专利名称：一种含有旋转变压器的集成式启动发电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有旋转变压器的集成式启动发电机，属于发动机零部件技术领域。
背景技术：
混合动力汽车技术在传统单独由发动机驱动的动力系统中加入了电机进行电力辅助驱动，从而有效的降低了车辆的燃油消耗和有害物排放。集成式启动发电机(其中的集成式启动发电机，简称ISG)混合动力系统是一种广泛应用于轿车、SUV等小型车辆的混合动力构型，其将发动机飞轮和电机二者合二为一，用电机转子替代了原有发动机的飞轮，电机定子替代飞轮壳，将电机集成到了发动机原有飞轮位置。由于其二者的紧密结合，又将电机和发动机统称为ISG混合动力发动机。
混合动力发动机中的电机通常为交流永磁同步电机。由于电机需要根据转子位置对定子电流进行精确控制，因此需要精确获得转子位置信号。通常多使用旋转变压器作为转角传感器获得转子绝对转角位置。旋转变压器是一种无接触式绝对转角位置传感器，由定子线圈、转子和控制电路组成。定子由特定形状的导磁材料制成，安装于ISG电机定子上。转子由一对正交的感应线圈和激励线圈缠绕而成，安装与ISG电机定子上。
如图1所示，图1为现有安装旋转变压器的集成式启动发电机的结构示意图。
其中，1-发动机机体，2-发动机曲轴法兰，3-ISG定子体，4-ISG定子绕组，5-ISG转子永磁体，6-ISG转子体，7-旋变定子连接盘，8-旋变定子绕组，9-输出半轴，10-旋变转子铁芯，11-ISG转子压盘，12-离合器摩擦片，13-离合器压盘，14-离合器壳，15-离合器输出轴。
通常ISG转子体(6)通过螺钉固定在发动机曲轴法兰(2)上，ISG转子体内部安装有永磁体(5)。而后在转子上安装输出半轴(9)，以便固定旋转变压器转子(10)。ISG定子绕组(4)被固定在ISG定子(3)上，ISG定子被通过螺钉固定在发动机机体(1)上，其后通过旋转变压器定子连接盘(7)固定旋转变压器定子(8)。输出半轴外侧安装ISG转子压盘(11)，用于固定离合器壳(14)并与离合器压盘(13)配合压紧离合器摩擦片(12)，从而将动力输出至离合器输出轴(15)。
本连接方式将旋转变压器布置于ISG转子外侧，不仅需要为旋转变压器定子和转子安装设计连接部件，更需要在旋转变压器外侧再布置飞轮压盘以配合离合器安装。这样不仅大大增加了连接部件个数，降低了连接强度，更恶化了系统的同轴度。在高速旋转和大扭矩输出的发动机上，不仅降低了系统的可靠性、更增加了系统的安装尺寸和成本。
发明内容
本发明目的为优化集成式启动发电机机械系统结构，提出了一种含有旋转变压器的集成式启动发电机，尤其提出了一种集成式启动发电机旋转变压器的安装方式。
一种含有旋转变压器的集成式启动发电机，其特征在于，该启动发电机包括发动机机体，发动机曲轴法兰，ISG定子体，ISG定子绕组，ISG转子永磁体，ISG转子体，旋变定子连接盘，旋变定子绕组，旋变转子铁芯，离合器摩擦片，离合器压盘，离合器壳，离合器输出轴；ISG转子体通过螺钉固定在发动机曲轴法兰上，ISG转子体内部安装有永磁体。ISG定子绕组被固定在ISG定子上，ISG定子被通过螺钉固定在发动机机体上。旋转变压器转子被直接固定在ISG转子体上，位于转子体和发动机之间。旋转变压器定子绕组通过连接盘被和ISG定子体一起固定在发动机机体上，且位于定子体和发动机之间。ISG转子体外侧平面被加工成平面，用于固定离合器壳并与离合器压盘配合压紧离合器摩擦片，从而将动力输出至离合器输出轴。
本发明提高了机械系统强度和可靠性、减少了系统零部件，减少了系统尺寸，降低了系统成本。
图1为现有安装旋转变压器的集成式启动发电机的结构示意图。
图2为本发明提出的安装旋转变压器的集成式启动发电机的结构示意图。
具体实施例方式
结合附图进一步说明本发明。
如图2所示，图2为本发明提出的安装旋转变压器的集成式启动发电机的结构示意图。其中，1-发动机机体，2-发动机曲轴法兰，3-ISG定子体，4-ISG定子绕组，5-ISG转子永磁体，6-ISG转子体，7-旋变定子连接盘，8-旋变定子绕组，9-旋变转子铁芯，10-离合器摩擦片，11-离合器压盘，12-离合器壳，13-离合器输出轴。
ISG转子体(6)通过螺钉固定在发动机曲轴法兰(2)上，ISG转子体内部安装有永磁体(5)。ISG定子绕组(4)被固定在ISG定子(3)上，ISG定子被通过螺钉固定在发动机机体(1)上。旋转变压器转子(9)被直接固定在ISG转子体上，位于转子体和发动机之间。旋转变压器定子绕组(8)通过连接盘(7)被和ISG定子体一起固定在发动机机体上，且位于定子体和发动机之间。ISG转子体外侧平面被加工成平面，用于固定离合器壳(12)并与离合器压盘(11)配合压紧离合器摩擦片(10)，从而将动力输出至离合器输出轴(13)。
与传统旋转变压器安装方式相比，本发明安装方式将旋转变压器位置从ISG转子外侧移动到了ISG转子和发动机之间，即ISG转子内侧。这种安装方式可以将离合器直接安装到ISG转子上，不再需要输出半轴、转子压盘等部件。这样不仅减少了零部件个数降低了系统成本和安装尺寸，更提高了传动轴系强度，减少了连接次数从而提高了系统同轴度，提高了系统可靠性。
权利要求
1.一种含有旋转变压器的集成式启动发电机，其特征在于，该发电机含有发动机机体(1)，发动机曲轴法兰(2)，ISG定子体(3)，ISG定子绕组(4)，ISG转子永磁体(5)，ISG转子体(6)，旋变定子连接盘(7)，旋变定子绕组(8)，旋变转子铁芯(9)，离合器摩擦片(10)，离合器压盘(11)，离合器壳(12)，离合器输出轴(13)；ISG转子体(6)通过螺钉固定在发动机曲轴法兰(2)上，ISG转子体内部安装有永磁体(5)；ISG定子绕组(4)固定在ISG定子(3)上，ISG定子固定在发动机机体(1)上；旋转变压器转子(9)被直接固定在ISG转子体上，位于转子体和发动机之间；旋转变压器定子绕组(8)通过旋变定子连接盘(7)被和ISG定子体一起固定在发动机机体(1)上，且位于定子体和发动机之间；ISG转子体外侧平面为平面，用于固定离合器壳(12)并与离合器压盘(11)配合压紧离合器摩擦片(10)，将动力输出至离合器输出轴(13)。
全文摘要
一种含有旋转变压器的集成式启动发电机，属于发动机零部件技术领域。ISG转子体(6)通过螺钉固定在发动机曲轴法兰(2)上，ISG转子体内部安装有永磁体(5)；ISG定子固定在发动机机体(1)上；旋转变压器转子(9)被直接固定在ISG转子体上，位于转子体和发动机之间；旋转变压器定子绕组(8)通过旋变定子连接盘(7)被和ISG定子体一起固定在发动机机体(1)上，且位于定子体和发动机之间；ISG转子体外侧平面为平面，用于固定离合器壳(12)并与离合器压盘(11)配合压紧离合器摩擦片(10)，将动力输出至离合器输出轴(13)。本发明提高了机械系统强度和可靠性、减少了系统零部件，减少了系统尺寸，成本降低。
文档编号H02K21/12GK101075770SQ20071011896
公开日2007年11月21日 申请日期2007年6月15日 优先权日2007年6月15日
发明者田硕, 李立国, 欧阳明高 申请人:清华大学