CN105317971A - 用于交流发电机的皮带轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于交流发电机的皮带轮，尤其是一种适用于车用交流发电机的皮带轮。该皮带轮包括：外轮、离合轮、中空连结轴、及弹力组件等。该皮带轮能够有效减少车体引擎因转速变化而造成交流发电机皮带及张力轮震动的问题，从而增加交流发电机整体运作效率及工作皮带及张力轮寿命。

Description

用于交流发电机的皮带轮

技术领域

本发明涉及一种用于交流发电机的皮带轮，特别是一种汽车用的交流发电机的皮带轮。

背景技术

交流发电机是发电机的一种，它可将机械能转换成交流电流形式的电能。车用的交流发电机则是将引擎的机械能转换成电能，供给电瓶充电，藉以供给电力予汽车上其他的电器使用，及启动马达来转动引擎。

交流发电机一般具有一环形定子及一容置于环形定子中的转子，定子上缠绕有导线，藉由转子在定子中迅速运动，使得导线与转子所形成的磁场发生相对运动，而在导线中产生感应电动势(电压)。

车用交流发电机通常是利用引擎驱动一皮带，此皮带套置于皮带轮上，皮带轮则连接至转子，从而带动转子旋转。然而，传统的交流发电机设计于引擎启动或瞬间急加减速时，发电机对电瓶的充电瞬间波形将呈现大幅变化的状态，无法稳定。另外，套置在皮带轮上的皮带两侧，一侧呈紧边，另一侧呈松边，松边的皮带因张力较小故会于其上设一张力器以调整皮带张力，但当引擎传递动力的转速骤变时，因发电机的皮带轮是由螺帽固锁，而皮带是挠性材质，并无法将转速立即反应，因此皮带与皮带轮之间十分容易造成滑差。再者，转速的忽高忽低导致皮带在承受覆变应力时亦同时承受皮带轮旋转所施加于其上的离心力，转速不同造成离心力大小随之变化。因此，皮带也经常处于皮带内部微观张力拉扯与外观大幅甩动的不良变因下。

发明内容

有鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种用于交流发电机的皮带轮，其可有效减少皮带轮因速差变化而导致的震动及皮带松弛或损坏，从而增加交流发电机整体运作效率及工作寿命。

为达上述目的，本发明提供一种用于交流发电机的皮带轮，其包含一外轮，其中心设有一轴孔；一离合轮，其固设于外轮的轴孔内，并具有一枢孔；一中空连结轴，其具有一第一端与一第二端，第一端可旋转地设置于离合轮的枢孔内，从而中空连结轴透过离合轮与外轮于一第一相对转向上维持一共转关系，而于一第二相对转向上则脱离与外轮的共转关系而成为一空转状态，中空连结轴的第二端设有一第一凸出部；一中空心轴，其具有一第一端与一第二端，中空心轴可旋转地容置于外轮内，且中空心轴的第二端可旋转地配置于中空链接轴的第二端，中空心轴的第二端设有一第二凸出部，第二凸出部对应至第一凸出部，第一凸出部与第二凸出部中的一者是至少一个，而第一凸出部与第二凸出部的另一者是至少二个；及一弹力组件，其设置于中空连结轴的第二端与中空心轴的第二端之间。

从而当外力驱动外轮旋转时，外轮相对于中空连结轴于第一相对转向旋转，并透过离合轮而带动中空连结轴同步旋转，中空连结轴的第二端即压迫弹力组件，而弹力组件即因被压迫而推掣中空心轴的第二端，从而亦带动中空心轴旋转，此时若中空连结轴相对于中空心轴的旋转角度超过一预定值，则中空连结轴的第一凸出部即与中空心轴的第二凸出部相接触，从而停止中空连结轴与中空心轴的相对旋转运动，藉以避免弹力组件被过度压迫，并同时使中空连结轴与中空心轴成同步共转关系。而当外力减弱或停止驱动外轮旋转时，中空心轴因惯性而继续旋转，并拉伸弹力组件，弹力组件即因被拉伸而拉动中空连结轴的第二端，并带动中空连结轴相对于外轮于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴脱离与外轮的共转关系，而在离合轮内空转，此时若中空连结轴相对于中空心轴的旋转角度超过一预定值，则中空连结轴的第一凸出部即与中空心轴的第二凸出部相接触，从而停止中空连结轴与中空心轴的相对旋转运动，藉以避免弹力组件被过度拉伸，并同时使中空连结轴与中空心轴成同步共转关系。

根据本发明的另一优选实施例，中空心轴穿过中空连结轴，并使中空心轴的第一端突出中空连结轴的第一端，中空心轴的第一端的外环壁面紧配套设有一紧配组件，紧配组件亦与中空链接轴的第一端的一端面相紧配，从而透过紧配组件分别与中空链接轴及中空心轴之间的摩擦力，使中空连结轴与中空心轴同轴共转，从而当外力减弱或停止驱动外轮旋转时，中空心轴因惯性而继续旋转，并透过紧配组件而带动中空连结轴相对于外轮于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴脱离与外轮的共转关系，而在离合轮内空转。

根据本发明的另一优选实施例，紧配组件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选实施例，中空心轴的第一端上套设有一第一滚珠轴承，而中空心轴的第二端上则套设有一第二滚珠轴承，第一滚珠轴承及第二滚珠轴承设置于中空心轴与外轮之间，藉以使中空心轴可相对于外轮旋转。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于其内环壁面凹设有三沟槽，并于沟槽内涂布一厌氧胶，从而使离合轮、第一滚珠轴承与第二滚珠轴承分别紧配合于沟槽内，并透过厌氧胶胶合的方式固设于外轮内。

根据本发明的另一优选实施例，第一滚珠轴承上还套设有一定位套管，从而藉由定位套管以限定皮带轮在发电机上的轴向位置。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于其外环壁面设有一皮带槽，藉以供一皮带套置。

根据本发明的另一优选实施例，皮带连接至一机械能产生源，藉由机械能产生源提供外力驱动皮带而带动外轮旋转。

根据本发明的另一优选实施例，机械能产生源为一引擎。

根据本发明的另一优选实施例，中空心轴于内环壁面设有一螺纹面，螺纹面与一带有对应螺纹的接合杆相螺接，接合杆连接至一转子，从而使中空心轴与转子同步共转。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于内环壁面上设有一阶级部，藉以使离合轮可抵靠于阶级部上，从而限制离合轮的轴向位移。

根据本发明的另一优选实施例，离合轮的一端设置有一定位件，藉以限定该离合轮的轴向位置，定位件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选实施例，弹性组件为一扭力弹簧。此扭力弹簧的线材剖面为圆形、椭圆形或矩形。

根据本发明的另一优选实施例，当扭力弹簧的线材剖面为矩形时，扭力弹簧的两端面被研磨以加强扭力弹簧的轴向定位及更精确掌握扭力弹簧的自由长度。

根据本发明的另一优选实施例，离合轮的两侧分设有一油封组件，藉以防止该离合轮内的液体流出至该外轮内。

根据本发明的另一优选实施例，油封组件中的一者的一侧设有一定位件，定位件紧配套置于外轮的内侧壁面，藉以限定油封组件的轴向位置。

根据本发明的另一优选实施例，定位件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于对应至中空心轴的第二端的一端配置有一防尘盖，藉以防止外部灰尘进入外轮内。

本发明另提供一种用于交流发电机的皮带轮，其包含一外轮，其中心设有一轴孔；一离合轮，其固设于外轮的轴孔内，并具有一枢孔；一中空连结轴，其具有一第一端与一第二端，第一端可旋转地设置于离合轮的枢孔内，从而中空连结轴透过离合轮与外轮于一第一相对转向上维持一共转关系，而于一第二相对转向上则脱离与外轮的共转关系而成为一空转状态，中空连结轴的第二端设有一第一凸出部；一中空心轴，其具有一第一端与一第二端，中空心轴可旋转地容置于外轮内，且中空心轴穿过中空连结轴，使中空心轴的第一端突出中空连结轴的第一端，并使中空心轴的第二端可旋转地配置于中空链接轴的第二端上，中空心轴的第二端设有一第二凸出部，第二凸出部对应至第一凸出部，第一凸出部与第二凸出部的其中的一系至少一个，而第一凸出部与第二凸出部的另一则至少二个；一弹力组件，其设置于中空连结轴的第二端与中空心轴的第二端之间；一紧配组件，其紧配套设于中空心轴的第一端的外环壁面，并与中空连结轴的第一端的一端面相紧配，从而透过紧配组件分别与中空链接轴及中空心轴之间的摩擦力，使中空连结轴与中空心轴同轴共转。

从而当外力驱动外轮旋转时，外轮相对于中空连结轴于第一相对转向旋转，并透过离合轮而带动中空连结轴同步旋转，中空连结轴并藉由紧配组件带动中空心轴旋转，此时若紧配组件所提供的摩擦力不足以带动中空心轴旋转，则中空连结轴的第二端即压迫弹力组件，而弹力组件即因被压迫而推掣中空心轴的第二端，从而亦带动中空心轴旋转，此时若中空连结轴相对于中空心轴的旋转角度超过一预定值，则中空连结轴的第一凸出部即与中空心轴的第二凸出部相接触，从而停止中空连结轴与中空心轴的相对旋转运动，藉以避免弹力组件被过度压迫，并同时使中空连结轴与中空心轴成同步共转关系。而当外力减弱或停止驱动外轮旋转时，中空心轴因惯性而继续旋转，并透过紧配组件而带动中空连结轴相对于外轮于第二相对转向旋转，此时若紧配组件所提供的摩擦力不足以带动中空连结轴旋转时，中空心轴即相对于中空连结轴旋转，直到中空连结轴的第一凸出部与中空心轴的第二凸出部相接触，从而停止中空连结轴与中空心轴的相对旋转运动，并同时使中空连结轴与中空心轴成同步共转关系。

根据本发明的另一优选实施例，当外力减弱或停止驱动外轮旋转时，中空心轴因惯性而继续旋转，并透过紧配组件而带动中空连结轴相对于外轮于第二相对转向旋转，此时若紧配组件所提供的摩擦力不足以带动中空连结轴旋转时，中空心轴即拉伸弹力组件，弹力组件即因被拉伸而拉动中空连结轴的第二端，藉以带动中空连结轴相对于外轮于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴脱离与外轮的共转关系，此时若中空连结轴相对于中空心轴的旋转角度超过一预定值，中空连结轴的凸出部即与中空心轴的凸出部相接触，从而停止中空连结轴与中空心轴的相对旋转运动，藉以避免弹力组件被过度拉伸，并同时使中空连结轴与该中空心轴成同步共转关系。

根据本发明的另一优选实施例，紧配组件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选实施例，中空心轴的第一端上套设有一第一滚珠轴承，而中空心轴的第二端上则套设有一第二滚珠轴承，第一滚珠轴承及第二滚珠轴承系设置于中空心轴与外轮之间，藉以使中空心轴可相对于外轮旋转。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于其内环壁面凹设有三沟槽，并于沟槽内涂布一厌氧胶，从而使离合轮、第一滚珠轴承与第二滚珠轴承分别紧配合于沟槽内，并透过厌氧胶胶合的方式固设于外轮内。

根据本发明的另一优选实施例，第一滚珠轴承上还套设有一定位套管，从而藉由定位套管以限定皮带轮在发电机上的轴向位置。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于其外环壁面设有一皮带槽，藉以供一皮带套置。

根据本发明的另一优选实施例，皮带连接至一机械能产生源，藉由机械能产生源提供外力驱动皮带而带动外轮旋转。

根据本发明的另一优选实施例，机械能产生源为一引擎。

根据本发明的另一优选实施例，中空心轴于内环壁面设有一螺纹面，螺纹面与一带有对应螺纹的接合杆相螺接，接合杆连接至一转子，从而使中空心轴与转子同步共转。

根据本发明的另一优选实施例，外轮于内环壁面上设有一阶级部，藉以使离合轮可抵靠于阶级部上，从而限制离合轮的轴向位移。

根据本发明的另一优选实施例，离合轮的一端设置有一定位件，藉以限定该离合轮的轴向位置，定位件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选实施例，弹性组件为一扭力弹簧。此扭力弹簧的线材剖面为圆形、椭圆形或矩形。

根据本发明的另一优选实施例，当扭力弹簧的线材剖面为矩形时，扭力弹簧的两端面被研磨以加强扭力弹簧的轴向定位及更精确掌握扭力弹簧的自由长度。

根据本发明的另一优选实施例，离合轮的两侧分设有一油封组件，藉以防止该离合轮内的液体流出至该外轮内。

根据本发明的另一优选优选实施例，油封组件中的一者的一侧设有一定位件，定位件紧配套置于外轮的内侧壁面，藉以限定油封组件的轴向位置。

根据本发明的另一优选优选实施例，定位件为一C形扣环。

根据本发明的另一优选优选实施例，外轮于对应至中空心轴的第二端的一端配置有一防尘盖，藉以防止外部灰尘进入外轮内。

为了可以更好地理解以下本发明的详细说明，上文已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点。下文将说明本发明的附加特征和优点。本领域技术人员应认识到，本申请所公开的概念和具体实施方式可以容易地用作修改或设计用于实施本发明的相同目的其他结构的基础。本领域技术人员还应意识到，此类等效构造不脱离本发明的精神和范围。

附图说明

图1为本发明的用于交流发电机的皮带轮的立体分解示意图。

图2为本发明的用于交流发电机的皮带轮的组装完成剖面图。

图3为本发明的中空链接轴的结构示意图。

图4为本发明的中空心轴的结构示意图。

图5为本发明的交流发电机的转子示意图。

[主要组件符号说明]

10皮带轮

110外轮

111轴孔

112皮带槽

113阶级部

120离合轮

121枢孔

122套壳

123滚件

124弹性件

125封盖

130中空连结轴

131中空连结轴的第一端

132中空连结轴的第二端

133第一凸出部

134中空连结轴的挡止壁

140中空心轴

141中空心轴的第一端

142中空心轴的第二端

143第一滚珠轴承

144第二滚珠轴承

145中空心轴的凸环

146第二凸出部

147中空心轴的挡止壁

148螺纹面

150弹力组件

160紧配组件

161定位垫片

162C形扣环

170定位套管

171定位套管的凸环

181油封组件

182油封组件

183定位件

184防尘盖

185定位件

20接合杆

30转子

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明。它们仅用于说明本发明，并阐明本发明特定实施例的各种优点，但不表示本发明只局限于此种方式呈现。

请参阅图1、2所示，其为本发明的用于交流发电机的皮带轮的立体分解示意图及组装完成剖面图。如图所示，本发明的用于交流发电机的皮带轮10主要具有一外轮110、一离合轮120、一中空连结轴130、一中空心轴140、一弹力组件150及一紧配组件160。外轮110为一中心处设有一轴孔111的轮状件，并于外环壁面设有一皮带槽112，及于内环壁面设有一阶级部113。离合轮120呈环状，并于中心处设有一枢孔121，且固设于外轮110的轴孔111内，例如外轮110可于内环壁面凹设有一沟槽，并于沟槽内涂布厌氧胶，从而使离合轮120可利用紧配合并藉由厌氧胶胶合方式与外轮110的轴孔111的内环壁面相固接。离合轮120的一端抵靠于外轮110的阶级部113上，藉以限定离合轮120的轴向位置，从而确保离合轮120的端面与中空连结轴130及中空心轴140之间的垂直关系，且于高速旋转过程中可以防止离合轮120的轴向位移，此外还可以作为外轮110内部各零组件组装时的轴向定位基准，有助于组装间的定位。

中空连结轴130具有一第一端131与一第二端132，其第一端131可旋转地设置于离合轮120内，从而中空连结轴130可透过离合轮120而与外轮110于一第一相对转向(例如中空连结轴130相对于外轮110逆时针旋转)上维持一共转关系，而于一第二相对转向(例如中空连结轴130相对于外轮110顺时针旋转)上则脱离与外轮110的共转关系而进入一空转状态，此时中空连结轴130则相对于外轮110独立旋转。中空连结轴130同时于第二端132设有第一凸出部133，如图3所示。

在本发明的优选实施例中，此离合轮120具有一套壳122、多个滚件123、多个弹性件124及两封盖125。离合轮120于抵靠阶级部113的一端的相对端上设置有一定位件185，藉以限定离合轮120的轴向位置及防止离合轮120的封盖125脱落，此定位件可为一C形扣环。关于离合轮120的详细结构及动作原理，可参考本申请人于2009年9月4日提出的台湾第098129945号发明专利申请。但是，本发明的离合轮并不限于此种结构，任何可达成本发明针对离合轮120所述功能的速差离合装置均可设计为本申请的离合轮120。此外，本发明于离合轮120的两端分别设置一油封组件181、182，藉以防止离合轮120内的液体(例如润滑油)渗透出来而脏污皮带轮10的内部。再者，其中一油封组件182的一侧可套置一定位件183，此定位件183可为一C形扣环，其可紧配套置于外轮110的内侧壁面，藉以限定油封组件181、182及离合轮120的轴向位置。

中空心轴140设置于外轮110内，并具有一第一端141与一第二端142，其第一端141套设有一第一滚珠轴承143，而第二端142则套设有一第二滚珠轴承144，第一滚珠轴承143与第二滚珠轴承144均与外轮110的内环壁面相固接(例如外轮110可于内环壁面凹设有二沟槽，并于沟槽内涂布厌氧胶，从而使第一滚珠轴承143与第二滚珠轴承144可利用紧配合并藉由厌氧胶胶合方式与外轮110的轴孔111的内环壁面相固接)，从而使中空心轴140可相对于外轮110旋转。此外，中空心轴140穿过中空连结轴130，并使中空心轴140的第一端141突出中空连结轴130的第一端131；中空心轴140的第二端142环设有一凸环145，凸环145可旋转地配制于中空连结轴130的第二端132上，并于朝中空连结轴130的方向凸设有第二凸出部146，第二凸出部146对应至第一凸出部133，从而当中空连结轴130与中空心轴140相对旋转一特定角度后，中空连结轴130的第一凸出部133即会与中空心轴140的第二凸出部146相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动。举例来说，当中空连结轴130于第二端132设置两个第一凸出部133，而中空心轴140亦于其第二端142设置三个第二凸出部146时，则将中空心轴140套置于中空连结轴130后，则中空心轴140仅能相对于中空连结轴130顺时针旋转或逆时针旋转约120度角，即会因第一凸出部133与第二凸出部146相接触而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动。

弹力组件150设置在中空连结轴130的第二端132与中空心轴140的第二端142之间。在本发明的优选实施例中，此弹力组件为一扭力弹簧，此扭力弹簧的线材剖面可为圆形、椭圆形或矩形。当扭力弹簧的线材剖面为矩形时，扭力弹簧的两端面可予研磨，藉以加强扭力弹簧的轴向定位能力并可更准确掌握弹簧的自由长度。中空连结轴130于第二端132的内环壁面凸设有一挡止壁134(如图3所示)，藉以使弹力组件150的一端可抵靠于挡止壁134，弹力组件150亦可直接固接至此挡止壁134。此外，中空心轴140于第二端142的凸环145内侧还设有一挡止壁147(如图4所示)，藉以使弹力组件150的另一端可抵靠于挡止壁147，弹力组件150也可直接固接至此挡止壁147。当弹力组件150的两端固接至中空连结轴130与中空心轴140的挡止壁134、147时，中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动会压迫或拉伸弹力组件150；而当弹力组件150的两端仅抵靠而不固接至中空连结轴130与中空心轴140的挡止壁134、147时，中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动则仅会压迫弹力组件150。

紧配组件160为一C形扣环，此C形扣环紧配套设于中空心轴140的第一端141的外环壁面上，并与中空连结轴130的第一端131的末端端面相紧配。从而透过紧配组件160与中空链接轴130的第一端131端面之间所产生的摩擦力，以及紧配组件160与中空心轴140的第一端141的外环壁面之间所产生的摩擦力，可使中空连结轴130与中空心轴140互相带动而同轴共转，如图3所示。

第一滚珠轴承143上还套设有一定位套管170，此定位套管170为一中空环形管件，其一端上设有一凸环171，藉由此凸环171穿设于第一滚珠轴承143内，而可于本发明的皮带轮10装设于交流发电机上时提供一顶靠垫置的功能，并藉由此定位套管170以限定皮带轮10在发电机上的轴向位置。

中空心轴140于其内环壁面设有一螺纹面148，此螺纹面148可与一带有对应螺纹的接合杆20相螺接，而此接合杆20则连接至交流发电机的一转子30，从而使中空心轴140与转子30同步共转(如图5所示)。此外，外轮110于对应至中空心轴140的第二端142的一端配置有一防尘盖184，藉以防止外部灰尘进入外轮110内。

借助上述结构，当一机械能产生源提供一外力以驱动外轮110开始旋转时，外轮110即相对于中空连结轴130于第一相对转向旋转，并透过离合轮120而带动中空连结轴130同步旋转，中空连结轴130并藉由紧配组件160所提供的摩擦力而带动中空心轴140旋转。此时，若紧配组件160所提供的摩擦力不足以带动中空心轴140旋转，则中空连结轴130即相对于中空心轴140旋转，并造成中空连结轴130的第二端132的挡止壁134压迫弹力组件150，而弹力组件150即因被压迫而推掣中空心轴140的第二端142的挡止壁147，从而还是带动中空心轴140旋转。此时，若中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转角度超过一预定值(例如120度角)，则中空连结轴130的第一凸出部133即与中空心轴140的第二凸出部146相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动，藉以避免弹力组件150被过度压迫而损坏其结构，并同时使中空连结轴130与中空心轴140形成同步共转关系，中空心轴140亦带动转子30旋转以使交流发电机产生感应电流。

此外，若是外轮110原本已处于旋转状态，而由机械能产生源提供一外力以加速外轮110的旋转时，本发明皮带轮10的动作原理基本上与前述外轮110启动旋转相同，故在此不赘述。

反之，当外力停止驱动外轮110旋转时，中空心轴140会因转子30惯性而继续旋转。此时，中空心轴140即透过紧配组件160所提供的摩擦力而带动中空连结轴130相对于外轮110于第二相对转向上旋转，从而使中空连结轴130脱离与外轮110的共转关系。此时，若紧配组件160所提供的摩擦力不足以带动中空连结轴130旋转，则中空心轴140即相对于中空连结轴130旋转，若是弹力组件150仅抵靠而未固接至中空连结轴130与中空心轴140，则中空心轴140会相对于中空连结轴130持续旋转直到中空心轴140的第二凸出部146与中空连结轴130的第一凸出部133相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动，并同时使中空连结轴130与中空心轴140形成同步共转关系，以相对于外轮110于第二相对转向上旋转。

若是弹力组件150固接至中空连结轴130与中空心轴140，则当紧配组件160所提供的摩擦力不足以带动中空连结轴130旋转时，中空心轴140即相对于中空连结轴130旋转，并拉伸弹力组件150，弹力组件150即因被拉伸而拉动中空连结轴130的第二端132，藉以带动中空连结轴130相对于外轮110于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴130脱离与外轮110的共转关系。此时，若中空连结轴130相对于中空心轴140的相对旋转运动超过一预定值(例如120度角)，则中空连结轴130的第一凸出部133即与中空心轴140的第二凸出部146相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动，藉以避免弹力组件150被过度拉伸而损坏其结构，并同时使中空连结轴130与中空心轴140形成同步共转关系，以相对于外轮110于第二相对转向上旋转。

此外，若是外力减弱驱动外轮110，则本发明皮带轮10的动作原理基本上与前述外轮110停止旋转相同，此处不赘述。

本发明的皮带轮10可于外轮110的皮带槽112上套设一皮带(图中未示)，藉以使机械能产生源可提供外力驱动皮带而带动外轮110旋转。此外，本发明的皮带轮10适用于交流发电机系统，例如发电系统及车辆的交流发电机系统。本发明的皮带轮尤其适合作为汽车用交流发电机的定子结构。当本发明的皮带轮应用至车用交流发电机时，机械能产生源即为车体引擎。

在本发明的一优选实施例中，本发明的皮带轮10可省略紧配组件160，并使弹力组件150的两端固接至中空心轴140的第二端142挡止壁147与中空连结轴130的第二端132挡止壁134。从而，当外力驱动外轮110旋转时，外轮110相对于中空连结轴130于第一相对转向旋转，并透过离合轮120而带动中空连结轴130同步旋转，中空连结轴130的第二端132即压迫弹力组件150，而弹力组件150即因被压迫而推掣中空心轴140的第二端142的挡止壁147，从而亦带动中空心轴140旋转，此时若中空连结轴130相对于中空心轴140的旋转角度超过一预定值，则中空连结轴130的第一凸出部133即与中空心轴140的第二凸出部146相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动，藉以避免弹力组件150被过度压迫，并同时使中空连结轴130与该中空心轴140成同步共转关系，且驱动转子30旋转。

反之，当外力减弱或停止驱动外轮110旋转时，中空心轴140因转子30惯性而继续旋转，并拉伸弹力组件150，弹力组件150即因被拉伸而拉动中空连结轴130的第二端132，藉以带动中空连结轴130相对于外轮110于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴130脱离与外轮110的共转关系，而在离合轮120内空转，此时若中空连结轴130相对于中空心轴140的旋转角度超过一预定值，则中空连结轴130的第一凸出部133即与中空心轴140的第二凸出部146相接触，从而停止中空连结轴130与中空心轴140的相对旋转运动，藉以避免弹力组件150被过度拉伸，并同时使中空连结轴130与中空心轴140成同步共转关系，而在外轮110内空转。此外，在本发明的一优选实施例中，本发明的皮带轮10亦可不设置第一凸出部133及第二凸出部146，而使中空心轴140的第二端142的凸环145直接套设在中空连结轴130的第二端132，并使弹力组件150的两端固接至中空心轴140的第二端142挡止壁147与中空连结轴130的第二端132挡止壁134。从而，当外力驱动外轮110旋转时，外轮110相对于中空连结轴130于第一相对转向旋转，并透过离合轮120而带动中空连结轴130同步旋转，中空连结轴130并藉由紧配组件160带动中空心轴140旋转，此时若紧配组件160所提供的摩擦力不足以带动中空心轴140旋转，则中空连结轴130的第二端132的挡止壁134即压迫弹力组件150，而弹力组件150即因被压迫而推掣中空心轴140的第二端142的挡止壁147，从而亦带动中空心轴140旋转，藉以驱动交流发电机的转子30旋转。

反之，当外力减弱或停止驱动外轮110旋转时，中空心轴140因转子30惯性而继续旋转，并透过紧配组件160而带动中空连结轴130相对于外轮110于第二相对转向旋转，此时若紧配组件160所提供的摩擦力不足以带动中空连结轴130旋转，则中空心轴140即拉伸弹力组件150，弹力组件150即因被拉伸而拉动中空连结轴130的第二端132，藉以带动中空连结轴132相对于该外轮110于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴130脱离与外轮110的共转关系，而在离合轮120内空转。

再者，在本发明的一优选实施例中，皮带轮10亦可不设置紧配组件160、第一凸出部133及第二凸出部146，而使中空心轴140的第二端142的凸环145直接套设在中空连结轴130的第二端132，并使弹力组件150的两端固接至中空心轴140的第二端142挡止壁147与中空连结轴130的第二端132挡止壁134。从而当外力驱动外轮110旋转时，外轮110相对于中空连结轴130于第一相对转向旋转，并透过离合轮120而带动中空连结轴130同步旋转，中空连结轴130的第二端132的挡止壁134即压迫弹力组件150，而弹力组件150即因被压迫而推掣中空心轴140的第二端142的挡止壁147，从而亦带动中空心轴140旋转。

反之，当外力减弱或停止驱动外轮110旋转时，中空心轴140因转子30惯性而继续旋转，并拉伸弹力组件150，弹力组件150即因被拉伸而拉动中空连结轴130的第二端132，藉以带动中空连结轴130相对于外轮110于第二相对转向旋转，从而使中空连结轴130脱离与外轮110的共转关系，而在离合轮120内空转。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，应理解到，在不脱离本申请权利要求所限定的精神和范围前提下，还可做出各种变化、替代和更改。而且，本发明范围并非旨在局限于在本说明书中所述的工艺、机器、制造物、物质组合物、手段、方法以及步骤的具体实施方式。如本领域技术人员将从本发明公开的内容中轻易认识到，可以根据本发明利用现有或往后要开发的、大体上执行相同功能或大体上实现和此处所述的对应实施方式相同结果的工艺、机器、制造物、物质组合物、手段、方法以及步骤。相应地，所附权利要求的范围旨在于将这类工艺、机器、制造物、物质组合物、手段、方法或步骤包括在内。

Claims (22)

1.一种用于交流发电机的皮带轮，其包含：

一外轮，其中心设有一轴孔；

一离合轮，其固设于所述外轮的所述轴孔内，并具有一枢孔；

一中空连结轴，其具有一第一端与一第二端，所述第一端可旋转地设置于所述离合轮的所述枢孔内，从而所述中空连结轴透过所述离合轮与所述外轮于一第一相对转向上维持一共转关系，而于一第二相对转向上则脱离与所述外轮的所述共转关系而成为一空转状态，所述中空连结轴的所述第二端设有一第一凸出部；

一中空心轴，其具有一第一端与一第二端，所述中空心轴可旋转地容置于所述外轮内，且所述中空心轴的所述第二端可旋转地配置于所述中空链接轴的所述第二端，所述中空心轴的所述第二端设有一第二凸出部，所述第二凸出部对应至所述第一凸出部，所述第一凸出部与所述第二凸出部中的一者为至少一个，而所述第一凸出部与所述第二凸出部的另一都为至少两个；及

一弹力组件，其设置于所述中空连结轴的所述第二端与所述中空心轴的所述第二端之间；

从而当外力驱动所述外轮旋转时，所述外轮相对于所述中空连结轴于所述第一相对转向旋转，并透过所述离合轮而带动所述中空连结轴同步旋转，所述中空连结轴的所述第二端即压迫所述弹力组件，而所述弹力组件因被压迫而推掣所述中空心轴的所述第二端，从而也带动所述中空心轴旋转，此时若所述中空连结轴相对于所述中空心轴的旋转角度超过一预定值，则所述中空连结轴的所述第一凸出部即与所述中空心轴的所述第二凸出部相接触，从而停止所述中空连结轴与所述中空心轴的相对旋转运动，藉以避免所述弹力组件被过度压迫，并同时使所述中空连结轴与所述中空心轴成同步共转关系；

而当外力减弱或停止驱动所述外轮旋转时，所述中空心轴因惯性而继续旋转，并拉伸所述弹力组件，所述弹力组件即因被拉伸而拉动所述中空连结轴的所述第二端，藉以带动所述中空连结轴相对于所述外轮于所述第二相对转向旋转，从而使所述中空连结轴脱离与所述外轮的所述共转关系，而在所述离合轮内空转，此时若所述中空连结轴相对于所述中空心轴的旋转角度超过一预定值，则所述中空连结轴的所述第一凸出部即与所述中空心轴的所述第二凸出部相接触，从而停止所述中空连结轴与所述中空心轴的相对旋转运动，藉以避免所述弹力组件被过度拉伸，并同时使所述中空连结轴与所述中空心轴成同步共转关系。

2.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述中空心轴穿过所述中空连结轴，并使所述中空心轴的所述第一端突出所述中空连结轴的所述第一端，所述中空心轴的所述第一端的外环壁面紧配套设有一紧配组件，所述紧配组件亦与所述中空连结轴的所述第一端的一端面相紧配，从而透过所述紧配组件分别与所述中空连结轴及所述中空心轴之间的摩擦力，使所述中空连结轴与所述中空心轴同轴共转，从而当外力减弱或停止驱动所述外轮旋转时，所述中空心轴因惯性而继续旋转，并透过所述紧配组件而带动所述中空连结轴相对于所述外轮于所述第二相对转向旋转，从而使所述中空连结轴脱离与所述外轮的所述共转关系，而在所述离合轮内空转，且其中所述紧配组件为一C形扣环。

3.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述中空心轴的所述第一端上套设有一第一滚珠轴承，而所述中空心轴的所述第二端上则套设有一第二滚珠轴承，所述第一滚珠轴承及所述第二滚珠轴承设置于所述中空心轴与所述外轮之间，藉以使所述中空心轴能够相对于所述外轮旋转。

4.如权利要求3所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于其内环壁面凹设有三沟槽，并于所述沟槽内涂布一厌氧胶，从而使所述离合轮、所述第一滚珠轴承与所述第二滚珠轴承分别紧配合于所述沟槽内，并透过所述厌氧胶胶合的方式固设于所述外轮内，且其中所述第一滚珠轴承上还套设有一定位套管，从而藉由所述定位套管以限定所述皮带轮在所述交流发电机上的轴向位置。

5.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于其外环壁面设有一皮带槽，藉以供一皮带套置，其中所述皮带连接至一机械能产生源，藉由所述机械能产生源提供外力驱动所述皮带而带动所述外轮旋转，且其中所述机械能产生源为一引擎。

6.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，所述中空心轴于内环壁面设有一螺纹面，所述螺纹面与一带有对应螺纹的接合杆相螺接，所述接合杆连接至一转子，从而使所述中空心轴与所述转子同步共转。

7.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于内环壁面上设有一阶级部，藉以使所述离合轮能够抵靠于所述阶级部上，从而限制所述离合轮的轴向位移。

8.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述离合轮的一端设置有一定位件，藉以限定所述离合轮的轴向位置，所述定位件为一C形扣环。

9.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述弹性组件为一扭力弹簧，所述扭力弹簧的线材剖面为圆形、椭圆形或矩形，且其中当所述扭力弹簧的线材剖面为矩形时，所述扭力弹簧的两端面被研磨以加强所述扭力弹簧的轴向定位及更精确掌握所述扭力弹簧的自由长度。

10.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述离合轮的两侧分设有一油封组件，藉以防止所述离合轮内的液体流出至所述外轮内，且其中所述油封组件中的一者的一侧设有一定位件，所述定位件紧配套置于所述外轮的内侧壁面，藉以限定所述等油封组件的轴向位置，所述定位件为一C形扣环。

11.如权利要求1所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于对应至所述中空心轴的所述第二端的一端配置有一防尘盖，藉以防止外部灰尘进入所述外轮内。

12.一种用于交流发电机的皮带轮，其包含：

一外轮，其中心设有一轴孔；

一离合轮，其固设于所述外轮的所述轴孔内，并具有一枢孔；

一中空连结轴，其具有一第一端与一第二端，所述第一端可旋转地设置于所述离合轮的所述枢孔内，从而所述中空连结轴透过所述离合轮与所述外轮于一第一相对转向上维持一共转关系，而于一第二相对转向上则脱离与所述外轮的所述共转关系而成为一空转状态，所述中空连结轴的所述第二端设有一第一凸出部；

一中空心轴，其具有一第一端与一第二端，所述中空心轴可旋转地容置于所述外轮内，且所述中空心轴穿过所述中空连结轴，使所述中空心轴的所述第一端突出所述中空连结轴的所述第一端，并使所述中空心轴的第二端可旋转地配置于所述中空链接轴的所述第二端上，所述中空心轴的所述第二端设有一第二凸出部，所述第二凸出部对应至所述第一凸出部，所述第一凸出部与所述第二凸出部中的一者为至少一个，而所述第一凸出部与所述第二凸出部中的另一者为至少二个；

一弹力组件，其设置于所述中空连结轴的所述第二端与所述中空心轴的所述第二端之间；及

一紧配组件，其紧配套设于所述中空心轴的所述第一端的外环壁面，并与所述中空连结轴的所述第一端的一端面相紧配，从而透过所述紧配组件分别与所述中空连结轴及所述中空心轴之间的摩擦力，使所述中空连结轴与所述中空心轴同轴共转；

从而当外力驱动所述外轮旋转时，所述外轮相对于所述中空连结轴于所述第一相对转向旋转，并透过所述离合轮而带动所述中空连结轴同步旋转，所述中空连结轴并藉由所述紧配组件带动所述中空心轴旋转，此时若所述紧配组件所提供的摩擦力不足以带动所述中空心轴旋转，所述中空连结轴的所述第二端即压迫所述弹力组件，而所述弹力组件即因被压迫而推掣所述中空心轴的所述第二端，从而亦带动所述中空心轴旋转，此时若所述中空连结轴相对于所述中空心轴的旋转角度超过一预定值，则所述中空连结轴的所述第一凸出部即与所述中空心轴的所述第二凸出部相接触，从而停止所述中空连结轴与所述中空心轴的相对旋转运动，藉以避免所述弹力组件被过度压迫，并同时使所述中空连结轴与所述中空心轴成同步共转关系；

而当外力减弱或停止驱动所述外轮旋转时，所述中空心轴因惯性而继续旋转，并透过所述紧配组件而带动所述中空连结轴相对于所述外轮于所述第二相对转向旋转，此时若所述紧配组件所提供的摩擦力不足以带动所述中空连结轴旋转，则所述中空心轴即相对于所述中空连结轴旋转，直到所述中空连结轴的所述第一凸出部与所述中空心轴的所述第二凸出部相接触，从而停止所述中空连结轴与所述中空心轴的相对旋转运动，并同时使所述中空连结轴与所述中空心轴成同步共转关系。

13.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中当外力减弱或停止驱动所述外轮旋转时，所述中空心轴因惯性而继续旋转，并透过所述紧配组件而带动所述中空连结轴相对于所述外轮于所述第二相对转向旋转，此时若所述紧配组件所提供的摩擦力不足以带动所述中空连结轴旋转，则所述中空心轴即拉伸所述弹力组件，所述弹力组件即因被拉伸而拉动所述中空连结轴的所述第二端，藉以带动所述中空连结轴相对于所述外轮于所述第二相对转向旋转，从而使所述中空连结轴脱离与所述外轮的所述共转关系，此时若所述中空连结轴相对于所述中空心轴的旋转角度超过一预定值，则所述中空连结轴的所述凸出部即与所述中空心轴的所述凸出部相接触，从而停止所述中空连结轴与所述中空心轴的相对旋转运动，藉以避免所述弹力组件被过度拉伸，并同时使所述中空连结轴与所述中空心轴成同步共转关系。

14.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述中空心轴的所述第一端上套设有一第一滚珠轴承，而所述中空心轴的所述第二端上则套设有一第二滚珠轴承，所述第一滚珠轴承及所述第二滚珠轴承设置于所述中空心轴与所述外轮之间，藉以使所述中空心轴可相对于所述外轮旋转。

15.如权利要求14所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于其内环壁面凹设有三沟槽，并于所述沟槽内涂布一厌氧胶，从而使所述离合轮、所述第一滚珠轴承与所述第二滚珠轴承分别紧配合于所述沟槽内，并透过所述厌氧胶胶合的方式固设于所述外轮内，且其中所述第一滚珠轴承上还套设有一定位套管，从而藉由所述定位套管以限定所述皮带轮在所述交流发电机上的轴向位置。

16.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于其外环壁面设有一皮带槽，藉以供一皮带套置，其中所述皮带连接至一机械能产生源，藉由所述机械能产生源提供外力驱动所述皮带而带动所述外轮旋转，且其中所述机械能产生源为一引擎。

17.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，所述中空心轴于内环壁面设有一螺纹面，所述螺纹面与一带有对应螺纹的接合杆相螺接，所述接合杆连接至一转子，从而使所述中空心轴与所述转子同步共转。

18.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于内环壁面上设有一阶级部，藉以使所述离合轮可抵靠于所述阶级部上，从而限制所述离合轮的轴向位移。

19.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述紧配组件为一C形扣环，且其中所述离合轮的一端设置有一定位件，藉以限定所述离合轮的轴向位置，所述定位件为一C形扣环。

20.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述弹性组件为一扭力弹簧，所述扭力弹簧的线材剖面系圆形、椭圆形或矩形，且其中当所述扭力弹簧的线材剖面为矩形时，所述扭力弹簧的两端面被研磨以加强所述扭力弹簧的轴向定位及更精确掌握所述扭力弹簧的自由长度。

21.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述离合轮的两侧分设有一油封组件，藉以防止所述离合轮内的液体流出至所述外轮内，且其中所述油封组件中的一者的一侧设有一定位件，所述定位件紧配套置于所述外轮的内侧壁面，藉以限定所述等油封组件的轴向位置，所述定位件为一C形扣环。

22.如权利要求12所述的用于交流发电机的皮带轮，其中所述外轮于对应至所述中空心轴的所述第二端的一端配置有一防尘盖，藉以防止外部灰尘进入所述外轮内。