專利名稱：曲軸帶輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種曲軸帶輪，用于在曲軸和帶傳動裝置之間傳遞轉(zhuǎn)矩，具有傳動機構(gòu)、制動和/或離合裝置和至少一個空程裝置。
背景技術(shù)：
從歐洲專利文獻EP0782674B1已知一種具有可轉(zhuǎn)換方向的離合器的曲軸脫耦器。從歐洲專利文獻EP0980479B1已知一種帶傳動系統(tǒng)，具有發(fā)電機連接空程裝置離合器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，進一步優(yōu)化根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的曲軸帶輪，尤其在不同運行功能和/或所需安裝空間方面優(yōu)化。對于一種用于在曲軸和帶傳動裝置之間傳遞轉(zhuǎn)矩的曲軸帶輪，該曲軸帶輪具有一個傳動機構(gòu)、一個制動和/或離合裝置和至少一個空程裝置，該任務(wù)的解決方案是，所述制動和/或離合裝置具有至少兩個可與對應(yīng)面摩擦鎖合地連接的摩擦面。通過所述制動和/或離合裝置能夠以簡單的方式實現(xiàn)用帶傳動的啟動器發(fā)電機的不同工作方式，例如啟動-停止運行、停車空調(diào)運行和發(fā)電機工作方式。此外，該制動和/或離合裝置使得在確定的運行狀態(tài)例如停車空調(diào)運行中傳動機構(gòu)能夠脫耦，該傳動機構(gòu)優(yōu)選實施為行星齒輪變速器。所述摩擦面和對應(yīng)面優(yōu)選在徑向方向上延伸。所述摩擦面能夠在軸向方向上方向相反地布置或相互面對?！拜S向”和“徑向”的概念相對于曲軸帶輪的旋轉(zhuǎn)軸線而言?！拜S向”是指在旋轉(zhuǎn)軸線的方向上或者平行于旋轉(zhuǎn)軸線。“徑向”是指旋轉(zhuǎn)軸線的橫向。該曲軸帶輪的一個優(yōu)選實施例的特征在于，所述傳動機構(gòu)的行星架通過至少一個用于扭轉(zhuǎn)減振的彈簧裝置與固定在曲軸上的法蘭件耦合。該彈簧裝置有利地用于實現(xiàn)減振功能。在常規(guī)的曲軸帶輪中，該減振功能例如通過橡膠槽道實現(xiàn)。該曲軸帶輪的另一優(yōu)選實施例的特征在于，在所述法蘭件上設(shè)置了具有止擋面的止擋元件，所述止擋面與行星架的止擋面相協(xié)調(diào)，以便限制行星架和法蘭件之間的扭轉(zhuǎn)角。該法蘭件可克服所述彈簧裝置的彈簧作用相對于行星架扭轉(zhuǎn)。通過所述止擋面限制行星架和法蘭件之間的相對扭轉(zhuǎn)。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，所述彈簧裝置包括至少一個螺旋壓縮彈簧。它與橡膠槽道相比的優(yōu)點是，彈簧裝置能夠無困難地布置在油室中。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，一個減振質(zhì)量與所述行星架組合?！敖M合”例如是指所述減振質(zhì)量與所述行星架一體地連接。但減振質(zhì)量和行星架也能夠?qū)嵤榉珠_的件，它們材料鎖合地或者借助固定元件相互固定連接。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，所述減振質(zhì)量、傳動機構(gòu)和彈簧裝置布置在一個油室中。有利地，可以使用現(xiàn)有的發(fā)動機潤滑系統(tǒng)來潤滑。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，所述制動和/或離合裝置包括一個電磁鐵，它與一殼體不相對轉(zhuǎn)動地連接。所述制動和/或離合裝置正常情況下優(yōu)選是打開的。為了開始燃燒，即為了借助啟動器發(fā)電機啟動內(nèi)燃發(fā)動機，所述行星齒輪變速器借助該制動和/或離合裝置被致動。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，所述電磁鐵與一銜鐵板協(xié)同作用，所述銜鐵板與一殼體防扭轉(zhuǎn)地相連接。所述銜鐵板例如借助板簧安裝在一個曲軸箱上。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選實施例的特征在于，所述制動和/或離合裝置包括一個制動和/或離合盤，它與所述傳動機構(gòu)的內(nèi)齒輪防扭轉(zhuǎn)地連接。由此，所述內(nèi)齒輪的質(zhì)量能夠保持很小，以便減小不希望的叮當噪聲。有利地，一個密封板與所述內(nèi)齒輪組合，該密封板用于密封曲軸帶輪中的油室。所述制動和/或離合盤可夾緊在所述電磁鐵和壓板之間，以便致動所述實施為行星齒輪變速器的傳動機構(gòu)。該曲軸帶輪的進一步優(yōu)選的實施例的特征在于，所述制動和/或離合裝置包括兩個銜鐵盤，它們與所述傳動機構(gòu)的內(nèi)齒輪防扭轉(zhuǎn)地連接并且所述電磁鐵布置在它們之間。所述固定在殼體上的電磁鐵可夾緊在所述銜鐵盤之間，以便致動所述實施為行星齒輪變速器的傳動機構(gòu)。在這里有利地可以利用整個行星齒輪變速器的質(zhì)量作為減振質(zhì)量。本發(fā)明還涉及一種機動車傳動系，如同例如在德國公開文獻DE102007021233A1中所公開的一樣。該文獻說明的力傳遞單元能夠被本發(fā)明的曲軸帶輪代替。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細節(jié)在下述說明中給出，在下述說明中結(jié)合附圖詳細地說明不同的實施例。在附圖中示出:圖1根據(jù)第一實施例的曲軸帶輪的縱剖面；圖2圖1的剖面的立體圖；圖3圖1和2的曲軸帶輪的安裝螺釘?shù)牧Ⅲw圖；圖4圖1和2的曲軸帶輪的空程裝置外環(huán)的立體圖；圖5圖1和2的曲軸帶輪的法蘭件的立體圖；圖6圖1和2的曲軸帶輪的第一行星架的立體圖；圖7圖1和2的曲軸帶輪的第二行星架的立體圖；圖8圖1和2的曲軸帶輪的內(nèi)齒輪的立體圖；圖9具有根據(jù)第二實施例的曲軸帶輪的機動車傳動系的極簡化視圖；圖10圖9的曲軸帶輪的詳圖的縱剖面以及圖11圖10的曲軸帶輪的局部剖切的俯視圖。
具體實施例方式在圖1至8和9至11中，以不同的視圖示出根據(jù)不同實施例的曲軸帶輪I ;81。曲軸帶輪I ;81包括一個帶輪槽2 ;82，它也被簡稱為帶輪或者帶槽并且例如用于使帶傳動裝置的帶與帶啟動器發(fā)電機和/或至少一個輔助機組、例如空調(diào)壓縮機耦合。曲軸帶輪I ;81在機動車的傳動系中如同例如在德國公開文獻DE102007021233A1中所公開的那樣安裝在曲軸4 ；84上，曲軸4 ；84可繞旋轉(zhuǎn)軸線5旋轉(zhuǎn)。該機動車優(yōu)選是具有內(nèi)燃發(fā)動機和電機的混合動力車，該電機尤其實施為發(fā)電機。混合動力車能夠例如單獨用內(nèi)燃發(fā)動機運行或者單獨用電機運行。
在曲軸帶輪I ;81中集成有帶輪空程裝置6 ;86。帶輪空程裝置6 ；86在帶槽2 ；82和曲軸4 ;84之間起作用。帶輪空程裝置6 ;86用于在曲軸帶輪運行中阻尼轉(zhuǎn)矩沖擊。在曲軸帶輪I ;81中還集成有法蘭件7 ;87。該法蘭件7 ;87與曲軸4 ；84固定連接。減振質(zhì)量9與法蘭件7 ;87在中間連接彈簧裝置8 ;88的情況下耦合。如圖9所示，法蘭件7 ；87也能夠通過橡膠槽道88與一減振質(zhì)量耦合。減振質(zhì)量9形成曲軸減振器，它用于在曲軸帶輪I運行時阻尼不希望的轉(zhuǎn)矩振動、轉(zhuǎn)矩不均勻和/或轉(zhuǎn)矩沖擊。在曲軸帶輪I ;81中還集成有傳動機構(gòu)10 ;90，該傳動機構(gòu)優(yōu)選實施為行星齒輪變速器。該行星齒輪變速器10 ；90包括內(nèi)齒輪11 ;91。行星輪12 ；92與內(nèi)齒輪11 ；91嚙合，行星輪12 ；92可轉(zhuǎn)動地安置在行星架13 ；93上。行星輪12 ；92還與太陽輪14 ；94嚙合，太陽輪14 ;94與內(nèi)齒輪11 ;91、行星輪12 ;92和行星架13 ;93—起集成到曲軸帶輪I ；81中。帶輪空程裝置6 ；86包括一個內(nèi)環(huán)41 ；191和一個外環(huán)42 ;192。帶輪空程裝置6 ；86的內(nèi)環(huán)41 ；191構(gòu)造在安裝螺釘44 ；194上，安裝螺釘444 ；194也被稱為中心螺釘，法蘭件7 ;87通過該安裝螺釘固定在曲軸上。外環(huán)42 ; 192通過一個例如實施為球軸承的滾動軸承45 ; 195可轉(zhuǎn)動地安置在安裝螺釘44 ; 194上。此外，外環(huán)42 ; 192借助一個例如實施為滾子軸承的滾動軸承46 ；196可轉(zhuǎn)動地安置在帶輪空程裝置6 ；86的內(nèi)環(huán)41 ；191上。圖1至8中所示的曲軸帶輪I包括一個制動和/或離合裝置50，它實施為電磁操作的雙面摩擦制動器52。雙面摩擦制動器52包括一個電磁鐵53，該電磁鐵與銜鐵板54協(xié)同作用。電磁鐵53和銜鐵板54通過一個單獨的板簧懸掛裝置軸向可校準地固定在曲軸殼體55上，以便調(diào)整制動器52中的兩側(cè)氣隙。對于曲軸帶輪I中的狹窄安裝空間而言，雙面制動器52是有利的。一制動盤56可夾緊在電磁鐵53和銜鐵板54之間，該制動盤與行星齒輪變速器10的內(nèi)齒輪11無相對轉(zhuǎn)動地連接。在內(nèi)齒輪11上安置一密封板58,該密封板與另一密封板59 一起包圍行星齒輪變速器10和減振質(zhì)量9。在該另一密封板59和空轉(zhuǎn)外環(huán)42之間布置一徑向軸密封環(huán)60。該徑向軸外環(huán)60是唯一附加的密封件，它有利地配合在一個小直徑上并且在發(fā)電機運行中幾乎沒有速度差。由此，行星齒輪變速器10是低摩擦的。曲軸密封裝置可在行星齒輪變速器10的密封板58上運轉(zhuǎn)，由此可省去曲軸4上的滑動面。行星齒輪變速器10用發(fā)動機油潤滑并且不需要額外的排氣。減振質(zhì)量9完全處于發(fā)動機油室中，這使得能簧系統(tǒng)能夠良好潤滑。內(nèi)齒輪11，密封板58,59和制動盤56的質(zhì)量保持盡可能小，以使叮當噪聲最小。內(nèi)齒輪11在圖8中單獨以立體圖示出。如從圖6可知，這些行星輪12連同外側(cè)的附加齒輪61，64單個地并且分開地朝向內(nèi)齒輪11或者太陽輪14預(yù)壓緊，例如借助盤形彈簧。通過附加齒輪61，64可減小齒間隙和不希望的傳動噪聲。附加齒輪61，64也被稱為對應(yīng)齒輪，附加齒輪61,64的齒具有與行星輪12—樣的模數(shù),但少一個齒,這通過齒廓變位實現(xiàn)。在圖3中單個地以立體圖示出安裝螺釘或中心螺釘44。曲軸帶輪I通過兩個滾動軸承45，46在兩側(cè)支承在中心螺釘44上?？粘萄b置6最佳地在軸承45，46之間對中。中心螺釘44還能夠用韌性材料制成，用于將曲軸帶輪I固定在曲軸4上。作為用于軸承45，46和空程裝置6的轉(zhuǎn)動道62，63，一個淬火板被壓到中心螺釘44上。因為在發(fā)電機運行中轉(zhuǎn)矩經(jīng)空程裝置6通過中心螺釘44傳遞到帶槽2上，中心螺釘44有利地具有左旋螺紋65。
在圖4中單個地以立體圖示出空程裝置外環(huán)42?？粘萄b置外環(huán)42包括一個罐形的基體，在該基體上構(gòu)造有具有外齒67的太陽輪14。法蘭68從該罐形基體徑向向外延伸。如從圖1和2看到，帶槽2借助鉚接元件固定在法蘭68上。在圖5中單個地以立體圖示出法蘭件7。法蘭件7具有一個罐形的基體，在該基體上構(gòu)造有齒69，這些齒用于使法蘭件7在通過安裝螺釘44固定在曲軸4上之前無相對轉(zhuǎn)動地與曲軸4連接。法蘭件7還包括徑向向外折曲的懸掛元件71，72，用于懸掛弓形彈簧系統(tǒng)的弓形彈簧，該弓形彈簧系統(tǒng)是彈簧裝置8。法蘭件7還包括各具有兩個止擋面75，76的一些徑向止擋元件74。在圖6和7中單個地以立體圖示出優(yōu)選多件式構(gòu)造的行星架13。在行星架13上設(shè)置有止擋面77，78，它們與法蘭件7上的止擋面75，76協(xié)同作用，以限制兩個件7和13逆著彈簧裝置8的彈簧力可能發(fā)生的彼此相對扭轉(zhuǎn)。具有弓形彈簧系統(tǒng)的彈簧裝置8取代橡膠槽道承擔減振功能。在行星架13上設(shè)置有用于彈簧裝置8的弓形彈簧的懸掛裝置。減振質(zhì)量9包括整個行星架13。在停車空調(diào)狀態(tài)下，空程裝置6被超越并且內(nèi)齒輪11自由旋轉(zhuǎn)。為了啟動內(nèi)燃發(fā)動機，內(nèi)齒輪11被雙面摩擦制動器52制動(脈沖啟動)。如果發(fā)動機轉(zhuǎn)動，則內(nèi)齒輪11被釋放并且空程裝置6承擔帶傳動裝置的脫耦功能。為了在低速情況下填充渦輪孔，內(nèi)齒輪11又可被雙面摩擦制動器52制動并且激勵啟動器發(fā)動機。圖9至11中所示的曲軸帶輪81包括一個制動和/或離合裝置100，它實施為電磁操作的雙面摩擦制動器102。雙面摩擦制動器100包括一個電磁鐵103，該電磁鐵通過連接元件104固定在曲軸殼體105上。電磁鐵103在構(gòu)成合適的氣隙情況下布置在兩個銜鐵盤111，112之間。當電磁鐵103 (也被稱為磁軛或者磁軛體)通電時，銜鐵板111，112就被電磁鐵103吸引，以使雙面摩擦制動器100閉合。兩個銜鐵盤111，112與行星變速器90的內(nèi)齒輪91無相對轉(zhuǎn)動地連接。行星變速器90如在前述實施例中一樣用發(fā)動機油潤滑并且不需要額外的排氣。行星變速器90的零件共同構(gòu)成一減振質(zhì)量，該減振質(zhì)量完全處于發(fā)動機油室中，這使得彈簧系統(tǒng)能夠良好潤滑。與在前述實施例中一樣，這些行星輪12連同額外的附加齒輪或?qū)?yīng)齒輪121，122單個地并且分開地朝向內(nèi)齒輪91或者太陽輪94預(yù)壓緊，例如借助螺旋彈簧。布置在附加齒輪或?qū)?yīng)齒輪121，122的中間的行星輪12傳遞轉(zhuǎn)矩。兩個外側(cè)的附加齒輪或?qū)?yīng)齒輪121，122分別相對于中間的行星輪12借助弓形彈簧彈性貼緊。因此，附加齒輪121，122中的一個占據(jù)因內(nèi)齒輪嚙合產(chǎn)生的游隙，附加齒輪121，122中的另一個占據(jù)因太陽輪嚙合產(chǎn)生的游隙。通過附加齒輪121，122能夠減小齒間隙和不希望的傳動噪聲。行星變速器90的行星架93通過一個減振器安裝到法蘭件87上，該減振器包括彈簧裝置88，法蘭件87借助安裝螺釘194旋擰在內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸84上。安裝螺釘194實施為內(nèi)環(huán)191，用于帶輪的軸承且用于為帶減振所使用的空程裝置86。外環(huán)192與帶槽82相連接并且包含行星變速器90的太陽輪94。內(nèi)齒輪91與兩個在軸向上通過板簧彈性貼緊的銜鐵盤111，112無相對轉(zhuǎn)動地連接，銜鐵盤111，112與在它們之間相對于殼體固定布置的磁軛104包括線圈架一起構(gòu)成用于內(nèi)齒輪91的電磁制動器 102。內(nèi)齒輪91在背離曲軸箱105的側(cè)上具有一個徑向向內(nèi)拉的板壁115，板壁115通過徑向軸密封環(huán)116相對于外環(huán)92密封。在面向曲軸箱105的側(cè)上具有一個類似的板壁118，板壁118在內(nèi)直徑上構(gòu)成一個用于安裝在曲軸箱中的軸密封環(huán)(未示出)的密封面。由此能夠省去另一產(chǎn)生拖拽力矩的密封環(huán)。此外，曲軸箱105的濕室也被利用，由此可省去單獨的排氣通路。如果內(nèi)燃發(fā)動機停機(在啟動/停止情況下停止或者在混合動力車中純電動行駛)，則可在電磁制動器102打開(即不通電)時通過啟動器發(fā)電機使帶傳動裝置運行，從而使連接于其上的空氣壓縮機運行，以便進行停車空氣調(diào)節(jié)。如果電磁制動器102通電并因此閉合，則啟動器發(fā)電機可通過帶傳動裝置和行星變速器90使曲軸84轉(zhuǎn)動，以便啟動內(nèi)燃發(fā)動機。通過行星變速器90提高轉(zhuǎn)矩，因而也能夠進行冷啟動。緊接著啟動過程之后，電磁制動器102又被打開。在這種狀態(tài)下，啟動器發(fā)電機可以由曲軸84通過空程裝置86驅(qū)動(發(fā)電機運行)，曲軸振動被空程裝置86衰減。帶輪的相對于曲軸固定的件用作減振器86的支架，行星變速器90的行星架93安裝在該支架上。因此，整個行星變速器90的質(zhì)量被用作振動質(zhì)量。因為在力矩沖擊時曲軸84相對于帶槽82和安裝在其上的太陽輪94相對扭轉(zhuǎn)，內(nèi)齒輪91與銜鐵盤111，112相應(yīng)于變速器變速比而比行星架93更快加速，從而所需減震作用通過比在剛性減振質(zhì)量情況下小的總質(zhì)量即可實現(xiàn)。因為曲軸84只具有小的振動幅值(在十分之一度范圍內(nèi))，行星架93也可在空程裝置6的閉鎖方向上相對于帶槽82扭轉(zhuǎn)。該振動角比空程裝置6的張緊角小。附圖標記列表I曲軸帶輪

2帶槽4曲軸5旋轉(zhuǎn)軸線6帶輪空程裝置7法蘭件8彈簧裝置9減振質(zhì)量10行星變速器11內(nèi)齒輪12行星輪13行星架14太陽輪41內(nèi)環(huán)42外環(huán)44安裝螺釘45滾動軸承
46滾動軸承50制動和/或離合裝置52雙面摩擦制動器53電磁鐵54銜鐵板55曲軸箱56制動盤58 密封板59密封板60徑向軸密封環(huán)61附加齒輪62運轉(zhuǎn)突緣63運轉(zhuǎn)突緣64附加輪65左旋螺紋67外齒68法蘭69齒71懸掛元件72懸掛元件74止擋元件75止擋面76止擋面77止擋面78止擋面80懸掛裝置81曲軸帶輪82帶槽84曲軸86帶輪空程裝置87法蘭件88彈簧裝置或者橡膠槽道90行星變速器91內(nèi)齒輪92行星輪93行星架94太陽輪100制動和/或離合裝置102雙面摩擦制動器
103電磁鐵104連接元件105曲軸箱111銜鐵盤112銜鐵盤115板壁116徑向軸密封環(huán)118板壁121附加輪122 附加輪191內(nèi)環(huán)192 外環(huán)194 安裝螺釘195 滾動軸承
`
196 滾動軸承
權(quán)利要求
1.用于在曲軸(4；84)和帶傳動裝置之間傳遞轉(zhuǎn)矩的曲軸帶輪，具有一傳動機構(gòu)(10 ；90)、一制動和/或離合裝置(50 ;100)和至少一個空程裝置(6 ;86)，其特征在于，所述制動和/或離合裝置(50 ; 100)具有至少兩個可與對應(yīng)面摩擦鎖合地連接的摩擦面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的曲軸帶輪，尤其是根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述傳動機構(gòu)的行星架(13 ;93)通過至少一個用于扭轉(zhuǎn)減振的彈簧裝置(8 ；88)與一個法蘭件(7 ;87)耦合，所述法蘭件(7 ；87)固定在所述曲軸(4 ;84)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸帶輪，其特征在于，在所述法蘭件(7;87)上設(shè)置有一些具有止擋面(75，76)的止擋元件(74)，這些止擋面與行星架(13 ;93)上的止擋面(77，78)相協(xié)調(diào)，以限制所述行星架(13 ；93)和法蘭件(7 ；87)之間的扭轉(zhuǎn)角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述彈簧裝置(8;88)包括至少一個螺旋壓縮彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項所述的曲軸帶輪，其特征在于，一個減振質(zhì)量(9)與所述行星架(13 ；93)組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述減振質(zhì)量、傳動機構(gòu)(10;90)和彈簧裝置(8 ；88)布置在油室中。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述制動和/或離合裝置(50 ; 100)包括一個電磁鐵(53 ; 103)，所述電磁鐵(53 ; 103)與一個殼體(55 ; 105)無相對轉(zhuǎn)動地連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述電磁鐵(53)與一個銜鐵板(54)協(xié)同作用，該銜鐵板(54)與一個殼體(55)無相對轉(zhuǎn)動地連接。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述制動和/或離合裝置(50 ；100)包括一個制動和/或離合盤(56)，所述制動和/或離合盤(56)與所述傳動機構(gòu)(10 )的一個內(nèi)齒輪(11)無相對轉(zhuǎn)動地連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的曲軸帶輪，其特征在于，所述制動和/或離合裝置(100)包括兩個銜鐵盤，所述銜鐵盤與所述傳動機構(gòu)(90)的內(nèi)齒輪(91)無相對轉(zhuǎn)動地連接并且所述電磁鐵布置在所述銜鐵盤之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種曲軸帶輪，用于在曲軸和帶傳動裝置之間傳遞轉(zhuǎn)矩，所述曲軸帶輪具有一個傳動機構(gòu)、一個制動和/或離合裝置和至少一個空程裝置。本發(fā)明的特征在于，所述制動和/或離合裝置具有至少兩個摩擦面，它們能夠以摩擦鎖合的方式與對應(yīng)面連接。
文檔編號F16D55/28GK103210240SQ201180032904
公開日2013年7月17日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者L·梅恩, P·格雷布 申請人:舍弗勒技術(shù)股份兩合公司