[发明专利]结构改进的平动式啮合电机

权利要求书

1.一种结构改进的平动式啮合电机，是将电机和减速机集成为一体的大转矩的低转速电动机，包括有：电机的定子、转子，齿轮减速机的摆线内齿圈和摆线外齿轮，磁极支架、主轴、平动约束机构，以及机壳；其中摆线外齿轮通过平键连结主轴，由主轴带动外齿轮作公转运动，再通过与外齿轮啮合的固定的摆线内齿圈，外齿轮输出低速的自转运动，并通过连接键带动主轴转动，进而通过联轴器和输出轴输出该自转运动；其特征在于：

所述定子采用分布式结构，每个定子为中间有凸柱的半圆环形构件，各个凸柱上的线圈绕组构成能够分别控制的感应磁极，位于所述转子的径向两侧的两个定子绕组分别通电后，该两个定子线圈绕组产生的电磁力将驱动该转子向各自方向平动；因每个定子线圈绕组产生的电磁力仅流经该定子自身和该转子而形成闭合路径，不通过其它定子，避免出现负功磁路；在径向尺寸和铁芯截面积相同时，该结构能设置更多的线圈绕组匝数，提高电机的功率密度；

所述转子为长方体构件，螺固于两个转子支架，每个转子支架上设有直线凹槽与十字滑块构成的横向平动约束副；该十字滑块与另一个设有直槽通孔的滑块盘构成纵向平动约束副；该十字滑块约束机构使所述转子只能径向平动而不能转动；

所述定子与转子构成的磁极模块沿轴向设置，构成多套模块化的封装磁极，该结构能提高总的磁场力输出，又便于根据用途而安置不同数量的封装磁极，输出不同的功率。

2.根据权利要求1所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述主轴藉由滑动轴承固装于所述转子的通孔内，使得该转子平动时能够带动主轴水平移动，但不限制该主轴的自由转动；该主轴通过键连接外齿轮，使得所述转子平动时，带动主轴和外齿轮做公转运动，再通过与外齿轮啮合的固定内齿圈而带动主轴作自转运动，即主轴在公转运动时，也有自转运动；从而利用十字滑块和输出轴构成的输出机构输出该主轴的低速、大转矩自转运动，但不约束其公转运动；以避免将负载转矩施加给支撑约束结构，减少约束机构的磨损和效率的损失。

3.根据权利要求1所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述磁极支架为内侧设有多个凸柱和两个螺纹孔的薄壁圆环型构件，该多个凸柱与所述定子形状相对应，用于将两个定子固装于磁极支架，并径向定位分别固装在每个转子的两侧，再藉由两个螺纹孔中的螺钉将两个定子在轴向螺固定位。

4.根据权利要求1所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述转子支架为截面形状与转子相近似的薄板构件，该转子支架中央通孔两侧分别对称设有螺孔和相互平行的直线凹槽，两个螺孔用于螺固所述转子，两个直线凹槽和滑块盘上的两个十字滑块构成横向平动约束副，使得所述转子只能平动，不能转动。

5.根据权利要求4所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述滑块盘是设有两个直槽通孔和多个螺孔的薄板圆形构件，其中多个螺孔分为两组，分别用于将该滑块盘螺固在位于其两侧的磁极支架，两个直槽通孔与转子支架的两个直线凹槽呈垂直相交状，用于嵌入所述转子支架的两个十字滑块，构成纵向平动约束副。

6.根据权利要求1所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述每套磁极由一个转子和位于其两侧的两个定子所组成，该两个定子上的线圈绕组分别驱动该转子向上、下方向平动，形成单向驱动结构；同样构造的另一套磁极的两个定子上的线圈绕组在轴向与上述磁极定子上的线圈绕组呈垂直交叉设置，形成左、右方向的驱动磁极。

7.根据权利要求1或6所述的平动式啮合电机，其特征在于：所述平动式啮合电机在位于轴向的摆线内齿圈和摆线外齿轮构成的齿轮减速机的两侧分别设置2套磁极，形成对称的两套4相驱动方式。