CN112994321A - 电机端盖、电机和无人机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电机端盖、电机和无人机，电机端盖包括：盖体，用于盖覆在电机的转子总成的轴向端部；连接部，用于与转子总成密封连接，连接部轴向间隔地连接于盖体；以及防护件，可径向移动地设置在盖体与连接部的轴向间隙中以具有打开状态和关闭状态，其中，在打开状态，防护件径向向外移动以使轴向间隙与外部环境连通；在关闭状态，防护件径向向内移动以封堵轴向间隙。这样，电机端盖安装在转子总成的端部，当电机转速较低、热耗较低时，防护件处于关闭状态，从而可以防止外界粉尘、固体颗粒和液体等进入电机；当电机负载增大或转速增大、热耗提高时，防护件径向向外移动至打开状态，从而可以使得电机内部与外界连通以进行散热。

Description

电机端盖、电机和无人机

技术领域

本公开涉及电机零部件技术领域，具体地，涉及一种电机端盖、电机和无人机。

背景技术

现有电机为提升散热效果，通常在电机壳体上设置有与外界连通的散热孔。然而，散热孔的外侧没有防护装置，因此会有粉尘、灰尘和液体等通过散热孔进入电机绕组、轴承、磁铁等部位，造成电机可靠性下降等不良后果。

发明内容

本公开的目的是提供一种电机端盖、配置有该电机端盖的电机以及配置有该电机的无人机，以能够同时兼顾电机的散热与防护。

为了实现上述目的，本公开提供一种电机端盖，包括：

盖体，用于盖覆在电机的转子总成的轴向端部；

连接部，用于与所述转子总成密封连接，所述连接部轴向间隔地连接于所述盖体；以及

防护件，可径向移动地设置在所述盖体与所述连接部的轴向间隙中以具有打开状态和关闭状态，其中，

在所述打开状态，所述防护件径向向外移动以使所述轴向间隙与外部环境连通；

在所述关闭状态，所述防护件径向向内移动以封堵所述轴向间隙。

可选地，所述盖体形成为圆盘状，所述连接部形成为环状，其中，所述防护件包括周向依次设置的多个弧形板，在所述关闭状态，多个所述弧形板围合成环状。

可选地，所述盖体的内侧形成有径向延伸的连接筋，所述连接筋的外端与所述连接部相连，其中，所述连接筋的数量为多个，且每个所述连接筋与所述弧形板一一对应，在所述关闭状态，所述弧形板的内侧与所述连接筋抵接。

可选地，所述电机端盖还包括能够沿径向变形的弹性件，所述防护件包括连接在所述弧形板的内侧的连接耳，所述连接耳沿径向延伸并与所述弹性件相连。

可选地，所述弹性件形成为弹性圈，多个所述弧形板分别连接至所述弹性圈。

可选地，所述连接耳的远离所述弧形板的一端形成有弧形弯钩，所述弧形弯钩形状配合地钩挂在所述弹性圈的内周。

可选地，所述连接筋上形成有与所述弹性圈的轴向位置相同以限制所述弹性圈径向向外移动的限位凸台。

可选地，所述连接耳包括间隔设置的两个耳片，所述连接筋位于两个所述耳片之间，其中，所述连接筋上形成有径向延伸的长条孔，所述连接筋和两个所述耳片通过从一个耳片穿过所述长条孔并连接到另一耳片的紧固件连接。

根据本公开的第二个方面，提供一种电机，包括定子总成、同轴套设在所述定子总成外部的转子总成，以及固定连接于所述转子总成的电机端盖，所述电机端盖为根据以上所述的电机端盖。

根据本公开的第三个方面，提供一种无人机，包括旋翼和驱动所述旋翼的电机，所述电机为根据以上所述的电机。

通过上述技术方案，电机端盖安装在转子总成的端部，当电机转速较低、热耗较低时，防护件处于关闭状态，从而可以防止外界粉尘、固体颗粒和液体等进入电机；当电机负载增大或转速增大、热耗提高时，防护件径向向外移动至打开状态，从而可以使得电机内部与外界连通以进行散热。该电机端盖能够同时兼顾电机的散热与防护，在提升电机散热性能的同时提升了电机的防护水平，保证电机具有较佳的工作性能和较长的使用寿命，避免因粉尘、固体颗粒和液体等进入电机造成轴承滚道污染、磁铁吸附金属微粒、绕组短路等失效的风险。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的电机端盖在关闭状态的第一结构示意图；

图2是本公开一种示例性实施方式提供的电机端盖在关闭状态的第二结构示意图

图3是本公开一种示例性实施方式提供的电机端盖在打开状态的第一结构示意图；

图4是本公开一种示例性实施方式提供的电机端盖在打开状态的第二结构示意图

图5是本公开一种示例性实施方式提供的电机端盖的爆炸图；

图6是本公开一种示例性实施方式提供的电机的结构示意图。

附图标记说明

1-电机端盖，11-盖体，111-连接筋，112-限位凸台，113-长条孔，12-连接部，13-防护件，131-弧形板，132-连接耳，14-弹性件，15-紧固件，2-定子总成，21-定子座，22-定子铁芯，23-绕组，3-转子总成，31-保磁圈，32-磁铁，4-转轴。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“顶”、“底”是根据电机的正常使用状态进行定义的，具体可以参照图4所示的图面方向；“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外。此外，下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

本公开实施例提供一种电机端盖，用于安装在电机的转子总成3上，起到对电机内部零件保护的作用。参照图1至图5，电机端盖可以包括盖体11、连接部12以及防护件13。盖体11用于盖覆在电机的转子总成3的轴向端部，其上可以形成有用于供电机的转轴4穿过的通孔。连接部12用于与转子总成3密封连接，且连接部12可以轴向间隔地连接于盖体11。即，连接部12与盖体11沿轴向间隔布置，二者之间形成有轴向间隙。“连接部12与转子总成3密封连接”指的是连接部12与转子总成3的连接位置未形成有缝隙，从而使得电机端盖安装在转子总成3上后能够保证电机的防护性能，避免外界杂质进入电机内部。防护件13可径向移动地设置在盖体11与连接部12的轴向间隙中，以具有打开状态和关闭状态。其中，在打开状态（参见图4），防护件13可以径向向外移动以使轴向间隙与外部环境连通，有利于电机内部的散热；在关闭状态（参见图2），防护件13可以径向向内移动以封堵轴向间隙，有利于电机的防护，防止外界杂质进入电机内部。在电机具备上盖和底盖的情况下，本公开实施例中的电机端盖例如可以为电机的上盖。当然，也可以在电机的轴向两端均设置本公开的电机端盖，电机端盖的具体安装位置可以根据电机的结构相应设定。

通过上述技术方案，电机端盖安装在转子总成3的端部，当电机转速较低、热耗较低时，防护件13处于关闭状态，从而可以防止外界粉尘、固体颗粒和液体等进入电机；当电机负载增大或转速增大、热耗提高时，防护件13可以径向向外移动至打开状态，从而可以使得电机内部与外界连通以进行散热。该电机端盖能够同时兼顾电机的散热与防护，在提升电机散热性能的同时提升了电机的防护水平，保证电机具有较佳的工作性能和较长的使用寿命，避免因粉尘、固体颗粒和液体等进入电机造成轴承滚道污染、磁铁吸附金属微粒、绕组短路等失效的风险。

盖体11的形状可以依据转子总成3的结构进行设计，根据一些实施例，转子总成3可以设计为筒状，参照图2、图4和图5，盖体11可以形成为圆盘状，连接部12可以形成为环状，且连接部12可以连接在盖体11的周向边缘，以为电机内部提供足够的安装空间。盖体11与连接部12的直径可以适配于转子总成3的直径设计。连接部12的靠近盖体11的一侧可以通过相应的结构（例如下述的连接筋111）与盖体11固定连接，连接部12的远离盖体11的一侧可以形成有用于与转子总成3连接的固定结构。该固定结构例如可以包括沿周向均匀布设的多个插块，多个插块可以与转子总成3上的多个插槽相配合，从而可以将电机端盖插接固定在转子总成3上。其中，防护件13可以包括周向依次设置的多个弧形板131，防护件13在关闭状态时，多个弧形板131可以围合成环状。每个弧形板131可以具有相同的尺寸，以便于加工制作并维持电机的平衡。本公开对弧形板131的数量不做限定，其可以根据实际需要进行设定，例如在图5示出的结构中，弧形板131的数量可以为八个，即，环状的防护件13可以分隔为周向依次设置的八个弧形板131，从而能够适应其径向移动的需求。另外，防护件13的直径也可以与盖体11和连接部12的直径适配设置，从而使得防护件13处于关闭状态时，盖体11、防护件13与连接部12的外周面可以齐平，有利于提升电机端盖的美观性。

为了实现盖体11与连接部12的固定连接，这里，作为一种实施方式，参照图2、图4和图5，盖体11的内侧可以形成有径向延伸的连接筋111，连接筋111的外端可以与连接部12相连。其中，连接筋111的数量可以为多个，多个连接筋111可以呈放射状布置，且每个连接筋111可以与各个弧形板131一一对应，防护件13处于关闭状态时，弧形板131的内侧可以与连接筋111的外端抵接，从而可以依靠连接筋111对弧形板131的移动进行限位。盖体11的内侧中心可以形成有柱状的凸起，凸起上可以开设有上述的转轴通孔，连接筋111的内端可以连接至凸起。

本公开对实现防护件13径向移动的结构以及方式不做限定，根据一些实施例，参照图2、图4和图5，电机端盖还可以包括能够沿径向变形的弹性件14，弧形板131可以与弹性件14相连，从而可以依靠弹性件14的弹性作用与转子总成3的离心力共同实现防护件13的径向移动。具体地，电机端盖安装在转子总成3上，防护件13依靠弹性件14径向向内的弹性回复力固定并抵接在连接筋111上，以封闭盖体11与连接部12之间的轴向间隙。电机工作时，防护件13随转子总成3同步转动，当电机转速较低、热耗较低时，弧形板131受到的离心力小于弹性件14对其的弹性回复力，防护件13维持在关闭状态；当电机负载增大或转速增大、热耗提高时，弧形板131受到的离心力增加并大于弹性件14对其的弹性回复力，弧形板131被甩出并沿径向向外移动，防护件13处于打开状态；随后电机的转速降低时，弧形板131会在弹性件14的弹性回复力下沿径向向内移动，从而恢复至关闭状态。在其他的实施例中，也可以设计机械式的伸缩结构实现防护件13的径向移动，例如当电机负载增大或转速增大、热耗提高时，可以控制防护件13的伸缩结构机械式径向向外伸出，以使防护件13处于打开状态；当电机转速较低、热耗较低时，可以控制防护件13的伸缩结构机械式径向向内缩回，以使防护件13处于关闭状态。

作为一种实施方式，参照图2、图4和图5，防护件13还可以包括连接在弧形板131的内侧的连接耳132，连接耳132可以沿径向延伸并与弹性件14相连。通过设置连接耳132，可以提升弧形板131与弹性件14的连接性能，保证弧形板131运动的稳定性。

根据一些实施例，参照图2、图4和图5，弹性件14可以形成为弹性圈，多个弧形板131可以分别连接至弹性圈。这样，防护件13径向向外移动时，弹性圈的直径增加；防护件13径向向内移动时，弹性圈的直径减小。通过将各个弧形板131连接至同一个弹性件14，可以保证弧形板131的受力均衡性，有利于维持各个弧形板131运动的同步性及稳定性。同时，弹性圈结构简单，节省空间，便于布置，能够降低电机端盖的制造成本。在其他的实施例中，弹性件14也可以构造为例如压缩弹簧等形式，压缩弹簧的两端可以分别与弧形板131和上述盖体11的柱状凸起相连，且压缩弹簧可以包括与各个弧形板131一一对应的多个。

进一步地，为了便于实现连接耳132与弹性件14的固定连接，参照图2和图4，连接耳132的远离弧形板131的一端可以形成有弧形弯钩，该弧形弯钩的形状可以与弹性圈适配设置，以能够钩挂在弹性圈的内周。这里需要说明的是，弧形弯钩的弧度可以设计为多半个圆弧，从而可以防止连接耳132从弹性圈上脱离。为便于制造，弧形板131可以与连接耳132一体成型。

此外，参照图2、图4和图5，连接筋111上还可以形成有限位凸台112，限位凸台112可以与弹性圈的轴向位置相同，以能够限制弹性圈径向向外移动。即，通过在连接筋111的外侧设置与弹性圈轴向位置相同的限位凸台112，当弹性圈径向向外移动至与限位凸台112接触时，受到限位凸台112的抵顶作用从而停止径向向外移动。而上述的连接筋111的外端与弧形板131的内侧抵接，可以相应限制弹性圈径向向内移动。

根据一些实施例，参照图5，连接耳132可以包括间隔设置的两个耳片，连接筋111可以位于两个耳片之间，其中，连接筋111上可以形成有径向延伸的长条孔113，连接筋111和两个耳片可以通过从一个耳片穿过长条孔113并连接到另一耳片的紧固件15连接。一方面，紧固件15可以实现连接耳132与连接筋111的固定连接，从而可以限制连接耳132的轴向及周向移动；另一方面，连接筋111可以作为导向结构对弧形板131的径向移动进行导向，保证各个弧形板131运动的准确性，以在防护件13处于关闭状态时能够保证电机端盖与外界的密封性。紧固件15例如可以为销钉或者铆钉等。这里需要说明的是，长条孔131应具有足够的径向长度，从而使得防护件13径向向内移动时能够与连接筋111的端部抵接，而防护件13径向向外移动时弹性圈能够与限位凸台112抵接。在防护件13不依靠连接筋111和限位凸台112进行移动限位时，也可以依靠长条孔131的两端对防护件13的径向移动进行限位。即，防护件13径向移动至紧固件15分别与长条孔131的两端抵接时，能够相应实现沿径向内外两个方向上的运动限位。

在本公开提供的实施例中，参照图2、图4和图5，连接筋111可以构造为板状，连接耳132的两个耳片也可以相应构造为板状，每个耳片的内端均可以形成有弧形弯钩。其中，连接筋111的外侧的轴向高度可以大于内侧的轴向高度，以构造上述的限位凸台112，长条孔131可以设置于连接筋111的外侧位置处，并且连接筋111的内侧也可以形成有凸台构造。即，连接筋111可以包括具有三个不同轴向高度的部位，由内到外，每个部分的轴向高度依次增加，最外侧的部位可以作为限位凸台112，最内侧以及中间的部位可以允许弹性圈径向移动，这种设置方式可以减小弹性圈径向移动过程中的摩擦阻力，避免弹性圈径向移动过程中与最内侧的部位接触。同时，呈放射状设置的多个板状连接筋111能够起到扇叶的作用，在电机端盖随转子总成3转动的过程中可以对气流的方向进行改变，从而便于电机内部的高温气体向外流出，进一步提升电机的散热效果。

本公开还提供一种电机和配置有该电机的无人机。参照图6，电机可以包括定子总成2、同轴套设在定子总成2外部的转子总成3，以及固定连接于转子总成3的电机端盖1，其中，电机端盖1可以为上述的电机端盖，从而使得电机具有高防护自散热的优点。无人机可以包括旋翼，电机可以用于驱动旋翼。电机和无人机具有上述的电机端盖的全部有益效果，此处不再赘述。

作为一种实施方式，参照图6，定子总成2可以包括定子座21、定子铁芯22和绕组23，转子总成3可以包括保磁圈31和磁铁32，电机端盖的连接部12可以与保磁圈31固定连接。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电机端盖，其特征在于，包括：

盖体（11），用于盖覆在电机的转子总成（3）的轴向端部；

连接部（12），用于与所述转子总成（3）密封连接，所述连接部（12）轴向间隔地连接于所述盖体（11）；以及

防护件（13），可径向移动地设置在所述盖体（11）与所述连接部（12）的轴向间隙中以具有打开状态和关闭状态，其中，

在所述打开状态，所述防护件（13）径向向外移动以使所述轴向间隙与外部环境连通；

在所述关闭状态，所述防护件（13）径向向内移动以封堵所述轴向间隙。

2.根据权利要求1所述的电机端盖，其特征在于，所述盖体（11）形成为圆盘状，所述连接部（12）形成为环状，其中，所述防护件（13）包括周向依次设置的多个弧形板（131），在所述关闭状态，多个所述弧形板（131）围合成环状。

3.根据权利要求2所述的电机端盖，其特征在于，所述盖体（11）的内侧形成有径向延伸的连接筋（111），所述连接筋（111）的外端与所述连接部（12）相连，其中，所述连接筋（111）的数量为多个，且每个所述连接筋（111）与所述弧形板（131）一一对应，在所述关闭状态，所述弧形板（131）的内侧与所述连接筋（111）抵接。

4.根据权利要求3所述的电机端盖，其特征在于，所述电机端盖还包括能够沿径向变形的弹性件（14），所述防护件（13）包括连接在所述弧形板（131）的内侧的连接耳（132），所述连接耳（132）沿径向延伸并与所述弹性件（14）相连。

5.根据权利要求4所述的电机端盖，其特征在于，所述弹性件（14）形成为弹性圈，多个所述弧形板（131）分别连接至所述弹性圈。

6.根据权利要求5所述的电机端盖，其特征在于，所述连接耳（132）的远离所述弧形板（131）的一端形成有弧形弯钩，所述弧形弯钩形状配合地钩挂在所述弹性圈的内周。

7.根据权利要求5所述的电机端盖，其特征在于，所述连接筋（111）上形成有与所述弹性圈的轴向位置相同以限制所述弹性圈径向向外移动的限位凸台（112）。

8.根据权利要求4所述的电机端盖，其特征在于，所述连接耳（132）包括间隔设置的两个耳片，所述连接筋（111）位于两个所述耳片之间，其中，所述连接筋（111）上形成有径向延伸的长条孔（113），所述连接筋（111）和两个所述耳片通过从一个耳片穿过所述长条孔（113）并连接到另一耳片的紧固件（15）连接。

9.一种电机，包括定子总成（2）、同轴套设在所述定子总成（2）外部的转子总成（3），以及固定连接于所述转子总成（3）的电机端盖（1），其特征在于，所述电机端盖（1）为根据权利要求1-8中任一项所述的电机端盖。

10.一种无人机，其特征在于，包括旋翼和驱动所述旋翼的电机，所述电机为根据权利要求9所述的电机。

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