CN201422054Y - 装有驱动电机的耦合箱 - Google Patents

Abstract

一种装有驱动电机的耦合箱，其包括有空芯轴、转子架、二级齿轮传动装置，其中该驱动电机(自带冷却水套)装入耦合箱，其转子通过转子架装配在空芯轴上，由空芯轴一端的传动齿轮通过二级齿轮传动装置减速传递到与空芯轴同一轴线的输出轴上，并由输出轴通过与差速器的啮合驱动车辆。本实用新型具有结构紧凑，成本低，传动效率高等优点，十分适合于现有车辆的改造布置。

Description

装有驱动电机的耦合箱

技术领域

本实用新型涉及一种装有驱动电机的耦合箱，尤其是适用于汽车上使用的装有驱动电机的耦合箱。

背景技术

进入二十一世纪，汽车产业的技术发展重点之一，即为电力驱动取代传统的内燃机驱动。油电混合驱动是由传统驱动方式向纯电驱动方式升级过程中的一种阶段性技术。随着纯电驱动技术中的电池、电机等技术的发展成熟，混合驱动也将为纯电驱动所取代。

当然任何一种技术或产品的升级换代都是以原有的产品技术为基础的，汽车燃油动力的换代升级也不例外。新的纯电及混合驱动动力单元均是应用于原有的车辆上的。当今世界各国包括中国在内，已有许多整车大企业及各种研发机构、中小企业投入相当的财力、物力进行驱动电机、电池等纯电驱动、混合驱动的核心部件和车型的开发。但作为驱动电机和车辆连接的耦合箱，业界至今未有进行深入的研究。

实用新型内容

为了克服现有业界对于汽车中使用的作为驱动电机和车辆连接的耦合箱研发的不足，同时也为了弥补整车企业在开发过程中只是针对本企业车型的缺陷，本实用新型一方面，提供了一种装有驱动电机的耦合箱，其驱动形式具有结构紧凑，成本低，传动效率高等优点，十分适合于现有车辆的改造布置。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种装有驱动电机的耦合箱，其包括有空芯轴、转子架、二级齿轮传动装置。其中该驱动电机的转子通过转子架装配在空芯轴上。该空芯轴一端的传动齿轮与二级齿轮传动装置的一端配接，而二级齿轮传动装置的另一端与同该空芯轴位于同一轴线上的输出轴配接。运转时，驱动电机运转，其转子转动，进而带动空芯轴转动。空芯轴一端的传动齿轮通过二级齿轮传动装置将速度减速传递到与空芯轴位于同一轴线上的输出轴上，在由输出轴通过与差速器的啮合驱动车辆。进一步的，在其他实施方式中，本实用新型涉及使用的二级传动齿轮，也可以为其他齿轮传动装置所代替，例如行星减速齿轮传动装置等等。进一步的，在其他实施方式中，本实用新型涉及使用的驱动电机自带冷却水套。

本实用新型装有驱动电机的耦合箱的有益效果是：采用同轴输出的驱动方式，使得其具有结构紧凑，成本低，传动效率高等优点，且在纯电驱动及混合驱动领域，同轴输出对现有车辆结构能够有效的适应。

进一步的，为了实现同轴输出这一有效方式，空心轴的结构布置是一个关键，为了达到降低成本又质量可靠，本实用新型的又一个方面，提供了一种空芯轴，其包括有空芯轴本体及配接于该空芯轴本体一端的齿轮。其中该齿轮与空芯轴本体为分别单独加工后，再组装到一起的。其组装方式可以是激光焊接装配。这样，相对于现有技术---齿轮与空芯轴本体整体制造这一高成本工艺，本实用新型涉及的空芯轴采用本体与传动齿轮分别制造，然后在组装的方式，既节省了成本，又确保了质量；同时又减小了高速轴承的径向尺寸，为提高整体使用寿命奠定了基础。

进一步的，为了保证空芯轴与转子架之间的稳固配接，进而使得输出稳定，本实用新型的又提供了一种驱动电机的转子架套装，其可以与各种不同的驱动电机的转子进行配接。其采用的技术方案是：一种驱动电机的转子架套装，为了减少空芯轴的径向尺寸，其采用转子架与空芯轴装配的套装结构。其包括有空芯轴、右转子架固定套、转子架、左转子架固定套以及转子架连接件。装配时，在空芯轴加工后，将右转子架固定套加热后压入。待冷却定位后再压入转子架，到位后再将左转子架固定套加热后压入，并使转子架连接件左、右轴向定位。将转子架连接件安装孔对位，最后将转子架连接件通过安装孔结构安装到位并紧固。这样就组装完毕。由于空芯轴和左、右转子架固定套之间采用的是过盈配合方式，使得本实用新型充分利用了空芯轴的轴向尺寸，并使得两者间的配合更加稳固，并可保证空芯轴的强度。所以能有效地在控制结构尺寸的前提下传递扭矩，且该结构稳定可靠。

进一步的，由于本实用新型中涉及的箱体为比较特殊的组合箱体又带空芯轴的这种传动关系，为了保证耦合箱的最终质量，本实用新型的又提供了一种专门为此设计的装配用夹具。本实用新型涉及的装配夹具，其包括有纵向直线导轨进给机构、径向零部件定位装配装置及中间过程测量装置。其中该纵向直线导轨进给机构包括有转动机构及直线导轨移动机构，通过转动该转动机构可驱动直线导轨移动机构移动。直线导轨移动机构与径向零部件定位装配装置连接。使用时，当用于装配的零部件被放置到径向零部件定位装配装置上后，通过转动该转动机构可驱动直线导轨移动机构移动，进而驱动径向零部件定位装配装置，使得放置于径向零部件定位装配装置上的装配零部件可沿径向移动，从而实现其在径向上的装配。而在装配过程中，测量装置可对装配过程中的各个零部件的装配位置进行中间过程的测量，以保证零部件的装配精度。

进一步的，由于驱动电机的转子与定子之间的气隙对其电气的特性和寿命的影响十分重要，在实际应用中，由于电机的转速大于10000r.p.m，在这一空间会存在大量的油雾等物质，为有效防止这些物质进入气隙，本实用新型的又提供了一种负压装置，其采用的技术方案为：其包括有负压腔及与其连接的真空发生装置，其中该负压腔与若干个吸口相连通，这些吸口布置于驱动电机的定子与转子之间的气隙两端。当驱动电机运装时，真空发生装置也启动，负压腔内产生一定负压，这时与负压腔相连的各吸口处也会产生一定的负压，而这些吸口位于驱动电机的定子与转子间气隙的两端，这就会在驱动电机的定子与转子间气隙的两端建立起一个局部的负压。这样，在驱动电机启动运转过程中，其定子与转子之间的气隙两端就会建立有一个局部的负压，从而有效地防止了油雾等物质进入到驱动电机的定子与转子之间的气隙，使得驱动电机这一重要部件的效率、稳定性及寿命都大大提高。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施方式涉及的装有驱动电机的耦合箱的剖视图；

图2是本实用新型的又一个实施方式涉及的装配夹具的结构示意图；

图3是本实用新型的又一个实施方式涉及的负压装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

在图1中，本实用新型涉及的一种装有驱动电机的耦合箱100，其包括有耦合箱壳体110、驱动电机120、转子架套装130，二级齿轮传动装置140。其中驱动电机(自带冷却水套)120安装于耦合箱壳体110内，其处于定子122包围的转子124与转子架套装130配接。转子架套装130包括有空芯轴132及位于其一端上的传动齿轮134。传动齿轮134与二级齿轮传动装置140一端齿轮142配接。二级齿轮传动装置140的另一端齿轮144与输出轴210配接。输出轴210与差速器220配接。运转时，驱动电机120的输出通过转子架套装130及二级齿轮传动装置140减速传递到与空芯轴132位于同一轴线上的输出轴210上，并由输出轴210通过与差速器220的啮合驱动车辆。本实用新型采用同轴输出这一驱动形式，使得其具有结构紧凑，成本低，传动效率高等优点，十分适合于现有车辆的改造布置，是所有纯电及混合驱动方案中对现有车辆改动最少的一种。

进一步的，为了实现同轴输出这一有效方式，空心轴的结构布置是一个关键，为了达到降低成本又质量可靠，本实用新型空芯轴的结构布置，其所包括的空芯轴132及配接于该空芯轴本体一端的传动齿轮134。这两个部件是分别单独加工后，再组装到一起的。其组装方式可以是激光焊接装配。这样，相对于现有技术---齿轮与空芯轴本体整体制造这一高成本工艺，本实用新型涉及的空芯轴采用本体与传动齿轮分别制造，然后在组装的方式，既节省了成本，又确保了质量；同时又减小了轴承的尺寸，为提高整体使用寿命奠定了基础。

进一步的，为了保证空芯轴与转子架之间的稳固配接，进而使得输出稳定，本实用新型涉及使用的转子架套装130，其包括有空芯轴132、右转子架固定套135、转子架136、左转子架固定套137以及转子架连接件138。装配时，在空芯轴132加工完成后，将右转子架固定套135加热后压入。待冷却定位后再压入转子架136，到位后再将左转子架固定套137加热后压入，并使转子架连接件138左、右轴向定位。将转子架连接件138安装孔对位，最后将转子架连接件138通过安装孔结构安装到位并紧固。这样就组装完毕。由于空芯轴132和左、右转子架固定套135、137之间采用的是过盈配合方式(例如，热套压配连接)，使得本实用新型充分利用了空芯轴的轴向尺寸，并使得两者间的配合更加稳固，并可保证空芯轴的强度。所以能有效地在控制结构尺寸的前提下传递扭矩，且该结构稳定可靠。

进一步的，由于本实用新型中涉及的耦合箱的箱体为比较特殊，且又涉及采用空芯轴传动关系，为了保证耦合箱的最终质量，本实用新型还提供了一种专门为此设计的装配用夹具。请参阅图2所示，一种装配夹具，其包括有纵向直线导轨进给机构310、径向零部件定位装配装置320及中间过程测量装置330。其中纵向直线导轨进给机构310包括有转动机构312及直线导轨移动机构314，通过转动该转动机构可驱动直线导轨移动机构移动。直线导轨移动机构314与径向零部件定位装配装置320连接。使用时，当用于装配的零部件被放置到径向零部件定位装配装置320上后，操作人通过转动该转动机构312可驱动直线导轨移动机构移动，进而驱动径向零部件定位装配装置320，使得放置于径向零部件定位装配装置320上的装配零部件可沿径向移动，从而实现其在径向上的装配。通常而言，耦合箱装配固定架350是放置于该径向零部件定位装配装置320移动方向上的一侧，以方便其上放置的零部件在耦合箱内的安装。而在装配过程中，中间过程测量装置330可对装配过程中的各个零部件的装配位置进行测量，以保证零部件的装配精度。

进一步的，由于驱动电机的转子与定子之间的气隙对电气的特性和寿命的影响十分重要，在实际应用中，由于电机的转速大于10000r.p.m，在这一空间会存在大量的油雾等物质，为有效防止这些物质进入气隙，本实用新型还提供了一种负压装置。请参阅图3所示，在一个实施方式中，该负压装置400包括有负压腔410及与其连接的真空装置420。其中该负压腔设有若干个吸口412、413、414、415，这些吸口位于驱动电机430的转子432与定子434之间的气隙两端。当驱动电机430运装时，负压装置400也启动，其真空装置(例如，真空发生器)会在负压腔410内产生一定负压，这样与负压腔连通的各吸口412、413、414、415处会产生一定的负压，而这些吸口处位于驱动电机的定子432和转子434间气隙的两端，这就会在驱动电机的定子和转子间气隙的两端建立起一个局部的负压。这样，在驱动电机启动运转过程中，其定子与转子之间的气隙两端就会建立有一个局部的负压，从而有效地防止了油雾等物质进入到驱动电机的定子与转子之间的气隙。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (4)

1.一种装有驱动电机的耦合箱，其用于汽车，其特征在于：其包括有空芯轴、转子架、齿轮传动装置；其中所述驱动电机的转子通过转子架装配在空芯轴上；所述空芯轴一端的传动齿轮与齿轮传动装置的一端配接，而齿轮传动装置的另一端与输出轴配接。

2.根据权利要求1所述的装有驱动电机的耦合箱，其特征在于：所述齿轮传动装置为二级齿轮传动装置。

3.根据权利要求1所述的装有驱动电机的耦合箱，其特征在于：所述输出轴与所述空芯轴的轴线为同一轴线。

4.根据权利要求1所述的装有驱动电机的耦合箱，其特征在于：所述驱动电机自带冷却水套。

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