一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪的制作方法
【專利摘要】一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪，其介于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與發(fā)電機(jī)之間，其中：所述飛輪其包括徑向延伸的飛輪盤部分，和位于所述飛輪盤一側(cè)的軸心部分且軸向延伸的轉(zhuǎn)子部分，且所述飛輪盤部分和所述轉(zhuǎn)子部分為一體成型，除能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能外，也作為電機(jī)轉(zhuǎn)子部分支撐，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼做機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利說明】一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于新能源汽車驅(qū)動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]新能源汽車中，混合動(dòng)力汽車因?yàn)榫哂须娏︱?qū)動(dòng)和傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式的雙重優(yōu)點(diǎn)，逐漸被人們再次重視，成為本行業(yè)中的重要發(fā)展方向。
[0003]在混合動(dòng)力汽車中，增程型插電式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力總成由發(fā)動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)發(fā)電一體機(jī)(以下稱ISG電機(jī))和減速器及驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。發(fā)動(dòng)機(jī)僅驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電提供電能，不直接參與車輛驅(qū)動(dòng)。原有的發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪與曲軸連接后，通過齒圈來帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械傳遞，此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且齒圈成本較高，并且齒圈形狀無法與ISG電機(jī)輸入軸進(jìn)行連接。如果不帶飛輪，低轉(zhuǎn)速段的轉(zhuǎn)速波動(dòng)較帶飛輪的增大了很多，可能會引起發(fā)動(dòng)機(jī)較大時(shí)振動(dòng)。且飛輪作為儲能原件，如果去除發(fā)動(dòng)機(jī)工作不穩(wěn)，低轉(zhuǎn)速段曲軸可能難以推動(dòng)活塞完成壓縮沖程，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪，其介于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與發(fā)電機(jī)之間，其中:所述飛輪其包括徑向延伸的飛輪盤部分，和位于所述飛輪盤一側(cè)的軸心部分且軸向延伸的轉(zhuǎn)子部分，且所述飛輪盤部分和所述轉(zhuǎn)子部分為一體成型。
[0005]本實(shí)用新型整個(gè)飛輪除能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能外，也作為電機(jī)轉(zhuǎn)子部分支撐，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼做機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。另外當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子飛輪會帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的安裝示意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型的立體示意圖；
[0008]同3為本實(shí)用新型的正面示意圖；和
[0009]圖4為本實(shí)用新型的側(cè)面剖視圖。
[0010]附圖標(biāo)記:1飛輪盤部分，2槽楔，3細(xì)長軸，4空心軸，5磁組螺栓孔，6發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔，7盲孔，8定位孔，9發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，飛輪10，11永磁體鋼片組，12臺階軸。

【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1至4所示，本實(shí)用新型提供一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪10，其介于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸9與發(fā)電機(jī)之間，其中:所述飛輪10其包括徑向延伸的飛輪盤部分1，和位于所述飛輪盤一側(cè)的軸心部分且軸向延伸的轉(zhuǎn)子部分，且所述飛輪盤部分I和所述轉(zhuǎn)子部分為一體成型。
[0012]本實(shí)用新型整個(gè)飛輪除能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能外，也作為電機(jī)轉(zhuǎn)子部分支撐，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼做機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。另外當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子飛輪會帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。其一體設(shè)計(jì)也避免了現(xiàn)有技術(shù)中接口問題，部件數(shù)量也有減少。
[0013]作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)子部分與所述發(fā)電機(jī)的永磁體鋼片組11固定連接。
[0014]作為優(yōu)選的方式，所述轉(zhuǎn)子部分為空心軸4，所述空心軸具有軸向槽楔2，以固定連接所述永磁體鋼片組11。該方案中采用空心軸方式，降低整體質(zhì)量，且保證了旋轉(zhuǎn)中、以及呈懸臂梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
[0015]作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，在所述空心軸4的外圈設(shè)有臺階軸12，且所述臺階軸12上設(shè)有軸向磁組螺栓孔5，以固定連接所述永磁體鋼片組11。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述臺階軸12上設(shè)有沿圓周布置的定位孔8，以對所述永磁體鋼片組11導(dǎo)向定位。
[0017]在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型飛輪實(shí)現(xiàn)了同述永磁體鋼片組11的導(dǎo)向、安裝和固定。
[0018]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，在所述空心軸4內(nèi)部還同軸設(shè)有細(xì)長軸3，以固定旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子。
[0019]作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述飛輪盤部分自圓心沿徑向方向的厚度增加，以使得所述飛輪盤部分的外圓周部分的質(zhì)量大于所述飛輪盤部分的內(nèi)圓周部分。
[0020]飛輪輪盤采用邊緣厚，中間薄的方式，飛輪后端凸出設(shè)計(jì)成空心軸形式，大部分質(zhì)量集中在輪緣上，以便在整體較小的飛輪質(zhì)量下獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0021]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述飛輪盤部分的外圓緣為光滑圓周面。即簡化了原本鑲嵌在飛輪輪緣上的飛輪齒圈取消，簡化飛輪制作過程。適于發(fā)電機(jī)是ISG啟動(dòng)發(fā)電一體機(jī)，也負(fù)責(zé)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)。
[0022]作為本實(shí)用新型的更進(jìn)一步實(shí)用新型，所述飛輪盤部分設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔6，以將所述飛輪同所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸9固定連接，優(yōu)選的，所述發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔6位于在所述空心軸4的內(nèi)部。
[0023]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述飛輪在位于所述飛輪盤的另一側(cè)具有盲孔7，以對所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸9進(jìn)行導(dǎo)向定位。
[0024]如圖1至4中所示的實(shí)施例，本實(shí)用新型的飛輪10位于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸9和發(fā)電機(jī)之間，其中飛輪盤I上的盲孔7用來和曲軸9進(jìn)行導(dǎo)向定位，之后通過外圍的六個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔6用來穿入內(nèi)六角螺栓進(jìn)行緊固。
[0025]臺階軸12前端為空心軸4部分，此部分用于固定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體鋼片組11，空心軸4上開有槽楔2，可以將永磁體鋼片組11通過槽楔2固定在空心軸4上。另外臺階軸12上的四個(gè)磁組螺栓孔5，用來固定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子永磁體鋼片組11，同時(shí)臺階軸12上還有四個(gè)沿圓周布置的定位孔8，以對所述永磁體鋼片組11導(dǎo)向定位。
[0026]如圖所示，空心軸4內(nèi)伸出細(xì)長軸3以固定旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子。飛輪輪緣部分的飛輪齒圈取消，簡化飛輪設(shè)計(jì)。
[0027]安裝時(shí)，先將電機(jī)永磁體鋼片組11套在空心軸上，通過鍵裝配定位，并用四個(gè)長螺栓固定，此側(cè)部分總成叫做飛輪轉(zhuǎn)子。然后將飛輪轉(zhuǎn)子與曲軸通過定位孔8進(jìn)行定位，然后用六個(gè)內(nèi)六角螺栓經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔6進(jìn)行連接。此時(shí)曲軸一飛輪轉(zhuǎn)子總成裝配完成。
[0028]本實(shí)用新型中發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪同電機(jī)轉(zhuǎn)子的一體化，轉(zhuǎn)子飛輪采用懸臂梁的方式用六個(gè)內(nèi)六角螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，質(zhì)量集中在飛輪后端，以減少了因?yàn)閼冶哿航Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的撓度對發(fā)電機(jī)氣隙的影響。飛輪輪盤采用邊緣厚，中間薄的方式，飛輪后端凸出設(shè)計(jì)成空心軸形式，大部分質(zhì)量集中在輪緣上，以便在較小的飛輪質(zhì)量下獲得較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛輪前端突出軸上開有對稱槽楔，實(shí)際使用時(shí)將轉(zhuǎn)子永磁體鋼片組通過槽楔固定在飛輪上面，制作成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。飛輪空心軸內(nèi)突出一個(gè)細(xì)長軸，用于固定旋轉(zhuǎn)變壓器。由于發(fā)電機(jī)是ISG啟動(dòng)發(fā)電一體機(jī)，也負(fù)責(zé)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此將原本鑲嵌在飛輪輪緣上的飛輪齒圈取消，簡化飛輪制作過程。曲軸與飛輪轉(zhuǎn)子及永磁體鋼片組一起進(jìn)行動(dòng)平衡測試，以保證三者穩(wěn)定運(yùn)行。
[0029]其優(yōu)點(diǎn)包括，但不僅限于:
[0030]1、發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的一體化設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)子飛輪不但可以起到飛輪的作用為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)儲存能量，也作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸用于支撐轉(zhuǎn)子磁鋼。安裝時(shí)將永磁體鋼片組固定在轉(zhuǎn)子飛輪上。
[0031]2、采用邊緣厚中間薄的方式設(shè)計(jì)，盡量使較小的飛輪質(zhì)量產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。飛輪輪盤靠近曲軸端，減小懸臂撓度。
[0032]3、轉(zhuǎn)子端采用空心設(shè)計(jì)減少質(zhì)量，在中間伸出細(xì)長軸固定旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0033]4、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)飛輪傳遞扭矩存儲動(dòng)能。
[0034]5、整個(gè)飛輪除能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能外，也作為電機(jī)轉(zhuǎn)子部分支撐，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鋼做機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。另外當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子飛輪會帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0035]應(yīng)了解本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍不限于非限制性實(shí)施方案，應(yīng)了解非限制性實(shí)施方案僅僅作為實(shí)例進(jìn)行說明。本申請所要要求的實(shí)質(zhì)的保護(hù)范圍更體現(xiàn)于獨(dú)立權(quán)利要求提供的范圍，以及其從屬權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種帶電機(jī)轉(zhuǎn)軸的飛輪，其介于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與發(fā)電機(jī)之間，其特征在于:所述飛輪其包括徑向延伸的飛輪盤部分，和位于所述飛輪盤一側(cè)的軸心部分且軸向延伸的轉(zhuǎn)子部分，且所述飛輪盤部分和所述轉(zhuǎn)子部分為一體成型。
2.如權(quán)利要求1所述的飛輪，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子部分與所述發(fā)電機(jī)的永磁體鋼片組固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的飛輪，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子部分為空心軸，所述空心軸具有軸向槽楔，以固定連接所述永磁體鋼片組。
4.如權(quán)利要求3所述的飛輪，其特征在于:在所述空心軸的外圈設(shè)有臺階軸，且所述臺階軸上設(shè)有軸向磁組螺栓孔，以固定連接所述永磁體鋼片組。
5.如權(quán)利要求4所述的飛輪，其特征在于:所述臺階軸上設(shè)有沿圓周布置的定位孔，以對所述永磁體鋼片組導(dǎo)向定位。
6.如權(quán)利要求5所述的飛輪，其特征在于:在所述空心軸內(nèi)部還同軸設(shè)有細(xì)長軸，以固定旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子。
7.如權(quán)利要求1至6中任一所述的飛輪，其特征在于:所述飛輪盤部分自圓心沿徑向方向的厚度增加，以使得所述飛輪盤部分的外圓周部分的質(zhì)量大于所述飛輪盤部分的內(nèi)圓周部分。
8.如權(quán)利要求1至6中任一所述的飛輪，其特征在于:所述飛輪盤部分的外圓緣為光滑圓周面。
9.如權(quán)利要求3至6中任一所述的飛輪，其特征在于:所述飛輪盤部分設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔，以將所述飛輪同所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸固定連接，且所述發(fā)動(dòng)機(jī)螺栓孔位于在所述空心軸的內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求1至6中任一所述的飛輪，其特征在于:位于所述飛輪盤的另一側(cè)具有盲孔，以對所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸進(jìn)行導(dǎo)向定位。
【文檔編號】F16F15/30GK204030853SQ201420317972
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】張方翔, 湯玉輝, 石華山, 吳恭敏 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司