專(zhuān)利名稱(chēng)：自由式皮帶輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)置單向軸承的自由式皮帶輪，固定于汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)旋 轉(zhuǎn)軸的端部，在與固定于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端部的驅(qū)動(dòng)皮帶輪之間，通過(guò)掛設(shè)無(wú)接頭 皮帶，驅(qū)動(dòng)上述汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)的汽車(chē)發(fā)電機(jī)采用的是簡(jiǎn)單皮帶輪，不含單向軸承，在汽車(chē)用 電功率增加的要求下，易產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，引起整車(chē)無(wú)法正常工作。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 外圍的整個(gè)輪系壽命，包括皮帶及惰輪，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)輪系帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。當(dāng) 發(fā)動(dòng)機(jī)變速時(shí)，皮帶工作時(shí)的速度會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響而小幅波動(dòng)， 由于整個(gè)輪系是從動(dòng)部件，包括發(fā)電機(jī)的從動(dòng)皮帶輪，而發(fā)電機(jī)由于慣性矩的 作用，仍會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在這種情況下，用于傳動(dòng)的皮帶會(huì)突然由緊變松或由松 變緊，這樣，由于汽車(chē)的加減速工況，存在不間斷的變速或停止的狀態(tài)，使整 個(gè)輪系始終處于由緊變松、由松變緊的變力狀態(tài)，極易損壞皮帶和輪系的惰輪， 這種情況在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與帶有高沖擊力換檔器的自動(dòng)變速器以及裝有高慣性矩 的交流發(fā)電機(jī)的車(chē)輛上尤為明顯。自由式皮帶輪的采用，減弱了皮帶的振動(dòng)， 減少了皮帶的伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)延長(zhǎng)了皮帶的壽命，此外，還可降低在使用多
槽v型皮帶時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷并降低整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲，并保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常
的工作壽命。
近年來(lái)，國(guó)外提出這樣的技術(shù)方案，在無(wú)接頭皮帶的移動(dòng)速度處在一定或 上升傾向時(shí)，可自由地從無(wú)接頭皮帶向旋轉(zhuǎn)軸傳遞動(dòng)力，并且，無(wú)接頭皮帶的 移動(dòng)速度處于下降傾向時(shí)，從動(dòng)皮帶輪和旋轉(zhuǎn)軸可以自由地相對(duì)旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)
電機(jī)用內(nèi)置單向離合器的皮帶輪裝置的方案，如日本專(zhuān)利特開(kāi)昭56-101353、特 開(kāi)平3-313803、同8-61443、同10-285833、特公平3-32585、特開(kāi)2001-82586、 法國(guó)專(zhuān)利FR2326059A1等，并且一部分這樣的交流發(fā)電機(jī)用內(nèi)置單向離合器的 皮帶輪裝置己經(jīng)被實(shí)際使用。特開(kāi)2001-82586公開(kāi)的《交流發(fā)電機(jī)用內(nèi)置單向 離合器的皮帶輪》，是上述技術(shù)方案中發(fā)電效率較高和無(wú)接頭皮帶壽命較長(zhǎng)的技 術(shù)方案，其采用在交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，外部套裝了固定自由的芯軸；在該 芯軸的周?chē)c該芯軸同心設(shè)置了從動(dòng)皮帶輪；在芯軸外圓面的軸向的中間部和 從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)圓面的軸向中間部之間設(shè)置有單向離合器，只有在該從動(dòng)皮帶
輪相對(duì)于上述芯軸向所規(guī)定方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的傾向時(shí)，從動(dòng)皮帶輪和芯軸之間的 轉(zhuǎn)動(dòng)力就可以自由傳遞；在上述芯軸的外圓面和從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)圓面之間設(shè)置 有一對(duì)可使該芯軸和從動(dòng)皮帶輪可以自由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的支承軸承，這對(duì)支承軸承 從軸向兩端夾住該單向離合器且支承著加載于該從動(dòng)皮帶輪的徑向載荷。上述 單向離合器和支承軸承采用過(guò)盈配合的方式套裝在芯軸上，支承軸承與從動(dòng)皮 帶輪的過(guò)盈量會(huì)直接影響到輪系的軸向定位精度，從而導(dǎo)致傳遞扭矩的有效長(zhǎng)
度不統(tǒng)一；其次，單向離合器與芯軸間也是采用過(guò)盈配合，這種結(jié)構(gòu)當(dāng)汽車(chē)行 駛在路況較好的公路上時(shí)可以滿足使用要求，但是，當(dāng)汽車(chē)行駛在路況不好的 道路上時(shí)，比如崎嶇的山路等，單向離合器和芯軸間會(huì)出現(xiàn)打滑失效現(xiàn)象；另 外，其支承軸承外端未設(shè)置防塵密封件，路況理想狀態(tài)下可使用，當(dāng)路況較為 惡劣時(shí)，汽車(chē)行駛過(guò)程中會(huì)有塵土進(jìn)入支承軸承而影響使用壽命。
目前，在發(fā)電機(jī)領(lǐng)域普遍采用的一種從動(dòng)皮帶輪，其采用的方案是在交流 發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，外部套裝了固定自由的芯軸；在該芯軸的周?chē)c該芯軸同 心設(shè)置了從動(dòng)皮帶輪；在芯軸外圓面的軸向的中間部和從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)圓面設(shè) 置有一單向離合器，單向離合器的外圈與從動(dòng)皮帶輪的內(nèi)圓面過(guò)盈配合，在單 向離合器的軸向中部設(shè)置有單向滾動(dòng)體，兩端設(shè)置有可使該芯軸和從動(dòng)皮帶輪 可以自由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的支承滾針。上述單向離合器的單向滾動(dòng)體與兩端支撐滾針 共用一個(gè)外圈，外圈內(nèi)圓為三部分滾動(dòng)體共用的一個(gè)長(zhǎng)滾道，在提高外圈工藝 性的同時(shí)由于長(zhǎng)滾道引起了滾道精度一致性不好的情況，并導(dǎo)致在傳動(dòng)過(guò)程引 起微振磨損損耗，產(chǎn)生噪音。同時(shí)，由于單向離合器的內(nèi)圈與芯軸采用過(guò)盈配 合的方式，如上述專(zhuān)利一樣，單向離合器和芯軸間會(huì)出現(xiàn)打滑失效現(xiàn)象，無(wú)法 確保交流發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的從動(dòng)皮帶輪裝置中由于單向 軸承和支承軸承與芯軸間沒(méi)有可靠的軸向定位，而影響整個(gè)輪系的軸向定位精 度，從而導(dǎo)致傳遞扭矩的有效長(zhǎng)度不統(tǒng)一；單向軸承與芯軸間會(huì)出現(xiàn)打滑失效 現(xiàn)象；當(dāng)路況較為惡劣時(shí)，汽車(chē)行駛過(guò)程中會(huì)有塵土進(jìn)入支承軸承而影響使用 壽命等不足。本實(shí)用新型提供一種自由式皮帶輪，該自由式皮帶輪傳遞扭矩的 有效長(zhǎng)度統(tǒng)一，單向軸承與芯軸間不會(huì)出現(xiàn)失效現(xiàn)象，使用壽命長(zhǎng)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種自由式皮帶輪，具
有固定套裝在交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸端部的整體式芯軸，在整體式芯軸圓周外與 該芯軸同心設(shè)置有從動(dòng)皮帶輪。在整體式芯軸和從動(dòng)皮帶輪之間設(shè)置有單向軸
承和支承軸承，單向軸承的外圈為雙擋邊外圈，支承軸承的外圈為單擋邊外圈， 雙擋邊外圈、單擋邊外圈均與從動(dòng)皮帶輪的中心孔過(guò)盈配合，整體芯軸前部有 用于單向軸承軸向定位的凸肩，單向軸承的內(nèi)圈、支承軸承的內(nèi)圈和芯軸為一 體結(jié)構(gòu)。單向軸承的內(nèi)圈與整體式芯軸設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，有效地避免了當(dāng)傳遞 扭矩較大時(shí)單向軸承與整體式芯軸間出現(xiàn)打滑失效現(xiàn)象；單向軸承采用雙擋邊 外圈，支承軸承采用單擋邊外圈，而不是將單向軸承和支承軸承的外圈做成一 體式外圈，避免了因長(zhǎng)滾道而引起同軸度差、滾道精度一致性差的情況。
前述的單向軸承具有支承滾針和支承滾針用保持架、單向滾針和單向滾針 用保持架，支承滾針與雙擋邊外圈的內(nèi)圓面及整體式芯軸的外圓面滾動(dòng)接觸， 單向滾針與雙擋邊外圈的內(nèi)圓面及整體式芯軸的外圓面滾動(dòng)接觸，單向滾針用 保持架上設(shè)置有與單向滾針數(shù)量相等的圓周方向彈性推壓?jiǎn)蜗驖L針的彈簧片， 整體式芯軸外圓面上對(duì)應(yīng)于單向滾針處設(shè)置有與單向滾針數(shù)量相等的弧形斜坡 凹槽或直線斜坡凹槽，弧形斜坡凹槽或直線斜坡凹槽的軸向長(zhǎng)度與單向滾針相 配，雙擋邊外圈的內(nèi)圓面和整體式芯軸的外圓面間的最小徑向間距小于單向滾 針的直徑、在弧形斜坡凹槽或直線斜坡凹槽的槽深最大處大于單向滾針的直徑；
前述的支承軸承具有滾針，滾針與單擋邊外圈的內(nèi)圓面及整體式芯軸的外圓面 滾動(dòng)接觸，單向滾針的直徑大于支承滾針和滾針的直徑。單向軸承的單向滾針 直徑的增大，減少了單向滾針與整體式芯軸及雙擋邊外圈的接觸應(yīng)力，提高了單向軸承的疲勞強(qiáng)度。作為優(yōu)選，單向滾針的直徑為4.5 6.5mm。當(dāng)單向軸承的單向滾針直徑大于6.5mm時(shí)，導(dǎo)致圓周分布的單向滾針個(gè)數(shù)減少，同時(shí)會(huì)減小從動(dòng)皮帶輪的壁厚，最終會(huì)導(dǎo)致自由式皮帶輪的承載能力降低。
前述的弧形斜坡凹槽由保持架定位段、過(guò)渡段、斜楔段和大外圓段組成，
保持架定位段與過(guò)渡段相交連接，過(guò)渡段和斜楔段相切連接，斜楔段和大外圓
段相連接，所述的單向滾針用保持架包括沿公共軸軸向分隔開(kāi)的第一和第二環(huán)
形端邊及連接兩環(huán)形端邊的橫梁，環(huán)形端邊和橫梁之間形成保持單向滾針的窗
孔，橫梁內(nèi)表面為凸出環(huán)形端邊且與保持架定位段相配合的圓弧面。單向滾針
用保持架的橫梁內(nèi)表面凸出的圓弧面與整體式芯軸外圓面上的弧形斜坡凹槽或
直線斜坡凹槽的保持架定位段配合；斜楔段為內(nèi)凹圓弧或直線,單向滾針與整體
式芯軸外圓面上的弧形斜坡凹槽直線斜坡凹槽的過(guò)渡段和斜楔段接觸，過(guò)渡段
和斜楔段相切連接形成內(nèi)型線結(jié)構(gòu)或直線型結(jié)構(gòu)的單向型腔，通過(guò)壽命試驗(yàn)得
出，單向滾針與內(nèi)型線結(jié)構(gòu)或直線型結(jié)構(gòu)的單向型腔接觸的接觸應(yīng)力比與外型 線結(jié)構(gòu)的單向型腔(斜楔段為外凸圓弧的單向型腔為外型線結(jié)構(gòu)的單向型腔)接
觸的接觸應(yīng)力小。將保持架定位凹槽與單向滾針的單向型腔連成一體，便于單 向滾針用保持架的安裝，裝配方便。
為提高單向軸承的彈簧片承載能力及防止高轉(zhuǎn)速時(shí)彈簧片移位脫落，前述 的橫梁的內(nèi)表面兩端設(shè)置有彈簧片定位止口，橫梁的兩側(cè)面設(shè)置有彈簧片定位 錐面；在窗孔的兩端的第一和第二環(huán)形端邊上各有一個(gè)用于彈簧片定位的三角 形凸起，所述的彈簧片由連成一體的支撐部分和夾持部分組成，支撐部分為兩 端向內(nèi)彎折的支撐片，支撐片具有直邊和兩折邊，兩折邊的末端也向內(nèi)彎折， 折邊末端彎折角處支撐單向滾針懸浮，夾持部分為兩片夾持片，夾持片上端與
支撐片的直邊相連、夾持片的下端向內(nèi)彎折；彈簧片的夾持片夾在橫梁的彈簧 片定位止口處，自由狀態(tài)下支撐片的直邊與夾持片的主體間的夾角a及夾持片 的下端的彎折角度P均小于配合處橫梁的彈簧片定位錐面與橫梁的內(nèi)表面的夾 角Y 。彈簧片從保持架的內(nèi)徑處裝入，并與超越軸承的內(nèi)圈的外圓輪廓相貼合， 被限位在內(nèi)圈和保持架之間，這樣，彈簧片在工作時(shí)不會(huì)因?yàn)槭艿筋l繁的沖擊或 在離心力的作用下而偏離其正確的工作位置。支撐片兩折邊的末端向內(nèi)彎折， 采用折邊末端彎折角處支撐單向滾針懸浮，從而減少?gòu)椈善c單向滾針的接觸 磨損，在彈簧片工作過(guò)程中受到單向滾針最大壓迫力時(shí)，其彎折末端部位就與 彈簧片的支撐片的直邊相接觸，此時(shí)的彈簧片相當(dāng)于多了兩個(gè)彈性支撐點(diǎn)，防 止了彈簧片過(guò)度受力，從而使彈簧片具有預(yù)定的彈力并且在接觸時(shí)受力更加穩(wěn) 定。自由狀態(tài)下支撐片的直邊與夾持片主體間的夾角a及夾持片下端的彎折角 度g均小于配合處橫梁的彈簧片定位錐面與橫梁內(nèi)表面的夾角Y ，從而使彈簧 片的夾持片可靠地夾緊在橫梁的彈簧片定位止口處。
作為優(yōu)選，自由狀態(tài)下支撐片的直邊與夾持片的主體間的夾角a為73 77 ° ，夾持片的下端的彎折角度P為73 77° ，橫梁的彈簧片定位錐面與橫梁的內(nèi) 表面的夾角Y為78 82° ，自由狀態(tài)下支撐片的直邊與夾持片的主體間的夾角 a及夾持片的下端的彎折角度e比配合處橫梁的彈簧片定位錐面與橫梁的內(nèi)表 面的夾角Y小4 6° 。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得出，在這個(gè)角度范圍內(nèi)，彈簧片的夾持 片的彈力適度，既能將彈簧片可靠的夾持在保持架的橫梁上，又不會(huì)因彈力過(guò) 大而導(dǎo)致彈簧片的夾持片提前出現(xiàn)疲勞失效現(xiàn)象。
作為優(yōu)選，自由狀態(tài)下彈簧片的支撐片的直邊與折邊間的夾角S為35 37 ° ，受力壓縮狀態(tài)下彈簧片的支撐片的直邊與折邊間的夾角S為17 19° ，折邊 的末端彎折角入為108 112° 。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得出，在這個(gè)角度范圍內(nèi)彈簧片 將形成一個(gè)最理想的彈力角。
為提高自由式皮帶輪的防塵性能，防止灰塵進(jìn)入單向軸承、支承軸承內(nèi)部， 提高自由式皮帶輪的使用壽命，整體式芯軸和從動(dòng)皮帶輪間在單向軸承的前端 和支承軸承的后端均裝有防塵密封件。
前述的防塵密封件包括環(huán)形的金屬骨架和粘在金屬骨架內(nèi)孔中的橡膠層， 金屬骨架壓裝從動(dòng)皮帶輪內(nèi)孔中，橡膠層的內(nèi)孔與整體式芯軸的外圓密封配合， 橡膠層的兩側(cè)面均具有"V"形或"U"形凹槽，橡膠層的密封面具有弧形凹槽。 利用安裝在從動(dòng)皮帶輪兩側(cè)的防塵密封件的金屬骨架外圓與從動(dòng)皮帶輪安裝槽 的過(guò)盈配合來(lái)保障整體式芯軸和單向軸承、支承軸承的軸向限位。當(dāng)密封件的 橡膠唇口在受到外力時(shí)，由于橡膠層的兩側(cè)面均具有"V"形或"U"形凹槽的
存在而起到一個(gè)彈性緩沖，防止了密封件的過(guò)度受損；而J^，橡膠層的密封面 具有弧形凹槽，這種雙密封唇口的結(jié)構(gòu)， 一方面可以延緩?fù)饨缁覍拥那秩?，?時(shí)也有利于避免自由式皮帶輪內(nèi)部油脂的外泄。
本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的自由式皮帶輪將單向軸承的內(nèi)圈 與整體式芯軸設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，有效地避免了當(dāng)傳遞扭矩較大時(shí)單向軸承與整 體式芯軸間出現(xiàn)打滑失效現(xiàn)象，傳遞扭矩的有效長(zhǎng)度統(tǒng)一；單向軸承采用雙擋 邊外圈，支承軸承采用單擋邊外圈，而不是將單向軸承和支承軸承的外圈做成 一體式外圈，避免了因長(zhǎng)滾道而引起同軸度差、滾道精度一致性差的情況；整 體芯軸前部有用于單向軸承軸向定位的凸肩，軸向定位精度高；將保持架定位 凹槽與單向滾針的單向型腔連成一體，便于單向滾針用保持架的安裝，裝配方 便；采用直線型結(jié)構(gòu)或內(nèi)型線結(jié)構(gòu)的單向型腔，單向滾針與單向型腔接觸的接 觸應(yīng)力?。煌ㄟ^(guò)對(duì)彈簧片和單向滾針用保持架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高了單向軸 承的彈簧片承載能力、單向滾針用保持架的強(qiáng)度，還能防止高轉(zhuǎn)速時(shí)彈簧片移 位脫落；整體式芯軸和從動(dòng)皮帶輪間在單向軸承的前端和支承軸承的后端均裝 有防塵密封件，防塵密封性能高，使用壽命長(zhǎng)，適用于各種路況。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A—A局部剖視放大圖。
圖3是本實(shí)用新型中的單向型腔的放大圖。
圖4是本實(shí)用新型中的單向滾針用保持架的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的俯視圖。
圖6是圖4的B—B剖視圖。
圖7是本實(shí)用新型中的彈簧片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7的C向視圖。
圖9是本實(shí)用新型中的防塵密封件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi).整體式芯軸，11.凸肩，12.弧形斜坡凹槽或直線斜坡凹槽，AB.保 持架定位段，BC.過(guò)渡段，CD.斜楔段，DE.大外圓段，2.從動(dòng)皮帶輪，3.單向軸 承，31.雙擋邊外圈，32.支承滾針，33.支承滾針用保持架，34.單向滾針，35. 單向滾針用保持架，351.環(huán)形端邊，3511.三角形凸起，352.橫梁，3521.彈簧 片定位止口， 3522.彈簧片定位錐面，353.窗？L， 36.彈簧片，361.支撐片，3611. 直邊，3612.折邊，362.夾持片，4.支承軸承，41.單擋邊外圈，42.滾針，5.防 塵密封件，51.金屬骨架，52.橡膠層，521. "V"形或"U"形凹槽，522.弧形 凹槽。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示的本實(shí)用新型的自由式皮帶輪，具有固定套裝在交流發(fā)電機(jī)的 旋轉(zhuǎn)軸端部的整體式芯軸1，在整體式芯軸1圓周外與該整體式芯軸1同心設(shè)置 有從動(dòng)皮帶輪2,在整體式芯軸1和從動(dòng)皮帶輪2之間設(shè)置有單向軸承3和支承 軸承4，單向軸承3的外圈為雙擋邊外圈31，支承軸承4的外圈為實(shí)體單擋邊 外圈41，雙擋邊外圈31、單擋邊外圈41均與從動(dòng)皮帶輪2的內(nèi)孔過(guò)盈配合， 整體式芯軸1前部有用于單向軸承3軸向定位的凸肩11，單向軸承3的內(nèi)圈、 支承軸承4的內(nèi)圈和整體式芯軸1為一體結(jié)構(gòu)，整體式芯軸1和從動(dòng)皮帶輪2 間在單向軸承3的前端和支承軸承4的后端均裝有防塵密封件5;單向軸承3具 有支承滾針32和支承滾針用保持架33、單向滾針34和單向滾針用保持架35， 支承滾針32與雙擋邊外圈31的內(nèi)圓面及整體式芯軸1的外圓面滾動(dòng)接觸，單 向滾針34與雙擋邊外圈31的內(nèi)圓面及整體式芯軸1的外圓面滾動(dòng)接觸，單向 滾針用保持架35上設(shè)置有與單向滾針34數(shù)量相等的圓周方向彈性推壓?jiǎn)蜗驖L 針34的彈簧片36，整體式芯軸1外圓面上對(duì)應(yīng)于單向滾針34處設(shè)置有與單向 滾針34數(shù)量相等的弧形斜坡凹槽或直線斜坡凹槽12，弧形斜坡凹槽或直線斜坡 凹槽12軸向長(zhǎng)度與單向滾針34相配，雙擋邊外圈6的內(nèi)圓面和整體式芯軸1 的外圓面間的最小徑向間距小于單向滾針34的直徑、在弧形斜坡凹槽或直線斜 坡凹槽12槽深最大處大于單向滾針34的直徑；支承軸承4具有滾針42，滾針 42與單擋邊外圈41的內(nèi)圓面及整體式芯軸1的外圓面滾動(dòng)接觸，單向滾針34 的直徑大于支承滾針32和滾針42的直徑；單向滾針34直徑增大，有利于減少 單向滾針34與整體式芯軸1及雙擋邊外圈31的接觸應(yīng)力，提高了單向軸承3
的疲勞強(qiáng)度，當(dāng)單向滾針34直徑大于6. 5mm時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致圓周分布的單向滾針 34個(gè)數(shù)減少，同時(shí)會(huì)減小從動(dòng)皮帶輪2的壁厚，最終會(huì)導(dǎo)致自由式皮帶輪的承 載能力降低，因此單向滾針34選用直徑為4.5 6.5mm的滾針，作為優(yōu)選，本 實(shí)施例中，單向滾針34的直徑為5mm。
本實(shí)用新型的自由式皮帶輪中的單向型腔可采用內(nèi)型線結(jié)構(gòu)或直線型結(jié)構(gòu) 的單向型腔，如圖2和3所示，弧形斜坡凹槽或直線型斜坡凹槽12由保持架定 位段AB、過(guò)渡段BC、斜楔段CD和大外圓段DE組成，保持架定位段AB與過(guò)渡 段BC相交連接，過(guò)渡段BC和斜楔段CD相切連接，斜楔段CD和大外圓段DE相 連接，所述的單向滾針用保持架35包括沿公共軸軸向分隔開(kāi)的第一和第二環(huán)形 端邊351及連接兩環(huán)形端邊的橫梁352，環(huán)形端邊351和橫梁352之間形成保持 單向滾針34的窗孔353，橫梁352內(nèi)表面為凸出環(huán)形端邊351且與保持架定位 段AB相配合的圓弧面。
本實(shí)用新型中的單向滾針用保持架的結(jié)構(gòu)如圖4 6所示，橫梁352的內(nèi)表 面兩端設(shè)置有彈簧片定位止口 3521，橫梁352的兩側(cè)面設(shè)置有彈簧片定位錐面 3522;在窗孔353的兩端的第一和第二環(huán)形端邊351上各有一個(gè)用于彈簧片36 定位的三角形凸起3511;本實(shí)用新型中的彈簧片的結(jié)構(gòu)如圖7和圖8所示，彈 簧片36由連成一體的支撐部分和夾持部分組成，支撐部分為兩端向內(nèi)彎折的支 撐片361，支撐片361具有直邊3611和兩折邊3612，兩折邊3612的末端也向 內(nèi)彎折，折邊3612末端彎折角處支撐單向滾針34懸浮，夾持部分為兩片夾持 片362，夾持片362上端與支撐片361的直邊3611相連、夾持片362的下端向 內(nèi)彎折；彈簧片36的夾持片362夾在橫梁的彈簧片定位止口 3521處，自由狀態(tài) 下支撐片361的直邊3611與夾持片362的主體間的夾角a及夾持片362的下端 的彎折角度P均小于配合處橫梁352的彈簧片定位錐面3522與橫梁352的內(nèi)表 面的夾角Y 。自由狀態(tài)下支撐片361的直邊3611與夾持片362的主體間的夾角 a為73 77。，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中，自由狀態(tài)下支撐片361的直邊3611與 夾持片362的主體間的夾角a為75° ，夾持片362的下端的彎折角度0為73 77° ，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中，夾持片362的下端的彎折角度e為75° ，橫梁 352的彈簧片定位錐面3522與橫梁352的內(nèi)表面的夾角Y為78 82° ，作為優(yōu) 選，本實(shí)施例中，橫梁352的彈簧片定位錐面3522與橫梁352的內(nèi)表面的夾角 Y為80° ，自由狀態(tài)下支撐片361的直邊3611與夾持片362的主體間的夾角a 及夾持片362的下端的彎折角度3比配合處橫梁352的彈簧片定位錐面3522與 橫梁352的內(nèi)表面的夾角Y小4 6° 。自由狀態(tài)下彈簧片36的支撐片361的直
邊3611與折邊3612間的夾角S為35 37。，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中，自由狀態(tài) 下彈簧片36的支撐片361的直邊3611與折邊3612間的夾角S為36° ，受力壓 縮狀態(tài)下彈簧片36的支撐片361的直邊3611與折邊3612間的夾角S為17 19 ° ，作為優(yōu)選，本實(shí)施例中，受力壓縮狀態(tài)下彈簧片36的支撐片361的直邊3611 與折邊3612間的夾角5為18° ，折邊3612的末端彎折角入為108 112° ，作 為優(yōu)選，本實(shí)施例中，折邊3612的末端彎折角入為110° 。
如圖9所示，本實(shí)用新型中的防塵密封件5包括環(huán)形的金屬骨架51和粘在 金屬骨架51內(nèi)孔中的橡膠層52，金屬骨架51壓裝從動(dòng)皮帶輪2內(nèi)孔中，橡膠 層52的內(nèi)孔與整體式芯軸1的外圓密封配合，橡膠層52的兩側(cè)面均具有"V" 形或"U"形凹槽521，橡膠層52的密封面具有弧形凹槽522。
ii
權(quán)利要求1. 一種自由式皮帶輪，具有固定套裝在交流發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸端部的整體式芯軸(1)，在整體式芯軸(1)圓周外與該整體式芯軸(1)同心設(shè)置有從動(dòng)皮帶輪(2)，在整體式芯軸(1)和從動(dòng)皮帶輪(2)之間設(shè)置有單向軸承(3)和支承軸承(4)，其特征是單向軸承(3)的外圈為雙擋邊外圈(31)，支承軸承(4)的外圈為實(shí)體單擋邊外圈(41)，雙擋邊外圈(31)、單擋邊外圈(41)均與從動(dòng)皮帶輪(2)的內(nèi)孔過(guò)盈配合，整體式芯軸(1)前部有用于單向軸承(3)軸向定位的凸肩(11)，單向軸承(3)的內(nèi)圈、支承軸承(4)的內(nèi)圈和整體式芯軸(1)為一體結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由式皮帶輪，其特征是所述的單向軸承(3) 具有支承滾針(32)和支承滾針用保持架(33)、單向滾針(34)和單向滾針用 保持架(35)，支承滾針(32)與雙擋邊外圈(31)的內(nèi)圓面及整體式芯軸(1) 的外圓面滾動(dòng)接觸，單向滾針(34)與雙擋邊外圈(31)的內(nèi)圓面及整體式芯 軸(1)的外圓面滾動(dòng)接觸，單向滾針用保持架(35)上設(shè)置有與單向滾針(34) 數(shù)量相等的圓周方向彈性推壓?jiǎn)蜗驖L針(34)的彈簧片(36)，整體式芯軸(1) 外圓面上對(duì)應(yīng)于單向滾針(34)處設(shè)置有與單向滾針(34)數(shù)量相等的弧形斜 坡凹槽或直線斜坡凹槽(12)，弧形斜坡凹槽或直線斜坡凹槽(12)軸向長(zhǎng)度與 單向滾針(34)相配，雙擋邊外圈(31)的內(nèi)圓面和整體式芯軸(1)的外圓 面間的最小徑向間距小于單向滾針(34)的直徑、在弧形斜坡凹槽或直線斜坡 凹槽(12)槽深最大處大于單向滾針(34)的直徑；所述的支承軸承(4)具 有滾針(42)，滾針(42)與單擋邊外圈(41)的內(nèi)圓面及整體式芯軸(1)的 外圓面滾動(dòng)接觸，單向滾針(34)的直徑大于支承滾針(32)和滾針(42)的 直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自由式皮帶輪，其特征是所述的單向滾針(34) 的直徑為4. 5 6. 5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自由式皮帶輪，其特征是所述的弧形斜坡凹槽 直線斜坡凹槽(12)由保持架定位段(AB)、過(guò)渡段(BC)、斜楔段(CD)和大 外圓段(DE)組成，保持架定位段(AB)與過(guò)渡段(BC)相交連接，過(guò)渡段(BC) 和斜楔段(CD)相切連接，斜楔段(CD)和大外圓段(DE)相連接，所述的單 向滾針用保持架(35)包括沿公共軸軸向分隔開(kāi)的第一和第二環(huán)形端邊(351) 及連接兩環(huán)形端邊的橫梁(352)，環(huán)形端邊(351)和橫梁(352)之間形成保 持單向滾針(34)的窗孔(353)，橫梁(352)內(nèi)表面為凸出環(huán)形端邊(351) 且與保持架定位段(AB)相配合的圓弧面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自由式皮帶輪，其特征是所述的橫梁(352)的 內(nèi)表面兩端設(shè)置有彈簧片定位止口 (3521)，橫梁(352)的兩側(cè)面設(shè)置有彈簧 片定位錐面(3522);在窗孔(353)的兩端的第一和第二環(huán)形端邊(351)上各 有一個(gè)用于彈簧片(36)定位的三角形凸起(3511)，所述的彈簧片(36)由連 成一體的支撐部分和夾持部分組成，支撐部分為兩端向內(nèi)彎折的支撐片(361)， 支撐片(361)具有直邊(3611)和兩折邊(3612)，兩折邊(3612)的末端也 向內(nèi)彎折，折邊(3612)末端彎折角處支撐單向滾針(34)懸浮，夾持部分為 兩片夾持片(362)，夾持片(362)上端與支撐片(361)的直邊(3611)相連、 夾持片(362)的下端向內(nèi)彎折；彈簧片(36)的夾持片(362)夾在橫梁的彈 簧片定位止口 (3521)處，自由狀態(tài)下支撐片(361)的直邊(3611)與夾持片(362)的主體間的夾角(a)及夾持片(362)的下端的彎折角度(P)均小 于配合處橫梁(352)的彈簧片定位錐面(3522)與橫梁(352)的內(nèi)表面的夾 角(Y)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自由式皮帶輪，其特征是自由狀態(tài)下支撐片(361) 的直邊(3611)與夾持片(362)的主體間的夾角(a )為73 77° ,夾持片(362) 的下端的彎折角度(e)為73 77° ，橫梁(352)的彈簧片定位錐面(3522) 與橫梁(352)的內(nèi)表面的夾角(Y)為78 82° ，自由狀態(tài)下支撐片(361) 的直邊(3611)與夾持片(362)的主體間的夾角(a )及夾持片(362)的下 端的彎折角度(3 )比配合處橫梁(352)的彈簧片定位錐面(3522)與橫梁(352) 的內(nèi)表面的夾角(Y )小4 6° 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自由式皮帶輪，其特征是自由狀態(tài)下彈簧片(36) 的支撐片(361)的直邊(3611)與折邊(3612)間的夾角(S )為35 37° ， 受力壓縮狀態(tài)下彈簧片(36)的支撐片(361)的直邊(3611)與折邊(3612) 間的夾角(S )為17 19° ，折邊(3612)的末端彎折角(入)為108 112° 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由式皮帶輪，其特征是整體式芯軸(1)和從 動(dòng)皮帶輪(2)間在單向軸承(3)的前端和支承軸承(4)的后端均裝有防塵密 封件(5)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自由式皮帶輪，其特征是所述的防塵密封件(5) 包括環(huán)形的金屬骨架(51)和粘在金屬骨架(51)內(nèi)孔中的橡膠層(52)，金屬 骨架(51)壓裝從動(dòng)皮帶輪(2)內(nèi)孔中，橡膠層(52)的內(nèi)孔與整體式芯軸(1) 的外圓密封配合，橡膠層(52)的兩側(cè)面均具有"V"形或"U"形凹槽(521)， 橡膠層(52)的密封面具有弧形凹槽(522)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及內(nèi)置單向軸承的自由式皮帶輪，固定于汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的端部，在固定于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端部的驅(qū)動(dòng)皮帶輪之間，通過(guò)掛設(shè)無(wú)接頭皮帶，驅(qū)動(dòng)汽車(chē)交流發(fā)電機(jī)。本實(shí)用新型將單向軸承的內(nèi)圈與整體式芯軸設(shè)計(jì)成整體結(jié)構(gòu)，解決了原單向軸承與整體式芯軸間易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的問(wèn)題；采用單向軸承與支承軸承組成的雙排軸承結(jié)構(gòu)，單向軸承的外圈為雙擋邊外圈，支承軸承的外圈為實(shí)體單擋邊外圈，避免了因長(zhǎng)滾道而引起同軸度差、滾道精度一致性差的情況；整體式芯軸前部有用于單向軸承軸向定位的凸肩，其定位精度高，傳遞扭矩的有效長(zhǎng)度統(tǒng)一；在單向軸承的前端和支承軸承的后端均裝有防塵密封件，防塵密封性能高，使用壽命長(zhǎng)，適用于各種路況。
文檔編號(hào)F16H55/36GK201209662SQ20082003440
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者史建偉, 周雪剛, 張新華, 蔣永偉, 青 薛 申請(qǐng)人:江蘇南方軸承股份有限公司