[发明专利]一种电动自动变速箱执行电机机构

说明书

技术领域

本发明属于汽车传动技术领域，具体地说，特别涉及一种电动自动变速箱执行电机机构。

背景技术

目前，汽车选换挡执行机构的选挡装置、换挡装置可采用电机驱动结构、液压驱动结构或气压驱动结构。

液压驱动的选换挡执行机构具有结构紧凑、动作准确的优点，但其结构复杂、零件加工精度要求高、质量控制难，需建立液压动力源，制造费用高。

气压驱动的选换挡执行机构具有经济环保、零件制造要求不高的优点，并可利用汽车上的现有气压源，但其选挡装置需通过多个气缸实现三或四个选挡位置，并需配置多个电磁阀控制进、出气，具有结构复杂、选换挡执行机构占用空间大和通用性差的缺陷。

电机驱动的选换挡执行机构采用两个电机提供动力，一个为选挡电机，另一个为换挡电机，选挡电机和换挡电机并排或相对布置，选挡电机与换挡电机之间必须配备齿轮传动机构，并相应地需配备传感器，一方面结构复杂，体积大，装配困难，装配效率低下，生产成本高，另一方面，操控不易，选换挡动作的准确性及可靠性欠佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、可靠的电动自动变速箱执行电机机构。

本发明的技术方案如下：一种电动自动变速箱执行电机机构，包括换挡轴(19)，所述换挡轴(19)的轴身与外转子(12)端部设置的花键套(13)花键配合，换挡轴(19)的一端伸入内转子(6)中，并与内转子(6)内固定的螺母(5)螺纹连接，所述内转子(6)通过轴承支承于外转子(12)内，外转子(12)可转动地设置在外定子(15)内。

本发明为内外双电机结构。其中，外转子既可作为内电机的定子，也可作为外电机的转子。外转子与内转子结合，组成选挡电机；外转子与外定子结合，组成换挡电机。在进行变挡的时候，先启动选挡电机，使内转子运转，由于内转子与换挡轴之间形成螺纹副，选挡电机的内转子带动换挡轴沿其轴线作直线运动，由于换挡轴与外转子端部的花键套之间花键配合，换挡轴直线运动时不会影响外转子；换挡轴移动到需要的选挡位置后，选挡电机停止，而换挡电机运转，使外转子转动(此时内转子与外转子之间无相对运动)，外转子旋转的同时，通过花键套带动换挡轴转过一定角度，从而实现挂挡。

本发明与传统的双电机结构相比，由于采用内外镶嵌式结构，并且内电机的定子作为外电机的转子，只需通过电机完成选挡及换挡，无中间连接机构，这样一方面结构简单、紧凑，体积小，零部件少，拆装容易，装配及维护方便，生产效率高，有利于批量生产；另一方面，本发明直接通过电机控制器控制电机实现自动变速功能，无需传感器，进一步降低了生产成本，并且运转灵活、可靠，能够确保选换挡动作的准确性。

所述外定子(15)为直套结构，外定子(15)的一端由轴承盖(10)密封，轴承盖(10)通过第一轴承(11)与外转子(12)支承，在外定子(15)的另一端安装轴承座(18)，轴承座(18)通过第二轴承(20)与花键套(13)相支承。以上结构加工制作容易，轴承盖及轴承座装配便捷，与外定子连接的牢靠性好。

所述轴承座(18)的两端均为法兰结构，轴承座(18)一端的法兰与外定子(15)的端面贴合，并通过螺栓固定，轴承座(18)另一端的法兰上设置有按圆周均匀分布的装配孔。以上结构轴承座造型简单，易于加工生产，在便于轴承座与外定子连接的同时，轴承座通过法兰与变速箱连接方便、牢固、可靠。

所述花键套(13)的内端一体形成为盘体，该盘体与外转子(12)相贴合，并通过螺栓固定。花键套与外转子采用分体式结构，各自加工制作容易，并且两者接合紧密，连接牢靠，有利于快速拆装。

在所述轴承座(18)内设有外编码器(8)，该外编码器(8)环套于花键套(13)上，所述内转子(6)靠近轴承盖(10)的一端套装有内编码器(2)，该内编码器(2)位于外转子(12)内，并由外转子(12)内壁嵌装的第一孔用弹性挡圈(1)和第二孔用弹性挡圈(17)限位。将内外电机配套使用的编码器分别封装在外转子和轴承座内，不仅定位可靠，易于装配，而且进一步增强了结构的紧凑性，能够尽可能地减小整体的体积。

为了简化结构，方便拆装，并确保转子运转的灵活性及可靠性，所述内转子(6)的一端通过第三轴承(4)与外转子(12)支承，第三轴承(4)的一头由第二孔用弹性挡圈(17)限位，另一头由内转子(6)上的台阶面限位，内转子(6)的另一端通过第四轴承(14)与外转子(12)支承，第四轴承(14)的一头由内转子(6)上的台阶面限位，第四轴承(14)的另一头由花键套(13)内端的盘体限位。