CN208185274U - 一种双向解耦器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双向解耦器，属于皮带轮传动技术领域。它解决了现有混合动力电机多工况切换时稳定性差的问题。本双向解耦器，包括带轮、穿设在带轮中的驱动轴和套设在驱动轴上的扭簧，驱动轴上具有第一环形凸台，带轮中具有第一环形挡沿，扭簧位于驱动轴的第一环形凸台与带轮的第一环形挡沿之间，扭簧的一端嵌入在驱动轴的第一环形凸台上，扭簧的另一端嵌入在带轮的第一环形挡沿上，带轮和驱动轴的相对转动受扭簧的限制。本双向解耦器具有提高混合动力电机多工况切换时稳定性的优点。

Description

一种双向解耦器

技术领域

本实用新型属于皮带轮传动技术领域，涉及一种双向解耦器。

背景技术

随着汽车技术的发展，人们生活水平的提高，对汽车品质提出更高要求。传统的汽车发电机皮带轮均随汽车发动机的转速同步运行，在发动机转速变化时，发电机的转速同步调整，但是，由于发电机转子转动惯量较大，造成发电机转子转速与发动机转速瞬时不同步，传动带与皮带轮之间会形成冲击，其中，因发电机转速瞬时超越皮带速度导致的系统抖动，对系统噪声、振动与声振粗糙度的影响尤其明显。

现有技术中，各汽车厂商采用解耦器对上述存在的问题进行解决，例如中国专利文献资料公开了一种单向离合解耦器[申请号：201610616941.7；申请公布号：CN106050976A]，用于在皮带轮圈和芯轴之间传递单向转矩并实现减振，其特征在于，该单向离合解耦器包括：单向轴承，该单向轴承位于该皮带轮圈和芯轴之间；减振环，该减振环位于该皮带轮圈和单向轴承之间，该减振环用于传递该皮带轮圈和单向轴承之间的转矩，并通过发生形变减振。

该单向离合解耦器能够进行扭矩的传递。但是，由于现有技术的混合动力电机增加了助力、起停和能量回收等功能，当混合动力电机工作和能量回收时，电机转速瞬时超越皮带速度，当混合动力电机助力和起动工况时，皮带速度瞬时超越电机转速，该单向离合解耦器无法满足混合动力电机的多种工况需求，进而导致混合动力电机多工况切换时仍存在系统抖动的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种双向解耦器，解决的技术问题是如何提高混合动力电机多工况切换时系统的工作稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种双向解耦器，包括带轮和穿设在带轮中的驱动轴，其特征在于，解耦器还包括套设在驱动轴上的扭簧，所述驱动轴上具有第一环形凸台，所述带轮中具有第一环形挡沿，所述扭簧位于驱动轴的第一环形凸台与带轮的第一环形挡沿之间，所述扭簧的一端嵌入在驱动轴的第一环形凸台上，所述扭簧的另一端嵌入在带轮的第一环形挡沿上，所述带轮和驱动轴的相对转动受扭簧的限制。

本双向解耦器的原理是：本双向解耦器处于初始状态时，扭簧位于驱动轴的外圈与带轮的内圈之间，混合动力电机负扭矩工作和能量回收时，由带轮带动驱动轴进行同步转动，此时扭簧贴靠在驱动轴的外圈上，当驱动轴的转速大于带轮的转速时，扭簧径向膨胀使得扭簧的外圈贴靠在带轮的内圈上，带轮与驱动轴分离；混合动力电机助力和启动工况时，由驱动带动带轮进行同步转动，此时扭簧贴靠在带轮的内圈上，当带轮的转速大于驱动轴的转速时，扭簧径向收缩使得扭簧的内圈贴靠在驱动轴的外圈上，驱动轴与带轮分离。该种结构合理的运用扭簧特性，使得混合动力电机不论处于何种工况下均能够通过扭簧自身的形变，保持驱动轴与带轮之间的转速同步，提高混合动力电机多工况切换时系统的工作稳定性。

在上述的一种双向解耦器中，所述驱动轴上还具有第二环形凸台，所述带轮中还具有第二环形挡沿，所述第一环形凸台抵靠在第二环形挡沿上，所述第二环形凸台抵靠在第一环形挡沿上，所述第一环形凸台、第二环形凸台、第一环形挡沿和第二环形挡沿之间围成一个空腔，所述扭簧位于空腔中。该种结构使得扭簧、带轮和驱动轴之间的配合紧密，扭簧至第二环形挡沿的距离和扭簧至第二环形凸台的距离均在扭簧的形变范围内，且第一环形凸台和第一环形挡沿能对扭簧起到轴向限位的作用，使得驱动轴和带轮之间转动稳定性好，从而进一步提高系统工作的稳定性。

在上述的一种双向解耦器中，所述扭簧靠近第一环形凸台的一端为第一卡接端，所述扭簧靠近第一环形挡沿的一端为第二卡接端，所述第一环形凸台上开设有第一限位孔，所述第一环形挡沿上开设有第二限位孔，所述扭簧的第一卡接端嵌入在第一限位孔中，所述扭簧的第二卡接端嵌入在第二限位孔中。通过将扭簧的第一卡接端和第二卡接端分别嵌入到第一限位孔和第二限位孔中，能够充分运动扭簧特性，通过扭簧不仅能够传输驱动轴与带轮之间的扭矩，且能够限制驱动轴与带轮之间的相对转动，使得驱动轴与带轮之间转动稳定，提高系统的工作稳定性。

在上述的一种双向解耦器中，所述第一限位孔沿驱动轴的轴向贯穿第一环形凸台，所述第二限位孔沿驱动轴的轴向贯穿第一环形挡沿。该种结构能够加大扭簧的第一卡接端与第一限位孔的接触面积，加大扭簧的第二卡接端与第二限位孔的接触面积，使得扭簧固定牢靠，扭矩传输稳定，进一步提高系统的工作稳定性。

在上述的一种双向解耦器中，所述第一卡接端与第一限位孔之间为间隙配合，所述第二卡接端与第二限位孔之间为间隙配合。扭簧传递驱动轴与带轮之间的扭矩时，间隙配合使得扭簧能够根据混合动力电机不同工况下空腔中进行小幅度的轴向和周向调节，从而提高系统的工作稳定性。

在上述的一种双向解耦器中，所述第一环形凸台的外侧面与带轮的内侧壁之间为间隙配合。驱动轴与带轮进行转动时，间隙配合能够避免驱动轴与带轮直接接触进行扭矩传输，从而提高系统的工作稳定性。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种双向解耦器具有以下优点：

1、当驱动轴与带轮之间的转速不同步时，通过扭簧自身的形变，使得驱动轴与带轮之间能够短时间分离，保证驱动轴与带轮之间转速同步，提高混合动力电机多工况切换时系统的稳定性。

2、带轮、扭簧和驱动轴相互之间的配合紧密，扭簧的两端分别嵌入在第一环形凸台的第一限位孔中和第一环形挡沿的第二限位孔中，使得扭簧能够传递驱动轴与带轮之间的扭矩，且第一环形凸台和第一环形挡沿能够对扭簧进行轴向限位，从而进一步提高系统的工作稳定性。

附图说明

图1是本双向解耦器的整体结构爆炸图。

图2是本双向解耦器的原理图。

图3是本双向解耦器状态一的整体结构剖视图。

图4是本双向解耦器状态二的整体结构剖视图。

图中，1、带轮；11、第一环形挡沿；12、第二环形挡沿；13、第二限位孔；2、驱动轴；21、第一环形凸台；22、第二环形凸台；23、第一限位孔；3、扭簧；31、第一卡接端；32、第二卡接端；4、空腔；5、第一轴承；51、第一储油槽；6、第二轴承；61、第二储油槽。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本双向解耦器包括带轮1、穿设在带轮1中的驱动轴2和套设在驱动轴2上的扭簧3。

如图2所示，驱动轴2上具有第一环形凸台21和第二环形凸台22，带轮1中具有第一环形挡沿11和第二环形挡沿12，第一环形凸台21抵靠在第二环形挡沿12上，第二环形凸台22抵靠在第一环形挡沿11上，第一环形凸台21、第二环形凸台22、第一环形挡沿11和第二环形挡沿12之间围成一个空腔4，扭簧3位于空腔4中，扭簧3靠近第一环形凸台21的一端为第一卡接端31，扭簧3靠近第一环形挡沿11的一端为第二卡接端32，第一环形凸台21上开设有第一限位孔23，如图3、图4所示，第一环形挡沿11上开设有第二限位孔13，扭簧3的第一卡接端31嵌入在第一限位孔23中，扭簧3的第二卡接端32嵌入在第二限位孔13中，带轮1和驱动轴2的相对转动受扭簧3的限制，第一限位孔23沿驱动轴2的轴向贯穿第一环形凸台21，第一卡接端31与第一限位孔23之间为间隙配合，第二限位孔13沿驱动轴2的轴向贯穿第一环形挡沿11，第二卡接端32与第二限位孔13之间为间隙配合，第一环形凸台21的外侧面与带轮1的内侧壁之间为间隙配合。

双向解耦器还包括第一轴承5和第二轴承6，第一轴承5的两端均开设有第一储油槽51，第二轴承6的两端均开设有第二储油槽61，第一轴承5的一端抵靠在第一环形凸台21上，第一轴承5的第一储油槽51与第一限位孔23相连通，第二轴承6的一端抵靠在第一环形挡沿11上，第二轴承6的第二储油槽61与第二限位孔13相连通。

本双向解耦器处于初始状态时，扭簧3位于驱动轴2的外圈与带轮1的内圈之间，混合动力电机负扭矩工作和能量回收时，由带轮1带动驱动轴2进行同步转动，此时扭簧3贴靠在驱动轴2的外圈上，当驱动轴2的转速大于带轮1的转速时，扭簧3径向膨胀使得扭簧3的外圈贴靠在带轮1的内圈上，带轮1与驱动轴2分离；混合动力电机助力和启动工况时，由驱动带动带轮1进行同步转动，此时扭簧3贴靠在带轮1的内圈上，当带轮1的转速大于驱动轴2的转速时，扭簧3径向收缩使得扭簧3的内圈贴靠在驱动轴2的外圈上，驱动轴2与带轮1分离。该种结构合理的利用了扭簧3特性，使得混合动力电机不论处于何种工况下均能够通过扭簧3自身的形变，保持驱动轴2与带轮1之间的转速同步，提高混合动力电机多工况切换时系统的工作稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了带轮1、第一环形挡沿11、第二环形挡沿12、第二限位孔13、驱动轴2、第一环形凸台21、第二环形凸台22、第一限位孔23、扭簧3、第一卡接端31、第二卡接端32、空腔4、第一轴承5、第一储油槽51、第二轴承6、第二储油槽61等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种双向解耦器，包括带轮(1)和穿设在带轮(1)中的驱动轴(2)，其特征在于，解耦器还包括套设在驱动轴(2)上的扭簧(3)，所述驱动轴(2)上具有第一环形凸台(21)，所述带轮(1)中具有第一环形挡沿(11)，所述扭簧(3)位于驱动轴(2)的第一环形凸台(21)与带轮(1)的第一环形挡沿(11)之间，所述扭簧(3)的一端嵌入在驱动轴(2)的第一环形凸台(21)上，所述扭簧(3)的另一端嵌入在带轮(1)的第一环形挡沿(11)上，所述带轮(1)和驱动轴(2)的相对转动受扭簧(3)的限制。

2.根据权利要求1所述的一种双向解耦器，其特征在于，所述驱动轴(2)上还具有第二环形凸台(22)，所述带轮(1)中还具有第二环形挡沿(12)，所述第一环形凸台(21)抵靠在第二环形挡沿(12)上，所述第二环形凸台(22)抵靠在第一环形挡沿(11)上，所述第一环形凸台(21)、第二环形凸台(22)、第一环形挡沿(11)和第二环形挡沿(12)之间围成一个空腔(4)，所述扭簧(3)位于空腔(4)中。

3.根据权利要求1所述的一种双向解耦器，其特征在于，所述第一环形凸台(21)的外侧面与带轮(1)的内侧壁之间为间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种双向解耦器，其特征在于，所述扭簧(3)靠近第一环形凸台(21)的一端为第一卡接端(31)，所述扭簧(3)靠近第一环形挡沿(11)的一端为第二卡接端(32)，所述第一环形凸台(21)上开设有第一限位孔(23)，所述第一环形挡沿(11)上开设有第二限位孔(13)，所述扭簧(3)的第一卡接端(31)嵌入在第一限位孔(23)中，所述扭簧(3)的第二卡接端(32)嵌入在第二限位孔(13)中。

5.根据权利要求4所述的一种双向解耦器，其特征在于，所述第一限位孔(23)沿驱动轴(2)的轴向贯穿第一环形凸台(21)，所述第二限位孔(13)沿驱动轴(2)的轴向贯穿第一环形挡沿(11)。

6.根据权利要求4所述的一种双向解耦器，其特征在于，所述第一卡接端(31)与第一限位孔(23)之间为间隙配合，所述第二卡接端(32)与第二限位孔(13)之间为间隙配合。