CN221202306U - 一种新型的电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器，具体涉及车辆变速器技术领域，该机械调零结构包括，输入轴工装，输入轴工装外侧套设有P2电机转子分总成，P2电机转子分总成外侧套设有P2电机定子，P2电机定子外侧设有离合器壳，在P2电机定子与旋变定子与电机旋变调零分析仪器连接后，通过P2电机转子分总成的转子支架腰形槽对旋变定子安装角度进行机械调整，根据电机旋变调零分析仪器反馈电角度情况完成旋变机械调零。

Description

一种新型的电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器

技术领域

本实用新型涉及车辆变速器技术领域，具体涉及一种电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器。

背景技术

针对商用车单电机混动方面，根据电机的布置位置可以分为P0、P1、P2、P3以及P4，而P2则是在发动机之后，变速箱之前，P2也因为其整体布置、结构简单可靠，性价比高而被广泛应用，而P2电机的布置也可通过在变速箱与发动机之间单独增加电机或将电机集成在变速箱内部实现，相比单独增加电机，将电机集成在变速箱内部变速箱空间利用更高，变速箱安装长度更短，外观更美观，电机冷却也可以同时利用变速箱油实现水冷+油冷的方式，使电机工作时冷却效果更好。但是P2电机封存在变速箱内部，P2电机定转子封装在混动变速器总成内部情况下无法外部旋变机械调零。

现有技术提供了一些解决方案，例如专利US11606013B2，该专利提供了一个集成套件，该集成套件包括了一轴承组件，该轴承组件转动连接有旋转变压器触发轮，通过转动旋转变压器触发轮实现电机定转子机械调零的技术效果，且该集成套件简化了装配步骤并节省了空间。但是该专利在使用过程中仍有定转子调零误差需要多次调零的问题存在，在此发明人认为还具有很大的改进空间。

实用新型内容

为了解决P2电机定转子封装在变速器内部无法调零的问题，同时提高定转子调零的精度减少误差，本实用新型提供了一种电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器，包括，输入轴工装，输入轴工装外侧套设有P2电机转子分总成，P2电机转子分总成外侧套设有P2电机定子，P2电机定子外侧设有离合器壳，其特征在于，离合器壳包括有外壳体，外壳体设于P2电机定子外侧，离合器壳还包括有内壳体，内壳体中心开设通孔，该通孔与输入轴工装配合且内壳体设于P2电机转子分总成，内壳体上方设有隔磁罩，隔磁罩与内壳体之间安装有旋变定子。

进一步地，P2电机定子与离合器壳之间采用过盈装配的形式使得P2电机定子固定装配在离合器壳上，旋变定子的采用套设的方式装于内壳体上端，此外旋变定子的出线与穿缸接插件相连接，穿缸接插件与电机旋变调零分析仪对应插头相连接，以此分析旋变与电机的零位偏差。

本实用新型中，内壳体与外壳体之间形成有第一放置区，第一放置区设于P2电机定子一侧，第一放置区内设有接线座，接线座包括有多个第一螺栓，该螺栓一端与外壳体固定连接，接线座还包括有用于与P2电机定子连接的导线，该导线一端连接有第一盘体，第一盘体通过第二螺栓与接线座固定连接。

进一步地，接线座与电机旋变调零分析仪对应的三相线接头连接，能够为本实用新型所涉及的P2电机提供稳定的电压直流电，使得被测的P2电机转子分总成在直流电产生的稳态磁场作用下固定于特定角度位置。

本实用新型中，P2电机转子分总成包括转子支架，转子支架一侧开设有第一孔槽，转子支架另一侧开设有第二孔槽，第一孔槽直径大于第二孔槽，转子支架向第一孔槽一侧连接有第一支架，第一支架中心开设有通孔，该通孔内配合安装有输入轴工装。

进一步地，通过转子支架的空间利用辅助调零组件去调整旋变定子在内壳体上的安装角度，并且实时读取电机旋变调零分析仪上的零位偏差直到旋变定子的安装角度达到目标要求，之后再通过拧紧螺栓固定旋变定子，值得一提的是转子支架表面开设有至少个4孔槽，螺栓可穿过该孔槽与旋变定子连接固定，在拧紧螺栓后再次测试P2电机转子分总成与旋变定子之间的零位偏差直至满足要求，电机旋变机械调零角度满足要求后，用螺栓将旋变定子以及隔磁罩固定，以此完成全部调零步骤，其中，隔磁罩主要是用于对旋变定子的磁场阻隔。

本实用新型中，转子支架外侧设置有平衡板，平衡板与转子支架端面齐平，平衡板下方设有P2电机转子，P2电机转子套设在转子支架外侧，P2电机转子下方还设有定位组件，其中定位组件通过锁紧螺栓与转子支架固定连接，定位组件端面与转子支架一端对齐。

进一步地，平衡板主要用于隔磁以及P2电机转子分总成动平衡去重，其中，转子总成动平衡去重是一种消除转子旋转时产生的不平衡力和振动的方法，它可以提高转子的运行效率和寿命，减少噪音和磨损。转子总成动平衡去重的基本原理是：在转子的两个或多个垂直于轴线的校正平面上，通过加重或去重的方式，改变转子的质量分布，使其中心惯性主轴与旋转轴线相重合，从而达到平衡。

本实用新型中，第一支架采用腰型槽结构，第一支架外侧套设有环套，环套上端设置有旋变转子，旋变转子套设在第一支架外侧，旋变转子与旋变定子采用限位固定配合的形式安装。

进一步地，平衡板套设在转子支架外侧，并且转子支架外侧还设置有定位组件，平衡板和转子支架之间形成矩形槽，值得一提的是P2电机转子呈片状，多个P2电机转子相互堆叠并固定连接，P2电机转子通过平衡板和转子支架之间形成的矩形槽进行限位装配，通过这种方式保证P2电机转子与旋变转子之间的相对位置固定，保证在电机旋变机械调零过程都能保证在一个较小的区间内进行调整。此外，P2电机转子通过定位组件定位，定位组件下方设置有锁紧螺母，螺栓依次穿过定位组件以及锁紧螺母固定P2电机转子。

本实用新型中，输入轴工装包括有输入转轴，输入转轴底部设有底座，底座与外壳体固定连接，输入转轴可相对于底座转动。

本实用新型中，输入转轴上套设有辅助调零组件，辅助调零组件包括第一辅助环，第一辅助环表面开设有多个U型槽，该U型槽内滑动连接有第一辅助板，第一辅助板一端与第二辅助板转动连接，第一辅助板和第二辅助板连接处安装固定柱，第一辅助环侧面延伸有至少两个半圆形板体，该板体上转动连接有第二辅助板，第二辅助板与板体连接处装配有固定件，第一辅助环空心且第一辅助环内安装有第二辅助环，第二辅助环上设置有多个刻度表，此外，第一辅助板底部连接有第一柱体，该柱体底部固定连接有辅助板体，该辅助板体另一侧固定连接有第二柱体，第二柱体另一端连接有第二辅助环。

本实用新型中，第二辅助环内装配设有第四辅助环，第四辅助环内安装有第三辅助环，第三辅助环上设置有指针，指针对准刻度表，第四辅助环表面设有凹槽，凹槽与辅助板体的滑动轨迹相适配，并且第四辅助环包括上环以及下环，上环外侧呈阶梯状且上环外侧的端面上环绕布设有限位板，上环上套设有下环，且下环一端延伸有弧形的薄板，该薄板与限位板配合安装。

进一步地，辅助调零组件套设在输入转轴上，其中固定柱与旋变定子固定连接，在调整旋变定子的偏角时，固定柱能够与旋变定子一同发生运动，由于固定柱上分别连接有第一辅助板和第二辅助板，固定柱发生位移转动带动第一辅助板和第二辅助板，此外，第一辅助板底部连接有第一柱体，第一柱体穿过U型槽与辅助板体固定连接，因此，固定柱位移带动第一辅助板运动进而带动第二辅助环发生转动，并通过第三辅助环上的指针对准刻度表上设有的刻度从而判断旋变定子当前的角度位置。该辅助调零组件具体用于，当第一次测出旋变定子的零位偏差角时，通过电机旋变调零分析仪给出的偏差角数据，进而转动旋变定子在离合器壳上的安装角度，并且通过刻度表获知当前的转角是否与偏差角数据一致，最后再通过电机旋变调零分析仪测定是否还存在偏差角，通过这种办法，能够一定程度上减少了电机旋变调零分析仪反复校准的次数。同时设置有对称的刻度表以及指针，在调整旋变定子时可通过观察两处的读数分析当前转角的误差，若两处读数相差较大时则无需通过分析仪即可知晓当前转角错误，通过转动旋变定子使两处读数相对贴近以减少后续校准所花费的时间，能够更快完成旋变定子零位校准。

进一步地，底座用于固定离合器壳确保离合器壳安装位置的一致性，且当P电机转子分总成装配于输入转轴上后，第一支架可在输入转轴上转动。

本实用新型中，商用车混动变速器包括变速箱，变速箱内安装有P2电机转子分总成，输入轴工装以及P2电机定子。

进一步地，通过P2电机定子与P2电机转子分总成在电机旋变调零分析仪上完成机械调零相关测试操作后将P2电机定子与P2电机转子分总成一一对应进行合箱封装至混动变速器内部，实现一个具备出厂电机旋变固定机械零位，一个P2电机高集成度的混动变速器总成，其机械零位只需写入MCU电机控制器当中，即可实现电机控制器与P2电机的匹配控制，无需进行MCU电机控制器的零位学习，同时电机旋变机械调零相比MCU电机控制器零位学习精度更高，能够更充分发挥电机性能。

本实用新型与现有技术相比，具有以下技术效果：在P2电机定子与旋变定子与电机旋变调零分析仪器连接后，通过P2电机转子分总成的转子支架腰形槽对旋变定子安装角度进行机械调整，根据电机旋变调零分析仪器反馈电角度情况完成旋变机械调零；在旋变定子底部安装有辅助调零组件，在调整旋变定子时可通过观察两处的读数分析当前转角的误差，若两处读数相差较大时则无需通过分析仪即可知晓当前转角错误，通过转动旋变定子使两处读数相对贴近以减少后续校准所花费的时间，能够更快完成旋变定子零位校准，减少误差。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的电机旋变机械调零结构示意图；

图2为本实用新型所涉及的P2电机转子分总成结构示意图；

图3为本实用新型所涉及的P2电机转子分总成剖面结构示意图；

图4为本实用新型所涉及的辅助调零组件的结构示意图；

图5为本实用新型所涉及的辅助调零组件爆炸结构示意图。

附图标记说明：11-离合器壳；111-外壳体；112-内壳体；113-第一放置区；12-接线座；121-第一盘体；13-P2电机定子；14-P2电机转子分总成；141-定位组件；142-P2电机转子；143-平衡板；144-转子支架；145-旋变转子；146-环套；147-第一孔槽；148-第二孔槽；149-第一支架；15-旋变定子；16-输入轴工装；161-底座；162-输入转轴；17-隔磁罩；3-辅助调零组件；31-第一辅助板；311-辅助板体；32-第二辅助板；321-固定件；33-固定柱；34-第一辅助环；341-U型槽；35-第二辅助环；351-刻度表；36-第三辅助环；361-指针；37-第四辅助环；371-限位板；372-上环；373-下环。

具体实施方式

实施例1：

参考附图1所示，本实用新型提供了一种电机旋变机械调零结构及商用车混动变速器，该机械调零结构包括，输入轴工装16，输入轴工装16外侧套设有P2电机转子分总成14，P2电机转子分总成14外侧套设有P2电机定子13，P2电机定子13外侧设有离合器壳11，离合器壳11包括有外壳体111，外壳体111设于P2电机定子13外侧，离合器壳11还包括有内壳体112，内壳体112中心开设通孔，该通孔与输入轴工装16配合且内壳体112设于P2电机转子分总成14，内壳体112上方设有隔磁罩17，隔磁罩17与内壳体112之间安装有旋变定子15。

参考附图1，图2，图3所示，进一步地，P2电机定子13与离合器壳11之间采用过盈装配的形式使得P2电机定子13固定装配在离合器壳11上，旋变定子5的采用套设的方式装于内壳体112上端，此外旋变定子5的出线与穿缸接插件相连接，穿缸接插件与电机旋变调零分析仪对应插头相连接，以此分析旋变与电机的零位偏差。

参考附图1，图2，图3所示，本实用新型中，内壳体112与外壳体111之间形成有第一放置区113，第一放置区113设于P2电机定子13一侧，第一放置区113内设有接线座12，接线座12包括有多个第一螺栓，该螺栓一端与外壳体111固定连接，接线座12还包括有用于与P2电机定子13连接的导线，该导线一端连接有第一盘体121，第一盘体121通过第二螺栓与接线座12固定连接。

进一步地，接线座12与电机旋变调零分析仪对应的三相线接头连接，能够为本实用新型所涉及的P2电机提供稳定的电压直流电，使得被测的P2电机转子分总成14在直流电产生的稳态磁场作用下固定于特定角度位置。

实施例2:

参考附图2，图3所示，本实用新型中，P2电机转子分总成14包括转子支架144，转子支架144一侧开设有第一孔槽147，转子支架144另一侧开设有第二孔槽148，第一孔槽147直径大于第二孔槽148，转子支架144向第一孔槽147一侧连接有第一支架149，第一支架149中心开设有通孔，该通孔内配合安装有输入轴工装16。

进一步地，通过转子支架144的空间利用辅助调零组件3去调整旋变定子15在内壳体111上的安装角度，并且实时读取电机旋变调零分析仪上的零位偏差直到旋变定子15的安装角度达到目标要求，之后再通过拧紧螺栓固定旋变定子15，值得一提的是转子支架144表面开设有至少4个孔槽，螺栓可穿过该孔槽与旋变定子15连接固定，在拧紧螺栓后再次测试P2电机转子分总成14与旋变定子15之间的零位偏差直至满足要求，电机旋变机械调零角度满足要求后，用螺栓将旋变定子15以及隔磁罩17固定，以此完成全部调零步骤，其中，隔磁罩17主要是用于对旋变定子15的磁场阻隔。

参考附图2，图3所示，本实用新型中，转子支架144外侧设置有平衡板143，平衡板143与转子支架144端面齐平，平衡板143下方设有P2电机转子142，P2电机转子142套设在转子支架144外侧，P2电机转子142下方还设有定位组件141，其中定位组件141通过锁紧螺栓与转子支架144固定连接，定位组件141端面与转子支架144一端对齐。

进一步地，平衡板143主要用于隔磁以及P2电机转子分总成14动平衡去重，其中，转子总成动平衡去重是一种消除转子旋转时产生的不平衡力和振动的方法，它可以提高转子的运行效率和寿命，减少噪音和磨损。转子总成动平衡去重的基本原理是：在转子的两个或多个垂直于轴线的校正平面上，通过加重或去重的方式，改变转子的质量分布，使其中心惯性主轴与旋转轴线相重合，从而达到平衡。

本实用新型中，第一支架149采用腰型槽结构，第一支架149外侧套设有环套146，环套146上端设置有旋变转子145，旋变转子145套设在第一支架149外侧，旋变转子145与旋变定子15采用限位固定配合的形式安装。

参考附图3所示，进一步地，平衡板143套设在转子支架144外侧，并且转子支架144外侧还设置有定位组件141，平衡板143和转子支架144之间形成矩形槽，值得一提的是P2电机转子142呈片状，多个P2电机转子142相互堆叠并固定连接，P2电机转子142通过平衡板143和转子支架144之间形成的矩形槽进行限位装配，通过这种方式保证P2电机转子142与旋变转子15之间的相对位置固定，保证在电机旋变机械调零过程都能保证在一个较小的区间内进行调整。此外，P2电机转子142通过定位组件141定位，定位组件141下方设置有锁紧螺母，螺栓依次穿过定位组件以及锁紧螺母固定P2电机转子142。

本实用新型中，输入轴工装16包括有输入转轴162，输入转轴162底部设有底座161，底座161与外壳体111固定连接，输入转轴162可相对于底座161转动。

实施例3：

参考附图1，图4，图5所示，本实用新型中，输入转轴162上套设有辅助调零组件3，辅助调零组件3包括第一辅助环34，第一辅助环34表面开设有多个U型槽341，该U型槽341内滑动连接有第一辅助板31，第一辅助板31一端与第二辅助板32转动连接，第一辅助板31和第二辅助板32连接处安装固定柱33，第一辅助环34侧面延伸有至少两个半圆形板体，该板体上转动连接有第二辅助板32，第二辅助板32与板体连接处装配有固定件321，第一辅助环34空心且第一辅助环34内安装有第二辅助环35，第二辅助环35上设置有多个刻度表351，此外，第一辅助板31底部连接有第一柱体，该柱体底部固定连接有辅助板体311，该辅助板体311另一侧固定连接有第二柱体，第二柱体另一端连接有第二辅助环35。

参考附图4，图5所示，本实用新型中，第二辅助环35内装配设有第四辅助环37，第四辅助环37内安装有第三辅助环36，第三辅助环36上设置有指针361，指针361对准刻度表351，第四辅助环37表面设有凹槽，凹槽与辅助板体311的滑动轨迹相适配，并且第四辅助环37包括上环372以及下环373，上环372外侧呈阶梯状且上环372外侧的端面上环绕布设有限位板371，上环372上套设有下环373，且下环373一端延伸有弧形的薄板，该薄板与限位板371配合安装。

进一步地，辅助调零组件3套设在输入转轴161上，其中固定柱33与旋变定子15固定连接，在调整旋变定子15的偏角时，固定柱33能够与旋变定子15一同发生运动，由于固定柱33上分别连接有第一辅助板31和第二辅助板32，固定柱33发生位移转动带动第一辅助板31和第二辅助板32，此外，第一辅助板31底部连接有第一柱体，第一柱体穿过U型槽341与辅助板体311固定连接，因此，固定柱33位移带动第一辅助板31运动进而带动第二辅助环35发生转动，并通过第三辅助环36上的指针361对准刻度表351上设有的刻度从而判断旋变定子15当前的角度位置。该辅助调零组件3具体用于，当第一次测出旋变定子5的零位偏差角时，通过电机旋变调零分析仪给出的偏差角数据，进而转动旋变定子15在离合器壳11上的安装角度，并且通过刻度表351获知当前的转角是否与偏差角数据一致，最后再通过电机旋变调零分析仪测定是否还存在偏差角，通过这种办法，能够一定程度上减少了电机旋变调零分析仪反复校准的次数。同时设置有对称的刻度表351以及指针361，在调整旋变定子15时可通过观察两处的读数分析当前转角的误差，若两处读数相差较大时则无需通过分析仪即可知晓当前转角错误，通过转动旋变定子15使两处读数相对贴近以减少后续校准所花费的时间，能够更快完成旋变定子15零位校准。

进一步地，底座161用于固定离合器壳11确保离合器壳11安装位置的一致性，且当P2电机转子分总成4装配于输入转轴162上后，第一支架149可在输入转轴162上转动。

本实用新型中，商用车混动变速器包括变速箱，变速箱内安装有P2电机转子分总成14，输入轴工装16以及P2电机定子13。

进一步地，通过P2电机定子13与P2电机转子分总成14在电机旋变调零分析仪上完成机械调零相关测试操作后将P2电机定子13与P2电机转子分总成14一一对应进行合箱封装至混动变速器内部，实现一个具备出厂电机旋变固定机械零位，一个P2电机高集成度的混动变速器总成，其机械零位只需写入MCU电机控制器当中，即可实现电机控制器与P2电机的匹配控制，无需进行MCU电机控制器的零位学习，同时电机旋变机械调零相比MCU电机控制器零位学习精度更高，能够更充分发挥电机性能。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种电机旋变机械调零结构，包括，输入轴工装（16），所述输入轴工装（16）外侧套设有P2电机转子分总成（14），所述P2电机转子分总成（14）外侧套设有P2电机定子（13），所述P2电机定子（13）外侧设有离合器壳（11），其特征在于，所述离合器壳（11）包括有外壳体（111），所述外壳体（111）设于P2电机定子（13）外侧，所述离合器壳（11）还包括有内壳体（112），所述内壳体（112）中心开设通孔，该通孔与输入轴工装（16）配合且内壳体（112）设于P2电机转子分总成（14），所述内壳体（112）上方设有隔磁罩（17），所述隔磁罩（17）与内壳体（112）之间安装有旋变定子（15）。

2.根据权利要求1所述的一种电机旋变机械调零结构，其特征在于，所述内壳体（112）与外壳体（111）之间形成有第一放置区（113），所述第一放置区（113）设于P2电机定子（13）一侧，所述第一放置区（113）内设有接线座（12），所述接线座（12）包括有多个第一螺栓，所述第一螺栓与外壳体（111）固定连接，所述接线座（12）还包括有用于与P2电机定子（13）连接的导线，该导线一端连接有第一盘体（121），所述第一盘体（121）通过第一螺栓与接线座（12）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种电机旋变机械调零结构，其特征在于，所述P2电机转子分总成（14）包括转子支架（144），所述转子支架（144）一侧开设有第一孔槽（147），所述转子支架（144）另一侧开设有第二孔槽（148），所述第一孔槽（147）直径大于第二孔槽（148），所述转子支架（144）向第一孔槽（147）一侧连接有第一支架（149），所述第一支架（149）中心开设有通孔。

4.根据权利要求3所述的一种电机旋变机械调零结构，其特征在于，所述转子支架（144）外侧设置有平衡板（143），所述平衡板（143）与所述转子支架（144）端面齐平，所述平衡板（143）下方设有P2电机转子（142），所述P2电机转子（142）套设在所述转子支架（144）外侧，所述P2电机转子（142）下方还设有定位组件（141），其中定位组件（141）通过锁紧螺栓与所述转子支架（144）固定连接，所述定位组件（141）端面与所述转子支架（144）一端对齐。

5.根据权利要求4所述的一种电机旋变机械调零结构，其特征在于，所述第一支架（149）采用腰型槽结构，所述第一支架（149）外侧套设有环套（146），所述环套（146）上端设置有旋变转子（145），所述旋变转子（145）套设在所述第一支架（149）外侧，所述旋变转子（145）与旋变定子（15）采用限位固定配合的形式安装。

6.根据权利要求1所述的一种电机旋变机械调零结构，其特征在于，所述输入轴工装（16）包括有输入转轴（162），所述输入转轴（162）底部设有底座（161），所述底座（161）与所述外壳体（111）固定连接，所述输入转轴（162）可相对于底座（161）转动。

7.一种应用权利要求1-6任一项所述的一种电机旋变机械调零结构的商用车混动变速器，其特征在于，包括变速箱，所述变速箱内安装有所述P2电机转子分总成（14）、输入轴工装（16）以及P2电机定子（13）。