编码器和电机组件的制作方法

本实用新型涉及适用于电机的编码器，尤其涉及一种改进散热结构的编码器以及采用该编码器的电机组件。

背景技术：

目前，在适用于电机的编码器产品中，编码器本身具有一定的功耗和发热量。此外，电机的温度也会传导到编码器上，造成编码器内部的某些元器件工作温度较高。一旦超出一些关键元器件的工作温度范围，会影响整个编码器的性能、稳定性和使用寿命。

因此，如何降低关键元器件的工作温度、提升编码器产品的稳定性和工作寿命是业界的一项技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的实施例旨在改进编码器的散热结构。特别是，本实用新型的实施例利用电机轴作为动力，在转轴或动盘上设计扰流叶片，从而在电机轴旋转时能在编码器内部产生风流，加快编码器内部的热传导以及内部热量同壳体的热传导。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种编码器，包括：壳体、静盘、动盘和转轴，所述静盘和动盘彼此相对地设置于所述壳体内，所述静盘和所述动盘之间具有间隙，所述动盘装配在所述转轴上以随所述转轴相对于所述静盘旋转，

其中，所述转轴的同所述静盘相对的端面上设置有扰流叶片，以能够利用驱动电机的既有动力在静盘和动盘之间产生气流。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述静盘上开设有贯穿所述静盘的至少一个通气孔。该通气孔有助于循环气流的产生。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述至少一个通气孔同所述扰流叶片在所述转轴的轴向上彼此相对设置。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述转轴进一步包括：

轴杆；

承载平台，位于所述轴杆的端部；以及

凸框，从所述承载平台的同所述静盘相对的表面凸出，其中所述动盘安装于所述凸框的外侧且所述扰流叶片设置于所述凸框内。这样，可以在静盘和动盘之间的间隙尽可能保持较小的前提下在该间隙内形成气流。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述扰流叶片包括呈中心辐射状的多个叶片，其中所述多个叶片中的每一个都垂直于所述承载平台，以利于在顺时针和逆时针两种转向下都取得相当的气流。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述扰流叶片、轴杆、承载平台以及凸框为一体成型的部件。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述扰流叶片的中心处设置有贯孔，且所述承载平台的中心处设置有螺孔，以允许所述扰流叶片借助螺钉可拆卸地安装于所述承载平台。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述动盘和凸框均呈环状，且所述动盘的环形内圈与所述凸框的环形外圈相抵。

根据本实用新型的一个实施例，在上述的编码器中，所述编码器进一步包括支承件，所述支承件同所述壳体配合以形成容纳所述静盘和动盘的空间，其中所述转轴贯穿所述支承件且所述转轴和所述支承件之间设置有轴承。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机组件，包括：驱动电机、电机轴和如以上所讨论的编码器，其中，所述电机轴从所述驱动电机延伸出，所述电机轴与所述转轴接合，以使所述转轴在所述驱动电机的驱动下沿顺时针和逆时针中的任一方向旋转。

应当理解，本实用新型以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本实用新型提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的编码器的剖视图。

图2示出了图1所示实施例的分解爆炸图。

图3是静盘的一个实施例的示意图。

图4是静盘的另一实施例的示意图。

附图标记说明：

100 编码器

101 壳体

102 静盘

103 动盘

104 转轴

105 扰流叶片

106 通气孔

107 轴杆

108 承载平台

109 凸框

110 支承件

111 轴承

112 螺钉

113 电路模块

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

参考图1和图2来更详细地讨论本实用新型的基本原理和优选实施例。如图所示，本实用新型的编码器100主要包括：壳体101、静盘102、动盘103和转轴104。

壳体101优选采用高导热性的材料。散热性能更好的壳体101将更有助于提高编码器100的散热性能。

静盘102和动盘103彼此相对地设置于壳体101内。静盘102和动盘103之间具有间隙。动盘103装配在转轴104上以随转轴104相对于静盘102旋转，从而实现编码器100对驱动电机的转动信息的感测。其中，编码器100内部对温度比较敏感且关键的元器件主要布置在PCB(即静盘102)上。因此，本实用新型设计的散热结构的重点就是改善静盘102上的元器件的散热。

具体的，在本实用新型中，转轴104的同静盘102相对的端面上设置有扰流叶片105，以便利用驱动电机(未图示)的驱动转轴104和动盘103旋转的既有动力在静盘102和动盘103之间的产生气流(如图1中的箭头所示)。简言之，当驱动电机转动时，转轴104带动扰流叶片105旋转，在扰流叶片105的上方产生负压，将扰流叶片105上方的空气吸入，向四周方向吹出，负压区也会有周围空气不断流入，从而形成一个空气流动的循环。在空气流动的同时，空气也在与编码器100的壳体101进行热传导，借助壳体101帮助编码器100散热。

例如，在图1和图2所示的优选实施例中，该扰流叶片105设置于转轴104的端部(即图中的顶端)。具体的，在该实施例中，转轴104可以进一步包括：轴杆107；承载平台108以及凸框109。

承载平台108位于轴杆107的端部(即图1中的轴杆107的顶部)。凸框109从承载平台108的同静盘102相对的表面凸出。动盘103安装于凸框109的外侧且扰流叶片105设置于凸框109内。扰流叶片105优选在转轴104的轴向上同凸框109的顶部以及动盘103的表面(图2中的上表面)高度齐平。这是因为静盘102和动盘103之间的间隙通常较小，所以上述三者的齐平就可以在尽可能保持较小间隙的前提下在该间隙内形成气流。

此外，动盘103和凸框109可以均呈环状，且动盘103的环形内圈与凸框109的环形外圈相抵,如图1和图2所示。

扰流叶片105可以包括呈中心辐射状的多个叶片。作为一个优选实施例，多个叶片中的每一个都垂直于承载平台108。如图1所示，转轴104与驱动电机相连，使其在工作时可以在驱动电机的驱动下进行顺时针旋转或者逆时针旋转。因此，垂直于承载平台107的叶片可以在顺时针和逆时针中的任一种转向上都产生同等的气流。

在图1和图2所示的实施例中，扰流叶片105的中心处设置有贯孔，且承载平台108的中心处设置有螺孔。该结构允许扰流叶片105借助螺钉112可拆卸地安装于承载平台108。当然，本实用新型也可以使得扰流叶片105、轴杆107、承载平台108以及凸框109一体成型，例如一体注塑或者一体铸造。

更进一步的，编码器100可以进一步包括支承件110。支承件110同壳体101配合以形成容纳静盘102和动盘103的空间。转轴104贯穿支承件110且转轴104和支承件110之间设置有轴承111。

为在编码器100的壳体101和支承件110所形成的空间内形成更好的气流，优选在设置有电路模块113的静盘102上开设有贯穿静盘102的至少一个通气孔106。在图3所示的实施例中，该通气孔106为设置于静盘102中心处的圆形通气孔，该圆形通气孔的半径同上述扰流叶片105的叶片长度相当。或者，在图4所示的另一实施例中，该通气孔106也可以由多个较小的通气孔构成，这些通气孔的形状没有具体限定。同图3所示的实施例相比，图4的多通气孔形式允许静盘102具有更大的表面积，从而能够在静盘102上设置更多的元器件(例如更多的电路模块113)。因此，可以根据静盘102的电路设计要求在图3和图4的实施例之间进行选择。

该至少一个通气孔106同扰流叶片105在转轴104的轴向上彼此相对设置。换言之，优选使得通气孔106位于扰流叶片105的上方，以便使得气流呈图1所示的形态。即，静盘102和动盘103之间的间隙内的气流在扰流叶片105的带动下向编码器100的边缘流动，随后经壳体101的阻挡在静盘102的上方重新向静盘102的中心流动，最后通过位于静盘102的中心的通气孔106回流到扰流叶片105处。这样，就可以在编码器100内实现循环气流，加速热传导，有利于编码器100内的各元器件的散热和降温。

以上所讨论的编码器100适用于电机组件(未图示)，该电机组件可以进一步包括驱动电机和电机轴，其中电机轴从驱动电机延伸出，电机轴与转轴104接合，以使转轴104在驱动电机的驱动下旋转。

综上，本实用新型设计的全新结构改善了编码器的散热能力。另外，本实用新型的编码器的散热无需额外的动力源，而是充分利用了驱动电机的既有动力作为扰流叶片的旋转动力源，是对现有结构的高效利用。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。