用于連接發(fā)動機和電機的裝置及油電混合動力汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于連接發(fā)動機和電機的裝置和油電混合動力汽車。該裝置包括摩擦件，其包括摩擦片和位于所述摩擦片的中部的連接孔，其中，電機軸穿設在所述連接孔中與所述摩擦件固定連接，至少部分所述摩擦片通過壓緊件而被壓緊在所述發(fā)動機的飛輪上，從而能夠?qū)碜噪姍C或發(fā)動機的扭矩傳送給發(fā)動機或電機。在發(fā)動機或電機產(chǎn)生過載時，摩擦件能夠與發(fā)動機之間產(chǎn)生打滑，從而減少因過載而對發(fā)動機的曲軸或電機軸產(chǎn)生的破壞。
【專利說明】用于連接發(fā)動機和電機的裝置及油電混合動力汽車

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于油電混合動力汽車的扭矩傳遞裝置，特別地涉及一種用于連接發(fā)動機和電機的裝置，還涉及一種包括上述裝置的油電混合動力汽車。

【背景技術(shù)】
[0002]油電混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性能高，而且行駛性能優(yōu)越，因此其仍占據(jù)著重要的部分。一般混合動力汽車包括發(fā)動機和電機，而且發(fā)動機一般與電機直接連接。
[0003]由于新能源汽車的工作特性,如發(fā)動機會頻繁啟動、停止。加上發(fā)動機啟動的不可控性和發(fā)動機獨特的振動特性，對于較為工作狀態(tài)穩(wěn)定、可控性高的電機來說會產(chǎn)生沖擊，發(fā)動機和電機都可能運行異常產(chǎn)生過載的情況。同時汽車上的部件連接對空間有一定限制要求，因此對于發(fā)動機和電機的軸向機械連接裝置有著特殊要求。傳統(tǒng)的發(fā)動機連接通常使用飛輪直接與法蘭相聯(lián)或者在其中增加帶扭轉(zhuǎn)減振的彈性聯(lián)軸器。這種連接方式若用于發(fā)動機與電機之間，并在發(fā)動機或電機過載后，通常會出現(xiàn)電機軸異常損壞，彈性聯(lián)軸器異常損壞或者發(fā)動機的曲軸損壞。
[0004]因此，如何解決現(xiàn)有技術(shù)中電機軸或發(fā)動機的曲軸容易損壞的問題，是本領域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種用于連接發(fā)動機和電機的裝置，當發(fā)動機或電機的扭矩過大時，可以通過裝置的打滑來保護發(fā)動機或電機。
[0006]本發(fā)明的用于連接發(fā)動機和電機的裝置，包括摩擦件，其包括摩擦片和位于所述摩擦片的中部的連接孔，其中，電機軸穿設在所述連接孔中與所述摩擦件固定連接，至少部分所述摩擦片通過壓緊件而被壓緊在所述發(fā)動機的飛輪上，從而能夠?qū)碜噪姍C或發(fā)動機的扭矩傳送給發(fā)動機或電機。
[0007]由于摩擦件通過壓緊力壓緊在發(fā)動機的飛輪上，因此摩擦件與發(fā)動機和電機之間會有一個最大的傳遞扭矩。當發(fā)動機或電機的扭矩大于摩擦件所能傳遞的最大扭矩時，摩擦件與飛輪之間的壓緊力不足以使摩擦件與發(fā)動機進行同步運動。這樣，摩擦件會與飛輪之間產(chǎn)生打滑，從而能夠有效地減少因過載而對電機軸或發(fā)動機的曲軸所造成的損壞。
[0008]在一個實施例中，還包括設置在所述摩擦片和所述壓緊件之間的用于為所述摩擦片提供彈性壓緊力的碟形彈簧，其中，所述碟形彈簧構(gòu)造成其形變隨著摩擦片的磨損逐漸減小。
[0009]由于在摩擦片與飛輪之間產(chǎn)生打滑后，摩擦片或飛輪會產(chǎn)生一定的磨損，因此每當摩擦片產(chǎn)生打滑時，摩擦片或飛輪的厚度會相應地減少。這樣，壓緊件對摩擦片的壓緊力也會相應的減少。當摩擦片與飛輪之間的壓緊力不滿足需求時，需要重新更換摩擦片或飛輪，費事費力。因此，設置一個用于為摩擦片提供彈性壓緊力的碟形彈簧。當摩擦片產(chǎn)生一定程度的磨損時，碟形彈簧對摩擦片的壓緊力隨著摩擦片磨損的增大而增大。這樣，當摩擦片產(chǎn)生磨損后，摩擦片與飛輪之間的壓緊力仍然能夠滿足使用要求。因此，可以有效地減少摩擦片的更換次數(shù)，省事省力，而且還可以減少更換或維護成本。
[0010]在一個實施例中，所述壓緊件包括用于將所述摩擦片壓緊在所述飛輪上的壓緊盤蓋，其中所述壓緊盤蓋固定在所述飛輪上，并且所述碟形彈簧通過所述壓緊盤蓋壓緊在所述摩擦片上。這樣，該裝置的結(jié)構(gòu)簡單，安裝空間較小，而且制造成本較低，重量較小，從而可以有效地減少對電機或發(fā)動機所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量。
[0011]在一個實施例中，所述摩擦件還包括設置在所述連接孔和所述摩擦片之間的扭轉(zhuǎn)減震部。這樣，發(fā)動機產(chǎn)生的振動會被扭轉(zhuǎn)減震部過濾衰減，從而可以有效地提高發(fā)動機或電機的穩(wěn)定性能，進而提高發(fā)動機、電機及摩擦件的使用壽命，以及對于輔助工況和振動沖擊的承受能力。
[0012]在一個實施例中，在所述碟形彈簧和所述摩擦片之間還設置有分別與所述碟形彈簧和所述摩擦片接觸的環(huán)形盤。這樣，當壓緊盤蓋與飛輪之間的空間過大，不足以壓緊摩擦片或碟形彈簧時，可以通過設置環(huán)形盤來使壓緊盤蓋能夠為摩擦片或碟形彈簧提供足夠的壓緊力。此外，由于便于將環(huán)形盤的兩個端面設置為例如平面形，因此將環(huán)形盤設置在碟形彈簧和摩擦片之間，以便于設置碟形彈簧。
[0013]在一個實施例中，所述摩擦件的最大傳遞扭矩為所述發(fā)動機或所述電機的過載扭矩，并且所述摩擦件的初始壓緊力通過所述碟形彈簧的壓緊力、所述摩擦片與所述環(huán)形盤之間的摩擦系數(shù)或所述摩擦片與所述飛輪和所述環(huán)形盤之間的接觸面積調(diào)節(jié)。
[0014]當發(fā)動機或電機過載時，摩擦片與發(fā)動機之間產(chǎn)生打滑，從而有效地保護發(fā)動機的曲軸或電機軸。此外，由于便于調(diào)節(jié)碟形彈簧的壓緊力或摩擦片的大小，而且便于更換環(huán)形盤的材料或大小，因此通過碟形彈簧或摩擦片或環(huán)形盤調(diào)節(jié)摩擦件的初始壓緊力時，操作簡單，便于實現(xiàn)。
[0015]在一個實施例中，所述碟形彈性構(gòu)造成其自由端朝向或背離所述壓緊盤蓋一側(cè)延伸。
[0016]當?shù)螐椈傻淖杂啥顺驂壕o盤蓋一側(cè)延伸時，在壓緊盤蓋能夠壓緊碟形彈簧的情況下，可以將壓緊盤蓋的中部設置較大的缺口，從而可以有效地減輕壓緊盤蓋的重量，進而減輕裝置的重量，而且還可以進一步減少裝置的成本。當?shù)螐椈傻淖杂啥吮畴x壓緊盤蓋一側(cè)延伸時，壓緊盤蓋所產(chǎn)生的形變較小，從而可以有效地提高壓緊盤蓋的使用壽命。
[0017]在一個實施例中，所述碟形彈簧構(gòu)造成在摩擦片的磨損厚度達到未磨損前的厚度的1/8-1/5時的彈性壓緊力最大。這樣，既在碟形彈簧的可恢復的形變范圍之內(nèi)，又可以減少更換摩擦件的次數(shù)，省時省力，同時也節(jié)省成本。
[0018]在一個實施例中，所述摩擦片通過鉚釘與所述扭轉(zhuǎn)減震部固定連接，并且所述鉚釘?shù)捻敹撕偷锥司煌钩鲇谒瞿Σ疗?。由于摩擦片的材質(zhì)一般選用鈦酸鉀，因此優(yōu)先選用摩擦片通過鉚釘與扭轉(zhuǎn)減震部連接。
[0019]本發(fā)明的油電混合動力汽車，包括發(fā)動機，以及使用根據(jù)上述中任一項所述的裝置與所述發(fā)動機連接的電機。該油電混合動力汽車的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，而且發(fā)動機的曲軸和電機軸的使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進行更詳細的描述。在圖中:
[0021]圖1為本發(fā)明的用于連接發(fā)動機和電機的裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為圖1的爆炸圖。
[0023]圖3為本發(fā)明中的摩擦件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明中的裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為圖4的爆炸圖。
[0026]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例描繪。

【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的用于連接發(fā)動機和電機的裝置包括摩擦件3和壓緊件5。其中，發(fā)動機和電機通過摩擦件3連接在一起。當發(fā)動機或電機工作時，通過摩擦件3為發(fā)動機和電機傳遞扭矩。并且在發(fā)動機或電機的扭矩過大時，摩擦件3能夠與發(fā)動機之間產(chǎn)生打滑，從而減少因發(fā)動機或電機的扭矩過大而對發(fā)動機的曲軸或電機軸2產(chǎn)生的破壞。壓緊件5用于將摩擦件3壓緊在發(fā)動機的飛輪I上，從而實現(xiàn)摩擦件3與發(fā)動機之間的壓緊。
[0029]在一個實施例中，如圖3所示，摩擦件3包括大致成圓盤形的摩擦片41和大致位于摩擦片41的中部的連接孔42。其中，連接孔42穿設在電機軸2上并通過花鍵連接，至少部分摩擦片41壓緊在飛輪I上。由于將發(fā)動機與電機連接在一起時，電機軸2大致位于飛輪I的中部，因此，優(yōu)先選用將連接孔42設在摩擦片41的中部位置。而且將連接孔42設在摩擦片41的中部位置還便于使摩擦片41能夠充分地與飛輪I接觸。進一步地，摩擦片41的兩個端面均大致為平面形，以便于加工和安裝。摩擦片41的厚度可以根據(jù)實際需求具體設定。
[0030]另外,摩擦件3還包括用于減小發(fā)動機所產(chǎn)生的振動的扭轉(zhuǎn)減震部43。在一個例子中，扭轉(zhuǎn)減震部43的具體結(jié)構(gòu)為繞盤形支架的中心均布有多組彈簧，并且各組彈簧均固定在盤形支架的內(nèi)部。
[0031]優(yōu)選地，連接孔42大致設在扭轉(zhuǎn)減震部43的中部位置。摩擦片41的中部設有用于容納扭轉(zhuǎn)減震部43的通孔。即，安裝好摩擦件3后，扭轉(zhuǎn)減震部43位于內(nèi)側(cè)，而摩擦片41位于外側(cè)。由于飛輪I的中部成凹陷狀，當摩擦片41壓緊在飛輪I的外側(cè)時，就會與飛輪I的中部之間留有間隙，因此將扭轉(zhuǎn)減震部43設置在摩擦片41的中部位置時，即不會妨礙摩擦片41與飛輪I的接觸，又可以節(jié)省空間，而且設計加工簡單，制造成本低。
[0032]摩擦片41可以通過鉚釘44與扭轉(zhuǎn)減震部43固定連接。在一個例子中，可以在摩擦片41的內(nèi)側(cè)設置用于容納扭轉(zhuǎn)減震部43的凹槽，扭轉(zhuǎn)減震部43插設在凹槽中并通過鉚釘44與摩擦片41連接。具體地，在摩擦片41上設有至少兩圈圍繞摩擦片41的中心分布的鉚釘44。鉚釘44的型號以及相鄰兩個鉚釘44的距離可以根據(jù)實際情況而定。但是，鉚釘44的高度應小于摩擦片41的厚度，即，通過鉚釘44連接摩擦片41和扭轉(zhuǎn)減震部43時，鉚釘44的頂端和底端均不應凸出于摩擦片41。鉚釘44中可以有部分鉚釘44的頂端朝向飛輪I 一側(cè)，其余的鉚釘44的底端朝向飛輪I 一側(cè)，以提高摩擦片41與扭轉(zhuǎn)減震部43的連接牢固度。
[0033]壓緊件5包括用于壓緊摩擦片41的壓緊盤蓋。在一個例子中，壓緊盤蓋包括壓緊部53、固定部51，以及用于連接壓緊部53和固定部51的連接部52。固定部51通過例如螺釘與飛輪I固定連接。當將固定部51固定在飛輪I上時，連接部52大致垂直于飛輪1，壓緊部53與飛輪I之間形成用于容納摩擦片41的空間，從而通過壓緊部53將摩擦片41壓緊在飛輪I上。當然，也可以在電機軸2上設置一環(huán)形壓盤，通過環(huán)形壓盤將摩擦片41壓緊在飛輪I上?；蛘邔壕o盤蓋固定在環(huán)形壓盤上等。
[0034]進一步地，固定部51和壓緊部53均大致成圓環(huán)狀。其中，壓緊部53最外側(cè)的直徑大致與固定部51最內(nèi)側(cè)的直徑相等。連接部52大致成管狀。電機軸2穿過壓緊部53與摩擦件3的連接孔42連接。如此設置，結(jié)構(gòu)簡單，加工制造成本較低。
[0035]另外，在實際使用中，經(jīng)過一斷時間使用或經(jīng)過多次過載保護后，摩擦片41會有一定程度的磨損。為了使摩擦片41在產(chǎn)生一定的磨損后，仍能夠以滿足使用要求的壓緊力壓緊在飛輪I上，因此設置一用于為摩擦片41提供彈性壓緊力的碟形彈簧4。碟形彈簧4的壓力大致成拋物線狀，即在受力的過程中產(chǎn)生一定的形變，隨著形變的增加，壓緊力也逐漸增大。當變形到一定程度后，壓緊力會隨著碟形彈簧4的變形逐漸減小。
[0036]當將碟形彈簧4壓緊在摩擦片41上時，使碟形彈簧4產(chǎn)生一定的形變。即，隨著摩擦片41逐漸的磨損，碟形彈簧4的形變逐漸減小。但是，在碟形彈簧4的形變逐漸減小的過程中，碟形彈簧4的彈性壓緊力先逐漸增大，待彈性壓緊力達到最大值后再隨著碟形彈簧4的形變逐漸減小。這樣，在摩擦片41產(chǎn)生一定磨損后，摩擦片41壓緊在飛輪I上的壓緊力仍可以滿足使用要求，因此可以有效地減少摩擦片41的更換次數(shù)。并且優(yōu)先選用，在摩擦片41的磨損厚度達到其未磨損前的厚度的1/8-1/5時，碟形彈簧4的壓緊力達到最大值，以防止在設置碟形彈簧4時，使碟形彈簧4產(chǎn)生不可恢復的形變。
[0037]碟形彈簧4可以通過壓緊盤蓋壓緊在摩擦片41上，以簡化該裝置的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，設置碟形彈簧4時，使碟形彈簧4的自由端朝向壓緊盤蓋5 —側(cè)延伸。即，碟形彈簧4的頂端與摩擦片41抵接。這樣，直接將碟形彈簧4的頂端抵接在壓緊盤蓋的靠近連接部52的一側(cè)即可，從而可以將壓緊盤蓋的壓緊部53的尺寸設計地較小一些，進而可以進一步節(jié)省裝置的制造成本，同時也可以減輕壓緊盤蓋的重量。
[0038]當然，如圖4和圖5所示，碟形彈簧4的自由端可以背離壓緊盤蓋5的一側(cè)延伸。即碟形彈簧4的底端與壓緊盤蓋抵接。在壓緊盤蓋上設有用于容納碟形彈簧4的凹槽。碟形彈簧4設置在凹槽內(nèi)并與壓緊盤蓋上遠離連接部52的一側(cè)抵接。
[0039]此外，當壓緊部53與飛輪I之間的空間較大時，還可以設置環(huán)形盤6，通過調(diào)節(jié)環(huán)形盤6的厚度使得壓緊盤蓋壓緊碟形彈簧4和摩擦片41。環(huán)形盤6可以位于碟形彈簧4和摩擦片41之間。并且環(huán)形盤6的兩個表面可以均為平整的平面，以提高碟形彈簧4的壓緊能力。具體地，環(huán)形盤6可以為環(huán)形鋼盤，以提高環(huán)形盤6的耐用性。
[0040]在實際運用中，發(fā)動機和電機系統(tǒng)會給出最大的系統(tǒng)傳扭要求，記為NI。根據(jù)不同的使用環(huán)境和工況系統(tǒng)安全系數(shù)一般選為1.2?1.5。當實際傳遞扭矩大于1.5XN1時，作為過載情況，記為N2。此時優(yōu)先選用把N2作為本發(fā)明的最大傳扭能力值。當實際傳扭超過N2時，摩擦片41會與飛輪I之間產(chǎn)生打滑，從而保護整個系統(tǒng)。該值可以通過碟形彈簧的壓緊力、摩擦片與所述環(huán)形盤之間的摩擦系數(shù)或摩擦片與飛輪I和環(huán)形盤6之間的接觸面積進行調(diào)節(jié)。
[0041]本發(fā)明的油電混合動力汽車包括發(fā)動機、上述中任一項所述的裝置，以及通過該裝置與發(fā)動機連接的電機。該混合動力汽車的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低，而且發(fā)動機的曲軸和電機軸的使用壽命長。
[0042]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實施例中所提到的各項技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連接發(fā)動機和電機的裝置，包括摩擦件，其包括摩擦片和位于所述摩擦片的中部的連接孔，其中，電機軸穿設在所述連接孔中與所述摩擦件固定連接，至少部分所述摩擦片通過壓緊件而被壓緊在所述發(fā)動機的飛輪上，從而能夠?qū)碜噪姍C或發(fā)動機的扭矩傳送給發(fā)動機或電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括設置在所述摩擦片和所述壓緊件之間的用于為所述摩擦片提供彈性壓緊力的碟形彈簧，其中，所述碟形彈簧構(gòu)造成其形變隨著摩擦片的磨損逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述壓緊件包括用于將所述摩擦片壓緊在所述飛輪上的壓緊盤蓋，其中所述壓緊盤蓋固定在所述飛輪上，并且所述碟形彈簧通過所述壓緊盤蓋壓緊在所述摩擦片上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述摩擦件還包括設置在所述連接孔和所述摩擦片之間的扭轉(zhuǎn)減震部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項所述的裝置，其特征在于，在所述碟形彈簧和所述摩擦片之間還設置有分別與所述碟形彈簧和所述摩擦片接觸的環(huán)形盤。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述摩擦件的最大傳遞扭矩為所述發(fā)動機或所述電機的過載扭矩，并且所述摩擦件的初始壓緊力通過所述碟形彈簧的壓緊力、所述摩擦片與所述環(huán)形盤之間的摩擦系數(shù)或所述摩擦片與所述飛輪和所述環(huán)形盤之間的接觸面積調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述碟形彈性構(gòu)造成其自由端朝向或背離所述壓緊盤蓋一側(cè)延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述碟形彈簧構(gòu)造成在摩擦片的磨損厚度達到未磨損前的厚度的1/8-1/5時的彈性壓緊力最大。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述摩擦片通過鉚釘與所述扭轉(zhuǎn)減震部固定連接，并且所述鉚釘?shù)捻敹撕偷锥司煌钩鲇谒瞿Σ疗?br> 10.一種油電混合動力汽車，包括發(fā)動機，以及使用根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的裝置與所述發(fā)動機連接的電機。
【文檔編號】B60K6/22GK104175855SQ201410417519
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】黃巋, 石魏, 席力克, 唐廣笛, 趙鈴, 羅宏亮, 毛曉龍 申請人:湖南南車時代電動汽車股份有限公司