CN218920175U - 直驱电机侧插式驻车机构及直驱电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种直驱电机侧插式驻车机构及直驱电机，包括转子组件、定子组件、以及制动组件，转子组件设置转轴组件与定子组件可旋转连接，定子组件设有定子内圈，定子内圈内设有旋转连接腔，旋转连接腔的一侧设有制动安装槽，制动组件包括设置在转轴组件并跟随转轴组件旋转的制动结构、以及安装在制动安装槽内并用于制动结构制动的制动元件，制动元件作用制动结构用于转子组件制动。本发明解决了现有直驱电机不具备制动的问题，尤其适合机器人应用直驱电机定格停止，结构制动稳定，制动效果好，结构可靠。

Description

直驱电机侧插式驻车机构及直驱电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种直驱电机侧插式驻车机构及直驱电机。

背景技术

直驱电机应用很广，可以用作机器人、电动车的驱动轮，还可以用作机器人的关节驱动机，目前直驱电机止停，都是用刹车来止停的，然而这也只适用于电动车驱动轮，且需要比较复杂的人工刹车系统，因此应用不广泛，在机器人领域就很难应用这个止停方式，且直驱电机机器人领域应用较广，需要止停的地方较多，比如上下坡时止停，动作定格时止停。目前止停是用电机的反向电流制动止停，采用电流控制消耗较大，而且稳定性不足，影响机器人制动定格。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种解决了现有直驱电机不具备制动的问题，尤其适合机器人应用直驱电机定格停止，结构制动稳定，制动效果好，结构可靠的直驱电机侧插式驻车机构及直驱电机。

本发明所采用的技术方案是：一种直驱电机侧插式驻车机构，包括转子组件、定子组件、以及制动组件，所述转子组件设置转轴组件与定子组件可旋转连接，所述定子组件设有定子内圈，所述定子内圈内设有旋转连接腔，所述旋转连接腔的一侧设有制动安装槽，所述制动组件包括设置在转轴组件并跟随转轴组件旋转的制动结构、以及安装在制动安装槽内并用于制动结构制动的制动元件，所述制动元件作用制动结构用于转子组件制动。

对上述方案的进一步改进为，所述转子组件包括与转轴组件连接的第一端盖、与第一端盖连接的围板、以及第二端盖，所述围板的两侧分别连接第一端盖和第二端盖，所述围板的内径设有磁瓦，所述磁瓦用于配合定子组件。

对上述方案的进一步改进为，所述定子组件包括连接于定子内圈外径的定子骨架、以及环向设于定子骨架的线圈绕组，所述线圈绕组用于配合磁瓦。

对上述方案的进一步改进为，所述定子内圈位于旋转连接腔的外侧设有安装台，所述安装台用于安装控制板和电子元件。

对上述方案的进一步改进为，所述旋转连接腔包括旋转外圈和旋转内圈，所述转轴组件包括旋转轴、以及用于将旋转轴安装在旋转外圈的轴承，所述制动结构位于旋转内圈、并与旋转轴固定连接。

对上述方案的进一步改进为，所述制动结构包括环向开在转轴组件的多个制动槽。

对上述方案的进一步改进为，所述制动槽的开口处开设有扩张口。

对上述方案的进一步改进为，所述制动元件包括驱动模组、以及连接于驱动模组的制动插销，所述驱动模组用于驱动制动插销沿制动安装槽移动、并卡入至制动槽内用于转轴组件限位。

对上述方案的进一步改进为，所述制动元件包括电磁铁，所述电磁铁连接有制动插销，所述电磁铁用于驱动制动插销插入至制动槽内用于转轴组件制动。

对上述方案的进一步改进为，所述制动元件包括电机、连接于电机的螺杆、以及与电机连接的活动座，所述活动座连接有制动插销，所述螺杆一侧设有导杆，所述电机驱动螺杆带动活动座沿导杆移动、并带动制动插销移动。

对上述方案的进一步改进为，所述制动插销的截面形状为非圆形。

对上述方案的进一步改进为，所述制动插销包括顶柱端、弹性连接部、以及螺纹连接部，所述螺纹连接部与驱动模组连接，所述顶柱端用于顶入至制动槽内，所述弹性连接部用于将螺纹连接部与顶柱端连接。

对上述方案的进一步改进为，所述螺纹连接部设有嵌块，所述嵌块开设有螺纹孔，所述驱动模组设有螺纹端，所述螺纹端与螺纹孔连接。

一种直驱电机，包括所述的直驱电机侧插式驻车机构。

本发明的有益效果是：

相比现有的直驱电机，本发明在直驱电机的内部设置了制动组件，制动组件在定子内圈内，转子组件配合转轴组件用于电机的旋转，将制动结构安装在了转轴组件上，在需要制动时，制动元件配合制动结构用于将转轴组件制动，进而实现用于转子组件的制动，解决了现有直驱电机不具备制动的问题，尤其适合机器人应用直驱电机定格停止，结构制动稳定，制动效果好，结构可靠。具体是，设置了转子组件、定子组件、以及制动组件，所述转子组件设置转轴组件与定子组件可旋转连接，所述定子组件设有定子内圈，所述定子内圈内设有旋转连接腔，所述旋转连接腔的一侧设有制动安装槽，所述制动组件包括设置在转轴组件并跟随转轴组件旋转的制动结构、以及安装在制动安装槽内并用于制动结构制动的制动元件，所述制动元件作用制动结构用于转子组件制动。具体来说，在定子内圈上设置了制动安装槽用于制动元件的安装，在制动过程中，制动元件驱动作用下将牵制制动结构旋转，进而实现对转子的制动。

附图说明

图1为本发明直驱电机的立体示意图；

图2为图1中直驱电机的俯视示意图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图1中直驱电机的定子内圈与制动组件的安装示意图；

图5为图1中直驱电机的制动组件另一实施例的安装示意图；

图6为图1中直驱电机的制动组件另一实施例的安装示意图；

图7为图1中直驱电机的制动组件另一实施例的安装示意图；

图8为图1中直驱电机的制动插销的结构示意图；

图9为图8中制动插销的螺纹连接部的结构示意图。

附图标记说明：转子组件1、第一端盖11、围板12、第二端盖13、磁瓦14、定子组件2、定子内圈21、旋转连接腔211、旋转外圈211a、旋转内圈211b、制动安装槽212、安装台213、定子骨架22、线圈绕组23、制动组件3、制动结构31、制动槽311、扩张口312、制动元件32、驱动模组321、制动插销322、顶柱端322a、弹性连接部322b、螺纹连接部322c、嵌块322ca、螺纹孔322cb、电磁铁323、电机324、螺杆325、活动座326、转轴组件4、旋转轴41、轴承42。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1～图9所示，一种直驱电机侧插式驻车机构，设置了转子组件1、定子组件2、以及制动组件3，所述转子组件1设置转轴组件4与定子组件2可旋转连接，所述定子组件2设有定子内圈21，所述定子内圈21内设有旋转连接腔211，所述旋转连接腔211的一侧设有制动安装槽212，所述制动组件3包括设置在转轴组件4并跟随转轴组件4旋转的制动结构31、以及安装在制动安装槽212内并用于制动结构31制动的制动元件32，所述制动元件32作用制动结构31用于转子组件1制动。本实施例中，制动结构31采用直接打孔加工在旋转轴41上，进而形成了一体制动结构，在使用中保证了结构的制动性，节省零件成本，不需要另外加工制动结构31零件。

转子组件1包括与转轴组件4连接的第一端盖11、与第一端盖11连接的围板12、以及第二端盖13，所述围板12的两侧分别连接第一端盖11和第二端盖13，所述围板12的内径设有磁瓦14，所述磁瓦14用于配合定子组件2，通过两个端盖配合围板12形成了整个轮毂结构，进而将磁瓦14安装在围板12内用于配合定子组件2的工作，实现直驱外转子电机的传动。

定子组件2包括连接于定子内圈21外径的定子骨架22、以及环向设于定子骨架22的线圈绕组23，所述线圈绕组23用于配合磁瓦14，本实施例中，将线圈绕组23设置在定子骨架22，用于配合转子组件1进行工作，适用于直驱电机作为轮毂电机或摆臂驱动电机。

定子内圈21位于旋转连接腔211的外侧设有安装台213，所述安装台213用于安装控制板和电子元件，安装台213用于控制电机的控制板和各种感应电子元件的安装，进而可以将控制电机的元件集成在电机内部。

旋转连接腔211包括旋转外圈211a和旋转内圈211b，所述转轴组件4包括旋转轴41、以及用于将旋转轴41安装在旋转外圈211a的轴承42，所述制动结构31位于旋转内圈211b、并与旋转轴41固定连接，通过轴承42用于配合旋转轴41旋转保证旋转的稳定性，在高速旋转时旋转外圈211a具有上下两端，进而对旋转轴41的两端固定，旋转稳定，旋转内圈211b用于制动结构31的安装，方便配合制动元件32进行制动。

制动结构31包括环向开在转轴组件的多个制动槽311，本实施例中，通过制动槽311配合制动元件32用于对旋转轴41的旋转进行制动。

在上述实施例中，制动结构31一体加工成型在旋转轴41上，作为一体结构，加工方便。

对上述实施例的进一步改进为，制动槽311的开口处开设有扩张口312，扩张口312可以在制动时起到导向作用。

参阅图4所示，制动元件32包括驱动模组321、以及连接于驱动模组321的制动插销322，所述驱动模组321用于驱动制动插销322沿制动安装槽212移动、并卡入至制动槽311内用于转轴组件4限位，驱动模组321用于驱动制动插销322直线移动，能够配合制动槽311进行制动限位，制动效果好，在扩张口312的作用下制动插销322更方便插入制动。

参阅图5所示，制动元件32包括电磁铁323，所述电磁铁连接有制动插销322，所述电磁铁323用于驱动制动插销322插入至制动槽311内用于转轴组件4制动。

参阅图6所示，制动元件32包括电机324、连接于电机324的螺杆325、以及与电机324连接的活动座326，所述活动座326连接有制动插销322，所述螺杆325一侧设有导杆，所述电机324驱动螺杆325带动活动座326沿导杆移动、并带动制动插销322移动。

对上述实施例的进一步改进为，制动插销322的截面形状为非圆形，采用非圆形结构的制动插销322，预防插入至制动槽311时出现插销旋转的情况，保证制动效果和稳定性。

参阅图7所示，针对上述实施例中，驱动模组321可以是电机连接驱动齿轮，制动插销322连接齿条，在齿轮与齿条的配合下实现直线驱动，同样可以将制动插销322插入至制动槽311内实现制动。

参阅图8所示，制动插销322包括顶柱端322a、弹性连接部322b、以及螺纹连接部322c，所述螺纹连接部322c与驱动模组321连接，所述顶柱端322a用于顶入至制动槽311内，所述弹性连接部322b用于将螺纹连接部322c与顶柱端322a连接，通过弹性连接部322b用于螺纹连接部322c与顶柱端322a连接，形成有弹性间隙，在制动时起到制动缓冲作用。

参阅图9所示，螺纹连接部322c设有嵌块322ca，所述嵌块322ca开设有螺纹孔322cb，所述驱动模组321设有螺纹端，所述螺纹端与螺纹孔322cb连接，设置嵌块322ca开设螺纹孔322cb用于配合螺纹端进行连接驱动，在螺纹旋转时实现直线的推出与制动槽311配合形成制动作用。

一种直驱电机，包括上述的驻车机构，采用上述的制动元件32配合制动结构31实现对直驱电机的驻车制动，适用于机器人轮滚的直驱电机。

本发明在直驱电机的内部设置了制动组件3，制动组件3在定子内圈21内，转子组件1配合转轴组件4用于电机的旋转，将制动结构31安装在了转轴组件4上，在需要制动时，制动元件32配合制动结构31用于将转轴组件4制动，进而实现用于转子组件1的制动，解决了现有直驱电机不具备制动的问题，尤其适合机器人应用直驱电机定格停止，结构制动稳定，制动效果好，结构可靠。具体是，设置了转子组件1、定子组件2、以及制动组件3，所述转子组件1设置转轴组件4与定子组件2可旋转连接，所述定子组件2设有定子内圈21，所述定子内圈21内设有旋转连接腔211，所述旋转连接腔211的一侧设有制动安装槽212，所述制动组件3包括设置在转轴组件4并跟随转轴组件4旋转的制动结构31、以及安装在制动安装槽212内并用于制动结构31制动的制动元件32，所述制动元件32作用制动结构31用于转子组件1制动。具体来说，在定子内圈21上设置了制动安装槽212用于制动元件32的安装，在制动过程中，制动元件32驱动作用下将牵制制动结构31旋转，进而实现对转子的制动。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：包括转子组件、定子组件、以及制动组件，所述转子组件设置转轴组件与定子组件可旋转连接，所述定子组件设有定子内圈，所述定子内圈内设有旋转连接腔，所述旋转连接腔的一侧设有制动安装槽，所述制动组件包括设置在转轴组件并跟随转轴组件旋转的制动结构、以及安装在制动安装槽内并用于制动结构制动的制动元件，所述制动元件作用制动结构用于转子组件制动。

2.根据权利要求1所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述定子内圈位于旋转连接腔的外侧设有安装台，所述安装台用于安装控制板和电子元件。

3.根据权利要求1所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述旋转连接腔包括旋转外圈和旋转内圈，所述转轴组件包括旋转轴、以及用于将旋转轴安装在旋转外圈的轴承，所述制动结构位于旋转内圈、并与旋转轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动结构包括环向开在转轴组件的多个制动槽。

5.根据权利要求4所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动槽的开口处开设有扩张口。

6.根据权利要求4或5所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动元件包括驱动模组、以及连接于驱动模组的制动插销，所述驱动模组用于驱动制动插销沿制动安装槽移动、并卡入至制动槽内用于转轴组件限位。

7.根据权利要求4或5所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动元件包括电磁铁，所述电磁铁连接有制动插销，所述电磁铁用于驱动制动插销插入至制动槽内用于转轴组件制动。

8.根据权利要求4或5所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动元件包括电机、连接于电机的螺杆、以及与电机连接的活动座，所述活动座连接有制动插销，所述螺杆一侧设有导杆，所述电机驱动螺杆带动活动座沿导杆移动、并带动制动插销移动。

9.根据权利要求8所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动插销的截面形状为非圆形。

10.根据权利要求8所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述制动插销包括顶柱端、弹性连接部、以及螺纹连接部，所述螺纹连接部与驱动模组连接，所述顶柱端用于顶入至制动槽内，所述弹性连接部用于将螺纹连接部与顶柱端连接。

11.根据权利要求10所述的直驱电机侧插式驻车机构，其特征在于：所述螺纹连接部设有嵌块，所述嵌块开设有螺纹孔，所述驱动模组设有螺纹端，所述螺纹端与螺纹孔连接。

12.一种直驱电机，其特征在于：包括权利要求1～11任意一项所述的直驱电机侧插式驻车机构。

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