WO2018209559A1 - 堆叠式变速电机 - Google Patents

Abstract

一种堆叠式变速电机，包括电机(10)，还包括可拆卸设置在电机尾端(11)并与电机(10)电性连接的编码器(20)，电机输出端（12）可拆卸连接有末端减速器（30）。堆叠式变速电机的编码器(20)设置在电机尾端（11）并与电机(10)电性连接，电机(10)与编码器(20)可拆卸连接，可以实现编码电机的功能，也可以形成没有编码控制的普通电机。末端减速器（30）用来连接并驱动外部设备，堆叠式变速电机的电机输出端（12）直接连接末端减速器（30）实现一级减速输出，末端减速器（30）可以在电机（10）上自由拆卸和安装，方便用户根据自己的需求更换末端减速器（30），根据不同应用，使用结构和减速效率都适合自己需求的末端减速器（30）。

Description

堆叠式变速电机

技术领域

[0001] 本发明属于电机领域， 更具体地说， 是涉及一种堆叠式变速电机。

背景技术

[0002] 变速电机一般用于低转速大扭矩的传动设备， 把电动机、 内燃机或其它高速运 转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到 减速的目的。 目前， 市面上的变速电机一般都是将电机、 编码器和变速齿轮箱 集成为一体， 变速齿轮箱包括多级减速器， 可以实现多级减速功能， 但是编码 器和变速齿轮箱都一并封装在变速电机壳体内部， 所以不能自由拆卸和组装， 不方便编码器和变速齿轮箱内减速器的更换， 编码器和变速齿轮箱的各级减速 器也不能按照不同的应用需求来组合搭配使用。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种堆叠式变速电机， 旨在解决现有变速电机的编码器 和变速齿轮箱的减速器不能自由拆卸和组装的问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 提供一种堆叠式变速电机， 包括 电机， 还包括可拆卸设置在所述电机的尾端并与所述电机电性连接的编码器， 所述电机输出端可拆卸连接有末端减速器。

[0005] 进一步地， 所述电机输出端设有用于传输动力的第一齿轮。

[0006] 进一步地， 所述末端减速器为一级行星减速器， 包括处于固定状态的第一内齿 圈以及三个与所述第一齿轮和所述第一内齿圈相互啮合的第一行星齿轮， 还包 括与三个所述第一行星齿轮连接的用于输出动力的第一行星架。

[0007] 进一步地， 在所述第一行星架远离所述第一行星齿轮一端设有第一输出轴， 所 述第一输出轴上幵设有键槽。

[0008] 进一步地， 所述电机为 PG电机。 [0009] 进一步地， 还包括设于所述电机和所述末端减速器之间的至少一个减速模块， 所述减速模块与所述电机的输出端可拆卸连接， 所述末端减速器与所述减速模 块可拆卸连接。

[0010] 进一步地， 所述减速模块为一级行星减速器， 包括处于固定状态的第二内齿圈 以及三个与所述第二内齿圈和所述第一齿轮相互啮合的第二行星齿轮， 还包括 与三个所述第二行星齿轮连接的用于输出动力的第二行星架,所述第二行星架远 离所述第二行星齿轮一端设有向外突出的第二输出轴。

[0011] 进一步地， 所述第二输出轴上设有用于传输动力的第二齿轮， 所述第二齿轮与 所述第一齿轮结构相同。

[0012] 进一步地， 还包括两个电机安装转换片， 一个所述电机安装转换片设于所述电 机靠近所述末端减速器一侧， 另一个所述电机安装转换片设于所述末端减速器 远离所述电机一侧。

[0013] 进一步地， 所述电机安装转换片向外延伸形成用于将所述堆叠式变速电机安装 在外部设备上的固定端。

[0014] 进一步地， 所述末端减速器、 所述减速模块以及所述电机安装转换片通过螺钉 固定安装在所述电机的外壳上。

发明的有益效果

有益效果

[0015] 本发明提供的堆叠式变速电机的有益效果在于： 与现有技术相比， 本发明堆叠 式变速电机的编码器设置在电机尾端并与电机电性连接， 电机与编码器可拆卸 连接， 编码器可以安装在电机上实现编码电机的功能， 也可以从电机上拆卸下 来形成没有编码控制的普通电机。 堆叠式变速电机的末端减速器用来连接并驱 动外部设备， 堆叠式变速电机的输出端直接连接末端减速器实现一级减速输出 ， 末端减速器可以在电机上自由拆卸和安装， 方便用户根据自己的需求更换末 端减速器， 根据不同应用， 使用结构和减速效率都适合自己需求的末端减速器

对附图的简要说明

附图说明 [0016] 图 1为本发明实施例一提供的堆 3 式变速电机的结构示意图；

[0017] 图 2为本发明实施例一提供的堆 3 式变速电机的爆炸结构示意图一；

[0018] 图 3为本发明实施例一提供的堆 3 式变速电机的爆炸结构示意图二；

[0019] 图 4为本发明实施例一提供的堆 3 式变速电机的末端减速器的轴向剖面结构示

[0020] 图 5为本发明实施例一提供的堆叠式变速电机的减速模块的轴向剖面结构示意 图；

[0021] 图 6为本发明实施例二提供的堆叠式变速电机的结构示意图；

[0022] 图 7为本发明实施例二提供的堆叠式变速电机的爆炸结构示意图。

[0023] 图中： 10-电机； 11-电机尾端； 12-电机输出端； 13-第一齿轮； 20-编码器； 30- 末端减速器； 31-第一内齿圈； 32-第一行星齿轮； 33-末端减速器外壳； 34-第一 行星架； 34a-第一出力轴； 35-第一输出轴； 35a-键槽； 40-减速模块； 41-第二齿 轮； 42-第二内齿圈； 43-第二行星齿轮； 44-减速模块外壳；

45-第二行星架； 45a-第二出力轴； 46-第二输出轴； 50-电机安装转换片； 51-中 心孔； 52-固定端； 52a-固定孔； 60-通孔； 70-螺纹孔。

本发明的实施方式

[0024] 为了使本发明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， 对本发明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发明， 并不用于限定本发明。

[0025] 请一并参阅图 1至图 5， 现对本发明提供的堆叠式变速电机进行说明。 所述堆叠 式变速电机， 包括电机 10， 还包括可拆卸设置在电机尾端 11上的编码器 20， 编 码器 20与电机 10电性连接， 编码器 20相对电机 10为独立的部件， 可以在电机 10 上自由拆卸和安装， 编码器 20属于反馈系统， 用于控制电机 10运行， 编码器 20 对电机 10发出脉冲信号指令， 给电机 10提供相应电流使其运行， 当编码器 20检 测到电机 10的转速和转动方向为需要到达的目标吋候， 会停止发送脉冲信号给 电机 10。 电机输出端 12连接末端减速器 30， 末端减速器 30相对于电机 10为独立 的部件， 可以在电机输出端 12自由拆卸和组装， 末端减速器 30用来与外部设备 连接， 驱动外部设备转动的部件， 它具有一定的减速功能， 电机 10输出的动力 通过末端减速器 30减速后输出， 传递给外部设备。

[0026] 与现有技术相比， 本发明堆叠式变速电机的编码器 20设置在电机尾端 11并与电 机 10电性连接， 电机 10与编码器 20可拆卸连接， 编码器 20可以安装在电机 10上 实现编码电机的功能， 也可以从电机 10上拆卸下来形成没有编码控制的普通电 机。 堆叠式变速电机的末端减速器 30用来连接并驱动外部设备， 堆叠式变速电 机的输出端直接连接末端减速器 30实现一级减速输出， 末端减速器 30可以在电 机 10上自由拆卸和安装， 方便用户根据自己的需求更换末端减速器 30， 根据不 同应用， 使用结构和减速效率都适合自己需求的末端减速器 30。

[0027] 实施例一

[0028] 请参阅图 2， 在本实施例中， 堆叠式变速电机具有上述特征， 并且在电机输出 端 12设有第一齿轮 13， 第一齿轮 13用于插入末端减速器 30中带动末端减速器 30 内部的齿轮转动， 将动力传递给末端减速器 30。

[0029] 进一步地， 请参阅图 3以及图 4， 在本实施例中， 末端减速器 30为一级行星减速 器， 包括第一内齿圈 31以及三个第一行星齿轮 32， 第一内齿圈 31设在在末端减 速器外壳 33内， 末端减速器 30安装到电机输出端 12后， 第一齿轮 13插入末端减 速器 30中， 三个第一行星齿轮 32介于第一内齿圈 31与第一齿轮 13之间， 并同吋 与第一内齿圈 31和第一齿轮 13相互啮合， 末端减速器 30还包括第一行星架 34， 第一行星架 34上一端设有三个第一出力轴 34a， 三个第一行星齿轮 32分别套设在 三个第一出力轴 34a外， 三个第一行星齿轮 32依靠着第一出力轴 34a、 内齿圈以及 第一齿轮 13支撑并浮游于其间， 当电机 10驱动第一齿轮 13转动吋， 带动三个第 一行星齿轮 32自转， 并依循着内齿圈之轨迹围绕中心公转， 三个第一行星齿轮 3 2的旋转带动与之连接的第一行星架 34旋转， 第一行星架 34将动力传递给外部设 备， 用于驱动外部设备转动， 末端减速器 30的这种结构实现了一级减速传动输 出。

[0030] 进一步地， 请参阅图 3以及图 4， 在本实施例中， 在第一行星架 34远离第一行星 齿轮 32—端设有第一输出轴 35， 第一输出轴 35与外部设备连接， 用于驱动外部 设备转动， 第一输出轴 35上幵设有键槽 35a， 键槽 35a用于插入外部设备上的键， 将扭力传递给外部设备。

[0031] 进一步地， 请参阅图 1， 在本实施例中， 电机 10采用 PG电机， PG电机是指电机 的转速是由可控硅的导通角来控制的， 普通电机其内部有三组不同的绕组， 分 别对应高、 中、 低转速。 通过控制不同的继电器， 来给相应的绕组供电， 从而 达到调整风速的目的， 而 PG电机只有一组绕组， 是通过可控硅控制电机的供电 电压来实现转速的转换的。

[0032] 进一步地， 请一并参阅图 1至图 3， 本实施例中， 电机尾端 11电性连接有编码器 20， 电机输出端 12连接一个减速模块 40后再连接末端减速器 30， 减速模块 40与 电机输出端 12为可拆卸连接， 减速模块 40与末端减速器 30也为可拆卸连接， 本 实施例的堆叠式变速电机构成可编码控制的二级减速变速电机。 在其他实施例 中， 减速模块 40可以设置多个， 各个减速模块 40相对电机 10和末端减速器 30都 为独立的部件， 可以自由拆卸和组装， 所以电机输出端 12也可以依次连接若干 减速模块 40后再连接末端减速器 30， 从而实现更多级的减速， 使得速度减到更 低。 该堆叠式变速电机的这种结构性能， 使用户能够根据不同的应用需要来组 合搭配减速模块 40， 形成不同变速的变速电机， 达到用户的最佳减速需求和效 果。

[0033] 进一步地， 请一并参阅图 3以及图 5， 在本实施例中， 减速模块 40为一级行星减 速器， 包括第二内齿圈 42以及三个第二行星齿轮 43， 第二内齿圈 42设在在减速 模块外壳 44内， 减速模块 40安装到电机输出端 12后， 第一齿轮 13插入减速模块 4 0中， 三个第二行星齿轮 43介于第二内齿圈 42与第一齿轮 13之间， 并同吋与第二 内齿圈 42和第一齿轮 13相互啮合， 减速模块 40还包括第二行星架 45， 第二行星 架 45上一端设有三个第二出力轴 45a， 三个第二行星齿轮 43分别套设在三个第二 出力轴 45a外， 三个第二行星齿轮 43依靠着第二出力轴 45a、 内齿圈以及第一齿轮 13支撑并浮游于其间， 当电机 10驱动第一齿轮 13转动吋。 带动三个第二行星齿 轮 43自转， 并依循着内齿圈之轨迹围绕中心公转， 三个第二行星齿轮 43的旋转 带动与之连接的第二行星架 45旋转， 第二行星架 45与外部设备连接， 用于驱动 外部设备转动， 减速模块 40的这种结构实现了一级减速传动输出。

[0034] 进一步地， 请一并参阅图 2、 图 3和图 5， 在本实施例中， 第二行星架 45远离第 二行星齿轮 43—端设有向外突出的第二输出轴 46， 第二输出轴 46上设有第二齿 轮 41， 第二齿轮 41用于传递输出动力， 由于第二齿轮 41与第一齿轮 13结构完全 相同， 末端减速器 30可安装到减速模块 40上， 减速模块 40上的第二齿轮 41插入 末端减速器 30后， 可以与三个第一行星齿轮 32相互啮合， 并带动其转动， 实现 力的输出和传递。 这样一来， 本实施例中的堆叠式变速电机的电机 10与一个减 速模块 40连接， 减速模块 40又与末端减速器 30连接， 实现了二级减速。

[0035] 进一步地， 在其他实施例中， 在电机 10和末端减速器 30之间设置多个减速模块 40， 由于第一齿轮 13与第二齿轮 41结构完全相同， 所以可以将电机输出端 12的 第一齿轮 13插入到减速模块 40中， 然后将前一个减速模块 40的第二齿轮 41插入 到后一个减速模块 40中， 实现多个减速模块 40的连接， 再将最后一个减速模块 4 0的第二齿轮 41插入到末端减速器 30中， 实现末端减速器 30的连接， 达到多级减 速的效果。

[0036] 进一步地， 请参阅图 1， 在本实施例中， 堆叠式变速电机还包括两个电机安装 转换片 50， 一个电机安装转换片 50安装在电机 10靠近末端减速器 30的一侧， 另 一个电机安装转换片 50安装在末端减速器 30远离电机 10的一侧， 即是一个电机 安装转换片 50套设在第一齿轮 13外， 另一个电机安装转换片 50套设在第一输出 轴 35外， 电机安装转换片 50起到保护电机 10的作用， 缓冲减速模块 40与末端减 速器 30的振动对电机 10的影响。

[0037] 进一步地， 电机安装转换片 50中心设有中心孔 51， 中心孔 51与第一齿轮 13以及 第一输出轴 35具有相同轴心， 两个机安装转换片的中心孔 51分别套在第一齿轮 1 3和第一输出轴 35外。

[0038] 进一步地， 请参阅图 2， 在本实施例中， 电机安装转换片 50向外延伸形成固定 端 52， 需要将整个堆叠式变速电机安装在机架等设备上吋， 可以将两个固定端 5 2安装在设备上实现堆叠式变速电机的固定， 使得这种固定安装不会对堆叠式变 速电机整体的结构和连接关系产生影响。

[0039] 进一步地， 在固定端 52上幵设有若干固定孔 52a， 方便使用螺钉穿过固定孔 52a 将固定端 52固定在机架等外部设备上。

[0040] 进一步地， 请参阅图 1以及图 2， 在本实施例中， 末端减速器 30、 减速模块 40以 及电机安装转换片 50通过螺钉固定安装在电机 10的外壳上， 从而第二内齿圈 42 和第一内齿圈 31实现了固定， 电机 10的第一齿轮 13的动力依次通过减速模块 40 的第二行星齿轮 43、 第二行星架 45以及第二齿轮 41传递给末端减速器 30的第一 行星齿轮 32和第一行星架 34， 最后通过第一输出轴 35传递给外部设备， 从而实 现了堆叠式变速电机的多级减速功能。

[0041] 进一步地， 在电机 10的外壳靠近电机安装转换片 50—端面幵设有螺纹孔 70， 在 电机安装转换片 50上幵设有若干通孔 60和若干螺纹孔 70， 螺钉穿过靠近电机 10 的电机安装转换片 50上的通孔 60后再旋合进电机 10外壳上的螺纹孔 70中， 实现 将此电机安装转换片 50固定在电机 10的外壳上； 在减速模块 40上也幵设有若干 通孔 60和若干螺纹孔 70， 螺钉穿过减速模块 40上的通孔 60后再旋合进靠近电机 1 0的电机安装转换片 50上的螺纹孔 70， 实现将此减速模块 40固定在电机安装转换 片 50上； 在末端减速器 30上也幵设有若干通孔 60和若干螺纹孔 70， 螺钉穿过末 端减速器 30上的通孔 60后再旋合进减速模块 40上的螺纹孔 70， 实现将末端减速 器 30固定在减速模块 40上； 最后， 用螺钉穿过远离电机 10的电机安装转换片 50 上的通孔 60后再旋合进末端减速器 30上的螺纹孔 70， 实现将电机安装转换片 50 固定在末端减速器 30上。 用这种方式实现了将末端减速器 30、 减速模块 40以及 电机安装转换片 50固定安装在电机 10上， 这种安装方式使得末端减速器 30、 减 速模块 40和电机安装转换片 50能够单独安装和拆卸， 方便各个组件单独进行更 换。

[0042] 实施例二

[0043] 请参阅图 6至图 7， 本实用新型实施例二提供的堆叠式变速电机与实施例一的不 同之处在于， 电机输出端 12直接连接末端减速器 30， 电机 10的第一齿轮 13插入 末端减速器 30中， 并带动三个第一行星齿轮 32转动， 从而带动第一行星架 34转 动， 最后第一输出轴 35将动力传递出去， 从而该堆叠式变速电机为可编码控制 的一级减速变速电机。

[0044] 以上仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神 和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范 围之内。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 堆叠式变速电机， 包括电机， 其特征在于： 还包括可拆卸设置在所述 电机的尾端并与所述电机电性连接的编码器， 所述电机输出端可拆卸 连接有末端减速器。

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述电机输出端 设有用于传输动力的第一齿轮。

[权利要求 3] 如权利要求 2所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述末端减速器 为一级行星减速器， 包括处于固定状态的第一内齿圈以及三个与所述 第一齿轮和所述第一内齿圈相互啮合的第一行星齿轮， 还包括与三个 所述第一行星齿轮连接的用于输出动力的第一行星架。

[权利要求 4] 如权利要求 3所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 在所述第一行星 架远离所述第一行星齿轮一端设有第一输出轴， 所述第一输出轴上幵 设有键槽。

[权利要求 5] 如权利要求 1所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述电机为 PG电 机。

[权利要求 6] 如权利要求 1-5任一项所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 还包括 设于所述电机和所述末端减速器之间的至少一个减速模块， 所述减速 模块与所述电机的输出端可拆卸连接， 所述末端减速器与所述减速模 块可拆卸连接。

[权利要求 7] 如权利要求 6所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述减速模块为 一级行星减速器， 包括处于固定状态的第二内齿圈以及三个与所述第 二内齿圈和所述第一齿轮相互啮合的第二行星齿轮， 还包括与三个所 述第二行星齿轮连接的用于输出动力的第二行星架,所述第二行星架 远离所述第二行星齿轮一端设有向外突出的第二输出轴。

[权利要求 8] 如权利要求 7所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述第二输出轴 上设有用于传输动力的第二齿轮， 所述第二齿轮与所述第一齿轮结构 相同。

[权利要求 9] 如权利要求 6所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 还包括两个电机 安装转换片， 一个所述电机安装转换片设于所述电机靠近所述末端减 速器一侧， 另一个所述电机安装转换片设于所述末端减速器远离所述 电机一侧。

[权利要求 10] 如权利要求 9所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述电机安装转 换片向外延伸形成用于将所述堆叠式变速电机安装在外部设备上的固 定端。

[权利要求 11] 如权利要求 9所述的堆叠式变速电机， 其特征在于： 所述末端减速器 、 所述减速模块以及所述电机安装转换片通过螺钉固定安装在所述电 机的外壳上。