滾珠花鍵軸電的製造方法

2023-05-11 21:12:26

滾珠花鍵軸電的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種能量轉換效率高、結構簡單、佔用空間小且由滾珠花鍵軸直接作為轉軸的滾珠花鍵軸電機。其包括電機前蓋、後蓋、定子鐵芯、置於定子鐵芯內的定子線圈和電機轉軸，電機轉軸為穿過前蓋、定子鐵芯和後蓋設置的花鍵軸，在定子鐵芯段的花鍵軸外圓周壁上套接有滾珠花鍵母，在滾珠花鍵母外圓周壁與定子線圈之間套接有可令滾珠花鍵母在定子線圈產生的磁場作用下帶動花鍵軸旋轉的磁感應組件，該磁感應組件固接在花鍵母的外圓周壁上。本實用新型將電機轉軸直接設計為花鍵軸。省去現有技術中的花鍵軸需通過轉換部件才可與電機轉軸相連接的複雜結構，降低了電機成本。其既可轉動，又可沿軸線移動。其可有效減小電機的體積。
【專利說明】滾珠花鍵軸電機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電機，特別涉及一種用滾珠花鍵軸直接作為電機轉軸的電機。

【背景技術】
[0002]在自動化及醫療設備的驅動機構中，常常使用滾珠花鍵軸作為驅動機構的主軸，該主軸既能繞軸線旋轉，又可沿軸線做直線往復移動。現有技術中，通常都是採用轉換部件將滾珠花鍵軸與電機轉軸連接在一起，例如通過齒輪的嚙合、同步帶、皮帶或套接等連接方式，使滾珠花鍵軸從電機中獲得動力而旋轉或直線移行。
[0003]該結構存在如下不足:
[0004]I)滾珠花鍵軸與電機轉軸之間的銜接結構複雜、裝配難度大、所用部件多、成本聞。
[0005]2)電機將能量通過轉換部件傳給滾珠花鍵軸，轉換時，能量有所損失，導致能量轉換效率降低。
[0006]3)組成的驅動機構佔用空間大，不利於設備的小型化和集成化。


【發明內容】

[0007]本實用新型要解決的技術問題是提供一種能量轉換效率高、結構簡單、佔用空間小且由滾珠花鍵軸直接作為轉軸的滾珠花鍵軸電機。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為:
[0009]本實用新型的滾珠花鍵軸電機，包括電機前蓋、後蓋、定子鐵芯、置於定子鐵芯內的定子線圈和電機轉軸，所述定子鐵芯置於前蓋與後蓋之間，其間通過螺釘固接在一起，所述電機轉軸為穿過前蓋、定子鐵芯和後蓋設置的花鍵軸，在定子鐵芯段的花鍵軸外圓周壁上套接有滾珠花鍵母，在滾珠花鍵母外圓周壁與定子線圈之間套接有可令滾珠花鍵母在定子線圈產生的磁場作用下帶動花鍵軸旋轉的磁感應組件，該磁感應組件固接在所述花鍵母的外圓周壁上。
[0010]所述磁感應組件由呈中空筒狀的磁屏蔽套、前轉子鐵芯、後轉子鐵芯、磁環和深溝球軸承構成，所述磁屏蔽套通過平鍵固接在所述花鍵母外圓周壁上，所述前轉子鐵芯、磁環和後轉子鐵芯通過過盈配合方式依次套置並固定在所述磁屏蔽套外圓周壁上，所述磁屏蔽套的兩端通過對應的深溝球軸承置於電機前蓋與後蓋之間。
[0011]前蓋端面上的前軸孔為內螺紋孔，在該內螺紋孔中設有帶外螺紋的鎖緊環，鎖緊環套接在所述磁屏蔽套外圓周壁上且緊貼所述深溝球軸承旋接在該內螺紋孔中。
[0012]在所述前轉子鐵芯、後轉子鐵芯與其相對的所述深溝球軸承之間還設有限定該軸承沿軸向位移的套筒。
[0013]所述深溝球軸承前後各一對。
[0014]所述磁屏蔽套由銅材所制。
[0015]在所述前蓋和後蓋端面軸孔內設有防塵套。
[0016]與現有技術相比，本實用新型將滾珠花鍵母與固接在其外圓周壁上的磁感應組件結合在一起，之後將該組合件安裝於內裝有定子線圈的電機定子鐵芯中，再通過螺釘將電機前蓋、所述定子鐵芯和後蓋固接在一起，該結構可使固接在滾珠花鍵母上的磁感應組件在定子線圈產生的磁場作用下，帶動滾珠花鍵母旋轉，繼而帶動穿置於滾珠花鍵母中的花鍵軸同向旋轉。本實用新型將電機旋轉動力部分設計為集成化、模塊化，使得電機轉軸直接為花鍵軸。該結構省去現有技術中的花鍵軸需通過轉換部件才可與電機轉軸相連接的複雜結構，由此，降低了電機成本，同時，還可完成滾珠花鍵軸既可轉動又可直線往復移動的雙重功能。本實用新型可有效減小電機整機的體積，使滾珠花鍵軸電機小型化、集成化成為可倉泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的外形示意圖。
[0018]圖2為圖1中A-A向剖視圖。
[0019]圖3為圖1的爆炸示意圖。
[0020]附圖標記如下:
[0021]前蓋1、前軸孔11、定子鐵芯2、定子端板21、定子線圈22、通槽23、滾珠花鍵母3、花鍵軸31、鍵槽32、磁感應組件4、磁屏蔽套41、鍵孔42、平鍵43、前轉子鐵芯44、後轉子鐵芯45、磁環46、套筒47、深溝球軸承5、後蓋6、後軸孔61、螺釘7、螺釘孔71、防塵套72、鎖緊環73、內筒8、外筒9。

【具體實施方式】
[0022]本實用新型的滾珠花鍵軸31電機由電機前蓋1、後蓋6 (近負載端為前，遠負載端為後，下同)、定子鐵芯2、定子線圈22、定子端板21、滾珠花鍵母3、同軸穿置於滾珠花鍵母3中的花鍵軸31和磁感應組件4構成。
[0023]所述前蓋I與後蓋6均由鋁合金材料所制。
[0024]在前蓋1、定子鐵芯2、定子端板21和後蓋6的邊角上設有可穿過螺釘7將前蓋1、定子鐵芯2和後蓋6固接在一起的螺釘孔71。
[0025]在前蓋I前端面的中央設有貫穿前蓋I的帶內螺紋的前軸孔11，前蓋I的後端為同軸設置的內筒8和外筒9 ;在後蓋6後端面的中央也設有貫穿後蓋6的後軸孔61,後蓋6的前端與前蓋I的後端相同也為同軸設置的內筒8和外筒9。所述前軸孔11、後軸孔61同軸設置且大小相同；所述前蓋I上的內筒8和外筒9與後蓋6上的內筒8和外筒9結構大小均相同。
[0026]所述定子鐵芯2由磁性材料所制，在其周壁上均勻間隔設有若干個沿軸向貫穿的通槽23，本實用新型優選為八個通槽23，所述定子線圈22的形狀呈橢圓形，其數量與通槽23的個數相對應，每個通槽23內安裝一個定子線圈22，所述定子端板21呈環狀，其為兩個分別安裝在定子鐵芯2的兩側，其作用是將定子線圈22固定在定子鐵芯2中。定子端板21內環直徑略大於前蓋I和後蓋6上的內筒8的直徑，即安裝後，定子端板21是套接在所述內筒8的外壁上。
[0027]所述滾珠花鍵母3與花鍵軸31穿置在一起，其可為現有技術中的標準件，安裝時，花鍵軸31的後端穿過前蓋1、定子鐵芯2和後蓋6設置，所述滾珠花鍵母3置於前蓋I與後蓋6之間。
[0028]所述磁感應組件4由呈中空筒狀的磁屏蔽套41、前轉子鐵芯44、後轉子鐵芯45、磁環46、套筒47和深溝球軸承5構成。
[0029]所述磁屏蔽套41優選為銅材所制，其主要作用是為消除所述定子線圈22與所述磁環46產生的磁場對設於滾珠花鍵母3內部的滾珠的影響，從而，使其能夠在正常環境下工作。
[0030]在滾珠花鍵母3的外壁上均勻間隔設有至少二個沿軸向設置的鍵槽32，在磁屏蔽套41上與所述鍵槽32相對應的位置也設有貫通磁屏蔽套41套壁的軸向鍵孔42，通過平鍵43將該磁屏蔽套41固接在滾珠花鍵母3的外圓周壁上。
[0031]所述前轉子鐵芯44和後轉子鐵芯45結構大小均相同，其為中空鐵芯；所述磁環46呈圓環狀，前轉子鐵芯44、磁環46和後轉子鐵芯45通過過盈配合方式壓在所述磁屏蔽套41的外周壁上，其中磁環46置於前轉子鐵芯44與後轉子鐵芯45之間，其間沿軸向緊密相接並處於磁屏蔽套41的中部位置。
[0032]所述深溝球軸承5為二對，分別套置於磁屏蔽套41的前後兩端並與其對應的前蓋I或後蓋6相接，該深溝球軸承5的外圈與所述的內筒8壁相接，其內圈與所述磁屏蔽套41的外壁相接。
[0033]為了限定所述深溝球軸承5在軸向上產生位移，在前轉子鐵芯44、後轉子鐵芯45與對應深溝球軸承5之間還設有由金屬材料製作的套筒47。
[0034]將所述的前蓋1、定子鐵芯2、後蓋6、滾珠花鍵母3、花鍵軸31和磁感應組件4安裝好後，再將帶有外螺紋的鎖緊環73旋接在設置於前蓋I上的所述的螺紋孔中，通過調節其鬆緊，使介於前蓋I與後蓋6之間的各部件處於最佳運行狀態。
[0035]為了防止灰塵、溼氣由設於前蓋I與後蓋6上的軸孔進入電機內，在所述軸孔內設有防塵套72。
[0036]本實用新型的特點為:
[0037]I)為實現電機軸即可轉動，同時又可沿軸向自由滑動，採用中空的轉子鐵芯，內套滾珠花鍵副的結構。
[0038]2)為實現電機直接驅動花鍵軸31轉動，將滾珠花鍵母3嵌合在轉子鐵芯內部，從而帶動花鍵軸31轉動。
[0039]3)為將花鍵母固定於轉子鐵芯內部，採用平鍵43的方式從徑向壓入，從而實現軸向、旋轉方向的定位。
[0040]4)為消除電機磁場對滾珠花鍵母3內部的滾珠的影響，使其能夠在正常環境下工作，在轉子鐵芯與滾珠花鍵母3之間，嵌入一銅套，從而實現了對磁場的屏蔽。
[0041]本實用新型為一種新結構，從根本上對現有技術中的花鍵軸31電機進行了徹底的改進。
【權利要求】
1.一種滾珠花鍵軸電機，包括電機前蓋(I)、後蓋(6)、定子鐵芯(2)、置於定子鐵芯(2)內的定子線圈(22)和電機轉軸，所述定子鐵芯(2)置於前蓋(I)與後蓋(6)之間，其間通過螺釘(7)固接在一起，其特徵在於:所述電機轉軸為穿過前蓋(I)、定子鐵芯(2)和後蓋(6)設置的花鍵軸(31)，在定子鐵芯(2)段的花鍵軸(31)外圓周壁上套接有滾珠花鍵母(3)，在滾珠花鍵母(3)外圓周壁與定子線圈(22)之間套接有可令滾珠花鍵母(3)在定子線圈(22)產生的磁場作用下帶動花鍵軸(31)旋轉的磁感應組件(4)，該磁感應組件(4)固接在所述花鍵母的外圓周壁上。
2.根據權利要求1所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:所述磁感應組件(4)由呈中空筒狀的磁屏蔽套(41)、前轉子鐵芯(44)、後轉子鐵芯(45)、磁環(46)和深溝球軸承(5)構成，所述磁屏蔽套(41)通過平鍵(43)固接在所述花鍵母外圓周壁上，所述前轉子鐵芯(44)、磁環(46)和後轉子鐵芯(45)通過過盈配合方式依次套置並固定在所述磁屏蔽套(41)外圓周壁上，所述磁屏蔽套(41)的兩端通過對應的深溝球軸承(5)置於電機前蓋(I)與後蓋(6)之間。
3.根據權利要求2所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:前蓋(I)端面上的前軸孔(11)為內螺紋孔，在該內螺紋孔中設有帶外螺紋的鎖緊環(73)，鎖緊環(73)套接在所述磁屏蔽套(41)外圓周壁上且緊貼所述深溝球軸承(5)旋接在該內螺紋孔中。
4.根據權利要求3所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:在所述前轉子鐵芯(44)、後轉子鐵芯(45)與其相對的所述深溝球軸承(5)之間還設有限定該軸承(5)沿軸向位移的套筒(47)。
5.根據權利要求3所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:所述深溝球軸承(5)前後各一對。
6.根據權利要求2- 5中任一項所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:所述磁屏蔽套(41)由銅材所制。
7.根據權利要求6所述的滾珠花鍵軸電機，其特徵在於:在所述前蓋(I)和後蓋(6)端面軸孔內設有防塵套(72)。
【文檔編號】H02K7/06GK204013053SQ201420407597
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】馮斌, 閆林剛 申請人:深圳市萬臣科技有限公司