CN101981351B - 皮带轮单元 - Google Patents

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Abstract

旋转调节机构设置在从皮带轮到转轴的动力传动路径中，且包括弹性构件和离合器机构。弹性构件通过其弹性变形减小了在皮带轮和转轴中的至少一个中产生的微小旋转变化。离合器机构设置在从弹性构件到转轴的动力传动路径的中间位置中，且构造成当皮带轮的转速降低至转轴的转速之下预定值或更多时，中断从皮带轮到转轴的动力传递。

Description

皮带轮单元
技术领域
本发明涉及皮带轮单元。 
背景技术
例如，当交流发电机经由皮带、皮带轮单元等由自动发动机的曲轴驱动时，由于进气冲程、压缩冲程、燃烧和膨胀冲程以及排气冲程的循环，可能在曲轴上产生旋转跳动变化(在转动期间的加速度变化)。当产生这样的旋转变化时，在皮带轮、转轴或皮带上可能产生过大的旋转转矩(扭矩)或张力。作为例子，存在曲轴的旋转在压缩冲程等时瞬时下降的趋势。然而，由于交流发电机具有大惯量，其转轴不能够立即紧随曲轴(交流发电机皮带轮)的旋转下降，因而在转轴和皮带轮之间产生了过大的旋转转矩。结果，皮带在转矩产生的方向上受拉且产生张力变化，这可能产生皮带过载或者可能降低皮带的寿命。于是，考虑到防止产生皮带过载或者皮带寿命降低，在已存在已知的技术中，使弹簧式单向离合器和扭矩卷簧介于皮带轮和转轴之间(例如见WO98/50709(JP-T-2001-523325))。 
如图9中所示，根据WO98/50709的技术，能够通过由弹簧式单向离合器76使动力中断或使扭矩卷簧74以弹性方式扭矩变形，来减小如上所述的由这种旋转变化在皮带中产生的过载。在WO98/50709中，来自发动机的动力沿着从皮带轮106到轴36的路径经由弹簧式单向离合器76和扭矩卷簧74传递。另外，皮带轮106和扭矩卷簧74的内周表面(外套筒64的外周表面)连接在一起，以能够通过介于其之间的套筒衬套112实现周向相对位移。因此，每次由离合器76中断动力时，套筒衬套112受到外套筒64的旋转滑动而磨损，且可能存在套筒衬套112被破坏的情况。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题 
本发明的目的是提供一种通过防止磨损的出现而具有长寿命的皮带轮单元，所述磨损的出现例如是介于皮带缠绕的皮带轮与基于旋转变化而弹性变形的弹性元件之间的构件中(衬套等)。 
解决问题的手段 
为了解决该问题，在本发明的皮带轮单元中，皮带缠绕的皮带轮和与皮带轮同心设置且可随皮带轮一起旋转的转轴中的一个用作驱动构件且另一个用作从动构件，并且旋转调节机构介于从驱动构件到从动构件的传动路径中， 
其中，旋转调节机构包括： 
弹性构件，所述弹性构件设置在传动路径的中间位置，且被构造成基于在驱动构件和从动构件中的至少一个中产生的旋转变化而弹性变形；以及 
离合器机构，所述离合器机构设置在从弹性构件到从动构件的传动路径的中间位置，且被构造成当驱动构件的转速降低至转轴的转速之下预定值或更多时，中断从驱动构件到从动构件的动力传递， 
其中，主要在驱动构件侧产生的微小旋转变化通过弹性构件的弹性变形来减小，以及 
其中，主要在驱动构件侧产生的、大于所述微小旋转变化的旋转变化通过由离合器机构产生的动力中断来消除。 
另外，为了解决该问题，在本发明的皮带轮单元的具体方面，旋转调节机构介于从皮带缠绕的皮带轮到与皮带轮同心设置且可随皮带轮一起旋转的转轴的传动路径中， 
其中，旋转调节机构包括： 
弹性构件，所述弹性构件设置在传动路径的中间位置，且被构造成基于在皮带轮和转轴中的至少一个中产生的旋转变化而弹性变形； 以及 
离合器机构，所述离合器机构设置在从弹性构件到转轴的传动路径的中间位置，且被构造成当皮带轮的转速降低至转轴的转速之下预定值或更多时，中断从皮带轮到转轴的动力传递， 
其中，主要在皮带轮侧产生的微小旋转变化通过弹性构件的弹性变形来减小，以及 
其中，主要在皮带轮侧产生的、大于所述微小旋转变化的旋转变化通过由离合器机构产生的动力中断来消除。 
这样，形成了从驱动构件(皮带轮或转轴)到从动构件(转轴或皮带轮)的传动路径，例如，从皮带轮经由弹性构件和离合器机构到转轴，且基于旋转变化而弹性变形的弹性构件比中断动力传递的离合器机构设置在动力传递的更上侧(动力传递的更上游侧)。因此，例如，即使在由离合器机构中断动力的情况下，也防止介于皮带轮和弹性构件之间的衬套(保持构件)受到弹性构件(或用于弹性构件的容纳壳体)的旋转滑动，并因此难以磨损，据此延长了衬套的寿命并因此延长了皮带轮单元的寿命。 
另外，在弹性构件包括由具体在日本工业标准(JIS)G480101984(弹簧钢材料)下的弹簧钢制成的卷簧的情况下，能够容易得到足够好以降低皮带上的张力变化的扭矩弹簧常数。此外，除了弹簧式单向离合器之外，滚柱式单向离合器或斜撑式单向离合器也可以用于离合器机构。 
因此，保持构件可以设置在皮带轮和弹性构件之间，当允许皮带轮和弹性构件之间的周向相对位移时，所述保持构件限制弹性构件的径向相对位移。即使在由离合器机构中断动力的情况下也防止保持构件受到弹性构件(或用于弹性构件的容纳壳体)的旋转滑动，由此延长了保持构件的寿命并因此延长了皮带轮单元的寿命。 
除了由具体在日本工业标准(JIS)B1582-1996(滑动轴承衬套)下的 轴承合金的铸造合金或板材合金制成的衬套之外，不同类型的滚动轴承也能够用于保持构件。 
于是，希望的是离合器机构沿转轴的周向方向设置在转轴的径向外部，且弹性构件沿离合器机构的周向方向设置在离合器机构的径向外部。通过设置并圆柱形重叠离合器机构和弹性构件以便围绕转轴，能够相对缩短皮带轮单元的轴向长度。 
这时，设置成围绕离合器机构的弹性构件优选由具有长方形横截面的卷簧制成。卷簧的横截面具有长方形与具有圆形横截面相比，卷簧可以被卷绕成压缩更大的状态(具有更小的间隙)，因此，通过提高其横截面积能够容易提高能够储存的能量。在卷簧具有横向延长的截面的情况下，能够减小弹性构件的直径，而在卷簧具有竖直延长的截面的情况下，能够减小弹性构件的宽度。 
另一方面，离合器机构可以沿周向方向设置在转轴的径向外部，且进一步地，弹性构件可以设置在离合器机构的一个轴向端部处，以便在与转轴的轴线相交的平面中弹性变形。通过将离合器机构设置成围绕转轴和将弹性构件设置在离合器机构(转轴)的端部处，能够相对缩短皮带轮单元的径向长度。 
这时，弹性构件可以包括设置在与转轴的轴线垂直的平面上的螺旋形卷簧。 
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的皮带轮单元的前剖面图。 
图2是在图1中所使用的卷簧的透视图和运转图。 
图3是在图1中所使用的滚柱式单向离合器部的剖面图和运转图。 
图4是示出了根据本发明的另一实施例的皮带轮单元的前剖面图。 
图5是示出了根据本发明的又一实施例的皮带轮单元的前剖面图。 
图6是图5的前剖面图。 
图7是斜撑式单向离合器部的运转图。 
图8以横截面图示出了根据图3的改进的主要部分。 
图9是示出了传统的皮带轮单元的前剖面图。 
具体实施方式
(实施例1) 
在下文中，将通过参考在附图中示出的实施例描述用于实现本发明的方式。图1是示出了根据本发明的皮带轮单元的实施例的前剖面图。图1是示出了由自动发动机(未示出)驱动的交流发电机(未示出)的皮带轮单元1，并且皮带轮单元1包括：交流发电机皮带轮2(皮带轮)，所述交流发电机皮带轮2作为驱动构件，来自发动机的驱动力从皮带B传送到所述交流发电机皮带轮2；交流发电机轴3(转轴)，所述交流发电机轴3作为从动构件，所述交流发电机轴3与交流发电机皮带轮2同心设置以便与其一起旋转；以及旋转调节机构4，所述旋转调节机构4介于交流发电机皮带轮2和交流发电机轴3之间。 
旋转调节机构4设置在从交流发电机皮带轮2延伸到交流发电机轴3的动力传动路径中，且主要包括作为弹性构件的卷簧5和具有在动力的传递和中断之间的切换功能的离合器机构6。于是，交流发电机皮带轮2的动力通过处于动力传递状态的离合器机构6从卷簧5传递到交流发电机轴3。 
卷簧5基于在交流发电机皮带轮2和交流发电机轴3中的至少任一个中产生的旋转变化而弹性变形。卷簧5通过其弹性变形减小主要在交流发电机皮带轮2侧产生的微小旋转变化。离合器机构6设置在从卷簧5延伸到交流发电机轴3的动力传动路径的中间位置中，且当交流发电机皮带轮2的转速降低至交流发电机轴3的转速之下预定值 或更多时，中断从交流发电机皮带轮2到交流发电机轴3的动力传递。 
该离合器机构6沿交流发电机轴3的周向方向设置在交流发电机轴3的径向外部。此外，卷簧5沿离合器机构6的周向方向设置在离合器机构6的径向外部以便围绕离合器机构6，所述卷簧5具有长方形横截面。 
衬套9(保持构件)设置在交流发电机皮带轮2和交流发电机轴3之间，且被构造成当允许交流发电机皮带轮2和卷簧5之间的周向相对位移时限制卷簧5的径向相对位移。衬套9被形成为圆柱形作为滑动轴承。 
交流发电机皮带轮2包括圆柱形皮带轮主体2b，其中，波形槽2a形成在所述皮带轮主体2b的外周侧上使得皮带B绕其缠绕，衬套安装台阶部2c在所述皮带轮主体2b的轴向端侧(左端侧)形成在所述皮带轮主体2b的内周侧上。另外，轴承安装台阶部2d形成在另一轴向端侧(右端侧)。此外，挤压壁部2e形成在衬套安装部2c和轴承安装部2d之间，所述挤压壁部2e挤压卷簧5的接纳部5a，所述卷簧5的接纳部5a处于用于弹性变形的始端侧。 
交流发电机轴3包括形成为圆柱形的轴主体3a，且凸轮面3c形成在轴主体3a的外周表面3b的轴向中间部上以便构成离合器机构6。交流发电机输入轴(未示出)固定旋入到形成在轴主体3a的中心部中的安装轴孔3d中。 
交流发电机皮带轮2定位在交流发电机轴3的外部且与交流发电机轴3同心，以便限定在交流发电机轴3与交流发电机皮带轮2之间的环形容纳空间部S。 
球轴承31(滚动轴承、轴承部)在交流发电机轴3和交流发电机皮 带轮2的另一轴向端侧(右端侧)介于皮带轮主体2b的轴承安装台阶部2d和轴主体3a的外周表面3b之间。球轴承31具有：固定到轴主体3a的外周表面3b上的环形内环31a(内轴承环)，固定到皮带轮主体2b的轴承安装台阶部2d上的环形外环31b(外轴承环)，以及在内环31a与外环31b之间滚动的多个球31c(滚动构件)。除了在图中示出的单排之外，球轴承31的球31c还可以布置成双排。 
支撑构件7设置于限定在交流发电机轴3与交流发电机皮带轮2之间的容纳空间部S内，所述支撑构件7保持卷簧5并构成离合器机构6。该支撑构件7包括：形成为圆柱形的圆柱形部7a，和从圆柱形部7a的轴向端侧(左手侧)朝外突出的盘形凸缘部7b；圆柱形部7a和盘形凸缘部7b一体形成。环形弹簧容纳凹槽部7d形成在凸缘部7b的另一轴向端侧(右手侧)的端面7c的径向内侧上，所述环形弹簧容纳凹槽部7d具有在高度上连续到圆柱形部7a的外周表面上的内周壁表面。旋转限制壁部7e(参考图2)形成在弹簧容纳凹槽部7d内，所述旋转限制壁部7e与在卷簧5的终端侧的接纳部5b形成邻接以便限制卷簧5的旋转。 
该支撑构件7在容纳空间部S内与交流发电机轴3和交流发电机皮带轮2同心设置。支撑构件7的圆柱形部7a起分割容纳空间部S的分割构件的作用，并将圆柱形部7a的内侧分割和限定成离合器容纳空间部S1，将圆柱形部7a的外侧分割和限定成弹簧容纳空间部S2。 
衬套9设置在圆柱形部7a的凸缘部7b的外周表面与处于交流发电机皮带轮2的轴向端侧(左端侧)的交流发电机皮带轮2的衬套安装台阶部2c之间。衬套9的外周侧固定压配合在衬套安装台阶部2c中，且其内周侧设置在支撑构件7的凸缘部7b的外周表面上以便在其上自由滑动。通过该构造，使支撑构件7相对于交流发电机轴3和交流发电机皮带轮2自由旋转。 
球轴承部32在轴向端侧(左手侧)设置在支撑构件7的圆柱形部7a和交流发电机轴3之间。该球轴承部32包括：外环滚道32a，所述外环滚道32a形成在支撑构件7的圆柱形部7a的内周表面上；内环滚道32b，所述内环滚道32b形成在交流发电机轴3的外周表面3b上；和多个球32c(滚动元件)，所述多个球32c在内环滚道32b和外环滚道32a之间滚动。当允许支撑构件7与交流发电机轴3之间的旋转时，球轴承部32限制其之间的轴向相对位移。除了如图中所示的单排之外，球轴承部32的球32c还可以布置成双排。 
如图3中所示，在离合器机构6中，单向离合器部8设置在处于交流发电机轴3的径向外部的离合器容纳空间部S1内(参考图1)，所述单向离合器部8具有在动力传递和动力中断之间切换的功能。采用滚柱式离合器用于单向离合器部8。单向离合器部8包括：支撑构件7的圆柱形部7a，所述圆柱形部7a起外环8a的作用；交流发电机轴3，所述交流发电机轴3具有起内环8b作用的凸轮面3c；多个(例如八个)圆柱形滚柱8c，所述多个圆柱形滚柱8c设置在限定于外环8a和内环8b之间的环形空间内，其中其轴线沿轴线方向定向；环形保持架8d，所述环形保持架8d由合成树脂制成，且适于在环形空间内保持滚柱8c；以及压缩卷簧8e(偏压构件)，所述压缩卷簧8e在环形空间内朝与外环8a的旋转方向相反的方向(例如顺时针方向)偏压。 
保持架8d作为压配合部装配在交流发电机轴3的凸轮面3c之间的角部上，以便限制滚柱8c的周向和轴向相对位移。此处，凸轮面3c是其旋转半径沿着周向方向变化的凸轮面，且包括构成具有两面宽度W的正多边形(正八边形)的矩形面。于是，楔形的空间K形成在作为外环8a的支撑构件7的圆柱形部7a的内周表面7f和作为内环8b的凸轮面3c之间，所述空间K的径向间隙在周向方向上变化。 
多个(例如八个)袋部8f沿保持架8d的周向方向形成，所述多个袋部8f径向经过保持架8d。滚柱8c可旋转地容纳在袋部8f中。此外， 压缩卷簧8e每个都在一端侧附接到突起8h上且每个都在另一端处与滚柱8c形成邻接，所述突起8h形成为从限定袋部8f的柱部8g延伸到袋部8f内。于是，滚柱8c在楔形空间K变窄的方向上(例如逆时针方向)被压缩卷簧8e偏压，并且通过偏压力允许在其相应的凸轮面3c上移动。 
卷簧5被形成为具有在图2中所示的长方形横截面的弹簧钢材料的卷形状。卷簧5包括接纳部5a、5b，分别在卷簧5的始端和终端所述接纳部5a、5b各形成为平面表面形状。在自由状态下，卷簧5在其直径延伸的方向上施加弹性力。长方形截面的形式包括横向延长的长方形和竖直延长的长方形。 
返回参考图1，卷簧5沿离合器机构6的周向方向设置在离合器机构6的径向外部以便围绕离合器机构6。此外，在交流发电机皮带轮2与支撑构件7的圆柱形部7a之间的弹簧容纳空间部S2内，卷簧5松配合在支撑构件7的圆柱形部7a的外侧上。卷簧5的终端侧插入到支撑构件7的凸缘部7b的弹簧容纳凹槽部7d中。如图2中所示，在终端处的接纳部5b与旋转限制壁部7e形成邻接(参考图2)，且在始端处的接纳部5a与交流发电机皮带轮2的挤压壁部2e形成邻接。 
然后，参考图1至图3，将描述如此前已经描述的那样构造的皮带轮单元1的运转。图1中示出的交流发电机皮带轮2以设定的转速(例如5000转/分)以当从图中的箭头A所指示的方向看时的顺时针方向旋转。这时，如图2(c)中所示，定位在动力传动路径的上游侧上的卷簧5通过与支撑构件7的旋转限制壁部7e邻接的在始端处的接纳部5b限制旋转。因此，当在卷簧5的始端处的接纳部5a与交流发电机皮带轮2的挤压壁部2e形成邻接时，卷簧5通过施加到其上的挤压力弹性变形，且动力通过变形传递到构造单向离合器部8的支撑构件7上。弹性变形以增大其直径的卷簧5的外周不与支撑构件7的凸缘部7b和交流发电机皮带轮2形成接触。 
如图3中所示，当交流发电机皮带轮2以顺时针方向(以由箭头指示的方向)旋转时，产生了滚柱8c被压缩卷簧8e的弹簧力挤进到楔形空间K的窄侧中的锁定状态(动力传递状态)。因此，由交流发电机皮带轮2的旋转产生的动力以下述顺序依次传递到卷簧5、支撑构件7、离合器机构6和交流发电机轴3。 
这里，当交流发电机皮带轮2的转速超过交流发电机轴3的转速时(当交流发电机轴3的转速降低到交流发电机皮带轮2的转速之下时)，单向离合器部8(离合器机构6)保持锁定状态，由此使从交流发电机皮带轮2到交流发电机轴3的动力传递继续。 
另一方面，当交流发电机皮带轮2的转速降低至交流发电机轴3的转速之下预定值或更多时(当交流发电机轴3的转速超过交流发电机皮带轮2的转速该预定值或更多时)，如图3(b)中所示，交流发电机轴3看上去以逆时针方向旋转。于是，已经被挤进到单向离合器部8的楔形空间K的窄侧中的滚柱8c移动到楔形空间K的宽侧中，从而释放了锁定状态。通过锁定状态的释放，使离合器机构6处于自由状态(动力中断状态)，由此单向离合器部8中断从交流发电机皮带轮2到交流发电机轴3的动力传递。然而，由于衬套9设置在交流发电机皮带轮2和卷簧5(支撑构件7)之间，所以甚至在单向离合器部8中断动力传递的情况下，还允许衬套9与交流发电机皮带轮2一起旋转，并且使由于卷簧5(支撑构件7)的旋转滑动而产生的衬套9的磨损难以出现。 
在发动机的进气冲程、压缩冲程、燃烧和膨胀冲程以及排气冲程中产生的旋转的跳动微小变化由卷簧5的弹性变形吸收(减小)。 
(变型) 
在实施例1中的单向离合器部8(离合器机构6)中，取代图3中所示的具有多边形截面的交流发电机轴3，可以使用具有由一系列的凹入 表面形状成形的截面的交流发电机轴3′(内环8b)，其中，具有凹入弯曲的或弧形表面的凸轮面3c′如图8中示出的那样形成。 
(实施例2) 
接着，图4是示出了根据本发明的另一实施例的皮带轮单元的前剖面图。在图4中的皮带轮单元1a中，构造离合器机构6的滚柱式单向离合器部8被改变成弹簧式单向离合器部18。该单向离合器部18包括圆形离合器面18a，所述圆形离合器面18a在球轴承31与球轴承部32之间的交流发电机轴3(转轴、驱动构件)的轴主体3a的外周表面3b上。 
离合器弹簧18b沿该离合器面18a的周向方向设置在离合器面18a的径向外部。该离合器弹簧18b被形成为具有长方形横截面的弹簧钢材料的卷形状，且被用在其直径在自由状态下减小的方向上。该离合器弹簧18a的始端侧(右手侧)以其周向位移受限制的状态连接到交流发电机轴3上。另外，离合器弹簧18a的终端侧(左手侧)连接到支撑构件7的圆柱形部7a上，所述支撑构件7的圆柱形部7a由交流发电机皮带轮2(皮带轮、驱动构件)的动力经由卷簧5(弹性构件)驱动以旋转。 
于是，当交流发电机轴3的转速降低到在交流发电机皮带轮2的转速之下时，离合器弹簧18b的内周表面在直径上收缩以与交流发电机轴3的离合器面18a形成接触，且通过施加到该接触面上的摩擦力使锁定状态(动力传递状态)继续。另一方面，相反地，当交流发电机轴3的转速超过交流发电机皮带轮2的转速预定的值或更大的值时，离合器弹簧18b的内周表面在直径上膨胀以与交流发电机轴3的离合器面18a分离。这时，摩擦力解除且产生了自由状态，由此单向离合器部8切换成中断动力传递。在图4中(实施例2)，对具有与图1中(实施例1)的部分相同功能的部分给出相同的附图标记，且省略了其描述。 
(实施例3) 
接着，图5是示出了根据本发明的皮带轮单元的另外的实施例的前剖面图。在图5中的皮带轮单元1b中，改变了图1中(实施例1)所示的在皮带轮单元1中的弹性构件(卷簧5)的设置位置，所述弹性构件设置在设于动力传动路径中的离合器机构6的径向外部以便围绕离合器机构6。 
也就是说，容纳螺旋形卷簧15(螺旋形弹簧、弹性构件)的环形弹性构件保持构件20附接到包括离合器机构6的皮带轮单元1b的轴向端(左端)上。此外，在环形弹性构件保持构件20内与卷簧15联接的支撑构件17设置在限定于交流发电机轴3和同心设置的交流发电机皮带轮2之间的容纳空间S内。 
该支撑构件17具有：圆柱形部17a，所述圆柱形部17a形成为圆柱形；和安装壁表面17b，所述安装壁表面17b一体形成，以在圆柱形部17a的轴向端侧(左手侧)处与交流发电机轴3的轴线垂直。此外，圆柱形凸起17c一体形成在安装壁表面17b的轴向端面(左端面)的中心以便以相同的方向突出，且锁定狭缝17d在圆柱形凸起17c中切出以便沿径向方向将其贯穿(参考图6)。 
衬套19(保持构件)设置在支撑构件17的圆柱形部17a的外周表面与在交流发电机皮带轮2的轴向端侧(左端侧)处的衬套安装台阶部2c之间。该衬套19形成为环套圆柱形作为滑动轴承。衬套19在其外周侧上固定压配合在衬套安装台阶部2c中，且在其内周侧上滑动设置在支撑构件17的圆柱形部17a的外周表面上。通过采用该构造，支撑构件17相对于交流发电机轴3和交流发电机皮带轮2自由旋转。 
弹性构件保持构件20包括作为底的圆柱形主体20c，在所述圆柱形主体20c中，底壁20b在圆柱形部20a的一端一体形成。支撑构件17的凸起17c插过的贯通孔20d在底壁20b的中心是打开的，以使支撑构件17的凸起17c设置在圆柱形部20a内(参考图6)。此外，周向壁 部20e一体形成在底壁20b上以便从其突出到另一轴向端侧。挤压突起20f一体形成在主体20c内的周向壁部20e上以便朝着中心侧延伸(参考图6)。 
于是，交流发电机皮带轮2的轴向端侧的外周表面压配合在弹性构件保持构件20的周向壁部20e中。因此，弹性构件保持构件20和交流发电机皮带轮2连接在一起以从而限制相对旋转(从而使其一起旋转)。 
卷簧15形成为如图6中示出的具有长方形横截面的弹簧钢材料的螺旋形形状。卷簧15的始端具有钩段15a且其终端被制成接合部15b。长方形截面形式包括横向延长的长方形和竖直延长的长方形。 
该卷簧15容纳在弹性构件保持构件20内，其中，钩段15a插入到在凸起17c上的锁定狭缝18d中，且接合部15b与挤压突起20f形成邻接。 
返回参考图5，构成球轴承部32的外环滚道32a在交流发电机皮带轮2的皮带轮主体2b的另一轴向端侧(右手侧)形成在所述交流发电机皮带轮2的皮带轮主体2b的内周侧上。此外，构成离合器机构6的凸轮面3c在轴向端侧(左端侧)形成在交流发电机轴3的轴主体3a的外周表面3b上。构成轴承部32的内环滚道32b形成在其另一轴向端侧(右手侧)处。多个球32c(滚动元件)设置在外环滚道32a和内环滚道32b之间以能够在交流发电机皮带轮2和交流发电机轴3之间相对旋转。除了在图中示出的双排之外，球轴承部32的球32c还可以布置成单排。 
在离合器机构6中，如在图1(实施例1)中的单向离合器部8的那样，具有在动力传递和动力中断之间切换的功能的单向离合器部18设置在交流发电机轴3的径向外部。 
然后，将基于图5和图6描述如上文已经描述的那样构造的皮带轮单元1b的运转。图5中示出的交流发电机皮带轮2以设定的转速(例如5000转/分)以当从图中的箭头A所指示的方向看时的顺时针方向旋转。这时，如图6中所示，设置在动力传动路径的上游侧上的卷簧15在钩段15a处通过支撑构件17的凸起17c限制旋转。因此，当卷簧15的接合部15b与随交流发电机皮带轮2一起旋转的弹性构件保持构件20的挤压突起20f形成邻接时，卷簧15通过施加到接合部15b上的挤压力弹性变形。通过该变形，将动力传递到构成单向离合器部18的支撑构件17上。 
如图1(实施例1)中的单向离合器部8的那样，在该单向离合器部18中，当交流发电机皮带轮2以顺时针方向旋转时，产生了锁定状态(动力传递状态)。因此，由交流发电机皮带轮2的旋转产生的动力以下述顺序依次传递到卷簧15、支撑构件17、离合器机构6和交流发电机轴3。 
这里，当交流发电机皮带轮2的转速超过交流发电机轴3的转速时(当交流发电机轴3的转速降低到交流发电机皮带轮2的转速之下时)，由于单向离合器部18(离合器机构6)保持锁定状态，所以使从交流发电机皮带轮2到交流发电机轴3的动力传递继续。 
另一方面，当交流发电机皮带轮2的转速降低预定的值或更大的值而在交流发电机轴3的转速之下时(当交流发电机轴3的转速超过交流发电机皮带轮2的转速预定的值或更大的值时)，如图3(b)中所示，交流发电机轴3看上去以逆时针方向旋转。于是，已经被挤进到楔形空间K的窄侧中的滚柱8c移动到同一空间的宽侧中，从而释放了锁定状态。通过以此方式释放锁定状态，使离合器机构6处于自由状态(动力中断状态)，由此单向离合器部18中断从交流发电机皮带轮2到交流发电机轴3的动力传递。然而，由于衬套19设置在交流发电机皮带轮2和卷簧15(支撑构件17)之间，所以甚至在单向离合器部18中断动力 传递的情况下，衬套19还能够与交流发电机皮带轮2一起旋转，使通过卷簧15(支撑构件17)的旋转滑动而产生的衬套19的磨损难以出现。 
注意到进气冲程、压缩冲程、燃烧和膨胀冲程以及排气冲程中产生的旋转的跳动微小变化由卷簧15的弹性变形吸收(减小)。 
(实施例4) 
下面，图7是示出了使用斜撑式单向离合器的皮带轮单元的运转的说明性视图。在图7中，将图3(实施例1)中示出的滚柱式单向离合器部8改变成斜撑式单向离合器部28。在单向离合器部28中，支撑构件7的圆柱形部7a被制成起外环28a的作用，且交流发电机轴3被制成起内环28b的作用。单向离合器部28包括：多个斜撑28c，所述多个斜撑28c设置在限定于外环28a和内环28b之间的环形空间内，其中其轴线被定向成沿轴线方向；环形内环侧保持架28d和环形外环侧保持架28e，所述环形内环侧保持架28d和环形外环侧保持架28e将斜撑28c保持在环形空间内的适当位置处；以及环形弹簧28f。 
斜撑28c相对于面对外环28a和内环28b的面倾向一方设置，且其倾向一方的状态由内环侧保持架28d和外环侧保持架28e维持。于是，当外环28a以顺时针方向旋转时，通过施加到外环28a和斜撑28c之间的接触部的摩擦力，斜撑28c沿向右的方向进一步倾斜，这产生了斜撑28c牢固挤在外环28a和内环28b之间的锁定状态，由此传递动力。另一方面，相反地，当外环28a以逆时针方向旋转时，斜撑28c沿向左的方向倾斜，这产生了斜撑28c从其挤在外环28a和内环28b之间的状态释放的自由状态，由此中断动力传递。 

Claims (6)

1.一种皮带轮单元，在所述皮带轮单元中，旋转调节机构介于从皮带缠绕的皮带轮到与所述皮带轮同心设置且可随所述皮带轮一起旋转的转轴的传动路径中，
其中所述旋转调节机构包括：
弹性构件，所述弹性构件设置在所述传动路径的中间位置，且被构造成基于在所述皮带轮和所述转轴中的至少一个中产生的旋转变化而弹性变形；以及
离合器机构，所述离合器机构设置在从所述弹性构件到所述转轴的所述传动路径的中间位置，且被构造成当所述皮带轮的转速降低至所述转轴的转速之下预定值或更多时，中断从所述皮带轮到所述转轴的动力传递，
其中通过所述弹性构件的弹性变形来减小在所述皮带轮和所述转轴之间产生的微小旋转变化，并且
其中通过所述离合器机构进行的动力中断来消除在所述皮带轮和所述转轴之间产生的比所述微小旋转变化大的旋转变化，
其中保持构件设置在所述皮带轮和所述转轴之间，且被构造成在允许所述皮带轮和所述弹性构件之间的周向相对位移的同时限制所述弹性构件的径向相对位移，并且
其中所述皮带轮单元包括支撑构件，所述支撑构件保持所述弹性构件，并且所述支撑构件包括圆柱形部和盘形凸缘部，所述盘形凸缘部从所述圆柱形部的轴向端侧朝外突出，从而所述圆柱形部和所述盘形凸缘部一体形成，
其中在所述盘形凸缘部的另一轴向端侧的端面的径向内侧上形成环形弹簧容纳凹槽部，所述环形弹簧容纳凹槽部具有在高度上连续到所述圆柱形部的外周表面上的内周壁表面，
其中在所述环形弹簧容纳凹槽部内形成旋转限制壁部，
其中所述旋转限制壁部与在所述弹性构件的终端侧的接纳部形成邻接，
其中所述离合器机构设置在所述圆柱形部的内周表面与所述转轴之间，并且
其中所述保持构件设置在所述盘形凸缘部的外周表面与所述皮带轮的安装台阶部之间，
其中球轴承部在轴向端侧设置在支撑构件的圆柱形部和转轴之间，
其中所述球轴承部包括：
外环滚道，所述外环滚道形成在支撑构件的圆柱形部的内周表面上，
内环滚道，所述内环滚道形成在转轴的外周表面上，和
多个球，所述多个球在内环滚道和外环滚道之间滚动。
2.根据权利要求1所述的皮带轮单元，
其中所述皮带轮和所述转轴中的一个用作驱动构件，且所述皮带轮和所述转轴中的另一个用作从动构件；并且
其中所述旋转调节机构介于从所述驱动构件到所述从动构件的传动路径中。
3.根据权利要求1所述的皮带轮单元，
其中所述离合器机构沿周向方向设置在所述转轴的径向外部，并且
其中所述弹性构件沿所述周向方向设置在所述离合器机构的径向外部。
4.根据权利要求3所述的皮带轮单元，
其中所述弹性构件设置成围绕所述离合器机构，且所述弹性构件包括具有长方形横截面的卷簧。
5.根据权利要求1所述的皮带轮单元，
其中所述离合器机构沿周向方向设置在所述转轴的径向外部，并且
其中所述弹性构件设置在所述离合器机构的一个轴向端部处，以便在与所述转轴的轴线相交的平面中弹性变形。
6.根据权利要求5所述的皮带轮单元，
其中所述弹性构件包括设置在与所述转轴的轴线垂直的平面上的螺旋形卷簧。
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