本發(fā)明一般地涉及帶輪,并且更特別地涉及具有徑向定向解耦機(jī)構(gòu)的帶輪組件。
背景技術(shù):
可以利用車輛發(fā)動機(jī)來驅(qū)動包括例如水泵、交流發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)、用于冷卻冷卻劑的風(fēng)扇、功率轉(zhuǎn)向泵和壓縮機(jī)在內(nèi)的各種汽車附件組件。特別地,由機(jī)動車的發(fā)動機(jī)軸致動的驅(qū)動帶輪驅(qū)動環(huán)形驅(qū)動帶,該環(huán)形驅(qū)動帶轉(zhuǎn)而通過從動帶輪來驅(qū)動附件組件。環(huán)形驅(qū)動帶、各種帶輪和張緊器帶輪組件可稱為附件驅(qū)動系統(tǒng)。
通過例如燃燒發(fā)動機(jī)點(diǎn)火所發(fā)起的周期性轉(zhuǎn)矩脈沖可產(chǎn)生大的速度轉(zhuǎn)變。這些速度轉(zhuǎn)變會中斷附件驅(qū)動系統(tǒng)的從動部件的平滑的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,與起動、停止和換擋(gear shifting)關(guān)聯(lián)的慣性和從動速度轉(zhuǎn)變也會中斷從動部件的運(yùn)轉(zhuǎn)。這些轉(zhuǎn)變會導(dǎo)致不期望的后果,諸如但不限于,環(huán)形帶跳動、環(huán)形帶磨損、軸承磨損和噪聲。
單向離合解耦器(OAD)可用于減輕轉(zhuǎn)矩變化和速度轉(zhuǎn)變。OAD安裝到附件驅(qū)動系統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)上,因?yàn)榻涣靼l(fā)電機(jī)通常具有環(huán)形驅(qū)動帶所驅(qū)動的附件的最高慣性負(fù)荷。OAD具備解耦能力,并且還對交流發(fā)電機(jī)提供扭轉(zhuǎn)隔離。通過將較大慣性部件從系統(tǒng)(如交流發(fā)電機(jī))解耦,可以改善諸如環(huán)形帶磨損、環(huán)形帶噪聲、軸承壽命和張緊器臂件移動等問題。
雖然OAD可以改善噪聲以及附件驅(qū)動系統(tǒng)的各個部件的壽命,但是當(dāng)前存在多種缺陷。例如,OAD會由于附件組件中的零件復(fù)雜度和封裝空間而引入額外的成本。這使得在一些應(yīng)用中使用OAD有困難。而且,一些類型的OAD尤其易受污染或熱所影響。最后,一些類型的OAD會具有噪聲、扭矩一致性、低磁滯或平滑彈簧率(spring rate)的問題。
發(fā)明概述
公開了一種改進(jìn)的帶輪組件,其使用內(nèi)部解耦器系統(tǒng)來容許從動附件(諸如例如交流發(fā)電機(jī))的輸入軸與帶輪組件的外從動槽輪之間的單向相對運(yùn)動。公開的帶輪系統(tǒng)還可用于容許曲軸與帶輪組件的外驅(qū)動槽輪之間的單向相對運(yùn)動。
對于從動帶輪組件,當(dāng)帶輪組件的槽輪正在主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向上被驅(qū)動時,帶輪組件的離合機(jī)構(gòu)接合并驅(qū)動附件輸入軸。當(dāng)由于例如從動速度轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致發(fā)生相對轉(zhuǎn)矩反向時,公開的帶輪組件的內(nèi)部離合機(jī)構(gòu)將從動附件軸與外從動槽輪分離,從而容許從動軸沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向以動量繼續(xù)旋轉(zhuǎn),甚至以大于帶輪的從動槽輪的速度繼續(xù)。
對于驅(qū)動器帶輪組件,當(dāng)與曲軸耦合的帶輪的轂沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,帶輪組件的離合機(jī)構(gòu)接合并驅(qū)動帶輪組件的槽輪。當(dāng)由于例如曲軸速度轉(zhuǎn)變而發(fā)生相對轉(zhuǎn)矩反向時,公開的帶輪組件的內(nèi)部離合機(jī)構(gòu)將帶輪組件的槽輪與曲軸分離,從而容許帶輪的槽輪沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向以動量繼續(xù)旋轉(zhuǎn),甚至以大于曲軸的速度繼續(xù)。
在一個實(shí)施例中,帶輪組件包括具有貫通其中的孔的帶輪主體、轂以及單向離合器機(jī)構(gòu)。該帶輪主體能沿主導(dǎo)方向旋轉(zhuǎn)。轂限定了旋轉(zhuǎn)軸線。該轂布置在帶輪主體內(nèi)。單向離合器機(jī)構(gòu)徑向地圍繞轂。單向離合器機(jī)構(gòu)包括接合位置和分離位置。如果單向離合器機(jī)構(gòu)處于接合位置,則轂和帶輪主體沿主導(dǎo)方向一起旋轉(zhuǎn)。如果單向離合器機(jī)構(gòu)處于分離位置,則轂相對于帶輪主體自由地旋轉(zhuǎn)。接合位置將轂與帶輪主體鏈接,用于沿主導(dǎo)方向同時旋轉(zhuǎn)。然后,當(dāng)帶輪主體沿與主導(dǎo)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)或者經(jīng)歷減速時,離合器機(jī)構(gòu)與致動器分離且允許轂獨(dú)立于帶輪主體在其自身動量下仍沿主導(dǎo)方向旋轉(zhuǎn)。換言之,帶輪組件進(jìn)入了超限(overrun)位置,在該超限位置,離合器機(jī)構(gòu)與致動器分離并且允許轂以大于帶輪主體的速度旋轉(zhuǎn)。
在一個實(shí)施例中,帶輪組件包括圍繞轂布置的離合器致動器。該離合器致動器包括上斜坡部件和下斜坡部件。如果帶輪主體沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),則上斜坡部件和下斜坡部件相對于彼此徑向地擴(kuò)展。
附圖說明
圖1是附件驅(qū)動系統(tǒng)的實(shí)施例的圖解視圖。
圖2是用于諸如圖1所示的附件驅(qū)動系統(tǒng)的帶輪組件的實(shí)施例的分解立體圖。
圖3是圖2的帶輪組件的側(cè)面剖視圖。
圖4是處于接合位置的圖2所示的單向離合器機(jī)構(gòu)的放大剖視圖。
圖5是處于分離位置的圖2所示的單向離合器機(jī)構(gòu)的放大剖視圖。
圖6是用于諸如圖1所示的附件驅(qū)動系統(tǒng)的帶輪組件的替選實(shí)施例的分解立體圖。
圖7是圖4的帶輪組件的側(cè)面剖視圖。
發(fā)明詳述
下面的詳述將示出本發(fā)明的一般原理,在附圖中另外示出其示例。在附圖中,相似的附圖標(biāo)記指代相同或功能上相似的元件。
現(xiàn)在參考圖1,示出了車輛的例如內(nèi)燃機(jī)的附件驅(qū)動系統(tǒng)10。附件驅(qū)動系統(tǒng)10包括環(huán)形帶30,其用于驅(qū)動多個附件,圖1中沒有示出這些附件。而是,圖1中通過多個帶輪組件圖解地表示出附件。具體地,圖1示出了圍繞曲軸帶輪組件12、風(fēng)扇/水泵帶輪組件14、交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16、動力轉(zhuǎn)向帶輪組件18、惰輪帶輪組件20和張緊器帶輪組件22夾帶(entrain)的帶30。在一些實(shí)施例中,張緊器帶輪組件22包括阻尼,諸如利用抵制張緊器臂件提升遠(yuǎn)離帶30的摩擦阻尼器的非對稱阻尼。
各個附件通過使用本身由帶30旋轉(zhuǎn)的帶輪組件14、16、18、20和22來驅(qū)動。為了說明的目的,下文將集中于交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16。雖然下文描述了交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16,本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到,其它帶輪組件12,18,20和22也可以以類似于交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖2和圖3,當(dāng)交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16沿主導(dǎo)(predominate)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16可用于將輸入轉(zhuǎn)矩從帶30(圖1所示)傳遞到附件(例如,交流發(fā)電機(jī))的輸入軸32。交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16還將輸入軸32與相對轉(zhuǎn)矩反向(relative torque reversal)隔離。具體地,當(dāng)在交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16與輸入軸32之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)矩反向時,交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16的內(nèi)部解耦器系統(tǒng)起到將輸入軸32與轉(zhuǎn)矩反向分離的作用,從而容許輸入軸32沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向以動量繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩反向也可以稱為超限狀態(tài)。
帶輪組件16包括轂40,該轂?zāi)芘c輸入軸32、墊片(spacer)42、滾子軸承43、單向離合器機(jī)構(gòu)44、離合器致動器48、一個或多個偏置構(gòu)件50、套筒52、固位環(huán)54和插塞56接合,這些構(gòu)件均容納在帶輪主體62的孔60內(nèi)。轂40可以與輸入軸32匹配,從而防止轂40繞輸入軸32自由地旋轉(zhuǎn)。轂40可使用用于允許兩個旋轉(zhuǎn)元件之間的轉(zhuǎn)矩傳遞的任何已知方法諸如例如半圓鍵(Woodruff key)(未示出)與輸入軸32配合。滾子軸承43可以包括內(nèi)座圈64和外座圈66。如圖3所示,滾子軸承43可位于轂40與帶輪主體62之間。
如圖2和圖3所示,帶輪主體62圍繞轂40,并且?guī)л喛?0的尺寸被設(shè)計為使得帶輪主體62可以繞轂40旋轉(zhuǎn)。帶輪主體62還包括接合帶30(圖1)的外周帶接合表面70。帶接合表面70的剖面可被設(shè)計為包括V型肋件和槽以與帶30上的對應(yīng)的肋件和槽(未示出)配合。雖然圖2-3示出了沿著帶接合表面70定位的V形肋件,但是同樣可使用諸如嵌齒、平或圓的肋件和槽等其它特征來接合帶30。
滾子軸承43可以支撐通過環(huán)形帶30(圖1所示)施加到帶輪主體62上的力的一部分。壓配合到位于套筒52內(nèi)的凹部69內(nèi)的軸套68可用于支撐未得到滾子軸承43支撐的由環(huán)形帶30施加的其余力。然而,應(yīng)當(dāng)注意的是,如果滾子軸承43與帶30對準(zhǔn),則滾子軸承43可以支撐由環(huán)形帶30施加的全部力,并且可以省去軸套68。滾子軸承43的內(nèi)座圈64可以鄰近轂40且與轂40耦合。滾子軸承43的外座圈66可以鄰近帶輪主體62且與帶輪主體62耦合。滾子軸承43可以改善帶輪組件16的總體結(jié)構(gòu)剛度。
參考圖2,套筒52可以包括外表面80以及一系列軸向延伸的接合特征82。在如圖2所示的實(shí)施例中,套筒52的外表面80的一部分可以帶隆起,并且圖示為隆起表面84。套筒52的隆起表面84可以與帶輪主體62的內(nèi)表面86抓緊或摩擦地接合,從而將套筒52與帶輪主體62固定以便與其一起旋轉(zhuǎn)。在如圖2所示的示例性的實(shí)施例中,套筒52的接合特征82可以是一系列均等間隔的、軸向延伸的凸片,它們圍繞套筒52的整個周邊88定位。接合特征82可以構(gòu)造為與位于上斜坡部件94上的一組固位特征90徑向地接合。套筒52與上斜坡部件94的接合將在下文進(jìn)行說明。雖然圖2示出了接合特征82作為圍繞套筒52的整個周邊88延伸的一系列均等間隔的凸片,但是應(yīng)當(dāng)理解,其它構(gòu)造同樣可用于接合上斜坡部件94。
在如圖2所示的示范性的實(shí)施例中,離合器致動器48可以包括斜坡構(gòu)造或滾子斜坡(roller ramp)構(gòu)造,其由于離合器致動器48的至少一部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而軸向地擴(kuò)展(即,具有能沿著交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16的旋轉(zhuǎn)軸線A-A平移到更遠(yuǎn)離其另一部件的位置的至少一個部件)。軸向擴(kuò)展典型地是一個部件上移或者沿著傾斜特征移動或者響應(yīng)于滾動元件上移或沿傾斜特征移動而移動的結(jié)果。圖2和圖3的實(shí)施例中的離合器致動器48包括上斜坡部件94、下斜坡部件98以及被包圍在它們之間的滾子元件100。滾子元件100可以是柱體、球狀體、大體錐形柱體等。上和下在本文中相對于如圖3所示的帶輪組件16的部件關(guān)于頁面定向的位置而言。術(shù)語上和下同樣適用于本文的其它圖。在如圖2-3所示的實(shí)施例中,上斜坡部件94驅(qū)動下斜坡部件98。然而,應(yīng)當(dāng)理解,在其它實(shí)施例中,下斜坡部件98可以是驅(qū)動構(gòu)件。例如,在如圖6-7所示的實(shí)施例中,下斜坡部件398驅(qū)動上斜坡部件394。
上斜坡部件94通常鄰近偏置構(gòu)件50定位。在如圖2-3所示的非限制實(shí)施例中,偏置構(gòu)件50圖示為多個Belleville墊圈。然而,應(yīng)理解的是,同樣可以使用構(gòu)造為沿軸向方向并對上斜坡部件94施加力的任何類型的偏置構(gòu)件,諸如例如波形或螺旋形壓縮彈簧。偏置構(gòu)件50可以容納在由套筒52限定的凹部104內(nèi)。套筒52的接合特征82沿著旋轉(zhuǎn)軸線A-A軸向地擴(kuò)展,并且產(chǎn)生了收容上斜坡部件94的欄。
上斜坡部件94可以包括大體平滑的上表面110、包括凹入上斜坡部件94的主體116中的一個或多個第一傾斜特征114的下表面112以及限定了用于接納轂40的孔120的內(nèi)表面118。上斜坡部件94還包括外周表面130,其中固位特征90沿著外圓周表面130定位。在如圖2所示的非限制實(shí)施例中,固位特征90可以是一個或多個向外伸出的凸片。當(dāng)帶輪組件16被組裝時(圖3所示),通過將上斜坡部件94的固位特征90與套筒52的接合特征82接合,上斜坡部件94與套筒52耦合。具體地,上斜坡部件94的每個向外伸出的凸片可以徑向地接合在位于套筒52上的軸向延伸凸片中的兩個之間。因此,上斜坡部件94固定到套筒52和帶輪主體62上以便與其一起旋轉(zhuǎn)。然而,上斜坡部件94可相對于軸線A-A軸向地平移。帶輪組件16構(gòu)造為使得,當(dāng)上斜坡部件94相對于帶輪主體62平移時,上斜坡部件94的固位特征90和套筒52的接合特征82在它們之間提供了摩擦接觸。下接觸壓力對于平滑的斜坡啟動和下彈簧磁滯是期望的。
參考圖2,上斜坡部件94的第一傾斜特征114限定了通道,滾子元件100中的一個可安置在該通道內(nèi)。該通道具有第一端140,該第一端相對于第二端142較淺(即,第二端142更深入地凹入上斜坡部件94的主體116)。為了上斜坡部件94的平滑的角移位(以及滾子元件100的旋轉(zhuǎn)),通道平滑地且逐漸地從第一端40向第二端142成錐形。
下斜坡部件98位于上斜坡部件94與推力軸承102之間。下斜坡部件98具有上表面150,其包括凹入下斜坡部件98的主體154中的一個或多個第二傾斜特征152;大體平滑的下表面156;限定了孔161的內(nèi)表面158;以及大體平滑的外周表面162。下斜坡部件98的孔161接收單向離合器機(jī)構(gòu)44。推力軸承102可安置在下斜坡部件98的下表面156與帶輪主體62的內(nèi)表面164之間(圖3示出)。在一個非限制實(shí)施例中,推力軸承102可以是包括多個大體柱形滾子元件162的滾針型推力軸承。推力軸承102允許下斜坡部件98與帶輪主體162之間的相對旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)注意,雖然圖2示出離合器致動器48為具有帶滾子元件的斜坡構(gòu)造,本領(lǐng)域技術(shù)人員將易于意識到,離合器致動器48可以包括如下任何類型的構(gòu)造:如果帶輪主體62沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),使下斜坡部件與上斜坡部件之間有軸向擴(kuò)展。例如,在一個實(shí)施例中,離合器致動器62可以包括球式斜坡、凸輪隨動件或者滾珠螺桿單元。
參考圖2,下斜坡部件98的第二傾斜特征152可以類似于上斜坡部件94中的那些構(gòu)造,除了第二傾斜特征152的第一端164和第二端166的定向可相對于第一傾斜特征114的第一和第二端140,142的定向相反之外。滾子元件100可被接納在上斜坡部件94的第一傾斜特征114和下斜坡部件98的第二傾斜特征152之內(nèi)。因此,隨著帶輪主體62沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),上斜坡部件94驅(qū)動下斜坡部件98,并且致動器48軸向地擴(kuò)展。具體地,上斜坡部件94和下斜坡部件98的部件相對于彼此軸向地擴(kuò)展,這進(jìn)而使得整個致動器48軸向地擴(kuò)展。致動器48沿軸向的擴(kuò)展使得偏置元件50壓縮,從而增加了帶輪組件16的轉(zhuǎn)矩以用于與扭轉(zhuǎn)振動或激勵隔離。偏置構(gòu)件50的彈簧率可以變化,從而匹配系統(tǒng)的具體要求。而且,上斜坡部件94的第一傾斜特征114和下斜坡部件98的第二傾斜特征152的坡度或角度可被修改以適應(yīng)和/或增強(qiáng)交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16的隔離特性。
單向離合器機(jī)構(gòu)44徑向地介于轂40的外表面160與下斜坡部件98的內(nèi)表面158之間。單向離合器機(jī)構(gòu)44是徑向地圍繞轂40的環(huán)形離合元件。在圖2-3所示的非限制實(shí)施例中,單向離合器機(jī)構(gòu)44圖示為楔塊(sprag)軸承,尤其是單向針式軸承。然而,應(yīng)當(dāng)理解,同樣可使用用于將轉(zhuǎn)矩僅沿一個旋轉(zhuǎn)方向從帶輪主體62傳遞到轂40的任何類型的單向離合器機(jī)構(gòu)。例如,單向離合器機(jī)構(gòu)44可以是抱簧(wrap spring)或棘輪離合器。如圖2-3所示,單向離合器機(jī)構(gòu)44包括徑向地包圍且接合下斜坡部件98的內(nèi)表面158以便與其一起旋轉(zhuǎn)的外表面170。單向離合器機(jī)構(gòu)44還包括接觸轂40的外表面160的多個單向滾子軸承或楔塊172。
單向離合器機(jī)構(gòu)44包括轉(zhuǎn)矩傳遞或接合位置以及分離位置。接合位置對應(yīng)于帶輪組件16沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。圖4是被啟動進(jìn)入接合位置的單向離合器機(jī)構(gòu)44的圖示,其中楔塊172與轂40的外表面160楔式接合。具體地,單向離合器機(jī)構(gòu)44可以包括包含多個凹部182的外座圈180。每個凹部180的尺寸被設(shè)計以容納偏置元件184以及楔塊172中的一個。當(dāng)單向離合器44的外座圈180沿順時針方向或主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,偏置元件182被啟動。當(dāng)被啟動時,偏置元件182中的每一個沿著與主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向相反的方向推擠相應(yīng)的楔塊172。因此,每個楔塊172與轂40的外表面160楔式接合,并且轂40可以與單向離合器機(jī)構(gòu)44協(xié)同旋轉(zhuǎn)。
圖5是處于分離構(gòu)造的單向離合器機(jī)構(gòu)44的圖示,其中楔塊172可以移動而不與轂40的外表面16楔式接合。具體地,當(dāng)單向離合器44的外座圈180沿著與主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向相反的逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,偏置元件184縮回,每個楔塊172從轂40的外表面160釋放。因此,楔塊172可以相對于轂40的外表面160滑移或者靠慣性滑行(free-wheel),并且轂40可以相對于單向離合器機(jī)構(gòu)44自由地旋轉(zhuǎn)。
大體參考圖1-5,當(dāng)沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時,交流帶輪組件16可以將輸入轉(zhuǎn)矩從帶30(圖1示出)傳遞到諸如交流發(fā)電機(jī)的附件的輸入軸32。具體地,隨著帶輪主體62沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),單向離合器機(jī)構(gòu)44處于接合位置,并且單向離合器機(jī)構(gòu)44可以在帶輪主體62與轂40之間傳遞轉(zhuǎn)矩。因此,交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16可以將輸入轉(zhuǎn)矩從帶30傳遞到輸入軸32。
交流發(fā)電機(jī)帶輪組件16還將輸入軸32與相對轉(zhuǎn)矩反向隔離。具體地,如果帶輪主體62沿與主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),則單向離合器機(jī)構(gòu)44處于分離位置(圖5示出)。因此,單向離合器機(jī)構(gòu)44的楔塊172可以相對于轂40的外表面160靠慣性滑行,并且輸入軸32與帶輪組件16分離,尤其是與帶輪主體62分離。因此,在超限狀態(tài)期間,輸入軸32可以沿主導(dǎo)方向以動量繼續(xù)旋轉(zhuǎn),同時帶輪主體62會經(jīng)歷相對轉(zhuǎn)矩反向或突然降速。在該狀態(tài)下,帶輪主體62可以沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn),但是與帶輪主體62先前驅(qū)動輸入軸32的速度相比具有更低的角速度。因此,帶輪主體62與轂40解耦,并且轂40和帶輪主體62可以相對于彼此旋轉(zhuǎn),使得輸入軸32獨(dú)立于帶輪主體62旋轉(zhuǎn)。
在如圖2-3所示的實(shí)施例中,單向離合器機(jī)構(gòu)44徑向地介于轂40的外表面160與下斜坡部件98的內(nèi)表面158之間。然而,應(yīng)當(dāng)理解的是,單向離合器機(jī)構(gòu)44還可以徑向地介于帶輪主體62與下斜坡部件98之間。具體地,圖6-7示出了帶輪組件316的替選實(shí)施例,其中單向離合器機(jī)構(gòu)344介于帶輪主體362與下斜坡部件398之間。帶輪組件316包括轂340,轂340能與輸入軸332、墊片342、滾子軸承343、單向離合器機(jī)構(gòu)344、離合器致動器348、一個或多個偏置構(gòu)件350、套筒352、固位環(huán)354和插塞356接合,這些構(gòu)件均容納在帶輪主體362的孔360內(nèi)。轂340可以與輸入軸332配合,以防止轂340繞輸入軸332自由旋轉(zhuǎn)。滾子軸承343可以包括內(nèi)座圈364以及外座圈366。如圖7所示,滾子軸承343可以位于轂340與帶輪主體362之間。
如圖6和圖7所示,帶輪主體362包括接合帶30(圖1)的外周帶接合表面370。滾子軸承343可以支撐由環(huán)形帶30(圖1所示)施加到帶輪主體362上的力的部分。壓配合到位于套筒352內(nèi)的凹部369中的軸套368可用于支撐沒有被滾子軸承343支撐的由環(huán)形帶30施加的其余的力。然而,應(yīng)當(dāng)注意,如果滾子軸承343與帶30對準(zhǔn),則滾子軸承343可以支撐由環(huán)形帶30施加的全部力,并且軸套369可省去。
套筒352可包括外表面380。套筒352的外表面380的部分或整個外表面380可帶隆起,從而抓緊或摩擦地接合帶輪主體362的內(nèi)表面386,從而將套筒352與帶輪主體362固定以便與其一起旋轉(zhuǎn)。套筒352還可以限定接納偏置構(gòu)件350的一部分的凹部404。
類似于如上所述以及如圖2-3所示的實(shí)施例,離合器致動器348可以包括由于隨著帶輪主體362沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)引起的離合器致動器348的至少一部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)致沿軸向擴(kuò)展的斜坡構(gòu)造。離合器致動器348包括上斜坡部件394、下斜坡部件398以及被包圍在它們之間的滾子元件400。上斜坡部件394大體鄰近偏置構(gòu)件350定位。下斜坡部件398位于上斜坡部件398與推力軸承402之間。在圖6-7所示的實(shí)施例中,下斜坡部件398可以是大體杯形,并且包括外壁406。下斜坡部件398的尺寸被設(shè)計以將下斜坡部件394的至少一部分接納于其中。
上斜坡部件394可以包括大體平滑的上表面410、包括凹入上斜坡部件394的主體416中的一個或多個第一傾斜特征414的下表面412以及限定了用于接納轂340的孔420的內(nèi)表面418。上斜坡部件394的孔420可以包括構(gòu)造為與位于轂340上的一系列軸向延伸的花鍵398接合的多個耦合特征396。因此,上斜坡部件394可以沿著轂340在軸向方向上滑動。然而,轂340和上斜坡部件394彼此協(xié)同旋轉(zhuǎn)。
上斜坡部件394的第一傾斜特征414限定了通道,滾子元件400之一安置在該通道內(nèi)。該通道具有第一端440,第一端相對于第二端442較淺(即,第二端442更深入地凹入上斜坡部件394的主體416中)。
下斜坡部件398具有上表面450。下斜坡部件398的外壁406圍繞上表面450。上表面450可以包括凹入下斜坡部件398的主體454的一個或多個第二傾斜特征452、大體平滑的下表面456以及限定孔460的內(nèi)表面458。下斜坡部件398的孔460接納轂340。推力軸承402可以安置在下斜坡部件398的下表面456與帶輪主體362的內(nèi)表面464之間(圖7示出)。在一個實(shí)施例中,推力軸承402可以是包括多個大體柱形的滾子元件462的滾子型推力軸承。
參考圖6,下斜坡部件398的第二傾斜特征452可以類似于上斜坡部件394的那些構(gòu)造,除了第二傾斜特征452的第一端464和第二端466的定向可相對于第一傾斜特征414的第一端440和第二端442的定向相反之外。偏置構(gòu)件350可以隨著部件擴(kuò)展而壓縮,尤其是隨著上斜坡部件394和下斜坡部件398相對于彼此軸向地擴(kuò)展而壓縮。偏置元件350的壓縮增加了帶輪組件316的轉(zhuǎn)矩以利于隔離。
單向離合器機(jī)構(gòu)344介于帶輪主體362的內(nèi)表面386與下斜坡部件398的外表面468之間。類似于圖2-3所示的實(shí)施例,單向離合器機(jī)構(gòu)344圖示為楔塊軸承,尤其是單向針式軸承。然而,應(yīng)當(dāng)理解,也可以使用用于將轉(zhuǎn)矩僅沿一個旋轉(zhuǎn)方向從帶輪主體362傳遞到轂340的任何類型的單向離合器機(jī)構(gòu)。單向離合器機(jī)構(gòu)344包括與帶輪主體362的內(nèi)表面386接合的外表面470以便與其一起旋轉(zhuǎn)。單向離合器機(jī)構(gòu)344還包括接觸下斜坡部件398的外表面468的多個單向滾子軸承或楔塊472。
類似于如圖2-5所示的實(shí)施例,單向離合器機(jī)構(gòu)344包括接合構(gòu)造以及分離構(gòu)造。當(dāng)單向離合器機(jī)構(gòu)344處于接合構(gòu)造時,帶輪主體362沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),并且單向離合器機(jī)構(gòu)344的楔塊472與下斜坡部件398的外表面468楔式接合。下斜坡部件398起到驅(qū)動上斜坡部件394的作用。如上所述,轂340和上斜坡部件394彼此鍵合(key)且一起旋轉(zhuǎn)。因此,隨著帶輪主體362沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),下斜坡部件398驅(qū)動上斜坡部件394,并且上斜坡部件394驅(qū)動轂340。因此,轂340隨帶輪主體362一起旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)單向離合器機(jī)構(gòu)344處于分離構(gòu)造時,楔塊472可以抵靠下斜坡部件398的外表面468滑移或靠慣性滑行。因此,轂340可以相對于單向離合器機(jī)構(gòu)344自由地旋轉(zhuǎn)。類似于如圖2-5所示的實(shí)施例,交流發(fā)電機(jī)帶輪組件316可以在沿主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時將輸入轉(zhuǎn)矩從帶30(圖1所示)傳遞到諸如交流發(fā)電機(jī)的附件的輸入軸332。交流發(fā)電機(jī)帶輪組件316也將輸入軸332與相對轉(zhuǎn)矩反向隔離。具體地,如果帶輪主體362沿與主導(dǎo)旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn),則單向離合器機(jī)構(gòu)344處于分離位置。因此,單向離合器機(jī)構(gòu)344的楔塊472可以相對于下斜坡部件398的外表面468靠慣性滑行。因此,在超限狀態(tài)期間,輸入軸332可以沿主導(dǎo)方向以動量繼續(xù)旋轉(zhuǎn),而帶輪主體362可以經(jīng)歷相對轉(zhuǎn)矩反向或突然降速。
大體參考圖1-7,公開的帶輪組件16,316使用徑向定向的解耦機(jī)構(gòu)(即,單向離合機(jī)構(gòu)44,344),允許輸入軸與帶輪組件的外從動槽輪之間的單向相對運(yùn)動。會限制許多車輛的發(fā)電機(jī)室內(nèi)的封裝空間的可用量。該問題會由于使用相對較大的下罩部件(諸如交流發(fā)電機(jī))而加劇。當(dāng)與使用摩擦離合器的某種其它類型的帶輪組件相比時,公開的帶輪組件可具有減小的高度。因此,公開的帶輪組件可尤其有益于車輛的發(fā)動機(jī)室內(nèi)的封裝空間非常受限制的應(yīng)用。當(dāng)與可以使用摩擦離合器的某其它類型的帶輪組件相比時,除了減少的封裝空間量之外,公開的帶輪組件會產(chǎn)生較少量的噪聲、熱、更連貫的超限程扭矩,以及更少的轉(zhuǎn)矩峰值。
在附圖中示出的以及上文所描述的本發(fā)明的實(shí)施例是可以在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出的若干實(shí)施例的示范??蓸?gòu)思的是,利用公開的方法可以得到張緊器的若干其它構(gòu)造。簡言之,申請人意圖是,在此發(fā)布的專利的范圍僅由隨附權(quán)利要求的范圍來限定。