專利名稱：一種盤式電機混合動力總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用盤式電機組成的混合動力總成。
技術(shù)背景 傳統(tǒng)發(fā)動機結(jié)構(gòu)如圖1，其包括有發(fā)動機、離合器和變速箱，發(fā)動機為單一動力源， 一般為燃油或者燃汽?；旌蟿恿σ话阌芍鲃恿υ窗l(fā)動機和輔助動力源電機協(xié)調(diào)驅(qū)動，兩種 不同動力源的連接方式大致有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)。其中一種是采用發(fā)動機輸出軸與電機同 軸結(jié)構(gòu)，無需額外動力合成裝置，結(jié)構(gòu)緊湊。但現(xiàn)有技術(shù)中，電機大多采用普通電機，也即定 子和轉(zhuǎn)子的作用為徑向結(jié)構(gòu)的電機，其輸出軸長。典型案例有本田混合動力總成，其依次 由同軸的發(fā)動機、電機、飛輪、離合器、變速箱組成，而有的在離合器外端還連接有第二臺電 機，其中一臺電機為發(fā)電機，發(fā)動機的部分功率通過電機轉(zhuǎn)換為電能，對另一臺電機供電或 者對蓄電池充電，該發(fā)電機還可利用制動動能對蓄電池進行充電。 中國專利CN200510038820. 0公開的一種混合動力汽車動力總成，即對上述技術(shù)
進行改良，將電機及飛輪合成為一飛輪電機，以此作為替代，來縮短軸長。該說明書中提及
的飛輪電機是將發(fā)動機的飛輪與電機的轉(zhuǎn)子做成一體，固定在發(fā)動機曲軸上。該專利還有
一特點即是在轉(zhuǎn)子徑向外側(cè)，位于飛輪電機殼體的一側(cè)設(shè)有一小啟動電機相嚙合齒圈，發(fā)
動機保留了傳統(tǒng)小啟動電機，用于在動力電池電量不足等情況下啟動發(fā)動機。 上述現(xiàn)有技術(shù)對混合動力的發(fā)展均作出有益的貢獻，共同點即是在發(fā)動機和離合
器間串聯(lián)上電機，可保留原有動力輸出結(jié)構(gòu)。但其無法利用制動動能，而且電機的故障檢修
或者更換，需對動力總成進行拆解，工作量大，不利于使用保養(yǎng)。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是設(shè)計一種采用盤式電機獨立安裝于離合器和變速箱間的混 合動力總成。
本實用新型技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種盤式電機混合動力總成，依次包括有發(fā)
動機、離合器和變速箱、以及電機，其特征是離合器和變速箱間設(shè)有一盤式電機，盤式電機
的轉(zhuǎn)子套設(shè)在離合器和變速箱的通軸上，位于轉(zhuǎn)子端面的定子固定在電機端蓋上，盤式電
機依外殼和端蓋被夾固在離合器和變速箱殼體間。盤式電機的安裝位置可充分利用制動動
能反向發(fā)電，達到制動和發(fā)電的雙重效能，也可充分利用下坡或者滑行時的動能。 所述電機轉(zhuǎn)子成盤式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)面均固定有磁鋼，并在電機兩端蓋上固定有對應(yīng)
的定子，形成兩套電磁系統(tǒng)，組成雙面盤式電機。提高了電機單位體積的效率，使得同等功
率下電機體積更小更緊湊。 所述在該電機盤式轉(zhuǎn)子一側(cè)的磁鋼和定子組成的電磁系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)電裝置，轉(zhuǎn)子另 一側(cè)的磁鋼和定子組成的電磁系統(tǒng)則構(gòu)成電驅(qū)動裝置；或者轉(zhuǎn)子兩側(cè)的電磁系統(tǒng)同時構(gòu)成 發(fā)電或電驅(qū)動裝置。使得在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。 所述轉(zhuǎn)子中心連體有一能讓通軸穿過的內(nèi)花鍵軸，兩端蓋與內(nèi)花鍵軸間分別設(shè)有一對圓軸承和一對平面軸承，軸承對稱分立在轉(zhuǎn)子兩側(cè)。盤式電機為整體性結(jié)構(gòu)，檢修或者 更換，只需將電機整體取出即可，無需拆解電機零件。 本實用新型選擇更加合理的盤式電機，相對于傳統(tǒng)混合動力總成，其可大大降低 軸向空間，使得動力總成結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且盤式電機采用套設(shè)結(jié)構(gòu)與發(fā)動機通軸連接，作 為混合動力上的獨立整體部件，在動力維護、檢修或者更換時，提供極大的便利，無需拆解 電機；電機安裝在離合器后端，其可充分利用車輛下坡、滑行和制動時的動能，轉(zhuǎn)換成電能， 同時也可增加制動效率，縮短制動距離。

下面結(jié)合具體圖例對本實用新型做進一步說明[0012]圖l傳統(tǒng)發(fā)動機示意圖圖2盤式電機混合動力示意圖圖3雙面盤式電機剖面示意圖圖4盤式電機兩套電磁系統(tǒng)各自發(fā)電及電驅(qū)動示意圖[0016]射1-發(fā)動機2_尚合為3-變速箱4-盤式電機40-外殼41-轉(zhuǎn)子42-定子43-端蓋44-磁鋼45-內(nèi)花鍵軸46-圓軸承47-平面軸承48-內(nèi)壓環(huán)49-外壓環(huán)5-通軸6-冷卻流道7-導(dǎo)線
具體實施方式
參照圖2，盤式電機混合動力總成，依次包括有發(fā)動機1、離合器2和變速箱3，在 離合器2和變速箱3間設(shè)有一盤式電機4，盤式電機4的轉(zhuǎn)子41套設(shè)在離合器2和變速箱 3的通軸5上，位于轉(zhuǎn)子41端面的定子42固定在電機端蓋43上，盤式電機4依外殼40和 端蓋43被夾固在離合器2和變速箱3殼體間，形成可靠的固定方案，而拆卸時，盤式電機4 為一整體結(jié)構(gòu)。本結(jié)構(gòu)還適合在通軸上安裝多臺盤式電機，也即在離合器和變速箱之間的 通軸上套設(shè)一臺以上的盤式電機，通過電機數(shù)的疊加，而增加功率輸出。 參照圖3和圖4，電機轉(zhuǎn)子41成盤式結(jié)構(gòu)，其兩側(cè)端面均固定有磁鋼44，并在電機 兩端蓋43上均固定有對應(yīng)的定子42，組成雙面盤式電機，以提高電機單位體積的效能，使 電機結(jié)構(gòu)更薄。雙面盤式電機4可根據(jù)設(shè)計需要，由盤式轉(zhuǎn)子41 一側(cè)的磁鋼44和定子42 組成的電磁系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)電裝置，由盤式轉(zhuǎn)子41另一側(cè)的磁鋼44和定子42組成的電磁系統(tǒng) 構(gòu)成電驅(qū)動裝置，該動力總成運用于車輛上時，可邊行駛邊對蓄電池充電和供給電機部分 電力。為此，雙面盤式電機4可以設(shè)計成兩種工作模式一是電機的兩套電磁系統(tǒng)同時發(fā)電 或者同時電驅(qū)動，由控制電路選擇其工作模式；二是電機的兩套電磁系統(tǒng)可實現(xiàn)各自發(fā)電 及電驅(qū)動，也即工作時，一側(cè)的電磁系統(tǒng)為發(fā)電模式，另一側(cè)的電磁系統(tǒng)則為電驅(qū)動模式， 如圖4，圖中導(dǎo)線7分別為電驅(qū)動電力引入和發(fā)電的電力輸出。兩套裝置互不干擾，一套電 磁系統(tǒng)在電驅(qū)動時而另一套電磁系統(tǒng)在發(fā)電。根據(jù)需要，兩套裝置也可實現(xiàn)同時電驅(qū)動或發(fā)電。 如圖3，雙面盤式電機的盤式轉(zhuǎn)子41圓心連體有一能讓通軸5穿過的內(nèi)花鍵軸 45，也即通軸5表面加工成與之配合的外花鍵結(jié)構(gòu)，使電機與通軸5的傳動連接更為簡單。 電機兩端蓋43與內(nèi)花鍵軸45間分別設(shè)有一對圓軸承46和一對平面軸承47，軸承對稱分立 在轉(zhuǎn)子41兩側(cè)，確保盤式轉(zhuǎn)子41在兩個定子42中能精確的定位。該結(jié)構(gòu)使得盤式電機4 內(nèi)、外部幾乎成對稱分布的整體，給動力總成的裝配、檢修均帶來便利。 另外，盤式轉(zhuǎn)子41鐵芯為圓盤式結(jié)構(gòu)，磁鋼44分布在圓盤兩側(cè)表面，內(nèi)、外壓環(huán) 48、49和磁鋼44邊沿的接觸面均設(shè)有斜度結(jié)構(gòu)，通過內(nèi)、外壓環(huán)48、49壓緊固定在轉(zhuǎn)子鐵芯 表面。 為了提高盤式電機的散熱效能，在定子42與端蓋43間設(shè)有冷卻流道6，利用冷卻 流道6帶走電機工作時產(chǎn)生的熱量，控制電機工作在合理的溫區(qū)。 綜上所述，本實用新型采用雙面盤式電機作為混合動力的輔助動力源，既可同步 作為電驅(qū)動、或可逆發(fā)電，又可設(shè)計成一側(cè)電驅(qū)動一側(cè)發(fā)電結(jié)構(gòu)；雙面盤式電機結(jié)構(gòu)更加緊 湊，最大限度控制混合動力的軸向長度；雙面盤式電機整體性好，直接安裝在離合器和變速 箱間，無須對原有發(fā)動機結(jié)構(gòu)作大的改變，只需對發(fā)動機通軸外花鍵加工即可；特殊動力需 求下，可在通軸上同時安裝多臺雙面盤式電機，組合成多機輔助驅(qū)動結(jié)構(gòu)，提高電機功率的 方案簡單易行。
權(quán)利要求一種盤式電機混合動力總成，依次包括有發(fā)動機、離合器和變速箱、以及電機，其特征是離合器和變速箱間設(shè)有一盤式電機，盤式電機的轉(zhuǎn)子套設(shè)在離合器和變速箱的通軸上，位于轉(zhuǎn)子端面的定子固定在電機端蓋上，盤式電機依外殼和端蓋被夾固在離合器和變速箱殼體間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是電機轉(zhuǎn)子成盤式結(jié) 構(gòu)，兩側(cè)端面均固定有磁鋼，并在電機兩端蓋上固定有對應(yīng)的定子，形成兩套電磁系統(tǒng)，組 成雙面盤式電機。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是在該電機盤式轉(zhuǎn) 子一側(cè)的磁鋼和定子組成的電磁系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)電裝置，盤式轉(zhuǎn)子另一側(cè)的磁鋼和定子組成的 電磁系統(tǒng)則構(gòu)成電驅(qū)動裝置；或者盤式轉(zhuǎn)子兩側(cè)的電磁系統(tǒng)同時構(gòu)成發(fā)電或電驅(qū)動裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是盤式轉(zhuǎn)子圓心連 體有一能讓通軸穿過的內(nèi)花鍵軸，兩端蓋與內(nèi)花鍵軸間分別設(shè)有一對圓軸承和一對平面軸 承，軸承對稱分立在轉(zhuǎn)子兩側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是離合器和變速箱之間 的通軸上套設(shè)一臺以上的盤式電機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是盤式轉(zhuǎn)子鐵芯為圓盤 式結(jié)構(gòu)，磁鋼分布在圓盤兩側(cè)表面，通過內(nèi)、外壓環(huán)固定在鐵芯表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種盤式電機混合動力總成，其特征是定子與端蓋間設(shè) 有冷卻流道。
專利摘要本實用新型涉及一種盤式電機混合動力總成，依次包括有發(fā)動機、離合器和變速箱、以及電機，其特征是離合器和變速箱間增設(shè)一盤式電機，該電機的盤狀轉(zhuǎn)子套設(shè)在離合器和變速箱的通軸上，位于盤狀轉(zhuǎn)子兩側(cè)端面的定子固定在電機端蓋上，盤式電機依外殼和端蓋被夾固在離合器和變速箱殼體間。本實用新型選用盤式電機，其可大大降低軸向空間，使得動力總成結(jié)構(gòu)更加緊湊，而且盤式電機采用套設(shè)結(jié)構(gòu)與發(fā)動機通軸連接，既可保持盤式電機的整體完整，又能在動力維護、檢修或者更換時，提供極大的便利，無需拆解電機；盤式電機可充分利用車輛下坡、滑行和制動時的動能，轉(zhuǎn)換成電能，反之，盤式電機也可將電能轉(zhuǎn)換成動能，驅(qū)動車輛行駛。
文檔編號B60K6/26GK201472135SQ200920139718
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者葉常彬, 葉常青, 葉杉, 葉芃 申請人:葉羽經(jīng)