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一种连接装置及动力总成的制作方法

2022-09-15 06:44:54 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及汽车动力领域,特别涉及一种连接装置及动力总成。


背景技术:

2.目前,新能源汽车应用越来越广泛,其中应用混动系统的新能源汽车动力来源于发动机和发电机组成的动力总成。由于发动机和发电机接口不同,需要连接装置连接发动机飞轮和发电机输入轴,现有新能源汽车动力总成的发动机与发电机采取集成化设计,发电机的飞轮与发电机输入轴通过膜片联轴器直连,发电机为单轴承支撑结构,可以最大限度的节省轴向空间,缩短整个动力总成的尺寸。但是,根据不同的客户需求,发电机输入轴会连接不同品牌的发动机,这会引起连接装置的接口尺寸变化,同时发电机的接口也会改变。而现有的连接装置接口均为固定规格的接口,当更换发动机时,联轴器的规格发生变化后便无法实现装配。因此,需要寻找一种新型的连接装置,以满足能够连接多种规格的发动机的需求。


技术实现要素:

3.鉴于此,本发明提供一种连接装置及动力总成。
4.具体而言,包括以下的技术方案:
5.一种连接装置,用于连接发动机飞轮与发电机输入轴,所述连接装置包括:
6.第一连接件,所述第一连接件设置在所述发电机输入轴上,所述第一连接件上设有第一连接孔;
7.第二连接件,所述第二连接件上设有第一装配孔,所述第二连接件的一侧与所述发动机飞轮连接,所述第二连接件的另一侧设有所述第一装配孔;
8.第一紧固件,所述第一装配孔与所述第一连接孔通过所述第一紧固件连接;
9.所述第一连接件通过所述第一连接孔、所述第一装配孔和所述第一紧固件连接不同结构的所述第二连接件。
10.优选的,所述第一连接件为轴套,所述第一连接件套设在所述发电机输入轴上,所述第一连接件与所述发电机输入轴过盈连接;
11.所述第一连接孔设置在所述第一连接件靠近所述发动机飞轮的一侧端面上,所述第一连接孔设置有多个;
12.所述第二连接件为环形结构,所述第一装配孔靠近所述第二连接件的内缘设置,所述第一装配孔设置有多个;
13.多个所述第一连接孔和多个所述第一装配孔均绕所述发电机输入轴的轴线周向均匀布置,所述第一连接孔和所述第一装配孔的轴线均与所述发电机输入轴的轴线平行,所述第一连接孔和所述第一装配孔一一对应设置。
14.优选的,所述第二连接件为膜片联轴器或弹性联轴器。
15.优选的,所述发电机输入轴位于发电机壳体内;
16.所述连接装置包括第三连接件;
17.所述第三连接件套设在所述第一连接件上,所述第三连接件的一侧连接所述发电机壳体,所述第三连接件的另一侧连接所述第一连接件。
18.优选的,所述第三连接件包括过渡盘和轴承;
19.所述过渡盘包括第一连接板和第二连接板,所述第一连接板沿所述发电机输入轴的径向延伸,所述第二连接板沿所述发电机输入轴的轴向延伸,所述第一连接板和所述第二连接板垂直;
20.所述轴承套设在所述第一连接件上,所述过渡盘套设在所述轴承上,所述轴承的内圈和所述第一连接件过盈连接,所述轴承的外圈和所述第二连接板过盈连接,所述第一连接板与所述发电机壳体连接。
21.优选的,所述发电机壳体包括第一侧板、第二侧板和周侧板,所述第一侧板和所述第二侧板均与所述发电机输入轴的轴线垂直,所述第一侧板和所述第二侧板相对设置,所述第一侧板、第二侧板和所述周侧板围成一具有开口的容纳腔;
22.所述容纳腔包括第一端口,所述第一端口位于所述第一侧板和所述发电机输入轴之间;
23.所述过渡盘设置在所述第一端口处,所述第二连接板向所述容纳腔内延伸,所述第一连接板位于所述第一侧板远离所述发动机飞轮的一侧,所述过渡盘的外缘和所述第一侧板固定连接。
24.优选的,所述过渡盘包括过渡板;
25.所述过渡板沿所述发电机输入轴的径向延伸,所述过渡板的一侧和所述第一连接板连接,所述过渡板的另一侧和所述第二连接板连接,所述过渡板设置在所述第一连接板靠近所述发动机飞轮的一侧,所述过渡板的外周壁和所述发电机壳体相抵。
26.优选的,所述第三连接件包括第一密封件;
27.所述过渡盘上设有第一挡边,所述第一挡边的一端和所述第二连接板连接,所述第一挡边沿所述发电机输入轴的轴线周向布置,所述第一挡边沿所述发电机输入轴径向向靠近所述第一连接件的方向延伸;
28.所述第一挡边设置在所述第二连接板远离所述发动机飞轮的一侧,所述第一密封件套设在所述第一连接件上,所述第一密封件设置在所述第一连接件和所述第一挡边之间。
29.优选的,所述第三连接件包括第二密封件和端盖;
30.所述端盖和所述第一挡边相对设置,所述端盖的一侧和所述过渡盘连接,所述端盖的另一侧套设在所述第一连接件上;
31.所述第二密封件设置在所述端盖和所述第一连接件之间,所述第二密封件和所述第一密封件相对设置。
32.一种动力总成,其上设置有如上所述的一种连接装置。
33.本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
34.本发明中第一连接件上的第一连接孔,第二连接件上的第一装配孔均为通用的螺钉孔结构,加工简单,第一紧固件为常见螺栓结构,通过第一连接孔、第一装配孔和第一紧固件可以使发电机输入轴连接不同规格的发动机,提高了连接装置的通用性,提高了汽车
总成的装配效率。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本发明发动机飞轮和发电机壳体的一种连接结构示意图;
37.图2为本发明图1所示连接结构的剖面示意图;
38.图3为本发明发动机飞轮和发电机壳体的另一种连接结构示意图;
39.图4为本发明图3所示连接结构的剖面示意图;
40.图5为本发明第三连接件结构示意图;
41.图6为本发明图3所示连接结构的爆炸示意图。
42.图中的附图标记分别表示为:
43.100-发动机飞轮;200-发电机输入轴;210-发电机壳体;211-第一侧板;2111-第三装配孔;212-第二侧板;213-周侧板;310-第一连接件;311-第一连接孔;320-第二连接件;321-第一装配孔;322-第二装配孔;330-第三连接件;331-过渡盘;3311-第一连接板;3312-第二连接板;3313-第一挡边;3314-过渡板;3315-第二连接孔;3316-第三连接孔;332-第一密封件;333-轴承;334-端盖;3341-第四装配孔;335-第二密封件;340-第一紧固件;350-第二紧固件;360-第三紧固件;370-第四紧固件。
44.通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
46.在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前,本发明实施例中所涉及的方位名词,如“上部”、“下部”、“侧部”,以图1中所示方位为基准,并不具有限定本发明保护范围的意义。
47.为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
48.如图1至图6所示,本实施例介绍了一种连接装置,用于连接发动机飞轮100与发电机输入轴200,连接装置包括:第一连接件310,第一连接件310设置在发电机输入轴200上,第一连接件310上设有第一连接孔311;第二连接件320,第二连接件320上设有第一装配孔321,第二连接件320的一侧与发动机飞轮100连接,第二连接件320的另一侧设有第一装配孔321;第一紧固件340,第一装配孔321与第一连接孔311通过第一紧固件340连接;第一连
接件310通过第一连接孔311、第一装配孔321和第一紧固件340连接不同结构的第二连接件320。
49.进一步,发动机飞轮100和发电机输入轴200之间通常采用直连式联轴器连接,直连式联轴器套设在发电机输入轴200上,与发电机输入轴200卡接。当更换不同品牌、型号、规格的发动机时,直连式联轴器与发动机进行配套更换,而更换后的直连式联轴器套设在发电机输入轴200的轴孔尺寸通常发生变化。直连式联轴器的通用性差,往往导致发电机和发动机装配的效率低,连接复杂,成本增加。
50.进一步,本实施例中,第一连接件310设置在发电机输入轴200上,通过第二连接件320连接发动机飞轮100和第一连接件310,最终实现发动机飞轮100和发电机输入轴200之间的连接。由于第一连接件310上设有第一连接孔311,第二连接件320上设有第一装配孔321,将第一连接孔311和第一装配孔321通过第一紧固件340连接即可实现发动机飞轮100和发电机输入轴200之间的连接。
51.进一步,本实施例中第二连接件320为膜片联轴器或弹性联轴器,第二连接件320设有轴孔,第一装配孔321绕轴孔周向布置,第一连接孔311和第一装配孔321的位置相匹配。常规设置中应将第二连接件320的轴孔与发电机输入轴200连接,本实施例中通过设置第一装配孔321和第一连接孔311避免了第二连接件320的轴孔与发电机输入轴200的直连,无论第二连接件320的轴孔是否与发电机输入轴200匹配,只要第一连接孔311和第一装配孔321相匹配,即可通过第一紧固件340连接第一连接件310和第二连接件320后实现发动机飞轮100和发电机输入轴200之间的连接。
52.进一步,本实施例中第一连接孔311和第一装配孔321的加工过程简单,容易操作,第一紧固件340为螺栓,容易获得。
53.本实施例中第一连接件310上的第一连接孔311,第二连接件320上的第一装配孔321均为通用的螺钉孔结构,加工简单,第一紧固件340为常见螺栓结构,通过第一连接孔311、第一装配孔321和第一紧固件340可以使发电机输入轴200连接不同规格的发动机,提高了连接装置的通用性,提高了汽车总成的装配效率。
54.优选的,结合图2、图4和图5,第一连接件310为轴套,第一连接件套设在发电机输入轴200上,第一连接件310与发电机输入轴200过盈连接;第一连接孔311设置在第一连接件310靠近发动机飞轮100的一侧端面上,第一连接孔311设置有多个;第二连接件320为环形结构,第一装配孔321靠近第二连接件320的内缘设置,第一装配孔321设置有多个;多个第一连接孔311和多个第一装配孔321均绕发电机输入轴200的轴线周向均匀布置,第一连接孔311和第一装配孔321的轴线均与发电机输入轴200的轴线平行,第一连接孔311和第一装配孔321一一对应设置。
55.进一步,本实施例中第一装配孔321为设置在第二连接件320上的通孔,第一连接孔311为设置在第一连接件310上的盲孔,第一连接孔311为螺纹孔,第一紧固件340为螺栓,第一紧固件340的螺帽位于第一装配孔321远离第一连接孔311的一侧,第一紧固件340贯穿第一装配孔321与第一连接孔311螺接。
56.进一步,本实施例中第一连接件310上设有环形台,环形台与第二连接件320卡接,环形台的设置增强了第一连接件310和第二连接件320之间的稳定性。环形台的加工过程简单,可以根据第二连接件320的轴孔尺寸进行加工,第二连接件320的轴孔套在环形台上。
57.进一步,本实施例中第二连接件320的外缘上设有绕第二连接件320轴线周向设置的第二装配孔322,发动机飞轮100上设有与第二装配孔322相匹配的安装孔,安装孔为螺纹孔,安装孔为盲孔。第二装配孔322的轴线和安装孔的轴线均与发动机飞轮100的轴线平行。第四紧固件370为螺栓,第四紧固件370的螺帽位于第二装配孔322远离电动机飞轮100的一侧,第四紧固件370贯穿第二装配孔322与安装孔螺接。
58.如图2、图4和图5所示,发电机输入轴200位于发电机壳体210内;连接装置包括第三连接件330;第三连接件330套设在第一连接件310上,第三连接件330的一侧连接发电机壳体210,第三连接件330的另一侧连接第一连接件310,第三连接件330用于承载发电机转子,避免发电机转子重量施加到发动机飞轮100和发动机曲轴上。
59.进一步,由于发电机转子的质量大,转动惯量大,当更换其它品牌、其它型式的发动机时,发动机曲轴可能无法与发电机输入轴200通过膜片联轴器连接,此时需要使用弹性联轴器或者其它强度大的联轴器结构。更换强度大的联轴器后发电机需要重新设计开发成双轴承支撑结构,这会增加开发成本,开发周期加长。
60.进一步,本实施例中设置了第三连接件330,第三连接件330将发电机由单轴承支撑结构变为双轴承支撑结构,在未更改原发电机结构的前提下,增加了原发电机转子的承载能力,降低了开发成本,开发周期短,且通用性强。
61.如图4和图6所示,第三连接件330包括过渡盘331和轴承333;过渡盘331包括第一连接板3311和第二连接板3312,第一连接板3311沿发电机输入轴200的径向延伸,第二连接板3312沿发电机输入轴200的轴向延伸,第一连接板3311和第二连接板3312垂直;轴承333套设在第一连接件310上,过渡盘331套设在轴承333上,轴承333的内圈和第一连接件310过盈连接,轴承333的外圈和第二连接板3312过盈连接,第一连接板3311与发电机壳体210连接。
62.进一步,第三连接件330中包括轴承333,轴承333的增加将发电机由单轴承支撑结构变为双轴承支撑结构,为发电机匹配不同品牌、型号的发动机提供了结构基础,提高了连接装置的通用性,提高了发电机和发动机的装配效率。
63.优选的,如图4至图6所示,发电机壳体210包括第一侧板211、第二侧板212和周侧板213,第一侧板211和第二侧板212均与发电机输入轴200的轴线垂直,第一侧板211和第二侧板212相对设置,第一侧板211、第二侧板212和周侧板213围成一具有开口的容纳腔;容纳腔包括第一端口,第一端口位于第一侧板211和发电机输入轴200之间;过渡盘331设置在第一端口处,第二连接板3312向容纳腔内延伸,第一连接板3311位于第一侧板211远离发动机飞轮100的一侧,过渡盘331的外缘和第一侧板211固定连接。
64.进一步,本实施例中发电机壳体210的容纳腔具有第一端口和第二端口,第一端口和第二端口相对设置,第一端口设置在容纳腔靠近发动机飞轮100的一侧,第二端口设置在容纳腔远离发动机飞轮100的另一侧。第一端口位于第一侧板211和发电机输入轴200之间,与发电机输入轴200的轴线垂直;第二端口位于第二侧板212和发电机输入轴200之间,与发电机输入轴200的轴线垂直。
65.进一步,第二端口的直径大于第一端口的直径,过渡盘331的最大直径大于第一端口的直径且小于第二端口的直径,因此,当安装过渡盘331时,将过渡盘331从第二端口处放入发电机壳体210内,然后将过渡盘331沿发电机壳体210的轴线再移动到第一端口处,过渡
盘331的第一连接板3311与第一侧板211的右侧壁面相抵。
66.进一步,第一连接板3311上设有第二连接孔3315,第一侧板211上设有第三装配孔2111,第二连接孔3315和第三装配孔2111均设置多个,多个第二连接孔3315和多个第三装配孔2111均绕发电机输入轴200的轴线周向均匀布置,第二连接孔3315和第三装配孔2111一一对应设置;第二连接孔3315的轴线和第三装配孔2111的轴线均与发电机输入轴200的轴线平行,第二连接孔3315和第三装配孔2111通过第二紧固件350连接。第二紧固件350为螺栓,第二连接孔3315为螺纹孔,第二紧固件350的螺帽位于第三装配孔2111靠近电动机飞轮的一侧,第二紧固件350贯穿第三装配孔2111与第二连接孔3315螺接。
67.进一步,如图2所示,第二侧板212上设有装配孔,装配孔绕发电机输入轴200的轴线周向布置,装配孔和发电机的固定载体通过螺栓连接。
68.优选的,如图4和图5所示,过渡盘331包括过渡板3314;过渡板3314沿发电机输入轴200的径向延伸,过渡板3314的一侧和第一连接板3311连接,过渡板3314的另一侧和第二连接板3312连接,过渡板3314设置在第一连接板3311靠近发动机飞轮100的一侧,过渡板3314的外周壁和发电机壳体210相抵。
69.进一步,过渡板3314和第一连接板3311的连接处形成阶梯结构,阶梯结构与第一侧板211卡接,保证了第一侧板211和过渡盘331之间连接的稳定性。
70.进一步,第二连接板3312的一侧和过渡板3314连接,第二连接板3312的另一侧向容纳腔内延伸,使第二连接板3312沿发电机输入轴200的轴线延伸方向具有一定的宽度,第二连接板3312的宽度大于轴承333的宽度,保证了第二连接板3312与轴承333之间具有充足的接触面积,保证了第二连接板3312和轴承333之间连接的稳定性。
71.进一步,第二连接板3312向容纳腔内延伸,使得第三连接件330的整体结构大部分位于容纳腔内,额外占据发电机侧的轴向尺寸很小,使得发电机由单轴承支撑结构变为双轴承支撑结构后轴向尺寸增加小,节约发电机开发成本,便于发电机通用化。
72.优选的,如图4至图6所示,第三连接件330包括第一密封件332;过渡盘331上设有第一挡边3313,第一挡边3313的一端和第二连接板3312连接,第一挡边3313沿发电机输入轴200的轴线周向布置,第一挡边3313沿发电机输入轴200径向向靠近第一连接件310的方向延伸;第一挡边3313设置在第二连接板3312远离发动机飞轮100的一侧,第一密封件332套设在第一连接件310上,第一密封件332设置在第一连接件310和第一挡边3313之间。
73.进一步,本实施例中第一挡边3313向发电机输入轴200的方向延伸,延伸至第一连接件310处。第一密封件332与第一连接件310的壁面之间形成动密封,保证了轴承333远离发动机飞轮100一侧的密封性。
74.优选的,如图4至图6所示,第三连接件330包括第二密封件335和端盖334;端盖334和第一挡边3313相对设置,端盖334的一侧和过渡盘331连接,端盖334的另一侧套设在第一连接件310上;第二密封件335设置在端盖334和第一连接件310之间,第二密封件335和第一密封件332相对设置。
75.进一步,本实施例中端盖334上设有第四装配孔3341,过渡盘331上设有第三连接孔3316,第四装配孔3341和第三连接孔3316均设置多个,多个第四装配孔3341和多个第三连接孔3316均绕发电机输入轴200的轴线周向均匀布置,第四装配孔3341和第三连接孔3316一一对应设置;第四装配孔3341的轴线和第三连接孔3316的轴线均与发电机输入轴
200的轴线平行,第四装配孔3341和第三连接孔3316通过第三紧固件360连接。
76.进一步,第三紧固件360为螺栓,第三连接孔3316为螺纹孔,第三紧固件360的螺帽位于第四装配孔3341靠近发动机飞轮100的一侧,第三紧固件贯穿第四装配孔3341与第三连接孔3316螺接。
77.进一步,端盖334和过渡盘331连接后与第一连接件310之间形成密封腔,轴承333位于密封腔中,增强了密封性。
78.进一步,端盖334远离发动机飞轮100的一侧壁面上设有环形凸起,环形凸起与第二连接板3312卡接,保证了端盖334和过渡盘331连接的稳定性,也在端盖334和过渡盘331连接时起到了定位作用。
79.优选的,第一挡边3313上设有第一卡环,第一密封件332设置在第一卡环内;端盖334上设有第二卡环,第二密封件335设置在第二卡环内。
80.第一卡环和第二卡环沿发电机输入轴200的周向环绕。第一挡边3313靠近第一连接件331的一侧壁面沿发电机输入轴200的径向向远离第一连接件331的方向凹陷,同时第一挡边3313靠近轴承333的一侧壁面沿发电机输入轴200的轴向向远离轴承333的方向凹陷,此时形成第一卡环,使第一挡边3313的内缘呈阶梯状。第一密封件332设置在第一卡环内,第一密封件332和第一卡环过盈配合,避免了第一密封件332沿发电机输入轴200的轴线延伸方向产生位移。
81.端盖334的内缘设有第二卡环,第二卡环与第一卡环相对设置。端盖334的内缘壁面首先沿发电机输入轴200的轴向向靠近发动机飞轮100的方向延伸一段距离,然后延伸端沿发电机输入轴200的径向向靠近第一连接件310的方向延伸,形成第二卡环。第二密封件335设置在第二卡环内,第二密封件335和第二卡环过盈配合,避免了第二密封件335沿发电机输入轴200的轴线延伸方向产生位移。发电机工作过程中,第一密封件332和第二密封件335相对第一连接件310不动,第一连接件310带动轴承333转动。
82.本实施例中第一密封件332和第二密封件335均为油封,第一密封件332和第二密封件335与第一连接件310之间形成动密封。
83.本实施例还介绍了一种动力总成,其上设置有如上所述的一种连接装置。连接装置在动力总成中用于连接发动机飞轮100和发电机输入轴200,连接装置的通用性提高,使得动力总成中发动机和发电机的匹配更加高效、便捷。
84.本实施例中的连接装置可应用于新能源汽车的发电动力总成、应急发电机组,还可应用于船舶用发电机组、轨道车辆发电机组等。此外,本实施例的保护范围不限定为汽车,即燃油或燃气发动机和发电机组合为动力总成的均可应用本实施例的连接装置。
85.在本发明中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
86.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
87.以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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