[發明專利]一種內轉子結構的扁平舵機

在審

• 申請號: 202010983191.3
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112234756A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 李鐵才;張明俊;陳時;劉柯;孫虎
• 申請（專利權）人: 深圳市大富網絡技術有限公司
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;F16H57/02;H02K5/173;H02K5/04;H02K1/27;H02K11/21;H02K11/30
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 唐巖

本發明公開了一種內轉子結構的扁平舵機，包括舵機外殼、固定在舵機外殼內的電機定子、同軸套設在電機定子內的電機轉子，以及減速機構；電機轉子為內部具有安裝腔室的筒體結構，且其中間具有沿舵機外殼中心軸線方向設置的通孔；減速機構通過舵機機座保持與舵機外殼的相對位置固定，且部分懸置于電機轉子的安裝腔室中，其中間具有與通孔同軸線設置的中心孔；一與通孔和中心孔相配的軸體通過軸承轉動連接于舵機外殼；電機轉子的動力通過軸體傳遞到減速機構的輸入端。通過將減速機構的一部分懸置在電機轉子的安裝腔室中，縮短了舵機的軸向長度，使舵機結構更加緊湊，還具有輸出端扭矩大、傳動效率高、傳動平穩、壽命長、整體性強的優點。

技術領域

本發明涉及一種扁平舵機，具體涉及一種減速機構內置的內轉子結構的扁平舵機。

背景技術

舵機是機器人等自動化設備的關鍵部件，舵機性能的好壞直接影響到機器人的整體性能。目前的機器人大部分比較笨重，整體尺寸比較大，難以應用于一些體型較小但對輸出力矩、轉矩波動要求較高的高性能機器人(如足式機器人、外骨骼機器人、仿生機器人等)的應用場合中。而舵機的自重和軸向尺寸是影響機器人整體尺寸的關鍵因素，如何在等功率的情況下，盡可能地減小舵機的自重和軸向長度，實現舵機扁平化、輕量化設計是目前面臨的技術難題。

現有技術中的舵機包括電機和減速機構，電機包括電機殼體、在電機殼體內同軸設置的電機定子和電機轉子，電機轉子上連接有與電機轉子保持同步轉動且一端伸出電機殼體外的電機輸出軸，減速機構在電機殼體外與電機輸出軸相裝配。

但是，由于減速機構連接在電機輸出軸伸出電機外殼的一端，這樣會導致整個舵機的軸向尺寸比較長，不僅不利于實現舵機軸向尺寸的小型化設計，而且舵機的軸向尺寸較長會導致舵機在高速運轉時的振動較大，影響舵機性能的穩定性。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中舵機的軸向尺寸過長、不利于實現舵機偏平化設計的缺陷，從而提供一種結構緊湊、軸向尺寸小的內轉子結構的扁平舵機。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種內轉子結構的扁平舵機，包括內部具有空腔的舵機外殼、固定在所述舵機外殼內的電機定子、同軸套設在所述電機定子內的電機轉子，以及減速機構，

所述電機轉子為內部具有安裝腔室的筒體結構，且其中間具有沿所述舵機外殼中心軸線方向設置的通孔；

所述減速機構的一端通過舵機機座保持與所述舵機外殼的相對位置固定，且至少有部分懸置于所述電機轉子的安裝腔室中，其中間具有與所述電機轉子上通孔同軸線設置的中心孔；

一與所述電機轉子的通孔和所述減速機構的中心孔相配的軸體通過軸承轉動連接于所述舵機外殼；所述電機轉子的動力通過所述軸體傳遞到所述減速機構的輸入端；所述軸承使得所述軸體及連接在所述軸體上的所述電機轉子能夠與所述舵機外殼保持沿所述舵機外殼軸向方向上的相對固定。

進一步地，所述電機轉子的外側壁設有與所述電機定子相對設置的磁鋼；所述磁鋼和所述電機定子之間具有間隙。

進一步地，所述舵機外殼的內壁連接有向所述空腔內延伸的電機機座，所述舵機外殼內的空腔被所述電機機座分隔為第一空腔和第二空腔；所述電機定子和所述電機轉子位于所述第一空腔內，所述軸承設置在所述第一空腔和所述第二空腔的連通位置處，所述軸體通過所述軸承轉動連接于所述電機機座。

進一步地，所述減速機構包括一體連接且沿所述舵機外殼的軸向方向依次設置減速機構主體部和減速機構輸出端；所述減速機構主體部至少有部分懸置于所述電機轉子的安裝腔室內，所述減速機構輸出端位于述電機轉子的安裝腔室外，且所述減速機構輸出端的外徑小于所述減速機構主體部的外徑；所述舵機機座的一端固定于所述舵機外殼、另一端抵靠在所述減速機構主體部和所述減速機構輸出端形成的臺階上并通過沿所述減速機構軸向設置的鎖緊件固定于所述減速機構輸出端。