CN112105830A - 具有压配合齿状物的皮带轮脱耦器以及包括此类皮带轮脱耦器的辅助单元驱动装置和驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于辅助单元驱动装置(2)的皮带轮脱耦器(1)，所述皮带轮脱耦器具有至少：输入部(3)，所述输入部包括毂(4)；输出部(5)，所述输出部包括皮带轮(6)，其中所述输出部(5)和所述输入部(3)可围绕共同的旋转轴线(7)旋转；以及法兰(8)，所述法兰借助于压配合齿状物(9)连接至所述毂(4)或所述皮带轮(6)。此外，提出了一种具有对应的皮带轮脱耦器(1)的辅助单元驱动装置(2)和驱动电机(17)。

Description

具有压配合齿状物的皮带轮脱耦器以及包括此类皮带轮脱耦 器的辅助单元驱动装置和驱动电机

技术领域

本发明涉及一种用于辅助单元驱动装置(特别是机动车辆的驱动电机)的皮带轮脱耦器。特别地，可借助于皮带轮脱耦器来驱动辅助单元驱动装置的牵引构件。本发明还涉及一种包括此类皮带轮脱耦器的辅助单元驱动装置和驱动电机。

背景技术

此类皮带轮脱耦器通常具有包括至少一个弹簧式蓄能器的减振装置，该减振装置用于减小旋转振动并且布置在皮带轮脱耦器的输入部和输出部之间。输入部通常包括毂，该毂可以旋转固定的方式联接至驱动电机的轴，以便引入扭矩。扭矩可经由毂、法兰和减振装置传递至输出部。输出部通常包括皮带轮，该皮带轮具有牵引构件运行表面，其中扭矩可作为张力而经由皮带轮传递至牵引构件。为了传递扭矩，皮带轮脱耦器的各个部件通过形状配合连接件和/或力配合连接件彼此连接。例如，这可通过螺接、铆接、钉扎或压接来实现。然而，这些连接类型并不始终适合于传递非常高的扭矩，或者没有足够大的安装空间。

发明内容

因此，本发明的目的是至少部分地解决参考现有技术描述的问题，特别是提供一种皮带轮脱耦器，通过该皮带轮脱耦器可传递高扭矩并且皮带轮脱耦器需要较小的安装空间。此外，应提供一种具有皮带轮脱耦器的辅助单元驱动装置和驱动电机，其中高扭矩应借由皮带轮脱耦器传递，并且其中皮带轮脱耦器需要较小的安装空间。

通过根据独立权利要求的特征的皮带轮脱耦器、辅助单元驱动装置和驱动电机来实现这些目的。本发明的更多有利的实施例在从属权利要求中予以规定。应当指出，从属权利要求中分别列出的特征可通过任何技术适宜的方式相互结合，从而界定对本发明的进一步改进。另外，权利要求中所示的特征在说明书中进行了更详细的说明和解释，其中示出了本发明的更多优选实施例。

一种用于辅助单元驱动装置的皮带轮脱耦器，该皮带轮脱耦器具有对其发挥作用的至少以下部件：

输入部，该输入部包括毂；

输出部，该输出部包括皮带轮，其中输出部和输入部可围绕共同的旋转轴线旋转；以及

法兰，该法兰借助于压配合齿状物连接至毂或皮带轮。

皮带轮脱耦器可为辅助单元驱动装置的驱动轮或辅助单元驱动装置的从动轮。此类辅助单元驱动装置特别地用于驱动驱动电机或机动车辆的至少一个辅助单元。辅助单元可为机动车辆的对机动车辆的运动不发挥作用(或不直接发挥作用)的辅助机械。辅助机械可为例如电动机、发电机、泵或风扇。皮带轮脱耦器可特别地经由至少一个牵引构件将驱动电机的扭矩传递到至少一个辅助单元。为此，皮带轮脱耦器的输入部可联接至驱动电机，使得输入部可在驱动电机的驱动下围绕旋转轴线旋转。为此，输入部具有毂，该毂可以旋转固定的方式连接至驱动电机的轴。例如，轴可为曲轴、平衡轴、中间轴或凸轮轴。输入部联接至输出部，使得输出部可与输入部一起围绕旋转轴线旋转。

输出部具有用于至少一个牵引构件的牵引构件运行表面。牵引构件运行表面特别地在输出部的皮带轮的圆周表面上形成，使得扭矩可作为张力传递到至少一个牵引构件。输入部和输出部名称是指皮带轮脱耦器为可由驱动电机驱动的驱动轮时的力矩流方向，例如驱动电机可为内燃机或电机。然而，皮带轮脱耦器也可为由牵引构件驱动的轮，其用于驱动辅助单元。

皮带轮脱耦器还具有法兰，该法兰借助于压配合齿状物连接至毂或皮带轮。特别地，法兰为金属片部件。此外，法兰特别设计为环形的。法兰可与输入部和/或输出部一起围绕旋转轴线旋转。特别地，扭矩可经由法兰从毂传递至皮带轮。为此，法兰借助于压配合齿状物以抗扭的方式连接至毂和/或皮带轮。为了产生压配合齿状物，例如，可将法兰利用齿接部压到毂和/或皮带轮上。齿接部切入毂和/或皮带轮，以便形成抗扭连接。因此，仅在结合过程期间通过将法兰轴向压到毂和/或皮带轮上来在毂和/或皮带轮上形成齿接部。这可能意味着在压配合齿状物的制造期间发生毂和/或皮带轮的塑性变形。例如，这可能会导致切屑。可将这些移位的切屑射入和/或封闭至(封闭的)切屑室中。毂可具有在轴向方向上的延伸部，可在制造压配合齿状物之前，将法兰放置在该延伸部上。因此，特别地，法兰可相对于毂居中。另外，延伸部可具有第三直径，该第三直径特别地小于压配合齿状物的第一直径和/或小于毂的轴环的第二直径。由于压配合齿状物，不需要额外的部件或更高的材料成本将法兰连接至毂和/或皮带轮。此外，可经由压配合齿状物传递非常高的扭矩。压配合齿状物也不需要任何额外的安装空间。

皮带轮脱耦器可具有弹簧装置，借助于该弹簧装置，输出部和输入部可围绕共同的旋转轴线相对于彼此旋转至有限的程度。具有至少一个储能器的弹簧装置可在输入部与输出部之间运行，使得输出部和输入部可相对于彼此旋转至有限的程度。弹簧装置可支撑在输入部和输出部上。特别地，至少一个储能器为至少一个压缩弹簧、至少一个螺旋弹簧、至少一个弹性元件和/或至少一个弧形弹簧。特别地，至少一个储能器布置在法兰上，特别地布置在法兰的外圆周上，其中法兰可围绕旋转轴线旋转。至少一个储能器一方面支撑在法兰上，另一方面支撑在皮带轮上，使得扭矩可经由毂、弹簧法兰和至少一个储能器传递至皮带轮脱耦器的皮带轮。弹簧装置可使输入部和输出部在弹簧装置的弹簧力的作用下相对于彼此旋转。可借由弹簧装置特别地抑制和/或消除旋转振动或扭转振动。

为进一步抑制或消除旋转振动或扭转振动，皮带轮脱耦器可具有离心力摆装置。离心力摆装置具有可围绕旋转轴线旋转的离心力摆法兰，具有可在离心力的作用下相对于离心力摆法兰位移的至少一个摆质量。此外，离心力摆法兰可具有至少两个摆质量。例如，离心力摆法兰可具有两个、三个或四个摆质量。所述至少一个摆质量可沿预设路径位移。此外，所述至少一个摆质量可在第一端位置和第二端位置之间位移。离心力摆装置可用于对转动振动或旋转振动进行速度自适应的抑制和/或消除。

离心力摆装置可布置在输入部或输出部上。通过这种方式，在适于应用的各种情况下，可改进对旋转振动或扭转振动的抑制和/或消除。此外，可实现适于应用的安装空间优化。

压配合齿状物可形成在法兰的内圆周上。

压配合齿状物可具有第一直径，该第一直径小于毂的轴环的第二直径。第一直径特别地为法兰的内径。毂的轴环特别地为毂的区域，在压配合齿状物的制造期间法兰被压到该毂的区域上。第二直径特别地为轴环的外径。由于第一直径小于第二直径，因此在压配合齿状物的制造期间发生法兰和/或毂的塑性变形。

压配合齿状物可切入毂中。特别地，这意味着毂在压配合齿状物的制造期间塑性地变形。

皮带轮脱耦器可具有用于在压配合齿状物的制造期间产生的切屑的切屑室。特别地，切屑室为环形空间，在压配合齿状物的制造期间产生的切屑可进入该环形空间。切屑室可在轴向方向上打开，特别地在将法兰附接至毂之前。在制造压配合齿状物或将法兰附接至毂之后，法兰可特别地封闭切屑室。因此，收集在切屑室中的切屑可不再从切屑室离开。

切屑室可设计为环形的。

法兰可具有比毂高的硬度。这可确保在压配合齿状物的制造期间，仅毂和/或皮带轮发生(实质上)(塑性)变形。

根据本发明的另一方面，还提出了一种具有至少一个牵引构件的辅助单元驱动装置，其中该牵引构件至少部分地环绕根据本发明的至少一个皮带轮脱耦器。

根据本发明的又一方面，还提出了一种用于机动车辆的驱动电机，其中该驱动电机的轴联接至根据本发明的皮带轮脱耦器。

关于辅助单元驱动装置和/或驱动电机的更多细节，参考根据本发明的皮带轮脱耦器的描述。

附图说明

下文使用附图对本发明和技术领域两者进行更详细的说明。应当指出的是，附图示出了本发明的特别优选变型，但并不限于此。类似部件在附图中以相同的附图标记标识。以示例性和示意性方式：

图1：示出了具有皮带轮脱耦器的驱动电机的侧视图；

图2：示出了已知的皮带轮脱耦器的纵向剖视图；

图3：示出了根据本发明的皮带轮脱耦器的纵向剖视图；

图4：示出了皮带轮脱耦器的法兰的前视图；

图5：示出了与皮带轮脱耦器的毂压配合在一起之后的法兰；并且

图6：示出了与皮带轮脱耦器的毂压配合在一起之后的法兰的详细视图。

具体实施方式

图1示出了具有辅助单元驱动装置2的驱动电机17的侧视图。辅助单元驱动装置2包括皮带轮脱耦器1，该皮带轮脱耦器连接至驱动电机17的轴18。在此，轴18为驱动电机17的曲轴。皮带轮脱耦器1可借助于轴18围绕旋转轴线7旋转。在驱动电机17的与皮带轮脱耦器1相对的侧上，轴18联接至变速器23。辅助单元24可借由皮带轮脱耦器1经由牵引构件16来驱动。辅助单元24为例如交流发电机样式的(电流)发电机。

图2示出了已知的皮带轮脱耦器1的纵向剖视图，该皮带轮脱耦器可为图1所示的辅助单元驱动装置2的一部分。皮带轮脱耦器1具有输入部3，该输入部具有毂4和法兰8。毂4和法兰8设计为以抗扭的方式彼此连接，其中毂4可连接至图1所示的驱动电机17的轴18，借助于该驱动电机，毂4和法兰8可围绕共同的旋转轴线7旋转。皮带轮脱耦器1还具有输出部5，该输出部具有皮带轮6。在皮带轮6的外表面25上形成有用于图1所示的辅助单元驱动装置2的牵引构件16的牵引构件运行表面26。在输入部2与输出部4之间设置有弹簧装置10，该弹簧装置具有在周向方向上分布的多个储能器27，其中储能器27在此设计为弧形弹簧的形式。储能器27一方面支撑在法兰8上，另一方面支撑在皮带轮6或皮带轮6的罩28上，使得输入部3和输出部5可在储能器27的弹簧力的作用下相对于彼此旋转至有限的程度。罩28相对于皮带轮6以抗扭的方式压入皮带轮6中。皮带轮6可相对于毂4围绕旋转轴线7旋转至有限的程度。为此，在毂4的圆周表面21上布置有滑动轴承29。滑动轴承29相对于毂4在轴向方向19(平行于旋转轴线7)和径向方向20(正交于轴向方向19)上支撑皮带轮6。

图3示出了根据本发明的皮带轮脱耦器1的纵向剖视图。在这种情况下，法兰8借助于压配合齿状物9以抗扭的方式连接至毂4。压配合齿状物9形成在法兰8的内圆周11和毂4的外轴环14上。在图3中，为简单起见，皮带轮脱耦器1仅示出为具有毂4和法兰8。除了压配合齿状物9之外，皮带轮脱耦器1也可特别地设计为如图2所示的已知的皮带轮脱耦器1。

图4示出了法兰8的局部剖视图和正视图。在图3所示的与毂4的压配合之前，在此在法兰8的内圆周11上可看到法兰8的齿接部22。

图5示出了与毂4压配合之后的法兰8。在法兰8与毂4的压配合期间，借由图4所示的齿接部22将压配合齿状物9切入毂4中。在该过程中产生的切屑可被图3所示的环形切屑室15接收。

图6示出了在与毂4压配合之后在图5中标记的法兰8的区域的详细视图。压配合齿状物9具有第一直径12，该第一直径小于毂4的轴环14的第二直径13。

作为本发明的结果，皮带轮脱耦器1可以特别可靠的方式操作并且可更经济地制造。

附图标记说明

1皮带轮脱耦器 2辅助单元驱动装置 3输入部 4毂 5输出部 6皮带轮 7旋转轴线8法兰 9压配合齿状物 10弹簧装置 11内圆周 12第一直径 13第二直径 14轴环 15切屑室16牵引构件 17驱动电机 18轴 19轴向方向 20径向方向 21圆周表面 22齿接部 23变速器24辅助单元 25外表面 26牵引构件运行表面 27储能器 28罩 29滑动轴承。

Claims (10)

1.一种用于辅助单元驱动装置(2)的皮带轮脱耦器(1)，所述皮带轮脱耦器具有至少：

输入部(3)，所述输入部包括毂(4)；

输出部(5)，所述输出部包括皮带轮(6)，其中所述输出部(5)和所述输入部(3)可围绕共同的旋转轴线(7)旋转；以及

法兰(8)，所述法兰借助于压配合齿状物(9)连接至所述毂(4)或所述皮带轮(6)。

2.根据权利要求1所述的皮带轮脱耦器(1)，所述皮带轮脱耦器具有弹簧装置(10)，借助于所述弹簧装置，所述输出部(5)和所述输入部(3)可围绕所述共同的旋转轴线(7)相对于彼此旋转至有限的程度。

3.根据前述权利要求中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)，其中所述压配合齿状物(9)形成在所述法兰(8)的内圆周(11)上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)，其中所述压配合齿状物(9)具有第一直径(12)，所述第一直径小于所述毂(4)的轴环(14)的第二直径(13)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)，其中所述压配合齿状物(9)切入所述毂(3)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)，所述皮带轮脱耦器具有用于在压配合齿状物(9)的制造期间产生的切屑的切屑室(15)。

7.根据权利要求6所述的皮带轮脱耦器(1)，其中所述切屑室设计为环形的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)，其中所述法兰(8)具有比所述毂(4)更大的硬度。

9.一种具有至少一个牵引构件(16)的辅助单元驱动装置(2)，其中所述牵引构件(16)至少部分地环绕根据前述权利要求中任一项所述的至少一个皮带轮脱耦器(1)。

10.一种用于机动车辆的驱动电机(17)，其中所述驱动电机(17)的轴(18)联接至根据权利要求1至8中任一项所述的皮带轮脱耦器(1)。

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