CN103016684A - 一种超越皮带轮 - Google Patents

Abstract

一种超越皮带轮，包括用于固定安装所述皮带轮的芯轴，以及与该芯轴同心用于承载皮带的外壳，所述外壳和芯轴之间通过单向滚动机构相连接；所述单向滚动机构包括套置于所述芯轴外表面的单向离合圈，所述单向离合圈上开有弧形斜坡凹槽，套置于所述外壳内表面的单向保持架，以及设置于所述单向离合圈和单向保持架之间的单向滚针构成。本发明采用单向转动的超越皮带轮，可有效地解决传统皮带轮打滑现象；缓冲了皮带轮受到的冲击，降低了皮带轮工作时的噪音，延长了皮带轮的寿命；设置的防尘盖用于改善皮带轮的适应性，可适用于环境较为恶劣的场合。

Description

一种超越皮带轮

技术领域

本发明涉及一种皮带轮，尤其涉及一种超越皮带轮，固定于发动机曲轴端部的驱动皮带轮之间，通过挂设无接头皮带，用于驱动汽车交流发电机。

背景技术

目前，国内的汽车交流发电机绝大多数采用的是普通皮带轮，不含冲压外圈滚针离合器，随着汽车用电功率的增加，普通皮带轮容易出现打滑现象，引起整车无法正常工作，这种情况在柴油发动机上尤为明显，柴油机从工作转速转为急速的时间比汽油机短，这样对皮带的冲击更大，在恶劣的条件下，存在不间断的变速或停止状态，发动机附件被反复加速和减速，具有很高的张紧器和皮带张力，达不到预期的NVH性能，如噪音，振动等，使整个轮系始终处于由松变紧、由紧变松的状态，极易损坏皮带和轮系的惰轮。

由于车用电器设备的不断增加，从而对发电机发电量有很高的要求，迫使发电机往高输出发展，使得发电机转子重量持续增大，发电机的转动惯量也增大，当发动机突然停止时，发电机转子短时间内无法停止运转，这样造成了对皮带的冲击。

公告号CN202280814的专利公开了一种超越皮带轮，能够降低系统的振动和噪音，延长皮带轮的使用寿命。但这种皮带轮仍无法解决大冲击对皮带轮的损害。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种具有单向转动功能且使用寿命长的超越皮带轮。

本发明的技术方案是：一种超越皮带轮，包括用于固定安装所述皮带轮的芯轴，以及与该芯轴同心用于承载皮带的外壳，所述外壳和芯轴之间通过单向滚动机构相连接；所述单向滚动机构包括套置于所述芯轴外表面的单向离合圈，所述单向离合圈上开有弧形斜坡凹槽，套置于所述外壳内表面的单向保持架，以及设置于所述单向离合圈和单向保持架之间的单向滚针构成。

采用超越皮带轮替换成传统的直接连接的皮带轮，对皮带轮的冲击进行吸收和缓冲，降低了皮带轮本身受到的力，使得皮带轮不会在冲击中受到损坏。

作为优选，所述弧形斜坡凹槽包括若干沿所述单向离合圈的外表面圆周均匀设置有单向凹槽单元；每一个单向凹槽单元沿所述单向离合圈的圆周依次包括相互接合的保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段；其中，过渡段的横截面呈弧形，且与所述斜楔段相切连接；所述单向凹槽单元的数量与所述单向滚针数量相同。

本结构的单向滚动机构，在正向转动时，单向滚针依次通过保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段，转动顺畅；而在反正转动时，单向滚针被大外圆段的侧壁阻挡，无法前行，转动受阻，实现单向转动，反向打滑。与传统的齿式棘轮结构的单向滚动机构相比，本结构的承载力较低；而与传统的摩擦式棘轮结构的单向滚动机构相比，本结构的使用损耗低。因此，本结构在受到较强的冲击时，单向滚针会在弧形斜坡凹槽的外表面打滑，来缓冲冲击，保护单向滚动机构不受损坏；而本结构无摩擦损耗，使用寿命更长。

作为优选，所述单向保持架包括两个相互平行且紧贴于所述外壳内表面并可沿该外壳内表面自由转动的架体，两个架体之间通过若干沿所述架体圆周方向均匀分布且与所述架体垂直的连接杆相固定，所述架体和连接杆围成矩形的滚针空腔，所述滚针空腔的数量与所述单向滚针的数量相同，所述单向滚针通过弹性连接件安装于所述滚针空腔内；所述连接杆远离所述外壳内表面的一端设置有一指向所述单向滚针的阻挡檐。

单向保持架呈环形，环的侧壁上被连接杆均匀分隔成若干个矩形的滚针空腔，用于将单向滚针安装于外壳内；滚针空腔两侧分别为连接杆，外侧为外壳内表面，内侧有一阻挡檐，弹性连接件将单向滚针压于连接杆的侧壁，当单向滚针转动时，会被阻挡檐阻挡，使得单向滚针始终处于滚针空腔内不会脱落。

作为优选，所述弹性连接件包括设置于所述连接杆和所述外壳内表面之间的连接片，固设于该连接片一侧的辅压片，固设于该连接片另一侧的主压片；所述主压片和辅压片相互配合，且分别压于所述连接杆的两个侧面；所述主压片上设置有用于压紧所述单向滚针的弹性部。

通过一个结构简单的弹性连接件，解决了将自身固定于连接杆上以及将单向滚针压于连接杆侧壁这两个技术问题。

作为优选，所述主压片与所述连接片的连接部设置有主凸起部，所述主凸起部的凸起方向远离所述连接片，该主凸起部的另一端固定连接有主返回部，所述弹性部固定设置于所述主返回部上。主凸起部的结构保证了主压片的弹性，使得主压片在弹性作用下对连接杆侧壁具备一定压力，在该压力作用下，主压片与连接杆侧壁之间保证一定的摩擦力，使得单向滚针在转动过程中，弹性连接件始终与单向保持架稳定、可靠地连接。

作为优选，所述辅压片与所述连接片的连接部设置有辅凸起部，所述辅凸起部的凸起方向远离所述连接片，该辅凸起部的另一端固定连接有辅返回部；所述辅返回部远离所述连接片的一面形成辅凹槽。辅凸起部的主要作用与主凸起部相同，即使得主压片和辅压片稳定地压住连接杆的两侧壁，使得弹性连接件始终稳定、可靠地与单向保持架连接；而辅凸起部的另一作用可承托单向滚针，使得单向滚针在运行过程中不与外壳内表面直接接触，减小了单向滚针和外壳内表面的磨损，同时减小单向滚针的滚动摩擦；安装完成后的单向滚针和连接杆侧壁之间垫有辅压片，而辅压片侧面的辅凹槽对单向滚针具有限位功能，使得单向滚针在转动过程中，始终处于辅凹槽内，使得单向滚动机构运行稳定。

作为优选，所述弹性部呈弧形或“V”字形，所述弧形或“V”字形的两端顶于所述单向滚针的侧壁。

作为优选，所述弹性部两端设置有缓冲部，所述缓冲部的外端抵于所述单向滚针的侧壁，且该缓冲部与所述单向滚针的轴之间形成锐角。

当单向滚针沿单向凹槽单元表面滚动时，弹性部会被压缩，此时弹性部产生形变，使得缓冲部与单向滚针之间的锐角角度变为零，即整个缓冲部紧贴于单向滚针的表面，增大了单向滚针与弹性部之间的接触面积。

作为优选，所述弹性部呈弧形或“V”字形，所述弧形或“V”字形的两侧边顶于所述单向滚针的底边。

作为优选，所述单向滚动机构沿所述芯轴的轴向两侧分别设置有一个深沟球轴承；所述芯轴的侧面设置有防尘保护盖。单向滚动机构两侧的深沟球轴承和防尘保护盖均能保护单向滚动机构，延长其使用寿命。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、采用单向转动的超越皮带轮，可有效地解决传统皮带轮打滑现象；

2、缓冲了皮带轮受到的冲击，降低了皮带轮工作时的噪音，延长了皮带轮的寿命；

3、设置的防尘盖用于改善皮带轮的适应性，可适用于环境较为恶劣的场合。

附图说明

图1为本发明解剖结构示意图；

图2为本发明弧形斜坡凹槽侧视图；

图3为本发明单向保持架局部放大图；

图4为本发明实施例一弹性连接件立体结构示意图；

图5为本发明实施例一弹性连接件、单向滚针和连接杆安装示意图；

图6为本发明实施例二弹性连接件立体结构示意图；

图7为本发明实施例二弹性连接件、单向滚针和连接杆安装示意图。

图中，1、芯轴，2、深沟球轴承，3、外壳，4、单向滚针，5、单向滚动机构，51、单向保持架，511、架体，512、连接杆，52、弹性连接件，521、连接片，522、辅压片，523、主压片，524、弹性部，525、缓冲部，526、主凸起部，527、辅凸起部，528、辅凹槽，53、单向凹槽单元， 6、防尘保护盖。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

一种超越皮带轮，如图1所示，包括用于固定安装皮带轮的芯轴1，以及与该芯轴1同心用于承载皮带的外壳3，外壳3和芯轴1之间通过单向滚动机构5相连接；单向滚动机构5包括套置于芯轴1外表面的单向离合圈，单向离合圈上开有弧形斜坡凹槽，套置于外壳3内表面的单向保持架51，以及设置于单向离合圈和单向保持架51之间的单向滚针4构成。单向滚动机构5沿芯轴1的轴向两侧分别设置有一个深沟球轴承2；芯轴1的侧面设置有防尘保护盖6。

其中，如图2所示，弧形斜坡凹槽包括若干沿单向离合圈的外表面圆周均匀设置有单向凹槽单元53；每一个单向凹槽单元53沿单向离合圈的圆周依次包括相互接合的保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段；其中，过渡段的横截面呈弧形，且与斜楔段相切连接；单向凹槽单元53的数量与单向滚针4数量相同。

如图3所示，单向保持架51包括两个相互平行且紧贴于外壳3内表面并可沿该外壳3内表面自由转动的架体511，两个架体511之间通过若干沿架体511圆周方向均匀分布且与架体511垂直的连接杆512相固定，架体511和连接杆512围成矩形的滚针空腔，滚针空腔的数量与单向滚针4的数量相同，单向滚针4通过弹性连接件52安装于滚针空腔内；连接杆512远离外壳3内表面的一端设置有一指向单向滚针4的阻挡檐。

如图4、5所示，弹性连接件52包括设置于连接杆512和外壳3内表面之间的连接片521，固设于该连接片521一侧的辅压片522，固设于该连接片521另一侧的主压片523；主压片523和辅压片522相互配合，且分别压于连接杆512的两个侧面；主压片523上设置有用于压紧单向滚针4的弧形的弹性部524，弹性部524两端设置有缓冲部525，缓冲部525的外端抵于单向滚针4的侧壁，且该缓冲部525与单向滚针4的轴之间形成锐角。主压片523与连接片521的连接部设置有主凸起部526，主凸起部526的凸起方向远离连接片521，该主凸起部526的另一端固定连接有主返回部，弹性部524固定设置于主返回部上。辅压片522与连接片521的连接部设置有辅凸起部527，辅凸起部527的凸起方向远离连接片521，该辅凸起部527的另一端固定连接有辅返回部；辅返回部远离连接片521的一面形成辅凹槽528。

单向滚针4、滚针空腔和单向凹槽单元53的数量均为16个。

正向转动时，单向滚针4依次滚过保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段，转动顺畅；反向转动时，单向滚针4被大外圆段的侧壁阻挡，无法前行，转动受阻，实现单向转动。

制造时，将深沟球轴承2放入工装，在工装上套入皮带轮的外壳3，把深沟球轴承2压到位，取出；在工装上放入单向滚动机构5和另一个深沟球轴承2，将先前压好的外壳3半成品放回在工装上，将其压到位，把芯轴1套入，将芯轴1压到位，手动转动，无异声。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，单向滚针4、滚针空腔和单向凹槽单元53的数量均为12个。如图6所示，弹性部524呈弧形，末设置有缓冲部525，如图7所示，弧形的两侧边顶于单向滚针4的底边。

实施例三：

与实施例一的不同之处在于，弹性部524呈 “V”字形， “V”字形的两侧边顶于单向滚针4的底边。 

Claims (10)

1.一种超越皮带轮，包括用于固定安装所述超越皮带轮的芯轴（1），以及与该芯轴（1）同心用于承载皮带的外壳（3），其特征在于：所述外壳（3）和芯轴（1）之间通过单向滚动机构（5）相连接；所述单向滚动机构（5）包括套置于所述芯轴（1）外表面的单向离合圈，所述单向离合圈上开有弧形斜坡凹槽，套置于所述外壳（3）内表面的单向保持架（51），以及设置于所述单向离合圈和单向保持架（51）之间的单向滚针（4）构成。

2.根据权利要求1所述超越皮带轮，其特征在于：所述弧形斜坡凹槽包括若干沿所述单向离合圈的外表面圆周均匀设置有单向凹槽单元（53）；每一个单向凹槽单元（53）沿所述单向离合圈的圆周依次包括相互接合的保持架定位段、过渡段、斜楔段和大外圆段；其中，过渡段的横截面呈弧形，且与所述斜楔段相切连接；所述单向凹槽单元（53）的数量与所述单向滚针（4）数量相同。

3.根据权利要求2所述超越皮带轮，其特征在于：所述单向保持架（51）包括两个相互平行且紧贴于所述外壳（3）内表面并可沿该外壳（3）内表面自由转动的架体（511），两个架体（511）之间通过若干沿所述架体（511）圆周方向均匀分布且与所述架体（511）垂直的连接杆（512）相固定，所述架体（511）和连接杆（512）围成矩形的滚针空腔，所述滚针空腔的数量与所述单向滚针（4）的数量相同，所述单向滚针（4）通过弹性连接件（52）安装于所述滚针空腔内；所述连接杆（512）远离所述外壳（3）内表面的一端设置有一指向所述单向滚针（4）的阻挡檐。

4.根据权利要求3所述超越皮带轮，其特征在于：所述弹性连接件（52）包括设置于所述连接杆（512）和所述外壳（3）内表面之间的连接片（521），固设于该连接片（521）一侧的辅压片（522），固设于该连接片（521）另一侧的主压片（523）；所述主压片（523）和辅压片（522）相互配合，且分别压于所述连接杆（512）的两个侧面；所述主压片（523）上设置有用于压紧所述单向滚针（4）的弹性部（524）。

5.根据权利要求4所述超越皮带轮，其特征在于：所述主压片（523）与所述连接片（521）的连接部设置有主凸起部（526），所述主凸起部（526）的凸起方向远离所述连接片（521），该主凸起部（526）的另一端固定连接有主返回部，所述弹性部（524）固定设置于所述主返回部上。

6.根据权利要求4所述超越皮带轮，其特征在于：所述辅压片（522）与所述连接片（521）的连接部设置有辅凸起部（527），所述辅凸起部（527）的凸起方向远离所述连接片（521），该辅凸起部（527）的另一端固定连接有辅返回部；所述辅返回部远离所述连接片（521）的一面形成辅凹槽（528）。

7.根据权利要求4~6任意一条所述超越皮带轮，其特征在于：所述弹性部（524）呈弧形或“V”字形，所述弧形或“V”字形的两端顶于所述单向滚针（4）的侧壁。

8.根据权利要求7所述超越皮带轮，其特征在于：所述弹性部（524）两端设置有缓冲部（525），所述缓冲部（525）的外端抵于所述单向滚针（4）的侧壁，且该缓冲部（525）与所述单向滚针（4）的轴之间形成锐角。

9.根据权利要求4~6任意一条所述超越皮带轮，其特征在于：所述弹性部（524）呈弧形或“V”字形，所述弧形或“V”字形的两侧边顶于所述单向滚针（4）的底边。

10.根据权利要求1~6任意一条所述超越皮带轮，其特征在于：所述单向滚动机构（5）沿所述芯轴（1）的轴向两侧分别设置有一个深沟球轴承（2）（2）；所述芯轴（1）的侧面设置有防尘保护盖（6）。

Images