CN117791957A - 一种带阻尼器的电机 - Google Patents

Abstract

一种带阻尼器的电机，包括机盖组件、定子组件、转子组件和阻尼器，转子组件安装在定子组件中，机盖组件安装在定子组件上，转子组件二端分别由定子组件和机盖组件进行转动支撑，阻尼器包括壳体、N、S极永磁体、端盖、磁环、环形架、固定环，壳体内设置多个交替分布的N极和S极永磁体，壳体固定在电机的机壳端面，固定环过盈配合安装在电机轴上，端盖固定在壳体端部对阻尼器进行防护，磁环与交替分布的N极永磁体和S极永磁体形成磁场回路，磁环外圆面与N极永磁体和S极永磁体内弧面之间形成气隙，环形架包括内环和外环，内环与外环之间由弹性结构连接，磁环固定在外环上，内环固定在固定环上。其能够使电机在使用时避免出现阻尼器失效的情况。

Description

一种带阻尼器的电机

技术领域

本发明涉及一种带阻尼器的电机。

背景技术

在电机传动机构中，由于惯性负载的快速减小会造成较大的冲击、振动和噪声，对传动机构和电机产生一定的损伤，同时也会影响传动机构和电机的运行稳定性和寿命。另外，传动机构还易出现运行到达指定工作位置后电机已经停止运行，但还会出现位置波动，不能完全进行位置锁定的情况，直接影响到传动机构的控制精度等问题。

还由于电机的工作温度范围在-40℃至+125℃之间，因磁环采用磁性材料、固定环采用金属材料和环形架采用塑料的不同，在电机工作期间，由于磁环被N极和S极永磁体快速反复的磁化，磁环、环形架和固定环的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环出现开裂和环形架出现断裂，造成阻尼器功能失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术状况而提供一种带阻尼器的电机，使其不因电机使用温度而导致阻尼器功能失效。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带阻尼器的电机，包括机盖组件、定子组件、转子组件和阻尼器，所述转子组件安装在所述定子组件中，所述机盖组件安装在定子组件上，转子组件二端由定子组件和机盖组件分别进行转动支撑，所述阻尼器包括壳体、N极永磁体、端盖、磁环、环形架、S极永磁体、固定环，所述壳体内设置多个交替分布的N极永磁体和S极永磁体，壳体固定在电机的机壳端面，固定环过盈配合安装在电机轴上，所述端盖固定在壳体端部对阻尼器进行防护，磁环与交替分布的N极永磁体和S极永磁体形成磁场回路，磁环外圆面与N极永磁体和S极永磁体内弧面之间形成气隙，所述环形架包括内环和外环，内环与外环之间由弹性结构连接，磁环固定在外环上，内环固定在固定环上。

更好地，所述弹性结构为：环形架在内环上均匀设置多个内辐条，在外环上均匀设置多个外辐条，内辐条和外辐条通过弧形辐条进行连接。

更好地，所述弹性结构为：内环左侧和右侧分别均匀设置多个内环左内辐条和内环右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个外环左外辐条和外环右外辐条，内环左内辐条与外环右外辐条及内环右内辐条与外环左外辐条分别通过设置的多个弧形辐条和轴向辐条进行连接。

更好地，所述弹性结构为：内环上均匀设置多个内辐条，在外环上均匀设置多个外辐条，内辐条和外辐条通过设置的弧形辐条进行连接。

更好地，所述弹性结构为：在内环左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条和右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，左内辐条与右外辐条及右内辐条与左外辐条分别通过设置的多个弧形辐条进行连接。

更好地，所述弹性结构为：在内环沿轴向的中间位置均匀设置多个中间内辐条，并设置中间环与所有中间内辐条连接，在外环的左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，左外辐条和右外辐条分别通过设置的多个轴向辐条与中间环进行连接。

更好地，所述弹性结构为：在内环左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条和右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，相邻的左内辐条与左外辐条及右内辐条与右外辐条分别通过设置的多个U形辐条进行连接。

更好地，所述固定环和磁环采用镶嵌方式与环形架注塑成型为一体。

更好地，所述壳体内设置多个凸台对N极永磁体和S极永磁体进行定位，

更好地，设置插簧对N极永磁体和S极永磁体进行支撑，使其在壳体内的固定更加牢固可靠。

更好地，所述壳体端部设置固定卡将端盖卡牢防止脱落，使端盖固定更加可靠。

更好地，所述壳体另一端中心设置定位孔与机壳轴承室外圆配合，更好的保证壳体与转子组件的同心度，使磁环外圆面与N极永磁体和S极永磁体内弧面之间形成的气隙更加均匀，阻尼力矩更加平稳。

更好地，所述磁环设置内圆面、左端面和右端面，与所述环形架设置的环形槽配合，使磁环在环形架上固定更加可靠，防止磁环出现轴向松动，并在内圆面上均匀设置多条限位槽，与环形槽设置的多条限位筋配合，进一步防止磁环相对环形架出现转动。

更好地，所述环形架内环的内圆面在轴向中间位置设置环形凸台，并在环形凸台的两侧对称设置多条均匀分布的限位筋，分别与固定环外圆面中间位置设置的环形槽和环形槽两侧对称设置的多条均匀分布的限位槽配合，防止环形架相对固定环出现轴向移动和转动。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

由于环形架包括内环和外环，内环和外环之间通过弹性结构连接，这样能够使电机在使用时避免出现由于温升而造成磁环开裂和环形架断裂使阻尼器失效的情况。

还由于通过在电机轴输出端设置阻尼器，电机工作过程转子组件产生阻尼力矩，减小传动机构的惯性负载，从而降低冲击、振动和噪声，提高传动机构和电机的稳定性和运行寿命，还能减小传动机构停止时的位置波动，实现位置锁定，提高控制精度。

附图说明

图1是本发明实施例1一种带阻尼器的电机的结构示意图。

图2是本发明实施例1一种带阻尼器的电机的分解示意图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是本发明一种带阻尼器的电机实施例1的磁环示意图。

图5是本发明一种带阻尼器的电机实施例1的环形架的示意图。

图6是本发明一种带阻尼器的电机实施例1的固定环的示意图。

图7是本发明一种带阻尼器的电机实施例2的环形架的示意图。

图8是本发明一种带阻尼器的电机实施例3的环形架的示意图。

图9是本发明一种带阻尼器的电机实施例实施例4的环形架的示意图。

图10是本发明一种带阻尼器的电机实施例实施例5的环形架的示意图。

图11是本发明一种带阻尼器的电机实施例实施例6的环形架的示意图。

图中标号说明：1、机盖组件；11、柱形轴承；2、定子组件；21、机壳；211、轴承室外圆；212、螺纹孔；213、固定卡；22、柱形轴承；3、转子组件；31、电机轴； 4、阻尼器；41、壳体；411、固定卡；412、凸台；413、圆孔；414、定位孔；42、N极永磁体；421、内弧面；43、端盖；44、磁环；441、内圆面；442、外圆面；443、限位槽；444、左端面；445、右端面；45、环形架；451、限位筋；452、内环；453、外环；454、内辐条；455、弧形辐条；456、环形凸台；457、外辐条；458、环形槽；459、限位筋；4510、内圆面；46、S极永磁体；461、内弧面；47、固定环；471、内孔；472、外圆面；473、限位槽；474、环形槽；48、插簧；49、螺钉；50、环形架；501、内环；502、外环；503、右内辐条；504、左内辐条；505、右外辐条；506、弧形辐条； 507、轴向辐条；508、左外辐条；60、环形架；601、内环；602、外环；603、内辐条；604、弧形辐条；605、外辐条；70、环形架；701、内环；702、外环；703、左内辐条；704、左外辐条；705、右内辐条；706、右外辐条；707、S型辐条；80、环形架；801、内环；802、外环；803、中间环；804、轴向辐条；805、右外辐条；806、左外辐条；807、中间内辐条；90、环形架；901、内环；902、外环；903、左内辐条；904、右内辐条；905、右外辐条；906、U型辐条；907、左外辐条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

如图1-6所示，一种带阻尼器的电机包括机盖组件1、定子组件2、转子组件3和阻尼器4。

所述机盖组件1在其左端中心设置柱形轴承11，所述定子组件2在其右端中心设置柱形轴承22，分别与转子组件3设置的电机轴31两端配合对其进行支撑，转子组件3可沿圆周方向进行旋转。

所述阻尼器4包括壳体41、N极永磁体42、端盖43、磁环44、环形架45、S极永磁体46、固定环47、插簧48和螺钉49。

所述壳体41内设置多个凸台412对设置在其内部的多个交替分布的N极永磁体42和S极永磁体46进行定位，并设置插簧48对N极永磁体42和S极永磁体46进行支撑，使其在壳体41内的固定牢固可靠。

所述壳体41端部中心设置定位孔414与机壳21轴承室外圆211配合，保证壳体41与转子组件3的同心度，使磁环44外圆面442与N极永磁体42内弧面421和S极永磁体46内弧面461之间形成的气隙均匀，阻尼力矩更加平稳。

所述壳体41通过螺钉49与机壳21端面的螺纹孔212配合，将其固定在电机的机壳21端面。

所述固定环47和所述磁环44采用镶嵌方式与所述环形架45注塑成型为一体。

所述磁环44设置内圆面441、左端面444和右端面445，与所述环形架45设置的环形槽458配合，使磁环44在环形架45上固定可靠，防止磁环44出现轴向松动，并在内圆面441上均匀设置多条限位槽443与环形槽458设置的多条限位筋451配合，进一步防止磁环44相对环形架45出现转动。

上述环形架45内环452的内圆面4510在轴向中间位置设置环形凸台456，并在环形凸台456的两侧对称设置多条均匀分布的限位筋459，分别与固定环47外圆面472中间位置设置的环形槽474和环形槽474两侧对称设置的多条均匀分布的限位槽473配合，进一步防止环形架45相对固定环47出现轴向移动和转动。

上述环形架45在内环452上均匀设置多个内辐条454，在外环453上均匀设置多个外辐条457，内辐条454和外辐条457通过设置的弧形辐条455进行连接。

通常电机的工作温度范围在-40℃至+125℃之间，因磁环44采用磁性材料、固定环47采用金属材料和环形架45采用塑料的不同，在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架45和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架45出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架45的该结构设置可有效降低此风险。

所述固定环47设计过盈配合安装在电机轴31上，并设置所述端盖43固定在壳体41端部对阻尼器4进行防护，并在壳体41端部设置固定卡411将端盖43卡牢防止脱落，使端盖43固定更加可靠。

所述磁环44与所述壳体41内交替分布的N极永磁体42和S极永磁体46形成磁场回路，电机工作过程转子组件3带动磁环44旋转，在磁环44与N极永磁体42和S极永磁体46之间产生阻尼力矩，能减小传动机构的惯性负载，从而降低冲击、振动和噪声，提高传动机构和电机的稳定性和运行寿命，还能减小传动机构到达指定工作位置后停止时的位置波动，实现位置锁定，提高传动机构的控制精度。

实施例2

如图7所示，一种带阻尼器的电机，除环形架50的内环501与外环502之间的连接结构不同外，其它结构与实施例1的电机完全相同。

更具体地，上述环形架50在内环501左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条504和右内辐条503，在外环502左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条508和右外辐条505，左内辐条504与右外辐条505及右内辐条503与左外辐条508分别通过设置的多个弧形辐条506和轴向辐条507进行连接。

在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架50和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架50出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架50的该结构设置可有效降低此风险。

实施例3

如图8所示，一种带阻尼器的电机，除环形架60的内环601与外环602之间的连接结构不同外，其它结构与实施例1的电机完全相同。

更具体地，上述环形架60在内环601上均匀设置多个内辐条603，在外环602上均匀设置多个外辐条605，内辐条603和外辐条605通过设置的弧形辐条604进行连接。

在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架60和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架60出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架60的该结构设置可有效降低此风险。

实施例4

如图9所示，一种带阻尼器的电机，除环形架70的内环701与外环702之间的连接结构不同外，其它结构与实施例1的电机完全相同。

更具体地，上述环形架70在内环701左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条703和右内辐条705，在外环702左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条704和右外辐条706，左内辐条703与右外辐条706及右内辐条705与左外辐条704分别通过设置的多个弧形辐条707进行连接。

在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架70和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架70出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架70的该结构设置可有效降低此风险。

实施例5

如图10所示，一种带阻尼器的电机，除环形架80的内环801与外环802之间的连接结构不同外，其它结构与实施例1的电机完全相同。

更具体地，上述环形架80在内环801沿轴向的中间位置均匀设置多个中间内辐条807，并设置中间环803与所有中间内辐条807连接，在外环802的左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条806和右外辐条805，左外辐条806和右外辐条805分别通过设置的多个轴向辐条804与中间环803进行连接。

在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架80和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架80出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架80的该结构设置可有效降低此风险。

实施例6

如图11所示，一种带阻尼器的电机，除环形架90的内环901与外环902之间的连接结构不同外，其它结构与实施例1的电机完全相同。

更具体地，上述环形架90在内环901左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条903和右内辐条904，在外环902左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条907和右外辐条905，相邻的左内辐条903与左外辐条907及右内辐条904与右外辐条905分别通过设置的多个U形辐条906进行连接。

在电机工作期间，由于磁环44被N极永磁体42和S极永磁体46快速反复的磁化，磁环44、环形架90和固定环47的温度会明显升高，磁性材料、金属材料和塑料的热膨胀系数不同，存在损坏所述零件的应力，导致磁环44出现开裂和环形架90出现断裂，造成阻尼器4功能失效，所述环形架90的该结构设置可有效降低此风险。

需要说明的是，本实施例和本申请文件所说的指明方向的内、外、左、右等方位字和包含该方位字的词语，只是为方便说明起见而采用，其只是针对描述时确定的特定方位而言，并不构成对本发明内容和保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种带阻尼器的电机，包括机盖组件、定子组件、转子组件和阻尼器，所述转子组件安装在所述定子组件中，所述机盖组件安装在定子组件上，转子组件二端由定子组件和机盖组件分别进行转动支撑，其特征在于：所述阻尼器包括壳体、N极永磁体、端盖、磁环、环形架、S极永磁体、固定环，所述壳体内设置多个交替分布的N极永磁体和S极永磁体，壳体固定在电机的机壳端面，固定环过盈配合安装在电机轴上，所述端盖固定在壳体端部对阻尼器进行防护，磁环与交替分布的N极永磁体和S极永磁体形成磁场回路，磁环外圆面与N极永磁体和S极永磁体内弧面之间形成气隙，所述环形架包括内环和外环，内环与外环之间由弹性结构连接，磁环固定在外环上，内环固定在固定环上。

2.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：环形架在内环上均匀设置多个内辐条，在外环上均匀设置多个外辐条，内辐条和外辐条通过弧形辐条进行连接。

3.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：内环左侧和右侧分别均匀设置多个内环左内辐条和内环右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个外环左外辐条和外环右外辐条，内环左内辐条与外环右外辐条及内环右内辐条与外环左外辐条分别通过设置的多个弧形辐条和轴向辐条进行连接。

4.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：内环上均匀设置多个内辐条，在外环上均匀设置多个外辐条，内辐条和外辐条通过设置的弧形辐条进行连接。

5.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：在内环左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条和右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，左内辐条与右外辐条及右内辐条与左外辐条分别通过设置的多个弧形辐条进行连接。

6.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：在内环沿轴向的中间位置均匀设置多个中间内辐条，并设置中间环与所有中间内辐条连接，在外环的左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，左外辐条和右外辐条分别通过设置的多个轴向辐条与中间环进行连接。

7.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述弹性结构为：所述弹性结构为：在内环左侧和右侧分别均匀设置多个左内辐条和右内辐条，在外环左侧和右侧分别均匀设置多个左外辐条和右外辐条，相邻的左内辐条与左外辐条及右内辐条与右外辐条分别通过设置的多个U形辐条进行连接。

8.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述固定环和磁环采用镶嵌方式与环形架注塑成型为一体。

9.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述磁环设置内圆面、左端面和右端面，与所述环形架设置的环形槽配合，使磁环在环形架上固定更加可靠，防止磁环出现轴向松动，并在内圆面上均匀设置多条限位槽，与环形槽设置的多条限位筋配合，进一步防止磁环相对环形架出现转动。

10.如权利要求1所述的带阻尼器的电机，其特征在于：所述环形架内环的内圆面在轴向中间位置设置环形凸台，并在环形凸台的两侧对称设置多条均匀分布的限位筋，分别与固定环外圆面中间位置设置的环形槽和环形槽两侧对称设置的多条均匀分布的限位槽配合，防止环形架相对固定环出现轴向移动和转动。