本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置,更具體地,涉及具有電機(jī)和齒輪減速箱的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
齒輪減速箱常用于對(duì)電機(jī)的輸出進(jìn)行減速,然后再對(duì)外輸出。齒輪減速箱通常與電機(jī)安裝在一起,作為一種驅(qū)動(dòng)裝置。消費(fèi)者希望驅(qū)動(dòng)裝置具有更緊湊的結(jié)構(gòu)和/或更輕的重量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
通過(guò)閱讀說(shuō)明書,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地了解這些技術(shù)方案的特征和內(nèi)容。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,提供一種驅(qū)動(dòng)裝置,包括電機(jī)和齒輪箱,所述齒輪箱包括第一太陽(yáng)輪、環(huán)繞并嚙合所述第一太陽(yáng)輪的若干第一行星輪、環(huán)繞并嚙合所述若干第一行星輪的第一內(nèi)齒圈;所述第一太陽(yáng)輪固定連接到所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸且可隨著所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng),所述第一太陽(yáng)輪與所述若干第一行星輪的嚙合面相對(duì)于所述轉(zhuǎn)軸傾斜,所述若干第一行星輪沿所述第一太陽(yáng)輪的周向間隔分布并分別受到外部施加的朝向所述電機(jī)的第一作用力,從而使得所述若干第一行星輪分別向所述第一太陽(yáng)輪施加朝向所述轉(zhuǎn)軸的橫向分力。
優(yōu)選地,所述若干第一行星輪沿所述第一太陽(yáng)輪的周向等間隔分布, 所述若干第一行星輪分別向所述第一太陽(yáng)輪施加的朝向所述轉(zhuǎn)軸的橫向分力大小相等。
優(yōu)選地,每一第一行星輪向所述第一太陽(yáng)輪施加的橫向分力通過(guò)轉(zhuǎn)軸的中心。
優(yōu)選地,所述第一行星輪的個(gè)數(shù)為3個(gè)。
作為一種改進(jìn)方案,所述若干第一行星輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到第一轉(zhuǎn)架,所述第一轉(zhuǎn)架受到第一彈性件施加的朝向所述電機(jī)的第二作用力,并對(duì)所述若干第一行星輪施加所述第一作用力。
作為一種改進(jìn)方案,所述第一彈性件為壓縮彈簧,所述壓縮彈簧的至少一端安裝有滾珠。
作為一種改進(jìn)方案,所述若干第一行星輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到第一轉(zhuǎn)架,每一所述第一行星輪與所述第一轉(zhuǎn)架之間安裝有第二彈性件,用于對(duì)所述若干第一行星輪產(chǎn)生所述第一作用力。
作為一種改進(jìn)方案,所述轉(zhuǎn)軸僅由軸承和所述第一太陽(yáng)輪支撐,所述軸承安裝到所述電機(jī)的遠(yuǎn)離所述齒輪箱的一端。
作為一種改進(jìn)方案,所述第一太陽(yáng)輪的齒的齒厚沿靠近所述電機(jī)的方向逐漸增大,從而使第一太陽(yáng)輪的嚙合面相對(duì)于所述轉(zhuǎn)軸傾斜;所述第一行星輪的齒的齒厚沿靠近所述電機(jī)的方向逐漸減??;所述第一內(nèi)齒圈的齒的齒厚沿著靠近所述電機(jī)的方向逐漸增大。
作為一種改進(jìn)方案,還包括固定套設(shè)到所述轉(zhuǎn)軸并位于所述電機(jī)與所述齒輪箱之間的風(fēng)扇。
作為一種改進(jìn)方案,所述風(fēng)扇包括套設(shè)到所述轉(zhuǎn)軸的轂部、與所述轂部連接的若干葉片、與所述若干葉片連接的面板,所述面板基本上垂直于所述轉(zhuǎn)軸并位于所述若干葉片與所述齒輪箱之間。
作為一種改進(jìn)方案,所述風(fēng)扇包括套設(shè)到所述轉(zhuǎn)軸的轂部、與所述轂 部連接的若干葉片;所述轉(zhuǎn)軸安裝有轉(zhuǎn)子磁芯,所述轉(zhuǎn)子磁芯與所述轂部通過(guò)凹凸卡合結(jié)構(gòu)連接在一起。
作為一種改進(jìn)方案,所述凹凸卡合結(jié)構(gòu)由形成于所述轂部的的若干凸起、形成于所述轉(zhuǎn)子磁芯的若干凹位構(gòu)成。
作為一種改進(jìn)方案,還包括通風(fēng)外殼,所述通風(fēng)外殼環(huán)繞在所述風(fēng)扇的外側(cè),并與所述齒輪箱的外殼固定在一起,所述通風(fēng)外殼設(shè)有通風(fēng)孔。
作為一種改進(jìn)方案,所述通風(fēng)外殼、所述齒輪箱的外殼通過(guò)軸向的銷釘或螺釘固定在一起。
作為一種改進(jìn)方案,所述通風(fēng)外殼、所述齒輪箱的外殼通過(guò)軸向的銷釘固定到所述電機(jī)。
作為一種改進(jìn)方案,所述通風(fēng)外殼的外周具有凸楞,所述齒輪箱的外殼的外周也設(shè)有凸楞,所述通風(fēng)外殼的凸楞和所述外殼的凸楞對(duì)齊,所述通風(fēng)外殼的凸楞和所述外殼的凸楞都設(shè)有通孔供所述銷釘或螺釘穿過(guò)。
作為一種改進(jìn)方案,所述第一彈性件施加的彈力為750克至1800克。
作為一種改進(jìn)方案,所述第一太陽(yáng)輪的齒厚在3至5毫米,所述嚙合面相對(duì)于所述轉(zhuǎn)軸傾斜3至8度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)第一太陽(yáng)輪、若干第一行星輪及第一內(nèi)齒圈的齒的結(jié)構(gòu),使得第一太陽(yáng)輪與若干第一行星輪的嚙合面相對(duì)于轉(zhuǎn)軸傾斜,且該若干第一行星輪受到朝向電機(jī)的第一作用力從而在嚙合過(guò)程中分別對(duì)第一太陽(yáng)輪施加朝向轉(zhuǎn)軸的橫向分力,以減少第一行星輪與第一太陽(yáng)輪之間的徑向間隙從而對(duì)太陽(yáng)輪及轉(zhuǎn)軸起到類似軸承的支撐作用,這樣,轉(zhuǎn)軸的兩端就可分別由第一太陽(yáng)輪及一個(gè)軸承來(lái)支撐,相較傳統(tǒng)的電機(jī)需要兩個(gè)軸承來(lái)支撐,本發(fā)明可以簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)裝置中電機(jī)的結(jié)構(gòu),降低軸向尺寸、使驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊,重量輕,成本低。
附圖說(shuō)明
下面通過(guò)參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本發(fā)明,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì)更加明顯,其中附圖所示內(nèi)容僅用于對(duì)本發(fā)明的解釋說(shuō)明,而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何意義上的限制,在附圖中:
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)裝置的示意圖;
圖2是圖1所示驅(qū)動(dòng)裝置使用的電機(jī)組件的示意圖;
圖3和圖4是圖2所示電機(jī)組件在不同視覺方向的分解示意圖;
圖5是圖1所示驅(qū)動(dòng)裝置使用的齒輪減速箱的示意圖;
圖6是圖5所示齒輪減速箱的分解示意圖;
圖7是圖5所示齒輪減速箱的第一級(jí)減速組件的示意圖;
圖8所示為第一級(jí)減速組件的太陽(yáng)輪承受的來(lái)自行星輪的受力示意圖;
圖9是圖1所示驅(qū)動(dòng)裝置的剖視圖;
圖10是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)裝置的局部示意圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1,本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)裝置200包括電機(jī)30和齒輪箱90。齒輪箱90安裝到電機(jī)30的輸出端,對(duì)電機(jī)30的輸出進(jìn)行減速再通過(guò)齒輪箱的輸出端例如輸出軸116對(duì)外輸出。
參考圖1至圖4,電機(jī)30包括定子和轉(zhuǎn)子,定子包括定子磁芯32、安裝到定子磁芯32一端的端蓋38、安裝到端蓋38外側(cè)的電路板41、安裝到端蓋38的端子42等。定子磁芯32包括環(huán)形的軛部、從軛部向內(nèi)伸出的若干齒,相鄰的齒形成繞線槽。轉(zhuǎn)子包括固定到轉(zhuǎn)軸51的轉(zhuǎn)子磁芯53、安裝到轉(zhuǎn)子磁芯53的永磁體57等。轉(zhuǎn)子磁芯53與定子磁芯32的齒之間存在間隙,從而允許轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)軸51還固定安裝有風(fēng)扇75。風(fēng)扇75位于電機(jī)30與齒輪箱90之間。風(fēng)扇75包括套設(shè)到轉(zhuǎn)軸51的轂部76、與轂部76連接的若干葉片78、與若干葉片78連接的面板77。面板77基本上垂直于轉(zhuǎn)軸51并位于若干葉片78與齒輪箱90之間。轂部76與轉(zhuǎn)子磁芯53通過(guò)凹凸卡合結(jié)構(gòu)連接在一起,該凹凸卡合結(jié)構(gòu)由形成于轂部的76的若干凸起79、形成于轉(zhuǎn)子磁芯53的若干凹位55構(gòu)成。
參考圖5和圖6,齒輪箱90包括兩級(jí)行星齒輪系。第一級(jí)行星齒輪系包括第一太陽(yáng)輪96、環(huán)繞第一太陽(yáng)輪96并與其嚙合的若干第一行星輪98、環(huán)繞若干第一行星輪98的第一內(nèi)齒圈101。第一太陽(yáng)輪96固定到電機(jī)30的轉(zhuǎn)軸51從而與轉(zhuǎn)軸51進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該若干第一行星輪98同時(shí)與第一太陽(yáng)輪96、第一內(nèi)齒圈101嚙合,從而能夠在轉(zhuǎn)軸51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繞著第一太陽(yáng)輪96公轉(zhuǎn)。因?yàn)槊總€(gè)第一行星輪98可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到第一轉(zhuǎn)架105,因此,該若干第一行星輪98繞著第一太陽(yáng)輪96公轉(zhuǎn)時(shí),將帶動(dòng)第一轉(zhuǎn)架105轉(zhuǎn)動(dòng)。
第二級(jí)行星齒輪系包括第二太陽(yáng)輪108、環(huán)繞第二太陽(yáng)輪108并與其嚙合的若干第二行星輪110、環(huán)繞若干第二行星輪110的第二內(nèi)齒圈112。第二太陽(yáng)輪108固定到第一轉(zhuǎn)架105從而與電機(jī)30的轉(zhuǎn)軸51進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該若干第二行星輪110同時(shí)與第二太陽(yáng)輪108、第二內(nèi)齒圈112嚙合,從而能夠在轉(zhuǎn)軸51轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繞著第二太陽(yáng)輪108公轉(zhuǎn)。因?yàn)槊總€(gè)第二行星輪110可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到第二轉(zhuǎn)架114,因此,該若干第二行星輪110繞著第二太陽(yáng)輪108公轉(zhuǎn)時(shí),將帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)架114轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪箱90的輸出軸116固定到第二轉(zhuǎn)架114,與第二轉(zhuǎn)架114進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
該兩級(jí)行星齒輪系都收容于齒輪箱90的外殼92內(nèi)。外殼92近似于一端有底的筒體(參考圖8),齒輪箱90的輸出軸116穿過(guò)外殼92的底部從而伸到外殼92之外。外殼92的內(nèi)壁設(shè)有軸向的定位槽94。第二內(nèi)齒圈112 的外周設(shè)有軸向的定位凸起113,定位凸起113可與定位槽94配合,從而能夠方便地將第二內(nèi)齒圈112安裝到外殼92內(nèi),并防止第二內(nèi)齒圈112發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。第一內(nèi)齒圈101的外周設(shè)有軸向的定位凸起102,定位凸起102可與定位槽94配合,從而能夠方便地將第一內(nèi)齒圈101安裝到外殼92內(nèi),并防止第一內(nèi)齒圈101發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
參考圖7和圖8,第一太陽(yáng)輪96的齒97的齒厚沿著靠近電機(jī)30的方向逐漸增大,從而使第一太陽(yáng)輪96的嚙合面相對(duì)于轉(zhuǎn)軸51傾斜。第一行星輪98的齒99的齒厚沿著靠近電機(jī)30的方向逐漸減??;第一內(nèi)齒圈101的齒103的齒厚沿著靠近電機(jī)30的方向逐漸增大。該種結(jié)構(gòu)下,第一太陽(yáng)輪96與若干第一行星輪98的嚙合過(guò)程中所受到的該若干第一行星輪98施加的作用力可分解為朝向轉(zhuǎn)軸51的橫向分力(所述橫向分力垂直于轉(zhuǎn)軸的軸向)、朝向電機(jī)的軸向分力。該橫向分力實(shí)現(xiàn)了對(duì)第一太陽(yáng)輪96的徑向支撐,該軸向分力保障了第一太陽(yáng)輪96與該若干行星輪98之間的穩(wěn)定嚙合。因此,該實(shí)施例中可通過(guò)第一太陽(yáng)輪96來(lái)支撐轉(zhuǎn)軸51,不再需要傳統(tǒng)的軸承。優(yōu)選地,第一太陽(yáng)輪96的齒厚在3至5毫米,其嚙合面相對(duì)于轉(zhuǎn)軸51傾斜3至8度。因?yàn)榈谝惶?yáng)輪96、該若干第一行星輪98、第一內(nèi)齒圈101順次嚙合,所以它們的齒厚相同,嚙合面的傾斜角度也相同。
請(qǐng)參閱圖8,優(yōu)選地,所述第一行星輪的個(gè)數(shù)為3個(gè),所述第一行星輪98沿所述第一太陽(yáng)輪96的周向等間隔分布,所述若干第一行星輪98分別向所述第一太陽(yáng)輪施加的朝向所述轉(zhuǎn)軸的橫向分力f1、f2、f3大小相等,每一第一行星輪向所述第一太陽(yáng)輪施加的橫向分力通過(guò)轉(zhuǎn)軸的中心。
參考圖8,本實(shí)施例中,第二太陽(yáng)輪108受到第一彈性件121施加的朝向電機(jī)30的作用力,因?yàn)榈诙?yáng)輪108固定安裝到第一轉(zhuǎn)架105,因此,第一轉(zhuǎn)架105也間接地受到該作用力,從而會(huì)對(duì)第一行星輪98施加朝向電機(jī)30的作用力,該作用力在嚙合過(guò)程中導(dǎo)致該若干第一行星輪98對(duì)第一 太陽(yáng)輪96施加上述的朝向轉(zhuǎn)軸51的橫向分力、朝向電機(jī)的軸向分力。第一彈性件121為壓縮彈簧,安裝在第二太陽(yáng)輪108與輸出軸116之間。因?yàn)檩敵鲚S116與第二轉(zhuǎn)架114固定為一個(gè)整體,因此,第一彈性件121也相當(dāng)于安裝在第二太陽(yáng)輪108與第二轉(zhuǎn)架114之間。優(yōu)選地,第一彈性件121施加的彈力為750克至1800克。
參考圖7,還可以在第一行星輪98與第一轉(zhuǎn)架105之間安裝第二彈性件123,第二彈性件123為壓縮彈簧,從而對(duì)第一行星輪98施加的朝向電機(jī)30的作用力,從而確保了第一行星輪98與第一太陽(yáng)輪96的嚙合過(guò)程中對(duì)第一太陽(yáng)輪96施加朝向電機(jī)30的軸向分力、朝向轉(zhuǎn)軸51的橫向分力。本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)軸51僅僅由軸承40、第一太陽(yáng)輪96支撐,軸承40安裝到電機(jī)的30遠(yuǎn)離齒輪箱90的一端。因此,比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)少用了一個(gè)軸承,也因此,比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)少用了一個(gè)端蓋(該端蓋本來(lái)安裝在電機(jī)30的朝向齒輪箱50的一端)。因?yàn)樯儆昧艘粋€(gè)軸承和端蓋,所以該驅(qū)動(dòng)裝置的軸向尺寸得到有效減少、體積更緊湊。
參考圖1和圖9,因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)裝置加裝了風(fēng)扇75,因此,可以相應(yīng)地設(shè)置或加設(shè)通風(fēng)外殼72。通風(fēng)外殼72環(huán)繞在風(fēng)扇75的外側(cè),并于齒輪箱90的外殼92固定在一起,通風(fēng)外殼72設(shè)有通風(fēng)孔74。通風(fēng)外殼72、齒輪箱90的外殼92通過(guò)軸向的銷釘固定在一起,例如,通風(fēng)外殼72、齒輪箱90的外殼92通過(guò)軸向的銷釘固定到電機(jī)30。具體地,電機(jī)30的定子磁芯32具有兩條凸楞33,凸楞33內(nèi)設(shè)有通孔;通風(fēng)外殼72也設(shè)有兩條凸楞73,凸楞73內(nèi)設(shè)有通孔;齒輪箱90的外殼92也設(shè)有兩條凸楞93,凸楞93內(nèi)設(shè)有通孔。凸楞33、凸楞73、凸楞93軸向?qū)R,從而可通過(guò)軸向的銷釘或其他連接件將三者固定在一起。
作為一種替換方案,可以省去上述的風(fēng)扇75及通風(fēng)外殼73,從而使驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。
可以理解地,參考圖9,第一彈性件121兩端所抵頂?shù)牟考嬖谵D(zhuǎn)速差,因此,第一彈性件121的端部可能會(huì)因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦而磨損。參考圖10,在另一個(gè)實(shí)施例中,第一彈性件121為壓縮彈簧,壓縮彈簧的一端或者安裝有滾珠125,以減少第一彈性件121端部的磨損??梢岳斫獾?,第二彈性件123的端部也可以加設(shè)類似的滾珠。
以上參照附圖說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì),可以有多種變型方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。舉例而言,作為一個(gè)實(shí)施例的部分示出或描述的特征可用于另一實(shí)施例以得到又一實(shí)施例。以上僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已,并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍,凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效變化,均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。