一种内外转子马达无级变速装置的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及电动工具领域，特指一种内外转子马达无级变速装置。

背景技术：
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目前市面上现有的马达变速装置，基本采用换挡齿轮组来改变输出轴的转速和扭力，采用这种变速装置需要在外部单独设置一个换挡机构，通过该换挡机构来调整齿轮组的齿比，从而实现有级变速，而这种变速装置需要多组齿比不同的齿轮才能实现，导致变速装置的体积会比较大，增加了变速装置的复杂程度，而且速比变化范围有限，限制了马达的应用场合，尤其对于电钻来说，如果体积大，那么在空间狭窄的地方使用不方便，不利于推广普及，同时，电钻采用有级变速操作起来也比较麻烦，因此，通过改变马达的结构，实现无级变速是非常必要的。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种内外转子马达无级变速装置，实现更宽的速度和扭力变化范围。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该一种内外转子马达无级变速装置，其包括：马达及安装于马达输出端的变速箱，所述的马达包括有马达壳、安装于马达壳腔体后端的支撑座、安装于支撑座上的定子、设置于定子外侧的外转子及设置于定子内侧的内转子，所述的外转子前端穿过所述的马达壳前端并与所述的变速箱内变速齿轮组中的第一齿圈连接，所述的内转子前端穿过所述的马达壳前端和转接盖与所述的变速箱内变速齿轮组中的第一太阳轮连接，所述的变速齿轮组还包括有复数安装于所述的第一齿圈和所述的第一太阳轮之间的第一行星轮，所述的外转子和所述的内转子单独转动，并相互不干涉。

进一步而言，上述技术方案中，所述的定子外侧成型有一组呈圆周分布的外绕线座，所述的定子内侧成型有一组呈圆周分布的内绕线座，所述的外绕线座上绕有外线圈，所述的内绕线座上绕有内线圈，以使内转子和外转子产生相同或不同的转速。

进一步而言，上述技术方案中，所述的外转子包括有位于外侧的外铁筒、设置于外铁筒内侧的复数外磁铁片及设置于外铁筒前端并与外磁铁片连动的外转轴，该外转轴前端与所述的变速箱内的第一齿圈连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述的内转子包括有贯穿所述的支撑座和所述的外转轴的内转轴、套设于内转轴上的内转子芯及设置于内转子芯内的内磁铁片，所述的内转轴与所述的变速箱内的第一太阳轮连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述的内转轴后端与所述的支撑座之间设置有第一轴承，所述的内转轴前端与所述的外转轴之间设置有第二轴承，所述的外转轴前端与所述的马达壳之间设置有第三轴承和转接盖，所述的外转轴上成型有复数用于散热的风叶，所述的内转子芯两端设置有用于将所述的内磁铁片固定于所述的内转子芯中的前端盖和后端盖，同时前端盖和后端盖还起到内转子芯动平衡的作用。

进一步而言，上述技术方案中，所述的变速箱包括有箱体、设置于箱体后端的变速齿轮组、设置于变速齿轮组前端的减速齿轮组及设置于减速齿轮组前端并伸出箱体外的输出主轴，所述的箱体后端安装于转接盖的前端，所述的转接盖安装于马达壳的前端，所述的变速齿轮组与所述的内转子和所述的外转子连接。

进一步而言，上述技术方案中，所述的减速齿轮组包括有设置于外侧的第二齿轮圈、安装于所述的第一行星轮上并与所述的第一行星轮连动的第二太阳轮、至少一个安装于第二齿轮圈与第二太阳轮之间的第二行星轮、安装于所述的第二行星轮上并与所述的第二行星轮连动的第三太阳轮及至少一个安装于第二齿轮圈与第三太阳轮之间的第三行星轮，所述的输出主轴安装于所述的第三行星轮上并与所述的第三行星轮连动。

进一步而言，上述技术方案中，所述的外线圈通过第一线束与第一控制板连接，所述的内线圈通过第二线束与第二控制板连接，所述的定子后端设置有用于检测内转子磁场变化和外转子磁场变化的霍尔板。

进一步而言，上述技术方案中，所述的马达壳包括有壳体及安装于壳体前端的转接盖，所述的变速箱的箱体安装于该转接盖的另一侧。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型中将马达采用双转子的结构设计，并经变速箱中的变速齿轮组使输出主轴实现无级变速，该结构设计不仅可以省去换挡机构，实现无级变速，达到更宽范围的速度和扭力变化，还可以缩小变速箱的整体大小，减少装置的整体重量。

2、本实用新型中在外转轴上成型复数风叶，以使在外转轴转动时可以对马达进行散热，提高马达的使用寿命。

3、本实用新型中在马达的后端设置有霍尔板，通过霍尔板对外转子和内转子的转速进行检测和分析，再经第一控制板和第二控制板对外转子和内转子的转速进行调整，以使第一齿圈和第一太阳轮在对第一行星轮进行调速时，第一行星轮能够与第一太阳轮和第一齿圈啮合的更加平稳顺畅，受力更加均匀。

附图说明：

图1是本实用新型的剖视图；

图2是本实用新型的立体图；

图3是本实用新型中内转子的分解图；

图4是本实用新型中定子的立体图；

图5是本实用新型中外转轴的立体图；

图6是本实用新型中马达的分解图；

图7是本实用新型中变速箱的分解图。

附图标记说明：

1马达11马达壳111壳体

112转接盖12支撑座13定子

131外绕线座132内绕线座133外线圈

134内线圈14外转子141外铁桶

142外磁铁片143外转轴144风叶

15内转子151内转轴152内转子芯

153内磁铁片154前端盖155后端盖

16第一轴承17第二轴承18第三轴承

2变速箱21箱体22变速齿轮组

221第一齿圈222第一太阳轮223第一行星轮

23减速齿轮组231第二齿圈232第二太阳轮

233第三行星轮234第三太阳轮235第三行星轮

24输出主轴25第四轴承26第一销轴

27第二销轴28第三销轴3第一线束

4第一控制板5第二线束6第二控制板

7霍尔板8开关

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-7所示，为一种内外转子马达无级变速装置，其包括：马达1及安装于马达1输出端的变速箱2，所述的马达1包括有马达壳11、安装于马达壳11腔体后端的支撑座12、安装于支撑座12上的定子13、设置于定子13外侧的外转子14及设置于定子13内侧的内转子15，所述的外转子14前端穿过所述的马达壳11前端并与所述的变速箱2内变速齿轮组22中的第一齿圈221连接，所述的内转子15前端穿过所述的马达壳11前端和转接盖112与所述的变速箱2内变速齿轮组22中的第一太阳轮222连接，所述的变速齿轮组22还包括有复数安装于所述的第一齿圈221和所述的第一太阳轮222之间的第一行星轮223，所述的外转子14和所述的内转子15单独转动，并相互不干涉。工作时，先给定子13上的内线圈134和外线圈133输入不同的电流，使得在定子13的外侧和内侧产生不同的磁场，以驱使内转子15和外转子14产生不同的转速，当需要调整转速时，只需要改变输入给定子13上内、外线圈的电流大小和方向，使内转子15和外转子14的转速改变，就能够改变变速齿轮组22中第一行星轮223的转速，实现增速或减速。本实用新型通过改变马达1中定子12上内、外线圈的电流大小，实现增速或减速，使得无需再单独设置换挡机构，减少了设备空间大小，同时也实现了无级变速。

所述的定子13外侧成型有一组呈圆周分布的外绕线座131，所述的定子13内侧成型有一组呈圆周分布的内绕线座132，所述的外绕线座131上绕有外线圈133，所述的内绕线座132上绕有内线圈134，以使内转子15和外转子14产生相同或不同的转速。

所述的外转子14包括有位于外侧的外铁筒141、设置于外铁筒141内侧的复数外磁铁片142及设置于外铁筒141前端并与外磁铁片142连动的外转轴143，该外转轴143前端与所述的变速箱2内的第一齿圈221连接。

所述的内转子15包括有贯穿所述的支撑座12和所述的外转轴143的内转轴151、套设于内转轴151上的内转子芯152及设置于内转子芯152内的内磁铁片153，所述的内转轴151与所述的变速箱2内的第一太阳轮222连接。

所述的内转轴151后端与所述的支撑座12之间设置有第一轴承16，所述的内转轴151前端与所述的外转轴143之间设置有第二轴承17，所述的外转轴143前端与所述的马达壳11之间设置有第三轴承18和转接盖112，所述的外转轴143上成型有复数用于散热的风叶144，所述的内转子芯152两端设置有用于将所述的内磁铁片153固定于所述的内转子芯152中的前端盖154和后端盖155，同时前端盖154和后端盖155还起到内转子芯152动平衡的作用。

所述的变速箱2包括有箱体21、设置于箱体21后端的变速齿轮组22、设置于变速齿轮组22前端的减速齿轮组23及设置于减速齿轮组23前端并伸出箱体21外的输出主轴24，所述的箱体21后端安装于转接盖112的前端，所述的转接盖112安装于马达壳11的前端，所述的变速齿轮组22与所述的内转子15和所述的外转子14连接。

变速时，由马达1的外转子14带动第一齿圈221转动，由马达1的内转子15带动第一太阳轮222转动，同时，由第一太阳轮222和/或第一齿圈221驱动第一行星轮223即产生自转，又围绕着第一太阳轮222产生公转，并由第一行星轮223的公转将转速和转动力矩经减速齿轮组23传递给输出主轴24，当马达1的外转子14和内转子15的转速发生改变时，第一齿圈221和第一太阳轮222速度也会随之改变，并驱使第一行星轮222的公转速度发生改变，从而使变速箱2的输出主轴24实现无级变速。

所述的减速齿轮组23包括有设置于外侧的第二齿轮圈231、安装于所述的第一行星轮223上并与所述的第一行星轮223连动的第二太阳轮232、至少一个安装于第二齿轮圈231与第二太阳轮232之间的第二行星轮233、安装于所述的第二行星轮233上并与所述的第二行星轮233连动的第三太阳轮234及至少一个安装于第二齿轮圈231与第三太阳轮234之间的第三行星轮235，所述的输出主轴24安装于所述的第三行星轮235上并与所述的第三行星轮235连动。

该减速齿轮组23采用两组相配合的行星轮减速机构，安装时，先将第二太阳轮232通过第一销轴26与第一行星轮223固定连接，下一步，将第二齿圈231套设于第二太阳轮232外，下一步，将第二行星轮233安装到第二太阳轮232与第二齿圈231之间，下一步，将第三太阳轮234通过第二销轴27与第二行星轮233固定连接，下一步，将第三行星轮235安装到第三太阳轮234与第二齿圈231之间，最后将第三行星轮235通过第三销轴28与输出主轴24固定连接。

所述的外线圈133通过第一线束3与第一控制板4连接，所述的内线圈134通过第二线束5与第二控制板6连接，所述的定子13后端设置有用于检测内转子磁场变化和外转子磁场变化的霍尔板7。

所述的马达壳11包括有壳体111及安装于壳体前端的转接盖112，所述的变速箱2的箱体21安装于该转接盖112的另一侧。

综上所述，本实用新型在马达1中定子13的两侧分别设置内、外两组线圈，并将外线圈133通过第一线束3与第一控制板连接，以及将内线圈134通过第二线束5与第二控制板6连接，同时在定子13的两侧分别安装有外转子14和内转子15，并将外转子14和内转子15的前端分别与变速齿轮组22的第一齿圈221和第一太阳轮222连接，再在第一齿圈221和第一太阳轮222之间设置复数第一行星轮223，并将第一行星轮233与减速齿轮组23的第二太阳轮232连动，然后在第二太阳轮232和第二齿圈231之间设置复数第二行星轮233，并将第二行星轮233与第三太阳轮232连动，再在第三太阳轮232和第二齿圈231之间设置复数第三行星轮235，最后将第三行星轮235和输出主轴24连动。

工作时，通过开关8操控第一控制板4和第二控制板6分别产生不同的电流，并经第一线束3和第二线束5分别输送给外线圈133和内线圈134，使定子13的外侧和内侧产生不同的磁场，以驱使外转子14和内转子15产生不同的转速，并由外转子14和内转子15分别带动第一齿圈221和第一太阳轮222转动，同时由外转子14和内转子15共同驱动第一行星轮223产生自转和公转，然后由第一行星轮223的公转带动第二太阳轮232产生自转，并由第二太阳轮232带动第二行星轮233产生自转，同时第二行星轮233在第二齿圈231和第二太阳轮232之间绕第二太阳轮232产生公转，再由第二行星轮233的公转带动第三太阳轮234产生自转，并带动第三行星轮235在第三太阳轮234和第二齿圈231之间绕第三太阳轮234产生自转和公转，最后由第三行星轮235的公转带动输出主轴24产生自转，从而将马达1输出的转速和转矩传递到输出主轴24上。

当需要调整输出主轴24的转速时，只需通过开关8使第一控制板4和第二控制板6输送给内、外线圈的电流发生改变，使得定子13内、外两侧的磁场发生改变，从而改变外转子14和内转子15的转速，以使第一齿圈221和第一太阳轮222的转速发生改变，并共同调整第一行星轮223的公转速度，以实现输出主轴24的增速或减速，同时由霍尔板7检测外转子14和内转子15之间的速度差，并经第一控制板4和第二控制板6对外转子14和内转子15的转速进行微调，以使第一行星轮223与第一齿圈221和第一太阳轮222能够啮合的更加平稳，受力更加均匀。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。