一种分体式转子支架、轮毂电机及机动车
技术领域
本发明属于电动力机动车技术领域,具体涉及一种分体式转子支架、轮毂电机及机动车。
背景技术
轮毂电机能够简化车辆的驱动系统和整车的结构,其相比传统集中式驱动方式而言具有更高的驱动效率,除此之外还能够增大底盘所能利用的空间,实现复杂车辆动力学控制,是未来电动汽车的优选驱动形式。
尽管轮毂电机具有上述优点,但由于其结构具有更高的集成度,因此在设计、生产、制造及安装过程中需要解决更多的问题从而避免造成使用上的不便。申请号为“201710537653.7”、名称为“一种用于汽车的轮毂电机”的专利公开文本中记载了一种轮毂电机,其包括转子支架201和传动主轴5等部件;其中传动主轴5与转子支架201抗扭转连接从而实现扭矩的输入。从其附图中可以看出,当驱动电机通电产生扭矩时,该扭矩会作用于转子支架201和传动主轴5的连接处。为了符合轻量化设计要求,转子支架201也逐步采用铝质材料制成,相比以往钢制支架而言,铝制支架的质量得到减轻的同时,其强度也有所下降。众所周知,驱动电机产生的扭矩较大,因此当采用铝制支架时,可能会导致因扭矩过大而造成转子支架与传动主轴连接处发生疲劳破坏的情况,从而造成整个轮毂电机故障失效,影响行车安全。除此之外,现有的转子支架由于直接与传动主轴连接,因此需要满足较高的制造要求,大批量生产制造时具有较高的成本。
综上所述,有必要对现有的转子支架进行改进,从而提高其与传动主轴的连接处的强度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种分体式转子支架、轮毂电机及机动车,通过分体式结构使转子支架具有更低的制造成本,同时有助于提高与传动主轴的连接强度。
为解决现有技术问题,本发明公开了一种分体式转子支架,包括支架本体和衬套,支架本体具有一中心孔,衬套具有一通孔,衬套抗扭转安装于中心孔中,通孔与中心孔同轴。
作为优选方案,
衬套与中心孔通过键连接,或衬套以预埋方式与支架本体一体浇铸连接。
作为优选方案,
支架本体与衬套采用不同材质制成。
作为优选方案,
衬套的一端形成有突出于衬套的外圆面的定位凸台A,中心孔的端部形成有与定位凸台A相匹配的定位凹槽。
作为优选方案,
支架本体包括同轴设置的外环部和内环部,外环部与内环部通过连接部一体相连;中心孔同轴设置于内环部上;外环部的一端一体形成有突出于外环部的外圆面的定位凸台B,另一端可拆卸安装有定位件,定位件的一部分突出于外环部的外圆面。
作为优选方案,
支架本体包括同轴设置的外环部和内环部,外环部与内环部通过连接部一体相连;中心孔同轴设置于内环部上;外环部的两端均可拆卸安装有定位件,定位件的一部分突出于外环部的外圆面。
作为优选方案,
定位件为块状结构或环状结构;
当定位件为块状结构时,其数目为多个并且沿外环部的圆周方向均匀分布;
当定位件为环状结构时,其数目为一个并且与外环部同轴设置。
本发明还公开了一种轮毂电机,包括转子支架和传动主轴,
转子支架包括支架本体和衬套,支架本体具有一中心孔,衬套具有一通孔,衬套抗扭转安装于中心孔中,通孔与中心孔同轴;传动主轴与通孔抗扭转连接。
作为优选方案,
还包括旋转变压器,旋转变压器抗扭转安装于通孔的外侧。
本发明还公开了一种机动车,包括轮毂电机,轮毂电机包括转子支架和传动主轴,
转子支架包括支架本体和衬套,支架本体具有一中心孔,衬套具有一通孔,衬套抗扭转安装于中心孔中,通孔与中心孔同轴;传动主轴与通孔抗扭转连接。
本发明具有的有益效果:通过分体式结构使转子支架具有更低的制造成本,同时有助于提高与传动主轴的连接强度,保障了轮毂电机的正常运行。
附图说明
图1是本发明中一种支架本体的结构立体图;
图2是图1所示支架本体的结构剖视图;
图3是本发明中第一种支架本体与衬套的结构立体图;
图4是本发明中第一种支架本体与衬套的立体剖视图;
图5是本发明中第二种支架本体与衬套的结构立体图;
图6是本发明中第二种支架本体与衬套的立体剖视图;
图7是本发明中第一种支架本体与定位件的结构立体图;
图8是图7所示定位件的结构立体图;
图9是本发明中第二种支架本体与定位件的结构立体图;
图10是图9所示定位件的结构立体图;
图11是本发明中第一种支架本体与旋转变压器的结构立体图;
图12是本发明中第一种支架本体与旋转变压器的结构剖视图;
图13是本发明中第二种支架本体与旋转变压器的结构立体图;
图14是本发明中第二种支架本体与旋转变压器的结构剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
如图1至4所示,一种分体式转子支架,包括支架本体1和衬套2,支架本体1具有同轴设置的外环部11和内环部13,内环部13具有一同轴设置的中心孔;外环部11与内环部13通过连接部12一体相连。衬套2具有一同轴设置的通孔21,衬套2的外圆面设置有外花键,内环部13的中心孔的孔壁设置有内花键,衬套2装入内环部13的中心孔中时,外花键与内花键形成抗扭转连接。除花键外,还可以采用平键、销件等实现支架本体1与衬套2的抗扭转连接。衬套2的一端形成有突出于衬套2的外圆面的定位凸台A22,内环部13的中心孔的端部形成有与定位凸台A22相匹配的定位凹槽。这样使得衬套2能够通过定位凸台A22与定位凹槽快速装入中心孔中从而形成轴向的相对约束。
通过衬套2与传动主轴相连取代支架本体1与传动主轴直接相连,一方面可以降低支架本体1的制造难度,使其可以通过快速浇铸而成,而衬套2则可以采用精加工制得确保精度要求;另一方面可以使得支架本体1与衬套2采用不同的材料制得,例如支架本体1采用质量更轻而强度略低的铝合金制得确保整体轻量化要求,衬套2则采用质量更重但强度也更高的钢合金制得确保整体强度要求。
采用上述转子支架的轮毂电机还包括旋转变压器4、减速器和传动主轴,传动主轴抗扭转安装在衬套2的通孔21中。支架本体1的外圆面上固定转子,作为一种典型的定位方式,支架本体1的外环部11的一端一体形成有突出于外环部11的外圆面的定位凸台B14,另一端则可拆卸安装有定位件3,定位件3的一部分突出于外环部11的外圆面。定位件3为块状结构或环状结构;如图7和8所示,当定位件3为块状结构时,其数目为多个并且沿外环部11的圆周方向均匀分布,块状的定位件3的结构简单,体积小重量轻。如图9和10所示,当定位件3为环状结构时,其数目为一个并且与外环部11同轴设置,环状的定位件3的接触面积大,固定更牢靠。定位件3及与定位件3相连的外环部11的端面均设置有安装孔,通过螺钉等紧固件装入安装孔中将定位件3安装到外环部11的端部上。作为另一种典型的定位方式,支架本体1的外环部11的两端均可拆卸地安装有定位件3,这样可以减少支架本体1的结构特征,降低制造难度和制造成本。
由于外环部11与内环部13之间通过连接部12一体相连,因此在连接部12的两侧分别形成两个安装空间,用于分别安装旋转变压器和减速器,通过这样的结构能够缩小整个轮毂电机的轴向尺寸,使其结构更为紧凑。作为一种典型的旋转变压器4的安装方式,如图11和12所示,内环部13的主要部分朝向内侧,因此旋转变压器4安装到内环部13的内侧部分外圆面上,减速器则安装到连接部12的外侧安装空间内。作为另一种典型的旋转变压器4的安装方式,如图13和14,内环部13的主要部分朝向外侧,因此旋转变压器4安装到内环部13的外侧部分外圆面上,减速器则安装到连接部12的内侧安装空间内。
本发明的改进点主要在于转子支架的结构形式,除此之外的轮毂电机的其它具体结构和原理均为现有技术,例如申请号为“201710537095.4”、名称为“一种轮毂电机”的发明专利的公开文本中就记载了一种轮毂电机,故不做进一步赘述。
上述轮毂电机还可以应用于机动车,该机动车可以是纯电动车或混合动力车,其包括车轮和轮毂电机,车轮的轮毂与轮毂电机的轮毂法兰抗扭转连接。除此之外的其它部分均为现有技术,故不做进一步赘述。
实施例二
如图5和6所示,与实施例一不同之处仅在于,本实施例中,衬套2以预埋方式与内环部13一体浇铸连接。衬套2的外圆面上具有若干筋结构,依次来提高衬套2与支架本体1的连接牢固性。在制造时,首先加工好衬套2,然后将其放在支架本体1的模具中,最后向模具内倒入铸造液将支架本体1浇铸成型,得到完整的转子支架。这种方式的优点在于,衬套2部分可以通过精加工制造而成,而支架本体1部分则可以通过精度要求较低的铸造工艺制造而成,如此一来,既保证了产品的精度,提高了效率,还降低了成本,适合批量化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。