一种无虚位云台电机的制作方法

1.本实用新型涉及无刷电机技术领域，具体是指一种用于无人机、机器人、手持云台、安防摄影、激光雷达等产品上的中低速、大扭矩、低损耗、低齿槽、小体积及中高精度控制的电机。


背景技术：

2.目前，无刷电机行业发展越来越快，也越来越成熟，越来越多的无刷电机经过一定的改动被运用到一些特别的行业，如新兴的无人机、机器人、手持云台、安防摄影、激光雷达等领域，以替换传统的直流步进或伺服电机。这就需要此类无刷电机具有中低速、大扭矩、低损耗、低齿槽、小体积，能搭配驱动达到中高精度控制的特性，更需要此类电机运转平稳，顺滑，低窜量，低震动，噪音低。而现有的此类无刷电机多采用外转子无刷结构，其由于自生结构限制一般采用双滚珠轴承，转子组件和定子组件通过添加垫片适配虚位(即电机产生一定距离的轴向窜量)，并用卡簧来装配电机。此类结构由于转子部件是前端盖、机壳，二者采用压装方式装配，同心度差，并在装配定子组件时通过垫片适配后卡卡簧，在加上滚珠轴承存在内外圈窜量的特性，容易造成电机整体虚位去除不完全或存在较大虚位现象，在通电运转的时候造成结构不稳定，上下窜动，产生震动和较大噪音，或者适配垫片过多，挤压电机过量，造成电机运转不顺滑，卡顿或电流损耗过高,而且此类电机由于是中低速，需要绕线很多匝数，绕线线径小，直接出线或焊线容易造成使用时断裂使电机缺相或不转。故现有技术存在以下缺点：
3.1、前端盖和机壳分体设计，存在压装时产生同心度差，造成整机不同心，电机通电运转时产生震动和噪音；
4.2、整机装配时采用添加垫片适配虚位后通过卡簧固定，容易导致适配垫片过少，造成电机存在虚位，在通电运转的时候造成结构不稳定，上下窜动，产生震动和较大噪音，或者适配垫片过多，挤压电机过量，造成电机运转不顺滑，卡顿或电流损耗过高；
5.3、双滚珠轴承本身存在内外圈窜量的特性，卡簧和垫片无法施加预压力以达到挤压滚珠轴承内外圈去除虚位，造成电机运转时产生震动和噪音；
6.4、适配垫片加卡簧固定需人工反复操作，繁琐，垫片量难控制，去除虚位效果不稳定；
7.5、采用直接引线或焊线，容易造成断裂，电机缺相或不转。


技术实现要素：

8.为了克服现有技术的不足之处，本实用新型目的在于提供一种无虚位云台电机，其旨在解决现有技术的前端盖与机壳同心度差，造成整机不同心，电机通电运转时产生震动和噪音的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种无虚位云台电机，包括，设有中心孔的前端盖，机壳，位于机壳内的转轴，套设于转轴上且位于机壳内的轴承，套设于
轴承上的定子座，设于定子座上的定子，pcb板，设于机壳内壁上且与其同轴的磁环；所述转轴一端与前端盖相连接且转轴沿前端盖轴向设置；所述前端盖与机壳一体成型且二者同轴。
10.优选地，在转轴的另一端设有外螺纹段，在转轴的该端套设有位于外螺纹段上的轴套。
11.优选地，所述定子座包括套设于轴承上的圆筒体，所述定子套设于该圆筒体上。
12.优选地，所述前端盖内壁上设有套设于转轴上且与前端盖一体成型的筒体，在转轴上套设有位于筒体与轴承之间的o型圈，所述o型圈的两侧分别与轴承、筒体的端面紧贴。
13.优选地，所述轴承为两个，均为滚珠轴承；轴套的前端与位于后侧的轴承端面相接触，o型圈位于筒体与后侧轴承之间。
14.优选地，所述转轴上与前端盖相连接的一端外壁内设有胶水槽，所述筒体套设于胶水槽的外部。
15.优选地，所述o型圈采用耐磨弹性材料制成。
16.优选地，还包括一套设于转轴上的感应环，所述感应环嵌设于轴套内。
17.优选地，所述转轴内设有轴向穿孔；pcb板设于定子座的后表面内，在 pcb板内设有穿线孔。
18.优选地，所述转轴内设有轴向穿孔；前端盖呈圆盘状，机壳呈圆筒状，所述前端盖直径小于机壳直径，二者相结合的位置形成台阶部。
19.有益技术效果：本实用新型的电机，由一体成型的前端盖与机壳、固设于机壳内壁上的磁环构成转子组件，定子座、定子及轴承构成定子组件，所述前端盖与转轴固定连接，定子座套设于轴承上；o型圈套设于转轴上且位于轴承与筒体之间，即在定子组件与转子组件之间设置具有耐磨及弹性的o型圈；因此，本实用新型具有以下效果：1、前端盖与机壳一体成型，避免了二者通过其他方式组装而产生的同心度误差，进而减小或消除电机通电运转时产生震动和噪音；2、通过设于转轴另一端的轴套沿转轴轴向挤压轴承，从而挤压o型圈及轴承，去除整机及定子座内的双轴承内、外窜量，达到完全去除虚位，并保证电机旋转顺滑，具有结构简单、可操作性容易、虚位去除稳定的效果；3、o型缓震圈采用耐磨具有弹性的材料制成，在电机运转时可起到缓冲及调节转子组件和定子组件同心度的作用，达到降低震动和噪音的目的；4、无需现有电机所采用的垫片及卡簧结构，成本低，装配简单；5、pcb 板内设有穿线孔，避免引线尾部断裂。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的装配立体图；
21.图2为本实用新型实施例的爆炸图；
22.图3为本实用新型实施例的剖视图；
23.图4为本实用新型实施例的另一视角立体图；
24.图5为本实用新型实施例的后视图。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。
26.如图1-5所示，本实用新型实施例提供一种无虚位云台电机，包括，前端盖1，其设有中心孔101；机壳2，位于机壳2内的转轴3，套设于转轴3 上且位于机壳2内的轴承5，套设于轴承5上的定子座6，设于定子座6上的定子7，所述转轴3一端与前端盖1相连接且转轴3沿前端盖轴向设置，设于机壳2内壁上且与其同轴的磁环8；在本实施例，为了提高前端盖1与机壳2 装配后的同心度，二者采用一体成型的工艺加工在一起，即所述前端盖1与机壳2一体成型，而且二者的轴线位于同一直线上，也就是二者同轴。
27.具体地，如图2所示，前端盖1呈圆盘状，机壳2呈圆筒状，所述前端盖1直径小于机壳2直径，二者相结合的位置形成台阶部9，用于外接其它部件提高定位精度；所述前端盖1内壁上设有套设于转轴3上且与前端盖1一体成型的筒体102，该筒体与中心孔101贯通且同轴，在转轴3上套设有位于筒体与轴承5之间的o型圈10，所述o型圈10的两侧分别与轴承5、筒体的端面紧贴；此处，所述前端盖1、机壳2一体成型，磁环8固定在机壳2的内壁上，三者形成转子组件。
28.所述o型圈采用耐磨弹性材料制成，其具有耐磨性及弹性，其受力后可被压缩一段距离并回弹，具有一定保护和缓冲作用。此处的磁环8为多极磁环，所述磁环用于给电机提供磁场。所述定子7采用矽钢片层叠制成。
29.所述转轴3上与前端盖1相连接的一端外壁内设有胶水槽301，因该端与前端盖相连接，故可视为转轴3的前端，此处的胶水槽301用于放置更多的胶水，以便转轴3与前端盖1通过胶水粘接时更加稳定，此处的胶水槽301 呈螺旋状，形状与螺纹类似，装配时，所述筒体套设于胶水槽301的外部。
30.如图2所示，本实施例采用双轴承结构，也就是套设于转轴3上的轴承5 为两个，且均为滚珠轴承；所述定子座6包括套设于两个轴承5上的圆筒体 601，所述定子7套设于该圆筒体601上。以前端盖1所处位置为前方，对应地，两个轴承5则为前后设置。
31.还包括一个与转轴3另一端相连接的轴套11，此处，转轴的另一端相对的也可视为后端，为了安装轴套11，在转轴3的该端设有外螺纹段302，所述轴套11套设于外螺纹段302上，也就是轴套11与转轴3通过螺纹连接，便于安装或拆卸。
32.装配后，轴套11的前端与位于后侧的轴承5端面相接触，o型圈10位于筒体与位于后侧的轴承5之间。
33.所述转轴3内设有轴向穿孔303，即转轴3呈圆筒状。
34.具体地，在本实施例，所述pcb板4嵌设于定子座6的后表面内，在pcb 板内设有穿线孔401，穿线孔的数量没有特别限制，根据引线的情况而确定，其目的在于防止引线尾部断裂。
35.还包括一套设于转轴3上的感应环12，所述感应环12嵌设于轴套11内，其采用钕铁硼材料烧结制成并二极充磁。
36.装配时，在转轴3设置胶水槽301的位置打厌氧胶水，然后压入前端盖的筒体及中心孔101内；在磁环8打厌氧胶水后装入机壳内壁上；在两个轴承5打厌氧胶水后装入定子座6的圆筒体601中，此处圆筒体可视为轴承室；将o型圈10套设于转轴3上后将转轴3另一端穿过两个轴承内孔；转轴3另一端从两个轴承5中伸出，然后将轴套11装于转轴3的外螺纹段302上并旋紧，以致完全去除虚位；感应环12打厌氧胶水后装入轴套11后端内；pcb板 4边缘
打环氧树脂安装于定子座6上，电机三相引线经过穿线孔401焊接在 pcb板上；装配完成后，轴套11与o型圈10在转轴3上共同挤压转子组件、定子组件，即可去除虚位，又可确保电机旋转顺滑；采用上述结构，本实用新型的无虚位云台电机结构装配操作简单，成本低，同心度高，顺滑，无虚位，通电运转平稳，低震动，噪音低，引线不断裂；可用于任何外转子无刷电机产品中。
37.在以上描述中，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”等相应术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通；“设于”应理解为“安装于、设置于”，包括固定安装、活动安装等安装方式。
38.显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本实用新型的较佳实施例，但并不限制本实用新型的专利范围。本实用新型可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。