專利名稱：混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機動車輛的動力系統(tǒng)，具體地說，是一種混合動力汽車動力總成 的耦合機構(gòu)。
背景技術(shù)：
動力耦合主要針對并聯(lián)式或混聯(lián)式混合動力汽車的動力系統(tǒng)。根據(jù)動力源耦合方 式不同，分為扭矩耦合式、轉(zhuǎn)速耦合式、牽引力耦合式和混合耦合式等4類。其中磁場耦合方式屬于扭矩耦合式中的一種，它是將電機轉(zhuǎn)子與發(fā)動機輸出軸做 成一體，通過磁場作用力將電機輸出動力與發(fā)動機輸出動力耦合在一起，耦合效率高，結(jié)合 平順性好。福特汽車公司的Prodigy LSR就屬于這一類型，國內(nèi)長安汽車股份運行公司開 發(fā)的2款混合動力系統(tǒng)與此相仿。由于現(xiàn)有的磁場耦合方式均涉及螺旋副傳動，而螺紋結(jié)構(gòu)具有單向傳動的特點， 當匹配此結(jié)構(gòu)的車輛行駛在較長較陡的坡道時，無常規(guī)車輛所具有的“發(fā)動機制動”效果。 因此，必需對制動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計或采用輔助制動系統(tǒng)以提高車輛制動效能；另外，現(xiàn)有動力 總成耦合技術(shù)還存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制復(fù)雜等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，取消 了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機與電機之間的離合器，使得結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕，同時采用了磁場耦合 方式，因此具有結(jié)合平順性好，耦合效率高等特點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，包括依次相接的發(fā)動機、電機與變速器， 其中所述電機輸入軸經(jīng)設(shè)于電機輸入軸前端的齒圈與發(fā)動機輸出軸相聯(lián)接，齒圈前端與發(fā) 動機輸出軸前端間為螺紋聯(lián)接，發(fā)動機輸出軸與電機輸入軸間為螺旋傳動；電機輸入軸后端與齒圈后端間為花鍵聯(lián)接；電機前端的電機蓋外殼上設(shè)有用于密封、便于拆裝維護的開口。上述結(jié)構(gòu)是本發(fā)明混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)的基本組成，齒圈前端與發(fā) 動機輸出軸間的配合始終為螺紋聯(lián)接，即齒圈向前/向后移動到極限位置時，仍保證二者 間為螺紋聯(lián)接。電機轉(zhuǎn)子與發(fā)動機輸出軸經(jīng)齒圈聯(lián)接為一體，通過磁場作用力將電機輸出 動力與發(fā)動機輸出動力進行耦合，具有結(jié)合平順性好，耦合效率高等特點；本發(fā)明取消了現(xiàn) 有技術(shù)中發(fā)動機與電機之間的離合器，使得結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕。電機蓋的作用是當裝配或拆卸電機與發(fā)動機時，打開電機蓋通過手動或者使用 相應(yīng)工具旋轉(zhuǎn)齒圈，同時移動電機使發(fā)動機與電機裝配到合適位置(電機蓋與電機外殼通 過螺紋結(jié)構(gòu)或者其它合適結(jié)構(gòu)進行配合)；電機蓋另外一個作用是方便對發(fā)動機輸出軸與 齒圈之間螺紋結(jié)構(gòu)以及電機輸入軸齒圈與電機輸入軸之間的花鍵結(jié)構(gòu)進行潤滑工作。總 之，電機蓋作用是便于發(fā)動機與電機拆裝與耦合結(jié)構(gòu)之間的潤滑工作。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)化，所述螺旋傳動為滑動螺旋傳動或滾動螺旋傳動中的一 種。作為本發(fā)明的另一種優(yōu)化，所述電機輸入軸的前端設(shè)有限位凸臺，限位凸臺的內(nèi) 側(cè)設(shè)有緩沖裝置。限位凸臺的作用是對電機齒圈軸向前移時進行限位，以防電機齒圈軸向前移時脫 出電機輸入軸；其內(nèi)側(cè)所設(shè)緩沖裝置的作用是緩沖電機齒圈軸向前移時與前端限位凸臺沖
擊ο作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的一種方式，所述限位凸臺與電機輸入軸間為過盈配合。作為本發(fā)明進一步優(yōu)化的另一種方式，所述限位凸臺與電機輸入軸間經(jīng)卡環(huán)聯(lián)接
于一體。上述限位凸臺與電機輸入軸間的聯(lián)接關(guān)系，可以確保二都間的配合緊密，以實現(xiàn) 電機齒圈始終在電機輸入軸上移動的目的。作為本發(fā)明的第三種優(yōu)化，所述電機輸入軸與電機主體相接處設(shè)有緩沖墊。緩沖墊的作用是緩沖電機齒圈沿電機輸入軸后移時與電機主體之間沖擊。本發(fā)明還有一種優(yōu)化，所述齒圈的外側(cè)設(shè)有凹槽或突起結(jié)構(gòu)。凹槽或突起結(jié)構(gòu)的設(shè)置是為了方便電機與發(fā)動機的安裝與耦合裝置之間潤滑等 維護作業(yè)。本發(fā)明混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)的各種行駛技術(shù)分析如下①怠速工況電機運轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機輸出軸與齒圈之間螺紋結(jié)構(gòu)處于“擰松”狀態(tài)， 動力不輸出；②起動工況電機運轉(zhuǎn)，此時發(fā)動機輸出軸與齒圈之間螺紋結(jié)構(gòu)處于“擰松”狀態(tài)， 動力傳遞電機一變速器一驅(qū)動橋一車輪；③發(fā)動機加速與助力模式發(fā)動機輸出軸與齒圈之間螺紋結(jié)構(gòu)處于“擰緊”狀態(tài)， 發(fā)動機與電機共同對外輸出動力。動力傳遞路線發(fā)動機一電機輸入軸齒圈一電機一變速 器一驅(qū)動橋一車輪；④高速巡航模式發(fā)動機輸出軸與齒圈之間螺紋結(jié)構(gòu)處于“擰緊”狀態(tài)，發(fā)動機帶 動電機轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)，電機處于發(fā)電狀態(tài)，動力傳遞發(fā)動機一電機(電機轉(zhuǎn)子)一變速器一驅(qū) 動橋一車輪；⑤制動能量回收模式制動時，電機停止放電。由于慣性作用發(fā)動機仍然在旋轉(zhuǎn)， 一部分制動能量被回收。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進步在于(1)采用了磁場耦合方式，結(jié)合平順性好，耦合效率高；(2)取消了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機與電機之間的離合器，使得結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕。本發(fā)明可用于混合動力汽車上，作為動力總耦合機構(gòu)的耦合機構(gòu)。本發(fā)明下面將結(jié)合說明書附圖與具體實施例作進一步詳細說明。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-發(fā)動機，11-發(fā)動機輸出軸，2-齒圈，3-電機蓋開口，4-電機，41-電機輸
4入軸，5-變速器，6-限位凸臺，7-緩沖裝置，8-緩沖墊。
具體實施例方式實施例圖1所示為一種混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)。它包括依次相接的發(fā)動機1、 電機4與變速器5。電機輸入軸41經(jīng)設(shè)于其前端的齒圈2與發(fā)動機輸出軸11相聯(lián)接，齒圈2前端與 發(fā)動機輸出軸11前端間為螺紋聯(lián)接，發(fā)動機輸出軸11與電機輸入軸41間為螺旋傳動，即 滑動螺旋傳動或滾動螺旋傳動中的一種。齒圈2的外側(cè)設(shè)有凹槽或突起結(jié)構(gòu)，圖中未示出。電機輸入軸41后端與齒圈2后端間為花鍵聯(lián)接。電機4前端的電機蓋外殼上設(shè)有開口 3，開口 3用于密封，也利于拆裝與維護的方 便進行。齒圈2前端與發(fā)動機輸出軸11間的配合始終為螺紋聯(lián)接，即齒圈2向前/向后移 動到極限位置時，仍保證二者間為螺紋聯(lián)接。電機輸入軸41與發(fā)動機輸出軸11經(jīng)齒圈2 聯(lián)接為一體，通過磁場作用力將電機輸出動力與發(fā)動機輸出動力進行耦合。電機輸入軸的前端設(shè)有限位凸臺6，限位凸臺6的內(nèi)側(cè)設(shè)有緩沖裝置7。限位凸臺6與電機輸入軸41間為過盈配合(限位凸臺6與電機輸入軸41間的聯(lián) 接方式還可以有其它的形式，如經(jīng)卡環(huán)聯(lián)接于一體)。電機輸入軸41上與電機4主體相接處設(shè)有緩沖墊8。說明①電機與發(fā)動機之間外殼連接關(guān)系可以是電機外殼延伸到發(fā)動機后端；也可以是 發(fā)動機后端伸出外殼延伸電機前端；還可以是再者是二者相向延伸。②電機蓋的位置與電機與發(fā)動機之間外殼連接結(jié)構(gòu)相關(guān)。③耦合裝置中螺紋的結(jié)構(gòu)可以是梯形螺紋、鋸齒形螺紋、圓螺紋、矩形螺紋或三角 形螺紋中的任意一種。④發(fā)動機輸出軸、齒圈與電機輸入軸所使用的材料具有強度高、耐磨性好等機械 性能。⑤緩沖裝置、緩沖墊可以采用橡膠材料或者其它具有緩沖性能的材料制成，它們 與相應(yīng)的本體之間是進行焊接或者其它方式聯(lián)接在一起。
權(quán)利要求
一種混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，包括依次相接的發(fā)動機、電機與變速器，其特征在于所述電機輸入軸經(jīng)設(shè)于電機輸入軸前端的齒圈與發(fā)動機輸出軸相聯(lián)接，齒圈前端與發(fā)動機輸出軸前端間為螺紋聯(lián)接，發(fā)動機輸出軸與電機輸入軸間為螺旋傳動；電機輸入軸后端與齒圈后端間為花鍵聯(lián)接；電機前端的電機蓋外殼上設(shè)有用于密封、便于拆裝維護的開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述螺旋 傳動為滑動螺旋傳動或滾動螺旋傳動中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述電機 輸入軸的前端設(shè)有限位凸臺，限位凸臺的內(nèi)側(cè)設(shè)有緩沖裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述限位 凸臺與電機輸入軸間為過盈配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述限位 凸臺與電機輸入軸間經(jīng)卡環(huán)聯(lián)接于一體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述電機 輸入軸上與電機主體相接處設(shè)有緩沖墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，其特征在于所述齒圈 的外側(cè)設(shè)有凹槽或突起結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動力汽車動力總成的耦合機構(gòu)，包括依次相接的發(fā)動機、電機與變速器，其中電機輸入軸經(jīng)設(shè)于電機輸入軸前端的齒圈與發(fā)動機輸出軸聯(lián)接，齒圈前端與發(fā)動機輸出軸前端間螺紋聯(lián)接，發(fā)動機輸出軸與電機輸入軸間為螺旋傳動；電機輸入軸后端與齒圈后端間為花鍵聯(lián)接；電機蓋外殼上設(shè)有用于密封和便于拆裝維護的開口。本發(fā)明的齒圈前端與發(fā)動機輸出軸間的配合始終為螺紋聯(lián)接，采用了磁場耦合方式，結(jié)合平順性好，耦合效率高；取消了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機與電機之間的離合器，使得結(jié)構(gòu)簡化、重量減輕。本發(fā)明可用于混合動力汽車上，作為動力總成的耦合機構(gòu)。
文檔編號B60K6/36GK101982331SQ201010524720
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者張 浩 申請人:長城汽車股份有限公司