一种双啮合永磁式电动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用定、转子之间产生的磁场力，将电能转换为机械能，并通过内 嗤合齿轮减速机构输出转矩的嗤合电机，属于电力驱动设备的技术领域。
【背景技术】
[0002] 工业应用中的轻型机器人关节中普遍采用由伺服电机与谐波减速器构成的驱动 装置，体积较大，成本较高。近年来，将减速机构与电机进行一体化的研宄取得了很好的进 展：把电机与谐波减速机二者合并在一起，使得输出力矩增加而结构尺寸显著减小；采用 基于齿轮啮合的减速传动原理的压电摆线电机，它是通过一对摆线齿轮的啮合，将压电驱 动器的伸缩运动转换为转子的转动，再依靠压电驱动器输出的驱动力推动摆线电机旋转而 输出扭矩。压电摆线电机的减速比是其转子与定子齿数的差值与转子的齿数之比，减速比 很高。由于齿轮啮合传动的优势，多种将齿轮啮合与不同类型的驱动器相结合的低速大扭 矩电机先后研制成功：通过橡胶变形驱动的摆线电机、通过气缸驱动的锥齿轮电机、依靠液 压缸驱动的端面齿轮电机、电磁摆线电机和电磁锥齿轮电机等。
[0003] 综上，上述各种电机都并未形成一体化机构，结构仍不紧凑：采用气缸和液压缸驱 动的电机，除了需要电力驱动设备以外，还需要额外的压缩空气或液压作为动力源。压电或 超磁致伸缩材料驱动的电机，则因其驱动器的作用行程太短(仅为微米级)，很难具备实用 价值。为满足定子运动行程的实际需求，还要增加一套杠杆，以增大其作用行程，增加了驱 动装置的构件和重量，结构太复杂、不实用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种结构简单、紧凑和实用的齿轮啮合传动电机，适用于机 器人关节等对安装空间有限制的场合。
[0005] 本发明的双嗤合永磁式电动机设有：电机的定子、绕组、内转子、外转子、前内齿 圈、后内齿圈、外齿轮轴、前转盘、后支撑盘、后盖、偏心轴和外壳，其特征在于： 所述电机设有一套三相六极式定子磁极，定子磁极的一端为圆环形结构，圆环形一侧 的端面上设有六个凸台，凸台顶部各设有一个梯形凸起结构，凸台中部用以安装绕组；每相 磁极对称设有两个定子和绕组，同一相的两个定子在径向上相隔180°分布，三相磁极共六 个定子和绕组在径向上均匀分布。
[0006] 所述电机设有一个圆筒形内转子，筒内壁圆周方向对称设有三个半圆形凸起，凸 起截面形状尺寸与内齿圈上的半圆形槽相同，长度略短于圆筒轴向长度，每个半圆形凸起 中心设有螺纹孔，用以旋入螺钉和内齿圈固定。
[0007] 所述电机设有一个圆筒形外转子，筒壁对称设有六个通孔，用以穿过螺钉将外转 子与前内齿圈固联。
[0008] 所述电机设有一个前内齿圈为圆盘形，中间设有内齿廓的孔，圆盘沿圆周方向设 有半圆槽，槽两侧的凸起的边缘上沿圆周方向对称分布有六个螺纹孔，用以固定外转子。
[0009] 所述电机设有一个后内齿圈，后内齿圈为中心设有内齿廓孔的圆柱体结构，圆柱 体外侧的圆周方向对称设有三个半圆形槽，槽的底部设有孔，孔内用来穿过螺钉与内转子 固联，圆柱体端面上未开槽部分对称设有三个孔，用以装入滑动轴套。
[0010] 所述电机设有一个外齿轮轴，轴向上中间两段处分别设有一个外齿轮，轴末端为 近椭圆形，用以装入后盖中心处的椭圆形孔内固定。
[0011] 所述电机设有一个前转盘，为圆盘形中间有孔结构，安装在电机外壳前端安装的 轴承孔内，该圆盘面靠近边缘均布有六个螺纹孔，靠近中心孔沿圆周方向对称设有三个通 孔，用以装入滑动轴套，中心孔内设有台阶，用以轴向固定一个滚动轴承。
[0012] 所述电机设有一个后支撑盘，为圆盘形中间带孔结构，圆盘面靠近边缘均布有三 个通孔，用以装入滑动轴承，中心孔内设有台阶，用以轴向固定一个滚动轴承。
[0013] 所述外壳为外侧四方形内侧圆形通孔构件。
[0014] 所述后盖为与机壳相对应的正方形板状构件，与外壳配合面上设有圆环形凸台， 圆环形凸台外侧与机壳内壁配合，内侧与定子的圆环形底座配合固联；后盖中间设有固装 外齿轮轴的椭圆形凹槽，凹槽中心设有一通孔，用以穿过螺钉与外齿轮轴固联。
[0015] 本发明是一种低转速、大转矩的双嗤合永磁式电动机，将电机与RV减速机融合一 体，而且还具有结构简单，零件少，减小了惯量，加工与装配难度低等优点。
【附图说明】
[0016] 图1、2是本发明双啮合永磁式电动机的内部组成结构图。
[0017] 图3、4、5 (A)、（B)是本发明啮合电机的磁极吸合方式及啮合传动原理图。
[0018] 图6 (A)、（B)是本发明啮合电机中的定子结构图。
[0019] 图7 (A)、（B)是本发明啮合电机中的内转子结构图。
[0020] 图8是本发明啮合电机中的外转子结构图。
[0021] 图9是本发明啮合电机中的偏心轴结构图。
[0022] 图10是本发明啮合电机中的前内齿圈结构图。
[0023] 图11 (A)、（B)是本发明啮合电机中的后内齿圈结构图。
[0024] 图12是本发明啮合电机的外壳结构图。
[0025] 图13是本发明啮合电机的外齿轮轴结构图。
[0026] 图14是本发明啮合电机的前转盘结构图。
[0027] 图15是本发明啮合电机的后支撑盘结构图。
【具体实施方式】
[0028] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明 作进一步的详细描述。
[0029] 参见图1~图15,介绍本发明双啮合永磁式电动机是将电机和减速机集成为一 体，并具有一定的自锁、制动且能够直接输出低转速、大扭矩的电动机。该电机设有：电机的 定子9、绕组8、外转子1、内转子2、前内齿圈6、后内齿圈7、外齿轮轴4、前转盘5,后支撑盘 14、偏心轴10、滑动轴套11与轴承13、外壳15、后盖12。参见图1和图2,介绍本发明电机 中的电磁绕组的结构组成和工作原理： 本发明电机设有一套三相六极式定子磁极9 (参见图6)、一个内转子7 (参见图7)和 一个外转子9 (参见图8)，内、外转子都为永磁材料制成，且轴向充磁；六个线圈8绕制在 定子9环形结构端面上的六个凸起9A处，六个定子磁极极靴9B在径向平面内对称错开60 度，控制线圈绕组的加电顺序和电流方向，驱动内转子1在径向上以"下一右下一右上一上 -左上一左下一下"的次序循环移动，与此同时，外转子9则以"上一左上一左下一下一右 下一右上一上"的次序循环移动，再细分电路，就能够实现内、外转子及绕电机轴线作匀速 的公转运动(参见图3、4、5)。
[0030] 本发明电机的偏心轴10 (参见图9)的10A段分别穿过固装在前内齿圈6 (参见图 10)、后内齿圈7 (参见图11)上的滑动轴套11的内孔中，而前内齿圈6则装入外转子9的 孔