CN110869630B - 机动车辆旋转电机驱动组件 - Google Patents

机动车辆旋转电机驱动组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种机动车辆旋转电机(100)驱动组件，该驱动组件包括沿纵向轴线(X)延伸的转子轴(2)和在轴与扭矩传递系统(4)之间提供连接的连接件，该扭矩传递系统(4)包括用于转子轴通过的孔(41)，该驱动组件的特征在于，所述孔包括轴向延伸的第一壁(41a)和与该第一壁轴向对齐地延伸的圆柱形第二壁(41b)，并且所述转子轴包括：‑第一表面(21)，其轴向延伸并且与孔的第一壁配合，以使连接件绕转子轴定心；以及‑第二圆柱形表面(22)，其轴向延伸并且设置有滚花，该滚花的直径(A)大于孔的第二壁的直径(A')，该连接件通过滚花压配合到转子轴上。

Description

机动车辆旋转电机驱动组件
技术领域
本发明的技术领域是装备内燃机机动车辆的旋转电机领域，比如交流发电机或起动器-交流发电机。
本发明涉及一种旋转电机的驱动组件，其包括转子轴和在轴与扭矩传递系统(例如皮带或链条)之间提供连接的连接件(例如皮带轮或小齿轮)。
背景技术
内燃机机动车辆配备有交流发电机，其功能是将来自发动机的机械能转换成电能，目的特别是为车辆的电池充电并为车辆的车载电网供电。
交流发电机是一种旋转电机，包括其上安装有皮带轮的轴。该皮带轮通过皮带与安装在发动机曲轴上的另一个皮带轮连接。皮带将曲轴的旋转运动传递到交流发电机的轴上。
通常通过固定螺母将皮带轮绕轴旋转锁定。然而，通过这种固定方式产生的夹紧力可能不足以保持皮带轮与轴成为一体。实际上，当交流发电机在运行中时，螺母很可能会松动，特别是在皮带轮承受高扭矩的情况下。
因此，似乎需要改善皮带轮绕轴的旋转锁定。
发明内容
本发明提出了一种解决方案，以改善在轴和扭矩传递系统(例如皮带或链条)之间提供连接的连接件(例如皮带轮或小齿轮)的维护，所述连接件旋转平移地一体地安装在轴上。
本发明的第一方面涉及一种机动车辆旋转电机的驱动组件，该驱动组件包括沿纵向轴线延伸的转子轴和在轴与扭矩传递系统之间提供连接的连接件，该扭矩传递系统包括用于转子轴通过的孔，该孔包括轴向延伸的第一壁和与该第一壁轴向对齐地延伸的圆柱形的第二壁，并且转子轴包括：
-第一表面，其轴向延伸并且与孔的第一壁配合，以使连接件绕转子轴定心；以及
-圆柱形的第二表面，其轴向延伸并且设置有滚花，该滚花的直径大于孔的第二壁的直径，该连接件通过滚花压配合到转子轴上。
滚花由多个突起构成，当将连接件压配合到轴上时，这些突起会在孔壁中挖出沟槽。因此，借助于本发明，可以通过滚花确保连接件在轴上的旋转锁定，同时确保连接件以定心的方式安装。
根据本发明的第一方面的驱动组件还可以包括以下单独考虑或根据技术上可能的组合考虑的一个或多个特征：
-转子轴的第一表面和孔的第一壁是具有相同直径的圆柱形表面；
-转子轴的第一表面和孔的第一壁均呈现出包括不规则部的表面质量，该不规则部的尺寸小于特征尺寸；
-连接件安装在转子轴的第一端的位置处，并且转子轴的第一表面的直径大于滚花的直径，滚花布置在转子轴的第一表面和第一端之间；
-转子轴的第一表面的直径在滚花的直径的1至2倍的范围内；
-连接件安装在转子轴的第一端的位置处，转子轴的第一表面的直径小于滚花的直径，第一表面布置在滚花和转子轴的第一端之间。
本发明的第二方面涉及一种旋转电机，其包括根据本发明的第一方面的驱动组件。
附图说明
通过阅读以下说明并查看随附的附图，将会更好地理解本发明及其各种应用，其中：
-图1是根据本发明的交流发电机的实施例的纵向截面的局部示意图；
-图2是图1中的交流发电机的驱动组件的第一实施例的局部分解示意图；
-图3是图1中的交流发电机的驱动组件的第二实施例的局部分解示意图。
附图仅作为指示而给出，绝不限制本发明。
为了更好地清楚起见，在所有附图上以相同的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
现在将参照图1描述根据本发明的交流发电机100的实施例。交流发电机是一种旋转电机，其构造成将来自内燃机机动车辆的机械能转换成电能。根据本发明的另一实施例，旋转电机可以是起动器-交流发电机。
交流发电机100包括驱动组件，该驱动组件包括沿着纵向轴线X延伸的转子轴2和在轴与扭矩传递系统4之间提供连接的连接件，该扭矩传递系统4旋转平移地一体地安装在轴2的前端。
该连接件在所示的示例中由皮带轮实现。在这种情况下，扭矩传递系统由皮带实现。
在不同未示出的版本中，该连接件可以由小齿轮实现。在这种情况下，扭矩传递系统由链条实现。在说明书的继续中，所选的示例是皮带轮的示例。然而应理解的是，该皮带轮可以用小齿轮代替。
在整个说明书和权利要求书中，术语“前”、“后”、“在前面”和“在后面”用于表征交流发电机100的框架中的相对位置，交流发电机100的前部对应于设置有皮带轮4的轴2的端部。
交流发电机100还包括旋转一体地安装在轴2上的转子6和围绕转子6的定子(未示出)。定子由壳体(未示出)承载，壳体通过布置在转子6的两侧的前滚珠轴承71和后滚珠轴承72相对于轴2旋转地安装。
轴2包括布置在转子6和前轴承71之间的推力轴承25。前轴承71包括与轴2接触的内轴承座圈71a和外轴承座圈71b。前轴承71的内座圈71a靠在推力轴承25上，皮带轮4通过固定螺母8紧紧地靠在内座圈71a上。轴2的前端包括凹口9，该凹口用来容纳键，从而可以在皮带轮4的组装期间将轴2旋转地锁定。
内燃机包括能够旋转运动的曲轴。皮带轮4旨在通过皮带来旋转，该皮带将交流发电机100的皮带轮4机械地连接至旋转一体地安装在曲轴上的皮带轮。曲轴的旋转运动被传递到皮带轮4、轴2和转子6，这些元件被旋转一体地安装。
图2示出了交流发电机100的驱动组件的第一实施例的局部分解示意图。皮带轮4包括用于转子轴2通过的孔41。
孔41包括彼此轴向对齐地延伸的第一壁41a和第二壁41b。第二壁41b具有圆柱形状。
转子轴2包括彼此轴向对齐地延伸的第一表面21和第二表面22。第二表面22在轴2的整个圆周上延伸，并具有与孔41的第二壁41b的形状互补的总体形状。第二表面22具有圆柱形状。
如图2所示，第二表面22设置有滚花，该滚花的直径A基本上大于孔41的第二壁41b的直径A'。皮带轮4通过滚花压配合到转子轴2上。除了固定螺母8之外，滚花还有助于将皮带轮4旋转平移地锁定在轴2上。滚花的直径A优选地在孔41的第二壁41b的直径A'的1至1.1倍的范围内。
在皮带轮4在轴2上的组装过程中，第一表面21与孔的第一壁41a配合以使皮带轮绕轴2定心。实际上，仅滚花并不能使皮带轮4的中心与对应于轴2的旋转轴线的纵向轴线X适当地对齐。借助于这些定心表面的配合，皮带轮4的旋转轴线与轴2的旋转轴线组合，从而皮带轮4不会不平衡。
在图2的实施例中，轴2的第一表面21和孔41的第一壁41a具有圆柱形状。可替代地是相同直径B，轴2的第一表面21和孔41的第一壁41a都可以具有与纵向轴线X平行并以周向方式布置的一个或多个平坦表面。在这种情况下，轴2的第一表面21和孔41的第一壁41a具有纵向截断的圆柱形状，这使得可以改善皮带轮4在转子轴2上的旋转锁定。
第一定心表面21延伸的长度优选地在表面22的长度的1至3倍的范围内。应当注意，表面21在轴和皮带轮之间形成功能性引导区域。
滚花延伸的长度优选地在轴2的直径的0.1至1倍的范围内。
在图2的实施例中，轴2的第一表面21的直径B大于滚花的直径A。转子轴的第一表面21的直径B则优选地在滚花的直径B的1至2倍的范围内。在这种情况下，滚花布置在第一表面21的前面。以互补的方式，孔41的第二壁41b布置在孔41的第一壁41a的前面。
图3示出了根据本发明的驱动组件的第二实施例，其中轴2的第一表面21的直径B小于滚花的直径A。转子轴的第一表面的直径A则优选地在滚花的直径B的0.5至1倍的范围内。在这种情况下，滚花布置在第一表面21的后面。以互补的方式，孔41的第二壁41b布置在孔41的第一壁41a的后面。
有利地，转子轴2的第一表面21和孔41的第一壁41a均呈现出包括不规则部的表面质量，该不规则部的尺寸小于特征尺寸。根据一实施例，第一表面21和第一壁41a在视觉上没有不规则部。根据另一实施例，第一表面21和第一壁41a对于触摸是均匀的。换句话说，转子轴2的第一表面21和孔41的第一壁41a构造成基本光滑，以便于皮带轮4在轴2上定心。
当然，本发明不限于参考附图描述的实施例，并且在不脱离本发明的框架的情况下可以考虑替代方案。设置成定心皮带轮4的轴的第一表面21尤其可以包括布置在滚花的两侧上的第一部分和第二部分。此外，皮带轮也可以由小齿轮代替且扭矩传递系统例如由链条代替。

Claims (6)

1.一种机动车辆旋转电机(100)驱动组件，该驱动组件包括沿纵向轴线(X)延伸的转子轴(2)和在轴与扭矩传递系统之间提供连接的连接件，该扭矩传递系统包括用于转子轴通过的孔(41)，该驱动组件的特征在于，所述孔包括轴向延伸的第一壁(41a)和与该第一壁轴向对齐地延伸的圆柱形的第二壁(41b)，并且所述转子轴包括：
-第一表面(21)，其轴向延伸并且与孔的第一壁配合，以使连接件绕转子轴定心；以及
-圆柱形的第二表面(22)，其轴向延伸并且设置有滚花，该滚花的直径(A)大于孔的第二壁的直径(A')，该连接件通过滚花压配合到转子轴上，其中，所述滚花由多个突起构成，当将所述连接件压配合到所述转子轴上时，这些突起会在孔的壁中挖出沟槽；
其中，所述转子轴(2)包括布置在转子(6)和前轴承(71)之间的推力轴承(25)，所述前轴承(71)包括与所述转子轴(2)接触的内轴承座圈(71a)、和外轴承座圈(71b)，所述前轴承(71)的内轴承座圈(71a)靠在所述推力轴承(25)上，皮带轮(4)通过固定螺母(8)紧紧地靠在内轴承座圈(71a)上，
其中，所述转子轴(2)的第一表面(21)和所述孔(41)的第一壁(41a)是具有相同直径(B)的圆柱形表面，
且其中，所述连接件安装在转子轴(2)的第一端的位置处，并且所述转子轴的第一表面(21)的直径(B)大于滚花的直径(A)，所述滚花布置在转子轴的第一表面和第一端之间。
2.根据权利要求1所述的驱动组件，其特征在于，所述转子轴(2)的第一表面(21)和所述孔(41)的第一壁(41a)均呈现出包括不规则部的表面质量，该不规则部的尺寸小于特征尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其特征在于，所述转子轴(2)的第一表面(21)的直径(B)在滚花的直径(A)的1至2倍的范围内。
4.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，第一表面(21)延伸的长度在圆柱形的第二表面(22)的长度的1至3倍的范围内。
5.根据权利要求1或2所述的驱动组件，其中，所述滚花延伸的长度在所述转子轴(2)的直径的0.1至1倍的范围内。
6.一种旋转电机(100)，其特征在于，所述旋转电机包括根据权利要求1至5中任一项所述的驱动组件。
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