CN103475151A - 带同轴行星齿轮的开关磁阻电机 - Google Patents

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Abstract

一种带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，属于汽车电机领域。包括由机壳、前后端盖构成的外壳和开关磁阻电机，其特征在于：外壳内设置开关磁阻电机和行星齿轮减速器；电机轴贯穿于整个开关磁阻电机与外壳，电机轴与行星支架之间通过矩形花键连接，太阳轮通过矩形花键与太阳轮支架连接，太阳轮支架与电机转子通过轴向螺栓紧固。在开关磁阻电机运行时，油封盖与齿圈和太阳轮支架之间不会有相对摩擦，行星轮支架与齿圈之间不会有相对摩擦，从而电机运转过程中的噪音较小，扭矩大，运行平稳，也延长了电机的使用寿命。该发明简化了整个系统的结构，提高了输出轴的机械强度，解决了在某些特定场合下新型节能电机的应用问题，尤其适合电动汽车使用。

Description

带同轴行星齿轮的开关磁阻电机
技术领域
本发明提供一种带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，属于汽车电机领域。
背景技术
现如今的行星齿轮减速结构都是需要配行星齿轮减速箱，这样在很多不允许增加电机体积的场合不适用，并且不同轴的减速结构的输出轴受到大的径向扭力会产生径向跳动。
中国专利申请201110138368.0公开一种新型的行星减速器及减速电机，该行星减速器包括：固定在输入轴11上，并且带有行星齿轮3的行星轮架2；固定在端盖8上的定内齿圈4以及固定在联接盘6上的动内齿圈5；联接盘6上固定有一输出轴7；外壳9通过轴承定位在输出轴7上，端盖8通过轴承定位在输入轴11上，外壳9与端盖8紧固；定内齿圈4与输入轴11同轴；动内齿圈5与输出轴7同轴；定内齿圈4和动内齿圈5的尺寸相同，齿数不同；并且定内齿圈4和动内齿圈5同轴并列，共同与至少一个行星齿轮3啮合，组成一种新型的行星差动传动机构。本发明能够实现高效率的大速比传动，而且结构简单、成本低、适用范围宽广。
该技术采用外转子结构，其应用范围窄，并且不能用于电动汽车。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种运转噪音较小﹑磨损较少﹑能够符合特种环境下用于电动汽车的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机。
本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，包括由机壳、前后端盖构成的外壳和开关磁阻电机，其特征在于：外壳内设置开关磁阻电机和行星齿轮减速器；行星齿轮减速部分包括齿圈﹑行星支架﹑行星齿轮、太阳轮和太阳轮支架，电机轴贯穿于整个开关磁阻电机与外壳，电机轴与行星支架之间通过矩形花键连接，行星齿轮轴与行星齿轮设有滚动轴承，滚动轴承的外圈与行星齿轮固定，内圈与行星齿轮轴固定，行星齿轮轴的一端与油封盖紧固，另一端与行星支架用螺栓紧固，油封盖的直径小于齿圈的最小内直径，太阳轮通过矩形花键与太阳轮支架连接，太阳轮支架与电机转子通过轴向螺栓紧固。
其中，在开关磁阻电机运行时，油封盖与齿圈和太阳轮支架之间不会有相对摩擦，行星轮支架与齿圈之间不会有相对摩擦，从而电机运转过程中的噪音较小，扭矩大，运行平稳，也延长了电机的使用寿命。
其中优选方案是：
作为优选，所述行星支架端面与滚动轴承内圈端面设有垫圈，所述油封盖端面与滚动轴承内圈端面设有垫圈，所述垫圈的外径均小于滚动轴承内圈的外径。
作为优选，所述行星支架上设有若干个与行星齿轮轴外径相配合的通孔，所述行星齿轮轴与行星支架固定的一端穿过行星支架的通孔，并在行星齿轮轴的该端部设置有紧固螺栓。其中，通过行星支架上设置与行星齿轮轴相配的通孔既能使行星轮均匀分布，又能检测行星齿轮轴是否符合安装要求。
作为优选，所述齿圈与机壳之间通过径向的螺栓紧固，以防止齿圈与机壳之间发生相对运动。
作为优选，所述转子一端设有转子端盖另一端设有太阳轮支架，两者的内径均小于电机轴的外径大于滚动轴承内圈的外径。其中，这种方式既可以起到紧固转子硅钢片叠片的作用，又能防止转子发生轴向窜动。
作为优选，行星支架与轴的连接和太阳轮支架与太阳轮的连接均采用矩形花键连接，为防止行星支架的轴向窜动通过螺栓紧固。其中，这种连接方式在很大程度上简化了装配工艺。
作为优选，电机定子与齿圈之间设有挡环，挡环外径与机壳紧密配合，内径小于齿圈有齿部分的最大外径。其中，给定子的线圈留出了足够的空间，将电机本体部分与减速部分进行了有效地隔离。
本发明带同轴行星齿轮的开关磁阻电机具有的效益效果是，通过设置，将减速器设置在机壳内部，与转子固定，是的转动稳定，空间小，便于安装；同时采用外定子内转子结构，属于效率高，功率稳定；采用开关磁阻电机增加减速器，增大了转矩输出。
因此，本发明不仅能够满足特殊场合下的要求，而且具有运转噪音小﹑损较少﹑实用寿命长﹑径向脉动小等特点。该发明不仅简化了整个系统的结构，提高了输出轴的机械强度，也提高了输出轴的剪切应力。从而解决了在某些特定场合下新型节能电机的应用问题，尤其适合电动汽车使用，本发明由于其独特的结构﹑控制和再生能量回收手段，电机在转速越高的情况下能量的回收效果越好，在某些特定的场合要求电机的转速不高但是相应的转矩要求比较大，所采取了行星齿轮减速结构，来提高电机转子的转速和放大电机的输出转矩。
附图说明：
图1、是本发明的结构示意图。
其中：1、机壳 2、端盖 3、定子 4、转子 5、轴 6、齿圈 7、行星支架8、太阳轮 9、行星齿轮 10、11、17、滚动轴承 12、定位螺栓 13、挡环 14、行星齿轮轴 15、油封盖 16、螺栓 18、垫圈 19、太阳轮支架 20、螺栓。
具体实施方式：
下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。在此本发明的示意实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，外壳由机壳1、前后端盖2构成，外壳内设置开关磁阻电机和行星齿轮减速器；行星齿轮减速部分包括齿圈6﹑行星支架7﹑行星齿轮9、太阳轮8和太阳轮支架19，电机轴贯穿于整个开关磁阻电机与外壳，电机轴与行星支架7之间通过矩形花键连接，行星齿轮轴14与行星齿轮9设有滚动轴承17，滚动轴承17的外圈与行星齿轮9固定，内圈与行星齿轮轴14固定，行星齿轮轴14的一端与油封盖15紧固，另一端与行星支架7用螺栓16紧固，油封盖15的直径小于齿圈6的最小内直径，太阳轮8通过矩形花键与太阳轮支架19连接，太阳轮支架19与电机转子4通过轴向螺栓紧固。
定子3是由硅钢片叠压紧固后压入机壳1，转子4是由硅钢片叠压由轴向螺栓紧固后与轴5之间通过滚动轴承10旋转支承，轴5与电机前后端盖2通过滚动轴承11旋转支承，前后端盖2与机壳通过轴向的螺栓连接，轴5与行星齿轮架7之间通过矩形花键连接并由定位螺栓12限位。
实施例2：
在实施例1的基础上，挡环13和齿圈6按顺序压装入机壳1内，三个行星齿轮轴14的一端与油封盖15紧密配合，一端与行星支架7紧密配合并通过螺栓16紧固，行星齿轮9与行星齿轮轴14之间设有滚动轴承17，滚动轴承17的外圈与行星齿轮9固定，滚动轴承17的内圈与行星齿轮轴14固定，行星支架7与滚动轴承17之间﹑滚动轴承17与油封盖15之间设有垫圈18，垫圈18的外径小于滚动轴承17内圈的外径，行星齿轮9的端面与行星支架7和油封盖15之间分别留有间隙，太阳轮8装配于行星支架7和油封盖15之间并与三个行星齿轮9相啮合，太阳轮8与太阳轮支19架通过矩形花键连接，太阳轮支架19与电机转子4通过螺栓20紧固。
其中，开关磁阻电机运行过程中，行星支架与齿圈支架之间不会发生相对摩擦，行星齿轮的端面与行星支架和油封盖不会有相对摩擦，太阳轮支架和电机轴之间不会有相对摩擦。从而电机在运行过程中的噪音较小，也延长了减速部分的使用寿命，使电机能够高效运转。

Claims (7)

1.一种带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，包括由机壳（1）、前后端盖（2）构成的外壳和开关磁阻电机，其特征在于：
外壳内设置开关磁阻电机和行星齿轮减速器；行星齿轮减速部分包括齿圈（6）﹑行星支架（7）﹑行星齿轮（9）、太阳轮（8）和太阳轮支架（19），
电机轴贯穿于整个开关磁阻电机与外壳，电机轴与行星支架（7）之间通过矩形花键连接，行星齿轮轴（14）与行星齿轮（9）设有滚动轴承（17），滚动轴承（17）的外圈与行星齿轮（9）固定，内圈与行星齿轮轴（14）固定，行星齿轮轴（14）的一端与油封盖（15）紧固，另一端与行星支架（7）用螺栓（16）紧固，油封盖（15）的直径小于齿圈（6）的最小内直径，太阳轮（8）通过矩形花键与太阳轮支架（19）连接，太阳轮支架（19）与电机转子（4）通过轴向螺栓紧固。
2.根据权利要求1所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述行星支架（7）端面与滚动轴承（17）内圈端面设有第一垫圈，所述油封盖（15）端面与滚动轴承（17）内圈端面设有第二垫圈，所述第一垫圈和第二垫圈的外径均小于滚动轴承内圈的外径。
3.根据权利要求2所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述行星支架（7）上设有若干个与行星齿轮轴（14）外径相配合的通孔，所述行星齿轮轴（14）与行星支架（7）固定的一端穿过行星支架（7）的通孔，并在行星齿轮轴的该端部设置有紧固螺栓（16）。
4.根据权利要求1所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述的齿圈（6）与机壳（1）之间通过径向的螺栓紧固。
5.根据权利要求1所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述转子（4）一端设有转子端盖，另一端设有太阳轮支架（19），两者的内径均小于电机轴的外径大于滚动轴承内圈的外径。
6.根据权利要求1、2或3所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述的行星支架（7）与轴（5）的连接，以及太阳轮支架（19）与太阳轮（8）的连接均采用矩形花键连接，为防止行星支架的轴向窜动，设置定位螺栓（12）紧固。
7.根据权利要求1所述的带同轴行星齿轮的开关磁阻电机，其特征在于：所述的开关磁阻电机的电机定子与齿圈（6）之间设有挡环，挡环外径与机壳（1）紧密配合，内径小于齿圈有齿部分的最大外径。
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