專利名稱：空芯軸的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種空芯軸，尤其是適用于汽車上使用的耦合箱中安裝的空芯軸。
背景技術：
進入二十一世紀，汽車產業的技術發展重點之一，即為電力驅動取代傳統的內燃 機驅動。油電混合驅動是由傳統驅動方式向純電驅動方式升級過程中的一種階段性技術。 隨著純電驅動技術中的電池、電機等技術的發展成熟，混合驅動也將為純電驅動所取代。 純電驅動所需驅動電機，該驅動電機如何和現有車輛實現耦合，業界主要以耦合 箱的形式來完成驅動電機和車輛傳動系統的連接，其中上述耦合箱涉及的空芯軸結構，由 于空芯軸加工工藝的要求很高，制造成本居高不下，業界至今也未有進行深入的研究。
實用新型內容為了克服現有業界對于汽車中使用的作為驅動電機和車輛連接的耦合箱研發的 不足，本實用新型提供了一種用于汽車上使用的耦合箱中安裝的空芯軸，十分適合于現有 車輛的改造布置。 本實用新型解決現有技術問題所采用的技術方案是 —種用于汽車上耦合箱使用的空芯軸，其包括有空芯軸本體及傳動齒輪；其中所
述傳動齒輪與空芯軸本體為分別單獨加工后，在組裝到一起的，且該傳動齒輪是組裝于空 芯軸本體的一端。 進一步的，所述傳動齒輪與空芯軸本體的組裝方式為激光焊接裝配。 進一步的，所述空芯軸是安裝于轉子架上，其與所述轉子架為熱套壓配連接。 以下對本實用新型進行進一步的說明本實用新型涉及的耦合箱包括有空芯軸、 轉子架、二級齒輪傳動裝置，該耦合箱采用同軸輸出的驅動方式。其中該驅動電機的轉子通 過轉子架裝配在空芯軸上。該空芯軸一端的傳動齒輪與二級齒輪傳動裝置的一端配接，而 二級齒輪傳動裝置的另一端與同該空芯軸位于同一軸線上的輸出軸配接。運轉時，驅動電 機運轉，其轉子轉動，進而帶動空芯軸轉動。空芯軸一端的傳動齒輪通過二級齒輪傳動裝置 將速度減速傳遞到與空芯軸位于同一軸線上的輸出軸上，在由輸出軸通過與差速器的嚙合 驅動車輛。進一步的，在其他實施方式中，本實用新型涉及使用的二級傳動齒輪，也可以為 其他齒輪傳動裝置所代替，例如行星減速齒輪傳動裝置等等。本實用新型涉及的裝有驅動 電機的耦合箱由于采用同軸輸出的驅動方式，使得其具有結構緊湊，成本低，傳動效率高等 優點。且在純電驅動及混合驅動領域，同軸輸出對現有車輛結構能夠有效的適應。 進一步的，為了實現同軸輸出這一有效方式，空芯軸的結構布置是一個關鍵，為了 達到降低成本又質量可靠，本實用新型的空芯軸，其包括有空芯軸本體及配接于該空芯軸 本體一端的齒輪。其中該齒輪與空芯軸本體為分別單獨加工后，在組裝到一起的。其組裝 方式可以是激光焊接裝配。這樣，相對于齒輪與空芯軸本體整體制造這一高成本工藝，本實
3用新型空芯軸采用本體與傳動齒輪分別制造，然后在組裝的方式，既節省了成本，又確保了
質量；同時又減小了高速軸承的徑向尺寸，為提高整體使用壽命奠定了基礎。 進一步的，為了保證空芯軸與轉子架之間的穩固配接，進而使得輸出穩定，本實用
新型的又一方面，提供了一種驅動電機的轉子架套裝，其可以與各種不同的驅動電機的轉
子進行配接。其采用的技術方案是一種驅動電機的轉子架套裝，為了減少空芯軸的徑向
尺寸，其采用轉子架與空芯軸裝配的套裝結構。其包括有空芯軸、右轉子架固定套、轉子架、
左轉子架固定套以及轉子架連接件。裝配時，在空芯軸加工后，將右轉子架固定套加熱后壓
入。待冷卻定位后再壓入轉子架，到位后再將左轉子架固定套加熱后壓入，并使轉子架連接
件左、右軸向定位。將轉子架連接件安裝孔對位，最后將轉子架連接件通過安裝孔結構安裝
到位并緊固。這樣就組裝完畢。由于空芯軸和左、右轉子架固定套之間采用的是過盈配合
方式，使得本實用新型充分利用了空芯軸的軸向尺寸，并使得兩者間的配合更加穩固，并可
保證空芯軸的強度。所以能有效地在控制結構尺寸的前提下傳遞扭矩，且該結構穩定可靠。 進一步的，由于驅動電機的轉子與定子之間的氣隙對其電氣的特性和壽命的影響
十分重要，在實際應用中，由于電機的轉速大于10000r.p.m，在這一空間會存在大量的油霧
等物質，為有效防止這些物質進入氣隙，本實用新型的又一個方面，提供了一種負壓裝置，
在驅動電機運轉過程中，其可以有效地防止油霧等物質進入到驅動電機的定子與轉子之間
的氣隙。其采用的技術方案為其包括有負壓腔及與其連接的真空發生裝置，其中該負壓腔
與若干個吸口相連通，這些吸口布置于驅動電機的定子與轉子之間的氣隙兩端。當驅動電
機運裝時，真空發生裝置也啟動，負壓腔內產生一定負壓，這時與負壓腔相連的各吸口處也
會產生一定的負壓，而這些吸口位于驅動電機的定子與轉子間氣隙的兩端，這就會在驅動
電機的定子與轉子間氣隙的兩端建立起一個局部的負壓。這樣，在驅動電機啟動運轉過程
中，其定子與轉子之間的氣隙兩端就會建立有一個局部的負壓，從而有效地防止了油霧等
物質進入到驅動電機的定子與轉子之間的氣隙，使得驅動電機這一重要部件的效率、穩定
性及壽命都大大提高。
圖1是本實用新型具有空芯軸結構的耦合箱剖視圖； 圖2是本實用新型的又一個實施方式涉及的裝配夾具的結構示意圖； 圖3是本實用新型的又一個實施方式涉及的負壓裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
。 圖1中，是本實用新型涉及的一種裝有驅動電機的同軸輸出耦合箱100，其包括有 耦合箱殼體110、驅動電機120、轉子架套裝130，二級齒輪傳動裝置140。其中驅動電機(自 帶冷卻水套)120安裝于耦合箱殼體110內，其處于定子122包圍的轉子124與轉子架套裝 130配接。轉子架套裝130包括有空芯軸132及位于其一端上的傳動齒輪134。傳動齒輪 134與二級齒輪傳動裝置140 —端齒輪142配接。二級齒輪傳動裝置140的另一端齒輪144 與輸出軸210配接。輸出軸210與差速器220配接。運轉時，驅動電機120的輸出通過轉 子架套裝130及二級齒輪傳動裝置140減速傳遞到與空芯軸132位于同一軸線上的輸出軸210上，并由輸出軸210通過與差速器220的嚙合驅動車輛。本實用新型采用同軸輸出這一 驅動形式，使得其具有結構緊湊，成本低，傳動效率高等優點，十分適合于現有車輛的改造 布置，是所有純電及混合驅動方案中對現有車輛改動最少的一種。 進一步的，為了實現同軸輸出這一有效方式，空芯軸的結構布置是一個關鍵，為了 達到降低成本又質量可靠，本實用新型空芯軸的結構布置，其所包括的空芯軸本體及配接 于該空芯軸本體一端的傳動齒輪134。這兩個部件是分別單獨加工后，再組裝到一起的。其 組裝方式可以是激光焊接裝配。這樣，相對于現有技術-一齒輪與空芯軸本體整體制造這 一高成本工藝，本實用新型涉及的空芯軸132采用本體與傳動齒輪134分別制造，然后再組 裝的方式，既節省了成本，又確保了質量；同時又減小了軸承的尺寸，為提高整體使用壽命 奠定了基礎。 進一步的，為了保證空芯軸與轉子架之間的穩固配接，進而使得輸出穩定，本實用 新型涉及使用轉子架套裝130，其包括有空芯軸132、右轉子架固定套135、轉子架136、左轉 子架固定套137以及轉子架連接件138。裝配時，在空芯軸132加工完成后，將右轉子架固 定套135加熱后壓入。待冷卻定位后再壓入轉子架136，到位后再將左轉子架固定套137加 熱后壓入，并使轉子架連接件138左、右軸向定位。將轉子架連接件138安裝孔對位，最后 將轉子架連接件138通過安裝孔結構安裝到位并緊固，這樣就組裝完畢。由于空芯軸132 和左、右轉子架固定套135、137之間采用的是過盈配合方式(例如，熱套壓配連接)，使得本 實用新型充分利用了空芯軸的軸向尺寸，并使得兩者間的配合更加穩固，并可保證空芯軸 的強度，所以能有效地在控制結構尺寸的前提下傳遞扭矩，且該結構穩定可靠。 請參閱圖2所示， 一種裝配夾具，用于裝配裝有驅動電機的同軸輸出耦合箱，其包 括有縱向直線導軌進給機構310、徑向零部件定位裝配裝置320及中間過程測量裝置330。
中縱向直線導軌進給機構310包括有轉動機構312及直線導軌移動機構314，通過轉動該 轉動機構可驅動直線導軌移動機構移動。直線導軌移動機構314與徑向零部件定位裝配裝 置320連接。 使用時，當用于裝配的零部件被放置到徑向零部件定位裝配裝置320上后，操作 人通過轉動該轉動機構312可驅動直線導軌移動機構移動，進而驅動徑向零部件定位裝配 裝置320，使得放置于徑向零部件定位裝配裝置320上的裝配零部件可沿徑向移動，從而實 現其在徑向上的裝配。通常而言，耦合箱裝配固定架350是放置于該徑向零部件定位裝配 裝置320移動方向上的一側，以方便其上放置的零部件在耦合箱內的安裝。而在裝配過程 中，中間過程測量裝置330可對裝配過程中的各個零部件的裝配位置進行測量，以保證零 部件的裝配精度。 進一步的，由于驅動電機的轉子與定子之間的氣隙對電氣的特性和壽命的影響十 分重要，在實際應用中，由于電機的轉速大于lOOOOr. p. m，在這一空間會存在大量的油霧等 物質，為有效防止這些物質進入氣隙，本實用新型還提供了一種負壓裝置，在驅動電機運轉 過程中，其可以有效地防止油霧等物質進入到驅動電機的轉子與定子之間的氣隙。 請參閱圖3所示，在一個實施方式中，該負壓裝置400包括有負壓腔410及與其連 接的真空裝置420。其中該負壓腔設有若干個吸口 412、413、414、415，這些吸口位于驅動電 機430的轉子432與定子434之間的氣隙兩端。當驅動電機430運裝時，負壓裝置400也啟 動，其真空裝置(例如，真空發生器)會在負壓腔410內產生一定負壓，這樣與負壓腔連通的各吸口 412、413、414、415處會產生一定的負壓，而這些吸口處位于驅動電機的定子432 和轉子434間氣隙的兩端，這就會在驅動電機的定子和轉子間氣隙的兩端建立起一個局部 的負壓。這樣，在驅動電機啟動運轉過程中，其定子與轉子之間的氣隙兩端就會建立有一個 局部的負壓，從而有效地防止了油霧等物質進入到驅動電機的定子與轉子之間的氣隙。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護范圍并不以上述實 施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本實用新型所揭示內容所作的等效修飾或變 化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
權利要求一種空芯軸，其使用于汽車耦合箱，其特征在于其包括有空芯軸本體及傳動齒輪；其中傳動齒輪是組裝于空芯軸本體的一端。
2. 根據權利要求1所述的空芯軸，其特征在于所述傳動齒輪與空芯軸本體的組裝方 式為激光焊接裝配。
3. 根據權利要求l所述的空芯軸，其特征在于所述空芯軸是安裝于轉子架上，其與所 述轉子架為熱套壓配連接。
專利摘要本實用新型提供一種空芯軸，其包括有空芯軸本體及配接于該空芯軸本體一端的齒輪。其中該齒輪與空芯軸本體為分別單獨加工后，再組裝到一起的。這樣，相對于齒輪與空芯軸本體整體制造這一高成本工藝，本實用新型涉及的空芯軸采用本體與傳動齒輪分別制造，然后在組裝的方式，既節省了成本，又確保了質量；同時又減小了軸承的尺寸，為提高整體使用壽命奠定了基礎。
文檔編號F16C3/02GK201496384SQ20092007194
公開日2010年6月2日 申請日期2009年5月8日 優先權日2009年5月8日
發明者李秋武 申請人:廉廉機電科技發展(上海)有限公司