一种模块式电机及电器设备的制作方法

[0001]
本申请涉及电机装配技术领域，具体而言，涉及一种模块式电机及电器设备。


背景技术：

[0002]
随着工业4.0时代的到来，我国机器人行业也进入了蓬勃发展的时代，而作为机器人的核心零部件，伺服电机研发在紧密进行中。
[0003]
现有技术中的电机多需要装配多个设备元件，如端盖、编码器、或制动器，在装配时为与电机的转轴形成联动关系，进而控制转轴的启停、检测转轴的运行状态等，均需要与转轴部分连接固定。若在电机中增设如制动器功能元件时，需要在对应的更改电机的型号，以便于将制动器安装在转轴位置，这样就增加了电机的装配成本，此外在安装制动器时零件容易装配出错，也就在制动器的安装过程及运行的过程，均会使转轴前轴及后轴都造成损伤，甚至导致整个电机报废造成财产损失，为避免装配过程的零件装配出错的问题，就需要消耗大量的人工成本来避免装配出错的问题。


技术实现要素：

[0004]
为了解决电机内装配连接繁琐、不便于装配的技术问题，本申请的主要目的在于，提供一种能够方便装配、便于内部器件连接的一种模块式电机及电器设备。
[0005]
为实现上述发明目的，本申请采用如下技术方案：
[0006]
根据本申请的一个方面，提供了一种模块式电机，包括电机主体、主轴以及扩展模块；
[0007]
所述电机主体具有第一连接部，所述主轴具有扩展接口，所述扩展模块包括第二连接部，所述扩展模块的转轴具有主轴接口；
[0008]
通过所述第一连接部与所述第二连接部装配连接，以及所述扩展接口与所述主轴接口装配式传动连接，所述扩展模块固定于所述电机主体一侧并形成轴联动。
[0009]
根据本申请的一实施方式，其中所述扩展模块的转轴与所述主轴之间包括连接件，所述连接件的两端分别与所述扩展接口及所述主轴接口活动卡接并形成轴联动。
[0010]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件包括多个第一卡接件，所述扩展接口及所述主轴接口面向所述连接件的一侧对应所述第一卡接件分别设置有多个第二卡接件，所述扩展接口及所述主轴接口通过所述第一卡接件与所述第二卡接件活动卡接。
[0011]
根据本申请的一实施方式，其中所述第一卡接件设置为沿轴向延伸的凸起，所述第二卡接件设置为沿轴向延伸的凹槽结构。
[0012]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件包括花键结构的连接件，所述扩展模块的转轴与所述主轴均具有与所述连接件啮合的内花键结构。
[0013]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件的外传动面与配合的内啮合面之间还具有缓冲件。
[0014]
根据本申请的一实施方式，其中所述第一连接部与所述第二连接部之间还设置有
紧固件，所述紧固件可限定所述主轴与所述扩展模块之间的轴向的间隔距离。
[0015]
根据本申请的一实施方式，其中所述主轴及所述扩展模块对应所述紧固件的位置设置有安装孔，所述紧固件与所述安装孔装配连接，所述主轴与所述扩展模块通过所述紧固件可拆卸连接。
[0016]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件包括多个啮合传动齿部，多个齿部在所述连接件外周环形均布。
[0017]
根据本申请的一实施方式，其中所述电机主体包括输出端与后端，所述第一连接部位于所述电机主体的后端。
[0018]
根据本申请的一实施方式，其中所述扩展模块包括制动器。
[0019]
根据本申请的一实施方式，其中还包括一个或多个扩展模块，其中一所述扩展模块包括分别位于两侧的第一连接部与第二连接部，其转轴包括分别两位于两端的扩展接口与主轴接口。
[0020]
根据本申请的另一方面，提供一种电器设备，包括所述的模块式电机。
[0021]
由上述技术方案可知，本申请的一种模块式电机及电器设备的优点和积极效果在于：
[0022]
与现有技术相比，本申请中通过在主轴上设置扩展接口，并在扩展模块的设置于扩展接口可对应的设置的主轴接口，使扩展模块的第二连接部与电机的第一连接部装配连接，进而可提高扩展模块装配电机的效率；在扩展模块上设置有主轴接口，与主轴位置的扩展接口可传动连接，进而可实现所述扩展模块可快速与所述主轴的装配或拆卸，进而可通过点击与扩展模块的快速装配，避免在装配过程中出现装配安装问题，减少对电机主轴的影响。，进而提高电机内部安装效率，大大降低生产成本，简化生产流程，提升产品装配、生产效率。
附图说明
[0023]
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]
图1是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的整体结构示意图。
[0026]
图2是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的部分结构示意图。
[0027]
图3是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的部分截面结构示意图。
[0028]
图4是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的连接件的结构示意图。
[0029]
图5是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的另一连接件截面结构示意图。
[0030]
图6是根据一示例性实施方式示出的一种模块式电机的另一整体结构示意图。
[0031]
其中，附图标记说明如下：
[0032]
1、电机主体；101、输出端；102、后端；2、第一连接部；3、主轴；301、第二卡接件；302、扩展接口；4、扩展模块；401、第二连接部；402、主轴接口；5、连接件；501、第一卡接件；
6、缓冲件；7、紧固件；8、安装孔；9、销件。
具体实施方式
[0033]
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]
现有技术中由于电机需要与多个设备元件相连接，而往往为对轴体实现更精确的控制，或为满足实际使用的要求，部分设备元件需要直接与电机主轴传动连接，而不同功能需求的电机需要搭配不同的主轴结构配合装载不同的设备元件，这也就增加了电机的制造成本，不同电机型号之间的通用性较差，增加了电机的装配成本，且在安装不用的设备元件时，多种装配方式导致电机的安装装配成本较高，容易在安装或装配的过程中由于不同零配件的安装要求，工人在安装过程中容易安装错误，这就导致对电子转轴的前端及后端连接的设备元件及电机转轴都造成磨损，甚至导致电机报废。为解决现有电机内装配设备元件操作负责，成本高、容易造成电机转轴磨损的技术问题，本申请中公开了一种电机模块式电机，包括电机主体1、主轴3以及扩展模块4；
[0035]
所述电机主体1具有第一连接部2，所述主轴3具有扩展接口302，所述扩展模块4包括第二连接部401，所述扩展模块4的转轴具有主轴接口402；
[0036]
通过所述第一连接部2与所述第二连接部401装配连接，以及所述扩展接口302与所述主轴接口402装配式传动连接，所述扩展模块4固定于所述电机主体1一侧并形成轴联动。
[0037]
参考图1及图6所示，也就是通过电机的第一连接部2与所述扩展模块4的第二连接部401进行连接，此外还在所述主轴3对应所述扩展模块4的一侧设置扩展接口302，在所述扩展模块4对应所述主轴3的一侧设置主轴接口402，通过所述主轴接口402与所述扩展接口302实现装配传动连接，也就能够将扩展模块4相对所述主轴3及所述电机为分体结构设置，并通过主轴接口402与扩展接口302与电机的主轴3分体连接，在实际使用时，本领域技术人员可根据实际使用情况，将所述扩展模块4装配在所述电机，也就是将所述扩展模块4的从所述电机拆卸下来，进而提高电机整体使用的灵活性。
[0038]
应当注意的是，在实际使用过程中，所述第一连接部2与所述第二连接部401是相对的，为进一步提高所述扩展模块4与电机的连接，或连接多个所述扩展模块4时，本领域技术人员，可在所述扩展模块4的两侧分别设置第一连接部2及第二连接部401，也就可通过其中一个扩展模块4的第一连接部2与另外一个扩展模块4的第二连接部401进行连接，以便于将多个扩展模块4均连接在电机内。进一步的，相对的，使所述扩展模块4的转轴的两侧分别设置扩展接口302与主轴接口402，也就可以实现所述扩展模块4之间轴的联动连接。本领域技术人员可根据实际情况对所述扩展模块4的转轴两侧的接口进行调整。
[0039]
作为示例，所述第一连接部2与所述第二连接部401，可采用卡扣进行卡接的形式，设置对应设置于电机外壳的位置，使所述第一连接部2与所述第二连接部401活动卡接，进而可方便工人在通过所述主轴接口402与所述扩展接口302实现轴联动后，还可通过所述第一连接部2与所述第二连接部401进行活动卡接，方便工人在电机外侧对所述扩展模块4进
行固定，提高固定的稳定性，避免多个零配件在装配过程中的出现装配错误的情况。
[0040]
参考图2所示，根据本申请的一实施方式，其中所述扩展模块4的转轴与所述主轴3之间包括连接件5，所述连接件5的两端分别与所述扩展接口302及所述主轴接口402活动卡接并形成轴联动。
[0041]
应当理解的是，所述连接件5对应所述扩展接口302与所述主轴接口402可对应设置连接位置，进而通过所述连接件5将所述扩展模块4与所述主轴3连接在转动连接，进一步增加连接的稳定性。
[0042]
作为示例，所述连接件5可向所述扩展模块4转轴及所述主轴3延伸设置的连接结构，进一步增加所述连接件5与扩展模块4与主轴3的连接的稳定性，本领域技术人员可控制所述连接件5向所述主轴3与所述扩展模块4延伸的长度，连接件5向所述主轴3或所述扩展模块4的轴向延伸长度数值越大，所述连接件5与所述主轴3及所述扩展模块4的连接稳定性越高。
[0043]
此外应当理解的是，所述连接件5可设置于所述主轴3之间，使所述主轴3分为所述扩展部(图中未示出)及输出部(图中未示出)，通过所述连接件5转动连接所述扩展部与所述输出部，并使所述扩展部对应主轴接口402，使所述输出部对应所述扩展接口302，将所述连接件5连接所述主轴接口402与所述扩展接口302。进而在所述扩展模块4不具有转轴，只是嵌套方式装配于所述电机的主轴3，实现对电机转轴转动状态的控制。
[0044]
而使所述扩展模块4与所述主轴3的扩展部形成轴联动连接，即可通过所述扩展模块4对所述电机的工作状态进行调整。
[0045]
本领域技术人员可根据所述扩展模块4相对所述主轴3的长度设置所述扩展部的长度，本申请中对此不做具体限定，本领域技术人员可根据实际使用情况进行调整。
[0046]
优选的，为减小所述连接件5与所述主轴3及所述扩展模块4之间的配合公差，本领域技术人员可调整所述连接件5与所述扩展接口302及所述主轴接口402的轴向直径，并控制所述连接件5的加工公差，避免所述连接件5与所述主轴3及所述扩展模块4之间的摩擦、晃动的稳定。
[0047]
优选的，在所述连接件5的外传动面与配合的内啮合面之间设置缓冲件6，通过所述缓冲件6减少所述连接件5与所述主轴接口402及所述扩展接口302之间的配合公差，所述缓冲件6具有一定的机械硬度，同时还有缓冲性，作为示例，所述缓冲件6可设置为尼龙材料的密封带结构，并敷设于所述扩展模块4与所述主轴3之间。
[0048]
所述扩展模块4包括制动器，所述制动器的一侧设置第二连接部401，且面向所述制动器的所述电机设置第一连接部2，先通过所述第一连接部2与所述第二连接部401进行连接，在将所述制动器套设在所述主轴3的扩展部，使所述连接件5设置于所述扩展部与所述输出部之间，进而实现所述制动器的快速装配和固定，在无需制动器的功能时，还可更换所述制动器，使所述主轴3与所述电机主体1连接。
[0049]
优选的，可使所述主轴接口402与所述扩展接口302设置为非圆的沿所述主轴3周向分布的卡接件，在主轴接口402与所述扩展接口302对应设置，进而可实现所述主轴3与所述扩展模块4之间的轴联动连接。
[0050]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件5包括多个第一卡接件501，所述扩展接口302及所述主轴接口402面向所述连接件5的一侧对应所述第一卡接件501分别设置有
多个第二卡接件301，所述扩展接口302及所述主轴接口402通过所述第一卡接件501与所述第二卡接件301活动卡接。
[0051]
作为示例，可将所述第一卡接件501一体连接设置于所述连接件5周向上，并使所述扩展接口302与所述主轴接口402面向所述第一卡接件501设置第二卡接件301，使所述连接件5可卡接于所述主轴接口402与所述扩展接口302的位置，第一卡接件501与所述第二卡接件301能够实现啮合传动。
[0052]
参考图5所示，作为示例，可将所述第一卡接件501与所述第二卡接件301的截面设置为对称的凹槽，在将所述扩展模块4与所述电机连接时，可通过设置于所述第一卡接件501与所述第二卡接件301的凹槽设置销件9结构，进一步方便所述扩展模块4与所述电机主体1之间的连接，减小所述扩展模块4装配是零件装配错误的情况。
[0053]
根据本申请的一实施方式，其中所述第一卡接件501设置为沿轴向延伸的凸起，所述第二卡接件301设置为沿轴向延伸的凹槽结构。
[0054]
作为示例，可使所述连接件5包括多个啮合传动齿部，多个齿部在所述连接件5外周环形均布，使所述第一卡接部成齿形分布在所述连接件5的外周环形均布，使所述第二卡接件301沿轴向对应所述齿部设置为凹槽结构，也就能够实现所述连接件5与所述主轴3及所述扩展模块4之间的快速连接，并使所述连接件5与所述主轴3及所述扩展模块4之间轴联动连接。
[0055]
作为示例，可使所述第一卡接件501设置为多个沿周向分布，且沿轴向延伸的多个凸条，对应所述主轴接口402与所述扩展接口302设置于所述凸条相互适应的凹槽传动连接。
[0056]
优选的可将所述第一卡接接的截面设置为三角形、正方形、长方形、或其他多边形结构，为提高所述连接件5与所述扩展模块4及所述主轴3之间的连接稳定性，可调整所述第一卡接件501多边形的多边形结构，在增加所述连接件5与所述扩展模块4及所述主轴3之间的啮合面积，进而增加轴传动时的啮合力。
[0057]
根据本申请的一实施方式，其中所述连接件5包括花键结构的连接件5，所述扩展模块4的转轴与所述主轴3均具有与所述连接件5啮合的内花键结构。
[0058]
参考图3及图4所示，应当理解的是，可使所述连接件5的截面设置为花键结构，可使所述花键的齿形沿轴向延伸，进而可在连接件5与所述主轴接口402及所述扩展接口302之间形成轴传动。
[0059]
作为示例，所述主轴接口402与所述扩展接口302和来所述连接件5之间是采用间隙配合的方式转配在一起，且当所述主轴接口402与所述扩展接口302和花键之间的配合间隙与所述主轴3直径满足0.0013≤配合间隙/主轴3直径≤0.0034时，即能保证电机装配精度且能实现带制动器与不带制动器之间的便携切换,简化生产流程，提升产品生产效率，大大减少成本。
[0060]
本领域技术人员可根据实际情况，选择所述花键的齿形结构，并根据传动性能，增加花键的啮合面积，本申请不再一一举例说明。
[0061]
根据本申请的一实施方式，其中所述第一连接部2与所述第二连接部401之间还设置有紧固件7，所述紧固件7可限定所述主轴3与所述扩展模块4之间的轴向的间隔距离。
[0062]
作为示例，可使所述紧固件7设为螺栓结构，在所述主轴3及所述扩展模块4的转轴
的轴向设置多个螺栓孔，将多个所述紧固件7装配于所述主轴3与所述扩展模块4之间，进而通过所述紧固件7缩小或限制所述扩展模块4与所述主轴3之间的轴向间隔距离，进一步缩小配合公差，提高所述电机整体的使用寿命。
[0063]
根据本申请的一实施方式，其中所述主轴3及所述扩展模块4对应所述紧固件7的位置设置有安装孔8，所述紧固件7与所述安装孔8装配连接，所述主轴3与所述扩展模块4通过所述紧固件7可拆卸连接。
[0064]
作为示例，可使所述紧固件7设置为销钉，可对应插接在所述安装孔8内，在所示第一连接部2与所述第二连接部401的固定外，还可进一步减小限制所述主轴3与所述扩展模块4之间的轴向间隙，提高电机的装配精度。
[0065]
根据本申请的一实施方式，其中所述电机主体1包括输出端101与后端102，所述第一连接部2位于所述电机主体1的后端102。
[0066]
应当理解的是，所述扩展模块4通过所述第二连接部401连接于所述电机主体1的后端102的第一连接部2位置，进而提高电机内部器件装配的效率。
[0067]
根据本申请的另一方面，提供一种电器设备，包括所述的模块式电机。
[0068]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0069]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。