CN204349741U - 一种多方位一体式电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多方位一体式电动机，解决单体电动机不能满足多方位驱动的问题。本实用新型包括壳体，以及均设置在壳体内的第一电磁体、第二电磁体、第一定子、第二定子和第三定子；第一电磁体和第二电磁体对应设置形成S极和N极，并且两个电磁体之间形成有腔体；第一定子、第二定子和第三定子各自的两端均设有转轴，其中，第一定子纵向设置在腔体中，并且第一定子两端的转轴均伸出到壳体外部，第二定子和第三定子横向设置在腔体中对应的两侧，并且第二定子和第三定子各自一端的转轴均伸出到壳体外部。本实用新型很好地实现了一个电动机的多方位驱动，其无需通过齿轮传动变换，因而不仅成本投入和能量损耗低，而且维护方便、使用寿命长。

Description

一种多方位一体式电动机

技术领域

    本实用新型涉及一种电动机，具体涉及的是一种多方位一体式电动机。

背景技术

现有的电动机大多为单体电动机，即其只能在一个方位上进行驱动，若需要多方位驱动，则需要在不同的方位安装单体电动机，但这样一来就会增加成本的投入。而如果采用齿轮传动的方式来实现驱动方位的变换，则由于齿轮之间存在着摩擦力，因而一方面，由于过多的齿轮传动会造成齿轮磨损，因而会增加维修的成本；另一方面，单体电动机会因为齿轮较多的摩擦而承载着较大的负荷和能量损失，导致电动机不仅不能将其产生的驱动力很好地进行传递，而且容易发热，致使其损坏几率增大，缩短了电动机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多方位一体式电动机，主要解决现有的单体电动机不能满足多方位驱动的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多方位一体式电动机，包括壳体，以及均设置在该壳体内的第一电磁体、第二电磁体、第一定子、第二定子和第三定子；所述第一电磁体和第二电磁体对应设置形成S极和N极，并且两个电磁体之间形成有腔体；所述第一定子、第二定子和第三定子各自的两端均设有转轴，其中，第一定子纵向设置在腔体中，并且该第一定子两端的转轴均伸出到壳体外部，第二定子和第三定子则横向设置在腔体中对应的两侧，并且该第二定子和第三定子各自一端的转轴均伸出到壳体外部。

进一步地，所述第二定子通过其另一端的转轴与设置在腔体中的第一连接轴承连接。

再进一步地，所述第三定子通过其另一端的转轴与设置在腔体中的第二连接轴承连接。

更进一步地，所述第一定子、第二定子和第三定子伸出到壳体外部的转轴均套有轴帽。

作为优选，所述壳体为球形体或方形体。

本实用新型基于一个总的发明构思下，还提供了该多方位一体式电动机的另一种结构设计，如下所述：

一种多方位一体式电动机，包括壳体，以及均设置在该壳体内的第一电磁体、第二电磁体、第一定子、第二定子、第三定子和第四定子；所述第一电磁体和第二电磁体对应设置形成S极和N极，并且两个电磁体之间形成有腔体；所述第一定子、第二定子、第三定子和第四定子各自的两端均设有转轴，其中，第一定子和第四定子纵向设置在腔体中对应的两侧，并且该第一定子和第四定子各自一端的转轴均伸出到壳体外部，第二定子和第三定子则横向设置在腔体中对应的两侧，并且该第二定子和第三定子各自一端的转轴均伸出到壳体外部。

进一步地，所述腔体中设有连接件，该连接件纵向和横向上均各自设有两个连接孔，所述第一定子和第四定子均通过各自另一端的转轴与连接件纵向上的连接孔连接。

再进一步地，所述第二定子和第三定子均通过各自另一端的转轴与连接件横向上的连接孔连接。

更进一步地，所述第一定子、第二定子、第三定子和第四定子伸出到壳体外部的转轴均套有轴帽。

作为优选，所述壳体为球形体或方形体。

本实用新型的设计原理在于，利用两个电磁体分别作为S极和N极，使得二者之间形成的腔体内产生磁场，然后在腔体内的不同方向上合理设置多个定子，由于该种设计方式符合切割磁感线的定律，因此，在定子通电的情况下，即可做顺时针或逆时针的自转运动，从而带动其上的转轴转动，如此一来，通过多个定子不同方向的转动，即可实现电动机的多方位驱动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型结构设计巧妙、原理简单、使用方便。

（2）本实用新型利用第一电磁体和第二电磁体通电产生磁场，并通过合理的连接轴承设计，于腔体中纵向和横向的位置设置定子，使其垂直切割磁感线，从而在磁场力的带动下，以产生最大感应电动势的方式，实现了各方位上不同定子的运转，进而实现了一个电动机的多方位驱动。本实用新型通过产生磁场来驱动定子转动，其无需设置多个电动机，也无需依靠齿轮传动来变换电动机转轴的驱动方向，因而不仅节约了制造成本和维修成本的投入，而且减轻了电动机的运转负荷，有效延长了电动机的使用寿命，并且该种驱动方式几乎没有能量损耗，因此也使得电动机产生的驱动力得到了较大程度上的传递。

（3）本实用新型性价比高、且易于批量制造生产，因此，其具有较高的实用价值和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型-实施例1内部的分解示意图。

图2为本实用新型-实施例1的外部结构示意图。

图3为本实用新型-实施例2内部的分解示意图。

图4为本实用新型-实施例2的外部结构示意图。

图5为本实用新型的一种使用状态图。

图6为本实用新型的另一种使用状态图。

图7为本实用新型的延伸结构示意图。

其中，附图标记对应的零部件名称为：

1-壳体，2-第一电磁体，3-第二电磁体，4-腔体，5-第一定子，6-第二定子，7-第三定子，8-第四定子，9-转轴，10-轴帽，11-连接件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1、2所示，本实用新型提供了一种多方位一体式电动机，在本实施例中，该电动机包括壳体1，以及均设置在该壳体1中的第一电磁体2、第二电磁体3、第一定子5、第二定子6和第三定子7。所述第一电磁体2和第二电磁体3可以采用由铁块和铜丝线圈构成的电磁铁，而在本实施例中，该第一电磁体2和第二电磁体3对应设置形成一个S极和一个N极，并且两个电磁体之间形成了一个腔体4，如图1所示。

所述第一定子5、第二定子6和第三定子7均设置在该腔体4内，并且三个定子各自的两端均设有转轴9。本实施例中，所述第一定子5纵向分布在腔体4内，其两端的转轴均伸出壳体1外（即壳体1的上下两侧）；所述第二定子6和第三定子7则横向分布在腔体4中对应的两侧，其中，如图2所示，第二定子6一端的转轴与设置在腔体4中的第一连接轴承连接，另一端则伸出到壳体1外（即壳体1的左侧或右侧），而第三定子7一端的转轴与设置在腔体4中的第二连接轴承连接，另一端则伸出到壳体1外（即壳体1的右侧或左侧）。并且进一步地，第一定子5、第二定子6和第三定子7伸出到壳体1外的转轴均套有轴帽10，防止转轴因漏电而发生安全事故。

本实用新型可以配合目前常用的控制器进行使用，使用时，本实施例的工作原理是：在通电情况下，第一电磁体2和第二电磁体3之间的腔体4产生磁场，使得三个定子同时运转，由于第一定子5的转轴在壳体1的上下两侧，而第二定子6和第三定子7的转轴分别在壳体1的左右两侧，因此，这就使得电动机的转轴具备了三个方位转动的功能，即：壳体上下两侧的转轴做同向转动，壳体左侧的转轴做另一个方向的转动，壳体右侧的转轴做第三个方向的转动。如此一来便可实现一个电动机的多方位驱动。

实施例2

如图3、4所示，与实施例1的不同点在于，本实施例可实现电动机四个方位转动的功能，本实施例除了第一定子5、第二定子6和第三定子7外，还设有第四定子8，并且没有设置连接轴承，而是设置了一个于纵向和横向上均设有四个连接孔的连接件11。本实施例的具体结构设计是：所述第一定子5、第二定子6、第三定子7和第四定子8各自的两端均设有转轴9，其中，第一定子5和第四定子8均通过各自一端的转轴与连接件11纵向上的连接孔连接，第一定子5和第四定子8纵向设置在腔体4中对应的两侧，并且该第一定子5和第四定子8各自另一端的转轴均伸出到壳体1外部。而第二定子6和第三定子7均通过各自一端的转轴与连接件11横向上的连接孔连接，该第二定子6和第三定子7横向设置在腔体4中对应的两侧，并且第二定子6和第三定子7各自另一端的转轴均伸出到壳体1外部。

本实施例的工作原理与实施例1大体相同，所不同的，则是电动机的转轴具备了四个方位转动的功能，即：壳体上侧的转轴做一个方向的转动，壳体下侧的转轴做另一个方向的转动，壳体左侧的转轴做第三个方向的转动，而壳体右侧的转轴做第四个方向的转动。

本实用新型可以实现电动机的多方位驱动需求，解决了现有单体电动机所存在的问题，并且本实用新型中的壳体1的形状可以根据需要制作成多种形状（例如图2和图4所示的球形体和方形体）。如此一来，便可以很好地满足许多领域的应用，例如机器人应用领域，如图5所示，在机器人手臂的多个关节处（图5中的A、B、C处）设置本实用新型，从而使得机器人的手臂可以上下、前后、左右方向的转动或摆动，进而实现机器人手臂的灵活运动。再例如航空航天应用领域，如图6所示，在高超音速导弹方面，利用本实用新型的结构设计，可以制造出一个双向陀螺仪，从而保证高超音速导弹在飞翔过程中不会发生左右摇晃，同时又能直线前行，使用上非常方便，导弹在运行过程中只需控制其后背的火箭推进器喷射方向即可控制导弹的运行轨迹。

此外，本实用新型还可以作进一步的延伸，如图7所示，采用一个六向轴承，并按照本实用新型的结构设计原理，便可以设计出一个六向一体式电动机，并且基于这个结构和原理基础，还可以制造出四向一体式电动机、五向一体式电动机、七向一体式电动机、八向一体式电动机，等等。

除了上述领域外，本实用新型亦可应用在其他很多方面，包括交流电供磁的感应式无刷片多方位一体式电动机、三相异步供磁原理的多方位一体式电动机、直流有刷片多方位一体式电动机等等，本实施例不再一一列举。

上述实施例仅为本实用新型较佳的两种实现方式，并非是对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多方位一体式电动机，其特征在于：包括壳体（1），以及均设置在该壳体（1）内的第一电磁体（2）、第二电磁体（3）、第一定子（5）、第二定子（6）和第三定子（7）；所述第一电磁体（2）和第二电磁体（3）对应设置形成S极和N极，并且两个电磁体之间形成有腔体（4）；所述第一定子（5）、第二定子（6）和第三定子（7）各自的两端均设有转轴（9），其中，第一定子（5）纵向设置在腔体（4）中，并且该第一定子（5）两端的转轴均伸出到壳体（1）外部，第二定子（6）和第三定子（7）则横向设置在腔体（4）中对应的两侧，并且该第二定子（6）和第三定子（7）各自一端的转轴均伸出到壳体（1）外部。

2.根据权利要求1所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述第二定子（6）通过其另一端的转轴与设置在腔体（4）中的第一连接轴承连接。

3.根据权利要求2所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述第三定子（7）通过其另一端的转轴与设置在腔体（4）中的第二连接轴承连接。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述第一定子（5）、第二定子（6）和第三定子（7）伸出到壳体（1）外部的转轴均套有轴帽（10）。

5.根据权利要求4所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述壳体（1）为球形体或方形体。

6.一种多方位一体式电动机，其特征在于：包括壳体（1），以及均设置在该壳体（1）内的第一电磁体（2）、第二电磁体（3）、第一定子（5）、第二定子（6）、第三定子（7）和第四定子（8）；所述第一电磁体（2）和第二电磁体（3）对应设置形成S极和N极，并且两个电磁体之间形成有腔体（4）；所述第一定子（5）、第二定子（6）、第三定子（7）和第四定子（8）各自的两端均设有转轴（9），其中，第一定子（5）和第四定子（8）纵向设置在腔体（4）中对应的两侧，并且该第一定子（5）和第四定子（8）各自一端的转轴均伸出到壳体（1）外部，第二定子（6）和第三定子（7）则横向设置在腔体（4）中对应的两侧，并且该第二定子（6）和第三定子（7）各自一端的转轴均伸出到壳体（1）外部。

7.根据权利要求6所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述腔体（4）中设有连接件（11），该连接件（11）纵向和横向上均各自设有两个连接孔，所述第一定子（5）和第四定子（8）均通过各自另一端的转轴与连接件（11）纵向上的连接孔连接。

8.根据权利要求7所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述第二定子（6）和第三定子（7）均通过各自另一端的转轴与连接件（11）横向上的连接孔连接。

9.根据权利要求6～8任意一项所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述第一定子（5）、第二定子（6）、第三定子（7）和第四定子（8）伸出到壳体（1）外部的转轴均套有轴帽（10）。

10.根据权利要求9所述的一种多方位一体式电动机，其特征在于：所述壳体（1）为球形体或方形体。