一种机械式电机轴气缸锁止结构及方法与流程

本发明涉及气缸锁止，具体为一种机械式电机轴气缸锁止结构及方法。

背景技术：

1、随着汽车产量和保有量的持续上升，能源问题和环境的压力越来越大。混合动力汽车(hev)兼具节能和环保的优点，受到用户欢迎，在国家新能源汽车政策的鼓励下迅猛发展，取得了巨大进步。

2、一些混合动力传动系统要在不需要发电时对发电机进行锁止，因此需要设置锁止机构锁死发电机主轴。目前常见的锁止机构有摩擦片式或拨挂式。摩擦片式锁止机构利用摩擦原理，设置多片摩察片进行锁死，使用过程中效率损失比较大，可靠性差，成本较高；拨挂式锁止机构需要独立的挂档机构，机构复杂，占用空间大，成本高。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种机械式电机轴气缸锁止结构及方法，以解决现有技术中锁止机构的效率损失大、可靠性差以及结构复杂的技术问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种机械式电机轴气缸锁止结构，包括发动机主轴、气缸、活塞以及压簧；所述气缸包括气缸盖和气缸壳体；所述气缸盖装配在气缸壳体上，所述气缸盖靠近气缸壳体的一侧设有圆柱通孔，所述发动机主轴的一端通过气缸盖，并沿着圆柱通孔伸入气缸壳体内，所述活塞和压簧设置在气缸壳体内，其中活塞套设在气缸盖的圆柱通孔的外侧，且活塞的内侧与伸入气缸壳体内的发动机主轴的轴体花键配合，活塞的外侧与气缸壳体内壁的花键啮合设置，所述压簧一端套设在活塞上，另一端套设在发动机主轴上且抵接至气缸壳体的内侧端部，所述活塞靠近气缸盖的一侧与气缸盖和气缸壳体之间形成封闭腔；所述气缸盖上设有通气孔，用于连接压力气体输出装置，所述通气孔与封闭腔连通。

4、优选的，活塞的结构为筒体结构，所述筒体结构上环绕设有支撑部，所述支撑部的一侧为外活塞面，所述外活塞面与气缸壳体的内壁接触，支撑部的另一侧设有活塞外花键，用于与气缸壳体的内壁之间花键配合；所述筒体结构的内侧设有内活塞面，所述内活塞面与气缸盖的圆柱通孔的外侧接触，且在内活塞面远离气缸盖的一侧处设有活塞内花键，用于与发动机主轴伸入气缸壳体内的轴体之间花键配合。

5、进一步的，外活塞面上设有凹槽，所述外活塞面与气缸壳体的内壁之间设有第一密封圈，所述第一密封圈内嵌在凹槽内。

6、进一步的，内活塞面上设有凹槽，所述内活塞面与气缸盖的圆柱通孔的外侧之间设有第二密封圈，所述第一密封圈内嵌在凹槽内。

7、进一步的，气缸壳体的内腔壁呈台阶结构，其中包括第一内腔和第二内腔，所述第一内腔的内径大于第二内腔的内径，第一内腔与外活塞面接触，第二内腔上设有内花键，所述内花键与活塞外花键啮合设置。

8、进一步的，发动机主轴伸入气缸壳体内的轴体上对应活塞内花键的位置处设有外花键，所述外花键与活塞内花键配合接触。

9、优选的，气缸盖与气缸壳体的配合端面处设有衬垫，且气缸盖与气缸壳体之间通过螺栓固定连接。

10、优选的，气缸盖靠近气缸壳体的一侧的圆柱通孔、发电机主轴、活塞以及压簧均同轴设置。

11、优选的，发电机主轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮位于气缸外部。

12、第二方面，本发明还提供了一种机械式电机轴气缸锁止方法，基于上述所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，包括如下过程：

13、开启锁止：气缸盖上的通气孔的气路被打开，通过压力气体输出装置向气缸内注入压力气体，压力气体推动活塞在气缸盖的圆柱通孔上沿着气缸壳体的一端向相对端运动，并压缩压簧，同时活塞与伸入气缸壳体内的发动机主轴的轴体花键配合，由于活塞的活塞外花键与气缸内花键常啮合，通过活塞将发电机主轴和气缸壳体连为一体，实现了发电机主轴锁止；

14、锁止解除：撤除通向气缸盖通气孔处的压力气体，活塞在压簧的作用下复位移动，活塞中的活塞内花键和发电机主轴上外花键脱离结合，发电机主轴进行自由旋转。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

16、本发明提供了一种机械式电机轴气缸锁止结构，采用气动的方式，通过压力气体输出装置将压力气体通过通气孔输入至封闭腔内，压力气体推动活塞在气缸盖的圆柱通孔上沿着气缸壳体的一端向相对端运动，并压缩压簧，同时使得活塞与伸入气缸壳体内的发动机主轴的轴体花键配合，通过活塞将发电机主轴和气缸壳体连为一体，有效的对发动机主轴起到了锁止作用，本发明结构紧凑，装配简单，锁止响应快，锁止可靠，效率高。

17、进一步的，活塞的结构为筒体结构，筒体结构上环绕设有支撑部，其中支撑部主要起到活塞与气缸壳体内壁之间的支撑作用，支撑部的一侧为外活塞面，所述外活塞面与气缸壳体的内壁接触，支撑部的另一侧设有活塞外花键，用于与气缸壳体的内壁之间花键配合，使得活塞与气缸壳体之间可以形成一体；筒体结构的内侧设有内活塞面，内活塞面与气缸盖的圆柱通孔的外侧接触，且在内活塞面远离气缸盖的一侧处设有活塞内花键，用于与发动机主轴伸入气缸壳体内的轴体之间花键配合，通过活塞内花键与发动机轴体的外花键之间接触，可实现对发送机轴体的锁止工作，提高了锁止的可靠性。

18、更进一步的，外活塞面上设有凹槽，外活塞面与气缸壳体的内壁之间设有第一密封圈，第一密封圈内嵌在凹槽内，内活塞面上设有凹槽，内活塞面与气缸盖的圆柱通孔的外侧之间设有第二密封圈，第一密封圈内嵌在凹槽内，保证了活塞与气缸盖以及气缸壳体之间的密封性，避免封闭腔内的压力气体泄漏，影响发送机主轴的锁止工作。

19、进一步的，气缸壳体的内腔壁呈台阶结构，其中包括第一内腔和第二内腔，第一内腔的内径大于第二内腔的内径，第一内腔与外活塞面接触，第二内腔上设有内花键，内花键与活塞外花键啮合设置，保证了气缸壳体与活塞之间的接触可靠性。

20、进一步的，发动机主轴伸入气缸壳体内的轴体上对应活塞内花键的位置处设有外花键，外花键与活塞内花键配合接触，通过活塞内花键与发动机轴体的外花键之间接触，可实现对发送机轴体的锁止工作，提高了锁止的可靠性。

21、进一步的，气缸盖与气缸壳体的配合端面处设有衬垫，且气缸盖与气缸壳体之间通过螺栓固定连接，保证了气缸盖与气缸壳体之间装配的稳定性。

22、进一步的，发电机主轴上设有传动齿轮，传动齿轮位于气缸外部，可以有效的将发动机动力传输给发电机发电。

23、本发明还提供了一种机械式电机轴气缸锁止方法，通过压力气体输出装置将压力气体通过通气孔输入至封闭腔内，压力气体推动活塞在气缸盖的圆柱通孔上沿着气缸壳体的一端向相对端运动，并压缩压簧，同时使得活塞与伸入气缸壳体内的发动机主轴的轴体花键配合，通过活塞将发电机主轴和气缸壳体连为一体，有效的对发动机主轴起到了锁止作用，本发明采用气动的方式，方便利用整车气源，结构紧凑，装配简单，锁止响应快，锁止可靠，效率高。

技术特征：

1.一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，包括发动机主轴(1)、气缸、活塞(8)以及压簧(10)；所述气缸包括气缸盖(4)和气缸壳体(9)；所述气缸盖(4)装配在气缸壳体(9)上，所述气缸盖(4)靠近气缸壳体(9)的一侧设有圆柱通孔，所述发动机主轴(1)的一端通过气缸盖(4)，并沿着圆柱通孔伸入气缸壳体(9)内，所述活塞(8)和压簧(10)设置在气缸壳体(9)内，其中活塞(8)套设在气缸盖(4)的圆柱通孔的外侧，且活塞(8)的内侧与伸入气缸壳体(9)内的发动机主轴(1)的轴体花键配合，活塞(8)的外侧与气缸壳体(9)内壁的花键啮合设置，所述压簧(10)一端套设在活塞(8)上，另一端套设在发动机主轴(1)上且抵接至气缸壳体(9)的内侧端部，所述活塞(8)靠近气缸盖(4)的一侧与气缸盖(4)和气缸壳体(9)之间形成封闭腔(12)；所述气缸盖(4)上设有通气孔(11)，用于连接压力气体输出装置，所述通气孔(11)与封闭腔(12)连通。

2.根据权利要求1所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述活塞(8)的结构为筒体结构，所述筒体结构上环绕设有支撑部，所述支撑部的一侧为外活塞面(82)，所述外活塞面(82)与气缸壳体(9)的内壁接触，支撑部的另一侧设有活塞外花键(84)，用于与气缸壳体(9)的内壁之间花键配合；所述筒体结构的内侧设有内活塞面(81)，所述内活塞面(81)与气缸盖(4)的圆柱通孔的外侧接触，且在内活塞面(81)远离气缸盖(4)的一侧处设有活塞内花键(83)，用于与发动机主轴(1)伸入气缸壳体(9)内的轴体之间花键配合。

3.根据权利要求2所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述外活塞面(82)上设有凹槽，所述外活塞面(82)与气缸壳体(9)的内壁之间设有第一密封圈(6)，所述第一密封圈(6)内嵌在凹槽内。

4.根据权利要求2所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述内活塞面(81)上设有凹槽，所述内活塞面(81)与气缸盖(4)的圆柱通孔的外侧之间设有第二密封圈(7)，所述第一密封圈(6)内嵌在凹槽内。

5.根据权利要求2所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述气缸壳体(9)的内腔壁呈台阶结构，其中包括第一内腔和第二内腔，所述第一内腔的内径大于第二内腔的内径，第一内腔与外活塞面(82)接触，第二内腔上设有内花键，所述内花键与活塞外花键(84)啮合设置。

6.根据权利要求2所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述发动机主轴(1)伸入气缸壳体(9)内的轴体上对应活塞内花键(83)的位置处设有外花键，所述外花键与活塞内花键(83)配合接触。

7.根据权利要求1所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述气缸盖(3)与气缸壳体(9)的配合端面处设有衬垫(5)，且气缸盖(3)与气缸壳体(9)之间通过螺栓(3)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述气缸盖(4)靠近气缸壳体(9)的一侧的圆柱通孔、发电机主轴(1)、活塞(8)以及压簧(10)均同轴设置。

9.根据权利要求1所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，所述发电机主轴(1)上设有传动齿轮(2)，所述传动齿轮(2)位于气缸外部。

10.一种机械式电机轴气缸锁止方法，基于权利要求1-9任一项所述的一种机械式电机轴气缸锁止结构，其特征在于，包括如下过程：

技术总结
本发明涉及气缸锁止技术领域，公开了一种机械式电机轴气缸锁止结构及方法，采用气动的方式，通过压力气体输出装置将压力气体通过通气孔输入至封闭腔内，压力气体推动活塞在气缸盖的圆柱通孔上沿着气缸壳体的一端向相对端运动，并压缩压簧，同时使得活塞与伸入气缸壳体内的发动机主轴的轴体花键配合，通过活塞将发电机主轴和气缸壳体连为一体，有效的对发动机主轴起到了锁止作用，本发明结构紧凑，装配简单，锁止响应快，锁止可靠，效率高。

技术研发人员：赵建平,刘义,张海涛,沈东莹
受保护的技术使用者：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/10