申请/专利权人：深圳超磁机器人科技有限公司

申请日：2018-05-18

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108494175B

主分类号：H02K11/30

分类号：H02K11/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.09.28#实质审查的生效;2018.09.04#公开

摘要：本发明公开了一种总线型空心伺服电机，包括直轴、集电环、电路板和后支架，直轴空心设置，集电环包括转动环和固定环，转动环转动设置于固定环的内侧；直轴的后段套接在转动环的内部，电路板套接在直轴的中部的后段，后支架套接在电路板和集电环之间的直轴上；转动环的内侧的直轴的壁体上设置有第一过线孔，电路板处的直轴的壁体上设置有第二过线孔，转动环的动环导线穿过第一过线孔、直轴的内侧、第二过线孔连接至电路板。通过将集电环和电路板套接在空心设置的直轴上，并在直轴上设置过线孔，实现了集电环通过有限的几根总线向电路板供电和提供控制信号的目的，走线简洁、不凌乱，出错概率低。

主权项：1.一种总线型空心伺服电机，包括直轴1，其特征在于，还包括集电环01、电路板02和后支架2，所述直轴1空心设置，所述集电环01包括转动环011和固定环012，所述转动环011转动设置于固定环012的内侧；所述直轴1的后段套接在所述转动环011的内部，所述电路板02套接在所述直轴1的中部的后段，所述后支架2套接在所述电路板02和集电环01之间的直轴1上；所述转动环011的内侧的所述直轴1的壁体上设置有第一过线孔11，所述电路板02处的所述直轴1的壁体上设置有第二过线孔12，所述转动环011的动环导线穿过所述第一过线孔11、直轴1的内侧、第二过线孔12连接至所述电路板02；还包括后端盖3、前端盖4、内转子铁芯5、后盖轴承61和前盖轴承62；所述直轴1从后向前依次设置有第一环形台阶14、第二环形台阶15、第三环形台阶16和第四环形台阶17，所述第二环形台阶15的高度大于所述第一环形台阶14的高度，所述第三环形台阶16的高度大于所述第二环形台阶15的高度，所述第一环形台阶14和所述第四环形台阶17的高度相等；所述后支架2的前端面抵靠在所述第一环形台阶14的后端面上；所述电路板02套接在所述第一环形台阶14的后段上；所述后盖轴承61的内圈套接在所述第一环形台阶14前段上，所述后盖轴承61的前端面抵住所述第二环形台阶15的后端面，所述后端盖3的前部套接在所述后盖轴承61的外圈上；所述前盖轴承62的内圈套接在所述第四环形台阶17的后段上，所述前盖轴承62的后端面抵住所述第三环形台阶16的前端面，所述前端盖4的后段套接在所述前盖轴承62的外圈上；所述内转子铁芯5固定在所述后端盖3和前端盖4之间。

全文数据：一种总线型空心伺服电机技术领域：[0001]本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种总线型空心伺服电机。背景技术：[0002]现有的伺服电机结构布置不合理，走线凌乱，容易出现问题。[0003]因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。发明内容：[0004]本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种总线型空心伺服电机。[0005]一种总线型空心伺服电机，包括直轴、集电环、电路板和后支架，直轴空心设置，集电环包括转动环和固定环，转动环转动设置于固定环的内侧；[0006]直轴的后段套接在转动环的内部，电路板套接在直轴的中部的后段，后支架套接在电路板和集电环之间的直轴上；[0007]转动环的内侧的直轴的壁体上设置有第一过线孔，电路板处的直轴的壁体上设置有第二过线孔，转动环的动环导线穿过第一过线孔、直轴的内侧、第二过线孔连接至电路板。[0008]优选的，转动环的后段的壁体上设置有螺纹孔，直轴设置有对应的螺纹盲孔，通过螺栓连接螺纹孔和螺纹盲孔实现直轴和转动环的固定。[0009]优选的，固定环的前端面设置有止转片，止转片固定设置于固定环的端部的一侧，止转片上设置有止转孔，销轴穿过止转孔固定在后支架的后端面上。[0010]优选的，还包括后端盖、前端盖、内转子铁芯、后盖轴承和前盖轴承；[0011]直轴从后向前依次设置有第一环形台阶、第二环形台阶、第三环形台阶和第四环形台阶，第二环形台阶的高度大于第一环形台阶的高度，第三环形台阶的高度大于第二环形台阶的高度，第一环形台阶和第四环形台阶的高度相等；[0012]后支架的前端面抵靠在第一环形台阶的后端面上；[0013]电路板套接在第一环形台阶的后段上；[0014]后盖轴承的内圈套接在第一环形台阶前段上，后盖轴承的前端面抵住第二环形台阶的后端面，后端盖的前部套接在后盖轴承的外圈上；[0015]前盖轴承的内圈套接在第四环形台阶的后段上，前盖轴承的后端面抵住第三环形台阶的前端面，前端盖的后段套接在前盖轴承的外圈上；[0016]内转子铁芯的固定在后端盖和前端盖之间。[0017]优选的，还包括定子铁芯，定子铁芯套接在第二环形台阶的外侧，第一环形台阶的前端面抵住第三环形台阶的后端面；[0018]定子铁芯的周侧绕制有定子线圈；[0019]定子铁芯处的直轴设置有第三过线孔，电路板的导线穿过第二过线孔、直轴的中空部、第三过线孔连接定子线圈。[0020]优选的，内转子铁芯的内侧通过磁力粘合有调磁磁钢。[0021]优选的，还包括断电制动器、前支架；[0022]前支架套接在直轴的接近前端的外侧，前支架的后端面抵住第四环形台阶的前端面；[0023]断电制动器包括转动件和制动件，转动件连接在前端盖上，制动件连接在前支架上;通电状态下，转动件和制动件分开，断电状态下，制动件阻止转动件转动，从而阻止前支架转动，从而阻止内转子铁芯转动；[0024]断电制动器处的直轴设置有第四过线孔，电路板的导线穿过第二过线孔、直轴的中空部、第四过线孔连接断电制动器。[0025]优选的，后端盖向后部伸出环形支撑部，环形支撑部支撑在第一环形台阶的中段上。t〇〇26]优选的，还包括码盘和读数头，码盘套接在后端盖的后部的周侧，读数头支撑并连接在电路板上，读数头正对码盘。[0027]优选的，还包括伺服驱动器，伺服驱动器设置在电路板上。[0028]本发明具有如下有益效果：一种总线型空心伺服电机，包括直轴、集电环、电路板和后支架，直轴空心设置，集电环包括转动环和固定环，转动环转动设置于固定环的内侧；直轴的后段套接在转动环的内部，电路板套接在直轴的中部的后段，后支架套接在电路板和集电环之间的直轴上；转动环的内侧的直轴的壁体上设置有第一过线孔，电路板处的直轴的壁体上设置有第二过线孔，转动环的动环导线穿过第一过线孔、直轴的内侧、第二过线孔连接至电路板。通过将集电环和电路板套接在空心设置的直轴上，并在直轴上设置过线孔，实现了集电环通过有限的几根总线向电路板供电和提供控制信号的目的，走线简洁、不凌乱，出错概率低。附图说明：[0029]图1为本发明一种总线型空心伺服电机的剖面图。[0030]图2为本发明一种总线型空心伺服电机的直轴的剖面图。[0031]图3为本发明一种总线型空心伺服电机的集电环的结构示意图。[0032]图中：[0033]1-直轴；11-第一过线孔；12-第二过线孔；13-螺纹盲孔；14-第一环形台阶；15-第二环形台阶；ie-第三环形台阶;17-第四环形台阶；18-第三过线孔;19-第四过线孔;2_后支架;3-后立而盖;4-肖ij端盖;5-内转子铁芯;51-调磁磁钢;61-后盖轴承;62-肖II盖轴承;7_定子铁芯;71-定子线圈;8-前支架;01-集电环;011-转动环;0111-螺纹孔;012-固定环;〇121-止转片;01211-止转孔;02-电路板;03-断电制动器;31-环形支撑部;04-码盘;〇5_读数头;〇6-伺服驱动器。具体实施方式：[0034]下面结合附图1〜3对本发明作进一步的说明。[0035]—种总线型空心伺服电机，包括直轴1、集电环〇1、电路板02和后支架2,直轴1空心设置，集电环01包括转动环011和固定环012,转动环011转动设置于固定环012的内侧；[0036]直轴1的后段套接在转动环011的内部，电路板02套接在直轴1的中部的后段，后支架2套接在电路板〇2和集电环01之间的直轴1上；[0037]转动环011的内侧的直轴1的壁体上设置有第一过线孔11，电路板02处的直轴1的壁体上设置有第二过线孔12,转动环011的动环导线穿过第一过线孔11、直轴1的内侧、第二过线孔12连接至电路板〇2。[0038]通过将集电环01和电路板02套接在空心设置的直轴1上，并在直轴1上设置过线孔，实现了集电环〇1通过有限的几根总线向电路板02供电和提供控制信号的目的，走线简洁、不凌乱，出错概率低。[0039]本实施例中，转动环011的后段的壁体上设置有螺纹孔0111，直轴1设置有对应的螺纹盲孔13，通过螺栓连接螺纹孔0111和螺纹盲孔13实现直轴1和转动环011的固定。[0040]本实施例中，固定环012的前端面设置有止转片0121，止转片0121固定设置于固定环012的端部的一侧，止转片0121上设置有止转孔01211，销轴穿过止转孔01211固定在后支架2的后端面上。[0041]本实施例中，还包括后端盖3、前端盖4、内转子铁芯5、后盖轴承61和前盖轴承62;[0042]直轴1从后向前依次设置有第一环形台阶14、第二环形台阶15、第三环形台阶16和第四环形台阶17,第二环形台阶15的高度大于第一环形台阶14的高度，第三环形台阶16的高度大于第二环形台阶15的高度，第一环形台阶14和第四环形台阶17的高度相等；[0043]后支架2的前端面抵靠在第一环形台阶14的后端面上；[0044]电路板02套接在第一环形台阶14的后段上；[0045]后盖轴承61的内圈套接在第一环形台阶14前段上，后盖轴承61的前端面抵住第二环形台阶15的后端面，后端盖3的前部套接在后盖轴承61的外圈上；[0046]前盖轴承62的内圈套接在第四环形台阶17的后段上，前盖轴承62的后端面抵住第三环形台阶16的前端面，前端盖4的后段套接在前盖轴承62的外圈上；[0047]内转子铁芯5的固定在后端盖3和前端盖4之间。[0048]本实施例中，还包括定子铁芯7，定子铁芯7套接在第二环形台阶15的外侧，第二环形台阶15的前端面抵住第三环形台阶16的后端面；[0049]定子铁芯7的周侧绕制有定子线圈71;[0050]定子铁芯7处的直轴1设置有第三过线孔18,电路板02的导线穿过第二过线孔12、直轴1的中空部、第三过线孔18连接定子线圈71。[0051]本实施例中，内转子铁芯5的内侧通过磁力粘合有调磁磁钢51。[0052]本实施例中，还包括断电制动器03、前支架8;[0053]前支架8套接在直轴1的接近前端的外侧，前支架8的后端面抵住第四环形台阶17的前端面；[00M]断电制动器03包括转动件和制动件，转动件连接在前端盖4上，制动件连接在前支架8上;通电状态下，转动件和制动件分开，断电状态下，制动件阻止转动件转动，从而阻止前支架8转动，从而阻止内转子铁芯5转动；[0055]断电制动器03处的直轴1设置有第四过线孔19,电路板02的导线穿过第二过线孔12、直轴1的中空部、第四过线孔19连接断电制动器03。[0056]本实施例中，后端盖3向后部伸出环形支撑部31，环形支撑部31支撑在第一环形台阶14的中段上。[0057]本实施例中，还包括码盘04和读数头05,码盘04套接在后端盖3的后部的周侧，读数头05支撑并连接在电路板02上，读数头05正对码盘04。[0058]本实施例中，还包括伺服驱动器06，伺服驱动器06设置在电路板02上。[0059]01-集电环;011-转动环;0111-螺纹孔;012-固定环;0121-止转片;01211-止转孔；[0060]本实施例中，转动环011的内部中空，转动环011的一侧设置有环形台阶，环形台阶的内部用于套接机器人关节的直轴1上，转动环011的外侧套接固定环012;[0061]转动环011的外壁设置有N个第一环形槽，每个第一环形槽内嵌设有导电环，固定环012的内壁设置有N个第二环形槽，每个第二环形槽内设置有一个V型导电片，每个V型导电片的两个触点分别抵靠卡接在一个导电环上；[0062]N为自然数，N大于等于2。[0063]本实施例中，还包括N条定子导线固定环导线和N条转子导线转动环导线）；[0064]转动环011的壁体上沿轴向设置有第一线孔，N条转子导线穿过第一线孔分别连接导电环；[0065]固定环012的壁体上沿轴向设置有第二线孔，N条定子导线穿过第二线孔分别连接V型导电片。[0066]本实施例中，环形台阶的径向上设置有螺栓孔，通过螺栓孔，环形台阶套接并固定在机器人关节的转轴外侧。[0067]本实施例中，还包括止转片，止转片固定设置于固定环〇丨2的端部的一侧，止转片上设置有止转孔，销轴穿过止转孔固定在不动件上以固定固定环012。[0068]本实施例中，止转孔包括长方形孔和与长方形孔相切的半圆形孔。[0069]本实施例中，还包括竖直板，N个V型导电片的脊部通过竖直板连接在一起。[0070]本实施例中，V型导电片的设置有两个弹性卡臂，每个弹性卡臂的头部为弹性卡接头，弹性卡接头的头部设置有拐角;拐角的端部设置有与导电环适配的弧形切角。[0071]本实施例中，弹性卡接头的头部的内侧弹性压触在导电环上，弹性卡臂的外侧弹性挤靠在第二环形槽的内壁。[0072]本实施例中，V型导电片的2个弹性卡接头设置有拐角;拐角的端部设置有导电毛刷，导电毛刷的多个导电毛的长度不相同，导电毛刷的端部呈与导电环外壁适配的弧形面。[0073]本实施例中，N为4;N个V型导电片沿竖直板的竖直方向均匀分布;竖直板的环向成与第二环形槽适配的弧形，竖直板的背部伸出与第二环形槽适配的卡条。[0074]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技^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作出若干改进，这些改进也应视为本的保护范围。

权利要求：1.—种总线型空心伺服电机，包括直轴（1，其特征在于，还包括集电环01、电路板02和后支架（2，所述直轴（1空心设置，所述集电环（01包括转动环（011和固定环012，所述转动环011转动设置于固定环012的内侧；所述直轴（1的后段套接在所述转动环011的内部，所述电路板02套接在所述直轴Q的中部的后段，所述后支架2套接在所述电路板02和集电环〇1之间的直轴1上；所述转动环011的内侧的所述直轴（1的壁体上设置有第一过线孔11，所述电路板02处的所述直轴⑴的壁体上设置有第二过线孔⑵，所述转动环011的动环导线穿过所述第一过线孔11、直轴⑴的内侧、第二过线孔12连接至所述电路板02。2.如权利要求1所述总线型空心伺服电机，其特征在于，所述转动环011的后段的壁体上设置有螺纹孔0111，所述直轴（1设置有对应的螺纹盲孔13，通过螺栓连接所述螺纹孔0111和螺纹盲孔13实现所述直轴1和所述转动环〇11的固定。3.如权利要求1所述总线型空心伺服电机，其特征在于，所述固定环〇12的前端面设置有止转片0121，所述止转片0121固定设置于所述固定环〇12的端部的一侧，所述止转片0121上设置有止转孔01211，销轴穿过所述止转孔01211固定在所述后支架2的后端面上。4.如权利要求1所述总线型空心伺服电机，其特征在于，还包括后端盖3、如‘盖4、内转子铁芯5、后盖轴承61和前盖轴承62;所述直轴（1从后向前依次设置有第一环形台阶（14、第二环形台阶（15、第三环形台阶（16和第四环形台阶17，所述第二环形台阶（15的高度大于所述第一环形台阶（14的高度，所述第三环形台阶（16的高度大于所述第二环形台阶（15的高度，所述第一环形台阶14和所述第四环形台阶17的高度相等；所述后支架⑵的前端面抵靠在所述第一环形台阶（14的后端面上；所述电路板02套接在所述第一环形台阶（14的后段上；所述后盖轴承61的内圈套接在所述第一环形台阶（14前段上，所述后盖轴承61的前端面抵住所述第二环形台阶（15的后端面，所述后端盖3的前部套接在所述后盖轴承61的外圈上；所述前盖轴承62的内圈套接在所述第四环形台阶17的后段上，所述前盖轴承62的后端面抵住所述第三环形台阶（16的前端面，所述前端盖4的后段套接在所述前盖轴承62的外圈上；所述内转子铁芯⑸的固定在所述后端盖⑶和前端盖⑷之间。5.如权利要求4所述总线型空心伺服电机，其特征在于，还包括定子铁芯7，所述定子铁芯7套接在所述第二环形台阶（15的外侧，所述第二环形台阶（15的前端面抵住所述第三环形台阶（16的后端面；所述定子铁芯⑺的周侧绕制有定子线圈71;所述定子铁芯7处的所述直轴（1设置有第三过线孔（18，所述电路板02的导线穿过所述第二过线孔12、直轴1的中空部、第三过线孔18连接所述定子线圈71。6.如权利要求5所述总线型空心伺服电机，其特征在于，所述内转子铁芯（5的内侧通过磁力粘合有调磁磁钢51。7.如权利要求4所述总线型空心伺服电机，其特征在于，还包括断电制动器03、前支架⑻；、山、所述前支架8套接在所述直轴（1的接近前端的外侧，所述前支架8的后端面抵住所述第四环形台阶17的前端面；所述断电制动器03包括转动件和制动件，所述转动件连接在所述前端盖4上，所述制动件连接在所述前支架⑻上;通电状态下，转动件和制动件分开，断电状态下，制动件阻止转动件转动，从而阻止前支架8转动，从而阻止内转子铁芯5转动；所述断电制动器〇3处的所述直轴（1设置有第四过线孔19，所述电路板02的导线穿过所述第二过线孔（I2、直轴（1的中空部、第四过线孔（19连接所述断电制动器03。8.如权利要求4所述总线型空心伺服电机，其特征在于，所述后端盖3向后部伸出环形支撑部31，所述环形支撑部31支撑在所述第一环形台阶14的中段上。9.如权利要求4所述总线型空心伺服电机，其特征在于，还包括码盘（04和读数头05，所述码盘〇4套接在所述后端盖3的后部的周侧，所述读数头〇5支撑并连接在所述电路板02上，所述读数头〇5正对所述码盘04。10.如权利要求9所述总线型空心伺服电机，其特征在于，还包括伺服驱动器〇6，所述伺服驱动器〇6设置在所述电路板〇2上。

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