电机组件、电驱动设备和平移组件的制作方法

文档序号:18852597发布日期:2019-10-13 01:15阅读:148来源:国知局
电机组件、电驱动设备和平移组件的制作方法

本实用新型涉及驱动技术领域,特别涉及一种电机组件、电驱动设备和平移组件。



背景技术:

在相关技术中,电机被广泛地应用于各种需要驱动的场合。电机应用时,为了使负载与电机连接,一般会在电机的电机轴安装齿轮,如起步齿,以便传递转矩。然而,电机在长时间工作后,电机的电机轴和起步齿的连接可能会出现松动,甚至会出现起步齿脱落等问题,导致电机和起步齿的连接失效。



技术实现要素:

本实用新型的实施方式提供了一种电机组件、电驱动设备和平移组件。

本实用新型实施方式的电机组件包括电机、连接件和挡件,所述电机包括电机本体和电机轴,所述电机轴连接所述电机本体,所述连接件设在所述电机轴远离所述电机本体的一端且能够与所述电机轴同步转动,所述连接件设在所述挡件和所述电机本体之间,所述挡件被配置成当所述连接件沿所述电机轴向所述挡件移动并抵持于所述挡件时限制所述连接件脱离所述电机轴。

在某些实施方式中,所述电机组件还包括活动件,当所述连接件沿所述电机轴向所述挡件移动时,所述连接件通过所述活动件与所述挡件间接接触,且所述活动件与所述挡件的接触面积小于所述连接件与所述挡件直接接触的接触面积。

在某些实施方式中,所述连接件靠近所述挡件的一端开设有容置槽,所述活动件至少部分地位于所述容置槽内,所述活动件与所述挡件可活动地接触或所述活动件与所述挡件隔开。

在某些实施方式中,所述电机轴包括非圆柱形轴,所述连接件开设有与所述非圆柱形轴匹配的通孔。

在某些实施方式中,所述电机轴包括过盈配合段,所述过盈配合段与所述连接件通过过盈配合的方式连接。

在某些实施方式中,所述过盈配合段为所述电机轴上外周面设有滚花的区域。

本实用新型实施方式的电机组件包括电机、连接件和活动件,所述电机包括电机本体和电机轴,所述电机轴连接所述电机本体,所述连接件设在所述电机轴远离所述电机本体的一端且能够与所述电机轴同步转动,当所述连接件沿所述电机轴向远离所述电机本体的方向移动时,所述连接件通过所述活动件与外部元件间接接触,且所述活动件与所述外部元件的接触面积小于所述连接件与所述外部元件直接接触的接触面积。

在某些实施方式中,所述连接件靠近所述活动件的一端开设有容置槽,所述活动件至少部分地位于所述容置槽内。

在某些实施方式中,所述电机轴包括非圆柱形轴,所述连接件开设有与所述非圆柱形轴匹配的通孔。

在某些实施方式中,所述电机轴包括过盈配合段,所述过盈配合段与所述连接件通过过盈配合的方式连接。

在某些实施方式中,所述过盈配合段为所述电机轴上外周面设有滚花的区域。

本实用新型实施方式的电驱动设备包括上述任一项实施方式所述的电机组件、传动组件以及支撑件,所述电机组件与所述传动组件均设置于所述支撑件上,所述传动组件与所述连接件配合,所述电机组件通过所述传动组件驱动外部设备运动。

在某些实施方式中,所述支撑件包括止挡部,所述连接件间接抵持于所述止挡部。

本实用新型实施方式的平移组件包括上述任一项实施方式所述的电驱动设备,以及由所述电驱动设备驱动的被驱动件,所述被驱动件与所述传动组件配合,以使所述电驱动设备与所述被驱动件相对移动。

本实用新型的电机组件、电驱动设备和平移组件中,挡件和/或活动件可以限制连接件脱离电机轴,因此,即使出现连接件松动沿电机轴向外移动时,连接件也不会脱离电机轴,保证了电机和连接件连接的有效性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本实用新型实施方式的平移组件的立体结构示意图。

图2是本实用新型实施方式的平移组件的平面结构示意图。

图3是图2的平移组件沿III-III方向的剖面示意图。

图4是本实用新型实施方式的平移组件的另一平面结构示意图。

图5是本实用新型实施方式的电驱动设备的立体结构示意图。

图6是本实用新型实施方式的电机组件的立体结构示意图。

图7是本实用新型实施方式的电机组件的平面结构示意图。

图8是图7的电机组件沿VIII-VIII方向的剖面示意图。

图9是本实用新型实施方式的电机的立体结构示意图。

主要附图元件说明:

平移组件1000、电驱动设备100、电机组件10、电机12、电机本体122、第一侧 1222、第二侧1224、电机接头1226、电机轴124、非圆柱形轴1242、切面1244、台阶状结构1246、过盈配合段1248、连接件14、容置槽142、通孔144、挡件16、活动件 18、传动组件20、传动齿轮组22、主动轮222、从动轮224、大齿轮2242、小齿轮2244、涡轮226、支撑件30、止挡部32、被驱动件200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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实用新型中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用。

请结合图1至图4,本实用新型实施方式的平移组件1000包括电驱动设备100以及由电驱动设备100驱动的被驱动件200,被驱动件200和电驱动设备100配合,以使电驱动设备100与被驱动件200相对移动。

其中,被驱动件200可以与负载连接,从而电驱动设备100与被驱动件200相对移动时,被驱动件200可以带动负载,使得平移组件1000可以驱动负载移动。在一个例子中,被驱动件200相对电驱动设备100直线运动,平移组件1000可以驱动负载平移。可以理解,在其它实施方式中,也可以是负载不动,电驱动设备100运行时被负载通过被驱动件200传递的反作用力驱动而移动。

本实用新型实施方式的平移组件1000可以应用在玩具车、自动化机械设备和机器人等玩具装置或者其他机械设备上,用于对设备的功能部件或负载进行移动。

具体地,以机器人为例,平移组件1000可以设置在机器人的机身,电驱动设备100 可以相对机器人的机身或地面保持固定不动,负载可以承载在被驱动件200上。在需要移动负载时,电驱动设备100驱动被驱动件200,从而使得被驱动件200和负载相对电驱动设备100移动以实现运送负载的目的。其中,负载可以是机器人的功能部件或由机器人移动的货物等。可以理解的是,一般地,在一些实施方式中,被驱动件200还包括用于承载负载的承载机构(图未示),负载可以由承载机构来承载。

请结合图5,在某些实施方式中,电驱动设备100包括电机组件10和传动组件20,电机组件10通过传动组件20驱动外部设备运动。

具体地,在本实用新型实施方式中,传动组件20与被驱动件200配合,电机组件 10通过传动组件20驱动被驱动件200运动。

可以理解,电机组件10可以提供驱动力,传动组件20可以传递力矩并改变力矩方向,使得电驱动设备100与被驱动件200可以相对移动。在一个例子中,传动组件20 可以将电机组件10的转动运动转化为被驱动件200的平移运动。

在某些实施方式中,电驱动设备100包括支撑件30,电机组件10和传动组件20 均设置于支撑件30上。

如此,支撑件30可以支撑电机组件10和传动组件20,使得电机组件10和传动组件20的位置稳定,可以保证电机组件10和传动组件20配合的稳定性。具体地,在一个例子中,支撑件30可以是电驱动设备100的壳体(图未示),壳体可以保护电机组件10和传动组件20且有利于电驱动设备100的安装。在另一个例子中,支撑件30可以是外部设备(图未示)的本体,即电机组件10和传动组件20可以直接安装到外部设备上,例如,电驱动设备100应用于机器人时,支撑件30可以是机器人的机身或机身的一个部件。

在某些实施方式中,传动组件20包括传动齿轮组22,传动齿轮组22包括主动轮 222和从动轮224,被驱动件200包括齿条,从动轮224和齿条啮合。

如此,从动轮224转动时,齿条可以相对从动轮224和电机组件10平移。电驱动设备100可以通过电机组件10驱动的旋转方向控制齿条的移动方向,并通过电机组件 10驱动的旋转角度控制齿条的移动距离。

当然,在其他实施方式中,被驱动件200可以不限于齿条,而可以根据需要选择履带、皮带或其他传动件,在此不做具体限定。

请结合图6至图9,在某些实施方式中,电机组件10包括电机12和连接件14,电机12包括电机本体122和电机轴124,电机轴124连接电机本体122,连接件14设在电机轴124远离电机本体122的一端且能够与电机轴124同步转动。

其中,传动组件20和连接件14配合,如此,电驱动设备100工作时,电机12启动,电机轴124相对电机本体122转动,并可以通过连接件14和传动组件20传递力矩。

在某些实施方式中,连接件14包括蜗杆,传动组件20包括与蜗杆啮合的涡轮226。

如此,涡轮226和蜗杆配合紧凑,可以实现电机组件10传动平稳,有利于减小电驱动设备100工作时产生的噪音。进一步地,在一个例子中,涡轮226和蜗杆配合可以实现自锁,即蜗杆可以驱动涡轮226转动,而涡轮226无法驱动蜗杆转动,可以起到安全保护作用,有利于提高电驱动设备100的可靠性。

当然,在其他实施方式中,连接件14可以是斜齿轮,传动组件20包括与斜齿轮啮合的齿轮部件,在此不做具体限定。

在某些实施方式中,传动齿轮组22和被驱动件200的数量均为两个。

具体地,两个传动齿轮组22分别设置在电机组件10相背的两侧,两个传动齿轮组 22在连接件14相背的两侧与连接件14配合连接。两个被驱动件200分别与两个传动齿轮组22配合连接。

在一个例子中,电驱动设备100可以驱动两个被驱动件200同步移动,如此,两个被驱动件200可以共同带动负载移动,有利于稳定驱动负载移动,减小单个传动齿轮组 22的负荷。当然,在其他例子中,电驱动设备100工作时,两个被驱动件200可以不同步移动,例如,对于机器人,电驱动设备100工作时,两个被驱动件200可以分别驱动机器人的不同部件,使得机器人可以通过一个电驱动设备100驱动不同部件共同完成相应的动作。

在某些实施方式中,主动轮222和涡轮226同轴且能够同步转动。具体地,在一个例子中,主动轮222和涡轮226为一体结构。主动轮222的直径小于涡轮226的直径。

进一步地,从动轮224为双联齿轮,其包括大齿轮2242和小齿轮2244,大齿轮2242 和小齿轮2244同轴且能够同步转动。在一个例子中,大齿轮2242和主动轮222啮合,小齿轮2244和齿条啮合。如此,传动组件20通过涡轮226、主动轮222和从动轮224 实现三级传动,形成减速齿轮结构,从而将高速低负荷的旋转运动转换成低速高负荷的直线运动,并有利于电机组件10准确调节被驱动件200的移动速率。

请结合图1和图2,在一个例子中,电机12驱动电机轴124正转时,连接件14跟随电机轴124正转,连接件14带动传动组件20转动,从而电驱动设备100能够驱动被驱动件200向上移动。在另一个例子中,电机12驱动电机轴124反转时,连接件14跟随电机轴124反转,连接件14带动传动组件20转动,从而电驱动设备100能够驱动被驱动件200向下移动。

当然,在其他实施方式中,也可以是电机21反转时,电驱动设备100驱动被驱动件200向下移动,电机21正转时,电驱动设备100驱动被驱动件200向上移动。

需要说明的是,主动轮222和从动轮224可以是直齿轮或斜齿轮,在此不做具体限定。

可以理解,在某些实施方式中,电驱动设备100可以省略从动轮224,此时,主动轮222可以与被驱动件200直接连接。具体地,主动轮222可以直接与齿条啮合。如此,在采用较少的零部件的情况下也可以实现自锁和传动。

当然,在其他实施方式中,传动齿轮组22也可以包括更多的齿轮,多个齿轮之间相互啮合传动,具体齿轮的数量可根据实际情况进行设置。

在某些实施方式中,电机组件10包括挡件16,连接件14设在挡件16和电机本体 122之间,挡件16被配置成当连接件14沿电机轴124向挡件16移动并抵持于挡件16 时限制连接件14脱离电机轴124。

可以理解,连接件14为蜗杆且蜗杆和涡轮226配合传递力矩时,蜗杆受到轴向的摩擦力较大,容易使得连接件14在轴向的连接失效,导致连接件14沿远离电机本体122 的方向移动甚至脱离电机轴124,影响电机组件10传动有效性。

本实用新型实施方式的电机组件10中,挡件16可以限制连接件14脱离电机轴124,因此,即使出现连接件14松动沿电机轴124向远离电机本体122的方向移动时,连接件14 也不会脱离电机轴124,保证了电机12和连接件14连接的有效性。

在某些实施方式中,挡件16为垫片,且当连接件14抵持于挡件16时,挡件16抵持于外部元件上。

也即是说,挡件16可以设置在外部元件上,其中,外部元件与电机组件10的相对位置保持固定不变。需要说明的是,外部元件可以是电驱动设备100的其他元件或平移组件1000的其他元件。

在本实施方式中,外部元件为电驱动设备100的支撑件30,支撑件30包括止挡部 32。当连接件14抵持于挡件16时,挡件16抵持于止挡部32。

在某些实施方式中,垫片为不锈钢材料,如此,垫片可以具有较大的刚度及较好的耐磨损性能。

在某些实施方式中,电机组件10包括活动件18,当连接件14沿电机轴124向远离电机12的方向移动时,连接件14通过活动件18与外部元件间接接触,且活动件18与外部元件的接触面积小于连接件14与外部元件直接接触的接触面积。

如此,连接件14通过活动件18与外部元件间接接触,由于活动件18与外部元件的接触面积较小,从而活动件18可以减小连接件14转动时的摩擦力,减小电机组件10 传动时的动力损耗,保证电机组件10的输出。

同样地,本实用新型实施方式的电机组件10中,活动件18可以限制连接件14脱离电机轴124,因此,即使出现连接件14松动沿电机轴124向外移动时,连接件14也不会脱离电机轴124,保证了电机12和连接件14连接的有效性。

在某些实施方式中,连接件14靠近挡件16的一端开设有容置槽142,活动件18 至少部分地位于容置槽142内。如此,容置槽142可以限制活动件18的位置,保证电机组件10的稳定性。

在某些实施方式中,活动件18为滚动件,滚动件可以相对外部元件和/或连接件14 滚动,如此,可以减少滚动件、连接件和外部元件的磨损,有利于增加电机组件10的可靠性。

具体地,在一个例子中,活动件18包括滚珠。进一步地,滚珠为钢珠。

在本实用新型实施方式中,活动件18可设置于连接件14和挡件16之间,当连接件14沿电机轴124向挡件16移动时,连接件14通过活动件18与挡件16间接接触,且活动件18与挡件16的接触面积小于连接件14与挡件16直接接触的接触面积。

如此,在电机组件10中,挡件16和活动件18可以共同限制连接件14脱离电机轴 124,因此,即使出现连接件14松动沿电机轴124向外移动时,连接件14也不会脱离电机轴124,保证了电机12和连接件14连接的有效性。

进一步地,挡件16可设置于活动件18和外部元件之间,使活动件18与外部元件间接接触。

可以理解的是,在某些实施方式中,在连接件14受到远离电机本体122方向的作用力时,连接件14可通过活动件18与挡件16间接接触,此时,活动件18与挡件16 可活动地接触。在连接件14受到靠近电机本体122方向的作用力时,活动件18可与挡件16隔开而不与挡件16接触。

相应地,在其他实施方式中,活动件18可以与外部元件可活动地接触或活动件18 可与外部元件隔开。或者连接件14可以与挡件16或外部元件可活动地接触或连接件14 可以与挡件16或外部元件隔开。

在某些实施方式中,电机轴124包括非圆柱形轴1242,连接件14包括与非圆柱形轴1242匹配的通孔144。

具体地,非圆柱形轴1242位于电机轴124的输出端,如此,连接件14可以从电机轴124的输出端套设在电机轴124上。同时,连接件14套设在电机轴124时,由于电机轴124非圆柱形,电机轴124与通孔144配合可以使得连接件14和电机轴124不容易产生相对转动,有利于电机组件10以较大力矩输出时,保证连接件14连接的稳定性。

在某些实施方式中,与通孔144配合的非圆柱形轴1242的外表面设有至少一个切面1244,

也即是说,电机组件10可以在圆柱形的电机轴124的外表面开设切面1244以形成非圆柱形轴1242。通过设置相应的通孔144可以保证电机轴124能够以较大力矩输出。

在某些实施方式中,切面1244呈条型,切面1244的长度方向平行于电机轴124的轴向。如此,连接件14可以沿电机轴124的轴向套设到电机轴124上,有利于连接件 14的安装。

在图示的实施例中,切面1244的数量为一个,非圆柱形轴1242为D型轴。也即是说,在圆柱形的电机轴124的外表面开设一个切面1244,使得电机轴124的一端形成D 型轴,D型轴沿垂直轴向的截面形状成“D”形。相应的,连接件14的通孔144为D 型孔。

在其他实施方式中,切面1244的数量可以是多个,多个切面1244沿电机轴124的周向均匀分布,如此,连接件14传递力矩时,可以使得连接件14受力均匀,提高电机组件10的稳定性。具体地,切面1244的数量为多个时,非圆柱形轴1242可以是一字型轴、三角形轴、方形轴或其他形状的转轴。

其中,切面1244还在电机轴124上形成台阶状结构1246,通孔144和台阶状结构 1246配合使得连接件14设置在电机轴124时,限制连接件14向电机本体122方向移动。

可以理解,非圆柱形轴1242可以不限于切面1244,而可以是电机轴124外表面的凸起或凹槽等。在一个例子中,凹槽可以是从电机轴124侧面贯穿电机轴124的通槽,在此不做具体限定。

需要说明的是,连接件14与非圆柱形轴1242配合不限于通孔144,而可以根据需要选择盲孔或其他配合连接方式,在此不做具体限定。

在某些实施方式中,电机轴124包括过盈配合段1248,过盈配合段1248与连接件 14通过过盈配合的方式连接。如此,过盈配合段1248与连接件14可以在一定程度上限制连接件14在电机轴124的轴向位移。

也即是说,在一个例子中,在过盈配合段1248与连接件14的配合连接没有失效时,连接件14或活动件18没有与其他元件接触,减少动力损耗,有利于提高电机组件10 的传动效率。而在过盈配合段1248与连接件14的配合连接失效时,电机组件10可以通过挡件16和/或活动件18限制连接件14脱离电机轴124,保证连接件14连接的有效性。

在某些实施方式中,过盈配合段1248为电机轴124上外周面设有滚花的区域。

如此,滚花可以增加连接件14与电机轴124过盈配合的摩擦力,使得连接件14不容易沿电机轴124的轴向移动。具体地,在图示的实施例中,滚花为直纹滚花,直纹滚花呈沿电机轴124轴向均匀间隔分布的多个凹槽,多个凹槽呈条状且凹槽的长度方向平行于电机轴124的轴向。

在其他实施方式中,滚花为网纹滚花,网纹滚花在电机轴124外表面呈网状凹槽。

在某些实施方式中,电机本体122包括相背的第一侧1222和第二侧1224,电机轴 124从第一侧1222穿出,第二侧1224设有电机接头1226。电机接头1226可以连接用于驱动电机12的电源。

在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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