專利名稱：混合動力汽車用電機及由其構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機和汽車驅(qū)動聯(lián)接離合裝置，特別是一種用于混合動力汽車的電機和由該電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置。屬于混合動力汽車電機、驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混合動力汽車就是將內(nèi)燃發(fā)動機和電動機組合在一輛汽車上，以汽(柴)油、燃?xì)馀c電力混合作動力，具有高效率和低排污的特點，符合現(xiàn)代汽車發(fā)展的要求，近幾年世界各大汽車公司已分別推出了各自的混合動力汽車。但由于目前世界上的混合動力汽車都是普通電機與發(fā)動機配合使用，將普通電機聯(lián)接在發(fā)動機與變速箱之間，因而存在以下不足之處一是因增加普通電機而占用過多的汽車內(nèi)部空間，使汽車重量增加，同時使汽車響應(yīng)速度變慢、可靠性降低；二是受發(fā)動機結(jié)構(gòu)和車內(nèi)空間的限制，發(fā)動機、變速箱等需重新開發(fā)設(shè)計，開發(fā)周期長，且不能對現(xiàn)有內(nèi)燃發(fā)動機汽車進(jìn)行混合動力改裝。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是針對上述不足之處而提供一種聯(lián)接在發(fā)動機與傳動軸之間而省去變速箱的混合動力汽車用電機。
本實用新型進(jìn)一步的目的就是提供一種由本實用新型混合動力汽車用電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置。
本實用新型電機的技術(shù)解決方案是一種混合動力汽車用電機，其特征是包括變頻調(diào)速電機；變頻調(diào)速電機的電機軸為兩端伸出、且端部均設(shè)有花鍵的電機花鍵軸。
本實用新型電機的技術(shù)解決方案中所述的變頻調(diào)速電機可以為由包括電機軸、軸承外蓋、軸承內(nèi)蓋、機殼、前端蓋、軸承、后端蓋、定子鐵芯、定子線圈和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的三相交流永磁電機，其中，轉(zhuǎn)子為實心轉(zhuǎn)子；該實心轉(zhuǎn)子上對稱開有根據(jù)電機極數(shù)確定的永磁體槽和空槽，永磁體槽內(nèi)嵌有永磁體；永磁體外設(shè)有由非磁性材料制成的槽楔；實心轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有圓環(huán)式非磁性材料擋板；實心轉(zhuǎn)子與軸之間設(shè)有轉(zhuǎn)子磁極隔套；機殼殼體采用鋁合金制成。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的技術(shù)解決方案是一種由混合動力汽車用電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置，其特征是電機軸的一花鍵端連接有與傳動軸的突緣叉配合的突緣；另一花鍵端連接有與發(fā)動機離合器主動盤總成配合的離合器從動盤總成。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的技術(shù)解決方案中所述的離合器從動盤總成可以由離合器從動盤、分離軸承、分離軸承座、軸承蓋、分離叉、分離叉桿、分離叉臂和離合器殼構(gòu)成；其中，離合器從動盤連接在電機軸的花鍵上；軸承蓋套裝在電機軸上，并固定在電機后端蓋上；分離軸承座套在軸承蓋上；分離軸承設(shè)置在分離軸承座與離合器從動盤之間；分離叉桿端部穿過離合器殼，并與分離叉臂連接。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的技術(shù)解決方案中所述的離合器從動盤總成還可以由離合器從動盤、分離軸承、分離軸承座、軸承蓋、分離叉、分離叉桿、伺服電機和離合器殼構(gòu)成；其中，離合器從動盤連接在電機軸的花鍵上；軸承蓋套裝在電機軸上，并固定在電機后端蓋上；分離軸承座套在軸承蓋上；分離軸承設(shè)置在分離軸承座與離合器從動盤之間；分離叉桿端部穿過離合器殼，并與伺服電機連接。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的技術(shù)解決方案中所述的離合器從動盤總成還可以由離合器從動盤、鐵芯內(nèi)套、鐵芯外套、勵磁線圈、分離軸承、銜鐵構(gòu)成；其中，離合器從動盤連接在電機軸的花鍵上；銜鐵套裝在電機軸上，并通過空心螺栓實現(xiàn)軸向移動；鐵芯內(nèi)套、鐵芯外套、勵磁線圈通過銜鐵上的分離軸承與離合器從動盤連接成整體；且在銜鐵與鐵芯內(nèi)套之間設(shè)有彈簧；離合器從動盤總成通過固定螺栓固定在后端蓋上。
本實用新型電機由于采用變頻調(diào)速電機，其電機軸采用兩端伸出、且端部均設(shè)有花鍵的電機花鍵軸，因而，不僅可用作混合動力汽車電機，而且還可以聯(lián)接于發(fā)動機與傳動軸之間而省去變速箱，并且花鍵結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有汽車一致，具有結(jié)構(gòu)簡單、傳遞扭矩大、易于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和維修、可靠性高和互換性好的特點。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置由于在電機軸的一花鍵端連接有與傳動軸的突緣叉配合的突緣，在電機軸的另一花鍵端連接有與發(fā)動機離合器主動盤總成配合的離合器從動盤總成，因而，安裝到汽車上與發(fā)動機和傳動軸聯(lián)接后，不僅構(gòu)成混合動力汽車，而且還省去了變速箱。電機內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)變壓器或者光電編碼器等傳感器，閉環(huán)控制電機與中央控制器相連，使發(fā)動機與電機相互切換，以滿足汽車正常行駛的需要。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有占用車內(nèi)空間小、重量輕、響應(yīng)速度快、可優(yōu)化多種離合方式、易于控制和可靠性高的特點。另外，本實用新型由于不改變現(xiàn)有汽車的車體結(jié)構(gòu)，即直接用本實用新型取代現(xiàn)有的變速箱，因而可方便地將現(xiàn)有各種汽車改型成混合動力汽車，大大縮短了開發(fā)周期，并且也可很方便地將現(xiàn)已使用的各種汽車改裝成混合動力汽車。
本實用新型混合動力汽車用電機及由其構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置主要用于混合動力汽車及對現(xiàn)有已使用汽車的混合動力改造。


圖1是本實用新型電機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
混合動力汽車用電機如圖1、圖2、圖3所示。變頻調(diào)速電機采用三相交流永磁同步電機，也可采用三相異步交流電機。軸承外蓋、前端蓋3、后端蓋12、軸承2、軸承內(nèi)蓋11、定子鐵芯8和定子線圈5與現(xiàn)有三相交流永磁同步電動機中的各部件對應(yīng)相同，只是機殼6、轉(zhuǎn)子和電機軸1不同。機殼6殼體采用鋁合金、鋼板件等制成，主要是縮小電機體積和減輕電機重量。機殼6殼體中可以設(shè)有冷卻水、油通道。機殼6與前端蓋3、后端蓋12之間用螺栓螺母4聯(lián)接。轉(zhuǎn)子鐵芯9為實心轉(zhuǎn)子，其上對稱開有永磁體槽14和空槽18，永磁體槽14和空槽18個數(shù)由電機的極數(shù)決定，2極電機2個槽，4極電機4個槽，以此類推，圖中為8極電機8個槽。永磁體槽14內(nèi)嵌有永磁體17，永磁體17為燒結(jié)釹鐵硼永磁體，也可以是其它材質(zhì)的永磁體?？詹?8開在兩相鄰磁體槽14之間的轉(zhuǎn)子鐵芯9的中間，起隔斷磁路的作用。轉(zhuǎn)子鐵芯9與電機軸1之間設(shè)有轉(zhuǎn)子磁極隔套10，隔套10由非磁性材料制成。轉(zhuǎn)子磁極隔套10可以是整體式隔套，也可以是圖中所示的三個相互分離的隔套。隔套10與轉(zhuǎn)子之間設(shè)有隔磁條21。轉(zhuǎn)子磁極隔套10起阻斷磁路的作用。轉(zhuǎn)子鐵芯9兩端設(shè)有圓環(huán)式非磁性材料擋板20，擋板20上設(shè)有配重螺釘19。轉(zhuǎn)子鐵芯9外設(shè)有箍圈16，箍圈16由有一定強度的非磁性材料制成，既起阻斷磁路的作用，又起到使永磁體17與轉(zhuǎn)子鐵芯9結(jié)合更加堅固的作用，使轉(zhuǎn)子整體鋼性好，適合大功率、高轉(zhuǎn)速的應(yīng)用。本實用新型的定子結(jié)構(gòu)和普通的異步電動機定子結(jié)構(gòu)基本相同。定子鐵芯8經(jīng)螺釘7固定在機殼6上。定子鐵芯8槽口有一定的斜度，其斜度的大小是由啟動力矩大小決定的。電機軸1采用雙伸出式，且兩伸出端端部均設(shè)有花鍵13。
本實用新型可作為電動機、發(fā)電機使用。作為電動機使用時，在通電的情況下，定子線圈5在永磁體17的磁場作用下驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動汽車行駛；作為發(fā)電機使用時，由于汽車在下坡、滑行時不需動力，在斷電的情況下，轉(zhuǎn)子隨汽車的運行使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子永磁體17產(chǎn)生的磁場作用下，定子線圈5就會產(chǎn)生電流，為高能電池充電。交流永磁同步電機的廣泛使用，必將大大降低環(huán)境污染，節(jié)能降耗效果顯著，是一種前景廣闊的綠色產(chǎn)品。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例1如圖4所示。電機部分及電機軸1與圖1中的相同。電機軸1的左端花鍵13上連接有突緣22，可直接與汽車傳動軸的突緣叉聯(lián)接。電機軸1的右端花鍵13上連接有離合器從動盤總成。離合器從動盤總成由離合器從動盤28、分離軸承32、分離軸承座26、軸承蓋23、分離叉24、分離叉桿27、分離叉臂25和離合器殼30構(gòu)成。其中，離合器從動盤28連接在花鍵13上。軸承蓋23套裝在電機軸1上，并固定在電機后端蓋12上。分離軸承座26套在軸承蓋23上。分離軸承32設(shè)置在分離軸承座26與離合器從動盤28之間。分離叉桿27端部穿過離合器殼30，并固定在離合器殼30上，分離叉桿27與分離叉臂25連接。離合器殼30與后端蓋12為一整體。離合器殼30通過螺栓與發(fā)動機的飛輪殼31連接。離合器從動盤28與設(shè)置在發(fā)動機上的離合器主動盤總成29配合。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例2如圖5所示。實施例2中除離合器從動盤總成外，其余部分均與圖2所示的實施例1相同。離合器從動盤總成中除伺服電機33外，其余部分均與圖2中所示的離合器從動盤總成相同。伺服電機33替代分離叉臂25，與分離叉桿27的外端聯(lián)接，實現(xiàn)電氣方式控制離合器。
本實用新型驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置實施例3如圖6所示。電機部分、電機軸1、突緣22與圖2所示的實施例1中的對應(yīng)部分相同。離合器從動盤總成由離合器從動盤41、鐵芯內(nèi)套35、鐵芯外套34、勵磁線圈36、分離軸承40、銜鐵39構(gòu)成；其中，離合器從動盤41連接在電機軸1的花鍵13上；銜鐵39套裝在電機軸1上，并通過3個空心螺栓37實現(xiàn)軸向移動；鐵芯內(nèi)套35、鐵芯外套34、勵磁線圈36通過銜鐵39上的分離軸承40與離合器從動盤41連接成整體；且在銜鐵39與鐵芯內(nèi)套35之間設(shè)有彈簧42；離合器從動盤總成通過3個固定螺栓38固定在后端蓋12上。離合器殼43與發(fā)動機飛輪殼31連接。合時，給勵磁線圈36斷電，在彈簧42作用下，離合器從動盤41與離合器主動盤29結(jié)合；離時，給勵磁線圈36通電，吸引銜鐵39，離合器從動盤41與離合器主動盤29分離。離合器可實現(xiàn)電氣控制。
權(quán)利要求1.一種混合動力汽車用電機，其特征是包括變頻調(diào)速電機；該變頻調(diào)速電機的電機軸(1)為兩端伸出、且端部均設(shè)有花鍵(13)的電機花鍵軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合動力汽車用電機，其特征是所述的變頻調(diào)速電機為由包括電機軸(1)、軸承外蓋、軸承內(nèi)蓋(11)、機殼(6)、前端蓋(3)、軸承(2)、后端蓋(12)、定子鐵芯(8)、定子線圈(5)和轉(zhuǎn)子構(gòu)成的三相交流永磁電機，其中，轉(zhuǎn)子為實心轉(zhuǎn)子(9)；該實心轉(zhuǎn)子(9)上對稱開有根據(jù)電機極數(shù)確定的永磁體槽(14)和空槽(18)，永磁體槽(14)內(nèi)嵌有永磁體(17)；永磁體(17)外設(shè)有由非磁性材料制成的槽楔(15)；實心轉(zhuǎn)子(9)兩端設(shè)有圓環(huán)式非磁性材料擋板(20)；實心轉(zhuǎn)子(9)與軸(1)之間設(shè)有轉(zhuǎn)子磁極隔套(10)；機殼(6)殼體采用鋁合金制成。
3.一種由權(quán)利要求1或2所述的電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置，其特征是電機軸(1)的一花鍵端連接有與傳動軸的突緣叉配合的突緣(22)另一花鍵(13)端連接有與發(fā)動機離合器主動盤總成(29)配合的離合器從動盤總成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置，其特征是所述的離合器從動盤總成由離合器從動盤(28)、分離軸承(32)、分離軸承座(26)、軸承蓋(23)、分離叉(24)、分離叉桿(27)、分離叉臂(25)和離合器殼(30)構(gòu)成；其中，離合器從動盤(28)連接在電機軸(1)的花鍵(13)上；軸承蓋(23)套裝在電機軸(1)上，并固定在電機后端蓋(12)上；分離軸承座(26)套在軸承蓋(23)上；分離軸承(32)設(shè)置在分離軸承座(26)與離合器從動盤(28)之間；分離叉桿(27)端部穿過離合器殼(30)，并與分離叉臂(25)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置，其特征是所述的離合器從動盤總成由離合器從動盤(28)、分離軸承(32)、分離軸承座(26)、軸承蓋(23)、分離叉(24)、分離叉桿(27)、伺服電機(33)和離合器殼(31)構(gòu)成；其中，離合器從動盤(28)連接在電機軸(1)的花鍵(13)上；軸承蓋(23)套裝在電機軸(1)上，并固定在電機后端蓋(12)上；分離軸承座(26)套在軸承蓋(23)上；分離軸承(32)設(shè)置在分離軸承座(26)與離合器從動盤(28)之間；分離叉桿(27)端部穿過離合器殼(31)，并與伺服電機(33)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由電機構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置，其特征是所述的離合器從動盤總成由離合器從動盤(41)、鐵芯內(nèi)套(35)、鐵芯外套(34)、勵磁線圈(36)、分離軸承(40)、銜鐵(39)構(gòu)成；其中，離合器從動盤(41)連接在電機軸(1)的花鍵(13)上；銜鐵(39)套裝在電機軸(1)上，并通過空心螺栓(37)實現(xiàn)軸向移動；鐵芯內(nèi)套(35)、鐵芯外套(34)、勵磁線圈(36)通過銜鐵(39)上的分離軸承(40)與離合器從動盤(41)連接成整體；且在銜鐵(39)與鐵芯內(nèi)套(35)之間設(shè)有彈簧(42)；離合器從動盤總成通過固定螺栓(38)固定在后端蓋(12)上。
專利摘要本實用新型的名稱為混合動力汽車用電機及由其構(gòu)成的驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置。屬于混合動力汽車電機、驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有混合動力汽車因采用普通電機而存在占用空間多、增加重量、開發(fā)周期長、不能對現(xiàn)有汽車進(jìn)行改裝的問題。電機主要特征是包括變頻調(diào)速電機；其電機軸為兩端伸出、且端部均設(shè)有花鍵的電機花鍵軸。驅(qū)動聯(lián)接和離合裝置的主要特征是電機軸的一花鍵端連接有突緣；另一花鍵端連接有離合器從動盤總成。具有占用車內(nèi)空間小、重量輕、可省去現(xiàn)有的變速箱、開發(fā)周期短、并可對現(xiàn)已使用汽車進(jìn)行混合動力改裝的特點。本實用新型主要用于混合動力汽車及對現(xiàn)有已使用汽車的混合動力改造。
文檔編號H02K21/14GK2805190SQ20052009636
公開日2006年8月9日 申請日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月16日
發(fā)明者高幼民, 檀銀身, 陳建平, 潘明安, 田圣睿 申請人:襄樊特種電機有限公司