CN207819716U - 一种新型旋转结构的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型旋转结构的电机，包括定子(100)，转子(200)，传动机构(300)，其特征在于，转子(200)呈环状；定子(100)呈中空的环状，包覆在转子(200)外，并开设有通孔(110)；传动机构(300)，通过通孔(110)与转子(200)连接，用于传输转子(200)产生的动能。本实用新型提供的新型旋转结构的电机，其转子为环形，没有物理实体上的转动轴，环形转子绕几何上的中心轴旋转，绕组环绕着转子，定子铁芯包覆着绕组和转子，从而使得环形转子可以穿过绕组，以定子包覆转子的特殊方式旋转，使转子受力点的作用力与旋转方向的夹角小，转子局部的受力点受力大，从而使其驱动转子转动的力矩大，可以替代内燃机。

Description

一种新型旋转结构的电机

技术领域

本实用新型涉及电机，更具体地说，涉及一种新型旋转结构的电机。

背景技术

在当前大规模使用的电机中，转子包含有动力输出轴，作用在转子上的力，只有分解在转子切向上的力才能驱动转子转动，当作用力与转子切向方向夹角小时，作用力大；当作用力与转子切向方向夹角大时，作用力小，即受力分解后产生的驱动转子转动的力比较小，造成驱动转子转动的力矩较小。

实用新型内容

本实用新型要解决以上所存在的问题，提出一种新型旋转结构的电机，其转子受力方向与转子旋转的切向方向夹角非常小，而且转子和定子之间的作用力大，使得电机力矩大，能够替代内燃机作为动力输出装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型旋转结构的电机，包括定子，转子，传动机构，其中，转子呈环状；定子呈中空的环状，包覆在转子外，并开设有通孔；传动机构，通过通孔与转子连接，用于传输转子产生的动能。

可选地，转子包括若干个转子铁芯；永磁体，设置于每两个所述转子铁芯之间，并与所述转子铁芯形成连续的环状；轮齿，位于所述转子铁芯和永磁体周缘处。

可选地，轮齿设置在转子周缘的中部，轮齿的齿宽小于转子的高度。

可选地，定子包括定子铁芯和安装在定子铁芯内的绕组，其中，绕组环绕在所述转子外。

可选地，转子铁芯和定子铁芯为软磁材料制件；转子铁芯和定子铁芯由软磁材料做成的环形薄片层叠组成。

可选地，所述电机还包括电机壳，包覆在所述定子铁芯和所述传动机构外，电机壳包括凸起部，所述凸起部上安装有所述传动机构。

可选地，传动机构包括传动轴和固定在所述传动轴上的传动齿轮，其中，传动齿轮与轮齿相配合，用于带动传动轴转动；所述传动轴可转动地穿设在所述凸起部上，用于带动外部结构进行机械运动。

可选地，所述传动机构的数量为多个且间隔均匀地设置在转子外，所述传动机构的数量和通孔的数量相同。

可选地，所述传动齿轮上开设有第一轴承安装槽，在转子朝向传动齿轮的周缘开设有第二轴承安装槽，在第二轴承安装槽中安装轴承，所述轴承朝向传动齿轮的一侧突出于第二轴承安装槽，并嵌入第一轴承安装槽中，用于固定转子。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的新型旋转结构的电机，其转子为环形，没有物理实体上的转动轴，环形转子绕几何上的中心轴旋转，绕组环绕着转子，定子铁芯包覆着绕组和转子，从而使得环形转子可以穿过绕组，以定子包覆转子的特殊方式旋转，使转子受力点的作用力与旋转方向的夹角小，转子局部的受力点受力大，从而使其驱动转子转动的力矩大，可以替代内燃机。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型提供的电机去除电机外壳后的立体图；

图2是本实用新型提供的电机的转子的立体图；

图3是本实用新型提供的电机的定子的立体图；

图4是图1中去除定子铁芯后的结构示意图；

图5是本实用新型提供的电机的爆炸图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型提供了一种新型旋转结构的电机，包括定子100，转子200(详见图2)和传动机构300，其中，转子200呈环状；定子100呈中空的环状，包覆在转子200外，并开设有通孔110；传动机构300，通过通孔110与转子200连接，用于传输转子200产生的动能。转子200形成的磁场与定子100形成的磁场产生排斥或者吸引力，驱动转子200旋转。本实用新型的新型旋转结构的电机可以是一种新型结构的同步或者异步电机或者发电机，其以一种全新的结构实现电能和机械能之间的转换。

如图2所示，转子200包括转子铁芯210；永磁体220，设置于两两所述转子铁芯210之间，并与所述转子铁芯210形成连续的环状；轮齿230，位于转子铁芯210和永磁体220的周缘处，优选地，轮齿230为人字轮齿。其中，转子200上各个永磁体220的N、S磁极相对排列，每一所述永磁体220可以单独拆卸；永磁体220可以为绕组，瓦形磁钢、矩形磁钢、稀土永磁体等，只要其可以提供永磁效果即可，在此不做限定。可以理解地，永磁体220也可以为线圈，只要其可以提供磁场即可。转子铁芯210为软磁材料制件，为了减少转子铁芯210损耗，转子铁芯210由软磁材料做成的环形薄片层叠组成，其中每层环形薄片的半径可以互不相同。在本实用新型一优选实施例中，传动齿轮320设置在在圆环状的转子200周缘的中部，齿宽小于环形转子200的高度。传动齿轮320的具体齿宽根据具体使用环境确定。

如图3所示，具体地，定子100包括定子铁芯120和安装在定子铁芯120内绕组130，定子铁芯120为软磁材料制件。为了减少定子铁芯120损耗，定子铁芯120由软磁材料做成的环形薄片层叠组成，其中每层环形薄片的半径可以互不相同。在定子铁芯120内设置有安装槽121，用于安装绕组130，绕组130卡设在安装槽121内。在图3中，为了图的清晰简洁，仅对一个绕组进行了标号。在本实用新型一优选实施例中，绕组130的中心孔131为长方形，可以理解地，其形状可以根据实际使用条件进行设置，例如，还可以是圆环形或者其他不规则形状，只要其具有允许转子从中穿过并能够转动即可，其具体形状在此不做限定。绕组130的数量可以为一个、两个，甚至是多个，在此不做限定。在本实用新型一优选实施例中，绕组130的个数为6个，但为了增加传动力矩等原因，传动机构300的个数可以大于6个，可以根据电机的使用环境来确定。

如图4所示，转子200穿设在绕组130中，绕组130包覆在转子200外，其不随转子200的转动而转动。传动机构300与转子200啮合，以将转子200产生的动能传输给外部组件。可以理解地，绕组130的中心孔131的孔壁与转子200形成有物理间隙，使得转子200可以在定子内连续旋转，该物理间隙根据电机的大小不同而不同，常规电机的物理间隙在0.001mm-100mm之间；对于特大型电机，即转子200直径大于或者等于5m的电机，或者毫微型电机，即转子200直径小于0.1m的电机，其物理间隙均按照需求响应地增大或减小，以保证转子200在绕组130内的连续转动。

如图5所示，为了将转子200产生的动能传输出去，在定子铁芯120的外侧设置有通孔110，使得传动机构300通过通孔110可以与转子200相连接，从而将转子200产生的动能传输出电机。可以理解地，该通孔110也可以设置在定子铁芯120的内侧、上侧或者下侧，相应地，传动机构300则穿过定子铁芯120的通孔110与转子200啮合连接，通孔110的位置不做具体限定，只要其可以达到传动机构300通过通孔110与转子200连接的目的即可。

电机还包括电机壳400，包覆在定子铁芯120和传动机构300外，电机壳400还包括凸起部410，凸起部410上安装有传动机构300。具体地，凸起部上设置有安装孔411，传动机构300穿设在安装孔411内。为了图5的清晰简洁，图中只示出了一个凸起部410和其对应的安装孔411。可以理解地，在安装孔411处还可以安装轴承端盖(未示出)，用于给传动机构300提供润滑剂，同时起到密封传动机构300，防尘和固定传动机构300的作用。传动机构300的数量可以为一个也可以为多个，当传动机构300为多个时，其间隔均匀地设置在转子200外，将转子200产生的动能传输出去，同时，也对转子200产生支撑和固定作用。优选地，电机壳400可以为覆盖定子100和传动机构300的环形中空结构,以方便外接传动机构(未图示)，当电机壳400为环形中空结构时，环形中空结构的中间孔可以方便外部传动机构穿过。可以理解地，传动机构300也可以不均匀地设置在转子200外，只要其可以进行传动作用即可，在此不做限定。在本实用新型一优选实施例中，传动机构300的个数为3个，此时，通孔110的数量也为3个，但为了增加传动力矩等原因，传动机构300的个数可以大于3个，通孔110的数量也对应地增加，传动机构300的具体个数，需要按照电机的使用环境来确定。可以理解地，通孔110的数量与传动齿轮组的数量相同。

每一传动齿轮组中包括传动轴310和传动齿轮320，传动轴310穿设在传动齿轮320中，传动轴310的两端穿过安装孔411延伸出电机壳400外，以将电机产生的机械能传输给外部结构。其中，传动齿轮320为与轮齿230相配合的人字齿轮，以与转子200啮合，转子200转动将带动传动齿轮320转动，传动齿轮320转动带动传动轴310转动，传动轴310带动外部结构进行机械运动，将转子200产生的动能传输出去。传动轴310可转动地安装在所述凸起部410上。进一步地，在传动齿轮320上开设有第一轴承安装槽330，在转子朝向传动齿轮320的周缘开设有第二轴承安装槽240，在第一轴承安装槽330中安装轴承(未示出)，使第一轴承安装槽330相对传动齿轮320可以自由转动，该轴承朝向转子200的一侧突出于第一轴承安装槽330，并嵌入第二轴承安装槽240中，起到固定转子200的位置的作用。可以理解地，第二轴承安装槽240也可以为一个凸台，并嵌入凹台的第一轴承安装槽330中，起到固定转子200的作用。该凸起结构也可以位于轮齿230上，即凸台凸出于轮齿230表面，并嵌入第二轴承安装槽240中，起到固定转子200的作用。可以理解地，也可以在转子200内圈直接增加一个轴承(未图示)，轴承的一端在转子200上，另一端在定子100上，以达到固定转子200的位置，但不影响转子200转动的效果。当然，也可以在转子200和定子100上各设置一个凹槽(未图示)，在凹槽里添加滚珠和保持架，以达到轴承的效果，只要其可以起到固定转子200位置且不影响转子200转动的作用即可，在此不做限定。

本实用新型提供的新型旋转结构的电机，其转子200为环形，没有物理实体上的转动轴，环形转子200绕几何上的中心轴旋转，绕组130环绕着转子200，定子铁芯120包覆着绕组130和转子200，从而使得环形转子200可以穿过绕组，以定子100包覆转子200的特殊方式旋转，使转子200受力点的作用力与旋转方向的夹角小，转子200局部的受力点受力大，从而使其驱动转子200转动的力矩大，可以替代内燃机。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型旋转结构的电机，包括定子(100)，转子(200)，传动机构(300)，其特征在于，转子(200)呈环状；定子(100)呈中空的环状，包覆在转子(200)外，并开设有通孔(110)；传动机构(300)，通过通孔(110)与转子(200)连接，用于传输转子(200)产生的动能。

2.根据权利要求1所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，转子(200)包括若干个转子铁芯(210)；永磁体(220)，设置于每两个所述转子铁芯(210)之间，并与所述转子铁芯(210)形成连续的环状；轮齿(230)，位于所述转子铁芯(210)和永磁体(220)周缘处。

3.根据权利要求2所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，轮齿(230)设置在转子(200)周缘的中部，轮齿(230)的齿宽小于转子(200)的高度。

4.根据权利要求3所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，定子(100)包括定子铁芯(120)和安装在定子铁芯(120)内的绕组(130)，其中，绕组(130)环绕在所述转子(200)外。

5.根据权利要求4所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，转子铁芯(210)和定子铁芯(120)为软磁材料制件。

6.根据权利要求5中所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，转子铁芯(210)和定子铁芯(120)由软磁材料做成的环形薄片层叠组成。

7.根据权利要求6中所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，所述电机还包括电机壳(400)，包覆在所述定子铁芯(120)和所述传动机构(300)外，电机壳(400)包括凸起部(410)，所述凸起部(410)上安装有所述传动机构(300)。

8.根据权利要求7中所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，传动机构(300)包括传动轴(310)和固定在所述传动轴(310)上的传动齿轮(320)，其中，传动齿轮(320)与轮齿(230)相配合，用于带动传动轴(310)转动；所述传动轴(310)可转动地穿设在所述凸起部(410)上，用于带动外部结构进行机械运动。

9.根据权利要求8中所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，所述传动机构(300)的数量为多个且间隔均匀地设置在转子(200)外，所述传动机构(300)的数量和通孔(110)的数量相同。

10.根据权利要求9中所述的新型旋转结构的电机，其特征在于，所述传动齿轮(320)上开设有第一轴承安装槽(330)，在转子朝向传动齿轮(320)的周缘开设有第二轴承安装槽(240)，在第二轴承安装槽(240)中安装轴承，所述轴承朝向传动齿轮(320)的一侧突出于第二轴承安装槽(240)，并嵌入第一轴承安装槽(330)中，用于固定转子(200)。