双转子径向驱动式啮合电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101888157A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101888157101888157A(43)申请公布日2010.11.17(21)申请号201010230109.6H02K5/04(2006.01)(22)申请日2010.07.13(71)申请人北京邮电大学地址100876北京市海淀区西土城路10号(72)发明人魏世民廖启征李瑞华(74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限公司11018代理人夏宪富(51)Int.Cl.H02K16/00(2006.01)H02K7/116(2006.01)H02K1/12(2006.01)H02K1/22(2006.01)H02K1/28(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图8页(54)发明名称双转子径向驱动式啮合电机(57)摘要一种低转速、大转矩的双转子径向驱动式啮合电机，采用双转子结构的磁极，以避免各个磁极间的磁路耦合，降低磁场分析的难度；其内、外转子的相向运动既能倍增电磁力，同时能抵消惯性力和降低振动。再用多个偏心轴共同对转子、转子固定架和支架组成的平动机构产生约束作用，使其公转运行的半径得到完全限制，避免齿轮间的滑移，提高传动效率。再者，本发明电机的定子和转子分别固联外齿轮和内齿圈而形成减速器齿轮啮合传动方式实现减速，从而真正将电机与减速机融合一体。而且，转子相对于定子只有圆周切线方向的平动，没有转动，并避免了传统结构的电机转子相对定子旋转一周而造成作用距离长、响应速度慢、低速工况不稳定、输出扭矩小的弱点。CN10857ACN101888157ACCNN110188815701888160A权利要求书1/2页1.一种双转子径向驱动式啮合电机，是将电机和减速机集成为一体的大转矩、低转速的电动机，设有：电机的定子、转子，齿轮减速机的内齿圈和外齿轮，由磁极的转子与内、外转子固定架及内、外转子支架和主轴构成的平动约束机构，以及机壳及其两端的端盖；其中外齿轮固装在主轴上，藉由与外齿轮啮合的内齿圈的公转运动，使得外齿轮带动主轴输出低速、大转矩的自转运动；其特征在于：所述电机设有径向均匀分布的4个磁极，每个磁极由一个定子、位于定子中间的线圈绕组及定子左右两侧的内转子和外转子组成，四个内、外转子分别嵌装于内、外转子固定架，内、外转子固定架分别固装在两侧的内、外转子支架上，组成平动机构主体；转子支架上固装有内齿圈和4个轴承，穿过轴承的4个偏心轴两端都固装在电机两端的端盖；主轴固装于电机两端的端盖中心的轴承，固装在主轴上的外齿轮随主轴一起转动；定子上的线圈绕组加电后，其两侧的两个转子同时受到电磁力作用而分别向相对方向运动，同时带动内、外转子固定架运动；当4个定子的线圈绕组按照设定顺序加电后，就驱动其内、外转子带动内、外转子固定架及转子支架在偏心轴的约束下做径向的公转运动，与此同时，内、外转子支架的运动带动内齿圈和与其啮合的外齿轮一起转动，外齿轮带动主轴旋转而输出低速、大转矩的转动；同时，由于偏心轴的约束，内、外转子支架的运动位置始终相隔180°，使得内、外转子固定架在作高速公转运动时产生的惯性力相互抵消，从而降低电机的振动。2.根据权利要求1所述的双转子径向驱动式啮合电机，其特征在于：所述定子呈“工”型，每个定子中部装有线圈绕组，该线圈绕组通电产生的电磁力驱动位于定子左右两侧的内、外转子相向运动；且每个线圈绕组产生的磁力线流经该定子及其两侧的转子形成闭合环路，不会流经其它定子而避免出现负功磁路。3.根据权利要求1所述的双转子径向驱动式啮合电机，其特征在于：所述转子为一侧为燕尾凸块的长方体构件，分设在每个定子左右两侧的内、外两个转子藉由燕尾凸块分别嵌装于内、外两个转子固定架，该内、外两个转子固定架螺固连接其两端的内、外两个转子支架构成平动机构；两端的内、外两个转子支架安装的4个轴承与其承载的4个偏心轴构成转动约束副，偏心轴的两端固装在机壳两端的端盖；在该4个偏心轴约束下，该平动机构在径向平面内相对于电机主轴中心作公转运动而不能产生自转运动。4.根据权利要求1所述的双转子径向驱动式啮合电机，其特征在于：所述内转子固定架是其4个侧面分别设有燕尾槽的长方体构件，内转子支架呈十字形平板构件，其外侧设有4个轴承座通孔，两个内转子支架分别通过其中间螺孔中的螺钉，螺固在内转子固定架的两端。5.根据权利要求1所述的双转子径向驱动式啮合电机，其特征在于：所述外转子固定架为长方体的空心框架构件，框架四角立柱设有燕尾槽，用以嵌装外转子；外转子支架呈正方形板状构件，其四边中间位置设有4个轴承座通孔，在其四角的凸缘上设有螺孔，并藉由螺钉和外转子固定架螺固连接为一体。6.根据权利要求1所述的双转子径向驱动式啮合电机，其特征在于：所述电机轴向设置的两个内、外转子支