CN108667169A - 一种扭矩输出路径可变的混合动力电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扭矩输出路径可变的混合动力电机，所述混合动力电机具有定子、转子、转子支架和中心轴，所述转子压装在所述转子支架上，所述混合动力电机还包括同步装置，所述同步装置具有可切换的第一扭矩输出端和第二扭矩输出端，所述转子产生的扭矩通过转子支架传递至同步装置，继而可切换的通过第一扭矩输出端或者第二扭矩输出端输出。本发明提供的扭矩输出路径可变的混合动力电机，根据不同的需求改变电机设计参数，切换扭矩输出路径，从而改变混合深度，同时简化结构，提升空间利用率，减少汽车布置空间，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合动力电机，具体涉及一种扭矩输出路径可变的混合动力电机。
背景技术
在单电机混合动力系统中，电机的动力通过传动系统融入传统发动机至变速箱的传动系统，混合深度不同会产生不同的功率损耗和工作模式，要实现怠速充电、电机起动发动机功能（E起动）就要混合深度浅的动力构型；需要电动效率高、可实现换档过程中动力不中断等就要混合深度更深的动力构型。传统混合动力系统要实现要实现混合深度可调就需要使用两台电机，结构和控制都很复杂、系统成本高和布置空间较大。市场急需一种结构紧凑、扭矩输出路径可变的电机，实现单电机混合动力系统更加灵活紧凑。
发明内容
本发明目的是：提供一种扭矩输出路径可变的混合动力电机，实现根据不同的需求改变电机设计参数，切换扭矩输出路径，从而改变混合深度，同时简化结构，提升空间利用率，减少汽车布置空间，成本低廉的目的。
本发明的技术方案是：一种扭矩输出路径可变的混合动力电机，所述混合动力电机具有定子、转子、转子支架和中心轴，所述转子压装在所述转子支架上，所述混合动力电机还包括同步装置，所述同步装置具有可切换的第一扭矩输出端和第二扭矩输出端，所述转子产生的扭矩通过转子支架传递至同步装置，继而可切换的通过第一扭矩输出端或者第二扭矩输出端输出。
优选的，所述转子支架具有空心花键毂，所述空心花键毂为内部中空、外圆设置外花键的结构，所述空心花键毂套在所述中心轴上并通过轴承安装在所述中心轴上。
优选的，所述同步装置具有结合套，所述结合套套在所述空心花键毂上，并穿过所述转子支架，所述结合套通过设置在结合套内侧的花键槽与设置在空心花键毂上外花键配合，使得结合套能够沿着轴向滑动。
优选的，所述同步装置的第一扭矩输出端和第二扭矩输出端分别设置在所述结合套两侧，所述第一扭矩输出端通过轴承轴向固定在安装在所述中心轴上，所述第二扭矩输出端通过固定连接在所述中心轴上，所述结合套滑动至一端与所述第一扭矩输出端接合，即可将转子的扭矩传递给第一扭矩输出端，所述结合套滑动至另一端与所述第二扭矩输出端接合，即可将转子扭矩传递给第二扭矩输出端并继而传递给所述中心轴。
优选的，所述混合动力电机所应用于的混合动力系统具有变速箱，所述变速箱具有输入轴，所述混合动力电机的中心轴即为所述变速箱的输入轴。
优选的，所述混合动力电机的定子压装在所述变速箱的壳体上。
优选的，所述混合动力电机的端盖安装在所述变速箱的壳体上，
优选的，所述电机转子支架上安装有检测转子位置传感器的转子，所述混合动力电机的端盖上安装有所述传感器的定子。
优选的，所述端盖和所述变速箱输入轴之间安装有油封，所述混合动力电机的接线盒安装在所述变速箱的壳体上。
本发明的优点是：电机采用扁平化设计方案，直接布置在变速器前箱，使得混合动力变速器前箱相比非混动方案只是长度上增加了电机厚度，变速器可以保持非混动设计方案基本不变；电机采用扁平化设计方案，转子内部有比较大的空间，电机扭矩采用和变速器输入轴同轴的空心轴输出，结构紧凑；电机控制所需的传感器布置在转子内部空间，进一步提高了电机结构的紧凑型。电机直接借用变速箱壳体，不需要单独设计壳体；电机通过结合套和两个同步环可以改变扭矩输出路径；同步环布置在电机转子支架两侧，结合套穿过电机转子支架，节约布置空间，结构紧凑。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明实施例的混合动力电机结构示意图；
其中：
11、定子；
12、转子；
13、转子支架；131、空心花键毂；
14、中心轴；141、轴承；
15、同步装置；151、第一扭矩输出端；152、第二扭矩输出端；153、结合套；
16、端盖；
17、油封；
18、接线盒；
21、变速箱的壳体；
31、传感器的转子；32、传感器的定子。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示的本发明第一实施例混合动力电机的结构示意图，一种扭矩输出路径可变的混合动力电机，所述混合动力电机具有定子11、转子12、转子支架13和中心轴14，所述混合动力电机所应用于的混合动力系统具有变速箱，所述变速箱具有输入轴，所述混合动力电机的中心轴即为所述变速箱的输入轴，所述混合动力电机的定子压装在所述变速箱的壳体21上，所述转子12压装在所述转子支架13上，转子支架13具有空心花键毂131，所述空心花键毂131为内部中空、外圆设置外花键的结构，所述空心花键毂131套在所述中心轴14上并通过轴承141安装在所述中心轴上，所述混合动力电机还包括同步装置15，所述同步装置15具有可切换的第一扭矩输出端151、第二扭矩输出端152和结合套153，结合套153套在所述空心花键毂131上，并穿过所述转子支架13，所述结合套153通过设置在结合套内侧的花键槽与设置在空心花键毂上外花键配合，使得结合套能够沿着轴向滑动。所述同步装置15的第一扭矩输出端151和第二扭矩输出端152分别设置在所述结合套153两侧，所述第一扭矩输出端151通过轴承轴向固定的安装在所述中心轴14上，所述第一扭矩输出端151靠近结合套153侧设置齿槽结构。所述第二扭矩输出端152通过键固定连接在所述中心轴上，具体的可以通过键槽或胀紧套等方式联接，所述第二扭矩输出端152靠近结合套153侧设置齿槽结构。所述结合套153两侧也设置有接合用的齿槽，所述结合套153滑动至一端与所述第一扭矩输出端151接合，即可将转子的扭矩传递给第一扭矩输出端151，所述结合套153滑动至另一端与所述第二扭矩输出端152接合，即可将转子扭矩传递给第二扭矩输出端152并继而传递给所述中心轴14。过程中，结合套153的左右滑动可以由执行元件电机、气缸或油缸等驱动与结合套连接的拨叉，从而带动结合套运动，在此不是本发明的重点，不具体描述。此外，优选的，所述混合动力电机的端盖16安装在所述变速箱的壳体21上，所述端盖16和所述变速箱输入轴即中心轴14之间安装有油封17，所述混合动力电机的接线盒18安装在所述变速箱的壳体21上。本实施例中结合套与转子支架之间通过花键连接，实际生产中还可以通过其他形式连接，比如T形槽、燕尾槽等，只要能实现周向固定、轴向滑动功能即可。此方案中，电机采用扁平化设计方案，直接布置在变速器前箱，使得混合动力变速器前箱相比非混动方案只是长度上增加了电机厚度，变速器可以保持非混动设计方案基本不变，电机直接借用变速箱壳体，不需要单独设计壳体。
上述实施例是本发明的第一实施例，当然，如果电机从变速箱中独立出来，也可以实现扭矩输出路劲可变，将上述实施例中电机外壳中心轴独立出来，定子11安装在电机自己的外壳内，中心轴14通过联轴器与变速箱输入轴相连，转子12、转子支架13和中心轴14的布置仍然和第一实施例中相同，仍然采用具有两个可切换的扭矩输出端的同步装置15，即可同样实现扭矩输出路径可变的功能。在此基础上同步装置15仍然优选第一实施例中结构具有可切换的第一扭矩输出端151、第二扭矩输出端152和结合套153，结合套153套在所述空心花键毂131上，并穿过所述转子支架13，所述结合套153通过设置在结合套内侧的花键槽与设置在空心花键毂上外花键配合，使得结合套能够沿着轴向滑动。此时，优选所述同步装置各子件的布置同第一实施例，扭矩输出端布置在电机转子支架两侧，结合套穿过电机转子支架，节约布置空间，结构紧凑。电机通过结合套和两个扭矩输出端可以改变扭矩输出路径。
此外，以上这些实施例中，所述混合动力电机如果需要转子位置信息，可以在所述电机转子支架13上安装检测转子位置的传感器的转子31，所述混合动力电机的端盖16上安装有所述传感器的定子32。所述传感器可以是旋转变压器或者电涡流传感器等，电机控制所需的传感器布置在转子内部空间，进一步提高了电机结构的紧凑型。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种扭矩输出路径可变的混合动力电机，所述混合动力电机具有定子、转子、转子支架和中心轴，所述转子压装在所述转子支架上，其特征在于，所述混合动力电机还包括同步装置，所述同步装置具有可切换的第一扭矩输出端和第二扭矩输出端，所述转子产生的扭矩通过转子支架传递至同步装置，继而可切换的通过第一扭矩输出端或者第二扭矩输出端输出。
2.如权利要求1所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述转子支架具有空心花键毂，所述空心花键毂为内部中空、外圆设置外花键的结构，所述空心花键毂套在所述中心轴上并通过轴承安装在所述中心轴上。
3.如权利要求2所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述同步装置具有结合套，所述结合套套在所述空心花键毂上，并穿过所述转子支架，所述结合套通过设置在结合套内侧的花键槽与设置在空心花键毂上外花键配合，使得结合套能够沿着轴向滑动。
4.如权利要求3所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述同步装置的第一扭矩输出端和第二扭矩输出端分别设置在所述结合套两侧，所述第一扭矩输出端通过轴承轴向固定在安装在所述中心轴上，所述第二扭矩输出端通过固定连接在所述中心轴上，所述结合套滑动至一端与所述第一扭矩输出端接合，即可将转子的扭矩传递给第一扭矩输出端，所述结合套滑动至另一端与所述第二扭矩输出端接合，即可将转子扭矩传递给第二扭矩输出端并继而传递给所述中心轴。
5.如权利要求1所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述混合动力电机所应用于的混合动力系统具有变速箱，所述变速箱具有输入轴，所述混合动力电机的中心轴即为所述变速箱的输入轴。
6.如权利要求5所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述混合动力电机的定子压装在所述变速箱的壳体上。
7.如权利要求6所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述混合动力电机的端盖安装在所述变速箱的壳体上。
8.如权利要求7所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述电机转子支架上安装有检测转子位置传感器的转子，所述混合动力电机的端盖上安装有所述传感器的定子。
9.如权利要求7所述扭矩输出路径可变的的混合动力电机，其特征在于，所述端盖和所述变速箱输入轴之间安装有油封，所述混合动力电机的接线盒安装在所述变速箱的壳体上。
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