CN103363064B - 弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，包括螺纹芯轴，芯轴伸入皮带轮毂，皮带轮毂内壁压入摩擦止动圈、定位套，芯轴的外径形成凸环，凸环具有台阶；芯轴外套垫圈，垫圈形成台阶；芯轴外套减震弹簧，减震弹簧一头顶于芯轴的凸环，该头的端面顶于凸环的台阶；减震弹簧另头顶于垫圈，该头的端面顶于垫圈的台阶；垫圈外套并转动配合摩擦滑动圈；摩擦弹簧外套于减震弹簧，摩擦弹簧一头装入摩擦滑动圈内，另一头装入摩擦止动圈内，摩擦滑动圈的外壁与定位套间隙配合；摩擦止动圈和摩擦滑动圈的内径均比摩擦弹簧的外径小，以增加弹簧的张力；摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈通过摩擦锁定，且摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈能交替分离。
Description
技术领域
本发明属于汽车发电机用的单向耦合减震皮带轮制造技术领域，特别涉及到由弹簧摩擦制动的单向耦合减震机构，具体为弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮。
背景技术
汽车发电机单向离合皮带轮已经被世界上的一些高档汽车广泛应用。当发电机经由皮带、皮带轮单元等汽车发动机的曲轴驱动时，由于进气冲程、压缩冲程、燃烧和膨胀冲程及排气冲程的循环，在皮带轮、转轴和皮带轮上可能产生过大的旋转转矩（扭矩）和张力。在曲轴的旋转瞬时下降的趋势下，发电机转轴具有很大的惯性量，皮带在转矩产生的方向上受拉且产生张力变化，这可能致使皮带过载而降低皮带的使用寿命。
在现有技术中，有一种OAD弹簧摩擦单向耦合减震发电机皮带轮，其能够通过弹簧摩擦单向耦合使动力中断或使用扭矩卷簧的弹性方式使扭矩变形，来减小上述的这种皮带在旋转变化中产生的过载。如中国专利申请号200880128290.0、201020519051.2所公开的技术方案。它既能过滤高速振动，也能过滤低速振动。但目前此类结构的OAD存在以下技术问题：1、摩擦弹簧的一头固定于保持架上，其把摩擦弹簧的此头压成直线，直线和圈形会形成一个弯角点，而摩擦力就集中到这个弯角点上，当发电机在高低速转动产生摩擦离合时，固定在保持架上的这一头摩擦弹簧弯角点容易断裂。2、另外，摩擦弹簧弯角点和外圆表面一次性全部用于皮带轮毂内径产生摩擦的止动和超越，不仅使用寿命低，而且制造工艺复杂、成本很高。
发明内容
本发明公开了一种弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其解决了上述单向离合皮带轮存在的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，包括螺纹芯轴、减震弹簧、摩擦弹簧、摩擦止动圈、滚珠轴承、定位套、皮带轮毂，螺纹芯轴伸入皮带轮毂，两者的两端各装配一滚珠轴承，皮带轮毂内壁压入摩擦止动圈、定位套，螺纹芯轴的外径形成一凸环，凸环朝向对侧的侧面上还具有一台阶；与凸环相对侧的螺纹芯轴外套减震垫圈，减震垫圈形成一台阶；螺纹芯轴外套减震弹簧，减震弹簧的第一头顶于螺纹芯轴的凸环，且该头的端面顶于凸环的台阶处；减震弹簧的第二头顶于减震垫圈，且该头的端面顶于减震垫圈的台阶处；减震垫圈外套装摩擦滑动圈，两者能同步转动；摩擦弹簧套于所述的减震弹簧之外，摩擦弹簧的外径一头装入摩擦滑动圈的内孔处，另一头外径装入摩擦止动圈之内，摩擦滑动圈的外壁与所述的定位套间隙配合；摩擦止动圈和摩擦滑动圈的内径均比摩擦弹簧的外径小，增加了摩擦弹簧的弹性张力；摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈通过摩擦锁定，且摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈能交替分离。
优选的，螺纹芯轴的凸环顶触减震弹簧的一侧面为螺旋面。
优选的，减震垫圈顶触减震弹簧的一侧面为螺旋面。
优选的，螺纹芯轴形成一圈凹形卡槽；螺纹芯轴外套垫圈，垫圈处于减震垫圈及摩擦滑动圈的外侧面，垫圈的外侧面装入一四方卡簧，四方卡簧内径卡紧于螺纹芯轴的凹形卡槽。
优选的，减震垫圈的外径与摩擦滑动圈的内壁通过两者形成相对应的平面相卡而能同步转动。
优选的，摩擦止动圈的外端面装入一挡圈，挡圈与螺纹芯轴间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
优选的，定位套的外端面装入一挡圈，挡圈与螺纹芯轴间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
优选的，滚珠轴承的外端面压入一防尘垫片，防尘垫片与螺纹芯轴的外径间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
优选的，减震弹簧的断面呈正方形即减震弹簧是由正方形弹簧钢丝卷成的。
本发明弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮具有传动可靠、使用寿命长、结构简单、制造成本低且减震弹簧的制造简易等优点。
附图说明
图1为本发明弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮的结构示意图。
图2是弹簧减震机构示意图。
图3是弹簧摩擦离合机构示意图。
图4是弹簧摩擦制动的单向耦合减震机构示意图。
图5是螺纹芯轴的结构图。
图6是图5的右侧视图。
图7是减震弹簧的结构图。
图8是图7的左侧视图。
图9是减震垫圈的结构图。
图10是图9的左侧视图。
图11是摩擦滑动圈的结构图。
图12是图11的左侧视图。
图13是垫圈的结构图。
图14是图13的左侧视图。
图15是四方卡簧的结构图。
图16是图15的左侧视图。
图17是摩擦弹簧的结构图。
图18是图17的左侧视图。
图19是摩擦止动圈的结构图。
图示中：1-螺纹芯轴，2-减震弹簧，3-减震垫圈，4-摩擦滑动圈，5-垫圈，6-四方卡簧，7-摩擦弹簧，8-摩擦止动圈，9-前挡圈，10-前滚珠轴承，11-定位套，12-后挡圈，13-后滚珠轴承，14-皮带轮毂，15-前防尘垫片，16-后防尘垫片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
如图1-19所示，本实施例弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮包括螺纹芯轴1、减震弹簧2、减震垫圈3、摩擦滑动圈4、垫圈5、四方卡簧6、摩擦弹簧7、摩擦止动圈8、前挡圈9、前滚珠轴承10、定位套11、后挡圈12、后滚珠轴承13、皮带轮毂14、前防尘垫片15、后防尘垫片16。
皮带轮毂14内孔装有一组减震弹簧机构，减震弹簧机构包括螺纹芯轴1、减震弹簧2、减震垫圈3、摩擦活动套4、垫圈5、四方卡簧6，螺纹芯轴1外径1-1一端形成带有螺旋面的凸环1-6，其螺旋面朝向另一侧，该螺旋面上还形成一处台阶1-2；该外径1-1的另一端形成一圈凹形卡槽1-3。螺纹芯轴1的两端分别是外径1-4、1-5，外径1-4与凸环1-6相邻，外径1-4、1-5的直径小于凸环1-6的直径。
螺纹芯轴1的外径1-1处套装入一只减震弹簧2，减震弹簧是由正方形钢丝卷成的，正方形钢丝具有弹性扭矩大、体积小的特点。减震弹簧2的一头2-1抵靠在螺旋芯轴凸环1-6的螺旋面上，且减震弹簧2该头的端面2-2顶于螺纹芯轴1的台阶处1-2；减震弹簧2的另一头2-3装上减震垫圈3，减震垫圈3外套于螺纹芯轴1。减震垫圈3具有一个螺旋面3-3，此螺旋面3-3与减震弹簧2的螺旋面2-4处相抵配合。减震垫圈3还形成一处台阶3-1，其顶于减震弹簧该头2-3的端面处。减震垫圈3的外径有两个相对的平面3-2。
摩擦滑动圈4的局部呈环形，另一部内折90度，该折部具有通孔，通孔的内壁两相对处形成平面4-1。减震垫圈3的外平面3-2外装入摩擦滑动圈4，摩擦滑动圈4内孔的两个凸处4-1与减震垫圈3外径的两平面处3-2分别对齐套入。减震垫圈3的平面3-4侧装入一只垫圈5，垫圈5同时将摩擦滑动圈4的侧面顶住，垫圈5的另一侧再压入一只四方卡簧6，四方卡簧6内径卡紧在螺纹芯轴1的卡槽内1-3，从而配装成了一组弹簧减震机构。参见图2。
如图3所示，弹簧摩擦离合机构在减震弹簧机构的基础上，把摩擦弹簧7外径一头装入到摩擦滑动圈4的内孔4-2处，另一头外径装入到摩擦圈8的之内，摩擦圈8与摩擦滑动圈4的一端面相贴，形成一组弹簧摩擦离合机构。向摩擦弹簧内径注入高低温油脂，使接触部位滚动润滑。
摩擦圈8的另一端平面装入一只前挡圈9，前挡圈9刚好处于螺纹芯轴1的凸环1-6之外，前挡圈9的另一端平面再装上一只前滚珠轴承10，前滚珠轴承10处于螺纹芯轴1的外径1-4外，其内孔压入到螺纹芯轴1的外径1-4上。摩擦滑动圈4外径装入一只定位套11，两者间隙配合，摩擦滑动圈4能在定位套11内径自由滑动。定位套11的后一端平面装入一只后挡圈12，后挡圈12处于垫圈5的局部之外，两者间间隙配合。后挡圈12的另一平面再装入一只滚珠轴承13，滚珠轴承13的内径压入螺纹芯轴1的外径1-5处，形成了一组弹簧摩擦制动的单向耦合减震机构。参见图4。
把弹簧摩擦制动的单向耦合减震机构，压入到皮带轮毂14的内孔，即两端滚珠轴承10、13的外径、前挡圈9、摩擦圈8外径、定位套11外径、后挡圈12的外圈均压在皮带轮毂14的内壁，然后从前滚珠轴承10的前一端平面压入一只前防尘垫片15，后滚珠轴承13的后一端平面压入一只后防尘垫片16，前后防尘垫片均与螺纹芯轴1的外径间隙配合，组装成了一组弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮。
两只前后滚珠轴承的外径与皮带轮毂14的内径精密配合，两滚珠轴承的内孔与螺纹芯轴1的两头精密配合，用于支撑径向载荷。两滚珠轴承外端面各装入一只圆环状防尘垫片，即后滚珠轴承13的后端面装入一只后防尘垫片16，前滚珠轴承10的前端面装入一只前防尘垫片15，两防尘垫片的外径均压入皮带轮毂14的内壁，两防尘垫片的内径均与螺纹芯轴1的外径间隙配合。
摩擦止动圈8和摩擦滑动圈4的内径都比摩擦弹簧7的外径小，从而增加了摩擦弹簧外径的弹性张力，摩擦弹簧7的两头没有固定在任何部件上，摩擦弹簧7与摩擦止动圈8、摩擦滑动圈4通过摩擦锁定，采用自由状态传递动力并由此中断动力的传递。当摩擦止动圈8和摩擦滑动圈4内孔的光洁度某个比较高时，摩擦弹簧7在自由状态下就会在那个圈内转动。摩擦弹簧7两头与摩擦止动圈8、摩擦滑动圈4可以交替分离，摩擦弹簧不易断裂，增强了使用寿命。
当摩擦止动圈8及摩擦滑动圈4的扭力旋向与摩擦弹簧7的盘绕方向相反时，摩擦弹簧7的外径就会产生扩张力，与摩擦止动圈8、摩擦滑动圈4的内径产生摩擦力而出现锁定状态。当摩擦止动圈8、摩擦滑动圈4扭力旋向与摩擦弹簧7的盘绕方向相同时，摩擦弹簧7的外径就会变形收缩，与摩擦止动圈8、摩擦滑动圈4内径的摩擦力解除而形成了自由状态，由此中断动力的传递。
当汽车发动机曲轴驱动时，旋转扭矩由皮带带到弹簧摩擦离合皮带轮上，利用摩擦弹簧7固有动力的传递和中断扭力之间切换的功能。当摩擦弹簧7外径受力与摩擦弹簧7盘绕方向相反时，摩擦弹簧7外径就会扩张形成与摩擦止动圈8和摩擦滑动圈4内表面的摩擦力而呈锁定状态，使旋转扭矩由皮带传递到皮带轮毂14，再传递到摩擦止动圈8，后传递到摩擦弹簧7，再传递到摩擦滑动圈4，又传递到减震垫圈3，后传递到减震弹簧2，再传递到螺纹芯轴1，最后由螺纹芯轴1带动发电机转子工作。当皮带轮毂14的转速放慢时，发电机转子的惯性转速超过皮带轮毂14的转速，此时，螺纹芯轴1会带动减震弹簧2旋转，进而带动减震垫圈3旋转，最后带动摩擦滑动圈4旋转，而此时摩擦滑动圈4的旋转方向与摩擦弹簧7盘绕方向相同，摩擦弹簧7的外径就会变形收缩，摩擦力解除且产生了自由状态，由此中断动力传递。
本领域的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变形都将落在本发明的保护范围。
Claims (9)
1.弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，包括螺纹芯轴、减震弹簧、摩擦弹簧、摩擦止动圈、摩擦滑动圈、滚珠轴承、定位套、皮带轮毂，螺纹芯轴伸入皮带轮毂，两者的两端各装配一滚珠轴承，皮带轮毂内壁压入摩擦止动圈、定位套，摩擦弹簧套于所述的减震弹簧之外，摩擦弹簧的外径一头装入摩擦滑动圈的内孔处，另一头外径装入摩擦止动圈之内，摩擦滑动圈的外壁与所述的定位套间隙配合；摩擦止动圈和摩擦滑动圈的内径均比摩擦弹簧的外径小，增加了摩擦弹簧的弹性张力；摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈通过摩擦锁定，且摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈能交替分离；螺纹芯轴外套减震弹簧，其特征在于：螺纹芯轴的外径形成一凸环，凸环朝向对侧的侧面上还具有一台阶；与凸环相对侧的螺纹芯轴外套减震垫圈，减震垫圈形成一台阶；减震弹簧的第一头顶于螺纹芯轴的凸环，且该头的端面顶于凸环的台阶处；减震弹簧的第二头顶于减震垫圈，且该头的端面顶于减震垫圈的台阶处；减震垫圈外套装所述的摩擦滑动圈，两者能同步转动。
2.如权利要求1所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：所述螺纹芯轴的凸环顶触减震弹簧的一侧面为螺旋面。
3.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：所述减震垫圈顶触减震弹簧的一侧面为螺旋面。
4.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：所述的螺纹芯轴形成一圈凹形卡槽；螺纹芯轴外套垫圈，垫圈处于减震垫圈及摩擦滑动圈的外侧面，垫圈的外侧面装入一四方卡簧，四方卡簧内径卡紧于螺纹芯轴的凹形卡槽。
5.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：所述减震垫圈的外径与摩擦滑动圈的内壁通过两者形成相对应的平面相卡而能同步转动。
6.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：摩擦止动圈的外端面装入一挡圈，挡圈与螺纹芯轴间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
7.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：定位套的外端面装入一挡圈，挡圈与螺纹芯轴间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
8.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：滚珠轴承的外端面压入一防尘垫片，防尘垫片与螺纹芯轴的外径间隙配合，与皮带轮毂的内壁压在一起。
9.如权利要求1或2所述的弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，其特征在于：减震弹簧的断面呈正方形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151130 Address after: 317602 Kanmen science and Technology Industrial Park, Taizhou, Zhejiang, China, Yuhuan County Patentee after: TAIZHOU ZHENPENG OVERRUNING CLUTCH Co.,Ltd. Address before: Yuhuan County science and Technology Industrial Park in Kanmen city of Taizhou province Zhejiang 317602 Taizhou Zhenpeng overruning clutch Co. Ltd. Patentee before: Li Zhimin |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20150603 |