CN112234759A - 减速电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种减速电机。该减速电机包括电机主体、减速机构及螺纹推杆，其中，电机主体包括电机转子及电机定前盖，转子和定前盖为中空结构，螺纹推杆穿过电机主体、行星轮支架及电机定前盖的中心，电机转动带动减速机构转动，通过减速机构的内齿圈与螺纹推杆啮合，带动螺纹推杆旋转，定前盖中心孔的孔壁设有第一限位部，螺纹推杆设有第二限位部，通过第一限位部与第二限位部的配合限制螺纹推杆转动，使得螺纹推杆直线运动，从而解决轴心方向尺寸过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题，结构紧凑，运行时结构稳定，使用方便，占用空间小。

Description

减速电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种减速电机。

背景技术

减速电机作为一种常用的动力装置，其具有输出扭矩大、体积小、应用广泛等优点，通常包括减速器和电机(马达)，减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

现有的推杆减速电机通常包括电机和将电机的旋转运动转变为推杆往复运动的传动装置，现有传动装置的结构形式有很多，比如：齿轮减速机构加齿轮、齿条传动机构等，而目前使用最多、运行最平稳、传动效率高、噪声低的传动装置结构为：电机带动蜗杆旋转，蜗杆和需推动的装置连接，从而实现推动装置的往复运动。然而，在实现轴心方向推送动作时，现有装置的原始长度为减速电机长度加推杆原始长度，整体完全展开长度为减速电机长度、推杆原始长度与推送长度的总和。因此现有装置在实现推送动作时存在占用空间过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的减速电机轴向尺寸过大、推送方向精度不高且推杆容易弯曲的问题，提供一种解决上述问题的减速电机，该装置能够节省轴心方向空间、推杆推送方向精确且能够避免推杆弯曲现象。

一种减速电机包括：

电机主体，所述电机主体包括电机转子及电机定前盖，所述电机转子和电机定前盖为中空结构，所述电机定前盖中心孔的孔壁设有第一限位部；

减速机构，所述减速机构包括定齿圈、太阳轮、行星轮以及行星轮支架，所述行星轮支架上周向均布有行星轮齿轴，所述行星轮设于所述行星轮齿轴上，所述太阳轮与所述电机转子传动连接，所述行星轮分别与所述太阳轮、定齿圈相啮合，所述行星轮支架的中心为内齿圈；

螺纹推杆，所述螺纹推杆穿过所述电机主体、所述行星轮支架以及所述电机定前盖的中心孔，所述螺纹推杆与所述内齿圈相啮合，所述螺纹推杆设有第二限位部，所述第二限位部与所述第一限位部相配合，限制所述螺纹推杆转动。

在其中一个实施例中，所述第一限位部为限位凸块，所述第二限位部为限位凹槽。

在其中一个实施例中，所述螺纹推杆与所述电机转子通过轴套连接。

在其中一个实施例中，所述太阳轮和所述电机转子的圆周面分别设置有通孔和螺纹孔，所述太阳轮与所述电机转子通过螺钉穿过所述通孔和螺纹孔进行连接。

在其中一个实施例中，所述行星轮支架设置有多个，多个行星轮支架依次分级设置，从靠近电机转子的初级行星轮支架到远离电机转子的末级行星轮支架，对应的与所述行星轮啮合的太阳轮和定齿圈设置有多个，位于初级行星轮支架与末级行星轮支架之间的次级行星轮支架均与下一级太阳轮连接，所述内齿圈位于末级行星轮支架的中心，所述内齿圈与所述螺纹推杆相啮合。

在其中一个实施例中，所述行星轮齿轴与所述行星轮支架一体设置。

在其中一个实施例中，所述太阳轮、行星轮以及定齿圈之间通过斜齿配合。

在其中一个实施例中，所述定齿圈的外侧套接有减震套。

在其中一个实施例中，所述行星齿轮为单联齿轮。

在其中一个实施例中，所述行星轮支架为塑胶材质。

采用本技术方案后，与现有技术相比，本技术方案具有以下有益效果：电机和齿轮减速箱均设计为中空结构，使得螺纹推杆穿过空心电机主体和减速箱，电机转动带动减速机构转动，通过行星轮支架中心的内齿圈与螺纹推杆啮合，使得螺纹推杆旋转，进一步通过电机定前盖中心孔的第一限位部与螺纹推杆的第二限位部相配合，限制螺纹推杆转动，使得螺纹推杆直线运动，整个装置的长度仅为螺纹推杆的长度，从而解决轴心方向尺寸过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题，推杆直线运动有效避免推杆旋转造成的接触面摩擦的问题，进一步，使得电机转子、定齿圈、太阳轮及行星轮支架均位于同一轴线上，保证电机同轴度，且有效降低电机的安装工序难度，提高齿轮传动的稳定性，结构紧凑，占用空间小，提高电机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的减速电机的爆炸图；

图2为图1所示减速电机的剖视图；

图3为图1所示A处的局部放大图；

图4为本发明另一实施例提供的减速电机的爆炸图。

1-电机主体；11-电机转子；12-连接块；13-电机定前盖；14-线圈；15-磁瓦；16-电机外壳；17-电机后盖；18-接线端子；2-减速机构；21-太阳轮；211-太阳轮轴；22-行星轮；23-定齿圈；24-行星轮支架；241-行星轮齿轴；25-初级太阳轮；26-初级行星轮；27-初级行星轮支架；271-初级行星轮齿轴；28-末级太阳轮；29-末级行星轮；30-末级行星轮支架；301-末级行星轮齿轴；302-第二定齿圈；3-螺纹推杆；31-限位凹槽。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

正如背景技术中所述，现有的推杆减速电机在实现轴心方向推送动作时，通过电机带动蜗杆旋转，蜗杆和推动装置连接，从而实现推动装置的往复运动，因此装置完全展开的长度为减速电机长度、推杆原始长度与推送长度的总和。存在轴心方向占用空间过大的问题，其次推杆过长容易造成推送方向精度不高以及推杆弯曲现象。

本发明提供的一种减速电机，电机和齿轮减速箱均设计为中空结构，使得螺纹推杆穿过空心电机主体和减速箱，电机转动带动减速机构转动，通过减速机构的行星轮支架中心的内齿圈与螺纹推杆啮合，使得螺纹推杆旋转，进一步通过电机定前盖中心孔的第一限位部与螺纹推杆的第二限位部相配合，限制螺纹推杆转动，使得螺纹推杆直线运动，整个装置的长度仅为螺纹推杆的长度，从而解决轴心方向尺寸过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题，结构紧凑，运行时结构稳定，使用方便，占用空间小。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。

结合图1至图3所示，图1示出了本发明一实施例中的减速电机的爆炸图，图2示出了图1中的减速电机的剖视图，图3示出了图1中A处的局部放大图，本发明一实施例提供的减速电机包括电机主体1、减速机构2、螺纹推杆3，电机主体1包括电机转子11、连接块12、电机定前盖13、线圈14、磁瓦15、电机外壳16、电机后盖17以及接线端子18，电机转子11和电机定前盖13为中空结构；减速机构2包括太阳轮21、行星轮22、定齿圈23以及行星轮支架24，行星轮支架24上周向均布有行星轮齿轴241，行星轮22设于行星轮齿轴241上，太阳轮21与电机转子11传动连接，并与行星轮22啮合传动连接，行星轮22与定齿圈23啮合，定齿圈23固定连接在连接块12的一端，行星轮支架24的中心为内齿圈结构，螺纹推杆3先后穿过电机转子11、行星轮支架24以及电机定前盖13的中心孔，并与行星轮支架24的内齿圈啮合，电机定前盖13的中心孔的孔壁设有第一限位部，螺纹推杆3设有第二限位部，第一限位部与第二限位部相配合，限制螺纹推杆3转动。

如此，上述减速电机工作时，通过行星轮组来进行减速，电机转动带动与电机转子11传动连接的太阳轮21转动，太阳轮21与行星轮组的行星轮22啮合，带动行星轮22转动，由于行星轮22连接在行星轮支架24的行星轮齿轴241上，从而带动行星轮22围绕行星轮齿轴241转动，同时行星轮22与定齿圈23啮合，由于定齿圈23固定不动，进而带动行星轮支架24转动，行星轮支架24的内齿圈与螺纹推杆3啮合，带动螺纹推杆3转动，进一步通过电机定前盖13中心的第一限位部与螺纹推杆3的第二限位部的配合，由于电机定前盖13固定不动，从而限制螺纹推杆转动，迫使螺纹推杆3做直线运动，整个装置的长度仅为螺纹推杆的长度，从而解决传统推杆减速电机的轴心方向尺寸过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题，推杆直线运动从而避免推杆旋转造成接触面摩擦的问题，进一步，通过螺纹推杆穿过相关零部件，使得电机转子、定齿圈、太阳轮及行星轮支架均位于同一轴线上，保证电机同轴度，且有效降低电机的安装工序难度，提高齿轮传动的稳定性，结构紧凑，占用空间小，提高电机的使用寿命。

在一实施例中，电机定前盖13的第一限位部为限位凸块，螺纹推杆3的第二限位部为限位凹槽31，限位凸块卡接在螺纹推杆3的限位凹槽31内，使得螺纹推杆3无法转动，具体地，电机定前盖13的限位凸块和螺纹推杆3的限位凹槽均为两个，呈轴对称设置，通过对称卡位，进一步提高螺纹推杆3直线运动的平稳性。

优选地，螺纹推杆3与电机转子11通过轴套连接，防止螺纹推杆运动过程中产生磨损，提高螺纹推杆的使用寿命。

进一步地，太阳轮21还包括太阳轮轴211，太阳轮轴211的圆周面设置有通孔，电机转子11圆周面设有螺纹孔，螺钉穿过通孔和螺纹孔将太阳轮21与电机转子11连接，其中，螺钉可以为两个，两个螺钉呈轴对称设置，从而提高电机转子和太阳轮的连接速度和稳固，保证连接稳定，在其他实施方式中，太阳轮21和电机转子11也可通过离合器或联轴器实现传动连接。

在一实施例中，行星轮齿轴241与行星轮支架24一体设置，一方面在装配的过程中，不会出现齿轮轴从行星支架上掉落，另一方面在传动的过程中避免分体设置有可能发生行星轮齿轴241随着行星轮22转动的情况，从根源上解决行星轮齿轴241会与行星轮支架之间出现磨损的问题，即使经过长期使用，整个电机依旧能保持平稳运行，使行星轮支架与行星轮传动精确。在其他实施方式中，可以在行星轮支架24上设置固定行星轮齿轴241的固定孔，两者在组装时插接固定。

优选地，一个行星轮支架24包括3个行星轮齿轴241，对应安装有3个行星轮22，与设置有3个以上的行星轮齿轴的行星轮支架相比，仅仅设置3个行星轮齿轴在要求特定的传动比时，多组行星轮齿轴之间会有效减少行星轮之间的啮合接触面积，在高速旋转时，行星轮组内的发热量会大大降低，有效提升电机的使用寿命，若要改变传动比，则能够在行星轮支架面积有限的条件下，加大行星轮的直径，减速效果更明显。

进一步的，行星轮22呈45度切角设置，以减少与行星轮齿轴241之间的摩擦，从而增加行星轮22的寿命，行星轮支架24与行星轮齿轴241均为塑胶材质，可在一定程度上降低成本。

优选地，太阳轮、行星轮以及定齿圈之间通过斜齿配合，使得减速电机啮合性好，传动平稳，冲击小，噪音小，提高承载能力以及延长使用寿命。

进一步地，定齿圈23的外侧套接有减震套，减震套发生弹性变形，吸收冲击能量，实现齿轮减震，能降低齿轮啮合时的噪声，并且可以降低减速机构2产生的震动，能避免冲击对轮齿的伤害，避免出现断齿问题，保护内部零件的稳定。

在一实施例中，行星齿轮为单联齿轮。单联齿行星轮与定齿圈的模数一致，从而降低了模具设计和制造难度，降低生产成本，并且产品组装过程更简洁，无需刻意关注行星轮的安装方向，提高安装效率及产品成品率。

在一可选的实施方式中，行星轮支架24与电机定前盖13之间设置有轴承，在电机高速旋转的过程中，轴承一方面能有效减少行星支架24转动过程中的阻力，提升电机的输出效率，另一方面轴承能给与行星支架24足够的支撑力，避免行星支架24在转动过程中的轴向窜动，提升减速机构2的减速平稳性。

在一实施例中，行星轮支架设置有多个，多个行星轮支架依次分级设置，从靠近电机转子的初级行星轮支架到远离电机转子的末级行星轮支架，对应的与行星轮啮合的太阳轮和定齿圈设置有多个，位于初级行星轮支架与末级行星轮支架之间的次级行星轮支架均与下一级太阳轮连接，内齿圈位于末级行星轮支架的中心，内齿圈与螺纹推杆相啮合。如图4所示，定齿圈23内设置有两个行星轮支架，初级行星轮支架27上周向均布有初级行星轮齿轴271，初级行星轮齿轴271上安装有初级行星齿轮26，初级太阳轮25与电机转子11传动连接，电机转动带动初级太阳轮25转动，初级太阳轮25与初级行星轮26啮合，带动初级行星轮26转动，初级行星轮26与定齿圈23啮合，进而带动初级行星轮支架27转动；初级行星轮支架27的一端固定连接有末级太阳轮28，带动末级太阳轮28转动，末级行星轮支架30上的末级行星轮齿轴301安装有末级行星轮29，末级行星轮29与末级太阳轮28相啮合，末级行星轮29与第二定齿圈302啮合，带动末级行星轮支架30转动，末级行星轮支架30的中心为内齿圈，内齿圈与螺纹推杆3相啮合，从而带动螺纹推杆3转动。通过在定齿圈23中设置两组行星轮支架及与其对应的行星齿轮、太阳齿轮形成两级减速，从而实现减速电机的减速和增大扭矩的功能，通过多个行星轮组的配合作用，减速机构2套设在定齿圈内，定齿圈23与连接块12固定连接，从而使得减速机构2与电机主体1相连，有效减少整个减速机构2的体积，使得整个减速电机的整体体积大幅度减小，占用体积减小，使用方便，在其他实施方式中，可根据实际的需要设置适当组数的行星轮支架及其对应的行星齿轮、太阳齿轮形成多级减速。通过初级行星轮以及末级行星轮同时与定齿圈啮合传动，且初级行星轮和末级行星轮均是在轴向上分布，因此该行星轮减速机构相比于现有技术可以在不改变轮毂直径的情况下，增大速比。

采用上述减速电机，通过将电机和齿轮减速箱均设计为中空结构，使得螺纹推杆穿过空心电机主体和减速箱，电机转动带动减速机构转动，通过减速机构的行星轮支架中心的内齿圈与螺纹推杆啮合，使得螺纹推杆旋转，进一步通过电机定前盖的第一限位部与螺纹推杆的第二限位部的配合限制螺纹推杆转动，使得螺纹推杆直线运动，整个装置的长度仅为螺纹推杆的长度，从而解决轴心方向尺寸过大，推杆过长造成推送方向精度不高以及推杆弯曲的问题，推杆直线运动有效避免推杆旋转造成的接触面摩擦的问题，进一步，由于电机转子、定齿圈、太阳轮及行星轮支架均位于同一轴线上，保证了电机同轴度，且有效降低电机的安装工序难度，提高齿轮传动的稳定性，结构紧凑，占用空间小，提高电机的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种减速电机，其特征在于，所述减速电机包括：

电机主体，所述电机主体包括电机转子及电机定前盖，所述电机转子和电机定前盖为中空结构，所述电机定前盖中心孔的孔壁设有第一限位部；

减速机构，所述减速机构包括定齿圈、太阳轮、行星轮以及行星轮支架，所述行星轮支架上周向均布有行星轮齿轴，所述行星轮设于所述行星轮齿轴上，所述太阳轮与所述电机转子传动连接，所述行星轮分别与所述太阳轮、定齿圈相啮合，所述行星轮支架的中心为内齿圈；

螺纹推杆，所述螺纹推杆穿过所述电机主体、所述行星轮支架以及所述电机定前盖的中心孔，所述螺纹推杆与所述内齿圈相啮合，所述螺纹推杆设有第二限位部，所述第二限位部与所述第一限位部相配合，限制所述螺纹推杆转动。

2.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述第一限位部为限位凸块，所述第二限位部为限位凹槽。

3.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述螺纹推杆与所述电机转子通过轴套连接。

4.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述太阳轮和所述电机转子的圆周面分别设置有通孔和螺纹孔，所述太阳轮与所述电机转子通过螺钉穿过所述通孔和螺纹孔进行连接。

5.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述行星轮支架设置有多个，多个行星轮支架依次分级设置，从靠近电机转子的初级行星轮支架到远离电机转子的末级行星轮支架，对应的与所述行星轮啮合的太阳轮和定齿圈设置有多个，位于初级行星轮支架与末级行星轮支架之间的次级行星轮支架均与下一级太阳轮连接，所述内齿圈位于末级行星轮支架的中心，所述内齿圈与所述螺纹推杆相啮合。

6.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述行星轮齿轴与所述行星轮支架一体设置。

7.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述太阳轮、行星轮以及定齿圈之间通过斜齿配合。

8.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述定齿圈的外侧套接有减震套。

9.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述行星齿轮为单联齿轮。

10.根据权利要求1所述的减速电机，其特征在于，所述行星轮支架为塑胶材质。

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