CN212410851U - 驱动电机 - Google Patents

Abstract

一种驱动电机，包括转轴、围绕所述转轴旋转的转子组件和用于驱动所述转子组件转动的定子组件；其中，所述转子组件为中空结构，包括磁铁、与所述磁铁平行设置的磁轭以及内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。

Description

驱动电机

技术领域

本申请涉及激光探测技术领域，尤其涉及一种驱动电机。

背景技术

激光雷达是以发射激光光束来探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，其工作原理是先向目标发射探测激光光束，然后将接收到的从目标反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，例如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数。

激光雷达一般通过电机带动棱镜旋转来改变激光偏移方向，形成空间扫描，以实现对空间中不同点的扫描。但是现有的设计中，棱镜与电机在空间上是相互独立的，电机需要经过传动环节才能带动棱镜转动，在传动环节中存在传动间隙，因而会造成扫描的误差，而且结构较为复杂，体积和质量偏大，不利于在驾驶辅助系统、无人驾驶系统及移动机器人、无人驾驶飞机避障与导航领域的应用。

实用新型内容

本申请提供了一种驱动电机，通过将棱镜固定在转子组件的中空部上，不仅可以避免因传动环节而带来的扫描误差，提高激光雷达的扫描精度；而且使得激光雷达的整体结构更为紧凑，从而可以实现激光雷达的轻巧设计。

本申请提供了一种驱动电机，用于激光雷达，包括：

转轴；

围绕所述转轴旋转的转子组件；

用于驱动所述转子组件转动的定子组件；其中，

所述转子组件为中空结构，包括：磁铁；

与所述磁铁平行设置的磁轭；以及，

内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请设计了一种驱动电机，包括转轴、围绕所述转轴旋转的转子组件和用于驱动所述转子组件转动的定子组件，这样不仅可以避免了驱动电机因经过传动环节带动棱镜转动而产生的误差，而且可以使得激光雷达的整体结构更为紧凑，从而可以实现激光雷达的轻巧设计。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的激光雷达的结构示意图；

图2是本申请图1中的驱动电机的主视图；

图3是本申请图2中的驱动电机的仰视图；

图4是本申请图2中的驱动电机的结构示意图；

图5是本申请图2中的驱动电机的分解示意图；

图6是本申请图5中的壳体端盖的结构示意图；

图7是本申请图5中的壳体本体的结构示意图；

图8是本申请图5中的驱动电机的结构示意图；

图9是本申请图8在A处的放大示意图；

图10是本申请图5中的转子组件的分解示意图；

图11是本申请图5中的棱镜的结构示意图；

图12是本申请图5中的轴承支撑座的分解示意图

图13(a)-13(e)是本说明书实例提供的不同棱镜组组合进行扫描的示意图；

图14是本申请图5中的第二绝缘支架的部分结构示意图。

附图标记说明：

100、扫描模组；110、驱动电机；

10、定子组件；11、定子支架；12、线圈支架；121、定子铁芯；1211、定子齿；12111、齿靴部；12112、齿部；1212、轭部；1213、定子槽；122、定子绕组；13、支撑件；131、转轴安装部；20、转子组件；21、磁轭；211、第一凹槽；212、中空部；22、磁铁；23、码盘；30、棱镜；31、棱镜穿孔；40、转接件；41、输入端；50、转轴；60、第一轴承件；61、轴承支撑座；611、固定件穿孔；70、绝缘支架；71、第一绝缘支架；72、第二绝缘支架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请的激光雷达属于激光探测技术领域，以发射激光光束来探测对象的位置、速度等特征量，其工作原理是先向对象发射激光光束，然后将接受到的从对象反射回来的信号与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得对象的有关信息，如对象的距离、方位、高度、速度、姿态及形状等参数。

激光雷达通常包括发射装置、接收装置和扫描模组，其中，发射装置用于发射激光光束到对象上，接收装置用于接收被所述对象反射的激光光束，扫描模组用于改变所述激光器发射的激光光束的出射方向。

具体的，扫描模组包括控制组件、驱动电机和至少一片棱镜，棱镜用于实现激光的定向偏移，控制组件通过程序控制驱动电机的转速和方向，驱动电机通过传动组件带动一片或多片棱镜旋转，以改变激光光束的偏移方向，形成空间扫描。但是，作为光传播通路的棱镜与驱动电机在空间上的位置上是互相独立，其中，驱动电机仅作为动力源，需要通过传动组件传动到需要扫描的棱镜上，结构不够紧凑，而且传动组件在传动过程中会有传动间隙，从而造成扫描的误差。此外，传动组件容易产生机械磨损，造成效率降低，对驱动电机的转速限制，不仅需要润滑，而且传动组件的磨屑、润滑脂或润滑液容易对棱镜造成污染。

如图1至图12所示，本申请提供的一种激光雷达，包括发射装置、接收装置和扫描模组，其中，发射装置用于发射激光光束到对象上，接收装置用于接收被所述对象反射的激光光束，扫描模组100用于改变所述激光器发射的激光光束的出射方向。在本实施方式中，扫描模组100包括电机组件和用于控制电机组件的转速和方向的控制组件，电机组件包括驱动电机110，驱动电机110包括转轴50、围绕转轴50旋转的转子组件20和用于驱动转子组件20转动的定子组件10，转子组件20为中空结构212，包括磁轭21、磁铁22、棱镜30和第一轴承件60，磁轭21与磁铁22平行设置，棱镜30内接于中空结构212，第一轴承件60安装在棱镜30的中部，转轴50的一端安装在定子组件10，转轴50的另一端穿过第一轴承件60，以使得棱镜30能够在定子组件10内转动。

在一个可选的实施方式中，控制组件120包括驱动器，驱动器与扫描模组 100的输入端41电连接，以便驱动器能够通过程序来控制转子组件20的转速和方向，从而可以利用转子组件20带动棱镜30旋转来改变所述激光器发射的激光光束的出射方向。

具体的，定子组件10套设在转子组件20的外侧，用于限制转子组件20在转轴50的方向上转动，即转子组件20以转轴50为中心旋转，且转轴50的方向是固定的。

在一个可选的实施方式中，定子组件10呈中空筒状结构，在定子组件10 的开口端设有转轴支架上13，转轴支架上13的中间设有转轴安装部131，转轴 50的一端安装在转轴安装部131上，转轴50的另一端穿过第一轴承件60，以使得棱镜30能够在定子组件10内转动。

转轴50与转轴安装部131可以为转动连接，也可以为固定连接，其中，转轴50与转轴安装部131为转动连接时，转轴50与转轴安装部131之间可以通过轴承件进行连接，例如滚动轴承或无油润滑轴承等。在本实施方式中，转轴 50与转轴安装部131为固定连接，以便可以减少转轴50的晃动误差，提高棱镜 30的传动精度。

在一个可选的实施方式中，棱镜30上设有棱镜穿孔31，第一轴承件60的外圈安装在棱镜穿孔31上，第一轴承件60的内圈与转轴50连接。

具体的，转子组件20还包括呈中空柱状的轴承支撑座61，轴承支撑座61 安装在棱镜穿孔31上，第一轴承件60安装在轴承支撑座61的中空柱状内。在本实施方式中，轴承支撑座61的中部设有固定件穿孔611，第一轴承件60的数量为两个，两个第一轴承件60分部安装在固定件穿孔611的两端，即当轴承支撑座61安装在棱镜穿孔31时，两个第一轴承件60位于棱镜30的两端，从而可以确保棱镜30的受力平衡。

为了提高棱镜30的传动精度，第一轴承件60的内圈与第一轴承件60的外圈的游隙可以根据驱动电机110的转速进行选择，尽量避免第一轴承件60的游隙过大而降低棱镜30的传动精度，或者第一轴承件60的游隙过小而导致第一轴承件60在运转时温度急剧增加，从而降低第一轴承件60的使用寿命。因此，第一轴承件60的游隙可以根据驱动电机110的转速进行合理选择，在本申请中不做任何限制。

在一个可选的实施方式中，棱镜30的外边沿与转子组件20的内边沿相抵接，从而避免了棱镜30相对定子组件10传动间隙带来的测量误差。

在一个可选的实施方式中，中空结构212上设有能够用于安装棱镜的棱镜安装部，棱镜30安装在棱镜安装部上。在本实施方式中，棱镜的直径与转子组件的外径大致相等，控制组件包括电机驱动器，电机驱动器与转接件40上的输入端41电连接，以便电机驱动器能够通过程序来控制转子组件20的转速和方向，利用转子组件20带动棱镜30旋转来改变激光器发射的激光光束的出射方向。

在一个可选的实施方式中，定子组件10呈中空筒状结构，定子组件10套装在转子组件20的外侧，用于限制转子组件20在转轴的方向上转动，即转子组件20始终以转轴50为中心旋转。

在一个可选的实施方式中，激光雷达还包括转接件40，其中，扫描模组100 的数量多个，多个扫描模组100通过转接件40连接在一起。

此外，扫描模组100的数量还可以为多个，且每个扫描模组100上的棱镜 30的形状可以不相同或者相同，其中，棱镜30可以包括楔形棱镜、柱状棱镜或梯形棱镜等。当多个扫描模组100通过转接件40连接在一起时，每个扫描模组 100在转接件40上的位置可以不确定，具体可以根据需要进行放置，以实现不同模态的扫描，其原理与积木类似，本申请不做任何限制。

在一个可选的实施方式中，定子组件10包括线圈支架12和呈中空筒状结构的定子支架11，线圈支架12套设于定子支架11内部，线圈支架12，转子组件20安装在线圈支架12的内侧。

当棱镜30安装在中空结构212时，棱镜30以第一轴承件60为支撑点绕转轴转动，由于第一轴承件60设置在棱镜30与转轴50之间。因此，采用上述方案后，能够有效将棱镜30的离心力通过第一轴承件60传递至转轴50中，有效提高了驱动电机110的输出效率。

在一个可选的实施方式中，定子组件10还包括绝缘支架70，绝缘支架70 套设于线圈支架12的两侧，用于将线圈支架12固定在定子支架11上。

具体的，绝缘支架70包括第一绝缘支架71和第二绝缘支架72，其中，第一绝缘支架71设置在线圈支架12的一侧，第二绝缘支架72设置在线圈支架12 的另一侧，以致将线圈支架12夹紧并安装在定子支架11上。

其中，定子支架11上设有定子安装部，第一绝缘支架71上设有绝缘支架安装部，线圈支架12通过绝缘支架安装部安装在定子安装部上。

图14示例性地描述了安装的局部，第一绝缘支架71的呈环状的架体，其沿径向有向环形圆心延伸的绕线部，绕线部的末端具有一挡片，挡片下边缘具有分叉的插头结构，插头结构会插入到线圈支架的槽口内，并与线圈支架固定。第二绝缘支架72具有插槽结构，插槽结构与线圈支架的槽口连接，并与线圈支架固定。即在该实施例中，第一绝缘支架71、第二绝缘支架72与线圈支架12 三者通过插槽和插头结构结合成为一个整体，第一绝缘支架71和第二绝缘支架72分别位于线圈支架12两端。线圈模组则绕在线圈支架上。

在一个可选的实施方式中，第一绝缘支架71与第二绝缘支架72通过扣合方式固定线圈支架，结构简单却实用，而且也便于线圈支架12的拆卸。

具体的，第一绝缘支架71和第二绝缘支架72的其中一个具有第一扣合部，第一绝缘支架71和第二绝缘支架72的另一个具有第二扣合部，第一扣合部与第二扣合部相互扣合。

在一个可选的实施方式中，定子组件10与转子组件20之间连接有码盘23，定子组件10上设有第二凹槽，当转子组件20安装在定子组件10后，码盘23 可活动于第二凹槽内，通过码盘23可以对转子组件的转速进行实时监控与控制。

在一个可选的实施方式中，码盘23、第一轴承件60和轴承支撑座61均为非导磁材料制成，以防止对转子组件20与定子组件10之间的磁场产生干扰。

其中，驱动电机110中的转子组件20与定子组件10是相对转动的，其中，转子组件20可以为磁性元件，对应地，定子组件10为通电时产生电磁场的线圈绕组；反之，转子组件20也可以为通电时产生电磁场的线圈绕组，定子组件 10为磁性元件。当驱动电机通电时，线圈绕组产生电磁场从而驱动转子组件以转轴为中心转动。

在一个可选的实施方式中，线圈支架12均包括定子铁芯121和定子绕组 122，定子绕组122设置在定子铁芯121上。其中，定子铁芯121的数量可以为一个、两个甚至两个以上，当定子铁芯121为一个时，定子铁芯121可以为中空环状，也可以为中空柱状，定子绕组122可以绕设在定子铁芯121的内侧或绕设在定子铁芯121轴线方向的上下位置，转子组件30的位置与定子绕组122 的位置相对应，以便线圈绕组122工作时产生电磁场后驱动转子组件20转动。

由于扫描模组100的数量可以为多个，从而可以通过改变线圈支架12上电流的方向或电流的大小，来控制每个扫描模组100上转子组件20的转动方向或转动速度，以便可以改变激光器发射的激光光束的出射方向。当然，每个扫描模组100上转子组件20的转动方向一致，例如绕轴线50的同一方向转动，同时逆时针或同时顺时针。

在一个可选的实施方式中，棱镜30的数量可以为多片，每一片棱镜30上均设有一个上述的棱镜穿孔31，即第一轴承件60固定件的数量与棱镜30的数量相匹配。在本实施方式中，每个第二轴承固定件61的两端均安装有两个上述的第一轴承件60，这样不仅可以确保每一片棱镜30受力的平衡性，同时也可以提高第一轴承件60的使用寿命。

在一个可选的实施方式中，第一轴承件60包括深沟球轴承，但不仅仅限于深沟球轴承，第一轴承件60还可以为其他轴承，例如无油润滑轴承、调心轴承等。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括由多个铁芯分体围成的铁芯本体，相邻两个铁芯之间的距离等于第一预设距离，第一预设距离可以为大于0 的任何常数。在本实施方式中，定子支架11上设有间隔设置的铁芯安装部，铁芯安装在铁芯安装部上。

具体的，铁芯安装部分别间隔设置在上述的定子安装部上，多个铁芯对应安装在每一个铁芯安装部上以形成具有中空状的铁芯本体，转子组件安装在铁芯本体的中空状中。

在一个可选的实施方式中，定子支架11呈方形形状，铁芯安装部设置在定子壳体的四个边角位置上。在本实施方案中，定子支架11在四个边角位置上均设有倒圆角结构，铁芯嵌合在四个边角位置上的铁芯安装部上，以确保定子铁芯121在驱动转子组件20转动时，转子组件20的周向受力平衡。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括由多个铁芯一体成型的铁芯本体，定子支架11设有铁芯安装部，铁芯安装在铁芯安装部。具体的，多个铁芯一体成型形成具有中空状的方形或圆柱形铁芯本体，铁芯本体套设在第一定子安装部和第二定子安装部中，转子组件20安装在铁芯本体的中空状内。

在一个可选的实施方式中，铁芯上设有多个沿周向分布的定子齿1211，每两个相邻的定子齿围设形成定子槽1213，定子齿1211沿径向从外至内依次包括齿部12112与齿靴部12111，定子绕组122绕设在齿部12112上，转子组件20 设置在齿靴部12111的内侧，以便将齿部12112、齿靴部12111和铁芯的位置可靠固定，同时可以提高铁芯的聚磁效果，有利于提高驱动电机110的性能。

具体的，铁芯包括多个由冲片层叠而成的分部，每个分部均具有一个上述的定子齿1211和一段轭部1212，相邻两个分部之间相互连接，不仅便于铁芯的生产，提高生产效率，而且材料的利用率高，有利于降低生产成本。

在一个可选的实施方式中，齿部12112的宽度为1.8-3mm；和/或齿靴部 12111的高度为0.5-1mm；两个齿靴部12111的最近距离为1.8-3mm，即定子槽1213的开口短距离为1.8-3mm；和/或轭部1212的厚度为1.5-3mm，这样不仅可以降低驱动电机110的铁损耗，而且也确保了驱动电机110启动时所需要的功率。

具体的，齿部12112的宽度为1.8mm，齿靴部12111的高度为0.5mm，两个齿靴部12111的最近距离1.8mm，轭部1212的厚度为1.5mm，这样不仅可以确保驱动电机的输出扭矩，而且也保证了驱动电机的小型化。

在一个可选的实施方式中，铁芯本体采用硅钢冲片层叠并铆接而成，硅钢冲片的厚度大致等于0.2mm，以便提高铁芯的生产效率。

具体的，铁芯本体可以采用圆形硅钢冲片依次层叠形成，或者，铁芯本体可以采用条形冲片层叠后形成条形结构，再将条形结构弯折合围成铁芯本体等等，可以理解地，铁芯本体还可以采用其他合适的结构，本申请不做任何限制。

在一个可选的实施方式中，磁铁的数量为20个，定子槽的数量为24个，这样不仅可以确保驱动电机110能够有较大的输出扭矩，而且也确保中部结构的空间足够大，即在转子组件10具有足够大的空间下，驱动电机110能够有足够大的输出扭矩来带动棱镜30高速旋转。

在一个可选的实施方式中，磁铁的数量为20个，定子槽的数量为27个，这样不仅可以确保驱动电机110能够有较大的输出扭矩，而且也确保中部结构的空间足够大，即在转子组件10具有足够大的空间下，驱动电机110能够有足够大的输出扭矩来带动棱镜30高速旋转。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括由呈圆环状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯一体成型，其中，定子绕组由多组空心杯绕组构成，以便定子绕组能够套装在铁芯本体的内侧。在本实施方式中，转子组件设置在定子绕组的内侧，其中，铁芯本体采用硅钢片制成。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括呈圆环状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯分体围成，其中，定子绕组122由多组空心杯绕组间隔设置而成，以便定子绕组122能够套装在铁芯本体的内侧。在本实施方式中，转子组件20设置在定子绕组122的内侧，其中，铁芯本体采用硅钢片制成。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括呈环形状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯分体围成，其中，铁芯本体在轴线方向上设有定子齿，以便定子绕组能够绕设在定子齿上。在本实施方式中，铁芯本体采用铁基软磁软磁复合材料制成，转子组件20安装在定子绕组122的轴线方向上。例如，定子支架 11的开口方向朝上或朝下时，定子齿位于铁芯本体的上端或下端，而转子组件 20则安装在定子绕组122的上方或下方，结构非常紧凑，从而便于驱动电机110 的轻巧设计。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括呈环形状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯一体成型，其中，铁芯本体的轴线方向上设有定子齿，以便定子绕组122能够绕设在定子齿上。在本实施方式中，铁芯本体采用铁基软磁软磁复合材料制成，转子组件20安装在定子绕组122的轴线方向上。例如，定子支架11的开口方向朝上或朝下时，定子齿位于铁芯本体的上端或下端，而转子组件20则安装在定子绕组的上方或下方，结构非常紧凑，从而便于驱动电机的轻巧设计。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括呈环形状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯一体成型，其中，定子绕组122由多组空心杯绕组间隔设置而成，且定子绕组位于铁芯的轴线方向上。在本实施方式中，铁芯本体采用硅钢片制成，转子组件20安装在定子绕组122的轴线方向上，例如，定子支架11 的开口方向朝上或朝下时，定子齿位于铁芯本体的上端或下端，而转子组件20 则安装在定子绕组的上方或下方，结构非常紧凑，从而便于驱动电机的轻巧设计。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121包括呈环形状的铁芯本体，铁芯本体由多个铁芯分体围成，其中，定子绕组122由多组空心杯绕组间隔设置而成，且定子绕组122位于铁芯的轴线方向上。在本实施方式中，铁芯本体采用硅钢片制成，转子组件20安装在定子绕组122的轴线方向上，例如，定子支架 11的开口方向朝上或朝下时，定子齿位于铁芯本体的上端或下端，而转子组件 20则安装在定子绕组的上方或下方，结构非常紧凑，从而便于驱动电机的轻巧设计。

在一个可选的实施方式中，定子铁芯121的外径为70-75mm，和/或定子铁芯121的高度为3-7mm。

具体的，定子铁芯121的外径为71mm，定子铁芯121的高度为3mm，这样不仅可以确保驱动电机的输出扭矩，而且也保证了驱动电机的小型化。

在一个可选的实施方式中，转子组件20包括磁轭21和多个磁铁22，其中，磁轭21的部分位于定子组件10的内侧，多个磁铁22设置在部分磁轭21的外侧，并沿磁轭21的轴向间隔排列设置。

具体的，磁轭21整体呈中空圆筒形状，具有构成上述中空部212的环形内壁，棱镜30与内壁刚性连接，一方面可以避免了驱动电机110转动时，转子组件20与定子组件10之间的间隙而带来的测量误差；另一方面可以减少驱动电机110运转的阻力，降低了驱动电机110的体积占比，使结构进一步缩小。在本实施方式中，多个磁铁22耦合在磁轭21的外周缘上，且磁铁22的位置与定子绕组122的位置相对应，以便定子绕组122在通电时能够产生电磁场驱动磁铁带动转子组件20转动。

此外，磁铁22的面积可以覆盖磁轭21的全部外周缘，也即磁铁22的侧面与定子绕组10相对，或者定子绕组10与部分磁铁22的侧面相对；或者，磁铁 22的面积也可以只覆盖磁轭21的部分外周缘，例如，磁铁22的面积只覆盖磁轭21的上半周缘，而定子绕组10也只是安装在定子组件12的上半部分，也就是磁铁22的侧面与定子绕组10相对。

在一个可选的实施方式中，如图10所示，多个磁铁22分体拼接形成环状结构，以使得磁铁22能够套设在磁轭21的外侧。在本实施方式中，磁轭21上设有第一凹槽211，磁铁22安装在第一凹槽211上。

具体的，转子组件20还包括连接件，连接件的形状与第一凹槽211的形状相适配，磁铁22通过连接件24安装在第一凹槽211上。

在一个可选的实施方式中，如图5至图10所示，第一凹槽211位于磁轭21 的一端或两端上，以便磁铁22能够安装在磁轭21的一端或两端上。

在一个可选的实施方式中，磁轭21的内径为53-57mm；和/或磁轭21的厚度为1-1.5mm；和/或磁铁22的厚度为1-1.3mm；和/或磁轭21和磁铁22的高度均为3-5mm。

具体的，磁轭21的内径为55mm；和/或磁轭21的厚度为1.25mm；和/或磁铁22的厚度为1.15mm；和/或磁轭21和磁铁22的高度均为3mm，这样不仅可以确保驱动电机的输出扭矩，而且也保证了驱动电机的小型化。

在一个可选的实施方式中，磁轭21采用SPCE材料制成，或磁轭21采用SPCC 材料制成，或磁轭21采用成10号钢材料制成。

在一个可选的实施方式中，磁铁22采用烧结钕铁硼材料制成，或磁铁22 采用粘结钕铁硼材料制成。

在一个可选的实施方式中，中空部212包括设置在定子组件10内侧的部分磁轭21，其中，棱镜30安装在中空部212远离磁铁22的一端。

在一个可选的实施方式中，棱镜30包括楔形棱镜，楔形棱镜30安装在中空部212的中部。具体的，由于磁轭21的数量为两个，每一个磁轭21均为中空状，即中空部212由两个磁轭21的中空状构成，因此，楔形棱镜30的数量也为两个，每一个楔形棱镜30对应安装在其中一个磁轭21远离磁铁22的一端。当然，棱镜30也可以为柱形棱镜，柱形棱镜30分为两部分，其中一部分可以安装在两个磁轭21中的一个内，另一部分则安装在两个磁轭21中的另一个内。

在一个可选的实施方式中，转子组件20与定子组件10之间的间隙为 0.5-0.8mm，不仅确保棱镜30传动的精度，同时也确保了转子组件20能够相对定子组件10进行转动。

采用以上技术方案后，由于每个扫描模组100都是相互独立的个体，同时扫描模组100上的转子组件20具有足够大的中空结构212，从而可以容纳更大尺寸的棱镜30，这样不仅可以避免减少扫描模组100因为传动问题带来的误差，而且也可以确保扫描模组100的扫描空间。此外，还可以通过多个扫描模组100 进行不同的组合来改变激光器发射的激光光束的出射方向，提高激光雷达的适用范围。

在一个可选的实施方式中，由于每个扫描模组作为独立的扫描个体，可以实现不同模式的扫描。例如，棱镜可以沿着同一光轴布置，也可以沿着不同光轴布置；或者，棱镜的转动轴可以重合也可以不重合；或者，棱镜转动方向可以相同，也可以不同；或者，棱镜的转速可以相同，也可以不同；或者，棱镜可以楔形、梯形、柱形等；或者，入射光线可以从光轴入射，或者非光轴入射；或者，入射方向可以是平行光轴入射，也可以是与光轴形成一夹角，倾斜入射；或者，光路中可以都是旋转的棱镜，也可以具有固定的光学系统；等等。下面将根据图13(a)-13(e)示例性进行说明。

如图13(a)所示，棱镜中心沿同一光轴布置，二者旋转方向可以相同，也可以相反，二者转速可以相同也可以不同。根据二者扫描模式，可以得到不同的扫描图案。

如图13(b)所示，其示例性地表示了三个棱镜配合的扫描系统。两个小棱镜以等速反向的方式扫描，而第三个棱镜以一定速率旋转，当光束从第三个棱镜斜面入射时，第三棱镜的转动导致出射光束沿着一个圆环或者椭圆环移动，而等速反向的两个棱镜会使光束线性振动。三个棱镜配合，可以使扫描光束沿着一个闭合环形振动，从而实现被探测区域的扫描。

图13(a)和图13(b)中，棱镜光轴沿同一直线。如图13(c)所示，棱镜的旋转轴可以在不同轴线。扫描光束的入射方向可以是沿着光轴入射，例如图13(c)中的a方向；也可以不沿着光轴，例如图13(c)中的b方向；也可以是倾斜入射，例如图13(c)中的c方向。

棱镜也可以是楔形棱镜、梯形棱镜、圆柱形棱镜等，不同棱镜相互配合，用于实现不同扫描的图案，例如图13(d)所示。

除旋转棱镜外，在光路中还可以有固定的光学系统，例如图13(e)中虚线框的位置可以是固定透镜或者透镜组，固定的棱镜或者棱镜组。

上述图13(a)至13(e)是示例性地说明，基于本说明书的实施例，扫描系统可以是多种光学系统的组合，其不用于限定光学系统中光源器件的个数，类型或者排列方式。例如图13(a)中的棱镜也可以有其它的排布方式，图中也有可以有其它方式的棱镜组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种驱动电机，其特征在于，包括：

转轴；

围绕所述转轴旋转的转子组件；

用于驱动所述转子组件转动的定子组件；其中，

所述转子组件为中空结构，包括：磁铁；

与所述磁铁平行设置的磁轭；以及，

内接于所述中空结构的棱镜和连接在所述棱镜与所述转轴之间的第一轴承件，所述定子组件上设有转轴支架，所述转轴固定在所述转轴支架上，以使得所述棱镜能够在所述定子组件内转动。

2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述棱镜上设有棱镜穿孔，所述第一轴承件的外圈安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件的内圈与所述转轴连接。

3.根据权利要求2所述的驱动电机，其特征在于，所述转子组件还包括：

轴承支撑座，呈中空柱状，安装在所述棱镜穿孔上，所述第一轴承件安装在所述轴承支撑座的中空柱状内。

4.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述定子组件包括：

定子支架，呈中空筒状结构；

线圈支架，套设于所述定子支架内部；和/或，

所述定子组件还包括套设于所述线圈支架两侧的第一绝缘支架和第二绝缘支架。

5.根据权利要求4所述的驱动电机，其特征在于，所述第一绝缘支架与第二绝缘支架通过扣合方式固定所述线圈支架；所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的其中一个具有第一扣合部，所述第一绝缘支架和所述第二绝缘支架的另一个具有第二扣合部，所述第一扣合部与所述第二扣合部相互扣合。

6.根据权利要求4所述的驱动电机，其特征在于，所述线圈支架包括：

定子铁芯，安装在所述定子支架的中空桶状结构中，具有环形一体结构的铁芯构成，所述定子支架上设有铁芯安装部，所述铁芯安装在所述铁芯安装部；

定子绕组，设置在所述定子铁芯上。

7.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述铁芯上设有多个沿周向分布的定子齿，每两个相邻的所述定子齿围设形成定子槽，所述定子齿沿径向从外至内依次包括齿部与齿靴部，所述定子绕组绕设在所述齿部上，所述转子组件设置在所述齿靴部的内侧；和/或，

所述铁芯包括多个由冲片层叠而成的分部，每个所述分部均具有一个所述定子齿和一段轭部，相邻两个所述分部之间相互连接。

8.根据权利要求7所述的驱动电机，其特征在于，所述磁铁的数量为16个，所述定子槽的数量为24个；或所述磁铁的数量为20个，所述定子槽的数量为27个。

9.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述定子绕组由多组空心杯绕组构成，所述定子铁芯包括：

铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈圆环状，所述定子绕组套装在所述铁芯本体的内侧，所述转子组件设置在所述定子绕组的内侧。

10.根据权利要求6所述的驱动电机，其特征在于，所述定子铁芯包括：

铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈环形状，所述铁芯本体的轴线方向上设有定子齿，所述定子绕组绕设在所述定子齿上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上；或者，

所述定子铁芯包括：

铁芯本体，由多个铁芯一体成型，呈环形状，所述定子绕组由多组空心杯绕组间隔设置而成，所述定子绕组位于所述铁芯的轴线方向上，所述磁轭和磁铁设置在所述定子绕组的轴线方向上。

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