CN206653917U - 一种离合器耦合电机总成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的提供了一种离合器耦合电机总成装置，包括壳体、电机和湿式离合器；电机连接在壳体内部；湿式离合器耦合连接在电机内部；电机包括电机定子、电机转子和支架盘；湿式离合器包括输入轴和输出轴；输入轴穿出壳体连接车辆发动机，输入轴的两端分别通过轴承固定连接电机壳体；输出轴穿出壳体连接车辆变速器，输出轴还通过支架盘连接电机转子。本实用新型的离合器耦合电机总成装置将离合器耦合在电机内部，有效的节约了混合动力的动力驱动装置占用的空间，且保留了现有车辆发动机和变速器的机构，减小了开发难度，减小了整车的开发成本，同时，通过离合器与电机结构的改进，进一步的提高了装置的加工和装配精度，有利于电机性能的提升。

Description

一种离合器耦合电机总成装置

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车的动力装置技术领域，具体涉及一种离合器耦合电机总成装置。

背景技术

由于石油能源的不断消耗造成的能源危机，以及越加严格的车辆排放法规及油耗法规的出台，促使汽车行业对各种新能源技术的开发利用越来越重视。

其中，在众多的新能源汽车技术中，混合动力技术特别是深度混合动力和插电式混合动力技术，由于其能够大幅度的降低燃油消耗和改善车辆排放，从整车成本的角度和技术成熟度的分析，其是一种是最合理，且更易产品化的技术选择。

目前，深度混合动力技术存在着多种解决方案，例如：车辆的传动系统采用行星齿轮机构，其特点是结构紧凑、集成度高；另外，车辆采用双模(Two-mode)系统提供动力的话，其节油效果更好。但是，目前存在的深度混合动力的解决方案同样存在着不足，具体的说，目前的解决方法普遍存在结构复杂、集成难度大的确定，同时，这些解决方案中，其动力总成均为全新开发的系统，这也就造成其开发技术难度大、开发周期长，使得开发成本大大增加，也弱化了混合动力技术本身的优势，更加不利于混合动力技术的推广。

针对于混合动力技术的应用而言，其最理想的应用情况即是能在已存在的传统车基础上，增加相应的混合动力模块，通过此种方式的应用，既能够最大程度的利用传统车辆现有的资源，并且又能够使车辆具有混合动力的功能，还能够降低技术难度及开发周期，最终降低产品的成本。

因此，如何设计一种结构更加合理，同时对现有车辆结构改动较低的混合动力的动力驱动装置就成为了亟待解决的事情。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种离合器耦合电机总成装置，其具有结构简单、设计合理、应用方便的优点。

本实用新型的离合器耦合电机总成装置，包括壳体、电机和湿式离合器；电机连接在壳体内部；湿式离合器耦合连接在电机内部；且电机包括电机定子、电机转子和支架盘；湿式离合器包括输入轴和输出轴；输入轴穿出壳体连接车辆发动机，且输入轴的两端分别通过轴承固定连接电机壳体；输出轴穿出壳体连接车辆变速器，且输出轴还通过支架盘连接电机转子；当车辆发动机转动时，车辆发动机带动输入轴转动，湿式离合器处于接合状态，输出轴根据输入轴和电机转子输入的转动扭矩带动车辆变速器转动；当车辆发动机停机时，车辆发动机无转动扭矩，湿式离合器处于分离状态，输出轴根据电机转子输入的转动扭矩带动车辆变速器转动。

优选的，壳体上还设置有油道。

进一步优选的，湿式离合器还包括分离缸和分离活塞；当车辆发动机转动时，车辆发动机带动高压油经过油道流入分离缸内，并由高压油推动分离活塞运动，使湿式离合器处于接合状态，且高压油通过支架盘上设置的排油孔而排出至车辆变速器；当车辆发动机停机时，湿式离合器处于分离状态，高压油通过输出轴流入湿式离合器内部，且高压油通过支架盘上设置的排油孔而排出至车辆变速器。

优选的，轴承包括前支撑轴承和后支撑轴承，且前支撑轴承和后支撑轴承分别连接输入轴的两端。

进一步优选的，前支撑轴承和后支撑轴承在壳体中同轴同侧布置。

优选的，输入轴连接车辆发动机的一端设有外花键，且输入轴通过外花键连接车辆发动机并传输转动扭矩；输出轴连接车辆变速器的一端设置有内花键，且输出轴通过内花键连接车辆变速器并传输转动扭矩。

优选的，还包括转速位置传感器，且转速位置传感器还包括转速位置传感器转子和转速位置传感器定子；其中，转速位置传感器转子连接支架盘；转速位置传感器定子连接壳体。

进一步优选的，转速位置传感器转子通过孔用挡圈固定连接支架盘；转速位置传感器定子螺栓连接壳体。

本实用新型的离合器耦合电机总成装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过将离合器耦合在电机内部，有效的节约了混合动力的动力驱动装置占用的空间，且保留了现有车辆发动机和变速器的机构，减小了开发难度，减小了整车的开发成本，同时，通过离合器与电机结构的改进，进一步的提高了装置的加工和装配精度，有利于电机性能的提升。

附图说明

图1为本实用新型离合器耦合电机总成装置的结构图。

图2为本实用新型离合器耦合电机总成装置的转速位置传感器安装结构图。

附图标记说明

1：壳体 2：转速位置传感器

3：转速位置传感器转子 4：转速位置传感器定子

5：输入轴 6：湿式离合器

7：输出轴 8：电机

9：前支撑轴承 10：后支撑轴承

11：支架盘 12：油封

13：分离缸 14：分离活塞

A：油道 B：排油孔

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的离合器耦合电机总成装置，且其具体包括有：壳体1、电机8和湿式离合器6。

具体的，壳体1的内部具有容纳电机8和湿式离合器6的容纳腔室，并将该电机8和湿式离合器6设置并连接在容纳腔室内部。壳体1的具体结构可根据整车结构及整车内部空间布置的情况进行调整，以便更加方便的将本实施例的离合器耦合电机总成装置设置在车辆内部，并相应的结合车辆中现有电动机和变速器，实现车辆混合动力的相互切换。同时，本实施例中离合器耦合电机总成装置的安装应用无需对现有车辆中发动机和变速器的结构进行变更，使得车辆整车的开发成本得到有效的控制。

其中，电机8还可进一步的包括电机定子和电机转子，并且该电机转子设置在电机定子内部。以及，将湿式离合器6连接在电机8的内部，具体的说，将湿式离合器6耦合连接在电机转子的内部。且电机8可具体的采用强制水冷方式或强制油冷方式进行冷却。而电机8采用耐油电机8，以便在后述离合器耦合电机总成装置在工作时，电机8的定子绕组部分能够直接浸入高压油中，而不影响电机8的正常工作。

湿式离合器6可进一步的包括输入轴5、输出轴7和支架盘11。

具体的，湿式离合器6的输入轴5穿出至壳体1外部，并通过输入轴5来连接车辆发动机。并且，输入轴5连接车辆发动机的一端上设置有外花键，并通过外花键来连接输入轴5和车辆发动机，且实现将车辆发动机生成的转动扭矩通过输入轴5传递至湿式离合器6中，实现后述的湿式离合器6工作状态的转换。

进一步的，输入轴5的两端具体可分别通过轴承来固定连接壳体1。同时，轴承可具体包括前支撑轴承9和后支撑轴承10，并通过前支撑轴承9和后支撑轴承10来分别连接输入轴5的两端，实现输入轴5相对壳体1的固定。并且，输入轴5和输出轴7置于湿式离合器6内部的一端相互连接，并且，输出轴7通过轴承而可转动的设置于输入轴5的内部。

再进一步的，前支撑轴承9和后支撑轴承10在壳体1中同轴同侧布置，以此来固定输入轴5，由于前支撑轴承9和后支撑轴承10的尺寸链比较短，因此可实现更高的加工精度，以及装配精度，更有利于电机8性能的提升。并且，在前支撑轴承9外部还设置有油封12，即前支撑轴承9与壳体1的连接处还设置有油封12。

另外，湿式离合器6的输出轴7同样穿出至壳体1外部，并通过输出轴7来连接车辆变速器。并且，输出轴7连接车辆变速器的一端上还设置有内花键，并通过内花键来连接输出轴7和车辆变速器。

以及，输出轴7还通过支架盘11连接电机转子，以此来实现在电机8工作时，将电机8生成的转动扭矩输送至输出轴7，并进一步的通过输出轴7输出至车辆变速器。

通过湿式离合器6的输出轴7与车辆变速器的连接，当车辆发动机工作时，能够将车辆发动机的转动扭矩通过输出轴7输出至车辆变速器，同时，由于湿式离合器6还能够将与其耦合的电机8的转动扭矩一同输出至车辆变速器，以此来通过车辆变速器进一步的驱动车辆运动；以及，当车辆发动机停机时，即湿式离合器6的输入轴5无转动扭矩的输入，则输出轴7仅将与湿式离合器6耦合的电机8的转动扭矩输出值车辆变速器，以此来实现车辆混合动力的相互切换。

进一步的，支架盘11与湿式离合器6的输出轴7可具体通过激光焊接而相互固定；而电机转子与湿式离合器6的输出轴7可具体通过焊接连接。通过此种连接方式，能够通过支架盘11将输出轴7和电机转子更加稳固的连接起来。

通过以上说明的本实施例的离合器耦合电机总成装置，其具体工作流程如下：

当车辆发动机转动时，车辆发动机带动输入轴5转动，湿式离合器6处于接合状态，输出轴7根据输入轴5和电机转子输入的转动扭矩带动车辆变速器转动。

具体的，当车辆内置的车辆发动机进行工作时，车辆发动机通过花键连接而带动输入轴5一同进行转动，以将车辆发动机生成的转动扭矩传输至输入轴5，并进一步的传输至湿式离合器6的内部，此时，湿式离合器6处于接合状态，即湿式离合器6能够将输入轴5输送的转动扭矩进一步的输出至输出轴7处；同时，由于输出轴7连接电机8的电机转子，因此，电机8与车辆电动机结合，实现车辆的混合动力输入；并最终通过输出轴7输出该转动扭矩，即根据输入轴5和电机转子输入的转动扭矩一同带动与输出轴7连接的车辆变速器进行转动，实现车辆的驱动。

当车辆发动机停机时，车辆发动机无转动扭矩，湿式离合器6处于分离状态，输出轴7根据电机转子输入的转动扭矩带动车辆变速器转动。

具体的，当车辆内置的车辆发动机停工时，即车辆发动机不生成转动扭矩，则湿式离合器6中输入轴5处无转动扭矩的输入；此时，湿式离合器6处于分离状态，输出轴7向车辆变速器输出的转动扭矩仅取决于与湿式离合器6耦合的电机8，即输出轴7处获得的转动扭矩仅来自于电机转子的生成的转动扭矩，以此实现车辆的纯电动动力输入；并最终通过输出轴7将该转动扭矩输出至车辆变速器，即输出轴7根据该转动扭矩与车辆变速器一同进行转动，实现车辆的驱动。

并且，本实施例中，壳体1上还设置有油道A，实现向车辆提供转动扭矩时，通过该油道A来提供高压油的流动路径。

具体的，本实施例中的湿式离合器6中的分离结构选取为液力分离机构，且该分离结构中还具体的包括分离缸13和分离活塞14，该分离缸13和分离活塞14相互连接。

以及，湿式离合器6中还包括多个摩擦片，且分离缸13、分离活塞14和摩擦片全部集成于湿式离合器6的内部。其中，湿式离合器6中分离缸13、分离活塞14和摩擦片的具体连接结构，及其与输入轴5、输出轴7的连接结构与现有技术中的结构设置相一致，因此在本申请中不再赘述。

通过采用湿式离合器6，利用其径向尺寸小的这一优势，可以将湿式离合器6集成在电机转子的内部，减小了装置的体积，进一步的降低了整车的开发难度。另外，多片湿式离合器6具有很大的滑磨容量，能在不同的动力输入方式，以及动力输入的切换状态下保证良好的平顺性。

当车辆发动机转动时，车辆发动机的转动将带动高压油流动，而高压油经过油道A而流入至湿式离合器6中的分离缸13内，并由高压油推动分离活塞14进行运动，使得湿式离合器6处于接合状态，以使车辆发动机生成的转动扭矩能够通过湿式离合器6的输出轴7输出至车辆变速器。

并且，高压油通过可通过支架盘11上设置的排油孔B而排出至车辆变速器，以实现高压油的循环流动。

而当车辆发动机停机时，车辆发动机将不会带动高压油进行流动，而高压油则将通过输出轴7流入至湿式离合器6的内部，而高压油不会推动分离活塞14运动，此时，湿式离合器6将处于接合状态，则输出轴7仅将电机转子输入的转动扭矩输出至车辆变速器。

并且，高压油通过支架盘11上设置的排油孔B而排出至车辆变速器，以实现高压油的循环流动。

以及，本实施例的离合器耦合电机总成装置中，其还包括转速位置传感器2。且，本实施例的转速位置传感器2可具体为外转子旋转变压器。采用外转子旋转变压器作为转速位置传感器2，有利于车辆内部不同层次布置空间的利用，易于总成模块实现更小的轴向尺寸。

并且，如图2所示，转速位置传感器2还可具体的包括：转速位置传感器转子3和转速位置传感器定子4，该转速位置传感器转子3连接支架盘11；转速位置传感器定子4连接壳体1。通过转速位置传感器2能够有效的测量电机转子的转速，以便车辆控制系统针对车辆动力输入方式的选择。

进一步的，例如，当车辆控制系统检测到车辆负载大于电机设定阈值时，即仅通过电机8向车辆变速器提供转动扭矩的动力输入方式无法满足车辆行驶需求，则车辆的控制系统控制车辆发动机启动，通过车辆发动机向车辆变速器提供部分转动扭矩，实现车辆的混合动力驱动。

进一步的，转速位置传感器转子3可具体通过孔用挡圈固定连接的方式连接在支架盘11上，而转速位置传感器定子4可具体通过螺栓连接的方式连接在壳体1上。通过此种连接方式，能够确保转速位置传感器2更加稳固、正常的工作。

本实施例的离合器耦合电机总成装置，其能够在最大程度上保留车辆现有的发动机和变速器的结构，降低车辆开发难度；由于采用花键作为输入轴和输出轴的连接结构，因此，输入轴和输出轴可以与各类发动机、变速器连接，具有很高的可搭载性。

同时，将湿式离合器的输出轴与电机转子的支架盘焊接，使轴向尺寸更小；通过湿式离合器和变速器自身离合器的相互配合，能够更加方便的实现动力输入方式的选择。

本实用新型的离合器耦合电机总成装置具有结构设计合理、应用方便的优点，通过将离合器耦合在电机内部，有效的节约了混合动力的动力驱动装置占用的空间，且保留了现有车辆发动机和变速器的机构，减小了开发难度，减小了整车的开发成本，同时，通过离合器与电机结构的改进，进一步的提高了装置的加工和装配精度，有利于电机性能的提升。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以作出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种离合器耦合电机总成装置，其特征在于，包括壳体、电机和湿式离合器；所述电机连接在所述壳体内部；所述湿式离合器耦合连接在所述电机内部；且所述电机包括电机定子、电机转子和支架盘；所述湿式离合器包括输入轴和输出轴；

所述输入轴穿出所述壳体连接车辆发动机，且所述输入轴的两端分别通过轴承固定连接所述电机壳体；所述输出轴穿出所述壳体连接车辆变速器，且所述输出轴还通过所述支架盘连接所述电机转子；

当所述车辆发动机转动时，所述车辆发动机带动所述输入轴转动，所述湿式离合器处于接合状态，所述输出轴根据所述输入轴和电机转子输入的转动扭矩带动所述车辆变速器转动；

当所述车辆发动机停机时，所述车辆发动机无转动扭矩，所述湿式离合器处于分离状态，所述输出轴根据所述电机转子输入的转动扭矩带动所述车辆变速器转动。

2.根据权利要求1所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述壳体上还设置有油道。

3.根据权利要求2所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述湿式离合器还包括分离缸和分离活塞；

当所述车辆发动机转动时，所述车辆发动机带动高压油经过所述油道流入所述分离缸内，并由高压油推动所述分离活塞运动，使所述湿式离合器处于接合状态，且高压油通过所述支架盘上设置的排油孔而排出至所述车辆变速器；

当所述车辆发动机停机时，所述湿式离合器处于分离状态，高压油通过所述输出轴流入所述湿式离合器内部，且高压油通过所述支架盘上设置的排油孔而排出至所述车辆变速器。

4.根据权利要求1所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述轴承包括前支撑轴承和后支撑轴承，且所述前支撑轴承和后支撑轴承分别连接所述输入轴的两端。

5.根据权利要求4所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述前支撑轴承和后支撑轴承在所述壳体中同轴同侧布置。

6.根据权利要求1所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述输入轴连接所述车辆发动机的一端设有外花键，且所述输入轴通过所述外花键连接所述车辆发动机并传输转动扭矩；

所述输出轴连接所述车辆变速器的一端设置有内花键，且所述输出轴通过所述内花键连接所述车辆变速器并传输转动扭矩。

7.根据权利要求1所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，还包括转速位置传感器，且所述转速位置传感器还包括转速位置传感器转子和转速位置传感器定子；

其中，所述转速位置传感器转子连接所述支架盘；

所述转速位置传感器定子连接所述壳体。

8.根据权利要求7所述的离合器耦合电机总成装置，其特征在于，所述转速位置传感器转子通过孔用挡圈固定连接所述支架盘；

所述转速位置传感器定子螺栓连接所述壳体。