一种电动车驱动电机及其装配结构的制作方法

本发明属于新能源汽车发动机领域，尤其涉及一种电动车驱动电机及其装配结构。

背景技术：

随着科技水平的进步，人们的生活质量也越来越高，人们对环境质量的要求也越来越高。为此，新能源汽车，尤其是电动车，成为越来越多人买车时候的选择。驱动电机是电动车的核心部件，现有的中巴纯电动车使用的驱动电机组装方式中各个结构都为实心轴，一端封闭，一端输出轴胀紧套连接整车传动轴，传动轴另一端连接后桥主减速器，驱动后轮。

典型的驱动电机结构如名称为《电动车驱动电机》、申请号为CN201520639264.1的发明专利中公开的“包括电机本体，电机本体包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖均由铸铝铸造而成，前端盖和后端盖之间通过螺钉固定连接，前端盖内壁和后端盖内壁一起围成一空腔，空腔内设有转子和定子，其特征是：所述前端盖和后端盖外表面均设有与端盖同心的环状凹槽，环状凹槽内设有第一加强筋，前端盖和后端盖内表面设有与环状凹槽对应的环状凸台，环状凸台中心设有轴承座，轴承座外壁和端盖侧壁之间连有与第一加强筋位置相对应的第二加强筋”。

其连接方式主要如图1所示，整车底盘装配方式为后桥101（内部有主减速器和差速器）连接传动轴102，传动轴再连接电机103。

但是这种驱动电机转轴为实心，重量较重；并且电机和后桥之间需要通过传动轴连接，占用了底盘空间，增加整车重量；减少电池布置空间，降低续行里程。

为此，需要一种新型的驱动电机，能够在不降低功率的前提下减轻自身重量，从而提高汽车续航的里程。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电动车驱动电机，旨在解决现有电动车驱动电机自身过重的问题。

本发明是这样实现的，一种电动车驱动电机，包括通过旋转将电能利用电磁感应效应转化成为机械能的转子，所述转子设有转轴以及包裹在所述转轴外侧并被所述转轴带动旋转的转体；围绕在所述转子外围与所述转子相配合并为所述转子提供保护的定子，还包括设置在所述转轴轴向的一侧并与所述定子相连的前端盖；设置在所述转轴轴向的另一侧并与所述定子相连的后端盖；所述前端盖上设有前通孔，所述转轴贯穿所述前通孔；所述后端盖上设有后通孔，所述转轴贯穿所述后通孔；与所述后端盖相连的旋变总装，所述旋变总装包括相互连接的旋变器和对所述旋变器进行封装的旋变盖；所述转轴为空心轴

旋变器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000HZ等。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故也称为解算器。

本发明的进一步技术方案是：所述转轴为花键轴。

花键轴是机械传动一种，和平键、半圆键、斜键作用一样，都是传递机械扭矩的，在轴的外表有纵向的键槽，套在轴上的旋转件也有对应的键槽，可保持跟轴同步旋转。

本发明的进一步技术方案是：所述转轴为渐开线花键轴。渐开线花键轴用于载荷较大，定心精度要求高，以及尺寸较大的连接。其特点：齿廓为渐开线，受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，使各齿受力均匀，强度高寿命长，加工工艺与齿轮相同，易获得较高精度和互换性。

本发明的进一步技术方案是：还设有与所述前端盖相连并与外接齿轮相连的齿轮座。

本发明的进一步技术方案是：所述齿轮座为行星齿轮安装座。

被我们所熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表，上面所有的齿轮尽管都在做转动，但是它们的转动中心（与圆心位置重合）往往通过轴承安装在机壳上，因此，它们的转动轴都是相对机壳固定的，因而也被称为"定轴齿轮"。而行星齿轮除了能像定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着蓝色的支架（称为行星架）绕其它齿轮的轴线转动。绕自己轴线的转动称为“自转”，绕其它齿轮轴线的转动称为“公转”，就象太阳系中的行星那样，因此得名。由于单排行星齿轮机构有两个自由度，因此它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定（即使其转速为0，也称为制动），或使其运动受到一定的约束（即让该构件以某一固定的转速旋转），或将某两个基本元件互相连接在一起（即两者转速相同），使行星排变为只有一个自由度的机构，获得确定的传动化。行星齿轮安装座的意义即在于固定一个其中元件。

本发明的另一目的在于提供一种电动车驱动电机的装配机构；该机构包含驱动电机；与所述驱动电机的前端盖一侧相连的转速调节装置；与所述转速调节装置相连并将机械能传递给汽车轮胎的第一传动装置；与所述驱动电机的后端盖一侧相连的轴承连接装置，与所述轴承连接装置相连并将机械能传递给汽车轮胎的第二传动装置；包裹在所述转速调节装置、所述第一传动装置、所述轴承连接装置和所述第二传动装置的外侧的保护装置。该电动车驱动电机的装配机构不同于现有技术中后桥-传动轴-电机的连接方式，而是直接将电机和汽车轮胎相连，省去了传动轴和后桥，大大降低了汽车底盘的重量，提高了续航能力。

本发明的进一步技术方案是：所述转速调节装置包括第一传动齿轮、行星齿轮、差速器、第一轴承和第二轴承；所述第一传动齿轮与所述转轴啮合；所述行星齿轮设置在所述齿轮座上并与所述第一传动齿轮啮合；所述差速器的齿轮圈与所述行星齿轮啮合；所述第二轴承的内圈固定在所述转轴上、外圈与所述差速器的一端相连；所述第二轴承的内圈与所述差速器的另一端相连、外圈与所述保护装置相连。

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

本发明的进一步技术方案是：所述第一传动装置包括第一传动轴，所述第一传动轴的一端与所述转速调节装置相连，另一端与汽车的车轮驱动相连；所述第二传动装置包括第二传动轴，所述第二传动轴的一端与所述轴承连接装置相连，另一端与汽车的车轮驱动相连。

本发明的进一步技术方案是：所述轴承连接装置包括与所述后端盖固定相连的轴承座；外圈与所述轴承座固定相连的第三轴承，所述第三轴承的内圈与所述转轴相连。

本发明的进一步技术方案是：所述保护装置包括包裹所述转速调节装置和所述第一传动装置的第一横梁，所述第一横梁与所述驱动电机之间通过螺栓相连；还包括包裹所述轴承连接装置和所述第二传动装置的第二横梁，所述第二横梁与所述驱动电机之间固定相连。

本发明的有益效果是：本方案提供的电动车驱动电机通过改变结构组装方式降低了电机自重；该电动车驱动电机在汽车上进行装配时不同于现有技术中后桥-传动轴-电机的连接方式，而是直接将电机和汽车轮胎相连，省去了传动轴和后桥，大大降低了汽车底盘的重量，提高了续航能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有电动车驱动电机的安装结构示意图。

图2是本发明实施例提供的电动车驱动电机的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的电动车驱动电机的装配结构示意图。

图4是本发明实施例提供的电动车驱动电机的装配结构详细示意图。

图5是图4中A部分的局部放大图。

图6是图4中B部分的局部放大图。

附图标记：101-后桥；102-连接传动轴；103-电机；110-驱动电机；111-转子；112-齿轮座；113-前端盖；114-定子；115-后端盖；116-旋变总装；121-保护装置；1-第一传动齿轮；2-行星齿轮；3-差速器；4-转轴；5-第一传动轴；6-第一横梁；7-第一轴承；8-第二轴承；9-螺栓；10-轴承座；11-第三轴承；12-第二传动轴；13-第二横梁。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

图2是本发明实施例提供的电动车驱动电机的结构示意图。可以看到，一种电动车驱动电机，包括通过旋转将电能利用电磁感应效应转化成为机械能的转子111，所述转子111设有转轴4（见图4）以及包裹在所述转轴外侧并被所述转轴带动旋转的转体；围绕在所述转子111外围与所述转子相配合并为所述转子提供保护的定子114；还包括设置在所述转轴轴向的一侧并与所述定子相连的前端盖113；设置在所述转轴轴向的另一侧并与所述定子相连的后端盖115；所述前端盖上设有前通孔，所述转轴贯穿所述前通孔；所述后端盖上设有后通孔，所述转轴贯穿所述后通孔；与所述后端盖相连的旋变总装116，所述旋变总装包括相互连接的旋变器和对所述旋变器进行封装的旋变盖；所述转轴为空心轴。还设有与所述前端盖相连并与外接齿轮相连的齿轮座112。所述齿轮座优选为行星齿轮安装座。

其中，所述转轴为花键轴。优选为渐开线花键轴。

旋变器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000HZ等。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故也称为解算器。

花键轴是机械传动一种，和平键、半圆键、斜键作用一样，都是传递机械扭矩的，在轴的外表有纵向的键槽，套在轴上的旋转件也有对应的键槽，可保持跟轴同步旋转。

渐开线花键轴用于载荷较大，定心精度要求高，以及尺寸较大的连接。其特点：齿廓为渐开线，受载时齿上有径向力，能起自动定心作用，使各齿受力均匀，强度高寿命长，加工工艺与齿轮相同，易获得较高精度和互换性。

被我们所熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮。例如机械式钟表，上面所有的齿轮尽管都在做转动，但是它们的转动中心（与圆心位置重合）往往通过轴承安装在机壳上，因此，它们的转动轴都是相对机壳固定的，因而也被称为"定轴齿轮"。而行星齿轮除了能像定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着蓝色的支架（称为行星架）绕其它齿轮的轴线转动。绕自己轴线的转动称为“自转”，绕其它齿轮轴线的转动称为“公转”，就象太阳系中的行星那样，因此得名。由于单排行星齿轮机构有两个自由度，因此它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动。为了组成具有一定传动比的传动机构，必须将太阳轮、齿圈和行星架这三个基本元件中的一个加以固定（即使其转速为0，也称为制动），或使其运动受到一定的约束（即让该构件以某一固定的转速旋转），或将某两个基本元件互相连接在一起（即两者转速相同），使行星排变为只有一个自由度的机构，获得确定的传动化。行星齿轮安装座的意义即在于固定一个其中元件。

本发明的另一目的在于提供一种电动车驱动电机的装配机构。图3是本发明实施例提供的电动车驱动电机的装配结构示意图。从中可以看出该机构包含驱动电机110；与所述驱动电机的前端盖一侧相连的转速调节装置（图中未示出，见后图）；与所述转速调节装置相连并将机械能传递给汽车轮胎的第一传动装置（图中未示出，见后图）；与所述驱动电机的后端盖一侧相连的轴承连接装置（图中未示出，见后图），与所述轴承连接装置相连并将机械能传递给汽车轮胎的第二传动装置（图中未示出，见后图）；包裹在所述转速调节装置、所述第一传动装置、所述轴承连接装置和所述第二传动装置的外侧的保护装置121。该电动车驱动电机的装配机构不同于现有技术中后桥-传动轴-电机的连接方式，而是直接将电机和汽车轮胎相连，省去了传动轴和后桥，大大降低了汽车底盘的重量，提高了续航能力。省去传动轴，与现有电机的连接方式大有不同。

图4是本发明实施例提供的电动车驱动电机的装配结构详细示意图。从图中可见各个装置和组件的位置关系。

图5是图4中A部分的局部放大图。图5主要体现了转速调节装置和第一传动装置。

如图，所述转速调节装置包括第一传动齿轮1、行星齿轮2、差速器3、第一轴承7和第二轴承8；所述第一传动齿轮与所述转轴啮合；所述行星齿轮设置在所述齿轮座上并与所述第一传动齿轮啮合；所述差速器的齿轮圈与所述行星齿轮啮合；所述第二轴承的内圈固定在所述转轴上、外圈与所述差速器的一端相连；所述第二轴承的内圈与所述差速器的另一端相连、外圈与所述保护装置相连。

汽车差速器能够使左、右（或前、后）驱动轮实现以不同转速转动的机构。主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。功用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。差速器是为了调整左右轮的转速差而装置的。在四轮驱动时，为了驱动四个车轮，必须将所有的车轮连接起来，如果将四个车轮机械连接在一起，汽车在曲线行驶的时候就不能以相同的速度旋转，为了能让汽车曲线行驶旋转速度基本一致性，这时需要加入中间差速器用以调整前后轮的转速差。

所述第一传动装置包括第一传动轴5，所述第一传动轴的一端与所述转速调节装置相连，另一端与汽车的车轮驱动相连。

图6是图4中B部分的局部放大图。该部分主要体现轴承连接装置和第二传动装置。

如图，所述轴承连接装置包括与所述后端盖固定相连的轴承座10；外圈与所述轴承座固定相连的第三轴承11，所述第三轴承的内圈与所述转轴相连。

所述第二传动装置包括第二传动轴12，所述第二传动轴的一端与所述轴承连接装置相连，另一端与汽车的车轮驱动相连。

从图4还可以看到所述保护装置的结构。所述保护装置包括包裹所述转速调节装置和所述第一传动装置的第一横梁6，所述第一横梁与所述驱动电机之间通过螺栓9相连；还包括包裹所述轴承连接装置和所述第二传动装置的第二横梁13，所述第二横梁与所述驱动电机之间固定相连。

本方案提供的电动车驱动电机通过改变结构组装方式降低了电机自重；该电动车驱动电机在汽车上进行装配时不同于现有技术中后桥-传动轴-电机的连接方式，而是直接将电机和汽车轮胎相连，省去了传动轴和后桥，大大降低了汽车底盘的重量，提高了续航能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。