。将电机与减速机设计为一个整体后，即为减速电机，由于其一体化的设计，达到了较好的性能，同时，给使用者带来了很大的方便。其中，蜗轮蜗杆减速电机就是较为常用的一种。

蜗轮蜗杆减速电机是基于蜗轮蜗杆传动原理而设计的，蜗轮蜗杆传动机构，除了可以减速之外，还可以频繁的正转反转，日常所见的电梯就是运用了蜗轮蜗杆传动原理，而特别设计的机构，通过对电机正反转的控制，而实现电梯的上楼、下楼功能。

蜗轮蜗杆减速的另一特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，在外轮廓尺寸不大情况下，可以获得大的传动比，工作平稳，噪声较小，但输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上，传动效率不高，精度也不高。其中应用最广的是单级蜗轮蜗杆减速，在单级蜗轮蜗杆减速方面，根据蜗杆的位置可分为上下蜗杆、下蜗杆及侧蜗杆三种，其传动比范围i＝10～70。在实际应用中，蜗杆配置方案的选取，亦视传动装置组合的方便于否而定。选择时一般选用下蜗杆的结构。因为此时的润滑和冷却问题均较容易解决，同时蜗杆的轴承润滑也很方便，只有当蜗杆的圆周速度大于4～5m/s时，为了减少搅油和飞溅时损耗的功率，才采用上蜗杆结构，但是，无论采用哪种蜗杆位置，在输入轴与输出轴之间，都要形成一个90°的直角，且两轴也不在一个工作平面上；如果使用两级蜗轮蜗杆减速，可以让输入轴与输出轴同向，但还是不能让输入轴和输出轴在同一轴线上，也不在同一平面上，所以，应用的比较少。

在实际应用中，常有需要输出轴与减速电机同轴的要求，更有需要在同轴的前提下，减速电机的两端都有输出轴，也就是需要双向同轴的两个输出轴。为了解决这一问题，许多研究技术人员作了相关的研究，现在，也有一些这方面的发明，如：蜗轮蜗杆减速电机(专利号：ZL200620106135.7)，设计了输出轴定位孔与电机轴同轴的减速箱，在通过减速机构减速后，最终从输出轴定位孔输出动力，虽然能够做到同轴，但传动机构复杂，输出轴径向受力性能不佳；还有新型减速电机(专利号：ZL200720006790.X)这两个专利的设计思想基本上是相同的，但这个同时使用了行星轮减速机构和蜗轮蜗杆减速机构，使得结构更为复杂。也有采用其它减速机构的发明。如：同轴双速输出行星齿轮减速电机(专利号：ZL200620047765.1)、摆线减速电机(申请号：07116741.6)等；不过，这些发明虽然可以做到电机轴与减速后的输出轴同轴，却不能让减速电机的两端都有同轴、同步的输出轴，也就是双向、同轴、同步的输出轴，因为，电机本身的结构特点决定了要想实现这种功能的技术难度，为解决这个问题，通常的做法是：通过各种传动方式将动力传输到电机的末端，这在机械传动设计上虽然能够做到，但是，庞大的传动机构所带来的体积大、成本高、效率低等诸多缺点，使得这样的设计本身，就失去了优越性。

三、发明内容

本发明目的是要提供一种能够双向、同轴输出动力的减速电机，它在减速电机的两端都有输出轴，不但同轴，而且能同步输出动力，解决了需要在上下、左右或前后等相反方向，进行同步动作的各种设备和装置的动力需求。

本发明的目的是这样实现的：在电机的两端分别为蜗轮蜗杆减速箱和电器控制箱，电机转子的转轴为通孔轴，转轴较长的一端为蜗杆，当电机工作时，转子一旋转，蜗杆就带动蜗轮转动，在蜗轮转动轴的一端为一伞齿轮，与其啮合的另一伞齿轮的转动轴上有一小直齿轮，小直齿轮旋转时，与其啮合的另一大直齿轮也同时转动，由于蜗轮蜗杆和大小直齿轮都有较大的传动比，因此，达到了减速的目的；由于，大直齿轮的安装位置与电机的转子是同轴的，且电机转子的转轴为通孔轴，所以，固定在大直齿轮上的输出轴，可以将其另一端从电机转子的通孔转轴内穿过后，再穿过另一端的电器控制箱，从而实现了减速电机输出轴的双向、同轴、同步的功能。

本发明通过将电动机转子的转轴设计为中间为一通孔的轴，在轴较长的一端带有蜗杆，并将蜗轮蜗杆减速箱和电器控制箱分别设计在电动机轴向的两端，与其成为一个整体，而输出轴穿过转子上的通孔轴，分别从减速箱和电器控制箱的两端伸出，当转子旋转时，被蜗轮蜗杆和大小直齿轮组成的减速机构减速后的输出轴，在转子的通孔轴内作反向旋转，从而实现了双向、同轴、同步及控制的功能。

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本发明提出的双向同轴减速电机的结构组成图。

图2是根据本发明提出的双向同轴减速电机的传动机构图。

该双向同轴减速电机包括：蜗轮(1)、输出轴接头(2)、输出轴(3)、通孔轴(4)、电机转子(5)、蜗杆(6)、大直齿轮(7)、直齿伞齿轮(8)、伞齿轮(9)、减速箱(10)、左端盖(11)、电机定子组(12)、行程开关触头(13)、行程开关(14)、电器控制器

(15)、电器控制箱(16)、右端盖(17)。

四、具体实施方式

下面通过实施例并结合附图来进一步说明本发明；下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

如图所示，在电机定子组(12)的两端安装有和左端盖(11)和右端盖(17)，在左端盖(11)上安装有减速箱(10)，在右端盖(17)上安装有电器控制箱(16)，这两个箱体均开有位置与转轴和输出轴同轴的安装孔，孔内安装有轴承。

电机转子(5)安装在电机定子组(12)内，在电机转子(5)内，有装配为一体的通孔轴(4)，在通孔轴(4)的较长一端，加工成蜗杆(6)，与通孔轴(4)成为一有通孔的整体轴；在减速箱(10)内安装有蜗轮(1)、大直齿轮(7)、直齿伞齿轮(8)和伞齿轮(9)，与带有蜗杆(6)的通孔轴(4)组成一个蜗轮蜗杆减速机构，大直齿轮(7)的安装位置与电机转子(5)同轴，输出轴(3)同轴固定在大直齿轮(7)的轴心位置，并从电机转子(5)上的通孔轴(4)内穿过，其两端分别从减速箱(10)、电器控制箱(16)的轴承内穿出。

当电机转子(5)开始旋转，蜗杆(6)便带动蜗轮(1)旋转，开始按所设定的速比减速，此时，转动轴向偏转了90°。由于，伞齿轮(9)同轴固定于蜗轮(1)，便将旋转传递到所啮合的直齿伞齿轮(8)上，此时，转动轴向再偏转90°，回到了原来的轴向，但不在同一平面上。直齿伞齿轮(8)再带动所啮合的大直齿轮(7)旋转，因为，大直齿轮(7)的安装位置与电机转子(5)同轴，转动轴向回到了原来位置，并实现了同轴。由于直齿伞齿轮(8)上的齿数远少于大直齿轮(7)，从而得到了第二次减速，并带动同轴固定在大直齿轮(7)上的输出轴(3)低速旋转。因为，输出轴(3)的一端从通孔轴(4)内穿过，从而实现了减速电机输出轴的双向、同轴、同步的动力输出。

在电器控制箱(16)内，安装有行程开关(14)和电器控制器(15)，行程开关触头(13)通过电器控制箱(16)上的安装孔，与行程开关(14)相连接，在减速电机工作时，设备或装置的动作机构运行到所设定位置，碰到行程开关触头(13)后，行程开关触头(13)运行完触发距离，压下行程开关(14)的触点，使电路相连的电器控制器(15)动作，控制减速电机停止工作。

两个输出轴接头(2)连接在输出轴(3)的两端，其内部为六角形或梅花形，用于与被传动的轴端进行连接，以保证连接方便、牢固，并可根据需要调整输出轴(3)与被传动轴两轴间的连接角度。

实施例2

与实施例1不同的是：如对减速电机的减速性能有更高要求，可以采用其他种类和结构形式的减速机构来达到减速的目的，电机转子通孔轴较长的一端为蜗杆或齿轮，并在减速机构的设计中留出与电机转子通孔轴同轴的输出轴位置，让输出轴能够从电机转子通孔轴中穿过，从而实现双向同轴的动力输出功能。如对所用电机的种类、性能有要求，则需要对电机进行专门设计，但电机转子必须为通孔轴。由于，其他种类和结构形式的减速机构，在其结构上各有特点，实施起来相对复杂，体积将会变大，制造成本也相对高一些。

Claims (6)

1.一种双向同轴蜗轮蜗杆减速电机，特别是一种在减速电机的两端都有输出轴，能双向、同轴、同步输出动力的蜗轮蜗杆减速电机，其特征是：电动机转子的转轴为通孔轴，通孔轴较长的一端为蜗杆或齿轮，带动减速箱内的减速机构对输出轴进行减速，输出轴与电机转子同轴心，并从转子上的通孔轴内穿过。减速箱和电器控制箱分别处于电动机轴向的两端，与其成为一个整体，输出轴从减速箱和电器控制箱的两端伸出。

2.根据权利要求1所述的双向同轴减速电机，其特征是电动机转子和通孔轴为一整体，蜗杆或齿轮在通孔轴较长的一端上。

3.根据权利要求1所述的双向同轴减速电机，其特征是减速箱内可以采用其他种类和结构形式的减速机构。

4.根据权利要求1所述的双向同轴减速电机，其特征是电器控制箱上有行程开关触头，箱内装有行程开关和电器控制器。

5.根据权利要求1所述的双向同轴减速电机，其特征是输出轴的两端装有输出轴接头，输出轴接头内部形状为六角形或梅花形。

6.根据权利要求1所述的双向同轴减速电机，其特征是可以采用各种电机，但电机转子必须为通孔轴。

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