CN110546409B - 具有用于带装设的驱动特征的带轮 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带轮，该带轮包括：圆柱形壁，其外表面具有多个周向槽，所述多个周向槽构造成接收弹性带的内表面上的相应的多个肋；腹板，其连接到所述圆柱形壁的内表面；中央轮毂，其连接到所述腹板，所述中央轮毂包括中央开口，该中央开口的尺寸适于压配合到驱动轴上；和驱动特征，被构造成与驱动工具配合，从而使用所述驱动工具促进所述带轮的旋转。

Description

具有用于带装设的驱动特征的带轮

技术领域

本公开总体上涉及压配合带轮，并且更具体地涉及具有驱动特征的压配合带轮，该驱动特征允许利用标准工具旋转带轮以便于将弹性带装设到带轮上。

背景技术

车辆应用中的传统带轮与带结合使用以将动力从一个车辆部件传递到另一个车辆部件。这种带轮可以使用有头螺钉或压配合连接附接到车辆部件的驱动轴。在任何一种情况下，对于使用弹性带的带轮应用(即，没有张紧器联接到带)，很难将带装设到带轮上。一些传统的弹性带装设技术需要使用定制工具。在其他情况下，弹性带必须手动地用力压在带轮上，这可能导致带受损。在大量车辆带轮应用中，带轮的进入受到限制(即，间隙非常小)，这进一步使弹性带装设过程复杂化。

因此，需要一种用于弹性带应用的带轮设计，特别是压配合带轮设计，其有助于更容易地装设弹性带而无需定制工具。

发明内容

在本公开的一个实施方式中，一种带轮，其包括：圆柱形壁，其外表面具有多个周向槽，所述多个周向槽构造成接收弹性带的内表面上的相应的多个肋；腹板，其连接到所述圆柱形壁的内表面；中央轮毂，其连接到所述腹板，所述中央轮毂包括中央开口，该中央开口的尺寸适于压配合到驱动轴上；和驱动特征，该驱动特征被构造成与驱动工具配合，从而使用所述驱动工具促进所述带轮的旋转。在本实施方式的一个方面中，所述腹板是在所述圆柱形壁的所述内表面和所述中央轮毂的外表面之间延伸的基本上连续的板。在本方面的变更例中，所述腹板包括邻近所述圆柱形壁的所述内表面的至少一个开口，所述开口的尺寸设计成接收束线带，用于将所述弹性带装设到所述带轮上。在另一方面中，所述驱动特征形成在所述中央轮毂上。在再一方面中，所述驱动特征包括设置在所述中央轮毂的外表面上的多个接合表面。在本方面的变更例中，所述驱动特征是六边形的，并且所述多个接合表面包括六个平面，所述六个平面一起构造成与套筒扳手套筒配合。在又一方面中，所述驱动特征包括与所述中央轮毂的所述中央开口同轴的驱动开口。在本方面的变更例中，所述驱动开口包括沿着所述驱动开口的外周设置的多个接合表面。在再一变更例中，所述驱动开口是方形的，并且所述多个接合表面包括四个平面，所述四个平面一起构造成与套筒扳手的方形驱动器配合。在本实施方式的又一方面中，所述驱动特征形成在所述腹板上。

在另一个实施方式中，本公开提供一种将弹性带装设到压配合到驱动轴上的带轮上的方法，该方法包括：在所述带轮的圆周上的第一位置处，将所述弹性带的内表面上的多个肋与所述带轮的外表面上的相应的多个槽配合；将驱动工具联接到形成在所述带轮上的驱动特征；并且使用所述驱动工具使所述带轮旋转，从而使所述弹性带的所述多个肋沿所述带轮的所述圆周与所述带轮的所述多个槽配合。本实施方式的一个方面还包括：将束线带穿过所述带轮中的与所述第一位置相邻的开口并围绕所述弹性带，以在所述第一位置处将所述弹性带固定至所述带轮；并且在使所述弹性带的所述多个肋与所述带轮的所述多个槽配合之后，移除所述束线带。在另一方面中，将驱动工具联接至驱动特征包括将套筒扳手套筒联接至形成在所述带轮的中央轮毂的外表面上的多个平面。在本方面的变更例中，将驱动工具联接至驱动特征包括将套筒扳手的方形驱动器联接至形成在所述带轮的中央轮毂中的驱动开口。

在又一实施方式中，本公开提供一种发动机，其包括：曲轴；由所述曲轴的旋转而驱动的多个部件，所述多个部件中的每一者均包括联接至可旋转元件的带轮；和弹性带，其联接至所述多个部件的所述带轮；其中，所述多个部件中的至少一个部件包括压配合带轮，所述压配合带轮压配合到所述至少一个部件的所述可旋转元件的驱动轴上，所述压配合带轮包括：圆柱形壁，其外表面具有多个周向槽，所述周向槽构造成接收所述弹性带的内表面上的相应的多个肋；连接到所述圆柱形壁的中央轮毂，所述中央轮毂包括中央开口，该中央开口的尺寸适于压配合到所述驱动轴上；以及驱动特征，其构造成与驱动工具配合，从而使用所述驱动工具促进所述带轮的旋转，以将所述弹性带联接至所述压配合带轮。在本实施方式的一个方面中，所述驱动特征形成在所述中央轮毂上。在另一方面中，所述驱动特征包括设置在所述中央轮毂的外表面上的多个接合表面。在本方面的变更例中，所述驱动特征是六边形的，并且所述多个接合表面包括六个平面，所述六个平面一起构造成与套筒扳手套筒配合。在本实施方式的另一方面中，所述驱动特征包括与所述中央轮毂的所述中央开口同轴的驱动开口。在本方面的变更例中，所述驱动开口包括沿着所述驱动开口的外周设置的多个接合表面，所述多个接合表面一起构造成与套筒扳手的方形驱动器配合。

附图说明

通过参考以下结合附图对本公开的实施方式的描述，本公开的上述和其他特征以及获得这些特征的方式将变得更加明显并且将更好地理解本公开本身，在附图中：

图1是现有技术的带轮和用于弹性带装设的定制工具的立体图；

图2是图1的现有技术定制工具的立体图；

图3是现有技术的带轮和定制工具的立体图，描绘了弹性带的装设；

图4是联接到泵的现有技术压配合带轮的立体图；

图5是根据本公开的教导的压配合带轮的一个实施方式的立体图；和

图6是根据本公开的教导的压配合带轮的另一实施方式的立体图。

具体实施方式

本文公开的实施方式并非旨在穷举或将本公开限制于在以下详细描述中公开的精确形式。而是，选择并且描述实施方式，使得本领域其他技术人员可以利用它们的教导。

现在参考图1和图2，描绘了将弹性带装设到带轮上的传统技术。应当理解，虽然本公开中描述的用于将弹性带装设在带轮上的实施例涉及将带装设在用于车辆的水泵的带轮上，但是本公开的教导可以应用于将弹性带装设在各种不同类型的发动机部件(例如A/C压缩机、交流发电机、动力转向泵等)的各种不同类型的带轮上。根据本公开的压配合带轮的不同实施方式的描述不旨在限制，因为可以根据本公开的教导修改各种不同类型的带轮，以允许更容易地将带装设到各种不同类型的发动机部件上。

图1描绘了借助螺栓或有头螺钉14联接到水泵12的现有技术的带轮10。带轮10包括具有多个周向槽18的外表面16。带轮10还包括外凸缘20，外凸缘20径向向外远离有头螺钉14延伸而超出外表面16。虽然未示出，但是带轮10借助于有头螺钉14和驱动轴之间的螺纹接合联接到驱动轴。因此，当带轮10在带的动力作用下旋转时，驱动轴旋转并为泵12的操作提供动力。

图1中描绘的带轮10是带驱动系统的不包括自动张紧器的部分。这样，弹性带与带轮10一起使用。如本领域所公知的，弹性带至少部分地由弹性材料形成，使得弹性带可以在一个或多个带轮上拉伸并且由于所述拉伸而张紧到带轮上。由于弹性带不易拉伸，在没有特殊工具的帮助下，可能很难手动将它们装设到一组带轮(至少是该组的最后一个带轮)上。如图1中所示，带安装工具22是用于弹性带装设的常用装置。

如图2中最佳所示，安装工具22包括主体24和螺栓26。凸缘28从主体24的内表面30悬垂。凹口32形成在凸缘28中，邻近内表面30。主体24还包括开口34，该开口从主体24的外表面36延伸到内表面30。开口34的邻近外表面36的部分包括内螺纹(未示出)。螺栓26包括六角头38和轴40。轴40的邻近六角头38的近端部分44包括外螺纹46，外螺纹46的尺寸适于与主体开口34的内螺纹(未示出)配合。轴40的远端部分48具有光滑的外表面50。

返回参考图1，安装工具22通过首先将凹口32放置在外凸缘20上而安装到带轮10。在该位置，凸缘28在带轮10的槽18上延伸。然后将螺栓26拧入主体开口34中，直到轴40的端部接合带轮10。进一步，将螺栓26拧紧到工具22的主体24中，这经由凹口32与外凸缘20的接合而将工具22固定到带轮10。

现在参考图3，首先通过将带52绕在待由带52驱动的一组带轮的其他带轮54、56上而将弹性带52装设到带轮10上。然后，如所示，将带52放置到工具主体24的环形侧表面58上(图2)。套筒扳手62的套筒60放置到带轮10的有头螺钉14上，以使带轮10沿在图中所看到的顺时针方向旋转，拉伸带52。当带轮10充分旋转时，带52滑到工具22的凸缘28上(图2)以将带52放置在适当位置，从而使带52的内部肋64与带轮10的槽18配合。然后使用扳手62进一步旋转带轮10，直到工具22不再被带52接合。然后，通过松开螺栓26并使凹口32从外凸缘20脱离，从带轮10上取下工具22。

用于将弹性带装设到带轮上的上述过程是麻烦的并且需要特殊工具。此外，该方法仅适用于具有有头螺钉附件或诸如外凸缘22之类的外凸缘的带轮。图4中描绘了另一种现有技术的带轮，该带轮不包括这些特征。

图4示出了安装到水泵67的压配合带轮66。带轮66包括第一圆柱形壁68和第二圆柱形壁72，第一圆柱形壁68具有带有多个周向槽70的外表面，第二圆柱形壁72具有带有多个周向槽74的外表面。在所描绘的应用中，第一圆柱形壁68可以由围绕自动张紧器延伸的带(未示出)驱动。该带驱动泵68和带轮66的旋转。第二圆柱形壁72的槽74与弹性带(未示出)的内表面上的肋配合，该弹性带用于为至少一个其他发动机部件(例如，制冷剂压缩机)的旋转提供动力。圆柱形壁72包括环形边缘78，但没有诸如带轮10的凸缘20(图1和图3)之类的外凸缘。带轮66还包括中央轮毂80和腹板82，腹板82在圆柱形壁72的内表面和中央轮毂80之间延伸。中央轮毂80包括中央开口84，中央开口84的尺寸适于压配合到联接至泵67的驱动轴86。当张紧的带(未示出)驱动第一圆柱形壁68时，带轮66绕轴线88旋转，为泵67的操作提供动力并引起第二圆柱形壁72的旋转，这导致安装在第二圆柱形壁72上的弹性带的旋转。

根据前述内容应该显而易见的是，不能使用扳手或其他工具容易地手动旋转带轮66以将弹性带安装到第二圆柱形壁72上。此外，因为带轮66不具有诸如带轮10的外凸缘20之类的外凸缘，所以诸如安装工具22之类的工具不能用于帮助将弹性带安装到带轮66。因此，需要不同的压配合带轮设计。

现在参考图5，示出了根据本公开的教导的压配合带轮的第一实施方式。带轮90包括第一圆柱形壁92，第一圆柱形壁92具有带有多个周向槽94的外表面，周向槽94由围绕自动张紧器延伸的带(未示出)驱动。带轮90还包括第二圆柱形壁96，第二圆柱形壁96具有带有多个周向槽98的外表面，周向槽98与弹性带(未示出)的内表面上的相应的多个肋配合，弹性带用于为带轮的旋转提供动力，从而驱动另一发动机部件。第二圆柱形壁96包括环形边缘102，但没有诸如带轮10的凸缘20(图1和图3)之类的外凸缘。带轮90还包括中央轮毂104和腹板106，腹板106在圆柱形壁96的内表面和中央轮毂104之间延伸。中央轮毂104包括中央开口108，该中央开口的尺寸适于压配合到联接至泵(未示出)或其他发动机部件的驱动轴(未示出)上。带轮90绕其中心轴线109旋转。

带轮90的中央轮毂104还包括驱动特征110，驱动特征110构造成与诸如套筒扳手之类的驱动工具配合，以便于带轮90的旋转并且便于弹性带安装到第二圆柱形壁96上。在所示的实施方式中，驱动特征110包括形成在中央轮毂104的外表面上的多个接合表面112。具体地，在该实施方式中，六个接合表面112形成为以六边形布置设置在中央轮毂104上的平面，使得接合表面112一起构造成与标准套筒扳手的套筒配合。然而，应该理解的是，可以在中央轮毂104上形成各种其他驱动特征。例如，驱动特征110可以包括比图5中所示更多或更少的接合表面112。接合表面可以是弯曲的而不是平坦的。驱动特征110可以包括一个或多个突起，其相对于轴线109从中央轮毂104轴向向外延伸。另选地，驱动特征110可以包括一个或多个凹部，其相对于轴线109轴向向内延伸到中央轮毂104中。其他构造和/或这些构造的组合是可能的。在这些各种实施方式中的任何一者中，标准工具(例如，套筒扳手的套筒、端扳手、虎钳夹口、老虎钳、内六角扳手、螺丝刀等)或定制工具可用于接合驱动特征110并旋转带轮90。

带轮90还包括穿过腹板106形成的至少一个开口114。在所示的实施方式中，腹板106形成为在圆柱形壁96的内表面和中央轮毂104的外表面之间延伸的基本上连续的板。三个开口114形成为邻近圆柱形壁96的内表面的槽缝。在另选实施方式中，可以形成更多或更少的开口114。在其他实施方式中，开口114形成为不同的形状或相对于圆柱形壁96具有不同的取向。开口114的尺寸设计成接收束线带或类似装置，用于以下文所述方式将弹性带装设到带轮90上。

通过首先将带绕在该组带轮的其他带轮上以由带驱动而将弹性带安装到带轮90上。沿着圆柱形壁96的圆周在与开口114中的一个开口相邻的的位置处，将带的一部分被放置到圆柱形壁96的外表面上，使得带的内表面上的肋在该位置处与槽98配合。然后将束线带穿过开口114并围绕带，以在配合位置处将带固定到带轮90上。然后，将具有适当尺寸的套筒的标准套筒扳手联接到驱动特征110，并用该标准套筒扳手使带轮90旋转，从而使带的肋沿着带轮90的圆周与槽98配合。当带基本上完全安装到圆柱形壁96上时，切割并移除束线带。

现在参考图6，示出了安装至泵67的根据本公开的教导的压配合带轮的另一实施方式。压配合带轮116基本上类似于图5的带轮90。带轮116使用相同的附图标记以识别与带轮90共同的特征。唯一的区别是中央轮毂和驱动特征的构造。

在带轮116中，中央轮毂118包括驱动特征120，驱动特征120包括与中央轮毂118的中央开口(未示出)同轴的驱动开口122。驱动开口122包括多个接合表面124，接合表面124沿着驱动开口的外周设置。在所示的实施方式中，驱动开口122是方形的，并且接合表面124包括四个平坦表面，这四个平坦表面一起构造成与标准套筒扳手的方形驱动器配合。应该理解的是，在另选实施方式中，驱动开口122可以具有不同的形状，其构造成与诸如六角驱动器、螺丝刀(菲利普斯或标准)之类的其他标准工具配合。而带轮116的中央轮毂118比带轮90的中央轮毂104从腹板106向外延伸得更远(以容纳压配合到驱动轴上的同轴中央开口以及驱动开口122)，相比驱动特征110，可能需要较少的间隙来将套筒扳手联接至驱动特征120，因为驱动器特征120不需要使用套筒。弹性带附接到带轮116的方式与上面参考图5描述的方式基本相同。再次，在图6的实施方式中，与图5的实施方式相同，不需要定制工具将弹性带装设到压配合带轮上。

应当理解，在本公开的另选实施方式中，带轮的驱动特征不形成在带轮的中央轮毂(外表面或内表面)上。例如，驱动特征可以以本文所述的任何形式形成在带轮的腹板106上。在其他实施方式中，驱动特征可以形成在圆柱形壁96的内表面或边缘上。

应当注意，存在或者变得更显著的益处、优势、解决问题的方案以及可能产生益处、优势或者解决方案的任一元件不构成决定性的、必需的或者必要的特征或者元件。因此，范围仅仅由所附权利要求限定，在所附权利要求中，单数形式元件的提法不应表示“一个以及仅仅一个”的意思(除非明确表示成一个以及仅仅一个)而表示“一个或者多个”的意思。此外，在权利要求中使用类似于“A、B或C中的至少一个”的短语的情况下，意图将该短语解释为意味着实施方式中可以单独存在A，实施方式中可以单独存在B，实施方式中可以单独存在C，或者单个实施方式中可以存在元素A、B或C的任何组合，例如，A和B、A和C、B和C、或A和B和C。

在本文中的详细描述中，“一个实施方式”、“实施方式”、“一个示例性实施方式”等的提法表示所描述的实施方式可以包括特定特征、结构或者特点，但是每个实施方式可以不一定包括那些特定特征、结构或者特点。而且，这些短语不一定指的是相同实施方式。而且，当联系实施方式描述特定特征、结构或者特点时，主张：不管是否有明确描述，联系其他实施方式利用本公开的益处影响这些特征、结构或者特点是在本领域中技术人员的认知范围内的。在阅读本描述后，对于相关技术领域中的技术人员而言，如何在另选实施方式中实施本公开是显而易见的。

而且，不管权利要求中是否明确叙述元件、部件或者方法步骤，本公开中没有元件、部件或者方法步骤意图专用于大众。本文中未提出要求的元件根据35 U.S.C.§112(f)构建，除非利用短语“意思是”明确叙述了此元件。如本文中所使用的，术语“包括”或者其任一其他变更例理应覆盖非排他的内含物，使得包括一系列元件的过程、方法、条款或者设备不仅包括仅仅那些元件还可以包括未特别列出或者过程、方法、条款或者设备固有的其他元件。

在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所讨论的示例性实施方式进行各种变型和添加。例如，虽然上述实施方式涉及特定特征，但是本公开的范围还包括具有不同特征组合的实施方式和不包括所有所述特征的实施方式。因此，本公开的范围旨在包括落入权利要求范围内的所有这些另选、变型和变更，以及其所有等同物。

Claims (17)

1.一种带轮，该带轮包括：

圆柱形壁，该圆柱形壁的外表面具有多个周向槽，所述多个周向槽构造成接收位于弹性带的内表面上的相应的多个肋；

腹板，该腹板连接到所述圆柱形壁的内表面；

中央轮毂，该中央轮毂连接到所述腹板，所述中央轮毂包括中央开口，该中央开口的尺寸适于压配合到驱动轴上；和

驱动特征部，该驱动特征部被构造成与驱动工具配合，从而使用所述驱动工具促进所述带轮的旋转；

其中，所述腹板包括邻近所述圆柱形壁的所述内表面的至少一个开口，所述开口的尺寸设计成接收用于将所述弹性带安装到所述带轮上的装置。

2.根据权利要求1所述的带轮，其中，所述腹板是在所述圆柱形壁的所述内表面和所述中央轮毂的外表面之间延伸的基本上连续的板。

3.根据权利要求1所述的带轮，其中，所述驱动特征部形成在所述中央轮毂上。

4.根据权利要求1所述的带轮，其中，所述驱动特征部包括设置在所述中央轮毂的外表面上的多个接合表面。

5.根据权利要求4所述的带轮，其中，所述驱动特征部是六边形的，并且所述多个接合表面包括六个平面，所述六个平面一起构造成与套筒扳手套筒配合。

6.根据权利要求1所述的带轮，其中，所述驱动特征部包括与所述中央轮毂的所述中央开口同轴的驱动开口。

7.根据权利要求6所述的带轮，其中，所述驱动开口包括沿着所述驱动开口的外周设置的多个接合表面。

8.根据权利要求7所述的带轮，其中，所述驱动开口是方形的，并且所述多个接合表面包括四个平面，所述四个平面一起构造成与套筒扳手的方形驱动器配合。

9.根据权利要求1所述的带轮，其中，所述驱动特征部形成在所述腹板上。

10.一种将弹性带安装到带轮上的方法，其中所述带轮被压配合到驱动轴上，该方法包括：

在所述带轮的圆周上的一位置处，将所述弹性带的内表面上的多个肋与所述带轮的外表面上的相应的多个槽配合；

将驱动工具联接到形成在所述带轮上的驱动特征部；

使用所述驱动工具使所述带轮旋转，从而使所述弹性带的所述多个肋沿所述带轮的所述圆周与所述带轮的所述多个槽配合；

使用于将所述弹性带安装到所述带轮上的装置穿过所述带轮中的与配合的所述多个肋的位置相邻的开口并使所述装置围绕所述弹性带，以在配合的所述多个肋的位置处将所述弹性带固定至所述带轮；并且

在使所述弹性带的所述多个肋与所述带轮的所述多个槽配合之后，移除所述装置。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，将驱动工具联接至驱动特征部包括：将套筒扳手套筒联接至形成在所述带轮的中央轮毂的外表面上的多个平面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，将驱动工具联接至驱动特征部包括：将套筒扳手的方形驱动器联接至形成在所述带轮的中央轮毂中的驱动开口。

13.一种发动机，该发动机包括：

曲轴；

由所述曲轴的旋转而驱动的多个部件，所述多个部件中的每一者均包括联接至可旋转元件的带轮；和

弹性带，该弹性带联接至所述多个部件的所述带轮；

其中，所述多个部件中的至少一个部件包括压配合带轮，所述压配合带轮被压配合到所述至少一个部件的所述可旋转元件的驱动轴上，所述压配合带轮包括：

圆柱形壁，该圆柱形壁的外表面具有多个周向槽，所述周向槽构造成接收所述弹性带的内表面上的相应的多个肋；以及

连接到所述圆柱形壁的中央轮毂，所述中央轮毂包括：中央开口，该中央开口的尺寸适于压配合到所述驱动轴上；以及驱动特征部，该驱动特征部构造成与驱动工具配合，从而使用所述驱动工具促进所述带轮的旋转，以将所述弹性带联接至所述压配合带轮；

其中，所述带轮包括邻近所述圆柱形壁的内表面的至少一个开口，所述开口被构造成接收用于将所述弹性带安装到所述带轮上的装置。

14.根据权利要求13所述的发动机，其中，所述驱动特征部包括设置在所述中央轮毂的外表面上的多个接合表面。

15.根据权利要求14所述的发动机，其中，所述驱动特征部是六边形的，并且所述多个接合表面包括六个平面，所述六个平面一起构造成与套筒扳手套筒配合。

16.根据权利要求13所述的发动机，其中，所述驱动特征部包括与所述中央轮毂的所述中央开口同轴的驱动开口。

17.根据权利要求16所述的发动机，其中，所述驱动开口包括沿着所述驱动开口的外周设置的多个接合表面，所述多个接合表面一起构造成与套筒扳手的方形驱动器配合。

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