专利名称：混合机电变速机构集成的马达支承弹簧及其方法
技术领域：
本发明涉及使电变速传动机构的噪音输出最小化，传动机构具有沿共用轴线形成堆叠的一对电马达组件、球轴承、和其他部件。
背景技术：
车辆的动力系统内部的移动部件可产生不希望的在车辆内部或外部可听到的噪音。多个移动部件可扩大这种噪音。例如，电变速传动机构带有多个电马达组件，可产生很大噪音。当2个或多个马达工作时，传动机构的噪音输出将扩大。
发明内容
了解到消费者希望可安静驾驶的汽车，本发明提出了一种汽车，带有多个部件组成的电变速传动机构，包括一对电马达组件和位于座圈的球轴承，可选择地沿共同轴线安装。各电马达的弹簧堆叠到传动机构部件堆叠中的电马达组件的壳体和相邻的部件，如球轴承座圈，之间。弹簧可充分伸展，容纳安装的传动机构部件的几何叠加误差，并恒定地施加力到球轴承的球体，使之靠到座圈上，减少电变速传动机构的噪音输出。
在本发明的一个方面，使用了盘式弹簧。但在本发明的另一方面，使用了波式弹簧。
具体地，本发明提供了一种电变速传动机构，其具有沿共同轴线设置的多个传动机构部件。传动机构部件包括马达壳体，和沿球轴承移动的转子，所述球轴承具有球体和座圈。还设有弹簧，可连接到所述马达壳体和滚柱轴承之间，提供相对球轴承的轴向推力，使所述座圈靠到所述球体上以减少噪音。弹簧可充分伸展，以容纳或补偿多个传动机构部件的叠加误差(或几何叠加误差)。
此外，本发明提供了一种减少电变速传动机构的噪音输出的方法，其中电变速传动机构具有一对电马达组件和一组位于座圈的球轴承。所述方法包括设置弹簧于至少一组球轴承和一个电马达组件的壳体之间；其中，弹簧通过恒定推动所述至少一组球轴承的座圈靠到球体使噪音最小化，可减少所述电可变机构的噪音输出。
通过下面参考附图对实施本发明的最佳模式的详细介绍，可对本发明的上面的特征和优点，及其他特征和优点有清楚的了解。
图1是汽车的机电传动机构壳体的示意性侧视图，部分剖开以显示位于各自壳体中的电马达组件；图2是一个电马达组件的示意性侧视截面图，盘式弹簧位于马达组件的壳体部件和两组球轴承之间；图3是与传动机构分开的盘式弹簧的示意性侧视图；图4是与传动机构分开的盘式弹簧的示意性透视图。
具体实施例方式
参考附图1到4，各个附图中，相同的标记代表相同或对应的部件，图1是汽车11的电传动机构10的示意性侧视图。电传动机构10基本上包括多个传动机构部件，沿主轴18(也在图2中显示)可选择地安装成堆叠。多个传动机构部件包括一对电马达组件14，16，各马达组件具有壳体(由壳体件24，26形成，如图2所示)和至少一组位于座圈的球轴承30，座圈也安装到堆叠。该堆叠具有最大叠加误差，是堆叠中安装的各传动机构部件的部件误差的总和。例如，如果堆叠包括5个部件，沿轴向分别具有正或负0.5毫米的误差，这样将有最大叠加误差2.5毫米。本发明还包括各马达组件14和16中的至少一个弹簧40，位于各个马达组件的壳体件24，26和多个传动机构部件中的堆叠部件之间。弹簧40可伸展，以容纳安装的传动机构部件24，36，31或26，36，31的堆叠误差。弹簧40还可提供足够的推力载荷到各球轴承的座圈，以保证球轴承的球体34恒定地靠到座圈，以减少噪音，因为使球体34局限于座圈可防止球体沿径向或轴向分离。
更具体地，如图1所示，电变速传动机构10包括主壳体12。主壳体12包括两个电马达A，B，分别具有各自的马达组件(或模块)14，16。马达A，B同心地固定到传动机构的主轴18，主轴可选择地连接到传动机构的输出轴20。马达A，B可选择地接合到离合器和齿轮(如图2所示的管轴19)，以便在各种速度下转动主轴18或被其带动，间接地旋转输出轴20(如图1所示)。使用受到轴承固定的第二马达B可增加电变速传动机构10工作时的噪音输出。
在位于22的传动机构壳体部分12的下面，各个马达壳体23，25包括两个主壳体部分24，26，如图2所示。马达壳体14的第一部分24通过多个结构连接件28固定到马达壳体的第二部分26。在马达壳体的第一部分24和第二部分26的下面是两个轴连接到马达转子31的轴承30。轴承30用于减少电马达壳体(包括部分24，26)和马达转子31之间的摩擦。在优选实施例中，轴承30是球轴承，带有位于座圈的球体34，座圈由上和下轴承部分36，38组成。这些球体34承受马达A造成的径向的推力载荷，使马达转子31平稳地旋转。轴承30的球体34必须恒定地保持在各自座圈中(由部分36，38形成)，以减少其噪音输出。如果未保持在座圈中，球体34可相对马达组件14偏移或随意地轴向移动，因此形成噪音。
本发明的一个技术优点是设置弹簧40于轴承30的上部分36和马达壳体的第一壳体部分24(或第二壳体部分26)之间。各弹簧40提供轴向推力载荷到轴承30，以保证球体34保持在部分36和38形成的座圈之中。在优选实施例中，弹簧40在长度X上伸展(如图3所示)，该长度超过安装的传动机构部件24，36，31或26，26，31的叠加误差(或误差累积)很多。这样就保证了各种大规模生产的电变速传动机构的各个球体34与各轴承30的座圈36，38接触，容纳了部件在误差规定范围内的尺寸变化。马达壳体24或26的重量沿径向限制了球体34，弹簧40的作用力沿轴向限制了球体。
在优选实施例中，弹簧40是可轴向变形的盘式弹簧，如图3和4所示。或者，弹簧40可以是波式弹簧或其他形式的吸收能量机构，这些已为现有技术的技术人员所知道。
尽管在某些情况下，滚柱轴承要比球轴承安静，但其价格通常比较贵。因此，在带有球轴承的马达组件中设置弹簧40还具有比滚柱轴承经济性更好的优点。
此外，本发明提供了一种减少电变速传动机构10的噪音输出的方法，机构10带有一对电马达组件14，16，如图1所示，和一组位于座圈(由图2中的部分36，38形成)的球轴承30。该方法包括设置弹簧40到球轴承组30和电马达组件的壳体件24或26之间，其中弹簧40可通过恒定地施加力到至少一组球轴承的球体34使其靠到座圈，来防止球体在径向或轴向上越界以减少噪音，使电变速传动机构的噪音输出最小化。
尽管已经对实施本发明的最佳模式进行了详细介绍，所属领域的技术人员应当知道，在所附权利要求限定的范围内可对本发明进行各种替代设计和实施例。
权利要求
1.一种电变速传动机构，包括多个传动机构部件，沿共同轴线设置，包括马达壳体，和沿球轴承移动的转子，所述球轴承具有球体和座圈，和弹簧，连接到所述马达壳体和滚柱轴承之间，提供相对所述球轴承的轴向推力，使所述座圈靠到所述球体上，以减少噪音，所述弹簧可充分伸展，以容纳所述多个传动机构部件的叠加的误差。
2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述弹簧是盘式弹簧。
3.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，所述弹簧是波式弹簧。
4.一种电变速传动机构，包括多个传动机构部件，选择性地和可相对转动地沿共同轴线安装成堆叠；其中，所述多个传动机构部件包括一对电马达组件，每个马达组件具有壳体和至少一组位于座圈的球轴承，所述球轴承也安装在所述堆叠中；其中，所述堆叠形成了最大叠加误差；和所述各电马达组件中的至少一个弹簧位于各所述电马达组件的壳体和所述多个传动机构部件中的任何相邻部件之间；其中，所述弹簧提供了足够的载荷到所述座圈，使所述至少一组球轴承的的球体恒定地推动到所述座圈，以减小噪音，其中所述弹簧可充分伸展以容纳所述最大的叠加误差。
5.根据权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述弹簧是盘式弹簧。
6.根据权利要求4所述的传动机构，其特征在于，所述弹簧是波式弹簧。
7.一种减少电变速传动机构的噪音输出的方法，其中所述电变速传动机构具有一对电马达组件，分别带有壳体和至少一组位于座圈的球轴承，所述球轴承安装在所述堆叠中；所述方法包括设置弹簧于至少一组球轴承和一个电马达组件的壳体之间；其中，所述弹簧通过恒定推动所述座圈靠到所述至少一组球轴承的球体，减小所述电可变机构的噪音。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述弹簧是盘式弹簧。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述弹簧是波式弹簧。
全文摘要
本发明涉及通过在马达的球轴承和马达组件的壳体之间设置弹簧使电变速传动机构的电马达的噪音输出最小化的方法和结构。弹簧最好是盘式或波式弹簧，设置成可恒定地推动球体靠到球轴承的座圈，因此减少了工作时电变速传动机构的噪音输出。
文档编号H02K5/24GK1728508SQ20051006376
公开日2006年2月1日 申请日期2005年3月22日 优先权日2004年3月22日
发明者J·A·拉什科夫斯基 申请人:通用汽车公司