CN101931287A - 用于电机的嵌套扭力缓冲器 - Google Patents

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Abstract

用于电机(10)的嵌套扭力缓冲器，包括轴(20)和至少一个轴部分(26)，所述至少一个轴部分(26)同心围绕轴(20)并可操作地与轴(20)相连。所述至少一个轴部分(26)包括延伸通过所述至少一个轴部分(26)的壁(40)的多个轴狭槽(38)以增加所述至少一个轴部分(26)的扭力柔度。一种安装于驱动系的电机(10)，包括：至少一个转子(16)，设置在电机(10)的中心轴线(18)处；和缓冲器。缓冲器包括：轴(20)，可操作地与所述至少一个转子(16)相联；和至少一个轴部分(26)，同心围绕轴(20)并可操作地与其相连。所述至少一个轴部分(26)包括延伸通过其壁(40)的多个轴狭槽(38)以增加所述至少一个轴部分(26)的扭力柔度。

Description

用于电机的嵌套扭力缓冲器
相关申请的参见
本申请包含的主题内容涉及以下共同待决申请的主题内容，其被转让给与本申请相同的受让人——Hamilton Sunstrand Corporationof Windsor Locks，Connecticut。在此以参见的方式引入下列申请的全部内容：
2009年7月8日提交的申请号为12/499,292、名称为“NESTEDEXCITER AND MAIN GENERATOR STAGES FOR A WOUND FIELD GENERATOR”的美国专利申请；
2009年7月14日提交的申请号为12/502,492、名称为“HYBRIDCASCADING LUBRICATION AND COOLING SYSTEM”的美国专利申请。
技术领域
在此公开的主题内容总体涉及电机，更具体来说，本申请涉及用于电机的扭力缓冲器。
背景技术
过去，通过由连接于发动机曲轴的滑轮驱动的交流发电机来实现用于地面车辆的发电。由于车辆电力需求的增加，将机械负载从曲轴传递给发电机的滑轮驱动的交流发电机的能力受到限制。替代滑轮驱动的交流发电机，发电机可以直接安装在发动机的驱动系中。通过将发电机安装在驱动系中，就没有用于将负载从发电机传递给发动机和/或将电力从发动机传递给发电机的滑轮、齿轮或链条系统。
在典型的地面车辆的驱动系中，通过使用飞轮来稳定发动机的快速波动的扭矩输出。但是，飞轮没有完全消除发动机的输出轴的周期性速度变化。为了进一步稳定发动机的扭矩输出，在变速箱和发动机之间安装有其它装置，例如扭力缓冲器或流体动态联结器。在驱动系中安装发电机使这些问题进一步复杂化，因为当联结于发动机曲轴时，发电机的转动惯性使曲轴上的扭应力增加而导致曲轴故障。为了消除该问题，在发电机和发动机飞轮之间安装有扭力缓冲器，通常为长轴。为了降低驱动系发电机装置的总长度，就希望扭力缓冲器更加紧凑。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种用于电机的缓冲器包括轴和至少一个轴部分，所述至少一个轴部分同心围绕轴并可操作地与轴相连。所述至少一个轴部分包括延伸通过所述至少一个轴部分的壁的多个轴狭槽以增加所述至少一个轴部分的扭力柔度。
根据本发明的另一个方面，一种安装于驱动系的电机包括：至少一个转子，设置在电机的中心轴线处；和缓冲器。缓冲器包括：轴，可操作地与所述至少一个转子相联；和至少一个轴部分，同心围绕轴并可操作地与其相连。所述至少一个轴部分包括延伸通过所述至少一个轴部分的壁的多个轴狭槽以增加所述至少一个轴部分的扭力柔度。
通过以下的描述并结合附图，这些和其它优点以及特征会变得更加清楚。
附图说明
本发明的主题内容由所附权利要求具体指明并清楚地保护。通过以下的详细描述并结合附图，本发明的上述和其它特征以及优点会变得非常清楚。
图1是安装于传动系的电机的实施例的横截面视图；
图2是用于电机的扭力缓冲器的实施例的透视图；
图3是用于电机的扭力缓冲器的实施例的横截面视图；以及
图4是用于电机的扭力缓冲器的另一实施例的透视图。
具体实施方式
图1示出了电机10的实施例。电机10在该实施例中为发电机，沿传动系设置在发动机飞轮12和变速器14之间。电机10包括至少一个可围绕中心轴线18转动的转子16。
电机10包括连接于飞轮12并且沿中心轴线18设置的发电机轴20。现在参看图2，在一些实施例中，发电机轴20通过花键连接与飞轮12相连。在图2的实施例中，发电机轴20包括自发电机轴20向外延伸的多个花键齿22，其可与自飞轮12向内延伸的多个飞轮花键齿(未示出)接合。应当理解，所示构造仅是示例性，还可以其它方式完成发电机轴20和飞轮之间的连接。例如，发电机轴的花键齿22可以向内延伸并与自飞轮12的一部分向外延伸的飞轮花键齿接合。另外，该连接可以通过使用螺纹紧固件(例如螺母和螺栓)、键或销装置和/或部件之间的压配合来实现。
发电机轴20包括嵌套的扭力缓冲器24。如图3所最佳显示，扭力缓冲器24包括围绕发电机轴20设置的至少一个同心轴部分26。图3所示的扭力缓冲器24的实施例包括三个同心轴部分26，但其它数量的轴部分26，例如四个或五个轴部分也在本发明的公开内容之中。所述至少一个轴部分26通过至少一个部分端28连接于发电机轴20并连接于相邻的轴部分26。如图所示，例如，部分端28将第一轴部分32的第一端30连接于第二轴部分36的第二端34，第二轴部分36直接设置在第一轴部分32的径向外侧。
再来参看图2，为了增加扭力缓冲器的扭力柔度，所述至少一个轴部分26包括包括多个狭槽38。所述多个狭槽38延伸通过所述至少一个轴部分的壁40并构造成允许壁40响应于扭力负载沿切线方向变形，从而增加扭力缓冲器24的扭力柔度性能。在所示实施例中，所述多个狭槽38围绕所述至少一个轴部分26的外周设置并沿中心轴线18纵向延伸。但是，所述多个狭槽38的其它构造也能获得所需的缓冲器特性。例如，狭槽可以更小并且更多，或更大并且更少，或者所述多个狭槽可以一定角度倾斜于中心轴线18延伸以沿所需方向偏置缓冲特性。另外，如图4所示，所述多个狭槽38中的一个或更多个狭槽38可以填充有橡胶缓冲器42，橡胶缓冲器42可以在所述一个或更多个狭槽38中就地硫化以进一步缓冲作用在扭力缓冲器24和发动机轴20上的负载。
在一些实施例中，如图4所示，扭力缓冲器24包括至电机10的所述至少一个转子16的花键或齿轮界面44。齿轮界面44与所述至少一个转子16上的互补部件(未示出)啮合，从而通过发电机轴20的转动而驱动所述至少一个转子16转动。应当理解，扭力缓冲器24与发电机轴20一体化的实施例只是示例性的。在本发明的范围内也可以有替代性实施例，例如，扭力缓冲器24与所述至少一个转子16或其它转动部件一体化，或者扭力缓冲器16通过一些机械装置固定于所述至少一个转子16或发电机轴20。
虽然仅关于有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易地理解，本发明不局限于这些公开的实施例。相反，可以修改本发明来引入此前未描述的任何数量的变型、改变、替代物或等同结构，只要其符合本发明的精神和范围。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的某些方面可以仅包括一些描述的实施例。因此，本发明不受前述描述的限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (19)

1.一种用于电机(10)的缓冲器，包括：
轴(20)；和
至少一个轴部分(26)，同心围绕轴(20)并可操作地与轴(20)相连，所述至少一个轴部分(26)包括延伸通过其壁(40)的多个轴狭槽(38)以增加所述至少一个轴部分(26)的扭力柔度。
2.权利要求1的缓冲器，其中所述多个轴狭槽(38)中的每个轴狭槽(38)沿所述至少一个轴部分(26)在基本纵向方向上延伸。
3.权利要求1的缓冲器，其中所述至少一个轴部分(26)通过端部分(28)连接于轴(20)。
4.权利要求1的缓冲器，其中第一轴部分(32)的第一端(30)通过端部分(28)连接于第二轴部分(36)的第二端(34)。
5.权利要求4的缓冲器，其中第一轴部分(32)与第二轴部分(36)径向相邻。
6.权利要求1的缓冲器，其中填料(42)设置在所述多个轴狭槽(38)中的至少一个轴狭槽(38)内。
7.权利要求6的缓冲器，其中填料(42)包括硫化橡胶。
8.权利要求1的缓冲器，其中轴(20)包括多个花键齿(22)。
9.一种安装于驱动系的电机(10)，包括：
至少一个转子(16)，设置在电机(10)的中心轴线(18)处；和
缓冲器，包括：
轴(20)，可操作地与所述至少一个转子(16)相联；和
至少一个轴部分(26)，同心围绕轴(20)并可操作地与轴(20)相连，所述至少一个轴部分(26)包括延伸通过其壁(40)的多个轴狭槽(38)以增加所述至少一个轴部分(26)的扭力柔度。
10.权利要求9的电机(10)，其中所述多个轴狭槽(38)中的每个轴狭槽(38)沿所述至少一个轴部分(26)在基本纵向方向上延伸。
11.权利要求9的电机(10)，其中所述至少一个轴部分(26)通过端部分(28)连接于轴(20)。
12.权利要求9的电机(10)，其中第一轴部分(32)的第一端(30)通过端部分(28)连接于第二轴部分(36)的第二端(34)。
13.权利要求12的电机(10)，其中第一轴部分(32)与第二轴部分(36)径向相邻。
14.权利要求12的电机(10)，其中填料(42)设置在所述多个轴狭槽(38)中的至少一个轴狭槽(38)内。
15.权利要求14的电机(10)，其中填料(42)包括硫化橡胶。
16.权利要求9的电机(10)，其中轴(20)包括多个花键齿(22)以可操作地将轴(20)连接于飞轮(12)。
17.权利要求9的电机(10)，包括设置在所述至少一个轴部分(26)处的多个齿轮齿(44)。
18.权利要求17的电机(10)，其中缓冲器通过所述多个齿轮齿(44)可操作地连接于所述至少一个转子(16)。
19.权利要求9的电机(10)，其中缓冲器直接集成入所述至少一个转子(16)。
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