CN212543586U - 电机和电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机和电动车。电机包括：定子组件；转子组件，转子组件相对于定子组件可转动地设置；姿态传感器；壳体，姿态传感器设置在壳体内，姿态传感器通过壳体安装在定子组件上，壳体具有供与姿态传感器连接的导线穿出的过线孔。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的电动车的姿态传感器和主控板集成在一起并安装在踏板上而导致的空间利用率低的问题。

Description

电机和电动车

技术领域

本实用新型涉及人机交互电动车技术领域，具体而言，涉及一种电机和电动车。

背景技术

人机交互电动车利用电能作为动力，利用姿态传感器检测车身的姿势状态，通过控制器控制电机的运行状态，从而实现对车辆的行驶速度进行控制。

相关技术中，姿态传感器和主控板集成在一起，安装在踏板上，姿态传感器和主控板的总体体积较大，为了避免主控板与车身发生干涉，需要预留出较大的活动空间，从而导致空间利用率低；如果将姿态传感器单独安装在踏板上，会导致车体走线复杂、不便生产等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种电机和电动车，以解决现有技术中的电动车的姿态传感器和主控板集成在一起并安装在踏板上而导致的空间利用率低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电机，包括：定子组件；转子组件，转子组件相对于定子组件可转动地设置；姿态传感器；壳体，姿态传感器设置在壳体内，姿态传感器通过壳体安装在定子组件上，壳体具有供与姿态传感器连接的导线穿出的过线孔。

进一步地，姿态传感器的外表面涂覆有耐高温材料。

进一步地，壳体由隔热材料制成；和/或壳体与定子组件粘接。

进一步地，定子组件上开设有第一连接孔，壳体上开设有第二连接孔，电机还包括：第一连接件，第一连接件穿设在第二连接孔和第一连接孔上。

进一步地，壳体包括安装部和盖板，安装部具有用于安装姿态传感器的安装腔，盖板与安装部连接并盖设在安装腔上；其中，过线孔与安装腔连通，过线孔设置在安装部和/或盖板上。

进一步地，壳体呈长方体设置；壳体包括：第一隔热板，第一隔热板具有相对设置的第一端面和第二端面，第一隔热板具有连接在第一端面和第二端面之间的第一侧面，第一端面上开设有贯穿至第二端面的安装孔，第一侧面上开设有与安装孔连通的过线孔；第二隔热板，第二隔热板与第一隔热板的第一端面贴合并盖设在安装孔上，第一隔热板和第二隔热板之间围成用于安装姿态传感器的安装腔；第三隔热板，第三隔热板与第一隔热板的第二端面贴合并盖设在安装腔上。

进一步地，定子组件包括：第一环形部；第二环形部，第二环形部套设在第一环形部的外侧；第一辐条，第一辐条连接在第一环形部的外壁面和第二环形部的内壁面之间；第二辐条，第二辐条连接在第一环形部的外壁面和第二环形部的内壁面之间并与第一辐条间隔设置；其中，第一环形部、第二环形部、第一辐条和第二辐条之间围成用于安装壳体的安装空间。

进一步地，壳体在与第一环形部的轴向相垂直的方向上的截面形状呈弧形，以与安装空间相适配。

进一步地，定子组件还包括两个连接部，第一辐条和第二辐条相对设置的表面上分别设置有一个连接部，两个连接部的端面上均设有第一连接孔；壳体包括安装部和盖板，安装部具有用于安装姿态传感器的安装腔，盖板与安装部连接并盖设在安装腔上，安装部安装在安装空间内，盖板的远离第二环形部的表面上设有与安装腔连通的过线缺口，盖板的端面上设有两个第二连接孔，两个第二连接孔与两个第一连接孔一一对应地设置；电机还包括两个第一连接件，各个第一连接件穿设在第二连接孔和与其对应的第一连接孔内。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种电动车，电动车包括电机，电机为上述的电机。

应用本实用新型的技术方案，提供了一种集成有姿态传感器的电机，姿态传感器位于电机内部，不需要占用其他空间，主控板的设置位置可以灵活选择，从而提升了电动车的空间利用率。同时，将姿态传感器与电机本身的线缆一起出线、走线，从而提高了电动车的集成度，可以方便电动车的生产、装配和维护。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例一的电机的立体结构示意图；

图2示出了图1中的电机的拆解结构示意图；

图3示出了图1中的电机拆掉端盖之后的装配结构示意图；

图4示出了图1中的电机的姿态传感器和壳体的拆解结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的实施例二的电机的拆解结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的实施例二的电机拆掉端盖之后的装配结构示意图；

图7示出了图5中的壳体的放大结构示意图；

图8示出了图6中的电机的定子组件的部分结构的主视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、定子组件；101、第一连接孔；11、第一环形部；12、第二环形部；13、第一辐条；14、第二辐条；15、连接部；16、定子轴；20、转子组件；21、铁圈；22、轮辋；23、装饰件；24、端盖；25、第二连接件；30、姿态传感器；40、壳体；41、过线孔；42、第二连接孔；410、安装部；420、盖板；421、过线缺口；401、第一隔热板；402、第二隔热板；403、第三隔热板；404、螺栓；405、螺母；50、第一连接件；60、轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决现有技术中的电动车的姿态传感器和主控板集成在一起并安装在踏板上而导致的空间利用率低的问题，本实用新型提供了一种电机和电动车。

如图1至图8所示，本申请提供了一种电机，包括定子组件10、转子组件20、姿态传感器30和壳体40，姿态传感器30设置在壳体40内，姿态传感器30通过壳体40安装在定子组件10上，壳体40具有供与姿态传感器30连接的导线穿出的过线孔41，转子组件20相对于定子组件10可转动地设置，姿态传感器30设置在定子组件10上。

在本申请中，提供了一种集成有姿态传感器30的电机，姿态传感器30位于电机内部，不需要占用其他空间，主控板的设置位置可以灵活选择，从而提升了电动车的空间利用率。同时，将姿态传感器30与电机本身的线缆一起出线、走线，从而提高了电动车的集成度，可以方便电动车的生产、装配和维护。

可选地，姿态传感器30包括陀螺仪和加速度计，姿态传感器30用于检测定子组件10的定子轴的位置变化，从而根据定子轴16的位置变化判断人体姿态变化，并根据人体姿态变化控制电机的运行状态，实现电动车的加速或减速。

可选地，姿态传感器30的外表面涂覆有耐高温材料。

可选地，耐高温材料为耐高温硅橡胶。

可选地，姿态传感器30的外表面涂覆有耐高温胶体，姿态传感器30通过耐高温胶体粘接在定子组件10上。

为了避免电机运转过程中产生的热量影响姿态传感器30的正常使用，保证姿态传感器30的使用精准度和使用安全，同时为了方便姿态传感器30的安装，电机还包括壳体40，姿态传感器30设置在壳体40内，姿态传感器30通过壳体40安装在定子组件10上，壳体40具有供与姿态传感器30连接的导线穿出的过线孔41。这样，与姿态传感器30连接的导线由过线孔41穿出后与电机本身的线缆一同出线、走线，从而有利于简化方便电动车的走线。

可选地，壳体40由隔热材料制成，从而进一步地提升壳体40的隔热效果，隔绝电机在额定功率下产生的热量，避免姿态传感器30处于高温环境中而对信号产生干扰。

可选地，壳体40与定子组件10粘接。这样，电机的零件较少，装配方便，不需要其他连接件，避免连接件丢失。

可选地，定子组件10上开设有第一连接孔101，壳体40上开设有第二连接孔42，电机还包括第一连接件50，第一连接件50穿设在第二连接孔42和第一连接孔101上，以将壳体40固定在定子组件10上。这样，壳体40可拆卸地安装在定子组件10上，方便后续对姿态传感器30进行维修更换等操作。

可选地，壳体40包括安装部410和盖板420，安装部410具有用于安装姿态传感器30的安装腔，盖板420与安装部410连接并盖设在安装腔上；其中，过线孔41与安装腔连通，过线孔41设置在安装部410和/或盖板420上。这样，在装配本申请提供的电机时，先将姿态传感器30安装在安装腔内，然后将盖板420盖设在安装部410上，并将姿态传感器30封装在安装腔内，与姿态传感器30连接的导线可由过线孔41穿出，与电机本身的线缆一同走线、出现。

可选地，第一连接件50为螺钉或螺栓。

根据壳体40的形状和壳体40与定子组件10的连接方式不同，本申请提供了举了两个具体实施例，下面进行详细阐述。

实施例一

如图1至图4所示，壳体40呈长方体设置；壳体40包括第一隔热板401、第二隔热板402和第三隔热板403，第一隔热板401具有相对设置的第一端面和第二端面，第一隔热板401具有连接在第一端面和第二端面之间的第一侧面，第一端面上开设有贯穿至第二端面的安装孔，第一侧面上开设有与安装孔连通的过线孔41，第二隔热板402与第一隔热板401的第一端面贴合并盖设在安装孔上，第一隔热板401和第二隔热板402之间围成用于安装姿态传感器30的安装腔，第三隔热板403与第一隔热板401的第二端面贴合并盖设在安装腔上。

可选地，第一隔热板401、第二隔热板402和第三隔热板403通过螺栓404和螺母405可拆卸地连接在一起。这样，方便安装腔的加工、方便姿态传感器30的安装、维修和更换。

在本申请的未图示的可选实施例中，第一隔热板401、第二隔热板402和第三隔热板403粘接在一起。

可选地，壳体40通过耐高温AB胶水粘接在定子组件10上。

如图1和图2所示，转子组件20包括铁圈21、轮辋22、装饰件23、端盖24和第二连接件25，铁圈21可转动地套设在定子组件10上，轮辋22套设在铁圈21上，轮辋22的两个轴向端面均盖设有一个端盖24，各端盖24均具有供定子轴16穿出的装配孔；装饰件23与轮辋22连接；第一电机还包括轴承60，定子轴16的两端分别套设有一个轴承60，轴承60与装配孔过盈配合，以使转子组件20通过轴承60可转动地设置在定子轴16上。

可选地，端盖24与轮辋22通过第二连接件25连接在一起。

可选地，第二连接件25为螺栓或螺钉。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于，壳体40的结构、形状以及壳体40与定子组件10的连接方式有所不同。如图5至图8所示，本申请提供的电机为外转子轮毂电机，定子组件10包括第一环形部11、第二环形部12、第一辐条13和第二辐条14，第二环形部12套设在第一环形部11的外侧，第一辐条13连接在第一环形部11的外壁面和第二环形部12的内壁面之间，第二辐条14连接在第一环形部11的外壁面和第二环形部12的内壁面之间并与第一辐条13间隔设置；其中，第一环形部11、第二环形部12、第一辐条13和第二辐条14之间围成用于安装壳体40的安装空间。这样，利用姿态传感器30通过定子组件10的定子轴16间接检测人体姿态变化。

如图5至图7所示，电机还包括壳体40，姿态传感器30设置在壳体40内，壳体40安装在安装空间内；其中，壳体40在与第一环形部11的轴向相垂直的方向上的截面形状呈弧形，以与安装空间相适配。这样，通过优化壳体40的结构，方便将壳体40安装在第一环形部11、第二环形部12、第一辐条13和第二辐条14之间围成的安装空间内。

如图8所示，定子组件10还包括两个连接部15，第一辐条13和第二辐条14相对设置的表面上分别设置有一个连接部15，两个连接部15的端面上均设有第一连接孔101；如图7所示，壳体40包括安装部410和盖板420，安装部410具有用于安装姿态传感器30的安装腔，盖板420与安装部410连接并盖设在安装腔上，安装部410安装在安装空间内，盖板420的远离第二环形部12的表面上设有与安装腔连通的过线缺口421，盖板420的端面上设有两个第二连接孔42，两个第二连接孔42与两个第一连接孔101一一对应地设置；如图5和图6所示，电机还包括两个第一连接件50，各个第一连接件50穿设在第二连接孔42和与其对应的第一连接孔101内。这样，壳体40通过第一连接件50装配在定子组件10上，安装位置合理，仅需要改变定子组件10的定子冲片的形状，增加两个连接部15即可。

在实施例二中，第一连接件50为螺钉。

在实施例二中，盖板420的过线缺口421与安装部410围成过线孔。

可选地，本申请提供的电机用于驱动电动车的主动轮转动。

可选地，本申请提供的电机还可以为外转子普通电机，或内转子电机，但姿态传感器30均固定在电机的定子组件上。

本申请提供了一种可检测姿态的电机，在电机内部设置有与电机的定子组件相对固定的姿态传感器30，具有集成度更高和对于主控板或传感器板的安装位置无特定要求的优点。采用本申请提供的电机后，电动平衡车与普通电动车可以共用硬件，即可以共用一个控制器。

本申请还提供了一种电动车，电动车包括电机，电机为上述的电机。本申请提供的电动车，优化了姿态传感器30的设置位置，将姿态传感器30集成在电机内，从而有利于电动车的装配，有利于姿态传感器30的走线，避免占用其他空间，从而更加合理地利用了空间，有利于电动车的小型化设计。

可选地，本申请提供的电动车为电动平衡车，利用电能作为动力，利用姿态传感器30检测车身的姿势状态，通过控制器的高速处理器计算出控制指令，通过电机来移动车身。

当人驾驶平衡车时，将控制机构(多数情况下是踏板)与电机定子相连接，以形成控制闭环并产生连贯、即时的力反馈效果。相关技术中将姿态传感器30固定安装在车身上，车身同时与踏板、电机固定连接，故而人体控制踏板倾斜时，固定在车身的陀螺仪传感器可以检测到该倾斜角度，并根据此角度对电机发出控制指令，但当车身相对于地面无法产生俯仰姿态时，姿态传感器30不可以再放置于车身上，只能放置在踏板或电机上。由于踏板相对于车身会产生数十度的俯仰角度，若将集成有姿态传感器30的主控板设置于其上，为避免主控板与车身其它结构产生空间干涉，需要留出相当大的空间，降低了空间利用率；而如果将姿态传感器作为一个模块独立出来安装于踏板上，会造成车体走线复杂、不便生产或维护的问题。而在本申请中，姿态传感器30集成在电机中，与电机线缆同步出线、走线，提高了集成度，更便于生产、装配及维护；节省了踏板上的安装空间，主控板可以安装在其它位置而不是必须安装在踏板上。

在本申请中，电机为外转子轮毂电机，电机的定子组件10的定子轴16可转动地设置在电动车的机架上，定子轴16通过力反馈机构与踏板的安装轴连接，在力反馈机构的传动作用下，踏板的安装轴的转动方向和转动角度与定子轴16的转动方向和转动角度相同，使用者可以驱动踏板相对于机架转动，踏板的安装轴相对于机架转动的同时，通过力反馈机构带动定子轴16相对于机架转动，姿态传感器30用于检测定子轴16的转动情况，控制器根据姿态传感器30的检测结果控制电机的运行状况，从而实现人机交互，控制电动车加速或者减速。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：

定子组件；

转子组件，所述转子组件相对于所述定子组件可转动地设置；

姿态传感器；

壳体，所述姿态传感器设置在所述壳体内，所述姿态传感器通过所述壳体安装在所述定子组件上，所述壳体具有供与所述姿态传感器连接的导线穿出的过线孔。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述姿态传感器的外表面涂覆有耐高温材料。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述壳体由隔热材料制成；和/或

所述壳体与所述定子组件粘接。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子组件上开设有第一连接孔，所述壳体上开设有第二连接孔，所述电机还包括：

第一连接件，所述第一连接件穿设在所述第二连接孔和所述第一连接孔上。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述壳体包括安装部和盖板，所述安装部具有用于安装所述姿态传感器的安装腔，所述盖板与所述安装部连接并盖设在所述安装腔上；

其中，所述过线孔与所述安装腔连通，所述过线孔设置在所述安装部和/或所述盖板上。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体呈长方体设置；所述壳体包括：

第一隔热板，所述第一隔热板具有相对设置的第一端面和第二端面，所述第一隔热板具有连接在所述第一端面和所述第二端面之间的第一侧面，所述第一端面上开设有贯穿至所述第二端面的安装孔，所述第一侧面上开设有与所述安装孔连通的所述过线孔；

第二隔热板，所述第二隔热板与所述第一隔热板的所述第一端面贴合并盖设在所述安装孔上，所述第一隔热板和所述第二隔热板之间围成用于安装所述姿态传感器的安装腔；

第三隔热板，所述第三隔热板与所述第一隔热板的所述第二端面贴合并盖设在所述安装腔上。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子组件包括：

第一环形部；

第二环形部，所述第二环形部套设在所述第一环形部的外侧；

第一辐条，所述第一辐条连接在所述第一环形部的外壁面和所述第二环形部的内壁面之间；

第二辐条，所述第二辐条连接在所述第一环形部的外壁面和所述第二环形部的内壁面之间并与所述第一辐条间隔设置；

其中，所述第一环形部、所述第二环形部、所述第一辐条和所述第二辐条之间围成用于安装所述壳体的安装空间。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述壳体在与所述第一环形部的轴向相垂直的方向上的截面形状呈弧形，以与所述安装空间相适配。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，

所述定子组件还包括两个连接部，所述第一辐条和所述第二辐条相对设置的表面上分别设置有一个所述连接部，两个所述连接部的端面上均设有第一连接孔；

所述壳体包括安装部和盖板，所述安装部具有用于安装所述姿态传感器的安装腔，所述盖板与所述安装部连接并盖设在所述安装腔上，所述安装部安装在所述安装空间内，所述盖板的远离所述第二环形部的表面上设有与所述安装腔连通的过线缺口，所述盖板的端面上设有两个第二连接孔，两个所述第二连接孔与两个所述第一连接孔一一对应地设置；

所述电机还包括两个第一连接件，各个所述第一连接件穿设在所述第二连接孔和与其对应的第一连接孔内。

10.一种电动车，所述电动车包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求1至9中任一项所述的电机。

Images