一种轴承电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种轴承电机。

背景技术

目前传统旋转电机基本上是定转子之间存在空气，再通过第三种零部件前、后端盖连接，转子通过装配在前、后端盖内的轴承旋转。为了保证定转子的气隙均匀且不能刮擦，必须要求定子的支撑件(机壳)、转子的支撑件(转轴)以及它们的连接件前后端盖的加工精度达到一定要求，但多个零部件的公差累积，很难保证真正符合气隙均匀的设计需求。

同时，零部件加工、材质不均匀和装配带来的不平衡量、转子转动的径向惯量、轴向惯量以及其他附加力都作用在轴承内加工精密的滚珠、滚针等上，可以想象一旦滚珠或滚针等受伤，整个电机都将进入不良的恶性循环中。这也使得加工精密容易受损的小巧轴承需要承受比它大好多倍重量的转子，并且承受高速转动带来的偏心冲击力，从而更易出现损伤和损坏，影响其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承电机，其能直接驱动转子组件相对定子组件转动，省去了多个用于传递动力的零部件的使用，可节省成本，保证传动精度；同时，转子组件直接通过摩擦柱与轴承圈配合，可替代小巧寿命短的轴承，可靠性和使用寿命均得到有效地提高，且对加工精度要求更低，进而能有效地保证整个轴承电机的稳定性和使用寿命。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明提供一种轴承电机，包括：定子组件和转子组件；

定子组件的内圈设置有轴承圈；

转子组件的周向边缘通过间隔设置的多个摩擦柱与轴承圈滑动配合，以相对定子组件转动。

在可选的实施方式中，转子组件包括第一转子铁芯，第一转子铁芯上开设有与多个摩擦柱一一对应设置的多个配合槽，每个摩擦柱均与对应位置的配合槽插接配合；且每个摩擦柱均具有从配合槽伸出的滑动部，滑动部用于与轴承圈滑动配合。

在可选的实施方式中，每个配合槽和对应位置的摩擦柱二者中的一者上开设有凹槽，每个配合槽和对应位置的摩擦柱二者中的另一者上设置有凸起，凸起与凹槽插接配合。

在可选的实施方式中，凹槽开设于配合槽的槽壁，凸起对应的设置于摩擦柱的侧壁。

在可选的实施方式中，凹槽的数量为两个，且分别开设于配合槽相对的两个槽壁上，且每个凹槽均与配合槽连通；每个摩擦柱上均设有两个凸起，且两个凸起分别凸设于摩擦柱的两侧，以分别与对应位置的两个凹槽一一对应地插接配合。

在可选的实施方式中，配合槽内设有弹性件，弹性件被配置使摩擦柱具有与轴承圈接触的运动趋势。

在可选的实施方式中，弹性件为带状弹簧，带状弹簧设置于配合槽的槽底与摩擦柱之间；

或者，

弹性件为管状弹簧，弹性件套设于摩擦柱外，且弹性件的一端与配合槽的槽底配合，另一端与摩擦柱配合。

在可选的实施方式中，转子组件还包括第二转子铁芯，第二转子铁芯与第一转子铁芯同轴线设置，且具有位于第一转子铁芯两端的第一配合部和第二配合部，第一配合部和第二配合部用于共同限制摩擦柱轴向运动。

在可选的实施方式中，定子组件包括定子铁芯和绕线组件，绕线组件包括线圈和定子骨架，线圈绕设于定子骨架，定子骨架用于与定子铁芯配合。

在可选的实施方式中，定子铁芯的内侧边缘设置有多个凸起部，定子骨架包括与多个凸起部一一对应设置的多个骨架，每个骨架均与对应位置的凸起部一一对应地插接配合，且多个骨架依次首尾连接配合，每个骨架外侧均绕设有线圈。

本发明的实施例至少具备以下优点或有益效果：

本发明的实施例提供了一种轴承电机，其包括定子组件和转子组件；其中，定子组件的内圈设置有轴承圈；转子组件的周向边缘通过间隔设置的多个摩擦柱与轴承圈滑动配合，以相对定子组件转动。该轴承电机能直接将动力传递至转子组件处，以带动转子组件相对定子组件转动，省去了多个用于传递动力的零部件的使用，可节省成本，保证传动精度；同时，转子组件直接通过摩擦柱与轴承圈配合，可替代小巧寿命短的轴承，可靠性和使用寿命均得到有效地提高，且对加工精度要求更低，进而能有效地保证整个轴承电机的稳定性和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的轴承电机的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的轴承电机的一种转子组件的结构示意图；

图3为本发明的实施例提供的轴承电机的一种转子组件的剖面示意图；

图4为本发明的实施例提供的轴承电机的第一转子铁芯的结构示意图；

图5为图4的I处的局部放大图；

图6为本发明的实施例提供的轴承电机的支撑柱的结构示意图；

图7为本发明的实施例提供的轴承电机的第二转子铁芯的结构示意图；

图8为本发明的实施例提供的轴承电机的另一种转子组件的结构示意图；

图9为本发明的实施例提供的轴承电机的定子组件的结构示意图一；

图10为本发明的实施例提供的轴承电机的定子组件的结构示意图二；

图11为本发明的实施例提供的轴承电机的定子铁芯的结构示意图；

图12为本发明的实施例提供的轴承电机的绕设有线圈的骨架的结构示意图；

图13为本发明的实施例提供的轴承电机的骨架的结构示意图。

图标:10-轴承电机；101-定子组件；103-转子组件；105-轴承圈；107-摩擦柱；109-第一转子铁芯；111-配合槽；113-滑动部；115-凹槽；117-凸起；121-带状弹簧；123-管状弹簧；125-第二转子铁芯；127-磁钢；129-安装槽；131-第一配合部；133-第二配合部；135-定子铁芯；137-绕线组件；139-线圈；141-定子骨架；143-骨架；145-凸起部；147-主体；149-第一架体；151-第二架体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

相关技术中，传统旋转电机的转子通常通过装配在前、后端盖内的轴承旋转，精度难以保证，且由于轴承的滚珠或滚针容易受损或损坏，严重影响了电机的稳定性和使用寿命。

有鉴于此，本实施例提供了一种轴承电机，其直接驱动转子组件转动，省去中间传递动力的零部件，可节省成本，保证传动精度；同时，采用摩擦柱与轴承圈配合，可替代小巧寿命短的轴承，能有效地保证整个轴承电机的稳定性和使用寿命。下面对该轴承电机的结构和工作原理进行详细地介绍。

图1为本实施例提供的轴承电机10的结构示意图；图2为本实施例提供的轴承电机10的一种转子组件103的结构示意图；图3为本实施例提供的轴承电机10的一种转子组件103的剖面示意图。请参阅图1至图3，在本实施例中，该轴承电机10主要包括定子组件101和转子组件103。

详细地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，定子组件101的内圈设置有轴承圈105。其中，通过轴承圈105的设置，使得转子组件103能相对定子组件101转动，从而利于直接驱动转子组件103运动。需要说明的是，本实施例中，轴承圈105通过粉末冶金方式制备得到，其材料为铜、铁粉末组件，且可在其内部按照设计要求添加润滑油，由于其密度不高，粉末之间存在缝隙，形成相当于毛细血管的功能，使得热态下渗出油润滑轴承圈105内表面，起到润滑作用，保证转子组件103的平稳转动，同时当轴承电机10冷却到一定温度下，油又被吸收回轴承圈105粉末冶金的缝隙内，保证轴承电机10的清洁度和安全性。

详细地，请再次参阅图1至图3，在本实施例中，转子组件103的周向边缘通过间隔设置的多个摩擦柱107与轴承圈105滑动配合，以相对定子组件101转动。摩擦柱107的数量为多个，例如本实施例具体选择为八个沿转子组件103的轴心边缘间隔设置的支撑柱。通过这样设置，一方面，该轴承电机10能直接将动力传递至转子组件103处，以带动转子组件103转动，省去了多个用于传递动力的零部件的使用，可节省成本，保证传动精度；另一方面，由于转子组件103直接通过摩擦柱107与轴承圈105配合，还可替代小巧寿命短的轴承，使得转子组件103的可靠性和使用寿命均得到有效地提高，且对加工精度要求更低，进而能有效地保证整个轴承电机10的稳定性和使用寿命。当然，在其他实施例中，支撑柱的数量还可以根据需求进行选择和调整，本实施例不做限定。

图4为本实施例提供的轴承电机10的第一转子铁芯109的结构示意图；

图5为图4的I处的局部放大图；图6为本实施例提供的轴承电机10的支撑柱的结构示意图。请参阅图4至图6，在本实施例中，转子组件103包括第一转子铁芯109，第一转子铁芯109上开设有与多个摩擦柱107一一对应设置的多个配合槽111，也即开设有八个配合槽111，八个配合槽111呈圆形阵列设置，以使得每个摩擦柱107均与对应位置的配合槽111插接配合。同时，每个摩擦柱107均呈长条状结构，且每个摩擦柱107的端部均具有从配合槽111伸出的滑动部113，滑动部113用于与轴承圈105滑动配合，从而实现直接驱动转子组件103相对定子组件101转动。

同时，通过这样设置，一方面使得摩擦柱107的大部分结构能容置于配合槽111内，从而能保证在转子组件103转动过程中，摩擦柱107的稳定性和可靠性，进而保证整个轴承电机10的稳定性和可靠性；另一方面，由于摩擦柱107的滑动部113能从配合槽111伸出，从而还便于其能与轴承圈105配合，从而替代现有技术中的轴承与滚珠或滚针的配合过程，保证配合精度和强度，减少轴承电机10的损坏或磨损几率，从而保证轴承电机10的使用寿命。

作为可选的方案，请再次参阅图4至图6，在本实施例中，每个配合槽111和对应位置的摩擦柱107二者中的一者上开设有凹槽115，每个配合槽111和对应位置的摩擦柱107二者中的另一者上设置有凸起117，凸起117与凹槽115插接配合。通过这样设置，使得摩擦柱107与配合槽111配合时，凸起117还能与凹槽115配合，从而能进一步地保证摩擦柱107的稳定性和可靠性，从而保证转子组件103相对定子组件101转动过程的稳定性，进而保证轴承电机10运行的可靠性。

详细地，在本实施例中，凹槽115开设于配合槽111的槽壁，凸起117对应的设置于摩擦柱107的侧壁。将凹槽115开设于配合槽111的槽壁，使得凹槽115能用于对摩擦柱107进行侧向径向定位，以充分保证摩擦柱107的稳定性。

更详细地，凹槽115的数量为两个，且两个凹槽115分别开设于配合槽111相对的两个槽壁上，且每个凹槽115均与配合槽111连通。与之对应，每个摩擦柱107上均设有两个凸起117，且两个凸起117分别凸设于摩擦柱107的两侧，以分别与对应位置的两个凹槽115一一对应地插接配合。通过两个凸起117和两个凹槽115的一一插接配合，使得摩擦柱107的径向位置能得到有效地限制，从而不易从配合槽111脱出，且能有效地保证其与轴承圈105接触的稳定性和可靠性，从而保证轴承电机10的可靠性和稳定性。当然，在其他实施例中，凹槽115和凸起117的数量还可以根据需求进行选择和调整；同时，在本实施例中，也可以在摩擦柱107的周向外侧设置凸起环，凸起环的两端分别形成两个凸起117，本实施例不做限定。

图7为本实施例提供的轴承电机10的第二转子铁芯125的结构示意图。请参阅图1与图7，在本实施例中，转子组件103还包括第二转子铁芯125，第二转子铁芯125与第一转子铁芯109同轴线设置，且具有位于第一转子铁芯109两端的第一配合部131和第二配合部133，第一配合部131和第二配合部133的形状和尺寸与第一转子铁芯109的形状和尺寸相适配，用于共同限制摩擦柱107轴向运动。也即，通过第一转子铁芯109和第二转子铁芯125的配合，使得摩擦柱107的两端能分别与第一配合部131和第二配合部133抵接配合，从而能充分限制和封闭其轴向运动，从而更进一步地保证摩擦柱107在转子组件103运行过程中的稳定性和可靠性。

需要说明的是，本实施例中，转子组件103还包括磁钢127，第一转子铁芯109和第二转子铁芯125上均设置有安装槽129，磁钢127能安装于安装槽129内，第一转子铁芯109和第二转子铁芯125均能参与电磁作用，又能配合限制摩擦柱107的位置。由于磁钢127未进行实质改进，本实施例不再赘述其结构。

请再次参阅图2与图3，在本实施例中，配合槽111内设有弹性件，弹性件被配置使摩擦柱107具有与轴承圈105接触的运动趋势，以使得摩擦柱107始终能与轴承圈105稳定接触。同时，在具体使用过程中，可在装配前，在摩擦柱107上先涂上油脂，装配入定子组件101后，使摩擦柱107的滑动部113与定子组件101内圈的轴承圈105接触并配合，当摩擦柱107的滑动部113有磨损时，可通过弹性件的调节，依然可以保证与定子组件101内圈的轴承圈105接触可靠且均匀，从而保证轴承电机10的运行的可靠性和稳定性。

详细地，请再次参阅图2与图3，在本实施例中，弹性件为带状弹簧121，带状弹簧121设置于配合槽111的槽底与摩擦柱107之间。通过带状弹簧121的设置，使得当摩擦柱107的滑动部113有磨损时，可通过调节带状弹簧121，保证摩擦柱107的滑动部113与轴承圈105稳定地配合。

图8为本实施例提供的轴承电机10的另一种转子组件103的结构示意图。请参阅图8，在本实施例中，弹性件为管状弹簧123，例如压簧或拉簧，弹性件套设于摩擦柱107外，且弹性件的一端与配合槽111的槽底配合，另一端与摩擦柱107配合，以使得当摩擦柱107的滑动部113有磨损时，可通过调节管状弹簧123，以保证摩擦柱107的滑动部113与轴承圈105稳定地配合。当然，在其他实施例中，也可以采用弹片能结构，保证摩擦柱107能与轴承圈105稳定接触即可，本实施例不做限定。

图9为本实施例提供的轴承电机10的定子组件101的结构示意图一；图10为本实施例提供的轴承电机10的定子组件101的结构示意图二；图11为本实施例提供的轴承电机10的定子铁芯135的结构示意图。请参阅图1、图9、图10以及图11，在本实施例中，定子组件101包括定子铁芯135和绕线组件137，绕线组件137包括线圈139和定子骨架141，线圈139绕设于定子骨架141，定子骨架141用于与定子铁芯135配合。通过这样设置，使得线圈139绕制完成后，可以非常容易且快速地放入定子铁芯135内，从而可以大大提高绕组制作速度以及简化了绕组制作工艺，提高生产力、降低岗位门槛，且故障率也大大降低。

详细地，图12为本实施例提供的轴承电机10的绕设有线圈139的骨架143的结构示意图；图13为本实施例提供的轴承电机10的骨架143的结构示意图。请参阅图10至图13，在本实施例中，定子铁芯135的内侧边缘设置有多个凸起部145。与之对应，定子骨架141包括与多个凸起部145一一对应设置的多个骨架143，每个骨架143均与对应位置的凸起部145一一对应地插接配合，且多个骨架143依次首尾连接配合，每个骨架143外侧均绕设有线圈139。通过将定子骨架141划分为多个骨架143，使得每个骨架143可单独完成绕线，从而便于快速地与对应位置的凸起部145装配，以使得定子铁芯135和绕线组件137的装配过程更简单和便捷，使得故障率更低。

详细地，请再次参阅图13，在本实施中，每个骨架143均包括主体147、第一架体149和第二架体151，第一架体149、主体147以及第二架体151可一体成型，主体147用于与对应位置的凸起部145装配，第一架体149和第二架体151分别设置于主体147的两端，且二者均呈弧状设置，且二者同心设置。多个骨架143的第一架体149依次首尾连接形成定子组件101的内圈，以与轴承圈105配合，多个骨架143的第二架体151依次首尾连接形成定子组件101的外圈。通过这样设置，使得多个骨架143依次首尾连接后能形成绕线组件137，便于与定子铁芯135配合，从而保证整个轴承电机10的紧凑性和稳定性，降低其故障率。

下面对本发明的实施例提供的轴承电机10的安装过程、工作原理及有益效果进行详细地介绍：

上述轴承电机10进行装配作业时，先分别进行转子组件103和定子组件101的装配，再将二者装配在一起；其中，在进行转子组件103的装配时，可先将带状弹簧121放置于第一转子铁芯109的配合槽111内，然后在每个配合槽111内放置摩擦柱107，使得摩擦柱107的下端与配合槽111插接配合，且使得摩擦柱107上的凸起117与配合槽111上开设的凹槽115插接配合，使得摩擦柱107的滑动部113从配合槽111伸出，接着，将第二转子铁芯125的第一配合部131和第二配合部133配合于第一转子铁芯109的两侧，封闭第一转子铁芯109的轴向两端；在进行定子组件101的装配时，可先将线圈139绕设于骨架143外侧，然后将多个骨架143设置于定子铁芯135的凸起部145，并依次首尾连接即可。

上述的轴承电机10在运行时，转子组件103可被直接驱动，以相对定子组件101转动。在此过程中，由于该轴承电机10能直接将动力传递至转子组件103处，以带动转子组件103转动，省去了多个用于传递动力的零部件的使用，可节省成本，保证传动精度；同时，由于转子组件103直接通过摩擦柱107与轴承圈105配合，还可替代小巧寿命短的轴承，使得转子组件103的可靠性和使用寿命均得到有效地提高，且对加工精度要求更低，进而能有效地保证整个轴承电机10的稳定性和使用寿命。

综上所述，本发明的实施例提供了一种成本低、可靠性和稳定性高、精度高，且适用寿命长的轴承电机10。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。