CN107580745A - 包括联接至减速器的电机的机电组件 - Google Patents

包括联接至减速器的电机的机电组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机电组件(10)，该机电组件(10)包括电机(20)，电机(20)联接至减速器(30)，电机和减速器中的一者包括阳轴而另一者包括阴轴，该阳轴插入到该阴轴中，阳轴与阴轴两者之间的扭矩传递通过形状配合来确保，电机的轴在后部处由轴承(40)支承，并且在阴轴中设置有可弹性变形的阻尼元件(60)以对阳轴的被接合在阴轴中的一部分施加轴向力，所述轴向力倾向于对所述后轴承(40)施加轴向载荷。

Description

包括联接至减速器的电机的机电组件
技术领域
本发明涉及包括电机和减速器的机电组件，并且更特别地但非排他地，本发明涉及这些机电组件：这些机电组件中的电机是马达，特别地是机动车辆牵引马达。
背景技术
已知的是借助于带花键的连结件来组装电动马达和减速器，其中，轴中的一个轴为阳轴并且另一轴为阴轴，并且阴轴通常为具有中空端部和带罩式衬套的轴。为了允许各轴的组装，必需在花键处存有游隙，而游隙是磨损和噪声的来源。马达可以在后部处仅包括单个轴承，其中，马达的轴在前部处由减速器的轴导引，减速器的轴可以由两个轴承支承。
通常，阳轴上的花键被直接切割而成，而阴轴上的花键被机械加工成衬套。
已知在花键的前方于阳轴与阴轴之间添加对中支承表面，以便减小通过接触腐蚀而引起花键的磨损的倾向并且通过与电机的磁力相关联的径向力的作用来减小花键在工作期间变得未对准的倾向。
用于在对中支承表面处安装轴所呈现的常规游隙为大约5微米至35微米，从而允许大约0.06°至0.4°的角度未对准偏移。这种偏移导致花键磨损并且这种偏移是噪声和对组件的使用寿命造成不利影响的磨损的来源。
为了抑制阳轴与阴轴之间的偏移，根据公报US 3 686 895和CN102644636已知的是在花键处或在柱形支承表面处沿径向放置阻尼元件比如O形环。
DE 202 15 010 01公开了一种机电组件，该机电组件包括电机，该电机联接至内燃发动机的曲轴，电机和曲轴中的一者包括阳轴并且另一者包括阴轴，阳轴被接合到阴轴中，其中，阳轴与阴轴两者之间的扭矩传递通过形状配合来确保，并且电机的轴在后部处由轴承支承。
需要进一步完善包括马达和联接至马达的减速器的机电组件，以便特别地在机电组件工作期间减少噪声和磨损。
发明内容
本发明响应于这一需求并且涉及一种机电组件，该机电组件包括电机，该电机联接至减速器，电机和减速器中的一者包括阳轴而另一者包括阴轴，其中，阳轴插入到阴轴中，阳轴与阴轴两者之间的扭矩传递通过形状配合来确保，电机的轴在后部处由轴承支承，并且阴轴内设置有可弹性变形的阻尼元件，该可弹性变形的阻尼元件对阳轴的被接合在阴轴中的一部分施加轴向力，从而倾向于向所述后轴承施加轴向载荷。
本发明能够通过对马达的后轴承施加轴向负载——即在轴向预应力下放置马达的后轴承——来限制马达的后轴承上的磨损和产生的噪声。这在这个后轴承是球轴承时是特别有利的。
优选地，扭矩传递通过使形成在阳轴和阴轴上的花键相互作用来确保。
优选地，可弹性变形的元件包括弹性体。该可弹性变形的元件可以是诸如“消声块”元件之类的元件。
优选地，该元件被置于接纳衬套的阴轴的壳体的底部与阳轴的被接合在阴轴中的端部之间。
在所述后轴承是对电机的轴进行直接支承的唯一轴承的情况下，本发明提供了特别的优点。
阴轴优选地是电机的阴轴，但在变型实施方式中，阴轴是减速器的阴轴。
优选地，电机是旋转速度优选地在10000rpm至18000rpm之间的马达。该马达可以是机动车辆牵引马达。
优选地，阴轴具有与阳轴接合的对中支承表面。
优选地，该组件包括在径向上置于阳轴与阴轴之间的一个或更多个O形环，特别地包括均置于阳轴与阴轴之间的两个轴向隔开的O形环。在存在润滑脂的情况下，O形环(多个O形环)提供了保持润滑脂的优点，使得可以保证用于阳轴与阴轴之间的扭矩传递的凹凸部的始终润滑。
优选地，减速器包括在电机的轴的前方应用在轴上的密封件。
附图说明
通过阅读以下本发明的非限制性示例性实施方式的详细描述并通过细阅附图来更好地理解本发明，在附图中：
-图1是根据本发明的示例性机电组件的轴向截面的局部示意图；
-图2示出了图1的细节。
具体实施方式
图1中示出的组件10包括电机20以及联接至机器20的减速器30。
机器20和减速器30包括例如被螺栓连接在一起的相应的外壳21和外壳31。
在所考虑的示例中，机器20是电动马达并且包括转子22，其中，机器20的轴23绕轴线X旋转。
转子22位于定子25的内部。
机器20可以是具有永磁体的马达。
轴23在后部处由轴承40支承，该轴承40被机器20的凸缘26承载。
减速器30包括输入轴33，输入轴33被相应的轴承34和轴承35向前引导和向后引导。
优选地，轴承40、轴承34和轴承35是球轴承。
如图所示，唇形密封件36可以设置成在轴承34的前方应用至轴33。该密封件36能够保持减速器的润滑脂。
在图2中更具体地示出的机械连结件确保了轴23与轴33之间的扭矩传递。在所考虑的示例中，该连结件是带花键的连结件，轴33包括带花键的凸部38，该带花键的凸部38被接合在轴23的凹部29中的罩式衬套28中。
轴部38的花键52在轴端部54与设置在柱状支承表面56前方的凹槽55之间轴向地延伸。
衬套28的花键57在衬套的后端部58与筒状支承表面59之间延伸。
根据本发明的一个方面，在轴端部54与接纳衬套28的轴23的壳体的底部62之间轴向地布置有弹性元件60。
优选地，该可弹性变形的元件60由可选地经加强的阻尼材料块构成，替代性地，该阻尼材料块被称为“消声块”。优选地，该可弹性变形的元件60是弹性体块并且被接合在衬套的内部例如遍及衬套的原始长度的至少四分之一。
元件60沿着轴线X被压缩并且通过反作用对后轴承40施加轴向应力。
轴承40上的这种预应力是有益的，原因在于这种预应力保证更好地起作用即减少的噪声和磨损。
有利地，O形环70和O形环71布置在衬套28的内部以便在径向上置于轴38与衬套28之间。
密封件70设置在轴和衬套上的花键处的环形凹槽中，同时密封件71被置于支承表面56与支承表面59之间。
在花键之间和在支承表面56与支承表面59之间，密封件70和密封件71保持存在于花键处的润滑脂，这改善了随时间的润滑性能。
本发明不局限于刚刚描述的示例。
例如，由弹性体制成的元件60可以被任何其它可弹性变形的元件替代。
电机的阴轴可以被阳轴替代，并且反之，减速器的阳轴可以被阴轴替代。
可以省略O形环。
术语“包括一个”应当被理解为“包括至少一个”的同义词。

Claims (11)

1.一种机电组件(10)，所述机电组件(10)包括电机(20)，所述电机(20)联接至减速器(30)，所述电机和所述减速器中的一者包括阳轴而另一者包括阴轴，所述阳轴插入到所述阴轴中，所述阳轴与所述阴轴两者之间的扭矩传递通过形状配合来确保，所述电机的轴在后部处由轴承(40)支承，并且在所述阴轴中设置有可弹性变形的阻尼元件(60)以对所述阳轴的被接合在所述阴轴中的一部分施加轴向力，所述轴向力倾向于对所述后轴承(40)施加轴向载荷。
2.根据权利要求1所述的组件，所述扭矩传递通过使形成在所述阳轴和所述阴轴上的花键相互作用来确保。
3.根据权利要求1或2所述的组件，所述可弹性变形的元件(60)包括弹性体。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，所述后轴承是对所述电机的轴(23)进行直接支承的唯一轴承。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，所述阴轴(23)是所述电机(20)的轴。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，所述电机(20)是旋转速度优选地在10000rpm至18000rpm之间的马达。
7.根据前一项权利要求所述的组件，所述马达是机动车辆牵引马达。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，包括在径向上置于所述阳轴与所述阴轴之间的一个或更多个O形环(70、71)。
9.根据权利要求8所述的组件，包括均置于所述阳轴与所述阴轴之间的两个轴向隔开的O形环(70、71)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，所述减速器(30)包括在所述电机的轴的前方应用在所述减速器的轴(33)上的密封件(36)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的组件，所述后轴承(40)为球轴承。
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