CN115441668A - 转子承载件、电动机及混合动力模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转子承载件、电动机及混合动力模块，具有一轴向延伸的主体部以及与所述主体部一体化设置的被感测结构，所述被感测结构与所述主体部不可拆卸式地连接在一起，所述被感测结构可供传感器检测以确定转子的位置。本发明转子承载件、电动机及混合动力模块，通过在转子承载件上设置可供传感器检测的被感测结构，达到将了传感器目标和转子承载件集成于同一构件的目的，解决了现有传感器目标轴向定位结构复杂的问题。

Description

转子承载件、电动机及混合动力模块

技术领域

本发明涉及一种电动机技术领域，特别是有关于一种集成有传感器目标的转子承载件、电动机及混合动力模块。

背景技术

在混合动力汽车中使用混合动力专用变速器(DHT，Dedicated HybridTransmissions)，该方案是将电动机的部件连接到传统动力总成之上，可以理解为将电动机集成到变速箱里面。

为了能够精确地给电动机供电，混合动力模块和/或电动机的控制单元必须识别转子的角位置。为此目的，混合动力模块具有用于检测转子位置或转速的位置传感器。该位置传感器紧靠在转子承载件的支承装置的附近布置。

图1为现有的混合动力模块的结构图，其主要表现了现有的传感器目标(也可以简称目标体或靶标)在转子承载件的装配结构。

请参考图1，现有的混合动力模块900集成有电动机910和位置传感器920。其中所述电动机910包括定子911转子912和转子承载件913，所述位置传感器920包括传感器目标921。

请进一步参考图1，传感器目标921抗扭转地安装于所述转子承载件913的径向内侧，并通过一卡环922固定于所述转子承载件913上。

在现有混合动力模块中，传感器目标921的固定安装需要借助卡环922和转子承载件913，从而造成传感器目标921定位过程和安装固定结构均十分复杂。同时，还造成定子911和转子912间隙公差叠加，以及转子容易在推压传感器目标921或卡环922的过程发生变形。最为重要的是，现有的安装结构的定位精度较低，还造成位置传感器920的检测精度较低。

因此，有必要对现有的转子承载件、电动机及混合动力模块进行重新设计，以解决传感器目标固定结构复杂且检测精度较低的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子承载件、电动机及混合动力模块，以克服现有的传感器目标轴向定位结构复杂的缺陷。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种转子承载件，具有能承载转子的主体部，在所述主体部的轴向一端处形成有与所述主体部一体化设置的被感测结构，所述被感测结构与所述主体部不可拆卸式地连接在一起，所述被感测结构可供传感器检测以确定转子的位置。

在一些实施例中，所述被感测结构包括多个沿径向延伸的叶片，所述多个叶片沿所述主体部的周向间隔排列。

在一些实施例中，所述多个叶片均匀环绕在所述主体部的外围。

在一些实施例中，所述主体部在轴向上被分成两个区域，依次包括第一区域和第二区域；

其中所述第一区域的外周面用于支撑所述转子；

所述被感测结构形成于所述第二区域的远离所述第一区域的轴向侧。

在一些实施例中，所述第二区域的轴向长度大于或等于30mm。

在一些实施例中，所述转子承载件还包括安装法兰，所述安装法兰形成于所述主体部上，用以实现所述转子承载件的安装。

在一些实施例中，所述转子承载件的材料为不导电且无磁性的刚性材料。

在一些实施例中，所述转子承载件为冲压构件。

相应地，本发明还提供一种电动机，包括：

定子；

转子；以及，

本发明转子承载件，所述转子抗扭转地固定在所述转子承载件的所述主体部的外周面上。

相应地，本发明还提供一种混合动力模块，包括上述的电动机以及传感器，所述传感器与所述被感测结构的径向位置相同。

相较于现有技术，本发明转子承载件、电动机及混合动力模块，通过沿主体部周向间隔布置多个径向延伸的叶片，实现了将目标体集成于转子承载元件上的目的，从而获得一种集成有目标体的转子承载件，能解决现有目标体装配结构复杂，防止转子挤压变形，提高位置传感器装置的检测精度。再者，本发明通过主体部上设置具有一定轴向延伸长度的第二区域，能防止叶片受到电动机附件磁场的影响。最后，所述转子承载件采用冲压工艺一体成型获得，能减少零件数目，简化装配过程、减少空间、减轻重量、降低成本。

附图说明

图1为现有的混合动力模块的结构图。

图2为本发明转子承载件的结构图。

图3为本发明混合动力模块的结构图。

上述附图中的附图标记说明如下：

混合动力模块 100 转子承载件 1

壳体 10 电动机 20

离合器装置 30 变速器输入轴 40

传感器 50 电动机轴 23

定子 21 转子 22

主体部 110 被感测结构 120

安装法兰 130 叶片 121

贯穿孔 111 第一离合器 31

第二离合器 32 第一区域 A

第二区域 B

具体实施方式

以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。此外，在具体实施例方式中所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作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。

图2为本发明转子承载件1的结构图。图3为本发明混合动力模块100的结构图，其中图3的混合动力模块100包括本发明电动机20。

如图2所示，本发明提供一种转子承载件1，所述转子承载件1包括能承载转子的主体部110、以及形成于所述主体部110的轴向一端处且与所述主体部110一体化设置的被感测结构120，所述被感测结构120与所述主体部110不可拆卸式地连接在一起，所述被感测结构120可供传感器检测以确定转子的位置。更具体来讲，所述被感测结构120能用作传感器目标，并与传感器50配合实现转子的位置检测或转速检测目的。

在本申请的转子承载件1中，通过在主体部110轴向一端设置与所述主体部110一体化连接的被感测结构120，实现了将传感器目标直接集成于转子承载件1上的效果，避免了传感器目标的定位过程，也避免了设置复杂的固定结构。在本实施例中，所述主体部110与所述被感测结构120是不可拆缷式地连接在一起。更具体地讲，所谓的一体化设置是指，被感测结构120与所述主体部110通过冲压、拉伸、折弯或其他制作工艺而一体成型。

请参照图3，本发明的电动机20包括定子21和转子22，所述转子22相对于所述定子21可转动地布置在所述定子21的径向内侧，所述转子承载件1抗扭转地安装于所述转子22的径向内侧，用以支撑所述转子22并能跟随所述转子22同步转动。

可见，在本发明电动机20，通过采用本发明转子承载件1能直接地将传感器目标引入到电动机20内，从而省略掉传感器目标的安装定位过程，简化电动机20中关于传感器目标的固定安装结构，防止转子22挤压变形，提高传感器50的检测精度。

更进一步，所述传感器目标一体化地设置于所述转子承载件1上，因而所述传感器目标的位置准确度度更高，且不会在转动过程中发生移动，从而能使得传感器50维持比较高的检测精度。

下面将更详细地介绍本发明转子承载件1的结构和实施方式。

如图2所示，所述转子承载件1整体呈盆型，所述转子承载件1包括主体部110、被感测结构120和安装法兰130。

在本实施例中，所述转子承载件1为一体成型的冲压构件。更具体来说，所述转子承载件1通过冲压而不是通过铸造工艺获得。与铸造的转子承载件1件相比，通过冲压形成的转子承载件1消除了孔隙问题并且减轻了转子承载件1的重量。

请参考图2，所述主体部110整体呈沿轴向延伸的空心套筒状，并且所述主体部110的外周面能够用来支撑电动机20的转子22。

请参考图2，考虑到冲压工艺以及成本的限制，所述被感测结构120环绕所述主体部110的外围。更进一步地，所述被感测结构120由所述主体部110的轴向端面向径向外侧翻折获得。

由于在电动机20附件有磁场存在，需要将所述被感测结构120与电动机20隔开，以免电动机20附件磁场和所述被感测结构120相互干扰。尤其当所述被感测结构120相对主体部110外翻时，更是需要隔开被感测结构120和电动机20。

针对上述问题，本实施例将所述主体部110在轴向上分成两个区域，依次包括第一区域A和第二区域B。

如图2和图3所示，所述第一区域A的外周面能够用来支撑电动机20的转子22。所述第二区域B在轴向上位于所述第一区域A和所述被感测结构120之间。更详细来说，所述电动机20的轴向区域落在所述第一区域A的轴向区域内，所述第二区域B具有一定的轴向长度，使得所述被感测结构120和所述转子22在轴向上间隔开，从而能将外翻的被感测结构120和电动机20隔开。

为了更进一步地将电动机20和被感测结构120隔开，所述第二区域B的轴向长度L大于或等于30mm。具体实施时，所述第二区域B的轴向长度L可以根据所述电动机20的磁场分布而做出调整，以实现最佳的隔开效果。

如图2和图3所示，为了方便转子22的安装定位，在所述第一区域A的轴向两端分别设置有沿周向间隔排布的贯穿孔111。在具体实施时，所述贯穿孔111用以安装对所述电动机20的转子22进行轴向止挡的锁止件。

请参考图2，在本实施例中，所述被感测结构120包括多个径向延伸的叶片121，所述多个叶片121均匀环绕在所述主体部110的外围。更进一步地说，所述叶片121由所述主体部110的轴向端面向径向外侧翻折获得。

为了提高传感器50检测的精度，将所述多个叶片121沿所述主体部110周向均匀间隔设置，并且使所述多个叶片121相对所述主体部110的轴向位置相同。更进一步地，所述多个叶片121也可以采用相同的平面结构。如此布置，使得所述多个叶片121均能同时与所述传感器50保持一致的对应状态，保障传感器50的检测精度。

当然，在其他实施例中，当所述转子承载件1采用其它成型工艺时，所述被感测结构120也可以设置在所述述主体部110的径向内侧。此时，所述被感测结构120和所述转子22在径向上相互错位，能获得将所述被感测结构120与电动机20隔开的效果。相应地，可以取消所述第二区域B。也就是说，在其他实施例中，所述主体部110沿轴向仅包括用于支撑转子22的第一区域A。此时，所述转子承载件1还相应地减少了用于收容传感器目标和卡环的收容区域，所述转子承载件1的轴向长度大大减小，有利于缩小电动机20和混合动力模块100的空间尺寸。

如图2和图3所示，为了实现转子承载件1的安装，在所述主体部110远离所述被感测结构120的轴向端的设置有安装法兰130。例如，所述转子承载件1通过所述安装法兰130布置在传动轴或电动机轴23的径向外侧。在本实施例中，所述安装法兰130位于在于所述第一区域A远离所述第二区域B的轴向侧。

如图3所示，所述安装法兰130沿径向向内延伸。在所述安装法兰130对应的径向区域内，所述转子承载件1形成有相应的安装空腔，所述安装空腔可以用以布置离合器装置30。

为了使转子承载件1同时兼具承载转子22以及用作传感器目标的功能，所述转子承载件1的材料选用不导电且无磁性的刚性材料。作为一优选实施例，所述转子承载件1材料为不锈钢构，此时所述转子承载件1为一体成型的不锈钢构件。

基于相同的构思，本发明还提供一种采用本发明电动机20的混合动力模块100。如图3所示，所述混合动力模块100还进一步集成有壳体10、离合器装置30和变速器输入轴40，其中所述电动机20包括本发明转子承载件1、定子21、转子22和电动机轴23。

请参考图3，所述变速器输入轴40与所述电动机轴23以同轴的方式组装在一起，共同构成所述混合动力模块100的中心轴线旋转。

请参考图3，所述壳体10的径向内侧借助轴承支承在电动机轴23的径向外侧，所述壳体10从轴向一侧止挡所述轴承。具体地，在本实施方式中，该壳体10例如通过螺栓固定于发动机或变速器壳体，使得该壳体10相对于混合动力模块的发动机和变速器固定。

请参考图3，所述转子承载件1径向内侧设置在所述电动机轴23上，并且所述转子承载件1位于所述壳体10的轴向区域和径向区域内，能够从径向内侧支撑转子22，并能将转子22扭矩传递至所述电动机轴23。

请参考图3，所述定子21抗扭转地固定在所述壳体10的径向内侧，所述转子22位于所述定子21的径向内侧，并且所述转子22的径向内侧被所述转子承载件1支撑。在将电流提供给定子21的线圈后，由于转子22包括由线圈中的电流供电的多个永磁体分块，因此转子22以已知方式围绕混合动力模块100的中心轴线旋转。其中磁体分块在其内圆周上由转子承载件1承载。

请参考图3，在本发明混合动力模块100中：所述安装法兰130径向内侧设置于所述电动机轴23上。所述主体部110在径向上设置所述壳体10和所述电动机轴23之间，所述主体部110的第一区域A对应于所述转子22的轴向区域。所述第二区域B由所述第一区域A朝向远离所述转子22轴向方向延伸一定长度，使外翻的所述被感测结构120和所述转子22在轴向上间隔开。

在具体实施时，除了能作为所述电动机20的扭矩传递构件外，所述转子承载件1还可以配置为离合器支架。

请参考图3，所述离合器装置30布置在所述转子承载件1的径向内侧。更具体地，所述离合器装置30布置在所述转子承载件1的安装空腔内。

请参考图3，所述离合器装置30包括位于径向外侧第一离合器31和位于径向内侧的第二离合器32。所述离合器装置30的轴向区域完全位于所述转子承载件1的轴向部分内。

请参考图3，所述第一离合器31借助所述转子承载件1作为支架进行支撑。

进一步地，所述混合动力模块100还包括传感器50，所述传感器50与所述被感测结构120的径向位置相同。请参考图3，在本实施例中，所述叶片121与所述传感器50的敏感面的径向位置相同，并且所述叶片121和所述敏感面在轴向上相对。

具体地，所述传感器50可以布置在所述混合动力模块100的壳体10上。在具体实施时，所述传感器50可以采用电涡流传感器50(Eddy current sensor，ECS)。

综上所述，本发明转子承载件1通过沿主体部110上设置被感测结构120，获得一种集成有传感器目标的转子承载件1，实现了将传感器目标和转子承载元件集成于同一构件的目的，能解决现有传感器目标装配结构复杂，防止转子22受到挤压变形，提高位置传感器装置的检测精度。再者，本发明通过主体部110上设置具有一定轴向延伸长度的第二区域B，能从轴向上将电动机20和被感测结构120隔开，防止叶片121受到电动机20附件磁场的影响。最后，所述转子承载件1采用冲压工艺一体成型获得，能减少零件数目，简化装配过程、减少空间、减轻重量、降低成本。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种转子承载件，具有能承载转子的主体部，其特征在于：在所述主体部的轴向一端处形成有与所述主体部一体化设置的被感测结构，所述被感测结构与所述主体部不可拆卸式地连接在一起，所述被感测结构可供传感器检测以确定转子的位置。

2.如权利要求1所述的转子承载件，其特征在于：所述被感测结构包括多个沿径向延伸的叶片，所述多个叶片沿所述主体部的周向间隔排列。

3.如权利要求2所述的转子承载件，其特征在于：所述多个叶片均匀环绕在所述主体部的外围。

4.如权利要求1所述的转子承载件，其特征在于：所述主体部在轴向上被分成两个区域，依次包括第一区域和第二区域；

其中所述第一区域的外周面用于支撑所述转子；

所述被感测结构形成于所述第二区域的远离所述第一区域的轴向侧。

5.如权利要求4所述的转子承载件，其特征在于：所述第二区域的轴向长度大于或等于30mm。

6.如权利要求1所述的转子承载件，其特征在于：所述转子承载件还包括安装法兰，所述安装法兰形成于所述主体部上，用以实现所述转子承载件的安装。

7.如权利要求1所述的转子承载件，其特征在于：所述转子承载件的材料为不导电且无磁性的刚性材料。

8.如权利要求1所述的转子承载件，其特征在于：所述转子承载件为冲压构件。

9.一种电动机，其特征在于：包括：

定子；

转子；以及，

如权利要求1至8中任一项所述的转子承载件，所述转子抗扭转地固定在所述转子承载件的所述主体部的外周面上。

10.一种混合动力模块，其特征在于：包括如权利要求9所述电动机以及传感器，所述传感器与所述被感测结构的径向位置相同。

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