CN102820735A - 汽车用发电机机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车动力领域，具体涉及汽车用发电机机构，包括发电机定子、发电机转子、发电机外壳，其特征是，发电机的定子在内，转子在外，转子的驱动轴通过联轴器与汽车发动机曲轴联接，汽车发动机曲轴驱动转子的驱动轴转动，发电机为发电机-起动机一体机。本发明方案使汽车发动机和发电机的噪声和振动大大降低。既保证电动压缩机供电的稳定性，同时也满足了电气设备对电力的更高要求。
Description
技术领域
本发明涉及汽车动力领域，具体涉及一种汽车车载电气设备的电力提供装置。
背景技术
目前，汽车上车载电气设备的电力提供装置——发电机位于汽车发动机的侧面，通过皮带将发电机的驱动轴与汽车发动机的曲轴联接，由汽车发动机的曲轴带动发电机的驱动轴转动，从而使发电机发电，为汽车上的电气设备提供电力。汽车上空调压缩机现在都是通过发动机来驱动，这种方式当关闭车门在路上高速运行时，发动机转速快，供给压缩机的动力远远大于需要，但当怠速运转时，供给压缩机的动力却又不能满足需要。另外，由于电气设备的增多，车上的电路也越来越复杂，同时许多精密电器对电压输出的稳定性有更高的要求，从而更增加了电机的复杂性。从而使整个电机和发动机系统更容易出现故障。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服汽车电力提供装置中的上述缺点，提供一种新型的汽车用发电机机构。
本发明在现有技术的基础上进行改进，所述的汽车用发电机机构，包括发电机定子、发电机转子、发电机外壳，发电机的定子在内，转子在外，转子的驱动轴通过联轴器与汽车发动机曲轴联接，汽车发动机曲轴驱动转子的驱动轴转动，发电机为发电机-起动机一体机。
本发明的特征还在于联轴器上还设置有控制发电子转子轴与联轴器联接和分离的控制器。
本发明创新地将发电机安装在汽车发动机的前方。通过联轴器将发电机与发动机联接，汽车发动机和发电机的噪声和振动大大降低。本汽车空调的压缩机采用电动压缩机，从而使空调的供冷或供热更为稳定，发电机置于汽车发动机前端，节约了空间，方便其它器件更合理的布置，并且增加了安全性。本发明特征还在于发电机作为发动机-发电机一体机，为发动机发动提供动力，这样可以免去发动机启动装置，节约空间，并且可以迅速启动发动机。
本发明的特征还在于，所述的联轴器包括两个半体，一个半体联接固定在转子驱动轴上，并且半体的表面有突出的三角形或六边形凸块，另一个半体联接固定在汽车发动机的曲轴上，并且上面有相应承接上述凸块的三角形或六边形的凹槽。一半体上设三角形凸块，另一半体上设三角形凹槽，当联接时，这种联接稳固，更好地传力。当一半体设六边形凸块，另一半体上设六边形凹槽时，这种联接更为稳固，传力效率更高，同时也减少了元件的磨损。
本发明的特征还在于，联轴器半体上还设置有弹性垫圈。设置弹性垫圈后，可以有效缓冲半体间的碰撞，减少磨损，延长机器使用寿命。
本发明的特征还在于，所述的弹性垫圈为橡胶圈。橡胶圈具有经济方便的特点，降低成本，同时可以起到较好的缓冲效果。
本发明的特征还在于，所述的联轴器为十字轴式万向联轴器。十字轴式万向联轴器有不易磨损、零部件损耗小、超载能力强等优点。
本发明的特征还在于所述发电机的输出电压为42伏或14伏。
本发明发电机提供了42V输出电压或14V输出电压或42V和12V两个输出电压，采用42V输出电压可以更节约能源，同时也可以满足越来越多电气设备的电力需要，而14V可以适用于目前的汽车电气系统，采用42V/14V双电压，可以为从现今的14V电气设备过渡至42V电气设备过程中提供配套的供电系统。
本发明特征还在于所述汽车发动机为内燃机。内燃机发动机成本低，也能为双电机提供足够的动力，因而既满足汽车动力需要，也更好满足发电机动力需要。
本发明特征还在于发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。永磁式直流发电机具有供电稳定，其效率和功率密度高，可靠性高和使用方便等特点。
本发明的特征还在于也可发电机是盘式永磁同步发电机。盘式永磁同步发电机具有结构简单、高效坚固、结构紧凑、通风效果好等优点。
本发明的特征还在于发电机配置有调节输出电压的控制器。这样，能够方便控制发电机的输出电压，保证有稳定的电压供给空调系统，从而提高空调的电动压缩机的使用寿命。
本发明的特征还在于，发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置。这样，保证能传递发动机发出的最大转矩，并且还有一定的传递转矩余力；分离时，彻底分离，接合时柔和，并具有良好的散热能力；从动部分的转动惯量尽量小，在分离离合器时，与发动机曲轴相连部分的转速比较容易变化，从而减轻传动过程中带来的冲击；具有缓和转动方向冲击，衰减向发电机传递振动的能力，且噪音小；摩擦系数变化小，工作稳定；操纵省力，维修保养方便。
本发明的特征还在于，发电机固定在汽车底盘上。这样，发电机定子外壳可通过弹性元件支承在定子托架上，定子托架安装在汽车发动机机体上，定子托架的安装螺钉孔可为长孔，定子托架的高度可以上下调节，以保证托架对定子有适当的支承力，定子托架上部可设置支承板，弹性部件可为橡胶垫，橡胶垫安装在定子外壳下部的托板与支承板之间，这种支承结构支承牢靠，既可以防止定子转动，又可以减小轴承和空调发电机驱动轴的受力。
本发明的特征还在于，发电机固定在汽车的车架上。这样，发电机定子外壳可通过弹性元件支承在定子托架上，定子托架安装在汽车的车架上，定子托架的安装螺钉孔可为长孔，定子托架的高度可以上下调节，以保证托架对定子有适当的支承力，定子托架上部可设置支承板，弹性部件可为橡胶垫，橡胶垫安装在定子外壳下部的托板与支承板之间，这种支承结构支承牢靠，既可以防止定子转动，又可以减小轴承和空调发电机驱动轴的受力。
本发明的特征还在于，发电机的转子轴为空心轴或者实心轴。这样，当空调发电机的转子轴为空心轴，主要是工程力学中材料力学的问题，因为传动轴只需要承受扭转应力，也就是说，传动轴上的形变只有扭曲，传动轴的截面是个圆，当轴受到扭转力时，离圆心越远的地方，受到的应力越大，离圆心越近的地方，受到的应力越小，圆心处受到的力是“0”，所以这时，把圆心掏空，对轴没有什么影响，而对于生产厂商来说，却可以节约大量的材料，这不是偷工减料，这是合理的节约；而如果承受的力除了扭转应力外，还有剪应力、弯曲应力，它承受的力多、大且复杂，或者传动系统传速高且变速频繁、变速弧度大，为了满足强度和刚度的要求，发电机的转子轴必须做成实心轴。
本发明的特征还在于，发电机为交流异步发电机。这样，与直流发电机相比，交流发电机体积小，质量轻，在内燃机发动机低速运转时，仍能持续工作，且故障少，使用寿命长，保修简便。
本发明的特征还在于，发电机为爪极发电机。爪极发电机具有转矩和功率密度高、结构简单和制造成本低等优点。
本发明的特征还在于，发电机的输出端设置有稳压器。这样，能自动调整输出电压，将电压稳定在设定值范围内，使汽车空调系统能在额定工作电压下正常工作，减少不稳定的电压给空调系统造成致命伤害或误动作，降低影响使用、空调系统的老化、影响使用寿命甚至烧毁配件、甚至发生安全事故等多方面不利因素的损失。
附图说明
图1是本发明的汽车用发电机机构结构示意图之一。
图2是本发明的汽车用发电机机构结构示意图之二。
图3是本发明的汽车用发电机机构结构示意图之三。
图4是本发明的汽车用发电机机构结构示意图之四。
图5是本发明的汽车用发电机机构结构示意图之五。
具体实施方式
以下通过优选的实施方案来进一步说明本发明。
本发明在现有技术的基础上进行改进，汽车用发电机机构，包括发电机定子、发电机转子、发电机外壳，其特征是，发电机的定子在内，转子在外，转子的驱动轴通过联轴器与汽车发动机曲轴联接，汽车发动机曲轴驱动转子的驱动轴转动，发电机为发电机-起动机一体机。如图1所示，发动机1包括机体3和曲轴4，本发明的汽车用发电机机构，包括发电机定子16、发电机转子17、发电机外壳20，转子的驱动轴14通过联轴器13与汽车发动机曲轴4联接，汽车发动机曲轴驱动转子的驱动轴转动，发电机为发电机-起动机一体机。
本发明的特征还在于，所述的联轴器包括两个半体，一个半体联接固定在转子驱动轴上，并且半体的表面有突出的三角形或六边形凸块，另一个半体联接固定在汽车发动机的曲轴上，并且上面有相应承接上述凸块的三角形或六边形的凹槽。如图1所示，本方案的联轴器13包括两个半体，一个半体联接固定在转子驱动轴14上，并且半体的表面有突出的三角形凸块，另一个半体联接固定在汽车发动机的曲轴4上，并且上面有相应承接上述凸块的三角形凹槽。作为本方案的改进，，联轴器半体上还设置有用来缓冲两个半体撞击的弹性垫圈。所述的弹性垫圈可为橡胶圈。作为本方案的变形，所述的联轴器可为十字轴式万向联轴器。
本发明的特征还在于所述发电机的输出电压为42伏或14伏。
本发明特征还在于所述汽车发动机为内燃机。如图1所示，本实施例方案的汽车发动机为内燃机。作为改进，汽车发动机也可采用混合动力发动机。
本发明特征还在于发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。如图1所示，本发明方案的发电机为永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极。本发明方案发电机也可是盘式永磁同步发电机、交流异步发电机、爪极发电机。
本发明的特征还在于发电机配置有调节输出电压的控制器。如图3所示，本实施例方案的发电机配置有调节输出电压的控制器18。
本发明的特征还在于，发电机的输出端设置有稳压器。如图3所示，本实施例方案的发电机的输出端设置有稳压器19。
本发明的特征还在于，发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置。如图5所示，本实施方案的发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置25，离合装置25控制转子驱动轴与联轴器的联接。
本发明的特征还在于，发电机固定在汽车底盘上。如图2所示，本实施方案的发电机固定在汽车底盘上。作为本方案的变形，可以将发电机固定在汽车的车架上。
本发明的特征还在于，发电机的转子轴为空心轴或者实心轴。如图4所示，本实施方案发电机的转子轴为实心轴。
本发明的特征还在于，所述联轴器为弹性联轴器或柔性联轴器。如图5所示，本实施方案采用弹性联轴器。
Claims (8)
1. 汽车用发电机机构，包括发电机定子、发电机转子、发电机外壳，其特征是，发电机的定子在内，转子在外，转子的驱动轴通过联轴器与汽车发动机曲轴联接，汽车发动机曲轴驱动转子的驱动轴转动，发电机为发电机-起动机一体机。
2.根据权利要求1所述的汽车用发电机机构，其特征是，所述的联轴器包括两个半体，一个半体联接固定在转子驱动轴上，并且半体的表面有突出的三角形或六边形凸块，另一个半体联接固定在汽车发动机的曲轴上，并且上面有相应承接上述凸块的三角形或六边形的凹槽。
3.根据权利要求2所述的汽车用发电机机构，其特征是，联轴器半体上还设置有弹性垫圈。
4.根据权利要求3所述的汽车用发电机机构，其特征是，所述的弹性垫圈为橡胶圈。
5.根据权利要求1所述的汽车用发电机机构，其特征是，所述的联轴器为十字轴式万向联轴器。
6.根据权利要求1所述的汽车用发电机机构，其特征是，所述发电机的输出电压为42伏或14伏。
7.根据权利要求1所述的汽车用发电机机构，其特征是，发电机配置有调节输出电压的控制器。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的汽车用发电机机构，其特征是，发电机的转子驱动轴连有发电机离合装置；或者发电机固定在汽车底盘上；或者发电机固定在汽车的车架上；或者发电机的转子轴为空心轴或者实心轴；或者第一发电机或第二发电机为交流异步发电机；或者发电机为爪极发电机；或者所述汽车发动机为内燃机；或者所述汽车发动机为混合动力发动机；或者发电机是永磁式直流发电机，所述的转子包括永磁体的磁极；或者发电机是盘式永磁同步发电机；或者发电机的输出端设置有稳压器；或者所述联轴器为弹性联轴器或柔性联轴器。
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