CN108691985A - 一种汽车发电机单向皮带轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电机皮带轮技术领域，尤其是一种汽车发电机单向皮带轮，包括带轮、芯轴及用于动力传递的单向轴承；单向轴承包括固定在带轮上轴孔内的外座圈、固定在芯轴的外周面上的内座圈及位于外座圈和内座圈之间的保持架，保持架中的每个扭矩传递滚子分别单独对应一个型腔；型腔包括一端低另一端高的工作段，工作段的低端向上抬高形成第一挡边段，工作段的高端向上抬高形成第二挡边段，扭矩传递滚子位于型腔的工作段处，本发明通过将型腔中工作段的两端向上抬高，形成第一挡边段和第二挡边段，从而利用第一挡边段和第二挡边段对扭矩传递滚子进行限制，以此消除因扭矩传递滚子越位所导致的离合器失效的风险。
Description
技术领域
本发明涉及发电机皮带轮技术领域，尤其是一种汽车发电机单向皮带轮。
背景技术
通常汽车发动机均采用皮带轮经传动带与汽车发动机实现传动，传动的汽车发电机皮带轮为普通的皮带轮，其与汽车发动机之间为同步运转，然而在汽车发动机突然加速或减速时，汽车发电机皮带轮的转速也随着增加或减小，但由于惯性的作用，会造成发电机的转子与皮带轮的转速瞬间不同步，皮带轮与安装于其上的传动带之间会形成冲击，容易产生振动或噪音，导致传动带寿命较低；
为了解决这一问题，目前诸多汽车上均已采用单向皮带轮，单向皮带轮主要包括带轮、位于带轮内的芯轴及位于带轮与芯轴之间的用于传动扭矩的单向轴承，从而实现带轮与芯轴之间的离合；然而现有的单向皮带轮中其单向轴承的型腔限制滚针倾斜和越位能力弱，在大冲击载荷下滚子容易发生越位脱离型腔，导致离合器失效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中单向皮带轮其在大冲击载荷下滚子容易发生越位脱离型腔，导致离合器失效的问题，现提供一种汽车发电机单向皮带轮。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车发电机单向皮带轮，包括用于动力输入的带轮、用于动力输出的芯轴及位于芯轴与带轮之间的用于动力传递的单向轴承；
所述单向轴承包括固定在带轮上轴孔内的外座圈、固定在芯轴的外周面上的内座圈及位于外座圈和内座圈之间的保持架，所述保持架沿其圆周方向开设有若干窗口，所述窗口内均设置有一扭矩传递滚子，所述内座圈的外周面上开设有用于容纳扭矩传递滚子的型腔，且保持架中的每个扭矩传递滚子分别单独对应一个型腔；
所述型腔包括一端低另一端高的工作段，所述工作段的低端向上抬高形成第一挡边段，所述工作段的高端向上抬高形成第二挡边段，所述扭矩传递滚子位于型腔的工作段处，所述保持架上固定有用于将扭矩传递滚子向型腔的第二挡边段方向推压的弹簧。
本方案中通过将型腔中工作段的两端向上抬高，形成第一挡边段和第二挡边段，从而利用第一挡边段和第二挡边段对扭矩传递滚子进行限制，以此消除因扭矩传递滚子越位所导致的离合器失效的风险。
进一步地，所述第一挡边段及第二挡边段均为凹陷的圆弧面，凹陷的圆弧面可防止扭矩传递滚子子发生倾斜。
进一步地，所述第一挡边段的顶端与底端之间的高度差h≥5mm。
进一步地，所述第二挡边段的顶端与底端之间的高度差H≥5mm。
进一步地，所述内座圈套设在芯轴上，所述内座圈与芯轴过盈配合。
为了便于加工，进一步地，所述内座圈上的型腔采用冲压成型。
进一步地，所述芯轴上轴向定位有两个挡圈，两个所述挡圈分别位于保持架的两端，通过两个挡圈对保持架进行轴向定位，使得芯轴、内座圈、挡圈及保持架一并转动，避免挡圈与保持架之间产生相对运动摩擦，从而降低噪音，提高使用寿命。
进一步地，所述芯轴的两端设置有两个支撑轴承，所述支撑轴承轴向固定在芯轴上，所述支撑轴承的外圈与带轮的轴孔接触，所述芯轴左端的支撑轴承将芯轴左端的挡圈抵在内座圈的左端端面上，所述芯轴右端的支撑轴承将芯轴右端的挡圈抵在内座圈的右端端面上。
进一步地，所述支撑轴承的内圈与芯轴过盈配合。
进一步地，所述外座圈与带轮的轴孔过盈配合。
本发明的有益效果是：本发明的一种汽车发电机单向皮带轮通过将型腔中工作段的两端向上抬高，形成第一挡边段和第二挡边段，从而利用第一挡边段和第二挡边段对扭矩传递滚子进行限制，以此消除因扭矩传递滚子越位所导致的离合器失效的风险。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种汽车发电机单向皮带轮的轴向示意图；
图2是本发明一种汽车发电机单向皮带轮的径向示意图；
图3是图2中A的局部放大示意图；
图4是本发明一种汽车发电机单向皮带轮中型腔的示意图；
图5是本发明一种汽车发电机单向皮带轮中内座圈的三维示意图；
图6是本发明一种汽车发电机单向皮带轮中保持架及其内的扭矩传递滚子示意图；
图7是本发明一种汽车发电机单向皮带轮中弹簧的示意图。
图中：1、带轮，1-1、轴孔，2、芯轴，3、外座圈，4、内座圈，4-1、型腔，4-11、第一挡边段，4-12、第二挡边段，4-13、工作段，5、保持架，5-1、窗口，6、挡圈，7、扭矩传递滚子，8、弹簧片，8-1、夹持部，8-2、弹力片，9、支撑轴承。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种汽车发电机单向皮带轮，包括用于动力输入的带轮1、用于动力输出的芯轴2及位于芯轴2与带轮1之间的用于动力传递的单向轴承；
所述单向轴承包括固定在带轮1上轴孔1-1内的外座圈3、固定在芯轴2的外周面上的内座圈4及位于外座圈3和内座圈4之间的保持架5，所述保持架5沿其圆周方向开设有若干窗口5-1，所述窗口5-1内均设置有一扭矩传递滚子7，所述内座圈4的外周面上开设有用于容纳扭矩传递滚子7的型腔4-1，且保持架5中的每个扭矩传递滚子7分别单独对应一个型腔4-1；
所述外座圈3与带轮1的轴孔1-1过盈配合，从而实现外座圈3在带轮1的轴孔1-1内的固定。
所述型腔4-1包括一端低另一端高的工作段4-13，所述工作段4-13的低端向上抬高形成第一挡边段4-11，所述工作段4-13的高端向上抬高形成第二挡边段4-12，所述扭矩传递滚子7位于型腔4-1的工作段4-13处，所述保持架5上固定有用于将扭矩传递滚子7向型腔4-1的第二挡边段4-12方向推压的弹簧。
如图7所示，弹簧具体可采用弹簧片8，该弹簧片8包括夹持部8-1，夹持部8-1的一侧固定有两个弹力片8-2，弹簧片8的夹持部8-1固定在保持架5上，弹簧片8的两个弹力片8-2对应抵住窗口5-1内的扭矩传递滚子7。
所述第一挡边段4-11及第二挡边段4-12均为凹陷的圆弧面，凹陷的圆弧面可防止扭矩传递滚子7发生倾斜。
如图4所示，所述第一挡边段4-11的顶端与底端之间的高度差h≥5mm，第一挡边段4-11的顶端与底端之间的高度差h实际上指的是：内座圈4上位于第一挡边段4-11的顶端最外侧所在半径与内座圈4上位于第一挡边段4-11的底端最内侧所在半径之间的差值；
所述第二挡边段4-12的顶端与底端之间的高度差H≥5mm，第二挡边段4-12的顶端与底端之间的高度差H实际上指的是：内座圈4上位于第二挡边段4-12的顶端最外侧所在半径与内座圈4上位于第二挡边段4-12的底端最内侧所在半径之间的差值。
所述内座圈4套设在芯轴2上，所述内座圈4与芯轴2过盈配合，所述内座圈4上的型腔4-1采用冲压成型，将内座圈4与芯轴2设计成分体式，可利于内座圈4上型腔4-1的加工，以便采用冲压成型的方式在内座圈4上加工出型腔4-1。
所述芯轴2上轴向定位有两个挡圈6，两个所述挡圈6分别位于保持架5的两端，通过两个挡圈6对保持架5进行轴向定位，使得芯轴2、内座圈4、挡圈6及保持架5可一并转动，避免挡圈6与保持架5之间产生相对运动摩擦，从而降低噪音，提高使用寿命；
所述芯轴2的两端设置有两个支撑轴承9，所述支撑轴承9轴向固定在芯轴2上，具体为：所述支撑轴承9的内圈与芯轴2过盈配合，所述支撑轴承9的外圈与带轮1的轴孔1-1接触，所述芯轴2左端的支撑轴承9将芯轴2左端的挡圈6抵在内座圈4的左端端面上，所述芯轴2右端的支撑轴承9将芯轴右端的挡圈6抵在内座圈4的右端端面上。
此外，利用挡圈6对保持架5起轴向支承作用，从而消除或降低保持架5在大的冲击载荷下变形和损坏的风险。
本发明中的一种汽车发电机单向皮带轮工作过程如下：
当带轮1在该单向轴承扭矩传递的旋转方向上的转速大于芯轴2的转速时，扭矩传递滚子7与型腔4-1的工作段4-13上靠近第二挡边段4-12的一端接触，从而利用扭矩传递滚子7将带轮1传递到外座3上的扭矩传递到芯轴2上，即单向轴承进入啮合状态，最终实现通过单向轴承将带轮1传递的扭矩传递到芯轴2上；
当带轮1在该单向轴承扭矩传递的旋转方向上的转速小于芯轴2的转速时，扭矩传递滚子7位移至型腔4-1的工作段4-13上靠近第一挡边段4-11的一端，单向轴承断开带轮1与芯轴2之间的承载连接，即带轮1与芯轴2之间的单向轴承实现解锁，最终通过单向轴承实现此状态下的芯轴2与带轮1的独立运动。
上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：包括用于动力输入的带轮(1)、用于动力输出的芯轴(2)及位于芯轴(2)与带轮(1)之间的用于动力传递的单向轴承；
所述单向轴承包括固定在带轮(1)上轴孔(1-1)内的外座圈(3)、固定在芯轴(2)的外周面上的内座圈(4)及位于外座圈(3)和内座圈(4)之间的保持架(5)，所述保持架(5)沿其圆周方向开设有若干窗口(5-1)，所述窗口(5-1)内均设置有一扭矩传递滚子(7)，所述内座圈(4)的外周面上开设有用于容纳扭矩传递滚子(7)的型腔(4-1)，且保持架(5)中的每个扭矩传递滚子(7)分别单独对应一个型腔(4-1)；
所述型腔(4-1)包括一端低另一端高的工作段(4-13)，所述工作段(4-13)的低端向上抬高形成第一挡边段(4-11)，所述工作段(4-13)的高端向上抬高形成第二挡边段(4-12)，所述扭矩传递滚子(7)位于型腔(4-1)的工作段(4-13)处，所述保持架(5)上固定有用于将扭矩传递滚子(7)向型腔(4-1)的第二挡边段(4-12)方向推压的弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述第一挡边段(4-11)及第二挡边段(4-12)均为凹陷的圆弧面。
3.根据权利要求1所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述第一挡边段(4-11)的顶端与底端之间的高度差h≥5mm。
4.根据权利要求1所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述第二挡边段(4-12)的顶端与底端之间的高度差H≥5mm。
5.根据权利要求1所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述内座圈(4)套设在芯轴(2)上，所述内座圈(4)与芯轴(2)过盈配合。
6.根据权利要求5所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述内座圈(4)上的型腔(4-1)采用冲压成型。
7.根据权利要求5所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述芯轴(2)上轴向定位有两个挡圈(6)，两个所述挡圈(6)分别位于保持架(5)的两端。
8.根据权利要求7所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述芯轴(2)的两端设置有两个支撑轴承(9)，所述支撑轴承(9)轴向固定在芯轴(2)上，所述支撑轴承(9)的外圈与带轮(1)的轴孔(1-1)接触，所述芯轴(2)左端的支撑轴承(9)将芯轴(2)左端的挡圈(6)抵在内座圈(4)的左端端面上，所述芯轴(2)右端的支撑轴承(9)将芯轴(2)右端的挡圈(6)抵在内座圈(4)的右端端面上。
9.根据权利要求8所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述支撑轴承(9)的内圈与芯轴(2)过盈配合。
10.根据权利要求1所述的一种汽车发电机单向皮带轮，其特征在于：所述外座圈(3)与带轮(1)的轴孔(1-1)过盈配合。
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