CN219999186U - 电机及其编码器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机及其编码器，编码器包括第一码盘组件、第二码盘组件以及感光元件，第一码盘组件包括第一轴套和第一码盘，第一轴套套设在电机的转轴的外周，第一码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道；第二码盘组件包括第二轴套和第二码盘，第二轴套套设在转轴的外周，第二码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道；编码器具有第一状态和第二状态，当电机的转速小于或等于预设转速时，编码器从第一状态切换至第二状态，第一码道在感光元件上的正投影与第二码道在感光元件上的正投影相互错位。由此，可以充分利用多个第一码道和多个第二码道的之间的间隙，以实现电机的转速小于或等于预设转速时，编码器的高精度、高分辨率运行。

Description

电机及其编码器

技术领域

本申请涉及编码器技术领域，尤其涉及一种电机及其编码器。

背景技术

编码器是一种集光/磁、机、电于一体的测角测速设备,通过机械结构和信号处理电路将光学信号转换成电信号,从而实现对角位移、位置和速度等多种物理量的直接或间接测量，编码器通常安装于电机的后端位置。

现有技术中，机床场合要求定位精度高，重复精度高，尤其体现在低速加工状态，电机直接连接到机床的丝杠进行运动，若无减速机结构，对电机要求则更高。因此需要使编码器具有高分辨率、高精度。然而提高编码器的绝对精度及分辨率，则需要提高编码器的码盘的物理刻线(码道)的数量，但物理刻线数量受制于现有的技术能力、工艺水平，码道的物理精度受限；若提高物理精度一般通过增大码盘外径，但从通用化以及成本考虑，无法适配多种口径的电机。因此，如何合理地提高编码器的精度和分辨率成了亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种电机的编码器，以解决电机转速低时，编码器的精度低、分辨率低的问题。

第一方面，本申请提供了一种电机的编码器。

第二方面，本申请提供了一种电机，包括上述编码器。

根据本申请实施例的电机的编码器，包括第一码盘组件，所述第一码盘组件包括第一轴套和设于所述第一轴套的第一码盘，所述第一轴套套设在所述电机的转轴的外周，所述第一码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道；第二码盘组件，所述第二码盘组件包括第二轴套和设于所述第二轴套的第二码盘，所述第二轴套套设在所述转轴的外周，所述第二码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道；感光元件，所述感光元件、所述第一码盘以及所述第二码盘沿所述转轴的轴向方向依次排布；所述编码器具有第一状态和第二状态，当所述电机的转速小于或等于预设转速时，所述编码器从所述第一状态切换至所述第二状态，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影相互错位。

根据本申请实施例的一种电机的编码器，通过使当电机的转速小于或等于预设转速时，第一码盘在感光元件上的正投影与第二码道在感光元件上的正投影相互错位，可以充分利用多个第一码道和多个第二码道的之间的间隙，增加了编码器的码盘的精度，实现电机低速下的高精度运行，可以提高编码器的分辨率，且成本低、适应性好。

在一些实施例中，编码器还包括：第一限位件,所述第一限位件设于所述第一轴套的远离所述感光元件的一侧；第二限位件，所述第二限位件设于所述第二轴套的远离所述感光元件的一侧，当所述电机的转速大于预设转速时，所述编码器从所述第二状态切换至所述第一状态，所述第一限位件适于与所述第二限位件相配合，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影重合。

在一些实施例中，编码器还包括：第一磁环和线路板，所述线路板位于所述第二码盘组件的远离所述感光元件的一侧，所述第一磁环固定于所述编码器的线路板且位于所述转轴的外周侧；

所述第二码盘组件沿所述转轴的轴向方向可运动，所述第二码盘组件还包括：第一线圈，所述第一线圈固定于所述第二轴套的远离所述感光元件的一端且与所述第一磁环相对设置，所述第一磁环与所述第一线圈之间具有吸引力。

在一些实施例中，所述第二码盘组件还包括：第二线圈和所述第二磁环，所述第二磁环和所述第二线圈均设于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一端；所述第一码盘组件还包括：第三磁环，所述第三磁环固定于所述第一码盘组件的远离所述的感光元件的一端，在所述转轴的轴向方向上，所述第三磁环、所述第二磁环以及所述第二线圈依次排布，所述第二磁环与所述第三磁环之间具有吸引力；

当所述编码器处于第一状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力小于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力；当所述编码器处于第二状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力大于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力。

在一些实施例中，所述第二轴套内构造出第一容纳空间和第二容纳空间，所述第一容纳空间位于所述第二轴套的背离所述感光元件的一侧，所述第一线圈固定在所述第一容纳空间内，所述第二容纳空间位于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧，所述第二线圈固定在所述第二容纳空间内。

在一些实施例中，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内均具有环氧树脂层，所述环氧树脂层环绕所述第一线圈和所述第二线圈以分别密封所述第一容纳空间和所述第二容纳空间。

在一些实施例中，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的至少一个为铁氧体件或钕铁硼件。

在一些实施例中，所述第一限位件包括第一环形斜面，所述第二限位件包括第二环形斜面，当所述编码器处于所述第一状态时，所述第一环形斜面适于与所述第二环形斜面相配合；所述第一限位件与所述第二限位件中的一个具有第一凸起部，所述第一限位件与所述第二限位件中的另一个具有第一容纳槽，所述第一凸起部适于配合在所述第一容纳槽内。

在一些实施例中，所述第一轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第三环形斜面，所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第四环形斜面，当所述编码器处于所述第二状态时，所述第三环形斜面适于与所述第四环形斜面相配合。

在一些实施例中，所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度与所述第四环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度相同；或所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度大于所述第四环形斜面的相对于所述转轴的轴向方向的斜度。

在一些实施例中，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的其中一个设有第二凸起部，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的另一个设有第二容纳槽，所述第二凸起部适于配合在所述第二容纳槽内。

在一些实施例中，所述第二轴套位于所述第一轴套的外周侧，所述第一轴套与所述第二轴套通过滑动组件滑动配合。

在一些实施例中，所述滑动组件包括滑轨和滑动轴承，所述第一轴套与所述第二轴套中的其中一个上设有滑轨，所述第二轴套与所述第一轴套中的另一个上设有滑动轴承，所述滑动轴承与所述滑轨滑动配合。

在一些实施例中，所述第一轴套的外周壁形成有安装槽，所述滑动组件配合在所述安装槽内。

在一些实施例中，所述预设转速n满足关系式：0rpm＜n≤200rpm。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本申请实施例提供的一种编码器的剖视图，其中，编码器处于第一状态；

图2为本申请实施例提供的一种编码器的剖视图，其中，编码器处于第二状态；

图3为本申请实施例提供的一种第一码盘组件的剖视图；

图4为本申请实施例提供的一种第二码盘组件的剖视图；

图5为本申请实施例提供的一种第一码盘的部分结构的俯视图；

图6为本申请实施例提供的一种第二码盘的部分结构的俯视图；

图7为本申请实施例提供的一种第一码道在感光元件上的正投影和第二码道在感光元件上的正投影，其中，编码器处于第二状态；

图8为本申请实施例提供的一种第二线圈的俯视图；

图9为本申请实施例提供的一种第三环形斜面的侧视图；

图10为本申请实施例提供的一种第二凸起部和第二容纳槽的俯视图。

附图标记说明：

100、编码器；200、转轴；

10、第一码盘组件；11、第一轴套；111、第三环形斜面；112、安装槽；113、第一环形斜面；114、第一轴套部；115、第二轴套部；116、插槽；117、插口；12、第一码盘；121、第一码道；13、第三磁环；

20、第二码盘组件；21、第二轴套；211、第四环形斜面；212、第一容纳空间；213、第二容纳空间；214、第二环形斜面；

22、第二码盘；221、第二码道；23、第一线圈；24、第二线圈；25、第二磁环；

30、感光元件；40、发光件；50、第一磁环；60、线路板；70、滑动组件；71、滑轨；80、第二凸起部；90、第二容纳槽。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内”、“外”、“上”、“下”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

为了解决现有技术中低速加工时，编码器的精度低、分辨率低的技术问题，本申请提供了一种编码器100，能实现当电机的转速较低时，编码器100的高精度、高分辨率运行。

下面参考图1-图10描述根据本申请第一方面实施例的编码器100，编码器100包括：第一码盘组件10、第二码盘组件20和感光元件30。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体而言，如图1-图10所示，第一码盘组件10包括第一轴套11和设于第一轴套11的第一码盘12，第一轴套11套设在电机的转轴200的外周，第一码盘12具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道121。例如，多个第一码道121均匀且间隔开地设在第一码盘12的周向方向上。第二码盘组件20包括第二轴套21和设于第二轴套21的第二码盘22，第二轴套21套设在转轴200的外周，第二轴套21可以直接套设在转轴200的外周，或者可以间接套设在转轴200的外周，例如，第一轴套11套设在转轴200的外周，第二轴套21套设在第一轴套11的外周，第一轴套11、第二轴套21均可跟随转轴200转动。第二码盘22具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道221。例如，多个第二码道221均匀且间隔开地设在第二码盘22的周向方向上。例如，第一码道121和第二码道221为不透光材质，第一码盘主体、第二码盘主体为不透光材质，但不限于此。

感光元件30、第一码盘12以及第二码盘22沿转轴200的轴向方向依次排布。编码器100还可以包括发光件40，发光件40设于第二码盘22的远离感光元件30的一侧。

编码器100具有第一状态和第二状态，当电机的转速小于或等于预设转速时，编码器100从第一状态切换至第二状态，当编码器100处于第二状态时，第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，也就是说，第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影交替设置。此时，可以充分利用多个第一码道121和多个第二码道221的之间的间隙，以使工作的码道的总数量增加，进而可以提高编码器100的物理精度。

可以理解的是，电机的转轴200可以带动第一码盘12、第二码盘22转动，设于电路板的感光元件30可以根据参与工作的码盘的码道的透光量，转化为变化的电信号，通过记录电信号可以记录转轴200的位置和速度。当第一码盘12、第二码盘22工作时，此时，第一码盘12和第二码盘22随电机的转轴200转动。

当电机的转速小于或等于预设转速时，此时，电机处于低速转动状态，第一码盘12和第二码盘22均进行工作，因第一码盘12的多个第一码道121和第二码盘22的多个第二码道221在感光元件30上的正投影错位设置，因此，发光件40发出的光线可以透过第一码道121和第二码道221，实际透光量为第一码道121的透光量和第二码道221的透光量，进而可以实现在电机的低速状态下的高精度、高分辨率运行。

根据本申请实施例的电机的编码器100，当电机的转速小于或等于预设转速时，第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，可以充分利用多个第一码道121和多个第二码道221的之间的间隙，增加编码器100的码盘的精度，实现电机低速下的高精度运行，可以提高编码器100的分辨率，且成本低、适应性好。

在一些实施例中，编码器100包括第一限位件和第二限位件，第一限位件设于第一轴套11，第二限位件设于第二轴套21，当电机的转速大于预设转速时，编码器100从第二状态切换至第一状态，第一限位件适于与第二限位件相配合，第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影重合。通过设置第一限位件和第二限位件，可以保证第一码盘12和第二码盘22的同步转动，以使第一码道121与第二码道221在感光元件30上的正投影保持重合状态。当电机的转速变化时，编码器100可以在第一状态和第二状态之间切换，实现编码器100的自适应。可以理解的是，编码器100的第二状态为高精度状态。

当电机的转速大于预设转速时，此时电机处于高速转动状态。现有技术中的感光元件会受到码盘的线速度限制，进而影响光数据的采集能力。因此，在电机高速状态运行时，信号频率过高，往往需要重新定制感光元件，定制的弊端为价格高，周期长，物料不通用，物理精无法保证，即使使用高精工艺制作出的码盘，在高速运行时，感光元件也会因为采样频率成指数增加的状态会导致宕机。因此，在本申请的实施例中，在高速状态下时，第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影重合，由此，此时第二码盘22的设置不会增大工作的码道的总数量，进而可以防止感光元件30发生宕机的情况，以提高感光元件30的使用寿命。

如图1和图2所示，编码器100还包括第一磁环50和线路板60，线路板60位于第二码盘组件20的远离感光元件30的一侧，第一磁环50固定于编码器100的线路板60且位于转轴200的外周侧。可以理解的是，第一磁环50不会随转轴200的转动而转动。第二码盘组件20沿转轴200的轴向方向(例如，如图1和图2的上下方向)可运动。第二码盘组件20还包括第一线圈23，第一线圈23固定于第二轴套21的远离感光元件30的一端且与第一磁环50相对设置，第一磁环50与第一线圈23之间具有吸引力。由此，在第一磁环50和第一线圈23的吸引力的作用下，第二码盘组件20可以朝向第一磁环50运动，由此，可以使得第一限位件与第二限位件相互配合，以保证第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影重合的稳定性。

进一步地，参照图1和图2，第二码盘组件20还包括第二线圈24和第二磁环25，第二磁环25和第二线圈24均设于第二轴套21的朝向感光元件30的一端。第一码盘组件10还包括第三磁环13，第三磁环13固定于第一码盘组件10的远离的感光元件30的一端，在转轴200的轴向方向上，第三磁环13、第二磁环25以及第二线圈24依次排布，第二磁环25与第三磁环13之间具有吸引力；当编码器100处于第一状态时，电机的转速大于预设转速，第二磁环25与第三磁环13之间的吸引力小于第一磁环50与第一线圈23之间的吸引力，第二码盘组件20可以朝向第一线圈23的方向运动，直到第一限位件和第二限位件相互配合限位，以使第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影重合。

当编码器100处于第二状态时，电机的转速小于或等于预设转速，第二磁环25与第三磁环13之间的吸引力大于第一磁环50与第一线圈23之间的吸引力，也就是说，电机的转速从高速变为低速时，在第二磁环25和第三磁环13之间的吸引力的作用下，第二码盘组件20可以朝向第三磁环13的方向运动，并使第一码道121在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，进而可以利用码道之间的间隙提高编码器100的低速运行时的精度。

可以理解的是，第一码道121和第二码道221在感光元件30上的正投影的关系可以根据电机的实际转速通过驱动组件切换。在如图1-图2的示例中，可以通过驱动组件的第一线圈23、第二线圈24、第一磁环50、第二磁环25和第三磁环13的配合来实现根据电机的实际转速切换第一码道121和第二码道221在感光元件30上的正投影的关系。当然，在另一些示例中，可以通过驱动组件的曲柄滑块等结构来进行切换。

在一些实施例中，如图4所示，第二轴套21内构造出第一容纳空间212和第二容纳空间213，第一容纳空间212位于第二轴套21的背离感光元件30的一侧，第一线圈23固定在第一容纳空间212内，第二容纳空间213位于第二轴套21的朝向感光元件30的一侧，第二线圈24固定在第二容纳空间213内。第一容纳空间212、第二容纳空间213可以分别供第一线圈23、第二线圈24产生磁场，以便于配合第一磁环50、第三磁环13驱动第二码盘组件20沿电机的转轴200的轴向方向运动。同时，可以为第一线圈23、第二线圈24提供安装位置，保证第一线圈23、第二线圈24的安装稳固性和工作稳定性，从而可以保证编码器100的工作稳定性。

进一步地，第一容纳空间212和第二容纳空间213内均具有环氧树脂层，环氧树脂层环绕第一线圈23和第二线圈24以密封第一容纳空间212和第二容纳空间213。环氧树脂具有良好的绝缘性能，以保证第一线圈23、第二线圈24产生的磁场的稳定性且粘接力高，密封效果好。

举例而言，第一磁环50、第二磁环25和第三磁环13中的至少一个为铁氧体件或钕铁硼件。例如，第一磁环50、第二磁环25和第三磁环13均可以为铁氧体件或钕铁硼件。铁氧体件或钕铁硼件均具有良好的磁性，可以进一步配合第一磁环50、第三磁环13驱动第二码盘组件20沿电机的转轴200的轴向方向运动，来控制第一码道121和第二码道221在感光元件30上的正投影的关系，提高编码器100的自适应性。当然，第一线圈23、第二线圈24可以采用四个一组的放置方式进行绕线，但不代表对此的限制，第一磁环50、第二磁环25和第三磁环13的材质可以根据实际需求进行灵活选择以使得编码器100具有更高的适用性。

在一些实施例中，如图1和图2所示，第一限位件包括第一环形斜面113，第二限位件包括第二环形斜面214，当编码器100处于所述第一状态时，第一环形斜面113适于与所述第二环形斜面214相配合，第一限位件与第二限位件中的一个具有第一凸起部(图未示出)，第一限位件与第二限位件中的另一个具有第一容纳槽(图未示出)，第一凸起部适于配合在第一容纳槽内。由此，第二码盘组件20朝向第一磁环50运动后，第一环形斜面113与第二环形斜面214相互配合后可以产生切向力，以使第一凸起部可以配合在第一容纳槽内，来使第一码道121和第二码道221在感光元件30上的正投影可以保持重合状态。

在一些实施例中，如图3、图4以及图9所示，第一轴套11的朝向感光元件30的一侧具有第三环形斜面111，第二轴套21的朝向感光元件30的一侧具有第四环形斜面211，当编码器100处于所述第二状态时，第三环形斜面111适于与第四环形斜面211相配合。可以理解的是，第三环形斜面111、第四环形斜面211在转轴200的径向方向的横截面为环形。当电机的转轴200从高转速切换至低转速时，第二码盘组件20适于朝向感光元件30的方向运动，并当第三环形斜面111和第四环形斜面211相配合止抵可以产生切向力，以使第二码盘组件20沿周向方向转动并使第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，形成如图7所示的正投影，以实现电机的低转速时的高精度运行。

当第三环形斜面111和第四环形斜面211相互配合时，第三环形斜面111和第四环形斜面211之间的作用力会提供一个切向力来驱动第二码盘组件20沿转轴200的周向方向转动以保证第一码盘12、第二码盘22均工作且第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，进而提高低速转动时的码道数量，以提高编码器100的精度。

进一步地，第三环形斜面111与第四环形斜面211中的其中一个具有第二凸起部80，第三环形斜面111与第四环形斜面211中的另一个具有第二容纳槽90，第二凸起部80适于配合在第二容纳槽90内，由此，可以使得第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位。由此，可以对第一码盘12和第二码盘22在周向方向的相对位置进行限位，以保证第二凸起部80适于配合在第二容纳槽90内以使第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，提高电机低转速时的编码器100的工作稳定性。

在一些实施例中，第三环形斜面111相对于转轴200的轴向方向的斜度与第四环形斜面211相对于转轴200的轴向方向的斜度相同；或第三环形斜面111相对于转轴200的轴向方向的斜度大于第四环形斜面211的相对于转轴200的轴向方向的斜度。如此设置的两种情况均可以使得第三环形斜面111和第四环形斜面211配合稳固，相互以保证第一码盘组件10和第二码盘组件20可以同步转动，以实现电机的低转速的高精度设置。

在一些实施例中，第二轴套21位于第一轴套11的外周侧，第一轴套11与第二轴套21通过滑动组件70滑动配合。通过设置滑动组件70可以便于第二码盘组件20相对于第一码盘组件10的移动，无需过高的磁场、吸引力的变化量即可驱动第二码盘组件20运动，并且运动平稳，以提高编码器100的稳定性。

在一些示例中，滑动组件70包括滑轨71和滑动轴承(图未示出)，第一轴套11与第二轴套21中的其中一个上设有滑轨71，第二轴套21与第一轴套11中的另一个上设有滑动轴承，滑动轴承与滑轨71滑动配合。例如，滑轨71设于第一轴套11，滑动轴承设于第二轴套21以使滑动轴承与滑轨71滑动配合，如此设置的滑动组件70滑动更加平稳顺畅，可以进一步提高编码器100的稳定性。当然，在另一些实施例中，滑动组件70还可以为滑块与滑轨71的配合，滑轨71与滑轮的配合等，在此不做限定。

在一些实施例中，第一轴套11的外周壁形成有安装槽112，滑动组件70配合在安装槽112内。由此，一方面，可以提高滑动组件70的安装可靠性，另一方面，可以降低占用空间，利于编码器100的小型化设计。例如，安装槽112的朝向第三环形斜面111的侧壁与第三环形斜面111相连，以便于进一步提高第二码盘组件20滑动的顺畅度，便于使第三环形斜面111、第四环形斜面211相互配合，保证二者配合的稳固性。例如，如图1和图3所示，第一轴套11可以包括第一轴套部114和第二轴套部115，第一轴套部114位于第二轴套部115的朝向感光元件30的一侧，第一轴套部114与第二轴套部115过盈配合，安装槽112可以形成在第二轴套部115上，第二轴套部115与第一轴套部114中的一个具有插槽116，第二轴套部115与第一轴套部114中的另一个具有插口117，插口117与插槽116插接配合，以便于定位，同时可以提高第一轴套部114和第二轴套部115的配合更加牢靠。

在一些实施例中，预设转速n满足关系式：0rpm＜n≤200rpm。例如，预设转速n可以为0rpm＜n≤100rpm。预设转速n可以为100rpm，或者可以为50rpm，当预设转速n在上述范围内时，电机的转速更低，可以更加使得编码器100的精度高、适用性好。

下面结合图1-图10描述本申请实施例的编码器100的运行原理：

在电机低速运行时，第一码盘组件10与第二码盘组件20可以同步运行。当电机从低速状态进入高速状态(例如，高速状态的电机转速为100rpm-8000rpm)时，第二码盘组件20与第一码盘组件10初始一起进行转动，其中，第二码盘组件20的第一线圈23会切割第一磁环50磁场，以产生感应电流，进一步在第二轴套21的第二容纳空间213产生感应磁场，磁场会抵消第二磁环25的磁力，同时，会产生一个向下的吸引力，吸引第一磁环50；此时第一磁环50和第一线圈23之间的吸引力大于第三磁环13和第二磁环25之间的吸引力，第二码盘组件20向下运行，直至第一环形斜面113与第二环形斜面214相配合后，第一凸起部和第一容纳槽相互配合以限制第一码盘12和第二码盘22在周向方向的相对位置，此时，第二线圈24开始切割第三磁环13的磁场，抵消第二磁环25的磁场；第一码盘组件10、第二码盘组件20随转轴200同步转动，第一码道121和第二码道221在感光元件30上的正投影可以保持重合状态。

当电机从高速状态进入低速运行(例如，低速状态的电机转速为0-100rpm)时，第二线圈24切割第三磁环13的磁场，受到转速影响，感应电流降低，感应电动势降低，因此无法抵消第二磁环25的磁场，第二磁环25与第三磁环13受到磁场的吸引，此时第一磁环50与第一线圈23之间的吸引力小于第三磁环13与第二磁环25的吸引力，第二码盘组件20向上运动，直至第一轴套11的第三环形斜面111与第二轴套21的第四环形斜面211相互配合并使第二码盘组件20相对于第一码盘组件10沿周向方向发生转动，直到第二凸起部80和第二容纳槽90相互配合以限制第一码盘组件10和第二码盘组件20在周向方向的相对位置，以使第一码盘12、第二码盘22的码道形成如图7所示的错位结构，充分利用间隙，增加了编码器100的码盘精度，此时第一码盘组件10与第二码盘组件20同步转动。感光元件30等通过第一码盘12及第二码盘22的组合结构，形成电信号。

根据本申请第二方面实施例的电机，包括上述实施例所述的编码器100。根据本申请实施例的电机，当电机的转速小于或等于预设转速时，第一码盘12在感光元件30上的正投影与第二码道221在感光元件30上的正投影相互错位，可以充分利用多个第一码道121和多个第二码道221的之间的间隙，增加编码器100的码盘的精度，实现电机低速下的高精度运行，可以提高编码器100的分辨率，且成本低、适应性好。

根据本申请实施例的电机的例如定子铁芯、制动器其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种电机的编码器，其特征在于，包括：

第一码盘组件，所述第一码盘组件包括第一轴套和设于所述第一轴套的第一码盘，所述第一轴套套设在所述电机的转轴的外周，所述第一码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第一码道；

第二码盘组件，所述第二码盘组件包括第二轴套和设于所述第二轴套的第二码盘，所述第二轴套套设在所述转轴的外周，所述第二码盘具有沿周向方向彼此间隔的多个第二码道；

感光元件，所述感光元件、所述第一码盘以及所述第二码盘沿所述转轴的轴向方向依次排布；

所述编码器具有第一状态和第二状态，当所述电机的转速小于或等于预设转速时，所述编码器从所述第一状态切换至所述第二状态，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影相互错位。

2.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，还包括：

第一限位件,所述第一限位件设于所述第一轴套的远离所述感光元件的一侧；

第二限位件，所述第二限位件设于所述第二轴套的远离所述感光元件的一侧，当所述电机的转速大于预设转速时，所述编码器从所述第二状态切换至所述第一状态，所述第一限位件适于与所述第二限位件相配合，所述第一码道在所述感光元件上的正投影与所述第二码道在所述感光元件上的正投影重合。

3.根据权利要求2所述的电机的编码器，其特征在于，所述编码器还包括：第一磁环和线路板，所述线路板位于所述第二码盘组件的远离所述感光元件的一侧，所述第一磁环固定于所述编码器的线路板且位于所述转轴的外周侧；

所述第二码盘组件沿所述转轴的轴向方向可运动，所述第二码盘组件还包括：

第一线圈，所述第一线圈固定于所述第二轴套的远离所述感光元件的一端且与所述第一磁环相对设置，所述第一磁环与所述第一线圈之间具有吸引力。

4.根据权利要求3所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二码盘组件还包括：

第二线圈和第二磁环，所述第二磁环和所述第二线圈均设于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一端；

所述第一码盘组件还包括：第三磁环，所述第三磁环固定于所述第一码盘组件的远离所述的感光元件的一端，在所述转轴的轴向方向上，所述第三磁环、所述第二磁环以及所述第二线圈依次排布，所述第二磁环与所述第三磁环之间具有吸引力；

当所述编码器处于所述第一状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力小于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力；当所述编码器处于所述第二状态时，所述第二磁环与所述第三磁环之间的吸引力大于所述第一磁环与所述第一线圈之间的吸引力。

5.根据权利要求4所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二轴套内构造出第一容纳空间和第二容纳空间，所述第一容纳空间位于所述第二轴套的背离所述感光元件的一侧，所述第一线圈固定在所述第一容纳空间内，所述第二容纳空间位于所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧，所述第二线圈固定在所述第二容纳空间内。

6.根据权利要求5所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内均具有环氧树脂层，所述环氧树脂层环绕所述第一线圈和所述第二线圈以分别密封所述第一容纳空间和所述第二容纳空间。

7.根据权利要求4所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一磁环、所述第二磁环和所述第三磁环中的至少一个为铁氧体件或钕铁硼件。

8.根据权利要求7所述的电机的编码器，其特征在于，

所述第一限位件包括第一环形斜面，所述第二限位件包括第二环形斜面，当所述编码器处于所述第一状态时，所述第一环形斜面适于与所述第二环形斜面相配合；

所述第一限位件与所述第二限位件中的一个具有第一凸起部，所述第一限位件与所述第二限位件中的另一个具有第一容纳槽，所述第一凸起部适于配合在所述第一容纳槽内。

9.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第三环形斜面，所述第二轴套的朝向所述感光元件的一侧具有第四环形斜面，当所述编码器处于所述第二状态时，所述第三环形斜面适于与所述第四环形斜面相配合。

10.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度与所述第四环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度相同；或

所述第三环形斜面相对于所述转轴的轴向方向的斜度大于所述第四环形斜面的相对于所述转轴的轴向方向的斜度。

11.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的其中一个设有第二凸起部，所述第三环形斜面与所述第四环形斜面中的另一个设有第二容纳槽，所述第二凸起部适于配合在所述第二容纳槽内。

12.根据权利要求9所述的电机的编码器，其特征在于，所述第二轴套位于所述第一轴套的外周侧，所述第一轴套与所述第二轴套通过滑动组件滑动配合。

13.根据权利要求12所述的电机的编码器，其特征在于，所述滑动组件包括滑轨和滑动轴承，所述第一轴套与所述第二轴套中的其中一个上设有滑轨，所述第二轴套与所述第一轴套中的另一个上设有滑动轴承，所述滑动轴承与所述滑轨滑动配合。

14.根据权利要求12所述的电机的编码器，其特征在于，所述第一轴套的外周壁形成有安装槽，所述滑动组件配合在所述安装槽内。

15.根据权利要求1所述的电机的编码器，其特征在于，所述预设转速n满足关系式：0rpm＜n≤200rpm。

16.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的编码器。