专利名称：混合动力汽车用电机及由其构成的驱动联接和离合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机和汽车驱动联接离合装置，特别是一种用于混合动力汽车的电机和由该电机构成的驱动联接和离合装置。属于混合动力汽车电机、驱动联接和离合装置技术领域。
背景技术：
混合动力汽车就是将内燃发动机和电动机组合在一辆汽车上，以汽(柴)油、燃气与电力混合作动力，具有高效率和低排污的特点，符合现代汽车发展的要求，近几年世界各大汽车公司已分别推出了各自的混合动力汽车。但由于目前世界上的混合动力汽车都是普通电机与发动机配合使用，将普通电机联接在发动机与变速箱之间，因而存在以下不足之处一是因增加普通电机而占用过多的汽车内部空间，使汽车重量增加，同时使汽车响应速度变慢、可靠性降低；二是受发动机结构和车内空间的限制，发动机、变速箱等需重新开发设计，开发周期长，且不能对现有内燃发动机汽车进行混合动力改装。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种联接在发动机与传动轴之间而省去变速箱的混合动力汽车用电机。
本发明进一步的目的就是提供一种由本发明混合动力汽车用电机构成的驱动联接和离合装置。
本发明电机的技术解决方案是一种混合动力汽车用电机，其特征是包括变频调速电机；变频调速电机的电机轴为两端伸出、且端部均设有花键的电机花键轴。
本发明电机的技术解决方案中所述的变频调速电机可以为由包括电机轴、轴承外盖、轴承内盖、机壳、前端盖、轴承、后端盖，定子铁芯、定子线圈和转子构成的三相交流永磁电机，其中，转子为实心转子；该实心转子上对称开有根据电机极数确定的永磁体槽和空槽，永磁体槽内嵌有永磁体；永磁体外设有由非磁性材料制成的槽楔；实心转子两端设有圆环式非磁性材料挡板实心转子与轴之间设有转子磁极隔套；机壳壳体采用铝合金制成。
本发明驱动联接和离合装置的技术解决方案是一种由混合动力汽车用电机构成的驱动联接和离合装置，其特征是电机轴的一花键端连接有与传动轴的突缘叉配合的突缘；另一花键端连接有与发动机离合器主动盘总成配合的离合器从动盘总成。
本发明驱动联接和离合装置的技术解决方案中所述的离合器从动盘总成可以由离合器从动盘、分离轴承、分离轴承座、轴承盖、分离叉、分离叉杆、分离叉臂和离合器壳构成；其中，离合器从动盘连接在电机轴的花键上；轴承盖套装在电机轴上，并固定在电机后端盖上；分离轴承座套在轴承盖上；分离轴承设置在分离轴承座与离合器从动盘之间；分离叉杆端部穿过离合器壳，并与分离叉臂连接。
本发明驱动联接和离合装置的技术解决方案中所述的离合器从动盘总成还可以由离合器从动盘、分离轴承、分离轴承座、轴承盖、分离叉、分离叉杆、伺服电机和离合器壳构成；其中，离合器从动盘连接在电机轴的花键上；轴承盖套装在电机轴上，并固定在电机后端盖上；分离轴承座套在轴承盖上；分离轴承设置在分离轴承座与离合器从动盘之间；分离叉杆端部穿过离合器壳，并与伺服电机连接。
本发明驱动联接和离合装置的技术解决方案中所述的离合器从动盘总成还可以由离合器从动盘、铁芯内套、铁芯外套、励磁线圈、分离轴承、衔铁构成；其中，离合器从动盘连接在电机轴的花键上；衔铁套装在电机轴上，并通过空心螺栓实现轴向移动；铁芯内套、铁芯外套、励磁线圈通过衔铁上的分离轴承与离合器从动盘连接成整体；且在衔铁与铁芯内套之间设有弹簧；离合器从动盘总成通过固定螺栓固定在后端盖上。
本发明电机由于采用变频调速电机，其电机轴采用两端伸出、且端部均设有花键的电机花键轴，因而，不仅可用作混合动力汽车电机，而且还可以联接于发动机与传动轴之间而省去变速箱，并且花键结构与现有汽车一致，具有结构简单、传递扭矩大、易于标准化生产和维修、可靠性高和互换性好的特点。
本发明驱动联接和离合装置由于在电机轴的一花键端连接有与传动轴的突缘叉配合的突缘，在电机轴的另一花键端连接有与发动机离合器主动盘总成配合的离合器从动盘总成，因而，安装到汽车上与发动机和传动轴联接后，不仅构成混合动力汽车，而且还省去了变速箱。电机内安装旋转变压器或者光电编码器等传感器，闭环控制电机与中央控制器相连，使发动机与电机相互切换，以满足汽车正常行驶的需要。本发明与现有技术相比，具有占用车内空间小、重量轻、响应速度快、可优化多种离合方式、易于控制和可靠性高的特点。另外，本发明由于不改变现有汽车的车体结构，即直接用本发明取代现有的变速箱，因而可方便地将现有各种汽车改型成混合动力汽车，大大缩短了开发周期，并且也可很方便地将现已使用的各种汽车改装成混合动力汽车。
本发明混合动力汽车用电机及由其构成的驱动联接和离合装置主要用于混合动力汽车及对现有已使用汽车的混合动力改造。
图1是本发明电机的结构示意图；图2是图1中转子的结构示意图；图3是图2中A-A剖视结构示意图；图4是本发明由电机构成的驱动联接和离合装置实施例1的结构示意图；图5是本发明由电机构成的驱动联接和离合装置实施例2的结构示意图；图6是本发明由电机构成的驱动联接和离合装置实施例3的结构示意图。
具体实施例方式
混合动力汽车用电机如图1、图2、图3所示。变频调速电机采用三相交流永磁同步电机，也可采用三相异步交流电机。轴承外盖、前端盖3、后端盖12、轴承2、轴承内盖11、定子铁芯8和定子线圈5与现有三相交流永磁同步电动机中的各部件对应相同，只是机壳6、转子和电机轴1不同。机壳6壳体采用铝合金、钢板件等制成，主要是缩小电机体积和减轻电机重量。机壳6壳体中可以设有冷却水、油通道。机壳6与前端盖3、后端盖12之间用螺栓螺母4联接。转子铁芯9为实心转子，其上对称开有永磁体槽14和空槽18，永磁体槽14和空槽18个数由电机的极数决定，2极电机2个槽，4极电机4个槽，以此类推，图中为8极电机8个槽。永磁体槽14内嵌有永磁体17，永磁体17为烧结钕铁硼永磁体，也可以是其它材质的永磁体。空槽18开在两相邻磁体槽14之间的转子铁芯9的中间，起隔断磁路的作用。转子铁芯9与电机轴1之间设有转子磁极隔套10，隔套10由非磁性材料制成。转子磁极隔套10可以是整体式隔套，也可以是图中所示的三个相互分离的隔套。隔套10与转子之间设有隔磁条21。转子磁极隔套10起阻断磁路的作用。转子铁芯9两端设有圆环式非磁性材料挡板20，挡板20上设有配重螺钉19。转子铁芯9外设有箍圈16，箍圈16由有一定强度的非磁性材料制成，既起阻断磁路的作用，又起到使永磁体17与转子铁芯9结合更加坚固的作用，使转子整体钢性好，适合大功率、高转速的应用。本实用新型的定子结构和普通的异步电动机定子结构基本相同。定子铁芯8经螺钉7固定在机壳6上。定子铁芯8槽口有一定的斜度，其斜度的大小是由启动力矩大小决定的。电机轴1采用双伸出式，且两伸出端端部均设有花键13。
本发明可作为电动机、发电机使用。作为电动机使用时，在通电的情况下，定子线圈5在永磁体17的磁场作用下驱动转子旋转，带动汽车行驶；作为发电机使用时，由于汽车在下坡、滑行时不需动力，在断电的情况下，转子随汽车的运行使转子旋转，在转子永磁体17产生的磁场作用下，定子线圈5就会产生电流，为高能电池充电。交流永磁同步电机的广泛使用，必将大大降低环境污染，节能降耗效果显著，是一种前景广阔的绿色产品。
本发明驱动联接和离合装置实施例1如图4所示。电机部分及电机轴1与图1中的相同。电机轴1的左端花键13上连接有突缘22，可直接与汽车传动轴的突缘叉联接。电机轴1的右端花键13上连接有离合器从动盘总成。离合器从动盘总成由离合器从动盘28、分离轴承32、分离轴承座26、轴承盖23、分离叉24、分离叉杆27、分离叉臂25和离合器壳30构成。其中，离合器从动盘28连接在花键13上。轴承盖23套装在电机轴1上，并固定在电机后端盖12上。分离轴承座26套在轴承盖23上。分离轴承32设置在分离轴承座26与离合器从动盘28之间。分离叉杆27端部穿过离合器壳30，并固定在离合器壳30上，分离叉杆27与分离叉臂25连接。离合器壳30与后端盖12为一整体。离合器壳30通过螺栓与发动机的飞轮壳31连接。离合器从动盘28与设置在发动机上的离合器主动盘总成29配合。
本发明驱动联接和离合装置实施例2如图5所示。实施例2中除离合器从动盘总成外，其余部分均与图2所示的实施例1相同。离合器从动盘总成中除伺服电机33外，其余部分均与图2中所示的离合器从动盘总成相同。伺服电机33替代分离叉臂25，与分离叉杆27的外端联接，实现电气方式控制离合器。
本发明驱动联接和离合装置实施例3如图6所示。电机部分、电机轴1、突缘22与图2所示的实施例1中的对应部分相同。离合器从动盘总成由离合器从动盘41、铁芯内套35、铁芯外套34、励磁线圈36、分离轴承40、衔铁39构成；其中，离合器从动盘41连接在电机轴1的花键13上；衔铁39套装在电机轴1上，并通过3个空心螺栓37实现轴向移动；铁芯内套35、铁芯外套34、励磁线圈36通过衔铁39上的分离轴承40与离合器从动盘41连接成整体；且在衔铁39与铁芯内套35之间设有弹簧42；离合器从动盘总成通过3个固定螺栓38固定在后端盖12上。离合器壳43与发动机飞轮壳31连接。合时，给励磁线圈36断电，在弹簧42作用下，离合器从动盘41与离合器主动盘29结合；离时，给励磁线圈36通电，吸引衔铁39，离合器从动盘41与离合器主动盘29分离。离合器可实现电气控制。
权利要求
1.一种混合动力汽车用电机，其特征是包括变频调速电机；该变频调速电机的电机轴(1)为两端伸出、且端部均设有花键(13)的电机花键轴。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽车用电机，其特征是所述的变频调速电机为由包括电机轴(1)、轴承外盖、轴承内盖(11)、机壳(6)、前端盖(3)、轴承(2)、后端盖(12)、定子铁芯(8)、定子线圈(5)和转子构成的三相交流永磁电机，其中，转子为实心转子(9)；该实心转子(9)上对称开有根据电机极数确定的永磁体槽(14)和空槽(18)，永磁体槽(14)内嵌有永磁体(17)；永磁体(17)外设有由非磁性材料制成的槽楔(15)；实心转子(9)两端设有圆环式非磁性材料挡板(20)；实心转子(9)与轴(1)之间设有转子磁极隔套(10)；机壳(6)壳体采用铝合金制成。
3.一种由权利要求1或2所述的电机构成的驱动联接和离合装置，其特征是电机轴(1)的一花键端连接有与传动轴的突缘叉配合的突缘(22)；另一花键(13)端连接有与发动机离合器主动盘总成(29)配合的离合器从动盘总成。
4.根据权利要求3所述的由电机构成的驱动联接和离合装置，其特征是所述的离合器从动盘总成由离合器从动盘(28)、分离轴承(32)、分离轴承座(26)、轴承盖(23)、分离叉(24)、分离叉杆(27)、分离叉臂(25)和离合器壳(30)构成；其中，离合器从动盘(28)连接在电机轴(1)的花键(13)上；轴承盖(23)套装在电机轴(1)上，并固定在电机后端盖(12)上；分离轴承座(26)套在轴承盖(23)上；分离轴承(32)设置在分离轴承座(26)与离合器从动盘(28)之间；分离叉杆(27)端部穿过离合器壳(30)，并与分离叉臂(25)连接。
5.根据权利要求3所述的由电机构成的驱动联接和离合装置，其特征是所述的离合器从动盘总成由离合器从动盘(28)、分离轴承(32)、分离轴承座(26)、轴承盖(23)、分离叉(24)、分离叉杆(27)、伺服电机(33)和离合器壳(31)构成；其中，离合器从动盘(28)连接在电机轴(1)的花键(13)上；轴承盖(23)套装在电机轴(1)上，并固定在电机后端盖(12)上；分离轴承座(26)套在轴承盖(23)上；分离轴承(32)设置在分离轴承座(26)与离合器从动盘(28)之间；分离叉杆(27)端部穿过离合器壳(31)，并与伺服电机(33)连接。
6.根据权利要求3所述的由电机构成的驱动联接和离合装置，其特征是所述的离合器从动盘总成由离合器从动盘(41)、铁芯内套(35)、铁芯外套(34)、励磁线圈(36)、分离轴承(40)、衔铁(39)构成；其中，离合器从动盘(41)连接在电机轴(1)的花键(13)上；衔铁(39)套装在电机轴(1)上，并通过空心螺栓(37)实现轴向移动；铁芯内套(35)、铁芯外套(34)、励磁线圈(36)通过衔铁(39)上的分离轴承(40)与离合器从动盘(41)连接成整体；且在衔铁(39)与铁芯内套(35)之间设有弹簧(42)；离合器从动盘总成通过固定螺栓(38)固定在后端盖(12)上。
全文摘要
本发明的名称为混合动力汽车用电机及由其构成的驱动联接和离合装置。属于混合动力汽车电机、驱动联接和离合装置技术领域。主要是解决现有混合动力汽车因采用普通电机而存在占用空间多、增加重量、开发周期长、不能对现有汽车进行改装的问题。电机主要特征是包括变频调速电机；其电机轴为两端伸出、且端部均设有花键的电机花键轴。驱动联接和离合装置的主要特征是电机轴的一花键端连接有突缘；另一花键端连接有离合器从动盘总成。具有占用车内空间小、重量轻、可省去现有的变速箱、开发周期短、并可对现已使用汽车进行混合动力改装的特点。本发明主要用于混合动力汽车及对现有已使用汽车的混合动力改造。
文档编号H02K7/10GK1866680SQ20051001872
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月16日 优先权日2005年5月16日
发明者高幼民, 檀银身, 陈建平, 潘明安, 田圣睿 申请人:襄樊特种电机有限公司