CN110829716A - 一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机集成技术领域，公开了一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，包括：输出行星架；输出行星架内部设有沉头槽；铁芯，设置于沉头槽内；磁环，设置于沉头槽内；转子，设置于输出行星架内；编码器连接板，设置于输出行星架的一端；一级行星减速箱用于降低转子的输出转速，以增加其输出力矩；输出组件，设置于输出行星架上，用于传递输出力矩；机壳，设置于输出行星架内。输出行星架与电机外壳为一体结构，可充分利用无刷外转子电机的内部空间，使无刷外转子电机结构紧凑，可节约生产成本；无刷外转子电机的输出端设置有一级行星减速箱，增加了电机的传动比，进而增加了无刷外转子电机的输出力矩。

Description

一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构

技术领域

本发明涉及电机集成技术领域，尤其涉及一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机是将电能转换为机械能，发电机是将机械能转换为电能。电机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。

现有技术中，一般无刷外转子电机与行星减速箱集成结构只是在电机定子绕组内置一级行星减速箱，电机外壳封闭转子和定子，转子一端为减速箱输入，另一端行星架作为输出。由于电机定子绕组内部的空间有限，不能设计较大比数和力矩的减速箱。

因此，如何增加无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构的输出力矩将成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于增加无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构的输出力矩。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，包括：输出行星架，其内部中空且呈阶梯状设置；所述输出行星架内部设有呈环形设置的沉头槽；铁芯，设置于所述沉头槽内，与所述输出行星架套接；磁环，设置于所述沉头槽内且位于所述铁芯的外侧；转子，设置于所述输出行星架内，用于传递输出动力；编码器连接板，设置于所述输出行星架的一端，与所述输出行星架固定连接，用于连接外部编码器；一级行星减速箱，设置于所述输出行星架内，用于降低所述转子的输出转速，以增加其输出力矩；输出组件，设置于所述输出行星架上，与所述一级行星减速箱连接，用于传递输出力矩；上端盖，设置于所述输出行星架相对于所述编码器连接板的一端，与所述输出行星架固定连接；下端盖，设置于输出行星架内，与所述输出行星架可拆卸连接，用于固定所述一级行星减速箱；机壳，设置于所述输出行星架内，其一端与所述转子连接，且所述机壳与所述磁环的外侧粘接。

可选地，所述一级行星减速箱包括：减速轴承，设置于所述下端盖内，与所述转子套接；一级行星架，设置于所述输出行星架内；一级行星齿轮轴，设置于所述一级行星架靠近所述转子的一端，并与所述一级行星架过盈配合；一级行星齿轮轴承，安装于所述一级行星齿轮轴的一端；一级行星齿轮，安装于所述一级行星齿轮轴承外侧；一级太阳齿轮，其一端与所述一级行星齿轮相啮合，另一端与所述转子固定连接，用于带动所述一级行星齿轮转动；一级内齿圈，设置于所述输出行星架内，与所述一级行星齿轮相啮合。

可选地，所述一级行星齿轮轴、所述一级行星齿轮轴承与所述一级行星齿轮均分别设置为三组。

可选地，三组所述一级行星齿轮轴、三组所述一级行星齿轮轴承与三组所述一级行星齿轮均分别等间距分布于所述一级行星架。

可选地，所述输出组件包括：输出太阳齿轮，与所述一级行星减速箱固定连接，用于传递所述一级减速箱的输出力矩；输出齿轮轴，嵌设于所述输出行星架上；输出齿轮轴承，套设于所述输出齿轮轴的外侧壁；输出行星齿轮，安装于所述输出齿轮轴承上，与所述输出太阳齿轮相啮合，用于传递所述输出太阳齿轮的输出力矩；输出轴承，两组套接于所述输出行星架靠近上端盖的一端，且分别位于输出行星齿轮的两侧；输出齿圈，与所述输出行星齿轮相啮合，且套接于所述输出轴承的外侧，用于传递所述输出行星齿轮的输出力矩。

可选地，输出齿圈的外侧壁设置有用于与外部齿轮啮合的齿形，以传递无刷外转子电机的输出力矩。

可选地，所述输出齿轮轴、所述输出齿轮轴承与所述输出行星齿轮均分别设置为三组。

可选地，三组所述输出齿轮轴、三组所述输出齿轮轴承与三组所述输出行星齿轮均分别沿所述输出行星架的周向等间距设置于所述输出行星架。

本发明具有以下有益效果：无刷外转子电机设置于输出行星架内，使输出行星架与电机外壳为一体结构，可充分利用无刷外转子电机的内部空间，使无刷外转子电机结构紧凑，可节约生产成本；无刷外转子电机的输出端设置有一级行星减速箱，增加了电机的传动比，进而增加了无刷外转子电机的输出力矩。

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是本实施例公开的一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构的爆炸结构示意图；

图2是本实施例公开的一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构的立体结构示意图；

图3是本实施例公开的一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构中转子的结构示意图。

附图标记：1、输出行星架；11、沉头槽；2、铁芯；3、磁环；4、转子；5、编码器连接板；6、一级行星减速箱；61、减速轴承；62、一级行星架；63、一级行星齿轮轴；64、一级行星齿轮轴承；65、一级行星齿轮；66、一级太阳齿轮；67、一级内齿圈；7、输出组件；71、输出太阳齿轮；72、输出齿轮轴；73、输出齿轮轴承；74、输出行星齿轮；75、输出轴承；76、输出齿圈；8、上端盖；9、下端盖；10、机壳。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例公开了一种无刷外转子电机与行星减速箱集成结构，如图1、图2和图3所示，包括：输出行星架1、铁芯2、磁环3、转子4、编码器连接板5、一级行星减速箱6、输出组件7、上端盖8、下端盖9与机壳10，其中：输出行星架1的内部中空且呈阶梯状设置；输出行星架1内部设有呈环形设置的沉头槽11；铁芯2设置于沉头槽11内，铁芯2与输出行星架1套接；磁环3设置于沉头槽11内且位于铁芯2的外侧；转子4设置于输出行星架1内，转子4用于传递输出动力；编码器连接板5设置于输出行星架1的一端，编码器连接板5与输出行星架1固定连接，编码器连接板5用于连接外部编码器；一级行星减速箱6设置于输出行星架1内，一级行星减速箱6用于降低转子4的输出转速，以增加其输出力矩；输出组件7设置于输出行星架1上，输出组件7与一级行星减速箱6连接，输出组件7用于传递输出力矩；上端盖8设置于输出行星架1相对于编码器连接板5的一端，上端盖8与输出行星架1固定连接；下端盖9设置于输出行星架1内，下端盖9与输出行星架1可拆卸连接，下端盖9用于固定一级行星减速箱6；机壳10设置于所述输出行星架1内，机壳10的一端与转子4连接，且机壳10与磁环3的外侧粘接。

需要说明的是，无刷外转子电机设置于输出行星架1内，使输出行星架1与电机外壳为一体结构，可充分利用无刷外转子电机的内部空间，使无刷外转子电机的内部结构紧凑，可节约生产成本；无刷外转子电机的输出端设置有一级行星减速箱6，增加了电机的传动比，进而增加了无刷外转子电机的输出力矩；无刷外转子电机与齿轮箱集成化设计，降低了产品的体积和重量。

如图1所示，一级行星减速箱6包括：减速轴承61、一级行星架62、一级行星齿轮轴63、一级行星齿轮轴承64、一级行星齿轮65、一级太阳齿轮66与一级内齿圈67，其中：减速轴承61设置于下端盖9内，减速轴承61与转子4套接；一级行星架62设置于输出行星架1内；一级行星齿轮轴63设置于一级行星架62靠近转子4的一端，一级行星齿轮轴63与一级行星架62过盈配合；一级行星齿轮轴承64安装于一级行星齿轮轴63的一端；一级行星齿轮65安装于一级行星齿轮轴承64的外侧；一级太阳齿轮66的一端与一级行星齿轮65相啮合，一级太阳齿轮66的另一端与转子4固定连接，一级太阳齿轮66用于带动一级行星齿轮65转动；一级内齿圈67设置于输出行星架1内，一级内齿圈67与一级行星齿轮65相啮合。

如图1所示，一级行星齿轮轴63、一级行星齿轮轴承64与一级行星齿轮65均分别设置为三组。

如图1所示，三组一级行星齿轮轴63、三组一级行星齿轮轴承64与三组一级行星齿轮65均分别等间距分布于一级行星架62。

如图1所示，输出组件7包括：输出太阳齿轮71、输出齿轮轴72、输出齿轮轴承73、输出行星齿轮74、输出轴承75与输出齿圈76，其中：输出太阳齿轮71与一级行星减速箱6固定连接，输出太阳齿轮71用于传递一级减速箱的输出力矩；输出齿轮轴72嵌设于输出行星架1上；输出齿轮轴承73套设于输出齿轮轴72的外侧壁；输出行星齿轮74安装于输出齿轮轴承73上，输出行星齿轮74与输出太阳齿轮71相啮合，输出行星齿轮74用于传递输出太阳齿轮71的输出力矩；两组输出轴承75套接于输出行星架1靠近上端盖8的一端，且分别位于输出行星齿轮74的两侧；输出齿圈76与输出行星齿轮74相啮合，且输出齿圈76套接于输出轴承75的外侧，输出齿圈76用于传递输出行星齿轮74的输出力矩。在具体实施过程中，输出太阳齿轮71安装于一级行星架62相对于一级行星齿轮65的一端。

如图1所示，输出齿圈76的外侧壁设置有用于与外部齿轮啮合的齿形，以传递无刷外转子4电机的输出力矩。在具体实施过程中，输出齿圈76可通过皮带、链条等连接方式传递输出力矩。

需要说明的是，输出齿圈76采用内齿圈输出，可缩短轴向的安装尺寸。

如图1所示，输出齿轮轴72、输出齿轮轴承73与输出行星齿轮74均分别设置为三组。

如图1所示，三组输出齿轮轴72、三组输出齿轮轴承73与三组输出行星齿轮74均分别沿输出行星架1的周向等间距设置于输出行星架1。

工作过程：通过编码器连接板5连接外部编码器，带动转子4转动，由于转子4与一级太阳齿轮66固定连接，使一级太阳齿轮66开始转动，带动与一级太阳齿轮66啮合的一级行星齿轮65转动，由于一级内齿圈67与一级行星齿轮65相啮合，一级行星齿轮65通过一级行星齿轮轴63安装于一级行星架62，一级内齿圈67与一级行星架62均开始转动，一级行星架62带动输出太阳齿轮71转动，进而带动输出行星齿轮74转动，由于输出齿圈76与输出行星齿轮74啮合，使输出齿圈76转动，通过输出齿圈76的转动将无刷外转子4电机的输出力矩传递输出。

工作原理：无刷外转子电机设置于输出行星架1内，使输出行星架1与电机外壳为一体结构，可充分利用无刷外转子4电机的内部空间，使无刷外转子电机结构紧凑，可节约生产成本；无刷外转子电机的输出端设置有一级行星减速箱6，增加了电机的传动比，进而增加了无刷外转子电机的输出力矩。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，包括：

输出行星架(1)，其内部中空且呈阶梯状设置；所述输出行星架(1)内部设有呈环形设置的沉头槽(11)；

铁芯(2)，设置于所述沉头槽(11)内，与所述输出行星架(1)套接；

磁环(3)，设置于所述沉头槽(11)内且位于所述铁芯(2)的外侧；

转子(4)，设置于所述输出行星架(1)内，用于传递输出动力；

编码器连接板(5)，设置于所述输出行星架(1)的一端，与所述输出行星架(1)固定连接，用于连接外部编码器；

一级行星减速箱(6)，设置于所述输出行星架(1)内，用于降低所述转子(4)的输出转速，以增加其输出力矩；

输出组件(7)，设置于所述输出行星架(1)上，与所述一级行星减速箱(6)连接，用于传递输出力矩；

上端盖(8)，设置于所述输出行星架(1)相对于所述编码器连接板(5)的一端，与所述输出行星架(1)固定连接；

下端盖(9)，设置于输出行星架(1)内，与所述输出行星架(1)可拆卸连接，用于固定所述一级行星减速箱(6)；

机壳(10)，设置于所述输出行星架(1)内，其一端与所述转子(4)连接，且所述机壳(10)与所述磁环(3)的外侧粘接。

2.根据权利要求1所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，所述一级行星减速箱(6)包括：

减速轴承(61)，设置于所述下端盖(9)内；并与转子4套接；

一级行星架(62)，设置于所述输出行星架(1)内；

一级行星齿轮轴(63)，设置于所述一级行星架(62)靠近所述转子(4)的一端，并与所述一级行星架(62)过盈配合；

一级行星齿轮轴承(64)，安装于所述一级行星齿轮轴(63)的一端；

一级行星齿轮(65)，安装于所述一级行星齿轮轴承(64)外侧；

一级太阳齿轮(66)，其一端与所述一级行星齿轮(65)相啮合，另一端与所述转子(4)固定连接，用于带动所述一级行星齿轮(65)转动；

一级内齿圈(67)，设置于所述输出行星架(1)内，与所述一级行星齿轮(65)相啮合。

3.根据权利要求2所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，所述一级行星齿轮轴(63)、所述一级行星齿轮轴承(64)与所述一级行星齿轮(65)均分别设置为三组。

4.根据权利要求4所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，三组所述一级行星齿轮轴(63)、三组所述一级行星齿轮轴承(64)与三组所述一级行星齿轮(65)均分别等间距分布于所述一级行星架(62)。

5.根据权利要求1所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，所述输出组件(7)包括：

输出太阳齿轮(71)，与所述一级行星减速箱(6)固定连接，用于传递所述一级减速箱的输出力矩；

输出齿轮轴(72)，嵌设于所述输出行星架(1)上；

输出齿轮轴承(73)，套设于所述输出齿轮轴(72)的外侧壁；

输出行星齿轮(74)，安装于所述输出齿轮轴承(73)上，与所述输出太阳齿轮(71)相啮合，用于传递所述输出太阳齿轮(71)的输出力矩；

输出轴承(75)，两组套接于所述输出行星架(1)靠近上端盖(8)的一端，且分别位于输出行星齿轮(74)的两侧；

输出齿圈(76)，与所述输出行星齿轮(74)相啮合，且套接于所述输出轴承(75)的外侧，用于传递所述输出行星齿轮(74)的输出力矩。

6.根据权利要求5所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，所述输出齿圈(76)的外侧壁设置有用于与外部齿轮啮合的齿形，以传递无刷外转子(4)电机的输出力矩。

7.根据权利要求5或6所述的无刷外转子电机与行星减速箱集成结构，其特征在于，所述输出齿轮轴(72)、所述输出齿轮轴承(73)与所述输出行星齿轮(74)均分别设置为三组。

8.根据权利要求5或6所述的无刷外转子电机与行星减速箱的集成结构，其特征在于，三组所述输出齿轮轴(72)、三组所述输出齿轮轴承(73)与三组所述输出行星齿轮(74)均分别沿所述输出行星架(1)的周向等间距设置于所述输出行星架(1)。

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