CN216489966U - 一种摇篮式激光雷达外转子电机及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种摇篮式激光雷达外转子电机及激光雷达，外转子电机包括轴，其上套设有轴承；壳体，其包括分别设于所述轴的两端的上壳与底壳；转子轭，套设于所述轴承的外周；光学反射镜，设于所述转子轭的外周；及防护结构，设于所述光学反射镜的外围且与所述光学反射镜的外壁之间形成有间隙，所述防护结构的一端与所述底壳固定。光学反射镜的外围设置有防护结构，形成摇篮式结构，可以对固定在转子轭上的光学反射镜进行有效的防护，提高激光雷达的安全性。

Description

一种摇篮式激光雷达外转子电机及激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体地涉及一种摇篮式激光雷达外转子电机及具有该外转子电机的激光雷达。

背景技术

激光雷达（Laser Radar），是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）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，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对目标进行探测、跟踪和识别。

激光雷达主要包括壳体、电机和光学反射镜。现有技术中通常使用内转子电机以传动件连接的方式把两部分关键部件分开，由于传动链越多，光学累计误差越大，也就是说内转子电机的结构光学测量精度大大降低，影响使用体验。同时内转子电机存在轴承间棱柱的方式，体积较大，反射激光不容易控制到汽车行驶方向。

激光雷达的光学反射镜的旋转通常由电机带动。采用外转子结构的电机，光学反射镜安装在转子组件的外周，现有一般的外转子电机的光学反射镜外围缺乏防护装置，光学反射镜容易损坏，从而导致激光雷达的光学测量精度大大降低甚至无法进行测量。此外，有的外转子电机会在底壳与定子绕组之间设有电路板，电路板通过一个金手指插件引出，由于金手指没法直接连万能驱动器，需要在激光雷达内指定接头，这种结构不利于电机的电机性能测试比如反电动势检测。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型目的是解决上述技术问题的至少一个，提供一种摇篮式激光雷达外转子电机及激光雷达。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型的其中一个目的在于提供一种摇篮式激光雷达外转子电机，包括：

轴，其上套设有轴承；

壳体，其包括分别设于所述轴的两端的上壳与底壳；

转子轭，套设于所述轴承的外周；

光学反射镜，设于所述转子轭的外周；及

防护结构，设于所述光学反射镜的外围且与所述光学反射镜的外壁之间形成有间隙，所述防护结构的一端与所述底壳固定。

可选的，所述防护结构与所述底壳一体成型。

可选的，所述防护结构的朝向所述光学反射镜的内壁面为弧面。

可选的，所述防护结构的内壁面由靠近底壳至远离底壳的方向逐渐远离所述光学反射镜的外壁面。

可选的，所述防护结构为非闭合环状结构。

可选的，还包括线路板和定子绕组，所述底壳上开设有向下凹陷的凹槽，所述凹槽内用于放置所述线路板，所述凹槽的底壁上开设有供所述定子绕组引出的通孔。

可选的，所述防护结构与所述底壳的连接处对应所述线路板的位置开设有供所述线路板引出的开口。

可选的，所述轴上对应所述轴承位置处开设有径向向内凹陷的环槽，所述环槽内固设于O型环，所述O型环的外壁与所述轴承的内圈贴合。

可选的，所述定子绕组固定在所述轴上，所述转子轭的靠近所述底壳的一端的内周壁上设有磁钢，所述磁钢设于所述定子绕组的外围。

本实用新型的另一个目的在于提供一种激光雷达，包括上述任一项所述的摇篮式激光雷达外转子电机。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

本实用新型的摇篮式激光雷达外转子电机，光学反射镜的外围设置有防护结构，形成摇篮式结构，可以对固定在转子轭上的光学反射镜进行有效的防护，提高激光雷达的安全性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型实施例的摇篮式激光雷达外转子电机的剖面结构示意图；

图2为图1中摇篮式激光雷达外转子电机的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例的摇篮式激光雷达外转子电机的底壳和防护结构的俯视结构示意图。

其中：1、轴；2、上壳；3、底壳；31、凹槽；32、通孔；4、轴承；5、光学反射镜；6、转子轭；7、防护结构；71、开口；8、O型环；9、磁钢；10、定子绕组；11、储油槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例：

参见图1至图3，本实施例的一种摇篮式激光雷达外转子电机，包括轴1、壳体、轴承4、O型环8、转子轭6、光学反射镜5、防护结构7、线路板、磁钢9和定子绕组10。壳体包括上壳2和底壳3，上壳2和底壳3分别设在轴1的两端，具体的，上壳2通过螺钉固定在轴1的上端，轴1的下端通过过盈配合压入底壳3内固定。轴1的上端靠近上壳2位置套设有轴承4，轴1上对应轴承4位置处设有O型环8，轴承4与O型环8紧密贴合固定。转子轭6套设于轴承4的外周，转子轭6的外周为两层台阶状。光学反射镜5固定在转子轭6的外周且搭接在转子轭6的下层的台阶面上。光学反射镜5的外围设有防护结构7且防护结构7与光学反射镜5的外周壁之间留有间隙，防护结构7与底壳3固定，也就是说，如图1所示，防护结构7的顶端为开口71状，形成摇篮式结构。光学反射镜5的外围设置有防护结构7，可以对固定在转子轭6上的光学反射镜5进行有效的防护，提高激光雷达的安全性。

优选地实施例，防护结构7和底壳3为一体成型结构。便于加工且结构性更强。作为可替换的实施例，也可以两者分开加工后组装而成，比如通过焊接方式固定或者通过紧固件比如螺栓等固定，还可以为本领域技术人员熟知的容易实现的方式，具体不做详细描述和限定。

如图1所示，优选地实施例，防护结构7的朝向光学反射镜5的内壁面为弧面。根据本实用新型的另一优选实施例，防护结构7的内壁面由靠近底壳3至远离底壳3的方向逐渐远离光学反射镜5的外壁面也即如图1所示，防护结构7的内壁面呈倒锥形设计。

根据本实用新型的一优选实施例，防护结构7为非闭合环状结构。也就是说防护结构7并不是一个完整的锥形环，具体的，如图2和图3所示，在防护结构7的前面开设有一缺口。

如图1所示，在轴1上靠近底壳3的一端上固定有定子绕组10，在转子轭6的内壁上对应定子绕组10的外周设有磁钢9。定子绕组10位于磁钢9的内周，定子绕组10与底壳3的上端面之间具有间距。

根据本实用新型的一些优选实施例，外转子电机还包括线路板（图中未示出）。如图3所示，在底壳3的左侧的上端面开有一向下凹陷的凹槽31，凹槽31用于放置固定线路板，在防护结构7与底壳3连接处对应线路板位置开设有开口71以供线路板延伸至壳体外侧。在凹槽31的底壁上开设有一腰型通孔32，该通孔32用于将定子绕组10引出，从而可以方便的进行电机性能的检测比如反电动势检测，解决了现有技术中采用电路板通过金手指插件不便于检测电机性能的问题，此结构设计简单，仅仅在底壳3上设计凹槽31，在凹槽31底壁开设通孔32，同时设计线路板和定子绕组10（现有外转子电机一般仅仅设计线路板或者仅仅设计定子绕组），定子绕组10与线路板电连接，定子绕组10通过凹槽31底壁上的凹槽31引出，从而可以方便的进行电机性能的检测。

根据本实用新型的一些优选实施例，如图1所示，轴1上对应轴承4位置处开设有径向向内凹陷的环槽，环槽内固设于O型环8，O型环8的外壁与轴承4的内圈贴合。O型环8采用现有常规的O型环8，具有一定的压缩量，用于挤压固定轴承4内圈，具有一定的调心和吸收振动的作用。本实施例中，如图1所示，轴承4的数量为两个，沿轴1的轴1向间隔设置并通过设置在转子轭6内壁上的轴承4挡环结构隔开。本实施例中轴1为台阶轴1，也即一端粗一端细，具体的，如图1所示，轴1的上端细、下端粗，两个轴承4中下方的轴承4的下端面抵接在轴1的台阶面上。

根据本实用新型的一些优选实施例，如图1所示，在转子轭6的内壁对应轴承4位开设有径向向外凹陷的储油槽11，对应地，在上壳2的向下凸出延伸的环部的内周壁上也设有储油槽11，通过储油槽11的设计，可以接收轴承4老化或失效后甩出的油，防止油甩到光学反射镜5上，导致点云失效，提高了雷达的安全性。轴承老化或失效后，轴承外圈转动时，油液沿着轴承外圈的转动切线飞出，储油槽位于轴承外圈的外围上方可以接收到飞出的油。

对于光学反射镜5而言，可以为现有常规的激光雷达用棱镜，具体为棱镜为棱台式多面分布，每个面均为均匀斜面，用于反射激光，棱镜为玻璃材质或高反射率材料（具体不做详细描述和限定，为现有市场上常规的光学反射镜用反射材料）涂覆于棱台表面。

本实用新型实施例还提供了一种激光雷达，包括上述实施例的摇篮式激光雷达外转子电机。对于激光雷达中除电机以外的其他的结构不做详细描述和限定，为现有常规结构。由于采用了上述实施例的外转子电机，故而至少具有上述实施例的外转子电机的有益效果。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，包括：

轴(1)，其上套设有轴承(4)；

壳体，其包括分别设于所述轴(1)的两端的上壳(2)与底壳(3)；

转子轭(6)，套设于所述轴承(4)的外周；

光学反射镜(5)，设于所述转子轭(6)的外周；及

防护结构(7)，设于所述光学反射镜(5)的外围且与所述光学反射镜(5)的外壁之间形成有间隙，所述防护结构(7)的一端与所述底壳(3)固定。

2.根据权利要求1所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述防护结构(7)与所述底壳(3)一体成型。

3.根据权利要求1或2所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述防护结构(7)的朝向所述光学反射镜(5)的内壁面为弧面。

4.根据权利要求3所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述防护结构(7)的内壁面由靠近底壳(3)至远离底壳(3)的方向逐渐远离所述光学反射镜(5)的外壁面。

5.根据权利要求1所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述防护结构(7)为非闭合环状结构。

6.根据权利要求1所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，还包括线路板和定子绕组，所述底壳(3)上开设有向下凹陷的凹槽(31)，所述凹槽(31)内用于放置所述线路板，所述凹槽(31)的底壁上开设有供所述定子绕组引出的通孔(32)。

7.根据权利要求6所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述防护结构(7)与所述底壳(3)的连接处对应所述线路板的位置开设有供所述线路板引出的开口(71)。

8.根据权利要求1所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述轴(1)上对应所述轴(1)承位置处开设有径向向内凹陷的环槽，所述环槽内固设于O型环(8)，所述O型环(8)的外壁与所述轴承(4)的内圈贴合。

9.根据权利要求6所述的摇篮式激光雷达外转子电机，其特征在于，所述定子绕组(10)固定在所述轴(1)上，所述转子轭(6)的靠近所述底壳(3)的一端的内周壁上设有磁钢(9)，所述磁钢(9)设于所述定子绕组(10)的外围。

10.一种激光雷达，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的摇篮式激光雷达外转子电机。

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