TWI583574B - One - way clutch pulleys for automotive generators - Google Patents

Description

汽車發電機之單向離合器皮帶輪

本發明係提供一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，其主要係以鍛造之方式，將離合器與軸筒一體成型，該離合器開設有若干之彈簧槽者，藉此，可大幅減少整體所使用之零組件，避免傳統離合器皮帶輪必須使用塑膠材質之保持架，大幅提升整體之使用壽命，亦可減少整體製造及組裝所需之工時及不良率，因而可降低整體成本外，亦可提升整體精密度之單向離合器皮帶輪者。

本發明係為一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，係以鍛造之方式，將離合器與軸筒一體成型者。

發電機之單向離合器皮帶輪在汽車工業上，是一不可或缺之零件材料。

汽車發電機，是藉由傳動輪與引擎連接，以驅動運轉發電，使行車中能隨時的產生電力，好儲存至電瓶或提供汽車上的各裝置使用，而傳動輪與引擎間的連接方式，一般是透過皮帶來做為傳統的媒介，當汽車開始行進，該傳動輪被引擎驅動，而呈高速運轉，當然汽車發電機亦是處於高速運轉的狀況；然當汽車的引擎轉速降低的瞬間，因為引擎與汽車發電機的轉速差異，該皮帶會產生拉扯現象，容易造成拉扯皮帶鬆施、傳動輪與汽車發電機間連結部之鎖緊扭力的損失、或影響汽車發電機整體運作效率、汽車發電機震動頻繁等的問題。

針對以上的問題點，業者一般是在傳動輪與汽車發電機連結處，設置一單向軸承(單向離合器)，可在傳動輪與汽車發電機，兩者發生速度差時，讓汽車發電機產生空轉的效果，以解決上述的種種問題。

目前市售及使用之汽車發電機之單向離合器皮帶輪則請參閱第一圖~第六圖所示，分別係習用二種單向離合器皮帶輪之立體分解圖、立體組合圖及組合剖視圖，由圖得知，習用單向離合器皮帶輪A主要係由一塑膠材質之保持架A1、若干之滾動件A2、若干之彈片A3、二軸桿軸承(第一~三圖所示)或滾珠軸承(第四~六圖所示)A4、一外套A5及一軸筒套A6所組成，其中，該保持架A1環周開設有若干之置孔A11者。

請再參閱第二~三圖及第五~六圖所示，係習用二種單向離合器皮帶輪之立體組合圖及組合剖視圖，組裝時，分別將滾動件A2及彈片A3置於保持架A1之置孔A11中，將軸桿或滾珠軸承A4置於保持架A1之兩端，在置於外套A5內，而軸筒套A6則貫穿於保持架A1及軸桿或滾珠軸承A4之中。

如前所述二種習用單向離合器皮帶輪A無論在生產過程及使用之後，常發現及產生如下之缺失：

其一：習用單向離合器皮帶輪A整體所需之零組件數量多，生產製造及組裝過程相當費時及費工，且組裝過程必須十分精密，實為不易，因此整體之成本相當高昂。

其二：由於單向離合器皮帶輪A乃安置於高速及高溫之引擎及電機處，而習用之單向離合器皮帶輪A內之保持架A1係塑膠(非金屬)材質，因此，當單向離合器皮帶輪A在使用一段時間後，即因保持架A1因長期 處於高溫之工作環境下而粹化或變形，除降低使用壽命外，汽車亦常因此而發生故障、損壞，亦因此造成駕駛之不便及徒增維修之高額開銷。

其三：由於保持架A1之置孔A11空間小，再加上所使用之彈片A3體、面積小，所能產生之位移間距小，再加上彈片A3之彈性較彈簧差，因此在單向離合器皮帶輪A運轉過程中，容易產生運轉失靈或不順暢之現象。

緣是，本發明之主要目的，即再於提供一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，是以，本創作摒棄習用必須使用之保持架A1、為數眾多之滾動件A2及彈片A3、外套A5及軸筒套A6，係以鍛造之方式，將離合器與軸筒一體成型者，藉此，大幅減少整體所使用之零組件，避免傳統離合器皮帶輪必須使用塑膠材質之保持架所產生之缺失，大幅提升整體之使用壽命，亦可減少整體製造及組裝所需之工時及不良率，因而可降低整體成本外，亦可提升整體精密度之單向離合器皮帶輪者。

緣是，本發明之次要目的，即再於提供一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，該離合器設有若干之較長間距之彈簧槽，供彈簧及滾動件置放，並利用彈性良好之彈簧取代習用之彈片A3，除可增加彈力外，亦加大彈簧位移之間距，可完全克服習用所產生之缺失。

為使 鈞局審查委員對本發明所運用之技術手段及產生之效果能有更進一步之認識，茲配合圖式詳加說明本發明之構造、特點與實施例，俾使鈞局對於本發明有更進一步之理解。

1‧‧‧單向離合器皮帶輪

11‧‧‧離合器

12‧‧‧軸筒

13‧‧‧彈簧

14‧‧‧滾動件

111‧‧‧彈簧槽

2‧‧‧皮帶輪

第一圖：係一種習用單向離合器皮帶輪之立體分解圖。

第二圖：係一種習用單向離合器皮帶輪之立體組合圖。

第三圖：係一種習用單向離合器皮帶輪之組合剖視圖。。

第四圖：係另一種習用單向離合器皮帶輪之立體分解圖。

第五圖：係另一種習用單向離合器皮帶輪之立體組合圖。

第六圖：係另一種習用單向離合器皮帶輪之組合剖視圖。

第七圖：係本發明之立體分解圖。

第八圖：係本發明之組合剖視圖。

第九圖：係本發明之立體組合局部剖視圖。

第十圖：係本發明之動作示意圖。

第十一圖：係本發明之另一動作示意圖。

第十二圖：係本發明之又一動作示意圖。

第十三圖：係本發明之再一動作示意圖。

請參閱第七圖~第九圖所示，係本發明之立體分解圖及組合剖視圖及立體組合局部剖視圖，由圖得知，本發明一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪1，係以鍛造之方式，將離合器11與軸筒12一體成型，該離合器11開設有若干之彈簧槽111，供置放彈簧13及滾動件14者。

在請參閱第十~十三圖所示，係本發明之動作示意圖，圖式中揭示出，本創作在運作時，汽車引擎帶動皮帶，驅動皮帶輪2運轉，而讓單向離合 器皮帶輪1被皮帶輪帶動，開始旋轉，此時彈簧13的長度是處於裝置長度(installedlength)的狀態，而且與皮帶輪3是呈緊迫的狀態(如第十圖所示)。

當緊迫力足夠時，隨後便會開始帶動軸筒12旋轉，而此時彈簧13的長度，依舊是處於裝置長度(installed length)的狀態(如第十一圖所示)。

但是，當皮帶輪3受引擎的影響，開始降速時，皮帶亦會帶動單向離合器皮帶輪1，開始降速，可是連結汽車發電機內之轉子會因重量而產生重力加速，難以停止或降速(如第十二圖所示)，所以依然是會處於高速旋轉的狀態，如此就會帶動滾動件14依一定的軌跡滾動，並開始壓縮彈簧13，此時滾動件14對彈簧13的壓力，因為連接處的止擋效果，此時，滾動件14對軸筒12會失去其緊迫效果，而使軸筒12空轉，避免產生震動、拉扯的問題。

此外，當引擎開始加速，或是轉速接近於發電機轉速時，因為力的方向相同，彈簧13受力減小，使滾動件14開始滾動，讓彈簧13的長度能恢復至裝置長度(installed length)的狀態，與軸筒12產生緊迫的效果，以帶動軸筒12旋轉(如圖十三)。

綜上所述，本發明一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，確實有效解決並改進前案之缺失外，並已達實際量產階段，符合產業利用性，且未於申請前見於刊物或公開使用，且具有非顯而易知性，符合專利之要件，後依法提出專利申請。

1‧‧‧單向離合器皮帶輪

11‧‧‧離合器

12‧‧‧軸筒

13‧‧‧彈簧

14‧‧‧滾動件

111‧‧‧彈簧槽

Claims (1)

1. 一種汽車發電機之單向離合器皮帶輪，其特徵在於：離合器與軸筒一體成型，該離合器開設有若干之彈簧槽，供彈簧及滾動件置放者；其中該等彈簧槽具有彈簧位移之間距，以及當該皮帶輪帶動該滾動件依一定的軌跡滾動，並開始壓縮該彈簧；其中該滾動件對該軸筒會失去其緊迫效果而使軸筒空轉；當引擎開始加速，或是轉速接近於發電機轉速時，因為作用力的方向相同，彈簧受力減小，使該滾動件開始滾動讓該弹簧的長度能恢復至裝置長度(installed length)的狀態，與軸筒產生緊迫的效果，以帶動軸筒旋轉。