一种带电机转轴的飞轮的制作方法
【专利摘要】一种带电机转轴的飞轮，其介于发动机曲轴与发电机之间，其中：所述飞轮其包括径向延伸的飞轮盘部分，和位于所述飞轮盘一侧的轴心部分且轴向延伸的转子部分，且所述飞轮盘部分和所述转子部分为一体成型，除能满足发动机运行性能外，也作为电机转子部分支撑，带动发电机转子磁钢做机械转动。
【专利说明】一种带电机转轴的飞轮
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源汽车驱动【技术领域】，具体涉及一种发动机飞轮与发电机转子的结构。
【背景技术】
[0002]新能源汽车中，混合动力汽车因为具有电力驱动和传统驱动方式的双重优点，逐渐被人们再次重视，成为本行业中的重要发展方向。
[0003]在混合动力汽车中，增程型插电式混合动力汽车的动力总成由发动机、启动发电一体机(以下称ISG电机)和减速器及驱动电机组成。发动机仅驱动电机发电提供电能，不直接参与车辆驱动。原有的发动机飞轮与曲轴连接后，通过齿圈来带动传动机构进行机械传递，此结构复杂，且齿圈成本较高，并且齿圈形状无法与ISG电机输入轴进行连接。如果不带飞轮，低转速段的转速波动较带飞轮的增大了很多，可能会引起发动机较大时振动。且飞轮作为储能原件，如果去除发动机工作不稳，低转速段曲轴可能难以推动活塞完成压缩冲程，容易造成发动机熄火。
实用新型内容
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种带电机转轴的飞轮，其介于发动机曲轴与发电机之间，其中:所述飞轮其包括径向延伸的飞轮盘部分，和位于所述飞轮盘一侧的轴心部分且轴向延伸的转子部分，且所述飞轮盘部分和所述转子部分为一体成型。
[0005]本实用新型整个飞轮除能满足发动机运行性能外，也作为电机转子部分支撑，带动发电机转子磁钢做机械转动。另外当发动机需要启动时，转子飞轮会带动发动机曲轴启动发动机。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的安装示意图；
[0007]图2为本实用新型的立体示意图；
[0008]同3为本实用新型的正面示意图；和
[0009]图4为本实用新型的侧面剖视图。
[0010]附图标记:1飞轮盘部分，2槽楔，3细长轴，4空心轴，5磁组螺栓孔，6发动机螺栓孔，7盲孔，8定位孔，9发动机曲轴，飞轮10，11永磁体钢片组，12台阶轴。
【具体实施方式】
[0011]如图1至4所示，本实用新型提供一种带电机转轴的飞轮10，其介于发动机曲轴9与发电机之间，其中:所述飞轮10其包括径向延伸的飞轮盘部分1，和位于所述飞轮盘一侧的轴心部分且轴向延伸的转子部分，且所述飞轮盘部分I和所述转子部分为一体成型。
[0012]本实用新型整个飞轮除能满足发动机运行性能外，也作为电机转子部分支撑，带动发电机转子磁钢做机械转动。另外当发动机需要启动时，转子飞轮会带动发动机曲轴启动发动机。其一体设计也避免了现有技术中接口问题，部件数量也有减少。
[0013]作为本实用新型的改进，所述转子部分与所述发电机的永磁体钢片组11固定连接。
[0014]作为优选的方式，所述转子部分为空心轴4，所述空心轴具有轴向槽楔2，以固定连接所述永磁体钢片组11。该方案中采用空心轴方式，降低整体质量，且保证了旋转中、以及呈悬臂梁结构的强度。
[0015]作为更进一步的改进，在所述空心轴4的外圈设有台阶轴12，且所述台阶轴12上设有轴向磁组螺栓孔5，以固定连接所述永磁体钢片组11。
[0016]作为优选方案，所述台阶轴12上设有沿圆周布置的定位孔8，以对所述永磁体钢片组11导向定位。
[0017]在上述技术方案中，本实用新型飞轮实现了同述永磁体钢片组11的导向、安装和固定。
[0018]作为进一步的优选实施例，在所述空心轴4内部还同轴设有细长轴3，以固定旋转变压器转子。
[0019]作为本实用新型的另一实施例，所述飞轮盘部分自圆心沿径向方向的厚度增加，以使得所述飞轮盘部分的外圆周部分的质量大于所述飞轮盘部分的内圆周部分。
[0020]飞轮轮盘采用边缘厚，中间薄的方式，飞轮后端凸出设计成空心轴形式，大部分质量集中在轮缘上，以便在整体较小的飞轮质量下获得较大的转动惯量。
[0021]作为本实用新型的进一步改进，所述飞轮盘部分的外圆缘为光滑圆周面。即简化了原本镶嵌在飞轮轮缘上的飞轮齿圈取消，简化飞轮制作过程。适于发电机是ISG启动发电一体机，也负责启动发动机的混合动力汽车结构。
[0022]作为本实用新型的更进一步实用新型，所述飞轮盘部分设有发动机螺栓孔6，以将所述飞轮同所述发动机的曲轴9固定连接，优选的，所述发动机螺栓孔6位于在所述空心轴4的内部。
[0023]作为本实用新型的优选方案，所述飞轮在位于所述飞轮盘的另一侧具有盲孔7，以对所述发动机的曲轴9进行导向定位。
[0024]如图1至4中所示的实施例，本实用新型的飞轮10位于发动机曲轴9和发电机之间，其中飞轮盘I上的盲孔7用来和曲轴9进行导向定位，之后通过外围的六个发动机螺栓孔6用来穿入内六角螺栓进行紧固。
[0025]台阶轴12前端为空心轴4部分，此部分用于固定发电机转子永磁体钢片组11，空心轴4上开有槽楔2，可以将永磁体钢片组11通过槽楔2固定在空心轴4上。另外台阶轴12上的四个磁组螺栓孔5，用来固定发电机转子永磁体钢片组11，同时台阶轴12上还有四个沿圆周布置的定位孔8，以对所述永磁体钢片组11导向定位。
[0026]如图所示，空心轴4内伸出细长轴3以固定旋转变压器转子。飞轮轮缘部分的飞轮齿圈取消，简化飞轮设计。
[0027]安装时，先将电机永磁体钢片组11套在空心轴上，通过键装配定位，并用四个长螺栓固定，此侧部分总成叫做飞轮转子。然后将飞轮转子与曲轴通过定位孔8进行定位，然后用六个内六角螺栓经发动机螺栓孔6进行连接。此时曲轴一飞轮转子总成装配完成。
[0028]本实用新型中发动机飞轮同电机转子的一体化，转子飞轮采用悬臂梁的方式用六个内六角螺栓固定在发动机曲轴上，质量集中在飞轮后端，以减少了因为悬臂梁结构产生的挠度对发电机气隙的影响。飞轮轮盘采用边缘厚，中间薄的方式，飞轮后端凸出设计成空心轴形式，大部分质量集中在轮缘上，以便在较小的飞轮质量下获得较大的转动惯量。飞轮前端突出轴上开有对称槽楔，实际使用时将转子永磁体钢片组通过槽楔固定在飞轮上面，制作成发电机转子。飞轮空心轴内突出一个细长轴，用于固定旋转变压器。由于发电机是ISG启动发电一体机，也负责启动发动机，因此将原本镶嵌在飞轮轮缘上的飞轮齿圈取消，简化飞轮制作过程。曲轴与飞轮转子及永磁体钢片组一起进行动平衡测试，以保证三者稳定运行。
[0029]其优点包括，但不仅限于:
[0030]1、发动机飞轮与发电机转子的一体化设计，转子飞轮不但可以起到飞轮的作用为发动机的运转储存能量，也作为发电机转子的转轴用于支撑转子磁钢。安装时将永磁体钢片组固定在转子飞轮上。
[0031]2、采用边缘厚中间薄的方式设计，尽量使较小的飞轮质量产生较大的转动惯量。飞轮轮盘靠近曲轴端，减小悬臂挠度。
[0032]3、转子端采用空心设计减少质量，在中间伸出细长轴固定旋转变压器。
[0033]4、发电机启动发动机时飞轮传递扭矩存储动能。
[0034]5、整个飞轮除能满足发动机运行性能外，也作为电机转子部分支撑，带动发电机转子磁钢做机械转动。另外当发动机需要启动时，转子飞轮会带动发动机曲轴启动发动机。
[0035]应了解本实用新型所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。
【权利要求】
1.一种带电机转轴的飞轮，其介于发动机曲轴与发电机之间，其特征在于:所述飞轮其包括径向延伸的飞轮盘部分，和位于所述飞轮盘一侧的轴心部分且轴向延伸的转子部分，且所述飞轮盘部分和所述转子部分为一体成型。
2.如权利要求1所述的飞轮，其特征在于:所述转子部分与所述发电机的永磁体钢片组固定连接。
3.如权利要求2所述的飞轮，其特征在于:所述转子部分为空心轴，所述空心轴具有轴向槽楔，以固定连接所述永磁体钢片组。
4.如权利要求3所述的飞轮，其特征在于:在所述空心轴的外圈设有台阶轴，且所述台阶轴上设有轴向磁组螺栓孔，以固定连接所述永磁体钢片组。
5.如权利要求4所述的飞轮，其特征在于:所述台阶轴上设有沿圆周布置的定位孔，以对所述永磁体钢片组导向定位。
6.如权利要求5所述的飞轮，其特征在于:在所述空心轴内部还同轴设有细长轴，以固定旋转变压器转子。
7.如权利要求1至6中任一所述的飞轮，其特征在于:所述飞轮盘部分自圆心沿径向方向的厚度增加，以使得所述飞轮盘部分的外圆周部分的质量大于所述飞轮盘部分的内圆周部分。
8.如权利要求1至6中任一所述的飞轮，其特征在于:所述飞轮盘部分的外圆缘为光滑圆周面。
9.如权利要求3至6中任一所述的飞轮，其特征在于:所述飞轮盘部分设有发动机螺栓孔，以将所述飞轮同所述发动机的曲轴固定连接，且所述发动机螺栓孔位于在所述空心轴的内部。
10.如权利要求1至6中任一所述的飞轮，其特征在于:位于所述飞轮盘的另一侧具有盲孔，以对所述发动机的曲轴进行导向定位。
【文档编号】F16F15/30GK204030853SQ201420317972
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】张方翔, 汤玉辉, 石华山, 吴恭敏 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司