一种用于激光雷达的无刷电机结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种用于激光雷达的无刷电机结构。


背景技术：

2.近年来，激光雷达被广泛应用于导航领域，如无人机的避障以及智能车的自动驾驶领域，应用场景不断扩大。从扫描原理看，大致分为机械式、混合固态(mems、转镜式和棱镜式)和全固态。现阶段，从探测的精度、距离和工艺实现角度等综合考虑，混合固态激光雷达是主流研发。其中针对转镜式激光雷达，大多数厂家普遍采用外转子无刷电机。传统的外转子无刷电机结构通常包含定子组件、转子组件和支撑的轴承。如图1所示，定子组件通常包含机座、铁芯、绕在铁芯的绕组和线路板。转子组件通常包含机壳、磁钢和轴。轴一般通过过盈或焊接方式连接到机壳上。滚动轴承外圈嵌入定子的机座内。转子通过轴与滚动轴承内圈连接带动轴承内圈旋转。
3.受结构设置影响，这种常规的外转子无刷电机结构使用的滚动轴承相对来说较小，不能提供很强的耐冲击能力，有必要调整结构组合方式。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种用于激光雷达的无刷电机结构，该结构内可安装更大的轴承，使电机具有更强的耐冲击能力。
5.其技术方案如下：一种用于激光雷达的无刷电机结构，包括定子组件、转子组件、绕组组件，其关键在于：所述定子组件包括基座和安装在基座上的轴，所述绕组组件安装在所述轴上，所述转子组件包括机壳、安装在机壳内的磁环，所述绕组组件两端分别设有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承的内圈分别与所述轴相对固定，所述机壳套装在所述轴上，所述机壳两端分别与所述第一轴承和第二轴承的外圈连接。采用上述技术方案，与传统的无刷电机相比，本结构的轴与基座固定成为定子，轴承的外圈则与转子的机壳固定，该结构可以在在不影响电机体积的情况下，使用更大的轴承，而轴承尺寸越大，承载负荷能力越强，从而提升转动的平稳性，增强整机的耐冲击能力；同时两个轴承放置在铁芯两端跨距大，提高了转子的支撑刚度，进一步提升了整机的耐冲击能力和转动平稳性。
6.作为优选：
7.上述第二轴承位于所述绕组组件的上端，所述第二轴承的内圈箍紧在所述轴上，所述第二轴承的外圈与所述机壳固定连接，所述轴的侧壁上开设有环形的垫圈槽，该垫圈槽内安装有第一垫圈，所述第二轴承的内圈将所述第一垫圈箍紧。采用该结构，轴与轴承内圈增加垫圈，有利于减小整机转子的径向摆动。
8.上述基座上开设有轴孔，所述轴固定安装在该轴孔内，所述基座上围绕所述轴具有凸起的承接部，所述第一轴承靠近所述基座，所述第一轴承的内圈与所述承接部固定连接。采用该结构，承接部可以使轴得到更有力的支撑，第一轴承的安放位置占用的为机壳与基座的搭接口处，没有占据机壳内部空间，有利于减小电机体积。
9.上述第一轴承的内圈套箍在承接部的侧壁，且其下端抵紧在承接部的台阶上，所述绕组组件和承接部之间的轴上安装有第一钢套，所述第一轴承的内圈上端抵紧在所述第一钢套上。采用该结构，通过第一钢套限定了第一轴承的径向位置，同时第一钢套还起到限定绕组组件下端径向位置的作用。
10.上述转子组件还包括磁轭，该磁轭与所述机壳的内壁固定连接，所述磁环则与磁轭的内壁固定连接。
11.上述第二轴承上端的轴上固定安装有第二钢套，该第二钢套和所述第二轴承之间的轴上安装有波簧。采用该结构，波簧起到对轴承进行预压的作用，有利于减小整机转子转动时的径向摆动。
12.上述第二轴承下方的机壳内设有第二垫圈，该第二垫圈的外圆与所述机壳的内壁固定连接，所述第二轴承的下端抵接在所述第二垫圈上；
13.所述第一轴承上方的机壳内设有第三垫圈，该第三垫圈的外圆与所述机壳的内壁固定连接，所述第一轴承的上端抵接在所述第三垫圈上。
14.采用上述结构，通过不同的垫圈对对应的轴承起到支撑和限位作用。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本结构的轴与基座固定成为定子，轴承的外圈则与转子的机壳固定，该结构可以在在不影响电机体积的情况下，使用更大的轴承，而轴承尺寸越大，承载负荷能力越强，从而提升转动的平稳性，增强整机的耐冲击能力；同时两个轴承放置在铁芯两端跨距大，提高了转子的支撑刚度，进一步提升了整机的耐冲击能力和转动平稳性。
附图说明
16.图1为传统的无刷电机结构示意图；
17.图2为电机的转子组件及部分其他零部件的爆炸图；
18.图3为电机的定子组件、绕组组件和部分其他零部件的爆炸图；
19.图4为电机的平面结构示意图；
20.图5为图4的a-a剖视图。
具体实施方式
21.以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
22.如图2-5所示，一种用于激光雷达的无刷电机结构，包括定子组件、转子组件和绕组组件，转子组件内设有所述定子组件和绕组组件，所述定子组件包括基座1和安装在基座1上的轴2，所述绕组组件安装在所述轴2上，所述转子组件包括机壳3、安装在机壳3内的磁环10，所述绕组组件两端分别设有用于支撑机壳3的第一轴承4和第二轴承5，所述第一轴承4和第二轴承5的内圈分别与所述轴2相对固定，所述机壳3套装在所述轴2上，所述机壳3两端分别与所述第一轴承4和第二轴承5的外圈连接。
23.本实施例中的上、下指靠近基座的一端为下，反之远离基座的一端则为上。
24.所述基座1上安装有控制板17，所述绕组组件包括设有绕线槽的铁芯15，和缠绕在铁芯15的绕线槽中且抽头焊接在控制板上的绕组16，铁芯15上涂刷有绝缘层，铁芯15固定在轴2上。
25.所述转子组件还包括磁轭9，磁轭9和磁环10均呈圆筒状，所述磁轭9的外壁与所述机壳3的内壁固定连接，所述磁环10的外壁则与磁轭9的内壁固定连接，所述轴2和绕组组件位于所述磁环10内部。
26.所述机壳3成圆筒状，所述基座1上开设有轴孔，所述轴2固定安装在该轴孔内，所述基座1上围绕所述轴2具有凸起的承接部6，所述承接部6的一部分伸入所述机壳3的下端内，所述第一轴承4靠近所述基座1，所述第一轴承4的内圈与所述承接部6固定连接。具体地，所述承接部6的侧壁设有环形的用于绕组抽头引出的缺口，所述第一轴承4的内圈套箍在承接部6的侧壁，且其下端抵紧在承接部6的台阶上，所述绕组组件和承接部6之间的轴2上安装有第一钢套7，所述第一轴承4的内圈上端抵紧在所述第一钢套7上，所述第一轴承4上方的机壳3内设有第三垫圈14，该第三垫圈14的外圆与所述机壳3的内壁固定连接，所述第一轴承4外圈的上端抵接在所述第三垫圈14上。
27.所述第二轴承5位于所述绕组组件的上端，所述第二轴承5的内圈箍紧在所述轴2上并与其固定连接，所述第二轴承5的外圈与所述机壳3的内壁固定连接，所述轴2的侧壁上开设有环形的垫圈槽，该垫圈槽内安装有第一垫圈8，所述第二轴承5的内圈将所述第一垫圈8箍紧。
28.所述第二轴承5下方的机壳3内设有第二垫圈13，该第二垫圈13的外圆与所述机壳3的内壁固定连接，所述第二轴承5的外圈下端抵接在所述第二垫圈13上，所述轴2位于第二垫圈13和第三垫圈14的内圆内，第一轴承4和第二轴承5均为滚动轴承。
29.所述绕组组件上端的轴2上安装有第三钢套18，所述铁芯15的上端抵紧在第三钢套18上，下端抵紧在第一钢套7上，这两个钢套将绕组组件的轴向位置固定。
30.所述第二轴承5上端的轴2上固定安装有第二钢套11，该第二钢套11和所述第二轴承5之间的轴2上安装有波簧12，波簧12被夹紧在第二轴承5和第二钢套11之间，从而对第二轴承5进行轴向预压。
31.最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。