CN112639335A - 隔离断开器 - Google Patents

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E·拉达尔
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Abstract

一种隔离断开器，包括：轴；带轮，该带轮在至少一个轴承上与轴进行轴颈连接；单向离合器，该单向离合器与轴接合；扭转弹簧，该扭转弹簧接合在单向离合器和带轮之间；该轴包括所述至少一个轴承的内座圈；扭转弹簧的端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。

Description

隔离断开器
技术领域
本发明涉及一种隔离断开器，更特别地涉及一种隔离断开器，该隔离断开器有：轴，该轴包括至少一个轴承的内座圈；以及扭转弹簧，该扭转弹簧的一端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。
背景技术
由于燃油经济性更好的优点，用于乘用车用途的柴油发动机增加。而且，汽油发动机的压缩比增大，以便提高燃料效率。结果，由于发动机的上述变化，柴油和汽油发动机附件驱动系统必须克服来自曲轴的更大幅度的振动。
由于增加的曲轴振动加上较高的加速度/减速度和较高的交流发电机惯性，发动机附件驱动系统经常由于皮带打滑而出现皮带的喳喳噪声。这也将缩短皮带的使用寿命。
曲轴隔离器/断开器和交流发电机断开器/隔离器广泛用于具有较高角度振动的发动机，以便滤除在发动机操作速度范围内的振动并且控制皮带噪声。
隔离器断开器通常装配成在部件之间有干涉配合或压配合。在其它情况下使用机械连接，例如与接收槽接合的柄脚。在其它情况下，已知使用焊接而与使用离散部件来组合。部件包括轴承、带轮和轴。
现有技术的代表是美国专利No.9759266，该美国专利No.9759266公开了一种隔离断开器，该隔离断开器包括：轴；带轮，该带轮与轴进行轴颈连接；扭转弹簧，该扭转弹簧包括在扭转弹簧各端处的、在与旋转轴线A-A垂直的平面中的平坦表面；单向离合器，该单向离合器接合在扭转弹簧和轴之间；使得扭转弹簧端部与单向离合器连接的焊缝；以及使得另一扭转弹簧端部与带轮连接的焊缝。
还需要一种隔离断开器，该隔离断开器有：轴，该轴包括至少一个轴承的内座圈；以及扭转弹簧，该扭转弹簧的一端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。本发明满足了该需要。
发明内容
本发明的主要方面是一种隔离断开器，该隔离断开器有：轴，该轴包括至少一个轴承的内座圈；以及扭转弹簧，该扭转弹簧的一端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。
通过下面对本发明的说明以及附图，将指出或清楚本发明的其它方面。
本发明包括一种隔离断开器，该隔离断开器包括：轴；带轮，该带轮在至少一个轴承上与轴进行轴颈连接；单向离合器，该单向离合器与轴接合；扭转弹簧，该扭转弹簧接合在单向离合器和带轮之间，该轴包括该至少一个轴承的内座圈，且扭转弹簧的一端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书一部分的附图表示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是第一实施例的剖视图。
图2是图1的分解图。
图3a是焊接细节的透视图。
图3b是焊接细节的正视图。
图4a是焊接细节的透视图。
图4b是焊接细节的正视图。
图5是焊接细节的透视图。
图6是第二实施例的剖视图。
图7是图6的分解图。
图8a是焊接细节的透视图。
图8b是焊接细节的正视图。
图9a是焊接细节的透视图。
图9b是焊接细节的正视图。
图10是焊接细节的透视图。
图11是第三实施例的剖视图。
图12是焊接细节的透视图。
图13是焊接细节的透视图。
图14是焊接细节的透视图。
图15是第三实施例的剖视图。
图16A是图15的分解图。
图16B是图16A的详图。
图17是图16A的详图。
图18是第四实施例的剖视图。
图19是图18中的实施例的剖视图。
图20是图18的详图。
图21是透视图。
图22是焊接细节的透视图。
图23是焊接细节的透视图。
图24是焊接细节的透视图。
图25A是图18的分解图。
图25B是图25A的详图。
具体实施方式
图1是第一实施例的剖视图。隔离断开器1000包括轴10、带轮20、滚珠轴承30、扭转弹簧40、单向离合器50和轴承60。滚珠轴承30也可以包括滚针轴承。
带轮20通过轴承30和轴承60而与轴10进行轴颈连接。扭转弹簧40接合在带轮20和单向离合器载体51之间。防尘罩80防止碎屑进入装置。
轴承60的外座圈62包括径向延伸的凸缘61。该凸缘61焊接在轴承座圈62上，也焊接在带轮20上。
扭转弹簧40的端部42焊接在凸缘61上。扭转弹簧40的另一端部41焊接在离合器载体51上。离合器载体51压配合在单向离合器50上。单向离合器50是防旋转特征，它防止带轮沿预定方向旋转，同时允许带轮沿相反方向旋转。
接收部分11用于在装配过程中将轴10保持在固定位置。
所有实施例都有位于扭转弹簧包络线的轴向范围内的至少一个轴承，例如在该实施例中的轴承60。这减小了装置的总轴向长度，从而有利于在越来越小的发动机舱中使用该装置。
图2是图1的分解图。扭转弹簧40的端部41焊接在载体51上。轴承30的内座圈31还包括毂70。防尘罩80覆盖装置的端部。
毂70既包括轴承30的内座圈，又包括轴10的延伸部分。毂70压配合在轴10的一端12上。
图3a是焊接细节的透视图。焊缝42使得端部41附接在载体51上。焊接可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊缝42在圆周上延伸通过大约70度的角度α，不过，根据操作要求，焊缝的长度可以在大约45度至大约90度之间变化。
图3b是焊接细节的正视图。
图4a是焊接细节的透视图。焊缝44使得扭转弹簧40的端部43附接在外座圈62上。焊接可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、TIG和激光焊)来完成。焊缝44在圆周上延伸通过大约70度的角度α。不过，根据操作要求，焊缝44的长度可以在大约45度和大约90度之间变化。
图4b是焊接细节的正视图。
图5是焊接细节的透视图。凸缘61焊接在带轮20和轴承60上。焊缝63使得凸缘61焊接在带轮20上。焊缝64使得凸缘61焊接在外座圈62上。焊接63和焊接64可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊缝63和焊缝64各自绕凸缘61的整个圆周延伸。
图6是第二实施例的剖视图。在该实施例中，滚珠轴承65的内座圈是轴10的整体部分。
“L”形凸缘66压配合在轴承65的外座圈上。
图7是图6的分解图。
图8a是焊接细节的透视图。焊缝42使得端部41附接在载体51上。焊接42可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊缝42在圆周上延伸通过大约70度的角度α，不过，根据操作要求，焊缝的长度可以在大约45度至大约90度之间变化。
图8b是焊接细节的正视图。
图9a是焊接细节的透视图。焊缝45使得端部43附接在外凸缘66上。焊接可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊缝45在圆周上延伸通过大约70度。不过，根据操作要求，焊缝的长度可以在大约45度和大约90度之间变化。
图9b是焊接细节的正视图。
图10是焊接细节的透视图。凸缘66焊接在带轮20上。焊缝65使得凸缘66焊接在带轮20上。焊接65可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊接65绕凸缘66的整个圆周延伸。
图11是第三实施例的剖视图。在该实施例中，轴承组件600与轴100螺纹接合。扭转弹簧400接合在凸缘68和载体51之间。带轮21通过轴承20而与轴100进行轴颈连接。
轴承组件600螺纹连接至轴100中。轴承组件600包括轴承601、载体602和防尘罩603。轴承601压配合在载体602上。载体602的一端包括螺纹凸起604。该螺纹凸起604与轴100的螺纹接收器101接合。工具例如棘轮(未示出)可以与部分605接合，以便将轴承组件600螺纹连接在轴100中。带轮21在轴承601上与轴100轴颈连接。
图12是焊接细节的透视图。焊缝420使得端部410附接在载体51上。焊接420可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、TIG和激光焊)来完成。焊接420在圆周上延伸大约70度。不过，根据操作要求，焊缝的长度可以在大约45度和大约90度之间变化。
图13是焊接细节的透视图。焊缝440使得端部430附接在带轮21上。焊接440可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、TIG和激光焊)来完成。焊接440在圆周上延伸大约70度，不过，根据操作要求，焊缝的长度可以在大约45度和大约90度之间变化。
图14是焊接细节的透视图。凸缘68焊接在带轮21上。焊缝69使得凸缘68焊接在带轮21上。焊接69可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。焊接69绕凸缘68的整个圆周延伸。
图15是第三实施例的剖视图。在轴承601和凸缘68之间有间隙配合，这允许轴承601在装配过程中滑入凸缘68中。
部件扭转弹簧400、载体51、凸缘68和带轮21的焊接装配如本说明书中在其它地方对于其它实施例所述。
图16A是图15的分解图。图16B是图16A的详图。轴承组件600包括轴承601、防尘罩603和螺纹凸起602。螺纹凸起602螺纹连接在轴100中，见图16。
图17是图16A的详图。轴100包括螺纹内表面102。当与安装工具连接时，在轴100通过螺纹部分102而螺纹连接在交流发电机轴(未示出)上时，接收部分103暂时保持该轴100。
图18是第四实施例的剖视图。该实施例包括轴110、带轮22、滚珠轴承30、扭转弹簧500、单向离合器卷绕弹簧550和轴承组件700。滚珠轴承30也可以包括滚针轴承。
带轮22通过轴承30和轴承701而与轴110轴颈连接。扭转弹簧500接合在轴110和单向离合器卷绕弹簧51之间。
扭转弹簧500焊接在轴110上的凸肩112上。扭转弹簧40的另一端部焊接在卷绕弹簧550上。
在操作中，扭转弹簧500沿缠绕方向加载。这导致弹簧500在负载下沿径向收缩。卷绕弹簧550在负载下沿径向膨胀，从而压入内表面23中。
扭转弹簧500的端部501焊接在卷绕弹簧550的端部上。焊接可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。
图19是图18中实施例的剖视图。轴承组件700包括轴承701和载体702。部分704包括防尘罩。轴承701压配合在载体702上。载体702的一端包括螺纹凸起704。螺纹凸起704与轴110的螺纹接收器111接合。工具例如棘轮(未示出)可以与部分705接合，以便将轴承组件700螺纹连接在轴110中。
图20是图18的详图。轴110包括凸肩112。该凸肩112从轴110沿径向凸出。扭转弹簧500的端部焊接在凸肩112上。焊接可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。内表面111有螺纹，以便接收螺纹凸起704。
图21是透视图。卷绕弹簧550的端部552与弹簧500的端部503接合。在过大转矩状态中，端部502压靠在端部551上，从而使卷绕弹簧缠绕。当卷绕弹簧缠绕时，它沿径向方向向内收缩。这使得卷绕弹簧550逐渐放松与表面23的摩擦接合，从而释放轴110，以便相对于带轮22旋转。这减轻了过大转矩状态，从而防止装置的损坏。
图22是焊接细节的透视图。弹簧500的端部501通过焊缝504而焊接在卷绕弹簧550的端部552上。焊接504可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。
图23是焊接细节的透视图。弹簧500的端部502通过焊缝503而焊接在凸肩112上。焊接503可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。
图24是焊接细节的透视图。凸缘680通过焊缝681而焊接在带轮22上。焊接681可以使用焊接领域中已知的方法(例如MIG、SMAW、GMAW、TIG和激光焊)来完成。
图25是图18的分解图。外表面552与表面23摩擦接合。这防止带轮22相对于轴110旋转。
在各前述实施例中，一个或多个所述焊接可以由合适的粘接剂系统代替。例如，可以使用结构粘接剂糊和环氧树脂，它们都用于金属与金属粘接。各种类型都在航空航天工业中已知，例如，这些产品可从
Figure BDA0002947904660000081
Permabond和Masterbond等获得。摩擦焊也可用于在轴和扭转弹簧之间的焊接连接。
一种隔离断开器包括：轴，该轴有螺纹内表面；带轮，该带轮在轴承组件上与轴进行轴颈连接，该轴承组件包括轴承载体和轴承，轴承载体与螺纹内表面进行螺纹接合，该轴承载体有用于与工具接合的接收部分；单向离合器，该单向离合器与轴接合；扭转弹簧，该扭转弹簧接合在单向离合器和带轮之间，且该扭转弹簧的一端部焊接在单向离合器上，另一端部焊接在带轮上。
一种隔离断开器包括：轴；带轮，该带轮在至少一个轴承上与轴进行轴颈连接；单向离合器，该单向离合器与轴接合；扭转弹簧，该扭转弹簧接合在单向离合器和带轮之间，轴设置为该至少一个轴承的内座圈，且扭转弹簧的至少一端通过焊接而与单向离合器或带轮连接。
尽管本文已经介绍了本发明的形式，但是本领域技术人员显然知道，在不脱离本文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。除非另外特别指出，否则在附图中所示的部件并不按比例绘制。而且，任何附加权利要求或权利要求要素并不引用35U.S.C.§112(f)，除非在特殊权利要求中明确使用措辞“用于……的装置”或“用于……的步骤”。本发明绝不局限于附图中所示和本文所述的示例实施例或数值尺寸。

Claims (24)

1.一种隔离断开器，包括：
轴；
带轮，所述带轮在至少一个轴承上与所述轴进行轴颈连接；
单向离合器，所述单向离合器与所述轴接合；
扭转弹簧，所述扭转弹簧接合在所述单向离合器和带轮之间，
所述轴包括所述至少一个轴承的内座圈，以及
所述扭转弹簧的第一端部焊接在所述单向离合器上，第二端部焊接在所述带轮上。
2.根据权利要求1所述的隔离断开器，其中：所述轴承是滚珠轴承。
3.根据权利要求1所述的隔离断开器，还包括：离合器载体，所述离合器载体布置在所述扭转弹簧和单向离合器之间。
4.根据权利要求1所述的隔离断开器，还包括：第二轴承。
5.根据权利要求1所述的隔离断开器，还包括：凸缘，所述凸缘布置在所述至少一个轴承和带轮之间，所述扭转弹簧焊接在所述凸缘上。
6.根据权利要求1所述的隔离断开器，其中：所述轴包括防旋转特征。
7.一种隔离断开器，包括：
轴，所述轴有螺纹内表面；
带轮，所述带轮在轴承组件上与所述轴进行轴颈连接，所述轴承组件包括轴承载体和轴承，
所述轴承载体与所述螺纹内表面螺纹接合，
单向离合器，所述单向离合器与所述轴接合；
扭转弹簧，所述扭转弹簧接合在所述单向离合器和带轮之间，以及
所述扭转弹簧的一个端部焊接在所述单向离合器上，另一端部焊接在所述带轮上。
8.根据权利要求7所述的隔离断开器，其中：所述轴承是滚珠轴承。
9.根据权利要求7所述的隔离断开器，还包括：离合器载体，所述离合器载体布置在所述扭转弹簧和单向离合器之间。
10.根据权利要求7所述的隔离断开器，还包括：第二轴承。
11.根据权利要求7所述的隔离断开器，还包括：凸缘，所述凸缘布置在所述至少一个轴承和带轮之间，所述扭转弹簧焊接在所述凸缘上。
12.根据权利要求7所述的隔离断开器，其中：所述轴包括防旋转特征。
13.一种隔离断开器，包括：
轴；
带轮，所述带轮在至少一个轴承上与所述轴进行轴颈连接；
单向离合器，所述单向离合器与所述轴接合；
扭转弹簧，所述扭转弹簧接合在所述单向离合器和带轮之间，
所述轴设置为所述至少一个轴承的内座圈，以及
所述扭转弹簧的至少一个端部焊接在所述单向离合器或带轮上。
14.根据权利要求13所述的隔离断开器，还包括：第二轴承。
15.根据权利要求13所述的隔离断开器，还包括：轴承组件，所述轴承组件包括所述至少一个轴承，所述轴承组件与轴的内表面进行螺纹接合。
16.根据权利要求13所述的隔离断开器，其中：所述轴包括防旋转特征。
17.根据权利要求13所述的隔离断开器，其中：所述至少一个轴承包括滚珠轴承。
18.根据权利要求14所述的隔离断开器，其中：第二轴承包括滚珠轴承。
19.根据权利要求13所述的隔离断开器，其中：扭转弹簧的第二端部焊接在所述单向离合器或带轮上。
20.一种隔离断开器，包括：
轴，所述轴有螺纹内表面；
带轮，所述带轮在轴承组件上与所述轴进行轴颈连接，所述轴承组件包括轴承载体和轴承；
所述轴承载体与所述螺纹内表面螺纹接合，所述轴承载体有用于接合工具的接收部分。
卷绕弹簧离合器，所述卷绕弹簧离合器与带轮内表面接合；
扭转弹簧，所述扭转弹簧接合在所述卷绕弹簧离合器和轴之间；以及
所述扭转弹簧的一个端部焊接在所述卷绕弹簧离合器上，另一端部焊接在所述轴上。
21.根据权利要求20所述的隔离断开器，其中：所述轴承是滚珠轴承。
22.根据权利要求20所述的隔离断开器，还包括：第二轴承。
23.一种隔离断开器，包括：
轴；
带轮，所述带轮在至少一个轴承上与所述轴进行轴颈连接；
单向离合器，所述单向离合器与所述轴接合；
扭转弹簧，所述扭转弹簧接合在所述单向离合器和带轮之间；
所述轴设置为所述至少一个轴承的内座圈；以及
所述扭转弹簧的至少一个端部使用粘接剂而附接在所述单向离合器或带轮上。
24.根据权利要求23所述的隔离断开器，其中：扭转弹簧的第二端部使用粘接剂来附接。
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