CN112171633A - 机器人底盘车用单边轮毂电机轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机器人底盘车用单边轮毂电机轴，包括电机轴本体，所述电机轴本体包括第一安装部、第二安装部和第三安装部，第二安装部的两端分别与第一安装部和第三安装部连接，第一安装部的外部套接有车轮本体，第二安装部上套接有安装支架，所述第一安装部、第二安装部和第三安装部的内部均为空心结构。本发明提出的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，由第一安装部、第二安装部和第三安装部组成电机轴本体，第一安装部与车轮本体连接，并设有限位卡块对第一轴承、第二轴承和安装套柱进行限位，方便安装，容易拆卸，使用灵活，第二安装部连接安装支架，通过安装支架实现对电机轴本体的固定。

Description

机器人底盘车用单边轮毂电机轴

技术领域

本发明涉及机器人电机轴技术领域，特别涉及机器人底盘车用单边轮毂电机轴。

背景技术

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。现在市场上的轮毂电机中的电机轴在使用过程中会承受较大的扭矩，因此，为了保证轮毂电机正确输出扭力，必须保证电机轴安装到车架结构中不会发生转动才能实现；但是现在市场上的电机轴在使用过程中存在一些缺陷：1、由于轮毂电机直接与轮胎装配后，轮毂电机会与地面进行间接接触；轮毂电机将会受到地面反馈的复杂的受力情况，就容易造成轮毂电机轴窜动、振动、转动和产生噪音等问题，导致对轮毂电机的输出扭力和产品品质造成影响；2、由于轮毂电机与地面间接接触，轮毂电机容易受到水和灰尘的污染，而电机轴从电机壳体中伸出的部位是防水、防尘的关键；而现在市场上的轮毂电机轴对防水、防尘的效果差。

中国专利CN209510897U公开了后轮轮毂电机轴，包括轴本体，轴本体包括第一轴段，第一轴段的一端与用于安装转子铁芯的第二轴段的一端固定；第二轴段的另一端设置有第三轴段，第一轴段的另一端与第四轴段的一端固定；第四轴段的另一端固定有第五轴段；第一轴段和第二轴段的直径递减，第一轴段和第四轴段的直径递减；第五轴段和第四轴段沿着轴线的方向均设置有穿线孔，第一轴段的弧形面上设置有引线孔；第五轴段、第四轴段、第一轴段、第二轴段及第三轴段的轴心线均重合。本实用新型在保证电机轴的正常性能和机械强度的情况下，还能够有效防止电机产生振动、噪音、窜动以及防止电机轴在车架上出现窜动的情况，还使得轮毂电机的防水和防尘的效果更好。

该申请虽然在一定程度上解决了背景技术中的问题，但是该申请中电机轴的多段直径不同，在加工完成后，轴承等部件不易安装，同时电机轴本省不具有减震功能，在使用时，需要加装减震装置，不易固定。

发明内容

本发明的目的在于提供机器人底盘车用单边轮毂电机轴，由第一安装部、第二安装部和第三安装部组成电机轴本体，第一安装部与车轮本体连接，并设有限位卡块对第一轴承、第二轴承和安装套柱进行限位，方便安装，容易拆卸，使用灵活，第二安装部连接安装支架，通过安装支架实现对电机轴本体的固定，另外在第三安装部设置连接螺柱，双重固定，结构牢固，且通过减震圈和减震弹簧对电机轴本体进行减震，能够提高本机器人底盘车移动的平稳性，配合密封垫和内部穿线的结构，能够有效避免避免灰尘进入，提高使用安全性，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：机器人底盘车用单边轮毂电机轴，包括电机轴本体，所述电机轴本体包括第一安装部、第二安装部和第三安装部，第二安装部的两端分别与第一安装部和第三安装部连接，第一安装部的外部套接有车轮本体，第二安装部上套接有安装支架。

优选的，所述第一安装部、第二安装部和第三安装部的内部均为空心结构，且第一安装部、第二安装部和第三安装部内部连通，第一安装部的外壁上等距离的开设有长条卡槽，第一安装部的内壁上对称连接有限位卡块，第二安装部的两端分别连接有第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板之间的第二安装部上对称开设有弧形凹槽，第三安装部远离第二安装部的一端为封口结构，第三安装部靠近封口结构一端的上表面固定连接有延伸柱，第三安装部与延伸柱的连接处开设有通孔，延伸柱上套接有安装柱。

优选的，所述长条卡槽为两侧内壁均为弧面的长条形卡合槽，长条卡槽上活动连接有安装套柱，安装套柱两端的长条卡槽上分别套接有第一轴承和第二轴承，第一轴承、第二轴承和安装套柱的内圈上均开设有与长条卡槽相匹配的齿纹，齿纹与长条卡槽卡合连接，第一轴承和第二轴承分别与车轮本体内的电机转子的两端连接，安装套柱的外壁与车轮本体内的电机定子连接。

优选的，所述限位卡块为弧形结构的限位块，且限位卡块的侧壁与第一安装部的端口齐平，限位卡块的一侧固定连接有弧形拉板，弧形拉板的弧度与第一安装部的内壁相匹配，弧形拉板置于第一安装部的内部，且弧形拉板远离限位卡块一端的上表面对称连接有铰接座，铰接座之间活动连接有扭簧转柱，扭簧转柱的两端贯穿铰接座，且扭簧转柱的两端分别连接有安装块，安装块的上表面固定连接有固定凸块，固定凸块的上端与第一安装部的内壁固定连接，扭簧转柱上套接有支撑扭簧，支撑扭簧上设置有两个支撑端，两个支撑端分别与第一安装部的内壁和弧形拉板的表面相抵。

优选的，所述第一限位板和第二限位板的直径均大于第二安装部的直径，第一限位板和第二限位板靠近车轮本体的一端均开设有限位卡槽，限位卡槽上套接有密封垫，第一限位板上的密封垫与车轮本体活动连接，第二限位板上的密封垫与安装支架卡合连接。

优选的，所述延伸柱的内部为空心结构，延伸柱的上端固定连接有第一限位圈，第一限位圈的下表面连接有减震弹簧，减震弹簧与延伸柱套接，减震弹簧的下端与安装柱的下端固定连接。

优选的，所述安装柱包括伸缩套筒和连接螺柱，伸缩套筒的上端与连接螺柱的下端固定连接，伸缩套筒和连接螺柱的内部均为空心结构，伸缩套筒的长度与延伸柱的长度相同，连接螺柱的内部口径与延伸柱的内部口径大小相等，伸缩套筒下端的内壁上固定连接有第二限位圈，第二限位圈与延伸柱套接，且第二限位圈的上表面与减震弹簧的下端固定连接，连接螺柱的外壁上开设有连接外螺纹。

优选的，所述车轮本体的内部设置有轮毂电机，车轮本体靠近第一限位板的一侧设置有凹槽。

优选的，所述安装支架的上下端均固定连接有第一固定环和第二固定环，第一固定环与机器人车底盘连接，第二固定环的两侧对称开设有螺栓孔，螺栓孔内的通过螺栓固定连接有下部卡合块。

优选的，所述下部卡合块和第二固定环的内壁上均连接有减震圈，减震圈的内圈与第二安装部的外壁卡合连接，减震圈的内壁上连接有凸出圆球，减震圈的一侧开设有密封凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，由第一安装部、第二安装部和第三安装部组成电机轴本体，第一安装部与车轮本体连接，并设有限位卡块对第一轴承、第二轴承和安装套柱进行限位，方便安装，容易拆卸，使用灵活，第二安装部连接安装支架，通过安装支架实现对电机轴本体的固定，另外在第三安装部设置连接螺柱，双重固定，结构牢固，且通过减震圈和减震弹簧对电机轴本体进行减震，能够提高本机器人底盘车移动的平稳性，配合密封垫和内部穿线的结构，能够有效避免避免灰尘进入，提高使用安全性。

附图说明

图1为本发明的整体安装结构图；

图2为本发明的安装支架结构图；

图3为本发明的电机轴本体安装结构图；

图4为本发明的电机轴本体结构图；

图5为本发明的电机轴本体部分结构图；

图6为本发明的限位卡块剖视图；

图7为本发明的铰接座结构图；

图8为本发明的电机轴本体剖视图；

图9为本发明的延伸柱结构图；

图10为本发明的安装柱结构图。

图中：1、电机轴本体；11、第一安装部；111、长条卡槽；112、限位卡块；1121、弧形拉板；1122、铰接座；1123、扭簧转柱；1124、固定凸块；1125、支撑扭簧；113、第一轴承；114、第二轴承；115、安装套柱；12、第二安装部；121、第一限位板；1211、限位卡槽；1212、密封垫；122、第二限位板；123、弧形凹槽；13、第三安装部；131、延伸柱；1311、第一限位圈；1312、减震弹簧；132、安装柱；1321、伸缩套筒；13211、第二限位圈；1322、连接螺柱；2、车轮本体；3、安装支架；31、第一固定环；32、第二固定环；321、螺栓孔；33、下部卡合块；34、减震圈；341、凸出圆球；342、密封凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，机器人底盘车用单边轮毂电机轴，包括电机轴本体1，电机轴本体1包括第一安装部11、第二安装部12和第三安装部13，第二安装部12的两端分别与第一安装部11和第三安装部13连接，第一安装部11的外部套接有车轮本体2，车轮本体2的内部设置有轮毂电机，轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化，使用轮毂电机，能够缩小机器人底板车的大小，车轮本体2靠近第一限位板121的一侧设置有凹槽，凹槽用于与密封垫1212活动连接，提高连接的密封性，防止灰尘、水汽等进入到车轮本体2内，第二安装部12上套接有安装支架3，安装支架3用于固定电机轴本体1，安装支架3的上下端均固定连接有第一固定环31和第二固定环32，第一固定环31与机器人车底盘连接，通过第一固定环31连接安装支架3和机器人车底盘，第二固定环32的两侧对称开设有螺栓孔321，螺栓孔321内的通过螺栓固定连接有下部卡合块33，下部卡合块33通过螺栓与第二固定环32连接，第二固定环32采用可拆结构，方便将第二固定环32与第二安装部12连接，下部卡合块33和第二固定环32的内壁上均连接有减震圈34，减震圈34的内圈与第二安装部12的外壁卡合连接，减震圈34与第二安装部12卡合，起到减震作用，减震圈34的内壁上连接有凸出圆球341，凸出圆球341与弧形凹槽123活动连接，凸出圆球341通过弧形凹槽123对第二安装部12进行限位，电机轴本体1可以旋转一定角度，起到减震作用，防止第二安装部12扭力过大，发生旋转，减震圈34的一侧开设有密封凹槽342，密封凹槽342与密封垫1212卡合，防止灰尘等进入到弧形凹槽123内。

请参阅图3-图5，第一安装部11、第二安装部12和第三安装部13的内部均为空心结构，方便电线穿线，且第一安装部11、第二安装部12和第三安装部13内部连通，线路从第一安装部11、第二安装部12和第三安装部13内穿过，第一安装部11的外壁上等距离的开设有长条卡槽111，第一安装部11的内壁上对称连接有限位卡块112，第二安装部12的两端分别连接有第一限位板121和第二限位板122，第一限位板121和第二限位板122之间的第二安装部12上对称开设有弧形凹槽123，弧形凹槽123用于限定第二安装部12的位置，从而防止电机轴本体1旋转，第三安装部13远离第二安装部12的一端为封口结构，封口结构为了防止第三安装部13进入灰尘，起到密封作用，第三安装部13靠近封口结构一端的上表面固定连接有延伸柱131，第三安装部13与延伸柱131的连接处开设有通孔，通过通孔连接延伸柱131和第三安装部13，延伸柱131上套接有安装柱132，安装柱132可以在延伸柱131上伸缩。

长条卡槽111为两侧内壁均为弧面的长条形卡合槽，长条卡槽111上活动连接有安装套柱115，安装套柱115两端的长条卡槽111上分别套接有第一轴承113和第二轴承114，第一轴承113、第二轴承114和安装套柱115的内圈上均开设有与长条卡槽111相匹配的齿纹，齿纹与长条卡槽111卡合连接，起到固定第一轴承113和第二轴承114的作用，第一轴承113和第二轴承114旋转时，对第一安装部11产生的扭矩均与分散至第二安装部12的外壁上，扭矩不足以使得第二安装部12旋转，第一轴承113和第二轴承114分别与车轮本体2内的电机转子的两端连接，安装套柱115的外壁与车轮本体2内的电机定子连接。

请参阅图6-图7，限位卡块112为弧形结构的限位块，且限位卡块112的侧壁与第一安装部11的端口齐平，限位卡块112的一端伸出第一安装部11的端口，能够对第一轴承113进行限位，防止第一轴承113脱离第一安装部11，限位卡块112的一侧固定连接有弧形拉板1121，弧形拉板1121的弧度与第一安装部11的内壁相匹配，弧形拉板1121置于第一安装部11的内部，且弧形拉板1121远离限位卡块112一端的上表面对称连接有铰接座1122，铰接座1122之间活动连接有扭簧转柱1123，扭簧转柱1123的两端贯穿铰接座1122，且扭簧转柱1123的两端分别连接有安装块，安装块的上表面固定连接有固定凸块1124，固定凸块1124的上端与第一安装部11的内壁固定连接，扭簧转柱1123上套接有支撑扭簧1125，支撑扭簧1125上设置有两个支撑端，两个支撑端分别与第一安装部11的内壁和弧形拉板1121的表面相抵，在支撑扭簧1125的作用下，弧形拉板1121与第一安装部11的内壁贴合，带动限位卡块112的侧壁与第一安装部11的端口齐平，对第一轴承113起到限位作用，将限位卡块112相向推动，支撑扭簧1125拉伸，弧形拉板1121旋转一定角度，限位卡块112移动至第一安装部11的端口范围内，则可以将第一轴承113、第二轴承114和安装套柱115拆下。

请参阅图8，第一限位板121和第二限位板122的直径均大于第二安装部12的直径，第一限位板121和第二限位板122对第二固定环32进行限定，防止第二固定环32安装位置偏移，第一限位板121和第二限位板122靠近车轮本体2的一端均开设有限位卡槽1211，限位卡槽1211上套接有密封垫1212，限位卡槽1211对密封垫1212的位置限定，防止密封垫1212偏移，第一限位板121上的密封垫1212与车轮本体2活动连接，第二限位板122上的密封垫1212与安装支架3卡合连接，起到密封效果。

请参阅图9，延伸柱131的内部为空心结构，延伸柱131的上端固定连接有第一限位圈1311，第一限位圈1311的下表面连接有减震弹簧1312，减震弹簧1312与延伸柱131套接，减震弹簧1312的下端与安装柱132的下端固定连接。

请参阅图10，安装柱132包括伸缩套筒1321和连接螺柱1322，伸缩套筒1321的上端与连接螺柱1322的下端固定连接，伸缩套筒1321和连接螺柱1322的内部均为空心结构，电线从伸缩套筒1321和连接螺柱1322内部伸出，避免线路外露，使用安全，伸缩套筒1321的长度与延伸柱131的长度相同，伸缩套筒1321在连接螺柱1322的内部口径与延伸柱131的内部口径大小相等，伸缩套筒1321下端的内壁上固定连接有第二限位圈13211，第二限位圈13211与延伸柱131套接，且第二限位圈13211的上表面与减震弹簧1312的下端固定连接，车轮本体2抖动时，电机轴本体1会发生倾斜，减震弹簧1312伸缩，起到减震作用，伸缩套筒1321跟随减震弹簧1312上下移动，保护内部减震弹簧1312，同时起到密封作用，防止灰尘进入，连接螺柱1322的外壁上开设有连接外螺纹，连接外螺纹用于固定电机轴本体1的一端，通过安装支架3和连接螺柱1322分别固定电机轴本体1的中间位置和端部位置，提高电机轴本体1安装结构的牢固性。

工作过程：将限位卡块112相向推动，支撑扭簧1125拉伸，弧形拉板1121旋转一定角度，限位卡块112移动至第一安装部11的端口范围内，则可以将第一轴承113、第二轴承114和安装套柱115安装上，第一轴承113和第二轴承114分别与车轮本体2内的电机转子的两端连接，安装套柱115的外壁与车轮本体2内的电机定子连接，车轮本体2靠近第一限位板121的一侧设置有凹槽，凹槽用于与密封垫1212活动连接，提高连接的密封性，防止灰尘、水汽等进入到车轮本体2内，减震圈34的内圈与第二安装部12的外壁卡合连接，减震圈34与第二安装部12卡合，起到减震作用，减震圈34的内壁上连接有凸出圆球341，凸出圆球341与弧形凹槽123活动连接，凸出圆球341通过弧形凹槽123对第二安装部12进行限位，电机轴本体1可以旋转一定角度，起到减震作用，防止第二安装部12扭力过大，发生旋转，密封凹槽342与密封垫1212卡合，防止灰尘等进入到弧形凹槽123内，连接螺柱1322的外壁上开设有连接外螺纹，连接外螺纹用于固定电机轴本体1的一端，通过安装支架3和连接螺柱1322分别固定电机轴本体1的中间位置和端部位置，提高电机轴本体1安装结构的牢固性，电线从第一安装部11穿入，从伸缩套筒1321和连接螺柱1322内部伸出，避免线路外露。

综上所述：本机器人底盘车用单边轮毂电机轴，由第一安装部11、第二安装部12和第三安装部13组成电机轴本体1，第一安装部11与车轮本体2连接，并设有限位卡块112对第一轴承113、第二轴承114和安装套柱115进行限位，方便安装，容易拆卸，使用灵活，第二安装部12连接安装支架3，通过安装支架3实现对电机轴本体1的固定，另外在第三安装部13设置连接螺柱1322，双重固定，结构牢固，且通过减震圈34和减震弹簧1312对电机轴本体1进行减震，能够提高本机器人底盘车移动的平稳性，配合密封垫1212和内部穿线的结构，能够有效避免避免灰尘进入，提高使用安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.机器人底盘车用单边轮毂电机轴，包括电机轴本体(1)，其特征在于：所述电机轴本体(1)包括第一安装部(11)、第二安装部(12)和第三安装部(13)，第二安装部(12)的两端分别与第一安装部(11)和第三安装部(13)连接，第一安装部(11)的外部套接有车轮本体(2)，第二安装部(12)上套接有安装支架(3)。

2.如权利要求1所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述第一安装部(11)、第二安装部(12)和第三安装部(13)的内部均为空心结构，且第一安装部(11)、第二安装部(12)和第三安装部(13)内部连通，第一安装部(11)的外壁上等距离的开设有长条卡槽(111)，第一安装部(11)的内壁上对称连接有限位卡块(112)，第二安装部(12)的两端分别连接有第一限位板(121)和第二限位板(122)，第一限位板(121)和第二限位板(122)之间的第二安装部(12)上对称开设有弧形凹槽(123)，第三安装部(13)远离第二安装部(12)的一端为封口结构，第三安装部(13)靠近封口结构一端的上表面固定连接有延伸柱(131)，第三安装部(13)与延伸柱(131)的连接处开设有通孔，延伸柱(131)上套接有安装柱(132)。

3.如权利要求2所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述长条卡槽(111)为两侧内壁均为弧面的长条形卡合槽，长条卡槽(111)上活动连接有安装套柱(115)，安装套柱(115)两端的长条卡槽(111)上分别套接有第一轴承(113)和第二轴承(114)，第一轴承(113)、第二轴承(114)和安装套柱(115)的内圈上均开设有与长条卡槽(111)相匹配的齿纹，齿纹与长条卡槽(111)卡合连接，第一轴承(113)和第二轴承(114)分别与车轮本体(2)内的电机转子的两端连接，安装套柱(115)的外壁与车轮本体(2)内的电机定子连接。

4.如权利要求2所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述限位卡块(112)为弧形结构的限位块，且限位卡块(112)的侧壁与第一安装部(11)的端口齐平，限位卡块(112)的一侧固定连接有弧形拉板(1121)，弧形拉板(1121)的弧度与第一安装部(11)的内壁相匹配，弧形拉板(1121)置于第一安装部(11)的内部，且弧形拉板(1121)远离限位卡块(112)一端的上表面对称连接有铰接座(1122)，铰接座(1122)之间活动连接有扭簧转柱(1123)，扭簧转柱(1123)的两端贯穿铰接座(1122)，且扭簧转柱(1123)的两端分别连接有安装块，安装块的上表面固定连接有固定凸块(1124)，固定凸块(1124)的上端与第一安装部(11)的内壁固定连接，扭簧转柱(1123)上套接有支撑扭簧(1125)，支撑扭簧(1125)上设置有两个支撑端，两个支撑端分别与第一安装部(11)的内壁和弧形拉板(1121)的表面相抵。

5.如权利要求2所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述第一限位板(121)和第二限位板(122)的直径均大于第二安装部(12)的直径，第一限位板(121)和第二限位板(122)靠近车轮本体(2)的一端均开设有限位卡槽(1211)，限位卡槽(1211)上套接有密封垫(1212)，第一限位板(121)上的密封垫(1212)与车轮本体(2)活动连接，第二限位板(122)上的密封垫(1212)与安装支架(3)卡合连接。

6.如权利要求2所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述延伸柱(131)的内部为空心结构，延伸柱(131)的上端固定连接有第一限位圈(1311)，第一限位圈(1311)的下表面连接有减震弹簧(1312)，减震弹簧(1312)与延伸柱(131)套接，减震弹簧(1312)的下端与安装柱(132)的下端固定连接。

7.如权利要求6所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述安装柱(132)包括伸缩套筒(1321)和连接螺柱(1322)，伸缩套筒(1321)的上端与连接螺柱(1322)的下端固定连接，伸缩套筒(1321)和连接螺柱(1322)的内部均为空心结构，伸缩套筒(1321)的长度与延伸柱(131)的长度相同，连接螺柱(1322)的内部口径与延伸柱(131)的内部口径大小相等，伸缩套筒(1321)下端的内壁上固定连接有第二限位圈(13211)，第二限位圈(13211)与延伸柱(131)套接，且第二限位圈(13211)的上表面与减震弹簧(1312)的下端固定连接，连接螺柱(1322)的外壁上开设有连接外螺纹。

8.如权利要求1所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述车轮本体(2)的内部设置有轮毂电机，车轮本体(2)靠近第一限位板(121)的一侧设置有凹槽。

9.如权利要求1所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述安装支架(3)的上下端均固定连接有第一固定环(31)和第二固定环(32)，第一固定环(31)与机器人车底盘连接，第二固定环(32)的两侧对称开设有螺栓孔(321)，螺栓孔(321)内的通过螺栓固定连接有下部卡合块(33)。

10.如权利要求9所述的机器人底盘车用单边轮毂电机轴，其特征在于：所述下部卡合块(33)和第二固定环(32)的内壁上均连接有减震圈(34)，减震圈(34)的内圈与第二安装部(12)的外壁卡合连接，减震圈(34)的内壁上连接有凸出圆球(341)，减震圈(34)的一侧开设有密封凹槽(342)。

Images