一种轮毂电机编码器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轮毂电机编码器，所述编码器由输入轴、滚珠轴承、绝缘圆盘、磁钢和霍尔集成电路组成，输入轴、滚珠轴承、绝缘圆盘固联在轴上，磁钢均匀分布在绝缘圆盘上，绝缘圆盘外置有霍尔集成电路，霍尔集成电路由霍尔元件和信号处理电路组成。所述编码器通过霍尔元件非接触式测量得到轮毂角位移和线位移，有效提高了编码器转换精度，减少累积误差。所述编码器优点在于：机械结构简单，体积小、精度高，具有极强的环境耐受能力和抗冲击力。

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂电机编码器
本技术涉及一种轮毂电机领域，尤其涉及一种轮毂电机编码器。
技术介绍
轮毂电机技术，就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，将电动车辆的机械部分大大简化。近年来纯电动汽车行业发展突飞猛进，轮毂电机技术已经成为汽车行业研究的重要领域。纯电动汽车由于采用电驱动，因此能够以轮毂电机作为主要驱动力，将电动车内的机械部分大为简化。因此，提高轮毂电机编码器的测量精度能够深化对电动汽车行驶情况的认知，并促进对电动汽车驾驶的控制。目前市场上多采用光电编码器进行编码，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成，通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。但是这种方式容易导致编码器电路连接故障，影响驾驶者对汽车行驶情况的判断，最终导致对驾驶安全造成严重影响。另一方面，汽车在行驶过程中，由于各部件之间摩擦、碰撞等，影响增量型编码器码盘绝对位置的变动，最终也导致电机编码器的失灵。同时，汽车正往小型化发展，体积减小并不能以牺牲性能为代价，因此为了达到汽车空间结构紧凑的目标，也对汽车上零部件的体积和集成化提出了更高的要求。如现有技术中，中国专利公开号为：206412855U，该技术涉及一种带编码器的轮毂电机，包括上盖、下盖、轮毂、线圈、轴和转子磁钢，上盖和下盖分别固定在轮毂的两端，所述轮毂的内侧设有转子磁钢，所述线圈收容在轮毂内，且固联在轴上，所述下盖包括下里盖和下外盖，所述下外盖通过螺栓固定在下里盖的外侧，且所述下里盖与下外盖之间存在间隙，所述下里盖与下外盖的间隙之间、下里盖外侧端部中间连接有固定卡扣，所述固定卡扣上安装有编码器，所述编码器与线圈电连接。本技术将编码器安装在下里盖上，且位于下里盖与下外盖的间隙之间，安装、更换方便；离线圈远了，受电磁干扰影响小；能够获得轮毂电机输出的磁场变化信号或电机转速信号等，使得控制器获得高精度的轮毂电机的运转情况。该专利虽然涉及轮毂编码器，但是并不能满足对编码器小型集成化和精准度的要求。又如现有技术中，中国专利公开号为：205911912U，该技术公开了一种轮毂电机，所述的轮毂电机包括电机主体，其通过电机固定座连接到车辆底盘；定子，其通过定子固定座固定到所述电机固定座；转子，其固定到所述电机主体，通过滚动轴承与所述定子转动连接；反射式光电编码盘，其固定到所述转子；以及反射式光电编码器，其固定到所述定子。根据本技术的轮毂电机的优点在于：结构简单，易装配；安装公差小，不易变形；密封性好，有较好的防水防尘效果；对轮毂电机的速度和里程控制精度高，成本低。该专利所述轮毂电机包含光电编码盘，不能解决故障隐患和驾驶安全的问题。由此可知，基于现有技术的不足，缺乏一种轮毂电机编码器，能够克服光电式编码器带来的驾驶隐患，达到部件集成化和转换高精度的要求。
技术实现思路
为了弥补现有技术的缺陷，本技术提供一种轮毂电机编码器，所述编码器包括霍尔元件和磁钢，通过霍尔元件非接触式测量得到轮毂角位移和线位移，能够提高编码器转换精度，减少累积误差。本技术所述一种轮毂电机编码器，通过以下技术方案得以实现：所述编码器由输入轴、滚珠轴承、绝缘圆盘、磁钢和霍尔集成电路组成，绝缘圆盘为中心设有轴的圆盘，滚珠轴承、绝缘圆盘固联在输入轴上，所述磁钢均匀分布在绝缘圆盘上，绝缘圆盘外置有霍尔集成电路，霍尔集成电路由霍尔元件和信号处理电路组成，霍尔集成电路与绝缘圆盘电连接。进一步的，所述编码器还设有一条电源线、一条COM端线、三条脉冲输出线和一条屏蔽线；进一步的，屏蔽线接地，能提高编码器抗干扰性；进一步的，电源线能够外接电源；进一步的，电源线也能够使用PLC的DC24V电源；进一步的，所述编码器所设的屏蔽线接地，提高编码器抗干扰性；进一步的，所述编码器输出信号为方波形式，具有很强的精确度。所述编码器的有益效果在于：体积小、精度高、耐受力强。1、与光电式编码器相比，本技术所述编码器具有简单的机械结构，由于体积小、尺寸紧凑，能够应用于安装空间非常有限的场合；2、本技术所述编码器精度高、无接触磨损，既可以测量角位移又可以检测直线位移，接口形式丰富，可移植性强。3、本技术所述编码器，原理构造简单、机械平均寿命长、抗干扰能力强、可靠性高。4、本技术所述编码器对于工业环境中常见的灰尘、油脂、水汽和其它污染物具有极强的环境耐受能力，对于冲击和振动也是如此。附图说明图1为本技术所述轮毂电机编码器示意图；图2为本技术所述轮毂电机编码器在轮毂电机角位移时工作示意图；图3为本技术所述轮毂电机编码器在轮毂电机线位移时工作示意图；图中所示：1-输入轴1；2-滚珠轴承；3-绝缘圆盘；4-磁钢；5-霍尔集成电路5。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合说明书附图详细介绍本技术所述冷却系统及其冷却方法的具体实施方式。本技术实施例中的附图，是对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。如图1-3所示，本技术所述轮毂电机编码器由输入轴1、滚珠轴承2、绝缘圆盘3、磁钢4、霍尔集成电路5组成；绝缘圆盘3为中心设有轴的圆盘，滚珠轴承2、绝缘圆盘3固联在输入轴1上，所述磁钢4均匀分布在绝缘圆盘3上；绝缘圆盘3外置有霍尔集成电路5，霍尔集成电路5由霍尔元件和信号处理电路组成，霍尔元件可实现电机角位移和直线位移的测量；霍尔集成电路5与绝缘圆盘电连接；所述编码器还设有一条电源线、一条COM端线、三条脉冲输出线和一条屏蔽线，电源线能够外接电源，也能够使用PLC的DC24V电源，所述编码器将屏蔽线接地，能干活提高编码器抗干扰性。绝缘圆盘3被磁化成多个磁极，绝对值位置信息是通过霍尔元件上方的磁体轴向旋转获得。当绝缘圆盘3转动时，霍尔元件测量绝缘圆盘3上沿周向均匀布置的多极磁通变化，获得脉冲信号，经过信号处理电路进行后续处理，得到所需的绝对值分辨率输出。所述编码器输出信号为方波形式，具有很强的精确度。所述编码器将轮毂角位移和直线位移转换成电信号，随后将电信号进行通讯、传输、存储等。如图2所示，轮毂发生角位移时，轮毂带动输入轴发生改变，输入轴1将力矩传递到绝缘圆盘3，引起绝缘圆盘3转动，绝缘圆盘3带动上面磁钢4转动，磁钢4的转动引起空间漏磁场的变化，霍尔元件通过感应磁场的变化输出不同的电信号。如图3所示，轮毂发生直线位移，轮毂带到输入轴1做轴向运动，轮毂直线位移的大小与输入轴轴向位移的大小成正比，通过测量输入轴轴向位移大小可以得到轮毂直线位移的大小。绝缘圆盘3还能够用磁鼓代替，将磁鼓刻录成等间距的小磁极，磁极磁化后旋转可产生周期性分布的空间漏磁场，磁传感器探头通过磁电阻效应将变化的磁场信号转化为电阻阻值变化，在外电势作用下，变化的阻值转化为变化的电压，后续经过信号处理电路，模拟的电压信号转化成计算机可以识别的数字信号。最后应说明的是：以上实施例仅说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮毂电机编码器，其特征在于：所述编码器由输入轴、滚珠轴承、绝缘圆盘、磁钢和霍尔集成电路组成，绝缘圆盘为中心设有轴的圆盘，滚珠轴承、绝缘圆盘固联在输入轴上，所述磁钢均匀分布在绝缘圆盘上，绝缘圆盘外置有霍尔集成电路，霍尔集成电路由霍尔元件和信号处理电路组成，霍尔集成电路与绝缘圆盘电连接。

【技术特征摘要】
1.一种轮毂电机编码器，其特征在于：所述编码器由输入轴、滚珠轴承、绝缘圆盘、磁钢和霍尔集成电路组成，绝缘圆盘为中心设有轴的圆盘，滚珠轴承、绝缘圆盘固联在输入轴上，所述磁钢均匀分布在绝缘圆盘上，绝缘圆盘外置有霍尔集成电路，霍尔集成电路由霍尔元件和信号处理电路组成，霍尔集成电路与绝缘圆盘电连接。2.如权利要求1所述的轮毂电机编码器，其特征在于：所述编码器还设有一条电源线、一条COM端线、三条脉冲输出线和一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李占江，高超，蒋元广，李艳会，刘赛赛，
申请(专利权)人：南京越博电驱动系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32