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(chǎn)業(yè)的技術發(fā)展重點之一，即為電力驅(qū)動取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃 機驅(qū)動。油電混合驅(qū)動是由傳統(tǒng)驅(qū)動方式向純電驅(qū)動方式升級過程中的一種階段性技術。 隨著純電驅(qū)動技術中的電池、電機等技術的發(fā)展成熟，混合驅(qū)動也將為純電驅(qū)動所取代。 純電驅(qū)動所需驅(qū)動電機，該驅(qū)動電機如何和現(xiàn)有車輛實現(xiàn)耦合，業(yè)界主要以耦合 箱的形式來完成驅(qū)動電機和車輛傳動系統(tǒng)的連接，其中上述耦合箱涉及的空芯軸結(jié)構，由 于空芯軸加工工藝的要求很高，制造成本居高不下，業(yè)界至今也未有進行深入的研究。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有業(yè)界對于汽車中使用的作為驅(qū)動電機和車輛連接的耦合箱研發(fā)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(xiàn)有 車輛的改造布置。 本實用新型解決現(xiàn)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(zhuǎn)子架上，其與所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子架、二級齒輪傳動裝置，該耦合箱采用同軸輸出的驅(qū)動方式。其中該驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子通 過轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時，驅(qū)動電 機運轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，進而帶動空芯軸轉(zhuǎn)動?？招据S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(qū)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(qū)動 電機的耦合箱由于采用同軸輸出的驅(qū)動方式，使得其具有結(jié)構緊湊，成本低，傳動效率高等 優(yōu)點。且在純電驅(qū)動及混合驅(qū)動領域，同軸輸出對現(xiàn)有車輛結(jié)構能夠有效的適應。 進一步的，為了實現(xiàn)同軸輸出這一有效方式，空芯軸的結(jié)構布置是一個關鍵，為了 達到降低成本又質(zhì)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(jié)省了成本，又確保了
質(zhì)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(zhuǎn)子架之間的穩(wěn)固配接，進而使得輸出穩(wěn)定，本實用
新型的又一方面，提供了一種驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子架套裝，其可以與各種不同的驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)
子進行配接。其采用的技術方案是一種驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子架套裝，為了減少空芯軸的徑向
尺寸，其采用轉(zhuǎn)子架與空芯軸裝配的套裝結(jié)構。其包括有空芯軸、右轉(zhuǎn)子架固定套、轉(zhuǎn)子架、
左轉(zhuǎn)子架固定套以及轉(zhuǎn)子架連接件。裝配時，在空芯軸加工后，將右轉(zhuǎn)子架固定套加熱后壓
入。待冷卻定位后再壓入轉(zhuǎn)子架，到位后再將左轉(zhuǎn)子架固定套加熱后壓入，并使轉(zhuǎn)子架連接
件左、右軸向定位。將轉(zhuǎn)子架連接件安裝孔對位，最后將轉(zhuǎn)子架連接件通過安裝孔結(jié)構安裝
到位并緊固。這樣就組裝完畢。由于空芯軸和左、右轉(zhuǎn)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(wěn)固，并可
保證空芯軸的強度。所以能有效地在控制結(jié)構尺寸的前提下傳遞扭矩，且該結(jié)構穩(wěn)定可靠。 進一步的，由于驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速大于10000r.p.m，在這一空間會存在大量的油霧
等物質(zhì)，為有效防止這些物質(zhì)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(qū)動電機運轉(zhuǎn)過程中，其可以有效地防止油霧等物質(zhì)進入到驅(qū)動電機的定子與轉(zhuǎn)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(fā)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(qū)動電機的定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙兩端。當驅(qū)動電
機運裝時，真空發(fā)生裝置也啟動，負壓腔內(nèi)產(chǎn)生一定負壓，這時與負壓腔相連的各吸口處也
會產(chǎn)生一定的負壓，而這些吸口位于驅(qū)動電機的定子與轉(zhuǎn)子間氣隙的兩端，這就會在驅(qū)動
電機的定子與轉(zhuǎn)子間氣隙的兩端建立起一個局部的負壓。這樣，在驅(qū)動電機啟動運轉(zhuǎn)過程
中，其定子與轉(zhuǎn)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(zhì)進入到驅(qū)動電機的定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙，使得驅(qū)動電機這一重要部件的效率、穩(wěn)定
性及壽命都大大提高。

圖1是本實用新型具有空芯軸結(jié)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(jié)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(jié)構示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)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(qū)動電機的同軸輸出耦合箱100，其包括有 耦合箱殼體110、驅(qū)動電機120、轉(zhuǎn)子架套裝130，二級齒輪傳動裝置140。其中驅(qū)動電機(自 帶冷卻水套)120安裝于耦合箱殼體110內(nèi)，其處于定子122包圍的轉(zhuǎn)子124與轉(zhuǎn)子架套裝 130配接。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時，驅(qū)動電機120的輸出通過轉(zhuǎn) 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(qū)動車輛。本實用新型采用同軸輸出這一 驅(qū)動形式，使得其具有結(jié)構緊湊，成本低，傳動效率高等優(yōu)點，十分適合于現(xiàn)有車輛的改造 布置，是所有純電及混合驅(qū)動方案中對現(xiàn)有車輛改動最少的一種。 進一步的，為了實現(xiàn)同軸輸出這一有效方式，空芯軸的結(jié)構布置是一個關鍵，為了 達到降低成本又質(zhì)量可靠，本實用新型空芯軸的結(jié)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(xiàn)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(jié)省了成本，又確保了質(zhì)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(zhuǎn)子架之間的穩(wěn)固配接，進而使得輸出穩(wěn)定，本實用 新型涉及使用轉(zhuǎn)子架套裝130，其包括有空芯軸132、右轉(zhuǎn)子架固定套135、轉(zhuǎn)子架136、左轉(zhuǎn) 子架固定套137以及轉(zhuǎn)子架連接件138。裝配時，在空芯軸132加工完成后，將右轉(zhuǎn)子架固 定套135加熱后壓入。待冷卻定位后再壓入轉(zhuǎn)子架136，到位后再將左轉(zhuǎn)子架固定套137加 熱后壓入，并使轉(zhuǎn)子架連接件138左、右軸向定位。將轉(zhuǎn)子架連接件138安裝孔對位，最后 將轉(zhuǎn)子架連接件138通過安裝孔結(jié)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(zhuǎn)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(wěn)固，并可保證空芯軸 的強度，所以能有效地在控制結(jié)構尺寸的前提下傳遞扭矩，且該結(jié)構穩(wěn)定可靠。 請參閱圖2所示， 一種裝配夾具，用于裝配裝有驅(qū)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(zhuǎn)動機構312及直線導軌移動機構314，通過轉(zhuǎn)動該 轉(zhuǎn)動機構可驅(qū)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(zhuǎn)動該轉(zhuǎn)動機構312可驅(qū)動直線導軌移動機構移動，進而驅(qū)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(xiàn)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(cè)，以方便其上放置的零部件在耦合箱內(nèi)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(qū)動電機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速大于lOOOOr. p. m，在這一空間會存在大量的油霧等 物質(zhì)，為有效防止這些物質(zhì)進入氣隙，本實用新型還提供了一種負壓裝置，在驅(qū)動電機運轉(zhuǎn) 過程中，其可以有效地防止油霧等物質(zhì)進入到驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)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(qū)動電 機430的轉(zhuǎn)子432與定子434之間的氣隙兩端。當驅(qū)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(fā)生器)會在負壓腔410內(nèi)產(chǎn)生一定負壓，這樣與負壓腔連通的各吸口 412、413、414、415處會產(chǎn)生一定的負壓，而這些吸口處位于驅(qū)動電機的定子432 和轉(zhuǎn)子434間氣隙的兩端，這就會在驅(qū)動電機的定子和轉(zhuǎn)子間氣隙的兩端建立起一個局部 的負壓。這樣，在驅(qū)動電機啟動運轉(zhuǎn)過程中，其定子與轉(zhuǎn)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(zhì)進入到驅(qū)動電機的定子與轉(zhuǎn)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(jù)本實用新型所揭示內(nèi)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(nèi)。
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(jù)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(jù)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(zhuǎn)子架上，其與所 述轉(zhuǎn)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(jié)省了成本，又確保了質(zhì)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(yōu)先權日2009年5月8日
發(fā)明者李秋武 申請人:廉廉機電科技發(fā)展(上海)有限公司