一种汽车驱动轴的固定支架

技术领域

本公开属于车辆技术领域，特别涉及一种汽车驱动轴的固定支架。

背景技术

汽车驱动轴总成主要有两段式和三段式，由于驱动轴安装空间限制，以及为避免扭力转向、避免轴杆过长等原因，汽车驱动轴总成一般设计成三段式。

相关技术中，三段式汽车驱动轴包括左轴、中间轴和右轴，中间轴需要通过驱动轴支架安装在发动机上。驱动轴支架一般由支座、球轴承等构成。其中，中间轴装配在球轴承上，球轴承装配在支座内，而支座则是与发动机缸体固定连接。

然而，在通过以上驱动轴支架安装中间轴时，由于支座与球轴承、球轴承与中间轴之间均为直接接触，若润滑不足，则在中间轴高速运转时，轻则会导致汽车出现异响，重则会导致中间轴损坏，甚至发生事故危及乘车人员生命安全。

发明内容

本公开实施例提供了一种汽车驱动轴的固定支架，可以解决驱动轴支架处故障频发的问题。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种汽车驱动轴的固定支架，所述固定支架包括支座、轴向电磁轴承组件和径向电磁轴承组件；

所述轴向电磁轴承组件包括轴向电磁轴承和轴向位移传感器，所述轴向电磁轴承的外环连接在所述支座的内壁上，且所述轴向电磁轴承的内环用于套装在汽车驱动轴上，所述轴向电磁轴承与汽车整车控制器电连接，所述轴向位移传感器与所述轴向电磁轴承相连，所述轴向位移传感器与所述汽车整车控制器电连接，所述轴向位移传感器用于检测所述汽车驱动轴在轴向上的位移；

所述径向电磁轴承组件包括径向电磁轴承和径向位移传感器，所述径向电磁轴承与所述轴向电磁轴承在所述支座的轴向上相互间隔，所述径向电磁轴承的外环连接在所述支座的内壁上，且所述径向电磁轴承的内环用于同轴套装在所述汽车驱动轴上，所述径向电磁轴承与所述汽车整车控制器电连接，所述径向位移传感器连接在所述支座靠近所述径向电磁轴承的内壁上，所述径向位移传感器与所述汽车整车控制器电连接，所述径向位移传感器用于够检测所述汽车驱动轴在径向上的位移。

在本公开的又一种实现方式中，所述轴向电磁轴承为两个，两个所述轴向电磁轴承之间相互间隔且同轴连接在所述支座的内壁上，两个所述轴向电磁轴承的磁力方向相对。

在本公开的又一种实现方式中，两个所述轴向电磁轴承的相对两侧面具有安装槽，所述轴向位移传感器连接在所述安装槽内。

在本公开的又一种实现方式中，所述轴向电磁轴承组件还包括轴向定位盘，所述轴向定位盘位于两个所述轴向电磁轴承之间，且用于套设在所述汽车驱动轴上，所述轴向定位盘位于两个所述轴向电磁轴承的磁力方向上。

在本公开的又一种实现方式中，所述轴向电磁轴承组件还包括定位盘卡簧，所述定位盘卡簧用于连接在所述汽车驱动轴上且与所述汽车驱动轴的轴肩相对，以将所述轴向定位盘夹设在所述汽车驱动轴上。

在本公开的又一种实现方式中，所述支座的内壁具有内凸缘，所述内凸缘位于所述径向电磁轴承朝向所述轴向电磁轴承的一侧；

所述轴向电磁轴承组件还包括轴向轴承卡簧，所述轴向轴承卡簧连接在所述支座的内壁上，所述轴向轴承卡簧位于所述径向电磁轴承背向所述轴向电磁轴承的一侧，两个所述轴向电磁轴承位于所述轴向轴承卡簧与所述内凸缘之间，且两个所述轴向电磁轴承的相背离的两侧面分别与所述轴向轴承卡簧和所述内凸缘相抵。

在本公开的又一种实现方式中，所述径向电磁轴承组件还包括安装磁环和径向轴承卡簧，所述安装磁环的外壁位于所述支座内，且所述安装磁环与两个所述轴向电磁轴承间隔，所述安装磁环与所述轴向电磁轴承的磁力方向相对，所述径向位移传感器连接在所述安装磁环朝向所述径向电磁轴承的一侧；

所述径向轴承卡簧连接在所述支座上，且所述径向轴承卡簧卡接在所述安装磁环远离所述径向电磁轴承的一侧。

在本公开的又一种实现方式中，所述支座包括底板和安装筒，所述安装筒的外周壁连接在所述底板的板面上，所述安装筒的轴线与所述底板的板面平行。

在本公开的又一种实现方式中，所述支座还包括连接筋板，所述连接筋板连接在安装筒的外壁与所述底板的板面之间。

在本公开的又一种实现方式中，所述底板的板面具有减重孔，所述减重孔贯通所述底板的相对两板面。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过本公开实施例提供的固定支架在安装汽车驱动轴时，由于该固定支架包括支座、轴向电磁轴承组件和径向电磁轴承组件，所以能够通过支座对轴向电磁轴承组件和径向电磁轴承组件提供安装基础。

又因为轴向电磁轴承组件包括轴向电磁轴承和轴向位移传感器，且轴向电磁轴承与汽车整车控制器电连接，所以在轴向电磁轴承通入电流时，轴向电磁轴承能够产生磁场，以使得汽车驱动轴轴向上悬浮，保证汽车驱动轴与轴向电磁轴承之间为彼此不接触状态。

而且由于轴向位移传感器能够检测汽车驱动轴在轴向上的位移情况。即当轴向位移传感器检测到汽车驱动轴在轴向上发生位置偏移时，汽车整车控制器将会调整通入到轴向电磁轴承的电流大小来调节轴向电磁轴承的磁力大小，进而调整汽车驱动轴的位置，使其始终处于正确位置，即驱动轴在轴向上始终保持与轴向电磁轴承为不接触状态。

又因为径向电磁轴承组件包括径向电磁轴承和径向位移传感器，且径向电磁轴承与汽车整车控制器电连接，所以在径向电磁轴承通入电流时，使得径向电磁轴承能够产生磁场，以使得汽车驱动轴径向上悬浮，保证汽车驱动轴与径向电磁轴承之间为彼此不接触状态。

而且由于径向位移传感器能够检测汽车驱动轴在径向上的位移情况。即当径向位移传感器检测到驱动轴在径向上发生位置偏移时，汽车整车控制器将会调整通入到径向电磁轴承的电流大小来调节磁力大小，进而调整汽车驱动轴的位置使其始终处于正确位置，即汽车驱动轴在径向上始终保持与径向电磁轴承为不接触状态。

也就是说，本公开实施例提供的固定支架，由于能够通过调整轴向电磁轴承和径向电磁轴承的磁力大小，进而使得汽车驱动轴在高速运行时，在径向与轴向均为悬浮状态，即汽车驱动轴与该安装支架的轴承之间无接触、无摩擦，能够解决普通驱动轴支架故障频发的问题。而且可以在汽车驱动轴高速运转的情况下保证汽车驱动轴的低振动、低噪声，最终提高汽车驱动轴的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的汽车驱动轴的固定支架的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的汽车驱动轴的固定支架的剖视图；

图3是本公开实施例提供的汽车驱动轴的固定支架的原理示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、支座；11、内凸缘；12、底板；121、衬套；122、减重孔；13、安装筒；14、连接筋板；

2、轴向电磁轴承组件；21、轴向电磁轴承；210、安装槽；211、轴向线圈架；212、轴向线圈；213、轴向铁芯；22、轴向位移传感器；23、轴向定位盘；24、定位盘卡簧；25、轴向轴承卡簧；

3、径向电磁轴承组件；31、径向电磁轴承；311、径向线圈架；312、径向线圈；32、径向位移传感器；33、安装磁环；34、径向轴承卡簧；

100、驱动轴；101、轴肩。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种汽车驱动轴的固定支架，如图1所示，固定支架包括支座1、轴向电磁轴承组件2和径向电磁轴承组件3。

图2是本公开实施例提供的汽车驱动轴的固定支架的剖视图，结合图2，轴向电磁轴承组件2包括轴向电磁轴承21和轴向位移传感器22，轴向电磁轴承21的外环连接在支座1的内壁上，且轴向电磁轴承21的内环用于套装在汽车驱动轴100上，轴向电磁轴承21与汽车整车控制器电连接，轴向位移传感器22与轴向电磁轴承21相连，轴向位移传感器22与汽车整车控制器电连接，轴向位移传感器22用于检测汽车驱动轴100在轴向上的位移。

径向电磁轴承组件3包括径向电磁轴承31和径向位移传感器32，径向电磁轴承31与轴向电磁轴承21在支座1的轴向上相互间隔，径向电磁轴承31的外环连接在支座1的内壁上，且径向电磁轴承31的内环用于同轴套装在汽车驱动轴上，径向电磁轴承31与汽车整车控制器电连接，径向位移传感器32连接在支座1靠近径向电磁轴承31的内壁上，径向位移传感器32与汽车整车控制器电连接，径向位移传感器32用于够检测汽车驱动轴在径向上的位移。

通过本公开实施例提供的固定支架在安装汽车驱动轴时，由于该固定支架包括支座1、轴向电磁轴承组件2和径向电磁轴承组件3，所以能够通过支座1对轴向电磁轴承组件2和径向电磁轴承组件3提供安装基础。

又因为轴向电磁轴承组件2包括轴向电磁轴承21和轴向位移传感器22，且轴向电磁轴承21与汽车整车控制器电连接，所以在轴向电磁轴承21通入电流时，轴向电磁轴承21能够产生磁场，以使得汽车驱动轴100轴向上悬浮，保证汽车驱动轴100与轴向电磁轴承21之间为彼此不接触状态。

而且由于轴向位移传感器22能够检测汽车驱动轴100在轴向上的位移情况。即当轴向位移传感器22检测到汽车驱动轴100在轴向上发生位置偏移时，汽车整车控制器将会调整通入到轴向电磁轴承21的电流大小来调节轴向电磁轴承21的磁力大小，进而调整汽车驱动轴100的位置，使其始终处于正确位置，即驱动轴在轴向上始终保持与轴向电磁轴承21为不接触状态。

又因为径向电磁轴承组件3包括径向电磁轴承31和径向位移传感器32，且径向电磁轴承31与汽车整车控制器电连接，所以在径向电磁轴承31通入电流时，使得径向电磁轴承31能够产生磁场，以使得汽车驱动轴100径向上悬浮，保证汽车驱动轴100与径向电磁轴承31之间为彼此不接触状态。

而且由于径向位移传感器32能够检测汽车驱动轴100在径向上的位移情况。即当径向位移传感器32检测到驱动轴在径向上发生位置偏移时，汽车整车控制器将会调整通入到径向电磁轴承31的电流大小来调节磁力大小，进而调整汽车驱动轴100的位置使其始终处于正确位置，即汽车驱动轴100在径向上始终保持与径向电磁轴承31为不接触状态。

也就是说，本公开实施例提供的固定支架，由于能够通过调整轴向电磁轴承21和径向电磁轴承31的磁力大小，进而使得汽车驱动轴100在高速运行时，在径向与轴向均为悬浮状态，即汽车驱动轴100与该安装支架的轴承之间无接触、无摩擦，能够解决普通驱动轴支架故障频发的问题。而且可以在汽车驱动轴100高速运转的情况下保证汽车驱动轴100的低振动、低噪声，最终提高汽车驱动轴100的可靠性。

示例性地，轴向电磁轴承21为两个，两个轴向电磁轴承21之间相互间隔且同轴连接在支座1的内壁上，两个轴向电磁轴承21的磁力方向相对。

在上述实现方式中，通过布置两个轴向电磁轴承21，能够通过两个轴向电磁轴承21在接通电流之后都具有磁力，这样便可通过两个轴向电磁轴承21对汽车驱动轴100同时施加磁力，且两个轴向电磁轴承21的磁力方向相对，便可简单实现汽车驱动轴100在轴向上始终处于平衡状态，保证汽车驱动轴100在轴向上不会发生轴向偏移，只能稳定的转动。

需要说明的是，以上所说的轴向电磁轴承21的磁力方向相对，可以通过两个轴向电磁轴承21均为带有同极磁性的磁铁，比如两个轴向电磁轴承21均为N极磁铁或者均为S极磁铁。

也就是说，通过以上方式，可以轻松避免汽车驱动轴100与轴向电磁轴承21之间接触或者轴向电磁轴承21与支座1之间接触。

示例性地，两个轴向电磁轴承21的相对两侧面具有安装槽210，轴向位移传感器22连接在安装槽210内。

在上述实现方式中，安装槽210的布置可以简单的将轴向位移传感器22安装在轴向电磁轴承21，使得轴向位移传感器22能够快速检测轴向电磁轴承21的位移情况。

本实施例中，为了保证汽车驱动轴100在轴向上的精准定位，轴向电磁轴承组件2还包括轴向定位盘23，轴向定位盘23位于两个轴向电磁轴承21之间，且用于套设在汽车驱动轴100上，轴向定位盘23位于两个轴向电磁轴承21的磁力方向上。

在上述实现方式中，通过将轴向定位盘23与汽车驱动轴100连接在一起，能够使得轴向电磁轴承21对汽车驱动轴100施加的作用更为方便。

也就是说，通过以上方式，轴向电磁轴承21只要对轴向定位盘23施加磁力就可以间接实现对汽车驱动轴100施力，这样便可保证轴向电磁轴承21对汽车驱动轴100施加的轴向上的磁力更为稳定，进而使得汽车驱动轴100能够在轴向上保持平衡和悬浮状态。

继续参见图2，本实施例中，轴向电磁轴承组件2还包括定位盘卡簧24，定位盘卡簧24用于连接在汽车驱动轴100上且与汽车驱动轴100的轴肩101相对，以将轴向定位盘23夹设在汽车驱动轴100上。

在上述实现方式中，汽车驱动轴100的外壁上具有轴肩101，定位盘卡簧24卡装在轴肩101上。

通过轴肩101与定位盘卡簧24之间的配合，能够使得汽车驱动轴100与轴向定位盘23固定在一起，保证轴向定位盘23不会相对汽车驱动轴100发生偏移，进而能够通过轴向电磁轴承21直接对轴向定位盘23施加磁力，便可保证汽车驱动轴100在轴向上受力的稳定。

示例性地，支座1的内壁具有内凸缘11，内凸缘11位于径向电磁轴承31朝向轴向电磁轴承21的一侧。

轴向电磁轴承组件2还包括轴向轴承卡簧25，轴向轴承卡簧25连接在支座1的内壁上，轴向轴承卡簧25位于径向电磁轴承31背向轴向电磁轴承21的一侧，两个轴向电磁轴承21位于轴向轴承卡簧25与内凸缘11之间，且两个轴向电磁轴承21的相背离的两侧面分别与轴向轴承卡簧25和内凸缘11相抵。

在上述实现方式中，轴向轴承卡簧25与内凸缘11相互配合，能够将两个轴向电磁轴承21夹装限位。

因为两个轴向电磁轴承21提供的磁力在轴向上是相对的，所以两个轴向电磁轴承21之间为相互远离状态。为了限制两个轴向电磁轴承21在轴向上的位移，所以只需要在两个轴向电磁轴承21的相背离的两侧面进行限位即可。即其中一个轴向电磁轴承21的一侧被轴向轴承卡簧25限位，另一个轴向电磁轴承21的一侧被内凸缘11限位，这样便可保证两个轴向电磁轴承21不会发生轴向偏移。

示例性地，径向电磁轴承组件3还包括安装磁环33和径向轴承卡簧34，安装磁环33的位于支座1内，且安装磁环33与两个轴向电磁轴承21间隔，安装磁环33与轴向电磁轴承21的磁力方向相对，径向位移传感器32连接在安装磁环33朝向径向电磁轴承31的一侧。

径向轴承卡簧34连接在支座1上，且径向轴承卡簧34卡接在安装磁环33远离径向电磁轴承31的一侧。

在上述实现方式中，径向轴承卡簧34用于限制径向位移传感器32，防止径向位移传感器32相对支座1发生轴向移动。

同样的道理，安装磁环33可以与轴向电磁轴承21的磁性相同，即当两个轴向电磁轴承21均为N极磁性时，安装磁环33也为N极，反之，当两个轴向电磁轴承21均为S极磁性时，安装磁环33也为S极。

继续参见图2，示例性地，支座1包括底板12和安装筒13，安装筒13的外周壁连接在底板12的板面上，安装筒13的轴线与底板12的板面平行。

在上述实现方式中，底板12用于将该支座1连接在汽车发动机上，即将该固定支架连接在汽车发动机上。

安装筒13用于安装轴向电磁轴承21和径向电磁轴承31等。同时，安装筒13也用于为汽车驱动轴100提供安装空间，使得汽车驱动轴100能够可转动地位于安装筒13内部。

示例性地，为了提高支座1的结构稳定性，支座1还包括连接筋板14，连接筋板14的一侧连接在安装筒13外壁，连接筋板14的另一侧连接在底板12的板面上。

在上述实现方式中，连接筋板14用于增大底板12与安装筒13之间的连接强度，进而提高整个支座1的结构稳定性，最终保证该固定支架在使用时，不会因为结构不稳定而引起故障。

示例性地，连接筋板14为三角状。

在上述实现方式中，通过将连接筋板14设置为三角板状态，能够通过三角板的结构稳定性，来进一步增加底板12与安装筒13之间的连接强度，进而提高支座1的结构稳定性。

再次参见图1，示例性地，为了使得底板12高精度的连接在汽车发动机上，底板12的角部位置处分别设置有衬套121。

在上述实现方式中，衬套121用于将底板12固定在汽车的发动机上，同时也能够通过衬套121将底板12快速定位在汽车发动机上，实现该固定支架的在发动机上的整装。

可选地，底板12的板面具有减重孔122，减重孔122贯通底板12的相对两板面。

在上述实现方式中，减重孔122的布置能够使得底板12的重量大大降低，进而使得该支座1的重量降低，实现汽车整装的轻量化。

下面结合附图3进一步说明轴向电磁轴承21及径向电磁轴承31的工作原理。

图3是本公开实施例提供的汽车驱动轴的固定支架的原理示意图，结合图3，本实施例中，轴向电磁轴承21包括轴向线圈架211、轴向线圈212和轴向铁芯213。轴向线圈架211固定连接在安装筒13的内壁上，轴向线圈212连接在轴向线圈架211上。轴向铁芯213位于在轴向线圈212内部，轴向铁芯213连接在轴向线圈架211上，且轴向铁芯213的轴线与轴向定位盘23的盘面相互平行，同时轴向铁芯213的轴线与汽车驱动轴100的轴线相互垂直。

在上述实现方式中，当电流通过轴向线圈212时，会在轴向线圈212中产生磁场，将轴向铁芯213磁化为磁铁，进而对轴向定位盘23施加轴向磁力。当轴向定位盘23受到磁力时，汽车驱动轴100同时便可受到在轴向上相反方向的两个磁力，这样便可使得汽车驱动轴100能够根据电磁效应提供磁力自动调整位置，而始终稳定悬浮在预定的轴向位置上。

同样的原理，径向电磁轴承31包括径向线圈架311、径向线圈312和径向磁铁芯(图中未示出)。

径向线圈架311固定连接在安装筒13的内壁上，径向线圈312连接在径向线圈架311上，径向铁芯位于在径向线圈312内部，且径向铁芯连接在径向线圈架311上，径向铁芯的轴线与轴向定位盘23的盘面相互垂直，径向铁芯的轴线与汽车驱动轴100的轴线相互垂直。

在上述实现方式中，当电流通过径向线圈312时，会在径向线圈312中产生磁场，将径向铁芯磁化为磁铁，进而对汽车驱动轴100施加径向磁力，使得汽车驱动轴100能够根据电磁效应提供磁力自动调整位置，而始终稳定悬浮在预定的径向位置上。

下面简单介绍一下本公开实施例提供的固定支架的工作方式：

首先，将该固定支架的轴向电磁轴承组件2和径向电磁轴承组件3安装在支座1上，并通过支座1的底板12将支座1固定在汽车的发动机上。

然后，将轴向电磁轴承组件2中的轴向电磁轴承21接通电流。

当电流通过轴向线圈212时，会在轴向线圈212中产生磁场，将轴向铁芯213磁化为磁铁，进而对汽车驱动轴100施加磁力，使得汽车驱动轴100在轴向上实现悬浮。

再将径向电磁轴承组件3中的径向电磁轴承31接通电流。

当电流通过径向线圈312时，会在径向线圈312中产生磁场，将径向铁芯磁化为磁铁，进而对汽车驱动轴100施加磁力，使得汽车驱动轴100在径向上实现悬浮。

同时，当轴向位移传感器22检测到汽车驱动轴在轴向发生偏移时，汽车整车控制器将会通过调整轴向线圈212的电流大小，来调节轴向铁芯213的磁力大小，进而调整汽车驱动轴100在轴向上的位置，使汽车驱动轴100始终处于正确位置。

当径向位移传感器32检测到汽车驱动轴在径向发生偏移时，汽车整车控制器将会通过调整径向线圈312的电流大小，来调节径向铁芯的磁力大小，进而调整汽车驱动轴100在径向上受到的磁力和径向上的位置，使汽车驱动轴100始终处于正确位置。

由此可见，在汽车驱动轴100高速运行时，该固定支架能够使得汽车驱动轴100在径向与轴向均为悬浮状态。即汽车驱动轴100始终与支座1、径向电磁轴承31和轴向电磁轴承21之间均为无接触、无摩擦的状态，这样便可解决汽车驱动轴固定支架与汽车驱动轴100之间，因为接触摩擦等造成的故障频发的问题。并且，由于汽车驱动轴100在径向与轴向均为悬浮状态，又可以在汽车驱动轴100高速运转的情况下保持低振动、低噪声以及高可靠性。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。