一种带式直流电机的制作方法

本实用新型涉及一种带式直流电机，属于电动机设计制造技术领域。

背景技术：

直流电机，也叫直流电动机，是将直流电能转换为机械能的电动机，因其良好的调速性能被广泛应用。常规的直流电机的结构只能实现单轴输出或双轴输出，不能实现多轴自由输出，不能适应越来越复杂的机械动力需求。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种结构合理、使用方便、可以进行多轴输出的带式直流电机。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种带式直流电机，包括导电结构、环形带和n个内转动轴，n≥2且为整数，内转动轴相互平行设置，n个内转动轴同时将环形带张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴之间的单边环形带为一个区域；所述环形带周向上均布与内转动轴平行的导线且导线与环形带固定连接；至少一个区域的环形带外侧和内侧分别平行设置设有磁力单元，磁力单元和环形带之间设有气隙，两个磁力单元面向环形带的磁极相反；所述导电结构至少使磁力单元所对区域的导线的同侧一端均电连接直流电源的正极，另一侧一端均电连接直流电源的负极，其他区域的磁力单元磁极方向和导线电流方向均与此区域相同设置；所述环形带通过机械传动驱动内转动轴转动，机械传动优选为摩擦型传动或啮合型传动；至少一个内转动轴外接有输出轴。

优选的，所述磁力单元为电磁单元或者永磁单元。

优选的，所述导电结构包括两个导电环，两个导电环分别设置在同一个内转动轴或不同内转动轴的不同侧上，其中一个导电环连接直流电源正极，另一个导电环连接直流电源负极；同一侧的导线端部分别通过第二导线连接，第二导线分别与对应侧的导电环位置对应且接触通电。

优选的，所述导电结构包括电刷，每一个区域的磁力单元所正对的环形带位置均设有两个电刷，两个电刷分列于该区域导线的两侧并且与所对应侧的导线端部接触导电；其中一个电刷连接直流电源正极，另一个电刷连接直流电源负极。

优选的，每个区域位置的环形带外侧和内侧分别设有导向板，导向板与对应侧的环形带侧边接近但不接触；导向板主要用于限制环形带由于重力、震动所引起的形变，避免引起磁场不稳，造成输出不稳，实际应用中，导向板一般采用非磁性的表面光滑的耐磨塑料板；所述导向板外侧设有减震缓冲装置，减震缓冲装置一般采用弹簧缓冲结构。

优选的，所述导线由多个相互绝缘的第一导线集束而成，此结构可以最大程度的提供低压高电流。

优选的，还包括至少一个的设置于环形带外侧的外转动轴，外转动轴与内转动轴相平行，外转动轴与环形带外侧之间啮合传动，所述外转动轴外接输出轴。外转动轴的位置可以灵活设置，与环形带之间无张力限制，提高本申请的适应性。

优选的，所述导电机构包括平行分设于环形带两侧的裸露导电圈，裸露导电圈形状与环形带轮廓相同；其中一个裸露导电圈连接直流电源的正极，另一个裸露导电圈连接直流电源的负极，每个所述导线的两侧分别设有引电件，引电件分别与对应侧的裸露导电圈接触电连接。

优选的，所述导电结构包括导电板；磁力单元所在区域的环形带两侧分别设有一个导电板，其中一侧的导电板连接直流电源的正极，另外一侧的导电板连接直流电源的负极，每个导线两侧端分别设有一个弧形的导电簧片，导电簧片的外弯曲面与对应侧的导电板弹性接触电连接，导电簧片的弯曲方向与环形带的运动方向相反；所述导电板的长度至少能够满足磁力单元所正对应的所有导线与之连接。

优选的，所述导电结构包括导电板；每个磁力单元所在区域的环形带两侧分别设有一个导电板，两个导线板以环形带为中轴对称设置，其中一侧的导电板连接直流电源的正极，另外一侧的导电板连接直流电源的负极，至少磁力单元正下方对应区域经过的所有导线两侧端与对应侧的导电板通过弹性导电件电连接。

优选的，所述弹性导电件为弧形的导电簧片；所述弹性导电件设置于每个导线的两侧端或设置于导电板面向导线的一面；

弹性导电件设置于每个导线的两侧端头处时，弹性导电件的外弯曲面经过对应侧的导电板时与之弹性接触电连接，弹性导电件的弯曲方向与环形带的运动方向相反；

弹性导电件设置于导电板面向导线的一面时，相对的两个导电板上分别沿长度方向均匀分布与所在区域磁力单元正下方对应区域导线数量相同的弹性导电件，弹性导电件的外弯曲面与经过的一个导线对应侧端面弹性接触电连接，弹性导电件的弯曲方向与环形带的运动方向一致。

本申请的有益效果为：结构合理，可以实现多个输出轴输出并可在实现多轴同速或不同速输出，适应性广。同时因为工作位置的导线处于并联结构，而并联结构会降低总电阻，因此，本申请的带式直流电机会极大的减少导线电阻对电流的热损耗，提供能量的利用率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为图1的a-a截面结构示意图的一种表现形式(省略永磁体)。

图3为图1的a-a截面结构示意图的一种表现形式(省略永磁体)。

图4为本实用新型实施例2的结构示意图。

图5为图4的b-b截面结构示意图的一种表现形式(省略电磁单元)。

图6为图4的b-b截面结构示意图的一种表现形式(省略电磁单元)。

图7为本实用新型实施例3结构示意图。

图8为本实用新型实施例4结构示意图。

图9为本实用新型实施例5结构示意图。

图10为本实用新型实施例6的导线结构示意图。

图11为本实用新型实施例7的结构示意图。

图12为本实用新型实施例8的导线和导电板连接结构示意图。

图13为本实用新型实施例9中导线和导电板连接结构示意图。

具体实施方式

下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1图2所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。

具体应用的时候，可以根据需要在两个转向轴2的四个轴向外端通过联轴器或一体连接有1-4个输出轴7，如图2所示，连接一个输出轴7，如图3所示，连接三个输出轴7。

实施例2

如图4图5所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有电磁单元8，两个磁力单元8面向环形带的磁极相反；所述导电结构至少使电磁单元8所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的电磁单元8磁极方向和导线电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动；导电结构包括电刷9，每一个区域的电磁单元8所正对的环形带1位置均设有两个电刷9，两个电刷9分列于该区域导线4的两侧并且与所对应侧的导线端部接触导电；其中一个电刷连接直流电源正极，另一个电刷连接直流电源负极。

具体应用的时候，可以根据需要在两个转向轴2的四个轴向外端通过联轴器或一体连接有1-4个输出轴7，如图5所示，连接一个输出轴7，如图6所示，连接三个输出轴7。

实施例3

如图7所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和三个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，三个内转动轴2三角结构相互平行设置，三个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为三个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；三个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在其中两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。

三个内转动轴2可以根据需要设置1-6个输出轴。在实际应用中，根据需求，可以设置更多的内转动轴来实现同一平面内任意位置和数量的输出。

实施例4

如图1图2图8所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。

如图8所示，在每个区域位置的环形带1外侧和内侧分别设有导向板10，导向板10与对应侧的环形带1侧边接近但不接触；导向板10主要用于限制环形带1由于重力、震动所引起的形变，避免引起磁场不稳，造成输出不稳，实际应用中，导向板10一般采用非磁性的表面光滑的耐磨塑料板；所述导向板10外侧设有减震缓冲装置11，减震缓冲装置11一般采用弹簧缓冲结构。

在本实施例中，导向板的固定以及减震缓冲装置的固定均可以通过固定支架与电机壳体固定连接，该手段属于本领域技术人员的常规手段。

实施例5

如图9所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置且直径不同，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。

实施例6

如图1图2图10所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。导线4使用多个相互绝缘的第一导线12集束而成，该结构可以实现低电压大电流的结构，进而提供大的电磁扭矩。

实施例7

，如图1图2图11所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括两个导电环6，两个导电环6分别设置在两个内转动轴2的不同侧上，其中一个导电环6连接直流电源正极，另一个导电环6连接直流电源负极；同一侧的导线4端部分别通过第二导线401连接，第二导线402分别与对应侧的导电环6位置对应且接触通电。在环形带1外侧设置了与之啮合的外转动轴13，外转动轴13受环形带驱动旋转，并通过输出轴对外输出；另外外转动轴13位置设置较为灵活，可以实现不同需求。

实施例8

如图1图2图12所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括导电板14a；每个磁力单元所在区域的环形带两侧分别设有一个导电板14a，两个导线板14a以环形带为中轴对称设置，其中一侧的导电板14a连接直流电源的正极，另外一侧的导电板14a连接直流电源的负极，所有导线4两侧端与对应侧的导电板14a通过弹性导电件15a电连接。

弹性导电件15a为弧形的导电簧片；弹性导电件15a设置于每个导线4的两侧端头处时，弹性导电件15a的外弯曲面经过对应侧的导电板14时与之弹性接触电连接，弹性导电件15a的弯曲方向与环形带的运动方向相反(图12中箭头方向为环形带运动方向)。

实施例9

如图1图2图13所示的一种带式直流电机，包括导电结构、环形带1和两个内转动轴2(内转动轴套设于中心轴3上并且两者之间通过轴承连接，属于一种机械设计或者电机设计领域的公知常识，本申请省略其具体描述及图示)，内转动轴2相互平行设置，两个内转动轴2同时将环形带1张紧形成闭环结构；相邻的两个内转动轴2之间为一个区域；本实施例分为两个区域，所述环形带1周向上均布与内转动轴2平行的导线4且导线4与环形带1固定连接，具体应用的时候，导线4通过物理方法如固定环等固定在环形带1上或者通过化学方法如胶粘或和环形带1硫化到一起的方式与环形带1固定连接；两个区域的环形带1外侧正上方和内侧正下方分别设有永磁体5，两个永磁体5面向环形带1的磁极相反；所述导电结构至少使永磁体5所对区域的导线4的同侧一端连接直流电源的正极，另一侧一端连接直流电源的负极，其他区域的永磁体5磁极方向和导线4电流方向均相同设置；所述环形带1与内转动轴2之间为通过齿轮啮合传动,(齿轮啮合传动为主动件与从动件啮合或借助中间件啮合传递动力或运动的啮合传动，本申请内转动轴2两侧设有齿轮结构，环形带1上对应设置啮合齿结构或者链结构与之啮合)；导电结构包括导电板14b；每个磁力单元所在区域的环形带两侧分别设有一个导电板14b，两个导线板14a以环形带为中轴对称设置，其中一侧的导电板14b连接直流电源的正极，另外一侧的导电板14b连接直流电源的负极，所有导线4两侧端与对应侧的导电板14b通过弹性导电件15b电连接。

弹性导电件15b为弧形的导电簧片；弹性导电件15b设置于导电板14b面向导线的一面，相对的两个导电板14b上分别沿长度方向均匀分布与所在区域磁力单元正下方对应区域导线4数量相同的弹性导电件15b，弹性导电件15b的外弯曲面与经过的一个导线4对应侧端面弹性接触电连接，弹性导电件15b的弯曲方向与环形带的运动方向一致(图13中箭头方向为环形带运动方向)。

在实施例1-9中，只是展示了个例，实际实施中可以根据需要进行具体的设置。在本申请中，省略了电机的壳体、中心轴的支撑、磁力单元的固定放置以及合理避让等结构描述，本领域的技术人员根据常识，可以清楚准确的确定其结构，至于内转动轴或外转动轴需要绕中心轴转动并且为了减少摩擦，设置轴承进行连接以及中心轴与机壳的固定也属于本领域技术人员常用技术手段。

本申请的工作原理为：通过在环形带1上沿周向均布固定设置若干导线4，环形带1外侧和内侧设置磁力单元，导线通入直流电(直流电可以来自直流电源或者经过换向器转换成直流电的交流电源)，磁力单元和导线4相互作用，驱动环形带1向一个方向运动，而环形带1运动带动内转动轴2或外转动轴转动，通过设置若干个内转动轴2或外转动轴以及在内转动轴2或外转动轴端部连接设置一定数量输出轴7，可以实现任意数量的输出。并且可以通过对内转动轴或外转动轴的直径进行设置或在输出轴外接变速齿轮结构，从而实现不同转速比的输出。

本实用新型工作位置的导线为并联结构，并联结构总电阻会变小，从而可以降低电阻对电流的损耗，提高能量的利用率。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。