CN204592221U - 双层带轮、发动机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发动机领域，提供一种双层带轮、发动机和车辆。本实用新型的双层带轮包括轴毂、主动带轮和从动带轮，轴毂上沿轴向固定装配有轴承和主动带轮，主动带轮朝向轴承的侧面上形成有具有止推限位块的筒柱，筒柱上套装有离合弹簧，离合弹簧的一端面抵靠定位于止推限位块，离合弹簧的另一端面抵靠于轴承，从动带轮装配于轴承，并且从动带轮的内壁面套接在离合弹簧上。由于主动带轮和从动带轮之间通过离合弹簧进行动力传递，可使得从动带轮系统具备单向脱开功能，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮的主动皮带的振动和张力，提高了发动机轮系的NVH性能。

Description

双层带轮、发动机和车辆

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，特别涉及一种双层带轮，一种包括有所述双层带轮的发动机，以及一种设置有该发动机的车辆。

背景技术

随着汽车在生活中的普遍化，消费者对汽车的NVH性能的关注程度也日益提高。作为汽车的“心脏”，发动机的NVH性能决定着整车的性能，其中，发动机前端轮系的NVH表现是发动机NVH的重要组成部分。因为发动机运转过程中，点火使曲轴瞬间加速，而压缩使曲轴减速，曲轴的扭转振动通过皮带传递至所有轮系附件上，轮系附件被瞬间加速和减速，从而造成前端轮系系统承载较高的张紧轮负荷和皮带的张紧力，使得皮带振动较大，导致前端轮系的NVH性能较差。

目前，为了满足空间布置的需求，通常使用双层带轮的双皮带系统，这种双层带轮采用刚性连接，也就是，主动轮和从动轮之间为刚性连接。例如，以水泵双层带轮为例，这种水泵双层带轮包括刚性连接的水泵主动轮和水泵从动轮，其中，曲轴驱动水泵主动轮来组成第一轮系，水泵从动轮驱动其他附件组成第二轮系。

然而，由于水泵双层带轮刚性连接，水泵从动轮带动其他附件动作的载荷将直接叠加在水泵主动轮上，同时，曲轴需要带动水泵主动轮动作，也就是，曲轴需要通第一轮系的过皮带瞬间同时带动水泵主动轮和水泵从动轮，将瞬间同时承受两部分负载，易造成第一轮系很高的张紧轮负荷和很高的皮带张力，使得第一轮系的皮带振动大，同时，由于水泵从动轮与水泵主动轮同时动作，使得第二轮系也相应地具有较高的张紧轮负荷和较高的皮带张力，并使第二轮系的皮带也产生振动，最终导致整个轮系的NVH表现差。此外，随着汽车的舒适度要求的日益提高，发动机轮系附件的功率也日趋增大，不仅增加了轮系负荷，同时也使得轮系NVH表现更差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种双层带轮，以使曲轴和双层带轮之间的动力传递更平稳，并显著地降低轮系皮带负载和皮带振动。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种双层带轮，该双层带轮包括轴毂、主动带轮和从动带轮，其中，所述轴毂上沿轴向固定装配有轴承和所述主动带轮，所述主动带轮朝向所述轴承的侧面上形成有具有止推限位块的筒柱，所述筒柱上套装有离合弹簧，所述离合弹簧的一端面抵靠定位于所述止推限位块，以通过所述止推限位块防止该离合弹簧自身地轴向移动和周向转动，所述离合弹簧的另一端面抵靠于所述轴承，所述从动带轮装配于所述轴承，并且所述从动带轮的内壁面套接在所述离合弹簧上。

相对于现有技术，本实用新型所述的双层带轮中，主动带轮用于与发动机曲轴通过主动皮带传动连接，从动带轮用于通过从动皮带与传动附件传动连接，同时，由于离合弹簧套装在筒柱上且该离合弹簧的一端面抵靠定位于止推限位块，且从动带轮的内壁面与离合弹簧套接，从而，

在主动带轮受曲轴驱动加速过程中，其上的止推限位块推动离合弹簧的一端面，离合弹簧受力后半径扩张并与从动带轮内壁面之间的压紧力增大，摩擦力增大，从而在加速过程中，主动带轮带动止推限位块，止推限位块驱动离合弹簧扩张以增大离合弹簧与从动带轮之间的摩擦力，以通过离合弹簧带动从动带轮旋转；

而在主动带轮受曲轴驱动减速过程中，其上的止推限位块失去对离合弹簧的推动力，离合弹簧半径从扩张状态收缩，以使其与从动带轮内壁面之间的压紧力减小，摩擦力减小，两者相对分离，从而在减速过程中，主动带轮减速，离合弹簧与从动带轮内壁面相对分离，使得主动带轮与从动带轮相对分离；

这样，主动带轮和从动带轮之间通过离合弹簧进行动力传递，可使得从动带轮系统(从动带轮、从动皮带和传动附件)具备单向脱开功能，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮的主动皮带的振动，减小该主动皮带的张力，使得整个动力传递过程中的转速波动变化平稳，显著地提高了发动机轮系的NVH性能。另外，由于从动带轮固定套装在轴承上(从动带轮与主动带轮之间为非刚性连接)，从而使得主动带轮能够单独使用，避免由于发动机机型变化而需要开发两种带轮，节省成本。

进一步地，所述从动带轮的内壁面和所述离合弹簧之间处于预压紧状态。

进一步地，所述筒柱的外周面上形成有衬套安装槽，所述衬套安装槽内装配有衬套，所述衬套和所述轴承支撑所述从动带轮；所述止推限位块位于所述衬套和所述轴承之间。

优选地，所述轴承的外周面和所述衬套的外周面配置为齐平。

进一步地，所述主动带轮固定装配于所述轴毂的端面上。

优选地，所述轴毂的端面形成为径向向外延伸的圆形板部，所述主动带轮通过周向均布的多个连接件固定连接于所述圆形板部。

进一步地，所述轴毂的外周面上形成有轴向限位凸缘，所述轴承的抵靠于所述轴向限位凸缘。

进一步地，所述轴毂包括依次布置的轴承安装段、过渡连接段和主动带轮安装段，其中，所述过渡连接段的径向尺寸小于所述轴承安装段和所述主动带轮安装段的径向尺寸。

本实用新型的另一目的在于提出一种发动机，该发动机包括发动机曲轴和传动附件，其中，所述发动机还包括以上所述的双层带轮，其中，所述发动机曲轴通过主动皮带与所述主动带轮传动连接，所述从动带轮通过从动皮带与所述传动附件传动连接。

这样，由于主动带轮和从动带轮之间通过离合弹簧进行动力传递，如上所述，可使得从动带轮系统(从动带轮、从动皮带和传动附件)具备单向脱开功能，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮的主动皮带的振动，减小该主动皮带的张力，使得整个动力传递过程中的转速波动变化平稳，显著地提高了发动机轮系的NVH性能，并进一步提高了该发动机的整体NVH性能。

本实用新型的其他目的在于提出一种车辆，其中，所述车辆设置有以上所述的发动机，如上所述，由于进一步提高了该发动机的整体NVH性能，从而使得该车辆具备优越的舒适性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的双层带轮的剖视结构示意图；

图2为图1的左上部的放大示意图；

图3为图1的左下部的放大示意图；

图4为本实用新型实施例所述的双层带轮的主动带轮的端面结构示意图。

附图标记说明：

1-轴毂，2-主动带轮，3-从动带轮，4-轴承，5-筒柱，6-离合弹簧，7-止推限位块，8-衬套安装槽，9-衬套，10-圆形板部，11-连接件，12-轴向限位凸缘，13-轴承安装段，14-过渡连接段，15-主动带轮安装段。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和3所示，本实用新型的双层带轮包括轴毂1、主动带轮2和从动带轮3，其中，轴毂1上沿轴向固定装配有轴承4和主动带轮2，例如，如图1所示的结构，轴承4套装在轴毂1的外周面上，而主动带轮2固定装配在轴毂1的端面上，主动带轮2朝向轴承4的侧面上形成有具有止推限位块7的筒柱5，筒柱5上套装有离合弹簧6，离合弹簧6的一端面抵靠定位于止推限位块7，以通过止推限位块7防止该离合弹簧6自身地轴向移动和周向转动，离合弹簧6的另一端面抵靠于轴承4，从动带轮3装配于轴承4(例如两者之间为过盈配合)，并且从动带轮3的内壁面套接在离合弹簧6上。

主动带轮2用于与发动机曲轴通过主动皮带传动连接，从动带轮3用于通过从动皮带与传动附件传动连接，同时，由于离合弹簧6套装在筒柱5上且该离合弹簧6的一端面抵靠定位于止推限位块7，且从动带轮3的内壁面与离合弹簧6套接，从而，在主动带轮2受曲轴驱动加速过程中，其上的止推限位块7推动离合弹簧6的一端面，离合弹簧6受力后半径扩张并与从动带轮3内壁面之间的压紧力增大，摩擦力增大，从而在加速过程中，主动带轮2带动止推限位块7，止推限位块7驱动离合弹簧6扩张以增大离合弹簧6与从动带轮3之间的摩擦力，以通过离合弹簧6带动从动带轮3旋转；而在主动带轮2受曲轴驱动减速过程中，其上的止推限位块7失去对离合弹簧6的推动力，离合弹簧6半径从扩张状态收缩，以使其与从动带轮3内壁面之间的压紧力减小，摩擦力减小，两者相对分离，从而在减速过程中，主动带轮2减速，离合弹簧6与从动带轮3内壁面相对分离，使得主动带轮2与从动带轮3相对分离；这样，主动带轮2和从动带轮3之间通过离合弹簧6进行动力传递，可使得从动带轮系统(从动带轮3、从动皮带和传动附件)具备单向脱开功能，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮2的主动皮带的振动，减小该主动皮带的张力，使得整个动力传递过程中的转速波动变化平稳，显著地提高了发动机轮系的NVH性能。另外，由于从动带轮3固定套装在轴承4上(从动带轮3与主动带轮2之间为非刚性连接)，从而使得主动带轮2能够单独使用，避免由于发动机机型变化而需要开发两种带轮，节省成本。

进一步地，为了使主动带轮2能够及时带动从动带轮3转动，以防止两者之间由于离合弹簧6的扩张而出现过长的动力传递间隔，优选地，从动带轮3的内壁面和离合弹簧6之间处于预压紧状态，也就是，从动带轮3内壁面与离合弹簧6之间具有小的过盈量，这样，曲轴通过主动皮带并不会带动主动带轮2和从动带轮3瞬间同时转动，也能够防止主动带轮2和从动带轮3之间出现过长的动力传递间隔，从而能够使主动带轮2能够在离合弹簧6较短的扩张时间后带动从动带轮3转动，及时进行动力传递。

进一步地，为了提高该双层带轮的稳定性，特别是从动带轮3的动力传递稳定性，优选地，如图1和3所示，筒柱5的外周面上形成有衬套安装槽8，衬套安装槽8内装配有衬套9，衬套9和轴承4支撑从动带轮3；而止推限位块7位于衬套9和轴承4之间。这样，轴承4在一端部支撑从动带轮3，而衬套9则在另一端部支撑从动带轮3，使得从动带轮3的动力传动和转动更平稳。

更进一步地，为了减轻双层带轮的整体重量，并便于从动带轮3的安装孔的加工成型，优选地，如图1所示，轴承4的外周面和衬套9的外周面配置为齐平。这样，从动带轮3的安装孔的内表面可以为平直形状，同时，也更便于从动带轮3的装配。

另外，在一种实施方式中，为了根据需求减小双层带轮的整体体积，优选地，如图1所示，主动带轮2固定装配于轴毂1的端面上。这样，无需在主动带轮2上加工贯穿的安装孔，同时，也无需将主动带轮2套装在轴毂1上，从而在减小双层带轮的整体体积的同时，也便于主动带轮2的加工成型。

更优选地，如图1所示，在轴毂1的一种结构形式中，轴毂1的端面形成为径向向外延伸的圆形板部10，主动带轮2通过周向均布的多个连接件11例如螺栓固定连接于圆形板部10，从而在减小双层带轮的整体体积的同时，实现主动带轮2和轴毂1之间稳定可靠的传动连接。

此外，为了提高从动带轮3装配的稳定性和可靠性，优选地，如图2所示，轴毂1的外周面上形成有轴向限位凸缘12，轴承4的抵靠于轴向限位凸缘12。这样，通过该轴向限位凸缘12，可使得轴承4能够实现轴向方向上的可靠定位，同时，也可以防止轴承4轴向移动以与离合弹簧6和/或筒柱5发生干涉。

另外，为了进一步降低双层带轮的整体尺寸，在一种优选的结构形式中，轴毂1包括依次轴向布置的轴承安装段13、过渡连接段14和主动带轮安装段15，其中，过渡连接段14的径向尺寸小于轴承安装段13和主动带轮安装段15的径向尺寸。这样，过渡连接段14能够降低轴毂1的整体径向尺寸，使得主动带轮安装段15需要从过渡连接段14的端部处开始延伸(轴向延伸或径向延伸)，例如，在图1所示的结构中，主动带轮安装段15形成为径向向外延伸的圆形板部10，而主动带轮2通过周向均布的多个连接件11例如螺栓固定连接于圆形板部10，这样，不仅可以降低轴毂1的轴向长度，也可以使得主动带轮安装段15的径向尺寸较小(例如，如果主动带轮安装段15与轴承安装段13平齐地轴向延伸，将增大轴毂1的轴向长度，如果主动带轮安装段15从与轴承安装段13平齐的圆周面径向向外延伸，则相应地增大轴毂1的径向尺寸，同时使得主动带轮2具有较大的径向尺寸。

另外，本实用新型还提供一种发动机，该发动机包括发动机曲轴(未图示)和传动附件(未图示)，以及以上所述的双层带轮，其中，所述发动机曲轴通过主动皮带与主动带轮2传动连接，从动带轮3通过从动皮带与传动附件传动连接。

这样，由于主动带轮2和从动带轮3之间通过离合弹簧6进行动力传递，如上所述，可使得从动带轮系统(从动带轮3、从动皮带和传动附件)具备单向脱开功能，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮2的主动皮带的振动，减小该主动皮带的张力，使得整个动力传递过程中的转速波动变化平稳，显著地提高了发动机轮系的NVH性能，并进一步提高了该发动机的整体NVH性能。

此外，本实用新型还提供一种车辆，其中，所述车辆设置有以上所述的发动机。如上所述，由于主动带轮2和从动带轮3之间通过离合弹簧6进行动力传递，使得主动带轮2和从动带轮3能够相对脱开，从而有效地减轻从动带轮系统施加于曲轴的负载，减小主动带轮2的主动皮带的振动，减小该主动皮带的张力，使得整个动力传递过程中的转速波动变化平稳，显著地提高了发动机轮系的NVH性能，并进一步提高了该发动机的整体NVH性能，从而使得该车辆具备优越的舒适性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层带轮，包括轴毂(1)、主动带轮(2)和从动带轮(3)，其特征在于，所述轴毂(1)上沿轴向固定装配有轴承(4)和所述主动带轮(2)，所述主动带轮(2)朝向所述轴承(4)的侧面上形成有具有止推限位块(7)的筒柱(5)，所述筒柱(5)上套装有离合弹簧(6)，所述离合弹簧(6)的一端面抵靠定位于所述止推限位块(7)，所述离合弹簧(6)的另一端面抵靠于所述轴承(4)，所述从动带轮(3)装配于所述轴承(4)，并且所述从动带轮(3)的内壁面套接在所述离合弹簧(6)上。

2.根据权利要求1所述的双层带轮，其特征在于，所述从动带轮(3)的内壁面和所述离合弹簧(6)之间处于预压紧状态。

3.根据权利要求1所述的双层带轮，其特征在于，所述筒柱(5)的外周面上形成有衬套安装槽(8)，所述衬套安装槽(8)内装配有衬套(9)，所述衬套(9)和所述轴承(4)支撑所述从动带轮(3)；

所述止推限位块(7)位于所述衬套(9)和所述轴承(4)之间。

4.根据权利要求3所述的双层带轮，其特征在于，所述轴承(4)的外周面和所述衬套(9)的外周面配置为齐平。

5.根据权利要求1所述的双层带轮，其特征在于，所述主动带轮(2)固定装配于所述轴毂(1)的端面上。

6.根据权利要求5所述的双层带轮，其特征在于，所述轴毂(1)的端面形成为径向向外延伸的圆形板部(10)，所述主动带轮(2)通过周向均布的多个连接件(11)固定连接于所述圆形板部(10)。

7.根据权利要求1所述的双层带轮，其特征在于，所述轴毂(1)的外周面上形成有轴向限位凸缘(12)，所述轴承(4)的抵靠于所述轴向限位凸缘(12)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的双层带轮，其特征在于，所述轴毂(1)包括依次布置的轴承安装段(13)、过渡连接段(14)和主动带轮安装段(15)，其中，所述过渡连接段(14)的径向尺寸小于所述轴承安装段(13)和所述主动带轮安装段(15)的径向尺寸。

9.一种发动机，包括发动机曲轴和传动附件，其特征在于，所述发动机还包括根据权利要求1-8中任意一项所述的双层带轮，其中，所述发动机曲轴通过主动皮带与所述主动带轮(2)传动连接，所述从动带轮(3)通过从动皮带与所述传动附件传动连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求9所述的发动机。