水下航行器的制作方法

本实用新型涉及一种水下航行器。

背景技术：

目前，传统的水下航行器，多采用模块化设计方案，这种设计方案要求每一个单元设备都要有很好的密封性，这样就需在密封上做大量工作。同时为了连接各个单元设备需要使用价格昂贵的水密连接器，这样就使得设备成本增加；另外，这些模块连接处可靠性很难保证，这样降低了设备的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水下航行器，以解决现有技术中存在的水下航行器的防水结构复杂，工作可靠性差技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种水下航行器，包括：

主舱体，其具有一密封舱；

防水旋转电机，连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述防水旋转电机与所述主舱体之间设置有第一密封构件；

穿壁连接器，连接在所述主舱体上，所述穿壁连接器与所述主舱体之间设置有第二密封构件；以及

透光件；

所述主舱体上开设有连通所述密封舱的贯通孔，所述透光件连接在所述主舱体外侧并闭合所述贯通孔，所述透光件与所述主舱体之间设置有第三密封构件。

进一步地，还包括水深检测装置，所述水深检测装置设置在所述主舱体上。

进一步地，所述水深检测装置包括安装支架和固定在所述安装支架上的水深检测芯片，所述安装支架与所述主舱体之间设置有第四密封构件。

进一步地，所述安装支架可拆除地连接于所述主舱体；所述安装支架包括承载部和与所述承载部连接的圆筒状的连接部，所述水深检测芯片固定在所述承载部内，所述连接部的外壁上形成有螺纹部。

进一步地，还包括接插件接头，所述接插件接头连接在所述主舱体上且一端置入所述密封舱内，所述接插件接头与所述主舱体之间设置有第五密封构件。

进一步地，所述主舱体包括顺序连接的上盖板、中壳和下盖板，所述上盖板、所述中壳和所述下盖板围合形成所述密封舱，所述上盖板与所述中壳之间设置有第六密封构件，所述中壳与所述下盖板设置有第七密封构件。

进一步地，所述防水旋转电机、所述透光件均设置在所述中壳上，所述穿壁连接器设置在所述上盖板和/下盖板上。

进一步地，所述穿壁连接器包括：

连接器壳体，其具有两端开口的凹腔；

隔离基板，设置在所述凹腔内并将所述凹腔分隔成第一腔体和第二腔体；

至少一个电极插针，穿设于所述隔离基板，所述电极插针具有用于与一电线焊接的第一端和用于与另一电线焊接且与所述第一端相对的第二端；

第一填充体，用于填充在所述第一腔体内并至少覆盖所述第一端的焊点；

第二填充体，用于填充在所述第二腔体内并至少覆盖所述第二端的焊点。

进一步地，所述连接器壳体包括相互连接上部和下部，所述上部具有一接触密封面，所述接触密封面环绕在所述下部外周。

进一步地，所述上部包括圆环形的主体部分和多边形的拧转部分，所述拧转部分自所述主体部分的一端径向向外延伸。

进一步地，所述上部的内壁上凸设有用于支撑所述隔离基板的限位部。

进一步地，所述隔离基板通过粘结剂固定在所述限位部上。

进一步地，所述防水旋转电机包括：

防水机壳，其包括圆环形基部、从所述圆环形基部的内侧沿所述圆环形基部的轴向延伸的圆筒部以及连接在所述圆筒部的远离所述圆环形基部一端的底部；

电机外壳，套设在圆筒部外侧，所述电机外壳的内壁与所述圆筒部外壁之间形成容置空间；

环形的定子，固定在所述容置空间中；

转子，可旋转地安装在所述圆筒部中；以及

旋转轴，固定于所述转子，且所述旋转轴的端部向外延至所述防水机壳外部。

进一步地，还包括第一轴承和第二轴承，所述旋转轴通过所述第一轴承和所述第二轴承可旋转地安装在所述防水机壳上。

进一步地，所述圆环形基部上连接有转子固定件，所述转子固定件具有供所述旋转轴的端部穿过的轴通孔。

进一步地，所述转子固定件的面向所述防水机壳的所述底部一侧表面形成有第一安装槽，所述第一轴承设置在所述第一安装槽内；所述底部形成有第二安装槽，所述第二轴承设置在所述第二安装槽内。

进一步地，所述转子固定件通过紧固件与所述圆环形基部连接固定。

进一步地，所述圆环形基部包括第一环形部分和从第一环形部分向外径向延伸的第二环形部分，所述第一环形部分的表面形成有容置槽，所述转子固定件设置在所述容置槽内。

进一步地，所述电机外壳包括圆筒状的套筒部和连接在所述套筒部一端的盖部。

进一步地，所述盖部上开设有出线孔。

与现有技术对比，本实用新型提供的水下航行器，采用防水旋转电机与主舱体之间设置有第一密封构件，穿壁连接器与主舱体之间设置有第二密封构件，透光件与主舱体之间设置有第三密封构件，这样，在简化了防水结构的同时，极大地提高了主舱体的防水性能，大大降低了制成生产成本，提高了工作可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的水下航行器的立体示意图；

图2是本实用新型实施例提供的水下航行器的分解示意图；

图3是本实用新型实施例提供的水下航行器的剖视示意图；

图4是本实用新型实施例提供的防水旋转电机的剖视示意图；

图5是本实用新型实施例提供的防水旋转电机的正视示意图；

图6是本实用新型实施例提供的防水旋转电机的后视示意图；

图7是本实用新型实施例提供的穿壁连接器的立体示意图；

图8是本实用新型实施例提供的穿壁连接器与主舱体连接时的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

为叙述方便，下文中所称的“前”“后”“上”“下”与附图本身的右、左、上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

如图1所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的水下航行器100，包括主舱体10、防水旋转电机30、穿壁连接器20和透光件50。主舱体10具有一密封舱10a，防水旋转电机30连接在主舱体10上且一端置入密封舱10a内，防水旋转电机30与主舱体10之间设置有第一密封构件39；穿壁连接器20连接在主舱体10上，穿壁连接器20与主舱体10之间设置有第二密封构件26；主舱体10上开设有连通密封舱10a的贯通孔10b，透光件50连接在主舱体10外侧并闭合贯通孔10b，透光件50与主舱体10之间设置有第三密封构件101。

上述的水下航行器100，采用防水旋转电机30与主舱体10之间设置有第一密封构件39，穿壁连接器20与主舱体10之间设置有第二密封构件26，透光件50与主舱体10之间设置有第三密封构件101，这样，在简化了防水结构的同时，极大地提高了主舱体10的防水性能，大大降低了制成生产成本，提高了工作可靠性。

参见图1至3，主舱体10包括上盖板11、中壳12和下盖板13，上盖板11、中壳12和下盖板13可以由铝合金或具有一定硬度的树脂材料一体成型制成，也可以是分体制成，主舱体10的外侧可安装有由固体浮力材料制成的浮力模块。在本实施例中，主舱体10由上盖板11、中壳12和下盖板13顺序连接构成，上盖板11和下盖板13分别通过螺丝等紧固件安装在中壳12上并与中壳12连接固定。主舱体10上盖板11、中壳12和下盖板13围合形成密封舱10a，上盖板11与中壳12之间设置有第六密封构件102，中壳12与下盖板13设置有第七密封构件103，该第六密封构件102和第七密封构件103为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

具体地，上盖板11和下盖板13上均设置有孔部104，孔部104沿盖板的厚度贯穿于盖板11、13，相应地，中壳12的上下侧分别设置有与孔部104对应的螺孔105，通过螺丝等紧固件顺序穿过孔部104和螺孔105，以将上盖板11和下盖板13分别固定在中壳12的上下侧。中壳12的侧壁上开设有电机安装孔106，防水旋转电机30连接在主舱体10的中壳12上，且防水旋转电机30的一端经电机安装孔106置入密封舱10a内。上盖板11和下盖板13上均开设有连接器安装孔107，连接器安装孔107沿盖板的厚度贯穿于盖板11、13，穿壁连接器20连接在主舱体10的上盖板11和下盖板13上。

参见图1至3，主舱体10上开设有连通密封舱10a的贯通孔10b，透光件50连接在主舱体10外侧并闭合贯通孔10b，透光件50与主舱体10之间设置有第三密封构件101。在本实施例中，贯通孔10b位于中壳12的前侧(图示的右侧)上，该贯通孔10b内安装有摄像模块(图未示)，透光件50采用但不局限于透明的PC材料制成，该透光件50通过螺丝51固定在中壳12上并闭合该贯通孔10b，采用第三密封构件101以密封透光件50与中壳12之间的间隙，避免水流入密封舱10a内，第三密封构件101为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。在透光件50的外侧，可套设有镜头装饰盖52。

参见图1至3，水深检测装置60，用于检测主舱体10在水中的潜入深度，水深检测装置60设置在主舱体10上。在本实施例中，水深检测装置60为但不局限于压力传感器装置，当水深检测装置60检测出主舱体10所处水深的压强时，根据帕斯卡定律能够计算出主舱体10所处水深。水深检测装置60包括安装支架61和固定在安装支架61上的水深检测芯片62，安装支架61与主舱体10之间设置有第四密封构件108，第四密封构件108为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

具体地，安装支架61可拆除地连接于主舱体10，安装支架61包括承载部611和与承载部611连接的连接部612，承载部611具有圆环形的横截面，连接部612呈外径尺寸小于承载部611外径尺寸的圆筒状，水深检测芯片62固定在承载部611内，连接部612的外壁上形成有螺纹部，连接部612的外端置入密封舱10a内部，密封舱10a的内壁上固定有与连接部612的螺纹部螺纹配合的螺母。

参见图1至3，接插件接头70，接插件接头70连接在主舱体10上且一端置入密封舱10a内，接插件接头70与主舱体10之间设置有第五密封构件109，第五密封构件109为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

参见图4至6，本实施例的防水旋转电机30，为内转子型，包括防水机壳31、电机外壳32、环形的定子33、转子34和旋转轴35，转子34与定子33及三相线相独立，水不会与定子33及三相线接触，防水效果好。

参见图4至6，防水机壳31，可由铝合金或具有良好导热性的树脂材料一体成型制成，其包括圆环形基部311、圆筒部312和底部313，圆筒部312从圆环形基部311的内侧沿圆环形基部311的轴向延伸，底部313从圆筒部312的远离圆环形基部311一端径向向内延伸，并闭合该圆筒部312的该端。在本实施例中，防水机壳31为但不局限于环氧树脂形成，防水机壳31具有一端开口且另一端封闭的内腔31a，转子34支承在内腔31a中，定子33设置在外部。圆环形基部311包括第一环形部分3111和从第一环形部分3111向外径向延伸的第二环形部分3112，防水机壳31可拆除地安装在主舱体10上，第一环形部分3111、防水机壳31圆筒部312和底部313插设在该主舱体10的密封舱10a内，防水机壳31圆环形基部311的第二环形部分3112外置在主舱体10外侧。

参见图4至6，电机外壳32，套设在圆筒部312外侧，电机外壳32的内壁与圆筒部312外壁之间形成容置空间30a。电机外壳32可由铝合金或具有良好导热性的树脂材料制成，电机外壳32包括圆筒状的套筒部321和连接在套筒部321一端的盖部322，套筒部321和盖部322可以是一体成型，也可以是分体制成。在本实施例中，套筒部321的内径尺寸分别与第一环形部分3111的外径尺寸和盖部322的尺寸相匹配，套筒部321的一端套设在第一环形部分3111外侧，另一端套设于盖部322。

参见图4至6，环形的定子33固定在容置空间30a中，定子33与圆筒部312同轴设置。在本实施例中，定子33包括定子铁芯331和线圈(图未示)，定子铁芯331具有多个齿部，线圈绕设于齿部上，定子铁芯331固定至套筒部321的的内周表面。

参见图4至6，转子34可旋转地安装在圆筒部312中，转子34与定子33同轴设置，且转子34以与定子33之间具有预设间隙的方式定位成在径向方向上面向定子33，定子33在通电时产生吸引力和排斥力，驱使转子34旋转。

参见图4至6，旋转轴35，固定于转子34，且旋转轴35的端部向外延伸并伸出防水机壳31。在本实施例中，旋转轴35通过第一轴承36和第二轴承37可旋转地安装在防水机壳31上，第一轴承36和第二轴承37为但不局限于石墨材质的滚珠轴承，轴承的内部环随所支撑的旋转轴35旋转，并且轴承的外部环是固定的。

参见图4至6，圆环形基部311上连接有转子固定件38，转子固定件38具有供旋转轴35的端部穿过的轴通孔381。在本实施例中，转子固定件38大致呈圆环板状，轴通孔381的截面为圆形，通过转子固定件38，可将转子34固定在防水机壳31，从而对转子34进行保护，可以理解的是，在需要更换转子34时，只需拆下转子固定件38，即可将转子34取出并换入新的转子34，转子34部件更换方便。

参见图4至6，在本实施例中，第一环形部分3111的表面形成有容置槽3113，转子固定件38设置在容置槽3113内，该容置槽3113的槽深尺寸与转子固定件38的厚度尺寸相同，转子固定件38安装在防水机壳31上后，转子固定件38的外侧表面与防水机壳31的外侧表面齐平。容置槽3113的形状与转子固定件38的形状相匹配，这样，转子固定件38置入容置槽3113后，容置槽3113对转子固定件38进行定位，以保证轴通孔381与旋转轴35同轴。

在又一实施例中，转子固定件38直接安装在第一环形部分3111的外侧表面上。

参见图4至6，在本实施例中，转子固定件38通过如螺丝等紧固件(图未示)与圆环形基部311连接固定，转子固定件38上开设有多个第一固定孔382，多个第一固定孔382环绕在轴通孔381的外周且彼此间隔，第一固定孔382沿圆环形基部311的轴向延伸并贯穿转子固定件38的两侧表面。第一环形部分3111的容置槽3113底面形成有与第一固定孔382对应的第二固定孔3114，第二固定孔3114沿圆环形基部311的轴向延伸，通过紧固件顺序插入第一固定孔382和对应的第二固定孔3114后，以将转子固定件38保持在防水机壳31的圆环形基部311内。

参见图4至6，在本实施例中，第二环形部分3112上开设有多个第三固定孔3115，第三固定孔3115沿圆环形基部311的轴向延伸，并贯穿第二环形部分3112的两侧表面，通过紧固件插入第三固定孔3115，以将防水机壳31保持在主舱体10上。

参见图4至6，转子固定件38的面向防水机壳31的底部313一侧表面形成有第一安装槽383，第一轴承36设置在第一安装槽383内；底部313形成有第二安装槽3131，第二轴承37设置在第二安装槽3131内。在本实施例中，转子固定件38的内侧表面的形成有第一安装槽383，第一安装槽383位于该侧表面的中央，且第一安装槽383与轴通孔381连通，第一轴承36的内部环随所支撑的旋转轴35旋转，第一轴承36的外部环固定在第一安装槽383内壁上；第二轴承37的内部环随所支撑的旋转轴35旋转，第二轴承37的外部环固定在第二安装槽3131内壁上。

参见图4至6，在本实施例中，圆环形基部311的靠近底部313的一侧表面开设有环形固定槽3116，第一密封构件39设置在环形固定槽3116内。在本实施例中，环形固定槽3116位于在第三固定孔3115的内侧，且环形固定槽3116的槽深尺寸要小于第一密封构件39的断面尺寸。第一密封构件39为但不局限于环氧树脂材质制成的密封圈或密封垫片。

参见图4至6，在本实施例中，盖部322上开设有出线孔3223。防水旋转电机30内的三相线可从盖部322的出线孔3223导出。

在又一实施例中，出线孔3223也可在套筒部321上。

参见图4至6，套筒部321与防水机壳31之间以及套筒部321与盖部322之间可采用卡接、螺钉等一切现有的固定方式连接固定。在本实施例中，套筒部321与防水机壳31之间以及套筒部321与盖部322之间均采用粘结剂(图未示)连接固定。防水机壳31的第一环形部分3111外侧壁上开设有第一储胶槽3117，盖部322的外侧壁上开设有第二储胶槽3221。通过在第一储胶槽3117和第二储胶槽3221内注入粘接胶体，以使套筒部321与防水机壳31之间以及套筒部321与盖部322之间连接固定。

参见图4至6，盖部322面向圆环形基部311的一侧表面开设有供防水机壳31的底部313置入的定位槽3222。这样，在盖部322安装至套筒部321后，通过定位槽3222与防水机壳31的底部313的配合，能够将防水机壳31的封闭端定位固定，从而将防水机壳31与电机外壳32之间的位置保持，提高了结构稳固性。

参见图7和8，本实施例的穿壁连接器20，包括连接器壳体21、隔离基板22、电极插针23、第一填充体24和第二填充体25。

参见图7和8，连接器壳体21，可采用铝或铝合金制成，具有两端开口的凹腔211，上述隔离基板22、电极插针23、第一填充体24和第二填充体25均设置在凹腔211内，在本实施例中，连接器壳体21为铝合金材质制成，材料优选使用6061型号铝合金，该连接器壳体21包括相互连接上部212和下部213，连接器壳体21通过下部213与主舱体10的上盖板11和下盖板13连接固定，下部213的底端伸入主舱体10的密封舱10a中，上部212具有用于与主舱体10的外壁密封的一接触密封面2121，接触密封面2121环绕在下部213外周。

具体地，上部212包括圆环形的主体部分2122和多边形的拧转部分2123，拧转部分2123自主体部分2122的一端径向向外延伸，拧转部分2123的形状为但不局限于六边形，这样，方便通过扳手等工具对该穿壁连接器20进行拆装。

参见图7和8，在本实施例中，下部213为但不局限于圆环形，下部213的外壁上形成有螺纹部2131，通过螺纹方式与主舱体10连接固定。

作为进一步地优化，在连接器壳体21的表面上涂覆有氧化铝薄膜(图未示)，即对连接器壳体21进行阳极氧化表面处理，以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理，利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜，这样，清洗油脂以防脱落，使得连接器壳体21的耐蚀性、耐磨性均具有显著的改善和提高。

参见图7和8，隔离基板22，可以是电路板，大致呈圆形，其设置在凹腔211内并将凹腔211分隔成第一腔体211a和第二腔体211b，在本实施例中，隔离基板22为但不局限于电路板，隔离基板22用于安装和固定电极插针23，上部212的内壁上凸设有用于支撑隔离基板22的限位部2124，隔离基板22固定在上部212的限位部2124上，并将凹腔211分隔成第一腔体211a和第二腔体211b。

具体地，隔离基板22通过粘结剂(图未示)固定在限位部2124上，粘结剂优选金属胶水，金属胶水是以氰基丙烯酸乙酯为主要成分的一种强粘合力胶水，可使隔离基板22与连接器壳体21快速粘合，操作简便。

参见图7和8，电极插针23，穿设于隔离基板22，插针具有用于与一电线001焊接的第一端231和用于与另一电线001焊接且与第一端231相对的第二端232，在本实施例中，电极插针23的数量为但不局限于两个，两个电极插针23间隔设置，且每个电极的轴线且平行于连接器壳体21的轴线，隔离基板22上开设有供电极插针23穿过的插孔。插针的第一端231位于第一腔体211a内，插针的第二端232位于第二腔体211b内，需要指出的是，插针的第一端231通过电线001与位于主舱体10外部的负载(图未示)电性连接，该电线001与第一端231焊接；插针的第二端232与主舱体10内部的电线001电性连接，主舱体10内部的电线001连接有电源且与第二端232焊接，从而对负载供电。

在又一实施例中，电极插针23包括电性连接的两个插针构件，两个插针构件分别固定在隔离基板22的两端面上。

参见图7和8，第一填充体24，用于填充在第一腔体211a内并至少覆盖第一端231的焊点；第二填充体25，用于填充在第二腔体211b内并至少覆盖第二端232的焊点。在本实施例中，电极插针23的各端部与连接器壳体21的开口端之间均留有预设间距，第一填充体24和第二填充体25均为但不局限于环氧树脂填充体，第一腔体211a填充在第一腔体211a内并覆盖与第一端231焊接的电线001中裸露在外的电芯部分，这样，不仅能避免液体进入，即避免外部的液体从连接器壳体21的凹腔211流入主舱体10内，从而起到防水效果，更能使电极插针23位于第一腔体211a的部分以及隔离电路板固定的更加稳固；第二腔体211b填充在第二腔体211b内并覆盖与第二端232焊接的电线001中裸露在外的电芯部分，进一步地增加了防水能力，并提高了结构的稳定性。

参见图7和8，在本实施例中，接触密封面2121上开设有环形的防水安装槽2125，第二密封构件26设置防水安装槽2125内。

在又一实施例中，第二密封构件26可粘接在接触密封面2121表面。

参见图7和8，在本实施例中，第二密封构件26为密封圈，第二密封构件26的横截面的形状为圆形，且第二密封构件26的厚度大于防水安装槽2125的深度。

在又一实施例中，第二密封构件26为密封垫片。

在又一实施例中，第二密封构件26的横截面的形状为矩形。

下面结合附图7和8对本实施例提供的穿壁连接器20的防水结构的制作工艺进行详细说明：

采用6061型号铝合金制作连接器壳体21，对该连接器壳体21进行阳极氧化表面处理；

提供一隔离基板22，将电极插针23安装至该隔离基板22上，电极插针23的两端分别焊接电线001，并将焊接好的隔离基板22用胶水固定在连接器壳体21内；

先将对第一腔体211a内灌满环氧树脂胶，并在烤箱用中加热，使其快速凝固；

在将对第二腔体211b内灌满环氧树脂胶，并在烤箱用中加热，使其快速凝固；

安装好第二密封构件26，固定在主舱体10上形成密封。

本实施例提供的穿壁连接器20具有以下有益效果：

1、简化密封方式、缩短工艺时间，可以标准化生产，并能大大提高了密封系统可靠性；

2、结构简单，减小占地空间，成本低，装配方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。