无线电力传输结构及具有此的激光雷达的制作方法

1.本实用新型涉及激光雷达，尤其涉及一种旋转式的激光雷达的无线电力传输结构。


背景技术：

2.在自动驾驶领域中，自动驾驶车辆可以借助激光雷达（lidar）等设备来探测周围物体。激光雷达可以通过向周围三维空间发射激光束作为探测信号，并使激光束照射到周围空间中的物体后被反射而成为回波信号并返回，激光雷达将接收的回波信号与发射的探测信号进行比较，从而获得关于周围物体的诸如距离、速度等相关信息。
3.如上述的激光雷达包括发射模块和接收模块。发射模块产生并发射激光束，打在周围物体上并反射回来的激光束被接收模块接收。由于光速是已知的，因此可以通过激光的传播时间测量周围物体相对于激光雷达的距离。
4.激光雷达包括能够向360
°
水平角度范围内发射激光的旋转式的激光雷达。在旋转式的激光雷达中，发射模块和接收模块设置于相对底座（固定部）进行旋转的旋转部。因此，数据及电力需要在激光雷达底座（固定部）和旋转部之间传递。从而，需要提供一种便于在旋转部和固定部之间传输电力及信号的结构。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种便于安装的无线电力传输结构及具有此的激光雷达。
6.根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构包括：框架部，包括绕线部、环形部、支撑部及连接桥，所述绕线部相对于环形部向上凸出且形成为环形，在所述绕线部缠绕有线圈，所述绕线部通过所述连接桥与所述绕线部外侧的所述环形部连接，在所述环形部的两侧形成有支撑所述环形部的所述支撑部；磁芯部，包括中心部及多个外壁，所述中心部形成为圆柱形状，且在所述中心部的中心形成有贯通孔，多个外壁形成于所述中心部的外侧且与所述中心部相隔，多个所述外壁之间相隔预定距离，所述磁芯部从下插入所述框架部，其中，所述磁芯部的中心部插入所述框架部的绕线部的内部，所述磁芯部的多个外壁插入所述框架部的绕线部与环形部之间的空间，所述框架部的绕线部位于所述磁芯部的中心部和外壁之间，所述框架部的连接桥插入所述磁芯部的多个外壁之间的空间。
7.并且，还可以包括：固定部，包括底座部和多个臂部，所述底座部形成为中空的形状，多个所述臂部形成于底座部的外侧并向上延伸，在所述臂部形成有与所述环形部卡合的卡合部。
8.并且，在所述底座部的内侧可以形成有向内侧延伸的多个分支部，在各个所述分支部的内侧端形成有向上的凸起。
9.并且，所述底座部插入多个所述支撑部之间。
10.并且，当所述磁芯部插入所述框架部时，所述绕线部、中心部及外壁的上表面可以齐平。
11.并且，缠绕于所述绕线部的线圈可以通过多个所述外壁之间的相隔的空间延伸到支撑部。
12.并且，在所述支撑部可以设置有引脚，缠绕于所述绕线部的线圈连接于所述引脚。
13.根据本实用新型的另一实施例的激光雷达包括：固定部；旋转部，相对于固定部进行旋转，在所述固定部的一表面形成有第一无线电力传输结构，在所述旋转部的一表面形成有第二无线电力传输结构，所述第一无线电力传输结构和第二无线电力传输结构相向且相隔地形成，所述第一无线电力传输结构和第二无线电力传输结构为如上所述的无线电力传输结构，在所述磁芯部的贯通孔插入有信号传输件，第一无线电力传输结构的信号传输件与第二无线电力传输结构的信号传输件相向形成而在固定部和旋转部之间传输信号。
14.根据本实用新型的另一实施例的激光雷达包括：固定部；旋转部，相对于固定部进行旋转，在所述固定部的一表面形成有第一无线电力传输结构，在所述旋转部的一表面形成有第二无线电力传输结构，所述第一无线电力传输结构和第二无线电力传输结构相向且相隔地形成，所述第一无线电力传输结构和第二无线电力传输结构为如上所述的无线电力传输结构，在所述磁芯部的贯通孔插入有信号传输件，第一无线电力传输结构的信号传输件与第二无线电力传输结构的信号传输件相向形成而在固定部和旋转部之间传输信号，所述信号传输件还位于所述底座部内。
15.根据本实用新型的无线电力传输结构可以具有以下优点：1）绕线部从框架部凸出，从而容易将线圈缠绕于绕线部；2）结构紧凑且容易进行装配；3）在磁芯部及固定部之间留有能够设置信号传输件的空间而能够同时解决电力及信号传输问题。
16.本实用新型的效果不限于如上所述的效果，本领域技术人员可以从以下的说明中得出上文中未记载的效果。
附图说明
17.图1是示出根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构的立体图。
18.图2是示出根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构的分解立体图。
19.图3示出根据本实用新型的一实施例的框架部的立体图和平面图。
20.图4示出根据本实用新型的一实施例的磁芯部的立体图和平面图。
21.图5示出根据本实用新型的一实施例的固定部的立体图和平面图。
22.图6是示出根据本实用新型的一实施例的结合框架部和磁芯部的立体图。
23.符号说明
24.100：框架部
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200：磁芯部
25.300：固定部
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行详细的描述。显然，以下公开的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于以下实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
27.并且，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方
位或位置关系是基于附图的方位或位置关系，并且仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.接下来，参照图1~图6对根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构进行说明。图1是示出根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构的立体图。图2是示出根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构的分解立体图。
29.如图1~2所示，根据本实用新型的第一实施例的无线电力传输结构包括框架部100、磁芯部200及固定部300。并且，框架部100、磁芯部200及固定部300可以如图1所示地结合而形成根据本实用新型的第一实施例的无线电力传输结构。具体而言，在框架部100的绕线部110可以缠绕有线圈，磁芯部200可以从下方插入框架部100的开口，从而使磁芯部200的两个外壁210围绕绕线部110。固定部300可以从下方卡合于所述框架部100而在框架部100和固定部300之间固定磁芯部200。上述的无线电力传输结构可以设置于激光雷达的固定基板以及旋转基板，从而在固定基板及旋转基板之间传输电力。
30.接下来，参照图3~图5对无线电力传输结构的各个构成进行详细的说明。
31.如图3所示，框架部100可以包括绕线部110、环形部120、支撑部130及连接桥140。其中，绕线部110可以形成于环形部120的中心，并且通过连接桥140与环形部120连接。支撑部130形成两个且形成于环形部120的两侧而起到支撑环形部120的作用。
32.其中，绕线部110可以从框架部100向上凸出，并且形成为“匚”型结构围绕相隔的旋转轴旋转一周的环形态，并且“匚”型的开口形成于远离旋转轴的方向。从而，在绕线部110的旋转轴周围可以形成中空的区域，且线圈可以缠绕于“匚”型绕线部110的开口内。其中，线圈可以通过自动绕线的方式缠绕于绕线部110的开口内。绕线部110的尺寸优选形成为与后述的磁芯部200对应。
33.环形部120可以形成为圆环形状。环形部120可以形成为直径大于绕线部110并且在绕线部110的底部的外侧相隔形成。环形部120与绕线部110之间可以通过两个连接桥140形成连接。从而，在绕线部110与环形部120之间的连接桥140以外的区域形成两个开口。后述的磁芯部200通过上述的开口插入框架部100。环形部120在高度方向上从绕线部110的底部高度向下延伸形成。
34.支撑部130可以形成于环形部120的两侧并向环形部120的下方延伸，且支撑部130的底部可以与用于安装无线电力传输结构的基板接触，从而支撑部130可以起到支撑环形部120及绕线部110的作用。支撑部130及连接桥140优选形成两个，但也可以分别形成更多个。在支撑部130的外侧的接近底部的位置可以形成有多个引脚，缠绕于绕线部110的线圈可以通过引脚电连接于基板。
35.如图4所示，磁芯部200可以形成为圆环形状，并且可以形成为具有环形凹槽的圆环形状。所述磁芯部200可以用于传输电力。具体而言，可以利用锰锌铁氧体（mn
‑
zn）等铁氧体形成。
36.在磁芯部200的环形的中心可以形成有贯通孔220。所述贯通孔220的直径优选形成为能够在贯通孔220内插入后述的信号传输件，并且直径优选大于信号传输件的直径。在贯通孔220的外侧形成有空心的圆柱状的中心部210。所述中心部210可以插入框架部100的绕线部110中心的中空区域。在磁芯部200的外侧区域形成有两个与中心部210相隔的外壁
230。两个外壁230可以围绕磁芯部200的外侧而对称地形成，且在两个外壁230之间形成有两个相隔区域。当所述磁芯部200插入所述框架部100时，两个外壁230插入形成于框架部100的开口，且框架部100的连接桥140插入磁芯部200的外壁230之间的相隔区域，从而可以使中心部210和两个外壁230围绕框架部100的绕线部110。其中，外壁的数量不限于两个，可以形成更多数量的外壁。并且，中心部210和外壁230的高度可以形成为当磁芯部200插入框架部100时，与绕线部110的高度一致。据此，结合后的磁芯部200和框架部100的上表面（包括绕线部110、中心部210及外壁230的上表面）可以形成相对平整的表面。进一步地，缠绕于绕线部110的线圈可以从两个外壁230之间的连接桥140上的空间被引出而固定于支撑部130的引脚。
37.其中，当磁芯部200插入框架部100时，磁芯部200的底面优选与环形部120的底面齐平，或者也可以使磁芯部200的底面相较于环形部120的底面位于更高的位置。
38.进一步地，如图4所示，在磁芯部200底部的接近相隔区域的位置形成有向磁芯部200的内部凹进去的槽，在框架部100的连接桥140下方可以形成有与该槽对应的凸出部，从而，可以进一步防止磁芯部200相对于框架部100旋转。
39.固定部300可以用于固定框架部100和磁芯部200。如图5所示，固定部300可以包括底座部310、两个臂部320。
40.底座部310形成为大小与环形部120接近，且形成为中空的形状。在底座部310的内侧可以形成向内侧延伸形成的多个分支部311，在各个分支部311的内侧端形成有向上的凸起，该凸起用于支撑磁芯部200。各个分支部311优选具有预定的弹性，以更好地对磁芯部200进行支撑。在图2的实施例中示出了底座部310形成有四个分支部311的情形，分支部311的数量可以不限于此。并且，底座部310的厚度优选形成为小于或等于支撑部130从环形部120的下表面凸出的距离。从而，有助于使支撑部130的引脚固定于基板。并且，在底座部310的下方优选形成向下凸出的两个或两个以上的定位销，该定位销可以用于帮助无线电力传输结构在基板上的安装定位。
41.在底座部310的外侧的两侧形成有向上延伸的两个臂部320。在臂部320的接近上端的位置形成有从臂部320向内侧凸出的卡合部321。两个臂部320之间的间距可以与环形部120的形状及尺寸匹配。因此，当将所述底座部310从下方推入时，环形部120可以被插入两个臂部320之间，并使卡合部321卡合于环形部120的上表面。
42.进步一地，当卡合部321卡合于环形部120时，形成于底座部310的分支部311的凸起可以抵接于磁芯部200底面而防止磁芯部200向下脱离。并且，磁芯部200底部的上表面抵接于绕线部110及连接桥140的底面而防止磁芯部200从上方脱离。
43.通过如上所述的结构，可以将框架部100、磁芯部200及固定部300结合为一体。
44.以下，对本实用新型的无线电力传输结构的组装方法进行说明。
45.首先，将线圈缠绕于框架部100的绕线部110。然后将线圈的端部沿着框架部100的连接桥140从绕线部110引出，然后将线圈的端部通过如焊接的固定方式固定于支撑部130的引脚。
46.接下来，可以将磁芯部200从下方插入框架部100。此时，磁芯部200的外壁230可以从绕线部110和环形部120之间的开口凸出，磁芯部200的中心部210可以插入绕线部110的中空的区域。从而形成如图6所示的结构。即，磁芯部200的中心部210及外壁230的上表面可
以与绕线部110的上表面齐平。磁芯部200的底面可以与环形部120的底面齐平。并且，缠绕于绕线部110的线圈可以从磁芯部200的两个外壁230之间的区域引出而延伸至引脚。
47.接下来，将固定部300从磁芯部200及框架部100的下方推入。其中，固定部300的底座部310的形状优选与框架部100的支撑部130的形状配合。即，固定部300可以插入于框架部100下方的两个支撑部130之间。进一步地，固定部300的两个臂部320上部的卡合部321可以卡合于环形部120的上表面；固定部300的各个分支部311的凸起可以抵接于磁芯部200的底面。
48.从而可以将磁芯部200的位置固定于框架部100及固定部300之间。并且，可以通过框架部100的引脚将无线电力传输结构固定于基板。
49.其中，框架部100及固定部300优选利用不影响电磁场的传输的材料形成。
50.在上述的实施例中，对无线电力传输结构包括框架部100、磁芯部200及固定部300的情形进行了说明。但本实用新型不限于此，也可以省略固定部300。具体而言，在将磁芯部200插入框架部100后，可以利用粘结剂固定磁芯部200和框架部100而防止磁芯部200从框架部100向下方脱离。
51.在上述的实施例中，对连接桥140、外壁230、臂部320形成两个的情形进行了说明，但本实用新型不限于此，本领域技术人员可以适当地选择上述部件的数量。
52.接下来，对具有如上所述的无线电力传输结构的激光雷达进行说明。
53.根据本实用新型的一实施例的激光雷达可以是旋转式的激光雷达。并且可以包括旋转部和固定部，且激光雷达的发射模块和接收模块可以设置于旋转部。其中，需要将电力从固定部发送到旋转部的发射模块及接收模块，并且需要向发射模块发送控制信号并从接收模块接收接收信号。根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构可以用于在固定部和旋转部之间传输电力及信号。
54.根据本实用新型的一实施例的无线电力传输结构可以形成两个而相向地设置于旋转部和固定部。即，第一无线电力传输结构可以设置在位于下侧的固定部的上表面且如图1所示地形成；第二无线电力传输结构可以设置在位于上侧的旋转部的下表面且形成为将图1上下颠倒的形态。并且，在第一无线电力传输结构和第二无线电力传输结构之间优选相隔预定距离，相隔距离可以由本领域技术人员适当地选择。其中，旋转部可以通过未示出的轴承以可旋转的方式设置于固定部上。并且，位于旋转部的无线电力传输结构可以以两个无线电力传输结构的中心轴为旋转中心而进行相对的旋转。
55.从而，在上下对向的两个无线电力传输结构之间，电力可以通过借助缠绕在绕线部110的线圈所形成的电磁场从固定部传输到旋转部。其中，上下相对的两个磁芯部200可以防止电磁场外泄而提高无线输电的效率。并且，结合后的绕线部110、中心部210及外壁230的上表面的高度可以齐平而防止在相对旋转时与位于上侧/下侧的无线电力传输结构产生摩擦。
56.通过上述结构，电力可以以固定部的固定基板
‑
第一无线电力传输结构的线圈
‑
第二无线电力传输结构的线圈
‑
旋转部的旋转基板的方式传输。从而可以实现旋转部和固定部之间的无线电力传输。
57.根据本实用新型的一实施例，在无线电力传输结构和基板之间还可以设置有信号传输件。即，信号传输件可以设置于底座部310的中空区域及磁芯部200的贯通孔220所形成
空间，或者可以插入于磁芯部200的贯通孔220。并且，信号传输件的发射器和接收器可以上下相对地设置于固定部及旋转部，从而在固定部和旋转部之间实现信号的传输。
58.以上记载的关于装置及方法的实施例仅仅是示意性的，其中所记载的分离的单元可以是或者不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者不是物理单元，即，可以位于一个位置，或者可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实用新型的技术方案。