CN106687717B - 曲轴隔离皮带轮 - Google Patents

Abstract

一种隔离皮带轮包括：轮毂，该轮毂包括惯性载体，该惯性载体有内表面；弹簧载体，该弹簧载体与轮毂轴颈连接，该弹簧载体与惯性载体可释放地驱动接合；皮带轮，该皮带轮与轮毂轴颈连接；弹簧，该弹簧在弹簧载体和皮带轮之间驱动地接合；离合器弹簧，该离合器弹簧与该内表面摩擦接合，且该摩擦接合可通过皮带轮在离合器弹簧上的暂时按压接触而部分地释放。

Description

曲轴隔离皮带轮

技术领域

本发明涉及一种隔离皮带轮，更特别是涉及一种具有离合器弹簧的隔离皮带轮，该离合器弹簧通过皮带轮与离合器弹簧的按压接触而与惯性载体内表面可释放地接合。

背景技术

由于更好的燃料经济性的优点，用于乘用车用途的柴油发电机在增加。而且，汽油发动机在增加压缩比，以便提高燃料效率。因此，由于发动机的上述变化，柴油发电机和汽油发动机的附件驱动系统必须克服来自于曲轴的更大幅值的振动。

由于增加的曲轴振动加上高加速度/减速度和高交流发电机惯性，发动机附件驱动系统经常由于皮带滑移而产生皮带间歇噪音。这也将降低皮带的工作寿命。

曲轴隔离器/断开器和交流发电机断开器/隔离器已经广泛用于具有高角度振动的发动机，以便滤除在发动机的工作速度范围中的振动，还控制皮带噪音。

现有技术的代表是美国专利申请No.13/541216，其公开了一种隔离器断开器，该隔离器断开器有皮带轮，该皮带轮可沿展开方向暂时与缠绕弹簧单向离合器的端部接合，因此，在缠绕弹簧单向离合器端部和皮带轮之间的暂时接触将暂时减弱该缠绕弹簧单向离合器与轴的摩擦接合。

需要一种具有离合器弹簧的隔离皮带轮，该离合器弹簧通过皮带轮与离合器弹簧的按压接触而与惯性载体表面可释放地接合。本发明满足该需要。

发明内容

本发明的主要方面是一种隔离皮带轮，该隔离皮带轮有离合器弹簧，该离合器弹簧通过皮带轮与离合器弹簧的按压接触而与惯性载体的表面可释放地接合。

本发明的其它方面将由下面对本发明的说明和附图来指出，或者通过它们而变得清楚。

本发明包括一种隔离皮带轮，该隔离皮带轮包括：轮毂，该轮毂包括惯性载体，该惯性载体有内表面；弹簧载体，该弹簧载体与轮毂进行轴颈连接，该弹簧载体与惯性载体可释放地驱动接合；皮带轮，该皮带轮与轮毂进行轴颈连接；弹簧，该弹簧在弹簧载体和皮带轮之间驱动地接合；离合器弹簧，该离合器弹簧与该内表面摩擦接合，且该摩擦接合可通过皮带轮在离合器弹簧上的暂时按压接触而部分地释放。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图表示了本发明的优选实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明装置的正视透视图。

图2是装置的剖视图。

图3是装置的分解图。

图4A是弹簧载体的正视图。

图4B是弹簧载体的后视图。

图5A是皮带轮的正视图。

图5B是皮带轮的后视图。

图6是装置的内部的视图。

图7A是惯性质量体的前部的视图。

图7B是惯性质量体的后部的视图。

图8是惯性载体的内部的视图。

图9A是弹簧的详图。

图9B是弹簧的详图。

图9C是弹簧的详图。

具体实施方式

图1是本发明装置的正视透视图。该装置通常附接在内燃机(未示出)的曲轴上。

图2是装置的剖视图。本发明装置包括轮毂1。轮毂1还包括曲轴链轮110。该曲轴链轮110具有有齿的表面。曲轴链轮110能够用于驱动发动机正时皮带900。正时皮带900被称作有齿或同步皮带。

推力轴承2与轮毂1上的凸肩60接合。皮带轮3在衬套11上与轮毂1进行轴颈连接。皮带轮3包括用于与多肋皮带800接合的型面 300。多肋皮带可以用于驱动发动机附件系统(未示出)。弹簧4接合在皮带轮3和弹簧载体14之间。离合器弹簧5接合在弹簧载体14和惯性载体16之间。弹簧载体14支承在推力轴承6上。弹簧载体14 在衬套7上与轮毂1进行轴颈连接。惯性质量体17通过橡胶部件8 而安装在惯性载体16上。橡胶部件8包括适用于对轴向和扭转振动进行缓冲的天然或合成的弹性体或聚合物弹性材料，该轴向和扭转振动由于发动机的工作而引起。紧固件9使得惯性载体16附接在轮毂1 上。

图3是装置的分解图。轮毂1固定地附接在发动机曲轴(未示出) 上。接合销10固定地附接在轮毂1上。推力轴承2布置在皮带轮3 和轮毂1之间。衬套11固定在皮带轮3上。

图4A是弹簧载体的正视图。图4B是弹簧载体的后视图。弹簧载体14包括弹簧接收部分140。弹簧端部45由狭槽141接收。弹簧表面46与弹簧接收部分140接合。弹簧表面46与弹簧载体部分140交接。

离合器弹簧5与狭槽142接合。离合器弹簧5的端部56与狭槽 141接合，从而保持离合器弹簧5。

皮带轮3包括弹簧接收部分30，见图5A。图5A是皮带轮的正视图。图5B是皮带轮的后视图。狭槽31接收弹簧4的端部40。弹簧表面41与弹簧接收部分30交接。

图6是装置的内部的视图。释放件13与皮带轮3的狭槽32接合，并通过紧固件12而紧固就位。释放部件13的位置能够在狭槽32中调节，以便调节释放扭矩。狭槽32包括圆弧，该圆弧具有恒定半径，中心在旋转轴线A-A上。

缓冲器15包括由连接部件153来连接的细长部分151和细长部分 152。缓冲器19包括由连接部件193来连接的细长部分191和细长部分192。

图7A是惯性质量体的前部的视图。图7B是惯性质量体的后部的视图。缓冲器15的连接部件153套入狭槽167中并环绕凸片161。细长部件151和细长部件152布置在凸片161的相对侧。缓冲器19的连接部件193套入狭槽166中并环绕凸片160。细长部件191和细长部件192布置在凸片190的相对侧。缓冲器15和缓冲器19包括任意合适的弹性、柔顺或可压缩的材料，用于吸收与凸片33和34接合的力。凸片33、34包括凸出部件。

图8是惯性载体的内部的视图。惯性载体16有凸片160和凸片 161。凸片160和凸片161分别设置成有狭槽166和狭槽167。凸片160 包括面162和面163。凸片161包括面164和面165。弹簧载体凸片 33和34与缓冲器15和19接合。

图9A是弹簧的详图。弹簧4包括在第一端处的凸片45和在第二端处的凸片40。平表面46使得多个弹簧线圈能够设置在弹簧载体上，从而避免扭曲。平表面41允许多个弹簧线圈位于皮带轮上，从而避免扭曲。各平表面41和46使得弹簧4的相应端部有渐缩形状。

图9B是弹簧的详图。图9C是弹簧的详图。弹簧4包括线圈弹簧。弹簧4可以沿缠绕方向或展开方向加载。扭转弹簧比率在大约2 Nm/deg至大约5Nm/deg的范围内。

在正常工作中，发动机通过扭矩(该扭矩从皮带轮3流向附件驱动器皮带和系统)来驱动附件驱动器。系统能够包括交流发电机、水泵、AC压缩机或动力转向。在正常工作过程中，也产生称为超转的工作情况。当发动机从更高rpm减速时产生超转，例如减慢或接近停车灯时。尽管发动机速度降低，但是附件将由于它们的组合惯性而暂时继续在更高转速下工作。超转情况导致附件皮带使它作用在曲轴上的负载反向，这样，它暂时驱动曲轴。

在驱动操作中，在本发明装置中的扭矩传递是从轮毂1至惯性载体16、至凸片160和161、至缓冲器15和19，然后至弹簧载体14，通过弹簧4至皮带轮3，然后至用于驱动附件(未示出)的皮带。通常沿展开方向驱动弹簧4，但是也可以同样成功地沿缠绕方向驱动弹簧4。凸片160和161向缓冲器15和19施加力，该缓冲器15和19 再通过凸片33和34而向弹簧载体14施加力。凸片33、34从弹簧载体14凸出。弹簧载体14通过与狭槽141接合的凸片45而向弹簧4 施加力。弹簧4通过凸片40与狭槽31的接合而向皮带轮3施加力。

在超转状态下，扭矩传递反向。扭矩传递是从皮带轮3至弹簧4 至弹簧载体14至离合器弹簧5至惯性载体16至轮毂1。

在超转状态中，装置将施加给皮带轮3的超转扭矩限制在不会超过预定释放量(例如15Nm)的水平。皮带轮3向弹簧4施加扭矩。弹簧4向弹簧载体14施加扭矩，该弹簧载体14将该扭矩施加给离合器弹簧5，该离合器弹簧5再将该扭矩施加给惯性载体16。皮带轮3 的反向旋转使得释放部件13能够朝向离合器弹簧凸片55旋转，直到进行接触。然后，通过释放离合器弹簧5与惯性载体16的内表面168 的接合而实现超转保护。内表面168为柱形形状，沿径向向内而面朝旋转轴线。

离合器弹簧5通过释放件13与离合器弹簧凸片55的按压接触而从表面168释放，因为离合器弹簧5沿缠绕方向缠绕，这使得离合器弹簧5沿径向收缩，这又使得离合器弹簧5与惯性载体16的表面168 脱开。这种脱开使得皮带轮3、弹簧4、弹簧载体14和离合器弹簧5 共同相对于惯性载体16旋转。这又使得弹簧载体凸片33和34失去与缓冲器15和缓冲器19的接触。不过，离合器弹簧5并不完全与惯性载体16脱开。通过摩擦拖曳，将继续超转，或者释放通过离合器弹簧 5施加给惯性载体16的扭矩。当扭矩降低至低于预定释放扭矩时，弹簧5与表面168锁定，相对旋转运动停止。

释放部件13的位置可在狭槽32内调节。释放部件13的位置决定释放部件13与端部55接合的扭矩。能够利用调节来增加或减小在离合器弹簧5产生释放时的扭矩界限值。

当超转扭矩继续时，皮带轮3、弹簧4、弹簧载体14和离合器弹簧5相对于惯性载体16旋转。相对运动能够继续，直到弹簧载体凸片 33和凸片34在从驱动位置旋转大约180°之后与缓冲器15和19的相对侧接触。在凸片33、34和缓冲器15、19之间的接触限制了本发明装置中的超转旋转量。

当返回正常操作时(其中，发动机驱动所述附件)，惯性载体16 相对于皮带轮3、弹簧4、弹簧载体14和离合器弹簧5旋转，直到弹簧载体凸片33和凸片34返回而与缓冲器15和19接触。这表示从超转位置旋转大约180°。

本发明装置的优点是控制由于发动机减速而由全部被驱动部件作用在曲轴皮带轮上的有效惯性扭矩，从而明显降低系统问题，例如噪音和振动。而且，动态皮带滑移、跨距振动和张紧轮臂振动将减小或消除。而且，受控制的超转减少了曲轴旋转振动或速度波动(这是皮带驱动系统的主要激励)。

数字信息通过实例来提供，且并不限制本发明的范围。

尽管这里介绍了本发明的一种形式，但是本领域技术人员应当知道，在不脱离这里所述的本发明精神和范围的情况下，可以对部件的结构和关系进行变化。

Claims (7)

1.一种隔离皮带轮，包括：

轮毂(1)，该轮毂(1)包括惯性载体(16)，该惯性载体(16)有内表面(168)；

弹簧载体(14)，所述弹簧载体(14)与轮毂(1)进行轴颈连接，所述弹簧载体(14)与惯性载体(16)进行可释放的驱动接合；

皮带轮(3)，所述皮带轮(3)与所述轮毂(1)进行轴颈连接；

弹簧(4)，所述弹簧(4)在所述弹簧载体(14)和皮带轮(3)之间驱动地接合；

离合器弹簧(5)，所述离合器弹簧(5)与所述惯性载体(16)的内表面(168)进行摩擦接合；以及

释放件(13)与皮带轮(3)的狭槽(32)接合，所述皮带轮(3)的反向旋转使得所述释放件(13)能够与凸片(55)接触，所述离合器弹簧(5)能够通过所述释放件(13)与所述凸片(55)的按压接触而从所述惯性载体(16)的内表面(168)释放。

2.根据权利要求1所述的隔离皮带轮，还包括：惯性部件(17)，该惯性部件与所述惯性载体(16)接合；缓冲部件(8)，该缓冲部件布置在惯性载体(16)和惯性部件(17)之间。

3.根据权利要求1所述的隔离皮带轮，其中：轮毂(1)还包括有齿的表面。

4.根据权利要求1所述的隔离皮带轮，其中：弹簧(4)沿展开方向被驱动。

5.根据权利要求1所述的隔离皮带轮，其中：

弹簧载体(14)包括凸出部件(33，34)，该凸出部件能够与从轮毂(1)凸出的配合部件接合。

6.根据权利要求5所述的隔离皮带轮，其中：

从轮毂(1)凸出的所述配合部件包括弹性材料。

7.根据权利要求1所述的隔离皮带轮，其中：皮带轮包括有多个肋的表面。