一种卡式塔基力矩装置及应用其的轮毂电机

1.一种卡式塔基力矩装置，其特征在于，包括：
卡式塔基内圈；
承载于所述卡式塔基内圈上的力矩信号采集组件，所述力矩采集组件包括力矩电路板；
承载于所述卡式塔基内圈上的第一隔磁支架；以及，
固定设置的第二隔磁支架；
其中，所述第一隔磁支架上设置有与所述力矩电路板连接的第一线圈，所述第二隔磁支架上设置有与所述第一线圈配合的第二线圈；所述第一线圈与第二线圈配合用于实现力矩信号的无线传输。
2.根据权利要求1所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第一隔磁支架上还设置有与所述力矩电路板连接的第三线圈，所述第二隔磁支架上设置有与所述第三线圈配合的第四线圈；所述第三线圈与第四线圈配合用于实现对所述力矩信号采集组件的无线供电。
3.根据权利要求2所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第一线圈与第二线圈呈平行相对布置，所述第三线圈与第四线圈呈平行相对布置，且所述第一线圈与第三线圈沿径向呈内外布置。
4.根据权利要求3所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第一隔磁支架端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第一环槽和第三环槽，所述第一线圈固定嵌设于所述第一环槽内，所述第三线圈固定嵌设于所述第三环槽内；
所述第二隔磁支架端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第二环槽和第四环槽，所述第二线圈固定嵌设于所述第二环槽内，所述第四线圈固定嵌设于所述第四环槽内。
5.根据权利要求4所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第一线圈的连接端从所述第一环槽的内端面穿出，所述第二线圈的连接端从所述第二环槽的内端面穿出；第三线圈的连接端从所述第三环槽的内端面穿出，所述第四线圈的连接端从所述第四环槽的内端面穿出。
6.根据权利要求1所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第一隔磁支架固定套设于所述卡式塔基内圈外侧壁，且所述卡式塔基内圈外侧壁设置有与所述第一隔磁支架配合的限位台阶。
7.根据权利要求1所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述第二隔磁支架上设置有位于所述第一隔磁支架径向外侧的挡环。
8.根据权利要求1所述的卡式塔基力矩装置，其特征在于：所述卡式塔基内圈包括卡式塔基内圈主体和固定环，所述卡式塔基内圈主体外侧壁沿周向布置有多个与所述固定环连接的支撑板；所述力矩信号采集组件还包括设置于所述支撑板上的应变片。
9.一种轮毂电机，包括主轴、端盖和定子电路板，其特征在于：所述主轴与端盖之间设置有权利要求2‑7中任一项所述的卡式塔基力矩装置；所述第二线圈和第四线圈分别与所述定子电路板连接。
10.根据权利要求9所述的轮毂电机，其特征在于：所述第二隔磁支架套设于所述主轴上，且相对于所述主轴固定不动。

一种卡式塔基力矩装置及应用其的轮毂电机\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及轮毂电机领域，更具体地说，它涉及一种轮毂电机用卡式塔基力矩装置。\n背景技术\n[0002] 目前市场上助力自行车应用最普遍的是安装在五通上面的中轴式力矩传感器，中轴式力矩传感器通过线束和控制器相连，配套的轮毂电机再通过线束和控制器相连接。\n[0003] 但是，中轴式力矩传感器存在装配工序复杂和管控安装点较多的问题，导致生产成本较高。\n实用新型内容\n[0004] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种卡式塔基力矩装置，其具有简化整车结构和装配工序的优势，从而能够降低生产成本。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：\n[0006] 一种卡式塔基力矩装置，包括：\n[0007] 卡式塔基内圈；\n[0008] 承载于所述卡式塔基内圈上的力矩信号采集组件，所述力矩采集组件包括力矩电路板；\n[0009] 承载于所述卡式塔基内圈上的第一隔磁支架；以及，\n[0010] 固定设置的第二隔磁支架；\n[0011] 其中，所述第一隔磁支架上设置有与所述力矩电路板连接的第一线圈，所述第二隔磁支架上设置有与所述第一线圈配合的第二线圈；所述第一线圈与第二线圈配合用于实现力矩信号的无线传输。\n[0012] 进一步地，所述第一隔磁支架上还设置有与所述力矩电路板连接的第三线圈，所述第二隔磁支架上设置有与所述第三线圈配合的第四线圈；所述第三线圈与第四线圈配合用于实现对所述力矩信号采集组件的无线供电。\n[0013] 进一步地，所述第一线圈与第二线圈呈平行相对布置，所述第三线圈与第四线圈呈平行相对布置，且所述第一线圈与第三线圈沿径向呈内外布置。\n[0014] 进一步地，所述第一隔磁支架端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第一环槽和第三环槽，所述第一线圈固定嵌设于所述第一环槽内，所述第三线圈固定嵌设于所述第三环槽内；\n[0015] 所述第二隔磁支架端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第二环槽和第四环槽，所述第二线圈固定嵌设于所述第二环槽内，所述第四线圈固定嵌设于所述第四环槽内。\n[0016] 进一步地，所述第一线圈的连接端从所述第一环槽的内端面穿出，所述第二线圈的连接端从所述第二环槽的内端面穿出；第三线圈的连接端从所述第三环槽的内端面穿出，所述第四线圈的连接端从所述第四环槽的内端面穿出。\n[0017] 进一步地，所述第一隔磁支架固定套设于所述卡式塔基内圈外侧壁，且所述卡式塔基内圈外侧壁设置有与所述第一隔磁支架配合的限位台阶。\n[0018] 进一步地，所述第二隔磁支架上设置有位于所述第一隔磁支架径向外侧的挡环。\n[0019] 进一步地，所述卡式塔基内圈包括卡式塔基内圈主体和固定环，所述卡式塔基内圈主体外侧壁沿周向布置有多个与所述固定环连接的支撑板；所述力矩信号采集组件还包括设置于所述支撑板上的应变片。\n[0020] 本实用新型的另一目的在于提供一种轮毂电机，其包括主轴、端盖和定子电路板，所述主轴与端盖之间设置有上述卡式塔基力矩装置；所述第二线圈和第四线圈分别与所述定子电路板连接。\n[0021] 进一步地，所述第二隔磁支架套设于所述主轴上，且相对于所述主轴固定不动。\n[0022] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：\n[0023] 1、当轮毂电机启动时，卡式塔基内圈受力后发生微变形，力矩信号采集组件将采集到的微变形转换成电信号；第二线圈与轮毂电机的定子电路板连接，则该电信号通过第一线圈与第二线圈配合无线传输至定子电路板，之后力矩信号线和电机线通过一个集束线连接到控制器上，从而能够实现集中走线，简化整车结构和装配工序，并降低生产成本；\n[0024] 2、第一线圈和第一隔磁支架随着卡式塔基内圈转动，而第二线圈与第二隔磁支架固定不动，第一线圈与第二线圈配合，实现力矩信号从动态装置到静态装置的无线传输；而且动态装置与静态装置之间没有产生摩擦，从而能够延长使用寿命；\n[0025] 3、第三线圈与第四线圈配合用于实现对力矩信号采集组件的无线供电，从而能够保证力矩信号采集组件的持续稳定工作。\n附图说明\n[0026] 图1为实施例1中一种卡式塔基力矩装置的结构示意图；\n[0027] 图2为图1中A部分的放大示意图；\n[0028] 图3为实施例1中卡式塔基内圈与应变片和力矩电路板的结构示意图；\n[0029] 图4为实施例2中轮毂电机的结构示意图。\n[0030] 图中：11、卡式塔基内圈主体；111、限位台阶；12、支撑板；13、固定环；2、卡式塔基外圈；31、应变片；32、力矩电路板；4、第一隔磁支架；41、第一环槽；42、第三环槽；5、第二隔磁支架；51、第二环槽；52、第四环槽；53、挡环；61、第一线圈；62、第二线圈；71、第三线圈；\n72、第四线圈；8、主轴；81、卡簧；9、端盖。\n具体实施方式\n[0031] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。\n[0032] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。\n[0033] 实施例：\n[0034] 一种卡式塔基力矩装置，参照图1至图3，包括卡式塔基内圈和固定设置的第二隔磁支架5，卡式塔基内圈上设置有第一隔磁支架4；卡式塔基内圈上设置有力矩信号采集组件，力矩采集组件包括力矩电路板32；本实施例中第一隔磁支架4上设置有与力矩电路板32连接的第一线圈61，第二隔磁支架5上设置有与第一线圈61配合的第二线圈62；第一线圈61与第二线圈62配合用于实现力矩信号的无线传输；将本实施例中的卡式塔基力矩装置安装在轮毂电机上，当轮毂电机启动时，卡式塔基内圈受力后发生微变形，力矩信号采集组件将采集到的微变形转换成电信号；第二线圈62与轮毂电机的定子电路板连接，则该电信号通过第一线圈61与第二线圈62配合无线传输至定子电路板，之后力矩信号线和电机线通过一个集束线连接到控制器上，从而能够实现集中走线，简化整车结构和装配工序，并降低生产成本；本实施例中第一线圈61和第一隔磁支架4随着卡式塔基内圈转动，而第二线圈62与第二隔磁支架5固定不动，第一线圈61与第二线圈62配合，实现力矩信号从动态装置到静态装置的无线传输；而且动态装置与静态装置之间没有产生摩擦，从而能够延长使用寿命。\n[0035] 参照图1至图3，本实施例中第一隔磁支架4上还设置有与力矩电路板32连接的第三线圈71，第二隔磁支架5上设置有与第三线圈71配合的第四线圈72；第三线圈71与第四线圈72配合用于实现对力矩信号采集组件的无线供电，从而能够保证力矩信号采集组件的持续稳定工作；当然，在其他可选的实施例中，也可以采用电池对力矩信号采集组件进行供电，在此不作限制；优选地，本实施例中第一线圈61与第二线圈62呈平行相对布置，第三线圈71与第四线圈72呈平行相对布置，且第一线圈61与第三线圈71沿径向呈内外布置，从而简化结构，并优化轴向尺寸。\n[0036] 参照图1至图3，具体地，本实施例中第一隔磁支架4端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第一环槽41和第三环槽42，第一线圈61固定嵌设于第一环槽41内，第三线圈71固定嵌设于第三环槽42内；第二隔磁支架5端面开设有沿径向呈内外间隔布置的第二环槽51和第四环槽52，第二线圈62固定嵌设于第二环槽51内，第四线圈72固定嵌设于第四环槽52内；\n本实施例中第一隔磁支架4和第二隔磁支架5均具有隔断磁场的作用，从而能够保证线圈与线圈的稳定配合；具体地，本实施例中第一线圈61的连接端从第一环槽41的内端面穿出后与力矩电路板32连接，第二线圈62的连接端从第二环槽51的内端面穿出后与电机的定子电路板连接；第三线圈71的连接端从第三环槽42的内端面穿出后与力矩电路板32连接，第四线圈72的连接端从第四环槽52的内端面穿出后与电机的定子电路板连接，从而能够方便实现线圈的连接。\n[0037] 参照图1和图2，本实施例中第一隔磁支架4固定套设于卡式塔基内圈外侧壁，即第一隔磁支架4与卡式塔基内圈之间为过盈配合，从而能够保证第一隔磁支架4与卡式塔基内圈的稳定联动；优选地，卡式塔基内圈外侧壁设置有与第一隔磁支架4配合的限位台阶111，从而能够实现轴向限位；当然，在其他可选的实施例中，第一隔磁支架4与卡式塔基内圈之间也可以采用卡接或者螺纹连接等方式来实现两者的联动，在此不作限制；优选地，本实施例中第二隔磁支架5上设置有位于第一隔磁支架4径向外侧的挡环53，挡环53起到防作作用，能够避免异物进入第一隔磁支架4与第二隔磁支架5之间。\n[0038] 参照图1至图3，具体地，本实施例中卡式塔基内圈包括卡式塔基内圈主体11和固定环13，卡式塔基内圈主体11外侧壁沿周向布置有多个与固定环13连接的支撑板12；力矩信号采集组件包括设置于支撑板12上的应变片31；本实施例中卡式塔基内圈通过固定环13与轮毂电机的端盖固定连接，使得卡式塔基内圈与轮毂电机的端盖同步转动；卡式塔基内圈主体11通过支撑板12来带动固定环13转动，所以将应变片31设置于支撑板12的轴向侧壁上，来采集支撑板12的微变形，能够提高准确性；本实施例中卡式塔基内圈主体11外侧壁沿周向均布有四个支撑板12，而应变片31的数量为两个，两个应变片31分别设置在两个相对的支撑板12上，从而能够提高力矩信号采集的准确性；当然，在其他可选的实施例中，应变片31的数量和安装位置可以根据需要进行调整，在此不作限制。\n[0039] 参照图3，具体地，本实施例中力矩电路板32呈弧形，且设置于卡式塔基内圈主体\n11与固定环13之间；力矩电路板32的两端分别与两个设置有应变片31的支撑板12连接，从而便于将应变片31与力矩电路板32连接；应变片31采集到的微变形转换成电信号，力矩电路板32将电信号处理后再进行传输。\n[0040] 参照图1至图3，本实施例中卡式塔基内圈上套设有卡式塔基外圈2，且卡式塔基外圈2与卡式塔基内圈主体11之间设置有单向离合组件，具体地，本实施例中单向离合组件为棘轮棘爪组件（附图中未示出）；骑行踩踏状态，棘轮棘爪组件处于离合状态，则卡式塔基外圈2通过棘轮棘爪组件带动卡式塔基内圈主体11转动；卡式塔基内圈主体11通过支撑板12带动固定环13和端盖转动，则支撑板12在受力的情况下产生微变形；滑行状态，骑行者不踩踏，车轮处于滑行状态，则卡式塔基内圈随着端盖一起转动，棘轮棘爪组件处于离合状态，卡式塔基外圈2不转动。\n[0041] 实施例2：\n[0042] 一种轮毂电机，参照图1至图4，包括主轴8、端盖9和定子电路板（附图中未示出），主轴8与端盖9之间设置有实施例1中的卡式塔基力矩装置；其中，第二线圈62和第四线圈72分别与定子电路板连接；本实施例中卡式塔基内圈的固定环13嵌设于端盖9内端面，且两者之间通过螺钉进行连接；卡式塔基内圈与主轴8之间，以及卡式塔基外圈2与主轴8之间，均设置有轴承；具体地，本实施例中第二隔磁支架5套设于主轴8上，且相对于主轴8固定不动；\n优选地，本实施例中第二隔磁支架5与主轴8为过盈配合，从而能够使得第二隔磁支架5保持固定不动；优选地，主轴8上套设有与第二隔磁支架5配合的卡簧81，卡簧81用于对第二隔磁支架5进行轴向限位，从而方便安装；当然，在其他可选的实施例中，第二隔磁支架5与主轴8之间也可以采用键槽配合来实现周向限位，再配合轴向限位，来使得第二隔磁支架5与主轴\n8保持相对不动，在此不做限制。

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