电机及云台的制作方法

    专利2022-07-09  145


    本申请涉及电机技术领域,具体而言,涉及一种电机及云台。



    背景技术:

    随着人们生活水平的日渐提高,人们对摄影的需求日益增长,稳定、流畅的视频效果和清晰的画质成为提升人们摄影能力的主要途径。

    目前市场上主要的摄影产品包括手持云台(自带镜头和挂载手机)和无人机挂载云台,随着科技的进步和手持云台、无人机技术的逐渐成熟,手持云台和无人机均向小型、轻量化方向发展,如何在保证云台性能的前提下进一步减小云台电机的体积成为云台小型、轻量化的主要瓶颈之一。



    技术实现要素:

    本申请的目的在于提供一种结构紧凑的电机。

    本申请的另一个目的在于提供一种云台。

    本申请是通过下述技术方案实现的:

    本申请提供了一种电机,包括:

    转子部分,转子部分包括电机轴、转子壳和磁环,转子壳固定在电机轴上,磁环固定于转子壳;

    定子部分,定子部分包括电机保持架、铁芯绕组和pcb板,电机保持架通过轴承安装在电机轴上,铁芯绕组和pcb板固定于电机保持架,电机保持架沿电机轴的轴向位于磁环和pcb板之间,pcb板包括面向电机保持架的第一面和背离电机保持架的第二面,第一面与电机保持架贴合,第一面上设置有磁场传感器,电机保持架上开设有通孔,磁场传感器穿过通孔。

    该电机,通过在电机保持架上开设通孔,来避让磁场传感器,实现电机保持架可以置于磁环与pcb板之间,有效利用磁环与pcb板中间的空间,在保证磁场传感器与磁环有效距离的基础上,通过对电机保持架与pcb板堆叠次序的优化,有效减小了电机的轴向尺寸,使得结构更加紧凑,减小了整机体积。

    在本申请的一实施方案中,第一面上仅设置有磁场传感器。

    在上述实施方式中,第一面只设置磁场传感器,磁场传感器穿设在电机保持架的通孔内,从而使得pcb板与电机保持架能够贴合,结构紧凑,减小轴向尺寸,减小整机体积。

    在本申请的一实施方案中,磁场传感器设置有两个,两个磁场传感器分别为第一霍尔传感器和第二霍尔传感器,第一霍尔传感器和第二霍尔传感器沿电机轴的周向间隔设置。

    在上述实施方式中,采用两个霍尔传感器,能够精确控制电机旋转角度。

    在本申请的一实施方案中,第二面上设置有焊盘和端子。

    在上述实施方式中,第二面设置焊盘和端子,便于合理分配pcb板的安装空间,以便于与其他部件的连接。

    在本申请的一实施方案中,电机保持架包括pcb板安装部和铁芯绕组安装部,铁芯绕组安装部为筒状结构,pcb板安装部形成在铁芯绕组安装部的外周面上,通孔开设在pcb板安装部上,铁芯绕组安装在铁芯绕组安装部的外周面上,铁芯绕组沿径向位于磁环和铁芯绕组安装部之间,pcb板位于pcb板安装部的远离铁芯绕组的一侧。

    在上述实施方式中,通孔开设于pcb板安装部上,通过pcb板安装部与pcb板的第一面贴合,减少轴向空间占用;通过铁芯绕组安装部实现铁芯绕组的安装定位。

    在本申请的一实施方案中,pcb板设置有中间通孔,pcb板通过中间通孔套设在铁芯绕组安装部上。

    在上述实施方式中,基于pcb板的中间通孔,pcb板通过中间通孔套设在铁芯绕组安装部上,便于实现对pcb板的对中定位。

    在本申请的一实施方案中,pcb板安装部开设于环形凹槽,pcb板嵌在环形凹槽内。

    在上述实施方式中,环形凹槽的设置,便于实现pcb板的嵌设,以对pcb板进行限位。

    在本申请的一实施方案中,电机保持架还包括电机安装部,pcb板上设置有与电机安装部对应的周向定位孔,周向定位孔用于与电机安装部配合以限制pcb板的周向转动。

    在上述实施方式中,通过周向定位孔与电机安装部配合,以限制pcb板的周向转动;电机安装部还可以实现电机与其他部件的安装定位。

    在本申请的一实施方案中,电机保持架通过第一轴承和第二轴承安装在电机轴上,第一轴承沿电机轴的轴向位于转子壳和第二轴承之间,铁芯绕组安装部的内周面上形成有限位凸台,限位凸台位于第一轴承和第二轴承之间,第一轴承的一侧与转子壳抵接,第一轴承的另一侧与限位凸台抵接,第二轴承的一侧与限位凸台抵接,第二轴承的另一侧通过安装在电机轴上的轴承挡圈定位。

    在上述实施方式中,通过第一轴承和第二轴承实现电机保持架相对于电机轴的转动,通过转子壳、第一轴承、限位凸台、第二轴承及轴承挡圈实现电机各部件的轴向定位。

    本申请还提供了一种云台,包括云台本体和上述的电机,电机安装于云台本体。

    该云台,采用上述的电机,提高了云台的空间利用率,促进了云台空间布置方案的多样化发展。

    本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

    图1为本申请一实施例示出的电机的爆炸图;

    图2为本申请一实施例示出的电机的剖视图;

    图3为本申请一实施例示出的pcb板的第一面的结构示意图;

    图4为本申请一实施例示出的pcb板的第二面的结构示意图;

    图5为本申请一实施例示出的电机保持架的铁芯绕组安装部的结构示意图;

    图6为本申请一实施例示出的电机保持架的pcb板安装部的结构示意图。

    图标:100-电机;10-电机轴;11-限位台;20-转子壳;21-基体;211-安装通孔;22-罩体;30-磁环;40-电机保持架;41-通孔;42-pcb板安装部;421-环形凹槽;43-铁芯绕组安装部;431-安装凸台;432-轴向定位凸筋;433-限位凸台;44-电机安装部;441-螺纹孔;45-角度限位块;50-铁芯绕组;60-pcb板;61-第一面;611-磁场传感器;6111-第一霍尔传感器;6112-第二霍尔传感器;62-第二面;621-焊盘;622-端子;63-中间通孔;64-周向定位孔;71-第一轴承;72-第二轴承;73-轴承挡圈。

    具体实施方式

    为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

    因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

    应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

    在本申请的描述中,需要说明的是,术语“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,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

    在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

    下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

    如图1和图2所示,根据本申请一方面,提供一种电机100,该电机100包括转子部分和定子部分。

    转子部分包括电机轴10、转子壳20和磁环30,转子壳20固定在电机轴10上,磁环30固定于转子壳20上,电机轴10带动转子壳20和磁环30转动。

    定子部分包括电机保持架40、铁芯绕组50和pcb板60,电机保持架40通过轴承安装在电机轴10上,电机轴10能够相对于电机保持架40转动;铁芯绕组50和pcb板60固定于电机保持架40,磁环30跟随电机轴10转动时,磁环30能够相对于铁芯绕组50转动。电机保持架40沿电机轴10的轴向位于磁环30和pcb板60之间,pcb板60包括面向电机保持架40的第一面61和背离电机保持架40的第二面62,第一面61与电机保持架40贴合,第一面61上设置有磁场传感器611,电机保持架40上开设有通孔41,磁场传感器611穿过通孔41,从而使得磁场传感器611与磁环30之间没有遮挡。

    该电机100,通过通孔41容纳磁场传感器611,在保证磁场传感器611与磁环30有效距离的基础上,通过对电机保持架40与pcb板60堆叠次序的优化,有效减小了电机100的轴向尺寸,整机结构更加紧凑,使得电机100的体积得到进一步减小。

    请参照图3和图4,pcb板60的第一面61上仅设置有磁场传感器611,第二面62上设置有焊盘621和端子622;相当于,磁场传感器611与焊盘621和端子622分别位于pcb板60的两侧。

    在与电机保持架40接触的第一面61只设置磁场传感器611,磁场传感器611穿设在电机保持架40的通孔41内,从而使得pcb板60与电机保持架40能够贴合,结构紧凑,减小轴向尺寸,减小整机体积。第二面62设置焊盘621和端子622,便于合理分配pcb板60的安装空间,以便于与其他部件的连接。

    在本申请的一实施方案中,磁场传感器611设置有两个,两个磁场传感器611分别为第一霍尔传感器6111和第二霍尔传感器6112,第一霍尔传感器6111和第二霍尔传感器6112沿电机轴10的周向间隔设置,也即在电机轴10的周向设置有两个霍尔传感器,能够检测到磁环30的具体转动位置,控制电机100旋转角度。相应地,电机保持架40上的通孔41也设置有两个,两个通孔41分别与第一霍尔传感器6111和第二霍尔传感器6112对应。

    可选地,第一霍尔传感器6111和第二霍尔传感器6112在电机轴10的周向上的夹角为90°或120°。在本申请的其他实施方式中,该夹角还可以为90°或120°的整数倍。

    如图3所示,pcb板60设置有中间通孔63,以便于pcb板60与电机保持架40的安装定位。pcb板60上设置有周向定位孔64,以与电机保持架40配合,限制pcb板60的周向转动。

    请参照图5和图6,电机保持架40包括pcb板安装部42和铁芯绕组安装部43。铁芯绕组安装部43为筒状结构,pcb板安装部42形成在铁芯绕组安装部43的外周面上,通孔41开设在pcb板安装部42上;铁芯绕组50安装在铁芯绕组安装部43的外周面上,铁芯绕组50沿径向位于磁环30和铁芯绕组安装部43之间,pcb板60位于pcb板安装部42的远离铁芯绕组50的一侧,pcb板60通过中间通孔63套设在铁芯绕组安装部43上。

    通孔41开设于pcb板安装部42上,通过pcb板安装部42与pcb板60的第一面61贴合,减少轴向空间占用;通过铁芯绕组安装部43实现铁芯绕组50的安装定位。基于pcb板60的中间通孔63,pcb板60通过中间通孔63套设在铁芯绕组安装部43上,便于实现对pcb板60的对中定位。

    进一步地,如图2和图5所示,铁芯绕组安装部43上形成有安装凸台431,铁芯绕组50的靠近pcb板安装部42的一端抵接于安装凸台431,以实现对铁芯绕组50的安装定位。

    进一步地,如图5所示,铁芯绕组安装部43上设置有轴向定位凸筋432,用于铁芯绕组50安装时的导向定位,便于实现铁芯绕组50与电机保持架40的装配。

    进一步地,如图6所示,pcb板安装部42开设有环形凹槽421,pcb板60嵌在环形凹槽421内(如图2所示)。环形凹槽421的设置,便于实现pcb板60的嵌设,以对pcb板60进行限位,同时保护pcb板60上的端子622和焊盘621。

    在本申请的一实施方案中,如图6所示,电机保持架40还包括电机安装部44,电机安装部44设置有多个,多个电机安装部44沿电机轴10的周向间隔分布,电机安装部44上开设有沿电机轴10的轴向延伸的螺纹孔441,以便于实现电机100与外部固定件的安装定位。pcb板60上的周向定位孔64与电机安装部44对应,周向定位孔64能够与电机安装部44配合,以限制pcb板60的周向转动。可选地,周向定位孔64为弧形缺口,弧形缺口包覆部分电机安装部44。

    进一步地,如图2和图5所示,电机保持架40的pcb板安装部42的朝向铁芯绕组50的一面上形成有角度限位块45,角度限位块45位于pcb板60的边缘且沿电机轴10的周向延伸。角度限位块45的设置,便于实现电机100与其他部件的安装时的角度限位。

    如图1和图2所示,转子壳20包括基体21和形成在基体21一侧的罩体22,罩体22朝向电机保持架40设置,磁环30固定于罩体22的内壁。基体21的中部开设有安装通孔211,转子壳20通过安装通孔211套设于电机轴10上,电机轴10的与转子壳20连接的一端形成有限位台11,转子壳20与限位台11抵接。

    当转子壳20、电机保持架40均与电机轴10装配后,罩体22罩设在铁芯绕组50的外部,磁环30与铁芯绕组50在电机轴10的径向上对应;同时,磁环30与电机保持架40的通孔41在轴向上对应。

    在本申请的一实施方案中,如图2所示,电机保持架40通过第一轴承71和第二轴承72安装在电机轴10上,第一轴承71沿电机轴10的轴向位于转子壳20和第二轴承72之间,铁芯绕组安装部43的内周面上形成有限位凸台433(如图2和图5所示),限位凸台433位于第一轴承71和第二轴承72之间,第一轴承71(内圈)的一侧与转子壳20抵接,第一轴承71(外圈)的另一侧与限位凸台433抵接,第二轴承72(外圈)的一侧与限位凸台433抵接,第二轴承72的另一侧通过安装在电机轴10上的轴承挡圈73定位。

    通过第一轴承71和第二轴承72实现电机保持架40相对于电机轴10的转动,通过转子壳20、第一轴承71、限位凸台433、第二轴承72及轴承挡圈73实现电机100各部件的轴向定位。

    根据本申请实施例的电机100的有益效果为:

    霍尔传感器穿过电机保持架40预留的通孔41,实现电机保持架40可以置于磁环30与pcb之间,有效利用磁环30与pcb中间的空间;通过对电机保持架40与pcb板60堆叠次序的优化,从结构上使霍尔传感器与电机保持架40的高度重叠,使电机轴10向尺寸得以缩减,优化了电机100结构的空间利用率,有效消除了pcb板60自身的厚度公差对电机100装配的影响,便于将霍尔传感器与电机100磁环30端面的距离控制在更小的公差范围内,从而降低了对装配工艺的要求。在保证霍尔传感器与电机100磁环30有效距离的基础上,有效减小了电机100的轴向尺寸,使得电机100的体积得到进一步减小。

    根据本申请的另一方面,提供一种云台,该云台包括云台本体和上述的电机100,电机100安装于云台本体上。

    该云台,采用上述的电机100,提高了云台的空间利用率,促进了云台空间布置方案的多样化发展。

    需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

    以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种电机,其特征在于,包括:

    转子部分,所述转子部分包括电机轴、转子壳和磁环,所述转子壳固定在所述电机轴上,所述磁环固定于所述转子壳;

    定子部分,所述定子部分包括电机保持架、铁芯绕组和pcb板,所述电机保持架通过轴承安装在所述电机轴上,所述铁芯绕组和所述pcb板固定于所述电机保持架,所述电机保持架沿所述电机轴的轴向位于所述磁环和所述pcb板之间,所述pcb板包括面向所述电机保持架的第一面和背离所述电机保持架的第二面,所述第一面与所述电机保持架贴合,所述第一面上设置有磁场传感器,所述电机保持架上开设有通孔,所述磁场传感器穿过所述通孔。

    2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一面上仅设置有所述磁场传感器。

    3.根据权利要求2所述的电机,其特征在于,所述磁场传感器设置有两个,两个所述磁场传感器分别为第一霍尔传感器和第二霍尔传感器,所述第一霍尔传感器和所述第二霍尔传感器沿所述电机轴的周向间隔设置。

    4.根据权利要求2所述的电机,其特征在于,所述第二面上设置有焊盘和端子。

    5.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述电机保持架包括pcb板安装部和铁芯绕组安装部,所述铁芯绕组安装部为筒状结构,所述pcb板安装部形成在所述铁芯绕组安装部的外周面上,所述通孔开设在所述pcb板安装部上,所述铁芯绕组安装在所述铁芯绕组安装部的外周面上,所述铁芯绕组沿径向位于所述磁环和所述铁芯绕组安装部之间,所述pcb板位于所述pcb板安装部的远离所述铁芯绕组的一侧。

    6.根据权利要求5所述的电机,其特征在于,所述pcb板设置有中间通孔,所述pcb板通过所述中间通孔套设在所述铁芯绕组安装部上。

    7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,所述pcb板安装部开设于环形凹槽,所述pcb板嵌在所述环形凹槽内。

    8.根据权利要求5所述的电机,其特征在于,所述电机保持架还包括电机安装部,所述pcb板上设置有与所述电机安装部对应的周向定位孔,所述周向定位孔用于与所述电机安装部配合以限制所述pcb板的周向转动。

    9.根据权利要求5所述的电机,其特征在于,所述电机保持架通过第一轴承和第二轴承安装在所述电机轴上,所述第一轴承沿所述电机轴的轴向位于所述转子壳和所述第二轴承之间,所述铁芯绕组安装部的内周面上形成有限位凸台,所述限位凸台位于所述第一轴承和所述第二轴承之间,所述第一轴承的一侧与所述转子壳抵接,所述第一轴承的另一侧与所述限位凸台抵接,所述第二轴承的一侧与所述限位凸台抵接,所述第二轴承的另一侧通过安装在所述电机轴上的轴承挡圈定位。

    10.一种云台,其特征在于,包括云台本体和如权利要求1-9任一项所述的电机,所述电机安装于所述云台本体。

    技术总结
    本申请涉及一种电机及云台,属于电机技术领域。电机包括转子部分及定子部分,转子部分包括电机轴、转子壳和磁环,转子壳固定在电机轴上,磁环固定于转子壳;定子部分包括电机保持架、铁芯绕组和PCB板,电机保持架通过轴承安装在电机轴上,铁芯绕组和PCB板固定于电机保持架,电机保持架沿电机轴的轴向位于磁环和PCB板之间,PCB板包括面向电机保持架的第一面和背离电机保持架的第二面,第一面与电机保持架贴合,第一面上设置有磁场传感器,电机保持架上开设有通孔,磁场传感器穿过通孔。该电机,结构紧凑,整机体积小。

    技术研发人员:不公告发明人
    受保护的技术使用者:苏州臻迪智能科技有限公司
    技术研发日:2020.07.22
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-26647.html

    最新回复(0)