CN216312837U - 电机转子及其端盖结构、电机、无人机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电机转子及其端盖结构、电机、无人机，该端盖结构包括第一壳体和挡片，第一壳体用于套设在电机转轴上，第一壳体包括绕电机转轴设置的筒状段，筒状段上设置有沿自身周向延伸的散热开口，散热开口连通第一壳体内部和外部环境，挡片构造为条形结构并具有相对设置的第一端和第二端，第一端铰接于筒状段，第二端为自由端，在电机转轴停止转动时，挡片覆盖住散热开口。在电机工作时，电机的内部的空气可通过散热开口流出至外部，利于降低电机的内部的温度。第一壳体的转动有利于加速电机的内部空气向外流动，能够提升散热效果，且杂物也不易进入到电机的内部。在电机停止工作时，可使挡片覆盖住散热开口，同时兼顾了电机的散热和防护。

Description

电机转子及其端盖结构、电机、无人机

技术领域

本公开涉及电机技术领域，具体地，涉及一种电机转子及其端盖结构、电机、无人机。

背景技术

目前，电机广泛应用于电子及自动化设备行业中。在电机在运行过程中，所产生的热量随着未来时间的增长不断聚集，使得电机的内部的温度逐渐升高，影响电机的内部零件的工作性能，对各零件的使用寿命也有很大的影响。此外，为了避免例如粉尘、雨水等进入到电机的内部，如进入电机绕组、轴承、磁铁等部位，造成电机可靠性下降等不良后果。在相关技术中，通常对电机设置了保护结构，例如设置端盖。然而，保护结构的设置又不利于电机的内部的散热，因此无法在做好散热的同时兼顾防护。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电机转子及其端盖结构、电机、无人机，通过该端盖结构，有利于实现同时兼顾电机的散热和防护。

为了实现上述目的，本公开提供一种电机转子的端盖结构，包括第一壳体和挡片，所述第一壳体用于套设在电机转轴上，以与所述电机转轴一同转动，所述第一壳体包括绕所述电机转轴设置的筒状段，所述筒状段上设置有沿自身周向延伸的散热开口，所述散热开口连通所述第一壳体内部和外部环境，所述挡片构造为条形结构并具有相对设置的第一端和第二端，所述挡片的所述第一端铰接于所述筒状段，所述第二端为自由端，其中，在电机转轴停止转动时，所述挡片覆盖住所述散热开口。

可选地，所述端盖结构还包括开度调节件，所述开度调节件与所述挡片相连，用于根据所述第一壳体的转动速度，控制所述散热开口的开度。

可选地，所述第一壳体还包括设置在所述筒状段一端的盖板，所述盖板上设置有用于与所述电机转轴配合的第一安装孔，所述散热开口为沿所述筒状段的侧壁周向延伸的开口，所述开度调节件为弹性件，所述弹性件与所述挡片相连，以向所述挡片提供使其保持覆盖在所述散热开口上的回复力。

可选地，所述端盖结构还包括风扇结构，所述风扇结构设置在所述第一壳体的内部，并套设于所述电机转轴上，以与所述电机转轴一同转动，所述风扇结构用于将电机的内部的气体从所述散热开口处排出。

可选地，所述风扇结构包括连接部和多个叶片，所述连接部上设置有用于与所述电机转轴配合的第二安装孔，所述多个叶片绕所述第二安装孔的轴线周向间隔布置，所述散热开口为沿所述筒状段的侧壁周向延伸的环形开口，所述多个叶片的外端部将所述散热开口分隔为多个子散热开口，所述挡片为多个，多个挡片与多个子散热开口一一对应。

可选地，所述多个子散热开口的周向长度相等。

可选地，所述叶片为前弯式叶片、径向式叶片和后弯式叶片中的一者。

根据本公开的另一方面，提供一种电机转子，包括第二壳体、多个磁铁和上述的端盖结构，所述第二壳体构造为筒状，所述多个磁铁周向间隔布置在所述第二壳体的内壁上，所述第一壳体的下端盖合在所述第二壳体的上端上。

可选地，所述第一壳体的下端设置多个周向间隔布置的凸起，每个凸起插入到对应的两个磁铁之间。

根据本公开的又一方面，提供一种电机，包括电机定子和上述的电机转子，所述电机定子位于所述电机转子的内部。

根据本公开的再一方面，提供一种无人机，包括上述电机。

通过上述技术方案，可以使挡片在第一壳体上具有第一状态和第二状态，在第一状态，挡片覆盖住散热开口；在第二状态，在第一壳体跟随电机转轴转动的过程中，挡片的第二端绕挡片的第一端与筒状段的铰接点转动，挡片从散热开口上移开，以打开散热开口，使挡片在电机工作时能够从第一状态切换至第二状态。

在公开提供的端盖结构中，由于第一壳体具有第一状态和第二状态，在电机工作时，可将挡片从散热开口上移开。如此，电机的内部的空气可通过散热开口流出至电机的外部，避免了电机的内部热量的积累，有利于降低电机的内部的温度，从而有利于使电机的内部的零件正常工作。而且，在电机工作时，第一壳体会转动，这有利于加速电机的内部空气向外流动，从而有利于进一步降低电机的内部的温度，能够提升电机的散热效果。并且，由于第一壳体在电机工作过程中处于转动状态，粉尘、固体颗粒等杂物也不易进入到电机的内部。

此外，在电机停止工作时，可使挡片覆盖住散热开口。如此，可以避免因粉尘、固体颗粒和液体等进入电机的内部而造成电机的内部的零件失效的风险，例如，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。因此，能够对电机的内部零件起到较好的防护作用。由此可知，通过本公开提供的端盖结构，有利于实现同时兼顾电机的散热和防护。

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是本公开一种实施方式提供的电机的立体示意图；

图2是本公开一种实施方式提供的电机的爆炸示意图；

图3是本公开一种实施方式提供的电机的另一个视角的立体示意图；

图4是本公开一种实施方式提供的电机的又一个视角的立体示意图；

图5是本公开一种实施方式提供的电机转子的端盖结构的立体示意图，其中，第一壳体处于第一状态，挡片覆盖住散热开口；

图6是本公开一种实施方式提供的电机转子的端盖结构的立体示意图，其中，第一壳体处于第二状态，挡片从散热开口上移开；

图7是本公开一种实施方式提供的电机转子的端盖结构的底侧视角的立体示意图，其中，第一壳体处于第二状态，挡片从散热开口上移开，叶片为前弯式叶片；

图8是本公开一种实施方式提供的挡片与开度调节件的连接示意图；

图9是本公开另一中实施方式提供的端盖结构，其中，叶片为径向式叶片；

图10是本公开另一中实施方式提供的端盖结构，其中，叶片为后弯式叶片。

附图标记说明

1000-电机；100-电机转子；10-端盖结构；11-第一壳体；111-散热开口； 1111-子散热开口；112-筒状段；113-盖板；1131-第一安装孔；12-挡片；13- 开度调节件；14-风扇结构；141-连接部；1411-第二安装孔；142-叶片；15- 凸起；16-铰接轴；17-紧固件；20-电机转轴；30-第二壳体；40-磁铁；200- 电机定子；210-定子座；220-绕组；230-轴承。

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”通常是指基于附图的图面方向定义的，“内、外”是指相关零部件的内、外。此外，术语“第一”、“第二”等，仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图10所示，本公开提供了一种电机转子100的端盖结构10、电机转子100及电机1000。其中，电机1000可包括电机定子200和电机转子100，电机定子200可设置在电机转子100的内部，并可由定子座210和带绕组220的铁芯组成。电机转子100可包括第二壳体30、多个磁铁40、端盖结构10及电机转轴20，多个磁铁40可以周向间隔布置在第二壳体30的内壁，端盖结构10盖合在第二壳体30上，例如端盖结构10的第一壳体 11的下端可盖合在第二壳体30的上端且两者相连。电机1000的转轴可与端盖结构10传动连接，以在端盖结构10转动时带动电机转轴20转动。

如图1至图6所示，本公开提供的该端盖结构10包括第一壳体11和挡片12，第一壳体11套设于电机转轴20上，以与电机转轴20一同转动。第一壳体11包括绕电机转轴20设置的筒状段112，筒状段112上设置有沿自身周向延伸的散热开口111，散热开口111用于连通第一壳体11的内部和外部环境(例如大气环境)，挡片12构造为条形结构并具有相对设置的第一端和第二端，挡片12的第一端铰接于筒状段112，例如通过铰接轴16安装在第一壳体11上，第二端为自由端，其中，在电机转轴20停止转动时，挡片 12覆盖住散热开口111。

通过上述技术方案，可以使挡片12在第一壳体11上具有第一状态和第二状态，在第一状态，挡片12覆盖住散热开口111；在第二状态，在第一壳体11跟随电机转轴20转动的过程中，挡片12的第二端绕挡片12的第一端与筒状段112的铰接点转动，挡片12从散热开口111上移开，以打开散热开口111，使挡片12在电机1000工作时能够从第一状态切换至第二状态。

在公开提供的端盖结构10中，由于第一壳体11具有第一状态和第二状态，在电机1000工作时，可将挡片12从散热开口111上移开。如此，电机1000的内部的空气可通过散热开口111流出至电机1000的外部，避免了电机1000的内部热量的积累，有利于降低电机1000的内部的温度，从而有利于使电机1000的内部的零件正常工作。而且，在电机1000工作时，第一壳体11会转动，这有利于加速电机1000的内部空气向外流动，从而有利于进一步降低电机1000的内部的温度，能够提升电机1000的散热效果。并且，由于第一壳体11在电机1000工作过程中处于转动状态，粉尘、固体颗粒等杂物也不易进入到电机1000的内部。

此外，在电机1000停止工作时，可使挡片12覆盖住散热开口111。如此，可以避免因粉尘、固体颗粒和液体等进入电机1000的内部而造成电机 1000的内部的零件失效的风险，例如，造成轴承230滚道污染、磁铁40吸附金属微粒、绕组220短路等失效的风险。因此，能够对电机1000的内部零件起到较好的防护作用。由此可知，通过本公开提供的端盖结构10，有利于实现同时兼顾电机1000的散热和防护。

在本公开中，可采用适宜适当的方式调节挡片12的位置，只要能够使挡片12能够覆盖住散热开口111或从散热开口111上移开即可。如图7所示，可选地，在本公开的一种实施方式中，端盖结构10还包括开度调节件 13，开度调节件13与挡片12相连，并用于根据第一壳体11的转动速度，控制散热开口111的开度。

这里，散热开口111的开度可以指散热开口111未被指挡片12覆盖住部分的面积与散热开口111的面积的比值。

端盖结构10(也即第一壳体11)的转动速度增加时，意味电机1000的转速增大，此时，电机1000的内部的热量积累过程也相应加快。在本实施方式中，通过设置开度调节件13，在第一壳体11的转动速度增大时，可以利用开度调节件13调节挡片12的位置，以增大散热开口111的开度，从而提升电机1000的内部的散热效果。而在第一壳体11的转动速度减小时，可以利用开度调节件13调节挡片12的位置，以减小散热开口111的开度，如此，在保证电机1000的内部的散热效果满足要求的同时还有利于降低杂物经由散热开口111进入到电机1000的内部的风险。

开度调节件13可以具有任意适当的结构，只要能够实现对挡片12的开度调节即可，本公开对此不作限定。

如图5和图6所示，在本公开的一种实施方式中，第一壳体11还包括、设置在筒状段112一端的盖板113，盖板113上设置有与电机转轴20配合的第一安装孔1131，电机转轴20紧配合在第一安装孔1131内。开度调节件 13为弹性件，弹性件与挡片12相连，以向挡片12提供使其保持覆盖在散热开口111上的回复力。

在电机1000工作时，转子高速旋转，挡片12会在离心力和电机1000 的内部的气体的作用力的作用下沿着径向向外甩出，如图3、图4和图6所示。挡片12沿着径向变化的位移会受到弹性件回复力的约束，而散热开口 111的开度会随着电机1000转速的增大而增大。电机1000的散热能力也随着电机1000的转速或电机1000的负载的增大而增大，有利于保证电机1000 在不同转速下的散热均满足要求。

需要说明的是，弹性件的伸长尺寸与离心力和气流作用力的合力之间可以正比例关系。

在本公开中，弹性件可以具有任意结构和由任意适当的材料制成，本公开对此也不作限定。可选地，如图8所示，在本公开的一种实施方式中，弹性件可为弹性较好的钢片。在本公开的其他实施方式中，弹性件还可为伸缩弹簧等。

具体安装时，如图7和图8所示，可选地，弹片的一端可通过紧固件17 (如螺钉和铆钉)安装于第一壳体11的内壁或安装在风扇结构14上(具体见下文)。

在本公开的其他实施方式中，开度调节件13还可以为电动推杆结构，电动推杆结构的壳体安装在第一壳体11上，电动推杆结构的推杆用于与挡片12相连。如此，通过推杆在第一壳体11的径向方向的伸缩，可调节散热开口111的开度。此时，电动推杆结构和与传感器配合使用，该传感器用于检测第一壳体11的转动速度，电动推杆结构用于根据该传感器的检测结果，控制推杆的伸缩距离，如此，即可调节散热开口111的开度。

为了加快电机1000的内部的气体从散热开口111流出，如图7所示，在本公开的一种实施方式中，端盖结构10还可以包括风扇结构14，风扇结构14设置在第一壳体11的内部，并套设在电机转轴20上，以与电机转轴 20一同转动，风扇结构14用于将电机1000的内部的气体从散热开口111 处排出。在电机1000工作时，风扇结构14随着电机转轴20转动，将电机1000的内部的气体从散热开口111出排出，提升了电机1000的散热效果。

如图7所示，在本公开的一种实施方式中，风扇结构14可以包括连接部141和多个叶片142，连接部141上设置有用于与电机转轴20配合的第二安装孔1411，电机转轴20与第二安装孔1411可采用紧配合，多个叶片142 绕第二安装孔1411的轴线周向间隔布置。散热开口111为沿筒状段112的侧壁周向延伸的环形开口，多个叶片142的外端部将散热开口111分隔为多个子散热开口1111，挡片12为多个，多个挡片12与多个子散热开口1111 一一对应，即，每个挡片12负责覆盖住一个子散热开口1111。

通过在第一壳体11的周向设置多个开口，可以使电机1000的内部的热空气通过多个子散热开口1111向第一壳体11的四周散热，有利于提升电机 1000的内部的散热效果。多个叶片142设置，也有利于加速气体的外流。

可选地，多个子散热开口1111的周向长度可以相等。如此，电机1000 的内部的热空气可均匀从第一壳体11的四周散热，进一步提升了散热效果。

在本申请中，通过设置风扇结构14，使得电机转子100的上端盖构造成类似离心风机的结构。

离心式风机的叶片142，按其出口安装角的大小，可分为前弯式、径向式、后弯式三种型式。前弯式叶片的弯曲方向与叶轮旋转方向相同，出口安装角大于90度；径向叶片142的出口方向为径向，出口安装角等于90度；后弯式叶片的弯曲方向与叶轮旋转方向相反，出口安装角小于90度。在离心风扇的转速和直径相同的条件下，前弯式叶片产生的总压最大，后弯式叶片产生的总压最小。当离心式风扇尺寸受限制时，应采用具有前弯式叶片的离心风扇，但其工作稳定性较差。具有径向式叶片的离心风扇介于前述两者之间，但其机械强度比前两种好。在给定转速和尺寸的条件下，具有前弯式叶片的离心风扇的散热效果最好，因为它的压力最大。

离心风扇的特性曲线是指某一离心风扇在固定的转速下工作时，其压力、功率与效率随风量而变化的关系。一般以风量为横坐标，压力、功率和效率为纵坐标。风量随风压而定；当离心风扇不与任何风道连接时(自由送风)，其静压为零，而风量达最大值；当离心风扇的出口完全被堵住时，风量为零，静压最高。在此曲线中有一点，其效率最高。欲使功率消耗最小，离心风扇应在效率最高的这一点附近工作。前弯式离心风扇在效率最高时，总压最大。

经研究，后弯式风扇的效率最高，前弯式风扇的效率最低。但前弯式风扇压力高，风量大，其缺点是功率曲线上升陡峭，当压力减低时，风量增大，而功率随之不断增加，若不小心有可能使电机1000过载。而后弯式风扇功率曲线平坦，达到最大值后，随风量的增加，功率反而减小，不易过载。离心风扇的三种类型的叶片142的工作原理及相应的特性曲线为本领域技术人员所熟知，这里就不再赘述。

总之，上述三种离心式风扇各有自身优点，也有着相应的缺点，根据电机1000的散热需求，可以选择合适种类的离心式风扇。

基于上述原理，在本公开中，叶片142可以为前弯式叶片、径向式叶片和后弯式叶片中的一者。对应地，电子转子的端盖结构10可以为具有前弯式叶片的端盖结构10、具有径向式叶片的端盖结构10或具有后弯式叶片的端盖结构10。如此，根据电机1000的不同散热需要，可选择合适的端盖结构10安装在第二壳体30上。图7、图9和图10分别示出了具有前弯式叶片的端盖结构10、具有径向式叶片的端盖结构10及具有后弯式叶片的端盖结构10。

如图5、图9和图10所示，在本公开的一种实施方式中，第一壳体11 的下端可以设置多个周向间隔布置的凸起15，凸起15插入到对应的两个磁铁40之间。如此，在第二壳体30转动过程中将带动第一壳体11转动，从而带动电机转轴20转动，进而带动叶片142转动。

可选地，如图2所示，电机1000还可以包括轴承230，电机转轴20的下端可通过轴安装于电机定子200的定子座210，以便于电机转轴20的转动。

本公开对电机1000的槽数、极数不作限定，电机1000可以具有任意适当的槽数和极数。

根据本公开的另一方面，提供了一种无人机，该无人机包括上述的电机 1000。

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 (11)

1.一种电机转子的端盖结构，其特征在于，包括第一壳体(11)和挡片(12)；

所述第一壳体(11)用于套设在电机转轴(20)上，以与所述电机转轴(20)一同转动，所述第一壳体(11)包括绕所述电机转轴(20)设置的筒状段(112)，所述筒状段(112)上设置有沿自身周向延伸的散热开口(111)，所述散热开口(111)连通所述第一壳体(11)内部和外部环境；

所述挡片(12)构造为条形结构并具有相对设置的第一端和第二端，所述挡片(12)的所述第一端铰接于所述筒状段(112)，所述第二端为自由端，其中，在电机转轴(20)停止转动时，所述挡片(12)覆盖住所述散热开口(111)。

2.根据权利要求1所述的端盖结构，其特征在于，所述端盖结构(10)还包括开度调节件(13)，所述开度调节件(13)与所述挡片(12)相连，用于根据所述第一壳体(11)的转动速度，控制所述散热开口(111)的开度。

3.根据权利要求2所述的端盖结构，其特征在于，所述第一壳体(11)还包括设置在所述筒状段(112)一端的盖板(113)，所述盖板(113)上设置有用于与所述电机转轴(20)配合的第一安装孔(1131)；

所述开度调节件(13)为弹性件，所述弹性件与所述挡片(12)相连，以向所述挡片(12)提供使其保持覆盖在所述散热开口(111)上的回复力。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的端盖结构，其特征在于，所述端盖结构(10)还包括风扇结构(14)，所述风扇结构(14)设置在所述第一壳体(11)的内部，并套设在所述电机转轴(20)上，以与所述电机转轴(20)一同转动，所述风扇结构(14)用于将电机(1000)的内部的气体从所述散热开口(111)处排出。

5.根据权利要求4所述的端盖结构，其特征在于，所述风扇结构(14)包括连接部(141)和多个叶片(142)；

所述连接部(141)上设置有用于与所述电机转轴(20)配合的第二安装孔(1411)，所述多个叶片(142)绕所述第二安装孔(1411)的轴线周向间隔布置；

所述散热开口(111)为沿所述筒状段(112)的侧壁周向延伸的环形开口，所述多个叶片(142)的外端部将所述散热开口(111)分隔为多个子散热开口(1111)，所述挡片(12)为多个，多个挡片(12)与多个子散热开口(1111)一一对应。

6.根据权利要求5所述的端盖结构，其特征在于，所述多个子散热开口(1111)的周向长度相等。

7.根据权利要求5所述的端盖结构，其特征在于，所述叶片(142)为前弯式叶片、径向式叶片和后弯式叶片中的一者。

8.一种电机转子，其特征在于，包括第二壳体(30)、多个磁铁(40)和根据权利要求1-7中任一项所述的端盖结构(10)，所述第二壳体(30)构造为筒状，所述多个磁铁(40)周向间隔布置在所述第二壳体(30)的内壁上，所述第一壳体(11)的下端盖合在所述第二壳体(30)的上端上。

9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述第一壳体(11)的下端设置多个周向间隔布置的凸起(15)，每个凸起(15)插入到对应的两个磁铁(40)之间。

10.一种电机，其特征在于，包括电机定子(200)和根据权利要求8或9所述的电机转子(100)，所述电机定子(200)位于所述电机转子(100)的内部。

11.一种无人机，其特征在于，包括根据权利要求10所述的电机(1000)。

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