專利名稱：一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)，具體涉及一種機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，即選換擋與離合器執(zhí) 行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源。
背景技術(shù)：
電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般有電一液/氣和全電式兩種類 型，對(duì)于全電式電控機(jī)械式自動(dòng)變速器，其控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電機(jī)通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)推動(dòng)選換 檔和離合器動(dòng)作。由于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器選換檔和離合器固有的特點(diǎn)，這種電機(jī)要求 滿足頻繁起停，持續(xù)平穩(wěn)，力量恒定，工作壽命長(zhǎng)(120萬(wàn)次循環(huán)以上)，調(diào)速范圍寬，并適應(yīng) 高溫與高寒(_40°C—120°C)。因此，必須設(shè)計(jì)一種專門的裝置來(lái)為電控機(jī)械式自動(dòng)變速器 的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定可靠的動(dòng)力源。之前，由于電機(jī)性能的局限，電控機(jī)械式自動(dòng)變 速器沒(méi)能得到實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用，開(kāi)發(fā)適合電控機(jī)械式自動(dòng)變速器控制特點(diǎn)的電機(jī)，是 電控機(jī)械式自動(dòng)變速器發(fā)展的必然要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，該電機(jī)能在自動(dòng)變 速器控制單元(TCU)的控制和驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)選換檔和離合器機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，完成變速器在不 同工況下的自動(dòng)換檔功能，并能滿足頻繁起停，持續(xù)平穩(wěn)，力量恒定，工作壽命長(zhǎng)，調(diào)速范圍 寬，適應(yīng)高溫與高寒的要求。
本發(fā)明所述的一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，包括外殼、設(shè)在外殼上面 的連接器、與外殼內(nèi)壁配合連接的定子磁軛、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體、兩個(gè)對(duì)稱 的換向極、設(shè)在換向極上換向極繞組，還包括由旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞組、換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成 的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的兩端部通過(guò)軸承與外殼的兩端配合連接，其特征是所述永磁體呈瓦狀，其截面的外圓弧與內(nèi)圓弧的圓心在一段直線的兩端，即截面形狀 非對(duì)稱；能有效地減小磁場(chǎng)諧波，使磁場(chǎng)分布更接近于正弦波，從而有效地抑制了電磁噪 聲。
所述轉(zhuǎn)子鐵芯為斜槽結(jié)構(gòu)，即齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜一 10 - 20°的夾角α，轉(zhuǎn)子 鐵芯的各段硅鋼片有不同的磁導(dǎo)方向，它們沿軸旋轉(zhuǎn)方向依次遞增扭轉(zhuǎn)一角度，這樣能有 效地削弱或消除齒諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的諧波電勢(shì)及附加轉(zhuǎn)矩，以提高電機(jī)輸出扭矩及運(yùn)行平穩(wěn)度。
所述轉(zhuǎn)子繞組在同一極性下的換向片間設(shè)有均壓線，以把電壓相等的點(diǎn)連接起 來(lái)，消除由于制造誤差等原因造成的實(shí)際電壓不均衡現(xiàn)象。
所述換向器采用寬度不等的換向片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以及振 動(dòng)頻率，改變了采用等距的換向器片的共振特性，從而減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。而電刷采用 銅碳合成材料，保證電機(jī)壽命及壽命時(shí)間內(nèi)性能的穩(wěn)定性。
換向極與換向極繞組一起作用，抵消交軸磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的歪扭及換向元件電抗電勢(shì)等的影響，改善換向條件，減小換向器上的火花。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功率密度高、效率高、起動(dòng)速度快和可控性好等優(yōu)點(diǎn)，除了具有 一般永磁體直流有刷電機(jī)所具備的良好機(jī)械特性外，還具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、電磁力矩波動(dòng)小、 扭矩大、特性線性度好、響應(yīng)快、振動(dòng)和噪聲小等特點(diǎn)，適合為AMT變速器選換擋和離合器 執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。


圖1是本發(fā)明的外形示意圖； 圖2是本發(fā)明的截面圖；圖3是電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明的特性曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所示的一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，包括外殼1、 設(shè)在外殼上面的連接器2、與外殼1內(nèi)壁配合連接的定子磁軛4、兩塊與定子磁軛配合連接 的永磁體5、兩個(gè)對(duì)稱的換向極8、設(shè)在換向極上換向極繞組7，還包括由旋轉(zhuǎn)軸3、轉(zhuǎn)子繞組 6、換向器10和轉(zhuǎn)子鐵芯9構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸3的兩端部通過(guò)軸承與外殼1的兩端 配合連接所述永磁體5呈瓦狀，其截面的外弧與內(nèi)弧的圓心在一段直線的兩端(不同心)，即截面 形狀非對(duì)稱；所述轉(zhuǎn)子鐵芯9為斜槽結(jié)構(gòu)，即齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜一夾角α ；本例α為15° ； 所述轉(zhuǎn)子繞組6在同一極性下的換向片間設(shè)有均壓線，以把電壓相等的點(diǎn)連接起來(lái)， 消除由于制造誤差等原因造成的實(shí)際電壓不均衡現(xiàn)象。
所述換向器10采用寬度不等的換向片，使電刷與各換向片有不同的撞擊周期以 及振動(dòng)頻率，改變了采用等距的換向器片的共振特性，從而減少系統(tǒng)的振動(dòng)和噪聲。而電刷 采用銅碳合成材料，保證電機(jī)壽命及壽命時(shí)間內(nèi)性能的穩(wěn)定性。
換向極8與換向極繞組7—起作用，抵消交軸磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的歪扭及換向元件電 抗電勢(shì)等的影響，改善換向條件，減小換向器上的火花。
也可將齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜夾角α選擇為15°，或者20°，即為另外的兩個(gè)實(shí) 施例。
本發(fā)明在12V電壓條件下的性能特性如附圖4，空載條件下，轉(zhuǎn)速5660rpm，電流 1. 5A,堵轉(zhuǎn)扭矩970mNm，堵轉(zhuǎn)電流52A，最大功率條件下，扭矩485mNm，轉(zhuǎn)速^43rpm，電 流20A，功率145W，效率4696，最大效率條件下扭矩132mNm，轉(zhuǎn)速4910rpm，電流8A，功率 68W,率 70%。
權(quán)利要求
1. 一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，包括外殼(1)、設(shè)在外殼上面的連接器 (2)、與外殼(1)內(nèi)壁配合連接的定子磁軛(4)、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體(5)、兩 個(gè)對(duì)稱的換向極(8)、設(shè)在換向極上換向極繞組(7)，還包括由旋轉(zhuǎn)軸(3)、轉(zhuǎn)子繞組(6)、換 向器(10)和轉(zhuǎn)子鐵芯(9)構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸(3)的兩端部通過(guò)軸承與外殼(1)的 兩端配合連接，其特征是所述永磁體(5)呈瓦狀，其截面的外弧與內(nèi)弧的圓心在一段直線 的兩端，即截面形狀非對(duì)稱；所述轉(zhuǎn)子鐵芯(9)為斜槽結(jié)構(gòu)，即齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜一夾
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，其特征是所述轉(zhuǎn) 子鐵芯(9)的齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜一 10 - 25°的夾角α。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，其特征是所 述轉(zhuǎn)子繞組(6 )在同一極性下的換向片間設(shè)有均壓線。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種用于電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的電機(jī)，包括設(shè)在外殼上面的連接器、與外殼內(nèi)壁配合連接的定子磁軛、兩塊與定子磁軛配合連接的永磁體、兩個(gè)對(duì)稱的換向極、設(shè)在換向極上換向極繞組，還包括由旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞組、換向器和轉(zhuǎn)子鐵芯構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的兩端部通過(guò)軸承與外殼的兩端配合連接；所述永磁體呈瓦狀，其截面的外弧與內(nèi)弧的圓心在一段直線的兩端，即截面形狀非對(duì)稱；所述轉(zhuǎn)子鐵芯為斜槽結(jié)構(gòu)，即齒槽與轉(zhuǎn)子的軸線偏斜一夾角α。本發(fā)明除了具有具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、電磁力矩波動(dòng)小、扭矩大、特性線性度好、響應(yīng)快、振動(dòng)和噪聲小等特點(diǎn)，適合為AMT變速器選換擋和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。
文檔編號(hào)H02K1/24GK102035332SQ201010605328
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者安丕孚, 徐劍強(qiáng), 羅毅 申請(qǐng)人:重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司