驱动机构、推进器及水上设备的制作方法

1.本技术涉及推进器技术领域，特别是涉及一种驱动机构、推进器及水上设备。


背景技术：

2.推进器是水上设备等的动力推进设备，而驱动机构是推进器的动力来源，现有推进器中驱动机构，如电机的布置方式有多种，如电机上置、电机中置、电机下置等。对于电机中置，现有技术大都把电机放置于导流管中。
3.为了减小水流阻力，即水阻，导流管通常做成偏扁平状的非圆柱形，而电机的定子都是圆柱形，这种结构导致设置在导流管内的电机的有效体积比较小，不能充分利用导流管内的空间，导致整机功率低。另外定子产生的热量需要经过导流管才能传递到与导流管外的水中，散热路径长，散热效率低。


技术实现要素：

4.本技术提供一种船用螺旋桨、船用推进器及水上设备，以增加电机的有效体积，提高效率，及提高散热效率。
5.为解决上述技术问题，本技术提出一种驱动机构。该驱动机构用于设在推进器的导流管内，导流管内壁沿周向的多个部位到导流管的中心轴线之间的多个距离至少部分不同，该驱动机构包括：定子，嵌设于导流管内，定子的外周侧壁与导流管的内周侧壁平行，定子设有第一开孔；第一转子，设置在第一开孔内。
6.为解决上述技术问题，本技术提出一种推进器。该推进器包括上述驱动机构。
7.为解决上述技术问题，本技术提出一种水上设备。该水上设备包括上述推进器。
8.本技术的驱动机构设在推进器的导流管内，且导流管内壁沿周向的多个部位到导流管的中心轴线之间的多个距离至少部分不同，能够减小导流管的水阻，进而能够减小推进器的水阻，提高推进器的效率；本技术驱动机构的定子设有第一开孔，第一转子设置在第一开孔内，以通过第一转子输出驱动力，且定子的外周侧壁与导流管的内周侧壁平行，能够充分利用导流管内的空间，增加定子的有效体积，使得定子上能够绕设更多的线圈，进而能够提高驱动机构的驱动功率，且能够缩短定子与导流管的内周侧壁之间的间隔，从而能够缩短从定子到导流管的散热路径，因此能够提高散热效果。
附图说明
9.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
10.图1是本技术推进器一实施例的结构示意图；
11.图2是图1实施例推进器沿aa的截面结构示意图；
12.图3是本技术驱动机构及导流管一实施例的结构示意图；
13.图4是本技术驱动机构部分结构的结构示意图；
14.图5是本技术驱动机构及导流管一实施例的结构示意图；
15.图6是本技术水上设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
17.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
18.在本技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
19.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
20.本技术首先提出一种推进器10，如图1及图2所示，图1是本技术推进器一实施例的结构示意图；图2是图1实施例推进器沿aa的截面结构示意图。本实施例的推进器10包括：驱动机构11及导流管12；其中，驱动机构11设置在导流管12内，导流管12的内壁沿周向的多个部位到导流管12的中心轴线之间的多个距离至少部分不同；驱动机构11包括：定子101及第一转子102，定子101嵌设于导流管12内，定子101的外周侧壁与导流管12的内周侧壁平行，定子101设有第一开孔，第一转子102设置在第一开孔内。
21.本实施例的驱动机构11设在推进器10的导流管12内，且导流管12的内壁沿周向的多个部位到导流管12的中心轴线之间的多个距离至少部分不同，使得导流管12具有较好的流线型，能够减小导流管12的水阻，进而能够减小推进器10的水阻，提高推进器10的效率；驱动机构11的定子101设有第一开孔，第一转子102设置在第一开孔内，能够通过第一转子102输出驱动力；且定子101的外周侧壁与导流管12的内周侧壁平行，能够充分利用导流管12内的空间，增加定子101的有效体积，使得定子101上能够绕设更多的线圈，进而能够提高
驱动机构11的驱动功率，且能够缩短定子101与导流管12的内周侧壁之间的间隔，从而能够缩短从定子101到导流管12的散热路径，因此能够提高散热效果。
22.可选地，本实施例的导流管12的外周侧面为椭圆形柱面，使得导流管12的外周壁具有较好的流线型，能够减少导流管12在水中的阻力，即水阻。
23.在其它实施例中，导流管12的外周侧面还可以是水滴形柱面等，也可以使得导流管的外周壁具有较好的流线型。
24.可选地，本实施例的推进器10还包括：螺旋桨13及主轴14；其中，螺旋桨13设置在导流管12的下方；转子102通过主轴14与螺旋桨15连接，以带动螺旋桨15旋转。
25.进一步地，本实施例的推进器10还包括：转轴110，一端与第一转子102固定连接，另一端与过主轴14固定连接，用于在第一转子102的驱动下带动主轴14转动。
26.可选地，本实施例的推进器10还包括：水压板16、驱动器17、连接件18、起翘机构19；其中，水压板16通过固定件与导流管12固定设置，且水压板16设置在螺旋桨15与驱动机构11之间，驱动机构11的转轴110延伸至水压板16的下方与主轴14固定连接；驱动器17分别与连接件18及驱动机构11电连接，用于在连接件18接入的电信号的控制下驱动驱动机构11工作；起翘机构19与导流管12铰接，以实现导流管12、驱动机构11及螺旋桨15的起翘操作。
27.本技术进一步提出一种驱动机构11，如图2所示，本实施例的驱动机构11设置在导流管12内，导流管12的内壁沿周向的多个部位到导流管12的中心轴线之间的多个距离至少部分不同；驱动机构11包括：定子101及第一转子102，定子101嵌设于导流管12内，定子101的外周侧壁与导流管12的内周侧壁平行，定子101设有第一开孔，第一转子102设置在第一开孔内。
28.本实施例的驱动机构11设在导流管12内，且导流管12的内壁沿周向的多个部位到导流管12的中心轴线之间的多个距离至少部分不同，使得导流管12具有较好的流线型，能够减小导流管12的水阻，进而能够减小推进器10的水阻，提高推进器10的效率；驱动机构11的定子101设有第一开孔，第一转子102设置在第一开孔内，能够通过第一转子102输出驱动力；且定子101的外周侧壁与导流管12的内周侧壁平行，能够充分利用导流管12内的空间，增加定子101的有效体积，使得定子101上能够绕设更多的线圈，进而能够提高驱动机构11的驱动功率，且能够缩短定子101与导流管12的内周侧壁之间的间隔，从而能够缩短从定子101到导流管12的散热路径，因此能够提高散热效果。
29.可选地，本实施例的定子101的外周侧面为椭圆形柱面。导流管12是一个厚度大致不变的薄壁管，导流管12的外周侧面及内周侧壁均为椭圆形柱面。这种结构不仅能够保证导流管12的外周侧面的良好流线型，减少水阻，而且能够保证定子101的外周侧壁与导流管12的内周侧壁平行，使得定子101能够充分利用导流管12的内部空间，提高驱动机构11的功率及散热效果。
30.在其它实施例中，导流管的外周侧面、导流管的内周侧壁及定子的外周侧面为均为水滴形等，同样可以保证导流管的外周侧面的良好流线型，减少水阻，而且能够保证定子的外周侧壁与导流管的内周侧壁平行，使得定子能够充分利用导流管的内部空间，提高驱动机构的功率及散热效果。
31.本技术的定子的外周形状与导流管12的内壁形状大致相同。
32.可选地，本实施例的定子101包括定子本体111、第一定子齿组112和第一线圈，第
一定子齿组112与定子本体111一体设置，第一定子齿组112具有多个定子齿，多个定子齿沿第一开孔的内壁周向排布，第一线圈绕设于定子齿上。
33.第一线圈用于通电后产生磁场，第一转子102为磁体，第一转子102与第一线圈电磁配合，以输出驱动力。
34.可选地，第一定子齿组112的多个定子齿包括设置于定子本体111的长轴端部的第一定子齿a、设置于定子本体111的短轴端部的第二定子齿b及位于第一定子齿a和第二定子齿b之间的第三定子齿c，其中第三定子齿c的长度大于第二定子齿b的长度，且小于第一定子齿a的长度。这种结构使得第一定子齿组112的多个定子齿背离定子本体111一端的端部形成圆形或近似圆形的开孔，第一转子102设置在该开孔内，能够提高第一转子102的稳定性。
35.上述各个定子齿的中心线都指向第一转子102的中心。
36.定子齿的长度是指从定子本体111沿第一开孔的径向至第一转子102之间距离。
37.其中，本实施例中，位于第一定子齿a和第二定子齿b之间的第三定子齿c的数量为2，在其它实施例中，不限定第一定子齿和第二定子齿之间的第三定子齿的数量可以为1或者大于2。
38.相邻的定子齿之间形成有定子槽113。
39.可选地，本实施例的第一定子齿a与(相邻设置的)第三定子齿c之间形成第一定子槽d，第二定子齿b与第三定子齿c之间形成第二定子槽e，且第一定子槽d的宽度尺寸大于第二定子槽e的宽度尺寸。这种结构使得靠近定子本体111的长轴端部的定子槽113的面积较大，靠近定子本体111的短轴端部的定子槽113的面积较小，可以在同样的导流管12的尺寸下，可以实现更大面积的定子槽113，排布更多的线圈，从而提高驱动机构11的功率，同时能够缩短定子101的散热路径。
40.本技术进一步提出另一实施例的驱动机构，如图3所示，图3是本技术驱动机构及导流管一实施例的结构示意图。本实施例的驱动机构与上述实施例中驱动机构的区别在于：本实施例的定子本体311上还设有第二开孔，第二开孔与第一开孔间隔设置，本实施例的驱动机构还包括：第二转子303，设置在第二开孔内。
41.本实施例的驱动机构为单定子双转子结构，即在定子本体311设置第一开孔及第二开孔，并在第一开孔内设置第一转子302，在第二开孔内设置第二转子303。本实施例的单定子双转子结构能够提高驱动机构的功率。
42.可选地，本实施例的定子31还包括：第二定子齿组313及第二线圈，第二定子齿组313与定子本体311一体设置，第二定子齿组313具有多个定子齿，第二定子齿组313的多个定子齿沿第二开孔的内壁周向排布，第二线圈绕设于第二定子齿组313的定子齿上。
43.第二线圈用于通电后产生磁场，第二转子303为磁体，第二转子303与第二线圈电磁配合，以输出驱动力。
44.其中，本实施例的第一定子齿组312的多个定子齿的形状及尺寸均相同，第二定子齿组313的多个定子齿的形状及尺寸均相同。且本实施例的第一定子齿组312的定子齿的形状及尺寸与第二定子齿组313的定子齿的形状及尺寸均相同。这种结构能够简化驱动机构的工艺流程。
45.当然，在其它实施例中，第一定子齿组的多个定子齿的形状或尺寸可以不同，或者
第二定子齿组的多个定子齿的形状或尺寸可以不同；第一定子齿组的定子齿的形状与第二定子齿组的定子齿的形状可以不同，或者第一定子齿组的定子齿的尺寸与第二定子齿组的定子齿的尺寸可以不同。这种结构能够实现第一转子与第二转子输出不同的功率。
46.可选地，本实施例的第一定子齿组312与第二定子齿组313间隔设置，避免第一定子齿组312与第二定子齿组313之间的干扰；且第一定子齿组312与第二定子齿组313沿定子本体311的长轴的延伸方向排布，因导流管12沿定子本体311的长轴的延伸方向的内部尺寸较大，因此，能够使得第一定子齿组312的定子槽和/或第二定子齿组313的定子槽的面积设计得更大，从而设置更过的绕组，提高驱动机构的功率。
47.本实施例的驱动机构还包括：第一转轴304、第二转轴305、传动机构306及主轴307；其中，第一转轴304固定连接第一转子302；第二转轴305固定连接第二转子303；传动机构306分别与第一转轴304和第二转轴305连接；主轴307与传动机构306连接，经传动机构305接收第一转轴304和第二转轴305转动扭矩(如图4所示)。这种结构能够实现第一转子302与第二转子303的驱动力的输出。
48.本技术进一步提出另一实施例的驱动机构，如图5所示，图5是本技术驱动机构及导流管一实施例的结构示意图。本实施例的驱动机构与上述图3实施例中驱动机构的区别在于：本实施例的定子本体511上还设有第三开孔521，第三开孔521与第一开孔522、第二开孔523间隔设置，本实施例的驱动机构还包括：第三转子505，设置在第三开孔521内。
49.本实施例的驱动机构为单定子三转子结构，即在定子本体511设置第一开孔522、第二开孔523及第三开孔521，并在第一开孔522内设置第一转子502，在第二开孔523内设置第二转子503，在第三开孔521内设置第二转子505。本实施例的单定子三转子结构能够提高驱动机构的功率。
50.可选地，本实施例的定子51还包括：第三定子齿组515及第三线圈，第三定子齿组515与定子本体511一体设置，第三定子齿组515具有多个定子齿，第三定子齿组515的多个定子齿沿第三开孔的内壁周向排布，第三线圈绕设于第三定子齿组515的定子齿上。
51.第三线圈用于通电后产生磁场，第三转子505为磁体，第三转子505与第三线圈电磁配合，以输出驱动力。
52.可选地，本实施例的第一定子齿组512、第二定子齿组513、第三定子齿组515间隔设置，避免三者之间的相互干扰；且三者沿定子本体511的长轴的延伸方向排布，因导流管12沿定子本体511的长轴的延伸方向的内部尺寸较大，因此，能够使得第一定子齿组512的定子槽、第二定子齿组513和/或第三定子齿组515的定子槽的面积设计得更大，从而设置更过的绕组，提高驱动机构的功率。
53.其中，本实施例的第一定子齿组512的多个定子齿的形状及尺寸均相同，第二定子齿组513的多个定子齿的形状及尺寸均相同，第三定子齿组515的多个定子齿的形状及尺寸均相同。且本实施例的第一定子齿组512的定子齿的形状及尺寸与第二定子齿组513的定子齿的形状及尺寸均相同，第三定子齿组515的定子齿及定子槽的尺寸大于第一定子齿组512，且第三定子齿组515位于第一定子齿组512与第二定子齿组513之间。因导流管12中心位置的空间比较大，将第三定子齿组515设置在第一定子齿组512与第二定子齿组513之间，能够使得第一定子齿组512的定子槽、第二定子齿组513和/或第三定子齿组515的定子槽的面积设计得更大，从而设置更过的绕组，提高驱动机构的功率。
54.当然，在其它实施例中，可以不限定三组定子齿组中定子齿的形状、尺寸相同或不同。在其它实施例中，定子可以包括三个以上的定子齿组。
55.本技术进一步提出一种水上设备，如图6所示，图6是本技术水上设备一实施例的结构示意图。本实施例的水上设备是可以商用船、客船、游艇、帆船、渔船、皮艇等等。本实施例的水上设备包括推进器61及船本体62。推进器61安装在船本体62上。推进器61的结构及工作原理可以参阅上述实施例。
56.进一步地，本实施例的水上设备还包括控制机构、驱动机构及电源63等，均设置在船本体62上；控制机构控制驱动机构工作，以驱动推进器61工作；电源63为推进器61、控制机构等供电。
57.本技术的驱动机构设在推进器的导流管内，且导流管内壁沿周向的多个部位到导流管的中心轴线之间的多个距离至少部分不同，能够减小导流管的水阻，进而能够减小推进器的水阻，提高推进器的效率；本技术驱动机构的定子设有第一开孔，第一转子设置在第一开孔内，以通过第一转子输出驱动力，且定子的外周侧壁与导流管的内周侧壁平行，能够充分利用导流管内的空间，增加定子的有效体积，使得定子上能够绕设更多的线圈，进而能够提高驱动机构的驱动功率，且能够缩短定子与导流管的内周侧壁之间的间隔，从而能够缩短从定子到导流管的散热路径，因此能够提高散热效果。
58.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。