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一种伺服电机

阅读：304发布：2021-02-25

IPRDB可以提供一种伺服电机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种用于缩短长度的伺服电机连接结构，包括电机定子、绝缘端部、端盖、后盖、编码器和电机转子；在所述电机定子上设有第一止口，绝缘端部通过第二止口与电机定子连接，电机定子的内部通过灌封环氧树脂固定绝缘端部；绝缘端部的一面设为凸缘面，在所述凸缘面上设有过孔，绝缘端部另一面设为凹缘面，在所述凹缘面上设有第一螺孔；端盖通过第一螺钉穿过过孔与位于电机定子连接固定；凸缘面与连接端面均为向电机定子凸起的弧面，两弧面之间的间隙为0.5mm；在绝缘端部凹缘面内设有若干第二螺孔，编码器安装在绝缘端部的凹缘面内，编码器的端面缩进于凹缘面内；后盖孔与绝缘端部的凹缘面连接固定构成密封腔体，密封腔体将所述编码器包裹在内。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种伺服电机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种伺服电机，包括电机定子(a)、绝缘端部(b)、端盖(c)、后盖(d)、编码器(e)和电机转子(f)；其特征在于：在所述电机定子(a)的开口端设有第一止口(1)，且通过第一止口(1)与绝缘端部(b)连接，所述绝缘端部(b)的内端面设为与电机定子(a)连接的定位端面(4)，在定位端面(4)上设有与第一止口(1)配合的第二止口(3)，绝缘端部(b)贴近电机定子(a)内的PCB(2)，电机定子(a)的内部通过灌封环氧树脂(5)固定绝缘端部(b)；

所述绝缘端部(b)的外端面设为与端盖(c)连接的连接端面(10)，所述端盖(c)的一面设为凸缘面(6)，在所述凸缘面(6)上设有过孔(7)，端盖(c)另一面设为凹缘面(8)，在所述凹缘面(8)上设有第一螺孔(9)；端盖(c)通过第一螺钉(11)穿过过孔(7)与位于电机定子(a)连接固定；所述凸缘面(6)与连接端面(10)均为向电机定子(a)凸起的弧面，两弧面之间的间隙(14)为0.5mm；

在所述绝缘端部(b)凹缘面(8)内设有若干第二螺孔(12)，编码器(e)通过第二螺钉配合第二螺孔(12)安装在绝缘端部(b)的凹缘面(8)内，编码器(e)的端面缩进于凹缘面(8)内；

所述后盖(d)通过第三螺钉(13)配合第一螺孔(9)与绝缘端部(b)的凹缘面(8)连接固定，后盖(d)与绝缘端部(b)的凹缘面(8)构成密封腔体，密封腔体将所述编码器(e)包裹在内；

所述电机转子(f)包括转子铁芯(15)、设置在转子铁芯(15)内部的轴(16)、以及设置在转子铁芯(15)的外圆周面上的若干磁钢(17)；

所述转子铁芯(15)具有轴向贯穿的轴孔(18)，轴(16)通过热套法或冷压法装入轴孔(18)内，且轴孔(18)的内表面(19)与轴(16)的外表面过盈配合；在所述转子铁芯(15)的轴孔(18)的内表面(19)上开设有若干应力缺槽(20)，应力缺槽(20)用于防止转子铁芯(15)和轴(16)的错位移动；

在所述转子铁芯(15)的外圆周面上的若干凸起(21)，相邻的凸起(21)在转子铁芯(15)的外圆周面上构成一用于安装磁钢(17)的避让槽(22)；所述避让槽(22)的两侧边设为磁钢卡接边(23)，磁钢卡接边(23)向内倾斜构成磁钢限位结构，避让槽(22)的底边设为磁钢粘接边(24)，在磁钢粘接边(24)上设有胶粘剂，其用于固定磁钢(17)，两磁钢卡接边(23)与磁钢粘接边(24)构成的两底角(25)为圆角；

所述磁钢(17)具有与避让槽(22)配合的主体结构，磁钢(17)包括磁钢底边(27)和两磁钢侧边(26)，磁钢(17)通过两磁钢侧边(26)配合磁钢限位结构装入避让槽(22)内，磁钢(17)通过磁钢底边(27)与磁钢粘接边(24)固定连接。

2.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于：所述凸起(21)和避让槽(22)沿转子铁芯(15)的轴向延伸，转子铁芯(15)的一端为凸起(21)和避让槽(22)的起点，转子铁芯(15)的另一端为凸起(21)和避让槽(22)的终点。

3.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于：所述应力缺槽(20)的端面宽度大于应力缺槽(20)的底面宽度。

4.根据权利要求1所述的伺服电机，其特征在于：所述应力缺槽(20)沿轴孔(18)的内表面均匀分布，每一个应力缺槽(20)沿转子铁芯(15)的轴向延伸。

说明书全文

一种伺服电机

技术领域

[0001] 本实用新型涉及伺服电机领域，具体地说，特别涉及到一种伺服电机。

背景技术

[0002] 伺服电机是工业控制的执行层，是智能制造的核心零部件，目前国内伺服电机有很多难点没有被解决。例如：

[0003] 1)外形长，功率密度低，影响在终端智能设备的安装应用以及设备的性能发挥，尤其是多关节机器人的应用。

[0004] 2)伺服电机在一些急加减速及反复正反转切换场合，对转子的可靠性要求比较高，现有轴和转子铁芯通过简单的过盈连接，长时间的高强度工作会导致材料出现蠕变，转子旋转方向错位移动存在一定的概率。若采用键连接轴和转子铁芯的话，会大大增加转子的制造成本，同时一些产品受结构尺寸限制不易采用。

[0005] 3)目前在磁钢制造过程中，一般还是利用线切割分切磁钢毛坯，其中为提高生产效率，磁钢分切后四周有毛刺尖角，随后振动去毛刺、倒角。因为是振动方式，存在随机性，每片磁钢的圆角一致性不好。因此在磁钢装配粘贴时，相应铁芯卡槽底角需要设计的足够小，以避让磁钢，以利磁钢粘贴固定。但这与铁芯冲压工艺是个矛盾，模具冲压圆角需要保持在0.2以上，且圆角越大模具尖角不易崩损，模具的寿命才会更长。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种伺服电机，以解决现有技术中存在的问题。

[0007] 本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

[0008] 一种伺服电机，包括电机定子、绝缘端部、端盖、后盖、编码器和电机转子；

[0009] 在所述电机定子的开口端设有第一止口，且通过第一止口与绝缘端部连接，所述绝缘端部的内端面设为与电机定子连接的定位端面，在定位端面上设有与第一止口配合的第二止口，绝缘端部贴近电机定子内的PCB，电机定子的内部通过灌封环氧树脂固定绝缘端部；

[0010] 所述绝缘端部的外端面设为与端盖连接的连接端面，所述端盖的一面设为凸缘面，在所述凸缘面上设有过孔，端盖另一面设为凹缘面，在所述凹缘面上设有第一螺孔；端盖通过第一螺钉穿过过孔与位于电机定子连接固定；所述凸缘面与连接端面均为向电机定子凸起的弧面，两弧面之间的间隙为0.5mm；

[0011] 在所述绝缘端部凹缘面内设有若干第二螺孔，编码器通过第二螺钉配合第二螺孔安装在绝缘端部的凹缘面内，编码器的端面缩进于凹缘面内；

[0012] 所述后盖通过第三螺钉配合第一螺孔与绝缘端部的凹缘面连接固定，后盖与绝缘端部的凹缘面构成密封腔体，密封腔体将所述编码器包裹在内；

[0013] 所述电机转子包括转子铁芯、设置在转子铁芯内部的轴、以及设置在转子铁芯的外圆周面上的若干磁钢；

[0014] 所述转子铁芯具有轴向贯穿的轴孔，轴通过热套法或冷压法装入轴孔内，且轴孔的内表面与轴的外表面过盈配合；在所述转子铁芯的轴孔的内表面上开设有若干应力缺槽，应力缺槽用于防止转子铁芯和轴的错位移动；

[0015] 在所述转子铁芯的外圆周面上的若干凸起，相邻的凸起在转子铁芯的外圆周面上构成一用于安装磁钢的避让槽；所述避让槽的两侧边设为磁钢卡接边，磁钢卡接边向内倾斜构成磁钢限位结构，避让槽的底边设为磁钢粘接边，在磁钢粘接边上设有胶粘剂，其用于固定磁钢，两磁钢卡接边与磁钢粘接边构成的两底角为圆角；

[0016] 所述磁钢具有与避让槽配合的主体结构，磁钢包括磁钢底边和两磁钢侧边，磁钢通过两磁钢侧边配合磁钢限位结构装入避让槽内，磁钢通过磁钢底边与磁钢粘接边固定连接。

[0017] 进一步的，所述凸起和避让槽沿转子铁芯的轴向延伸，转子铁芯的一端为凸起和避让槽的起点，转子铁芯的另一端为凸起和避让槽的终点。

[0018] 进一步的，所述应力缺槽的端面宽度大于应力缺槽的底面宽度。

[0019] 进一步的，所述应力缺槽沿轴孔的内表面均匀分布，每一个应力缺槽沿转子铁芯的轴向延伸。

[0020] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

[0021] 结构简单，设计巧妙，配合电机的高效磁路和高槽满率的设计、薄型编码器的应用，可减小伺服电机的长度，降短比率约35％。

[0022] 铁芯冲压模具可以设计为合适的圆角保证模具冲压寿命，磁钢无需精准控制圆角尺寸也能装入转子铁芯，工艺性更好。

[0023] 磁钢和转子铁芯间通过胶粘剂将磁钢固定于铁芯上，通过存胶保持胶膜厚度，提升粘贴强度，以提高转子运行可靠性。

[0024] 通过设于转子铁芯的缺槽，利用过盈配合产生的应力集中及变形现象，形成整体爪式形状，防止转子铁芯和轴的错位移动，从而提高连接可靠性，解决现有技术中存在的问题。

附图说明

[0025] 图1为本实用新型所述的伺服电机连接结构的示意图。

[0026] 图2为本实用新型所述的电机定子的示意图。

[0027] 图3为本实用新型所述的绝缘端部的示意图。

[0028] 图4为本实用新型所述的电机定子和绝缘端部的连接示意图。

[0029] 图5a为本实用新型所述的端盖的凸缘面的示意图。

[0030] 图5b为本实用新型所述的端盖的凹缘面的示意图。

[0031] 图6为本实用新型所述的凸缘面与连接端面构成的间隙的示意图。

[0032] 图7为本实用新型所述的转子铁芯和轴的连接结构的剖面图。

[0033] 图8为本实用新型所述的转子铁芯和轴的连接结构的示意图。

[0034] 图9为本实用新型所述的有限元分析的应力示意图。

[0035] 图10为本实用新型所述的磁钢安装结构的示意图。

[0036] 图11为本实用新型所述的转子铁芯的示意图。

[0037] 图12为本实用新型所述的避让槽的示意图。

[0038] 图13为本实用新型所述的磁钢安装结构的安装示意图。

具体实施方式

[0039] 为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

[0040] 参见图1-图13，本实用新型所述的一种伺服电机，包括电机定子(a)、绝缘端部(b)、端盖(c)、后盖(d)、编码器(e)和电机转子(f)；

[0041] 在所述电机定子(a)的开口端设有第一止口(1)，且通过第一止口(1)与绝缘端部(b)连接，所述绝缘端部(b)的内端面设为与电机定子(a)连接的定位端面 (4)，在定位端面(4)上设有与第一止口(1)配合的第二止口(3)，绝缘端部(b)贴近电机定子(a)内的PCB(2)，电机定子(a)的内部通过灌封环氧树脂(5)固定绝缘端部(b)；

[0042] 所述绝缘端部(b)的外端面设为与端盖(c)连接的连接端面(10)，所述端盖 (c)的一面设为凸缘面(6)，在所述凸缘面(6)上设有过孔(7)，端盖(c)另一面设为凹缘面(8)，在所述凹缘面(8)上设有第一螺孔(9)；端盖(c)通过第一螺钉(11) 穿过过孔(7)与位于电机定子(a)连接固定；所述凸缘面(6)与连接端面(10)均为向电机定子(a)凸起的弧面，两弧面之间的间隙(14)为0.5mm；

[0043] 在所述绝缘端部(b)凹缘面(8)内设有若干第二螺孔(12)，编码器(e)通过第二螺钉配合第二螺孔(12)安装在绝缘端部(b)的凹缘面(8)内，编码器(e)的端面缩进于凹缘面(8)内；

[0044] 所述后盖(d)通过第三螺钉(13)配合第一螺孔(9)与绝缘端部(b)的凹缘面 (8)连接固定，后盖(d)与绝缘端部(b)的凹缘面(8)构成密封腔体，密封腔体将所述编码器(e)包裹在内；

[0045] 所述电机转子(f)包括转子铁芯(15)、设置在转子铁芯(15)内部的轴(16)、以及设置在转子铁芯(a)的外圆周面上的若干磁钢(17)；

[0046] 所述转子铁芯(15)具有轴向贯穿的轴孔(18)，轴(16)通过热套法或冷压法装入轴孔(18)内，且轴孔(18)的内表面(19)与轴(16)的外表面过盈配合；在所述转子铁芯(15)的轴孔(18)的内表面(19)上开设有若干应力缺槽(20)，应力缺槽(20)用于防止转子铁芯(15)和轴(16)的错位移动；

[0047] 在所述转子铁芯(15)的外圆周面上的若干凸起(21)，相邻的凸起(21)在转子铁芯(15)的外圆周面上构成一用于安装磁钢(17)的避让槽(22)；所述避让槽 (22)的两侧边设为磁钢卡接边(23)，磁钢卡接边(23)向内倾斜构成磁钢限位结构，避让槽(22)的底边设为磁钢粘接边(24)，在磁钢粘接边(24)上设有胶粘剂，其用于固定磁钢(17)，两磁钢卡接边(23)与磁钢粘接边(24)构成的两底角(25) 为圆角；

[0048] 所述磁钢(17)具有与避让槽(22)配合的主体结构，磁钢(17)包括磁钢底边 (27)和两磁钢侧边(26)，磁钢(17)通过两磁钢侧边(26)配合磁钢限位结构装入避让槽(22)内，磁钢(17)通过磁钢底边(27)与磁钢粘接边(24)固定连接。

[0049] 所述凸起(21)和避让槽(22)沿转子铁芯(15)的轴向延伸，转子铁芯(15)的一端为凸起(21)和避让槽(22)的起点，转子铁芯(15)的另一端为凸起(21)和避让槽(22)的终点。

[0050] 所述应力缺槽(20)的端面宽度大于应力缺槽(20)的底面宽度。

[0051] 所述应力缺槽(20)沿轴孔(18)的内表面均匀分布，每一个应力缺槽(20)沿转子铁芯(15)的轴向延伸。

[0052] 本实用新型的安装过程如下：

[0053] 电机定子(a)除下列一般特征外，包含绕组、定子铁芯、接插件、接插件固定螺钉、端盖固定螺孔等常规功能，还具备连接止口(1)，PCB(2)；绝缘端部(b) 具备固定的第二止口(3)和定位端面(4)，通过第二止口(3)与电机定子(a)的第一止口(1)的紧密配合固定于电机定子(a)内，并且绝缘端部(b)的定位端面(4) 靠平定子的PCB(2)，电机定子(a)内部灌封环氧树脂(5)固定端部绝缘(b)。

[0054] 端盖(c)，包括凸缘面(6)、过孔(7)、凹缘面(8)和第一螺孔(9，端盖(c) 通过第一螺钉(11)穿过端盖(c)的4个过孔(7)与电机定子(a)固定连接。所述凸缘面(6)与连接端面(10)均为向电机定子(a)凸起的弧面，两弧面之间的间隙 (14)为0.5mm；有效降低电机的长度。

[0055] 编码器(e)通过2个螺钉安装于端盖(c)的凹缘面(8)内的第二螺孔(12)，通过凹缘面(8)与编码器的形状贴合，编码器缩进于端盖(c)的凹缘面(8)内，有效降低电机的长度。后盖(d)通过第三螺钉(13)配合第一螺孔(9)与绝缘端部(b)的凹缘面(8)连接固定，后盖(d)与绝缘端部(b)的凹缘面(8)构成密封腔体，密封腔体将所述编码器(e)包裹在内。

[0056] 本实用新型采用的转子铁芯和轴的连接结构，通过有限元分析，在转子铁芯的轴孔上设置了应力缺槽后，轴压入转子铁芯后，受过盈配合的应力影响，转子铁芯产生应力变形，形成爪式结构，从而防止转子铁芯和轴的错位移动，从而提高连接可靠性。

[0057] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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