CN222423329U - 一种集成化关节电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种集成化关节电机，包括减速器组件、电机组件、壳体以及驱动器组件；所述电机组件和驱动器组件均设置于壳体上，电机组件中部具有中心轮，中心轮外侧为容纳部，所述减速器组件同轴设置于容纳腔内并与中心轮啮合，该集成化关节电机结构紧凑，传动比大，力矩输出大，质量体积小。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种集成化关节电机。
背景技术
关节电机是一种动力装置，通过其输出端的旋转运动驱动与其相连接的旋转设备。一般的，关节电机大量应用在机器人关节上，关节电机通过编码器和磁性件对外部设备姿态进行检测，关节电机需要在有限的空间内保证大力矩、高精度、低重量的要求，而传统的伺服电机组件由电机、减速器、控制器组成，其存在以下问题：
1、电机和减速器轴向安装，轴向尺寸过大，空间占有率过大。
2、在需要大扭矩的情况下需要大传动比减速器，导致整体重量不满足设计需求。
3、电机控制器外置，导致外部连接线缆繁多，不利于线路布局。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种集成化关节电机，传动比大，力矩输出大，质量体积小。
本实用新型采用以下技术方案：
一种集成化关节电机，包括减速器组件、电机组件、壳体以及驱动器组件；所述电机组件和驱动器组件均设置于壳体上，电机组件中部具有中心轮，中心轮外侧为容纳部，所述减速器组件同轴设置于容纳腔内并与中心轮啮合。
作为优选，所述驱动器组件设置于壳体底部。
作为优选，所述壳体包括保护罩以及外壳，保护罩设置在外壳内壁上，电机组件同轴安装于外壳内。
作为优选，所述外壳包括外壳本体以及位于外壳本体两侧的第一容腔和第二容腔，减速器组件和电机组件位于第一容腔内，驱动器组件位于第二容腔内。
作为优选，所述减速器组件包括行星轮、铜套、行星齿轮和齿圈，所述行星轮与铜套同轴安装并且与中心轮啮合；所述铜套同轴安装于行星齿轮；所述行星齿轮与齿圈相互啮合。
作为优选，所述行星轮与行星齿轮固定连接形成二联齿。
作为优选，所述减速器组件还包括法兰轴承、输出行星架、轴承座、交叉滚子轴承、定子支座和内行星架，所述法兰轴承安装于输出行星架内部；所述输出行星架同轴安装于交叉滚子轴承内部；所述轴承座同轴安装于定子支座；所述交叉滚子轴承处于输出行星架与轴承座之间；所述齿圈同轴安装于定子支座上；所述内行星架与输出行星架同轴安装。
作为优选，所述电机组件还包括定子线圈、第一轴承、转子以及第二轴承；所述中心轮与转子同轴安装，所述定子线圈同轴安装于转子，所述第一轴承和第二轴承分别同轴安装于转子两侧。
作为优选，所述驱动器组件包括磁珠座、磁珠和驱动板；所述磁珠同轴安装于磁珠座上。
作为优选，所述电机组件的中心轮伸出定子线圈一定距离，减速器组件与中心轮啮合且位于定子线圈上方。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型提供了一种集成化关节电机，包括减速器组件、电机组件、壳体以及驱动器组件；电机组件和驱动器组件均设置于壳体上，电机组件中部具有中心轮，中心轮外侧为容纳部，减速器组件同轴设置于容纳部并与中心轮啮合，改变了传统的电机和减速器轴向安装的方式，使得减速器组件安装于电机组件内部，减小了电机和减速器的安装高度，传动比大，力矩输出大，质量体积小。
附图说明
图1是集成化关节电机的整体外观图；
图2是集成化关节电机各组件的结构示意图；
图3是减速器组件结构爆炸图；
图4是电机组件结构爆炸图；
图5是驱动器组件结构爆炸图；
图6是实施例2的剖视图；
图7是实施例2的部分结构示意图。
图中，减速器组件1、法兰轴承1-1、输出行星架1-2、轴承座1-3、交叉滚子轴承1-4、行星轮1-5、铜套1-6、行星齿轮1-7、齿圈1-8、定子支座1-9、内行星架1-10、电机组件2、中心轮2-1、定子线圈2-2、第一轴承2-3、转子2-4、第一轴承2-5、保护罩3、外壳4、驱动器组件5、磁珠座5-1、磁珠5-2、驱动板5-3。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。
实施例1
如图1-5所示，一种集成化关节电机，包括减速器组件1、电机组件2、壳体以及驱动器组件5；所述电机组件2和驱动器组件5均设置于壳体上，电机组件2中部具有中心轮2-1，中心轮2-1外侧为容纳腔，所述减速器组件1同轴设置于容纳腔内并与中心轮2-1啮合，改变了传统的电机和减速器轴向安装的方式，使得减速器组件1安装于电机组件2内部，减小了减速器组件1和电机组件2的安装高度，缩小了关节的体积。
具体的，所述壳体包括保护罩3以及外壳4，保护罩3设置在外壳4内壁上，电机组件2同轴安装于外壳4内，驱动器组件5设置于外壳4底部；所述外壳4包括外壳本体以及位于外壳本体两侧的第一容腔和第二容腔，减速器组件1和电机组件2位于第一容腔内，驱动器组件5位于第二容腔内，即本申请的关节电机高度等于或者近似于外壳4的高度。
如图3所示，在一些实施方式中，所述减速器组件1包括法兰轴承1-1、输出行星架1-2、轴承座1-3、交叉滚子轴承1-4、行星轮1-5、铜套1-6、行星齿轮1-7、齿圈1-8、定子支座1-9和内行星架1-10，所述法兰轴承1-1安装于输出行星架1-2内部；所述输出行星架1-2同轴安装于交叉滚子轴承1-4内部；所述轴承座1-3同轴安装于定子支座1-9；所述交叉滚子轴承1-4处于输出行星架1-2与轴承座1-3之间，所述行星轮1-5与铜套1-6同轴安装并且与中心轮2-1啮合；所述铜套1-6同轴安装于行星齿轮1-7；所述行星齿轮1-7与齿圈1-8相互啮合，所述齿圈1-8同轴安装于定子支座1-9上；所述内行星架1-10与输出行星架1-2同轴安装所述行星轮1-5与铜套1-6同轴安装并且与中心轮2-1啮合；所述行星轮1-5与行星齿轮1-7固定连接形成二联齿，即行星轮1-5与行星齿轮1-7能够同时转动。
如图4所示，所述电机组件2包括中心轮2-1、定子线圈2-2、第一轴承2-3、转子2-4以及第二轴承2-5；所述中心轮2-1与转子2-4同轴安装，所述定子线圈2-2同轴安装于转子2-4，所述第一轴承2-3和第二轴承2-5分别同轴安装于转子2-4两侧。
如图5所示，所述驱动器组件5包括磁珠座5-1、磁珠5-2和驱动板5-3；所述磁珠5-2同轴安装于磁珠座5-1上，驱动板5-为一体化控制器。
实施例2
如图6-7所示，一种集成化关节电机，包括减速器组件1、电机组件2、壳体以及驱动器组件5；所述电机组件2和驱动器组件5均设置于壳体上，电机组件2中部具有中心轮2-1，中心轮2-1外侧为容纳部，所述减速器组件1同轴设置于容纳腔部并与中心轮2-1啮合，改变了传统的电机和减速器轴向安装的方式，减小了减速器组件1和电机组件2的安装高度，缩小了关节的体积。
具体的，所述壳体包括外壳4，电机组件2同轴安装于外壳4内，驱动器组件5设置于外壳4底部；所述外壳4包括外壳本体以及位于外壳本体两侧的第一容腔和第二容腔，减速器组件1和电机组件2位于第一容腔内，驱动器组件5位于第二容腔内，即本申请的关节电机高度等于或者近似于外壳4的高度。
所述电机组件2的中心轮2-1伸出定子线圈2-2一定距离，减速器组件1与中心轮2-1啮合且位于定子线圈2-2上方。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种集成化关节电机，其特征在于，包括减速器组件(1)、电机组件(2)、壳体以及驱动器组件(5)；所述电机组件(2)和驱动器组件(5)均设置于壳体上，电机组件(2)中部具有中心轮(2-1)，中心轮(2-1)外侧为容纳部，所述减速器组件(1)同轴设置于容纳腔内并与中心轮(2-1)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述驱动器组件(5)设置于壳体底部。
3.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述壳体包括保护罩(3)以及外壳(4)，保护罩(3)设置在外壳(4)内壁上，电机组件(2)同轴安装于外壳(4)内。
4.根据权利要求3所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述外壳(4)包括外壳本体以及位于外壳本体两侧的第一容腔和第二容腔，减速器组件(1)和电机组件(2)位于第一容腔内，驱动器组件(5)位于第二容腔内。
5.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述减速器组件(1)包括行星轮(1-5)、铜套(1-6)、行星齿轮(1-7)和齿圈(1-8)，所述行星轮(1-5)与铜套(1-6)同轴安装并且与中心轮(2-1)啮合；所述铜套(1-6)同轴安装于行星齿轮(1-7)；所述行星齿轮(1-7)与齿圈(1-8)相互啮合。
6.根据权利要求5所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述行星轮(1-5)与行星齿轮(1-7)固定连接形成二联齿。
7.根据权利要求5所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述减速器组件(1)还包括法兰轴承(1-1)、输出行星架(1-2)、轴承座(1-3)、交叉滚子轴承(1-4)、定子支座(1-9)和内行星架(1-10)，所述法兰轴承(1-1)安装于输出行星架(1-2)内部；所述输出行星架(1-2)同轴安装于交叉滚子轴承(1-4)内部；所述轴承座(1-3)同轴安装于定子支座(1-9)；所述交叉滚子轴承(1-4)处于输出行星架(1-2)与轴承座(1-3)之间；所述齿圈(1-8)同轴安装于定子支座(1-9)上；所述内行星架(1-10)与输出行星架(1-2)同轴安装。
8.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述电机组件(2)还包括定子线圈(2-2)、第一轴承(2-3)、转子(2-4)以及第二轴承(2-5)；所述中心轮(2-1)与转子(2-4)同轴安装，所述定子线圈(2-2)同轴安装于转子(2-4)，所述第一轴承(2-3)和第二轴承(2-5)分别同轴安装于转子(2-4)两侧。
9.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述驱动器组件(5)包括磁珠座(5-1)、磁珠(5-2)和驱动板(5-3)；所述磁珠(5-2)同轴安装于磁珠座(5-1)上。
10.根据权利要求1所述的一种集成化关节电机，其特征在于，所述电机组件(2)的中心轮(2-1)伸出定子线圈(2-2)一定距离，减速器组件(1)与中心轮(2-1)啮合且位于定子线圈(2-2)上方。
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