专利名称：汽车启动发电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种汽车内部装置，具体说是一种汽车启动发电装置。
背景技术：
汽车走入人类社会已有百年历史，现有汽车上均配置发动机启动和发电系统，其中，启动电机是大电流、大扭矩、大齿轮比传动设计的，由于直流电机所采用的是线绕定子设计，这一设计也是由于当时世界电子技术和材料科学尚未达到现在的进步程度所限，其生产工艺复杂，体积较大，且容易发热损坏。而且，系统中启动和发电要由启动电机和发电机两台机器分别完成，占用空间大，且造价较高。随着科学技术的进步，汽车动力系统的设计日趋完善，新型材料的广泛应用，改变有史以来汽车启动机和发电机独立分置，将启动机和发电机合二为一已成为亟待解决的课题。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术不足的而提供的一种汽车启动发电装置，将启动机和发电机合二为一，其结构简单、紧凑，成本较低，使用寿命长，既可启动发动机，又可发电。
汽车启动发电一体机的发明构思总的原则为尽可能在原启动机的基础上进行改造，简化结构，一机两用，以减少实际投产后生产厂商对生产模具的改动，使投资成本最低化。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的一种汽车启动发电装置，包括汽车发动机、启动电机、电瓶及控制电路，其特征在于所述的启动电机为启动发电一体机，一体机的定子为永久性稀土磁钢制成的瓦形定子，并安装在一体机的机壳内，一体机电源的正负两极各自分出的两个分支线路上，分别接有开关K1、K3和K2、K4，接有K1和K2的分支线路分别接到电瓶的正负两极输入输出端，接有K4和K3的分支线路分别接到一调压器的正负两极输入输出端，调压器正负两极输入输出端向用电器和电瓶供电的线路上接有单向导电性能的大功率二极管。
所述的一体机的机壳配置前、后端盖，在一体机线绕转子转轴的两端各有一轴承，两轴承分别固定在机壳前、后端盖内，在机壳前端盖侧壁设置一开口，固定在一体机线绕转子转轴一端上的小齿轮从此开口露出与发动机的大齿轮盘啮合，所述的机壳后端盖内装有两电刷，后端盖外的电源的正负两极接线端子从两电刷上引出。
所述的K1与K2为连动常开开关，K3与K4为连动常闭开关，当K1与K2同时闭合时，K3与K4同时打开，当K1与K2同时打开时，K3与K4同时闭合。
所述的轴承为粉末冶金含油滚珠轴承，更好地解决了与发动机动力配合的问题。
所述的一体机转轴未装齿轮的一端伸出机壳一段为尾轴，以方便小型柴油机动力车辆装载液压刹车泵，使汽车刹车总程能正常工作。
所述的机壳和前、后端盖是由固定螺丝穿过后端盖、机壳，再与前端盖内端面上的螺孔连接，将三者连接固定为一体。
所述的前端盖侧壁上设置凸沿支架，支架上设有固定螺钉孔，通过螺钉穿过支架上的固定螺钉孔与发动机机架连为一体。
本实用新型与现有的技术相比有许多优点和积极效果将启动机和发电机合二为一的优点有以下几个方面1、启动机和发电机合二为一比独立分置可减少制造成本近50％；2、将一体机的定子设计为永久性稀土磁钢，可比线绕定子设计提高效能(与线绕定子尺寸相同的永久性铷铁硼或钐钴稀土磁钢定子，其磁通量将提高1/4左右)，简化生产工艺、减少发电机的维护成本。
3、将一体机工作时由启动机瞬间转换为发电机，一体机不易发热，提高了产品的使用寿命。
4、取消了启动电机的电磁开关，降低了成本，减少了电瓶电量过量损耗，延长了电瓶的使用寿命。
5、去掉启动电机小齿轮的离合器和滑动斜齿轮，而采用固定不动且噪音低、造价低工业尼龙齿轮或粉末冶金齿轮，降低了成本和加工难度。
6、一体机由于采用大齿轮比，一体机执行启动功能时的输入功率大，在一体机转变为发电功能时，能发出大的电流；所发出的电正常向用电器和电瓶供电时其大电流和电压，不仅完全可满足汽车正常行驶，还可改善汽车运行中对大电量的需求，如汽车在夜间连续行驶中，可提高车前部大灯的照度、扩大用电设备和设施的范围。
7、一体机转子采用粉末冶金含油滚珠轴承传动系统代替现有的铜套润滑配合，以适用一体机长时间、高速转动发电的需要。
8、一体机的开发前景有汽车生产，就会有对本产品的需求，采用本实用新型可比以前大大降低成本，且便于维护，有利于汽车的普及、推广。
图1为本实用新型汽车启动发电装置工作原理图；图2为本实用新型汽车启动发电一体机的主视图；图3为本实用新型汽车启动发电一体机分解图；图4为图3中的A向视图；图5为本实用新型汽车启动发电一体机机壳内部结构图；图6为本实用新型汽车启动发电一体机机壳后端盖主视图；图7为本实用新型汽车启动发电一体机机壳后端盖后视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述参见图1-图6，一种汽车启动发电装置的实施例，主要包括汽车发动机1、汽车启动发电一体机5、电瓶8，汽车启动发电一体机5是在现有的汽车启动机的基础上，去掉启动机上的齿轮离合器、电磁开关和滑动斜齿轮，用工业尼龙齿轮(也可采用粉末冶金齿轮)固定在汽车启动发电一体机转子转轴4上，可以降低噪音和造价。用与线绕定子尺寸相同的两块瓦形永久性铷铁硼或钐钴稀土磁钢定子17替代线绕定子，并安装在一体机的圆筒形机壳11内壁上，而其转子16为三极线绕转子。所述的机壳11配置前、后端盖12、10，在一体机线绕转子转轴4的两端各有一粉末冶金含油滚珠轴承13，两轴承13分别固定在机壳前、后端盖12、10内。在机壳前端盖12侧壁设置一开口，线绕转子转轴4一端上的小齿轮3从此开口露出与发动机的大齿轮盘2啮合。所述的前端盖12侧壁上设置凸沿支架，支架上设有固定螺钉孔，通过螺钉穿过支架上的固定螺钉孔与发动机1机架连为一体。
所述的机壳后端盖10内装有两电刷19，后端盖10外的电源的正负两极接线端子9从两电刷19上引出。机壳11和前、后端盖12、10是由两固定螺丝15穿过后端盖10上的螺钉孔18、机壳11，再与前端盖12内端面上的螺孔连接，将三者连接固定为一体。所述的一体机转轴4未装齿轮的一端伸出机壳后端盖10一段为尾轴14，以方便小型柴油机动力车辆装载液压刹车泵，使汽车刹车总程能正常工作。
一体机5电源的正负两极各自分出的两个分支线路上，分别加装开关K1、K3和K2、K4，接有K1和K2的分支线路分别接到电瓶8的正负两极输入输出端，接有K4和K3的分支线路分别接到一耐高压、大电流的调压稳压器6的正负两极输入输出端，调压稳压器6正负两极输入输出端向用电器和电瓶8供电的线路上设有单向导电性能的大功率、大电流二极管7。所述的K1与K2为连动常开开关，K3与K4为连动常闭开关。当K1与K2同时闭合时，K3与K4同时打开；当K1与K2同时打开时，K3与K4同时闭合。开关的结构仍可沿用现有汽车钥匙同轴开关，只要稍加改变即可。
当汽车启动发电一体机5进行电启动时，将开关K1和K2同时闭合、开关K4和K3同时断开，一体机5此时执行启动机的功能，带动发动机1启动；当汽车发动机1启动正常后，开关K1和K2同时断开，开关K4和K3同时自动连接上，发动机1带动一体机5运转，此时一体机5由启动机功能转换成发电机功能，一体机5产生电流并先通过耐高压、耐大电流的调压稳压器6再经过具有单向导电性能的大功率二极管7正常向用电器和电瓶8供电，以保证线路正常工作。
汽车启动发电一体机5发出电的电流方向根据楞次定律和右手法则确定。一体机5发出的电的正负极极性正好与一体机5供电时的电路的正负极的方向相反。
由于定子采用永久性铷铁硼或钐钴稀土磁钢、而转子采用粗线径绕组，扭矩大、效果好；一体机5由启动机转为发电机后，由于是大齿轮比，可发出较大电流，完全可满足汽车电力的最大需求，并可解决线绕定子发电时温度高的矛盾。
权利要求1.一种汽车启动发电装置，包括汽车发动机、启动电机、电瓶及控制电路，其特征在于所述的启动电机为启动发电一体机，一体机的定子为永久性稀土磁钢制成的瓦形定子，并安装在一体机的机壳内，一体机电源的正负两极各自分出的两个分支线路上，分别接有开关K1、K3和K2、K4，接有K1和K2的分支线路分别接到电瓶的正负两极输入输出端，接有K4和K3的分支线路分别接到一调压器的正负两极输入输出端，调压器正负两极输入输出端向用电器和电瓶供电的线路上接有单向导电性能的大功率二极管。
2.按照权利要求1所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的一体机的机壳配置前、后端盖，在一体机线绕转子转轴的两端各有一轴承，两轴承分别固定在机壳前、后端盖内，在机壳前端盖侧壁设置一开口，固定在一体机线绕转子转轴一端上的小齿轮从此开口露出与发动机的大齿轮盘啮合，所述的机壳后端盖内装有两电刷，后端盖外的电源的正负两极接线端子从两电刷上引出。
3.按照权利要求1或2所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的K1与K2为连动常开开关，K3与K4为连动常闭开关，当K1与K2同时闭合时，K3与K4同时打开，当K1与K2同时打开时，K3与K4同时闭合。
4.按照权利要求2所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的轴承为粉末冶金含油滚珠轴承。
5.按照权利要求1或2所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的一体机转轴未装齿轮的一端伸出机壳一段为尾轴。
6.按照权利要求3所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的一体机转轴未装齿轮的一端伸出机壳一段为尾轴。
7.按照权利要求1或2所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的机壳和前、后端盖是由固定螺丝穿过后端盖、机壳，再与前端盖内端面上的螺孔连接，将三者连接固定为一体。
8.按照权利要求6所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的机壳和前、后端盖是由固定螺丝穿过后端盖、机壳，再与前端盖内端面上的螺孔连接，将三者连接固定为一体。
9.按照权利要求2所述的汽车启动发电装置，其特征在于所述的前端盖侧壁上设置凸沿支架，支架上设有固定螺钉孔，通过螺钉穿过支架上的固定螺钉孔与发动机机架连为一体。
专利摘要本实用新型提供的一种汽车启动发电装置，包括汽车发动机、启动电机、电瓶及控制电路，其特点是所述的启动电机为启动发电一体机，一体机的定子为永久性稀土磁钢制成的瓦形定子，并安装在一体机的机壳内，一体机电源的正负两极各自分出的两个分支线路上，分别接有开关K
文档编号B60K1/00GK2608328SQ0321604
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者刘涛 申请人:刘涛