一种电动自动变速箱执行电机机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电动自动变速箱执行电机机构，包括换挡轴(19)，所述换挡轴(19)的轴身与外转子(12)端部设置的花键套(13)花键配合，换挡轴(19)的一端伸入内转子(6)中，并与内转子(6)内固定的螺母(5)螺纹连接，所述内转子(6)通过轴承支承于外转子(12)内，外转子(12)可转动地设置在外定子(15)内。本发明采用内外双电机结构，并通过对选挡电机和换挡电机的输出扭矩与变速箱换挡轴的驱动扭矩进行匹配，实现选挡和换挡功能，具有结构简单、组装容易、体积小、成本低、运转灵活、可靠性等特点，能够确保选换挡动作的准确性。
【专利说明】一种电动自动变速箱执行电机机构
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车传动【技术领域】，具体地说，特别涉及一种电动自动变速箱执行电机机构。
【背景技术】
[0002]目前，汽车选换挡执行机构的选挡装置、换挡装置可采用电机驱动结构、液压驱动结构或气压驱动结构。
[0003]液压驱动的选换挡执行机构具有结构紧凑、动作准确的优点，但其结构复杂、零件加工精度要求高、质量控制难，需建立液压动力源，制造费用高。
[0004]气压驱动的选换挡执行机构具有经济环保、零件制造要求不高的优点，并可利用汽车上的现有气压源，但其选挡装置需通过多个气缸实现三或四个选挡位置，并需配置多个电磁阀控制进、出气，具有结构复杂、选换挡执行机构占用空间大和通用性差的缺陷。
[0005]电机驱动的选换挡执行机构采用两个电机提供动力，一个为选挡电机，另一个为换挡电机，选挡电机和换挡电机并排或相对布置，选挡电机与换挡电机之间必须配备齿轮传动机构，并相应地需配备传感器，一方面结构复杂，体积大，装配困难，装配效率低下，生产成本高，另一方面，操控不易，选换挡动作的准确性及可靠性欠佳。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、可靠的电动自动变速箱执行电机机构。
[0007]本发明的技术方案如下:一种电动自动变速箱执行电机机构，包括换挡轴(19)，所述换挡轴(19)的轴身与外转子(12)端部设置的花键套(13)花键配合，换挡轴(19)的一端伸入内转子(6)中，并与内转子(6)内固定的螺母(5)螺纹连接，所述内转子(6)通过轴承支承于外转子(12)内，外转子(12)可转动地设置在外定子(15)内。
[0008]本发明为内外双电机结构。其中，外转子既可作为内电机的定子，也可作为外电机的转子。外转子与内转子结合，组成选挡电机；外转子与外定子结合，组成换挡电机。在进行变挡的时候，先启动选挡电机，使内转子运转，由于内转子与换挡轴之间形成螺纹副，选挡电机的内转子带动换挡轴沿其轴线作直线运动，由于换挡轴与外转子端部的花键套之间花键配合，换挡轴直线运动时不会影响外转子；换挡轴移动到需要的选挡位置后，选挡电机停止，而换挡电机运转，使外转子转动(此时内转子与外转子之间无相对运动)，外转子旋转的同时，通过花键套带动换挡轴转过一定角度，从而实现挂挡。
[0009]本发明与传统的双电机结构相比，由于采用内外镶嵌式结构，并且内电机的定子作为外电机的转子，只需通过电机完成选挡及换挡，无中间连接机构，这样一方面结构简单、紧凑，体积小，零部件少，拆装容易，装配及维护方便，生产效率高，有利于批量生产；另一方面，本发明直接通过电机控制器控制电机实现自动变速功能，无需传感器，进一步降低了生产成本，并且运转灵活、可靠，能够确保选换挡动作的准确性。
[0010] 所述外定子(15)为直套结构，外定子(15)的一端由轴承盖(10)密封，轴承盖
[10]通过第一轴承(11)与外转子(12)支承，在外定子(15)的另一端安装轴承座(18)，轴承座(18)通过第二轴承(20)与花键套(13)相支承。以上结构加工制作容易，轴承盖及轴承座装配便捷，与外定子连接的牢靠性好。
[0011]所述轴承座(18)的两端均为法兰结构，轴承座(18) —端的法兰与外定子(15)的端面贴合，并通过螺栓固定，轴承座(18)另一端的法兰上设置有按圆周均匀分布的装配孔。以上结构轴承座造型简单，易于加工生产，在便于轴承座与外定子连接的同时，轴承座通过法兰与变速箱连接方便、牢固、可靠。
[0012]所述花键套(13)的内端一体形成为盘体，该盘体与外转子(12)相贴合，并通过螺栓固定。花键套与外转子采用分体式结构，各自加工制作容易，并且两者接合紧密，连接牢靠，有利于快速拆装。
[0013]在所述轴承座(18)内设有外编码器(8)，该外编码器(8)环套于花键套(13)上，所述内转子(6)靠近轴承盖(10)的一端套装有内编码器(2)，该内编码器⑵位于外转子
(12)内，并由外转子(12)内壁嵌装的第一孔用弹性挡圈⑴和第二孔用弹性挡圈(17)限位。将内外电机配套使用的编码器分别封装在外转子和轴承座内，不仅定位可靠，易于装配，而且进一步增强了结构的紧凑性，能够尽可能地减小整体的体积。
[0014]为了简化结构，方便拆装，并确保转子运转的灵活性及可靠性，所述内转子(6)的一端通过第三轴承(4)与外转子(12)支承，第三轴承(4)的一头由第二孔用弹性挡圈(17)限位，另一头由内转子(6)上的台阶面限位，内转子(6)的另一端通过第四轴承(14)与外转子(12)支承，第四轴承(14)的一头由内转子(6)上的台阶面限位，第四轴承(14)的另一头由花键套(13)内端的盘体限位。
[0015]有益效果:本发明采用内外双电机结构，并通过对选挡电机和换挡电机的输出扭矩与变速箱换挡轴的驱动扭矩进行匹配，实现选挡和换挡功能，具有结构简单、组装容易、体积小、成本低、运转灵活、可靠性等特点，能够确保选换挡动作的准确性。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
[0018]如图1所示，外定子15优选为直套结构，外定子15的一端由轴承盖10密封，轴承盖10通过第一螺栓3与外定子15相固定。在外定子15的另一端设置轴承座18，该轴承座18的两端均为法兰结构，轴承座18内端的法兰与外定子15的端面贴合，并通过第二螺栓16与外定子15固定，轴承座18外端的法兰上设置有按圆周均匀分布的装配孔，各装配孔中穿设第三螺栓9，以便通过第三螺栓9将轴承座18固定在变速箱(图中未画出)上。
[0019]如图1所示，在外定子15内设有外转子12，外转子12通过第一轴承11与轴承盖10与支承。在外转子12的另一端设置花键套13，花键套13的内端一体形成为盘体，该盘体与外转子12相贴合，并通过螺栓固定，花键套13的的外端基本与轴承座18的外端面平齐，并且花键套13通过第二轴承20与轴承座18相支承。在轴承座18内设有外编码器8，该外编码器8环套于花键套13上，外编码器8与第四轴承20之间通过孔用弹性挡圈隔开限位。
[0020]如图1所示，在外转子12内设有内转子6，内转子6靠近轴承盖10的一端套装有内编码器2，该内编码器2位于外转子12内，并由外转子12内壁嵌装的第一孔用弹性挡圈I和第二孔用弹性挡圈17限位。内转子6靠近轴承盖10的一端通过第三轴承4与外转子12支承，第三轴承4的一头由第二孔用弹性挡圈17限位，另一头由内转子6上的台阶面限位；内转子6的另一端通过第四轴承14与外转子12支承，第四轴承14的一头由内转子6上的台阶面限位，第四轴承14的另一头由花键套13内端的盘体限位。
[0021]如图1所示，换挡轴19从变速箱中穿出，该换挡轴19、内转子6、外转子12和外定子15四者的轴心线在一条直线上。换挡轴19穿过花键套13伸入内转子6中，换挡轴19的轴身与花键套13花键配合，换挡轴19的端部与内转子6内固定的螺母5螺纹连接。
[0022]本发明的工作原理如下:
[0023]外转子12与内转子6结合，组成选挡电机；外转子12与外定子15结合，组成换挡电机。在进行变挡的时候，先启动选挡电机，使内转子6运转，由于内转子6与换挡轴19之间形成螺纹副，选挡电机的内转子6带动换挡轴19沿其轴线作直线运动，由于换挡轴19与外转子12端部的花键套13之间花键配合，换挡轴19直线运动时不会影响外转子；换挡轴19移动到需要的选挡位置后，选挡电机停止，而换挡电机运转，使外转子12转动，此时内转子6与外转子12 —起运转，外转子12旋转的同时，通过花键套13带动换挡轴19转过一定角度，从而实现挂挡。
[0024]尽管以上结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述【具体实施方式】，上述【具体实施方式】仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，如更改编码器的安装位置或安装方式，或者改变花键套的造型，或者将花键套与外转子设置为一体结构等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电动自动变速箱执行电机机构，包括换挡轴(19)，其特征在于:所述换挡轴(19)的轴身与外转子(12)端部设置的花键套(13)花键配合，换挡轴(19)的一端伸入内转子(6)中，并与内转子￠)内固定的螺母(5)螺纹连接，所述内转子(6)通过轴承支承于外转子(12)内，外转子(12)可转动地设置在外定子(15)内。
2.根据权利要求书1所述的电动自动变速箱执行电机机构，其特征在于:所述外定子(15)为直套结构，外定子(15)的一端由轴承盖(10)密封，轴承盖(10)通过第一轴承(11)与外转子(12)支承，在外定子(15)的另一端安装轴承座(18)，轴承座(18)通过第二轴承(20)与花键套(13)相支承。
3.根据权利要求书2所述的电动自动变速箱执行电机机构，其特征在于:所述轴承座(18)的两端均为法兰结构，轴承座(18) —端的法兰与外定子(15)的端面贴合，并通过螺栓固定，轴承座(18)另一端的法兰上设置有按圆周均匀分布的装配孔。
4.根据权利要求书2或3所述的电动自动变速箱执行电机机构，其特征在于:所述花键套(13)的内端一体形成为盘体，该盘体与外转子(12)相贴合，并通过螺栓固定。
5.根据权利要求书4所述的电动自动变速箱执行电机机构，其特征在于:在所述轴承座(18)内设有外编码器(8)，该外编码器(8)环套于花键套(13)上，所述内转子(6)靠近轴承盖(10)的一端套装有内编码器(2)，该内编码器(2)位于外转子(12)内，并由外转子(12)内壁嵌装的第一孔用弹性挡圈(1)和第二孔用弹性挡圈(17)限位。
6.根据权利要求书5所述的电动自动变速箱执行电机机构，其特征在于:所述内转子(6)的一端通过第三轴承(4)与外转子(12)支承，第三轴承(4)的一头由第二孔用弹性挡圈(17)限位，另一头由内转子(6)上的台阶面限位，内转子￠)的另一端通过第四轴承(14)与外转子(12)支承，第四轴承(14)的一头由内转子(6)上的台阶面限位，第四轴承(14)的另一头由花键套(13)内端的盘体限位。
【文档编号】H02K7/10GK104295731SQ201410401535
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】钟志华, 莫旭辉, 王勇 申请人:重庆科鑫三佳车辆技术有限公司