CN101936378A - 交流发电机用单向皮带轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单向皮带轮，特别是一种安装在交流发电机传动轴上，允许皮带轮的速度由于发动机速度波动原因而相对于交流发电机传动轴波动的交流发电机用单向皮带轮。它具有皮带轮、芯轴、扭矩弹簧、摩擦弹簧、止推垫圈和保持架，保持架的材质为塑料，保持架由大致呈环状的端部和管状的隔套部组成，隔套部具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的轴向长槽；摩擦弹簧卷绕在保持架的隔套部，扭矩弹簧套装在芯轴上且位于保持架的隔套部内。本发明能消除交流发电机工作中所产生的共振，提高交流发电机用单向皮带轮的使用寿命。

Description

交流发电机用单向皮带轮

技术领域

本发明涉及一种单向皮带轮，特别是一种安装在交流发电机传动轴上，允许皮带轮的速度由于发动机速度波动原因而相对于交流发电机传动轴波动的交流发电机用单向皮带轮。

背景技术

交流发电机用单向皮带轮源于德国，目前国际上欧美车系、日韩车系使用较多。发电机单向皮带轮根据结构不同有OAP/OAD/OWC等，国际上生产这种皮带轮的厂家以INA、莱顿、盖茨、NSK、NTN、KOYO等为主。交流发电机用单向皮带轮的主要作用是：1、减少前端轮系张紧力波动，提高前端轮系各零部件寿命；2、减少前端轮系的转速波动，降低前端轮系的噪音；3、避免反向冲击，有效保护发电机；4、降低发电机反转造成的能量消耗，节约能源。其中，OAD在美系车中应用较多，它既能过滤高速振动，也能过滤低速振动，其结构如下：包括轮毂，轮毂固定安装在传动轴上。轮毂具有对置的第一端和第二端以及在两者之间轴向延伸的大体呈圆柱形的体部，一环形的第一凸缘邻近于第二端从体部径向地向外延伸。第一凸缘包括外凸缘表面，该凸缘表面的外直径大于体部，一环形表面在体部与外凸缘表面之间大体上径向地延伸，与第二端相对。在环形表面内形成一大体上螺旋形的第一槽。一托架可旋转地安装在轮毂上。托架包括形成于其内的螺旋形的第二槽。一扭转弹簧延伸轮毂端与托架端之间，用以在轮毂与托架之间传递扭矩，其中，轮毂端被保持在螺旋形的第一槽内，用以防止扭转弹簧的轮毂端与轮毂之间相对运动，托架端被保持在螺旋形的第二槽内，用以防止扭转弹簧的托架端与托架之间相对运动。一皮带轮可旋转地连接至轮毂。皮带轮包括一外表面，该外表面设计得与驱动皮带摩擦啮合。所述皮带轮具有形成于其中的内表面。一离合器弹簧紧固在托架上并具有许多螺旋形的簧圈，这些簧圈与皮带轮的内表面摩擦啮合，以选择性连接轮毂与皮带轮。扭转弹簧和离合器弹簧沿相反的方向盘绕，使得在皮带轮相对于轮毂加速的期间，离合器弹簧扩张而与内表面夹紧啮合，以及在皮带轮相对于轮毂减速的期间，离合器弹簧收缩而脱离与内表面夹紧啮合。该结构的OAD，不能消除交流发电机工作中所产生的共振，交流发电机工作中所产生的共振会使扭转弹簧断裂，从而使单向皮带轮提前失效。响应时间间隔长，另外其轮毂的第一凸缘制造工艺复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种交流发电机用单向皮带轮，它能消除交流发电机工作中所产生的共振，提高交流发电机用单向皮带轮的使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种交流发电机用单向皮带轮，具有皮带轮、芯轴、扭矩弹簧、摩擦弹簧、止推垫圈和保持架，所述的保持架的材质为塑料，保持架由大致呈环状的端部和管状的隔套部组成，隔套部具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的轴向长槽；摩擦弹簧卷绕在保持架的隔套部，扭矩弹簧套装在芯轴上且位于保持架的隔套部内。单向皮带轮工作中产生的共振，由扭矩弹簧传递给保持架的隔套部，隔套部再传递给摩擦弹簧，摩擦弹簧传递至皮带轮，从而消除单向皮带轮工作中产生的共振。

为使摩擦弹簧与保持架连接可靠同时装配方便，所述的摩擦弹簧包括弯折部和簧圈，摩擦弹簧的弯折部由轴向弯折、圆周弯折和径向弯折组成，轴向弯折与摩擦弹簧的簧圈相连，保持架具有与弯折部相配的槽，保持架上的槽由位于保持架的端部的外圆面上的第一斜槽，位于端面的第二斜槽和位于端面边缘、连接第一斜槽与第二斜槽的弧形槽组成；摩擦弹簧的轴向弯折嵌装于保持架的第一斜槽内，摩擦弹簧的径向弯折嵌装于保持架的第二斜槽内，摩擦弹簧的圆周弯折嵌装于保持架的弧形槽内。

进一步地，为使摩擦弹簧的弯折部具有良好的强度，提高摩擦弹簧的使用寿命，所述的摩擦弹簧的轴向弯折与簧圈间的夹角α为30°，所述的保持架第一斜槽与保持架横截面间的夹角β为30°。

为使交流发电机用单向皮带轮结构简单，制作简便，降低制作成本，所述的保持架的端部与隔套部的内圆面相接的端面由第一螺旋面和一段平面组成，且该端面上具有第一定位台阶，所述的芯轴具有法兰部和轴体部，芯轴的法兰部与轴体部相连的端面为第二螺旋面且具有第二定位台阶；扭矩弹簧一端抵靠保持架的第一螺旋面、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面，扭矩弹簧簧丝第一端面抵靠第一定位台阶，扭矩弹簧的另一端抵靠芯轴的第二螺旋面、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第二端面，扭矩弹簧簧丝第二端面抵靠第二定位台阶。芯轴采用热锻工艺一次成型，制造工艺与现有的交流发电机的轮毂相比，简便得多。

为使芯轴和皮带轮间有可靠的支撑，所述的芯轴的轴体部与皮带轮内表面间装有第一滚珠轴承，所述的芯轴的法兰部外表面和皮带轮内表面间装有第二滚珠轴承。

本发明的有益效果是：本发明的交流发电机用单向皮带轮，能有效消除交流发电机工作中产生的共振，提高交流发电机用单向皮带轮的使用寿命，响应及时，结构简单，芯轴制造工艺简单，装配方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的交流发电机用单向皮带轮的具体实施例的结构示意图。

图2是本发明中的芯轴的结构示意图。

图3是图2的右视图。

图4是本发明中的扭矩弹簧的结构示意图。

图5是本发明中的摩擦弹簧的结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是本发明中的保持架的结构示意图。

图8是图7的左视图。

图9是图7的B-B剖视图。

图10是图7的C-C剖视图。

图11是图8的D向视图。

图12是本发明中的保持架的立体图。

图中：1.皮带轮，2.芯轴，2-1.法兰部，2-2.轴体部，2-3.第二螺旋面，2-4.第二定位台阶，3.扭矩弹簧，31.扭矩弹簧簧丝第一端面，3-2.扭矩弹簧簧丝第二端面，4.摩擦弹簧，4-1.弯折部，4-1-1.轴向弯折，4-1-2.径向弯折，4-1-3.圆周弯折，4-2.簧圈，5.止推垫圈，6.保持架，6-1.端部，6-2.隔套部，6-2-1.轴向长槽，6-3.槽，6-3-1.第一斜槽，6-3-2.第二斜槽，6-3-3.弧形槽，6-4.第一螺旋面，6-5.第一定位台阶，6-6.平面，7.第一滚珠轴承，8.第二滚珠轴承，α.摩擦弹簧的轴向弯折与簧圈间的夹角，β.保持架第一斜槽与保持架横截面间的夹角。

具体实施方式

如图1～12所示的本发明的交流发电机用单向皮带轮的具体实施例，具有皮带轮1、芯轴2、扭矩弹簧3、摩擦弹簧4、止推垫圈5和保持架6，保持架6的材质为塑料，保持架6由大致呈环状的端部6-1和管状的隔套部6-2组成，隔套部6-2具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的十条轴向长槽6-2-1；摩擦弹簧4卷绕在保持架的隔套部6-2，扭矩弹簧3套装在芯轴2上且位于保持架6的隔套部6-2内。

摩擦弹簧4包括弯折部4-1和簧圈4-2，摩擦弹簧4的弯折部4-1由轴向弯折4-1-1、圆周弯折4-1-3和径向弯折4-1-2组成，轴向弯折4-1-1与摩擦弹簧4的簧圈4-2相连，保持架6具有与弯折部4-1相配的槽6-3，保持架6上的槽6-3由位于保持架6的端部6-1的外圆面上的第一斜槽6-3-1，位于端面的第二斜槽6-3-2和位于端面边缘、连接第一斜槽6-3-1与第二斜槽6-3-2的弧形槽6-3-3组成；摩擦弹簧4的轴向弯折4-1嵌装于保持架6的第一斜槽6-3-1内，摩擦弹簧4的径向弯折4-1-2嵌装于保持架6的第二斜槽6-3-2内，摩擦弹簧4的圆周弯折4-1-3嵌装于保持架6的弧形槽6-3-3内。

摩擦弹簧4的轴向弯折4-1-1与簧圈4-2间的夹角α为30°，所述的保持架6第一斜槽6-3-1与保持架6横截面间的夹角β为30°。

保持架6的端部6-1与隔套部6-2的内圆面相接的端面由第一螺旋面6-4和一段平面6-6组成，且该端面上具有第一定位台阶6-5，芯轴2具有法兰部2-1和轴体部2-2，芯轴2的法兰部2-1与轴体部2-2相连的端面为第二螺旋面2-3且具有第二定位台阶2-4；扭矩弹簧3一端抵靠保持架6的第一螺旋面6-4、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面3-1，扭矩弹簧簧丝第一端面3-1抵靠保持架6的第一定位台阶6-5，防止扭矩弹簧4相对于保持架6运动；扭矩弹簧3的另一端抵靠芯轴2的第二螺旋面2-3、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第二端面3-2，扭矩弹簧簧丝第二端面3-2抵靠芯轴2的第二定位台阶2-4，防止扭矩弹簧4相对于芯轴2运动。

扭矩弹簧3与摩擦弹簧4卷绕方向相反，以使摩擦弹簧4在皮带轮1相对于芯轴2加速期间扩张至与皮带轮1内圈夹紧啮合，皮带轮1相对于芯轴2减速期间收缩至与皮带轮1内圈脱开；止推垫圈5抵靠保持架6安装在芯轴2上。

芯轴2的轴体部2-2与皮带轮1内表面间装有第一滚珠轴承7，芯轴2的法兰部2-1外表面和皮带轮1内表面间装有第二滚珠轴承8。

Claims (5)

1.一种交流发电机用单向皮带轮，具有皮带轮(1)、芯轴(2)、扭矩弹簧(3)、摩擦弹簧(4)、止推垫圈(5)和保持架(6)，其特征是：所述的保持架(6)的材质为塑料，保持架(6)由大致呈环状的端部(6-1)和管状的隔套部(6-2)组成，隔套部(6-2)具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的轴向长槽(6-2-1)；摩擦弹簧(4)卷绕在保持架的隔套部(6-2)，扭矩弹簧(3)套装在芯轴(2)上且位于保持架(6)的隔套部(6-2)内。

2.根据权利要求1所述的交流发电机用单向皮带轮，其特征在于：所述的摩擦弹簧(4)包括弯折部(4-1)和簧圈(4-2)，摩擦弹簧(4)的弯折部(4-1)由轴向弯折(4-1-1)、圆周弯折(4-1-3)和径向弯折(4-1-2)组成，轴向弯折(4-1-1)与摩擦弹簧(4)的簧圈(4-2)相连，保持架(6)具有与弯折部(4-1)相配的槽(6-3)，保持架(6)上的槽(6-3)由位于保持架(6)的端部(6-1)的外圆面上的第一斜槽(6-3-1)，位于端面的第二斜槽(6-3-2)和位于端面边缘、连接第一斜槽(6-3-1)与第二斜槽(6-3-2)的弧形槽(6-3-3)组成；摩擦弹簧(4)的轴向弯折(4-1)嵌装于保持架(6)的第一斜槽(6-3-1)内，摩擦弹簧(4)的径向弯折(4-1-2)嵌装于保持架(6)的第二斜槽(6-3-2)内，摩擦弹簧(4)的圆周弯折(4-1-3)嵌装于保持架(6)的弧形槽(6-3-3)内。

3.根据权利要求2所述的交流发电机用单向皮带轮，其特征在于：所述的摩擦弹簧(4)的轴向弯折(4-1-1)与簧圈(4-2)间的夹角(α)为30°，所述的保持架(6)第一斜槽(6-3-1)与保持架(6)横截面间的夹角(β)为30°

4.根据权利要求1所述的交流发电机用单向皮带轮，其特征在于：所述的保持架(6)的端部(6-1)与隔套部(6-2)的内圆面相接的端面由第一螺旋面(6-4)和一段平面(6-6)组成，且该端面上具有第一定位台阶(6-5)，所述的芯轴(2)具有法兰部(2-1)和轴体部(2-2)，芯轴(2)的法兰部(2-1)与轴体部(2-2)相连的端面为第二螺旋面(2-3)且具有第二定位台阶(2-4)；扭矩弹簧(3)一端抵靠保持架(6)的第一螺旋面(6-4)、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面(3-1)，扭矩弹簧簧丝第一端面(3-1)抵靠第一定位台阶(6-5)，扭矩弹簧(3)的另一端抵靠芯轴(2)的第二螺旋面(2-3)、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第二端面(3-2)，扭矩弹簧簧丝第二端面(3-2)抵靠第二定位台阶(2-4)。

5.根据权利要求1所述的交流发电机用单向皮带轮，其特征在于：所述的芯轴(2)的轴体部(2-2)与皮带轮(1)内表面间装有第一滚珠轴承(7)，所述的芯轴(2)的法兰部(2-1)外表面和皮带轮(1)内表面间装有第二滚珠轴承(8)。

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