CN204013053U - 滚珠花键轴电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种能量转换效率高、结构简单、占用空间小且由滚珠花键轴直接作为转轴的滚珠花键轴电机。其包括电机前盖、后盖、定子铁芯、置于定子铁芯内的定子线圈和电机转轴，电机转轴为穿过前盖、定子铁芯和后盖设置的花键轴，在定子铁芯段的花键轴外圆周壁上套接有滚珠花键母，在滚珠花键母外圆周壁与定子线圈之间套接有可令滚珠花键母在定子线圈产生的磁场作用下带动花键轴旋转的磁感应组件，该磁感应组件固接在花键母的外圆周壁上。本实用新型将电机转轴直接设计为花键轴。省去现有技术中的花键轴需通过转换部件才可与电机转轴相连接的复杂结构，降低了电机成本。其既可转动，又可沿轴线移动。其可有效减小电机的体积。

Description

滚珠花键轴电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机，特别涉及一种用滚珠花键轴直接作为电机转轴的电机。

背景技术

在自动化及医疗设备的驱动机构中，常常使用滚珠花键轴作为驱动机构的主轴，该主轴既能绕轴线旋转，又可沿轴线做直线往复移动。现有技术中，通常都是采用转换部件将滚珠花键轴与电机转轴连接在一起，例如通过齿轮的啮合、同步带、皮带或套接等连接方式，使滚珠花键轴从电机中获得动力而旋转或直线移行。

该结构存在如下不足：

1)滚珠花键轴与电机转轴之间的衔接结构复杂、装配难度大、所用部件多、成本高。

2)电机将能量通过转换部件传给滚珠花键轴，转换时，能量有所损失，导致能量转换效率降低。

3)组成的驱动机构占用空间大，不利于设备的小型化和集成化。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能量转换效率高、结构简单、占用空间小且由滚珠花键轴直接作为转轴的滚珠花键轴电机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型的滚珠花键轴电机，包括电机前盖、后盖、定子铁芯、置于定子铁芯内的定子线圈和电机转轴，所述定子铁芯置于前盖与后盖之间，其间通过螺钉固接在一起，所述电机转轴为穿过前盖、定子铁芯和后盖设置的花键轴，在定子铁芯段的花键轴外圆周壁上套接有滚珠花键母，在滚珠花键母外圆周壁与定子线圈之间套接有可令滚珠花键母在定子线圈产生的磁场作用下带动花键轴旋转的磁感应组件，该磁感应组件固接在所述花键母的外圆周壁上。

所述磁感应组件由呈中空筒状的磁屏蔽套、前转子铁芯、后转子铁芯、磁环和深沟球轴承构成，所述磁屏蔽套通过平键固接在所述花键母外圆周壁上，所述前转子铁芯、磁环和后转子铁芯通过过盈配合方式依次套置并固定在所述磁屏蔽套外圆周壁上，所述磁屏蔽套的两端通过对应的深沟球轴承置于电机前盖与后盖之间。

前盖端面上的前轴孔为内螺纹孔，在该内螺纹孔中设有带外螺纹的锁紧环，锁紧环套接在所述磁屏蔽套外圆周壁上且紧贴所述深沟球轴承旋接在该内螺纹孔中。

在所述前转子铁芯、后转子铁芯与其相对的所述深沟球轴承之间还设有限定该轴承沿轴向位移的套筒。

所述深沟球轴承前后各一对。

所述磁屏蔽套由铜材所制。

在所述前盖和后盖端面轴孔内设有防尘套。

与现有技术相比，本实用新型将滚珠花键母与固接在其外圆周壁上的磁感应组件结合在一起，之后将该组合件安装于内装有定子线圈的电机定子铁芯中，再通过螺钉将电机前盖、所述定子铁芯和后盖固接在一起，该结构可使固接在滚珠花键母上的磁感应组件在定子线圈产生的磁场作用下，带动滚珠花键母旋转，继而带动穿置于滚珠花键母中的花键轴同向旋转。本实用新型将电机旋转动力部分设计为集成化、模块化，使得电机转轴直接为花键轴。该结构省去现有技术中的花键轴需通过转换部件才可与电机转轴相连接的复杂结构，由此，降低了电机成本，同时，还可完成滚珠花键轴既可转动又可直线往复移动的双重功能。本实用新型可有效减小电机整机的体积，使滚珠花键轴电机小型化、集成化成为可能。

附图说明

图1为本实用新型的外形示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为图1的爆炸示意图。

附图标记如下：

前盖1、前轴孔11、定子铁芯2、定子端板21、定子线圈22、通槽23、滚珠花键母3、花键轴31、键槽32、磁感应组件4、磁屏蔽套41、键孔42、平键43、前转子铁芯44、后转子铁芯45、磁环46、套筒47、深沟球轴承5、后盖6、后轴孔61、螺钉7、螺钉孔71、防尘套72、锁紧环73、内筒8、外筒9。

具体实施方式

本实用新型的滚珠花键轴31电机由电机前盖1、后盖6(近负载端为前，远负载端为后，下同)、定子铁芯2、定子线圈22、定子端板21、滚珠花键母3、同轴穿置于滚珠花键母3中的花键轴31和磁感应组件4构成。

所述前盖1与后盖6均由铝合金材料所制。

在前盖1、定子铁芯2、定子端板21和后盖6的边角上设有可穿过螺钉7将前盖1、定子铁芯2和后盖6固接在一起的螺钉孔71。

在前盖1前端面的中央设有贯穿前盖1的带内螺纹的前轴孔11，前盖1的后端为同轴设置的内筒8和外筒9；在后盖6后端面的中央也设有贯穿后盖6的后轴孔61，后盖6的前端与前盖1的后端相同也为同轴设置的内筒8和外筒9。所述前轴孔11、后轴孔61同轴设置且大小相同；所述前盖1上的内筒8和外筒9与后盖6上的内筒8和外筒9结构大小均相同。

所述定子铁芯2由磁性材料所制，在其周壁上均匀间隔设有若干个沿轴向贯穿的通槽23，本实用新型优选为八个通槽23，所述定子线圈22的形状呈椭圆形，其数量与通槽23的个数相对应，每个通槽23内安装一个定子线圈22，所述定子端板21呈环状，其为两个分别安装在定子铁芯2的两侧，其作用是将定子线圈22固定在定子铁芯2中。定子端板21内环直径略大于前盖1和后盖6上的内筒8的直径，即安装后，定子端板21是套接在所述内筒8的外壁上。

所述滚珠花键母3与花键轴31穿置在一起，其可为现有技术中的标准件，安装时，花键轴31的后端穿过前盖1、定子铁芯2和后盖6设置，所述滚珠花键母3置于前盖1与后盖6之间。

所述磁感应组件4由呈中空筒状的磁屏蔽套41、前转子铁芯44、后转子铁芯45、磁环46、套筒47和深沟球轴承5构成。

所述磁屏蔽套41优选为铜材所制，其主要作用是为消除所述定子线圈22与所述磁环46产生的磁场对设于滚珠花键母3内部的滚珠的影响，从而，使其能够在正常环境下工作。

在滚珠花键母3的外壁上均匀间隔设有至少二个沿轴向设置的键槽32，在磁屏蔽套41上与所述键槽32相对应的位置也设有贯通磁屏蔽套41套壁的轴向键孔42，通过平键43将该磁屏蔽套41固接在滚珠花键母3的外圆周壁上。

所述前转子铁芯44和后转子铁芯45结构大小均相同，其为中空铁芯；所述磁环46呈圆环状，前转子铁芯44、磁环46和后转子铁芯45通过过盈配合方式压在所述磁屏蔽套41的外周壁上，其中磁环46置于前转子铁芯44与后转子铁芯45之间，其间沿轴向紧密相接并处于磁屏蔽套41的中部位置。

所述深沟球轴承5为二对，分别套置于磁屏蔽套41的前后两端并与其对应的前盖1或后盖6相接，该深沟球轴承5的外圈与所述的内筒8壁相接，其内圈与所述磁屏蔽套41的外壁相接。

为了限定所述深沟球轴承5在轴向上产生位移，在前转子铁芯44、后转子铁芯45与对应深沟球轴承5之间还设有由金属材料制作的套筒47。

将所述的前盖1、定子铁芯2、后盖6、滚珠花键母3、花键轴31和磁感应组件4安装好后，再将带有外螺纹的锁紧环73旋接在设置于前盖1上的所述的螺纹孔中，通过调节其松紧，使介于前盖1与后盖6之间的各部件处于最佳运行状态。

为了防止灰尘、湿气由设于前盖1与后盖6上的轴孔进入电机内，在所述轴孔内设有防尘套72。

本实用新型的特点为：

1)为实现电机轴即可转动，同时又可沿轴向自由滑动，采用中空的转子铁芯，内套滚珠花键副的结构。

2)为实现电机直接驱动花键轴31转动，将滚珠花键母3嵌合在转子铁芯内部，从而带动花键轴31转动。

3)为将花键母固定于转子铁芯内部，采用平键43的方式从径向压入，从而实现轴向、旋转方向的定位。

4)为消除电机磁场对滚珠花键母3内部的滚珠的影响，使其能够在正常环境下工作，在转子铁芯与滚珠花键母3之间，嵌入一铜套，从而实现了对磁场的屏蔽。

本实用新型为一种新结构，从根本上对现有技术中的花键轴31电机进行了彻底的改进。

Claims (7)

1.一种滚珠花键轴电机，包括电机前盖(1)、后盖(6)、定子铁芯(2)、置于定子铁芯(2)内的定子线圈(22)和电机转轴，所述定子铁芯(2)置于前盖(1)与后盖(6)之间，其间通过螺钉(7)固接在一起，其特征在于：所述电机转轴为穿过前盖(1)、定子铁芯(2)和后盖(6)设置的花键轴(31)，在定子铁芯(2)段的花键轴(31)外圆周壁上套接有滚珠花键母(3)，在滚珠花键母(3)外圆周壁与定子线圈(22)之间套接有可令滚珠花键母(3)在定子线圈(22)产生的磁场作用下带动花键轴(31)旋转的磁感应组件(4)，该磁感应组件(4)固接在所述花键母的外圆周壁上。

2.根据权利要求1所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：所述磁感应组件(4)由呈中空筒状的磁屏蔽套(41)、前转子铁芯(44)、后转子铁芯(45)、磁环(46)和深沟球轴承(5)构成，所述磁屏蔽套(41)通过平键(43)固接在所述花键母外圆周壁上，所述前转子铁芯(44)、磁环(46)和后转子铁芯(45)通过过盈配合方式依次套置并固定在所述磁屏蔽套(41)外圆周壁上，所述磁屏蔽套(41)的两端通过对应的深沟球轴承(5)置于电机前盖(1)与后盖(6)之间。

3.根据权利要求2所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：前盖(1)端面上的前轴孔(11)为内螺纹孔，在该内螺纹孔中设有带外螺纹的锁紧环(73)，锁紧环(73)套接在所述磁屏蔽套(41)外圆周壁上且紧贴所述深沟球轴承(5)旋接在该内螺纹孔中。

4.根据权利要求3所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：在所述前转子铁芯(44)、后转子铁芯(45)与其相对的所述深沟球轴承(5)之间还设有限定该轴承(5)沿轴向位移的套筒(47)。

5.根据权利要求3所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：所述深沟球轴承(5)前后各一对。

6.根据权利要求2－5中任一项所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：所述磁屏蔽套(41)由铜材所制。

7.根据权利要求6所述的滚珠花键轴电机，其特征在于：在所述前盖(1)和后盖(6)端面轴孔内设有防尘套(72)。