CN209209042U - 一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机，该保护壳，用于保护无人机的电机，保护壳包括：保护件，用于覆盖在电机的上端面；固定部，设于保护件上用于与电机可拆卸连接；轴孔，开设于保护件上，用于与电机的驱动轴配合；穿设部，设于保护件上，用于供锁紧件穿设，以固定无人机的螺旋桨和电机；以及多个散热齿，多个散热齿间隔设于保护件的一侧，从保护件的一侧向电机的上端面延伸。本实用新型提供的保护壳便于拆装，能够方便电机内部清洗，提高电机的使用寿命，并提高工作的可靠性。

Description

一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机

技术领域

本实用新型涉及一种电机保护壳领域，尤其涉及一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机。

背景技术

目前，无人飞行器等机械运动设备的动力通过电机驱动螺旋桨的方式实现。电机通常包括电机主体和用于与螺旋桨连接的输出轴，电机主体的上表面(即电机主体的朝向螺旋桨的端面)通常为开放式结构，其具有开口，电机运转时产生的热量通过开口辐射到空气中，从而实现散热。而植保无人机的工作环境较为恶劣，在田间或者野外进行作业时，颗粒物、液体等杂物容易从电机主体上表面进入电机内部，因此电机经常需要清洗才能继续使用。而传统的电机的保护壳与电机外转子一体成型，用户想要对电机内部进行清洗必须将电机整体拆卸下来，再进行清洗，不仅效率低，而且影响用户的使用体验。

实用新型内容

本实用新型提供了一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机，旨在方便电机清洗，提高电机的使用寿命，并提高工作的可靠性。

一种保护壳，用于保护无人机的电机，所述保护壳包括：

保护件，用于覆盖在所述电机的上端面；

固定部，设于所述保护件上用于与所述电机可拆卸连接；

轴孔，开设于所述保护件上，用于与所述电机的驱动轴配合；

穿设部，设于所述保护件上，用于供锁紧件穿设，以固定所述无人机的螺旋桨和电机；以及

多个散热齿，多个所述散热齿间隔设于所述保护件的一侧，从所述保护件的一侧向所述电机的上端面延伸。

在本实用新型的保护壳中，所述固定部为孔结构，用于供连接件穿设，以使所述固定部能够安装或拆卸于所述电机。

在本实用新型的保护壳中，所述固定部的数量为多个，多个所述固定部沿所述保护件的周向间隔设置。

在本实用新型的保护壳中，所述固定部为螺纹通孔或者卡合结构。

在本实用新型的保护壳中，所述轴孔由所述保护件围合形成。

在本实用新型的保护壳中，所述穿设部为两个对称设置于所述轴孔两侧的穿设孔，所述两个穿设孔的中心与所述轴孔的中心在同一条直线上。

在本实用新型的保护壳中，多个所述散热齿沿所述保护件的径向呈放射状排列。

在本实用新型的保护壳中，所述散热齿呈直线延伸设置。

在本实用新型的保护壳中，所述散热齿呈弯曲延伸设置。

在本实用新型的保护壳中，所述散热齿包括散热齿本体和与散热齿本体连接的倾斜部，所述倾斜部具有斜面，所述斜面以与所述保护件的距离逐渐增大的方式从靠近所述保护件中部的一端向外延伸。

在本实用新型的保护壳中，所述保护件包括：

盖合部，用于盖合电机的上端面，所述轴孔设于所述盖合部上；

导引部，从所述盖合部的周缘向外延伸，用于将所述盖合部表面的水汽或固体导引至电机的侧部。

在本实用新型的保护壳中，所述盖合部与所述导引部的夹角为钝角。

一种螺旋桨组件，包括如上所述的保护壳以及螺旋桨。

一种动力装置，包括电机和如上所述的螺旋桨组件，所述电机与所述螺旋桨组件可拆卸连接。

一种无人机，包括机身、机臂以及如上所述的动力装置，所述动力装置设置于所述机臂一端，用于为所述无人机提供飞行动力。

本实用新型实施例提供了一种保护壳、螺旋桨组件、动力装置及无人机，由于固定部与电机可拆卸连接，因而使得保护壳和电机方便拆装。当用户需要对电机内部进行清洗或检修时，能够快速将保护壳从电机上拆卸下来，方便用户对电机内部进行清洗或检修，从而提高电机的清洗或检修效率，同时也能够提高用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的无人机的结构示意图；

图2是图1中的动力装置的结构示意图；

图3是图2中动力装置的分解示意图；

图4为图2中动力装置的部分部件的剖面示意图，其中示出了保护壳以及电机的转子壳、驱动轴；

图5为图2中保护壳一角度的结构示意图；

图6为图2中保护壳另一角度的结构示意图；

图7为图5中保护壳的剖面示意图；

图8为图7在A处的局部放大示意图。

附图标记说明：

100、无人机；110、机身；120、机臂；121、电机安装座；200、电机；210、电机主体；211、驱动轴；220、转子壳；221、第一开口；300、螺旋桨；400、保护壳；410、保护件；411、盖合部；412、导引部；420、固定部；430、轴孔；440、穿设部；450、散热齿；451、散热齿本体；452、倾斜部；4521、斜面；500、夹缝；600、锁紧件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的无人机100，其用于搭载负载，例如摄影机、相机、喷洒装置、水箱、药箱、播种箱、运载物等。无人机100具体的可以为多旋翼无人机、固定翼无人机或者无人直升机等。无人机100包括机身110、机臂120和动力装置，机臂120从机身110伸出。

动力装置可以设置在机臂120的任意合适部位。例如，动力装置可以设置在机臂120的端部，也可以靠近机臂120的端部设置。在一些实施方式中，无人机100包括至少两个机臂120，至少两个机臂120对称地或不对称地围绕机身110设置。每一个机臂120可以支撑一个动力装置，也可以支撑多个动力装置。每一个机臂120上可以承载不同数量的动力装置，也可以承载相同数量的动力装置。

本实施方式中，一架无人机100上设置有八个动力装置，并分别设置在无人机100的八个机臂120上。但可以理解的，动力装置的其他适当数量、类型或排布都是可实施的。

请参阅图2至图4，其中，动力装置包括电机200、螺旋桨300和保护壳400，电机200与保护壳400可拆卸连接。

机臂120远离机身110的部位设有用于安装电机200的电机安装座121。电机200固定设置在电机安装座121上，并通过紧固件或卡接件与电机安装座实现固定连接。其中，电机200通常为有刷电机或无刷电机，本实施例中主要指无刷电机。

本实施方式中，电机200的数量为八个，八个电机200分别设置在机臂12上。可以理解的，在其他实施方式中，电机200的数量可以根据具体的设计需求设置为其他任何适当的数量，例如一个、两个、三个、五个、六个或者更多。

其中，电机200包括电机主体210和固定于电机主体210上部的转子壳220。电机主体210具有转子、定子和驱动轴211，驱动轴211贯穿转子壳220并与螺旋桨300连接。转子能够在定子通电后产生的电磁场作用下绕着驱动轴211旋转，从而驱动螺旋桨300产生转动，从而带动无人机100完成起飞、着陆、悬停等作业。

需要说明的是，本实用新型实施方式的描述中出现的上、下、底、顶等方位用语是以保护壳400安装于电机200、该电机200安装于无人机100以后，无人机100常规运行姿态为参考，而不应认为具有限制性。

电机200在运行过程中，会产生大量的热量。为了提高电机200的工作效率及工作稳定性，需要将电机200产生的热量迅速从电机200内散发出去。其中，电机200所产生的热量的散发方式包括以下至少两种：

第一种散热方式：转子壳220与电机主体210形成散热结构，通过电机主体210的壳体、转子壳220进行热交换、热辐射等方式进行传递。

第二种散热方式，转子壳220与电机主体210形成一散热通道，电机主体210的内部空气可以通过该散热通道与外部空气的进行热交换，以实现热量的散发。

需要说明的是，电机200内部热量的散发方式并不仅限于上述两种，任意可以将电机200因运转而产生的热量散发出去的方式，都应当属于本实施例的保护范围内。

螺旋桨300位于电机200背离电机安装座121的一侧。螺旋桨300可以是正桨或者反桨。所谓正桨，是指从电机200的尾部向电机200头部方向看，逆时针旋转以产生升力的螺旋桨。所谓反桨，是指从电机200尾部向电机200头部方向看，顺时针旋转以产生升力的螺旋桨。

对于螺旋桨300的设置个数、结构以及相对机身110的角度不做限定，能够在电机200的驱动下带动无人机飞行启停即可。具体的，螺旋桨300的数量可以是任何适当的数量，例如一个或多个(两个、三个或者更多)。螺旋桨300可以相对于机身110水平、垂直或其他任何角度设置。

本实施方式中，转子壳220上设有与电机主体210内部导通的第一开口221，电机主体210底部设有与电机主体210内部导通的第二开口(未标示)。电机主体210运行过程中，外界空气从第一开口221流入电机主体210内并与电机主体210进行热交换，电机主体210内部的空气可以从第二开口向外排出，以降低电机主体210运行时的温度，使得电机主体210处于合适的工作温度范围内，热交换效率高。

在其他实施方式中，第一开口221和第二开口可以根据实际需求设置在转子壳220或电机主体210的任意合适位置。当第一开口221作为进气口，即外界空气经该第一开口221进入电机主体210内时，第二开口相应的为排气口；当第一开口221作为排气口，即电机主体210内的气体经该第一开口221排出时，第二开口相应的为进气口。

请参阅图5至图8，保护壳400包括保护件410、固定部420、轴孔430、穿设部440和多个散热齿450。

请再次参阅图2和图3，其中，保护件410位于转子壳220的上方并遮盖第一开口221，并能够与电机200可拆卸地连接。在无人机正常工作时，电机200上方的水汽以及固体，例如液体、粉尘、固体悬浮颗粒，将被保护件410阻挡，防止水汽以及固体从第一开口221进入电机主体210内部。即使在水汽以及固体进入电机主体210内部，需要对电机200进行清洗时，由于保护件410与电机200可拆卸连接，因而保护壳400也能够快速从电机200上拆卸下来，方便用户对电机200的内部进行清洗，可以提高电机200的清洗效率，从而提高电机200的使用寿命，保证了无人机100工作的可靠性。

保护件410包括盖合部411和导引部412，盖合部411覆盖第一开口221，导引部412从盖合部411的周缘向外延伸，以将盖合部411上表面的水汽或固体导引至电机主体210的侧部，能够起到抵挡水汽以及固体从第一开口221进入电机主体210内部。

导引部412与盖合部411之间形成一夹角，且导引部412朝向转子壳220方向倾斜，夹角可以是钝角、锐角或直角，能够起到一定的防护作用即可。在一实施方式中，夹角呈钝角，以将导引部412与盖合部411上表面的水汽以及固体有效导引至电机主体210的侧部，当无人机在空中运行时，尤其在暴雨或喷洒农药等恶劣环境工作时，无人机也能够保持较低重量。

对保护件410的具体形状而言，该保护件410可以根据实际应用设计为大致圆形、大致椭圆形、大致方形、大致平行四边形、梯形以及其他规则或不规则形状，并且可以根据不同的应用设计出各种尺寸，只要能够有效地保证遮盖第一开口221即可。

本实施例中，保护件410的形状与转子壳220的形状相适配。由于电机主体210通常大致呈圆柱状，转子壳220的上端面轮廓大致为圆形，在本实施方式中，保护件410大致呈圆形。

当保护件410大致为圆形时，保护件410的直径与转子壳220的上端面的直径相等，也可以大于转子壳220的上端面。具体的，导引部412的最大周向尺寸大于转子壳220上端面的周向尺寸，以能够抵挡导引部412导引的水汽或固体掉落至转子壳220的上端面。可以理解的，在其他实施方式中，导引部412的最大周向尺寸也可以是等于转子壳220上端面的周向尺寸。

请参阅图2和图3，在本实施方式中，考虑到尽量减小对气流的影响，导引部412的最大周向尺寸略大于转子壳220上端面的周向尺寸，保护件410与电机主体210的上端面直径差值大致在1cm之内。

保护件410与转子壳220之间间隔设置。即，保护件410与转子壳220之间存在间距，以使得保护件410与转子壳220之间形成夹缝500，该夹缝500可以允许空气流通，以降低电机主体210的温度，延长电机200的使用寿命，提高电机200工作可靠性。外部空气可以从该夹缝500进入保护件410与电机200之间，并经第一开口221进入电机主体210内。可以理解的，电机主体210内的空气也可以从第一开口221流出至保护件410与电机200之间，并经该夹缝500向外排出

保护件410的材料可以是热塑性塑料、热固性塑料或金属等高强度材料。热塑性塑料可以是酚醛塑料、环氧塑料等等。热固性塑料可以为聚苯砜(PPS)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺亚胺(PAI)、聚醚亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)等等。金属可以为铝、铝镁合金、不锈钢、钛合金。可以理解的，保护件410不仅限于上述材料构成，也可以是其他任何合适的材料。

保护件410与转子壳220可拆卸连接，以使保护壳400与电机200方便拆装。当用户需要对电机200内部进行检修或维护，例如清洗时，可以将保护壳400快速从电机200上拆卸下来，可以提高电机200的检修效率或维护效率，而且也能够提高了用户的使用体验。

可以理解的，可拆卸连接方式不限于一种，例如保护件410与转子壳220之间可以通过卡扣结构或螺丝等连接件连接等方式。在本实施方式中，固定部420为孔结构，连接件例如螺丝穿设孔结构，并使保护件410固定于转子壳220上。当连接件为螺丝时，孔结构为螺纹通孔。可以理解的，连接件不限于螺丝，任何其他可实现保护件410与转子壳220之间可拆卸连接的连接件均属于本实施方式范围内。

在其他实施方式中，固定部420可以为卡扣结构，保护件410通过该卡扣结构与转子壳220实现可拆卸连接。卡扣结构可以根据实际需要设计具体结构，例如，设置为包括设置于保护件410上的卡勾及设置于转子壳220的卡槽，或其他卡扣方式，只要能够实现保护件410与转子壳220锁紧及分离即可。

固定部420的数量可以是一个，也可以是多个，例如两个、三个或八个等。在本实施方式中，固定部420的数量为多个，多个固定部420沿保护件410的周向间隔设置。为了保证保护件410与转子壳220稳定固定连接，多个固定部420沿保护件410的周向等间距设置。可以理解的，固定部420的排布不仅限于上述排布设置，也可以是其他任何合适的排布。

保护件410上设有轴孔430和穿设部440。具体的，轴孔430由盖合部411围合形成，即，在盖合部411上直接开设轴孔430，电机主体210的驱动轴211穿设该轴孔430与螺旋桨300连接。

动力装置还包括锁紧件600，锁紧件600穿设转子壳220、穿设部440和螺旋桨300，并将转子壳220、穿设部440和螺旋桨300锁紧。穿设部440的数量为多个，例如可以是两个或更多，只要保证当锁紧件600将电机200、保护件410与螺旋桨300锁紧后，螺旋桨300可以正常稳定工作即可。在本实施方式中，多个个穿设部440与多个固定部420沿保护件410的周向间隔设置。

为了保证螺旋桨300的安装稳定性，穿设部440为两个对称设置于轴孔430两侧的穿设孔，两个穿设孔的中心与轴孔430的中心在同一条直线上，即轴孔430的中心位于两个穿设孔的中心的连接线上。

在一实施方式中，保护件410朝向转子壳220的一侧设有多个散热齿450，散热齿450一方面能够增强保护件410的机械性能，另一方面能够实现保护件410与转子壳220之间的间隔设置，起到导流作用。

具体的，多个散热齿450沿保护件410的周向依次间隔设置，并沿保护件410的径向呈放射状排列。相邻两个散热齿450之间形成扇形散热区域，该扇形散热区域即为前述的夹缝500，其可以提高保护壳400的整体散热面积，提高散热辐射空间，并增加对流空气的空气流通效果。当电机主体210工作时，保护件410做旋转运动，散热齿450也相应转动。此时，散热齿450能够加速其周围的空气流动速度，加快对电机主体210工作所产生的热量疏散效果。

多个散热齿450形成的扇形散热区域的延伸方向大致垂直于第一开口221的延伸方向。此时，经过扇形散热区域的空气的流动方向大致垂直于经过第一开口221的空气的流动方向。

散热齿450可以是从保护件410表面凸设，也可以是从保护件410向背离转子壳220的一侧凹陷形成。在一实施方式中，散热齿450与保护件410可以分别为独立部件设置。可以理解的，在其他实施方式中，散热齿450与保护件410也可以是一体成型，以增强保护壳400的机械性能。

在一实施方式中，散热齿450沿保护件410的径向呈直线延伸，以使得保护件410与转子壳220之间形成的夹缝500能够更好地适配第一开口221，保证空气的有效进入或排出，加快对电机主体210工作所产生的热量疏散效果。

在另一实施方式中，散热齿450沿保护件410的径向呈弯曲延伸，以更大程度地提高散热齿450的整体散热比表面积，从而得到更好的散热效果。

可以理解的，散热齿450不限上述形状排布设置，可以根据实际应用设计为大致S形、其他规则或不规则形状的排布设置。

散热齿450包括散热齿本体451和与散热齿本体451连接的倾斜部452。散热齿本体451从保护件410的周缘向内延伸形成。倾斜部452位于散热齿本体451朝向轴孔430的一端，且从散热齿本体451背离保护件410的一侧朝向保护件410方向倾斜并向内延伸。具体的，倾斜部452具有斜面4521，斜面4521以与保护件410的距离逐渐增大的方式从朝向轴孔430的一端延伸至散热齿本体451。

组装时，将保护壳400放置于电机的转子壳220上，使电机200的驱动轴211穿设轴孔430，锁紧件600穿设转子壳220和穿设部440，固定部420卡扣于或通过连接件对应于转子壳220的保护壳安装部。驱动轴211连接于螺旋桨300，锁紧件600连接于螺旋桨300，锁紧锁紧件600，使螺旋桨300、保护400与电机200锁紧。此时，电机200的转子壳220位于保护壳400的下方(以无人机100正常飞行时为参照)，保护壳400遮盖转子壳220的第一开口221。组装转子壳220和电机主体210，动力装置组装完成。

上述实施例提供的保护壳400、动力装置及无人机100，清洗或检修时，能够快速将保护壳400从电机200上拆卸下来，方便用户对电机200内部进行清洗或检修，从而提高电机200的清洗或检修效率，同时也能够提高用户的使用体验。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种保护壳，用于保护无人机的电机，其特征在于，所述保护壳包括：

保护件，用于覆盖在所述电机的上端面；

固定部，设于所述保护件上用于与所述电机可拆卸连接；

轴孔，开设于所述保护件上，用于与所述电机的驱动轴配合；

穿设部，设于所述保护件上，用于供锁紧件穿设，以固定所述无人机的螺旋桨和电机；以及

多个散热齿，多个所述散热齿间隔设于所述保护件的一侧，从所述保护件的一侧向所述电机的上端面延伸。

2.根据权利要求1所述的保护壳，其特征在于，所述固定部为孔结构，用于供连接件穿设，以使所述固定部能够安装或拆卸于所述电机。

3.根据权利要求1所述的保护壳，其特征在于，所述固定部的数量为多个，多个所述固定部沿所述保护件的周向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的保护壳，其特征在于，所述固定部为螺纹通孔或者卡合结构。

5.根据权利要求1所述的保护壳，其特征在于，所述轴孔由所述保护件围合形成。

6.根据权利要求1所述的保护壳，其特征在于，所述穿设部为两个对称设置于所述轴孔两侧的穿设孔，所述两个穿设孔的中心与所述轴孔的中心在同一条直线上。

7.根据权利要求1所述的保护壳，其特征在于，多个所述散热齿沿所述保护件的径向呈放射状排列。

8.根据权利要求7所述的保护壳，其特征在于，所述散热齿呈直线延伸设置。

9.根据权利要求8所述的保护壳，其特征在于，所述散热齿呈弯曲延伸设置。

10.根据权利要求9所述的保护壳，其特征在于，所述散热齿包括散热齿本体和与散热齿本体连接的倾斜部，所述倾斜部具有斜面，所述斜面以与所述保护件的距离逐渐增大的方式从靠近所述保护件中部的一端向外延伸。

11.根据权利要求1－10任一项所述的保护壳，其特征在于，所述保护件包括：

盖合部，用于盖合电机的上端面，所述轴孔设于所述盖合部上；

导引部，从所述盖合部的周缘向外延伸。

12.根据权利要求11所述的保护壳，其特征在于，所述盖合部与所述导引部的夹角为钝角。

13.一种螺旋桨组件，其特征在于，包括权利要求1至12任一项所述的保护壳以及螺旋桨。

14.一种动力装置，其特征在于，包括电机和权利要求13所述的螺旋桨组件，所述电机与所述螺旋桨组件可拆卸连接。

15.一种无人机，其特征在于，包括机身、机臂以及权利要求14所述的动力装置，所述动力装置设置于所述机臂一端，用于为所述无人机提供飞行动力。