CN211202117U - 发动机上发电机的固定结构、发动机、发电机和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车领域，公开了一种发动机上发电机的固定结构、一种发动机、一种发电机以及一种汽车；其中，所述固定结构包括沿着平行于所述发动机轴线的方向形成于所述发动机的外侧壁上的第一固定件、沿着平行于所述发电机轴线的方向形成于所述发电机的外侧壁上的第二固定件，所述第一固定件与所述第二固定件配合连接以沿着平行于所述发电机轴线的方向将所述发电机固定于所述发动机上。本实用新型提供的固定结构有助于提高发动机和发电机之间的轮系对齐度，提高轮系耐久性、可靠性，改善发动机和发电机的NVH性能。

Description

发动机上发电机的固定结构、发动机、发电机和汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，具体地涉及一种发动机上发电机的固定结构、一种发动机、一种发电机以及一种汽车。

背景技术

发动机和发电机均属于汽车中的常用部件，发电机安装在发动机外侧。工作时，发动机将燃料燃烧的热能转化为机械能通过连接在发动机和发电机之间的轮系带动发电机发电，发电机再将产生的电能提供给汽车中其他需要供电的零部件。

现有技术在安装发电机和发动机时，一般是在发电机的外侧壁上沿着径向两侧分别设置第一固定件，发动机的缸体外侧壁上对应发电机上的固定件设置有第二固定件，发动机和发电机通过中间转接件固定，固定方向沿着发电机的径向，中间转接件分别连接所述第一固定件和所述第二固定件。

本申请的发明人在实践本实用新型的过程中发现，上述连接方式一方面使从发动机缸体基准面到发电机轮带中性面的累积公差较大，轮系的对齐度难以保证，轮系耐久度、可靠性和NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能差，另一方面使得发动机和电动机整体装置的重量大、成本高，不利于产品设计的轻量化和低成本控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了至少在一定程上克服现有技术中存在的上述技术问题之一，提供一种发动机上发电机的固定结构，该固定结构有助于提高发动机和发电机之间的轮系对齐度，提高轮系耐久性、可靠性，改善发动机和发电机的NVH性能。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种发动机上发电机的固定结构，所述固定结构包括沿着平行于所述发动机轴线的方向形成于所述发动机的外侧壁上的第一固定件、沿着平行于所述发电机轴线的方向形成于所述发电机的外侧壁上的第二固定件，所述第一固定件与所述第二固定件配合连接以沿着平行于所述发电机轴线的方向将所述发电机固定于所述发动机上。

优选地，所述第一固定件和所述第二固定件中的其中一者为吊耳，另一者为挂角；所述吊耳与所述挂角通过连接件配合连接。

优选地，所述吊耳包括连接柱，该连接柱上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对的第一挂角和第二挂角；所述连接柱容纳在所述第一挂角和所述第二挂角之间，所述第一挂角和所述第二挂角上对应所述通孔分别形成有安装孔；所述连接柱贯穿所述通孔和所述安装孔。

优选地，所述连接柱的轴向长度L1略小于所述第一挂角和所述第二挂角之间的最小间距L2，所述第一挂角和所述第二挂角中的至少一者的安装孔内过盈安装有与所述安装孔同轴的衬套，该衬套的轴向长度L3>(L2-L1)+L4，其中L4为该安装孔的轴向长度。

优选地，所述连接件包括螺杆，所述通孔内形成有与所述螺杆螺纹连接的螺纹。

本实用新型第二方面提供一种发动机，该发动机的外侧壁上沿着平行于所述发动机的轴线的方向形成有用于固定发电机的固定件。

优选地，所述固定件为吊耳或挂角；所述吊耳包括连接柱，该连接柱上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角和第二挂角，所述第一挂角和所述第二挂角上形成有同轴的安装孔。

本实用新型第三方面提供一种发电机，所述发电机的外侧壁上沿着平行于所述发电机的轴线的方向形成有用于将该发电机固定至发动机上的固定件。

优选地，所述固定件为吊耳或挂角，所述吊耳包括连接柱，该连接柱上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角和第二挂角，所述第一挂角和所述第二挂角上形成有同轴的安装孔。

本实用新型第四方面提供一种汽车，包括发电机和发动机，所述发电机和所述发动机通过根据本实用新型第一方面所述的固定结构固定。

通过上述技术方案，在发动机的外侧壁上沿着平行于发动机轴线的方向形成第一固定件，在发电机的外侧壁上沿着平行于发电机的轴线方向形成第二固定件，第一固定件和第二固定件连接，通过轴向固定的方式将发电机固定在发动机上，与传统方式中通过径向固定方式固定发电机的技术方案相比，本实用新型提供的技术方案能够更加精确地保证电机和发动机的轴向彼此平行，由此提高发动机与发电机之间的轮系对齐度，提高轮系的耐久性和可靠性，改善发动机和发电机的NVH性能。进一步，有助于提高汽车的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的发动机和发电机通过轮系安装在一起的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的发动机的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的发电机的立体结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的发电机的侧视图；

图5是本实用新型实施例提供的发动机和发电机固定在一起但发动机和发电机之间未安装轮系的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的发动机和发电机固定部位的纵向刨面图；

图7是本实用新型实施例提供的衬套的俯视图；

图8是本实用新型实施例提供的衬套的纵向刨面图；

图9是本实用新型实施例提供的汽车的结构框图。

附图标记说明

1-发动机；2-发电机；3-双向张紧器；4-轮带；5-连接柱；6-连接柱；7-曲轴；8-第一挂角；9-发电机的外壳体；10-第二挂角；11-第三挂角；12-第四挂角；13-六角法兰面螺栓；14-六角法兰面螺栓；15-衬套。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。

参阅图1-图5，本实用新型实施例第一方面提供发动机1上发电机2的固定结构，所述固定结构包括沿着平行于所述发动机1轴线的方向形成于所述发动机1的外侧壁上的第一固定件、沿着平行于所述发电机2轴线的方向形成于所述发电机2的外侧壁上的第二固定件，所述第一固定件与所述第二固定件配合连接以沿着平行于所述发电机2轴线的方向将所述发电机2固定在所述发动机1上。

具体地，参阅图2，所述发动机1上的第一固定件的轴线方向与所述发动机1的输出轴平行，第一固定件形成于所述发动机1的缸体外侧壁上。优选的，所述第一固定件一体成型地形成在所述发动机1的缸体的外侧壁上，即，直接在发动机缸体的外侧壁上加工第一固定件能够更加精准地保证第一固定件与发动机1输出轴的平行度。

参阅图3和图4，第二固定件在发电机2的外壳上沿着发电机2的轴线方向布置。即，第二固定件与发电机2的转轴平行。直接在发电机2的外壳上加工第二固定件，也就是，第二固定件与发电机2的外壳一体成型制成。有助于保证第二固定件与发电机2轴线的平行度。

参阅图5，第一固定件与第二固定件直接连接，连接在一起的第一固定件和第二固定件的轴线彼此重合。由于第一固定件平行于发动机1的轴线，第二固定件平行于发电机2的轴线，如此连接后，即可保证发电机2的轴线与发动机1的轴线彼此平行。

如图1所示，发电机2和发动机1固定完成后，通过轮系连接。具体地，将双向张紧器3安装在发电机2的外壳体的端部，在发动机1的缸体的对应位置安装滚轮，在发动机1的输出轴上安装滚轮，在发电机2的输入轴7上安装滚轮，再安装皮带，实现各滚轮之间的传动连接。发动机1的输出轴转动带动发电机2的输入轴也就是转子转轴转动，产生电能。

通过本实施例提供的技术方案，由于能够更加精准地保证发电机2和发动机1的轴线平行度，因此，有助于提高轮系中各个滚轮的对齐度，进而提高轮系的耐久性和可靠性，改善发动机1和发电机2的NVH性能。

第一固定件和第二固定件的具体结构可以有多种，此处列举其中的两种具体实施例。可以理解的是，固定件的结构并不限于此，本领域技术人员可以采用其他任意合适的固定件来实现二者之间的轴向固定。

在该具体实施例中，所述第一固定件和所述第二固定件中的一者为吊耳，另一者为挂角，所述吊耳和所述挂角通过连接件配合连接。也就是，第一固定件可以为吊耳，同时第二固定件为挂角；或者第一固定件为挂角，同时第二固定件为吊耳。

在图1-图8所示出的实施例中，所述第一固定件为吊耳，所述第二固定件为挂角。以下参照图1-图8，对发动机1上的第一固定件为吊耳，发电机2上的第二固定件为挂角的实施例为例进行详细说明。

如图2所述，在发动机1缸体的外侧壁上形成有吊耳，该吊耳具有连接柱5，连接柱5内形成有轴向贯穿的通孔。

如图3和图4所示，发电机2的外壳体上形成有挂角，该挂角形成在发电机2的外壳体9的轴向两端的外侧壁上，挂角至少包括第一挂角8和第二挂角10；第一挂角8和第二挂角10彼此相对，且第一挂角8和第二挂角10上对应连接柱5上的通孔形成有安装孔。第一挂角8和第二挂角10在发电机外壳体9的侧壁上沿着径向向外伸出，挂角的尖端远离发电机2的外壳体9。在靠近尖端的部位形成有所述安装孔，安装孔轴线贯穿挂角。第一挂角8和第二挂角10的安装孔的中心线彼此重合，并且与发电机2的轴线平行。

优选地，参阅图3和图4，挂角尖端的拐角部位为圆弧状，防止挂角应力集中，提高挂角的结构强度，同时避免尖端过于锋利对其他零部件或作业人员造成损害。

安装时，发动机1上的连接柱5容纳在第一挂角8和第二挂角10之间，并且第一挂角8的安装孔、第二挂角10的安装孔以及连接柱5的通孔彼此对齐，通过贯穿第一挂角8的安装孔、第二挂角10的安装孔以及连接柱5的通孔的连接件将第一挂角8、第二挂角10和连接柱5连接在一起。

进一步，为了提高发电机2和发动机1之间的安装稳固性，参阅图2，发动机1上的吊耳设置有两个，同时发电机2的外壳体上还设置有第三挂角11和第四挂角12。

第三挂角11和第四挂角12的结构和设置方式与第一挂角8和第二挂角10相同，均在发动机1的轴向两端的外侧壁上彼此相对地布置，第一挂角8、第二挂角10与第三挂角11和第四挂角12在发电机2外壳的周向上彼此间隔开。

安装时，发动机1的其中一个吊耳5容纳在第一挂角8和第二挂角10之间，另一个吊耳6容纳在第三挂角11和第四挂角12之间。分别通过两个连接件连接上述发动机1和电动机。以吊耳为连接柱5为例，第一连接件13依次贯穿第一挂角8的安装孔、第一连接柱5的通孔、第二挂角10的通孔；第二连接件14依次贯穿第三挂角11的安装孔、第二连接柱5的通孔和第四挂角12的通孔。

连接件例如可以为螺栓，例如六角法兰面螺栓13和14，该螺栓具有螺杆，螺杆依次穿过连接柱5和挂角8和10将连接柱5和挂角8和10固定在一起。

在实际设计时，为了使连接柱5能够容纳在两个挂角8和10之间，通常连接柱5的轴向长度L1略小于所述第一挂角8和所述第二挂角10之间的最小间距L2。如此，当连接柱5容纳在两个挂角8和10之间时，通常连接柱5的至少一端端面与挂角之间还存在微小的距离，例如2mm。这样容易造成发电机2安装在发动机1上后，产生轴向的位移，影响轮系的对齐度。

参阅图6-图8，为了解决上述技术问题，本实用新型优选实施例中，在第一挂角8和第二挂角10的至少一者例如第二挂角10的安装孔内过盈安装衬套15，衬套15具有内螺纹孔，衬套15的外周面为光滑圆柱面，安装孔的内周面也为光滑圆柱面，衬套15的外周面与安装孔的内周面贴合，其内螺纹孔与安装孔同轴；由附图6可以看出，衬套15的轴向距离L3大于安装孔的轴向长度L4和L5的和，其中L5＝L2-L1。

参照图6所示，在安装发电机2时，使连接柱5容纳在第一挂角8和第二挂角10之间，用装配工具推动第二挂角10内的衬套15朝向连接柱13的端面移动，打紧连接柱5和挂角8，然后使六角法兰面螺栓13穿过第一挂角8的安装孔以及连接柱5的通孔并旋入衬套5内。安装完成后，连接柱5的朝向衬套15的一端与衬套15的端面抵接，连接柱5的远离衬套15的一端与第一挂角8的侧面抵接，同时六角法兰面螺栓13的朝向第一挂角8的法兰面与第一挂角8的另一侧面抵接，由此通过衬套15来填补连接柱5与挂角之间的间隙，使得连接柱5能够稳定地固定在两个挂角8和10之间，避免发电机2的轴向移动。

可以理解的是，当发电机2和发动机1在正常运转时，机体本身存在晃动，为了避免晃动导致衬套15产生位移，在本实用新型优选实施例中，衬套15的轴向距离L3大于L4+L5；其中，L4为安装孔的轴向长度，L5＝L2-L1，通过螺杆连接完发电机2和发动机1后，螺杆伸出衬套15外，可以在螺杆伸出衬套15外的部分旋入螺母，螺母与衬套15的远离连接柱5的一端抵接。由此，进一步提高发电机2的安装稳定性。

上述实施例中，连接柱5内的通孔的内周面可以为光滑的圆柱面，降低加工难度，没有安装衬套15的挂角的安装孔也可以不加工内螺纹。

当然，出于提升结合稳定性的考虑可以在连接柱5的通孔和挂角的安装孔内加工内螺纹，螺杆与连接柱5和挂角螺纹连接。这种情况下甚至可以考虑省略衬套15，仍然能够避免发电机2的轴向位置。

或者，作为一种可替代的实施例，仅在连接柱5的通孔内加工内螺纹，通过六角法兰面螺栓13贯穿挂角8和10上的安装孔并与连接柱5的通孔螺纹连接，螺栓13的朝向挂角8的法兰面与挂角8的侧面抵接。

通过发电机2和发动机1的上述连接方式，吊耳和挂角直接通过螺杆的连接件连接，取消了转接件，少了转接件与发动机1缸体之间的公差累积，大大提高了轮系的对齐度，有利于提高轮系的耐久度，可靠性和NVH性能，并且减少了转接件的重量，有助于减轻发电机2和发动机1的整体重量，有助于整车轻量化设计，并降低采购成本。

这对于对轮系对齐度要求比较高的电机例如P0结构的BSG电机来说，上述技术效果显得尤为显著和重要。P0结构的BSG电机具有启停、助力、发电能量回收功能，其在助力工况时，对曲轴7即输入轴前端施加的载荷较普通发电机2更大，要保证整体轮系的耐久度、可靠性及其NVH性能，这对整个轮系的对齐度提出了很高的要求，通过本实施例提供的上述技术方案能够满足P0结构的BSG电机的使用需求。

本实用新型实施例第二方面提供一种发动机1，该发动机1的外侧壁上沿着平行于所述发动机1的轴线的方向形成有用于固定发电机2的固定件。

所述固定件为吊耳或挂角；所述吊耳包括连接柱5，该连接柱5上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角8和第二挂角10，所述第一挂角8和所述第二挂角10上形成有同轴的安装孔。

吊耳和挂角进一步的详细技术特征参照本实用新型实施例第一方面提供的发动机1上发电机2的固定结构，此处不再赘述。

本实用新型实施例第三方面提供一种发电机2，该发电机2的外侧壁上沿着平行于所述发电机2的轴线的方向形成有用于将该发电机2固定至发动机1上的固定件。

所述固定件为吊耳或挂角，所述吊耳包括连接柱5，该连接柱5上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角8和第二挂角10，所述第一挂角8和所述第二挂角10上形成有同轴的安装孔。

吊耳和挂角进一步的详细技术特征参照本实用新型实施例第一方面提供的发动机1上发电机2的固定结构，此处不再赘述。

参阅图9，本实用新型实施例第三方面提供一种汽车，包括发电机2和发动机1，所述发电机2和所述发动机1通过根据本实用新型实施例第一方面所述的固定结构安装固定。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种发动机上发电机的固定结构，其特征在于，所述固定结构包括沿着平行于所述发动机(1)轴线的方向形成于所述发动机(1)的外侧壁上的第一固定件、沿着平行于所述发电机(2)轴线的方向形成于所述发电机(2)的外侧壁上的第二固定件，所述第一固定件与所述第二固定件配合连接以沿着平行于所述发电机(2)轴线的方向将所述发电机(2)固定于所述发动机(1)上。

2.根据权利要求1所述的发动机上发电机的固定结构，其特征在于，所述第一固定件和所述第二固定件中的其中一者为吊耳，另一者为挂角；所述吊耳与所述挂角通过连接件配合连接。

3.根据权利要求2所述的发动机上发电机的固定结构，其特征在于，所述吊耳包括连接柱(5)，该连接柱(5)上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对的第一挂角(8)和第二挂角(10)；所述连接柱(5)容纳在所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)之间，所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)上对应所述通孔分别形成有安装孔；所述连接柱贯穿所述通孔和所述安装孔。

4.根据权利要求3所述的发动机上发电机的固定结构，其特征在于，所述连接柱(5)的轴向长度L1略小于所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)之间的最小间距L2，所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)中的至少一者的安装孔内过盈安装有与所述安装孔同轴的衬套(15)，该衬套(15)的轴向长度L3>(L2-L1)+L4，其中L4为该安装孔的轴向长度。

5.根据权利要求3所述的发动机上发电机的固定结构，其特征在于，所述连接件包括螺杆，所述通孔内形成有与所述螺杆螺纹连接的螺纹。

6.一种发动机，其特征在于，该发动机的外侧壁上沿着平行于所述发动机(1)的轴线的方向形成有用于固定发电机(2)的固定件；所述发电机(2)的外侧壁上沿着平行于所述发电机(2)轴线的方向形成有能够与所述发动机(1)的固定件配合连接，以沿着平行于所述发电机(2)轴线的方向将所述发电机(2)固定于所述发动机(1)上的固定件。

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述发动机(1)的固定件为吊耳或挂角；所述吊耳包括连接柱(5)，该连接柱(5)上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角(8)和第二挂角(10)，所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)上形成有同轴的安装孔。

8.一种发电机，其特征在于，所述发电机(2)的外侧壁上沿着平行于所述发电机(2)的轴线的方向形成有用于将该发电机(2)固定至发动机(1)上的固定件，所述发动机(1)的外侧壁上沿着平行于所述发动机(1)轴线的方向形成有能够与所述发电机(2)上的固定件配合连接，以沿着平行于所述发电机(2)轴线的方向将所述发电机(2)固定于所述发动机(1)上的固定件。

9.根据权利要求8所述的发电机，其特征在于，所述发电机(2)的固定件为吊耳或挂角，所述吊耳包括连接柱(5)，该连接柱(5)上形成有轴向贯穿的通孔；所述挂角包括彼此相对且间隔开的第一挂角(8)和第二挂角(10)，所述第一挂角(8)和所述第二挂角(10)上形成有同轴的安装孔。

10.一种汽车，包括发电机(2)和发动机(1)，其特征在于，所述发电机(2)和所述发动机(1)通过根据权利要求1-5中任意一项所述的固定结构固定。

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