CN219247605U - 一种抗后推冲击的电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗后推冲击的电机，包括机壳、定子、转子和减震组件，机壳包括外壳、第一端盖和第二端盖，转子靠近第一端盖的一端通过第一轴承安装在所述外壳的内壁上，转子靠近所述第二端盖的一端通过第二轴承安装在所述外壳的内壁上，第二端盖靠近转子的一侧设置有容纳槽，容纳槽内布置减震组件，减震组件包括刚体和弹性体，刚体和弹性体均整体呈球冠形，转子靠近所述第二端盖的端面与刚体的外壁面为点接触，刚体的内壁面与所述弹性体的外壁面为面接触，弹性体远离刚体的一侧与所述第二端盖接触。本实用新型的弹性体会沿产生弹性形变，吸收冲击力，同时刚体与电转子的端面始终保持点接触，保证转子转动的低摩擦，稳定电机性能。

Description

一种抗后推冲击的电机

技术领域

本实用新型属于电机领域，更具体地，涉及一种抗后推冲击的电机。

背景技术

电机作为一种能将电能转换为旋转的机械能的机电产品被广泛运用于工业、公共设施、家用电器、汽车产业和航空航天等各种领域。是机床、工业机器人、水泵、风机、飞机、雷达、导弹以及各种家用电器设备的主要动力输出元。随着我国科技的不断进步，对电机的性能指标、工作可靠性要求更高。尤其是在一些特殊的领域，装载有微特电机的设备装置需要在特高加速条件下使用，而作为微特电机，是固定在该设备的内部，同样被设备超高加速推动下，微特电机的转子或者定子本身具有一定质量，在超高加速下，需要电机的结构能承受超高后推冲击力，并且保持电机的性能稳定。

在目前公开的微电机现有技术中，如申请公布号为CN 110176828 A的发明专利公开的电机结构，转子轴后端及电机后盖均设置为半球形凹槽，在两个凹槽相对装配的中间加入球体，球体被用于缓冲冲击力，最后避免轴后端面与端盖端面接触，从而实现提高整个电机抗超高冲击过。

针对抗超高冲击过载的电机在现有的大部分电机结构设计中存在如下主要缺陷：在电机转子轴在承受轴向方向的超高冲击载荷时都会存在轴承内圈与外圈被冲散；再者，电机在承受冲击过程中，由于轴承的内外圈均被缓冲弹簧顶住，轴承的转动受阻，同时转子轴与端盖之间的球体也会被挤压变形，转子轴转动时摩擦阻力将变大，相应的大幅度降低电机的输出力或者速度性能。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种抗后推冲击的电机，在后推冲击力作用下，弹性体会沿产生弹性形变并且高度会变低，冲击力经转子传递给刚体压缩弹性体，让弹性体负责形变吸收冲击力，同时刚体与电转子的端面始终保持点接触，保证转子转动的低摩擦，稳定电机性能。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种抗后推冲击的电机，包括机壳、定子、转子和减震组件，所述机壳包括外壳、第一端盖和第二端盖，所述外壳的内腔为贯穿孔，所述外壳的第一端和第二端分别安装所述第一端盖和第二端盖，所述定子固定安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近第一端盖的一端通过第一轴承安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近所述第二端盖的一端通过第二轴承安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近所述第二端盖的一端位于所述机壳内而远离第二端盖的一端伸出所述机壳，其特征在于：

所述第二端盖靠近转子的一侧设置有容纳槽，所述容纳槽内布置所述减震组件，所述减震组件包括沿着远离转子的方向依次布置的刚体和弹性体，所述刚体和弹性体均整体呈球冠形且开口均朝向第二端盖，所述刚体的中心线、弹性体的中心线和所述转子的旋转中心线同轴布置，所述转子靠近所述第二端盖的端面与所述刚体的外壁面为点接触，所述刚体的内壁面与所述弹性体的外壁面接触，所述弹性体远离刚体的一侧外露于所述刚体并且与所述容纳槽的槽底接触。

优选地，所述外壳的内壁上设置有限位台阶，所述定子的一端抵接在所述限位台阶上而另一端与所述第二端盖抵接，所述第二端盖与所述限位台阶配合夹紧所述定子，从而将所述定子固定在所述外壳的内壁上。

优选地，所述定子包括定子铁芯和安装在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯由叠在一起的矽钢片组成。

优选地，所述转子包括中心转轴、转子铁芯和多个磁极，所述中心转轴上安装所述第一轴承和第二轴承，所述转子铁芯固定穿装在所述中心转轴上，所述转子铁芯上设置有多个燕尾槽，这些所述燕尾槽围绕所述中心转轴周向均匀布置，每个所述磁极分别具有与燕尾槽配合的燕尾台，每个所述燕尾槽内分别安装一个所述磁极并且所述转子铁芯与各磁极分别通过胶水粘结在一起。

优选地，每个所述磁极均由多段磁铁拼接而成。

优选地，所述中心转轴靠近所述第二端盖的一端设置有用于限制所述转子铁芯位移的第一限位凸台和用于限制磁极位移的第二限位凸台，所述中心转轴远离第二端盖的一端安装有压盖，所述压盖与所述第一限位凸台配合夹紧转子铁芯，从而将所述转子铁芯固定在所述中心转轴上，所述压盖与所述第二限位凸台配合夹紧所述每个磁极，从而将所述磁极固定在所述转子铁芯上。

优选地，所述外壳的内壁上设置有环形凸台，所述压盖与所述环形凸台之间设置有缓冲弹簧A，并且所述环形凸台远离第一端盖的一侧与所述压盖配合夹住所述缓冲弹簧A，所述环形凸台靠近第一端盖的一侧与所述第一轴承的外圈接触。

优选地，还包括缓冲弹簧B，所述第一轴承与第一端盖配合夹住所述缓冲弹簧B，所述转子穿过所述缓冲弹簧B。

优选地，还包括缓冲弹簧C，所述第二轴承与所述第二端盖配合夹住所述缓冲弹簧C，所述转子穿过所述缓冲弹簧C。

优选地，所述弹性体的外壁面与所述刚体的内壁面的直径一致，从而使得所述弹性体的外壁面与所述刚体的全部内壁面接触。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)在电机的转子受冲击过载时，转子会施加压力在减震组件上，转子传力给刚体压缩弹性体，使弹性体产生弹性形变而高度变低，弹性体负责弹性形变吸收冲击力，而刚体则由于有比较大的刚度不会产生形变，可与转子的端面始终保持点接触，保证转子转动的低摩擦，稳定电机性能。

2)在后推冲击结束后，由减震组件瞬间释放弹力后会反推第一轴承，而缓冲弹簧B可以保护第一轴承，可减少减震组件瞬间释放弹力后反向窜动。

3)每个磁极由多段磁铁拼接而成，可以有效改善电机高速转动下的磁涡流损耗，从而提供电机效率，减少电机的发热，降低电机温升。

附图说明

图1是本实用新型的剖视示意图；

图2是本实用新型中转子的分解示意图；

图3是本实用新型中转子的横截面示意图；

图4是本实用新型中减震组件安装在第二端盖上并与转子接触的局部示意图；

图5、图6分别是本实用新型在不同视角下的立体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图6，一种抗后推冲击的电机，包括机壳、定子30、转子20和减震组件，所述机壳包括外壳11、第一端盖14和第二端盖1，所述外壳11的内腔为贯穿孔，所述外壳11的第一端(电机的前端)和第二端(电机的后端)分别安装所述第一端盖14和第二端盖1，第一端盖14与外壳优选通过螺钉13连接，第二端盖1上安装电机控制板6，所述定子30固定安装在所述外壳11的内壁上，所述转子20靠近第一端盖14的一端通过第一轴承17安装在所述外壳11的内壁上，所述转子20靠近所述第二端盖1的一端通过第二轴承5安装在所述外壳11的内壁上，所述转子20靠近所述第二端盖1的一端位于所述机壳内而远离第二端盖1的一端伸出所述机壳，通常，转子20伸出机壳的一端为前端而在机壳内的一端为后端。所述定子30包括定子铁芯7和安装在所述定子铁芯7上的定子绕组，所述定子铁芯7由叠在一起的矽钢片组成，矽钢片的铁损低，较强磁场下磁感应强度高。

所述第二端盖1靠近转子20的一侧设置有容纳槽，所述容纳槽内布置所述减震组件，所述减震组件包括沿着远离转子20的方向依次布置的刚体3和弹性体2，所述刚体3和弹性体2均整体呈球冠形且开口均朝向第二端盖1，刚体3的内壁面和外壁面均为球冠，弹性体2的内壁面和外壁面也均为球冠，所述刚体3的中心线、弹性体2的中心线和所述转子20的旋转中心线同轴布置(由于刚体3、弹性体2均整体呈球冠形，因此均是中心对称图形，均具有中心线，刚体3的中心线经过刚体3的外壁面(球冠)的高，弹性体2的中心线经过弹性体2的外壁面(球冠)的高)。所述转子20靠近所述第二端盖1的端面与所述刚体3的外壁面为点接触，所述转子20靠近所述第二端盖1的端面优选为平面，与所述刚体3的球冠形的外壁面的球冠顶(刚体3的外壁面(球冠)的高与刚体3的外壁面(球冠)的交点)接触，因此两者是点接触，所述刚体3的内壁面与所述弹性体2的外壁面接触，所述弹性体2的外壁面优选与所述刚体3的内壁面的直径一致，从而使得所述弹性体2的外壁面与所述刚体3的全部内壁面接触，可提高接触面积，方便刚体3更好地施加作用力在弹性体2上使弹性体2产生弹性形变，所述弹性体2远离刚体3的一侧外露于所述刚体并且所述弹性体2远离刚体3的一侧与所述容纳槽的槽底接触，则转子20的端面和第二端盖1共同配合夹住减震组件，转子20受到后推冲击(从电机的前端往电机的后端的推力冲击)时，转子20先施加力在刚体3上，刚体3再施加力到弹性体2上使弹性体2产生弹性形变。弹性体2泛指在除去外力后能恢复原状的材料，弹性体只是在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料，弹性体2的材料可选用高张力系数的弹性材料，譬如塑胶。冲击力下，弹性体2会产生弹性形变，弹性体2的高度会变低，在该弹性体2的外周配置刚体3。刚体3是指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。刚体3材质配置为高刚性材料，譬如金属。刚体3的外壁面与转子20的端面保持点接触，在高冲击力作用下，冲击力经转子20传递给刚体3压缩弹性体2，让弹性体2负责弹性形变吸收冲击力，同时刚体3与电机转子20轴端面始终保持点接触，保证电机转子20的低转动摩擦，稳定电机性能。

进一步，所述外壳11的内壁上设置有限位台阶，所述定子30的一端抵接在所述限位台阶上而另一端与所述第二端盖1抵接，所述第二端盖1与所述限位台阶配合夹紧所述定子30，从而将所述定子30固定在所述外壳11的内壁上。第二端盖1可以与外壳11为螺纹连接，通过拧紧第二端盖1，可以固定住定子30。或者，第二端盖1压住定子30后，第二端盖1再与外壳11通过侧边销钉等方式固定。

进一步，所述转子20整体为回转体，其具有旋转中心线，并且其包括中心转轴8、转子铁芯16和多个磁极15，所述中心转轴8上安装所述第一轴承17和第二轴承5，所述转子铁芯16固定穿装在所述中心转轴8上，所述转子铁芯16上设置有多个燕尾槽16-1，这些所述燕尾槽16-1围绕所述中心转轴8周向均匀布置，每个所述磁极15分别具有与燕尾槽16-1配合的燕尾台15-1，每个所述燕尾槽16-1内分别安装一个所述磁极15并且所述转子铁芯16与各磁极15分别通过胶水粘结在一起。安装时，从转子铁芯16的一端卡入多对磁极15入燕尾槽16-1内。

进一步，所述中心转轴8靠近所述第二端盖1的一端设置有用于限制所述转子铁芯16位移的第一限位凸台8-1和用于限制磁极15位移的第二限位凸台8-2，所述中心转轴8远离第二端盖1的一端安装有压盖12，所述压盖12与所述第一限位凸台8-1配合夹紧转子铁芯16，从而将所述转子铁芯16固定在所述中心转轴8上，所述压盖12与所述第二限位凸台8-2配合夹紧所述每个磁极15，从而将所述磁极15固定在所述转子铁芯16上。磁极15装入完成后，于中心转轴8的一端装入压盖12，固定磁极15的轴向移动，磁极15被转子铁芯16的燕尾槽16-1卡住，限定了磁极15径向方向的松动脱出，借助磁回路吸力及强粘着胶水的方式固定，能很好固定磁极15往径向方向受力松脱。优选地，每个所述磁极15均由多段磁铁拼接而成，可减少磁涡流损耗，减少电机的发热，降低电机温升。所述压盖12优选与中心转轴8螺纹连接，拧紧压盖12后，就可以将磁极15和转子铁芯16固定。或者，压盖12与中心转轴8通过侧边销钉等方式固定。

进一步，所述外壳11的内壁上设置有环形凸台111，所述压盖12与所述环形凸台111之间设置有缓冲弹簧A9，并且所述环形凸台111远离第一端盖14的一侧与所述压盖12配合夹住所述缓冲弹簧A9，所述环形凸台111靠近第一端盖14的一侧与所述第一轴承17的外圈接触。缓冲弹簧A9优选采用波形弹簧。在电机的后推冲击结束后，由减震组件瞬间释放弹力后反推转子20，缓冲弹簧A9设置在环形凸台111与压盖12之间，可以减少减震组件瞬间释放弹力后转子20的反向窜动。

进一步，本实用新型还包括缓冲弹簧B10，所述第一轴承17与第一端盖14配合夹住所述缓冲弹簧B10，所述转子20穿过所述缓冲弹簧B10。缓冲弹簧B10优选采用波形弹簧或碟形弹簧。在电机的后推冲击结束后，由减震组件瞬间释放弹力后反推第一轴承17，缓冲弹簧B10设置在第一轴承17和第一端盖14之间，可以保护第一轴承17，减少减震组件瞬间释放弹力后转子20的反向窜动。

进一步，本实用新型还包括缓冲弹簧C4，所述第二轴承5与所述第二端盖1配合夹住所述缓冲弹簧C4，所述转子20穿过所述缓冲弹簧C4。缓冲弹簧C4优选采用波形弹簧或碟形弹簧。当转子20轴向(从电机的前端往后端的轴向)过载时，转子20可经过减震组件和缓冲弹簧C4的两次缓冲作用，抵抗冲击过载。减震组件起到主要的缓冲作用，缓冲弹簧C4的缓冲是辅助缓冲，电机冲击过载时，转子20产生的冲击力经第二轴承5的内圈和外圈传递至缓冲弹簧C4。

本实用新型主要是依靠减震组件的刚体3和弹性体2采用两种不同材料性能的球冠特征，靠近所述第二端盖1的弹性体2可产生弹性变形而吸收冲击能量，而刚体3则负责传递转子20上的冲击力到弹性体2上，并同时保证刚体3本身不变形，始终保持与转子20的端面形成点接触，在电机受到超高后推冲击时，电机后端的刚体3被转子20和弹性体2夹持的情况下，转子20与刚体3在点接触支撑下以最小摩擦力做滑动摩擦，尽最大可能减少对电机性能的影响。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗后推冲击的电机，包括机壳、定子、转子和减震组件，所述机壳包括外壳、第一端盖和第二端盖，所述外壳的内腔为贯穿孔，所述外壳的第一端和第二端分别安装所述第一端盖和第二端盖，所述定子固定安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近第一端盖的一端通过第一轴承安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近所述第二端盖的一端通过第二轴承安装在所述外壳的内壁上，所述转子靠近所述第二端盖的一端位于所述机壳内而远离第二端盖的一端伸出所述机壳，其特征在于：

所述第二端盖靠近转子的一侧设置有容纳槽，所述容纳槽内布置所述减震组件，所述减震组件包括沿着远离转子的方向依次布置的刚体和弹性体，所述刚体和弹性体均整体呈球冠形且开口均朝向第二端盖，所述刚体的中心线、弹性体的中心线和所述转子的旋转中心线同轴布置，所述转子靠近所述第二端盖的端面与所述刚体的外壁面为点接触，所述刚体的内壁面与所述弹性体的外壁面接触，所述弹性体远离刚体的一侧外露于所述刚体并且与所述容纳槽的槽底接触。

2.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有限位台阶，所述定子的一端抵接在所述限位台阶上而另一端与所述第二端盖抵接，所述第二端盖与所述限位台阶配合夹紧所述定子，从而将所述定子固定在所述外壳的内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述定子包括定子铁芯和安装在所述定子铁芯上的定子绕组，所述定子铁芯由叠在一起的矽钢片组成。

4.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述转子包括中心转轴、转子铁芯和多个磁极，所述中心转轴上安装所述第一轴承和第二轴承，所述转子铁芯固定穿装在所述中心转轴上，所述转子铁芯上设置有多个燕尾槽，这些所述燕尾槽围绕所述中心转轴周向均匀布置，每个所述磁极分别具有与燕尾槽配合的燕尾台，每个所述燕尾槽内分别安装一个所述磁极并且所述转子铁芯与各磁极分别通过胶水粘结在一起。

5.根据权利要求4所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，每个所述磁极均由多段磁铁拼接而成。

6.根据权利要求4所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述中心转轴靠近所述第二端盖的一端设置有用于限制所述转子铁芯位移的第一限位凸台和用于限制磁极位移的第二限位凸台，所述中心转轴远离第二端盖的一端安装有压盖，所述压盖与所述第一限位凸台配合夹紧转子铁芯，从而将所述转子铁芯固定在所述中心转轴上，所述压盖与所述第二限位凸台配合夹紧所述每个磁极，从而将所述磁极固定在所述转子铁芯上。

7.根据权利要求6所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述外壳的内壁上设置有环形凸台，所述压盖与所述环形凸台之间设置有缓冲弹簧A，并且所述环形凸台远离第一端盖的一侧与所述压盖配合夹住所述缓冲弹簧A，所述环形凸台靠近第一端盖的一侧与所述第一轴承的外圈接触。

8.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，还包括缓冲弹簧B，所述第一轴承与第一端盖配合夹住所述缓冲弹簧B，所述转子穿过所述缓冲弹簧B。

9.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，还包括缓冲弹簧C，所述第二轴承与所述第二端盖配合夹住所述缓冲弹簧C，所述转子穿过所述缓冲弹簧C。

10.根据权利要求1所述的一种抗后推冲击的电机，其特征在于，所述弹性体的外壁面与所述刚体的内壁面的直径一致，从而使得所述弹性体的外壁面与所述刚体的全部内壁面接触。

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