CN103762768B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机，其包括安装座、固定在所述安装座上的定子、相对于所述定子转动的转子和与所述转子相连的转动轴，所述定子包括至少一对线圈引线，其中，所述电机还包括固定在所述安装座和/或所述定子上的保护结构，所述保护结构用以防止所述转子或所述定子与所述线圈引线直接接触。本发明的电机，其设有保护定子的线圈引线的保护结构，防止所述线圈引线磨损，从而保证所述电机的性能。

Description

电机

【技术领域】

本发明涉及飞行器动力装置技术领域，尤其涉及一种电机。

【背景技术】

随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术的发展，电机得到长足的发展。电机利用电子换向代替传统的机械换向，其凭借性能可靠、永无磨损、故障率低，体积小且效率高等优点，已经由最初的军事领域，逐渐向航空航天领域迅速发展。

飞行器能够垂直起落、稳定悬停和自主巡航等能力，适用于警务监控、新闻摄影、火场指挥、交通管理、地质灾害调查和管线巡航等领域实现空中实时移动监控。目前飞行器的动力以电机驱动螺旋桨的形式实现。既，在电机上搭载螺旋桨，从而将电机的转子的转动转化为对螺旋桨的推力或升力。

相关技术的电机，其包括安装座、固定在安装座上的定子、与安装座转动相连的转动轴和与转动轴相连的转子。定子包括线圈，所述线圈由至少一根导线缠绕而成，其包括两根与外界电连接的引线。

然而，为了满足电机的小型化的发展趋势，所述定子和所述转子分别与安装座紧邻设置，所述定子的引线容易因所述转子的摩擦，产生磨损，更有可能发生短路的现象，从而影响电机的性能。

因此，有必要提供一种新的电机克服上述缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种性能稳定的电机。

本发明的目的是这样实现的：一种电机，其包括安装座、固定在所述安装座上的定子、相对于所述定子转动的转子和与所述转子相连的转动轴，所述转动轴与所述安装座转动相连，所述定子包括至少一对线圈引线，其中，所述电机还包括位于所述转子下方并固定在所述安装座和/或所述定子上的保护结构，所述保护结构用以防止所述转子与所述线圈引线直接接触。

优选地，所述保护结构覆盖在所述线圈引线的外表面。

优选地，所述定子包括至少三对所述线圈引线，三对所述线圈引线组成三组引线组，所述保护结构覆盖在每组所述引线组的外表面。

优选地，所述保护结构与所述安装座或所述定子一体成型。

优选地，所述安装座包括支架部，所述保护结构包括置于所述支架部上的保护本体，所述线圈引线位于所述支架部和所述保护本体之间。

优选地，所述保护结构还包括贯穿所述保护本体的用于***所述线圈引线的引线孔，所述引线孔到所述转动轴的轴线的距离小于所述转子的内径，所述线圈引线包括靠近所述转动轴的且位于保护本体上方的引出部和自所述引出部向远离转动轴延伸的***于所述引线孔的***部，所述***部位于所述支架部和所述保护本体之间。

优选地，所述安装座还包括与所述支架部相连的轴承座，所述保护结构还包括由所述支架本体围设而成的并用于穿过所述轴承座的***口。

优选地，所述支架部与所述轴承座分体设置。

优选地，所述轴承座包括连接部和与所述连接部相连且远离所述支架部的上端部，所述连接部包括连接壁和由所述连接壁围设的收容空间，所述上端部包括上收容槽，所述连接壁的内表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上收容槽内，所述连接部的外表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上端部的外表面内。

优选地，所述上端部还包括自所述连接壁向远离所述收容空间的方向延伸的延伸壁和自所述延伸壁向远离所述连接壁弯折延伸的上壁，所述上收容槽由所述延伸壁和所述上壁共同围设而成。

与相关技术相比较，本发明的电机，其设有保护定子的线圈引线的保护结构，防止所述线圈引线磨损，从而保证所述电机的性能。

【附图说明】

图1为本发明的电机的立体分解图，其中省略了定子的线圈。

图2为本发明的电机的立体图。

图3为本发明的电机的安装座的立体图。

图4为本发明的电机的安装座立体分解图。

图5为本发明的电机省略了转子的立体分解图，其中省略了定子的线圈引线。

图6为本发明的电机省略了转子的另一视角的立体分解图，其中省略了定子的线圈引线。

图7为本发明的电机的定子与安装座的立体图，其中省略了定子的线圈。

图8为本发明的电机的剖视图。

图9为本发明的电机的定子的立体图。

图10为本发明的电机的转子的立体分解图。

图11为本发明的电机的保护结构和定子的引线组的组装示意图。

图12为本发明的电机的保护结构包裹定子的引线组的截面示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图，对本发明电机100作详细说明。

所述电机100可以用于驱动飞行器的螺旋桨。如图1和图2所示，所述电机100包括安装座1、固定在所述安装座1上的定子2、相对于所述定子2转动的转子4和与所述转子4相连的转动轴3。

如图3至图4所示，所述安装座1包括支架部5和与所述支架部5相连的轴承座6。为便于所述安装座1的制造且成本低，所述支架部5和所述轴承座6分体设置。

所述支架部5设有支架本体51、位于所述支架本体51上的用于***述轴承座6的收容孔52和位于所述支架本体51上并围绕所述收容孔52设置的若干减重部53。所述收容孔52位于所述支架本体51的中部，用于与所述轴承座6配合相连。所述收容孔52可以为盲孔，也可以是通孔，只要起到***述轴承座6的作用即可。本实施方式中，所述收容孔52为通孔。所述减重部53可以为盲孔、通孔或缺口，只要能够减小所述支架部5的重量即可。

如图3至图8所示，所述轴承座6，呈空心柱状，其包括收容在所述支架部5的所述收容孔52内的下端部61、远离所述支架部5的上端部62和连接所述下端部61和所述上端部62的连接部63。

所述连接部63包括连接壁631和由所述连接壁631围设而成的收容空间632。

所述上端部62包括自所述连接壁631向远离所述收容空间632的方向延伸的延伸壁621、自所述延伸壁621向远离所述连接壁631弯折延伸的上壁622，以及由所述延伸壁621和所述上壁622共同围设而成的上收容槽623。优选地，所述延伸壁621可以省略，所述上壁622自所述连接壁631呈放射状延伸。

所述下端部61包括自所述连接壁63远离所述上端部62的一端向靠近所述收容空间632的方向延伸的抵接壁611、自所述抵接壁611向远离所述上端部62弯折延伸的安装壁612、以及由所述抵接壁611和所述安装壁612共同围设而成的下收容槽613。所述延伸壁621的延伸方向与所述抵接壁611的延伸方向相反；所述上壁622的延伸方向亦与所述安装壁612的延伸方向相反。

所述上收容槽623、所述收容空间632和所述下收容槽613依次分别相通，用于保证所述转动轴3***其中。所述上收容槽623的内径分别大于所述收容空间632和所述下收容槽613的内径；所述收容空间632的内径大于所述下收容槽613的内径。换句话说：沿所述转动轴3的轴向的投影，所述连接壁631的内表面落在所述上收容槽623内；所述下收容槽613的内表面落在所述收容空间632内；所述连接部63的连接壁631的外表面自所述连接部63向所述上端部62方向的投影落在所述上端部62的外表面内，即所述连接部63的外径小于所述上端部62的外径。

本实施方式中，所述下端部61的所述抵接壁611向靠近所述连接部63的所述收容空间632延伸，这样，所述抵接壁611抵接于所述支架本体51上；所述安装壁612的外表面与所述支架部5的所述收容孔52的内表面干涉配合，从而提高所述轴承座6和所述支架部5连接的稳定性。换而言之，所述安装壁612的外径与所述收容孔52的内径相适配以紧密、或过盈配合，而所述连接壁631的外径则大于(或略大于)所述收容孔52的内径，而使得所述抵接壁611抵接于所述支架本体51上，实现定位的作用，防止连接部63穿过所述收容孔52。

所述电机100还包括收容在所述上收容槽623内的上轴承71和收容在所述下收容槽613内的下轴承72。所述上收容槽623的内径分别大于所述收容空间632和所述下收容槽613的内径，故，所述上轴承71的外径亦大于所述下轴承72的外径。本实施方式中选择所述上轴承71和所述下轴承72配合的结构使所述转动轴3与所述安装座1转动相连。在其他可选择的实施方式中，可以单独使用所述上轴承71实现转动轴3的固定，或所述上轴承71和所述下轴承72都可以省略，所述转动轴3直接与所述轴承座6转动配合。

在其他可选择的实施方式中，所述抵接壁611可以省略，直接利用所述安装壁612与所述收容孔52的内表面干涉。这样，所述收容空间632的内径与所述下收容槽613的内径相同，从而增加收容在下收容槽613内的下轴承72的尺寸，提高所述电机100的稳定性。换句话说，所述下端部61可以省略，所述连接部63直接***于所述支架部5的所述收容孔52内；或连接部63直接与所述支架本体51相连，不***于所述收容孔52内，譬如焊接或粘连等。

所述转动轴3与所述安装座1转动相连，其包括收容在所述轴承座6的所述上端部62并***于所述上轴承71内的上轴部31、自所述上轴部31的一端延伸的分别***于所述收容空间632和所述下轴承72内的下轴部32、以及自所述上轴部31的另一端延伸的穿过所述转子4的贯穿孔415的连接轴33。所述上轴部31的外径大于所述下轴部32的外径；所述连接轴33用于固定连接所述飞行器的螺旋桨。

请进一步参阅图9所示，所述定子2包括线圈骨架21(见图6)和缠绕在所述线圈骨架21上的若干线圈22(见图6)，具体来说，所述线圈骨架21包括用于***述轴承座6的中空的收容部211、自所述收容部211向远离所述收容部211的方向散射延伸的若干支撑部212和与每个所述支撑部212的末端相连的***部213。其中，任意所述线圈22设有本体部220和自所述本体部220的两端分别引出的一对线圈引线(未图示)。本实施方式中所述一对线圈引线包括一个首端线圈引线(未图示)和一个末端线圈引线(未图示)。组装时，所述线圈22分别缠绕在所述线圈骨架21的所述支撑部212上，并依靠所述线圈骨架21的所述收容部211和所述***部213实现其与所述线圈骨架21的稳固连接。本实施方式中，所述定子2设有12个支撑部212，相应地，每个所述支撑部212上设有一个所述线圈22，即设有12个所述线圈22。任意所述线圈22设有一个首端线圈引线和一个末端线圈引线，故本实施方式的定子2设有12个首端线圈引线和12个末端线圈引线。这些首端线圈引线和末端线圈引线通过三角形或星形接法形成组成3组引线组26。在可选择的实施方式中，为形成3组引线组26，所述定子2至少包括三个所述线圈22，从而组成三对所述线圈引线。

请进一步参阅图10所示，所述转子4包括上盖41、固定在所述上盖41的外罩42和与所述上盖41相连的至少一个磁钢43。所述上盖41包括盖板411、自所述盖板411弯折延伸的侧壁412、位于所述侧壁412上用于固定所述磁钢43的若干支撑槽413和位于所述盖板411和/或所述侧壁412上的若干通风孔414。所述盖板411设有贯穿其上的用于***述转动轴3的贯穿孔415。本实施方式中，所述转子4设有若干磁钢43，所有磁钢43都固定在所述上盖41上并抵接在所述外罩42内。实际上，所述磁钢43不限于与所述上盖41相连。组装时，所述外罩42的内表面固定在所述侧壁412的外表面上；若干所述磁钢43分别固定在相应的所述支撑槽413上并抵接在外罩42的内表面上。

所述磁钢43，呈块状或瓦形，其材料可以为钕铁硼稀土永磁材料，但不限于此永磁材料。本实施方式中所述磁钢43的磁极数为28极，其N、S极间隔设置粘结在所述外罩42的内侧。所述外罩42由导磁材料制成。在其他可选择的实施方式中，所述外罩可以省略，直接利用所述磁钢与通电的所述定子的所述线圈形成的电磁场实现所述转子的转动；或者所述支撑槽413亦可省略，所述磁钢直接贴设在所述上盖的所述侧壁的内表面亦是可行的。

需要特别说明的是，在优选的实施方式中，所述电机100还包括位于所述转子4下方(转子4临近安装座1的位置)的保护结构8。所述保护结构8用以防止所述转子4与所述定子2的线圈引线(未标示)或者由线圈引线所组成的引线组26直接接触，从而保护线圈引线或者所述引线组26。本实施方式中，所述保护结构8包括保护本体81、贯穿所述保护本体81的***口82以及至少一个贯穿所述保护本体81的引线孔83。所述保护结构8由绝缘和/或耐磨的材料制成。所述耐磨材料，可防止所述线圈引线或所述引线组26磨损；所述绝缘材料可以防止所述线圈引线或所述引线组26被所述转子4磨损后发生短路的现象。所述***口82与所述支架部5的所述收容孔52相通，用于***述安装座1的所述轴承座6和所述转动轴3的所述下轴部32。所述引线孔83到所述***口82中心的距离小于所述转子4的内径，用于保证所述转子4不与线圈引线或所述引线组26直接接触；优选地，所述引线孔83到所述转动轴3(亦即***口82中心或所述转子4的中心)的轴线的距离小于***部213的内径，以进一步防止***部213的尖锐棱角或棱边对所述引线组26的磨损。具体来说，如图6、图8和图11所示，本实施方式中，所述引线组26或所述线圈引线包括从所述本体部220引出的靠近所述转动轴3的引出部261和自所述引出部261向远离所述转动轴3延伸的与外部电源电连接的***部262。组装时，所述引出部261位于定子2的下方和所述保护本体81的上方；而所述引线孔83到所述转动轴3的轴线的距离小于所述转子4的内径，这样所述引出部261通过引线孔83的限位作用避免与所述转子4的磁钢43或***部213等的内表面接触；自所述定子2至所述支架部5的方向，所述***部262自所述引线孔83从保护本体81的上方***至保护本体81的下方。不难理解的是，借助所述保护本体81的遮挡，所述***部262亦不会与所述转子4接触。另外，组装后，所述引线组26的所述引出部261位于所述定子2和所述保护本体81之间，充分利用了所述定子2和所述保护本体81已有的空间，保证所述电机100的小型化。本实施方式的所述引线组26通过采用这种走线方式，可以有效地保护所述引线组26，间接地保证电机100的稳定性能。

在另一种可选择的实施方式中，所述引线孔83可以省略，所述引线组26位于所述保护本体81和所述支架本体51之间，譬如所述引线组26直接经由***口82进行走线，借助所述保护本体81的遮挡，所述引线组26不会与所述转子4直接接触，从而保护所述引线组26。

本实施方式中所述保护结构8分别与安装座1和所述定子2相连。其实，所述保护结构8可以仅与所述安装座1或所述定子2之一相连即可。当所述保护结构8仅与所述定子2相连时，所述保护结构8可以直接覆盖在所述引线组26的外表面或直接覆盖在每个线圈引线的外表面，再或者所述保护结构8固定在所述定子2的所述线圈骨架21上并覆盖所述线圈引线或所述引线组26。另外，所述保护结构8还可以与所述安装座1或所述定子2一体成型。

另外，所述保护结构8也可以直接包裹每个线圈引线或由线圈引线所组成的每个引线组26。如图12所示，所述保护结构8’直接包裹任意所述引线组26。

所述电机100还包括分别卡接在所述转动轴3的所述下轴部32远离所述上端部62上的卡簧91和位于所述卡簧91和所述下轴承72之间的铜套92。所述下轴承33、所述铜套92和所述卡簧91共同配合，实现所述转动轴3相对于所述安装座1固定的同时，亦可实现所述转动轴31相对于所述安装座1的转动。

所述定子2、所述上轴承71、所述下轴承72和所述安装座1的组装过程为：

首先，沿所述轴承座6的所述连接部63至所述上端部62的方向，将所述定子2的所述收容部211从所述轴承座6的所述下端部61套设于所述轴承座6的所述连接部63上，使所述定子2的收容部211分别抵接于所述连接部63的外表面和所述上端部62的所述延伸壁621的外表面。

其次，将装配有所述定子2的所述轴承座6与所述支架部5相连，使所述轴承座6的所述下端部61的所述抵接壁611抵接于所述支架本体51上；所述安装壁612的外表面抵接于所述支架部5的所述收容孔52的内表面。

再次，使用治具敲击所述下端部61的所述安装壁612。具体为：使用治具敲击所述安装壁612朝向所述下收容槽613的内表面，重点敲击所述安装壁612上远离所述连接部63的内表面，迫使所述安装壁611受力膨胀外扩变形，使所述下收容槽613的内径变大，最终将所述安装壁612与所述收容孔52过盈配合固定连接。这样所述轴承座6的所述下端部61卡紧于所述支架部5的所述收容孔52内，不会松动。其中，所述治具为可敲打所述下端部61的任何工具。优选地，自远离所述轴承座6的所述连接部63的一端向靠近所述连接部63的一端，所述收容孔52的内径逐渐缩小，从而使所述安装壁612卡紧于所述收容孔52内。具体地，所述收容孔52的内表面呈锥形设置。

接着，将所述上轴承71压入所述上端部62的所述上收容槽623内；将所述下轴承72压入所述下端部61的所述下收容槽613内。当然，不难理解的是，本发明还包括安装所述转动轴3等步骤，在本技术领域人员容易理解的范围内，不作细述。

需要说明的是，在其他实施方式中，可以先将所述下轴承72压入所述下端部61的所述下收容槽613内，然后再用治具敲击所述下端部61的所述安装壁612。这里，所述安装壁612的内表面与所述下轴承72的外表面相隔一定的距离，即，所述下收容槽613的内表面与所述下轴承72的外表面相隔一定的距离，以便于治具伸入所述下收容槽613内敲击所述安装壁612。所述下轴承72可依靠所述转动轴3、在所述下收容槽613内涂布胶水或所述安装壁612未被敲击的部分实现与所述转动轴3或所述安装座1的固定连接。为方便拆卸，不易使用所述安装壁612上被敲击的部分定位所述下轴承72。另外，所述上轴承71压入所述上端部62的步骤没有特别的顺序要求。

本发明的电机，所述安装座的所述支架部与所述轴承座分体设置，所述定子可以从所述下端部套设于所述轴承座上。所述连接壁的内表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上收容槽内，所述连接部的外表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上端部的外表面内，在保证所述上端部的所述上壁的厚度的前提下所述上端部可以不受所述定子的所述收容部的内径限制，此时，所述收容部的内径可以小于所述上端部的外径。相比于现有设计，所述上收容槽的内径可以设置成大尺寸，进而，对应的所述上轴承和/或所述转动轴的所述上轴部也可以采用大尺寸。从而提高所述电机的整体抗撞击能力。而且，本发明的所述电机便于安装且大幅度节约成本，能将现有技术的7元成本降到2元左右。本发明的实施方式所述电机，其所述转子是外面的所述磁钢；所述定子是里面的所述线圈，所述线圈与所述安装座固定相连。在其他可选择的实施方式中，所述转子可以是里面的所述线圈、所述定子是外面的所述磁钢，所述线圈与所述安装座转动相连；或者所述线圈在外作为所述转子，所述磁钢在内作为所述定子的结构也是可行的；或者所述线圈在外作为所述定子，所述磁钢在内作为所述转子的结构亦是可行的。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机，其包括安装座、固定在所述安装座上的定子、相对于所述定子转动的转子和与所述转子相连的转动轴，所述转动轴与所述安装座转动相连，所述定子包括至少一对线圈引线，其特征在于：所述电机还包括位于所述转子下方并固定在所述安装座和/或所述定子上的保护结构，所述保护结构用以防止所述转子与所述线圈引线直接接触。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述保护结构覆盖在所述线圈引线的外表面。

3.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述定子包括至少三对所述线圈引线，三对所述线圈引线组成三组引线组，所述保护结构覆盖在每组所述引线组的外表面。

4.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述保护结构与所述安装座或所述定子一体成型。

5.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述安装座包括支架部，所述保护结构包括置于所述支架部上的保护本体，所述线圈引线位于所述支架部和所述保护本体之间。

6.如权利要求5所述的电机，其特征在于：所述保护结构还包括贯穿所述保护本体的用于***所述线圈引线的引线孔，所述引线孔到所述转动轴的轴线的距离小于所述转子的内径，所述线圈引线包括靠近所述转动轴的且位于保护本体上方的引出部和自所述引出部向远离转动轴延伸的***于所述引线孔的***部，所述***部位于所述支架部和所述保护本体之间。

7.如权利要求5或6所述的电机，其特征在于：所述安装座还包括与所述支架部相连的轴承座，所述保护结构还包括由所述支架本体围设而成的并用于穿过所述轴承座的***口。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于：所述支架部与所述轴承座分体设置。

9.如权利要求7所述的电机，其特征在于：所述轴承座包括连接部和与所述连接部相连且远离所述支架部的上端部，所述连接部包括连接壁和由所述连接壁围设的收容空间，所述上端部包括上收容槽，所述连接壁的内表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上收容槽内，所述连接部的外表面自所述连接部向所述上端部方向的投影落在所述上端部的外表面内。

10.如权利要求9所述的电机，其特征在于：所述上端部还包括自所述连接壁向远离所述收容空间的方向延伸的延伸壁和自所述延伸壁向远离所述连接壁弯折延伸的上壁，所述上收容槽由所述延伸壁和所述上壁共同围设而成。