CN213780375U - 一种基于无线传电结构的激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传电结构的激光雷达，属于激光雷达技术领域，包括旋转扫描模块，旋转扫描模块底部与电机转子固接，电机转子的轴心处固接有转轴，转轴上端面与旋转扫描模块下端面贴合，转轴的主体外部套设有固定设置的轴套，轴套与转轴之间的夹腔内安装有无线传电模块，无线传电模块由外磁环、内磁环、内线圈和外线圈构成，外磁环的内部固定设置有外线圈，内磁环的外部固定设置有内线圈。本实用新型提供的一种基于无线传电结构的激光雷达，可以通过无线传电结构，实现对旋转部分长期稳定的有效供电，可以满足激光雷达高转速长寿命的要求。

Description

一种基于无线传电结构的激光雷达

技术领域

本实用新型涉及一种基于无线传电结构的激光雷达，属于激光雷达技术领域。

背景技术

激光雷达实现扫描的技术方案主要有三种：以电机为主的机械转扫、以MEMS扫描振镜为主的摆扫、以光学相控阵为主的多光源调制干涉扫描。其中只有以电机为主的机械转扫方案可实现360度大角度范围扫描。

电机实现雷达扫描又可分为两类：第一类是激光的发射、接收和信号处理模块固定不动，电机带动反射镜旋转；第二类是激光的发射、接收和信号处理模块由电机带动旋转。此两类方案的区别在于机械件轴系结构与系统收发光路结构的配合。第二类结构具有收发光路相对固定，随电机一同旋转，无光路失配风险的特点，更利于实现高精度扫描。

针对第二类方案的系统结构，需实现激光的发射、接收和信号处理模块的供电，现有技术中普遍采用接触式滑环供电，受限于接触点磨损影响，转速和寿命有限，不适用于高转速长寿命要求的激光雷达。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中的不足，提供一种基于无线传电结构的激光雷达，可以通过无线传电结构，实现对旋转部分长期稳定的有效供电，可以满足激光雷达高转速长寿命的要求。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于无线传电结构的激光雷达，包括旋转扫描模块，旋转扫描模块底部与电机转子固接，电机转子的轴心处固接有转轴，转轴上端面与旋转扫描模块下端面贴合；

所述转轴的主体外部套设有固定设置的轴套；

所述轴套与转轴之间的夹腔内安装有无线传电模块；所述无线传电模块由外磁环、内磁环、内线圈和外线圈构成；

所述外磁环的内部固定设置有外线圈；所述内磁环的外部固定设置有内线圈。

进一步地，所述旋转扫描模块设置在光学防护罩内腔中；所述光学防护罩的下端与底部壳体的上端连接。

进一步地，所述转轴与轴套之间装配有第一轴承和第二轴承；所述第二轴承和第一轴承呈上下布置。

进一步地，所述第一轴承和第二轴承的外圈固定设置在轴套内表面，所述第一轴承和第二轴承的内圈固定设置在转轴的外表面。

进一步地，所述轴套固接于底部壳体内；所述轴套的顶端外侧固接有电机定子；所述电机定子与电机转子位置相适应。

进一步地，所述外磁环设置在轴套内，轴套的内孔与外磁环的外圈为轴孔配合并固定设置。

进一步地，所述内磁环固定设置在转轴上，内磁环套设在外磁环内部；所述转轴与内磁环的内孔为轴孔配合并固定设置。

进一步地，所述轴套侧面设置有第一孔槽，所述外线圈的一端穿过所述第一孔槽；所述转轴上设置有第二孔槽，所述内线圈的一端穿过所述第二孔槽。

进一步地，所述第一孔槽的中心线与第二孔槽的中心线垂直设置。

本实用新型采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型中在外线圈上输入交变电流，外线圈产生电磁场，内线圈由于电磁感应产生电流，电流由非转动部分通过电磁感应传输到转动部分，实现电流的无线传电；内磁环和外磁环起到隔磁和导磁的作用，以提高无线传电效率，降低热损耗；

本实用新型通过无线传电解决了现有技术中滑环供电接触点磨损的缺陷，实现对旋转部分长期稳定的有效供电，可以满足激光雷达高转速长寿命的要求；

本实用新型中无线传电模块置于轴套中，结构可设计得非常紧凑，有效降低对雷达系统的空间占用率。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构剖视图；

图2是本实用新型中轴套及其所安装部件的结构示意图；

图3是图2的结构剖视图；

图中，1-第一轴承，2-轴套，3-外磁环，4-内磁环，5-第二轴承，6-转轴，7-内线圈，8-外线圈，9-电机定子，10-电机转子、11-旋转扫描模块，12-光学防护罩，13-底部壳体。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1-图3所示，本实用新型提供一种基于无线传电结构的激光雷达，包括旋转扫描模块11，旋转扫描模块11设置在光学防护罩12内腔中；所述光学防护罩12的下端与底部壳体13的上端连接。

所述旋转扫描模块11的底部与电机转子10固定连接，同步转动；所述电机转子10的轴心处穿设有转轴6；所述电机转子10与转轴6同轴设置，固定连接。

所述转轴6的上端面与旋转扫描模块11的下端面贴合。

所述转轴6的主体外部套设有固定设置的轴套2；所述轴套2固接于底部壳体13内。

所述转轴6与轴套2之间装配有第一轴承1和第二轴承5；所述第二轴承5和第一轴承1呈上下布置。

所述第一轴承1和第二轴承5的外圈固定设置在轴套2内表面，所述第一轴承1和第二轴承5的内圈固定设置在转轴6的外表面。

所述轴套2的顶端外侧固接有电机定子9；所述电机定子9与电机转子10位置相适应。

所述轴套2与转轴6之间的夹腔内安装有无线传电模块；所述无线传电模块由外磁环3、内磁环4、内线圈7和外线圈8构成。

所述外磁环3设置在轴套2内，轴套2的内孔与外磁环3的外圈为轴孔配合并固定设置。

所述外磁环3的内部固定设置有外线圈8。

所述内磁环4固定设置在转轴6上，内磁环4套设在外磁环3内部；所述转轴6与内磁环4的内孔为轴孔配合并固定设置。

所述内磁环4的外部固定设置有内线圈7。

所述轴套2侧面设置有第一孔槽，所述外线圈8的一端穿过所述第一孔槽。

所述转轴6上设置有第二孔槽，所述内线圈7的一端穿过所述第二孔槽。

所述第一孔槽的中心线与第二孔槽的中心线垂直设置。

所述外磁环3和内磁环4为铁氧体或其他导磁材料。

本实用新型的具体工作原理:

本实用新型中轴套2、外磁环3、外线圈8和电机定子9固定设置，转轴6、内磁环4、内线圈7、电机转子10和旋转扫描模块11绕中心轴线转动；外线圈8上输入交变电流，外线圈8产生电磁场，内线圈7由于电磁感应产生电流，电流由非转动部分通过电磁感应传输到转动部分，实现电流的无线传电；内磁环4和外磁环3起到隔磁和导磁的作用，以提高无线传电效率，降低热损耗。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：包括旋转扫描模块（11），旋转扫描模块（11）底部与电机转子（10）固接，电机转子（10）的轴心处固接有转轴（6），转轴（6）上端面与旋转扫描模块（11）下端面贴合；

所述转轴（6）的主体外部套设有固定设置的轴套（2）；

所述轴套（2）与转轴（6）之间的夹腔内安装有无线传电模块；所述无线传电模块由外磁环（3）、内磁环（4）、内线圈（7）和外线圈（8）构成；

所述外磁环（3）的内部固定设置有外线圈（8）；所述内磁环（4）的外部固定设置有内线圈（7）。

2.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述旋转扫描模块（11）设置在光学防护罩（12）内腔中；所述光学防护罩（12）的下端与底部壳体（13）的上端连接。

3.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述转轴（6）与轴套（2）之间装配有第一轴承（1）和第二轴承（5）；所述第二轴承（5）和第一轴承（1）呈上下布置。

4.如权利要求3所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述第一轴承（1）和第二轴承（5）的外圈固定设置在轴套（2）内表面，所述第一轴承（1）和第二轴承（5）的内圈固定设置在转轴（6）的外表面。

5.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述轴套（2）固接于底部壳体（13）内；所述轴套（2）的顶端外侧固接有电机定子（9）；所述电机定子（9）与电机转子（10）位置相适应。

6.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述外磁环（3）设置在轴套（2）内，轴套（2）的内孔与外磁环（3）的外圈为轴孔配合并固定设置。

7.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述内磁环（4）固定设置在转轴（6）上，内磁环（4）套设在外磁环（3）内部；所述转轴（6）与内磁环（4）的内孔为轴孔配合并固定设置。

8.如权利要求1所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述轴套（2）侧面设置有第一孔槽，所述外线圈（8）的一端穿过所述第一孔槽；所述转轴（6）上设置有第二孔槽，所述内线圈（7）的一端穿过所述第二孔槽。

9.如权利要求8所述的一种基于无线传电结构的激光雷达，其特征在于：所述第一孔槽的中心线与第二孔槽的中心线垂直设置。

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