电机及云台支架的制作方法

本发明属于机械领域，涉及一种电机及云台支架。

背景技术：

在航空电子领域，无人驾驶飞行器(简称无人机，uav)具有体积小、重量轻、费用低、操作灵活和安全性高的特点，可广泛应用于、监测、搜救、资源勘查、农业灌溉等领域。

航拍作为无人机的一个重要功能，可通过摄像装置实现。现有的摄像装置利用云台安装于无人机上。云台一般包括减震模组、偏航模组和俯仰模组。实际使用时，所述俯仰模组上安装有一摄像装置，而所述减震模组与无人机的机身固定并用于隔离云台与无人机间的振动，所述偏航模组连接减震模组并可相对于减震模组绕yaw轴转动，所述俯仰模组连接偏航模组并可相对于偏航模组绕roll轴转动，而且，所述俯仰模组内部还具有一pitch电机，所述俯仰模组还能够绕pitch轴转动，所述yaw轴、roll轴以及pitch轴三根轴互相垂直。

其中，roll电机一般安装在云台的偏航模组与俯仰模组的连接部位处，具体来说，偏航模组包括一悬臂，俯仰模组包括一转动臂，悬臂与转动臂连接，roll电机就安装在该两者的连接处，roll电机的定子一般与悬臂固定，转子与转动臂固定，通过roll电机的运行，使得转动臂能相对于悬臂绕roll轴转动，从而实现俯仰模组相对于偏航模组绕roll轴转动。

现有技术中，roll电机的转子固定在转动臂上，但由于云台本身空间的限制，roll电机的输出轴一般缺少承载部件，使得输出轴转动时电机的转子部分不平稳，目前也有方案中将输出轴套设在一轴承的内圈中，轴承的外圈与悬臂固定，通过上述结构使得输出轴得到承载，但由于roll电机的转子自重原因，仅依靠单一的轴承并不能很好的稳固电机的转子部分，对于稳固转子转动的效果并不明显。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，提供一种电机，对其结构进行改进，克服现有技术中电机转子转动时带来的电机固定不平稳的问题。

本发明的又一目的在于，提供一种包括上述电机的云台支架，可应用于无人机中，使得无人机的结构更加稳固。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电机，包括转子、输出轴和定子，所述转子与所述定子之间的所述输出轴上设有一第一轴承。

进一步的，所述第一轴承的内圈与所述输出轴连接，所述第一轴承的外圈与所述定子固定连接。

进一步的，所述电机还包括一第一卡环，所述第一卡环的形状与所述输出轴的形状相匹配，所述第一卡环卡合固定在所述输出轴上，且所述第一卡环位于所述定子远离所述第一轴承的一侧。

本发明还提供了一种云台支架，包括如上所述的电机。

进一步的，所述云台支架还包括转动臂、固定单元以及一第二轴承；所述固定单元具有第一固定部和第二固定部；所述第二轴承的内圈套设于所述输出轴上与其固定连接，且所述第二轴承位于所述转子远离所述定子的一侧；所述转动臂与所述转子固定，所述第一固定部与所述定子连接，所述第二固定部与所述第二轴承的外圈连接。

进一步的，所述转动臂为u型臂，其包括两条侧臂以及连接所述两条侧壁的连接臂，所述连接臂沿第一方向开设有并排的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的形状与所述转子的形状相匹配并用于容置所述转子的一部分或全部，所述第二凹槽的形状与所述第一轴承的形状相匹配并用于容置所述第一轴承的一部分或全部；所述转子悬空设置于所述第一凹槽中并与所述转动臂固定，所述第一轴承悬空设置在所述第二凹槽中所述第一方向为与所述输出轴平行的方向。

进一步的，所述转子与所述转动臂之间为可拆卸连接，所述第一固定部与所述定子之间为可拆卸连接。

进一步的，所述第一凹槽沿第一方向具有两个侧壁，远离所述第二凹槽的为第一侧壁，所述转子固定于所述第一侧壁上；所述第一侧壁上还开设有一用于与所述输出轴活动连接的竖缝，所述输出轴的自由端穿过所述竖缝设置于所述第一侧壁远离所述第二凹槽的一侧，所述第二轴承设置于所述输出轴的自由端与所述第一侧壁之间。

进一步的，所述第二固定部的端部具有与所述第二轴承的外圈形状相匹配的卡合结构，所述第二固定部通过所述卡合机构卡合连接在所述第二轴承的外圈上。

进一步的，所述云台支架还包括第二卡环，所述第二卡环的形状与所述输出轴的形状相匹配，所述第二卡环卡合固定在所述输出轴的自由端与所述第二轴承之间的所述输出轴上。

与现有技术相比，本发明提供了一种电机及云台支架，通过对电机结构进行改进，在电机的输出轴上增设一个可以支撑电机旋转的第一轴承，从而使得电机在运转时结构更加平稳。

本发明还提供了一种云台支架，包括上述改进后的电机，该以此为基础对云台的云台支架的转动臂及固定单元进行适应性的结构改进，使得电机的输出轴承载在两个轴承上，并且，所述固定单元的第一固定部以及第二固定部分别与第一轴承和第二轴承的外圈固定，所述转动臂与电机的转子固定，这样，不会影响电机带动转动臂相对于悬臂绕输出轴转动，通过增设第一轴承来对输出轴进行支撑，可以与所述第二轴承配合一起对电机的转子进行承载，使得电机的转子在转动时更加平稳，增强了云台支架整体结构在工作过程中的稳固性。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种电机的立体结构示意图1；

图2是本发明一实施例提供的一种电机的立体结构示意图2；

图3是本发明一实施例提供的一种装配电机后的云台支架的立体结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的一种装配电机后的云台支架的结构爆炸图；

图5是本发明一实施例提供的一种云台支架中转动臂与电机的结构爆炸图；

图6是本发明一实施例提供的一种云台支架中转动臂与电机装配后的立体结构图；

图7是本发明一实施例提供的一种云台的结构示意图。

其中，10-电机；20-转动臂；30-固定单元；40-第二轴承；50-第二卡环；60-减震模组；70-偏航模组；80-俯仰模组；11-转子；12-定子；13-输出轴；14-第一轴承；15-第一卡环；21-连接臂；211-第一凹槽；212-第二凹槽；213-第一侧壁；214-竖缝；31-第一固定部；32-第二固定部。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种电机及云台作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

图1是本发明一实施例提供的一种电机的立体结构示意图1；图2是本发明一实施例提供的一种电机的立体结构示意图2；图3是本发明一实施例提供的一种装配电机后的云台支架的立体结构示意图；图4是本发明一实施例提供的一种装配电机后的云台支架的结构爆炸图；图5是本发明一实施例提供的一种云台支架中转动臂与电机的结构爆炸图；图6是本发明一实施例提供的一种云台支架中转动臂与电机装配后的立体结构图；图7是本发明一实施例提供的一种云台的结构示意图。

请参考图1和图2，一种电机10，包括转子11、输出轴13、定子12，所述转子11与所述定子12之间的所述输出轴13上设有一第一轴承14。本发明通过对电机10进行改进，在电机10的输出轴13上增设一个可以支撑电机10旋转的第一轴承14，从而使得电机10在运转时结构更加平稳。

在本实施例中，所述第一轴承14的内圈与所述输出轴13连接，外圈与所述定子12固定连接。并且，所述转子11套设于所述输出轴13上，所述输出轴13具有一自由端，所述输出轴13远离其自由端的另一部分与所述第一轴承14的内圈固定。所述第一轴承14的内圈与外圈之间还具有滚珠或其他滚动部件，使得内圈与外圈能够发生相对滚动。

作为优选的，所述电机10还包括一第一卡环15，所述第一卡环15的形状与所述输出轴13的形状相匹配，所述第一卡环15卡合固定在所述输出轴13上，且所述第一卡环15位于所述定子12远离所述第一轴承14的一侧。所述第一卡环15可以限制所述定子12以及所述第一轴承14的位置，防止在电机10的运转过程中，所述第一轴承14从所述输出轴13上脱落。

请参考图3至图6，本发明还提供了一种包括上述电机10的云台支架，所述云台支架包括转动臂20、固定单元30以及一第二轴承40，所述固定单元具有第一固定部31和第二固定部32；所述第二轴承40的内圈套设于所述输出轴13上并与其固定连接，且所述第二轴承40位于所述转子11远离所述定子12的一侧；所述转动臂20与所述转子11固定，所述第一固定部31与所述定子12连接，所述第二固定部32与所述第二轴承的外圈连接。

在本方案中，在改进后的电机10的基础上，对转动臂20及固定单元30进行适应性的结构改进，使得固定单元30包括第一固定部31和第二固定部32，且第一固定部31与所述定子12连接，而所述定子12是与所述第一轴承14的外圈固定的，因此所述第一轴承14的外圈也与所述第一固定部31固定，同时，所述第二固定部32与所述第二轴承40的外圈连接，这样使得电机10的输出轴13承载在两个轴承上，分别是第一轴承14和第二轴承40，且不会影响电机10带动转动臂20相对于固定单元30绕输出轴13转动，通过增设第一轴承14来对输出轴13进行支撑，可以与所述电机10自带的所述第二轴承40配合一起对电机的转子11进行承载，使得电机10的转子11在转动时更加平稳，增强了云台支架整体结构在工作过程中的稳固性。

作为优选的，所述转动臂20为u型臂，其包括两条侧臂以及连接所述两条侧壁的连接臂21，所述连接臂21沿第一方向开设有并排的第一凹槽211和第二凹槽212，所述第一凹槽211的形状与所述转子11的形状相匹配并用于容置所述转子11的一部分或全部，所述第二凹槽212的形状与所述第一轴承14的形状相匹配并用于容置所述第一轴承14的一部分或全部，例如两个凹槽的截面形状可以是半圆形，凹槽为敞口结构；所述转子11悬空设置于所述第一凹槽211中并与所述转动臂20固定，所述第一轴承14悬空设置在所述第二凹槽212中，所由于电机10的转子与转动臂20连接固定，因此电机10固定后可实现将转子11以及第一轴承14悬空设置，这样就不会影响转子11正常的旋转，同时由于所述第一轴承14的外圈是与所述第二固定部32固定连接的，在转动臂20转动时其保持相对不动，故将其悬空设置在第二凹槽212中，可以防止转动臂20转动时对所述第一轴承14产生影响；所述第一方向为与所述输出轴13平行的方向。

作为优选方案，所述转子11与所述转动臂20之间为可拆卸连接，所述第一固定部31与所述定子12之间为可拆卸连接。进一步优选的，所述转子11与所述转动臂20为螺钉连接，所述第一固定部31与所述定子12为螺钉连接。可拆卸连接方便云台支架整体结构的拆卸与组装，便于携带以及后期维护。

进一步的，所述第一凹槽211沿第一方向具有两个侧壁，远离所述第二凹槽212的为第一侧壁213，所述转子11固定于所述第一侧壁213上；所述第一侧壁213上还开设有一用于与所述输出轴13活动连接的竖缝214，所述输出轴13的自由端穿过所述竖缝214设置于所述第一侧壁213远离所述第二凹槽212的一侧，所述第二轴承40设置于所述输出轴13的自由端与所述第一侧壁213之间。

进一步的，所述第二固定部32的端部具有与所述第二轴承40的外圈形状相匹配的卡合结构，所述第二固定部32通过所述卡合机构卡合连接在所述第二轴承40的外圈上。作为优选的，所述卡合结构可以为具有一缺口的圆环结构，所述第二固定部32通过所述缺口的圆环结构卡合在所述第二轴承40的外圈上。

作为优选方案，所述云台支架还包括第二卡环50，所述第二卡环50的形状与所述输出轴13的形状相匹配，所述第二卡环50卡合固定在所述输出轴13的自由端与所述第二轴承40之间的所述输出轴13上，以防止所述第二轴承40从所述输出轴13上脱落下来。

请参考图7，本发明的云台支架可以应用到云台中，云台按功能模块划分，可以分为三大模块，分别为减震模组60、偏航模组70以及俯仰模组80；其中，所述偏航模组70主要安装在云台支架的所述悬臂30(即上述云台支架中的固定单元30)上，所述俯仰模组80主要通过所述转动臂20实现与所述偏航模组70的连接，而且，所述俯仰模组80能够相对于偏航模组70绕roll轴转动，而且，所述俯仰模组80还能够绕pitch轴转动；所述减震模组60与所述偏航模组7连接并用于与无人机的机身固定，所述偏航模组70能够相对于所述减震模组60绕yaw轴转动。其中，pitch电机、roll电机以及yaw电机均可采用本发明提供的电机，本发明提供的电机及云台支架可以应用在无人机中。

综上所述，本发明提供了一种电机及云台支架，通过对电机结构进行改进，在电机的输出轴上增设一个可以支撑电机旋转的第一轴承，从而使得电机在运转时结构更加平稳。

本发明还提供了一种云台支架，包括上述改进后的电机，该以此为基础对云台的云台支架的转动臂及固定单元进行适应性的结构改进，使得电机的输出轴承载在两个轴承上，并且，所述固定单元的第一固定部以及第二固定部分别与第一轴承和第二轴承的外圈固定，所述转动臂与电机的转子固定，这样，不会影响电机带动转动臂相对于悬臂绕输出轴转动，通过增设第一轴承来对输出轴进行支撑，可以与所述第二轴承配合一起对电机的转子进行承载，使得电机的转子在转动时更加平稳，增强了云台支架整体结构在工作过程中的稳固性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。