CN110299796B - 外转子电机和配置有该外转子电机的云台 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种外转子电机以及配置该外转子电机的云台，该外转子电机包括定子、电机轴以及转子，其中转子固定联接至电机轴的一端，电机轴的另一端插入定子中，转子围绕定子旋转，外转子电机还包括具有第一内圈和第一外圈的第一轴承和具有第二内圈和第二外圈的第二轴承；第一轴承被布置在电机轴与定子之间，第一内圈套设于电机轴之上，第一外圈联接至定子，第二轴承被布置在定子与转子之间，第二内圈联接至所述定子，所述第二外圈联接至转子，定子靠近所述电机轴的部段朝向所述转子延伸以形成突出部，第二轴承被固定设置在突出部中。上述构造减小了电机轴将会承受的载荷，由此提高了整个外转子电机的刚性。

Description

外转子电机和配置有该外转子电机的云台

技术领域

本发明涉及一种驱动装置，尤其涉及一种电机。

背景技术

随着工业化的不断发展，电机已经成为最为常用的驱动装置，其中电机轴作为电机与待驱动设备之间能量传递的纽带，具有非常重要的作用。一般情况下电机轴必须由具有可靠的强度和刚度的材料制备，以确保实现预期设定的功能。然而在现有电机尤其在用于云台的电机中，转子仅与电机轴连接，转子在转动过程中所受到的外部载荷均传递至电机轴，在此种情况下，电机轴将会承受较大的扭矩，由此降低了电机轴的使用寿命并且对电机轴的强度和刚度的要求提高。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供了一种外转子电机，其通过将第二轴承布置在定子和转子之间使得该电机所承受的外部载荷主要由第二轴承承担，第一轴承和电机轴将仅承受拉力以及极小扭矩，由此提高了电机整体的刚性。

本发明提供了一种外转子电机，其包括定子、电机轴以及转子，其中所述转子固定联接至所述电机轴的一端，所述电机轴的另一端插入所述定子中，所述转子围绕所述定子旋转，所述定子包括磁铁和定子绕组，所述外转子电机还包括：具有第一内圈和第一外圈的第一轴承和具有第二内圈和第二外圈的第二轴承；其中，所述第一轴承被布置在所述电机轴与所述定子之间，所述第一内圈套设于所述电机轴之上，所述第一外圈联接至所述定子，所述第二轴承被布置在所述定子与所述转子之间，所述第二内圈联接至所述定子，所述第二外圈联接至所述转子，所述定子靠近所述电机轴的部段朝向所述转子延伸以形成突出部，所述第二轴承被固定设置在所述突出部中。上述构造实现了外力从第二外圈传递至第二内圈，最后传递至定子，由此极大地减小了电机轴所承受的扭矩。

优选地，在所述电机轴上位于所述第一轴承与所述第二轴承之间的部段上设置限位件，在所述定子围绕所述电机轴的内壁上设置止挡件，所述限位件与所述止挡件配合以限定所述转子相对于所述定子的旋转角度。

优选地，所述电机轴与所述转子为一体件。

优选地，所述转子靠近所述电机轴的部段内形成凹陷部，所述第二轴承被布置在所述凹陷部中。

本发明还提供了一种云台，所述云台配置有上述外转子电机。

附图说明

图1为现有技术中外转子电机示意图；

图2为根据本发明的外转子电机的示意图；

图3为限位机构示意图。

参考标号列表

1.电机轴；

2.第一轴承；

21.第一内圈；

22.第一外圈

3.第二轴承；

31.第二内圈；

32.第二外圈；

4.转子；

5.定子；

6.限位件；

7.止挡件；

8.突出部；

9.凹陷部；

10.磁铁；

11.定子绕组。

具体实施方式

现参考附图，详细说明本发明所公开的结构的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。

图1示出了根据现有技术的一种外转子电机，其包括定子5、电机轴1和转子4。其中该转子4固定联接至电机轴1的一端，电机轴1通过轴承支承定子5。电机轴1与转子4可为分体件且例如以过盈配合的方式联接。另外，该电机轴1与该转子4还可为一体件。该电机轴1的另一端插入该定子5中，转子4围绕定子5旋转。该外转子电机还包括磁铁10和定子绕组11。第一轴承2和第二轴承3分别布置在电机轴1的两端。其中第一轴承2的第一内圈21和第二轴承3的第二内圈31均布置在电机轴1和定子5之间且套接于电机轴1的外侧，以与电机轴1配合运动。第一轴承2的第一外圈22和第二轴承3的第二外圈32分别固定联接至定子5，由此在电机轴1旋转的过程中第一外圈22和第二外圈32保持不动。

此种构造的电机所具有的缺点在于第一轴承2和第二轴承3的第一内圈21和第二内圈31均联接至电机轴1且二者距离较近，使得电机轴1承受的载荷增大。

图2示出了根据本发明的外转子电机的示意图。其中类似或相同部件采用相同的参考标号。其基本结构与现有技术的图1类似，主要改进之处在于调整了第二轴承3的布置位置。具体地，第一轴承2和第二轴承3仍然布置在电机轴1的两端，但是第二轴承3不再与电机轴1直接连接。而是替代地将第二轴承3布置在定子5和转子4之间的位置，具体地第二内圈31联接至定子5，第二外圈32联接至转子4。由此，第二外圈32将随着转子4转动，第二内圈31将保持不动，第一轴承2和第二轴承3的转动方向相反。

该定子5与转子4的形状尺寸可根据第二轴承的实际布置位置以及尺寸大小进行适形改变以配合将第二轴承3固定。例如在图2中，定子5靠近电机轴1的部段朝向转子4形成突出部8，使得第二轴承可例如卡接在该突出部8中。类似地，在转子4靠近电机轴1的部段中也可形成朝向定子5的凹陷部9，该第二轴承还可例如卡接在该凹陷部9中。

在此种构造中，外部载荷将主要由第二轴承3承担。电机所承受的外部载荷将通过第二外圈32传递至第二内圈31，通过第二内圈31传递至定子5处，由此大大减小了电机轴1所需承受的载荷。甚至在某种理想构造下，电机轴1可仅承受拉力。此种布置显著提高了电机的整体刚性、稳定性以及使用可靠性，同时延长了电机的使用寿命。

另外，由于电机轴1所承受的载荷变小，电机轴1可被制备为一体轴，例如可为铝合金轴，而无需必须制备钢轴。

在云台电机等应用领域中，通常期望限定转子4相对于定子5的转动范围。由于现有电机的轴承安装方式一般为两个轴承的内圈支撑电机轴1，限位机构只能设置在电机轴1两端附近的转子4和定子5上，由此限位部的尺寸不可过大，但是较小尺寸会影响限位结构的刚性，若需将限位部的尺寸制作较大则需要相应增加电机的尺寸。

如图3所示，基于根据本发明的外转子电机可提供一种限位装置，其主要包括限位件6和止挡件7。其中限位件6设置在电机轴1上位于所述第一轴承2与所述第二轴承3之间的部段上，止挡件7设置在定子5围绕所述电机轴1的内壁上，限位件6与止挡件7配合以限定所述转子4相对于所述定子5的旋转角度。该限位件6的布置位置不会影响轴承装配同时可增加限位件6的受力面。由此可采用尺寸较大的限位件6以提高在活动角度相同的条件下的限位件6的限位刚性。

尽管已经通过参考具体实施例描述了本发明，但是应该理解的是，可以在所描述的本发明构思的精神和范围内做出许多改变。因此，本发明不限于所描述的实施例而是以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种云台用外转子电机，其包括定子(5)、电机轴(1)以及转子(4)，其中所述转子(4)固定联接至所述电机轴(1)的一端，所述外转子电机还包括：

第一轴承(2)，其包括第一内圈(21)和第一外圈(22)；

第二轴承(3)，其包括第二内圈(31)和第二外圈(32)；

其中，所述第一轴承(2)被布置在所述电机轴(1)与所述定子(5)之间，所述第一内圈(21)套设于所述电机轴(1)之上，所述第一外圈(22)联接至所述定子(5)，

其特征是，所述第二轴承(3)在所述电机轴与所述转子连接的端侧处被布置在所述定子(5)与所述转子(4)之间，所述第二内圈(31)联接至所述定子(5)，所述第二外圈(32)联接至所述转子(4)，所述定子(5)靠近所述电机轴(1)的部段朝向所述转子(4)延伸以形成突出部(8)，所述第二轴承(3)被固定设置在所述突出部(8)中。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征是，在所述电机轴(1)位于所述第一轴承(2)与所述第二轴承(3)之间的部段上设置限位件(6)，在所述定子(5)围绕所述电机轴(1)的内壁上设置止挡件(7)，所述限位件(6)与所述止挡件(7)配合以限定所述转子(4)相对于所述定子(5)的旋转角度。

3.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征是，所述电机轴(1)与所述转子(4)为一体件。

4.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征是，所述转子(4)靠近所述电机轴(1)的部段形成凹陷部(9)，所述第二轴承(3)被布置在所述凹陷部(9)中。

5.一种云台，其特征是，所述云台配置有根据权利要求1-4中任一项所述的外转子电机。

Images