CN208112419U - 电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机，转轴至少通过两个滚珠轴承安装在定子座上；在转轴上与电机输出端相对的一端还设置有第一推力轴承，所述第一推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，第一推力轴承中轴圈的端面与转轴端头设置的第一凸缘止挡配合在一起。第一推力轴承可以承担滚珠轴承无法承担的轴向力，滚珠轴承可以承担第一推力轴承无法承担的径向力。两种轴承在电机中各自发挥作用，解决了传统电机中轴向力对滚珠轴承的破坏问题。

Description

电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，例如应用于飞行器等领域的无刷电机等。

背景技术

小型无刷电机是飞行器的重要零部件，通过在电机上安装桨叶来为飞行器的飞行提供动力。传统的电机，定子和转子之间通过滚珠轴承来装配，以实现定子和转子之间的相对转动。鉴于滚珠轴承的特点，其只能使电机承受径向上的压力，而无法承较大的向上或者其它方向上的推力(根据电机的具体结构不同，所受的推力不同)。从而无法为飞行器提供在重载情况下的长时间飞行；在一定飞行时间后，滚珠轴承会造成不可逆的损伤。而且当滚珠轴承损伤后极有可能会卡死，这会造成电机的堵转电流过大从而大大降低电机的使用寿命，造成维护难度大、成本高等问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供了一种电机。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电机，包括定子座、转子，以及将转子转动连接到定子座上的转轴；所述转轴至少通过两个滚珠轴承安装在定子座上；在所述转轴上与电机输出端相对的一端还设置有第一推力轴承，所述第一推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第一推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第一凸缘止挡配合在一起。

可选地，所述定子座具有供转轴穿过的轴套，滚珠轴承设置有两个，分别记为第一滚珠轴承、第二滚珠轴承；第一滚珠轴承安装在轴套上邻近电机输出端的一端，第二滚珠轴承安装在轴套上与电机输出端相对的一端。

可选地，所述第一滚珠轴承、第二滚珠轴承分别安装在轴套端头设置的台阶槽中。

可选地，所述第一推力轴承中的座圈安装在轴套端头设置的另一台阶槽中，且与相邻的第二滚珠轴承之间具有轴向间隙。

可选地，所述第一凸缘为转轴端头位置径向向外延伸的凸起。

可选地，所述第一推力轴承中轴圈的内壁与转轴的外壁接触配合，所述座圈的内壁与转轴的外壁之间具有径向间隙。

可选地，所述转子呈筒状，且套在轴套的外侧，所述转轴从轴套中穿出且与转子固定连接在一起。

可选地，所述转轴的端头通过安装支架与转子连接在一起。

可选地，所述安装支架包括与轴套位置对应的中间部，以及分布在中间部周围且用于将中间部连接在转子上的多个连接臂；所述转轴穿入中间部设置的通孔并固定在该通孔中。

可选地，所述中间部邻近轴套一侧的端面上设置有用于与第一滚珠轴承内圈接触配合的延伸部。

可选地，所述定子座包括基板，所述轴套与基板垂直分布。

可选地，在所述转轴上邻近电机输出端的一端还设置有第二推力轴承，所述第二推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第二推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第二凸缘止挡配合在一起。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电机，包括定子座、转子，以及将转子转动连接到定子座上的转轴；所述转轴至少通过两个滚珠轴承安装在定子座上；在所述转轴上邻近电机输出端的一端还设置有第二推力轴承，所述第二推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第二推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第二凸缘止挡配合在一起。

本实用新型的电机，同时应用了第一推力轴承与滚珠轴承。第一推力轴承可以承担滚珠轴承无法承担的轴向力，滚珠轴承可以承担第一推力轴承无法承担的径向力。两种轴承在电机中各自发挥作用，解决了传统电机中轴向力对滚珠轴承的破坏问题。并且通过第一推力轴承与滚珠轴承有效地抑制了转轴的径向、轴向的窜动，保证了转轴转动的平稳性。由于本实用新型的电机可以承受更大的轴向力，其应用在飞行器领域后，可以承受更大的载重。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型电机的结构示意图。

图2是图1中沿A-A位置的剖面图。

图3是图2中第一推力轴承位置的局部放大图。

图4是图2中安装支架的俯视图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1、图2，本实用新型提供了一种电机，其可以是无刷电机，也可以是有刷电机。为了便于描述，现以无刷电机为例对本实用新型的技术方案进行详尽的描述。

电机包括定子座1、转子2以及转轴3。转子2与转轴3连接在一起，并通过转轴3将转子2与定子座1转动连接在一起，以实现转子2与定子座1之间的相对转动。

定子座1可以采用本领域技术人员所熟知的结构，例如由壳体围成的内腔等。在本实用新型一个具体的实施方式中，参考图2，定子座1包括轴套11。为了便于电机的安装，定子座1还可以包括基板10，轴套11与基板10可以是垂直分布。基座10的端面可以作为电机的安装面，以实现该电机与设备的安装。其中，基板10与轴套11可以是一体成型的，在此不再具体说明。

转轴3穿过该轴套11，并通过至少两个滚珠轴承转动安装在该轴套11内。转子2可以呈筒状结构，其套在轴套11的外侧，转轴3的其中一端从轴套11中穿出后与转子2固定连接在一起，使得转子2可通过转轴3实现与轴套11的相对转动。其中，转子2与轴套11之间可设置永磁体、绕组等驱动结构，这种无刷电机的驱动结构属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

转轴3可以通过安装支架7与转子2连接在一起。例如参考图2、图4，安装支架7可以包括与轴套11位置对应的中间部70，以及分布在中间部70周围的多个连接臂71，通过该多个连接臂71将中间部70连接在转子2中部区域的上方。连接臂71例如可以设置有八个，均匀设置在中间部70的周围，近似呈“米”字状分布。

中间部70上设置有通孔700，装配时，转轴3的一端穿入该通孔700，并在中间部70的外壁钻入顶丝以将转轴3固定在该通孔700内，最终完成转轴3与安装支架7、转子2的连接。

当电机通电后，在永磁体、绕组的配合下，驱动转子2、转轴3相对于轴套11发生转动，其中，转轴3与转子2连接的一端可以作为电机的输出端。例如可以在转轴3的输出端安装叶片或者齿轮等结构；当然，对于本领域的技术人员而言，叶片或者齿轮结构也可以安装在安装支架7上，此时电机的输出端为安装支架7，在此不再具体说明。

在本实用新型一个具体的实施方式中，轴承可设置有两个，分别记为第一滚珠轴承4、第二滚珠轴承5。第一滚珠轴承4安装在轴套11上邻近电机输出端的一端(图2中轴套11的上端位置)，第二滚珠轴承5安装在轴套11上与电机输出端相对的一端(图2中轴套11的下端位置)。两个滚珠轴承5分布在转轴3的两端区域，从而可以为转轴3提供稳定的支撑，提高转轴3装配的稳定性。

具体地，可在轴套11相对的两个开口端位置分别设置台阶槽，以将第一滚珠轴承4、第二滚珠轴承5的外圈分别定位安装在轴套11两端的台阶槽中。转轴3两端对应的位置分别与第一滚珠轴承4、第二滚珠轴承5的内圈配合在一起。这种滚珠轴承中内圈与外圈的结构属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

第一滚珠轴承4、第二滚珠轴承5可以承受转轴3径向所受到的力，并且可防止转轴3的径向窜动，为转轴3在轴套11中的旋转提供稳固的径向支撑。

本实用新型的电机，在转轴3上与电机输出端相对的一端还设置有第一推力轴承6。参考图1、图2、图3，转轴3远离电机输出端的一端设置有第一凸缘30，该第一凸缘30为转轴3上径向向外延伸的凸起。第一推力轴承6中座圈60的端面与轴套11止挡配合在一起。优选的是，在轴套11远离电机输出端的开口位置设置两层台阶槽，第一推力轴承6相对安装在第二滚珠轴承5的外侧位置，即第二滚珠轴承5安装在内层的台阶槽中，第一推力轴承6套在转轴3上，其座圈60定位并装配在外层台阶槽中，轴圈61的端面与转轴3端头的第一凸缘30止挡配合在一起。

由于第一推力轴承6被挤压在转轴3第一凸缘30与轴套11之间，鉴于第一推力轴承6的特点，第一推力轴承6的轴圈61会随着转轴3相对于座圈60、轴套11同步旋转。第一推力轴承6利用其轴圈61与座圈60之间的滚动摩擦可以轻松地抵抗巨大的推力并顺畅的转动，有效地防止了转轴3的轴向窜动。

优选的是，第一推力轴承6中轴圈61的内壁与转轴3的外壁接触配合，座圈60的内壁与转轴61的外壁之间具有径向间隙8，从而可以避免转轴3与座圈60的干涉。

本实用新型的电机，同时应用了第一推力轴承与滚珠轴承。第一推力轴承可以承担滚珠轴承无法承担的轴向力，滚珠轴承可以承担第一推力轴承无法承担的径向力。两种轴承在电机中各自发挥作用，解决了传统电机中轴向力对滚珠轴承的破坏问题。并且通过第一推力轴承与滚珠轴承有效地抑制了转轴的径向、轴向的窜动，保证了转轴转动的平稳性。由于本实用新型的电机可以承受更大的轴向力，其应用在飞行器领域后，可以承受更大的载重。

当电机旋转时，转子2和转轴3均在螺旋桨的转动作用下产生向上的作用力。此时，转轴3和第一推力轴承6产生的力将定子座1托起，力作用于定子座1的底部，因此两个滚珠轴承都不会受到轴向力的影响。

由于第一推力轴承6设置在第二滚珠轴承5的外侧，为了避免第一推力轴承6与第二滚珠轴承5之间形成干涉，在装配的时候，优选使第一推力轴承6的座圈60与第二滚珠轴承5之间具有一定的轴向间隙9，参考图3。

另外优选的是，安装支架7中间部70邻近轴套11一侧的端面上设置有朝向第一滚珠轴承4方向伸出的延伸部72，装配完成后，该延伸部72可以与第一滚珠轴承4的内圈接触配合在一起，从而可以起到止挡第一滚珠轴承4的作用。

在本实用新型一个优选的实施方式中，还可以在转轴3上邻近电机输出端的一端设置有第二推力轴承(视图未给出)，第二推力轴承中座圈的端面与定子座1止挡配合在一起，第二推力轴承中轴圈的端面与转轴3上设置的第二凸缘止挡配合在一起。该第二推力轴承的安装结构与第一推力轴承6的安装结构基本相同，在此不再具体说明。

当然，对于本领域的技术人员而言，第二推力轴承可以单独设置。也就是说，在本实用新型另一个具体的实施方式中，只采用第二推力轴承，而不需要设置第一推力轴承。第二推力轴承设置在转轴上邻近电机输出端的一端，第二推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，第二推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第二凸缘止挡配合在一起。该第二凸缘可以设置在转轴上，也可以为上述的延伸部72。

例如参考图1的视图方向，当转子2和转轴3均在螺旋桨的转动作用下产生向下的作用力时，转轴3和第二推力轴承产生的力将定子座1下压，力作用于定子座1的顶部位置，因此两个滚珠轴承都不会受到轴向力的影响。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种电机，其特征在于：包括定子座、转子，以及将转子转动连接到定子座上的转轴；所述转轴至少通过两个滚珠轴承安装在定子座上；在所述转轴上与电机输出端相对的一端还设置有第一推力轴承，所述第一推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第一推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第一凸缘止挡配合在一起。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：所述定子座具有供转轴穿过的轴套，滚珠轴承设置有两个，分别记为第一滚珠轴承、第二滚珠轴承；第一滚珠轴承安装在轴套上邻近电机输出端的一端，第二滚珠轴承安装在轴套上与电机输出端相对的一端。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：所述第一滚珠轴承、第二滚珠轴承分别安装在轴套端头设置的台阶槽中。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于：所述第一推力轴承中的座圈安装在轴套端头设置的另一台阶槽中，且与相邻的第二滚珠轴承之间具有轴向间隙。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于：所述第一凸缘为转轴端头位置径向向外延伸的凸起。

6.根据权利要求3所述的电机，其特征在于：所述第一推力轴承中轴圈的内壁与转轴的外壁接触配合，所述座圈的内壁与转轴的外壁之间具有径向间隙。

7.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：所述转子呈筒状，且套在轴套的外侧，所述转轴从轴套中穿出且与转子固定连接在一起。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于：所述转轴的端头通过安装支架与转子连接在一起。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于：所述安装支架包括与轴套位置对应的中间部，以及分布在中间部周围且用于将中间部连接在转子上的多个连接臂；所述转轴穿入中间部设置的通孔并固定在该通孔中。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于：所述中间部邻近轴套一侧的端面上设置有用于与第一滚珠轴承内圈接触配合的延伸部。

11.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：所述定子座包括基板，所述轴套与基板垂直分布。

12.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：在所述转轴上邻近电机输出端的一端还设置有第二推力轴承，所述第二推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第二推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第二凸缘止挡配合在一起。

13.一种电机，其特征在于：包括定子座、转子，以及将转子转动连接到定子座上的转轴；所述转轴至少通过两个滚珠轴承安装在定子座上；在所述转轴上邻近电机输出端的一端还设置有第二推力轴承，所述第二推力轴承中座圈的端面与定子座止挡配合在一起，所述第二推力轴承中轴圈的端面与转轴上设置的第二凸缘止挡配合在一起。