电机转速适配器及具有其的轮毂电机的制作方法

1.本申请涉及电机领域，特别是涉及一种电机转速适配器及具有其的轮毂电机。


背景技术：

2.轮毂电机就是将电机集成到车轮内，直接驱动轮胎运动。轮毂电机为分布式车辆驱动平台的关键零部件,能够最大限度的提高电机的驱动效率，增加续航里程。同时，轮毂电机的直接驱动让动力更强，动力分布更均匀，另外轮毂电机的使用使得整车的结构更加优化。
3.但是，分布式车辆驱动平台的多个轮毂电机是分布式的，多个电机相互独立，多个轮毂电机在运行时很难同步运转，尤其是在复杂的路面下或者在转弯时，每个轮子的速度需要出现差异的时候，而电机的跟随无法达到理想状态，造成各个车轮内的电机力量互相制约，进而使车辆运行不稳定。这同时带来的问题还有导致车辆的轮胎磨损速度加快，车速上不去，同时使得应用分布式车辆驱动平台的车很难适应硬路面


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对分布式车辆驱动平台的多个分布式轮毂电机很难同步运转，导致各个车轮内的电机力量互相制约，进而使车辆运行不稳定的问题，提供一种电机转速适配器及具有其的轮毂电机。
5.一种电机转速适配器，安装于电机的输出轴上，包括收容缸、配合件及弹性部件；其中，
6.所述收容缸上设置有收容槽，所述配合件及所述弹性部件均收容于所述收容槽内；
7.所述配合件上设置有装配孔，电机的输出轴穿过所述装配孔，并装配固定于所述装配孔处，与所述配合件实现刚性连接，使输出轴与所述配合件进行同步转动；
8.所述弹性部件设置有至少两个，分别设置于所述配合件与所述收容缸之间的空间内；
9.当电机的驱动对象对电机的要求扭矩与电机的瞬时扭矩不一致时，所述配合件挤压所述弹性部件提供给电机一个软行程。
10.在其中一个实施例中，所述装配孔的孔壁设置有多个凹槽，电机的输出轴上对应所述凹槽设置有凸棱，所述凸棱至少部分嵌入到所述凹槽内。
11.在其中一个实施例中，所述配合件包括枢轴及挤压凸台，所述装配孔设置于所述枢轴上，所述挤压凸台设置于所述枢轴的外侧壁，固定连接于所述枢轴，所述挤压凸台设置有两个，两个所述挤压凸台对称设置；
12.借由两个所述挤压凸台和所述枢轴，所述收容槽均匀分成两个对称空间，每个对称空间内均设置有所述弹性部件。
13.在其中一个实施例中，所述配合件还包括限位凸台，所述限位凸台设置于所述挤
压凸台的远离所述枢轴的一端，固定连接于所述挤压凸台；
14.所述收容缸于所述收容槽的内侧壁设置有限位槽，所述限位槽连通于所述收容槽，所述限位凸台至少部分收容于所述限位槽内。
15.在其中一个实施例中，所述弹性部件设置有4个，所述收容缸上还设置有阻挡凸台，所述阻挡凸台固定连接于所述收容缸，所述阻挡凸台设置有两个，两个所述挤压凸台之间各设置一个所述阻挡凸台，所述阻挡凸台将两个所述挤压凸台之间的空间分隔成两个空间，每个空间内各设置一个所述弹性部件。
16.在其中一个实施例中，还包括传导组件，所述传导组件转动连接于电机的输出轴，并固定连接于所述收容缸；
17.所述传导组件至少包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮啮合于所述第二齿轮，且所述第一齿轮固定连接于所述收容缸，所述收容缸转动时，带动所述第一齿轮转动；所述第二齿轮转动连接于电机的输出轴，所述第二齿轮转动时，不会带动电机的输出轴转动。
18.在其中一个实施例中，所述传导组件还包括第三齿轮，所述第三齿轮和所述第二齿轮分别位于所述第一齿轮的两侧，分别从两侧啮合于所述第一齿轮。
19.在其中一个实施例中，还包括底座，所述底座固定连接于所述收容缸；
20.所述底座上设置有贯孔，所述第二齿轮收容于所述贯孔内，所述底座对应所述第一齿轮设置有安装位，所述第一齿轮对应所述安装位设置，所述底座至少部分填充于所述第二齿轮与所述第三齿轮之间的空隙处。
21.上述电机转速适配器，通过将电机转速适配器装配固定到电机的输出轴上，使配合件与电机的输出轴同步转动，再通过弹性部件提供软行程，在电机的瞬时扭矩大于车辆对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器给电机提供一个软行程，让电机的扭矩平稳增加，并输出给电机的输出轴。反之，在电机的瞬时扭矩小于车轮对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器提供一段软行程对电机进行助推，助推的角速度大于电机直接输出的角速度，使得车辆整体行驶平稳无冲击。
22.本申请第二方面提供一种轮毂电机，至少包括输出轴和电机转速适配器，所述电机转速适配器为上述任一所述的电机转速适配器，所述电机转速适配器固定于所述输出轴上。
23.在其中一个实施例中，所述电机转速适配器设置在所述轮毂电机的内部，或设置在所述轮毂电机的外部；
24.当设置在所述轮毂电机的外部时，所述电机转速适配器设置在所述轮毂电机和其驱动对象之间。
25.由于轮毂电机具有电机转速适配器，因而，电机转速适配器具有的有益效果，轮毂电机也同样具备。
附图说明
26.图1为本申请一实施例的电机转速适配器的结构示意图；
27.图2为本申请一实施例的电机转速适配器的爆炸结构示意图；
28.图3为本申请一实施例的电机转速适配器的另一爆炸结构示意图；
29.图4为本申请一实施例的电机转速适配器的收容缸的结构示意图；
30.图5为本申请一实施例的电机转速适配器的配合件的结构示意图。
具体实施方式
31.为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.分布式车辆驱动平台的多个分布式轮毂电机很难同步运转，导致各个车轮内的电机力量互相制约，鉴于轮毂电机驱动的车辆实际运行过程中的复杂情况，单纯通过电控系统很难彻底解决车辆多轮不同步的核心问题。只有让电机自身扭矩的变化主动适应运行实际情况，才能从根本上借解决不同步问题。本申请通过提供电机转速适配器，电机转速适配器与电机转子相配合，在电机的瞬时扭矩大于车辆对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器给电机提供一个软行程，让电机的扭矩平稳增加，并输出给电机的输出轴。反之，在电机的瞬时扭矩小于车轮对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器提供一段软行程对电机进行助推，助推的角速度大于电机直接输出的角速度，使得车辆整体行驶平稳无冲击。
35.电机转速适配器可以设置在电机的内部，也可以设置在电机的外部。当设置在电机的外部时，电机转速适配器需设置在电机和车轮之间，以对电机和车轮之间的扭矩差异进行调节。
36.下面详细介绍电机转速适配器的结构及其应用原理。
37.请参阅图1至图3，示例性的示出了本申请一实施例的电机转速适配器10的结构示意图，电机转速适配器10套设于电机的输出轴上，即电机的输出轴穿过电机转速适配器10。电机转速适配器10包括收容缸110、配合件120及弹性部件130，配合件120与电机的输出轴刚性连接，使输出轴与配合件120进行同步转动。弹性部件130设置于配合件120与收容缸110之间，当电机的瞬时扭矩与车轮对电机的扭矩要求不一致时，配合件120挤压弹性部件130，从而提供一段软行程。
38.电机的输出轴穿过收容缸110和配合件120，收容缸110和配合件120上对应设置有孔洞，以供输出轴穿过。可以理解，收容缸110的孔洞的内径大于输出轴在该孔洞位置的外径，以避免收容缸110与输出轴产生摩擦，从而产生输出损耗。
39.请继续参阅图4，收容缸110上还设置有收容槽110a，配合件120及弹性部件130均收容于收容槽110a内。
40.在一些实施例中，收容缸110包括底板111及围壁113，围壁113上设置有第一通孔113a，底板111从第一通孔113a的一端固定连接于围壁113，由底板111和围壁113合围形成收容槽110a，收容槽110a的截面形状即第一通孔113a的截面形状。底板111上设置有第一穿孔111a，第一穿孔111a连通于第一通孔113a，且第一穿孔111a与第一通孔113a同轴设置，电机的输出轴从第一通孔113a及第一穿孔111a内穿过，且输出轴与第一穿孔111a、第一通孔113a同轴。
41.请参阅图1至图3、图5，配合件120上设置有装配孔120a，电机的输出轴穿过装配孔120a，并装配固定于装配孔120a处，与配合件120实现刚性连接。在一些实施例中，装配孔120a的孔壁设置有多个凹槽120b，电机的输出轴上对应凹槽120b设置有凸棱，凸棱至少部分嵌入到凹槽120b内，由此，可以实现输出轴和配合件120的同步转动。例如，在图5所示的实施例中，沿着装配孔120a的周向，均匀设置有多个凹槽120b，且沿着装配孔120a的轴向，凹槽120b贯穿配合件120的两端，以便于配合件120和输出轴的装配。凹槽120b的形状与凸棱的形状相适应，以使得凸棱恰好填充进凹槽120b内，而没有盈余，由此，可以避免配合件120与输出轴之间产生冗余的相对转动。凹槽120b的形状可以设置为：越靠近装配孔120a的中心轴，宽度越宽，由此，可以方便输出轴与配合件120的装配。
42.当然，在其他的实施例中，输出轴与配合件120可以采用其他的固定方式，只要能够实现配合件120和输出轴的同步转动即可。
43.配合件120可以包括枢轴121及挤压凸台123，装配孔120a设置于枢轴121上，挤压凸台123设置于枢轴121的外侧壁，固定连接于枢轴121，挤压凸台123设置有两个，两个挤压凸台123对称设置。借由两个挤压凸台123和枢轴121，收容槽110a被均匀分成两个对称空间，每个对称空间内均设置有弹性部件130。
44.在一个或多个实施例中，配合件120还包括限位凸台125，限位凸台125设置于挤压凸台123的远离枢轴121的一端，固定连接于挤压凸台123。收容缸110于收容槽110a的内侧壁设置有限位槽110b，限位槽110b连通于收容槽110a，限位凸台125至少部分收容于限位槽110b内。通过设置限位槽110b和限位凸台125，使得限位凸台125只能在限位槽110b内移动，限定了配合件120转动的最大角度。当电机的瞬时扭矩与车轮对电机的扭矩要求一致时，限位凸台125位于限位槽110b的中线位置，因此，无论车轮对电机的要求扭矩大于电机的瞬时扭矩，还是小于电机的瞬时扭矩，电机转速适配器10均能够通过使配合件120往不同的方向转动，使不同的弹性部件130提供软行程即可。
45.请参阅图2和图3，弹性部件130设置有至少两个，分别设置于配合件120与收容缸110之间的空间内。例如，弹性部件130设置有两个时，配合件120将收容槽110a分隔成两个对称空间，每个对称空间内设置一个弹性部件130。
46.在一些实施例中，弹性部件130设置有4个，收容缸110上还设置有阻挡凸台115，阻挡凸台115固定连接于收容缸110，阻挡凸台115设置有两个，两个挤压凸台123之间各设置一个阻挡凸台115，由此，阻挡凸台115将两个挤压凸台123之间的空间分隔成两个空间，每个空间内各设置一个弹性部件130。当弹性部件130设置有四个时，弹性部件130的提及可以设置的较小，从而可以提供较为规则的形变，同时，使得配合件120往不同的方向挤压弹性部件130时，挤压凸台123挤压的是不同的弹性部件130，能够提高弹性部件130的使用寿命。例如，阻挡凸台115可以由围壁113向内延伸形成。
47.弹性部件130可以采用弹簧或聚氨酯块。在一些实施例中，弹性部件130内可以设置有小孔130a，以提升弹性部件130的形变量，增加弹性部件130能够提供的软行程。
48.请参阅图1和图2，电机转速适配器10还可以包括顶板160，顶板160固定连接于收容缸110，并盖合于收容槽110a。通过设置顶板160，以避免弹性部件130从收容槽110a内脱离。可以理解，顶板160上也设置有穿孔，以供电机的输出轴穿过。
49.请参阅图1至图3，在一些实施例中，电机转速适配器10还包括传导组件140，传导组件140转动连接于电机的输出轴，并固定连接于收容缸110。当限位凸台125移动到限位槽110b的末端时，将会产生刚性接触，传导组件140的设置，可以尽可能的减少刚性接触对收容缸110的磨损，当限位凸台125移动到限位槽110b的末端时，限位凸台125具有推动收容缸110转动的趋势，并将力传导到传导组件140，使传导组件140相对输出轴转动，将刚性接触力缓冲掉。
50.请参阅图2和图3，传导组件140至少包括第一齿轮141和第二齿轮143，第一齿轮141啮合于第二齿轮143，且第一齿轮141固定连接于收容缸110，收容缸110转动时，带动第一齿轮141转动。第二齿轮143转动连接于电机的输出轴，第二齿轮143转动时，不会带动电机的输出轴转动。例如，第二齿轮143可以通过轴承连接于电机的输出轴，从而使第二齿轮143与电机的输出轴之间实现光滑的转动，且传导组件140的转动与电机的输出轴的转动不会相互影响，使得传导组件140能够提供缓冲，一方面，给限位凸台125与收容缸110的碰撞提供缓冲，另一方面，也可以进一步增加电机转速适配器10能够提供的软行程。
51.例如，在图2所示的实施例中，第一齿轮141设置有三个，通过三个第一齿轮141来带动第二齿轮143的转动，可以充分带动第二齿轮143的转动，同时尽可能的使收容缸110与第二齿轮143之间转动保持均一性。
52.在一个或多个实施例中，传导组件140还包括第三齿轮145，第三齿轮145和第二齿轮143分别位于第一齿轮141的两侧，且第三齿轮145啮合于第一齿轮141。也就是说，第二齿轮143和第三齿轮145分别从两侧啮合于第一齿轮141。例如，在图2所示的实施例中，第二齿轮143位于多个第一齿轮141的内侧，第三齿轮145位于外侧，将多个第一齿轮141包围住。通过设置第三齿轮145将多个第一齿轮141同步，是第一齿轮141、第二齿轮143、第三齿轮145的转动与收容缸110的转动相符，使传导组件140的保持一个既定的转动节奏。
53.请参阅图2和图3，在一些实施例中，电机转速适配器10还可以包括底座150，底座150固定连接于收容缸110，第一齿轮141可以固定于底座150上。例如，底座150与收容缸110之间可以通过一长杆螺栓固定，长杆螺栓穿过第一齿轮141后，固定于底座150上，由此通过长杆螺栓同时实现了收容缸110、第一齿轮141、底座150的固定，同时第二齿轮143借由第一齿轮141固定于电机的输出轴上。
54.底座150上设置有贯孔150a，第二齿轮143收容于贯孔150a内，底座150对应第一齿轮141设置有安装位150b，第一齿轮141对应安装位150b设置，由此，底座150可以至少部分填充于第二齿轮143与第三齿轮145之间的空隙处，增强电机转速适配器10结构上的紧凑性。特别的，当电机转速适配器10设置在电机的内部时，因为电机内部空间有限，电机转速适配器10在结构上保持紧凑性是非常必要的。
55.当电机转速适配器10装配于电机的输出轴上时，当电机的驱动对象(如车轮)对电机的要求扭矩与电机的瞬时扭矩不一致时，由于电机的转子的输出经由输出轴进行输出，
因而可以由电机转速适配器10通过配合件120挤压弹性部件130提供给电机一个软行程，例如，当电机的瞬时扭矩大于车轮对电机的要求扭矩时，使配合件120沿着顺时针转动，挤压凸台123挤压其中一个弹性部件130，从而由该弹性部件130给电机提供软行程，该软行程的增加让电机的扭矩平稳的增加，并经由输出轴提供给车轮，该软行程带来的角速度变化对于车辆来说，相当于电机的转角稍微大于输出轴的转角，车轮动力增加的同时，对轮速没有额外的影响。当电机的瞬时扭矩小于车轮对电机的要求扭矩时，使配合件120沿着逆时针转动，挤压凸台123挤压该挤压凸台123另一侧的弹性部件130，并由该弹性部件130提供软行程，该软行程对电机进行助推，该助推的角速度大于电机直接输出的角速度，这种转角差异的变化不影响轮胎的运行角速度，车轮动力减弱的同时，车辆整体行驶平稳无冲击。
56.上述电机转速适配器10，通过将电机转速适配器10装配固定到电机的输出轴上，使配合件120与电机的输出轴同步转动，再通过弹性部件130提供软行程，在电机的瞬时扭矩大于车辆对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器10给电机提供一个软行程，让电机的扭矩平稳增加，并输出给电机的输出轴。反之，在电机的瞬时扭矩小于车轮对该电机的扭矩要求时，电机转速适配器10提供一段软行程对电机进行助推，助推的角速度大于电机直接输出的角速度，使得车辆整体行驶平稳无冲击。
57.本申请还提供一种轮毂电机，轮毂电机至少包括输出轴和电机转速适配器，电机转速适配器为上述任一实施例的电机转速适配器，电机转速适配器固定于输出轴上。
58.电机转速适配器可以设置在轮毂电机的内部，也可以设置在轮毂电机的外部。当设置在轮毂电机的外部时，电机转速适配器需设置在轮毂电机和驱动对象(例如车轮)之间，以对电机和驱动对象之间的扭矩差异进行调节。
59.由于轮毂电机具有电机转速适配器，因而，电机转速适配器具有的有益效果，轮毂电机也同样具备。
60.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
61.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。