编码器安装结构及电机的制作方法

本发明涉及编码器，具体地，涉及一种编码器安装结构，此外，还涉及一种电机。

背景技术：

随着技术的不断发展，工业自动化，机器人等领域对电机的长度要求不断变严苛，在等功率的前提下，要求电机的整体尺寸不断缩小，电机小型化发展成为一种趋势。

编码器作为电机的重要组成部分，其体积及安装方式直接影响到电机的ip防护等级和机身长度。

现有编码器的装配方式，主要有两种方式，第一种装配方式是从径向锁螺钉固定于编码器安装板2a上，如图1及图2，编码器定子1a套入编码器安装板2a的凸起部分后，从侧面锁螺钉来固定编码器；第二种装配方式是从轴向锁螺钉固定于编码器安装板2a上，如图3及图4，编码器定子1a插入编码器安装板2a的定位孔后，借助压块，用螺钉将编码器定子1a固定于编码器安装板2a上。

第一种径向装配方式不利于缩减编码器的轴向尺寸，使电机机身长度过长；第二种轴向装配方式容易导致电机密封出现不良，从而导致电机的ip防护等级过低，例如，目前市场上的40框系列采用该方式装配编码器的电机，因编码器体积尺寸过大容易导致电机的密封出现不良，从而导致电机的ip防护等级过低，无法达到市场上其他功率段的ip65及以上防护等级。

因此，鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种新的编码器安装结构。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种编码器安装结构，该编码器安装结构不仅能够缩短编码器的轴向尺寸，相对缩减电机的轴向尺寸；还能够保证电机的密封性，实现较高的ip防护等级。

进一步地，本发明所要解决的技术问题是提供一种电机，该电机具有相对较小的轴向尺寸，利于小型化，还具有相对较高的ip防护等级。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种编码器安装结构，包括编码器定子、编码器转子和编码器安装板，所述编码器转子通过所述编码器安装板上的安装通孔安装于电机芯轴上，且该编码器转子位于所述编码器定子与所述编码器安装板围设的空腔内，所述编码器定子的安装端与所述环形槽之间通过限位结构连接，以能够使所述编码器定子卡接密封固定于所述编码器安装板上。

优选地，所述限位结构包括形成在所述编码器安装板上的包绕所述安装通孔的环形槽和能够套入所述环形槽内的所述编码器定子的安装端，所述安装端的外周面上沿周向形成有用于固定第一密封圈的第一密封槽。

具体地，所述安装端的外周面上沿周向形成有第一凸起结构，所述第一密封槽开设于所述第一凸起结构上。

优选地，所述限位结构包括形成在所述编码器安装板上的包绕所述安装通孔的环形槽和能够套入所述环形槽内的所述安装端，所述环形槽内的外周壁面上和所述安装端的外周面上沿周向形成有用于固定第一密封圈的第一密封槽，或者，所述环形槽内的外周壁面上形成有用于固定第一密封圈的第一密封槽。

进一步地，所述编码器安装板上开设有至少一个限位槽，所述安装端上形成有与所述限位槽配合的第二凸起结构。

具体地，所述限位槽位于所述环形槽内，且环绕所述安装通孔布置。

优选地，所述限位结构包括形成在所述编码器安装板上的包绕所述安装通孔的凸起和能够套装在所述凸起上的所述编码器定子的安装端，所述凸起的外周面上沿周向形成有用于固定第一密封圈的第一密封槽。

本发明第二方面提供一种电机，包括上述第一方面技术方案中任一项所述的编码器安装结构和电机后盖，所述电机后盖与所述编码器安装板通过编码器定子连接。

优选地，所述编码器定子的外周面上沿周向形成有用于固定第二密封圈的第二密封槽，以能够使所述编码器定子与所述电机后盖密封连接。

具体地，还包括与所述电机后盖上的开孔连通的出线胶嘴和套装在所述出线胶嘴上的压盖，所述压盖安装于所述电机后盖上，以能够使编码器信号线通过所述出线胶嘴和压盖伸出电机后盖。

通过上述技术方案，本发明通过设置限位结构，使编码器定子通过卡接且密封的方式固定于编码器安装板上，相对于现有技术中的第一种径向装配方式，可以不用沿轴向预留螺钉安装空间，能够缩减编码器的轴向尺寸，从而缩小电机的机身长度；相对于现有技术中的第二种轴向装配方式，不需要在编码器定子上设置配合压块的槽结构，能够有效缩减编码器的径向尺寸，从而减小编码器体积，使电机密封良好，一定程度上使电机具有相对较高的ip防护等级；整体上还利于电机小型化。

具体地，编码器定子的安装端能够套入编码器安装板上的环形槽内，环形槽内壁上和/或安装端的外周面上沿周向设置第一密封槽，第一密封槽能够固定第一密封圈，通过第一密封圈与第一密封槽的配合，一方面可以实现编码器定子与编码器安装板之间的卡接固定，相对缩小电机的机身长度，另一方面可以实现编码器定子与编码器安装板之间的密封，使电机密封良好。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是现有技术中编码器的第一种径向装配方式的剖面图；

图2是现有技术中编码器的第一种径向装配方式的立体装配图；

图3是现有技术中编码器的第二种轴向装配方式的剖面图；

图4是现有技术中编码器的第二种轴向装配方式的立体装配图；

图5是本发明一个具体实施方式中的编码器安装结构的剖面图；

图6是本发明一个具体实施方式中的编码器安装板的结构示意图一；

图7是图6中沿a-a线的剖面图；

图8是本发明一个具体实施方式中的编码器安装板的结构示意图二；

图9是本发明一个具体实施方式中的编码器定子的结构示意图；

图10是本发明一个具体实施方式中的电机后盖与压盖之间连接方式的结构示意图；

图11是本发明一个具体实施方式中的编码器装配方式的立体装配图。

附图标记说明

1编码器定子11第一凸起结构

12第二凸起结构2编码器转子

3编码器安装板31环形槽

32限位槽4第一密封圈

5第一密封槽6电机后盖

61开孔7第二密封圈

8第二密封槽9出线胶嘴

10压盖20编码器信号线

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

首先需要说明的是，在本发明下述技术方案的描述中，是以编码器本身作为方位基准进行的技术定义，如编码器定子的安装端与编码器安装板连接的一侧为左，与其相对的一侧为右。但是，该“左”、“右”并不是指编码器安装到电机上所必然具有的左、右方位，实际安装情况中，由于电机的设置位置不同，编码器存在多种安装方位的可能性，对编码器本身左、右方位的限定，并不构成对本发明编码器安装结构的保护范围的限制，在本发明的编码器应用到电机中的方位技术含义，应当根据实际安装状态并结合本处以编码器本身为基准的左、右技术含义进行解释。

图1和图2示出了一种编码器的径向装配方式，其从径向将编码器定子1a通过螺钉锁紧固定于编码器安装板2a上，需要编码器定子1a在轴向给螺钉预留足够的安装空间，这样不利于缩减编码器的轴向尺寸，限制了缩减电机的轴向尺寸，造成电机机身长度过长；图3和图4示出了一种编码器的轴向装配方式，其采用压块与螺钉将编码器定子1a从轴向锁紧固定于编码器安装板2a上，由于受限于编码器本身的外形尺寸，需要编码器定子有足够大的面积来锁付螺钉，造成编码器体积尺寸过大；例如，目前市场上的40框系列采用该方式装配编码器的电机，因编码器体积尺寸过大容易导致电机的密封出现不良状况，从而导致电机的ip防护等级过低，无法达到市场上其他功率段的ip65及以上防护等级，40框系列电机是指电机机座号40的异步电动机，ip防护等级是指将电器依其防尘防湿气之特性加以分级。ip防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级(这里所指的外物含工具、人的手指等均不可接触到电器之内带电部分，以免触电)，第2个数字表示电器防湿气、防水浸入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。

本发明通过将编码器定子1卡接密封固定于编码器安装板3上，一方面不需要沿轴向预留螺钉安装空间，能够缩减编码器的轴向尺寸；另一方面不需要预留配合螺钉与压块的槽结构，即能够有效缩减编码器的径向尺寸，使电机能够具有相对较高的ip防护等级；整体上利于电机小型化。以下结合具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

如图5至图9所示，本发明基本实施方式的编码器安装结构，包括编码器定子1、编码器转子2和编码器安装板3，编码器转子2通过编码器安装板3上的安装通孔安装于电机芯轴上，且该编码器转子2位于编码器定子1与编码器安装板3围设的空腔内，编码器定子1的安装端与编码器安装板3之间通过限位结构连接，以能够使编码器定子1卡接密封固定于编码器安装板3上。

在本发明基本技术方案的基础上，与一般电机相适应，通过限位结构使编码器定子1卡接并密封固定于编码器安装板3上，不仅便于电机小型化，使电机能够具有相对较高的ip防护等级，而且，减少了螺钉及压块的装配过程，在一定程度上，简化了工序，节约了物料，降低了成本。

为了便于理解本发明的技术方案的编码器安装结构，以下进一步相对具体地对编码器安装结构进行描述。

作为一种具体实施方式，参照图5至图9，限位结构包括环形槽31和编码器定子1的安装端，环形槽31被开设在编码器安装板上3上，且围绕编码器安装板3的安装通孔布置，安装端能够套入环形槽31内，环形槽31与安装端之间安装有第一密封圈4，为了固定第一密封圈4，可以在安装端的外周面上沿周向设置第一密封槽5；第一密封槽5不仅能够卡住第一密封圈4，而且第一密封槽5与第一密封圈4的共同作用下，能够保证编码器定子1在没有外力的作用下不会从编码器安装板3上脱离，第一密封圈4还能够保证编码器定子1与编码器安装板3之间的密封性，到达要求的ip防护等级。

优选地，参照图5和图9所示，可以在安装端的外周面上沿周向设置第一凸起结构11，第一密封槽5被布置在第一凸起结构11上。

作为另一种具体实施方式，参照图5至图9，限位结构包括环形槽31和编码器定子1的安装端，环形槽31被开设在编码器安装板上3上，且围绕编码器安装板3的安装通孔布置，安装端能够套入环形槽31内，环形槽31与安装端之间安装有第一密封圈4，为了固定第一密封圈4，可以在环形槽31内的外周壁面上和安装端的外周面上沿周向设置第一密封槽5，或者，在环形槽31内的外周壁面上设置第一密封槽5，其中，“环形槽31内的外周壁面上”是指组成环形槽31的两个侧壁中位于外侧的侧壁表面。

此外，参照图8和图9所示，为了防止编码器定子1被带动绕中心轴转动，可以在编码器安装板3上与编码器定子1连接的表面上开设限位槽32，限位槽32可以根据需要设置一个或多个，相应地，编码器定子1的安装端可以形成第二凸起结构12，在安装状态下，第二凸起结构12能够被限制在限位槽32内，起到限位作用；优选地，限位槽32位于环形槽31内，并且环绕安装通孔布置；需要说明的是，图8和图9只是示出了限位槽32与第二凸起结构12之间的一种配合方式，其中，安装端沿轴向伸出形成第二凸起结构12，也可以进行简单变型形成其它等同功能的配合方式，例如，安装端沿径向伸出形成第二凸起结构12，也能够与限位槽32配合起到限位作用，同时，不会影响电机小型化以及ip防护等级的增强；或者，限位槽32也可以设置在环形槽31外，与设置在安装端外周面上的第二凸起结构12配合；图9示出了第二凸起结构12为板状结构的情况，第二凸起结构12也可以为柱状结构、球面凸起或其它形状，限位槽32的形状做相应地设置即可。

作为另一种具体实施方式，可以类比图1和图2所示，限位结构包括凸起和能够套装在凸起上的安装端，凸起设置在编码器安装板3上，且围绕安装通孔，在凸起的外周面上沿周向设置第一密封槽5，第一密封槽5能够固定第一密封圈4，与上述环形槽31与编码器定子1的安装端卡接的技术方案等同，第一密封槽5不仅能够卡住第一密封圈4，而且第一密封槽5与第一密封圈4的共同作用下，能够保证编码器定子1在没有外力的作用下不会从编码器安装板3上脱离，由于不需要在编码器定子1上设置槽结构，编码器整体的体积在一定程度上能够得到缩小，利于电机小型化；同样地，第一密封圈4还能够保证编码器定子1与编码器安装板3之间的密封性，使电机到达要求的ip防护等级。

参照图5至图9所示，本发明优选实施方式的编码器安装结构，编码器定子1、编码器转子2和编码器安装板3，参照图5和图11所示，通过螺钉将编码器转子2安装于电机芯轴上，电机芯轴穿过编码器安装板3上的安装通孔，并且编码器转子2位于编码器定子1与编码器安装板3围设的空腔内，编码器安装板3上设置环形槽31，环形槽31围绕安装通孔布置，编码器定子1的安装端能够套入环形槽31内，环形槽31内的外周壁面上和/或安装端的外周面上沿周向设置第一密封槽5，第一密封槽5能够卡住第一密封圈4，第一密封槽5与第一密封圈4的共同作用下，可以使编码器定子1在没有外力的情况下不会从编码器安装板3上脱离，相对于现有技术，缩短了编码器的长度；并且，第一密封圈4能够使编码器定子1与编码器安装板3密封连接；编码器安装板3上与编码器定子1连接的表面上开设有限位槽32，限位槽32位于环形槽31内，并且环绕安装通孔布置，相应地，编码器定子1的安装端沿轴向伸出形成第二凸起结构12，在安装状态下，第二凸起结构12能够被限制在限位槽32内，起到限位作用，可以防止编码器定子1被带动绕中心轴转动。

在上述本发明的各个技术方案的基础上，能够将本发明的编码器安装结构与一般电机的电机后盖相适应，具体地，参照图5、图10和图11，通过螺钉将电机后盖6与编码器安装板3连接，并且保证电机后盖6能够压紧编码器定子1；如此，进一步地保证编码器定子1不需要额外的螺钉及相配合结构就能够得到固定，简化了装配工序，节约了物料，降低了成本；

进一步地，参照图9所示，编码器定子1的外周面上沿周向可以开设第二密封槽8，第二密封槽8能够用于固定第二密封圈7，以保证编码器与电机后盖6之间的密封性。

为了保证从电机后盖6伸出的编码器信号线20处的密封性，电机后盖6上的开孔61上可以连接出线胶嘴9，出线胶嘴9上可以套装压盖10，以固定出线胶嘴9，通过螺钉将压盖10安装在电机后盖6上，编码器信号线20通过出线胶嘴9和压盖10伸出电机后盖6，保证了密封性，其中，压盖10可以采用塑胶材料或其它类似材料制备。

具体地，参照图10，压盖10向两端延伸形成一对安装耳，能够使螺钉穿过安装耳，将压盖10固定于电机后盖6上；进一步地，编码器定子1左端的外周面上形成开口，能够用于穿过编码器信号线20。

由上述技术方案可知，由于编码器定子1的安装端能够套入环形槽31内且环形槽31内的外周壁面上和/或安装端的外周面上沿周向设置的第一密封槽5能够固定第一密封圈4，再通过螺钉将电机后盖6与编码器安装板3连接且压紧编码器定子1，使结构更加紧凑，缩短了编码器的长度，减小了电机的整体长度；对于编码器的装配方面，具有工序少、物料少、成本低的优点；而且编码器定子1的外周面上沿周向开设第二密封槽8，第二密封槽8用于固定第二密封圈7，能够保证编码器与电机后盖6之间的密封性；编码器信号线20通过出线胶嘴9和压盖10伸出电机后盖6，进一步保证了密封性；通过上述设计，使电机具有良好的密封性，例如，当将本发明的编码器安装结构应用在40框系列电机上时，能够实现更高的ip防护等级要求，如达到市场上其他功率段的ip65及以上防护等级；虽然，以上以40框系列电机为例对本发明的编码器安装结构的功能效果进行了说明，可以理解的是，利用本发明的编码器安装结构的原理，也可以将本发明的编码器安装结构应用于其它系列的电机上，同样能够达到相同的功能效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。