电机以及具有该电机的动力装置、无人飞行器的制造方法
【专利摘要】提供一种电机以及具有该电机的动力装置和无人飞行器。该电机包括安装座、定子组件、转子组件、转动轴、滚动轴承以及密封装置。该安装座上设有收容孔，该滚动轴承收容于该收容孔中。该滚动轴承包括有同轴设置的内圈和外圈，该转动轴与该转子组件连接，且一端插入该收容孔中并与该滚动轴承的内圈连接，该定子组件固定在该安装座上并与该滚动轴承的外圈连接。该收容孔中填充有导电油脂。该密封装置设置于该收容孔的开口处，用于将该导电油脂密封于该收容孔内。本实用新型的电机通过在滚动轴承上添加导电油脂以导通该滚动轴承的内外圈，可以达到减小轴电流的作用以降低滚动轴承的老化速度，同时减弱电磁干扰的产生以降低对周围环境的影响。
【专利说明】
电机以及具有该电机的动力装置、无人飞行器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及飞行器领域，特别涉及一种电机以及具有该电机的动力装置、无 人飞行器。
【背景技术】
[0002] 无人飞行器主要靠接收遥控信号来飞行，且通过无线传输技术来传输图像信号。 在无人飞行器飞行过程中，信号干扰，例如电磁干扰会对收发无线信号产生较为明显的影 响，例如，当遥控信号的接收受到干扰时会影响到无人飞行器的飞行，严重的还可能导致飞 行事故的发生。图像信号的传输受到干扰时会影响到接收端接收图像信号的质量以及速 度。因此，减小无人飞行器自身的电磁干扰，是该领域长期存在且亟待解决的技术难题。
[0003] 为此，发明人试着对无人飞行器自身的电磁干扰的技术问题进行研究。目前无人 飞行器的动力以电机驱动螺旋桨的形式实现。即，在电机上搭载螺旋桨，从而将电机的转子 的转动转化为对螺旋桨的推力或升力。在发明人实现本实用新型的过程中，实用新型人发 现电机在无人飞行器飞行的过程中，有时候产生的电磁干扰较大，并且电机一般位于无人 飞行器的机身的周围，对无人飞行器的通讯影响较大。 【实用新型内容】
[0004] 有鉴于此，有必要提出一种电机以及具有该电机的动力装置、无人飞行器，以解决 电机对无人飞行器的电磁干扰的问题。
[0005] -种电机，包括安装座、定子组件、转子组件、转动轴以及滚动轴承，所述安装座上 设有收容孔，所述滚动轴承收容于所述收容孔中；所述滚动轴承包括有同轴设置的内圈和 外圈，所述转动轴与所述转子组件连接，所述转动轴的一端插入所述收容孔中并与所述滚 动轴承的内圈连接，所述定子组件固定在所述安装座上并与所述滚动轴承的外圈连接;所 述收容孔中填充有导电油脂;所述电机还包括密封装置，所述密封装置设置于所述收容孔 的开口处，用于将所述导电油脂密封于所述收容孔内。
[0006] 进一步地，所述密封装置包括密封盖，所述密封盖设于所述收容孔一端的开口处 并靠近所述安装座的底部。
[0007] 进一步地，所述密封装置还包括密封圈，所述密封圈套设于所述密封盖上。
[0008] 进一步地，所述密封装置还包括密封件，所述密封件设于所述收容孔另一端的开 口处并远离所述安装座的底部。
[0009] 进一步地，所述滚动轴承还包括径向夹持在所述内圈与所述外圈之间的多个滚动 体，所述滚动体在所述内圈与所述外圈之间的预定轨道中滚动。
[0010] 进一步地，所述滚动体为滚珠、滚柱、滚针中的一种。
[0011] 进一步地，所述滚动轴承包括第一滚动轴承以及第二滚动轴承，所述第一滚动轴 承与所述第二滚动轴承同轴地设置于所述收容孔的两端。
[0012] 进一步地，所述转动轴的另一端用于与一螺旋桨连接，所述转动轴在所述电机工 作时带动所述螺旋桨转动。
[0013] 一种动力装置，应用于无人飞行器中，所述动力装置包括上述的电机以及安装于 所述电机的转动轴的一端的螺旋桨。所述电机用于驱动所述螺旋桨转动，以给所述无人飞 行器提供飞行动力。
[0014] 一种无人飞行器，包括：
[0015] 机架，包括机身以及与所述机身连接的机臂；以及
[0016] 安装于所述机臂的自由端的动力装置，所述动力装置包括上述的电机以及安装于 所述电机的转动轴的一端的螺旋桨。所述电机用于驱动所述螺旋桨转动，以给所述无人飞 行器提供飞行动力。
[0017] 进一步地，所述机架还包括脚架，所述脚架用于在所述无人飞行器的着陆过程中 保护所述机身不受到撞击以及在所述无人飞行器着陆于一支撑面时支撑所述机身。
[0018] 进一步地，所述无人飞行器还包括飞行控制器，所述飞行控制器用于控制所述无 人飞行器的飞行状态。
[0019] 本实用新型的电机通过在滚动轴承上添加导电油脂以导通所述滚动轴承的内外 圈，可以达到减小轴电流的作用以降低滚动轴承的老化速度，同时减弱电磁干扰的产生以 降低对周围环境的影响，且成本低廉，可靠性高。
【附图说明】
[0020] 图1是本实用新型的一种动力装置的立体分解图。
[0021] 图2是图1的动力装置的II部分的结构放大立体图。
[0022]图3是图1的动力装置的侧面示意图。
[0023]图4是图3的动力装置沿IV-IV方向的剖面图。
[0024]图5是本实用新型的一种无人飞行器的立体图。
[0025]主要元件符号说明
[0027]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本实用新型。
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，当组件被称为"固定于"另一个组件，它可以直接在另一个组件上 或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是"连接"另一个组件，它可以是直接连接 到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语"垂直的"、"水平的"、"左"、 "右"以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0029] 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，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语"及/或"包括 一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0030] 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，显然，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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0031] 发明人在对无人飞行器自身的电磁干扰的技术问题进行研究时，发现无人飞行器 上产生的EMI跟所使用的电机有很大关系，于是对电机进行重点测试。在测试过程中，测试 人员首先排查电调驱动方式与电机之间的配合是否可能会导致EMI的产生。通过使用不同 型号的电调驱动产生较明显EMI的电机，发现无论用哪种型号的电调驱动电机都会产生较 明显的EMI，说明EMI的产生与电调驱动方式无关，不存在电调与电机的配合问题。其次，测 试人员再采用万用表测量电机的定子和转子之间的导通情况，发现EMI在正常范围的电机 的转子和定子一直保持绝缘，而EMI超标的电机的定子和转子时通时断。因此怀疑是电机转 动之后转子和定子之间时通时断产生的EMI。通过把EMI超标的电机使用导线把转子和定子 连通再进行测试，发现多次的测试结果都是良好。因此可确定电机产生EMI的主要因素是： 当电机运行的时候，电机的定子和转子在转动过程中在轴承之间出现时通时断的情况，从 而在转子和定子之间产生脉冲电流。
[0032] 测试结果还表明无论是采用哪一种方式驱动电机，转子和定子之间都存在脉冲电 流。电势差的产生原理是定子绕组产生的脉动磁场在转子上感应出电动势，目前还没有有 效的消除方法。由于转子和定子之间有电势差，就会形成接触放电的现象，类似于电源接头 在上电接触的时候会产生频带很宽的电磁波，从而干扰其他设备的正常运行。
[0033] 既然电机产生的EMI是电机的转子和定子之间时通时断导致的，现有解决方法有 两种:一是使用陶瓷镀膜使轴承与电机的转子和定子之间可靠绝缘;二是增加电刷使轴承 内外圈导通以保证转子和定子之间可靠导通。这两种方法虽然可以有效地消除轴电流，但 需要增加较复杂的工艺和装置，且电刷的增加使得可靠性下降，陶瓷镀膜受到冲击时容易 碎裂。
[0034] 此外，电机中的滚动轴承滚动时，由于电机的电磁感应作用，转子和定子之间形成 交变的电压，滚动轴承中加有润滑油，然而普通的润滑油导电性能较差，导致滚珠与轨道之 间的薄油膜被频繁击穿而产生轴电流放电，因此导致轨道的电化学老化。
[0035] 为了解决以上所述的电机的轴电流放电导致电磁干扰以及轨道的电化学老化问 题，本实用新型实施例提供一种电机，包括安装座、定子组件、转子组件、转动轴以及滚动轴 承。所述安装座上设有收容孔，所述滚动轴承收容于所述收容孔中。所述滚动轴承包括有同 轴设置的内圈和外圈，所述转动轴与所述转子组件连接，所述转动轴的一端插入所述收容 孔中并与所述滚动轴承的内圈连接，所述定子组件固定在所述安装座上并与所述滚动轴承 的外圈连接。所述收容孔中填充有导电油脂。所述电机还包括密封装置，所述密封装置设置 于所述收容孔的开口处，用于将所述导电油脂密封于所述收容孔内。
[0036]本实用新型实施例还提供一种动力装置，应用于无人飞行器中。所述动力装置包 括上述实施例所述的电机以及安装于所述电机的转动轴的一端的螺旋桨。所述电机用于驱 动所述螺旋桨转动，以给所述无人飞行器提供飞行动力。
[0037] 本实用新型实施例还提供一种无人飞行器，包括机架，所述机架包括机身以及与 所述机身连接的机臂；以及安装于所述机臂的自由端的动力装置。所述动力装置包括上述 实施例所述的电机以及安装于所述电机的转动轴的一端的螺旋桨。所述电机用于驱动所述 螺旋桨转动，以给所述无人飞行器提供飞行动力。
[0038] 具体地，请参阅图1，是本实用新型的一种动力装置100的立体分解图。在本实施方 式中，所述动力装置1〇〇应用于无人飞行器40(如图5所示）中，所述动力装置100包括电机20 以及螺旋桨30。其中，所述螺旋桨30安装于所述电机20上，所述电机20用于驱动所述螺旋桨 30转动，以给所述无人飞行器40提供飞行动力。
[0039]请一并参阅图2-4,在本实施方式中，所述电机20包括安装座21、定子组件22、转子 组件23、转动轴24以及滚动轴承25。其中，所述定子组件22固定在所述安装座21上。所述安 装座21上设有收容孔211，所述滚动轴承25收容于所述收容孔211中。所述转动轴24与所述 转子组件23连接，所述转动轴24的一端插入所述收容孔211中，并可在所述收容孔211中转 动。所述转子组件23可相对所述定子组件22转动。
[0040]在本实施方式中，所述滚动轴承25包括有同轴设置的内圈251和外圈252，所述滚 动轴承25的内圈251与所述转动轴24插入所述收容孔中的一端连接，所述滚动轴承25的外 圈与所述定子组件22连接。
[0041 ]在本实施方式中，所述滚动轴承25还包括径向夹持在所述内圈251与所述外圈252 之间的多个滚动体253，所述滚动体253可在所述内圈251与所述外圈252之间的预定轨道 (图未示）中滚动。其中，所述滚动体253可为滚珠、滚柱或滚针。
[0042] 在本实施方式中，所述滚动轴承25包括第一滚动轴承25-1以及第二滚动轴承25-2,所述第一滚动轴承25-1与所述第二滚动轴承25-2同轴地设置于所述收容孔211的两端。
[0043] 在本实施方式中，所述收容孔211中填充有导电油脂。其中，所述导电油脂可从图2 所示注油口 P处注入所述收容孔211中。在本实施方式中，所述导电油脂可包括作为基油的 氟代烃油和作为增稠剂的石墨。其中，所述石墨是无定形石墨。在其他实施方式中，所述增 稠剂还可包括聚四氟乙烯。
[0044] 由于所述导电油脂的导电性能较好，所述导电油脂一方面与所述滚动轴承25的内 圈251与外圈252接触，从而导通所述内圈251与所述外圈252之间的电连接，进而通过所述 内圈251与所述外圈252导通所述转子组件23与所述定子组件22之间的电连接，以减小由于 所述转子组件23与所述定子组件22之间存在的电势差而产生的电磁干扰。
[0045] 所述导电油脂另一方面进入所述滚动轴承25中，使得所述滚动体253与所在的滚 动轨道之间的油膜不容易被击穿，以避免轴电流放电，从而有效解决了轨道的电化学老化 问题。
[0046] 在本实施方式中，所述电机20还包括密封装置26,所述密封装置26设置于所述收 容孔211的开口处，用于将所述导电油脂密封于所述收容孔211内。
[0047] 在本实施方式中，所述密封装置26包括密封圈261以及密封盖262,所述密封圈261 套设于所述密封盖262上，所述密封盖262设于所述收容孔211-端的开口处并靠近所述安 装座21的底部。
[0048]在本实施方式中，所述电机20通过在所述收容孔211的开口处设置密封装置26，既 保证了所述电机20的外形美观，还能有效地避免外界的灰尘进入所述收容孔211中与所述 导电油脂混合而导致的所述电机20的转动摩擦力增大。
[0049] 在本实施方式中，所述密封装置26进一步包括密封件263,所述密封件263设于所 述收容孔211另一端的开口处并远离所述安装座21的底部，从而进一步地增强所述收容孔 211两端之间的密封性。
[0050] 由于所述收容孔211两端之间的空间被设置于所述收容孔211两端的密封装置26 所封闭，从而在所述收容孔211两端之间形成密封空间，以避免填充在此密封空间中的导电 油脂在所述电机20转动过程中被挤压而外流，以及避免所述导电油脂长期暴露在空气中而 被风干。
[0051] 在本实施方式中，所述转动轴24的另一端用于与所述螺旋桨30连接，所述转动轴 24在所述电机20工作时带动所述螺旋桨30转动。
[0052]在本实施方式中，所述电机20应用于无人飞行器40的动力装置中。可以理解的是， 在其他实施方式中，所述电机20还可以应用于传统的电机工业中。
[0053] 进一步地，如图5所示，本实用新型还提供一种无人飞行器40，所述无人飞行器40 至少包括机架41、动力系统（图未示）以及飞行控制系统（图未示）。其中，所述动力系统以及 所述飞行控制系统设置于所述机架41上或设置于所述机架41内。
[0054] 所述机架41至少包括机身411、机臂412以及脚架413。所述机身411也可称为中心 架。在本实施方式中，所述机臂412和所述脚架413分别与所述机身411连接。在其他实施方 式中，所述机臂412与所述机身411连接，所述脚架413与所述机臂412的自由端连接。其中， 所述脚架413用于在所述无人飞行器40的着陆过程中保护所述机身411不受到撞击以及在 所述无人飞行器40着陆于一支撑面时支撑所述机身411。
[0055] 所述动力系统至少包括所述动力装置100、电调（图未示）、以及电池42。所述动力 装置100安装于所述机臂412的自由端。所述电调设置在所述机身411内，并与所述飞行控制 器电性连接。所述电调在所述飞行控制器的控制下，能够调节所述动力装置100的转动速度 及转动方向。其中，所述电调可以为多个，多个所述电调中的一个或多个分别与所述动力装 置100相连接，并用于调节所述动力装置100的转动速度及转动方向，以调节所述无人飞行 器40的飞行速度和飞行姿态。所述电池42用于给所述无人飞行器40提供工作电源。
[0056]所述飞行控制系统至少包括飞行控制器（图未示）以及多个传感器模块（图未示）。 所述飞行控制器用于控制所述无人飞行器40的飞行状态，包括飞行速度、飞行姿态等。所述 传感器模块是能够感测到被测量的信息，并将所感测的信息按一定规律变换成为电信号或 其他所需形式的信息输出的元器件。所述传感器模块可包括但不限于，所述惯性测量单元、 指南针、GPS传感器、距离传感器等。所述惯性测量单元用于检测所述无人飞行器40的姿态。 [0057]本实用新型的电机通过在滚动轴承上添加导电油脂以导通所述滚动轴承的内外 圈，可以达到减小轴电流的作用以降低滚动轴承的老化速度，同时减弱电磁干扰的产生以 降低对周围环境的影响，且成本低廉，可靠性高。当应用至无人飞行器中时，可有效避免对 所述无人飞行器收发无线信号的干扰，提高所述无人飞行器飞行的安全性以及传输无线信 号的速度。
[0058] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管 参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对 本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范 围。
[0059] 本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权 所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该 专利披露。
【主权项】
1. 一种电机，包括安装座、定子组件、转子组件、转动轴以及滚动轴承，所述安装座上设 有收容孔，所述滚动轴承收容于所述收容孔中；所述滚动轴承包括有同轴设置的内圈和外 圈，所述转动轴与所述转子组件连接，所述转动轴的一端插入所述收容孔中并与所述滚动 轴承的内圈连接，所述定子组件固定在所述安装座上并与所述滚动轴承的外圈连接;所述 收容孔中填充有导电油脂;所述电机还包括密封装置，所述密封装置设置于所述收容孔的 开口处，用于将所述导电油脂密封于所述收容孔内。2. 如权利要求1所述的电机，其特征在于:所述密封装置包括密封盖，所述密封盖设于 所述收容孔一端的开口处并靠近所述安装座的底部。3. 如权利要求1所述的电机，其特征在于:所述密封装置还包括密封圈，所述密封圈套 设于所述密封盖上。4. 如权利要求2所述的电机，其特征在于:所述密封装置还包括密封件，所述密封件设 于所述收容孔另一端的开口处并远离所述安装座的底部。5. 如权利要求1所述的电机，其特征在于:所述滚动轴承还包括径向夹持在所述内圈与 所述外圈之间的多个滚动体，所述滚动体在所述内圈与所述外圈之间的预定轨道中滚动。6. 如权利要求5所述的电机，其特征在于:所述滚动体为滚珠、滚柱、滚针中的一种。7. 如权利要求5或6所述的电机，其特征在于:所述滚动轴承包括第一滚动轴承以及第 二滚动轴承，所述第一滚动轴承与所述第二滚动轴承同轴地设置于所述收容孔的两端。8. 如权利要求1所述的电机，其特征在于:所述转动轴的另一端用于与一螺旋桨连接， 所述转动轴在所述电机工作时带动所述螺旋桨转动。9. 一种动力装置，应用于无人飞行器中，所述动力装置包括： 权利要求1-8任意一项所述的电机；以及 安装于所述电机的转动轴的一端的螺旋桨，所述电机用于驱动所述螺旋桨转动，以给 所述无人飞行器提供飞行动力。10. -种无人飞行器，包括： 机架，包括机身以及与所述机身连接的机臂；以及 安装于所述机臂的自由端的动力装置，所述动力装置包括： 权利要求1-8任意一项所述的电机；以及 安装于所述电机的转动轴的一端的螺旋桨，所述电机用于驱动所述螺旋桨转动，以给 所述无人飞行器提供飞行动力。11. 如权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于:所述机架还包括脚架，所述脚架用 于在所述无人飞行器的着陆过程中保护所述机身不受到撞击以及在所述无人飞行器着陆 于一支撑面时支撑所述机身。12. 如权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于：所述无人飞行器还包括飞行控制 器，所述飞行控制器用于控制所述无人飞行器的飞行状态。
【文档编号】B64C39/02GK205469814SQ201620266710
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】倪锦云, 陶冶, 周震昊
【申请人】深圳市大疆创新科技有限公司