[發(fā)明專利]一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910709444.5
• 申請(qǐng)日: 2019-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110380580A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京拓科電子有限公司
• 主分類號(hào): H02K11/24
• 分類號(hào): H02K11/24;G01L3/10;H02J50/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 戴秀秀

本發(fā)明公開(kāi)了一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器，包括旋轉(zhuǎn)組件和固定組件，旋轉(zhuǎn)組件包括端蓋安裝支架，通孔一外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)線圈，端蓋安裝支架上旋轉(zhuǎn)線圈外側(cè)設(shè)有多極磁環(huán)套，多極磁環(huán)套內(nèi)設(shè)有多極磁環(huán)，多極磁環(huán)套外側(cè)設(shè)有第一PCB板，第一PCB板上設(shè)有調(diào)制載波芯片，端蓋安裝支架外側(cè)設(shè)有電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片，電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片交叉串聯(lián)組成電阻橋，固定組件包括主軸安裝支架，主軸安裝支架上設(shè)有防塵蓋，防塵蓋上設(shè)有保護(hù)罩，保護(hù)罩和防塵蓋之間設(shè)有第二PCB板，保護(hù)罩外側(cè)設(shè)有固定線圈，固定線圈位于旋轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、不增加電機(jī)體積和重量、無(wú)需外部接線、檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及力矩傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器。

背景技術(shù)

輪轂電機(jī)將電機(jī)置于車輪輪轂位置，實(shí)現(xiàn)了車輪和電機(jī)一體化，被應(yīng)用于電動(dòng)汽車上具有體積小、比功率大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。采用輪轂電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)汽車四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，汽車將有冗余的控制自由度，為汽車的穩(wěn)定性、主動(dòng)安全性、節(jié)能環(huán)保性的進(jìn)一步的提高創(chuàng)造了更加廣闊的空間，現(xiàn)在已經(jīng)成為電動(dòng)汽車研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但是，四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)對(duì)四輪輸出力矩的協(xié)調(diào)控制，對(duì)四輪輸出力矩的測(cè)量則非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)的測(cè)量方式采用采集電機(jī)的工作電流、轉(zhuǎn)速信息估算輸出轉(zhuǎn)矩的方法，在測(cè)量準(zhǔn)確性方面存在很大局限性；而一些外置的力矩傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、走線困難、使用不便、且增加了輪轂電機(jī)的體積和重量，這些問(wèn)題制約了輔助動(dòng)力電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，亟待解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是上述傳統(tǒng)力矩傳感器結(jié)構(gòu)和功能上的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、不增加電機(jī)體積和重量、無(wú)需外部接線、檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)的一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器，包括旋轉(zhuǎn)組件和固定組件，所述旋轉(zhuǎn)組件包括端蓋安裝支架，所述端蓋安裝支架中心處設(shè)有通孔一，所述通孔一外側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)線圈，所述端蓋安裝支架上旋轉(zhuǎn)線圈外側(cè)設(shè)有多極磁環(huán)套，所述多極磁環(huán)套內(nèi)設(shè)有多極磁環(huán)，所述多極磁環(huán)套外側(cè)設(shè)有第一PCB板，所述第一PCB板上設(shè)有調(diào)制載波芯片，所述端蓋安裝支架外側(cè)設(shè)有電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片，所述端蓋安裝支架上設(shè)有接口，所述電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片的線路穿過(guò)接口與第一PCB板電性連接，所述電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片有四個(gè)，四個(gè)所述電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片交叉串聯(lián)組成電阻橋，所述固定組件包括主軸安裝支架，所述主軸安裝支架上設(shè)有防塵蓋，所述防塵蓋上設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩和防塵蓋之間設(shè)有第二PCB板，所述保護(hù)罩外側(cè)設(shè)有固定線圈，所述固定線圈位于旋轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)，所述固定線圈與旋轉(zhuǎn)線圈耦合，所述防塵蓋、第二PCB板和保護(hù)罩中心均設(shè)有通孔二。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：該輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器，采用無(wú)線供電技術(shù)，利用旋轉(zhuǎn)線圈、固定線圈和電機(jī)的金屬軸，構(gòu)成一個(gè)類似變壓器的原理，能夠?yàn)樾D(zhuǎn)組件連續(xù)供電，減少了外部的接線同時(shí)，滿足高速旋轉(zhuǎn)仍然能提供高質(zhì)量的供電需求；電阻式應(yīng)變傳感柵格薄片串聯(lián)成等量電阻橋，使得檢測(cè)的靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)；第一PCB板上設(shè)有調(diào)制載波芯片，將扭力信號(hào)累加在無(wú)線諧振波形上，固定組件及線圈利用檢波原理將其篩選出來(lái)，得到實(shí)時(shí)扭力信號(hào)。

作為改進(jìn)，所述端蓋安裝支架上設(shè)有固定片，所述固定片上設(shè)有固定孔，所述固定片有四片。

作為改進(jìn)，所述第一PCB板上設(shè)有信號(hào)放大器。

作為改進(jìn)，所述保護(hù)罩內(nèi)表面上設(shè)有方向速度霍爾，所述方向速度霍爾與第二PCB板電性連接。

作為改進(jìn)，所述通孔一的中心線與通孔二的中心線重合。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器的爆炸圖。

圖2是本發(fā)明一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器的安裝示意圖一。

圖3是本發(fā)明一種輪轂電機(jī)內(nèi)置力矩傳感器的安裝示意圖二。