一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子基板和定子基板，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有若干個(gè)扇形磁鐵；所述扇形磁鐵底部設(shè)置有線圈封裝部件，所述線圈封裝部件包括齒和繞在所述齒上的銅線繞組；所述齒固定在所述定子基板上；所述轉(zhuǎn)子基板和定子基板之間形成有空腔，軸承安裝在所述空腔內(nèi)，所述軸承的底部安置在所述定子基板的凸臺(tái)上，所述軸承由軸承外壓筒和軸承內(nèi)壓筒固定；所述軸承外壓筒固定在所述定子基板上，所述軸承內(nèi)壓筒固定在所述轉(zhuǎn)子基板上；所述軸承內(nèi)壓筒的下方設(shè)置有圓光柵尺，所述定子基板上對(duì)應(yīng)設(shè)置有編碼器讀頭。本實(shí)用新型的線圈繞組裝配簡(jiǎn)單，空間利用充分，提高了功率密度，減輕了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，降低了成本。
【專利說(shuō)明】
一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有電機(jī)大部分都是徑向磁通電機(jī)，也就是說(shuō)定子和轉(zhuǎn)子間氣隙磁場(chǎng)方向?yàn)閺较?，例如常?jiàn)的伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，力矩電機(jī)等，這類電機(jī)一般軸向尺寸較大，在外徑不變的情況下如果需要增加扭矩，就必須增加軸向的尺寸，也就意味著整個(gè)電機(jī)部件都在變化， 磁鐵需要的更多。剩下有一小部分是軸向磁通電機(jī)，一般稱為盤式電機(jī)，這類電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)中間的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接負(fù)載，這種電機(jī)慣量大，旋轉(zhuǎn)定位精度不高，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，上下都有線圈，電機(jī)線出線方式不合理。因?yàn)槠涮匦裕荒艹惺茌^重的負(fù)載，沒(méi)有中孔等問(wèn)題也限制了這種電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其線圈繞組裝配簡(jiǎn)單，空間利用充分，提高了功率密度，減輕了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，降低了成本。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子基板和定子基板，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有若干個(gè)扇形磁鐵;所述扇形磁鐵底部設(shè)置有線圈封裝部件，所述線圈封裝部件包括齒和繞在所述齒上的銅線繞組;所述齒固定在所述定子基板上;所述轉(zhuǎn)子基板和定子基板之間形成有空腔，軸承安裝在所述空腔內(nèi)，所述軸承的底部安置在所述定子基板的凸臺(tái)上，所述軸承由軸承外壓筒和軸承內(nèi)壓筒固定;所述軸承外壓筒固定在所述定子基板上，所述軸承內(nèi)壓筒固定在所述轉(zhuǎn)子基板上;所述軸承內(nèi)壓筒的下方設(shè)置有圓光柵尺，所述定子基板上對(duì)應(yīng)設(shè)置有編碼器讀頭。
[0006]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有背鐵，所述扇形磁鐵設(shè)置在所述背鐵的底部。
[0007]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有凹槽，所述背鐵固定設(shè)置在所述凹槽里。
[0008]進(jìn)一步地，所述齒和銅線繞組的數(shù)量相同。
[0009]進(jìn)一步地，所述軸承外壓筒和所述軸承之間設(shè)置有波形墊圈。
[0010]進(jìn)一步地，所述軸承的外圈通過(guò)所述軸承外壓筒和所述波形墊圈卡住，所述轉(zhuǎn)子基板和所述軸承內(nèi)壓筒形成凹環(huán)，所述凹環(huán)卡住所述軸承的內(nèi)圈。
[0011]進(jìn)一步地，所述圓光柵尺和編碼器讀頭的外側(cè)設(shè)置有蓋板。
[0012]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子基板和所述軸承內(nèi)壓筒螺栓聯(lián)接，所述軸承外壓筒和所述定子基板螺栓聯(lián)接。
[0013]進(jìn)一步地，所述齒的底部設(shè)有螺紋孔，所述齒通過(guò)螺栓固定在所述定子基板上。
[0014]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型提供的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用了外部線圈，軸承設(shè)在內(nèi)腔中，可以選用較大或較厚的軸承，其徑向和軸向的承載力大，可適用于大負(fù)載的情況下，而其大中孔的設(shè)計(jì)，便于整個(gè)機(jī)器的走線和空間的利用，使得這個(gè)電機(jī)適用于廣泛的應(yīng)用。銅線直接繞在齒上，其繞線變的簡(jiǎn)單，而且充分利用了銅線和齒之間的空間，齒通過(guò)螺栓固定在定子基板上，這樣的線圈繞組封裝設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了繁瑣的步驟，充分利用了空間，使得電機(jī)的功率密度變大。磁鐵的背部需要是導(dǎo)磁較好的材料，這類材料質(zhì)量重，本電機(jī)的轉(zhuǎn)子基板采用鋁或鋁合金或者類似的密度較小，強(qiáng)度高的材料，減少了整個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的慣量，留出更多的扭矩用于應(yīng)用，轉(zhuǎn)子基板下方設(shè)有背鐵，這樣又保證了磁場(chǎng)的強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)在其后衍生的電機(jī)中，為了得到更高的扭矩而增加軸向的尺寸，只需增高線圈繞組部件即可，使得這個(gè)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單多元化。而不需增加總磁鐵的體積就可以加大電機(jī)的扭矩，節(jié)省了磁鐵的投入。磁鐵的主要材料就是稀土，這樣的設(shè)計(jì)更加貼近環(huán)保，節(jié)約能源，也進(jìn)一步的節(jié)省了成本?！靖綀D說(shuō)明】
[0016]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是線圈封裝部件的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子基板1和定子基板6,所述轉(zhuǎn)子基板1的底部設(shè)置有若干個(gè)扇形磁鐵3;所述扇形磁鐵3底部設(shè)置有線圈封裝部件4,所述線圈封裝部件4包括齒13和繞在所述齒13上的銅線繞組14;所述齒13固定在所述定子基板6上;所述轉(zhuǎn)子基板1和定子基板6之間形成有空腔，軸承5安裝在所述空腔內(nèi)，所述軸承5的底部安置在所述定子基板6的凸臺(tái)上，所述軸承5由軸承外壓筒11和軸承內(nèi)壓筒8 固定;所述軸承外壓筒11固定在所述定子基板6上，所述軸承內(nèi)壓筒8固定在所述轉(zhuǎn)子基板1 上;所述軸承內(nèi)壓筒8的下方設(shè)置有圓光柵尺10,所述定子基板6上對(duì)應(yīng)設(shè)置有編碼器讀頭 1。
[0021]本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子基板1的底部設(shè)置有背鐵2,所述扇形磁鐵3設(shè)置在所述背鐵 2的底部。[〇〇22]本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子基板1的底部設(shè)置有凹槽，所述背鐵2固定設(shè)置在所述凹槽里。
[0023]本實(shí)施例中，所述齒13和銅線繞組14的數(shù)量相同。[〇〇24]本實(shí)施例中，所述軸承外壓筒11和所述軸承5之間設(shè)置有波形墊圈12。
[0025]本實(shí)施例中，所述軸承5的外圈通過(guò)所述軸承外壓筒11和所述波形墊圈2卡住，所述轉(zhuǎn)子基板1和所述軸承內(nèi)壓筒8形成凹環(huán)，所述凹環(huán)卡住所述軸承5的內(nèi)圈。
[0026]本實(shí)施例中，所述圓光柵尺10和編碼器讀頭7的外側(cè)設(shè)置有蓋板9。
[0027]本實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子基板1和所述軸承內(nèi)壓筒8螺栓聯(lián)接，所述軸承外壓筒11和所述定子基板6螺栓聯(lián)接。
[0028]本實(shí)施例中，所述齒13的底部設(shè)有螺紋孔，所述齒13通過(guò)螺栓固定在所述定子基板6上。[〇〇29]本實(shí)施例中，所述軸承5設(shè)置有兩個(gè)。
[0030]本實(shí)用新型的銅線直接繞在齒上，每個(gè)齒底部設(shè)有螺紋孔，通過(guò)螺栓把齒固定在定子基板上。繞好所有銅線在齒上并固定在定子基板上后，用環(huán)氧樹(shù)脂材料填充成現(xiàn)有封裝的形狀。軸承設(shè)在電機(jī)的內(nèi)腔，通過(guò)定子基板，軸承外壓筒和波形墊片壓住軸承的外圈， 通過(guò)轉(zhuǎn)子基板和軸承內(nèi)壓筒固定住軸承的內(nèi)圈。軸承內(nèi)壓筒底部設(shè)有圓光柵尺，通過(guò)設(shè)在定子基板上的編碼器讀頭輸出旋轉(zhuǎn)的位置信號(hào)。蓋板固定在定子基板的底部，蓋住編碼器讀頭和圓光柵尺，防止灰塵等雜物進(jìn)入。
[0031]本實(shí)用新型提供的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，充分利用了外部線圈，軸承設(shè)在內(nèi)腔中，可以選用較大或較厚的軸承，其徑向和軸向的承載力大，可適用于大負(fù)載的情況下，而其大中孔的設(shè)計(jì)，便于整個(gè)機(jī)器的走線和空間的利用，使得這個(gè)電機(jī)適用于廣泛的應(yīng)用。銅線直接繞在齒上，其繞線變的簡(jiǎn)單，而且充分利用了銅線和齒之間的空間，齒通過(guò)螺栓固定在定子基板上，這樣的線圈繞組封裝設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化了繁瑣的步驟，充分利用了空間，使得電機(jī)的功率密度變大。磁鐵的背部需要是導(dǎo)磁較好的材料，這類材料質(zhì)量重，本電機(jī)的轉(zhuǎn)子基板采用鋁或鋁合金或者類似的密度較小，強(qiáng)度高的材料，減少了整個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的慣量，留出更多的扭矩用于應(yīng)用，轉(zhuǎn)子基板下方設(shè)有背鐵，這樣又保證了磁場(chǎng)的強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)在其后衍生的電機(jī)中，為了得到更高的扭矩而增加軸向的尺寸，只需增高線圈繞組部件即可，使得這個(gè)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單多元化。而不需增加總磁鐵的體積就可以加大電機(jī)的扭矩，節(jié)省了磁鐵的投入。磁鐵的主要材料就是稀土，這樣的設(shè)計(jì)更加貼近環(huán)保，節(jié)約能源，也進(jìn)一步的節(jié)省了成本。本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子基板、背鐵和磁鐵的設(shè)計(jì)，減輕了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，合理的設(shè)計(jì)使得可以用更大或更厚的軸承，大大提高了電機(jī)軸向和徑向承載力，拓寬了應(yīng)用范圍。
[0032]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子基板和定子基板，所述轉(zhuǎn)子基板的底 部設(shè)置有若干個(gè)扇形磁鐵;所述扇形磁鐵底部設(shè)置有線圈封裝部件，所述線圈封裝部件包 括齒和繞在所述齒上的銅線繞組;所述齒固定在所述定子基板上;所述轉(zhuǎn)子基板和定子基 板之間形成有空腔，軸承安裝在所述空腔內(nèi)，所述軸承的底部安置在所述定子基板的凸臺(tái) 上，所述軸承由軸承外壓筒和軸承內(nèi)壓筒固定;所述軸承外壓筒固定在所述定子基板上，所 述軸承內(nèi)壓筒固定在所述轉(zhuǎn)子基板上;所述軸承內(nèi)壓筒的下方設(shè)置有圓光柵尺，所述定子 基板上對(duì)應(yīng)設(shè)置有編碼器讀頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有 背鐵，所述扇形磁鐵設(shè)置在所述背鐵的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子基板的底部設(shè)置有 凹槽，所述背鐵固定設(shè)置在所述凹槽里。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述齒和銅線繞組的數(shù)量相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述軸承外壓筒和所述軸承 之間設(shè)置有波形墊圈。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述軸承的外圈通過(guò)所述軸 承外壓筒和所述波形墊圈卡住，所述轉(zhuǎn)子基板和所述軸承內(nèi)壓筒形成凹環(huán)，所述凹環(huán)卡住 所述軸承的內(nèi)圈。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述圓光柵尺和編碼器讀頭 的外側(cè)設(shè)置有蓋板。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子基板和所述軸承內(nèi) 壓筒螺栓聯(lián)接，所述軸承外壓筒和所述定子基板螺栓聯(lián)接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向磁通直驅(qū)電機(jī)，其特征在于，所述齒的底部設(shè)有螺紋孔， 所述齒通過(guò)螺栓固定在所述定子基板上。
【文檔編號(hào)】H02K11/20GK205647069SQ201620262339
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】林浩元, 吳彩鳴, 魏瀟春
【申請(qǐng)人】雅科貝思精密機(jī)電(上海)有限公司