CN111371243B - 一种稳定输出的减速电机铝线马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种稳定输出的减速电机铝线马达，伸缩轴套套设在输出的转子轴上，伸缩轴套沿转子轴的轴向伸缩活动在转子轴上，伸缩轴套外周间隔开设有多个不同内径的凹槽，凹槽中凸出设置一联动外齿圈，各个联动外齿圈在对应凹槽中的相对位置不同；减速轴套间隔套设在伸缩轴套的外周，减速轴套内设置有多个不同直径的行星轮，减速轴套内周开设有多个不同直径的内齿圈，行星轮第一侧对应啮合设置在内齿圈上，各个行星轮第二侧位于对应的凹槽中，其中一个行星轮第二侧对应啮合设置在对应的联动外齿圈上；对外输出轴，其啮合在减速轴套尾端外周，对外输出轴的直径大于减速轴套尾端外径。解决了现有铝线马达减速输出范围可控性较小的技术问题。

Description

一种稳定输出的减速电机铝线马达

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种稳定输出的减速电机铝线马达。

背景技术

由于铝线马达具有体积小、重量轻、大转矩输出、低惯量和良好的控制性等优点，因此已被广泛应用于自动控制系统和自动检测系统中，在自动控制系统中，铝线马达的作用是把控制电压信号转换为机械移动，也就是把接收到的电压信号转变成该电机的一定转速或角位移，因此可以用中央处理器实现对铝线马达的控制。

现有的铝线马达输出角度精度不高，无法应用在高精度宽范围输出要求的场合，因此应用范围受限。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的目的是提供一种稳定输出的减速电机铝线马达，在输出端设置有一体化结构的减速机构，在减速机构中设置有多档位可调的减速输出结构，使得可以调整马达的输出减速比，且调整范围广，输出精度高，解决了现有铝线马达减速输出范围可控性较小的技术问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种稳定输出的减速电机铝线马达，包括：

马达本体，其向外输出一转子轴；

伸缩轴套，其套设在输出的所述转子轴上，所述伸缩轴套沿所述转子轴的轴向伸缩活动在所述转子轴上，所述伸缩轴套外周间隔开设有多个不同内径的凹槽，所述凹槽中凸出设置一联动外齿圈，各个所述联动外齿圈在对应所述凹槽中的相对位置不同；

减速轴套，其间隔套设在所述伸缩轴套的外周，所述减速轴套内设置有多个不同直径的行星轮，所述减速轴套内周开设有多个不同直径的内齿圈，所述行星轮第一侧对应啮合设置在所述内齿圈上，各个所述行星轮第二侧位于对应的所述凹槽中，其中一个所述行星轮第二侧对应啮合设置在对应的所述联动外齿圈上；以及

对外输出轴，其啮合在所述减速轴套尾端外周，所述对外输出轴的直径大于所述减速轴套尾端外径。

优选的，向外输出的所述转子轴上设置一联动轴段，所述联动轴段的直径小于所述转子轴直径，所述联动轴段的轴身上凸出设置有若干导向块，所述导向块的长度方向与所述联动轴段的轴向平行。

优选的，所述伸缩轴套的内周上开设有若干导向槽，所述导向槽的长度方向与所述伸缩轴套的长度方向平行，所述导向块一一嵌设在所述导向槽中，且所述导向槽的长度不小于所述凹槽的宽度。

优选的，各个所述凹槽在所述伸缩轴套外周的直径从第一端至第二端依次增大，所述凹槽的宽度不小于所述行星轮厚度的六倍，所述联动外齿圈的宽度不小于所述行星轮的厚度，各个所述联动外齿圈在所在凹槽中的相对位置依次从所在凹槽的第一端至第二端依次错开分布，且各个所述联动外齿圈的直径从所述伸缩轴套的第一端至第二端依次增大。

优选的，各个所述内齿圈在所述减速轴套内周的直径从第一端至第二端依次减小，各个所述行星轮的直径从所述减速轴套的第一端至第二端依次减小，所述行星轮直径与所在位置处的内齿圈和联动外齿圈的直线距离一致；所述减速轴套内周上间隔凸出设置有多个第一圆环部，所述行星轮中心通过一转轴转动设置在所述第一圆环部上。

优选的，所述联动轴段第一端的所述转子轴外周延伸出一第二圆环部，所述第二圆环部的外径与所述转子轴的外径一致，所述第二圆环部的内径大于所述伸缩轴套的外径；

所述减速轴套第一端的所述第一圆环部内周贴合转动在所述第二圆环部的外周。

优选的，所述减速轴套第二端向外延伸出一第三圆环部，所述第三圆环部的内径与所述转子轴的直径一致，所述转子轴尾端贴合转动在所述第三圆环部内周，所述第三圆环部的外周直径小于所述减速轴套的直径，所述第三圆环部的第二端外周设置有输出外齿圈，所述对外输出轴第一端啮合在所述输出外齿圈上，所述对外输出轴的轴向与所述转子轴的轴向平行，所述对外输出轴的直径大于所述输出外齿圈的直径。

优选的，所述转子轴的尾端中嵌设一伸缩驱动机构，所述联动轴段第二端中心开设有一空心腔，所述空心腔的长度方向与所述联动轴段的轴向一致，所述空心腔的长度不小于所述凹槽的宽度，所述空心腔的宽度方向两端贯穿所述联动轴段直径两端。

优选的，所述伸缩驱动机构的伸缩轴伸入至所述空心腔中，且所述伸缩驱动机构的伸缩轴端头设置一联动块，所述联动块贴合滑动在所述空心腔中，且所述联动块的长度方向两端从空心腔的两端向外延伸一定距离；

所述伸缩轴套第二端内周对称开设一对限位腔，所述联动块的延伸端嵌设在所述限位腔中，使得所述联动块与所述伸缩轴套联动。

优选的，所述马达本体输出端设置一减速箱体，所述伸缩轴套和减速轴套设置在所述减速箱体中；所述减速轴套第二端外周设置一定位滑环，所述定位滑环外周固定在所述减速箱体中，所述减速轴套第二端外周贴合滑动在所述定位滑环内周，且所述定位滑环第二端内周开设一让位槽，所述对外输出轴第一端端头外周贴合滑动在所述让位槽内周；

所述减速箱体输出端设置一底座，所述对外输出轴从所述减速箱体中向外引出，并转动设置在所述底座上，所述对外输出轴上联动安装一齿轮，通过所述齿轮对外输出，所述齿轮位于所述底座中。

与现有技术相比，本发明包含的有益效果在于：

1、本发明提高了马达输出减速比的可调范围，实现宽范围减速可调输出；

2、马达本体与减速箱、安装底座一体化设计，集成度高；

3、减速器中设有多档位的减速比例，且可选择输出，控制方式更丰富，且控制精度更高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明铝线马达的整体结构示意图；

图2是底座内部结构示意图；

图3是第一减速比联动结构示意图；

图4是转子轴的结构示意图；

图5是伸缩轴套的结构示意图；

图6是第二减速比联动结构示意图；

图7是第三减速比联动结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明文字能够据以实施。

如图1-7所示，本发明提供了一种稳定输出的减速电机铝线马达，包括：马达本体100、伸缩轴套500、减速轴套300和对外输出轴210。

其中，马达本体100上设置一控制器盒110，马达本体100前端向外输出一转子轴120，所述马达本体100输出端设置一减速箱体200，所述伸缩轴套500和减速轴套300设置在所述减速箱体200中，转子轴120伸入至减速箱体200中，与伸缩轴套500和减速轴套300配合减速输出。所述减速箱体200输出端设置一底座220，马达本体100与减速箱体200为一体结构，并通过底座220进行安装固定，使得马达本体100与减速箱体200、安装底座220一体化设计，集成度高。

向外输出的所述转子轴120上设置一联动轴段122，如图4所示，所述联动轴段122的直径小于所述转子轴120直径，所述联动轴段122的轴身上凸出设置有若干导向块（图中未示出），用于为伸缩轴套500的移动提供导向，所述导向块的长度方向与所述联动轴段122的轴向平行。

伸缩轴套500套设在输出的所述转子轴120上，所述伸缩轴套500沿所述转子轴120的轴向伸缩活动在所述转子轴120上，所述伸缩轴套500外周间隔开设有多个不同内径的凹槽，所述凹槽中凸出设置一联动外齿圈，各个所述联动外齿圈在对应所述凹槽中的相对位置不同。

具体的，所述伸缩轴套500的内周540上开设有若干导向槽550，所述导向槽550的长度方向与所述伸缩轴套500的长度方向平行，所述导向块一一嵌设在所述导向槽550中，从而当驱动伸缩轴套500伸缩时，伸缩轴套500即可沿着导向槽550的长度方向来回移动在联动轴段122上。同时，所述导向槽550的长度不小于所述凹槽的宽度，保证伸缩轴套500有足够的移动距离。

本实施例中，所述伸缩轴套500外周从第一端至第二端依次间隔开设有第一凹槽510、第二凹槽520和第三凹槽530，第一凹槽510至第三凹槽530的直径依次增大，各个所述凹槽的宽度一致。第一凹槽510的第一端凸出设置有第一联动外齿圈511，第二凹槽520的中间端凸出设置有第二联动外齿圈521，第三凹槽530的第二端凸出设置有第三联动外齿圈531，使得各个所述联动外齿圈在所在凹槽中的相对位置依次从所在凹槽的第一端至第二端依次错开分布，也就是说，联动外齿圈在所在凹槽中的相对位置各不相同，同时，第一联动外齿圈511至第三联动外齿圈531的直径依次增大。

减速轴套300间隔套设在所述伸缩轴套500的外周，所述减速轴套300内设置有多个不同直径的行星轮，包括第一行星轮330、第二行星轮340和第三行星轮350，第一行星轮330至第三行星轮350的直径依次减小，各个行星轮的厚度一致，且各个凹槽的宽度不小于行星轮厚度的六倍，以保证在伸缩轴套500移动过程中，只要一个行星轮与对应位置处的联动外齿圈啮合联动，避免卡机。

本实施例中，所述减速轴套300内周上间隔凸出设置有多个第一圆环部311、312、313，各个第一圆环部的内径大于伸缩轴套500的外径，第一圆环部侧壁上设置有一个轴承322，所述行星轮中心通过一转轴331转动设置在所述第一圆环部上的轴承322中。

各个所述联动外齿圈的宽度一致，且不小于所述行星轮的厚度，使得行星轮与联动外齿圈充分接触。所述减速轴套300内周开设有多个不同直径的内齿圈，如图所示，本实施例中，从第一端至第二端依次开设有第一内齿圈321、第二内齿圈322和第三内齿圈323，第一内齿圈321至第三内齿圈323的直径依次减小，所述行星轮第一侧对应啮合设置在所述内齿圈上，也就是第一行星轮330第一侧啮合设置在第一内齿圈321上，第二行星轮340和第一侧啮合设置在第二内齿圈322上，第三行星轮350第一侧啮合设置在第三内齿圈323上。

第一行星轮330直径与所在第一内齿圈321和第一联动外齿圈511之间的直线距离一致；第二行星轮340直径与所在第二内齿圈322和第二联动外齿圈521之间的直线距离一致；第三行星轮350直径与所在第三内齿圈323和第三联动外齿圈531之间的直线距离一致；由于第一内齿圈321至第三内齿圈323的直径依次减小，第一联动外齿圈511至第三联动外齿圈531的直径依次增大，因此，第一行星轮330至第三行星轮350的直径依次减小。

第一行星轮330第二侧位于第一凹槽510中，第二行星轮340第二侧位于第二凹槽520中，第三行星轮350第二侧位于第三凹槽530中，由于各个凹槽的宽度不小于行星轮厚度的六倍，随着伸缩轴套500的移动，当且只有一个行星轮第二侧啮合在所在位置处的联动外齿圈上，使得伸缩轴套500与减速轴套300联动。伸缩轴套500与转子轴120同步转动，伸缩轴套500通过行星轮与减速轴套300联动，伸缩轴套500的直径小于减速轴套300的内径，因此，减速轴套300的转速小于伸缩轴套500的转速，即实现减速输出。

另一方面，由于第一行星轮330至第三行星轮350的直径依次减小，在本实施例中，行星轮的直径决定输出减速比，也就是说，当第一行星轮330联动伸缩轴套500与减速轴套300时，减速轴套300的输出减速比最大，当第三行星轮350联动伸缩轴套500与减速轴套300时，减速轴套300的输出减速比最小，通过选择行星轮的联动，即可调整输出减速比。

所述联动轴段122第一端的所述转子轴120外周延伸出一第二圆环部121，所述第二圆环部121的外径与所述转子轴120的外径一致，所述第二圆环部121的内径大于所述伸缩轴套500的外径，便于伸缩轴套500在移动过程中伸入至第二圆环部121内侧端；所述减速轴套300第一端，也就是第一圆环部311的内周贴合转动在所述第二圆环部121的外周，以在转动过程中，稳定联动轴段122第一端和减速轴套300第一端。

所述减速轴套300第二端向外延伸出一第三圆环部360，所述第三圆环部360的内径与所述转子轴120的直径一致，所述转子轴120尾端贴合转动在所述第三圆环部360内周，以在转动过程中，稳定联动轴段122第二端和减速轴套300第二端。

同时，在所述减速轴套300第二端外周设置一定位滑环400，所述定位滑环400外周固定在所述减速箱体200中，所述减速轴套300第二端外周贴合滑动在所述定位滑环400内周，从而稳定整个减速轴套300及其转子轴120。

所述减速轴套300尾端外周设置一对外输出轴210，具体的，所述第三圆环部360的外周直径小于所述减速轴套300的直径，所述对外输出轴210的轴向与所述转子轴120的轴向平行，所述对外输出轴210的直径大于所述输出外齿圈的直径。所述第三圆环部360的第二端外周设置有输出外齿圈，对外输出轴210第一端啮合在所述输出外齿圈上，从而使得减速轴套300与对外输出轴210联动，由于对外输出轴210的直径大于所述输出外齿圈的直径，因此减速轴套300经过进一步减速后，通过对外输出轴210对外输出，相当于减速轴套300与伸缩轴套500配合联动，实现第一道减速输出，且减速比可调整，减速轴套300与对外输出轴210联动，相当于第二道减速输出，减速比为减速轴套300与对外输出轴210的周长比例。

为了在转动过程中，稳定对外输出轴210，在所述定位滑环400第二端内周开设一让位槽，如图3所示，所述对外输出轴210第一端端头外周贴合滑动在所述让位槽内周，从而实现外输出轴210第一端的稳定输出。进一步的，所述对外输出轴210第二端从所述减速箱体200中向外引出，并转动设置在所述底座220上，从而实现整个对外输出轴210的稳定。本实施例中，所述对外输出轴210上联动安装一齿轮211，通过所述齿轮211对外输出，所述齿轮211位于所述底座220中。

所述转子轴120的尾端中嵌设一伸缩驱动机构124，如图3所示，所述联动轴段122第二端中心开设有一空心腔123，如图4所示，所述空心腔123的长度方向与所述联动轴段122的轴向一致，所述空心腔123的长度不小于所述凹槽的宽度，为伸缩轴套500的移动提供足够长度空间，所述空心腔123的宽度方向两端贯穿所述联动轴段122直径两端。

另一方面，所述伸缩驱动机构124的伸缩轴伸入至所述空心腔123中，且所述伸缩驱动机构124的伸缩轴端头设置一联动块125，所述联动块125贴合滑动在所述空心腔123中，且所述联动块125的长度方向两端从空心腔123的两端向外延伸一定距离；所述伸缩轴套500第二端内周对称开设一对限位腔560，如图5所示，所述联动块125的延伸端贯穿联动轴段122直径两端后，嵌设在所述限位腔560中，使得所述联动块125与所述伸缩轴套500联动。

由此，通过联动块125联动伸缩轴套500，控制伸缩驱动机构124的伸缩量，即可控制伸缩轴套500的在联动轴段122上的伸缩量。具体过程如下：

如图3所示，第一行星轮330联动在第一内齿圈321和第一联动外齿圈511，对外输出轴210的输出减速比最大。当控制伸缩驱动机构124向第二端收缩时，直到第一行星轮330与第一联动外齿圈511脱离，第二行星轮340联动在第二内齿圈322和第二联动外齿圈521之间，如图6所示，对外输出轴210的输出减速比次之。当控制伸缩驱动机构124向第二端进一步收缩时，直到第二行星轮340与第二联动外齿圈521脱离，第三行星轮350联动在第三内齿圈323和第三联动外齿圈531之间，如图7所示，对外输出轴210的输出减速比最小。当控制伸缩驱动机构124向第一端伸出时，则对外输出轴210的输出减速比逐渐增大，可以根据现场需要选择输出减速比，实现宽范围减速输出调整。

由上所述，本发明提高了马达输出减速比的可调范围，实现宽范围减速可调输出；同时，马达本体与减速箱、安装底座一体化设计，集成度高；输出转速可以通过励磁控制配合变比控制，控制方式更丰富，且控制精度更高。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易的实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，包括：

马达本体，其向外输出一转子轴；

伸缩轴套，其套设在输出的所述转子轴上，所述伸缩轴套沿所述转子轴的轴向伸缩活动在所述转子轴上，所述伸缩轴套外周间隔开设有多个不同内径的凹槽，所述凹槽中凸出设置一联动外齿圈，各个所述联动外齿圈在对应所述凹槽中的相对位置不同；

减速轴套，其间隔套设在所述伸缩轴套的外周，所述减速轴套内设置有多个不同直径的行星轮，所述减速轴套内周开设有多个不同直径的内齿圈，所述行星轮第一侧对应啮合设置在所述内齿圈上，各个所述行星轮第二侧位于对应的所述凹槽中，其中一个所述行星轮第二侧对应啮合设置在对应的所述联动外齿圈上；以及

对外输出轴，其啮合在所述减速轴套尾端外周，所述对外输出轴的直径大于所述减速轴套尾端外径；

其中，各个所述联动外齿圈的直径从所述伸缩轴套的第一端至第二端依次增大；各个所述内齿圈在所述减速轴套内周的直径从第一端至第二端依次减小，各个所述行星轮的直径从所述减速轴套的第一端至第二端依次减小，所述行星轮直径与所在位置处的内齿圈和联动外齿圈的直线距离一致；所述减速轴套内周上间隔凸出设置有多个第一圆环部，所述行星轮中心通过一转轴转动设置在所述第一圆环部上。

2.如权利要求1所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，向外输出的所述转子轴上设置一联动轴段，所述联动轴段的直径小于所述转子轴直径，所述联动轴段的轴身上凸出设置有若干导向块，所述导向块的长度方向与所述联动轴段的轴向平行。

3.如权利要求2所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述伸缩轴套的内周上开设有若干导向槽，所述导向槽的长度方向与所述伸缩轴套的长度方向平行，所述导向块一一嵌设在所述导向槽中，且所述导向槽的长度不小于所述凹槽的宽度。

4.如权利要求3所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，各个所述凹槽在所述伸缩轴套外周的直径从第一端至第二端依次增大，所述凹槽的宽度不小于所述行星轮厚度的六倍，所述联动外齿圈的宽度不小于所述行星轮的厚度，各个所述联动外齿圈在所在凹槽中的相对位置依次从所在凹槽的第一端至第二端依次错开分布。

5.如权利要求4所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述联动轴段第一端的所述转子轴外周延伸出一第二圆环部，所述第二圆环部的外径与所述转子轴的外径一致，所述第二圆环部的内径大于所述伸缩轴套的外径；

所述减速轴套第一端的所述第一圆环部内周贴合转动在所述第二圆环部的外周。

6.如权利要求5所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述减速轴套第二端向外延伸出一第三圆环部，所述第三圆环部的内径与所述转子轴的直径一致，所述转子轴尾端贴合转动在所述第三圆环部内周，所述第三圆环部的外周直径小于所述减速轴套的直径，所述第三圆环部的第二端外周设置有输出外齿圈，所述对外输出轴第一端啮合在所述输出外齿圈上，所述对外输出轴的轴向与所述转子轴的轴向平行，所述对外输出轴的直径大于所述输出外齿圈的直径。

7.如权利要求6所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述转子轴的尾端中嵌设一伸缩驱动机构，所述联动轴段第二端中心开设有一空心腔，所述空心腔的长度方向与所述联动轴段的轴向一致，所述空心腔的长度不小于所述凹槽的宽度，所述空心腔的宽度方向两端贯穿所述联动轴段直径两端。

8.如权利要求7所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述伸缩驱动机构的伸缩轴伸入至所述空心腔中，且所述伸缩驱动机构的伸缩轴端头设置一联动块，所述联动块贴合滑动在所述空心腔中，且所述联动块的长度方向两端从空心腔的两端向外延伸一定距离；

所述伸缩轴套第二端内周对称开设一对限位腔，所述联动块的延伸端嵌设在所述限位腔中，使得所述联动块与所述伸缩轴套联动。

9.如权利要求8所述的稳定输出的减速电机铝线马达，其特征在于，所述马达本体输出端设置一减速箱体，所述伸缩轴套和减速轴套设置在所述减速箱体中；所述减速轴套第二端外周设置一定位滑环，所述定位滑环外周固定在所述减速箱体中，所述减速轴套第二端外周贴合滑动在所述定位滑环内周，且所述定位滑环第二端内周开设一让位槽，所述对外输出轴第一端端头外周贴合滑动在所述让位槽内周；

所述减速箱体输出端设置一底座，所述对外输出轴从所述减速箱体中向外引出，并转动设置在所述底座上，所述对外输出轴上联动安装一齿轮，通过所述齿轮对外输出，所述齿轮位于所述底座中。

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