专利名称：一种带有齿轮减速装置的电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机，具体涉及一种带有齿轮减速装置的电机。
背景技术：
电机具备能量高转换效率高、节能、环保等多种优势，从而在工业生产和生活中得至IJ 了广泛的应用，在诸如电动车、电动三轮车、电动汽车、洗衣机等设备中，电机都是必不可少的设备。普通电机的转速较高，为了得到合适的输出转速，在实际应用中，需要对电机进行减速，目前常采用的方式有使电机传递到减速器通过一级皮带轮减速，在减速器里设置一级或多级齿轮减速装置来完成一定速比的减速。此结构不仅复杂，而且占用空间大。为了解决此技术问题，目前已有一些关于去除皮带轮，将电机与减速器进行直接连接，由于其电机本体与减速器仍然是相对独立的，电机本体与减速器均分别需要占用安装空间，结构不够紧凑，体积仍然较大。
为了进一步解决上述技术问题，公开号为CN102142734A的中国发明专利申请公开了一种外转子电机总成，包括电机本体，驱动轴，传动装置，其中驱动轴固定在传动装置上，电机本体直接驱动驱动轴，电机本体有内径空间，传动装置安装在电机本体内径空间中。此结构虽然在一定程度上进一步减少了占用空间，而由于其原理为利用在外转子电机的定子内部圆周空间上通过安装部件将传动装置安装在定子内径空间中，因此无法在没有内部空间的内转子电机上进行应用，有一定的局限性，同时其电机本体直接驱动轴，然后通过安装在电机内径空间内的传动装置对驱动轴进行减速，因此也仅为一定程度上减少了占用空间，但是结构仍然不够紧凑，进一步地，将传动装置为了获得更大传动比时需要增加体积时，也必然使得外转子电机增加内径体积才能实现该发明，显然这并没有解决实质的技术问题。因此，如何设计一种结构紧凑、占用空间小的电机和减速器组件，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有齿轮减速装置的电机，该电机实现减速的同时，且结构紧凑、占用空间小。为解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种带有齿轮减速装置的电机，所述的电机包括定子、转子、输出轴，其中所述的齿轮减速装置的输入齿轮通过输入齿轮轴可相对转子进行旋转地安装在转子上，所述的齿轮减速装置的输出齿轮与输出轴固定连接，为了对转子进行径向限位，输出轴同轴且可相对转子进行旋转地安装在转子上。优选地，为了获得大传动比，所述的齿轮减速装置是NN型少齿差齿轮减速装置。优选地，在满足传动比要求的前提下，为了获得高传动效率，所述的齿轮减速装置是NGW型齿轮减速装置。
当然，本发明所述的齿轮减速装置还可以是公知常识中其他类型的齿轮减速装置，可以根据实际需求选择齿轮减速装置的类型。优选地,所述的齿轮减速装置包括依次啮合的中间齿轮、输入齿轮、输出齿轮,所述的中间齿轮可相对旋转地套装在所述的输出轴上。优选地，所述输入齿轮包括第一齿轮、第二齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮固装在所述输入齿轮轴的两端，所述第一齿轮与所述中间齿轮啮合，所述第二齿轮与所述输出齿轮啮合。优选地，所述输入齿轮为双联齿轮，所述双联齿轮套装在所述输入齿轮轴上，所述中间齿轮和所述输出齿轮分别与所述双联齿轮的第一级齿轮和第二级齿轮啮合；进一步优选地，所述的啮合是内啮合或外啮合，即所述的中间齿轮和输出齿轮可以是外齿轮，也可以是内齿圈。 优选地，所述的转子位于定子内侧，所述的输入齿轮轴插装在转子的轴孔内。优选地，所述的转子位于定子外侧，包括转子壳体、磁轭和若干永磁磁钢，若干永磁磁钢通过磁轭均匀间隔地固定设置在转子壳体侧壁上，所述的输入齿轮轴插装在转子壳体的轴孔内。本发明所述的带有齿轮减速装置的电机可是内转子电机，也可以是外转子电机，不受电机类型的任何限制。同时本发明所述的转子和定子结构可以是现有技术的任意一种结构。当为外转子电机时，优选地，其电机转子的技术方案可以为一种电机转子，所述的转子包括转子壳体、磁轭和若干永磁磁钢，其中所述的永磁磁钢均匀间隔地固定设置在转子壳体外侧壁上，所述的磁轭位于永磁磁钢外部且与转子壳体固定连接。所述的电机外转子由于位于磁轭与转子壳体之间，在保证电机电磁性能的前提下，有效防止了现有技术的永磁磁钢均设置在转子壳体的内侧面，由于受到位于其外侧的定子对其的作用力而经常发生从转子壳体上脱落现象的发生，同时也方便了永磁磁钢的粘贴工序操作。优选地，所述的转子壳体侧面一端或两端包括外延边，所述的外延边可用于与磁轭进行固定配合，同时也便于永磁磁钢的粘贴工序操作。当然也可以采用其他配合部件用于转子壳体与磁轭的固定连接。优选地，为了降低生产成本同时方便加工，所述的转子壳体为一体铸铝结构。优选地，所述的转子壳体外侧壁上还一体设有若干永磁磁钢定位间隔件，用于永磁磁钢在转子壳体上的均匀间隔分布。优选地，所述的转子壳体上设有与齿轮减速装置的输入齿轮轴进行插装配合的轴孔。优选地，所述的轴孔的数量为1-10个。优选地，为了减少电机噪音，所述的永磁磁钢靠近转子壳体侧面中部曲率半径大于两端的曲率半径。优选地，在所述的转子壳体上还可以设置散热结构和加强结构，其具体形状和数量可以根据实际需求来设置，相信这些都是本领域技术人员的常规选择。优选地，一种电机转子的装配方法，其中其操作步骤为
(I)、将永磁磁钢均匀间隔地固定粘贴在转子壳体外侧壁上；(2)、然后将磁轭覆盖在永磁磁钢外部，同时将磁轭与转子壳体固定连接。优选地，所述的转子壳体设有与磁轭固定连接的配合结构，磁轭设有与转子壳体固定连接的配合结构。进一步地，可以通过槽榫配合机构实现两者的固定连接。当然地，当本发明为外转子电机时，所述的电机转子和电机定子的具体结构也可以参见本申请人的在先专利申请的相关文字说明，申请号为CN201210084877.4，
公开日为2012年8月8日，在此不再赘述。进一步优选地，本发明还包括离合机构，以便实现低速输出和高速输出的转换。具体地，本发明所述的离合机构的功能是用于实现在低速输出需求时，齿轮减速装置正常工作实现输出轴的减速输出，当有高速输出需求时，通过离合机构将齿轮减速装置与电机转 子结合为一个刚性整体，齿轮减速装置的各部件不再存在传动关系，实现输出轴的高速输出，因此离合机构的具体安装位置可以设置在齿轮减速装置的输入齿轮与和所述的电机转子之间，也可以是齿轮减速装置的输入齿轮和输出齿轮之间，也可以是设置在其他安装位置。再进一步优选地，所述的离合机构设置于所述的齿轮减速装置的输入齿轮与和所述的电机转子之间，便于进行安装和提高结构紧凑度。本发明所述的离合机构可以是现有技术的电磁离合机构或机械离合机构。优选地，为了进一步提高离合机构的结构紧凑度，所述离合机构为电磁离合机构；进一步优选地，电磁离合机构的安装关系为所述的电磁离合机构的离合齿圈与所述中间齿轮啮合且轴向滑动连接；低速输出时，所述离合齿圈与所述电机转子处于未卡合状态，高速输出时，所述离合齿圈与所述电机转子卡合。优选地，进一步包括输出轴套，所述的输出轴套套装在所述的输出轴上，所述齿轮减速装置的中间齿轮与所述输出轴套固定连接，根据实际需求，输出轴套也可以作为另一动力输出端。本发明所述的固定连接方式可以是螺钉紧固连接，可以是焊接，包括激光焊接，或者是铆合连接，过盈配合或花键紧固配合，或其他固定连接方式。还需要说明的是，优选地，本发明所述的电磁线圈机构、其余功能相同或相似的具体部件，以及改进优化方案均可以参见本申请人的在先专利申请CN201210084877. 4的相
关文字描述，在此不再一一文字赘述。本发明适合应用于家电领域，尤其适合应用于洗衣机领域，当本发明应用于洗衣机领域时得到一种用于洗衣机的带有齿轮减速装置的电机时，本发明所述的输出轴可作为洗涤轴，并设置套装在所述的输出轴上的输出轴套，输出轴套作为脱水轴，其一端与本发明所述的中间齿轮固定连接；同时为了实现洗衣机的洗涤工况和脱水工况之间的转换，可在脱水轴与洗涤轴，或脱水轴与转子或其他部件之间设置离合机构，所述的离合机构的工作原理同样为当在洗涤工况时，本发明正常实现所述的齿轮减速装置的输出轴(也为洗涤轴)的减速输出，实现洗涤功能，当在脱水工况时，本发明所述的齿轮减速装置与电机转子在离合机构的作用下成为一个刚性的整体共同高速旋转，所述的齿轮减速装置的部件之间不再存在传动关系，实现脱水功能。优选地，所述的离合机构设置于所述输出轴套和所述电机转子之间，具体地，当离合机构为电磁离合机构时，所述电磁离合机构的离合齿圈与所述输出轴套或所述中间齿轮通过花键连接，所述离合齿圈与所述花键套啮合且轴向滑动连接。进一步优选地，洗涤工况时，所述离合齿圈与所述电机的上端盖固定卡合；脱水工况时，所述离合齿圈与所述电机转子卡合，形成洗衣机的单驱动方式。进一步优选地，洗涤工况时，所述离合齿圈不固定；脱水工况时，所述离合齿圈与所述电机转子啮合，形成洗衣机的复合动力(也叫匀动力)驱动方式。相对上述背景技术，本发明的实质技术点在于首次提出将电机转子作为齿轮减速装置的齿轮架，通过齿轮架上的输入齿轮与其余齿轮减速装置部件的连接配合，并通过齿轮减速装置的输出齿轮与输出轴固定连接实现输出轴的减速输出，相对于与现有中“采用转子与输出轴固连为一体，然后再通过在上方设置齿轮减速装置对输出轴进行减速，结构不够紧凑，且占用空间大，尤其为轴向尺寸较大”，本发明将电机转子同时作为齿轮减速装置的部件之一，即真正实现了电机与齿轮减速装置集的一体化，大大提高了整个驱动部件的结构紧凑度、减少占用空间，尤其为轴向尺寸，同时由于结构紧凑，避免了大量连接件的耗用，从而进一步降低了生产成本。还需要特别说明的是，对于各应用电机的领域来说，特别是属于家电的洗衣机领 域，如何提高电机及其减速装置的结构紧凑度以及降低占用空间，同时又降低生产成本一直所属领域的技术人员一直长期致力解决的技术问题，因此本发明提出的带有齿轮减速装置的电机应用于家电领域，尤其对于应用于洗衣机领域后，是具有非常进步意义的。此外，根据本发明提出将电机转子作为齿轮减速装置的齿轮架，本领域的技术人员可以将本发明与现有关于双动力驱动结构的技术进行结合得到结构更紧凑、占用空间更小，尤其为轴向尺寸更小的新型双动力洗衣机驱动结构。同时，对于本发明对于各部件上没有进行文字说明的相关结构，如加强筋结构、连接轴承、限位、承重等结构等相信均为本领域技术人员的常规选择，与本发明结合后都不新颖性和创造性，在此不再进行一一陈述。
图I为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第一种具体实施方式
的传动示意图；图2为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第二种具体实施方式
的传动示意图；图3为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第三种具体实施方式
的传动示意图；图4为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第四种具体实施方式
的传动示意图；图5为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第五种具体实施方式
的传动示意图；图6为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第六种具体实施方式
的传动示意图；图7为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第七种具体实施方式
的传动示意图8为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第八种具体实施方式
的传动示意图；图9为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第九种具体实施方式
的传动示意图；图10为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第九种具体实施方式
应用于洗衣机领域作为洗衣机驱动器的立体结构示意图；图11为图10的剖视图； 图12为图10的立体部分爆炸图；图13为图10、11、12所示的电机转子23的立体结构示意图；图14为图13的剖视图；图15为图13的立体结构爆炸图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种带有齿轮减速装置的电机，轴向尺寸小、结构紧凑、占用空间小。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。需要指出的是，本文中涉及的上、下等方位词是以图I至图15中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请文件请求保护的范围。需要指出的是，本发明各实施方式中功能相同或相通的结构或构件在图中用相同的标记进行标示。参考图1，图I示出了带有齿轮减速装置的电机第一种具体实施方式
的传动示意图。在该种实施方式中，该带有齿轮减速装置的电机包括电机，所述电机为内转子电机，具体包括电机外壳(图未标记)、电机定子22和电机转子23 ；电机定子22固定于电机外壳上，电机转子23同轴安装于电机定子22内侧，电机转子23上设置有多个轴孔，电机转子23的上下两端还设置有上端盖和下端盖；可以通过锁紧螺钉将下端盖、电机定子22和上端盖固定；在上端盖的上方还固定连接有安装板，通过安装板可以将带有齿轮减速装置的电机安装在外接设备上。所述带有齿轮减速装置的电机还包括输出轴11，输出轴11同轴心设置于所述电机转子23的内部，输出轴11和电机转子23之间可以设置含油轴承，输出轴11径向限定电机转子23，并通过含油轴承实现输出轴11和电机转子23之间的相对旋转。所述带有齿轮减速装置的电机还包括齿轮减速装置，所述齿轮减速装置包括输入齿轮轴31、第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332 ;输入齿轮轴31插装于电机转子23的轴孔内，输入齿轮轴31和电机转子23之间设置有含油轴承，通过含油轴承输入齿轮轴31和电机转子23之间可以实现相对旋转；第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；第一齿轮321和中间齿轮331啮合，第二齿轮322和输出齿轮332啮合。中间齿轮331套装在输出轴11上，与输出轴11不固定；输出齿轮332与输出轴11固接，可以通过圆柱销固定连接；输出齿轮332和下端盖之间还设置有滚动轴承，可以实现输出齿轮332和下端盖之间的相对旋转，且同时限制输出齿轮332的轴向和径向移动。这里需要说明的是，可以在电机转子内插装多个输入齿轮轴和与之配合的第一齿轮和第二齿轮；电机转子的轴孔个数优选为2 4个，多个输入齿轮轴的布置可以使得电机和齿轮减速装置的组合在工作时更加稳定；当然也可以只在电机转子上插装一个齿轮轴和与之配合的齿轮。本实施方式工作时，电机通电后，驱动电机转子23转动，同时驱动与电机转子23连接的输入齿轮轴31及与输入齿轮轴31固装的第一齿轮321和第二齿轮322公转，由于中间齿轮331与第一齿轮321啮合且存在齿差，可同时驱动输入齿轮轴31自转，通过第二齿轮322与输出齿轮332的啮合驱动输出齿轮332转动，最后驱动与输出齿轮332固接的输出轴11转动；由于第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332之间存在齿差关系，所以输出齿轮332和电机转子23之间会产生转速差，驱动输出轴11低速输出。这里需要说明的是，第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332之 间的齿差关系可以根据实际所需减速比调节确定。在该种具体实施方式
中，中间齿轮331和输出齿轮332均为内齿圈。参考图2，在第二种具体实施方式
中，所述齿轮减速装置包括双联齿轮32、中间齿轮331和输出齿轮332 ;双联齿轮32套装在输入齿轮轴31’上，中间齿轮331和输出齿轮332分别与双联齿轮32的第一级齿轮321和第二级齿轮322啮合；中间齿轮331套装在输出轴11上，与输出轴11不固定，输出齿轮332与输出轴11固定连接；其中，中间齿轮331和输出齿轮332均为外齿轮。在第二种具体实施方式
中，输入齿轮轴31’固定插装在电机转子23上，双联齿轮32和输入齿轮轴31’之间可以相对旋转，当驱动电机转子23转动时，同时驱动双联齿轮32公转且自转，根据双联齿轮32的第一级齿轮321、第二级齿轮322与中间齿轮331、输出齿轮332之间的齿差关系同样可以达到输出轴11低速输出的目的。当然，也可以将输入齿轮轴31’与电机转子23转动连接，双联齿轮32与输入齿轮轴31’固定连接，同样可以实现输出轴11低速输出。在第二种具体实施方式
或前述第一种具体实施方式
中，所述中间齿轮331可以为外齿轮，也可以为内齿圈，所述输出齿轮332可以为外齿轮，也可以为内齿圈，从而使所述齿轮减速装置可以有以下几种不同的实施方式。参考图3,在第三种实施方式中,输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331和所述输出齿轮332均为外齿轮。参考图4,在第四种实施方式中,输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331为内齿圈，所述输出齿轮332为外齿轮。参考图5,在第五种实施方式中,输入齿轮轴31转动插装于电机转子23内，第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；其中，所述中间齿轮331为外齿轮，所述输出齿轮332为内齿圈。参考图6，在第六种实施方式中，输入齿轮轴31’与电机转子23固定连接，双联齿轮32和输入齿轮轴31’之间可以相对旋转，中间齿轮331和输出齿轮332分别与双联齿轮32的第一级齿轮321和第二级齿轮322啮合；其中，所述中间齿轮331为内齿圈，所述输出齿轮332为外齿轮。由于双联齿轮32两级齿轮的齿数不同，所以还可以将双联齿轮32的第一级齿轮321’与输出齿轮332啮合，第二级齿轮322’与中间齿轮331啮合，其中中间齿轮331仍为内齿圈，输出齿轮332仍为外齿轮，此为第七种实施方式，如图7所示。上述几种实施方式在工作过程中与第一种具体实施方式
的传动原理相同，这里不再赘述。需要指出的是，所述齿轮减速装置除了上述几种具体实施方式
外，当然还可以有其他的具体实施方式
，只要可以实现差动减速，使输出轴和电机转子可以产生转速差即可。实际使用中，有些外接设备在不同的工况下要求输出轴有不同的转速，如洗衣机， 在洗涤工况下需要输出轴低速输出，在脱水工况下需要输出轴可以高速输出，使得洗涤物可以完全被脱水。为了实现外接设备不同工况的需求，可以对上述带有齿轮减速装置的电机做出进一步的改进。进一步地，所述带有齿轮减速装置的电机还包括离合机构4，离合机构4设置于齿轮减速装置和电机转子23之间，以便实现低速输出和高速输出的转换。所述离合机构4可以为电磁离合机构，也可以为机械离合机构。下面以电磁离合机构为例进行说明。具体的电磁离合机构可以参见本申请人的在先申请公开的电磁离合机构，申请号为CN201210084877. 4，同时电磁离合机构与其他部件的连接关系可以为电磁离合机构的离合齿圈可以与中间齿轮331啮合且轴向滑动连接，安装板作为上啮合部件，转子作为下啮合部件。这里需要说明的是，离合齿圈和中间齿轮331在任何工况下均处于啮合状态，且两者之间不能产生相对旋转。当电磁离合机构通电后，离合齿圈可以克服弹簧的弹力通过中间齿轮331轴向向上滑动，使得离合齿圈和安装板卡合，此时电机通电后，可以通过齿轮减速装置实现输出轴11低速输出；当电磁离合机构断电后，在弹簧的回复弹力作用下，离合齿圈通过中间齿轮331轴向向下滑动，使得离合齿圈与安装板脱开，同时与电机转子23的卡合，齿轮减速装置自锁，此时电机通电后，输出轴11和电机转子23同速转动，实现高速输出。在工作过程中，电机转子23和输出轴11转动时，不可避免地会产生摩擦，为了减少摩擦，可以在电机转子23和输出轴11之间设置平面轴承，以减缓电机转子23和输出轴11之间的转动摩擦，延长工作寿命。还可以对上述带有齿轮减速装置的电机做出更进一步的改进。进一步地，所述带有齿轮减速装置的电机还包括输出轴套12，所述输出轴套12套装在输出轴11上，输出轴套12和输出轴11之间可以设置含油轴承，使输出轴套12和输出轴11之间可以实现相对旋转。参考图8，图8为带有齿轮减速装置的电机加装输出轴套时的传动示意图。在本第八种实施方式中，齿轮减速装置包括插装于电机转子23内的输入齿轮轴31，固装在输入齿轮轴31两端的第一齿轮321和第二齿轮322，第一齿轮321与中间齿轮331啮合，第二齿轮322与输出齿轮332啮合；输出齿轮332与输出轴11固接；中间齿轮331和输出齿轮332均为内齿圈。中间齿轮331与在输出轴套12 —端固定连接；离合机构4设置在输出轴套12和电机转子23之间，具体地，离合机构4的离合齿圈可以与中间齿轮331啮合且轴向滑动连接，也可以通过花键套与输出轴套12啮合且轴向滑动连接。需要说明的是，离合齿圈不管是通过中间齿轮331还是花键套与输出轴套12连接，在任何工况下，均与中间齿轮331或花键套啮合且不能相对旋转。在离合机构通电或断电作用下，所述离合齿圈可以与电机转子23卡合或断开连接。当离合齿圈与电机转子23卡合时，中间齿轮331与电机转子23锁死，使齿轮减速装置自锁，输出轴11、齿轮减速装置、输出轴套12和电机转子23同转速输出。当离合齿圈与电机转子23断开连接时，可以使离合齿圈与电机的固定件，如安装板卡合，使得与离合机构4连接的输出轴套12处于固定状态，通过齿轮减速装置，输出轴11可以实现低速输出； 此时，也可以使离合齿圈不与电机的固定件卡合，使离合齿圈处于不固定状态，与离合齿圈连接的输出轴套12也处于不固定状态，在输出轴11低速输出的同时，输出轴套12也以一定的速比低速输出，即可以实现复合动力输出。这里需要说明的是，当输出轴11和输出轴套12既可以是同向低速输出，也可以是反向低速输出。输出轴11和输出轴套12的转向相同或相反，取决于齿轮减速装置齿差比值的正负值，在实际应用中，可以根据需要设定齿轮减速装置的齿差关系。这里还需要说明的是，本第八种实施方式所述的输出轴套的带有齿轮减速装置的电机的齿轮减速装置同样可以有其他如图1-7任意所示的具体实施方式
，具体如中间齿轮331和输出齿轮332同样可以为内齿圈，也可以为外齿轮；也可以用双联齿轮来替换第一齿轮321和第二齿轮322实现相同的功能。进一步地，当本第八种实施方式所提供带有齿轮减速装置的电机应用于洗衣机领域作为洗衣机驱动器时，可以将以上实施方式所述的输出轴11成为洗衣机的洗涤轴，输出轴套12成为洗衣机的脱水轴，并通过离合机构4实现洗涤和脱水工况的转换，具体为当离合齿圈与电机转子23断开连接时，可以使离合齿圈与电机的固定件，如安装板卡合，与离合齿圈连接的输出轴套12处于固定状态，通过齿轮减速装置，输出轴11可以实现低速输出，即实现洗衣机的单驱动方式；可以使离合齿圈不与电机的固定件卡合，使离合齿圈处于不固定状态，与离合齿圈连接的输出轴套12也处于不固定状态，在输出轴11低速输出的同时，输出轴套12也以一定的速比低速输出，即可以实现复合动力输出，即实现洗衣机的匀动力驱动方式，实现洗涤功能。当离合机构4的离合齿圈与电机转子23卡合时，中间齿轮331与电机转子23锁死，使齿轮减速装置自锁，输出轴11、齿轮减速装置、输出轴套12和电机转子23同转速输出，实现脱水功能。进一步地，上述实施方式均为带有齿轮减速装置的内转子电机，本发明当然还可以包括带有齿轮减速装置的外转子电机的实施方式，参见图9，图9为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第九种具体实施方式
的传动示意图，在该种实施方式中，该带有齿轮减速装置的电机包括电机本体，所述电机本体为外转子电机，具体包括电机定子22和电机转子23，电机转子23同轴心设置于电机定子22外侧，其余可同第八种实施方式，同时其所述的齿轮减速装置也可同本发明中第一种至第七种中的任意一种实施方式。进一步地，本第九种具体实施方式
以及根据第一种至第八种任意所述变化后得到的实施方式同样也可以应用于洗衣机领域作为洗衣机驱动器，同样是将具体实施方式
所述的输出轴11成为洗衣机的洗涤轴51，输出轴套12成为洗衣机的脱水轴52 ;同样以本第九种具体实施方式
为例，具体可以参见图10、11、12，其中图10为本发明所提供带有齿轮减速装置的电机第九种具体实施方式
应用于洗衣机领域作为洗衣机驱动器的立体结构示意图；图11为图10的剖视图；图12为图10的立体部分爆炸图(即为部件只进行了不完全爆炸)，在该种实施方式中，该带有齿轮减速装置的电机包括电机本体，所述电机本体为外转子电机，具体包括电机定子22和电机转子23 ;电机转子23同轴心设置于电机定子22外侧，电机转子23上设置有多个轴孔，电机定子22的上方通过定子安装盘221与安装板26固定连接，固定连接的方式可以为螺钉紧固连接，当然也可以是其他固定连接方式，通过安装板26可以将带有齿轮减速装置的电机安装在洗衣机上，也可以将电机定子22直接与安装板26固定连接，再通过安装板26将上述驱动器安装在洗衣机上。
电机转子23可参见图13、14、15，具体包括所述的电机转子23为外转子，具体包括转子壳体231、磁轭232和若干永磁磁钢233,其中所述的永磁磁钢233均勻间隔地固定设置在转子壳体231外侧壁上，所述的磁轭232位于永磁磁钢233外部且与转子壳体231固定连接；所述的转子壳体231侧面一端包括外延边231a，所述的外延边231a便于永磁磁钢的粘贴工序操作；所述的转子壳体231为一体铸铝结构；所述的转子壳体231外侧壁上还一体设有若干永磁磁钢定位间隔件234,用于永磁磁钢233在转子壳体231上的均勻间隔分布，所述的永磁磁钢定位间隔件234通过铸铝与转子壳体同时一体形成；所述的转子壳体231上设有与齿轮减速装置的输入齿轮轴31进行插装配合的轴孔231c ;所述的轴孔231c的数量为1-10个，优选为2-5个；所述的永磁磁钢233靠近转子壳体231侧面中部曲率半径大于两端的曲率半径，即在永磁磁钢233靠近转子壳体231侧面中部形成一圆弧形凸起。本实施方式所述的电机转子23的装配方法可以是先将永磁磁钢233均匀间隔地固定粘贴在转子壳体231外侧壁上；然后将磁轭232覆盖在永磁磁钢233外部，同时将磁轭232与转子壳体231固定连接。转子壳体231与磁轭232通过槽榫配合机构实现两者的固定连接，当然也可以采用其他固定连接方式。洗衣机的洗涤轴51同轴安装于电机转子23内，洗涤轴51和电机转子23之间设置有转子含油轴承(图未示出)，洗涤轴51径向限定电机转子23，并通过转子含油轴承实现洗涤轴51和电机转子23之间的相对旋转。洗衣机的脱水轴52套装在洗涤轴51上，脱水轴52和所述洗涤轴51之间设置有洗涤轴含油轴承80，使脱水轴52和洗涤轴51可以相对旋转，所述洗涤轴含油轴承80的数量可以为多个，设置在不同位置，使得脱水轴52和洗涤轴51的相对旋转更为稳定。所述洗衣机驱动器还包括齿轮减速装置，所述齿轮减速装置包括输入齿轮轴31、第一齿轮321、第二齿轮322、中间齿轮331和输出齿轮332 ;输入齿轮轴31插装于电机转子23的轴孔内，输入齿轮轴31和电机转子23之间设置有含油轴承(图未示出)，通过含油轴承使得输入齿轮轴31和电机转子23之间可以实现相对旋转；第一齿轮321和第二齿轮322固装在输入齿轮轴31的两端；第一齿轮321和中间齿轮331啮合，第二齿轮322和输出齿轮332啮合，中间齿轮331和输出齿轮332均为内齿圈。中间齿轮331与所述脱水轴52的一端固定连接，固定连接方式可以是花键紧固套接，也可以是螺钉紧固连接，也可以是其他固定连接方式；输出齿轮332与洗涤轴51固定连接，优选地，输出齿轮332为注塑件，具体在连接套90上进行注塑得到，连接套90又与洗涤轴51通过花键紧固套接，也可以是螺钉紧固连接，也可以是其他固定连接方式。这里需要说明的是，电机转子的轴孔可以设置为多个，即可以在电机转子内插装多个输入齿轮轴和与之配合的第一齿轮和第二齿轮；多个输入齿轮轴的布置可以使得电机和齿轮减速装置的组合在工作时更加稳定，延长工作寿命。所述洗衣机驱动器还包括离合机构4，所述离合机构4设置在脱水轴52和电机转子23之间，以便实现洗涤工况和脱水工况的转换。
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所述的电磁线圈机构包括电磁线圈42和离合齿圈41，电磁线圈42可位于离合齿圈的内侧，也可以位于其外侧，所述的电磁线圈42可包括线圈、线架、线圈保持架、离合器盖板(图均未具体示出和标记)，线圈绕设在线架上，线架位于线圈保持架上，离合器盖板位于线圈保持架上方，离合器盖板与线圈保持架连接后固定在定子安装盘221上，离合齿圈41套装在中间齿轮331上，离合齿圈41和中间齿轮331啮合且轴向滑动连接。这里需要说明的是，离合齿圈41的内侧和中间齿轮331的外侧均设有用于两者之间进行啮合的齿，离合齿圈41和中间齿轮331在任何工况下均处于啮合状态，且两者之间不能产生相对旋转。所述的线圈保持架、离合器盖板、离合齿圈41均含有导磁材料，三者之间形成一个闭合磁路，即构成磁场。进一步地，当定子安装盘221为导磁材料时，定子安装盘221可以同时成为离合器盖板，当定子安装盘221为导磁材料时，离合器盖板固定连接在定子安装盘221上。优选地，在离合齿圈41上端部固定连接弹簧(图未示出)。当电磁离合机构通电后产生磁场，离合齿圈41可以克服弹簧的弹力沿中间齿轮331轴向向上滑动，使得离合齿圈41与电机转子23断开连接，此时电机通电后，可以通过齿轮减速装置实现洗涤轴51低速输出，实现洗涤功能。需要指出的是，可以通过改变离合机构4的固定方式实现普通输出和复合动力(也叫匀动力)输出。具体地，当离合齿圈41与电机转子23断开连接时，可使离合齿圈41与定子安装盘221卡合，此时与离合齿圈41连接的中间齿轮331和脱水轴52处于固定状态，从而在洗涤工况时只有洗涤轴51低速输出为普通洗涤输出，也称为洗衣机单驱动方式；当离合齿圈41与电机转子23断开连接且不固定，这里的不固定是指离合齿圈41不与任何处于固定状态的部件卡合，即与离合齿圈41连接的中间齿轮331和脱水轴52也处于不固定状态，此时在洗漆轴51低速输出的同时,脱水轴52也按一定的速比低速输出，即可以实现复合动力输出，也称为洗衣机匀动力驱动方式，这里需要说明的是，洗涤轴51和脱水轴52既可以同转向低速输出，也可以反向输出。洗漆轴51和脱水轴52的转向相同或相反，取决于齿轮减速机构齿差比值的正负值，在实际应用中，可以根据需要设定齿轮减速机构的齿差关系。当电磁离合机构断电后，磁场消失，在弹簧的弹力作用下，离合齿圈41沿中间齿轮331轴向向下滑动，使得离合齿圈41与电机转子23卡合，由于离合齿圈41与中间齿轮331之间不产生相对旋转，所以此时中间齿轮331以及与中间齿轮331连接的脱水轴52和电机转子23锁死，从而导致齿轮减速装置自锁，洗涤轴51、齿轮减速装置、脱水轴52和电机转子23同转速转动，实现脱水功能。所述的离合齿圈41的具体结构说明参见本申请人的在先专利申请，申请号为CN201210084877. 4中关于离合齿圈的相关文字说明。所述的定子安装盘221和电机转子23上分别设有与离合齿圈41的上插齿和下插齿固定卡合的上插槽部件(图未示出)和下插槽部件(231b)。这里还需要说明的是，将电机定子22直接与安装板26固定连接时，上述的电磁离合机构与定子安装盘21的连接关系则全部替换为电磁离合机构与安装板26的连接关系。同时需要说明的是，本发明所述的定子安装盘221、安装板26、以及上插槽等结构也同样可以参见本申请人的在先专利申请，申请号为CN201210084877. 4的结构设计，同样可以根据实际需要，也可以在安装板26上固定设置轴承壳体等。
本发明也可以根据安装结构需求，所述的离合齿圈41也可以通过花键(具体可以为花键套)与脱水轴52啮合且轴向滑动连接，其与上述的离合齿圈41与中间齿轮331的功能与效果实质上是完全相同的。这里还需要说明的是，也可以将离合机构4设置在齿轮减速装置的其他传动件与电机转子23之间或直接设置在齿轮减速装置的传动件之间进行卡合或断开连接来实现洗涤工况和脱水工况的转换；离合机构4的设置只要可以实现洗衣机洗涤工况和脱水工况的转换即可。由于在脱水工况时，脱水轴52要承受洗涤衣物的重量，为了限制脱水轴52的轴向移动，可以在脱水轴52和中间齿轮331之间设置平面轴承、平垫和弹性挡圈(图均未示出)来限制脱水轴52在其轴线方向的移动，同时还可以在脱水轴52不同位置上设置承重卡簧或承重垫片实现对脱水轴52的承重作用。为了使洗涤轴51和脱水轴52在脱水工况时能够更稳定地转动，在脱水轴52和安装板26之间设置有第一轴承831，在脱水轴52和定子安装盘221之间设置有第二轴承832。进一步地，在洗涤轴51和脱水轴52之间设置有第一水封(图未示出)，也叫小水封，在脱水轴52和安装板26之间设置有第二水封60，也叫大水封，用于防止洗衣机工作过程中洗涤水进入洗衣机驱动器内部。以上具体实施方式
所述的离合机构4均为电磁离合机构，当然地，也可以是公知常识中的机械离合机构，相信本领域的技术人员在本发明基础上，不需要花费创造性劳动地将机械离合机构替代电磁离合机构。由于上述实施方式所述的为实现各部件的连接、承重、轴向和径向限位、密封作用所用轴承、卡簧、垫片、弹性挡圈、平面轴承、垫圈、密封圈等结构均属于本领域技术人员的常规设计手段，本发明所述的实施方式可能存在对这些结构未能够做出完整披露，但相信这些是不具备新颖性和创造性的，当然地，具体设置也可以直接参见本申请人的在先专利申请的文字描述，申请号为CN201210084877. 4。同时以上实施方式所述的齿轮减速装置均为NN型少齿差齿轮减速装置，这可以使得本发明获得更大的传动比，当然地，根据实际需要所述的齿轮减速装置还可以为NGW齿轮减速装置，具体可以为中间齿轮为内齿圈，包括依次啮合的中间齿轮、输入齿轮、输出齿轮，所述的中间齿轮可相对旋转地套装在所述的输出轴上，输入齿轮为外齿轮并套装在输出齿轮轴上。
以上对本发明所提供的带有齿轮減速装置 的电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种带有齿轮减速装置的电机，所述的电机包括定子、转子、输出轴，其特征在于所述的齿轮减速装置的输入齿轮通过输入齿轮轴可相对转子进行旋转地安装在转子上，所述的齿轮减速装置的输出齿轮与输出轴固定连接，输出轴同轴且可相对转子进行旋转地安装在转子上。
2.如权利要求I所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于所述的齿轮减速装置是NN型少齿差齿轮减速装置。
3.如权利要求I所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于所述的齿轮减速装置是NGW型齿轮减速装置。
4.如权利要求I或2或3所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于所述的齿轮减速装置包括依次啮合的中间齿轮、输入齿轮、输出齿轮，所述的中间齿轮可相对旋转地套装在所述的输出轴上。
5.如权利要求4所述的带有齿轮减速装置的电机，其特征在于，所述输入齿轮包括第一齿轮、第二齿轮；所述第一齿轮和所述第二齿轮固装在所述输入齿轮轴的两端，所述第一齿轮与所述中间齿轮啮合，所述第二齿轮与所述输出齿轮啮合。
6.如权利要求4所述的带有齿轮减速装置的电机，其特征在于，所述输入齿轮为双联齿轮，所述双联齿轮套装在所述输入齿轮轴上，所述中间齿轮和所述输出齿轮分别与所述双联齿轮的第一级齿轮和第二级齿轮啮合。
7.如权利要求I或2或3所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于所述的转子位于定子内侧，所述的输入齿轮轴插装在转子的轴孔内。
8.如权利要求I或2或3所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于所述的转子位于定子外侧，包括转子壳体、磁轭和若干永磁磁钢，若干永磁磁钢通过磁轭均匀间隔地固定设置在转子壳体侧壁上，所述的输入齿轮轴插装在转子壳体的轴孔内。
9.如权利要求I或2或3所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于还包括离合机构，所述的离合机构设置于所述的齿轮减速装置和所述的电机转子之间，以便实现低速输出和高速输出的转换。
10.如权利要求9所述的一种带有齿轮减速装置的电机，其特征在于进一步包括输出轴套，所述的输出轴套套装在所述的输出轴上，所述齿轮减速装置的中间齿轮与所述输出轴套固定连接。
全文摘要
本发明涉及一种带有齿轮减速装置的电机，所述的电机包括定子、转子、输出轴，其中所述的齿轮减速装置的输入齿轮通过输入齿轮轴可相对转子进行旋转地安装在转子上，所述的齿轮减速装置的输出齿轮与输出轴固定连接，输出轴同轴且可相对转子进行旋转地安装在转子上，本发明提供的带有齿轮减速装置的电机实现减速的同时，且结构紧凑、占用空间小。
文档编号F16H1/32GK102801248SQ20121029126
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者刘晓辉, 陈昌, 胡义明 申请人:常州至精精机有限公司