CN214900467U - 电机和具有该电机的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机和具有该电机的机器人，所述电机包括：机壳、机芯和第一导热垫，所述机芯包括定子和转子，所述定子和所述转子设于所述机壳内，所述转子相对所述定子可枢转，所述第一导热垫与所述机壳相连且邻近所述定子。本实用新型的电机的散热性能较好。

Description

电机和具有该电机的机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种电机和具有该电机的机器人。

背景技术

电机是足式机器人(也可以称为有腿机器人)常用的驱动装置，用于驱动机器人的腿组件，从而使足式机器人能够运动。相关技术中，驱动电机的散热性能较差，致使电机内部的热量不能迅速排出，因此容易造成电机内部的零件的损坏，降低了电机的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种散热性能较好的电机。

本实用新型的实施例还提出一种具有上述实施例的电机的机器人。

根据本实用新型实施例的电机，包括：机壳；机芯，所述机芯包括定子和转子，所述定子和所述转子设于所述机壳内，所述转子相对所述定子可枢转；第一导热垫，所述第一导热垫与所述机壳相连且邻近所述定子。

根据本实用新型的实施例的电机，由于第一导热垫与机壳相连且邻近定子，从而定子工作时所产生的热量可以经过第一导热垫的作用快速地传导至机壳上，然后再通过机壳的外表面传导至外界，进而提高了电机的散热效率，减少电机内零部件因高温而损坏的风险，延长了电机的使用寿命。

在一些实施例中，所述第一导热垫和所述定子沿所述转子的轴向相对设置。

在一些实施例中，所述第一导热垫为环状件，所述第一导热垫与所述定子同轴设置。

在一些实施例中，所述机壳内设有安装槽，所述第一导热垫的至少部分嵌入至所述安装槽内。

在一些实施例中，所述机壳内设有止挡部，所述止挡部与所述第一导热垫抵接，以限制所述第一导热垫沿所述转子的径向移动。

在一些实施例中，所述第一导热垫与所述定子之间的距离L₁，其中,2mm≤L₁≤4mm。

在一些实施例中，所述第一导热垫沿所述转子的轴向上的尺寸为L₂，其中，L₂≥2mm。

在一些实施例中，所述第一导热垫的内壁面与所述定子的内壁面之间的距离为L₃，所述定子的内壁面和所述定子的外壁面之间的宽度为L₄，其中，1/4L₄≤L₃≤1/2L₄。

在一些实施例中，所述第一导热垫为弹性件，所述第一导热垫的弹性压缩量不超过25％。

在一些实施例中，所述电机还包括控制板和第二导热垫，所述控制板设于所述机壳内，所述第二导热垫与所述机壳相连且邻近所述控制板。

在一些实施例中，所述机壳具有后盖，所述控制板包括板体和发热元件，所述发热元件的第一端与所述板体相连，所述发热元件的第二端朝向所述后盖延伸，所述第二导热垫的第一端与所述后盖相连，所述第二导热垫的第二端与所述发热元件的第二端抵接。

在一些实施例中，所述第二导热垫沿所述转子的轴向上的尺寸为L₅，所述发热元件的第二端与所述后盖的内壁面之间的距离为L₆，其中，L₆≤L₅≤1.5L₆。

在一些实施例中，所述机壳上涂覆有散热漆。

在一些实施例中，所述机芯还包括行星减速机构和输出轴，所述行星减速机构包括太阳轮、内齿圈、行星架和与所述太阳轮和所述内齿圈啮合的多个行星轮，所述太阳轮与所述转子同轴相连，多个所述行星轮的行星轴与所述行星架和所述输出轴相连。

根据本实用新型另一实施例的机器人，包括：躯身组件、腿组件和电机，所述电机为上述实施例中任一项所述的电机，所述腿组件与所述躯身组件可枢转地相连，所述电机与所述腿组件相连且用于驱动所述腿组件摆动。

根据本实用新型的实施例的机器人的散热效果较高。

在一些实施例中，所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机，所述腿组件包括第一腿、第二腿和传动部件，所述第一电机与所述躯身组件相连，所述第一电机与所述第二电机相连以驱动所述第二电机相对所述第一电机转动，所述第一电机的转动轴线与所述第二电机的转动轴线大体正交，所述第二电机与所述第三电机相连以驱动所述第三电机相对所述第二电机转动，所述第三电机的转动轴线与所述第二电机的转动轴线大体重合，所述第三电机设于所述第一腿的第一端，所述第二腿与所述第一腿的第二端可枢转地相连，所述传动部件与所述第三电机和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的机器人的示意图。

图2是根据本实用新型实施例的电机的示意图。

图3是根据本实用新型实施例的电机的剖视图。

图4是图3中A的放大图。

图5是图3中B的放大图。

图6是根据本实用新型实施例的电机和腿组件的安装示意图。

附图标记：

100、腿组件；200、躯身组件；

10、电机；101、第一电机；102、第二电机；103、第三电机；20、第一腿；30、第二腿；40、传动部件；

1、机壳；11、壳体；111、安装槽；112、止挡部；12、后盖；

2、机芯；21、定子；22、转子；221、转子轴；222、转子支架；223、导磁环；23、输出轴；24、行星减速机构；241、太阳轮；242、内齿圈；243、行星架；244、行星轮；245、行星轴；

3、第一导热垫；

4、控制板；41、板体；42、发热元件；

5、第二导热垫。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图1-6描述根据本实用新型实施例的电机和具有该电机的机器人。

如图2至图5所示，根据本实用新型实施例的电机10包括：机壳1、机芯2和第一导热垫3，机芯2包括定子21和转子22，定子21和转子22均设于机壳1内，转子22与定子21同轴设置且相对定子21可枢转，第一导热垫3与机壳1相连且邻近定子21。

根据本实用新型的实施例的电机10，在电机10工作时，定子21上的线圈会产生较多的热量，而由于第一导热垫3与机壳1相连且邻近定子21，从而定子21上的线圈所产生的热量可以通过第一导热垫3的作用快速地传导至机壳1上，然后再通过机壳1的外表面传导至外界，从而提高了电机10的散热效率，减少电机10内零部件因高温而损坏的风险，延长了电机10的使用寿命。

可选地，如图3和图4所示，第一导热垫3和定子21沿转子22的轴向(如图1中的前后方向)相对设置，可以理解的是，第一导热垫3和定子21之间具有间隙，从而可以避免第一导热垫3与定子21装配时产生干涉。

例如，定子21上的线圈在缠绕过程中存在高度波动，而电机10在装配时，第一导热垫3可能会挤压到定子21上的线圈，因此，当定子21上的线圈沿转子22的轴向(如图1中的前后方向)波动范围较小时，例如波动范围△X≤0.5mm，可以减小定子21和第一导热垫3的安装误差，提高电机10的安装精度。

具体地，如图3和图4所示，第一导热垫3与定子21之间的距离L₁，其中,2mm≤L₁≤4mm。本申请的发明人通过实验发现，当L₁位于上述区间时，例如，L₁为2mm、3mm和4mm时，电机10的散热效率较高，且第一导热垫3与定子21装配时不易干涉，电机10生产时的良品率较高。

进一步地，如图3和图4所示，第一导热垫3沿转子22的轴向上的尺寸为L₂，换言之，第一导热垫3的厚度为L₂，其中，L₂≥2mm。本申请的发明人通过实验发现，当第一导热垫3的厚度为L₂＝2mm时，可以保证电机10具有较高的散热效率，且电机10的使用寿命较长，并且当L₂＞2mm之后，可以进一步地提高电机10的散热效率，延长电机10的使用寿命。

可选地，第一导热垫3为弹性件，第一导热垫3的弹性压缩量不超过25％。例如，第一导热垫3为导热硅胶片，本申请的发明人通过实验发现，当第一导热垫3的弹性压缩量为25％时，第一导热垫3的散热效果较好。

在一些实施例中，如图3和图4所示，第一导热垫3为环状件，第一导热垫3与定子21同轴设置，可以理解的是，定子21和第一导热垫3均为环状件，从而定子21所产生的热量可以均匀的传递给第一导热垫3，进而避免了定子21散热不均的问题，且提高了电机10的散热效率。

进一步地，如图3和图4所示，第一导热垫3的内壁面与定子21的内壁面之间的距离为L₃，定子21的内壁面和定子21的外壁面之间的宽度为L₄。其中，1/4L₄≤L₃≤1/2L₄。可以理解的是，由于定子21上的线圈在靠近内周的时候有跨线，跨线高度会高于线包，因此要避让跨线位置，换言之，第一导热垫3的内壁面与定子21的内壁面之间具有间隙L₃，从而可以避让线圈的跨线位置。本申请的发明人通过实验发现，当L₃＝1/4L₄或者L₃＝1/2L₄时，第一导热垫3和定子21在装配时不易干涉，且电机10生产时的良品率较高，并且当L₃处于1/4L₄和1/2L₄之间的范围值时，第一导热垫3和定子21在装配时干涉的概率较低，电机10生产时的良品率较高。

在一些实施例中，如图3和图4所示，机壳1内设有安装槽111，第一导热垫3的至少部分嵌入至安装槽111内。例如，安装槽111为环形的凹槽，第一导热垫3的下端嵌入至安装槽111内，从而对第一导热垫3进行定位以提高第一导热垫3安装后稳定性，并且还可以为第一导热垫3的厚度预留一些空间，从而便于第一导热垫3的安装。

可选地，如图3和图4所示，机壳1内设有止挡部112，止挡部112与第一导热垫3抵接以限制第一导热垫3沿转子22的径向移动，例如，止挡部112设于第一导热垫3的外周侧以止挡第一导热垫3沿转子22的径向窜动，从而避免转子22与第一导热垫3接触，提高了电机10工作时的可靠性。

在一些实施例中，如图3和图5所示，电机10还包括控制板4和第二导热垫5，控制板4设于机壳1内，第二导热垫5与机壳1相连且邻近控制板4。在电机10工作时，控制板4所产生的热量可以通过第二导热垫5快速传导给机壳1，然后再通过机壳1的外表面传导至外界，从而进一步地提高了电机10的散热效率，减少电机10内零部件因高温而损坏的风险，延长了电机10的使用寿命。

具体地，如图2、图3和图5所示，机壳1包括壳体11和后盖12，后盖12封盖在壳体11的后端，机芯2设置在后盖12和壳体11围成的空腔内。控制板4设置在转子22和后盖12之间，控制板4包括板体41和发热元件42，发热元件42的第一端(如图5中发热元件42的前端)与板体41相连，发热元件42的第二端(如图5中发热元件42的后端)朝向后盖12延伸，第二导热垫5的第一端(如图5中第二导热垫5的后端)与后盖12相连，第二导热垫5的第二端(如图5中第二导热垫5的前端)与发热元件42的第二端抵接，可以理解的是，第二导热垫5直接与控制板4上发热元件42接触，从而进一步地提高控制板4的散热效率，另外，第二导热垫5还可以对控制板4进行辅助支撑，从而可以一定程度上减少控制板4晃动的问题，提高了电机10使用时的稳定性。

进一步地，如图3和图5所示，第二导热垫5沿转子22的轴向上的尺寸为L₅，换言之，第二导热垫5的厚度为L₅。发热元件42的后端与后盖12的内壁面之间的距离为L₆，其中，L₆≤L₅≤1.5L₆。本申请的发明人通过实验发现，当L₅＝L₆或者L₅＝1.5L₆时，第二导热垫5的散热效果较好，且装配后的控制板4不易晃动且稳定性较好，并且当L₃处于L₆和1.5L₆之间的范围值时，第二导热垫5也具有较好的散热效果，且装配后的控制板4不易晃动且稳定性较好。

可以理解的是，第二导热垫5为弹性件，从而第二导热垫5具有一定的弹性压缩量，第二导热垫5的厚度可以稍大于发热元件42的后端与后盖12的内壁面之间的距离，从而使得第二导热垫5与发热元件42之间抵接较为牢固，且有利于将发热元件42上的热量传递给第二导热垫5。另外，弹性的第二导热垫5也具有一定的缓冲和减震的作用，从而可以提高电机10使用时的稳定性。

优选地，机壳1的外周涂覆有散热漆，本实用新型实施的电机10可以利用散热漆的高导热率以使机壳1内的热量传递到外界的空气中，优选地，散热漆内含有石墨烯，从而可以进一步地提高电机10的散热效率。

在一些实施例中，如图3所示，机芯2还包括行星减速机构24和输出轴23，行星减速机构24包括太阳轮241、内齿圈242、行星架243和与太阳轮241和内齿圈242啮合的多个行星轮244，具体地，在图3中所示实施例中，行星轮244为三个。行星轮244与太阳轮241和内齿圈242啮合，太阳轮241与转子22同轴相连，例如二者套设在一起，多个行星轮244的行星轴245与行星架243和输出轴23相连。进一步地，转子22包括转子轴221和转子支架222，转子轴221与转子支架222同轴相连，转子支架222上设有导磁环223，定子21可以通过导磁环驱动转子支架222转动，转子支架222带动转子轴221转动。转子轴221带动太阳轮241转动，太阳轮241带动行星轮244和行星轴245转动，行星轴245带动行星架243和输出轴23转动，从而驱动电机10转动。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的机器人。

如图1和图6所示，根据本实用新型实施例的机器人包括躯身组件200和多个腿组件100。在图1所示的实施例中，腿组件100为四个，因此，该机器人可以称为四足机器人或四腿机器人。可以理解的是，本实用新型并不限于此，例如机器人也可以包括两个腿组件100，相应地该机器人可以称为双足机器人或双腿机器人。

如图1和图6所示，根据本实用新型实施例的机器人包括：躯身组件200、腿组件100和电机10，电机10为本实用新型实施例的电机10，腿组件100与躯身组件200可枢转地相连，电机10与腿组件100相连且用于驱动腿组件100摆动，根据本实用新型实施例的机器人的散热效率高，使用寿命长。

具体地，如图1和图6所示，电机10包括第一电机101、第二电机102和第三电机103，腿组件100包括第一腿20、第二腿30和传动部件40，第一电机101与躯身组件200相连，第一电机101与第二电机102相连以驱动第二电机102相对第一电机101转动，第一电机101的转动轴线与第二电机102的转动轴线大体正交，第二电机102与第三电机103相连以驱动第三电机103相对第二电机102转动，第三电机103的转动轴线与第二电机102的转动轴线重合，第三电机103设于第一腿20的第一端(如图1中第一腿20的上端)，第二腿30与第一腿20的第二端(如图1中第一腿20的下端)可枢转地相连，传动部件40与第三电机103和第二腿30相连以驱动第二腿30相对于第一腿20转动。

可以理解的是，如图1和图6所示，第一电机101的转动轴线与躯身组件200的前后方向平行，第二电机102的转动轴线与躯身组件200的左右方向平行，从而第一电机101可以驱动第二电机102及其关联的第一腿20和第二腿30绕躯身组件200的前后方向周向摆动，进而可以使得本实用新型实施例的腿组件100完成“外展”和“内收”的动作。其中，第二电机102可以驱动第一腿20相对躯身组件200转动，第三电机103可以通过传动部件40带动第二腿30绕第一腿20的第二端转动，从而本实用新型实施例的机器人可以通过第一电机101和第二电机102的转动以实现第一腿20和第二腿30的行走动作。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种电机，其特征在于，包括：

机壳；

机芯，所述机芯包括定子和转子，所述定子和所述转子设于所述机壳内，所述转子相对所述定子可枢转；

第一导热垫，所述第一导热垫与所述机壳相连且邻近所述定子。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫和所述定子沿所述转子的轴向相对设置。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫为环状件，所述第一导热垫与所述定子同轴设置。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述机壳内设有安装槽，所述第一导热垫的至少部分嵌入至所述安装槽内。

5.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述机壳内设有止挡部，所述止挡部与所述第一导热垫抵接，以限制所述第一导热垫沿所述转子的径向移动。

6.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫与所述定子之间的距离L₁，其中,2mm≤L₁≤4mm。

7.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫沿所述转子的轴向上的尺寸为L₂，其中，L₂≥2mm。

8.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫的内壁面与所述定子的内壁面之间的距离为L₃，所述定子的内壁面和所述定子的外壁面之间的宽度为L₄，其中，1/4L₄≤L₃≤1/2L₄。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一导热垫为弹性件，所述第一导热垫的弹性压缩量不超过25％。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，还包括控制板和第二导热垫，所述控制板设于所述机壳内，所述第二导热垫与所述机壳相连且邻近所述控制板。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述机壳具有后盖，所述控制板包括板体和发热元件，所述发热元件的第一端与所述板体相连，所述发热元件的第二端朝向所述后盖延伸，所述第二导热垫的第一端与所述后盖相连，所述第二导热垫的第二端与所述发热元件的第二端抵接。

12.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述第二导热垫沿所述转子的轴向上的尺寸为L₅，所述发热元件的第二端与所述后盖的内壁面之间的距离为L₆，其中，L₆≤L₅≤1.5L₆。

13.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述机壳上涂覆有散热漆。

14.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述机芯还包括行星减速机构和输出轴，所述行星减速机构包括太阳轮、内齿圈、行星架和与所述太阳轮和所述内齿圈啮合的多个行星轮，所述太阳轮与所述转子同轴相连，多个所述行星轮的行星轴与所述行星架和所述输出轴相连。

15.一种机器人，其特征在于，包括：躯身组件、腿组件和电机，所述电机为根据权利要求1-14中任一项所述的电机，所述腿组件与所述躯身组件可枢转地相连，所述电机与所述腿组件相连且用于驱动所述腿组件摆动。

16.根据权利要求15所述的机器人，其特征在于，所述电机包括第一电机、第二电机和第三电机，所述腿组件包括第一腿、第二腿和传动部件，

所述第一电机与所述躯身组件相连，所述第一电机与所述第二电机相连以驱动所述第二电机相对所述第一电机转动，所述第一电机的转动轴线与所述第二电机的转动轴线大体正交，所述第二电机与所述第三电机相连以驱动所述第三电机相对所述第二电机转动，所述第三电机的转动轴线与所述第二电机的转动轴线大体重合，所述第三电机设于所述第一腿的第一端，

所述第二腿与所述第一腿的第二端可枢转地相连，所述传动部件与所述第三电机和所述第二腿相连以驱动所述第二腿相对于所述第一腿转动。

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