CN108063519B - 无槽电机及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无槽电机及驱动装置，涉及动力驱动的技术领域，无槽电机包括转子、定子以及连接部；定子的中心处设置有用于穿设丝杠的第一通孔；连接部与转子固定连接；连接部上设置有用于穿设丝杠的螺纹孔，螺纹孔与转子同轴设置。在使用过程中，定子固定不动，转子受到磁场力进行旋转，从而带动连接部转动；由于丝杠穿设在第一通孔、转子中心以及连接部上的螺纹孔中，当连接部转动时，螺纹孔随之转动，螺纹孔中的内螺纹与丝杠上的外螺纹配合，以令丝杠产生轴向运动。与传统的技术相比，连接部的结构简单，体积较小，从而令电机与丝杠连接更加简单。这样不仅增大了电机的适用范围，还减小了制作成本。

Description

无槽电机及驱动装置

技术领域

本发明涉及动力驱动技术领域，尤其是涉及一种无槽电机及驱动装置。

背景技术

电机俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

丝杆电机是电机的一种，丝杠电机或称线性步进电机，是由磁性转子铁芯通过与由定子产生的脉冲电磁场相互作用而产生转动，丝杆步进电机在电机内部把旋转运动转化为线性运动。

在现有技术中，电机与丝杠配合，需要配置连接件，例如：将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杠相连，传动比为1；又如：可以通过其他的传动环节使电机输出轴与丝杠相连，例如同步带或者齿轮等等。

但是，传统的连接件结构复杂，体积较大，使得电机与丝杠连接较复杂，不仅缩小了电机的适用范围，还增加了制作成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无槽电机及驱动装置，以改善了现有技术中存在的传统的连接件结构复杂，体积较大，使得电机与丝杠连接较复杂，不仅缩小了电机的适用范围，还增加了制作成本的技术问题。

本发明提供的无槽电机，包括转子、定子以及连接部；定子的中心处设置有用于穿设丝杠的第一通孔；连接部与转子固定连接；连接部上设置有用于穿设丝杠的螺纹孔，螺纹孔与转子同轴设置。

进一步的，无槽电机还包括外壳和滚动轴承；滚动轴承、定子与转子均设置在外壳内；转子包括第一转子和第二转子；第一转子和第二转子分别设置在定子的两面，且第一转子、定子、第二转子以及滚动轴承依次同轴连接；外壳上相对地设置有用于穿设丝杠的第二通孔和第三通孔，第二通孔、第三通孔与滚动轴承同轴设置；定子与滚动轴承以及外壳固定连接；第一转子和第二转子均与外壳转动连接；滚动轴承的内圈与连接部固定连接。

进一步的，无槽电机还包括第一固定部与第二固定部；连接部包括第一套筒；第一固定部固定设置在第一套筒上，第二固定部固定设置在第二转子上；第一固定部与第二固定部固定连接，以令第一套筒与转子固定连接。

进一步的，第一固定部包括固定螺栓以及用于穿设固定螺栓的第一螺栓孔；第二固定部包括与固定螺栓配合的第二螺栓孔。

进一步的，固定螺栓、第一螺栓孔以及第二螺栓孔均为多个；每个固定螺栓均穿设于其中一个第一螺栓孔和其中一个第二螺栓孔中。

进一步的，外壳包括第一端盖和第二端盖；第一端盖与第二端盖固定连接；第二通孔设置在第一端盖上，第三通孔设置在第二端盖上；第一端盖与滚动轴承的外圈固定连接。

进一步的，连接部还包括第二套筒；滚动轴承设置在第二通孔内；第二端盖的外壁上，位于第三通孔处，设置有第二套筒；第二套筒与第三通孔同轴设置；第二套筒用于穿设丝杆。

进一步的，第二套筒与第二端盖螺栓连接。

进一步的，本发明还提供了一种驱动装置，驱动装置包括丝杠及无槽电机；丝杠穿设于第一通孔与连接部的螺纹孔内。

进一步的，丝杠上设置有长度标识。

本发明提供的本实施例提供的无槽电机，包括转子、定子以及连接部。在使用过程中，定子固定不动，转子受到磁场力进行旋转，从而带动连接部转动；由于丝杠穿设在第一通孔、转子中心以及连接部上的螺纹孔中，当连接部转动时，螺纹孔随之转动，螺纹孔中的内螺纹与丝杠上的外螺纹配合，以令丝杠产生轴向运动。

由上可知，本发明提供的无槽电机，电机与丝杠的配合，只需配置设置有螺纹孔的连接部，令螺纹孔的内螺纹与丝杠上的外螺纹配合，即可实现丝杠的轴向运动。与传统的技术相比，连接部的结构简单，体积较小，从而令电机与丝杠连接更加简单。这样不仅增大了电机的适用范围，还减小了制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的无槽电机的爆炸图；

图2为本发明另一实施例提供的无槽电机的爆炸图；

图3为图2所示的无槽电机的爆炸主视图；

图4为图2所示的无槽电机的装配总图。

图标：1-转子；2-定子；3-连接部；4-第一通孔；5-螺纹孔；6-外壳；7-滚动轴承；8-第二通孔；9-第三通孔；10-第一固定部；11-第二固定部；12-第一端盖；13-第二端盖；14-第二套筒；15-丝杠；16-第一固定件；17-第二固定件；18-第四通孔；19-第五通孔；20-限位杆；21-限位孔；22-支撑结构；101-第一转子；102-第二转子；201-绕组；202-磁钢；301-第一套筒。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的无槽电机的爆炸图；图2为本发明另一实施例提供的无槽电机的爆炸图；图3为图2所示的无槽电机的爆炸主视图；图4为图2所示的无槽电机的装配总图；如图1、图2、图3以及图4所示，本实施例提供的无槽电机，包括转子1、定子2以及连接部3；定子2的中心处设置有用于穿设丝杠15的第一通孔4；连接部3与转子1固定连接；连接部3上设置有用于穿设丝杠15的螺纹孔5，螺纹孔5与转子1同轴设置。

其中，第一通孔4的内径应大于丝杆的直径。这样才能够保证丝杠15在转动时与第一通孔4的内壁存在缝隙，减小摩擦。

进一步的，定子2应包括绕组201。

进一步的，无槽电机还应包括支撑结构22。支撑结构22套设在定子2的绕组201的外部。

进一步的，无槽电机还应包括两个磁钢组件，两个磁钢组件对称设置在绕组201的两面；每个磁钢组件包括多个磁钢202，多个磁钢202沿着第一通孔4中心轴的周向方向依次均匀间隔设置。这样能够令磁钢202之间产生磁场。

进一步的，较佳地，电机采用无槽结构，即：电机主体的使用材料为稀土永磁材料，其显著特点为电机主体的主磁场平行于输出轴，由于电机主体内部的电枢绕组201采用无铁芯布放，绕组201用高分子材料支持，即为无槽结构。无槽电机与传统电机相比，具有体积小、重量轻、效率高、过载能力强、电感小、功率因数高、工作段输出力矩恒定、启动力矩大、运行平稳、噪声低、可靠性高等优点。

其中，因为没有铁芯，故而没有齿槽效应，所以无槽电机无论在高速段还是低速段都能平稳运转；因为没有齿槽效应，所以无槽电机在运行时的电磁噪声和机械噪声较低；由于简单的结构和包裹在高分子材料中的绕组201，使得无槽电机的可靠性较高，减少维护次数。

本实施例提供的无槽电机，包括转子1、定子2以及连接部3。在使用过程中，定子2固定不动，转子1受到磁场力进行旋转，从而带动连接部3转动；由于丝杠15穿设在第一通孔4、转子1中心以及连接部3上的螺纹孔5中，当连接部3转动时，螺纹孔5随之转动，螺纹孔5中的内螺纹与丝杠15上的外螺纹配合，以令丝杠15产生轴向运动。

由上可知，本实施例提供的无槽电机，电机与丝杠15的配合，只需配置设置有螺纹孔5的连接部3，令螺纹孔5的内螺纹与丝杠15上的外螺纹配合，即可实现丝杠15的轴向运动。与传统的技术相比，连接部3的结构简单，体积较小，从而令电机与丝杠15连接更加简单。这样不仅增大了电机的适用范围，还减小了制作成本。

如图2和图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，无槽电机还包括外壳6和滚动轴承7；滚动轴承7、定子2与转子1均设置在外壳6内；转子1包括第一转子101和第二转子102；第一转子101和第二转子102分别设置在定子2的两面，且第一转子101、定子2、第二转子102以及滚动轴承7依次同轴连接；外壳6上相对地设置有用于穿设丝杠15的第二通孔8和第三通孔9，第二通孔8、第三通孔9与滚动轴承7同轴设置；定子2与滚动轴承7以及外壳6固定连接；第一转子101和第二转子102均与外壳6转动连接；滚动轴承7的内圈与连接部3固定连接。

其中，无槽电机还可以包括第一固定件16和第二固定件17。第一固定件16和第二固定件17固定连接，且二者均与外壳6固定连接。第一固定件16与第二固定件17套设在定子2的外部。第一固定件16和第二固定件17上分别设置有第四通孔18和第五通孔19，定子2两面的两个磁钢组件分别穿设过第四通孔18和第五通孔19。第一固定件16和第二固定件17的设置能够起到保护定子2的作用。并且能够令定子2与外壳6连接的更加稳定。

本实施例中，无槽电机还包括外壳6和滚动轴承7。在使用过程中，定子2、外壳6以及滚动轴承7的外圈均固定不动，第一转子101和第二转子102受到磁场力进行旋转，带动连接部3转动；由于连接部3与滚动轴承7的内圈固定连接，滚动轴承7的内圈与滚动轴承7的外圈滚动连接，连接部3转动带动滚动轴承7的内圈转动，所以滚动轴承7将连接部3与外壳6的滑动摩擦转变为滚动摩擦，即减小了摩擦力，还起到了支撑限位的作用。由于外壳6上的第二通孔8和第三通孔9滚动轴承7同轴设置，第一转子101、定子2、第二转子102以及滚动轴承7依次同轴连接，所以丝杆穿设过第二通孔8，连接件的螺纹孔5、滚动轴承7中心、第二转子102、定子2、第一转子101以及第三通孔9；当连接件转动时，螺纹孔5和丝杠15配合，以令丝杠15产生轴向运动。

第一转子101和第二转子102的设置能够令力的作用更加平衡，并且能对丝杆起到支撑和限位的作用，外壳6能够起到保护滚动轴承7、定子2以及转子1的作用。

如图2和图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，无槽电机还包括第一固定部10与第二固定部11；连接部3包括第一套筒301；第一固定部10固定设置在第一套筒301上，第二固定部11固定设置在第二转子102上；第一固定部10与第二固定部11固定连接，以令第一套筒301与转子1固定连接。

其中，第一固定部10可以为固定凸起，第二固定部11可以为固定凹槽。在使用过程中，使用者将固定凸起插进固定凹槽内，以令第一套筒301与转子1固定连接。

本实施例中，连接部3包括第一套筒301。在使用过程中，第一固定部10与第二固定部11固定连接，以令第一套筒301与转子1固定连接。套筒的成本较低，零件较为常见，并且方便更换。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，第一固定部10包括固定螺栓以及用于穿设固定螺栓的第一螺栓孔；第二固定部11包括与固定螺栓配合的第二螺栓孔。

本实施例中，第一固定部10包括固定螺栓以及第一螺栓孔，第二固定部11包括第二螺栓孔。在使用过程中，使用者先将固定螺栓穿进第一螺栓孔，然后穿进第二螺栓孔，并与第一螺栓孔和第二螺栓孔中的内螺纹配合旋紧，从而令第一套筒301与转子1固定连接。螺栓连接的设置能够令第一套筒301与转子1连接的更加稳定，且成本较低，方便更换零件。

如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，固定螺栓、第一螺栓孔以及第二螺栓孔均为多个；每个固定螺栓均穿设于其中一个第一螺栓孔和其中一个第二螺栓孔中。

本实施例中，多个固定螺栓、多个第一螺栓孔以及多个第二螺栓孔的设置，能够令第一套筒301与转子1的连接更加稳定。

如图2和图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，外壳6包括第一端盖12和第二端盖13；第一端盖12与第二端盖13固定连接；第二通孔8设置在第一端盖12上，第三通孔9设置在第二端盖13上；第一端盖12与滚动轴承7的外圈固定连接。

其中，支撑结构22上可设置有两个限位杆20，两个限位杆20分别固定设置在支撑结构22的两面。第一端盖12和第二端盖13上可分别设置有穿设一个限位杆20的限位孔21。在使用过程中，使用者将转子1、定子2、支撑结构22以及滚动轴承7设置好后，再套上第一端盖12和第二端盖13对定子2、转子1以及滚动轴承7进行保护。在套设第一端盖12和第二端盖13的过程中，使用者先将两个限位杆20分别穿设过两个限位孔21，然后再将第一端盖12和第二端盖13与定子2以及滚动轴承7的外圈固定连接。限位孔21和限位杆20的配合能够起到预定位的作用，从而提高安装效率。

本实施例中，在使用过程中，第一端盖12和第二端盖13能够起到保护滚动轴承7、定子2以及转子1的作用。另外，第一端盖12和第二端盖13的设置能够方便使用者拆装电机内部的零件，并且安装简单，操作方便。

如图2、图3和图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，连接部3还包括第二套筒14；滚动轴承7设置在第二通孔8内；第二端盖13的外壁上，位于第三通孔9处，设置有第二套筒14；第二套筒14与第三通孔9同轴设置；第二套筒14用于穿设丝杆。

其中，第二套筒14可以为滚珠丝杠螺母。

本实施例中，连接部3还包括第二套筒14，第二套筒14与第三通孔9同轴设置，丝杠15穿设在第二套筒14内。在使用过程中，第二套筒14起能够起到支撑丝杠15的作用，还能够令力的作用更加平衡，保证无槽电机与丝杠15的配合运行的稳定性。

如图2和图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，第二套筒14与第二端盖13螺栓连接。

其中，第二套筒14上应设置有第三螺栓孔，第二端盖13上应设置有第四螺栓孔，无槽电机还应设置有连接螺栓。在使用过程中，连接螺栓穿设与第三螺栓孔和第四螺栓孔，并将连接螺栓旋紧以将第二套筒14与第二端盖13连接。

本实施例中，螺栓连接的设置能够令第二套筒14与第二端盖13连接的更加稳定，且成本较低，方便更换零件。

如图1、图2、图3以及图4所示，在上述实施例的基础上，进一步的，本发明实施例还提供了一种驱动装置，驱动装置包括丝杠15及无槽电机；丝杠15穿设于第一通孔4与连接部3的螺纹孔5内。

本实施例中，在使用过程中，定子2固定不动，转子1受到磁场力进行旋转，从而带动连接部3转动；由于丝杠15穿设在第一通孔4、转子1中心以及连接部3上的螺纹孔5中，当连接部3转动时，螺纹孔5随之转动，螺纹孔5中的内螺纹与丝杠15上的外螺纹配合，以令丝杠15产生轴向运动。

由上可知，电机与丝杠15的配合，只需配置设置有螺纹孔5的连接部3，令螺纹孔5的内螺纹与丝杠15上的外螺纹配合，即可实现丝杠15的轴向运动。与传统的技术相比，连接部3的结构简单，体积较小，从而令电机与丝杠15连接更加简单。这样不仅增大了电机的适用范围，还减小了制作成本。

在上述实施例的基础上，进一步的，丝杠15上设置有长度标识。

其中，长度标识可以印刷或者粘贴在丝杠15上。

本实施例中，长度标识的设置能够令使用者随时了解丝杠15轴向运动的距离，方便使用者根据实际情况控制无槽电机的开启和关闭。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种无槽电机，其特征在于，包括：转子、定子以及连接部；

所述定子的中心处设置有用于穿设丝杠的第一通孔；所述连接部与所述转子固定连接；所述连接部上设置有用于穿设丝杠的螺纹孔，所述螺纹孔与所述转子同轴设置；

所述定子包括绕组，所述无槽电机还包括两个磁钢组件，两个所述磁钢组件对称设置在所述绕组的两面；

还包括外壳和滚动轴承；

所述滚动轴承、所述定子与所述转子均设置在所述外壳内；所述转子包括第一转子和第二转子；所述第一转子和所述第二转子分别设置在所述定子的两面，且所述第一转子、所述定子、所述第二转子以及所述滚动轴承依次同轴连接；所述外壳上相对地设置有用于穿设丝杠的第二通孔和第三通孔，所述第二通孔、所述第三通孔与所述滚动轴承同轴设置；所述定子与所述滚动轴承以及所述外壳固定连接；所述第一转子和所述第二转子均与所述外壳转动连接；所述滚动轴承的内圈与所述连接部固定连接。

2.根据权利要求1所述的无槽电机，其特征在于，还包括第一固定部与第二固定部；

所述连接部包括第一套筒；所述第一固定部固定设置在所述第一套筒上，所述第二固定部固定设置在所述第二转子上；

所述第一固定部与所述第二固定部固定连接，以令所述第一套筒与所述转子固定连接。

3.根据权利要求2所述的无槽电机，其特征在于，所述第一固定部包括固定螺栓以及用于穿设所述固定螺栓的第一螺栓孔；

所述第二固定部包括与所述固定螺栓配合的第二螺栓孔。

4.根据权利要求3所述的无槽电机，其特征在于，所述固定螺栓、所述第一螺栓孔以及所述第二螺栓孔均为多个；

每个所述固定螺栓均穿设于其中一个所述第一螺栓孔和其中一个所述第二螺栓孔中。

5.根据权利要求1所述的无槽电机，其特征在于，所述外壳包括第一端盖和第二端盖；

所述第一端盖与所述第二端盖固定连接；所述第二通孔设置在所述第一端盖上，所述第三通孔设置在所述第二端盖上；所述第一端盖与所述滚动轴承的外圈固定连接。

6.根据权利要求5所述的无槽电机，其特征在于，所述连接部还包括第二套筒；

所述滚动轴承设置在所述第二通孔内；所述第二端盖的外壁上，位于所述第三通孔处，设置有所述第二套筒；所述第二套筒与所述第三通孔同轴设置；所述第二套筒用于穿设丝杆。

7.根据权利要求6所述的无槽电机，其特征在于，所述第二套筒与所述第二端盖螺栓连接。

8.一种驱动装置，其特征在于，包括丝杠及如权利要求1-7任一项所述的无槽电机；

所述丝杠穿设于所述第一通孔与所述连接部的螺纹孔内。

9.根据权利要求8所述的驱动装置，其特征在于，所述丝杠上设置有长度标识。