本申请根据35 U.S.C§119(a)要求于2015年9月10日提交的韩国专利申请第10-2015-0128553号的优先权,其全部内容并入本文以作参考。
背景技术:
(a)技术领域
本发明涉及驱动电动机和减速器的连接结构,更具体地涉及这样的驱动电动机与减速器连接结构,其可维持驱动电动机内的水密性而无需防水密封以便降低成本并提高燃料效率。
(b)现有技术描述
通常,混合动力车辆或电动车辆可使用通过电能产生转矩的电动机(以下称为“驱动电动机”)而产生驱动转矩。
例如,混合动力车辆可以以电动车辆(EV)模式或混合电动车辆(HEV)模式驱动,电动车辆模式是仅使用驱动电动机动力的纯电动车辆模式,而混合电动车辆模式则使用发动机转矩和驱动电动机转矩作为动力。
通常,电动车辆通过使用驱动电动机的转矩作为动力源被驱动。用作动力源的驱动电动机可与减速器连接,减速器配置为基于齿轮减速比降低驱动电动机的转速并增大驱动电动机的转矩。
如果驱动电动机进水,绝缘性可能受损,且驱动电动机可能不能工作,导致车辆也不能驱动。
通常,为了驱动电动机的水密性,在驱动电动机的转子轴与电动机外壳之间安装有防水密封(watertight seal)。
图1(现有技术)示出驱动电动机和减速器的常规连接结构的横截面视图和放大视图。
关于图1,常规连接结构包括安装在驱动电动机100的转子轴(或 第一轴)10和电动机外壳11之间的防水密封5,防水密封5阻止水流入到电动机外壳11的内部空间中。
此外,油封6安装在减速器200内减速器外壳21和减速器轴(或第二轴)20之间,且油封6阻止油流出到减速器200以外。
防水密封5确保水密性能,但是当轴10旋转时在防水密封5和转子轴10之间的接触部分会产生摩擦,至少因为防水密封5设置在电动机外壳11和作为驱动件的轴10之间。
因此,燃料效率由于摩擦损失而降低。
另外,由于防水密封5的耐久性缺乏可能会导致问题,这可能对车辆操作具有决定性的影响。
此外,可采用不具有防水密封5的结构用于增加燃料效率和改善水密耐久性,但是驱动电动机和减速器的组装工序可能相应地复杂化。
上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解,因此其可能含有不构成该国本领域中普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现要素:
本发明的各个方面旨在提供驱动电动机和减速器的连接结构,以便改善水密耐久性和燃料效率,降低成本,并简化组装工序。
根据本发明,提供了驱动结构和减速器的连接结构,其中驱动电动机优选包括:对减速器传输驱动力的第一轴;其内部安装该第一轴的电动机外壳,该电动机外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在电动机外壳的端部沿第一轴长度方向突出的第一突出部(boss),上述减速器优选包括:通过与第一轴连接而接收驱动力的第二轴;其内部安装该第二轴的减速器外壳,该减速器外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在减速器外壳的端部突出以便插入上述第一突出部中的第二突出部,且第一轴与第二轴可分别通过第一突出部和第二突出部。
O型环可安装在第一突出部和第二突出部之间。
连接结构优选并不包括安装在第一轴与电动机外壳之间的防水密封,其中这样的防水密封通常设置在现有技术结构中以阻止水流入到 电动机外壳的内部空间中。
第一突出部和第二突出部都可具有圆筒形形状。
在本发明的其他示例性实施方式中,提供了驱动结构和减速器的连接结构,其中驱动电动机优选包括:对减速器传输驱动力的第一轴;其内部安装该第一轴的电动机外壳,该电动机外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在电动机外壳的端部沿第一轴长度方向突出的第一突出部,上述减速器优选包括:通过与第一轴连接而接收驱动力的第二轴;其内部安装该第二轴的减速器外壳,该减速器外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在减速器外壳的端部突出以便上述第一突出部插入第二突出部中的第二突出部,且第一轴与第二轴可分别通过第一突出部和第二突出部。
O型环可安装在第一突出部和第二突出部之间。
连接结构优选并不包括安装在第一轴与电动机外壳之间的防水密封,其中这样的防水密封通常设置在现有技术结构中以阻止水流入到电动机外壳的内部空间中。
第二突出部和第一突出部都可具有圆筒形形状。
在本发明的其他示例性实施方式中,提供了驱动结构和减速器的连接结构,其中驱动电动机优选包括:对减速器传输驱动力的第一轴;其内部安装该第一轴的电动机外壳,该电动机外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在电动机外壳的端部沿第一轴长度方向突出的第一突出部,上述减速器优选包括:通过与第一轴连接而接收驱动力的第二轴;其内部安装该第二轴的减速器外壳,该减速器外壳界定其内部空间;以及中空的并配置为在减速器外壳的端部突出以便接触上述第一突出部,且第一轴与第二轴可分别通过第一突出部和第二突出部。
O型环可安装在第一突出部和第二突出部之间。
连接结构优选并不包括安装在第一轴与电动机外壳之间的防水密封,其中这样的防水密封通常设置在现有技术结构中以阻止水流入到电动机外壳的内部空间中。
第一突出部和第二突出部都可具有圆筒形形状。
附图说明
图1(现有技术)示出驱动电动机与减速器的现有连接结构的横截面视图和放大视图。
图2示出根据本发明的驱动电动机与减速器连接结构的第一示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
图3示出根据本发明的驱动电动机与减速器连接结构的第二示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
图4示出根据本发明的驱动电动机与减速器连接结构的第三示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
具体实施方式
下面将详细地参照本发明的各个实施方式,其实施例在附图中图示,并在下文加以描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明,但应当理解,本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反,本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式,还要涵盖由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。
然而,为清楚地描述本发明的示例性实施方式,省略了与说明书不相关的部分,在整个说明书中相同的附图标记指代相同或相似的元件。
在以下描述中,将组件名称分为第一、第二等以便细分名称,因为组件的名称彼此相同且其顺序并不特殊限定。
应理解,本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车,例如,包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车,包括各种船只和船舶的水运工具,飞行器等等,并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如,来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的,混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆,例如,具有汽油动力和电动力的车辆。
本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式,而不是意在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一个、一种、该(a、an、the)”也意在包括复数形式,除非上下文中另外清楚指明。还应当理解的是,在说明书中使用的术语“包括(comprises和/或comprising)”是指存在所 述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。在整个说明书中,除非明确地描述为相反情况,否则词语“包括”及其变型(“comprises”或“comprising”)应理解为暗示包含所述的元件而不排除任何其它元件。此外,在说明书中描述的术语“单元”、“某某器”和“模块”意味着用于处理至少一个功能和操作的单元,并且可以通过硬件组件或软件组件及其组合来实施。
此外,本发明的控制逻辑可以实现为包含可由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的实例包括但不限于,ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、快闪驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在连接网络的计算机系统中,以便,例如通过远程信息处理(telematics)服务器或控制器局域网(CAN)以分布式模式存储和执行计算机可读介质。
图2示出根据本发明的驱动电动机与减速器连接结构的第一示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
关于图2,在根据本发明的驱动电动机100和减速器200连接结构的第一示例性实施方式中,驱动电动机100优选包括:对减速器200传输驱动力的第一轴10;在内部安装该第一轴10的电动机外壳11,电动机外壳11界定其内部空间(即,用于容纳第一轴10的内部空间);以及中空的并配置为在电动机外壳11的端部沿第一轴10长度方向突出的第一突出部12,且减速器200优选包括:通过与第一轴10连接而接收驱动力的第二轴20;在内部安装该第二轴20的减速器外壳21,减速器外壳21界定其内部空间(即,用于容纳第二轴20的内部空间);以及中空的并配置为在减速器外壳21的端部突出以便插入到第一突出部12中的第二突出部22。
此外,第一轴10和第二轴20可以以它们分别穿过第一突出部12和第二突出部22的状态而相互连接。
通过以上配置,常规防水密封5可被省略,如图2放大视图的虚线所说明的。具体地,根据本发明,在现有技术的连接结构中通常包 含的防水密封5被省略。
结果,可避免防水密封5的耐久性问题,并且由于因防水密封5的存在所导致的摩擦损失基本被消除,还可改善燃料消耗。
此外,O型环可安装在第一突出部12和第二突出部22之间。
使用O型环,可保证电动机外壳11内部的水密性。
然而,示例性实施方式并不限于使用O型环30实现水密性,只要保证电动机外壳11内部的水密性,任何类型的水密性包括通过将第二突出部22压进第一突出部12中实现的水密性都是允许的。
在耐久性方面,因为O型环30并不安装在旋转部位而是安装在固定部位,所以水密耐久性改善。
此外,O型环30的成本相当于防水密封5的仅50%,因此可实现成本节省。
在工序方面,可在驱动电动机100和减速器200的组装之前将O型环30安装到第二突出部22上,之后组装工序与现有方法相同。
因此,并不产生额外的模块化工序。
第一示例性实施方式的特征在于,第二突出部22插入到第一突出部12内。
即,第一突出部12是凹形突出部且第二突出部22是凸形突出部。
第一突出部12和第二突出部22可具有圆筒形形状,但是示例性实施方式并不限于圆筒形形状。
图3示出根据本发明的驱动电动机和减速器连接结构的第二示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
关于图3,在根据本发明的驱动电动机100和减速器200连接结构的第二示例性实施方式中,驱动电动机100优选包括:对减速器200传输驱动力的第一轴10;在内部安装该第一轴10的电动机外壳11,电动机外壳11界定其内部空间;以及中空的并配置为在电动机外壳11的端部沿第一轴10长度方向突出的第一突出部12,且减速器200优选包括:通过与第一轴10连接而接收驱动力的第二轴20;在内部安装该第二轴20的减速器外壳21,减速器外壳21界定其内部空间;以及中空的并配置为在减速器外壳21的端部突出以便第一突出部12插入到第二突出部22中的第二突出部22。
此外,第一轴10和第二轴20可以以它们分别穿过第一突出部12和第二突出部22的状态而相互连接。
同样地,在图3的第二示例性实施方式中,常规防水密封5可被省略,如放大视图的虚线所说明的。
结果,可避免防水密封5的耐久性问题,并且由于因防水密封5的存在所导致的摩擦损失基本被消除,燃料效率得以改善。
此外,O型环可安装在第一突出部12和第二突出部22之间。
使用O型环,可保证电动机外壳11内部的水密性。
然而,示例性实施方式并不限于使用O型环30实现水密性,只要保证电动机外壳11内部的水密性,任何类型的水密性包括通过将第一突出部12压进第二突出部22中实现的水密性都是允许的。
在耐久性和成本方面,第二示例性实施方式的效果与第一示例性实施方式的效果相同。
在工序方面,可在驱动电动机100和减速器200的组装之前将O型环30安装到第一突出部12上,之后组装工序与常规方法相同。
因此,并不产生额外的模块化工序。
第二示例性实施方式的特征在于,第一突出部12插入到第二突出部22内。
即,第一突出部12是凸形突出部且第二突出部22是凹形突出部。
第一突出部12和第二突出部22可具有圆筒形形状,但是示例性实施方式并不限于圆筒形形状。
图4示出根据本发明的驱动电动机和减速器连接结构的第三示例性实施方式的横截面视图和放大视图。
关于图4,在根据本发明的驱动电动机100和减速器200连接结构的第三示例性实施方式中,驱动电动机100优选包括:对减速器200传输驱动力的第一轴10;在内部安装该第一轴10的电动机外壳11,电动机外壳11界定其内部空间;以及中空的并配置为在电动机外壳11的端部沿第一轴10长度方向突出的第一突出部12,且减速器200优选包括:通过与第一轴10连接而接收驱动力的第二轴20;在内部安装该第二轴20的减速器外壳21,减速器外壳21界定其内部空间;以及中空的并配置为在减速器外壳21的端部突出以便接触第一突出部12的第二突出部 22。
此外,第一轴10和第二轴20可以以它们分别穿过第一突出部12和第二突出部22的状态而相互连接。
同样地,在图4的第三示例性实施方式中,常规防水密封5可被省略,如放大视图的虚线所说明的。
结果,可避免防水密封5的耐久性问题,并且由于因防水密封5的存在所导致的摩擦损失基本被消除,燃料消耗得以改善。
此外,O型环可安装在第一突出部12和第二突出部22之间。
在这种情况下,O型环安装在第一突出部12和第二突出部22的接触面之间。
使用O型环,可保证电动机外壳11内部的水密性。
然而,示例性实施方式并不限于使用O型环30实现水密性,只要保证电动机外壳11内部的水密性,任何类型的水密性包括通过将第一突出部12和第二突出部22结合而实现的水密性都是允许的。
在耐久性、成本和工序方面,第三示例性实施方式的效果与第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的效果相同。
第三示例性实施方式的特征在于,第一突出部12和第二突出部22彼此接触。
即,第一突出部12和第二突出部22之间的接触面可具有相同形状。
第一突出部12和第二突出部22都可具有圆筒形形状,但是示例性实施方式并不限于圆筒形形状。
如详细解释的,根据本发明,水密耐久性和燃料效率可得以改善,成本降低,驱动电动机和减速器之间的组装工序也可得以简化。
虽然已经结合目前被认为是实用性的示例性实施方式对本发明进行了描述,但是应该理解,本发明并不限于公开的实施方式,相反,本发明旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效配置。