电机、关节结构和机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，具体而言，涉及一种电机、关节结构和机器人。

背景技术：

机器人是一种能够运动或做各种动作的多自由度机构，随着科技的发展，在实现智能化的同时，机器人也向着小型化和低制造成本的方向发展。

机器人由多个骨架结构和多个关节结构共同组成，多个骨架结构之间进行协调的平移运动或旋转运动以实现机器人的各种功能动作，而作为为骨架结构提供动力来源的关节结构是组成机器人的不可或缺的一部分。

为实现机器人的小型化并降低机器人的整体制造成本，关节结构的体积和重量应尽可能的小；一个关节结构包括电机、减速器和驱动器等，而电机作为关节结构的动力输出源是关节结构的关键部件，如何提供一种结构节凑、动力输出可靠的电机便成为机器人设计领域里亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种电机、关节结构和机器人，以实现机器人的关节结构的电机的结构紧凑、动力输出可靠的效果，同时还能实现机器人的小型化并提高了机器人工作的稳定性。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电机；包括：具有开口的外壳，外壳具有容纳腔；定子，定子嵌设在容纳腔内；压盘，压盘设置在容纳腔内以将定子压接固定在容纳腔内，压盘具有避让通孔；转子组件，转子组件的至少一部分穿过避让通孔与定子驱动连接。

进一步地，电机还包括转轴，转轴与转子组件止转连接，且转轴的至少一部分穿过避让通孔向开口的外侧伸出。

进一步地，定子的外周面的至少一部分与外壳的周向侧壁的内表面面面贴合且形状相适配。

进一步地，外壳的周向侧壁的内表面沿定子的轴向呈阶梯状结构，以使容纳腔沿定子的轴向顺次分为多个腔体段，且多个腔体段的横截面积沿远离开口的方向逐渐减小，相邻两个腔体段的交界处形成止挡面，定子的外周面的一部分与止挡面止挡配合。

进一步地，外壳的周向侧壁的外表面呈筒状结构，且呈筒状结构的外壳的周向侧壁的外表面的直径沿远离开口的方向逐渐减小。

进一步地，电机还包括轴承，外壳包括：底壁；绕底壁的周向首尾连接的周向侧壁，底壁与周向侧壁之间围成容纳腔，周向侧壁的背离底壁的一端围成开口，轴承位于容纳腔内并固定在底壁上，轴承与转轴连接。

进一步地，底壁具有安装通孔，轴承固定在安装通孔内。

进一步地，周向侧壁具有过线孔。

进一步地，压盘通过紧固件与外壳固定。

进一步地，定子的外周面在靠近压盘的一侧与外壳的周向侧壁的内表面之间形成环状间隙，压盘包括：盘体，盘体具有避让通孔；限位凸起，限位凸起设置在盘体的朝向定子一侧的表面上，限位凸起伸入环状间隙并将定子压接固定在容纳腔内。

进一步地，限位凸起呈环状，呈环状的限位凸起将盘体的朝向定子一侧的表面分隔为位于外圈侧的接触装配表面和位于内圈侧的内环表面，呈环状的限位凸起的外表面与外壳的周向侧壁的内表面面面配合，呈环状的限位凸起的内表面与定子的外周面面面贴合，止挡面为多个，多个止挡面沿远离开口的方向依次包括：第一止挡面，接触装配表面与第一止挡面安装配合；第二止挡面，环状间隙由第二止挡面、外壳的周向侧壁的内表面的位于第一止挡面和第二止挡面之间的表面以及定子的外周面共同围成；第三止挡面，定子的外周面的一部分与第三止挡面止挡配合。

进一步地，定子具有中空腔体，转子组件嵌设在中空腔体内部，转子组件包括：与定子驱动连接的转子；第一夹持件，第一夹持件设置在转子的轴向的一侧；与第一夹持件配合以夹紧转子的第二夹持件，第二夹持件设置在转子的轴向的另一侧，转轴依次穿过第一夹持件、转子和第二夹持件向开口的外侧伸出。

进一步地，转子呈套筒状结构，第一夹持件上开设有用于避让转轴的第一通孔，第二夹持件上开设有用于避让转轴的第二通孔，第一夹持件上开设有第一键槽，第一键槽与第一通孔连通；和/或第二夹持件上开设有第二键槽，第二键槽与第二通孔连通。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种关节结构，包括电机，电机是上述的电机。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种机器人，机器人具有关节结构，关节结构是上述的关节结构。

应用本实用新型的技术方案，通过将电机的定子嵌设在容纳腔内，从而合理并充分地利用了容纳腔的空间，提高了容纳腔的空间利用率，降低了电机的整体结构体积；压盘设置在容纳腔内以将定子压接固定在容纳腔内，从而使定子稳定地限位在容纳腔内而驱动转子组件旋转，避免了由于电机的晃动而使定子从容纳腔内脱落，提高了电机运行的可靠性，进而提高了机器人工作的稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一种可选实施例的未装配转轴的电机的主视图；

图2示出了图1的剖视图；

图3示出了图1中的电机的外壳、定子和压盘的分解结构示意图；

图4示出了图1中的电机的转子组件的分解结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、外壳；11、容纳腔；111、环状间隙；112、止挡面；1121、第一止挡面；1122、第二止挡面；1123、第三止挡面；12、底壁；121、安装通孔；13、周向侧壁；131、过线孔；14、开口；20、定子；21、中空腔体；30、压盘；31、盘体；311、接触装配表面；312、内环表面；32、限位凸起；33、避让通孔；40、转子组件；41、转子；42、第一夹持件；421、第一通孔；422、第一键槽；43、第二夹持件；431、第二通孔；432、第二键槽；50、轴承。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了使现有技术中的机器人的关节结构的电机的结构紧凑、动力输出可靠，同时还能实现机器人的小型化并提高机器人工作的稳定性。本实用新型提供了一种电机、关节结构和机器人。其中，电机是下述的电机，关节结构包括下述的电机，机器人包括上述的关节结构。

如图1至图3所示，电机包括具有开口14的外壳10、定子20、压盘30和转子组件40；外壳10具有容纳腔11，定子20通过开口14嵌设在容纳腔11内，压盘30通过开口14设置在容纳腔11并将定子20压接固定在容纳腔11内，压盘30具有避让通孔33，转子组件40的至少一部分穿过避让通孔33与定子20驱动连接。

通过将电机的定子20通过开口14嵌设在容纳腔11内，从而合理并充分地利用了容纳腔11的空间，提高了容纳腔11的空间利用率，降低了电机的整体结构体积；压盘30通过开口14设置在容纳腔11内以将定子20压接固定在容纳腔11内，从而使定子20稳定地限位在容纳腔11内而驱动转子组件40旋转，避免了由于电机的晃动而使定子20从容纳腔11内脱落，提高了电机运行的可靠性，进而提高了机器人工作的稳定性。

可选地，压盘30通过紧固件与外壳10固定。

进一步可选地，紧固件为紧固螺栓，这样，在保证压盘30与外壳10的连接稳定性的同时，还能够方便地将压盘30从外壳10上拆卸下，便于对电机的检修，从而提高了电机结构的实用性。

在本实用新型的一个未图示的可选实施例中，电机还包括转轴，转轴与转子组件40止转连接，且转轴的至少一部分穿过避让通孔33向开口14的外侧伸出。这样，电机的定子20驱动转子组件40转动，从而转子组件40带动转轴转动，转轴通过穿过避让通孔33向开口14的外侧伸出的部分与驱动件连接，从而保证了电机稳定地输出动力。

如图2所示，定子20的外周面的至少一部分与外壳10的周向侧壁13的内表面面面贴合且形状相适配。这样，提高了定子20装配在外壳10内的紧凑型，有效地利用了容纳腔11内的空间，从而减小了容纳腔11的容积，减低了电机的整体体积，提高了电机的实用性。

如图2所示，外壳10的周向侧壁13的内表面沿定子20的轴向呈阶梯状结构，以使容纳腔11沿定子20的轴向顺次分为多个腔体段，且多个腔体段的横截面积沿远离开口14的方向逐渐减小，相邻两个腔体段的交界处形成止挡面112，定子20的外周面的一部分与止挡面112止挡配合。这样，止挡面112有效地限制了定子20在其轴向上向远离开口14的方向运动，因此，将压盘30装配在外壳10上后，压盘30还有效地限制了定子20在其轴向上向靠近开口14的方向运动，从而保证了定子20被稳定地压接在容纳腔11内，提高了定子20在电机上的装配稳定性，进而提高了电机工作的稳定性。

如图1至图3所示，外壳10的周向侧壁13的外表面呈筒状结构，且呈筒状结构的外壳10的周向侧壁13的外表面的直径沿远离开口14的方向逐渐减小。这样，增加了电机的外形结构的紧凑性，提高了电机与关节结构的其他部件之间的适配性，因此，在保证了关节结构具有美观性和实用性的同时，电机还能为机器人稳定地输出动力，提高了机器人的工作可靠性。

如图2所示，电机还包括轴承50，外壳10包括底壁12和绕底壁12的周向首尾连接的周向侧壁13，底壁12与周向侧壁13之间围成容纳腔11，周向侧壁13的背离底壁12的一端围成开口14，轴承50位于容纳腔11内并固定在底壁12上，轴承50与转轴连接。由于设置了与转轴连接的轴承50，轴承50为转轴提供了稳定的支撑力，从而使转轴能够稳定地支撑套设在转轴外的转子组件40，避免了转子组件40在转动的过程中与定子20发生摩擦而损坏电机结构，从而提高了转轴和转子组件40之间的装配稳定性，进而使电机长期稳定地工作。

可选地，如图2所示，底壁12具有安装通孔121，轴承50固定在安装通孔121内。这样，便于将轴承50安装到外壳10上，而且当转轴与轴承50连接在一起后，通过安装通孔121还可以有效地观察转轴的旋转状态，便于操作人员对电机的检修，不仅如此，电机运行的过程中产生的热量还能够通过安装通孔121有效地散发到电机外部，从而避免了电机由于温度过高而损坏，增加了电机的使用寿命。

可选地，周向侧壁13具有过线孔131。这样，通过过线孔131可以将为电机提供电源，保证了转子组件40转动的可靠性。

如图2所示，定子20的外周面在靠近压盘30的一侧与外壳10的周向侧壁13的内表面之间形成环状间隙111，压盘30包括盘体31和限位凸起32，盘体31具有避让通孔33，限位凸起32设置在盘体31的朝向定子20一侧的表面上，限位凸起32伸入环状间隙111并将定子20压接固定在容纳腔11内。这样，环状间隙111为限位凸起32提供了避让空间，限位凸起32伸入环状间隙111能够抵接在定子20的外周面处而有效地限制定子20在容纳腔11内的运动，从而提高了电机工作的稳定性。

在本实用新型图1至图4所示出的可选实施例中，限位凸起32呈环状，呈环状的限位凸起32将盘体31的朝向定子20一侧的表面分隔为位于外圈侧的接触装配表面311和位于内圈侧的内环表面312，呈环状的限位凸起32的外表面与外壳10的周向侧壁13的内表面面面配合，呈环状的限位凸起32的内表面与定子20的外周面面面贴合。这样，限位凸起32有效了占用了环状间隙111的容积，夹紧了定子20的外周面，从而进一步保证了定子20位于容纳腔11的稳定性。

如图2所示，具体而言，止挡面112为多个，多个止挡面112沿远离开口14的方向依次包括第一止挡面1121、第二止挡面1122和第三止挡面1123，接触装配表面311与第一止挡面1121安装配合，环状间隙111由第二止挡面1122、外壳10的周向侧壁13的内表面的位于第一止挡面1121和第二止挡面1122之间的表面以及定子20的外周面共同围成，定子20的外周面的一部分与第三止挡面1123止挡配合。这样，当压盘30与外壳10装配在一起时，压盘30的接触装配表面311和外壳10的第一止挡面1121有效地适配，提高了电机整体结构的紧凑性。

如图4所示，定子20具有中空腔体21，转子组件40嵌设在中空腔体21内部，转子组件40包括与定子20驱动连接的转子41、第一夹持件42和与第一夹持件42配合以夹紧转子41的第二夹持件43；第一夹持件42设置在转子41的轴向的一侧，第二夹持件43设置在转子41的轴向的另一侧，转轴依次穿过第一夹持件42、转子41和第二夹持件43向开口14的外侧伸出。这样，保证了转子组件40作为一个整体在定子20的驱动下旋转而稳定地输出动力。不仅如此，转轴通过与第一夹持件42和第二夹持件43连接而起到了支撑转子41的作用，保证了转子41与定子20之间驱动连接的可靠性。

当然，转轴穿过第一通孔421、转子41和第二通孔431设置，且第一通孔421、转子41和第二通孔431同轴设置。

可选地，第一夹持件42和第二夹持件43通过螺栓连接。

如图4所示，转子41呈套筒状结构，第一夹持件42上开设有用于避让转轴的第一通孔421，第二夹持件43上开设有用于避让转轴的第二通孔431，第一夹持件42上开设有第一键槽422，第一键槽422与第一通孔421连通；和/或第二夹持件43上开设有第二键槽432，第二键槽432与第二通孔431连通。这样，通过第一键槽422或第二键槽432与位于转轴上的转轴键槽相配合，从而使转子41在键的作用下带动转轴旋转，实现了电机对外稳定地做功。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。