CN111417797A - 用于起动机-交流发电机的皮带轮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有纵向轴线(AX)的皮带轮(100),所述皮带轮包括外侧和与外侧轴向相对的内侧,以及:‑轮圈(1),其包括用于连接到第一动力传动元件的区域(11)和多个凸耳(13,14,15,16);‑刚性地附接到第二动力传动元件的轮毂(2);动力传动元件中的一个在驱动,而另一个动力传动元件被驱动,或者反之亦然;‑相对于轮毂(2)固定地安装的至少两个分度器(30,30’),每个分度器配备有至少两个凸耳;‑至少两个环(40,40’),每个环(40,40’)包括至少四个成对且径向相对的阻挡部(41,42,43,44),其能够与轮圈(1)的凸耳(13,14,15,16)和/或分度器(30,30’)的凸耳(32,33,32’,33’)交互,以便以绕所述纵向轴线(AX)旋转的方式被驱动;‑安装在环(40,40’)之间和环(40,40’)上的弹性可变形元件(5)。
Description
技术领域
本发明涉及皮带动力传动领域。
更具体地,本发明涉及一种用于起动机-交流发电机的皮带轮。
背景技术
发现这种类型的皮带轮特别适用于混合动力(燃烧/电动)汽车。对于这种应用,皮带轮必须实现几个功能:
-确保通过传动带起动内燃机(使内燃机从停止过渡到起动转速,接近怠速);
-确保向内燃机输入扭矩,以便能够在内燃机起动时使车辆加速(该模式称为“助推”);
在上述操作模式中,皮带轮为电机/在驱动(扭矩供给)。
通常,对于这种应用,这种类型的皮带轮还必须驱动交流发电机,以实现以下功能:
-确保内燃机减速时的能量回收(该模式称为“再生”);
-给车辆提供电流。
在后两种操作模式中,皮带轮充当接收器/交流发电机(扭矩消耗器)。
此外,必须指出的是,内燃机尤其在低速时,即通常对于低于1500rpm的转速,会出现运行不正常的现象。这导致皮带中的张力显著变化,这对于这种类型的皮带轮来说很难解决。
为了满足所有这些限制,已经提出了某些解决方案。
例如,可以参考文献WO 2016/090487和WO 2016/149816。
发明内容
本发明的目的是提出一种改进的用于起动机-交流发电机的皮带轮。
为此,本发明提出了一种配备有纵向轴线的皮带轮,所述皮带轮包括外侧和与外侧轴向相对的内侧,以及:
-轮圈,轮圈包括:
区域,该区域用于接收将轮圈连接到第一动力传动元件的皮带,
配备有多个凸耳的内周,至少两个径向相对的凸耳布置在皮带轮的外侧,并且至少另外两个也是径向相对的凸耳布置在皮带轮的内侧;
-固定到第二动力传动元件的轮毂;
动力传动元件中的一个在驱动,而另一个动力传动元件被驱动,或者反之亦然;
-相对于轮毂固定地安装的至少两个分度器,第一分度器布置在皮带轮的外侧并在其外周上配备有至少两个径向相对的凸耳,并且第二分度器布置在皮带轮的内侧并在其外周上配备有至少两个径向相对的凸耳;
-至少两个环,至少两个环的中一个环安装在轮圈的内周和第一分度器的外周之间,且至少两个环的另一个环安装在轮圈的内周和第二分度器的外周之间,每个环包括至少四个邻接件,至少四个邻接件两两径向相对,能够与轮圈的凸耳和/或分度器的凸耳接合,以便能够以绕所述纵向轴线旋转的方式被驱动;
-弹性可变形元件,弹性可变形元件的第一端安装成与第一环接触,且弹性可变形元件的第二端安装成与第二环接触。
根据本发明的皮带轮还可以呈现单独地或组合地采用的以下特征中的至少一个:
-每个环包括第一部分和第二部分,第一部分包括所述凸耳,第二部分在所述区域下方从第一部分轴向延伸,所述区域用于接收将轮圈连接到第一动力传动元件的皮带,每个第二部分以至少一个圆柱形裙部的形式呈现,该至少一个圆柱形裙部径向地位于用于这两个部分的轮圈和弹性可变形元件之间,或者位于用于这两个部分的轮毂和弹性可变形元件之间;
-每个第二部分包括与第一裙部同心的第二圆柱形裙部,弹性可变形元件因此容纳在所述圆柱形裙部之间;
-圆柱形裙部中的至少一个圆柱形裙部包括至少一个槽,至少一个槽有利地是纵向槽;
-该环或每个环由选自塑料的材料制成,塑料例如聚酰胺(PA)、聚酯、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、亚苯基多硫化物(PPS)或其合金或弹性体热塑性塑料(TPE);
-至少一个第一附加弹簧设置在环中的一个环上、与弹性可变形元件平行地安装;
-第二附加弹簧设置在所述环上、同样与弹性可变形元件平行地安装,第一附加弹簧和第二附加弹簧具有相同的刚度并且径向相对地布置在所述环上;
-弹性可变形元件是扭簧;
-设置负载支撑,例如径向地布置在分度器中的一个分度器和轮圈之间的辊子。
附图说明
通过阅读关于以下附图做出的以下描述,将更好地理解本发明,并且本发明的其他目的、优点和特征将更加清楚地显现:
-图1至图3分别根据剖视图和分解图表示根据本发明的皮带轮的第一实施方式;
-图4(a)是表示根据第一实施方式的皮带轮提供的扭矩随时间变化,同时安装有皮带轮的发动机的转速变化的函数图,并且图4(b)是表示该扭矩根据皮带轮中给定的角度的另一函数图;
-图5至图9表示按照图4所示的随时间的不同的变化过程,根据第一实施方式的皮带轮的不同的可能的构造;
-图10是局部剖视图,同样与第一实施方式相关,使得能够看到弹性可变形元件在皮带轮的环中的安装;
-图11至图13表示根据本发明的皮带轮的第二实施方式;
-图14是根据第二实施方式的皮带轮提供的扭矩根据皮带轮中给定的角度的变化的函数图;
-包括图15(a)和15(b)的图15分别根据纵向剖视图和透视图表示第一实施方式的实施方式变型;
-包括图16(a)和16(b)的图16表示另一个实施方式变型,其根据图16(a)中的透视图和图16(b)中的这一相同的透视图(横截面)。
具体实施方式
在图1至图10的支持下描述了本发明的第一实施方式。
根据本发明的皮带轮100包括固定到第一动力传动元件(未示出,例如连接到车辆发动机的轴的皮带)的轮圈1。轮圈1配备有径向地在外部的第一区域11,第一区域11用于接收皮带,在本实例中接收Poly型的皮带,使得能够与第一动力传动元件连接。轮圈1还配备有位于第一区域11的外部轴向延伸中的第二区域18,和位于第一区域11的内部轴向延伸中的第三区域19。
轮圈1还配备有位于轮圈1的内周12上的若干个凸耳13、14、15、16。更具体地,轮圈1在其内周12上和在其外轴向端的水平处包括两个径向相对的凸耳13、14,并且轮圈1在其内周12上和在其内轴向端的水平处包括另外两个也是径向相对的凸耳15、16,该内轴向端与外轴向端轴向相对。
此外,在本文描述的示例中,位于轮圈1的轴向两侧的凸耳,即(一方面)凸耳13、14(从皮带轮的外侧可见)和(另一方面)凸耳15、16(从皮带轮的内侧可见)成角度地偏移。然而,该偏移不一定存在,原因是它取决于弹性可变形元件5的几何形状,特别是当该元件是扭簧时,取决于该弹簧的圈数。下面将描述弹性可变形元件。例如,可以注意到在图5(a)和图5(b)中,凸耳15(内侧)与凸耳13(外侧)成角度地偏移。
皮带轮100还包括固定到第二动力传动元件(例如,交流发电机的轴)的轮毂2。
根据皮带轮100的操作模式,动力传动元件中的一个在驱动,另一个动力传动元件被驱动,或者反之亦然,如将在下文所解释的。
皮带轮100还包括两个分度器30、30’。
位于皮带轮100的外侧的第一分度器30包括配备有两个凸耳32、33的外周31。这些凸耳32、33径向相对。
第二分度器30’本身位于皮带轮100的内侧,换句话说,沿着皮带轮100的纵向轴线AX与第一分度器30相对。第二分度器30’还包括配备有两个凸耳32’、33’的外周31’。两个凸耳32’、33’径向相对。皮带轮100的内侧与该皮带轮100的外侧轴向相对。
每个分度器30、30’例如通过固定销P1、P2、P3、P4固定地安装在轮毂2上。
此外,分度器30、30’安装在轮毂2上,使得在这种情况下,(一方面)第一分度器30的凸耳32、33和(另一方面)第二分度器30’的凸耳32’、33’也成角度地偏移。例如,可以注意到在图5(a)和图5(b)中,凸耳32’(内侧)与凸耳32(外侧)成角度地偏移。当然,如上所述,该偏移可能不存在。
皮带轮100还包括两个环40、40’。
每个环40、40’被安装成能够相对于轮圈1并相对于轮毂2绕纵向轴线AX旋转。
第一环40位于皮带轮100的外侧。第一环40径向地位于第一分度器30和轮圈1之间。
第一环40包括第一部分45,第一部分45位于轮圈1的第二区域18下方。第一环40还包括第二部分46,第二部分46以第一圆柱形裙部460和第二圆柱形裙部461的形式呈现,第一圆柱形裙部460和第二圆柱形裙部461从第一部分45绕纵向轴线AX延伸。圆柱形裙部460、461同心。每个圆柱形裙部460、461位于轮圈1的第一区域11下方。
第一环40还包括四个邻接件41、42、43、44。邻接件41、42、43、44两两径向相对。更具体地,邻接件42、44径向相对,并且邻接件41、43也径向相对。每个邻接件41、42、43、44具有可能与轮圈1的凸耳13、14接合的径向外表面和可能与第一分度器30的凸耳32、33接合的径向内表面。
第二环40’位于皮带轮100的内侧。第二环40’径向地位于第一分度器30’和轮圈1之间。
第二环40’包括第一部分45’,第一部分45’位于轮圈1的第三区域19下方。第二环40’还包括第二部分46’,第二部分46’以第一圆柱形裙部460’和第二圆柱形裙部461’的形式呈现,第一圆柱形裙部460’和第二圆柱形裙部461’从第一部分45’绕纵向轴线AX延伸。圆柱形裙部460’、461’同心。每个圆柱形裙部460’、461’位于轮圈1的第一区域11下方。
第二环40’还包括四个邻接件41’、42’、43’、44’。邻接件41’、42’、43’、44’两两径向相对。更具体地,邻接件42’、44’径向相对,邻接件41’、43’也径向相对。每个邻接件41’、42’、43’、44’具有可能与轮圈1的凸耳15、16接合的径向外表面和可能与第二分度器30’的凸耳32’、33’接合的径向内表面。
此外,环40、40’以这样的方式安装:使得在这种情况下,(一方面)第一环40的邻接件41至44和(另一方面)第二环40’的邻接件41’至44’成角度地偏移。该角度偏移并不是如上文所解释的那样有条理。例如,可以注意到在图5(a)和图5(b)中,邻接件41’(内侧)相对于邻接件41(外侧)成角度地偏移。
皮带轮100还配备有弹性可变形元件5,在本实例中例如扭簧或基于弹性体的元件。
上述角度偏移使得能够定义操作范围,如将在下面在图4的支持下解释的。然而,必须注意到这些操作范围将取决于所考虑的应用,换句话说,取决于想要安装根据本发明的皮带轮100的车辆的类型。
在下面关于第一实施方式的描述中,弹性可变形元件5将等同于扭簧。
扭簧5围绕轮毂2布置。
扭簧5包括与第一环40接触(邻接)的第一端51和与第二环40’接触(邻接)的第二端52。换句话说,扭簧5安装在两个环40、40’之间,如从图10的透视的局部剖视图中可以看到的。此外,分度器30、30’使得通过产生预应力,能够有利地在没有任何接触间隙的情况下安装扭簧5。因此,由于该预应力的作用,扭簧5的端部51、52完美地保持与环40、40’永久接触。
扭簧5位于圆柱形裙部460、461、460’、461’之间。
这些在附图中示出,在这种情况下,扭簧5在打开时工作。因此,当扭簧5受到应力时,扭簧5倾向于打开并与两个环40、40’中的每一个的上裙部460、460’接触;即与径向地位于所述扭簧5和轮圈1之间的圆柱形裙部460、460’接触。出于这个原因,在一种变型中,较好地,可以只设置上裙部460、460’而不设置下裙部461、461’。相反,如果扭簧5被安装成在关闭时工作,则可以只设置下裙部461、461’而不设置上裙部460、460’。下裙部461、461’是径向地位于扭簧5和轮毂2之间的下裙部。
有利地,如图10所示,每个圆柱形裙部460、460’提供至少一个槽F、F’,有利地是纵向槽。对于下圆柱形裙部461、461’也是如此。这些槽F,F’使得润滑剂如润滑脂能够循环。
此外,这些槽F、F’使得能够提供弹性。这是有利的,原因是当扭簧5由于其变形而与圆柱形裙部460、460’接触时,这样的弹性使得扭矩能够更渐进地增加。因此,避免了过于突然的邻接。因此,这只能提高皮带轮的使用寿命。
然而,这样的槽F、F’不是必须的。
皮带轮100包括盖帽8。盖帽8用于在外侧覆盖轮圈1。盖帽8与密封塞10相关联。类似地,皮带轮包括另一盖帽8’。盖帽8’用于在内侧覆盖轮圈1。盖帽8’与密封件10’相关联,密封件10’进入该盖帽8’的位于密封塞10的相对侧的侧向开口。
最终,皮带轮100可以包括固定在交流发电机的轴上的夹紧装置9,例如螺母。可以设置成直接将轮毂2安装在交流发电机的轴上,正如第二实施方式所考虑的那样(图11至图13)。
在上述设计中,每个环40、40’用作轮圈1和轮毂2的负载支撑轴承。
因此,每个环40、40’使得能够确保轮圈1相对于轮毂2相对旋转。
然而,在一种变型中,可以提供补充性的负载支撑,例如如图15所示的辊子R。图15(a)是根据图15(b)的第一实施方式的该变型的皮带轮的纵向剖视图,该相同的变型以分解图为依据。在该图15中,注意到在皮带轮100的外侧存在着辊子R。辊子R径向地安装在轮圈1和分度器30之间,并且在本实例中,更具体地,安装在轮圈1的部分18的内周和分度器30之间,在本实例中,分度器30是位于皮带轮100的外侧的分度器。
因此,可以理解,在该变型中,相对于图1,环40以修改的形式呈现,使得能够容纳辊子R。更具体地,部分18延伸(轴向地)以能够容纳辊子R。此外,分度器30也被修改,即以相对于图1的轴向尺寸延伸的轴向尺寸呈现,以向辊子R提供支撑面。
如在图15中可以注意到,提供了夹紧装置9。该夹紧装置9推动锥体21抵靠在轮毂2上并阻挡锥体21。该装置使得能够具有可相对于图1的松开扭矩改善的松开扭矩。
例如,每个环40、40’可以由选自以下材料中的材料制成:
-塑料,例如聚酰胺(PA)、聚酯、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、亚苯基多硫化物(PPS)或它们的合金(所述塑料材料可以是负载或不是负载);
-弹性热塑性塑料(TPE);
-金属,例如铝、青铜、黄铜、钢及其合金。
现在,将描述皮带轮100的操作,例如图1至3中所描述的那样。
为此,请参考图4至图9。
在图4(a)中,在x轴上表示时间(秒)并在y轴上一方面表示发动机转速(曲线C1)和另一方面表示皮带轮100提供的扭矩(曲线C2)。C2曲线提供静态扭矩,但是根据非循环程度,必须在此添加动态扭矩,并且以虚线表示的不同曲线提供可能不同水平的总扭矩(静态+动态)。图4的曲线是在试验台上获得的,为此,Poly型皮带的第一端安装在轮圈1上,并且第二端安装在内燃机的曲轴上。关于轮毂2,轮毂2已经安装在起动机-交流发电机上。
在图4(a)中,已经区分了七个阶段。
每一次,下面只提到静态扭矩。
第一阶段(阶段1)对应于起动内燃机的阶段。因此最初(曲线C1),发动机转速为零,并且由皮带轮100提供的扭矩也为零。
按照惯例,这对应于皮带轮100的不同部件的位置,如图5所示。图5包括图5(a)和图5(b),图5(a)示出了皮带轮的内侧的剖视图,图5(b)示出了皮带轮的外侧的剖视图。同样按照惯例,任何驱动动作都通过皮带轮100的外侧的发动机部件沿顺时针方向的运动来传达。
因此,在图5(b)的位置,分度器30的凸耳32与环40的邻接件42接触。同样,分度器30的凸耳33与环40的邻接件44接触。在图5(a)中,分度器30’的凸耳32’与环40’的邻接件42’接触。同样,分度器30’的凸耳33’与环40’的邻接件44’接触。
应当注意到,在图4(b)中,由皮带轮提供的扭矩的变化根据角度来表示(考虑到该角度的这部分的性质取决于操作模式,如下面将会解释的)。
在通过起动机-交流发电机的起动动作期间,根据本发明的皮带轮100通过轮毂2连接到起动机-交流发电机,轮毂2在图5(b)中沿顺时针方向旋转,因此在图5(a)中沿逆时针方向旋转。
这种运动也沿顺时针方向驱动环40(图5(b)),环40可以以角度α4+α2移动,直到环40的邻接件42(和邻接件44分别)到达轮圈1的凸耳14(和凸耳13),如图6(b)所示。邻接件42抵靠凸耳14的接触与邻接件44抵靠凸耳13的接触一致。
在此期间,环40’沿图5(a)中的逆时针方向移动,直到邻接件41’与凸耳15接触(角度α4―不涉及到扭转弹簧5的角度)。环40’的邻接件41’的接触与邻接件43’与轮圈1的凸耳16的接触一致。然后,分度器30’开始在环40’中旋转,总是沿图5(a)中的逆时针方向旋转角度α2,直到凸耳33’与环40’的邻接件41’接触,因此该邻接件41’已经与轮圈1的凸耳15接触。同样,凸耳32’以相同的角度α2移动,直到凸耳32’与邻接件43’接触。凸耳33’与邻接件41’的接触与凸耳32’与邻接件43’的接触一致。
在从图5的构造变成图6的构造期间,弹性可变形元件5(其每个端部51、52与环40、40’接触)并不在角度α4上做功,而是在角度α2上做功,如可在图4(b)中观察到的。在图1中,角度α2的路径由扭矩的快速增加来传达。最大扭矩对应于图6的构造,其中图6(a)表示皮带轮100的内侧,图6(b)表示皮带轮100的外侧。
在本实例中,角度α2约为70°,角度α4约为30°。
由于扭矩从轮毂2通过皮带传递到连接到发动机的轮圈1,因此内燃机被起动。
内燃机的起动涉及通过皮带对轮圈1产生驱动动作。因此,扭矩迅速下降,回到零值。因此,皮带轮100从其图6的构造回到其图5的构造,到达该第一阶段(阶段1)的终点。因此,通过比较图6(b)和图5(b),分度器30和环40因此在另一方向上覆盖角度α2+α4,并且分度器30’在环40’中在相反方向上覆盖角度α2,该环40’本身在相反方向上覆盖角度α4。
在该第一阶段结束时,内燃机怠速。
第二阶段(阶段2)对应于内燃机保持怠速。在发动机转速较低的情况下,会遇到非循环现象。非循环通过作用在轮圈上的加速度变化来传达,使得轮圈趋向于沿顺时针方向和逆时针方向来回运动。其结果是电压变化减少。因此,由于弹性刚度的作用,皮带轮过滤了这些现象。
实际上,通常在该阶段2期间,发现皮带轮100因此处于图7的构造中,其中图7(b)表示从外侧和图7观察的皮带轮的剖视图。在该阶段期间,弹性可变形元件5实现其过滤功能以抵消非循环的作用。
第三阶段(阶段3)对应于“助推”模式。
在该阶段期间,最初旨在在加速期间向内燃机提供扭矩(增加发动机转速-曲线C1)。
因此,轮毂2是能够使弹性可变形元件5在轮毂2和轮圈1之间的速度差的作用下工作的驱动元件。因此,通过图5所示的构造,根据图7的构造转变成图6的构造。当扭矩处于其最大值时,皮带轮100处于图6的构造。因此,在皮带轮的操作过程中,与“助推”模式相关联的该扭矩增加可以是等同的,如上在第一阶段的扭矩增加期间已经对此进行了描述。因此,顺便理解的是,在该扭矩增加期间,新的角度α2(alpha 2)被覆盖。必须注意到,在该“助推”模式下,通过控制该角度的值,可以增加或减小扭矩的最大值。因此,通过增加该角度α2(alpha 2)的值,能够增加在该第三阶段期间所能达到的最大扭矩。相反,通过减小该角度α2(alpha 2)的值,能够减小在该第三阶段期间所能达到的最大扭矩。
发动机转速增加,交流发电机提供的扭矩减小,直到在该阶段结束时变为零。因此,皮带轮100从图6的构造转变成图5的构造,类似于在第一阶段期间发生的扭矩下降。皮带轮100在最大扭矩(图6)和零扭矩(图5)之间的中间构造已经在图8中示出(图8(a):皮带轮100的内侧和图8(b):皮带轮100的外侧)。在图8的构造中,例如在图8(b)中注意到,分度器30通过凸耳32、33和邻接件42、44保持与环40接触,但是环40的邻接件42、44不再与轮圈1的凸耳13、14分别接触,这与图6中可以观察到的情况相反。
第四阶段(阶段4)对应于发动机转速以增加的发动机转速保持恒定的阶段。
该第四阶段可以等同于第二阶段。在图7的构造中也可以找到皮带轮100,然而,不同之处涉及如下事实:在速度增加时,与减速的发动机(阶段2)相比,非循环现象明显较少。
第五个阶段是称为“再生”的阶段。这里,旨在在车辆减速期间(发动机转速下降-曲线C1),向车辆的不同部件提供电能,特别是供“电池”存储。
因此,在该第五阶段开始时,皮带轮100处于根据图7的构造。轮圈1是驱动元件,它在图7(b)中沿顺时针方向移动,因此在图7(a)中沿逆时针方向移动。
轮圈1通过轮圈1的凸耳13和环40的邻接件41之间的接触以及通过轮圈1的凸耳14和环40的邻接件43之间的接触来驱动环40。如图9(b)所示,这种驱动一直持续到邻接件41与分度器30的凸耳32接触,以及一直持续到邻接件43与分度器30的凸耳33接触。因此,在图9(b)中,角度α1位于图4(a)中。因此,在该相同的位置,在图9(a)中,轮圈1的凸耳15与环40’的邻接件42’接触,轮圈1的凸耳16与环40’的邻接件44’接触。图9的构造对应于该第五阶段的最大扭矩(以绝对值表示)。在扭矩的整个增加(以绝对值表示)期间,安装在两个环40、40’之间的弹性可变形元件5发生变形并提供所需的扭矩,直到到达最大扭矩(以绝对值表示)的邻接处为止。
当扭矩最大(以绝对值表示)时,可以注意到皮带轮100处于可被限定成相对于图6的构造对称相反的构造中,图6的构造对应于第一阶段或第三阶段的最大扭矩。实际上,例如,在图9(b)中,轮圈1的凸耳13(更具体地,凸耳13的右侧面)与环40的邻接件41(更具体地,邻接件41的左侧面)接触,该邻接件41本身(更具体地,通过邻接件41的右侧面)与邻接件32(更具体地,分度器30的邻接件32的左侧面)接触。相反,在图6(b)中,注意到凸耳13(更具体地,凸耳13的左侧面)与环40的邻接件44(更具体地,邻接件44的右侧面)接触,该邻接件44本身(更具体地,通过邻接件44的左侧面)与分度器30的邻接件33接触。通过比较图9(a)和图6(a),可以得出相同类型的描述。
此外,必须注意到该最大扭矩(以绝对值表示),实际上达到了发动机的怠速转速。
最后,需要注意一点:在第四阶段的开始(图5的构造)和第五阶段的最大扭矩(以绝对值表示)(“再生”;图9的构造)之间,整个角度α1(alpha 1)被覆盖,如图5(b)所示,在这种情况下角度α1约为60°。
因此,在本示例中,角度α1、角度α2和角度α4之和约为160°,从邻接件和凸耳的厚度加以补充,可以得到180°。
第六阶段(阶段6)对应于保持怠速。发现皮带轮100处于图7的构造中。第六阶段类似于第二阶段。因此,可以参考针对第二阶段提供的描述。
最后,第七阶段是停止内燃机的阶段。从实际角度来看,这对应于与在第一阶段的支持下所描述的情况正好相反的情况。然而,在发动机停止期间从发动机的动能受益以产生电流,特别是能够给车辆的电池充电。该第七阶段也使得能够更快地停止内燃机。
在图11至图13的支持下描述了根据本发明的起动机-交流发电机的第二实施方式。
在结构上,设置在图1至图3的皮带轮10的轴向外侧上的环40被修改。
这个修改的环被标记为400。
实际上,所示出的环400的外径大于环40的外径,以便能够容纳两个弹性元件R1、R2,这两个弹性元件R1、R2有利地是弹簧。当提供弹簧R1、R2时,弹簧R1、R2可以是压缩弹簧,如在图12和图13中可以看到的,或者是其他类型的弹簧。在一种变型中,弹性体也可以被认为是弹性元件R1、R2。
弹性元件R1、R2相对于弹性可变形元件5平行地安装。因此,这些弹性元件R1、R2使得能够给弹性可变形元件5提供额外的刚度。弹性元件R1、R2有利地径向相对。有利地,弹性元件R1、R2还呈现出相同的刚度。
然而,在结构上,为了能够将环400容纳在轮圈1’中,轮圈1’在皮带轮100’的外侧呈现出比第一实施方式的轮圈1的直径大的直径。
此外,在该实施方式中,轮毂2被布置成直接安装在交流发电机的轴上。
这些是仅有的结构修改。
根据该第二实施方式的皮带轮100的操作类似于针对第一实施方式描述的操作。
然而,对弹性元件R1、R2的兴趣在于它们给弹性可变形元件5提供额外的刚度,这使得能够确保在第三阶段(图4,“助推”阶段)开始时以及在图6的邻接(第三阶段的扭矩峰值)之前对与非循环相关的现象进行额外的过滤。
实际上,在扭矩显著增加期间,由于弹性可变形元件5的邻接,导致由弹性可变形元件5确保的过滤不够充分。
在图14中,通过类比第一实施方式的图4(b)中所示的内容,根据第二实施方式的角度示出了由皮带轮100’提供的扭矩的变化。
在该图14中,已经注意到角度操作点P1的存在,从该角度操作点P1,弹簧R1、R2受到应力。该应力通过扭矩的变化斜率的断裂而发生转变。
必须看到,两个弹性元件R1、R2的存在不是必须的。可以只提供一个弹性元件,例如弹性元件R1,其总是相对于弹性可变形元件5平行安装。
还必须看到,弹性元件R1、R2的存在也不是必须的。实际上,在第三阶段控制非循环的另一种方法是将扭矩的增加施加到比图4中的发动机转速更大的发动机转速上。从实际角度来看,实施该第二实施方式的好处将取决于所讨论的车辆,即使在默认情况下,无论车辆的类型如何,实施该第二实施方式都是有用的。
此外,在该第二实施方式的一种变型中,能够增加负载支撑,例如图15中建议的辊子R。
最后,还能够提供另一个实施方式变型,如图16中建议的。
关于在图1至图10的支持下所示的第一实施方式,轮圈1被修改。
实际上,在第一实施方式的该实施方式变型中,三个区域11、18和19由彼此安装的若干个单独部分制成,而在第一实施方式中,这些区域是一个单独的保持件。
其余的部分都是相同的。
从功能上来说,没有任何改变。该实施方式变型具有便于皮带轮的安装的优点。实际上,通过在安装环40、40’和分度器30、30’之后安装轮圈1的两个区域18、19,有利于环40、40’和分度器30、30’的安装。
至于第一实施方式,包括凸耳的轮圈1的内周12对应于区域18、19。
应当注意,图16是第一实施方式的一个实施方式变型,但是作为第二实施方式的一种变型,提供若干个单独区域的作用更适用。
无论所考虑的实施方式如何,角度的值可以根据想要安装根据本发明的皮带轮100、100’的车辆类型所施加的应力来调整。作为一个示例,皮带轮可以被设计成增加角度α2,以增加“助推”模式下的最大扭矩。这尤其可以通过设计皮带轮使得角度α4=0来实现,从而能够不影响角度α1的值并因此不影响“再生”阶段的最大扭矩(以绝对值表示)。从实际角度来看,特别是(一方面)分度器30、30’的凸耳32、32’和(另一方面)凸耳33、33’之间的角度偏移,和/或(一方面)轮圈的凸耳13、14和(另一方面)凸耳15、16之间的角度偏移,使得能够调节不同的角度操作范围α1、α2或α4。
Claims (9)
1.配备有纵向轴线(AX)的皮带轮(100,100’),所述皮带轮包括外侧和与外侧轴向相对的内侧,以及:
-轮圈(1),所述轮圈包括:
区域(11),所述区域用于接收将所述轮圈连接到第一动力传动元件的皮带,
配备有多个凸耳(13,14,15,16)的内周(12),至少两个径向相对的凸耳(13,14)布置在所述皮带轮(100,100’)的外侧,并且至少另外两个也是径向相对的凸耳(15,16)布置在所述皮带轮(100,100’)的内侧;
-固定到第二动力传动元件的轮毂(2);
所述动力传动元件中的一个在驱动,而另一个动力传动元件被驱动,或者反之亦然;
-相对于所述轮毂(2)固定地安装的至少两个分度器(30,30’),第一分度器(30)布置在所述皮带轮(100)的外侧并在其外周(31)上配备有至少两个径向相对的凸耳(32,33),并且第二分度器(30’)布置在所述皮带轮(100,100’)的内侧并在其外周(31’)上配备有至少两个径向相对的凸耳(32’,33’);
-至少两个环(40,400;40’),所述至少两个环中的一个环(40,400)安装在所述轮圈(1)的内周(12)和所述第一分度器(30)的外周(31)之间,且所述至少两个环中的另一个环(40’)安装在所述轮圈(1)的内周(12)和所述第二分度器(30’)的外周(31’)之间,每个环(40,400,40’)包括至少四个邻接件(41、42、43、44;41’、42’、43’、44’),所述至少四个邻接件两两(42、44;41、43;42’、44’;41’、43’)径向相对,能够与所述轮圈(1)的凸耳(13,14,15,16)和/或所述分度器(30,30’)的凸耳(32,33,32’,33’)接合,以便能够以绕所述纵向轴线(AX)旋转的方式被驱动;
-弹性可变形元件(5),所述弹性可变形元件的第一端(51)安装成与所述第一环(40,400)接触,且所述弹性可变形元件的第二端(52)安装成与所述第二环(40’)接触。
2.根据权利要求1所述的皮带轮(100,100’),其中,每个环(40,400;40’)包括第一部分(45,45’)和第二部分(46,46’),所述第一部分(45,45’)包括所述凸耳(13,14;15,16),所述第二部分(46,46’)在所述区域(11)下方从所述第一部分(45,45’)轴向延伸,所述区域(11)用于接收将所述轮圈(1)连接到第一动力传动元件的皮带,每个第二部分(46,46’)以至少一个圆柱形裙部(460,460’,461,461’)的形式呈现,所述至少一个圆柱形裙部(460,460’,461,461’)径向地位于这两个部分(46,46’)的轮圈(1)和弹性可变形元件(5)之间,或者位于这两个部分(46,46’)的轮毂(2)和弹性可变形元件(5)之间。
3.根据前一项权利要求所述的皮带轮(100,100’),其中,每个第二部分(46,46’)包括与第一裙部同心的第二圆柱形裙部,所述弹性可变形元件(5)因此容纳在所述圆柱形裙部(460,461,460’,461’)之间。
4.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100,100’),其中,所述圆柱形裙部(460,461,460’,461’)中的至少一个圆柱形裙部包括至少一个槽(F,F’),所述至少一个槽(F,F’)有利地是纵向槽。
5.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100,100’),其中,根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100,100’),其中,所述环(40,40’,400)或每个环(40,40’,400)由选自塑料的材料制成,所述塑料例如聚酰胺(PA)、聚酯、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、亚苯基多硫化物(PPS)或其合金或弹性体热塑性塑料(TPE)。
6.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100’),其中,至少一个第一附加弹簧(R1)设置在所述环(400,40’)中的一个环(400)上、与所述弹性可变形元件(5)平行地安装。
7.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100’),其中,第二附加弹簧(R2)设置在所述环(400)上、同样与所述弹性可变形元件(5)平行地安装,所述第一附加弹簧和第二附加弹簧(R1、R2)具有相同的刚度并且径向相对地布置在所述环(400)上。
8.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100,100’),其中,所述弹性可变形元件(5)是扭簧。
9.根据前述权利要求中的一项所述的皮带轮(100),其中,设置负载支撑(R),例如径向地布置在所述分度器(30,30’)中的一个分度器(30)和所述轮圈(1)之间的辊子。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200714 |