CN210111780U - 驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种驱动结构，其包括固连设置的电机机构、行星齿轮机构和谐波减速机构；其中，电机机构具有定子单元和转动设置的转子单元，行星齿轮机构具有转动设置的若干行星齿轮，谐波减速机构具有刚轮、柔轮，以及匹配于刚轮构成柔轮减速输出的波发生器，且波发生器与行星齿轮传动连接，柔轮连接有以与外部轴体传动连接的连接部。本实用新型的驱动结构能够由电机机构经谐波减速机构驱使偏心轴，而可实现偏心轴驱动端的中置形式的布置，且通过集成结构的设置，亦可减小对发动机空间的占用，而有利于发动机搭载。

Description

驱动结构

技术领域

本实用新型涉及轴体驱动技术领域，特别涉及一种驱动结构。

背景技术

在对转动设置的轴体结构进行转动驱使的驱动结构中，以发动机领域内的，用以对多连杆式可变压缩比调节机构中的偏心轴进行驱使的驱动结构为例，采用电机和谐波减速器的组合作为驱动端已成为该驱动结构中的一种重要的实施形式。

目前，电机与谐波减速器的组合驱动端一般均采用于偏心轴一端布置的侧置形式，这种形式在缸体加工时需留出电机安装空间或加工电机安装支架，因缸体结构较复杂，缸体内部件较多，使得缸体加工难度较高，同时因驱动端偏置于一端，也容易使偏心轴不同段的扭转变形量不同，而会影响发动机压缩比的控制精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种驱动结构，以可进行驱动端中置形式布置，且能够减小电机的空间占用。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种驱动结构，其包括固连设置的电机机构、行星齿轮机构和谐波减速机构；所述电机机构具有定子单元和相对于所述定子单元转动设置的转子单元，所述行星齿轮机构具有转动设置的与所述转子单元传动连接的行星齿轮，所述谐波减速机构具有刚轮、柔轮以及与所述柔轮传动相接的、匹配于所述刚轮而构成所述柔轮减速输出的波发生器；所述波发生器与所述行星齿轮传动连接，所述驱动结构设置于轴体上且与所述轴体同轴布置，所述柔轮连接有以与所述轴体传动连接的连接部。

进一步的，所述定子单元包括相连设置并呈环状布置的若干多相绕组线圈，所述转子单元包括呈环状的转子，且所述转子的外侧镶有永磁体，所述转子的内侧设置有内齿圈；所述电机机构还具有与所述行星齿轮机构固连的端盖，所述转子转动设于所述端盖上。

进一步的，所述行星齿轮机构还具有与所述端盖固连的呈环状的行星齿轮保持架，所述行星齿轮转动设于所述行星齿轮保持架上；且所述行星齿轮位于所述转子内、而与所述内齿圈啮合连接，所述定子单元固设于所述行星齿轮保持架的内侧。

进一步的，于所述行星齿轮保持架上固设有呈环状布置的若干齿轮轴，各所述齿轮轴均以悬臂状固连于所述行星齿轮保持架上，于所述齿轮轴上对应设置有所述行星齿轮。

进一步的，于所述行星齿轮和承载该行星齿轮的齿轮轴之间设有齿轮套，所述齿轮套与所述行星齿轮和所述齿轮轴之间均为间隙配合。

进一步的，所述波发生器的一端经所述行星齿轮保持架伸入所述转子内，并于所述波发生器的伸入所述转子内的一端外侧设有外齿圈，所述外齿圈与各所述行星齿轮啮合连接。

进一步的，所述刚轮、所述行星齿轮保持架和所述端盖固连于一起，且于所述端盖和所述行星齿轮保持架之间、以及所述行星齿轮保持架和所述刚轮之间分别设有进行两者间径向定位的定位部。

进一步的，所述轴体为由所述连接部相连的两段式结构，所述轴体内设有轴向布置的相连通的主油道，所述主油道被配置为构成与所述驱动结构内的连通，并于所述行星齿轮保持架上设有贯穿自身两侧间的泄油孔，且所述泄油孔与所述行星齿轮保持架的设有所述定子单元的内壁之间间距设置。

进一步的，所述连接部为连接于所述轴体和所述柔轮间的联轴器，所述联轴器的外侧与所述柔轮固连，所述联轴器内设有与所述轴体经花键插装连接的连接孔，且相对于与所述行星齿轮相连的一端，所述波发生器的另一端转动设于所述联轴器上。

进一步的，相对于与所述波发生器连接的一端，所述联轴器的另一端转动设于所述刚轮上，所述联轴器通过呈环状间隔布置的若干铆钉和所述柔轮固连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的驱动结构，使可变压缩比机构中的偏心轴作为轴体而和驱动结构内的连接部相连，以此便能够由电机机构经谐波减速机构驱使偏心轴，可实现偏心轴驱动端的中置形式的布置。同时，通过电机机构经由行星齿轮机构和谐波减速机构传动连接，可实现电机机构与谐波减速机构在结构上的集成，使得整个驱动结构在结构上较为紧凑，从而便可减小对发动机空间的占用，能够有利于发动机的搭载。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的驱动结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的电机部分的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的电机部分的侧视图；

图4为本实用新型实施例所述的端盖的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的联轴器的结构示意图；

附图标记说明：

1-端盖，2-转子，3-齿轮轴，4-齿轮套，5-行星齿轮，6-多相绕组线圈，7-行星齿轮保持架，8-波发生器，9-轴体，10-联轴器，11-刚轮，12-柔轮，13-铆钉，14-第三轴承，15-第二轴承，16-第一轴承，17-螺栓，18-卡簧，19-连接过孔，20-安装凸台；

201-小径端通孔，202-大径端通孔，203-外侧台阶，204-内侧台阶；

701-泄油孔，702-环形凸台，703-螺栓孔；

901-左侧轴体，9011-左侧芯轴，9012-左侧偏心轮，902-右侧轴体，9021-右侧芯轴，9022-右侧偏心轮，903-主油道，904-油孔；

1001-法兰，1002-法兰连接孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种驱动结构，由图1并结合于图2和图3所示的，其整体上主要包括固连设置的电机机构、谐波减速机构，以及构成上述电机机构和谐波减速机构间传递连接的行星齿轮机构。

其中，在结构构成上，上述电机机构具有定子单元和相对于该定子单元转动设置的转子单元，行星齿轮机构具有转动设置的若干与转子单元传动连接的行星齿轮5，谐波减速机构则具有刚轮11、柔轮12，以及与柔轮12传动相接的波发生器8，且该波发生器8可匹配于刚轮11而构成柔轮12减速输出的波发生器8。

同时，波发生器8也与行星齿轮机构中的行星齿轮5传动连接，柔轮12亦连接有以与外部的轴体传动连接的连接部。该轴体例如便可是应用于发动机内的多连杆式可变压缩比机构中的偏心轴，且本实施例上述连接部在设计上，作为一种实施方式，上述轴体可为由所述连接部相连的两段式结构，且此时两段轴体分别由驱动结构的两相对侧插入，而能够构成与该连接部的连接。

通过轴体与连接部的连接，便可经由行星齿轮机构及谐波减速机构的传动，进而由电机机构驱使轴体、诸如偏心轴的旋转，并由偏心轴通过多连杆机构带动活塞上止点发生变化，以此能够实现对发动机压缩比的调节。当然，除了如上所述的使构成诸如偏心轴的轴体采用两段式结构，使得该轴体为仅一根轴的整体式结构也是可行的，此时轴体为由驱动结构的一端插入，并仍可通过下文中的花键与连接部传动相连。

具体来说，仍以轴体9为两段式结构为例，本实施例上述与柔轮12连接的连接部具体为转动设于刚轮11内的联轴器10，该联轴器10的布置以及其与柔轮12之间的连接，将在下文中进行详细阐述。本实施例中，除了定子单元和转子单元，上述电机机构还具有与行星齿轮机构固连的端盖1，而上述行星齿轮机构亦具有用于承装各行星齿轮5的行星齿轮保持架7，端盖1即与该行星齿轮保持架7以及谐波减速机构中的刚轮11固连在一起。

本实施例电机机构中的定子单元具体包括相连设置并呈环状布置的若干个多相绕组线圈6，且各多相绕组线圈6具体为固定设置在行星齿轮保持架7的内侧。转子单元则具体包括呈环状的转子2，转子2通过第一轴承16转动设置于端盖1上，并且在该转子2的外侧镶有永磁体，在转子2内侧设置有内齿圈，行星齿轮机构中的各行星齿轮5即与转子2内侧的内齿圈啮合连接。

如图4所示的，本实施例中转子2为一端径向尺寸较大、而另一端径向尺寸较小的结构，在小径端设有小径端通孔201，在大径端设有大径端通孔202，两个通孔结构相互贯通而构成了转子2的环状结构。上述位于转子2内侧的内齿圈即设置在大径端通孔202的内孔壁上，此外，为了对转子2进行轴向限位，本实施例在转子2的小径端一侧以及其大径端一侧分别设有外凸的外侧台阶203和内侧台阶204，在转子2装配后，外侧台阶203与第一轴承16贴合，内侧台阶204与谐波减速机构中的波发生器表面8贴合，由此实现对转子2的限位，防止转子2在运动过程中发生轴向窜动。

本实施例的由定子单元与转子单元所构成的电机机构具体为无刷直流电机形式，基于此以上构成定子单元的各多相绕组线圈6，以及设于转子2外侧的永磁体，其均参见现有技术中无刷直流电机的相关结构便可，且对于多相绕组线圈6在行星齿轮保持架7内侧的固定，以及永磁体在转子2外侧的固定，其亦采用现有电机制备中的相关成熟技术手段即可，在此将不再赘述。

行星齿轮机构中的行星齿轮保持架7也呈环状，各行星齿轮5转动设置于行星齿轮保持架7上，其中对于各行星齿轮5的设置方式，本实施例具体为在行星齿轮保持架7上固定设置有同样呈环状布置的若干齿轮轴3，各齿轮轴3均以悬臂状固连在行星齿轮保持架7上，各行星齿轮5即由轴承转动设于对应的齿轮轴3上。

上述用于行星齿轮5在齿轮轴3上装设的轴承可采用现有的滚动轴承或滑动轴承，不过因电机部分的内部空间有限，而相较于滚动轴承，滑动轴承的尺寸较小而更符合实际需求，故优选的本实施例中为采用滑动轴承进行行星齿轮5的安装。此时，所述滑动轴承例如可为设于行星齿轮5和承载该行星齿轮5的齿轮轴3之间的齿轮套4，且该齿轮套4与行星齿轮5和齿轮轴3之间均采用间隙配合。

本实施例仍参考于图1或图2中所示的，通过各齿轮轴3在行星齿轮保持架7上的悬臂状设置，各行星齿轮5由此为位于转子2内而实现与转子2上内齿圈的啮合连接。此外，谐波减速机构中的波发生器8也为其一端经由行星齿轮保持架7而伸入转子2内，同时在波发生器8伸入转子2内一端的外侧也设置有外齿圈，该外齿圈也与各行星齿轮5啮合连接，从而由此实现电机机构中的转子2经行星齿轮机构内的行星齿轮5向谐波减速机构中的波发生器8的动力传递。

在波发生器8的一端伸入转子2内时，环状的行星齿轮保持架7中的内孔结构为波发生器8提供了供之通过的空间，且行星齿轮保持架7的内孔结构的内径大于波发生器8伸入端的外径，以不影响波发生器8的自由转动。此外，与上述给波发生器8的伸入端提供通过空间类似的，转子2上的由小径端通孔201和大径端通孔202构成的通孔结构、以及行星齿轮保持架7上的内孔结构也为轴体向驱动结构内的插入提供了通过空间，并且转子2上通孔结构以及行星齿轮保持架7上内孔结构的内径亦是大于轴体插入端的外径的，由此不会对彼此间的转动造成影响。

本实施例中，在端盖1与行星齿轮保持架7上设有贯通设置的连接过孔19，同时在刚轮11的正对于行星齿轮保持架7的一侧端面上也开设有螺栓孔703，刚轮11、行星齿轮保持架7以及端盖1即由穿过连接过孔19并和螺栓孔703相连的螺栓17固连在一起。当然，除了经由螺栓17进行连接，本实施例也可采用铆接或焊接等方式实现三者之间的可靠连接。

此外，为保证在连接后端盖1、行星齿轮保持架7及刚轮11三者之间的同轴度，本实施例在端盖1和行星齿轮保持架7之间，以及在行星齿轮保持架7和刚轮11之间也分别设置有进行两者间径向定位的定位部。此时如图1中A部分所示的，以行星齿轮保持架7和刚轮11之间的定位部为例，具体的为在行星齿轮保持架7的与刚轮11相接的一侧端面上形成有外凸的环形凸台702，与之对应的，则在刚轮11的正对端面上开设有可使所述环形凸台702嵌入的凹槽，凹槽的内径与环形凸台702的外径匹配设置，其也即环形凸台702恰可以嵌入凹槽内，以此经该两者间的配合实现对行星齿轮保持架7和刚轮11之间的径向定位。

端盖1和行星齿轮保持架7之间采用与上述相同的定位结构便可。当然，除了以上由环形凸台702和对应设置的凹槽所构成的止口定位方式，通过例如定位销定位等其他方式也是可行的，本实施例并不对此进行限定。

本实施例中，构成连接部的联轴器10具体为通过第三轴承14转动设置在刚轮11中，同时，相对于和行星齿轮5相连的一端，波发生器8的另一端则为通过第二轴承15转动设置在联轴器10上，以此可实现波发生器8在整个驱动结构内的稳定布置。而对于联轴器10和柔轮12之间的连接，本实施例具体为联轴器10的外侧与柔轮12固连，并且如图5中所示的，在联轴器10的外侧设置有外凸的法兰1101，该法兰1101上则开设有法兰连接孔1102，联轴器10即可通过穿设在该法兰连接孔1102与柔轮12设置的铆钉13固连于一起。

其中，上述铆钉13优选为呈环状间隔布置的若干个，以此保证联轴器10和柔轮12之间的连接可靠性。不过，除了铆钉13，当然具体实施例时采用例如螺栓副进行联轴器10和柔轮12之间的连接也是可以的，但相较于螺栓副结构，铆钉13端部尺寸更小，因此更利于在空间较为紧凑的本驱动结构中的应用。

本实施例在联轴器10内则设置有与轴体9插装连接的连接孔，且作为优选的实施形式，该连接孔和轴体9之间可通过花键结构进行插装连接。而仍参考于图5所示，此时以轴体9为前述多连杆式可变压缩比机构中的偏心轴为例，该两段轴体9可分别称之为左侧轴体901与右侧轴体902。其中，该左侧轴体901和右侧轴体902结构基本相同，分别为由左侧芯轴9011与左侧偏心轴9012、以及右侧芯轴9021与右侧偏心轮9022构成，应用时芯轴和联轴器10相连，承接谐波减速机构及行星齿轮机构所传递过来的电机机构驱动力，偏心轮则与多连杆机构相连，以实现对发动机活塞的带动，而进行活塞上止点也即压缩比的调节。

为在驱动机构工作中对其内各部件进行润滑，以保证驱动结构的可靠运行，本实施例可在两段轴体9内设置轴向布置且相连通的主油道903，且该主油道903亦通过开设于轴体9上的油孔904构成与驱动结构内的连通。由此，轴体9中的主油道903可与发动机缸体内的润滑油道连通，以向主油道903内供油，润滑油再通过油孔904以及轴体9和波发生器8之间的缝隙便可进入驱动结构内，而进入的润滑油在零部件间隙内流动，即可进行对各部件的润滑。

需要说明的是，除了通过其一油孔904与驱动结构内连通，在轴体9上还在轴体9的其它位置设置有若干油孔904，这些其它位置的油孔904则用于对芯轴及偏心轮表面的供油，以实现对轴体也即偏心轴转动时的润滑。另外，再如图2所示的，本实施例中为保证润滑油向减速器部分的流动，在行星齿轮保持架7上也设置有贯穿自身两侧间的泄油孔701，该泄油孔701位于行星齿轮保持架7的底部，并且泄油孔701在设置上其也与行星齿轮保持架7的设有多相绕组线圈6的内壁之间具有一高度差h而呈间距设置，以此可使电机部分内部始终留存一定量的润滑油而能够实现全时冷却润滑。

进入减速器部分的润滑油可通过减速器后端的第三轴承14流出。而为保证第三轴承14装配后的稳定性，防止其发生轴向窜动，本实施例也在第三轴承14的外圈和刚轮11内壁之间也设置有卡簧18，卡簧18嵌装在由第三轴承14外圈和刚轮11共同构成的卡簧槽内。此外，为进行本实施例的驱动机构的安装，在刚轮11的外侧面上也形成有位于其两相对侧的安装凸台20，利用该安装凸台20即可通过螺栓等连接结构实现整个驱动结构在诸如发动机缸体上的固定安装。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动结构，其特征在于：包括固连设置的电机机构、行星齿轮机构和谐波减速机构；所述电机机构具有定子单元和相对于所述定子单元转动设置的转子单元，所述行星齿轮机构具有转动设置的与所述转子单元传动连接的行星齿轮(5)，所述谐波减速机构具有刚轮(11)、柔轮(12)以及与所述柔轮(12)传动相接的、匹配于所述刚轮(11)而构成所述柔轮(12)减速输出的波发生器(8)；所述波发生器(8)与所述行星齿轮(5)传动连接，所述驱动结构设置于轴体(9)上且与所述轴体(9)同轴布置，所述柔轮(12)连接有以与所述轴体(9)传动连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的驱动结构，其特征在于：所述定子单元包括相连设置并呈环状布置的若干多相绕组线圈(6)，所述转子单元包括呈环状的转子(2)，且所述转子(2)的外侧镶有永磁体，所述转子(2)的内侧设置有内齿圈；所述电机机构还具有与所述行星齿轮机构固连的端盖(1)，所述转子(2)转动设于所述端盖(1)上。

3.根据权利要求2所述的驱动结构，其特征在于：所述行星齿轮机构还具有与所述端盖(1)固连的呈环状的行星齿轮保持架(7)，所述行星齿轮(5)转动设于所述行星齿轮保持架(7)上；且所述行星齿轮(5)位于所述转子(2)内、而与所述内齿圈啮合连接，所述定子单元固设于所述行星齿轮保持架(7)的内侧。

4.根据权利要求3所述的驱动结构，其特征在于：于所述行星齿轮保持架(7)上固设有呈环状布置的若干齿轮轴(3)，各所述齿轮轴(3)均以悬臂状固连于所述行星齿轮保持架(7)上，于所述齿轮轴(3)上对应设置有所述行星齿轮(5)。

5.根据权利要求4所述的驱动结构，其特征在于：于所述行星齿轮(5)和承载该行星齿轮(5)的齿轮轴(3)之间设有齿轮套(4)，所述齿轮套(4)与所述行星齿轮(5)和所述齿轮轴(3)之间均为间隙配合。

6.根据权利要求3所述的驱动结构，其特征在于：所述波发生器(8)的一端经所述行星齿轮保持架(7)伸入所述转子(2)内，并于所述波发生器(8)的伸入所述转子(2)内的一端外侧设有外齿圈，所述外齿圈与各所述行星齿轮(5)啮合连接。

7.根据权利要求6所述的驱动结构，其特征在于：所述刚轮(11)、所述行星齿轮保持架(7)和所述端盖(1)固连于一起，且于所述端盖(1)和所述行星齿轮保持架(7)之间、以及所述行星齿轮保持架(7)和所述刚轮(11)之间分别设有进行两者间径向定位的定位部。

8.根据权利要求3所述的驱动结构，其特征在于：所述轴体(9)为由所述连接部相连的两段式结构，所述轴体(9)内设有轴向布置的相连通的主油道(903)，所述主油道(903)被配置为构成与所述驱动结构内的连通，并于所述行星齿轮保持架(7)上设有贯穿自身两侧间的泄油孔(701)，且所述泄油孔(701)与所述行星齿轮保持架(7)的设有所述定子单元的内壁之间间距设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动结构，其特征在于：所述连接部为连接于所述轴体(9)和所述柔轮(12)间的联轴器(10)，所述联轴器(10)的外侧与所述柔轮(12)固连，所述联轴器(10)内设有与所述轴体(9)经花键插装连接的连接孔，且相对于与所述行星齿轮(5)相连的一端，所述波发生器(8)的另一端转动设于所述联轴器(10)上。

10.根据权利要求9所述的驱动结构，其特征在于：相对于与所述波发生器(8)连接的一端，所述联轴器(10)的另一端转动设于所述刚轮(11)上，所述联轴器(10)通过呈环状间隔布置的若干铆钉(13)和所述柔轮(12)固连。

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