專利名稱：具有轉(zhuǎn)矩限制器的超越解耦器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體涉及一種驅(qū)動系統(tǒng)，其中旋轉(zhuǎn)動力在旋轉(zhuǎn)動力源與一個(gè)或更多個(gè)從動部件之間傳遞，并且使用超越解耦器來衰減從旋轉(zhuǎn)動力源傳遞至從動部件的扭轉(zhuǎn)載荷的波動，所述超越解耦器還用來允許所述從動部件中的一個(gè)或更多個(gè)與旋轉(zhuǎn)動力源解耦和重新聯(lián)接于旋轉(zhuǎn)動力源，以減小或消除因旋轉(zhuǎn)動力源相對于所述從動部件的減速而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷。更具體地，本公開涉及一種抑制超越解耦器的共振狀況的方法。
背景技術(shù)：
已知在驅(qū)動系統(tǒng)中設(shè)置超越解耦器以允許該驅(qū)動系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)從動部件解耦，從而減小或消除因旋轉(zhuǎn)動力源相對于所述從動部件的減速而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷。美國專利申請序列號 No. 10/519, 591、No. 10/542, 625、No. 10/572, 128 和 No. 10/581, 097 中公開了示例性超越解耦器，這些示例性超越解耦器使用序列號No. 10/519，591、 No. 10/542, 625、No. 10/572，128和No. 10/581，097，并在解耦器輸入構(gòu)件與解耦器輸出構(gòu)件之間采用扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器。我們已經(jīng)注意到，超越解耦器在某些載荷條件下的操作可能會使該超越解耦器的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器以固有頻率振動(即共振)，這種振動能夠顯著降低超越解耦器的操作壽命。通過由從動附件所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷、通過從旋轉(zhuǎn)動力源輸入到驅(qū)動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動、以及通過上述兩種方式的組合會使扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器產(chǎn)生共振。因此，本技術(shù)領(lǐng)域中仍然存在對用于減弱或抑制超越解耦器中的共振的方法的需要、以及對可以減弱或抑制設(shè)置在解耦器輸入構(gòu)件與解耦器輸出構(gòu)件之間的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器中的共振的超越解耦器的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一種形式中，本教導(dǎo)提供了一種制造超越解耦器的方法，所述超越解耦器構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與轂之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力。所述超越解耦器包括具有離合器彈簧的單向離合器、聯(lián)接于所述離合器彈簧的支架、和將所述支架彈性地聯(lián)接于所述轂的至少一個(gè)彈簧。所述方法包括設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧的理想疲勞壽命；設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中的設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)，其中，所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中以設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行的偏轉(zhuǎn)不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命；和通過將所述至少一個(gè)彈簧的最大偏轉(zhuǎn)控制成使得所述最大偏轉(zhuǎn)小于等于所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)來防止所述超越解耦器上的共振。在另一種形式中，本公開的教導(dǎo)提供了一種用于操作具有環(huán)形動力傳遞元件和超越解耦器的驅(qū)動系統(tǒng)的方法。所述超越解耦器包括轂、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、和位于所述轂與所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的單向離合器。所述單向離合器包括支架、離合器彈簧和布置在所述支架與所述轂之間的一個(gè)或更多個(gè)彈簧。所述離合器彈簧具有接合到所述支架的第一端部，并且構(gòu)造成驅(qū)動性地聯(lián)接于所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。所述方法包括在第一組操作條件下操作所述驅(qū)動系統(tǒng)，以促成所述離合器彈簧到所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的聯(lián)接，從而有利于通過所述超越解耦器傳遞轉(zhuǎn)矩；和響應(yīng)于所述至少一個(gè)彈簧的大于等于預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)量而解耦所述超越解耦器。所述預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)選擇成阻止所述至少一個(gè)彈簧上的共振狀況的開始。在又一種形式中，本公開的教導(dǎo)提供了一種制造超越解耦器的方法，所述超越解耦器構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與轂之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力。所述超越解耦器包括具有離合器彈簧的離合器、聯(lián)接于所述離合器彈簧的支架、和將所述支架彈性地聯(lián)接于所述轂的至少一個(gè)彈簧。 所述方法包括設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧的理想疲勞壽命；設(shè)定能夠在共振過程中通過所述至少一個(gè)彈簧傳遞的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩，其中，在共振過程中通過所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)行的所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩的傳遞不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命；和通過將通過所述超越解耦器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩控制成使得所述最大轉(zhuǎn)矩小于等于所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩來防止所述超越解耦器上的共振。在再一種形式中，本教導(dǎo)提供了一種超越解耦器，所述超越解耦器具有旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、 轂、單向離合器和防共振離合器，所述單向離合器布置在所述轂與所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間。所述單向離合器包括彈簧支架、螺旋卷繞彈簧和位于所述彈簧支架與所述轂之間的扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器。所述螺旋卷繞彈簧包括多個(gè)彈簧圈、第一端部和第二端部，所述彈簧圈接合到旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上。螺旋卷繞彈簧的第一端部驅(qū)動性地接合到所述彈簧支架。防共振離合器構(gòu)造成在扭轉(zhuǎn)彈性聯(lián)接器的偏轉(zhuǎn)超過預(yù)定偏轉(zhuǎn)時(shí)使單向離合器與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件脫離接合。根據(jù)本文提供的描述，其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，這些描述及具體示例僅用于示例性目的而無意于以任何方式限制本公開的范圍、及其應(yīng)用和/或用途。


本文所載附圖僅用于示例的目的而非意于以任何方式限制本公開的范圍。在所有不同附圖中相似或相同的零件帶有一致的附圖標(biāo)記。圖1是具有使用了根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的超越解耦器的前置發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的前示意圖，所述超越解耦器用于向交流發(fā)電機(jī)傳遞旋轉(zhuǎn)動力；圖2是具有使用了根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的超越解耦器的前置發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)的前示意圖，所述超越解耦器用于將旋轉(zhuǎn)動力從發(fā)動機(jī)曲軸傳遞至環(huán)形動力傳遞元件；圖3是圖1所示超越解耦器的立體局部剖視圖；圖4是圖1所示超越解耦器的一部分的分解立體圖；圖5是圖1所示超越解耦器的一部分的局部平面圖，圖示了離合器彈簧支架的一部分的示例性構(gòu)造；圖6是圖1所示超越解耦器的一部分的平面圖，圖示了轂的示例性構(gòu)造；圖7和圖8是圖1所示超越解耦器的一部分的立體圖，分別圖示了處于非操作狀態(tài)和操作狀態(tài)的防共振離合器；圖9是帶有圖示出與具有現(xiàn)有超越解耦器的交流發(fā)電機(jī)的操作相關(guān)聯(lián)的若干操作特性的曲線的曲線圖10是帶有圖示出現(xiàn)有超越解耦器的皮帶輪和轂的轉(zhuǎn)動位移的曲線的曲線圖；圖11是帶有圖示出與具有圖1所示超越解耦器的交流發(fā)電機(jī)的操作相關(guān)聯(lián)的若干操作特性的曲線的曲線圖；和圖12是帶有圖示出圖1所示超越解耦器的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和轂的轉(zhuǎn)動位移的曲線的曲線圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖中的圖1，根據(jù)本公開的教導(dǎo)構(gòu)造的超越解耦器總體上由附圖標(biāo)記10指示。圖示的具體的超越解耦器10特別適合與驅(qū)動系統(tǒng)14中的諸如交流發(fā)電機(jī)或增壓器的從動裝置12 —起使用，該驅(qū)動系統(tǒng)14使用了諸如環(huán)形帶或環(huán)形鏈的環(huán)形動力傳遞元件16， 該動力來自于諸如發(fā)動機(jī)或變速器的旋轉(zhuǎn)動力源18。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，超越解耦器10可以構(gòu)造成用于其它類型的驅(qū)動系統(tǒng)(例如使用齒輪的驅(qū)動系統(tǒng))中，和/或超越解耦器10可以如圖2所示用于將旋轉(zhuǎn)動力從驅(qū)動軸20傳遞至驅(qū)動系統(tǒng)中。因此，可以理解，本公開的教導(dǎo)在曲軸解耦器中有應(yīng)用，類似于美國專利申請序列號No. 10/572，128和 No. 10/542, 625中所公開的應(yīng)用，如在本文中完全詳細(xì)闡明的一樣，將這些申請的公開內(nèi)容通過參引結(jié)合入本文。參照圖3和圖4，超越解耦器10可以包括單向離合器30、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32、轂34和防共振離合器36。除了如本文所描述的，單向離合器30、轂34和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32還可以以美國專利申請序列號No. 10/519，591和/或No. 10/542, 625中描述的方式構(gòu)造。單向離合器30可以包括彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40、離合器彈簧支架42和離合器彈簧44。彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40構(gòu)造成扭轉(zhuǎn)彈性地聯(lián)接離合器彈簧支架42和轂34，并且可包括一個(gè)或更多個(gè)彈簧。在所提供的具體示例中，彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40包括單螺旋扭力彈簧46，該單螺旋扭力彈簧46繞超越解耦器10的旋轉(zhuǎn)軸線48同心地布置，但可以理解，可以使用其他適應(yīng)扭轉(zhuǎn)的聯(lián)接器，諸如兩個(gè)或更多個(gè)如美國專利申請序列號No. 10/572，128 中所公開的拱形螺旋壓縮彈簧。扭力彈簧46可以由具有所需橫截面形狀(例如圓形、方形、 矩形)的適合的彈簧絲形成，其端部可以是磨光或未磨光的。在所提供的具體示例中，扭力彈簧46具有未磨光的封閉端部50。參照圖4和圖5，離合器彈簧支架42可以扭轉(zhuǎn)地聯(lián)接至彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40， 并且與離合器彈簧44接合。在所提供的具體示例中，離合器彈簧支架42包括螺旋形溝道 52、鄰接部M和離合器彈簧槽56，所述螺旋形溝道52構(gòu)造成鄰接扭力彈簧46的端部50中對應(yīng)的一個(gè)端部。鄰接部M可以構(gòu)造成在扭力彈簧46的端部50抵接螺旋形溝道52時(shí)鄰接形成扭力彈簧46的彈簧絲的軸向端面58。離合器彈簧槽56可以從離合器彈簧支架42 的外圓周表面60延伸到離合器彈簧支架42的徑向內(nèi)部中，并且可以終結(jié)于離合器彈簧鄰接部62。離合器彈簧44可以由彈簧絲材料形成，并可以包括第一端部66、第二端部68和介于第一端部66與第二端部68之間的多個(gè)螺旋彈簧圈70。彈簧絲材料可以具有諸如方形、 矩形或圓形的所需橫截面形狀，并且可以是未涂覆(即，裸露)的，或者可以涂覆有適合的鍍層和/或涂層。此外，離合器彈簧44的螺旋彈簧圈70上可以使用諸如潤滑脂的潤滑劑。 第一端部66可以沿軸向接收到離合器彈簧槽56中，并且可以與離合器彈簧槽56協(xié)作，使得第一端部66在徑向和圓周方向上保持于離合器彈簧支架42。此外，形成第一端部的彈簧絲44的軸向端部72可以鄰接離合器彈簧鄰接部62，使得可以通過離合器彈簧鄰接部62 與第一端部66的軸向端部72之間的接觸而在彈簧支架42與離合器彈簧44之間傳遞(即從彈簧支架42向離合器彈簧44傳遞，或從離合器彈簧44向彈簧支架42傳遞)旋轉(zhuǎn)動力。再參照圖3和圖4，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32可以具有外表面80和內(nèi)柱形表面82，外表面80 的形狀或其它方面構(gòu)造成在特定的驅(qū)動系統(tǒng)中傳遞旋轉(zhuǎn)動力。在提供的示例中，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件 32是皮帶輪，其外表面構(gòu)造成接合多楔帶。但可以理解，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32可以構(gòu)造成具有不同的皮帶輪構(gòu)造，或具有例如滾輪、摩擦滾輪、鏈輪或齒輪的構(gòu)造。內(nèi)柱形表面82的尺寸可以構(gòu)造成與離合器彈簧44的螺旋彈簧圈70摩擦地接合。在所提供的具體示例中，離合器彈簧44的螺旋彈簧圈70通過過盈配合接合內(nèi)柱形表面82。參照圖4和圖6，轂34可以扭轉(zhuǎn)地聯(lián)接于彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40，并且可以包括頭部或凸緣部90、和桿部92。在所提供的具體示例中，凸緣部90包括螺旋形溝道100和鄰接部102，其中，螺旋形溝道100構(gòu)造成鄰接扭力彈簧46的端部50中對應(yīng)的一個(gè)端部，鄰接部102可以構(gòu)造成在扭力彈簧46的端部50抵接螺旋形溝道100時(shí)鄰接形成扭力彈簧46 的彈簧絲的軸向端面104。桿部92可以構(gòu)造成通過任意適合的方法——諸如過盈配合、配對花鍵或帶齒的幾何構(gòu)型、螺紋、螺紋緊固件、鍵等——聯(lián)接于從動附件12(圖1)的輸入構(gòu)件或聯(lián)接于旋轉(zhuǎn)動力源的輸出構(gòu)件16 (圖1A)，從而使轂34將隨所述附件的輸入構(gòu)件或動力源的輸出構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)。轂34可以包括有助于超越解耦器10的安裝的一個(gè)或更多個(gè)特征，諸如能夠用于使轂34相對于所述附件的輸入構(gòu)件或動力源的輸出構(gòu)件停止或轉(zhuǎn)動的六角形凹入部108。桿部92可以被接收穿過單向離合器30，從而將離合器彈簧支架42可旋轉(zhuǎn)地布置在桿部92上。可將止推墊圈110固定地聯(lián)接于桿部92，從而將單向離合器30軸向地定位到轂 34上。在所提供的具體示例中，止推墊圈110還可以使扭力彈簧46保持在軸向壓縮狀態(tài)。 止推墊圈110和離合器彈簧支架42可以如在美國申請序列號No. 10/581，097中公開的那樣構(gòu)造成彼此協(xié)作以便阻止離合器彈簧支架42的螺旋形溝道52(圖5)與扭力彈簧46的對應(yīng)端部50之間的相對轉(zhuǎn)動?？梢允褂幂S承和/或襯套以將旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32可旋轉(zhuǎn)地支撐在轂34上。在所提供的具體示例中，可在凸緣部90和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32之間布置襯套120，同時(shí)可在桿部92與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32之間布置使用軸承滾珠或滾子的密封或未密封的軸承組件122。還可以在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件 32與桿部92之間設(shè)置一個(gè)或更多個(gè)密封件或防護(hù)件124，以抑制灰塵、碎片及濕氣侵入超越解耦器10的內(nèi)部，并且抑制離合器彈簧44的螺旋彈簧圈70上的任何潤滑劑從超越解耦器10的內(nèi)部逸出。重新參照圖3和圖4，當(dāng)要通過超越解耦器10傳遞旋轉(zhuǎn)動力時(shí)，旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32與轂 34之間在第一旋轉(zhuǎn)方向上的相對轉(zhuǎn)動傾向于使離合器彈簧44展開，從而使離合器彈簧44 的外圓周表面130夾緊地接合旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32的內(nèi)柱形表面82，由此使旋轉(zhuǎn)動力能夠通過超越解耦器10傳遞。如果某個(gè)物體(即圖1中的從動附件或圖2中的驅(qū)動系統(tǒng))的轉(zhuǎn)動慣量足夠高，從而引起旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32與轂34之間在第二相反的旋轉(zhuǎn)方向上的足夠量的相對轉(zhuǎn)動， 則離合器彈簧44將傾向于卷繞得更緊，從而使得旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32和轂可以彼此獨(dú)立地轉(zhuǎn)動。防共振離合器36可以包括用于在通過超越解耦器10傳遞旋轉(zhuǎn)動力時(shí)使單向離合器30脫離接合以限制彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的偏轉(zhuǎn)的任何裝置。在所提供的具體示例中， 防共振離合器36包括離合器彈簧44的第二端部68和形成在轂34的凸緣部90上的離合器特征140。離合器彈簧44的第二端部68可以沿所需方向遠(yuǎn)離螺旋彈簧圈70延伸。在所提供的具體示例中，第二端部68在由螺旋彈簧圈70限定的管狀區(qū)域146中平行于超越解耦器10的旋轉(zhuǎn)軸線48延伸。但可以理解，第二端部68也可以在諸如徑向向內(nèi)或徑向向外的其它方向上延伸。離合器特征140可以包括離合器構(gòu)件150，該離合器構(gòu)件150可以接合離合器彈簧44的第二端部68，以使離合器彈簧44卷繞得更緊，由此響應(yīng)于彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40 的預(yù)定量的偏轉(zhuǎn)而與內(nèi)柱形表面82脫離接合。在所提供的具體示例中，在凸緣部90中形成有弧形窗口或孔口，而離合器構(gòu)件150由該孔口的側(cè)面形成或限定。當(dāng)通過超越解耦器 10傳遞旋轉(zhuǎn)動力時(shí)，離合器彈簧44的第二端部68可以布置在所述孔口內(nèi)，并且離合器構(gòu)件 150會隨著彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的偏轉(zhuǎn)的增大或減小而朝向或遠(yuǎn)離離合器彈簧44的第二端部68轉(zhuǎn)動。如上文指出的，彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40以預(yù)定設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行的偏轉(zhuǎn)會造成離合器構(gòu)件150與第二端部68之間的接觸，此接觸使離合器彈簧44更緊地卷繞從而與旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32脫離接合。圖7圖示了當(dāng)彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40以小于預(yù)定量的給定幅度偏轉(zhuǎn)時(shí)第二端部68和離合器構(gòu)件150的相對位置，而圖8則圖示了當(dāng)彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40 以等于預(yù)定量的幅度偏轉(zhuǎn)時(shí)第二端部68和離合器構(gòu)件150的相對位置?？梢岳斫猓Q于離合器彈簧44的構(gòu)造和彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的預(yù)定偏轉(zhuǎn)量的大小，可能需要離合器彈簧44與圖8中圖示的相比或多或少的收緊(卷繞緊)以便使離合器彈簧44與內(nèi)柱形表面 82脫離接合。參照圖9，圖9示出了展現(xiàn)通過現(xiàn)有技術(shù)的超越解耦器驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)的操作的各個(gè)方面的曲線。曲線200表示作為時(shí)間的函數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)超越解耦器的皮帶輪轉(zhuǎn)速， 曲線202表示作為時(shí)間的函數(shù)的交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓，曲線204表示作為時(shí)間的函數(shù)的現(xiàn)有技術(shù)超越解耦器的轂轉(zhuǎn)速。盡管產(chǎn)生這些曲線的測試是在測試工作臺上進(jìn)行的，但應(yīng)當(dāng)理解，該測試被配置成通過汽車中通常所采用類型的前置發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動裝置來模擬交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動。就此而言，我們注意到，盡管皮帶輪轉(zhuǎn)速的變化可能看起來很大，但應(yīng)當(dāng)理解，交流發(fā)電機(jī)皮帶輪的直徑與曲軸皮帶輪相比相對較小，使得發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速上相對較小的變化以近似于曲軸皮帶輪周長與交流發(fā)電機(jī)皮帶輪周長之比的量被放大。不存在其他扭轉(zhuǎn)輸入，現(xiàn)有技術(shù)的超越解耦器構(gòu)造成減弱皮帶輪轉(zhuǎn)速振蕩對于轂的影響，由此，期望轂轉(zhuǎn)速振蕩的峰間值變化量的幅度小于皮帶輪轉(zhuǎn)速的峰間值變化量的幅度。在曲線202中，當(dāng)交流發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)器關(guān)斷或接通時(shí)，發(fā)生交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓大小的突然變化。由于轉(zhuǎn)動交流發(fā)電機(jī)所需轉(zhuǎn)矩與交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓相關(guān)，交流發(fā)電機(jī)的關(guān)斷和接通使超越解耦器的扭轉(zhuǎn)載荷產(chǎn)生突然變化。通過皮帶輪輸入到現(xiàn)有超越解耦器的扭轉(zhuǎn)振動以及通過轂輸入到現(xiàn)有超越解耦器的扭轉(zhuǎn)載荷共同作用促使彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器如圖10所示地共振，圖10示出了轂相對于皮帶輪的角位移。圖10中的水平虛線圖示了給定周期內(nèi)的角位移的上、下邊界，為在0. 0555秒的時(shí)間間隔內(nèi)上、下邊界角位移差近似81. 5度。
圖11和圖12中示出了展現(xiàn)通過超越解耦器10(圖3)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)的操作的各個(gè)方面的曲線。圖11中，曲線300表示作為時(shí)間的函數(shù)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32(圖3)的轉(zhuǎn)速， 曲線302表示作為時(shí)間的函數(shù)的交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓，曲線304表示作為時(shí)間的函數(shù)的轂 34(圖3)的轉(zhuǎn)速。圖12中的曲線圖示了轂34(圖3)相對于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32(圖3)的角位移。 圖12中的水平虛線圖示了給定周期內(nèi)的角位移的上、下邊界，為在0.0198秒的時(shí)間間隔內(nèi)上、下邊界角位移差近似35. 0度。對于上文描述的示例來說，得到這些曲線的測試是在與得到和圖9及圖10相關(guān)的曲線所使用的條件相同的條件下在測試工作臺上進(jìn)行的。但如圖12中示出的，超越解耦器10(圖1)未發(fā)生共振。重新參見圖3和圖4，可以理解本文提供了一種用于具有帶有彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器的超越解耦器的驅(qū)動系統(tǒng)的操作的方法。更具體地，該驅(qū)動系統(tǒng)可在第一組操作條件下操作從而使單向離合器30聯(lián)接于旋轉(zhuǎn)構(gòu)件32，以利于通過超越解耦器10傳遞轉(zhuǎn)矩；超越解耦器可以響應(yīng)于單向離合器30中的彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的等于預(yù)定偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)量而解耦，該預(yù)定偏轉(zhuǎn)被選擇成阻止彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40上的共振狀況的開始。本文還提供了用于制造根據(jù)本公開教導(dǎo)構(gòu)造的超越解耦器(即非共振超越解耦器)的方法。該方法可以包括設(shè)定彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40 (或超越解耦器10)的理想疲勞壽命；設(shè)定彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)；以及，通過將彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的最大偏轉(zhuǎn)控制成使得彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40所經(jīng)歷的最大偏轉(zhuǎn)小于等于設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)來防止彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的共振。可以理解，可以以任意多種方式——諸如通過分析方法、實(shí)驗(yàn)、選擇以及它們的組合——來設(shè)定彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的理想疲勞壽命。通?？赡芤蟪浇怦钇?0經(jīng)受得住包括預(yù)定量的測試或操作周期的預(yù)定方案或系統(tǒng)性計(jì)劃。例如，可能需要在汽車前置發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動裝置中使用的超越解耦器經(jīng)受得住包括預(yù)定量的發(fā)動機(jī)起動——諸如 500, 000次發(fā)動機(jī)起動——的測試方案。更復(fù)雜的測試方案可包括第一量的發(fā)動機(jī)起動、 第二量的發(fā)動機(jī)怠速環(huán)節(jié)(以預(yù)定量的時(shí)長模擬車輛發(fā)動機(jī)的怠速)、第三量的加速環(huán)節(jié) (以預(yù)定量的時(shí)長和預(yù)定速率模擬車輛發(fā)動機(jī)的加速)、以及第四量的減速環(huán)節(jié)(以預(yù)定量的時(shí)長和預(yù)定速率模擬車輛發(fā)動機(jī)的減速)。在這種情況下，可能期望使用諸如模擬軟件的分析手段來進(jìn)行彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的初步設(shè)計(jì)，然后根據(jù)包括轉(zhuǎn)矩傳遞裝置(例如解耦器組件10)的成本或可制造性的標(biāo)準(zhǔn)來修改彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40，之后響應(yīng)于測試過程中采集到的數(shù)據(jù)來修改彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40?？蛇x地，可以例如通過仿效已知具有理想疲勞壽命的非共振超越解耦器中的彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40，或基于將通過非共振超越解耦器驅(qū)動的裝置的慣量和用以驅(qū)動通過非共振超越解耦器驅(qū)動的裝置的峰值轉(zhuǎn)矩中的至少一個(gè)而從一個(gè)或更多個(gè)非共振超越解耦器中選擇非共振超越解耦器，從而簡單地通過選擇來設(shè)定理想疲勞壽命。設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)是彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40可以在共振過程中經(jīng)歷但不會使彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器的疲勞壽命減小成低于理想疲勞壽命的偏轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)不必是最大偏轉(zhuǎn)，并且可以以任意多種方式——諸如通過分析方法、實(shí)驗(yàn)、選擇以及它們的組合——來設(shè)定。例如， 設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)可以設(shè)定在或選擇成這樣的水平低于彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40能夠在共振過程中經(jīng)歷但不會使彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器的疲勞壽命減小成低于理想疲勞壽命的最大偏轉(zhuǎn)?？蛇x地，可以例如通過從已知具有理想疲勞壽命的非共振超越解耦器仿效操作或物理特性而簡單地通過選擇來設(shè)定設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)。由于彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40的偏轉(zhuǎn)與通過彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40傳遞的轉(zhuǎn)矩量直接相關(guān)，可以理解，可將設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)的尺度設(shè)計(jì)得足夠大以確?？梢栽谒星樾蜗买?qū)動通過非共振超越解耦器接收旋轉(zhuǎn)動力的部件。例如，在某些情況下可能需要設(shè)定將要通過非共振超越解耦器接收旋轉(zhuǎn)動力的裝置的峰值轉(zhuǎn)矩，并且設(shè)定彈性轉(zhuǎn)矩傳遞聯(lián)接器40在傳遞峰值轉(zhuǎn)矩時(shí)的偏轉(zhuǎn)小于設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)。可以理解，上文的描述本質(zhì)上僅為示例性的而非意于限制本發(fā)明及其應(yīng)用或用途。盡管已經(jīng)在說明書中描述并在附圖中圖示了具體示例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，可以在不背離如權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種改型并對本發(fā)明的要素進(jìn)行等同替換。此外，本文清楚地設(shè)想了各種示例之間的特征、元件和/或功能的混合及配合，因而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本公開可以理解，一個(gè)示例的特征、元件和/或功能可以酌情結(jié)合到其它示例中，除非上文中另有說明。此外，還可以進(jìn)行許多修改以使具體情形或材料適合于本公開的教導(dǎo)而不脫離其基本范圍。因此，期望不要將本公開局限于通過附示并在說明書中描述的作為目前想到的用于實(shí)施本公開教導(dǎo)的最佳實(shí)施方式的具體示例，而是期望本公開的范圍包括落入前文的描述及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的任意實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種制造超越解耦器的方法，所述超越解耦器構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與轂之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力，所述超越解耦器包括具有離合器彈簧的單向離合器、聯(lián)接于所述離合器彈簧的支架、 和將所述支架彈性地聯(lián)接于所述轂的至少一個(gè)彈簧，所述方法包括設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧的理想疲勞壽命；設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中的設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)，其中，所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中以設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行的偏轉(zhuǎn)不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命；和通過將所述至少一個(gè)彈簧的最大偏轉(zhuǎn)控制成使得所述最大偏轉(zhuǎn)小于等于所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)來防止所述超越解耦器上的共振。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)是所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命的最大偏轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于通過所述超越解耦器驅(qū)動的至少一個(gè)裝置的轉(zhuǎn)動慣量來設(shè)定所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于通過所述超越解耦器驅(qū)動的一個(gè)或更多個(gè)裝置的峰值轉(zhuǎn)矩來設(shè)定所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括設(shè)定將要從所述超越解耦器接收旋轉(zhuǎn)動力的裝置的峰值驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，其中，當(dāng)通過所述超越解耦器傳遞大小等于所述峰值驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩時(shí)，所述至少一個(gè)彈簧的所述最大偏轉(zhuǎn)大于所述至少一個(gè)彈簧的偏轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述離合器彈簧包括螺旋扭力彈簧，所述螺旋扭力彈簧的彈簧圈圍繞所述超越解耦器的旋轉(zhuǎn)軸線同心地布置。
7.一種用于操作具有環(huán)形動力傳遞元件和超越解耦器的驅(qū)動系統(tǒng)的方法，所述超越解耦器包括轂、旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、和位于所述轂與所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的單向離合器，所述單向離合器包括支架、離合器彈簧和布置在所述支架與所述轂之間的一個(gè)或更多個(gè)彈簧，所述離合器彈簧具有接合到所述支架的第一端部，所述離合器彈簧構(gòu)造成驅(qū)動性地聯(lián)接于所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述方法包括在第一組操作條件下操作所述驅(qū)動系統(tǒng)，以促成所述離合器彈簧到所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的聯(lián)接，從而有利于通過所述超越解耦器傳遞轉(zhuǎn)矩；和響應(yīng)于所述至少一個(gè)彈簧的大于等于預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)量而解耦所述超越解耦器，其中，所述預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)選擇成阻止所述至少一個(gè)彈簧上的共振狀況的開始。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述至少一個(gè)彈簧包括螺旋彈簧，所述螺旋彈簧圍繞所述超越解耦器的旋轉(zhuǎn)軸線同心地布置。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述離合器彈簧具有位于與所述第一端部相對的一側(cè)上的第二端部，當(dāng)所述至少一個(gè)彈簧已經(jīng)偏轉(zhuǎn)的量大于等于所述預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二端部與所述轂進(jìn)行接觸從而使所述離合器彈簧的至少一部分沿遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的方向卷繞，由此起動所述超越解耦器的解耦。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括皮帶輪、滾輪或鏈輪。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述預(yù)定彈簧偏轉(zhuǎn)選擇成使所述至少一個(gè)彈簧具有預(yù)定的疲勞壽命。
12.一種制造超越解耦器的方法，所述超越解耦器構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與轂之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力，所述超越解耦器包括具有離合器彈簧的離合器、聯(lián)接于所述離合器彈簧的支架、和將所述支架彈性地聯(lián)接于所述轂的至少一個(gè)彈簧，所述方法包括設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧的理想疲勞壽命；設(shè)定能夠在共振過程中通過所述至少一個(gè)彈簧傳遞的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩，其中，在共振過程中通過所述至少一個(gè)彈簧進(jìn)行的所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩的傳遞不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命；和通過將通過所述超越解耦器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩控制成使得所述最大轉(zhuǎn)矩小于等于所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩來防止所述超越解耦器上的共振。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩是能夠在共振過程中通過所述至少一個(gè)彈簧傳遞而不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命的最大轉(zhuǎn)矩。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包括設(shè)定將要從所述超越解耦器接收旋轉(zhuǎn)動力的裝置的峰值驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，其中，通過所述超越解耦器傳遞的所述最大轉(zhuǎn)矩大于所述峰值驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，至少部分地基于通過所述超越解耦器驅(qū)動的至少一個(gè)裝置的轉(zhuǎn)動慣量來設(shè)定所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，至少部分地基于通過所述超越解耦器驅(qū)動的一個(gè)或更多個(gè)裝置的峰值轉(zhuǎn)矩來設(shè)定所述設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)矩。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述離合器彈簧包括螺旋扭力彈簧，所述螺旋扭力彈簧的彈簧圈圍繞所述超越解耦器的旋轉(zhuǎn)軸線同心地布置。
全文摘要
一種制造超越解耦器的方法，所述超越解耦器構(gòu)造成在旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與轂之間傳遞旋轉(zhuǎn)動力。所述超越解耦器包括具有離合器彈簧的單向離合器、聯(lián)接于所述離合器彈簧的支架、和將所述支架彈性地聯(lián)接于所述轂的至少一個(gè)彈簧。所述方法包括設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧的理想疲勞壽命；設(shè)定所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中的設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)，其中，所述至少一個(gè)彈簧在共振過程中以設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行的偏轉(zhuǎn)不會使所述至少一個(gè)彈簧的疲勞壽命減小成低于所述理想疲勞壽命；和通過控制所述至少一個(gè)彈簧的最大偏轉(zhuǎn)使得所述最大偏轉(zhuǎn)小于等于所述設(shè)計(jì)偏轉(zhuǎn)而防止所述超越解耦器上的共振。
文檔編號F16F15/123GK102203450SQ200980142270
公開日2011年9月28日 申請日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者徐軍, 約翰·R·安特恰克 申請人:利滕斯汽車合伙公司