CN208623472U - 一种驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动装置，包括：第一驱动电机，包括一伸出所述第一驱动电机机身预设长度的第一输出轴；第二驱动电机，包括一中空设置的第二输出轴，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机同轴串连设置，所述第一输出轴贯穿所述第二输出轴并伸出所述第二输出轴；还包括同轴设置于第二输出轴末端的连接件和固持件，所述连接件一端套设于所述第二输出轴上与其固定，另一端填充套设于所述第一输出轴上的固持件。本实用新型解决了现有技术中驱动装置结构不稳定、易引起摩擦、转动惯量大、难以实现高转速的问题。

Description

一种驱动装置

技术领域

本实用新型涉及驱动技术领域，具体而言，涉及一种驱动装置。

背景技术

现有的驱动电机，一般由定子和转子两部分组成，其静止不动的部分称为定子，定子主要的作用是产生磁场，运行时转动的部分称为转子，转子主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，转子带动转轴转动，从而进行能量的转换。

在一些特殊的情况下，当需要同轴驱动装置时，则需要设置两个驱动电机来分别输出两个转矩，但是同轴设置的两个驱动电机，往往是将一个驱动电机嵌套在另一个驱动电机之上，外侧的驱动电机的转动惯量会非常大，同时其结构也不稳定，容易出现摩擦等问题而影响电机运行。如何合理设置两个驱动电机的结构排布，使结构稳定，减小转动惯量，实现高转速的旋转控制是本方案所要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种结构稳定、不容易引起摩擦、转动惯量小的驱动装置，以实现高转速的旋转控制。

为了实现上述目的，提供了一种驱动装置，包括：

第一驱动电机，包括一伸出所述第一驱动电机机身预设长度的第一输出轴；

第二驱动电机，包括一中空设置的第二输出轴，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机同轴串连设置，所述第一输出轴贯穿所述第二输出轴并伸出所述第二输出轴；

还包括同轴设置于第二输出轴末端的连接件和固持件，所述连接件一端套设于所述第二输出轴上与其固定，另一端填充套设于所述第一输出轴上的固持件。

进一步地，所述固持件包括一内环与所述第一输出轴固定连接，一外环与所述连接件固定连接，以及一滚动体设置于所述内环和外环之间形成滚动摩擦。

进一步地，所述连接件包括一中空凸起的配合部，所述配合部形成一填充腔以填充所述固持件。

进一步地，还包括一壳体，其套设于所述第一驱动电机和第二驱动电机外侧以固定所述第一驱动电机和第二驱动电机。

进一步地，所述第一驱动电机包括设置于内圈带动第一输出轴转动的第一转子以及设置于外圈的第一定子，所述第二驱动电机包括设置于内圈带动第二输出轴转动的第二转子以及设置于外圈的第二定子，所述第一定子和第二定子分别与所述壳体固定连接。

进一步地，在第二输出轴贯穿所述第二驱动电机的两端分别套设有一轴承，在第一输出轴靠近所述第二驱动电机一端也套设有一轴承。

进一步地，所述第一输出轴和第二输出轴配合具有一径向间隙，所述间隙≥0.1mm和/或≤1mm。

进一步地，所述第一输出轴的直径 ≤8mm，所述第二输出轴的中空直径≤12mm，所述第二输出轴21的侧壁的径向宽度≤5mm。

进一步地，所述第一驱动电机的转速≥20000转/分，所述第二驱动电机的转速≥20000转/分。

进一步地，在所述第二驱动电机靠近所述连接件一端设有一端盖，在所述端盖中央位置设有一密封件，所述密封件套设于第二输出轴上。

应用本实用新型的技术方案，通过两个驱动电机的串连设置，并且将第一输出轴套设于第二输出轴中，以此减小第一输出轴和第二输出轴的直径，减小转动惯量，同时通过连接件和固持件的设置，支承第一输出轴和第二输出轴，避免两者摩擦，增加驱动装置的稳定性，使其实现高转速、高稳定性的旋转控制。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例一的驱动装置的剖面示意图；

图2示出了根据本实用新型的一种可选实施例二的驱动装置的剖面示意图；

图3是图2中A部的局部放大示意图；

图4示出了根据本实用新型的一种可选实施例三的驱动装置的剖面示意图；

图5示出了根据本实用新型的一种可选实施例的连接件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、驱动装置； 1、第一驱动电机；11、第一输出轴；12、第一定子；13、第一转子；2、第二驱动电机；21、第二输出轴；22、第二定子；23、第二转子； 3、外壳；4、连接件；41、配合部；42、填充腔；5、固持件；51、内环；52、外环；53、滚动体；54、保持架；6、轴承；7、轴套；8、封闭件。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位（旋转90度或处于其他方位），并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了解决现有技术中的驱动装置结构不稳定、转动惯量小的问题，本实用新型提供了一种驱动装置100，参见图1、图2和图4所示，包括第一驱动电机1，其包括一伸出第一驱动电机机身预设长度的第一输出轴11，以及第二驱动电机2，其包括一中空设置的第二输出轴21，其中，第一驱动电机1和第二驱动电机2同轴串连设置，第一输出轴11贯穿第二输出轴21并伸出第二输出轴。通过两个驱动电机的串连设置，并且将第一输出轴11套设于第二输出轴21中，以此减小第一输出轴11和第二输出轴21的直径，减小转动惯量，增加驱动装置的转速。

需要说明的是，定义驱动装置100横截面圆心的连线方向为轴线方向，定义驱动装置100横截面圆的直径方向为径向。此处将第一驱动电机1和第二驱动电机2同轴串连设置，即第一驱动电机1沿着轴线方向同轴叠加设置于第二驱动电机2上，两者之间仅仅通过沿着轴线方向的第一输出轴11穿过沿着轴线方向的第二输出轴21，如此设计，可以尽可能减小第一输出轴11和第二输出轴21的直径，其直径越小，则驱动电机的转动惯量越小，高速旋转时越稳定。第一输出轴11的预设长度大于第二驱动电机的长度，根据第二驱动电机2的长度、以及需要夹持的转盘等因素而改变，此处不作限制。

驱动装置100还包括同轴设置于第二输出轴21末端的的连接件4和固持件5，连接件4一端套设于第二输出轴21上与其固定，另一端填充套设于第一输出轴11上的固持件5，以支承和稳定第一输出轴11和第二输出轴21。需要说明的是，第二输出轴21的末端为第一输出轴11伸出的一端，具体的，如图1所示，连接件4为中空圆柱状，第二输出轴21的末端深入其一端连接固定，优选地，连接方式为过盈连接，即第二输出轴21末端的最大外径大于与其配合的连接件一端的最大内径，通过外力使的连接件4紧密地套设于第二输出轴21上，结构简单，装配方便，当然，第二输出轴21和连接件4的连接方式不限于此，还可以是螺栓连接、铆接等等。通过将连接件4和固持件5设置于第二输出轴21上伸出第一输出轴11的一端，可以在最长距离上支承两个输出轴，防止由于第一输出轴11或第二输出轴21长度过长而造成末端结构不稳定，造成相互接触或摩擦而影响转动，最大程度上保证了两个驱动电机输出轴的稳定性，提高了转动效果。

可选地，如图2所示，固持件5包括一内环51与第一输出轴11固定连接，一外环52与连接件4固定连接，以及一滚动体53设置于内环51和外环52之间形成滚动摩擦。具体的，固定件5包括内环51、外环52、滚动体53、保持架54，其内环51随着第一输出轴11的转动而转动，外环52随着第二输出轴21的转动而转动，内环51和外环52通过若干滚动体53形成了滚动摩擦转动，保持架54保持若干滚动体在内环51和外环52中分布均匀，如此，使得固持件5和连接件4配合起到了支承第一输出轴11和第二输出轴21、降低摩擦系数、减少阻力的作用，避免两个输出轴接触产生摩擦。需要说明的是，图1和图4中所示的固持件5的结构与图2中相同，此处仅仅是省略了具体结构。

优选地，连接件4包括一中空凸起的配合部41，如图2和图5所示，该配合部41形成一填充腔42以填充固持件5。具体的，连接件4为一中空阶梯圆柱状，在其一端设有一中空直径大于另一端的配合部41，配合部41和固持件5配合以容纳固持件5，如此，可以使得配合部41更容易收纳固持部5，便于装配，也便于检验是否装配恰当，同时，也避免了增加第二输出轴21侧壁的径向宽度或者减小固持部5的最大外径，这两者都是不可取的，固持部5具有一定的尺寸，如果尺寸过小，无法实现支承作用，配合部41的设置，可以避免增大第二输出轴21的侧壁的径向宽度来配合容纳固持部5，如图4中所示，第二输出轴21的径向宽度越大，则会增加其转动惯量，无法实现高速旋转。

可选地，在第二输出轴21贯穿所述第二驱动电机的两端分别套设有一轴承6，在第一输出轴11靠近所述第二驱动电机一端也套设有一轴承6。参考图2所示，在第一输出轴11上套设有一轴承6，在第二输出轴21上套设两个轴承，以此起到支撑和稳定第一输出轴11和第二输出轴21的作用。三个轴承6，配合设置于第二输出轴21末端的连接件4和固持件5，就可以保证第一输出轴11和第二输出轴21可以稳定地运行而不会相互碰撞摩擦，不管第一输出轴11的长度有多长，也不会造成转动不稳定而影响旋转控制。在另一种实施例中，如图1和图4所示，也可以在第一输出轴11远离第二驱动电机的一端套设有轴承6，如此，在第一输出轴11的贯穿第一驱动电机的两端都设有轴承，可以保证第一输出轴的稳定性，当然，增加了一个轴承，会增加成本和重量。

优选的，在轴承6和第一驱动电机1之间还设有轴套7，避免第一驱动电机1的转子在转动过程中上下窜动，影响旋转。优选的，在轴承6和第二驱动电机之间设有轴套7，避免第二驱动电机2的转子在转动过程中上下窜动，影响旋转。

可选地，驱动装置100还包括一壳体3，其套设于第一驱动电机1和第二驱动电机2外侧以固定第一驱动电机1和第二驱动电机2。将第一驱动电机1和第二驱动电机2同时设置于一个壳体3内，结构合理，装置稳定，并且便于安装。

可选地，第一驱动电机1包括设置于内圈带动第一输出轴11转动的第一转子13以及设置于外圈的第一定子12，第二驱动电机2包括设置于内圈带动第二输出轴21转动的第二转子23以及设置于外圈的第二定子22，第一定子12和第二定子22分别与壳体3固定连接。此处，第一定子12和第二定子22分别与壳体3的连接方式不作限制，可以包括过盈连接、螺钉连接、卡扣连接、黏胶连接等等，只要能够保证第一驱动电机1和第二驱动电机2分别与壳体3连接的牢固度即可。第一转子13带动第一输出轴11转动，第二转子23带动第二输出轴21转动，而第一定子12和第二定子22分别与壳体3固定，如此，两个驱动电机之间无需设置任何稳定部件，就可以保证第一输出轴11和第二输出轴21的位置关系，防止两者接触摩擦而影响旋转。需要说明的是，第一驱动电机1和第二驱动电机2可以是有刷电机，也可以是无刷电机。

可选地，第一输出轴11和第二输出轴21配合具有一径向间隙a，如图3中a所示，该径向间隙≥0.1mm和/或≤1mm，第一输出轴11为圆柱状，第二输出轴21为中空圆柱状，两者之间配合贯穿设置。一种情况下，为了防止第一输出轴11与第二输出轴21接触而产生摩擦，影响电机的输出，无法实现高转速，故其径向间隙a不能过小，需要≥0.1mm；另一种情况下，其间隙也不能过大，防止第一输出轴11与第二输出轴21间隙过大造成第二输出轴21直径也过大而增大转动惯量，无法实现高转速旋转，故径向间隙≤1mm。径向间隙可以同时满足≥0.1mm和≤1mm，也可以单独满足≥0.1mm或≤1mm中的任一条件，此处不作限制。

可选地，第一输出轴11的直径 ≤8mm，第二输出轴21的中空直径≤12mm，第二输出轴21侧壁的径向宽度≤5mm。其中，侧壁径向宽度d为在第二输出轴21的径向上，侧壁的厚度，如图3中d所示。进一步地，可以将第一输出轴11和第二输出轴21设计得更小，比如第一输出轴11的直径为5mm，第二输出轴21的中空直径为6mm，侧壁的径向宽度d为1mm，或者第一输出轴11的直径为4mm，第二输出轴21的中空直径为5mm，侧面径向宽度d为2mm等等，本领域技术人员可以根据结构需要对第一输出轴11和第二输出轴21的尺寸进行设计，对其大小不作限制。优选地，将第一输出轴11的直径、第二输出轴21的中空直径和侧壁径向宽度d设计得越小，则转动惯量越小，越可以实现高速旋转。通过径向间隙、第一输出轴直径11、第二输出轴21中空直径、第二输出轴侧壁径向宽度d的设计，本实用新型的第一驱动电机的转速≥20000转/分，第二驱动电机的转速≥20000转/分，实现高转速、高稳定性的旋转控制。

可选地，在第二驱动电机2靠近连接件4一端设有一端盖，在端盖中央位置设有一密封件8，密封件8套设于第二输出轴21上，以实现防尘、防水的目的。端盖与壳体3密封连接，以使得第一驱动电机1和第二驱动电机2收容于其中。

在实际工作过程中，第二驱动电机2驱动中空第二输出轴21以顺时针方向旋转，第一输出轴11贯穿中空第二输出轴21，在第一驱动电机1驱动下以逆时针方向旋转，其在同侧输出两个同心扭矩，旋转速度均可以达到20000转/分以上。需要说明的是，第一输出轴和第二输出轴的旋转方向不作限制，可以是相同的方向，也可以是相逆的方向；可以是顺时针旋转，也可以是逆时针旋转，本领域技术人员可以根据需要来控制第一驱动电机和第二驱动电机的转向。

本实用新型通过将第一输出轴和第二输出轴串连设置并将第一输出轴套设于第二输出轴中，减小转动惯量，提高转速，实现20000转/分以上的高转速；两个驱动电机串连设置于同一外壳中，使得两个输出轴之间的位置关系稳固，避免摩擦；通过连接件和固持件的配合，使得两个输出轴之间的位置更稳定，减小了摩擦对转动的影响。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动装置，其特征在于，包括：

第一驱动电机，包括一伸出所述第一驱动电机机身预设长度的第一输出轴；

第二驱动电机，包括一中空设置的第二输出轴，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机同轴串连设置，所述第一输出轴贯穿所述第二输出轴并伸出所述第二输出轴；

还包括同轴设置于第二输出轴末端的连接件和固持件，所述连接件一端套设于所述第二输出轴上与其固定，另一端填充套设于所述第一输出轴上的固持件。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述固持件包括一内环与所述第一输出轴固定连接，一外环与所述连接件固定连接，以及一滚动体设置于所述内环和外环之间形成滚动摩擦。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述连接件包括一中空凸起的配合部，所述配合部形成一填充腔以填充所述固持件。

4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，还包括一壳体，其套设于所述第一驱动电机和第二驱动电机外侧以固定所述第一驱动电机和第二驱动电机。

5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述第一驱动电机包括设置于内圈带动第一输出轴转动的第一转子以及设置于外圈的第一定子，所述第二驱动电机包括设置于内圈带动第二输出轴转动的第二转子以及设置于外圈的第二定子，所述第一定子和第二定子分别与所述壳体固定连接。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，在第二输出轴贯穿所述第二驱动电机的两端分别套设有一轴承，在第一输出轴靠近所述第二驱动电机一端也套设有一轴承。

7.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一输出轴和第二输出轴配合具有一径向间隙，所述间隙≥0.1mm和/或≤1mm。

8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一输出轴的直径 ≤8mm，所述第二输出轴的中空直径≤12mm，所述第二输出轴21的侧壁的径向宽度≤5mm。

9.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述第一驱动电机的转速≥20000转/分，所述第二驱动电机的转速≥20000转/分。

10.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，在所述第二驱动电机靠近所述连接件一端设有一端盖，在所述端盖中央位置设有一密封件，所述密封件套设于第二输出轴上。