一种置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置的制作方法

1.本实用新型属于涡轮增压器技术领域，涉及置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置。


背景技术：

2.废气涡轮增压器技术是提高车辆动力性、经济性、排放的重要措施，现无论是乘用车还是商用车都在普遍采用涡轮增压技术，尤其是随着国六排放法规的实施，涡轮增压技术得到更多泛的应用。但是，废气涡轮增压器受增压方式的影响，在刚启动时，发动机低速工况废气流量低，用来驱动涡轮的能量不足，此时发动机基本仅依靠自然吸气或进气量还不如自然吸气发动机，这会导致车辆发动机进气不足，燃油无法充分燃烧而冒黑烟的问题，尤其在高海拔低温启动时，由于大气压力低于平原地区且大气温度低，气缸内混合气更难被压缩至柴油闪点温度，冒黑烟现象更为严重，发动机难以顺利启动，且长时间启动也会导致发动机起动电机短路。在发动机急加速时，由于废气能量不足、增压器转子惯性力、旁通阀未能关闭的影响，导致发动机对操作指令存在迟滞、响应性差的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，能解决发动机急加速时，由于废气能量不足、增压器转子惯性力、旁通阀未能关闭的影响，导致发动机对操作指令存在迟滞、响应性差的问题。
4.按照本实用新型提供的技术方案：一种涡轮增压器的辅助驱动装置的离合机构，包括压气机壳，压气机壳内安装电机，电机中转动设有电机轴，电机轴一侧设有涡轮轴，电机轴与涡轮轴相对应的端部分别安装离合机构主动件和离合机构从动件，电机轴与涡轮轴之间留有离合间距；离合机构主动件套设在电机轴端部外周，离合机构主动件与电机轴之间设有螺旋导向结构，离合机构主动件和离合机构从动件之间设有联动结构。
5.作为本实用新型的进一步改进，电机取消电机壳，电机为内转子电机；压气机壳进气口处通过螺钉固装电机支架，电机的尾部电机轴承配装于电机支架中；内转子电机的头部电机轴承配装于十字架中，十字架与支撑架固连在一起，支撑架安装于压气机壳内；电机轴两侧安装在尾部电机轴承和头部电机轴承中。
6.作为本实用新型的进一步改进，离合机构主动件轴向贯穿安装孔。
7.作为本实用新型的进一步改进，螺旋导向结构包括导向销和导向槽，导向槽螺旋对称开设于离合机构主动件内端外周，导向销中部固定安装在电机轴端部中，导向销两侧位于导向槽内；导向槽内端为起始槽，外端为终止槽。
8.作为本实用新型的进一步改进，两个导向槽相差180
°
。
9.作为本实用新型的进一步改进，联动结构包括相适配的主动联动结构和从动联动结构，主动联动结构和从动联动结构分别位于离合机构主动件和离合机构从动件相对应的端部；主动联动结构包括主动螺旋面，主动螺旋面内端设有主动避让槽，主动螺旋面外端设
3起始槽；3-4爪形槽；主动螺旋面3-5；3-6爪形凸起；3-7 安装孔；4.离合机构从动件；4-1从动爪形凸起；4-2 爪形槽；5.涡轮轴；6.压气机叶轮；7. 固定螺钉；10.压气机壳；11.螺钉；12.尾部电机轴承；13.电机支架；14.头部电机轴承；15.十字架；16.支撑架等。
25.如图1-2所示，本实用新型是一种置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，包括压气机壳10，压气机壳10内安装电机1，电机1中转动设有电机轴2，电机轴2一侧设有涡轮轴5，电机轴2与涡轮轴5相对应的端部分别安装离合机构主动件3和离合机构从动件4，电机轴2与涡轮轴5之间留有离合间距，压气机壳10进气口通过管道连通大气，管道中安装空气过滤器。
26.离合机构主动件3套设在电机轴2端部外周，离合机构主动件3与电机轴2之间设有螺旋导向结构，离合机构主动件3和离合机构从动件4之间设有联动结构。
27.离合机构主动件3轴向贯穿安装孔3-7，用于与电机轴2配合安装。
28.螺旋导向结构包括导向销和导向槽3-1，导向槽3-1螺旋对称开设于离合机构主动件3内端外周，导向销中部固定安装在电机轴2端部中，导向销两侧位于导向槽3-1内。两个导向槽3-1相差180
°
。导向槽3-1内端为起始槽3-3，外端为终止槽3-2。
29.联动结构包括相适配的主动联动结构和从动联动结构，主动联动结构和从动联动结构分别位于离合机构主动件3和离合机构从动件4相对应的端部。如图3-4所示，主动联动结构包括主动螺旋面3-5，主动螺旋面3-5内端设有主动避让槽3-4，主动螺旋面3-5外端设有主动爪形凸起3-6。如图5所示，从动联动结构包括从动螺旋面4-2，从动螺旋面4-2外端设有从动爪形凸起4-1。
30.主动联动结构对称设置在离合机构主动件3端部，两侧主动联动结构间隔180
°
。从动联动结构对称设置在离合机构从动件4端部，两侧从动联动结构间隔180
°
。
31.为了避免电机轴2抖动，造成离合机构主动件3向离合机构从动件4运动的现象，在电机轴2上套设弹簧，弹簧两端分别抵住电机轴2和离合机构主动件3，起始槽3-3与电机轴2轴向垂直。在离合机构分离状态下，导向销位于起始槽3-3中，弹簧抵住离合机构主动件3，防止导向销滑出起始槽3-3，阻止离合机构主动件3运动。
32.如图6所示，为了防止主动爪形凸起4-1在联动状态时，产生径向分力，爪形凸起4-1的两侧面经过离合机构从动件4的轴心。
33.离合机构从动件4经固定螺钉7固定涡轮轴5端部，离合机构从动件4内侧套设压气机叶轮6。
34.为了节约成本，电机1取消了电机壳。
35.如图1所示，电机1为内转子电机。压气机壳10的进气口处通过螺钉11固装电机支架13，电机1的尾部电机轴承12配装于电机支架13中；内转子电机1的头部电机轴承14配装于十字架15中，十字架15与支撑架16固连在一起，支撑架16安装于压气机壳1内；电机轴2两侧安装在尾部电机轴承12和头部电机轴承14中。
36.如图2所示，电机1为外转子电机。
37.本实用新型的工作过程如下：
38.在发动机启动或急加速工况时，启动电机1，电机轴2旋转，在惯性力的作用下，离合机构主动件3克服弹簧预紧力，导向槽3-1绕导向销旋转使离合机构主动件3沿电机轴2轴向伸出，当从起始槽3-3运行至终止槽3-2时，离合机构主动件3的主动爪形凸起3-6与离合
机构从动件4的主动爪形凸起4-1接合，两者处于联动状态；当涡轮轴5的转速超过电机1的转速或极限转速时，电机1关闭，离合机构主动件3在惯性力、离合机构从动件4的主动爪形凸起4-1与离合机构主动件3的主动螺旋面3-5之间的作用力下克服弹簧弹力螺旋回缩，导向销滑回起始槽3-3，并在弹簧的弹力下稳定保持在起始槽3-3中，如图1所示。
39.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，包括压气机壳（10），压气机壳（10）内安装电机（1），电机（1）中转动设有电机轴（2），电机轴（2）一侧设有涡轮轴（5），电机轴（2）与涡轮轴（5）相对应的端部分别安装离合机构主动件（3）和离合机构从动件（4），电机轴（2）与涡轮轴（5）之间留有离合间距；离合机构主动件（3）套设在电机轴（2）端部外周，离合机构主动件（3）与电机轴（2）之间设有螺旋导向结构，离合机构主动件（3）和离合机构从动件（4）之间设有联动结构。2.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，离合机构主动件（3）轴向贯穿安装孔（3-7）。3.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，螺旋导向结构包括导向销和导向槽（3-1），导向槽（3-1）螺旋对称开设于离合机构主动件（3）内端外周，导向销中部固定安装在电机轴（2）端部中，导向销两侧位于导向槽（3-1）内；导向槽（3-1）内端为起始槽（3-3），外端为终止槽（3-2）。4.如权利要求3所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，两个导向槽（3-1）相差180
°
。5.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，联动结构包括相适配的主动联动结构和从动联动结构，主动联动结构和从动联动结构分别位于离合机构主动件（3）和离合机构从动件（4）相对应的端部；主动联动结构包括主动螺旋面（3-5），主动螺旋面（3-5）内端设有主动避让槽（3-4），主动螺旋面（3-5）外端设有主动爪形凸起（3-6）；从动联动结构包括从动螺旋面（4-2），从动螺旋面（4-2）外端设有从动爪形凸起（4-1）。6.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，电机轴（2）上套设弹簧，弹簧两端分别抵住电机轴（2）和离合机构主动件（3），起始槽（3-3）与电机轴（2）轴向垂直。7.如权利要求5所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，爪形凸起（4-1）的两侧面经过离合机构从动件（4）的轴心。8.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，离合机构从动件（4）经固定螺钉（7）固定涡轮轴（5）端部，离合机构从动件（4）内侧套设压气机叶轮。9.如权利要求5所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，主动联动结构对称设置在离合机构主动件（3）端部，两侧主动联动结构间隔180
°
；从动联动结构对称设置在离合机构从动件（4）端部，两侧从动联动结构间隔180
°
。10.如权利要求1所述的置于涡轮增压器压气机壳内的辅助驱动装置，其特征在于，电机（1）取消电机壳，电机为内转子电机；压气机壳（10）进气口处通过螺钉（11）固装电机支架（13），电机（1）的尾部电机轴承（12）配装于电机支架（13）中；内转子电机（1）的头部电机轴承（14）配装于十字架（15）中，十字架（15）与支撑架（16）固连在一起，支撑架（16）安装于压气机壳内；电机轴（2）两侧安装在尾部电机轴承（12）和头部电机轴承（14）中。

技术总结
本实用新型涉及一种涡轮增压器的辅助驱动装置，包括压气机壳，压气机壳内安装电机，电机中转动设有电机轴，电机轴一侧设有涡轮轴，电机轴与涡轮轴相对应的端部分别安装离合机构主动件和离合机构从动件，电机轴与涡轮轴之间留有离合间距；离合机构主动件套设在电机轴端部外周，离合机构主动件与电机轴之间设有螺旋导向结构，离合机构主动件和离合机构从动件之间设有联动结构。本实用新型结构简单，占用空间小；驱动装置安装于废气涡轮增压器的压气机壳空气进口处，节省空间；在发动机启动、急加速工况下，能迅速驱动增压器涡轮轴转动；启动时，电机散热会加热冷空气，利于冷启动。利于冷启动。利于冷启动。


技术研发人员：李兴建 陈志杰 杨世磊 梁文 侯尧琪
受保护的技术使用者：无锡威孚高科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/20