电机轴组件、电机总成和车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种电机轴组件、电机总成和车辆。


背景技术：

[0002]
相关技术中，车辆上电机的输出扭矩是通过电机扭矩控制器的计算模型得到，属于计算值，但在实际整车的测试过程中，由于电机会受到车辆传递系统刚度、传动系统间隙以及轮胎等影响因素的影响，导致计算出的电机输出扭矩并不是实际输出扭矩，且频率低，难以反映影响因素对电机输出扭矩的波动和冲击。


技术实现要素：

[0003]
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机轴组件。通过将检测部直接设置在电机轴的外表面，使检测部能够真实且准确地检测电机轴的实时扭矩，提高了对电机轴扭矩进行检测的真实性。
[0004]
本发明还提出了一种具有上述电机轴的电机总成。
[0005]
本发明还提出了一种具有上述电机总成的车辆。
[0006]
根据本发明所述电机轴组件包括：电机轴、检测部和信号处理部，所述检测部设置于所述电机轴的外表面以适于检测所述电机轴的实时扭矩；所述信号处理部与所述电机轴固定且与所述检测部连接以获取所述电机轴的实时扭矩。
[0007]
根据本发明的电机轴组件，通过在电机轴的外表面上直接设置检测部，使检测部能够测量电机轴的最真实的工况，且检测部能够实时检测电机轴上的扭矩，从而使检测部能够真实且准确地反映出电机轴的扭矩，同时检测部与电机轴上的信号处理部电连接，使信号处理部能够获取检测部所检测到的电机轴实时扭矩，信号处理部再反馈于上位机，从而使上位机能够得到真实且准确地电机输出扭矩，实现了从整车状态对电机轴的扭矩进行检测。
[0008]
根据本发明的一个实施例，所述的电机轴组件还包括：连接线，所述连接线将所述检测部与所述信号处理部连接；所述电机轴内设置有线束孔，所述连接线的至少部分收容于所述线束孔内。
[0009]
根据本发明的一个实施例，所述连接线的外表面设置有电磁屏蔽层。
[0010]
根据本发明的一个实施例，所述电磁屏蔽层构造为钼金属层。
[0011]
根据本发明的一个实施例，所述信号处理部包括：信号传输件和供电件，所述信号传输件与所述检测部连接且适于获取所述电机轴的实时扭矩并将实时扭矩发送至上位机；所述供电件分别与所述检测部和所述信号传输件电连接。
[0012]
根据本发明的一个实施例，所述的电机轴组件还包括：信号接收部，所述信号接收部与所述信号处理部间隔设置且与所述信号处理部无线通讯连接以接收所述电机轴的实时扭矩并将所述电机轴的实时扭矩发送至上位机。
[0013]
根据本发明的一个实施例，所述信号处理部还包括：处理部壳体，所述处理部壳体
设置于所述电机轴的一端且所述处理部壳体内设置有适于容纳所述信号传输件和所述供电件的容纳腔。
[0014]
根据本发明的一个实施例，所述信号接收部包括：接收部壳体，所述接收部壳体适于与电机定子固定，所述接收部壳体限定出适于收容所述处理部壳体的收容槽，所述处理部壳体的至少部分设置于所述容纳槽内且与所述接收部壳体间隔设置。
[0015]
根据本发明的一个实施例，所述接收部壳体内设置有环绕所述处理部壳体的第一线圈；所述处理部壳体的外周设置有与所述第一线圈正对的第二线圈。
[0016]
根据本发明的一个实施例，所述接收部壳体包括：内部壳体和外部壳体，所述内部壳体构造为筒状结构且外周设置有适于容纳所述第一线圈的第一线圈槽；所述外部壳体构造为筒状结构且套设置在所述内部壳体的外周以封闭所述第一线圈槽。
[0017]
根据本发明的一个实施例，所述处理部壳体的外周设置有适于容纳所述第二线圈的第二线圈槽。
[0018]
根据本发明的一个实施例，所述供电件与所述第二线圈电连接且适于将所述第二线圈内所产生的感应电流转换为直流电。
[0019]
根据本发明的一个实施例，所述信号处理部还包括：连接支架，所述连接支架上设置有适于安装所述供电件的第一安装位和适于安装所述信号传输件的第二安装位。
[0020]
根据本发明的一个实施例，所述连接支架构造为绝缘件。
[0021]
根据本发明的一个实施例，所述的电机轴组件还包括：端盖，所述端盖与所述处理部壳体固定且封闭所述容纳腔的敞开口。
[0022]
根据本发明的一个实施例，所端盖上设置有在所述端盖的厚度方向贯通的散热孔。
[0023]
下面简单描述根据本发明的电机总成。
[0024]
根据本发明的电机总成上设置有上述实施例的电机轴组件，由于根据本发明的电机总成上设置有上述实施例的电机轴组件，该电机轴组件能真实且准确地检测电机轴的实时扭矩，从而能够根据电机轴的实施扭矩对电机总成进行控制，提高了对电机总成控制的精度。
[0025]
下面简单描述根据本发明的车辆。
[0026]
根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电机总成，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电机总成，使车辆能够实时得到电机轴的最真实扭矩，并根据对得到的真实扭矩以对电机总成进行控制，保证了车辆的行驶稳定和安全性。
[0027]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0028]
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本发明的电机轴组件的剖视图；图2是根据图1中圈示a的局部放大图；图3是根据图1中圈示a的爆炸图；
图4是根据本发明的电机轴组件的爆炸图；图5是根据本发明的电机总成的示意图。
[0029]
附图标记：电机轴组件100，电机轴110，线束孔111，检测部120，信号处理部130，信号传输件131，供电件132，处理部壳体133，容纳腔134，第二线圈槽135，连接线140，信号接收部150，接收部壳体151，内部壳体151a，外部壳体151b，第一线圈槽151c，收容槽152，连接支架160，端盖170，散热孔171。
具体实施方式
[0030]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031]
下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的电机轴组件100。
[0032]
根据本发明的电机轴组件100包括电机轴110、检测部120和信号处理部130，检测部120设置于电机轴110的外表面以适于检测电机轴110的实时扭矩；信号处理部130与电机轴110固定且与检测部120连接以获取电机轴110的实时扭矩。
[0033]
相关技术中，车辆上电机的输出扭矩是通过电机扭矩控制器的计算模型得到，属于计算值，但在实际整车的测试过程中，由于电机会受到车辆传递系统刚度、传动系统间隙以及轮胎等影响因素的影响，导致计算出的电机输出扭矩并不是实际输出扭矩，且频率低，难以反映影响因素对电机输出扭矩的波动和冲击。
[0034]
根据本发明的电机轴组件100，通过在电机轴110的外表面上直接设置检测部120，使检测部120能够测量电机轴110的最真实的工况，且检测部120能够实时检测电机轴110上的扭矩，从而使检测部120能够真实且准确地反映出电机轴110的扭矩，同时检测部120与电机轴110上的信号处理部130电连接，使信号处理部130能够获取检测部120所检测到的电机轴110实时扭矩，信号处理部130再反馈于上位机，从而使上位机能够得到真实且准确地电机输出扭矩，实现了从整车状态对电机轴110的扭矩进行检测。
[0035]
根据本发明的一个实施例，电机轴组件100还包括：连接线140，连接线140将检测部120与信号处理部130连接；电机轴110内设置有线束孔111，连接线140的至少部分收容于线束孔111内。
[0036]
连接线140用于实现信号处理部130和检测部120的电连接，以使检测部120的检测信息能够传递给信号处理部130，其中将连接线140设置在电机轴110的线束孔111内，以降低连接线140随电机轴110转动的转动半径，从而降低了连接线140在转动过程中被扯断的概率。
[0037]
进一步地，将连接线140设置在电机轴110的线束孔111内，可以有效地隔绝连接线140与外界的联系，以避免外界电磁对连接线140产生干扰，提高了检测部120与信号处理部130之间的通信质量，从而提升了信号传递过程中的稳定性。
[0038]
根据本发明的一个实施例，连接线140的外表面设置有电磁屏蔽层。通过在连接线140的外表面设置有电磁屏蔽层，增加了连接线140的抗电磁干扰能力，以使连接线140能够有效地屏蔽外界电磁干扰。
[0039]
进一步地，屏蔽层可构造为钼金属层，钼金属的抗电磁干扰能力强，进一步提高了连接线140的抗电磁干扰能力，保证了连接线140传送信号的可靠性。
[0040]
根据本发明的一个实施例，信号处理部130包括：信号传输件131和供电件132，信号传输件131与检测部120连接且适于获取电机轴110的实时扭矩并将实时扭矩发送至上位机；供电件132分别与检测部120和信号传输件131电连接。供电件132分别对信号传输件131与检测部120进行供电，以保证检测部120和信号传输件131正常作业，其中，信号传输件131与检测部120连接，使检测部120能够将电机轴110的实时扭矩传递给信号传输件131，并通过信号传输件131将电机轴110的实时扭矩发送至上位机，使上位机能够得到真实且准确地电机输出扭矩。
[0041]
根据本发明的一个实施，电机轴组件100还包括：信号接收部150，信号接收部150与信号处理部130间隔设置且与信号处理部130无线通讯连接以接收电机轴110的实时扭矩并将电机轴110的实时扭矩发送至上位机。信号接收部150与信号处理部130通过无线通讯连接，以使信号接收部150能够接收信号处理部130的发射的信号，并将电机轴110的实时扭矩发送至上位机；其中，信号接收部150与信号处理部130可以通过无线射频的方式进行通讯，以减少电机轴组件100中的线束，降低电机轴110的成组难度。
[0042]
具体地，信号传输件131可与信号接收部150的第一线圈进行无线射频通讯，以使电机轴110的实时扭矩能够传递给第一线圈，并由第一线圈向上位机发送电机轴110的实时扭矩，或者在信号接收部150上设置天线，使信号传输件131与天线进行无线射频通讯，并由天线向上位机传递电机轴110的实时扭矩。
[0043]
根据本发明的一个实施例，信号处理部130还包括：处理部壳体133，处理部壳体133设置于电机轴110的一端且处理部壳体133内设置有适于容纳信号传输件131和供电件132的容纳腔134。
[0044]
可以理解，在处理部壳体133内设置容纳腔134，一方面，使容纳腔134能够收容信号传输件131和供电件132，减少电机轴组件100在轴向上的尺寸，降低电机轴110的体积；另一方面，可以减少处理部壳体133的制成用料，大大地降低了电机轴组件100的质量和成本，实现了电机轴组件100的轻量化设计要求。
[0045]
根据本发明的一个实施例，信号接收部150包括：接收部壳体151，接收部壳体151适于与电机定子固定，接收部壳体151限定出适于收容处理部壳体133的收容槽152，处理部壳体133的至少部分设置于容纳槽内且与接收部壳体151间隔设置。
[0046]
如图5所示，接收部壳体151与电机的定子固定，以使接收部壳体151在电机轴110转动时保持固定状态，同时接收部壳体151限定出收容槽152，收容槽152适于收容至少部分处理部壳体133，以进一步降低电机轴组件100轴向上尺寸，降低电机轴110的尺寸。
[0047]
进一步地，接收部壳体151与处理部壳体133间隔设置，以避免接收部壳体151对处理部壳体133的转动干涉。
[0048]
根据本发明的一个实施例，接收部壳体151内设置有环绕处理部壳体133的第一线圈；处理部壳体133的外周设置有与第一线圈正对的第二线圈。
[0049]
具体地，如图4所示，接收部壳体151包括：内部壳体151a和外部壳体151b，内部壳体151a构造为筒状结构且外周设置有适于容纳第一线圈的第一线圈槽151c，外部壳体151b构造为筒状结构且套设置在内部壳体151a的外周以封闭第一线圈槽151c，外部壳体151b和内部壳体151a配合，以将第一线圈限定在第一线圈槽151c内，以使第一线圈布置规整，并在第一线圈通电时能够形成规则的磁场。
[0050]
进一步地，第一线圈和第二线圈正对设置，以使第二线圈处于第一线圈产生的磁场内，且第二线圈设置在处理部壳体133的外周，第二线圈能够随着处理部壳体133的转动在磁场中运动，第二线圈在磁场中运动以产生感应电流，其中，第二线圈与供电件132电连接，第二线圈中的感应电流能够传递给供电件132，供电件132适于将第二线圈内所产生的感应电流转换为直流电，以使感应电流能够对检测部120和信号接收部150进行供电。
[0051]
根据本发明的一个实施例，处理部壳体133的外周设置有适于容纳第二线圈的第二线圈槽135，第二线圈收容在第二线圈槽135内，以避免第二线圈在转动时发生散乱，确保第二线圈内能够产生稳定的感应电流。其中，第二线圈槽135与第一线圈槽151c正对设置，使第二线圈能够完全处于第一线圈产生的磁场内。
[0052]
根据本发明的一个实施例，信号处理部130还包括：连接支架160，连接支架160上设置有适于安装供电件132的第一安装位和适于安装信号传输件131的第二安装位。连接支架160用于固定信号传输件131和供电件132，以保证信号传输件131和供电件132在随电机轴110转动过程中的稳定性，且在连接支架160上设置第一安装位和第二安装位，在提高了信号传输件131和供电件132与连接支架160固定的可靠性，同时将信号传输件131和供电件132分别安装在第一安装位和第二安装位，可以有效地避免将信号传输件131和供电件132的错装。
[0053]
具体地，在连接支架160上设置有第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽和第二安装槽分别构造为上述实施例的第一安装位和第二安装位，信号传输件131和供电件132分别设置于第一安装槽和第二安装槽内，连接支架160与处理部壳体133固定连接，连接支架160可以保持信号传输件131和供电件132与处理部壳体133之间连接的稳定性。
[0054]
根据本发明的一个实施例，连接支架160构造为绝缘件。通过将连接支架160构造为绝缘件，以将处理部壳体133与供电件132和信号传输件131隔开，防止第二线圈上产生的感应电流通过连接支架160传递至供电件132，从而避免供电件132短路。
[0055]
根据本发明的一个实施例，电机轴组件100还包括：端盖170，端盖170与处理部壳体133固定且封闭容纳腔134的敞开口。敞开口朝向处理部壳体133安装方向敞开，以便于处理部壳体133的安装，端盖170设置在敞开口处以封闭敞开口，同时适于压紧连接支架160，使连接支架160与处理部壳体133的配合更加紧凑，提高了电机轴组件100结构的可靠性。
[0056]
根据本发明的一个实施例，端盖170上设置有在端盖170的厚度方向贯通的散热孔171。散热孔171适于将供电件132以及电机轴110的线束孔111内产生的热量与大气进行换热，以达到散热的目的，提高电机轴组件100的散热速率，有效地降低了电机轴组件100对温度环境的要求。
[0057]
下面简单描述根据本发明的电机总成200。
[0058]
根据本发明的电机总成上设置有上述实施例的电机轴组件100，由于根据本发明的电机总成200上设置有上述实施例的电机轴组件100，该电机轴组件100能真实且准确地
检测电机轴110的实时扭矩，从而能够根据电机轴110的实施扭矩对电机总成200进行控制，提高了对电机总成200的控制精度。
[0059]
下面简单描述根据本发明的车辆。
[0060]
根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电机总成200，由于根据本发明的车辆上设置有上述实施例的电机总成200，使车辆能够实时得到电机轴110的最真实扭矩，并根据对得到的真实扭矩以对电机总成200进行控制，保证了车辆的行驶稳定和安全性。
[0061]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
[0062]
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
[0063]
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0064]
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
[0065]
在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
[0066]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0067]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。