CN105020368A - 一种用于发电机的减振皮带轮 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于发电机的减振皮带轮，包括：一驱动轴，该驱动轴经该皮带轮带动而转动；一芯轴，该芯轴用于容乃该驱动轴并与该驱动轴的相对位置固定；一摩擦弹簧，该摩擦弹簧与该皮带轮的内表面摩擦结合；一保持架，该保持架位于该摩擦弹簧所形成的空间内；该保持架与该摩擦弹簧的相对位置固定；一减振环，该减振环位于该芯轴与该保持架之间，用于减少该芯轴的中心轴线与该保持架的中心轴线发生偏移。本发明的一种用于发电机的减振皮带轮，能有效吸收皮带轮的振动，而且结构更加简洁。

Description

一种用于发电机的减振皮带轮
技术领域
本发明涉及一种将机动车发动机的扭矩通过皮带轮传递至交流发电机的机械组件单元，尤其涉及一种用于发电机的减振皮带轮。
背景技术
机动车发动机使用循环蛇形带将发动机的一部分输出传递给多个带传动附件。每个部件包括输入驱动轴以及与该驱动轴的远端联接的、用于与带传动结合的皮带轮。发动机产生的扭矩通过皮带传递给皮带轮，皮带轮带动交流发电机的驱动轴旋转，从而实现带动动子切割磁力圈产生交流电。
由于机动车的发动机多数为燃油燃烧推动活塞上下运动，燃烧使曲轴加速，压缩使曲轴减速，因此带传动附件也被反复加速和减速。在这过程中皮带所带动整个轮系(发电机，水泵，空调，惰轮等)会产生较大振动，使发动机振动增大、零部件寿命降低、噪声加强、油耗增加和整车舒适性降低等不良影响。为了解决该问题，现有技术中产生了单向离合解耦器(Overrunning alternator decoupler)，用于降低和消除发动机轮系的振动。
现有技术中比较典型的技术方案如US5139463所示。该技术方案利用一个塑料支架将摩擦弹簧和扭转弹簧串联，通过扭转弹簧的形变吸收部分皮带轮产生的振动。该技术方案的缺点在于：第一、摩擦弹簧和扭转弹簧串联时，加工工艺难度高，导致对接精度难以保证；第二、T型的轮毂需要在内表面铣削出一螺旋状台阶，从而固定扭转弹簧导致加工效率低，成本高昂。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，特提供一种用于发电机的减振皮带轮，能有效吸收皮带轮的振动，而且结构更加简洁。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种单向缓冲皮带轮，包括：一驱动轴，该驱动轴经该皮带轮带动而转动；一芯轴，该芯轴用于容乃该驱动轴并与该驱动轴的相对位置固定；一摩擦弹簧，该摩擦弹簧与该皮带轮的内表面摩擦结合；一保持架，该保持架位于该摩擦弹簧所形成的空间内；该保持架与该摩擦弹簧的相对位置固定；一减振环，该减振环位于该芯轴与该保持架之间，用于减少该芯轴的中心轴线与该保持架的中心轴线发生偏移。
更进一步地，该芯轴的外表面包括若干沿径向突起的凸台，该保持架的内表面包括若干沿中心轴线延伸的凸台。
更进一步地，该芯轴的凸台从内向外截面积逐渐变小，该保持架的从内向外截面积逐渐变大。
更进一步地，该减振环的内表面与该芯轴的外表面紧密接触，该减振环的外表面与该保持架的内表面紧密接触。
更进一步地，该减振环由弹性材料制成，该保持架由金属和/或弹性材料制成。
更进一步地，该保持架的外表面包括一凹槽，该凹槽用于容纳该摩擦弹簧的一端。
更进一步地，该保持架包括一通孔，该通孔用于容纳该摩擦弹簧的一端。
更进一步地，该摩擦弹簧的一端向轴心弯折。
更进一步地，该摩擦弹簧的一端穿过该通孔并与保持架的凸台相接触。
更进一步地，所述皮带轮的轴孔一端装有球轴承，另一端装有抗磨环；所述芯轴的一端支撑在所述球轴承上，另一端与所述抗磨环相接触。
三、本发明的有益效果
与现有技术相比，首先，本发明通过一个减振器消除振动，结构简洁，制造工艺难度大大下降。然后，保持架作为摩擦弹簧和内圈的连接件，在外圈的外表面开设一凹槽或通孔嵌入并固定摩擦弹簧，避免了金属的T型的轮毂需要在内表面铣削出螺旋状台阶的加工步骤。再次，本发明所提供的保持架可以由弹性材料加工而成，与现有技术相比较，加工工艺更简单，制造成本几何级下降。另外，现有技术的离合解耦器一端是金属滚动轴承另一端是塑料支架，在转动过程中因为金属与塑料二者之间的耐受力不一致，导致容易磨损；本发明的两端都有金属轴承作为支承，将受力均匀分布，或一端有轴承支撑，另一端装设有防漏油和磨损的抗磨环，因此与现有技术比较起来，本发明所提供的减振皮带轮工作寿命更长，质量更为可靠。
附图说明
图1和图2是本发明所涉及的减振皮带轮的结构示意图；
图3是本发明所涉及的减振皮带轮的第一实施方式的结构示意图；
图4是本发明所涉及的减振皮带轮的第二实施方式的结构示意图；
图5是本发明所涉及的减振皮带轮的第三实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。此外，在以下描述中所使用的“内”一词主要指靠近发电机驱动轴的方向；“外”一词主要指远离发电机驱动轴的方向；“轴向”一词主要指发电机驱动轴平行的方向，“径向”一词主要指与发电机驱动轴垂直的方向。
本发明提供一种用于发动机的减振皮带轮，用于将皮带轮的转矩传递给主轴之间传递转矩的，既能有效吸收皮带轮的振动，而且结构更加简洁。为了实现上述发明目的，本发明提供一种用于发电机的减振皮带轮，包括：驱动轴，该驱动轴经该皮带轮带动而转动；芯轴，该芯轴用于容乃该驱动轴并与该驱动轴的相对位置固定；摩擦弹簧，该摩擦弹簧与该皮带轮的内表面摩擦结合；保持架，该保持架位于该摩擦弹簧所形成的空间内；该保持架与该摩擦弹簧的相对位置固定；减振环，该减振环位于该芯轴与该保持架之间，用于减少该芯轴的中心轴线与该保持架的中心轴线发生偏移。
图1和图2是本发明所涉及的减振皮带轮的结构示意图。
如图1和图2所示，驱动轴50位于最里面，驱动轴50的外表面固定一芯轴30，当驱动轴50转动时，该芯轴30随之发生转动。
位于最外圈的皮带轮10的外表面有多个V型槽，用于与皮带(图中未示出)相耦合。当皮带转动时，带动皮带轮10转动。摩擦弹簧20包括多个螺旋簧圈。摩擦弹簧20被放置于皮带轮10里面。摩擦弹簧20的横截面为非圆形的横截面。当摩擦弹簧20安装于皮带轮10内部时，摩擦弹簧20与皮带轮10的内表面相接触。由于摩擦弹簧20的张力受到皮带轮10的内表面限制以及摩擦弹簧20与皮带轮之间的阻尼，使该摩擦弹簧20和皮带轮10之间只能通过一个方向相对运动。反方向下由于摩擦弹簧20发生径向收缩，摩擦弹簧20与皮带轮10之间的制动解除。这意味着当皮带轮10加速运动时，摩擦弹簧20与皮带轮同方向转动；皮带轮10减速运动时，摩擦弹簧20不随皮带轮转动的方向转动。
摩擦弹簧20形成一圆筒形状，位于摩擦弹簧20的内侧的是保持架60。保持架60与摩擦弹簧20的内表面接触。摩擦弹簧20的一端与保持架60的外表面保持相对位置固定，可以实现对摩擦弹簧20的止推和限位。
如上文所述，当皮带驱动皮带轮10转动时，皮带轮10带动摩擦弹簧20朝单向转动，由于摩擦弹簧20的一端通过保持架60限位，保持架60又依次带动芯轴30、驱动轴50转动。理想状态下，皮带轮10、保持架60、芯轴30的中心轴线应当与驱动轴50的中心轴线L重合。但是实际工作过程中，皮带所带动整个轮系(发电机，水泵，空调，惰轮等)会产生较大振动，使发动机振动增大、零部件寿命降低、噪声加强、油耗增加和整车舒适性降低等不良影响。本发明提供了减振器40，减振器40被放置于保持架60和芯轴30之间，通过形变吸收振动。
图3是本发明所涉及的减振皮带轮的第一实施方式的结构示意图。
如图3所示，在第一实施方式中，芯轴30与保持架60均包括若干凸台。在优先实施例中，芯轴30与保持架60的凸台的形状几乎相一致，即相邻的芯轴30的凸台和保持架60的凸台的大小尺寸相同。减振器40优先为一种弹性环，放置于芯轴30与保持架60之间，减振环40由弹性材料制成。在本实施例中，保持架60由金属和/或弹性材料制成，保持架60的外侧表面有一凹槽，摩擦弹簧20的一端21放在该凹槽中。
图4是本发明所涉及的减振皮带轮的第二实施方式的结构示意图。
如图4所示，在第二实施方式中，保持架60的外侧表面有一通孔，摩擦弹簧20置于保持架60的外侧，其一端21穿过该通孔直至与保持架60内侧的凸台相接触。与第一实施方式相比较，第二实施方式下的保持架60与摩擦弹簧20的固定性更好，摩擦弹簧20不容易从保持架60上脱落。
图5是本发明所涉及的减振皮带轮的第三实施方式的结构示意图。
如图5所示，在第三实施方式中，与第一实施方式不同的是，芯轴30与保持架60不通过凸台连接，而是直接套接，减振器40被放置于保持架60和芯轴30之间，形成圆环状。
此外，本发明所示的减振皮带轮还包括球轴承70，一个实施方式中，减振皮带轮包括两个球轴承70，两个球轴承70分别位于该减振的两端，即摩擦弹簧20、芯轴30、减振器40、保持架60位于两个球轴承70之间。另一个实施方式中，皮带轮的轴孔一端装有一个球轴承70，另一端装有抗磨环80，芯轴30的一端支撑在球轴承70上，另一端与抗磨环80相接触，该抗磨环80具有较低的摩擦系数，既可以减少磨损，又可以防止离心力导致的漏油现象发生。
与现有技术相比较，首先，本发明通过一个减振器消除振动，结构简洁，制造工艺难度大大下降。然后，保持架作为摩擦弹簧和内圈的连接件，在外圈的外表面开设一凹槽或通孔嵌入并固定摩擦弹簧，避免了金属的T型的轮毂需要在内表面铣削出螺旋状台阶的加工步骤。再次，本发明所提供的保持架可以由弹性材料加工而成，与现有技术相比较，加工工艺更简单，制造成本几何级下降。另外，现有技术的离合解耦器一端是金属滚动轴承另一端是塑料支架，在转动过程中因为金属与塑料二者之间的耐受力不一致，导致容易磨损；本发明的两端都有金属轴承作为支承，将受力均匀分布，或一端有轴承支撑，另一端装设有防漏油和磨损的抗磨环，因此与现有技术比较起来，本发明所提供的减振皮带轮工作寿命更长，质量更为可靠。
本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于发电机的减振皮带轮，其特征在于，包括：
一驱动轴，所述驱动轴经所述皮带轮带动而转动；
一芯轴，所述芯轴用于容乃所述驱动轴并与所述驱动轴的相对位置固定；
一摩擦弹簧，所述摩擦弹簧与所述皮带轮的内表面摩擦结合；
一保持架，所述保持架位于所述摩擦弹簧所形成的空间内；所述保持架与所述摩擦弹簧的相对位置固定；
一减振环，所述减振环位于所述芯轴与所述保持架之间，用于减少所述芯轴的中心轴线与所述保持架的中心轴线发生偏移。
2.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述芯轴的外表面包括若干沿径向突起的凸台，所述保持架的内表面包括若干沿中心轴线延伸的凸台。
3.如权利要求2所述的皮带轮，其特征在于，所述芯轴的凸台从内向外截面积逐渐变小，所述保持架的从内向外截面积逐渐变大。
4.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述减振环的内表面与所述芯轴的外表面紧密接触，所述减振环的外表面与所述保持架的内表面紧密接触。
5.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述减振环由弹性材料制成，所述保持架由金属和/或弹性材料制成。
6.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述保持架的外表面包括一凹槽，所述凹槽用于容纳所述摩擦弹簧的一端。
7.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述保持架包括一通孔，所述通孔用于容纳所述摩擦弹簧的一端。
8.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述摩擦弹簧的一端向轴心弯折。
9.如权利要求7所述的皮带轮，其特征在于，所述摩擦弹簧的一端穿过所述通孔并与保持架的凸台相接触。
10.如权利要求1所述的皮带轮，其特征在于，所述皮带轮的轴孔一端装有球轴承，另一端装有抗磨环；所述芯轴的一端支撑在所述球轴承上，另一端与所述抗磨环相接触。
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