CN106050976A - 一种单向离合解耦器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种单向离合解耦器，用于在皮带轮圈和芯轴之间传递单向转矩并实现减振，其特征在于，该单向离合解耦器包括：一单向轴承，该单向轴承位于该皮带轮圈和芯轴之间；一减振环，该减振环位于该皮带轮圈和单向轴承之间，该减振环用于传递该皮带轮圈和单向轴承之间的转矩，并通过发生形变减振。
Description
技术领域
本发明涉及皮带轮传动技术领域，尤其涉及一种用于汽车发电机上的单向离合解耦器(OAD)。
背景技术
传统的汽车发电机皮带轮都是与汽车发动机的转速同步运行，在发动机转速变化时，发电机的转速也将变化。因此，当发动机突然加速或减速时，发电机皮带轮的转速也随着变速，但由于发电机转子转动惯量较大，造成发电机转子转速与发动机转速瞬间不同步，传动带与皮带轮之间会形成冲击，降低皮带寿命，产生噪音，造成整个发动机前端轮系寿命降低；当发动机停止工作前的瞬间，发动机曲轴有一个短暂的正反方向摆动，转子中的励磁线圈受离心力影响而造成损伤，降低发电机的寿命。
为提高发动机轮系和发电机的寿命，现有技术有些许多关于皮带轮结构方面的改进，如中国专利申请CN200920294667公开了一种汽车发动机单向皮带轮，它包括皮带轮毂、皮带轮轴和组装于轮毂与轮轴之间的上、下滚珠轴承，以及设在所述上、下滚珠轴之间的单向离合器，所述单向离合器由单向轴承外圈、滚轴、弹簧和保持架组成，所述单向轴承外圈的内壁上相同的偏心圆弧面与相同的内陷凹槽轴向平行等间距交替设置；所述保持架的内圈与所述的轮轴紧密套合，所述保持架的内外国之间设径向支撑块，所述支撑块的外端面与所述的单向轴承外圈的内壁上的内陷凹槽相对应嵌合；所述保持架的内外圈和径向支撑块与所述单向轴承外圈的内壁上偏心圆弧之间形成一端大一端小的楔形腔，在所述楔形腔内设由弹簧支持的滚轴。该汽车发动机单向皮带轮在单向轴承外圈的壁上加工轴向平行等间距交替的内陷凹槽和偏心圆弧面比加工凸起的工件要容易，而且能用铣、磨提高精度，对减少变速磨擦，提高使用寿命，降低制造成本都有好处，当汽车发动机突然加减速时，轮轴与皮带轮毂能脱离结合状态，形成一个单向离合的过程，从而有效延长汽车发电机单向皮带轮的使用寿命。但是，该汽车发动机单向皮带轮不具备减振功能，即无法同时具备单向和减振功能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术所存在的上述问题，提供一种单向离合解耦器，结构简单，具有缓冲功能，以克服现有技术中皮带轮存在不具备减振功能的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种单向离合解耦器，用于在皮带轮圈和芯轴之间传递单向转矩并实现减振，其特征在于，该单向离合解耦器包括：一单向轴承，该单向轴承位于该皮带轮圈和芯轴之间；一减振环，该减振环位于该皮带轮圈和单向轴承之间，该减振环用于传递该皮带轮圈和单向轴承之间的转矩，并通过发生形变减振。
更进一步地，该减振环包括一第一结合部和第二结合部，该减振环通过该第一结合部与该皮带轮圈的内表面连接，该减振环通过该第二结合部与单向轴承的外表面连接。
更进一步地，该第一结合部与第二结合部的形状相同或不同，该第一结合部与第二结合部的位置相同或不同。
更进一步地，该皮带轮圈的内表面的形状与该第一结合部相配合，该单向轴承的外表面的形状与该第二结合部相配合。
更进一步地，该减振环为一锯齿状圆环。
更进一步地，该减振环的弹性模量小于该皮带轮圈的内圈以及该单向轴承的外圈。
更进一步地，该减振环上分布若干冲孔，该冲孔一端与该减振环连接。
更进一步地，该减振环包括若干不等厚边。
更进一步地，该减振环的不等厚边由厚度递增边和厚度递减边交替组成。
与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案通过在皮带轮和单向轴承之间设置减振环，用于吸收发电机驱动轴或皮带轮圈偏离轴向位置时所产生的振动，避免该单向离合解耦器在高速转动过程中打滑。
附图说明
图1是本发明涉及的单向离合解耦器的结构示意图；
图2是本发明涉及的单向离合解耦器的A-A剖视图;
图3是本发明涉及的单向离合解耦器的B-B剖视图;
图4是本发明涉及的单向离合解耦器的减振环的第一实施方式的结构示意图；
图5是本发明涉及的单向离合解耦器的减振环的第二实施方式的结构示意图；
图6是本发明涉及的单向离合解耦器的减振环的第三实施方式的结构示意图。
主要图示说明
1--皮带轮圈 2—发电机驱动轴 3—单向轴承
4—芯轴 5—减振环 6--滚动轴承
10--皮带轮圈内表面 30--单向轴承外表面 51—冲孔
52—环底 53—环顶
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施例。
为了解决上述技术问题，本发明公开一种单向离合解耦器，能够有效隔离皮带轮圈和单向轴承之间的振动。该单向离合解耦器包括：一单向轴承，该单向轴承位于该皮带轮圈和芯轴之间；一减振环，该减振环位于该皮带轮圈和单向轴承之间，该减振环用于传递该皮带轮圈和单向轴承之间的转矩，并通过发生形变减振。解决了现有技术中径向力过大时所造成的皮带轮打滑，以及单向离合解耦器使用寿命下降问题。
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。
本发明公开的单向离合解耦器的结构如图1-3所示，以下将结合图1-3详细说明本发明。该单向离合解耦器包括皮带轮圈1 和分别设置在皮带轮圈1 的轴孔两端的滚动轴承6，以及支撑在两个滚动轴承6 上的芯轴4。滚动轴承6 与皮带轮圈1 过盈配合。芯轴4的内表面与发电机驱动轴2螺纹连接。芯轴4的外表包括单向轴承3。单向轴承可以沿一个转动，沿相反方向锁死。以滚柱式单向轴承为例，由筒式内径的外圈、带斜坡的内圈及分别承受弹簧力且始终与内外圈紧密接触的一组滚子组成。只要其中的一个滚道在其运动方向上的旋转对另一个产成了影响，这种排列就从本质上确保了超越速度的即刻性和保证了立即驱动能力。利用单向轴承3的特殊性能，可以单方向传递皮带轮圈1和芯轴4支架的转速。本发明公开的单向离合解耦器在单向轴承3和皮带轮圈1之间设置了减振环5。减振环5用于吸收发电机驱动轴2或皮带轮圈1偏离轴向位置时所产生的振动，避免该单向离合解耦器在高速转动过程中打滑。
如图3所示，本发明所提供的减振环5分别与单向轴承3和皮带轮圈1相配合。减振环5的外表面与皮带轮圈内表面10形成第一结合部，用于传递皮带轮圈1和减振环5之间的转矩。减振环5的内表面与单向轴承外表面30形成第二结合部，用于传递皮带轮圈1和单向轴承3之间的转矩。第一结合部与第二结合部可以是凹槽或凸起，同时在皮带轮圈内表面10的形状与第一结合部相匹配，单向轴承外表面30与第二结合部相匹配。本领域技术人员应该知悉，第一结合部的形状和位置与第二结合部的形状与位置可以相同，也可以不相同。在优先的实施中，第一结合部的形状和位置与第二结合部的形状与位置相对应，即皮带轮圈内表面10的形状与单向轴承外表面30形状也相对应。该实施方式中，即使在工装中漏装减振环5或者减振环5被磨损也不影响单向离合解耦器的运行。
在一种实施方式中，减振环5的弹性模量小于单向轴承3的外圈及皮带轮圈1的内圈的弹性模量。举例来说，如果单向轴承3的外圈及皮带轮圈1的内圈由钢制成，那么减振环5就是由金属铜或者高强度塑料制成。当发电机驱动轴2或皮带轮圈1偏离轴向位置时，减振环5的一个面或两个面受到挤压，由于减振环5的弹性模量较小，因此发生形变吸收部分径向力，进而减少振动。
在另一种实施方式中，减振环5的内圈及外圈均为锯齿形。如图4所示该减振环5的内外圈的锯齿的形状和位置向适应，且每个锯齿的形状大小相一致，这样设计的好处是该减振环5除了具有吸收多余径向力减少振动的技术效果外，还有利于该单向离合解耦器的安装工序。
在另一种实施方式，减振环5上设置有若干冲孔。如图5所示，减振环5上包括多个冲孔51，冲孔51的一侧与减振环5相连，另一侧与减振环5不相连。 冲孔51的设计也是为了吸收多余径向力减少振动，当径向力产生时冲孔51与减振环5的连接角度发生变化，减振环通过形变获得减振效果。本领域技术人员可以通过改变冲孔的大小、位置以及减振环5的材料来获得不同的减振效果。
在另一种实施方式，减振环5为不等厚设计，即减振环5的厚度有明显的厚度变化。在该实施中，由于减振环5是不等厚边，因此当减振环5安装在皮带轮圈1和单向轴承3之间时，减振环5的外圈与皮带轮的内表面10或者减振环5的内圈与单向轴承的外表面30可能不会完全贴合。当径向力产生时，受径向力的作用，减振环5在皮带轮圈1和单向轴承3所形成的空间内发生形变获得减振效果。如图6所示，该减振环5的一个锯齿单元中，厚度从环底52到环顶53递减，也可以递增。
与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案通过在皮带轮和单向轴承之间设置减振环，用于吸收发电机驱动轴或皮带轮圈偏离轴向位置时所产生的振动，避免该单向离合解耦器在高速转动过程中打滑。
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 (9)
1.一种单向离合解耦器，用于在皮带轮圈和芯轴之间传递单向转矩并实现减振，其特征在于，所述单向离合解耦器包括：
一单向轴承，所述单向轴承位于所述皮带轮圈和芯轴之间；
一减振环，所述减振环位于所述皮带轮圈和单向轴承之间，所述减振环用于传递所述皮带轮圈和单向轴承之间的转矩，并通过发生形变减振。
2.如权利要求1所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环包括一第一结合部和第二结合部，所述减振环通过所述第一结合部与所述皮带轮圈的内表面连接，所述减振环通过所述第二结合部与单向轴承的外表面连接。
3.如权利要求2所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述第一结合部与第二结合部的形状相同或不同，所述第一结合部与第二结合部的位置相同或不同。
4.如权利要求2所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述皮带轮圈的内表面的形状与所述第一结合部相配合，所述单向轴承的外表面的形状与所述第二结合部相配合。
5.如权利要求1所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环为一锯齿状圆环。
6.如权利要求1至5任一项所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环的弹性模量小于所述皮带轮圈的内圈以及所述单向轴承的外圈。
7.如权利要求1至5任一项所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环上分布若干冲孔，所述冲孔一端与所述减振环连接。
8.如权利要求1至5任一项所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环包括若干不等厚边。
9.如权利要求8所述的单向离合解耦器，其特征在于，所述减振环的不等厚边由厚度递增边和厚度递减边交替组成。
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