CN117097073A - 带有齿轮机构的无刷电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带有齿轮机构的无刷电机，包括无刷电机本体，所述无刷电机本体的一端安装在底座上，在所述无刷电机本体的另一端设置有驱动轴，所述无刷电机本体外部设置有差速齿轮机构，所述差速齿轮机构的一端与无刷电机本体的驱动轴相连，所述差速齿轮机构的一端的另一端设置有输出轴，当无刷电机本体带动驱动轴转动时，所述差速齿轮机构可以带动输出轴进行差速旋转。本发明通过差速齿轮机构的小巧设计，使其在有效的空间内可以实现对无刷电机转速的差速控制，在保证产品本体足够小巧的同时，提升了无刷电机输出端的扭矩，从而极大扩展的无刷电机可适应的使用场景，同时本发明还兼顾了防水性能，使其在家居清洁领域也可以适用。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域，具体而言是涉及一种带有齿轮机构的无刷电机。
背景技术
在现有的家用电器中会采用很多电机，例如搅拌机，豆浆机，榨汁机等等，在上述产品中常用的驱动机构。在上述应用场景中的很多电机现在正在逐步采用永磁的无刷电机，因为永磁的无刷电机工作起来更加安静，转速更快。
随着时代的发展，在家居清洁领域(例如滚刷)中也希望可以采用无刷电机进行替代，但在家居清洁领域应用无刷电机存在两个难题，其一在于，在家居清洁领域(例如滚刷)中由于需要对硬物进行摩擦，所述对无刷电机的转速要求不高，但与输出的扭矩有较高的要求，其二在于，家居清洁领域通过需要产品整个浸泡在水中进行清洗，因此对无刷电机的防水性能有较高要求。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种带有齿轮机构的无刷电机，包括无刷电机本体，所述无刷电机本体的一端安装在底座上，在在所述底座上设置有电机引线，在所述无刷电机本体的另一端设置有驱动轴，所述无刷电机本体外部设置有差速齿轮机构，所述差速齿轮机构的一端与无刷电机本体的驱动轴相连，所述差速齿轮机构的一端的另一端设置有输出轴，当无刷电机本体带动驱动轴转动时，所述差速齿轮机构可以带动输出轴进行差速旋转。
进一步而言，所述差速齿轮机构包括第一行星齿轮组和第二行星齿轮组。
进一步而言，所述第一行星齿轮组包括第一传动齿轮，所述第一传动齿轮套接固定在无刷电机本体的的驱动轴上，在所述第一传动齿轮外设置有若干个第一行星齿轮，所述第一行星齿轮与第一传动齿轮相互啮合，在第一行星齿轮的中心位置向外凸起有连接柱，在所述连接柱上安装有第一传动盘，所述第一传动盘与连接柱之间为固定连接，且与无刷电机本体的的驱动轴之间不接触，所述第一传动盘的的中心位置向外凸起有传动轴。
进一步而言，所述第二行星齿轮组包括第二传动齿轮，所述第二传动齿轮套接固定在第一传动盘的传动轴上，在所述第二传动齿轮外设置有若干个第二行星齿轮，所述第二行星齿轮与第二传动齿轮相互啮合，第二行星齿轮的中心位置向外凸起有连接柱，在所述连接柱上安装有第二传动盘，所述第二传动盘与连接柱之间为固定连接，且与第一传动盘的传动轴上之间不接触，所述输出轴设置在第二传动盘的中心位置。
进一步而言，所述第一行星齿轮的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第一传动齿轮周围，所述第二行星齿轮的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第二传动齿轮周围。
进一步而言，所述的第一传动齿轮和第一行星齿轮的齿轮比为17：14，所述的第二传动齿轮和第二行星齿轮的齿轮比为17：14。
进一步而言，在所述差速齿轮机构外部包裹有外壳，在所述外壳的内部设置有内齿圈，所述内齿圈分别于第一行星齿轮和第二行星齿轮相互啮合，在驱动轴上套接有轴承。
进一步而言，所述无刷电机本体包括转子组件和套设在转子组件外侧的电机定子，沿着所述电机定子的内圆周向内沿伸设有12个齿冠，将所述12个齿冠将电机定子的内圆周分割形成12个齿槽，在所述齿轮的末端设置有定子齿极，所述转子组件包括一体成型的转子铁芯和14个永磁体。
进一步而言，在所述转子铁芯圆周外侧设置有第一通槽，所述永磁体与第一通槽的侧壁之间存在缝隙，在所述第一通槽的底部开设有第二通槽，所述第二通槽与所述永磁体与第一通槽的侧壁之间的缝隙是相通的。
进一步而言，在所述转子铁芯的内部开设由第三通槽，所述第三通槽设置在所述第一通槽与转子铁芯的中心之间。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过差速齿轮机构的小巧设计，使其在有效的空间内可以实现对无刷电机转速的差速控制，在保证产品本体足够小巧的同时，提升了无刷电机输出端的扭矩，从而极大扩展的无刷电机可适应的使用场景，同时本发明还兼顾了防水性能，使其在家居清洁领域也可以适用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明带有齿轮机构的无刷电机的整体结构分解图；
图2是本发明带有齿轮机构的无刷电机的差速齿轮机构的整体结构分解图；
图3为本发明带有齿轮机构的无刷电机的第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的整体结构分解图；
图4为本发明带有齿轮机构的无刷电机的无刷电机本体的整体结构图；
图5为本发明带有齿轮机构的无刷电机的无刷电机本体的电机定子的结构示意图；
图6为本发明带有齿轮机构的无刷电机的无刷电机本体的转子组件的结构示意图；
图7为本发明带有齿轮机构的无刷电机的无刷电机本体的铁芯转子与永磁体之间装配的结构示意图。
图中的附图标记及名称如下：
无刷电机本体100、底座200、电机引线210、驱动轴110、差速齿轮机构300、输出轴310、第一行星齿轮组320、第二行星齿轮组330、第一传动齿轮321、第一行星齿轮322、连接柱323、第一传动盘324、传动轴325、第二传动齿轮331、第二行星齿轮332、第二传动盘333、外壳340、内齿圈341、轴承111、转子组件120、电机定子130、齿冠131、齿槽132、定子齿极133、转子铁芯121、永磁体122、第一通槽123、缝隙124、第二通槽125、第三通槽126。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
现结合附图对本发明优选的实施方式作进一步说明，结合图1-3所示，一种带有齿轮机构的无刷电机，包括无刷电机本体100，所述无刷电机本体100的一端安装在底座200上，在在所述底座200上设置有电机引线210，在所述无刷电机本体100的另一端设置有驱动轴110，当所述无刷电机本体100旋转的时候，带动所述驱动轴110同步旋转，所述无刷电机本体100外部设置有差速齿轮机构300，所述差速齿轮机构300的一端与无刷电机本体100的驱动轴110相连，所述差速齿轮机构300的一端的另一端设置有输出轴310，当无刷电机本体100带动驱动轴110转动时，所述差速齿轮机构300可以带动输出轴310进行差速旋转。相比于现有技术，本实施例通过差速齿轮机构300的小巧设计，使其在有效的空间内可以实现对无刷电机转速的差速控制，在保证产品本体足够小巧的同时，提升了无刷电机输出端的扭矩，从而极大扩展的无刷电机可适应的使用场景。
结合图2和图3，所述差速齿轮机构300包括至少两个行星齿轮机构，即第一行星齿轮组320和第二行星齿轮组330，所述第一行星齿轮组320包括第一传动齿轮321，所述第一传动齿轮321套接固定在无刷电机本体100的的驱动轴110上且跟随驱动轴110同步旋转，在所述第一传动齿轮321外设置有若干个第一行星齿轮322，所述第一行星齿轮322与第一传动齿轮321相互啮合，优选的，所述第一行星齿轮322的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第一传动齿轮321周围，当第一传动齿轮321转动的时候会带动第一行星齿轮322环绕着第一传动齿轮321进行转动，从而构成行星传动机构，在第一行星齿轮322的中心位置向外凸起有连接柱323，在所述连接柱323上安装有第一传动盘324，所述第一传动盘324与连接柱323之间为固定连接，且与无刷电机本体100的的驱动轴110之间不接触，所述第一传动盘324的的中心位置向外凸起有传动轴325，所述传动轴325与第一传动盘324固定连接且同步旋转，所以当第一行星齿轮322环绕着第一传动齿轮321进行转动的时候会带动第一传动盘324和传动轴325进行同步转动，优选的，所述的第一传动齿轮321和第一行星齿轮322的齿轮比为17：14，在此齿轮比的下，当无刷电机本体100的的驱动轴110转动的时候，所述第一传动盘324可以实现对无刷电机转速的第一级差速控制。
所述第二行星齿轮组330包括第二传动齿轮331，所述第二传动齿轮331套接固定在第一传动盘324的传动轴325上且跟随转动轴同步旋转，在所述第二传动齿轮331外设置有若干个第二行星齿轮332，所述第二行星齿轮332与第二传动齿轮331相互啮合，优选的，所述第二行星齿轮332的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第二传动齿轮331周围，当第二传动齿轮331转动的时候会带动第二行星齿轮332环绕着第二传动齿轮331进行转动，从而也构成行星传动机构，在第二行星齿轮332的中心位置向外凸起有连接柱323，在所述连接柱323上安装有第二传动盘333，所述第二传动盘333与连接柱323之间为固定连接，且与第一传动盘324的传动轴325上之间不接触，所述输出轴310设置在第二传动盘333的中心位置，所述输出轴310与第二传动盘333固定连接且同步旋转，所以当第二行星齿轮332环绕着第二传动齿轮331进行转动的时候会带动第二传动盘333和输出轴310进行同步转动，优选的，所述的第二传动齿轮331和第二行星齿轮332的齿轮比为17：14，在此齿轮比的下，当无刷电机本体100的的驱动轴110转动的时候，先驱动第一行星齿轮组320通过传动轴325输出第一级差速，然后传动轴325再在带动所述第二动盘可以实现对无刷电机转速的第二级差速。从上述具体实施例可以看到，本申请中第一行星齿轮组320和第二行星齿轮组330之间安装结构紧凑，设计小巧，使其在有效的空间内可以实现对无刷电机转速的差速控制，提升了无刷电机输出端的扭矩，从而极大扩展的无刷电机可适应的使用场景。
在所述差速齿轮机构300外部包裹有外壳340，在所述外壳340的内部设置有内齿圈341，所述内齿圈341分别于第一行星齿轮322和第二行星齿轮332相互啮合，所述外壳340与无刷电机本体100通过螺杆紧密连接，这样可以防止水进入差速齿轮机构300内，同时外壳340的内齿圈341可以保证第一行星齿轮组320和第二行星齿轮组330运行更加流畅。优选的，在驱动轴110上套接有轴承111，所述轴承111也可以让驱动轴110的在转动的时候更加顺畅。
结合附图4-6所示，所述无刷电机本体100包括转子组件120和套设在转子组件120外侧的电机定子130，沿着所述电机定子130的内圆周向内沿伸设有12个齿冠131，所述齿轮用于缠绕线圈(图中未画出)，将所述12个齿冠131将电机定子130的内圆周分割形成12个齿槽132，在所述齿轮的末端设置有定子齿极133，所述转子组件120包括一体成型的转子铁芯121和14个永磁体122。
结合附图6-7所示，在所述转子铁芯121圆周外侧设置有第一通槽123，所述第一通槽123用于固定放置永磁体122，所述第一通槽123与转子铁芯121为一体成型的，在转子铁芯121成型之后，所述第一通槽123即为固定，这样可以更精确的定位永磁体122的放置位置，所述永磁体122与第一通槽123的底部通过焊接或者冲压固定结构，所述永磁体122与第一通槽123的侧壁之间存在缝隙124，优选的，在所述第一通槽123的底部开设有第二通槽125，所述第二通槽125与所述永磁体122与第一通槽123的侧壁之间的缝隙124是相通的，从而在各个永磁体122之间在伴随转子铁芯121转动的时候，形成的气隙是非均匀的变化，从而对磁力线的密度也是不断变化，因此可以让转子铁芯121产生更广的调速范围。
在所述转子铁芯121的内部开设由第三通槽126，所述第三通槽126设置在所述第一通槽123与转子铁芯121的中心之间。所述第三通槽126开设的作用可以为整个转子铁芯121进行减重，从而可以减少转子铁芯121的转动惯量，使其转子铁芯121的刹车更加容易。优选的，所述第三通槽126均匀的分别在子铁芯的中心的四周。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (10)
1.带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，包括无刷电机本体(100)，所述无刷电机本体(100)的一端安装在底座(200)上，在在所述底座(200)上设置有电机引线(210)，在所述无刷电机本体(100)的另一端设置有驱动轴(110)，所述无刷电机本体(100)外部设置有差速齿轮机构(300)，所述差速齿轮机构(300)的一端与无刷电机本体(100)的驱动轴(110)相连，所述差速齿轮机构(300)的一端的另一端设置有输出轴(310)，当无刷电机本体(100)带动驱动轴(110)转动时，所述差速齿轮机构(300)可以带动输出轴(310)进行差速旋转。
2.根据权利要求1所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述差速齿轮机构(300)包括第一行星齿轮组(320)和第二行星齿轮组(330)。
3.根据权利要求2所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述第一行星齿轮组(320)包括第一传动齿轮(321)，所述第一传动齿轮(321)套接固定在无刷电机本体(100)的的驱动轴(110)上，在所述第一传动齿轮(321)外设置有若干个第一行星齿轮(322)，所述第一行星齿轮(322)与第一传动齿轮(321)相互啮合，在第一行星齿轮(322)的中心位置向外凸起有连接柱(323)，在所述连接柱(323)上安装有第一传动盘(324)，所述第一传动盘(324)与连接柱(323)之间为固定连接，且与无刷电机本体(100)的的驱动轴(110)之间不接触，所述第一传动盘(324)的的中心位置向外凸起有传动轴(325)。
4.根据权利要求3所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述第二行星齿轮组(330)包括第二传动齿轮(331)，所述第二传动齿轮(331)套接固定在第一传动盘(324)的传动轴(325)上，在所述第二传动齿轮(331)外设置有若干个第二行星齿轮(332)，所述第二行星齿轮(332)与第二传动齿轮(331)相互啮合，第二行星齿轮(332)的中心位置向外凸起有连接柱(323)，在所述连接柱(323)上安装有第二传动盘(333)，所述第二传动盘(333)与连接柱(323)之间为固定连接，且与第一传动盘(324)的传动轴(325)上之间不接触，所述输出轴(310)设置在第二传动盘(333)的中心位置。
5.根据权利要求4所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述第一行星齿轮(322)的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第一传动齿轮(321)周围，所述第二行星齿轮(332)的数量为三个，且相互之间呈现120度夹角分布啮合在所述第二传动齿轮(331)周围。
6.根据权利要求5所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述的第一传动齿轮(321)和第一行星齿轮(322)的齿轮比为17：14，所述的第二传动齿轮(331)和第二行星齿轮(332)的齿轮比为17：14。
7.根据权利要求6所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，在所述差速齿轮机构(300)外部包裹有外壳(340)，在所述外壳(340)的内部设置有内齿圈(341)，所述内齿圈(341)分别于第一行星齿轮(322)和第二行星齿轮(332)相互啮合，在驱动轴(110)上套接有轴承(111)。
8.根据权利要求1所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，所述无刷电机本体(100)包括转子组件(120)和套设在转子组件(120)外侧的电机定子(130)，沿着所述电机定子(130)的内圆周向内沿伸设有12个齿冠(131)，将所述12个齿冠(131)将电机定子(130)的内圆周分割形成12个齿槽(132)，在所述齿轮的末端设置有定子齿极(133)，所述转子组件(120)包括一体成型的转子铁芯(121)和14个永磁体(122)。
9.根据权利要求8所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，在所述转子铁芯(121)圆周外侧设置有第一通槽(123)，所述永磁体(122)与第一通槽(123)的侧壁之间存在缝隙(124)，在所述第一通槽(123)的底部开设有第二通槽(125)，所述第二通槽(125)与所述永磁体(122)与第一通槽(123)的侧壁之间的缝隙(124)是相通的。
10.根据权利要求9所述的带有齿轮机构的无刷电机，其特征在于，在所述转子铁芯(121)的内部开设由第三通槽(126)，所述第三通槽(126)设置在所述第一通槽(123)与转子铁芯(121)的中心之间。
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