CN220874311U - 一种用于激光雷达的电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于激光雷达的电机结构，包括转子组件，所述转子组件包括转座、转轴、转子壳体以及永磁体；所述转座内设有转子腔，转轴通过轴承可转动的枢接于所述转子腔内；所述转子壳体与所述转轴连接；所述转轴的底端一体成型有轴承座；所述轴承与所述轴承座抵靠；所述永磁体连接于所述转子壳体内部；定子组件，所述定子组件包括线圈组件，所述线圈组件套装于所述转座外。本实用新型提供一种用于激光雷达的电机结构，其轴承座与转轴一体成型，减少装配间隙。

Description

一种用于激光雷达的电机结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种用于激光雷达的电机结构。

背景技术

电机是根据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是利用电能转化为机械能。

激光雷达主要包括外壳、电机和光学反射镜，电机通常采用外转子电机，主要包括电机轴，固定安装在轴上的定子组件、转动安装在轴上的转子组件以及固定安装在轴的两端的底壳，转子组件包括安装在轴上的轴承以及安装在轴承外的转子外壳或转子轭，而光学反射镜安装在转子组件外周。

但是，现有的电机其用于安装转子轴承的轴承座一般是以螺纹连接或者螺钉进行装配的，这样在装配之后，会产生装配间隙，容易引起电机轴承的串动，使电机产生抖动，这样会影响激光雷达的成像资料。

实用新型内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本实用新型提供一种用于激光雷达的电机结构，其轴承座与转轴一体成型，减少装配间隙。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种用于激光雷达的电机结构，包括，

转子组件，所述转子组件包括转座、转轴、转子壳体以及永磁体；所述转座内设有转子腔，转轴通过轴承可转动的枢接于所述转子腔内；所述转子壳体与所述转轴连接；所述转轴的底端一体成型有轴承座；所述轴承与所述轴承座抵靠；所述永磁体连接于所述转子壳体内部；

定子组件，所述定子组件包括线圈组件，所述线圈组件套装于所述转座外。

进一步地，所述转轴的底端外表面设有第一环形避让凹槽，所述第一环形避让凹槽贯通至所述轴承座的顶端面。

进一步地，所述转轴的顶端一体成型有连接头，所述连接头的外表面设有摩擦部；所述转子壳体上设有连接孔，所述连接头穿接于所述连接孔内，所述摩擦部与所述连接孔内壁摩擦配合。

进一步地，所述转轴的顶端外表面还设有第二环形避让凹槽，所述第二环形避让凹槽贯通至所述连接头的底端面。

进一步地，所述连接头的外表面设有多个凸出筋，多个凸出筋绕所述转轴的中心轴线圆周分布。

进一步地，所述转轴的顶端以及底端均通过所述轴承枢接于所述转子腔内；所述转子腔内壁设有第一台阶面以及第二台阶面，所述第一台阶面与所述第二台阶面在所述转轴的轴向上间隔分布；所述第一台阶面与所述轴承座之间设有其中一个所述轴承；所述第二台阶面上设有另一所述轴承；另一个所述轴承上设有压接有压簧。

进一步地，所述转子壳体上凸设有顶压块，所述顶压块用于顶压所述压簧。

进一步地，所述转子壳体的外表面设有多个安装面，多个所述安装面绕所述转轴的中心轴线圆周分布；各个所述安装面上均设有光学反射镜。

进一步地，所述转子壳体上设有多个配重孔，多个所述配重孔绕所述转轴的中心轴线圆周分布；各个所述配重孔内用于安装配重件。

综上所述，本实用新型具有如下技术效果：轴承在装配时，轴承由转轴的顶端穿入，并与转轴底端一体成型轴承座抵靠装配，因一体成型结构的轴承座与转轴之间不会因装配产生间隙，这样可以消除电机游隙(包括径向和轴向游隙)和零部件累计误差引起的电机窜动，消除除抖动，提高电机使用稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为本实用新型的转轴与轴承座一体成型的结构示意图。

其中，附图标记含义如下：10、转子壳体；11、配重孔；12、顶压块；20、转轴；21、轴承座；22、第一环形避让凹槽；23、连接头；231、凸出筋；24、第二环形避让凹槽；30、光学反射镜；40、转座；41、第一台阶面；42、第二台阶面；50、轴承；60、压簧。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

参阅图1、图2以及图3，本实用新型公开了一种用于激光雷达的电机结构，包括转子组件以及定子组件，具体转子组件包括转座40、转轴20以及转子壳体10以及永磁体，在转座40内设有转子腔，上述转轴20通过轴承50可转动的枢接于转子腔内，然后将转子壳体10与转轴20连接，这样在转子壳体10可以在转轴20转动时一起转动。另外，在转轴20的底端一体成型有轴承座21；轴承50与轴承座21抵靠。

上述定子组件包括线圈组件，线圈组件套装于转座40外；永磁体连接于转子壳体10内部，可以通过线圈组件通电，与永磁体配合，驱使转轴20转动，定子组件与转子的驱动原理为现有技术，不属于本申请的保护内容，在此不再详细赘述。

在上述结构基础上，使用本实用新型的用于激光雷达的电机时，在装配时，将转轴20的外表与轴承50内圈连接，而轴承50外圈可以与转座40的转子腔内壁连接，转轴20转动过程中以轴承50进行传动，这样转轴20转动过程更加顺畅。

若是轴承座21与转轴20的底端以螺钉或者其他方式进行装配，转轴20与轴承座21两个分体的结构完成装配后必然会存在装配间隙，该装配间隙会导致轴承50在装配之后具有一定的浮动空间，这样会导致转动过程中出现串动的情况。且若是轴承座21与转轴20装配，若是轴承座21装配出现偏斜等情况，则会影响轴承50转动平稳性。综合来看，轴承座21与转轴20采用装配方式会导致电机使用过程中出现抖动。

故在本实施例中，轴承50在装配时，轴承50由转轴20的顶端穿入，并与转轴20底端一体成型轴承座21抵靠装配，因一体成型结构的轴承座21与转轴20之间不会因装配产生间隙，这样可以消除电机游隙(包括径向和轴向游隙)和零部件累计误差引起的电机窜动，消除除抖动，提高电机使用稳定性。

需要说明的是，由于轴承是装配在转子腔内，也即轴承的进行游隙是由转子腔内壁进行控制。

进一步地，还可以在转轴20的底端外表面设有第一环形避让凹槽22，第一环形避让凹槽22贯通至轴承座21的顶端面。由于转轴20与轴承座21一体成型，一般会采用注塑或者冲压工艺一体成型，在这样的成型过程中，由于轴承座21与转轴20为不同直径的圆周结构，这样会在轴承座21与转轴20的衔接位置形成倒角结构，而非直面结构，这样在轴承50装配至转轴20时，轴承座21与转轴20的衔接位置会形成干扰，也即轴承50难以与轴承座21直接装配到位。

基于上述问题，本实施例采用的技术方式是通过在转轴20的底端位置第一环形避让凹槽22，该第一环形避让凹槽22可以贯通至轴承座21的端面，这样转轴20的端部与轴承座21之间以第一环形避让凹槽22进行衔接，在轴承50装配至转轴20的底端位置时，转轴20外表面的凹槽会避开轴承50内圈，使得轴承50内圈与转轴20外表面能够更好的贴合。

需要说明的是，上述第一环形避让凹槽22可以选用为现有技术的铣削加工形成。

进一步地，还可以在转轴20的顶端一体成型有连接头23，该连接头23的外表面设有摩擦部。对应在转子壳体10上设有连接孔，在将转子壳体10与转轴20进行装配时，可以将转轴20的连接头23穿接于连接孔内，在转轴20的连接头23装配至转子壳体10的连接孔后，如果不设置上述摩擦部，则连接头23与转子壳体10的连接孔是以连接头23的外壁以及连接孔内壁直接配合，二者之间的摩擦取决于转子壳体10与转轴20的材质性能，这样容易在转动过程中出现轴向的相对运动。

故在本实施例中，在连接头23的外表面设置摩擦部，连接头23与连接孔内壁之间以摩擦部进行摩擦配合，这样可以增加转子壳体10与转轴20在装配之后的摩擦力，减少转动过程中转子壳体10与转轴20的轴向位移，使得二者配合更加稳定，提高使用稳定性。

进一步地，转轴20的顶端外表面还设有第二环形避让凹槽24，第二环形避让凹槽24贯通至连接头23的底端面。同样的，由于转轴20与连接头23一体成型，一般会采用注塑或者冲压工艺一体成型，在这样的成型过程中，由于连接头23与转轴20为不同直径的圆周结构，这样会在连接头23与转轴20的衔接位置形成倒角结构，而非直面结构，这样在将转子壳体10与装配至转轴20时，转子壳体10与转轴20的衔接位置会形成干扰，也即转子壳体10会因为该衔接位置不平而出现上下串动，导致转子壳体10转动不稳定的情况。

故本实施例在转轴20与连接头23的连接位置设置第二环形避让凹槽24，该第二环形避让凹槽24可以贯通至连接头23的端面，这样转轴20的端部与连接头23之间以第二环形避让凹槽24进行衔接，在转子壳体10装配至转轴20时，转轴20外表面的凹槽会避开轴承50内圈，使得转子壳体10与转轴20外表面能够更好的贴合。

同样的，上述第二环形避让凹槽24也可以选用为现有技术的铣削加工形成。

进一步地，本实施例中可以是在连接头23的外表面设有多个凸出筋231，多个凸出筋231绕转轴20的中心轴线圆周分布，这样可以通过设置多个凸出筋231在连接头23的表面形成凹凸不平的结构，增加表面摩擦力，装配之后以多个凸出筋231与连接孔内壁进行配合，装配结构更加稳定。

当然，也可以是在连接头23的外表面设置凹槽结构，通过凹槽结构增加表面摩擦力，也可以是套装胶圈结构增加表面摩擦力，也即连接头上的摩擦部可以是以上述凸出筋结构、或者凹槽结构，或者是胶圈结构来形成，具体摩擦部的结构以及设置形式以实际需要进行选择。

进一步地，本实施例中的转轴20的顶端以及底端均通过轴承50枢接于转子腔内。具体在转子腔内壁设有第一台阶面41以及第二台阶面42，第一台阶面41与第二台阶面42在转轴20的轴向上间隔分布，本实施例中，第一台阶面41位于第二台阶面42的下方，在装配时，位于转轴20的下方的其中一个轴承50可以是设置在第一台阶面41与轴承座21之间，而位于转轴20上方的轴承50则可以是设置在台阶面上，在该上方轴承50的顶端还设置压簧60，也即装配至转轴20的两个轴承50的其中一个轴承50可以由第一台阶面41和轴承座21轴向限位，另一个轴承50则可以是由第二台阶面42和压簧60进行轴向限位，可以有效防止轴承50的上下串动，转子组件的转动过程更加稳定。

进一步地，上述转子壳体10上凸设有顶压块12，在转子壳体10与转轴20装配到位后，转子壳体10凸设的顶压块12可以顶压压簧60，这样，位于转轴20上方的轴承50可以由顶压块12施力于压簧60上，压簧60能够压紧在上方轴承50上，而上方轴承50的底端由第二台阶面42承托，也即上方轴承50的上下串动由压簧60和第二台阶面42进行限制，装配稳定。

当然，在设置顶压块12以及上述连接孔的结构基础上，顶压块12可以是围设在连接孔的外周，这样在转轴20的连接头23与连接孔装配之后，顶压块12可以是在转轴20的外周沿顶压上述压簧60，施加的顶压预紧力更加平稳。

需要说明的是，上述顶压块可以选用为现有技术中的垫块或者垫圈结构来实现。

若是不设置上述顶压块12，上述压簧60可以有转子壳体10进行顶压，而本实施例设置顶压块12凸出转子壳体10，能够使压簧60更大程度的压缩，提高更大的压紧在轴承50的作用力。

进一步地，还可以转子壳体10的外表面设有多个安装面，在多个安装面绕转轴20的中心轴线圆周分布；各个安装面上均设有光学反射镜30，如此可以通过转子壳体10的转动带动多个安装面上的光学发射镜进行转动，实现激光多角度反射。

进一步地，转子壳体10上设有多个配重孔11，多个配重孔11绕转轴20的中心轴线圆周分布；各个配重孔11内用于安装配重件。具体配重件可以是铁块或者铁柱等结构，也可以是采用螺栓或者螺钉等结构，由于在实际加工过程中或者因为后期其他结构的装配，会导致转子壳体10各周向上的不同位置重量不一致，这样会导致转子失衡的情况，为了解决这一问题，本实施例是通过将配重件结构设置在不同的配重孔11位内，可以调整转子壳体10的中心，从而提高转子壳体10的平衡性，进而提高转子组件转动的平衡稳定性。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于激光雷达的电机结构，其特征在于，包括，

转子组件，所述转子组件包括转座、转轴、转子壳体以及永磁体；所述转座内设有转子腔，转轴通过轴承可转动的枢接于所述转子腔内；所述转子壳体与所述转轴连接；所述转轴的底端一体成型有轴承座；所述轴承与所述轴承座抵靠；所述永磁体连接于所述转子壳体内部；

定子组件，所述定子组件包括线圈组件以及永磁体，所述线圈组件套装于所述转座外。

2.根据权利要求1所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转轴的底端外表面设有第一环形避让凹槽，所述第一环形避让凹槽贯通至所述轴承座的顶端面。

3.根据权利要求1所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转轴的顶端一体成型有连接头，所述连接头的外表面设有摩擦部；所述转子壳体上设有连接孔，所述连接头穿接于所述连接孔内，所述摩擦部与所述连接孔内壁摩擦配合。

4.根据权利要求3所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转轴的顶端外表面还设有第二环形避让凹槽，所述第二环形避让凹槽贯通至所述连接头的底端面。

5.根据权利要求3所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述连接头的外表面设有多个凸出筋，多个凸出筋绕所述转轴的中心轴线圆周分布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转轴的顶端以及底端均通过所述轴承枢接于所述转子腔内；所述转子腔内壁设有第一台阶面以及第二台阶面，所述第一台阶面与所述第二台阶面在所述转轴的轴向上间隔分布；所述第一台阶面与所述轴承座之间设有其中一个所述轴承；所述第二台阶面上设有另一所述轴承；另一个所述轴承上设有压接有压簧。

7.根据权利要求6所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转子壳体上凸设有顶压块，所述顶压块用于顶压所述压簧。

8.根据权利要求1-5任一项所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转子壳体的外表面设有多个安装面，多个所述安装面绕所述转轴的中心轴线圆周分布；各个所述安装面上均设有光学反射镜。

9.根据权利要求1-5任一项所述的用于激光雷达的电机结构，其特征在于，所述转子壳体上设有多个配重孔，多个所述配重孔绕所述转轴的中心轴线圆周分布；各个所述配重孔内用于安装配重件。