CN206727836U - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机，包括：呈板状的电机本体，所述电机本体包括定子、转子以及容纳所述定子和所述转子的壳体；连接在所述壳体上的编码器，所述编码器包括：套设在所述电机本体的动力输出轴上的多极磁环；套设在所述多极磁环外侧的环形的电子组件；环形的支架，所述支架上开设有连接所述电子组件的安装孔，以及连接所述电机本体的条形孔。本实用新型提供的电机，对电机本体和编码器的结构均进行了改进，使得其与现有电机、编码器的结构均不相同，不仅丰富了电机和编码器的种类，而且能够使电机及编码器应用于狭窄的安装空间中，满足了微特电机更加多样化的使用需求，扩大了编码器的应用范围。

Description

一种电机

技术领域

本实用新型涉及微特电机技术领域，特别涉及一种电机。

背景技术

微型特种电机，简称微特电机，是指直径小于160mm或额定功率小于750W或具有特殊性能、特殊用途的电机，其被广泛应用到家用电器、移动终端等多个领域。

编码器是微特电机的关键部件之一，其主要用于测定微特电机的转速，以保证微特电机平稳工作。编码器一般包括电子组件、磁环和支架，其中，电子组件用于数据处理，磁环套设在微特电机的输出轴上用于测定微特电机的转速，支架则起到支撑电子组件并将电子组件连接到微特电机上的作用。在现有技术中，由于用途、应用环境的不同，导致微特电机及编码器的结构多种多样且相差很大，而在一些特定的应用环境中(例如安装空间狭窄)，现有的微特电机由于自身的结构限制，使得其无法应用，因此就需要设计新型结构的微特电机，同时也需要设计能够与其配合使用的新型结构的编码器，以满足多样化的使用需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种新型的电机，使得其能够应用于狭窄的安装空间中，丰富了电机的种类，满足了微特电机更多样化的使用需求。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电机，包括：

呈板状的电机本体，所述电机本体包括定子、转子以及容纳所述定子和所述转子的壳体；

连接在所述壳体上的编码器，所述编码器包括：套设在所述电机本体的动力输出轴上的多极磁环；套设在所述多极磁环外侧的环形的电子组件；环形的支架，所述支架上开设有连接所述电子组件的安装孔，以及连接所述电机本体的条形孔。

优选的，上述电机中，所述转子为容纳所述定子并具有多极结构的桶形外转子，构成所述多极结构的多个磁瓦围绕所述转子的轴线，均匀的粘贴在所述转子的圆周侧壁上；所述动力输出轴穿过所述定子。

优选的，上述电机中，所述壳体包括容纳所述定子和所述转子的桶形机壳，以及覆盖所述机壳开口并被所述动力输出轴穿过的后端盖，所述编码器连接在所述后端盖上并被盖板覆盖，所述多极磁环粘接在所述动力输出轴穿过所述后端盖的一端。

优选的，上述电机中，所述多极磁环的极对数，所述多极磁环的极对数与所述转子的极对数相同，或者所述转子的极对数为所述多极磁环极对数的整数倍，并且所述多极磁环的充磁方向为径向多极或平面多极。

优选的，上述电机中，所述电子组件包括环形电路板和设置在所述环形电路板上的多个霍尔元件，所述霍尔元件在所述环形电路板的周向上均匀分布，任意相邻的两个所述霍尔元件之间的电角度相对于所述多级磁环为α度，并且所述霍尔元件为插件霍尔元件或贴片霍尔元件，其中α＝90+360×n，n为整数。

优选的，上述电机中，所述条形孔为在所述支架的周向上沿弧线延伸的弧形条孔，并且所述弧线的圆心为所述支架的中心。

优选的，上述电机中，所述支架的内侧边缘上设置有向所述支架的圆心凸出的多个凸板，多个所述安装孔一对一的设置在所述凸板上。

优选的，上述电机中，所述安装孔为能够与螺钉配合的螺纹孔。

优选的，上述电机中，所述凸板为半圆形凸板，并且所述安装孔开设在所述凸板的中心部位，并且所述凸板与所述支架为一体结构。

优选的，上述电机中，还包括开设在所述支架上的多个调节孔，所述调节孔和所述条形孔在所述支架的周向上相间设置。

本实用新型提供的电机，包括电机本体和编码器，其中，整体呈板状(扁平状)的电机本体又包括定子、转子以及容纳定子和转子的壳体，编码器包括多极磁环、电子组件和将电子组件连接到壳体上的支架。呈板状的电机本体体积较小，能够安装于狭窄的空间中，安装完成之后，通电令定子和转子配合工作以使动力输出轴转动，套设在动力输出轴上的多极磁环开始实时检测动力输出轴的转速，而电子组件在固定到支架上的同时，还套设在多极磁环的外侧，将转速数据向电机本体进行反馈，而为了与板状的电机本体和环形的电子组件配合，专门将支架也设计为环形，并且在其上开设用于连接电子组件的安装孔和用于连接壳体的条形孔。上述新型结构的电机，对电机本体和编码器的结构均进行了改进，使得其与现有电机、编码器的结构均不相同，不仅丰富了电机和编码器的种类，而且能够使电机及编码器应用于狭窄的安装空间中，满足了微特电机更加多样化的使用需求，扩大了编码器的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的编码器与微特电机配合的分解示意图；

图2为电子组件的结构示意图；

图3为支架的结构示意图。

在图1-图3中：

1-多极磁环，2-电子组件，3-支架，4-安装孔，5-条形孔，6-凸板，7-调节孔，8-电机本体，9-盖板；

21-环形电路板，22-霍尔元件，81-定子，82-转子，83-动力输出轴，84-机壳，85-后端盖，86-磁瓦。

具体实施方式

本实用新型提供了一种新型的电机，使得其能够应用于狭窄的安装空间中，丰富了电机的种类，满足了微特电机更多样化的使用需求。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实用新型实施例提供的新型结构的电机，包括：呈板状的电机本体，此电机本体主要包括定子81、转子82以及容纳定子81和转子82的壳体；连接在壳体上的编码器，该编码器包括：套设在电机本体的动力输出轴83上的多极磁环；套设在多极磁环外侧的环形的电子组件；环形的支架，支架上开设有连接电子组件的安装孔，以及连接电机本体的条形孔。在组装完成后，编码器设置为壳体的内部，使得整个电机仍然能够为厚度不增大的板状结构。

通过将电机和编码器设置为上述结构，使得其与现有已知的电机和编码器的结构均不相同，从而形成了一种新型结构的具有编码器的电机，使其能够应用于狭窄的安装空间中，从而满足了更多样化的使用需求，扩大了电机、编码器的应用范围。

如图1所示，本实施例优选转子82为容纳定子81并具有多极结构的桶形外转子82，构成多极结构的多个磁瓦86围绕转子82的轴线，均匀的粘贴在转子82的圆周侧壁上；动力输出轴83穿过环形的定子81。之所以将转子82设计为包裹定子81的外转子82结构，是为了进一步减小电机本体8的体积，以使电机本体8的结构更加紧凑，令其在狭窄空间中的适用性更高。而使磁瓦86在转子82的周向上均匀分布，则是为了提高其工作稳定性，使得电机本体8能够更加平稳的进行工作。将定子81设置为环形，并优选令动力输出轴83穿过定子81且和转子82同轴设置，能够在保证电机本体8正常工作的前提下，进一步使其结构更加紧凑，以使本实施例提供的电机实用性更加突出。

同时，还优选壳体包括容纳定子81和转子82的桶形机壳84，以及覆盖机壳84开口并被动力输出轴83穿过的后端盖85，如图1所示，编码器连接在后端盖85上并被盖板9覆盖，多极磁环粘接在动力输出轴83穿过后端盖85的一端。本实施例中，在能够正常封闭转子82和定子81的前提下，壳体的结构可以有多种选择，本实施例优选将其设置为结构相对简单的两部分，即桶形的机壳84和平板状的后端盖85，在定子81和转子82放置到机壳84中以后，利用后端盖85覆盖机壳84的开口即可实现对定子81和转子82的封闭。同时在后端盖85的外壁面上开设能够容纳编码器的凹槽，在安装编码器时，将其放入到凹槽中，使多极磁环与动力输出轴83配合，并通过支架与后端盖85连接后，再在编码器上覆盖盖板9以将凹槽封闭。此种设置方式不仅不会因设置编码器而使电机本体8的厚度增大，而且也能够通过盖板9对编码器进行防护，使得本实施例提供的电机能够更加安全的进行工作。

为了进一步优化技术方案，本实施例提供的支架3中，将连接电机本体8的连接孔优选设置为条形孔5，并且还令全部连接孔围绕本体的中心均匀分布，如图3所示。条形孔5的基本作用是实现与电机本体8的连接，具体的是令螺钉等连接件穿过条形，并将连接件固定在电机本体8上，而条形孔5的结构，还能够使得连接件和支架3之间具有能够相对移动的空间(即条形孔5的内腔)，如果连接后的支架3和电机本体8之间存在位置偏差时，可以通过转动支架3而改变连接件在条形孔5中的位置，从而实现支架3相对于电机本体8的位置调节，提高两者的连接效果。而优选多个连接孔2围绕本体1的中心均匀分布，则能够提高支架3和电机本体8的受力均衡性，从而提高连接稳定性，使两者更加稳固的实现连接。本实施例中，优选条形孔5为三个，因为设置三个条形孔5既能够保证支架3和电机本体8的稳固连接，又能够最大程度的降低支架3的加工难度，所以作为优选。

本实施例中，还优选多极磁环1的极对数与转子82的极对数相同，或者，转子82极对数为多极磁环1极对数的整数倍。本实施例中的磁环为多极设计，即磁环为多极磁环1，使得编码器能够更好的与具有外转子82多极结构的新型电机本体8配合，以提高反馈精度，进而提高电机本体8的运行平稳性。如果转子82为10对极，则多极磁环1可以为10对极或5对极等。当多极磁环1为10对极时，多极磁环1每转可以生成10个sin/cos波，经过12位的模数转换器(ADC)采样后，每转的机械位置理论精度可达40960位置，与现有的编码器相比，能够使分辨度提高10倍。并且，多极磁环1的充磁方向可以为径向多极或平面多极，即，多极磁环1的N极和S极间隔的磁场可以在极向也可在端面。

如图2所示，电子组件2包括环形电路板21和设置在环形电路板21上的多个霍尔元件22，霍尔元件22在环形电路板21的周向上均匀分布，并且任意相邻的两个霍尔元件22的电角度a，相对于多极磁环1为α度，并且α＝90+360×n，n为整数，例如当n＝0时，电角度a相对于多级磁环1为90度(或者说，对于5对极的多级磁环，机械角度为18度)，当n＝1时，电角度a相对于多级磁环1为450度。此种设置方式，能够使得整个编码器的布局更加合理，重量分布更加均衡，而且也可以提高与电机本体8的配合精准度，因此将其作为优选方案。

具体的，霍尔元件22为插件霍尔元件或贴片霍尔元件。此两种类型的霍尔元件22较为常见，且价格低廉，有利于技术方案的实现，所以将其作为优选。本实施例中，对霍尔元件22的类型或设置方式并不限定，在满足工作要求的前提下，霍尔元件22也可以为其他的类型。

更优选的，条形孔5为在支架3的周向上沿弧线延伸的弧形条孔，并且该弧线的圆心为支架3的中心，如图3所示。本实施例中，由于支架3呈圆环形，所以在支架3和电机本体8的相对位置进行调整时，为了最大程度的提高调节程度，并保证调节精度，优选条形孔5为弧形条孔，且弧形条孔在支架3周向上的延伸弧线所在的圆，与支架3同心。

本实施例中，安装孔4优选为能够与螺钉配合的螺纹孔。安装孔4用于连接电子组件2，具体的是令连接件穿过电子组件2和安装孔4而连接此两者。在这其中，安装孔4可以为普通的通孔，连接件选择为螺栓，穿过电子组件2和安装孔4的螺栓与螺母锁紧就可实现电子组件2和支架3的连接。而本实施例中，优选将安装孔4设置为螺纹孔，从而可以选用螺钉作为连接件，通过螺钉与螺纹孔之间的螺纹配合，就能够实现电子组件2和支架3的连接，避免了螺母的使用，减少了连接件的数量，降低了支架3的安装难度。本实施例中，安装孔4也优选为三个，并且令安装孔4与条形孔5一一对正设置，从而进一步提高支架3的受力均衡性。

具体的，本实施例优选支架3的内侧边缘上设置有向支架3的圆心凸出的多个凸板6，并且优选将多个安装孔4一对一的设置在凸板6上，如图3所示。此种设置方式，使得凸板6与安装孔4、条形孔5的设置数量和设置位置均一一对应，从而使得整个支架3为中心对称结构，以最大程度的提高支架3的整体受力均衡性。

如图3所示，凸板6优选为半圆形凸板6，并且安装孔4开设在凸板6的中心部位。凸板6的形状以及安装孔4在凸板6上的设置位置，可以有多种选择，本实施例之所以优选上述方式，是因为其能够使得多个安装孔4能够更加精准的关于支架3的中心实现对称设置，从而提高连接效果。

进一步的，还优选凸板6与支架3为一体结构。本实施例中，优选凸板6与支架3为一体结构，即，使整个支架3为一体结构，能够提高支架3自身的强度，以增强编码器和电机本体8的连接效果，同时也能够降低加工难度，直接在一个板状件上按照外形进行切割就可方便的得到上述支架3。

本实施例提供的支架3中，还包括开设在其上的多个调节孔7，调节孔7的数量可以与条形孔5的数量相同，并且调节孔7和条形孔5在支架3的周向上相间设置，如图3所示。调节孔7用于调节件与支架3的连接，当需要转动支架3而调节编码器在电机本体8上的安装位置时，可以将调节件插入到调节孔7中，通过操作调节件而使支架3转动，从而实现位置调节。本实施例中，优选将调节孔7也设置为三个，是因为调节件具有三个插入端，三个插入端可以一对一的插入到三个调节孔7中，从而实现调节件和支架3的充分连接，以便于调节操作的进行。而令调节孔7和条形孔5在支架3的周向上相间设置，即在支架3的周向上轮替设置，如图3所示，也能够使得支架3在转动时受力较为均衡。当然，也可以不设置上述调节孔7，而是通过其他工具卡紧支架3的外边缘，并施加作用力使支架3转动，也能够实现位置的调节。

通过编码器上的调节孔7，能够实现编码器零点与电机反电势零点关系固定，如二者零点重合，电机使用前无需磁极学习和匹配，方便客户使用。

本说明书中对各部分结构采用递进的方式描述，每个部分的结构重点说明的都是与现有结构的不同之处，编码器的整体及部分结构可通过组合上述多个部分的结构而得到。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

呈板状的电机本体，所述电机本体包括定子、转子以及容纳所述定子和所述转子的壳体；

连接在所述壳体上的编码器，所述编码器包括：套设在所述电机本体的动力输出轴上的多极磁环；套设在所述多极磁环外侧的环形的电子组件；环形的支架，所述支架上开设有连接所述电子组件的安装孔，以及连接所述电机本体的条形孔。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子为容纳所述定子并具有多极结构的桶形外转子，构成所述多极结构的多个磁瓦围绕所述转子的轴线，均匀的粘贴在所述转子的圆周侧壁上；所述动力输出轴穿过所述定子。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体包括容纳所述定子和所述转子的桶形机壳，以及覆盖所述机壳开口并被所述动力输出轴穿过的后端盖，所述编码器连接在所述后端盖上并被盖板覆盖，所述多极磁环粘接在所述动力输出轴穿过所述后端盖的一端。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述多极磁环的极对数与所述转子的极对数相同，或者所述转子的极对数为所述多极磁环极对数的整数倍，并且所述多极磁环的充磁方向为径向多极或平面多极。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电子组件包括环形电路板和设置在所述环形电路板上的多个霍尔元件，所述霍尔元件在所述环形电路板的周向上均匀分布，任意相邻的两个所述霍尔元件之间的电角度相对于所述多极磁环为α度，并且所述霍尔元件为插件霍尔元件或贴片霍尔元件，其中α＝90+360×n，n为整数。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电机，其特征在于，所述条形孔为在所述支架的周向上沿弧线延伸的弧形条孔，并且所述弧线的圆心为所述支架的中心。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述支架的内侧边缘上设置有向所述支架的圆心凸出的多个凸板，多个所述安装孔一对一的设置在所述凸板上。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述安装孔为能够与螺钉配合的螺纹孔。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述凸板为半圆形凸板，并且所述安装孔开设在所述凸板的中心部位，并且所述凸板与所述支架为一体结构。

10.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，还包括开设在所述支架上的多个调节孔，所述调节孔和所述条形孔在所述支架的周向上相间设置。