CN201506244U - 混合动力合成箱电机转子支承结构 - Google Patents

混合动力合成箱电机转子支承结构 Download PDF

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余卫
马智涛
程相
雷国辉
黄智明
韩兵
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Abstract

本实用新型公开了一种混合动力合成箱电机转子支承结构，包括壳体、驱动电机以及发电电机，所述壳体的前端、中部以及后端分别同轴设有前轴承座、中轴承座以及后轴承座，驱动电机转子的轮毂的前后端分别通过设于前轴承座上的轴承A、中轴承座上的轴承B支承，而发电电机转子的轮毂的前后端分别通过设于中轴承座上的轴承C、后轴承座上的轴承D支承，所述驱动电机转子轮毂的后端部分与发电电机转子轮毂的前端部分在轴向上相互重叠呈套接状。本实用新型的驱动电机和发电电机采用交叉重叠支承方式，消除了输入轴的震动，提高了传动系统的稳定性，缩短了合成箱的轴向尺寸，有利于整车的布置，并降低了输入轴的精度要求。

Description

混合动力合成箱电机转子支承结构
技术领域
本实用新型涉及混合动力汽车的传动系统，具体地涉及一种混合动力合成箱电机转子支承结构。
背景技术
混合动力汽车作为一种新兴的节能环保型汽车，其技术和市场正处于一种蓬勃发展阶段，发展我国自己的混合动力汽车产业，可在较短的时间内缩短与世界先进汽车技术水平的差距，同时也有利于保障我国汽车行业健康持续的发展。目前，在各种混合动力轿车系统中，混联式混合动力轿车由于其良好的实用性以及技术的成熟性得以快速发展。在混联式混合动力轿车中，一般多采用双电机模式，其中一个大电机为驱动电机，主要为系统提供纯电动模式下的驱动动力以及机电混合模式下的辅助动力，另一个小电机为发电电机，发动机可通过输入轴将扭矩传递给发电电机发电，以便将发动机的功率转化成电能以供蓄电池充电或为驱动电机供电。为了简化结构，并便于电机的冷却和控制，大小电机一般是采用平行串联的排布方式，图1所示为一种典型的混合动力传动系统的双电机布置结构，这种布置方式是将驱动电机b和发电电机c通过轴承串联装配在合成箱的输入轴d上，而输入轴d支承在壳体a上。上述布置方式一方面造成整个动力合成箱的轴向尺寸增大，进而导致整个动力总成的轴向尺寸增大，不利于动力合成箱在整车中的布置；另一方面，由于驱动电机b和发电电机c是直接支承在输入轴d上，因此输入轴d会因承受电机的重量而发生鼓形变形，当电机高速转动时，上述变形便会引起整个传动系统的振动，不利于传动系统的稳定，严重的有可能最终造成动力传递的失效；此外，由于输入轴d需承受电机的重量，并且两个电机是直接安装在输入轴d上，所以要求输入轴d与电机转子有很高的同轴度，从而增加了其制造难度，提高了生产成本。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有的混联式混合动力汽车因双电机采用平行串联布置方式直接安装在输入轴上造成的动力合成箱轴向尺寸大、输入轴易变形而引起传动系统的振动、对输入轴的制造精度要求高等不足，提供一种可缩短合成箱轴向尺寸、消除输入轴因承受电机重量而产生的变形、以及有效降低输入轴制造要求的混合动力合成箱电机转子支承结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种混合动力合成箱电机转子支承结构，包括壳体、驱动电机以及发电电机，所述壳体的前端、中部以及后端分别同轴设有前轴承座、中轴承座以及后轴承座，驱动电机转子的轮毂的前后端分别通过设于前轴承座上的轴承A、中轴承座上的轴承B支承，而发电电机转子的轮毂的前后端分别通过设于中轴承座上的轴承C、后轴承座上的轴承D支承，所述驱动电机转子轮毂的后端部分与发电电机转子轮毂的前端部分在轴向上相互重叠呈套接状。本实用新型通过在合成箱的壳体上设置轴承座，使原本通过用于传递电机扭矩的输入轴支承的驱动电机和发电电机的转子通过轴承支承在壳体的轴承座上，从而完全消除了用于传递电机扭矩的输入轴所受的电机的重力，使输入轴不再因受重力而产生鼓形变形，进而可避免电机在高速旋转时输入轴产生振动以及由此引起的整车振动，从而可确保传动系统的稳定可靠；此外，由于驱动电机转子轮毂的后端部分与发电电机转子轮毂的前端部分在轴向上相互重叠而呈套接状，因此，可使合成箱的结构更为紧凑，并显著缩短整个合成箱的轴向长度，从而有利于合成箱在整车中的布置，并且有利于加长支承同一转子的两个轴承之间的距离，使转子的转动更平稳；进一步地，由于电机的转子是支承在壳体的轴承座上，输入轴不再承受重力，并且电机定子和转子之间的同轴度与输入轴无关，因此，可大大降低输入轴的制造精度，方便其加工，并有利于降低成本。
作为优选，所述驱动电机转子轮毂的后端部分套设在中轴承座外侧，发电电机转子轮毂的前端部分则设于中轴承座内侧。由于驱动电机的尺寸要比发电电机大，其重量也要比发电电机重，因此，将驱动电机转子轮毂的后端部分套设在中轴承座外侧，而发电电机转子轮毂的前端部分设于中轴承座内侧的结构既有利于两个电机转子支承结构的合理布置，使结构更为紧凑，又有利于驱动电机的稳定支承，使其运转更平稳。
作为优选，所述驱动电机转子轮毂和发电电机转子轮毂均呈前段小后段大的阶梯形，从而既有利于驱动电机转子轮毂的后端部分与发电电机转子轮毂的前端部分在轴向上相互交叉重叠，又可尽量减小两个电机的尺寸，并可减小与两个电机的转子轮毂连接的输入轴的尺寸。
作为优选，所述驱动电机转子轮毂和发电电机转子轮毂的前段和后段之间设有过渡倒角，从而可有效避免前后段过渡处的应力集中，显著提高转子的机械强度，同时也方便装配。
作为优选，所述壳体由主壳体以及设于主壳体前后两端的前盖、后盖构成，既方便壳体的加工制造，又可简化安装程序，有利于保证安装精度。
综上所述，本实用新型具有如下有益效果：(1)将驱动电机和发电电机的转子支承在壳体上，消除了输入轴因承受电机重量而产生的变形以及因输入轴变形引起的整车震动，提高传动系统的稳定性。(2)驱动电机和发电电机的转子采用交叉重叠支承结构，可显著缩短合成箱轴向尺寸，有利于整车的布置。(3)输入轴只传递扭矩，有效降低了输入轴的精度要求，降低了生产制造成本。
附图说明
图1是一种现有技术的混合动力合成箱电机转子支承结构示意图；
图2是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
在图2所示的实施例中，本实用新型的一种混合动力合成箱电机转子支承结构，包括壳体1、驱动电机2、发电电机3以及输入轴14，所述壳体1由主壳体11以及设于主壳体11前后两端的前盖12、后盖13构成，主壳体11中部设有支承墙15，在前盖12、主壳体11的支承墙15以及后盖13上分别同轴设有前轴承座4、中轴承座5以及后轴承座6，所述中轴承座5设于支承墙15靠近前盖12一侧，在前轴承座4内设有轴承A7，在中轴承座5的前端内侧以及后端外侧分别设有轴承C9和轴承B8，在后轴承座6的外侧设有轴承D10；此外，驱动电机定子22和发电电机定子32固定连接在壳体1上，驱动电机转子21和发电电机转子31的轮毂制成前段小后段大的阶梯形，轮毂的前后段之间通过过渡倒角连接，驱动电机转子21的轮毂前端外侧面与轴承A7的内孔配合，其轮毂后段套设在中轴承座5外侧，而轮毂后端的内侧面与轴承B8外侧面配合，整个驱动电机转子21通过轴承A7与轴承B8支承在壳体1上；发电电机转子31的轮毂前段则设于中轴承座5内侧，从而使其与驱动电机转子21轮毂的后段形成交叉重叠，发电电机转子31的轮毂前端外侧面与轴承C9的内侧面配合，而轮毂后端内侧面与轴承D10的外侧面配合，整个发电电机转子31通过轴承C9与轴承D10支承在壳体1上；另外，输入轴14靠近后盖13的一段设于发电电机转子31的轮毂内，并通过设于其端部的后支承16与后轴承座6可转动连接，输入轴14与发电电机转子31轮毂采用花键连接。
本实用新型在工作时，输入轴14可将发动机的扭矩传递给发电电机3，带动发电电机转子31转动并发电，发电电机3发的电可用于蓄电池充电或直接驱动驱动电机2以提供辅助动力，驱动电机转子21轮毂的前端则与混合动力传动系统的行星齿轮传动系统(图中未示出)连接以便将驱动电机2的动力传递出去。由于驱动电机转子21轮毂的后段与发电电机转子31轮毂的前端为交叉重叠结构，因此不仅可缩短整个合成箱的轴向尺寸，还有利于加长支承同一转子的两个轴承之间的距离，使转子的转动更平稳；此外，因输入轴14不再承受重力，所以消除了输入轴14高速转动时因变形而产生的振动，提高了传动系统的平稳性；进一步地，两个电机的转子支承在壳体1上，所以降低了对输入轴14的同轴度等精度要求，便于其加工制造，降低了生产成本。

Claims (5)

1.一种混合动力合成箱电机转子支承结构，包括壳体(1)、驱动电机(2)以及发电电机(3)，其特征是，所述壳体(1)的前端、中部以及后端分别同轴设有前轴承座(4)、中轴承座(5)以及后轴承座(6)，驱动电机转子(21)的轮毂的前后端分别通过设于前轴承座(4)上的轴承A(7)、中轴承座(5)上的轴承B(8)支承，而发电电机转子(31)的轮毂的前后端分别通过设于中轴承座(5)上的轴承C(9)、后轴承座(6)上的轴承D(10)支承，所述驱动电机转子(21)轮毂的后端部分与发电电机转子(31)轮毂的前端部分在轴向上相互重叠呈套接状。
2.根据权利要求1所述的混合动力合成箱电机转子支承结构，其特征是，所述驱动电机转子(21)轮毂的后端部分套设在中轴承座(5)外侧，发电电机转子(31)轮毂的前端部分则设于中轴承座(5)内侧。
3.根据权利要求2所述的混合动力合成箱电机转子支承结构，其特征是，所述驱动电机转子(21)轮毂和发电电机转子(31)轮毂均呈前段小后段大的阶梯形。
4.根据权利要求3所述的混合动力合成箱电机转子支承结构，其特征是，所述驱动电机转子(21)轮毂和发电电机转子(31)轮毂的前段和后段之间设有过渡倒角。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的混合动力合成箱电机转子支承结构，其特征是，所述壳体(1)由主壳体(11)以及设于主壳体(11)前后两端的前盖(12)、后盖(13)构成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103723019A (zh) * 2012-10-16 2014-04-16 黄永松 双联电机驱动装置及其内变速双联电机与离合减速驱动装置
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