CN210839209U - 电机及包含该电机的电缸 - Google Patents

Abstract

本申请属于电缸技术领域，尤其涉及电机及包含该电机的电缸。在该电机中，丝杆轴既作为电机的动力输出轴，又能够与滑块的螺孔螺纹配合以使滑块直线移动。通电的定子产生旋转磁场，转子产生电磁力矩而使转子转动，转子带动丝杆轴转动。轴承内圈套设于丝杆轴以外，轴承外圈安装于所述安装座，轴承将丝杆轴支承在安装座上。编码器检测丝杆轴的转动位置，经过线路板控制，使转子按预定规律转动。该电机及电缸无需配置联轴器，缩短电缸的轴向尺寸，降低采用联轴器时产生的挠性误差，从而提高传动精度。线路板设置在安装座内，使得整体结构紧凑，使用方便。安装座设有给编码器供电的电池，在遇到断电时编码器也能正常工作，电机及电缸的可靠性得到提升。

Description

电机及包含该电机的电缸

技术领域

本申请属于电缸技术领域，尤其涉及一种电机及包含该电机的电缸。

背景技术

目前，市场上的电缸包括电机、丝杠与滑块，电机的输出轴与丝杠之间通过联轴器连接，丝杠与滑块螺纹传动配合。在工作时，电机的旋转运动转换成滑块的直线运动。这种结构体积大，占用空间较大。传统的电缸采用联轴器连接电机的输出轴与丝杠，会产生挠性误差，影响到传动精度。还有，传统电缸中的编码器在遇到断电时，将无法工作，电缸的可靠性较低。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种电机，以解决现有的电缸体积大与传动精度欠佳、电缸中的编码器在断电时无法工作的技术问题。

本申请实施例提供一种电机，包括：

安装座；

定子，固定于所述安装座内；

丝杆轴，转动安装于所述安装座且穿设于所述定子内，所述丝杆轴用于与滑块的螺孔螺纹配合；

轴承，包括轴承内圈与轴承外圈，所述轴承内圈套设于所述丝杆轴以外，所述轴承外圈安装于所述安装座；

转子，同轴安装于所述丝杆轴且位于所述定子内；

编码器，安装于所述丝杆轴的一端且位于所述安装座内；

线路板，安装于所述安装座内，所述线路板与所述编码器电性连接；以及

电池，安装于所述安装座，用于给所述编码器供电。

可选地，所述安装座设有用于容纳所述电池的容纳槽及与所述容纳槽连通的安装口，所述安装口处可拆卸地安装有电池盖。

可选地，所述安装座包括具有中空孔的第一固定座、安装于所述第一固定座的一侧且具有安装孔的固定板，以及安装于所述第一固定座的另一侧且具有过孔的第二固定座，所述安装孔、所述中空孔与所述过孔依次连通；所述定子设于所述中空孔内，所述丝杆轴依次穿设于所述安装孔、所述中空孔与所述过孔。

可选地，所述中空孔的靠近所述固定板的内壁设有限位凸缘，所述定子的一轴向端部外表面设有环形凹槽，所述限位凸缘与所述环形凹槽相适配，所述限位凸缘抵设于所述环形凹槽的底面以使所述定子沿轴向限位于所述第一固定座。

可选地，所述编码器包括安装于所述丝杆轴一端的被感应件，以及安装于所述第二固定座内且与所述被感应件间隔设的感应件，所述被感应件与所述感应件配合以检测所述丝杆轴的转角，所述感应件与所述第二固定座的内壁之间连接有支撑柱。

可选地，所述轴承分为分别位于所述转子的轴向两侧的第一轴承与第二轴承，所述固定板设有用于安装所述第一轴承的第一安装位；所述第二固定座设用用于安装所述第二轴承的第二安装位。

可选地，所述丝杆轴包括丝杆段、依次连接于所述丝杆段的一端的第一支承段、连接段与第二支承段，所述第一支承段的外径大于所述连接段的外径，所述连接段的外径大于所述第二支承段的外径；

所述第一轴承套设于所述第一支承段以外，所述第一支承段螺纹连接有第一紧定螺母，所述第一紧定螺母抵设于所述第一轴承的轴承内圈的一端面；

所述转子套设于所述连接段以外，所述转子的一轴向端面抵设于所述第一支承段的靠近所述连接段的端面上，所述连接段螺纹连接有用于对所述转子轴向限位的第二紧定螺母，所述转子的另一轴向端面抵设于所述第二紧定螺母；

所述第二轴承套设于所述第二支承段以外，所述第二轴承的一轴向端面抵设于所述连接段的靠近所述第二支承段的端面上。

可选地，所述第一固定座的底部具有第一容纳腔及与所述第一容纳腔连通的第一底开口；

所述第二固定座包括两个相对设置的侧板、连接于两个所述侧板之间的顶板，以及与两个所述侧板及所述顶板连接的端板，所述过孔设于所述端板上，两个所述侧板、所述顶板与所述端板围成第二容纳腔，两个所述侧板的底边之间形成与所述第二容纳腔连通的第二底开口，两个所述侧板的侧边与所述顶板的侧边之间形成与所述第二容纳腔连通的后开口；

所述端板的远离所述顶板的边缘开设有缺口，在所述第二固定座安装于所述第一固定座时所述第一容纳腔、所述缺口与所述第二容纳腔依次连通；所述第一底开口与所述第二底开口处共同盖设有底盖；所述后开口处盖设有后盖。

可选地，所述线路板分为第一线路板与第二线路板；所述第一线路板安装于所述后盖的内表面，所述第一线路板上设有母接头，所述后盖的对应所述母接头处开设有插接口；所述第二线路板同时设于所述第一容纳腔与所述第二容纳腔内。

本申请实施例提供一种电缸，包括上述的电机、安装于所述安装座上的滑轨，以及滑动安装于所述滑轨上的滑块，所述滑块具有与所述丝杆轴螺纹配合的螺孔。

本申请实施例提供中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：在该电机中，丝杆轴既作为电机的动力输出轴，又能够与滑块的螺孔螺纹配合以使滑块直线移动。通电的定子产生旋转磁场，转子产生电磁力矩而使转子转动，转子带动丝杆轴转动。轴承内圈套设于丝杆轴以外，轴承外圈安装于所述安装座，轴承将丝杆轴支承在安装座上。编码器检测丝杆轴的转动位置，经过线路板控制，使转子按预定规律转动。该电机及包含该电机的电缸无需配置联轴器，缩短电缸的轴向尺寸，降低采用联轴器时产生的挠性误差，从而提高传动精度。线路板设置在安装座内，使得整体结构紧凑，使用方便。还有，安装座设有给编码器供电的电池，在遇到断电时编码器也能正常工作，电机及电缸的可靠性得到提升。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电缸的俯视图；

图2为图1的电缸的沿A-A线的剖视图；

图3为图2的电缸的局部放大图；

图4为图1的电缸的立体分解图；

图5为本申请实施例提供的电机的立体装配图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1至图5，本申请实施例提供一种电机100，其包括安装座110、定子120、丝杆轴130、轴承140、转子150、编码器160、线路板170与电池190。定子120固定于安装座110内。丝杆轴130转动安装于安装座110且穿设于定子120内，丝杆轴130用于与滑块200的螺孔201螺纹配合。轴承140包括轴承内圈与轴承外圈，轴承内圈套设于丝杆轴130以外，轴承外圈安装于安装座110。转子150同轴安装于丝杆轴130且位于定子120内。编码器160安装于丝杆轴130的一端且位于安装座110内，编码器160用于高精度检测丝杆轴130的实时转动位置并反馈实际位置。线路板170安装于安装座110内，线路板170与编码器160电性连接。电池190安装于安装座110，用于给编码器160供电。

本申请提供的电机100，与现有技术相比，在该电机100中，丝杆轴130既作为电机100的动力输出轴，又能够与滑块200的螺孔201螺纹配合以使滑块200直线移动。通电的定子120产生旋转磁场，转子150产生电磁力矩而使转子150转动，转子150带动丝杆轴130转动。轴承内圈套设于丝杆轴130以外，轴承外圈安装于安装座110，轴承140将丝杆轴130支承在安装座110上。编码器160检测丝杆轴130的转动位置，经过线路板170控制，使转子150按预定规律转动。该电机100无需配置联轴器，缩短电缸的轴向尺寸，降低采用联轴器时产生的挠性误差，从而提高传动精度。线路板170设置在安装座110内，使得整体结构紧凑，使用方便。还有，安装座110设有给编码器160供电的电池190，在遇到断电时编码器160也能正常工作，电机100的可靠性得到提升。

请参阅图3、图4，在本申请另一实施例中，安装座110设有用于容纳电池190的容纳槽116及与容纳槽116连通的安装口，安装口处可拆卸地安装有电池盖1161。在安装座110上设置容纳槽116，将电池190设于容纳槽116内，并通过电池盖1161盖合安装口，确保电池190保持在预定位置，电池盖1161的开合与电池190的装配容易操作，同时使得整体结构紧凑。电池盖1161可以采用螺钉安装在安装座110上。

请参阅图3、图4，在本申请另一实施例中，安装座110包括具有中空孔1111的第一固定座111、安装于第一固定座111的一侧且具有安装孔1121的固定板112，以及安装于第一固定座111的另一侧且具有过孔1134的第二固定座113，安装孔1121、中空孔1111与过孔1134依次连通；定子120设于中空孔1111内，丝杆轴130依次穿设于安装孔1121、中空孔1111与过孔1134。采用这个方案，容易装配固定板112、第一固定座111与第二固定座113，便于将定子120装配到第一固定座111，并且将丝杆轴130的一端穿设于固定板112、第一固定座111与第二固定座113。固定板112与第一固定座111之间、第一固定座111与第二固定座113之间可以通过紧固件装配。

请参阅图3、图4，在本申请另一实施例中，中空孔1111的靠近固定板112的内壁设有限位凸缘1114，定子120的一轴向端部外表面设有环形凹槽121，限位凸缘1114与环形凹槽121相适配，限位凸缘1114也呈环形并可以被放入环形凹槽121内。在将定子120推入第一固定座111的中空孔1111的过程中，限位凸缘1114抵设于环形凹槽121的底面，使得定子120沿轴向限位于第一固定座111，便于定子120的定位与装配。

请参阅图3、图4，在本申请另一实施例中，编码器160包括安装于丝杆轴130一端的被感应件161，以及安装于第二固定座113内且与被感应件161间隔设的感应件162，被感应件161与感应件162配合以检测丝杆轴130的转角。编码器160用于电机100工作时高精度检测丝杆轴130旋转实时准确位置并反馈实际位置。编码器160可以是磁性编码器、光电编码器或其它编码器，这部分属于现有技术。这样能够对编码器160保护，避免外界对编码器160造成干扰，提高电机100的可靠性。

采用磁性编码器时，磁铁作为被感应件161，磁性编码芯片作为感应件162。在丝杆轴130旋转时，磁铁与丝杆轴130同步旋转，磁铁的旋转会引起磁场强度的变化，磁性编码芯片检测到磁场强度的变化后，将磁铁的旋转运动转换为脉冲输出以反映当前转角。

采用光电编码器时，光电码盘作为被感应件161，光电检测装置作为感应件162。光电码盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。光电检测装置包括分别设于光电码盘两侧的发光二极管和光敏管。在丝杆轴130旋转时，光电码盘与丝杆轴130同步旋转，发光二极管发出光信号，光敏管接收经过光电码盘长方形孔的光信号，光电检测装置输出若干脉冲信号，通过计算光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前转角。

在本申请另一实施例中，感应件162与第二固定座113的内壁之间连接有支撑柱163。采用支撑柱163将感应件162安装在第二固定座113内，并使被感应件161与感应件162间隔设置，实现丝杆轴130的转角检测。

在本申请另一实施例中，轴承140分为分别位于转子150的轴向两侧的第一轴承141与第二轴承142，固定板112设有用于安装第一轴承141的第一安装位1122；第二固定座113设用用于安装第二轴承142的第二安装位1135。设置第一轴承141与第二轴承142，将丝杆轴130可靠地支承在安装座110上，实现平稳转动。第一轴承141设置在固定板112的第一安装位1122，第二轴承142设置在第二固定座113的第二安装位1135。其中，第一轴承141可以为角接触轴承，可同时承受径向负荷和轴向负荷。

在本申请另一实施例中，第一固定座111的底部具有第一容纳腔1112及与第一容纳腔1112连通的第一底开口1113；第二固定座113包括两个相对设置的侧板1131、连接于两个侧板1131之间的顶板1132，以及与两个侧板1131及顶板1132连接的端板1133，过孔1134设于端板1133上，两个侧板1131、顶板1132与端板1133围成第二容纳腔1137，两个侧板1131的底边之间形成与第二容纳腔1137连通的第二底开口1138，两个侧板1131的侧边与顶板1132的侧边之间形成与第二容纳腔1137连通的后开口1139；端板1133的远离顶板1132的边缘开设有缺口1136，在第二固定座113安装于第一固定座111时第一容纳腔1112、缺口1136与第二容纳腔1137依次连通；第一底开口1113与第二底开口1138处共同盖设有底盖114；后开口1139处盖设有后盖115。固定板112、第一固定座111、第二固定座113、底盖114与后盖115装配形成安装座110，形成一个整体结构，并且可以在第一容纳腔1112与第二容纳腔1137内设置一些零部件。底盖114采用紧固件固定在第一固定座111与第二固定座113上。后盖115采用紧固件固定在第二固定座113上。容纳槽116设于顶板1132，这样便于更换电池190与装拆电池盖1161。

在本申请另一实施例中，线路板170分为第一线路板171与第二线路板172；第一线路板171安装于后盖115的内表面，第一线路板171上设有母接头1711，后盖115的对应母接头1711处开设有插接口1151。母接头1711用于与外部公接头(图未示)适配，公接头穿过后盖115的插接口1151后连接在母接头1711上，实现电源输入或数据传输。

在本申请另一实施例中，第二线路板172同时设于第一容纳腔1112与第二容纳腔1137内。这样可以使面积比较大的第二线路板172也能装配到安装座110内部，充分利用第一固定座111与第二固定座113的空间。面积比较大的第二线路板172能配置更多的元件，实现具有更丰富的功能。第二线路板172采用紧固件固定在底盖114上。

在本申请另一实施例中，丝杆轴130包括丝杆段131、依次连接于丝杆段131的一端的第一支承段132、连接段133与第二支承段134，第一支承段132的外径大于连接段133的外径，连接段133的外径大于第二支承段134的外径。将丝杆轴130设置为阶梯轴，便于第一轴承141、转子150与第二轴承142轴向限位在丝杆轴130的预定位置。

第一轴承141套设于第一支承段132以外，第一支承段132螺纹连接有第一紧定螺母181，第一紧定螺母181抵设于第一轴承141的轴承内圈的一端面。将第一轴承141沿轴向限位在第一支承段132上。第一轴承141的轴承外圈的一个轴向端面抵设于固定板112的第一安装位1122的内壁。

转子150套设于连接段133以外，转子150的一轴向端面抵设于第一支承段132的靠近连接段133的端面上，连接段133螺纹连接有用于对转子150轴向限位的第二紧定螺母183，转子150的另一轴向端面抵设于第二紧定螺母183。将转子150沿轴向限位在连接段133上。

第二轴承142套设于第二支承段134以外，第二轴承142的一轴向端面抵设于连接段133的靠近第二支承段134的端面上，第二轴承142的另一轴向端面抵设于第二固定座113的第二安装位1135内壁上，使得第二轴承142安装在第二固定座113上。

在本申请另一实施例中，第二固定座113设有用于调节第二轴承142的轴向间隙的调隙环184。便于调节第二轴承142的轴向间隙，进而将第二轴承142安装在第二固定座113上。

在本申请另一实施例中，转子150与丝杆轴130之间采用键连接。这个方案容易将转子150装配到丝杆轴130上，在工作时转子150与丝杆轴130同步转动。具体地，丝杆轴130上设有一长腰型孔1331，转子150内壁上设有一长孔151，长腰型孔1331与长孔151对齐设置并安装平键185，限定转子150与丝杆轴130的周向相对位置。

在本申请另一实施例中，提供一种电缸，包括上述的电机100、安装于安装座110上的滑轨300，以及滑动安装于滑轨300上的滑块200，滑块200具有与丝杆轴130螺纹配合的螺孔201。

在该电机100中，丝杆轴130既作为电机100的动力输出轴，又能够与滑块200的螺孔201螺纹配合以使滑块200直线移动。通电的定子120产生旋转磁场，转子150产生电磁力矩而使转子150转动，转子150带动丝杆轴130转动。轴承内圈套设于丝杆轴130以外，轴承外圈安装于安装座110，轴承将丝杆轴130支承在安装座110上。编码器160检测丝杆轴130的转动位置，经过线路板170控制，使转子150按预定规律转动。该电机100及包含该电机100的电缸无需配置联轴器，缩短电缸的轴向尺寸，降低采用联轴器时产生的挠性误差，从而提高传动精度。线路板170设置在安装座110内，使得整体结构紧凑，使用方便。还有，安装座110设有给编码器160供电的电池190，在遇到断电时编码器160也能正常工作，电机100及电缸的可靠性得到提升。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

安装座；

定子，固定于所述安装座内；

丝杆轴，转动安装于所述安装座且穿设于所述定子内，所述丝杆轴用于与滑块的螺孔螺纹配合；

轴承，包括轴承内圈与轴承外圈，所述轴承内圈套设于所述丝杆轴以外，所述轴承外圈安装于所述安装座；

转子，同轴安装于所述丝杆轴且位于所述定子内；

编码器，安装于所述丝杆轴的一端且位于所述安装座内；

线路板，安装于所述安装座内，所述线路板与所述编码器电性连接；以及

电池，安装于所述安装座，用于给所述编码器供电。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述安装座设有用于容纳所述电池的容纳槽及与所述容纳槽连通的安装口，所述安装口处可拆卸地安装有电池盖。

3.如权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述安装座包括具有中空孔的第一固定座、安装于所述第一固定座的一侧且具有安装孔的固定板，以及安装于所述第一固定座的另一侧且具有过孔的第二固定座，所述安装孔、所述中空孔与所述过孔依次连通；所述定子设于所述中空孔内，所述丝杆轴依次穿设于所述安装孔、所述中空孔与所述过孔。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述中空孔的靠近所述固定板的内壁设有限位凸缘，所述定子的一轴向端部外表面设有环形凹槽，所述限位凸缘与所述环形凹槽相适配，所述限位凸缘抵设于所述环形凹槽的底面以使所述定子沿轴向限位于所述第一固定座。

5.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述编码器包括安装于所述丝杆轴一端的被感应件，以及安装于所述第二固定座内且与所述被感应件间隔设的感应件，所述被感应件与所述感应件配合以检测所述丝杆轴的转角，所述感应件与所述第二固定座的内壁之间连接有支撑柱。

6.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述轴承分为分别位于所述转子的轴向两侧的第一轴承与第二轴承，所述固定板设有用于安装所述第一轴承的第一安装位；所述第二固定座设用用于安装所述第二轴承的第二安装位。

7.如权利要求6所述的电机，其特征在于，所述丝杆轴包括丝杆段、依次连接于所述丝杆段的一端的第一支承段、连接段与第二支承段，所述第一支承段的外径大于所述连接段的外径，所述连接段的外径大于所述第二支承段的外径；

所述第一轴承套设于所述第一支承段以外，所述第一支承段螺纹连接有第一紧定螺母，所述第一紧定螺母抵设于所述第一轴承的轴承内圈的一端面；

所述转子套设于所述连接段以外，所述转子的一轴向端面抵设于所述第一支承段的靠近所述连接段的端面上，所述连接段螺纹连接有用于对所述转子轴向限位的第二紧定螺母，所述转子的另一轴向端面抵设于所述第二紧定螺母；

所述第二轴承套设于所述第二支承段以外，所述第二轴承的一轴向端面抵设于所述连接段的靠近所述第二支承段的端面上。

8.如权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第一固定座的底部具有第一容纳腔及与所述第一容纳腔连通的第一底开口；

所述第二固定座包括两个相对设置的侧板、连接于两个所述侧板之间的顶板，以及与两个所述侧板及所述顶板连接的端板，所述过孔设于所述端板上，两个所述侧板、所述顶板与所述端板围成第二容纳腔，两个所述侧板的底边之间形成与所述第二容纳腔连通的第二底开口，两个所述侧板的侧边与所述顶板的侧边之间形成与所述第二容纳腔连通的后开口；

所述端板的远离所述顶板的边缘开设有缺口，在所述第二固定座安装于所述第一固定座时所述第一容纳腔、所述缺口与所述第二容纳腔依次连通；所述第一底开口与所述第二底开口处共同盖设有底盖；所述后开口处盖设有后盖。

9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述线路板分为第一线路板与第二线路板；所述第一线路板安装于所述后盖的内表面，所述第一线路板上设有母接头，所述后盖的对应所述母接头处开设有插接口；所述第二线路板同时设于所述第一容纳腔与所述第二容纳腔内。

10.一种电缸，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的电机、安装于所述安装座上的滑轨，以及滑动安装于所述滑轨上的滑块，所述滑块具有与所述丝杆轴螺纹配合的螺孔。

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