一種電動自動變速箱執行電機機構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動自動變速箱執行電機機構，包括換擋軸(19)，所述換擋軸(19)的軸身與外轉子(12)端部設置的花鍵套(13)花鍵配合，換擋軸(19)的一端伸入內轉子(6)中，并與內轉子(6)內固定的螺母(5)螺紋連接，所述內轉子(6)通過軸承支承于外轉子(12)內，外轉子(12)可轉動地設置在外定子(15)內。本發明采用內外雙電機結構，并通過對選擋電機和換擋電機的輸出扭矩與變速箱換擋軸的驅動扭矩進行匹配，實現選擋和換擋功能，具有結構簡單、組裝容易、體積小、成本低、運轉靈活、可靠性等特點，能夠確保選換擋動作的準確性。
【專利說明】一種電動自動變速箱執行電機機構
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車傳動【技術領域】，具體地說，特別涉及一種電動自動變速箱執行電機機構。
【背景技術】
[0002]目前，汽車選換擋執行機構的選擋裝置、換擋裝置可采用電機驅動結構、液壓驅動結構或氣壓驅動結構。
[0003]液壓驅動的選換擋執行機構具有結構緊湊、動作準確的優點，但其結構復雜、零件加工精度要求高、質量控制難，需建立液壓動力源，制造費用高。
[0004]氣壓驅動的選換擋執行機構具有經濟環保、零件制造要求不高的優點，并可利用汽車上的現有氣壓源，但其選擋裝置需通過多個氣缸實現三或四個選擋位置，并需配置多個電磁閥控制進、出氣，具有結構復雜、選換擋執行機構占用空間大和通用性差的缺陷。
[0005]電機驅動的選換擋執行機構采用兩個電機提供動力，一個為選擋電機，另一個為換擋電機，選擋電機和換擋電機并排或相對布置，選擋電機與換擋電機之間必須配備齒輪傳動機構，并相應地需配備傳感器，一方面結構復雜，體積大，裝配困難，裝配效率低下，生產成本高，另一方面，操控不易，選換擋動作的準確性及可靠性欠佳。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、可靠的電動自動變速箱執行電機機構。
[0007]本發明的技術方案如下:一種電動自動變速箱執行電機機構，包括換擋軸(19)，所述換擋軸(19)的軸身與外轉子(12)端部設置的花鍵套(13)花鍵配合，換擋軸(19)的一端伸入內轉子(6)中，并與內轉子(6)內固定的螺母(5)螺紋連接，所述內轉子(6)通過軸承支承于外轉子(12)內，外轉子(12)可轉動地設置在外定子(15)內。
[0008]本發明為內外雙電機結構。其中，外轉子既可作為內電機的定子，也可作為外電機的轉子。外轉子與內轉子結合，組成選擋電機；外轉子與外定子結合，組成換擋電機。在進行變擋的時候，先啟動選擋電機，使內轉子運轉，由于內轉子與換擋軸之間形成螺紋副，選擋電機的內轉子帶動換擋軸沿其軸線作直線運動，由于換擋軸與外轉子端部的花鍵套之間花鍵配合，換擋軸直線運動時不會影響外轉子；換擋軸移動到需要的選擋位置后，選擋電機停止，而換擋電機運轉，使外轉子轉動(此時內轉子與外轉子之間無相對運動)，外轉子旋轉的同時，通過花鍵套帶動換擋軸轉過一定角度，從而實現掛擋。
[0009]本發明與傳統的雙電機結構相比，由于采用內外鑲嵌式結構，并且內電機的定子作為外電機的轉子，只需通過電機完成選擋及換擋，無中間連接機構，這樣一方面結構簡單、緊湊，體積小，零部件少，拆裝容易，裝配及維護方便，生產效率高，有利于批量生產；另一方面，本發明直接通過電機控制器控制電機實現自動變速功能，無需傳感器，進一步降低了生產成本，并且運轉靈活、可靠，能夠確保選換擋動作的準確性。
[0010] 所述外定子(15)為直套結構，外定子(15)的一端由軸承蓋(10)密封，軸承蓋
[10]通過第一軸承(11)與外轉子(12)支承，在外定子(15)的另一端安裝軸承座(18)，軸承座(18)通過第二軸承(20)與花鍵套(13)相支承。以上結構加工制作容易，軸承蓋及軸承座裝配便捷，與外定子連接的牢靠性好。
[0011]所述軸承座(18)的兩端均為法蘭結構，軸承座(18) —端的法蘭與外定子(15)的端面貼合，并通過螺栓固定，軸承座(18)另一端的法蘭上設置有按圓周均勻分布的裝配孔。以上結構軸承座造型簡單，易于加工生產，在便于軸承座與外定子連接的同時，軸承座通過法蘭與變速箱連接方便、牢固、可靠。
[0012]所述花鍵套(13)的內端一體形成為盤體，該盤體與外轉子(12)相貼合，并通過螺栓固定。花鍵套與外轉子采用分體式結構，各自加工制作容易，并且兩者接合緊密，連接牢靠，有利于快速拆裝。
[0013]在所述軸承座(18)內設有外編碼器(8)，該外編碼器(8)環套于花鍵套(13)上，所述內轉子(6)靠近軸承蓋(10)的一端套裝有內編碼器(2)，該內編碼器⑵位于外轉子
(12)內，并由外轉子(12)內壁嵌裝的第一孔用彈性擋圈⑴和第二孔用彈性擋圈(17)限位。將內外電機配套使用的編碼器分別封裝在外轉子和軸承座內，不僅定位可靠，易于裝配，而且進一步增強了結構的緊湊性，能夠盡可能地減小整體的體積。
[0014]為了簡化結構，方便拆裝，并確保轉子運轉的靈活性及可靠性，所述內轉子(6)的一端通過第三軸承(4)與外轉子(12)支承，第三軸承(4)的一頭由第二孔用彈性擋圈(17)限位，另一頭由內轉子(6)上的臺階面限位，內轉子(6)的另一端通過第四軸承(14)與外轉子(12)支承，第四軸承(14)的一頭由內轉子(6)上的臺階面限位，第四軸承(14)的另一頭由花鍵套(13)內端的盤體限位。
[0015]有益效果:本發明采用內外雙電機結構，并通過對選擋電機和換擋電機的輸出扭矩與變速箱換擋軸的驅動扭矩進行匹配，實現選擋和換擋功能，具有結構簡單、組裝容易、體積小、成本低、運轉靈活、可靠性等特點，能夠確保選換擋動作的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
[0018]如圖1所示，外定子15優選為直套結構，外定子15的一端由軸承蓋10密封，軸承蓋10通過第一螺栓3與外定子15相固定。在外定子15的另一端設置軸承座18，該軸承座18的兩端均為法蘭結構，軸承座18內端的法蘭與外定子15的端面貼合，并通過第二螺栓16與外定子15固定，軸承座18外端的法蘭上設置有按圓周均勻分布的裝配孔，各裝配孔中穿設第三螺栓9，以便通過第三螺栓9將軸承座18固定在變速箱(圖中未畫出)上。
[0019]如圖1所示，在外定子15內設有外轉子12，外轉子12通過第一軸承11與軸承蓋10與支承。在外轉子12的另一端設置花鍵套13，花鍵套13的內端一體形成為盤體，該盤體與外轉子12相貼合，并通過螺栓固定，花鍵套13的的外端基本與軸承座18的外端面平齊，并且花鍵套13通過第二軸承20與軸承座18相支承。在軸承座18內設有外編碼器8，該外編碼器8環套于花鍵套13上，外編碼器8與第四軸承20之間通過孔用彈性擋圈隔開限位。
[0020]如圖1所示，在外轉子12內設有內轉子6，內轉子6靠近軸承蓋10的一端套裝有內編碼器2，該內編碼器2位于外轉子12內，并由外轉子12內壁嵌裝的第一孔用彈性擋圈I和第二孔用彈性擋圈17限位。內轉子6靠近軸承蓋10的一端通過第三軸承4與外轉子12支承，第三軸承4的一頭由第二孔用彈性擋圈17限位，另一頭由內轉子6上的臺階面限位；內轉子6的另一端通過第四軸承14與外轉子12支承，第四軸承14的一頭由內轉子6上的臺階面限位，第四軸承14的另一頭由花鍵套13內端的盤體限位。
[0021]如圖1所示，換擋軸19從變速箱中穿出，該換擋軸19、內轉子6、外轉子12和外定子15四者的軸心線在一條直線上。換擋軸19穿過花鍵套13伸入內轉子6中，換擋軸19的軸身與花鍵套13花鍵配合，換擋軸19的端部與內轉子6內固定的螺母5螺紋連接。
[0022]本發明的工作原理如下:
[0023]外轉子12與內轉子6結合，組成選擋電機；外轉子12與外定子15結合，組成換擋電機。在進行變擋的時候，先啟動選擋電機，使內轉子6運轉，由于內轉子6與換擋軸19之間形成螺紋副，選擋電機的內轉子6帶動換擋軸19沿其軸線作直線運動，由于換擋軸19與外轉子12端部的花鍵套13之間花鍵配合，換擋軸19直線運動時不會影響外轉子；換擋軸19移動到需要的選擋位置后，選擋電機停止，而換擋電機運轉，使外轉子12轉動，此時內轉子6與外轉子12 —起運轉，外轉子12旋轉的同時，通過花鍵套13帶動換擋軸19轉過一定角度，從而實現掛擋。
[0024]盡管以上結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但本發明不限于上述【具體實施方式】，上述【具體實施方式】僅僅是示意性的而不是限定性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不違背本發明宗旨及權利要求的前提下，可以作出多種類似的表示，如更改編碼器的安裝位置或安裝方式，或者改變花鍵套的造型，或者將花鍵套與外轉子設置為一體結構等，這樣的變換均落入本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電動自動變速箱執行電機機構，包括換擋軸(19)，其特征在于:所述換擋軸(19)的軸身與外轉子(12)端部設置的花鍵套(13)花鍵配合，換擋軸(19)的一端伸入內轉子(6)中，并與內轉子￠)內固定的螺母(5)螺紋連接，所述內轉子(6)通過軸承支承于外轉子(12)內，外轉子(12)可轉動地設置在外定子(15)內。
2.根據權利要求書1所述的電動自動變速箱執行電機機構，其特征在于:所述外定子(15)為直套結構，外定子(15)的一端由軸承蓋(10)密封，軸承蓋(10)通過第一軸承(11)與外轉子(12)支承，在外定子(15)的另一端安裝軸承座(18)，軸承座(18)通過第二軸承(20)與花鍵套(13)相支承。
3.根據權利要求書2所述的電動自動變速箱執行電機機構，其特征在于:所述軸承座(18)的兩端均為法蘭結構，軸承座(18) —端的法蘭與外定子(15)的端面貼合，并通過螺栓固定，軸承座(18)另一端的法蘭上設置有按圓周均勻分布的裝配孔。
4.根據權利要求書2或3所述的電動自動變速箱執行電機機構，其特征在于:所述花鍵套(13)的內端一體形成為盤體，該盤體與外轉子(12)相貼合，并通過螺栓固定。
5.根據權利要求書4所述的電動自動變速箱執行電機機構，其特征在于:在所述軸承座(18)內設有外編碼器(8)，該外編碼器(8)環套于花鍵套(13)上，所述內轉子(6)靠近軸承蓋(10)的一端套裝有內編碼器(2)，該內編碼器(2)位于外轉子(12)內，并由外轉子(12)內壁嵌裝的第一孔用彈性擋圈(1)和第二孔用彈性擋圈(17)限位。
6.根據權利要求書5所述的電動自動變速箱執行電機機構，其特征在于:所述內轉子(6)的一端通過第三軸承(4)與外轉子(12)支承，第三軸承(4)的一頭由第二孔用彈性擋圈(17)限位，另一頭由內轉子(6)上的臺階面限位，內轉子￠)的另一端通過第四軸承(14)與外轉子(12)支承，第四軸承(14)的一頭由內轉子(6)上的臺階面限位，第四軸承(14)的另一頭由花鍵套(13)內端的盤體限位。
【文檔編號】H02K7/10GK104295731SQ201410401535
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】鐘志華, 莫旭輝, 王勇 申請人:重慶科鑫三佳車輛技術有限公司