一种传动半轴发电机构的制作方法

1.本实用新型属于车辆动能回收设备技术领域，具体涉及一种传动半轴发电机构。


背景技术：

2.发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
3.而现有的车辆发电机均为独立模块，与动力源传动连接进行发电，并通过外部的整流电路进行处理，从而对蓄电池持续稳定充电。但由于这种发电机是直接与发动机传动连接，而轮上原本具有的动能无法与现有的发电机直接传动，则导致该部分能量无法回收，且在持续的刹车过程中还会对刹车系统造成较大负担。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种传动半轴的发电机构，主要通过在现有车辆的传动系统上增设有一套发电系统，能够将轮上的动能在恰当的时候进行发电，从而达到一定的动能回收发电的效果。
5.本实用新型所采用的技术方案为：
6.第一方面，本实用新型提供一种传动半轴发电机构，设置在车辆传动结构中进行动能回收的装置，包括套设在驱动半轴外的轴套，所述轴套固定在驱动半轴两端的外部结构上；
7.在轴套上设有发电组件，发电组件包括固定在轴套上的定子和设置在驱动半轴上的转子，定子上设有若干线圈铁芯和连接外部电路与线圈铁芯的线缆，转子上设有若干励磁绕组或永磁体，由驱动半轴带动转子在定子内转动感应发电。
8.值得说明的是，本实用新型的主要改进点是将现有的发电机构设置在车辆的特定机构，但也并不限定为车辆使用，现有结构中存在长期高速转动的驱动轴的结构均能够采用本实用新型的技术方案进行改造并实现对应的技术效果。
9.同时，由于是采用现有的发电机构，其发电原理也属于本领域技术人员的公知常识。其中的转子和定子是常规结构设计，但具有定子和转子的发电机结构并不进行限定，包括直流发电机和交流发电机，若是直流发电机，则定子中也可以将线圈铁芯替换为永磁体。
10.而交流发电机中，并不是由转子绕组做切割磁感线运动，而是由转子产生旋转的磁场（励磁装置为励磁绕组通入电流），使定子绕组做切割磁感线的运动，从而产生感应电
动势，并通过接线端子引出。
11.本技术并不限定具体的发电结构的类型和发电原理，由于大部分发电机构均具有转子和定子结构，其他结构均为配套且具有成熟的解决方案，根据需求设置后直接适配调试即可。区别与现有技术的在于，定子与转子的固定连接方式。
12.由于现有发电机构是单独的模块，仅具有转轴与线缆与外部结构连接，但由于驱动半轴为单独的杆件，并不具备额外的传动连接位，则需要将转子和定子结构进行安装位限定，才能够不对驱动半轴造成影响。本技术中的驱动半轴用于连接两个外部结构，一般为差速器和轮毂，而差速器固定在车架上，而一般承载式车身的轮毂通过悬架与车架连接，虽然具有多向活动的自由度，但同样具有固定点位。则本技术中的轴套两端分别固定在驱动半轴两侧的两个外部结构上，并保持与驱动半轴保持共轴线状态。而本技术的发电机构则通过轴套进行固定，从而在不造成驱动半轴的结构改变的前提下，通过与驱动半轴固定连接从而利用驱动半轴的转动带动转子转动从而实现发电效果。
13.还值得说明的是，驱动半轴可认为始终保持长时间的转动状态，虽然转速持续变化，但由于发电机构设有整流电路，其类似与现有风能发电机构中的结构，能够在一定的转速范围内实现给车辆蓄电池充电的效果。且本技术也并不是用于替代现有发电机构，而是作为动能回收的机构使用，从而与现有的发电机模块互补实现电能补充。
14.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第一种实施方式，所述定子为圆盘状结构，通过焊接或螺栓连接方式固定在轴套内壁上。
15.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第二种实施方式，所述定子为圆环状结构，并套设在轴套外部。
16.结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第三种实施方式，所述轴套上设有向内凹陷的环形槽，所述定子卡接在环形槽内。
17.结合第一方面的第二种实施方式，本实用新型提供第一方面的第四种实施方式，所述定子为具有至少两个子部分的可拆卸结构，通过螺栓或卡箍合围在轴套外表面。
18.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第五种实施方式，轴套任一端与外部结构的连接端部具有间隙，所述定子具有插入该间隙的环状凸缘，并通过螺栓实现与轴套、外部结构固定连接。
19.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第六种实施方式，轴套包括至少两段通过法兰连接的部分，所述定子具有设置在法兰连接处的环状凸环，并通过螺栓穿过环状凸缘与轴套的两个部分固定。
20.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第七种实施方式，所述转子为固定在驱动半轴表面的环形结构，并在转子上设有若干安装槽，所述励磁绕组或永磁体设置在安装槽内。
21.结合第一方面，本实用新型提供第一方面的第八种实施方式，所述转子内环具有若干向内凸起的连接件，连接件端部具有贴合在驱动半轴表面的贴片，贴片通过焊接与驱动半轴表面固定连接。
22.本实用新型的有益效果为：
23.本实用新型通过在驱动半轴上实现安装并利用驱动半轴进行发电，从而在一些特定运行状态下将驱动半轴连接的轮毂的动能进行回收，从而对车辆的电池进行额外功能。
附图说明
24.图1是本实用新型实施例中发电机构的装配在半轴上的主视图；
25.图2是本实用新型实施例中发电机构的半轴上的轴测视图；
26.图3是本实用新型图2中的a局部放大示意图。
27.图中：1-轴套，2-驱动半轴，3-节套，4-定子，5-转子，6-线圈铁芯，7-焊接片。
具体实施方式
28.下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步阐释。
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.实施例：
36.本实施例公开一种传动半轴的发电机构，主要是设置在车辆的轮毂的驱动半轴2上，用于在车辆高速稳定行驶时或减速时进行发电和动能回收，区别于现有与发动机传动连接的发电机结构，能够根据需求进行灵活设置。
37.具体的，本实施例中的车辆为非承载式车身，而发电机构主要设置在车辆后轮上。其中，后轮的驱动半轴2连接在差速器与轮毂之间，而轮毂通过整体桥结构与车架连接。由于采用整体桥的后悬架结构，则在差速器两侧各设有一根轴套1，该轴套1一端通过螺栓固
定在差速器上，另一端通过避震器与车架连接。而内部的驱动半轴2连接在差速器与轮毂之间，同时通过轴承与轴套1连接并保持共轴线状态。
38.而本实施例中的发电机构主要包括转子5和定子4，其中定子4具有多个槽，在槽内设有线圈铁芯6，通过线缆将定子4上的线圈铁芯6连接形成共线线路，并通过设置在其外部的线缆与外部线路连接。而转子5上设有若干绕组，同样通过线缆与外部线路连接，同时具有滑环结构实现转动电连接。
39.其中，定子4为筒型结构，其外圈表面具有螺纹，而轴套1一侧端面内设有内螺纹，通过螺纹结构将定子4固定在轴套1内，并使得驱动半轴2从定子4中心穿过。
40.而转子5为环形结构，其内圈尺寸与驱动半轴2外部截面尺寸接近，能够在顺利套设在驱动半轴2上并通过焊接等方式进行固定连接，使得转子5能够随着驱动半轴2的带动实现在定子4内转动。
41.本实施例的定子4与转子5均通过线缆与外部线路连接，定子4产生旋变磁场，转子5旋转后在磁场中的进行磁力线切割，从而产生输出电流，并通过整流电路将整流后的电流通入蓄电池中进行充电。
42.一些实施例中，定子4为套设在轴套1外部的环形结构，定子4上设有若干线圈铁芯6，通过线缆与外部线路连接。而在对应位置的驱动半轴2上设有定子4，固定方式与上述方式相同，同样又驱动半轴2带动转子5在定子4内转动。
43.具体的，定子4的套设方式包括直接焊接的方式固定在轴套1上，这种固定方式中的定子4内径不小于轴套1的外径，能够从轴套1一侧套入轴套1并在对应位置通过焊接等方式进行固定。
44.亦或是，将定子4优化为可拆卸式结构，包括至少两个子部分，通过螺栓或卡箍等方式拼接形成环形结构，且形成的环形结构的内径小于轴套1外径。而轴套1上设有一个环形槽，在安装时，先将分散的定子4的子部分在轴套1表面的环形槽内形成环形结构，并通过螺栓或卡箍将其固定在环形槽上，然后在从一侧插入若干个线圈铁芯6。
45.一些实施例中，轴套1包括至少两个通过法兰连接的部分，其中在连接处设有定子4。该定子4结构同样为环形金属件，内部绕轴线方向等圆心角设有若干线圈铁芯6。
46.而定子4两侧均设有一个法兰环，通过螺栓与两侧轴套1的法兰部分固定连接。同时转子5设置在定子4内侧并通过焊接的方式固定在驱动半轴2上。
47.一些实施例中，对另一驱动半轴2结构进行适配。如图1至图3所示，图中展示了驱动半轴2两侧连接的部分结构，同时也示出了该发电机构的设置位置和设置方式。
48.本实施例中的驱动半轴2为具有至少一个万向节的驱动壁，图中的左侧为拆分状态下的差速器结构，而驱动半轴2一端伸入差速器中与斜齿轮传动连接，并在连接处设有轴承进行支撑限位。
49.在差速器上还固定又轴套1，该轴套1为金属结构，仅一端固定，另一端端部设有一个节套3，通过橡胶软质材料制成的节套3包裹住驱动半轴2外端的万向节。而万向节的另一端通过转轴与轮毂连接。
50.这种驱动半轴2结构中，轴套1仅一端固定在差速器上，而驱动半轴2在万向节与差速器之间的部分被轴套1笼罩，同时该部分保持与轴套1共轴线状态。在轴套1与节套3之间通过焊接固定有定子4，该定子4的外部具有一个环状凸缘，环状凸缘的外径与轴套1端部的
外径相同，通过将环状凸缘与轴套1端口表面焊接实现固定，并在环状凸缘上设有若干安装孔，通过螺栓将节套3的硬质环状结构安装在环状凸缘上实现固定。
51.进一步地，在定子4内侧设有套设在驱动半轴2上的转子5，该转子5为环形结构，且内镜大于驱动半轴2。在转子5内圈上设有若干凸起结构，并在凸起结构的端部设有焊接片7。该焊接片7为弧形片体，所有焊接片7的外侧表面形成一个环形结构，其直径与驱动半轴2外径相等。则安装时，所有焊接片7表面均贴合在驱动半轴2表面，通过焊接实现固定连接。
52.本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。