CN104742722A - 车辆及其混合动力系统、电机行星排机构和轴安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆及其混合动力系统、电机行星排机构和轴安装结构，轴安装结构包括电机壳体和传动轴，电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，传动轴同轴线穿设于所述穿孔中，传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。本发明解决了现有技术中因需在电机壳体上设置轴承座而导致电机壳体轴向长度较长的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆及其混合动力系统、电机行星排机构和轴安装结构。
背景技术
随着能源的日益匮乏，使用混合动力的车辆越来越受到人们的追捧。现有的混合动力系统如中国专利CN102320238B“一种带发动机锁止机构的混合动力装置及其驱动方法”中公开的混合动力系统，包括内燃机和电机行星排机构，电机行星排机构包括前后顺序设置的第一电机、行星排和第二电机，第一电机、第二电机既可以作为电动机使用又可以作为电动机使用，第一电机、第二电机的电机壳体均为轴线沿前后方向延伸的环形结构，行星排的输入轴由第一电机前端穿出后与内燃机传动连接，第一电机的动力输出端与行星排的太阳轮传动连接，第二电机的动力输出端与行星排的齿圈传动连接，行星排的齿圈上设置有与输入轴同轴设置的后端由第二电机后端穿出后用于向相应车桥传动的输出轴，输入轴和输出轴为传动轴，输入轴通过前转动轴承与第一电机的电机壳体转动配合，输出轴通过后转动轴承与第二电机的电机壳体转动配合，第一电机的前端通过止口结构和锁紧螺栓安装有供前转动轴承安装的前轴承座，第二电机的后端通过止口结构和锁紧螺栓安装有供后转动轴承安装的后轴承座。现有的这种电机行星排机构存在的问题在于：必需在电机壳体上安装轴承座才能实现输入轴或输出轴与对应电机壳体之间的转动配合，轴承座的体积较大，对轴向安装空间需求大，而且还需要把对应电机壳体的连接端做出一个喇叭形空腔，因此需要增加电机壳体的长度，造成电机重量重、成本高，如果不增加电机壳体的长度，则必须压缩电机壳体的轴向长度，增加电机壳体环形结构的径向尺寸，使轴承座向电机壳体内部缩进，这样带来的后果是，电机转鼓的内径加大，电机转子旋转时，惯性力增大，大大缩短了电机的使用寿命；轴承座通过止口结构与电机壳体定位配合，轴承座与电机壳体之间多了一层配合关系，导致整个配合结构的尺寸链复杂，配合过定位，容易造成输入轴、输出轴的轴线偏斜，使轴承受力，大大缩短了转动轴承的使用寿命；由于轴承座和轴承暴漏于电机壳体的外端，因此防尘难度高，机会都不采用防尘手段，这进一步缩短了轴承的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴安装结构，以解决现有技术中因需在电机壳体上设置轴承座而导致电机壳体轴向长度较长的问题；本发明的目的还在于提供一种使用该轴安装结构的电机行星排机构、混合动力系统和车辆。
为了解决上述问题，本发明中车辆的技术方案为：
车辆，包括车架和混合动力系统，混合动力系统包括电机行星排机构，电机行星排机构包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
所述内圈固定结构包括位于所述轴承内圈后侧的与轴承内圈后端挡止配合的内圈限位台阶，传动轴上于轴承内圈的前侧设置有内环形卡槽，内圈固定结构还包括设置于内环形卡槽中的与轴承内圈前端挡止配合的内卡簧。
本发明中混合动力系统的技术方案为：
混合动力系统，包括内燃机和电机行星排机构，电机行星排机构包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
本发明中电机行星排机构的技术方案为：
电机行星排机构，包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，其特征在于：传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
本发明中轴安装结构的技术方案为：
轴安装结构，包括电机壳体和传动轴，电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，传动轴同轴线穿设于所述穿孔中，传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
所述内圈固定结构包括位于所述轴承内圈后侧的与轴承内圈后端挡止配合的内圈限位台阶，传动轴上于轴承内圈的前侧设置有内环形卡槽，内圈固定结构还包括设置于内环形卡槽中的与轴承内圈前端挡止配合的内卡簧。
本发明的有益效果为：转动轴承的轴承外圈直接接触固定于穿孔的孔壁上，转动轴承的轴承内圈直接固定于传动轴上，通过外圈固定结构来限制轴承外圈的轴向移动，通过内圈固定结构来限制轴承内圈的移动，这样穿孔的孔壁就可以作为轴承座的一部分使用，不需再额外的设置轴承座，电机壳体不需为安装轴承座而预留轴向长度，有效的缩短了电机壳体的轴向长度。
附图说明
图1是本发明中车辆的一个实施例中电机行星排机构的结构示意图，同时也是本发明中电机行星排机构的一个实施例的结构示意图；
图2是图1中传动轴的结构示意图。
具体实施方式
车辆的实施例如图1~2所示：包括车架和混合动力系统，混合动力系统包括内燃机和电机行星排机构，电机行星排机构包括前后设置的第一电机1、行星排6和第二电机7，其中第一电机1、第二电机7既可以作为电动机使用又可以作为发电机使用，第一电机1、行星排6及第二电机7、行星排6之间的连接关系属于现有技术，在此不再详述。行星排具有传动轴，传动轴包括同轴线设置的输入轴3和输出轴13，其中输入轴3与第一电机1的配合关系与输出轴13与第二电机7的配合关系相同，本实施中仅对输入轴3与第一电机1之间的配合关系做详细描述，第一电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔10，输入轴3同轴线穿设于穿孔中，输入轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承5，转动轴承5具有与穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定轴承外圈的外圈固定结构，外圈固定结构包括位于轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶9，外圈限位台阶设置于穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧8；输入轴3上设置有固定轴承内圈的内圈固定结构，内圈固定结构包括位于轴承内圈后侧的与轴承内圈后端挡止配合的内圈限位台阶12，传动轴上于轴承内圈的前侧设置有内环形卡槽11，内圈固定结构还包括设置于内环形卡槽中的与轴承内圈前端挡止配合的内卡簧4。穿孔的前端孔口处固设有防尘盖2，输入轴的前端由防尘盖前侧穿出。
转动轴承直接设置于穿孔中，且转动轴承的轴承内圈和轴承外圈分别与输入轴和穿孔的孔壁接触连接，通过内圈固定结构对轴承内圈进行固定，通过外圈固定结构对轴承外圈进行固定，直接把穿孔的孔壁当成轴承座的一部分来使用，因此不需在额外的设置其它轴承座，电机壳体不需为安装轴承座而特意预留轴向长度，缩短了电机壳体的轴向长度，电机内部也不必做特殊更改，保证了电机的性能，穿孔随电机壳体一体加工，加工方便，节约了轴承座及相应螺栓等零部件，由于省去了轴承座与电机壳体之间的定位配合关系，所以减少了一次累积公差，保证了输入轴、输出轴的安装精度，使转动轴承的使用性能更好；内、外卡簧的安装简单方便，可轻松实现对轴承内圈、轴承外圈的固定。
在本车辆的其它实施例中：外卡簧还可以被其它限位结构代替，比如说设置于防尘盖上的挡沿或旋装在穿孔中的螺母，挡沿或螺母与轴承外圈前端挡止配合而限制轴承外圈朝前移动，外圈限位台阶也可以被设置于穿孔孔壁上的其它限位结构代替，同样道理，内卡簧和内圈限位台阶也可以被其它限位结构代替；防尘盖也可以不设。
混合动力系统的实施例如图1~2所示：混合动力系统的具体结构与上述各车辆实施例中所述的混合动力系统相同，在此不再详述。
电机行星排机构的实施例如图1~2所示：电机行星排机构的具体结构与上述各车辆实施例中所述的电机行星排机构相同，在此不再详述。
轴安装结构的实施例如图1~2所示：轴安装结构包括电机壳体和输入轴即传动轴，其中电机壳体与输入轴之间的配合关系与上述各车辆实施例中第一电机的电机壳体与输入轴的配合关系相同，在此不再详述。
Claims (10)
1.车辆，包括车架和混合动力系统，混合动力系统包括电机行星排机构，电机行星排机构包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，其特征在于：传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其特征在于：所述内圈固定结构包括位于所述轴承内圈后侧的与轴承内圈后端挡止配合的内圈限位台阶，传动轴上于轴承内圈的前侧设置有内环形卡槽，内圈固定结构还包括设置于内环形卡槽中的与轴承内圈前端挡止配合的内卡簧。
4.混合动力系统，包括内燃机和电机行星排机构，电机行星排机构包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，其特征在于：传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
5.根据权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于：所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
6.电机行星排机构，其特征在于：包括前后设置的电机和行星排，电机的电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，行星排具有同轴线穿设于所述穿孔中的传动轴，其特征在于：传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
7.根据权利要求6所述的电机行星排机构，其特征在于：所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
8.轴安装结构，包括电机壳体和传动轴，电机壳体上设置有轴线沿前后方向延伸的穿孔，传动轴同轴线穿设于所述穿孔中，其特征在于：传动轴与穿孔的孔壁之间设置有转动轴承，转动轴承具有与所述穿孔的孔壁接触固定的轴承外圈和固定于所述传动轴上的轴承内圈，电机壳体上设置有固定所述轴承外圈的外圈固定结构，所述传动轴上设置有固定所述轴承内圈的内圈固定结构。
9.根据权利要求8所述的轴安装结构，其特征在于：所述外圈固定结构包括位于所述轴承外圈后侧的与轴承外圈后端挡止配合的外圈限位台阶，外圈限位台阶设置于所述穿孔的孔壁上，穿孔的孔壁上于所述轴承外圈的前侧设置有外环形卡槽，外圈固定结构还包括设置于所述外环形卡槽中的与轴承外圈前端挡止配合的外卡簧。
10.根据权利要求8或9所述的轴安装结构，其特征在于：所述内圈固定结构包括位于所述轴承内圈后侧的与轴承内圈后端挡止配合的内圈限位台阶，传动轴上于轴承内圈的前侧设置有内环形卡槽，内圈固定结构还包括设置于内环形卡槽中的与轴承内圈前端挡止配合的内卡簧。
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