[发明专利]一种混合动力车辆用电机转子轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机轴结构，尤其是一种混合动力车辆用电机转子轴结构。

背景技术

混合动力车辆的驱动结构由发动机和电机组成，充分利用燃油（气）发动机和电机的特点，根据工况合理设计两种驱动源的搭配，使发动机最大限度地工作在高效区。目前混合动力车辆的试验和实际数据都表明混合动力车辆较传统的燃油（气）汽车具有显著的节能效果，并且对环境的保护起到了巨大的正向作用。传统电机转子轴为一体成型结构，这样能较好地保持转子转动的稳定性。如图1所示，电机转子轴一端设置有外花键，与传统变速箱输入轴花键类型相同，能直接插入离合器从动盘中，这样发动机就可以带动电机转子转动，实现混合动力系统的基本功能。但是由于转子轴花键与离合器片中心花键有一定的间隙，一旦离合器片与主轴不同轴，转动时会在花键嵌套处给主轴以径向力，而且一般支撑点（即电机前轴承）距受力点（离合器花键处）较远，属于悬臂梁结构，产生的弯曲扭矩较大，容易发生断轴。有些设计中电机与发动机连接的转轴端部还带有轴头，以解决电机与发动机连接不牢的问题，如图2所示。轴头外径小于电机主轴外径，安装时主轴外花键与离合器片内花键嵌套，轴头插入发动机飞轮中间的导向轴承中，起到定位的作用，使电机和发动机可靠连接。但是由于电机转子本身有前后两个轴承，起定位作用，而导向轴承是作用于转子轴上的第三个定位点，三点定位在机械设计中是不合理的，无论哪个定位点产生偏差，转动时都会在电机轴上产生极大的径向力，轻则影响电机轴使用寿命，严重时也会使电机轴断裂。一体式电机轴成本较高，一旦断裂只能整根替换，使电机的维修成本大大提高。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的问题，设计了一种适用于混合动力驱动系统的电机轴。本发明的内容为：提供一种混合动力车辆用电机轴，包括用于与发动机输出端连接的发动机半轴和设置于电机中的电机半轴，所述发动机半轴与所述电机主轴之间通过花键连接。

所述发动机半轴与所述电机半轴的连接花键是渐开线花键。

所述发动机半轴与所述电机半轴的连接处花键设置方式为，所述发动机半轴设置为内花键，所述电机半轴设置为外花键。设置于所述发动机半轴的内花键是鼓形齿渐开线花键。

所述发动机半轴与所述电机半轴的连接处花键设置方式为，所述发动机半轴设置为外花键，所述电机半轴设置为内花键。设置于所述电机半轴的内花键是鼓形齿渐开线花键。

一种混合动力驱动系统，包括发动机、使用上述电机轴的电动机，所述发动机输出端设置有飞轮和离合装置，所述离合装置与所述电动机的发动机半轴之间通过花键连接，所述发动机与所述离合装置之间通过飞轮压合的方式连接。

所述离合装置与所述电动机的发动机半轴通过渐开线花键连接。

所述发动机半轴与所述离合装置连接一端设置有外花键，且所述外花键是鼓形齿渐开线花键。

本发明提供的电机轴采用分段的方式，发动机的动力经过发动机半轴的传递起到缓冲的作用，发动机半轴与电机半轴分开，同时，电机半轴与发动机半轴间的花键连接强度最好设计成高于发动机半轴与离合器间的花键连接强度，即使发动机半轴因为承受径向力过大而断裂，只需更换发动机半轴，不会影响到电机半轴，使电机维修和更换的成本降低。

附图说明

图1是现有技术中使用不带轴头电机转子轴的电机与发动机连接的示意图；

图2是现有技术中使用带轴头电机转子轴的电机与发动机连接的示意图；

图3是本发明电机转子轴第一实施例的结构示意图。

图4是本发明电机转子轴第二实施例的结构示意图。

图5是使用本发明第一实施例或第二实施例的电机轴的动力系统结构示意图。

图6是本发明的电机转子轴的第三实施例结构示意图。

图7是使用本发明的电机轴的一种动力系统结构示意图。

10是发动机，11是发动机飞轮，20是离合装置从动盘，31是电机轴轴头，33是电机轴，40是飞轮导向轴承，41是电机前定位轴承，42是电机后定位轴承，50是电机转子，60是定位套，61是发动机半轴，62是电机半轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明混合动力车辆用电机轴结构进行进一步说明。本发明的混合动力车辆用电机轴结构包括发动机半轴61和电机半轴62，当把本发明的电机轴安装于混合动力车辆时，发动机半轴61的一端同发动机输出端相连接，另一端通过花键与电机半轴62相连接，而电机半轴62则设置于电动机转子中心。