本申請要求提交于2014年7月9日的美國臨時申請No.62/009,443，和提交于2015年2月4日的美國臨時申請No.62/1 11,844的優(yōu)先權(quán)，其中它們都以整體通過參考并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明相關(guān)于用于車輛引擎的扭轉(zhuǎn)減震器并且，更特別地，關(guān)于具有彈簧隔離器的扭轉(zhuǎn)減震器，其中該彈簧隔離器不需要被模制、結(jié)合、或者粘附于另一部件。

背景技術(shù)：

起初，曲軸驅(qū)動引擎的前端組件驅(qū)動(FEAD)系統(tǒng)。曲軸通過活塞的點火而被轉(zhuǎn)動，其施加間歇的扭矩于曲軸上，而不是連續(xù)的。這種持續(xù)的施加和釋放扭矩造成的振蕩會將曲軸壓至斷裂點。所述另一種方式的曲軸就像一般的扭力桿，其具有質(zhì)量和扭轉(zhuǎn)彈簧率，這造成曲軸具有其自身的扭轉(zhuǎn)共振頻率。當(dāng)其運行時，扭矩峰值和谷值加上來自往復(fù)運動部件加速度的慣性負(fù)載造成曲軸自身向前和向后(轉(zhuǎn)動地)偏轉(zhuǎn)。當(dāng)那些脈沖接近于曲軸共振頻率時，它們將造成曲柄不受控制地振動并且最終斷裂。因此，扭轉(zhuǎn)減震器(有時稱為曲軸減震器)被安裝于曲軸上，以通過抵消曲柄的扭矩(通過周期性的點火脈沖抵消置于曲軸上的扭矩扭轉(zhuǎn)幅度)來解決這個問題，并且通常通過驅(qū)動環(huán)形功率傳送帶將轉(zhuǎn)動運動傳遞進入FEAD系統(tǒng)。

盡管現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)減震器已經(jīng)有效地延長了曲軸壽命和驅(qū)動FEAD系統(tǒng)，車輛引擎運行中的變化(比如引入起停系統(tǒng)以節(jié)省燃料消耗)向系統(tǒng)中加入了現(xiàn)有扭轉(zhuǎn)減震器沒有被設(shè)計來解決的復(fù)雜元件。例如，起停系統(tǒng)由于帶在傳統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)減震器中的彈性體-金屬交界面中引入了潛在的滑移而引入了沖擊力。另一個關(guān)注點是在金屬部件之間維持好的軸向和徑向的跳動(run-out)。

起和停也造成曲軸經(jīng)受剛體模式的振動，該振動通過扭轉(zhuǎn)減震器向FEAD傳輸。在起停條件期間，曲軸以更低轉(zhuǎn)動速度(rpm)轉(zhuǎn)動，該低轉(zhuǎn)動速度具有在曲軸的自然頻率范圍內(nèi)的頻率。當(dāng)曲軸的轉(zhuǎn)動速度接近曲軸自身振動的自然頻率時，轉(zhuǎn)動頻率放大/激發(fā)曲軸振動的自然頻率，這引起共振條件。這個共振造成剛體模式振動。在沒有隔離器的條件下，這些的剛體模式的振動被不必要地傳輸?shù)紽EAD，這可造成FEAD部件的磨損和損壞。

一些扭轉(zhuǎn)減震器也包括隔離器系統(tǒng)來減少這些剛體模式的振動向FEAD的傳輸。這些隔離器系統(tǒng)中的一些將橡膠彈簧用于隔離以及用于減震器。通常，這些隔離器模制結(jié)合于扭轉(zhuǎn)減震器的另一部件和/或涉及幾個移動部件。模制結(jié)合由于需要專用裝置和時間來完成模制流程使制造流程花費增加。減少這個步驟或需求將是有益的。另外，最小化扭轉(zhuǎn)減震器-隔離器中的移動部件的數(shù)量并且減少扭動減震器-隔離器的總體花費是有益的。因此，對具有隔離器的扭轉(zhuǎn)減震器的改良的設(shè)計是需要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

此處公開的扭轉(zhuǎn)減震器具有隔離器構(gòu)件，共同于此指作曲軸減震器-隔離器或減震器-隔離器，其更便宜且更易被制造和組裝。一方面，曲軸減震器-隔離器包括：轂，具有外徑向表面和最外徑向表面徑向，最外徑向表面從外徑向表面徑向向外分隔并且由此限定其間的環(huán)形容座；帶輪本體，具有與轂徑向同軸的帶接合部以及從帶接合部徑向向內(nèi)延伸、終止于套筒的面罩，其中該套筒設(shè)置于轂的外徑向表面周圍；減震器組件，設(shè)置于轂的最外徑向表面和帶輪本體的帶接合部之間；以及隔離器構(gòu)件，設(shè)置于轂的環(huán)形容座中。隔離器構(gòu)件與轂和面罩接合，以在轂和帶輪本體以相同的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動時以及在轂相對于帶輪本體轉(zhuǎn)動時隨其轉(zhuǎn)動。曲軸減震器-隔離器還包括滑動軸承，其設(shè)置于轂的外徑向表面和帶輪本體的套筒之間?；瑒虞S承將帶輪本體軸向固定于轂并且允許帶輪本體相對于轂轉(zhuǎn)動。

在之前任一實施例的另一方面，隔離器構(gòu)件是彈性隔離器構(gòu)件。在一個實施例中，彈性隔離器元件在轂的環(huán)形容座與帶輪本體的面罩之間處于未壓縮狀態(tài)。在另一個實施例中，彈性隔離構(gòu)件在轂的環(huán)形容座與帶輪本體的面罩之間處于壓縮狀態(tài)。

在之前任一實施例的另一方面，彈性隔離元件在其前面和后面限定一個或者多個鍵槽。環(huán)形容座包括一個或多個鍵，該鍵的形狀被設(shè)置為與彈性隔離器構(gòu)件前面的一個或者多個鍵槽中的一個匹配，并且面罩包括一個或多個鍵，該鍵的形狀被設(shè)置為與彈性隔離器構(gòu)件后面的一個或者多個鍵槽中的一個匹配，并且與其匹配。在之前任一實施例的一方面，環(huán)形容座和面罩限定臨近一個或多個凹口形狀的鍵的一個或多個開窗，并且一個或多個開窗中的每一個將彈性隔離器構(gòu)件的一部分接收于其中。

在第一個實施例的另一方面，隔離構(gòu)件是扭轉(zhuǎn)彈簧。在之前任一實施例的另一方面，扭轉(zhuǎn)彈簧設(shè)置于轂的與其外徑向表面徑向同軸的環(huán)形容座中。

在之前兩個實施例的另一方面，扭轉(zhuǎn)彈簧進一步包括：第一端部，其與轂接合用于隨之轉(zhuǎn)動；以及第二端部，其與帶輪本體接合用于隨之轉(zhuǎn)動。在之前任一實施例的一方面，扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端部被接收在轂的孔中。在一個實施例中，轂中的孔設(shè)置于板中，板在轂的外徑向表面和最外徑向表面之間延伸，并且第一端部從扭轉(zhuǎn)彈簧軸向延伸并且穿過板中的孔。帶輪本體中的孔設(shè)置于面罩中，并且第二端部從扭轉(zhuǎn)彈簧軸向延伸并且穿過面罩中的孔。在另一個實施例中，扭轉(zhuǎn)彈簧的第二端部被接收在帶輪本體的孔中。

在另一個方面，曲軸減震器-隔離器具有隔離器構(gòu)件，隔離器構(gòu)件是扭轉(zhuǎn)彈簧，轂包括第一鄰接部，并且扭轉(zhuǎn)彈簧的第一端部利用第一鄰接部被安置。帶輪本體進一步包括第二鄰接部，并且扭轉(zhuǎn)彈簧的第二端部利用第二鄰接部被安置。

在之前任一實施例的另一方面，曲軸減震器-隔離器具有隔離器構(gòu)件，隔離器構(gòu)件是扭轉(zhuǎn)彈簧，扭轉(zhuǎn)彈簧是圓絲彈簧或平絲彈簧。在之前任一實施例的另一方面，轂包括彈簧固定特征，具有設(shè)置于其中的扭轉(zhuǎn)彈簧的一部分。

在之前任一實施例的另一方面，減震器組件包括：彈性減震器構(gòu)件，其被設(shè)置為與轂的外徑向表面接觸；和慣性構(gòu)件，其抵靠彈性減震器構(gòu)件設(shè)置，由此將慣性構(gòu)件可操作地耦合于轂用于隨之轉(zhuǎn)動。

在之前任一實施例的另一方面，滑動軸承壓配于轂上并且套筒相對于滑動軸承和轂可轉(zhuǎn)動。在之前任一實施例的另一方面，滑動軸承包括鎖定機構(gòu)，其給曲軸減震器-隔離器提供軸向剛性。

在另一方面，前端附件驅(qū)動系統(tǒng)包括任一之前實施例中的曲軸減震器-隔離器，其安裝于曲軸用于隨之轉(zhuǎn)動。

附圖說明

本公開的很多方面可參考以下附圖被更好地理解。附圖中的部件不必須是按比例的，而是重點在于清晰描述本公開的發(fā)明概念。此外，在附圖中，在各視圖中相似的參考標(biāo)記指定相應(yīng)的部件。

圖1是前端附件驅(qū)動的部件的透視圖。

圖2是具有互鎖隔離器的扭動減震器通過且平行于轉(zhuǎn)動軸截取的縱向截面圖。

圖3是圖2中扭轉(zhuǎn)減震器的分解、未裝配的透視圖。

圖4是具有彈簧隔離器的扭轉(zhuǎn)減震器的分解、未裝配的透視圖。

圖5是圖4扭動減震器的一部分的放大的分解、未裝配的透視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在具體描述如附圖中所示出的實施例。盡管只聯(lián)系這些附圖描述了幾個實施例，應(yīng)無意圖來限制本文公開的一個或多個實施例的公開范圍。相反，意在涵蓋所有替換、修改、和等同體。

現(xiàn)在參照于圖1，F(xiàn)EAD系統(tǒng)18的一個實施例的例子被示出(僅僅是為了描述的目的)，其包括一體式殼體15，該殼體具有前表面30和后表面27。一體式殼體15的后表面27優(yōu)選地安裝至引擎。FEAD系統(tǒng)18可被用于任何引擎，包括車輛、船舶和固定引擎。一體式殼體15的形狀和配置取決于其所要安裝至的車輛引擎。因此，一體式殼體15和更特別的FEAD系統(tǒng)18可隨著引擎驅(qū)動附件9的位置變化并仍然達到本發(fā)明的目標(biāo)。應(yīng)理解引擎驅(qū)動附件9的位置和數(shù)量可以是變化的。例如，真空泵、燃料噴射泵、油泵、水泵、動力轉(zhuǎn)向泵、空調(diào)泵、和凸輪驅(qū)動裝置是可以安裝到一體式殼體15的其他引擎驅(qū)動附件9的例子，用于被包括于FEAD系統(tǒng)18中。引擎驅(qū)動附件9優(yōu)選地通過螺釘或類似物在沿表面的位置處安裝于一體式殼體15，其中該表面是工具可接近用于簡易安裝的并且也是檢修可接近的。在圖1中，一體式殼體15具有多個引擎驅(qū)動附件9，其包括交流發(fā)電機12和帶張緊器21。

引擎驅(qū)動附件9被至少一個環(huán)形驅(qū)動帶6驅(qū)動，環(huán)形驅(qū)動帶可以在單面或雙面是平帶、圓帶、V帶、多槽帶、多楔帶等、或前述帶的組合。環(huán)形驅(qū)動帶6可是蛇形帶。環(huán)形驅(qū)動帶6可圍繞引擎驅(qū)動附件9、交流發(fā)電機12、以及扭轉(zhuǎn)減震器3周圍，其中該減震器連接于曲軸8的鼻部10。

曲軸驅(qū)動扭轉(zhuǎn)減震器3并且因此驅(qū)動環(huán)形驅(qū)動帶6，其進而驅(qū)動剩余引擎驅(qū)動附件9和交流發(fā)電機12。帶張緊器21在自動調(diào)節(jié)環(huán)形驅(qū)動帶6的張力來使其在運行期間保持繃緊并且也防止磨損。

此處FEAD系統(tǒng)18的改進是新的曲軸減震器-隔離器，一般以圖2和3中附圖標(biāo)記100和圖4和5中的附圖標(biāo)記200表示。如圖3相對于相對頁面的附圖定向所示，曲軸減震器-隔離器100從底部向頂部包括減震器組件110，用以抑制和/或吸收轉(zhuǎn)動元件(例如曲軸)的振動頻率；轂102；彈性隔離器構(gòu)件112；滑動軸承114；以及帶輪本體116。轂102可通過將曲軸接收穿過其中心孔103而安裝至曲軸。

轂102具有外徑向表面104和最外徑向表面106，最外徑向表面通過板105從外徑向表面104向外徑向分開，以由此限定兩者之間的環(huán)形容座108。轂102可用已知或此后發(fā)展的技術(shù)被澆鑄、紡成、鍛造、機器加工、或者模制而成。適用于轂的材料包括但不僅限于鐵、鋼、鋁、其它合適的金屬、塑料、或其組合物，包括復(fù)合材料。如圖3所示，板105可限定一個或多個孔或開窗109并且包括一個或多個鍵111，鍵也可以是相鄰窗109間的格條。在曲軸減震器-隔離器組裝之后，每個開窗109可能是弧形的，因為這些可接受彈性隔離器構(gòu)件112的一部分，彈性隔離器構(gòu)件是環(huán)形元件。盡管板105被描述為具有鍵111，板105可替換地具有用于與彈性隔離器構(gòu)件112匹配和互鎖的一個或多個鍵槽。

如圖2所示，限定中心孔103的轂部102的部分可只在一個方向從板105軸向延伸。此處，板105限定曲軸減震器-隔離器100的前面FF，其將接受鼻部密封件10(圖1)，將曲軸減震器-隔離器100緊固于軸(比如曲軸)用于隨之轉(zhuǎn)動。因此，帶輪本體116的面罩120限定曲軸減震器-隔離器100的背面BF。

仍參照于圖2和3，帶輪本體116包括帶接合部分118和面罩120，該面罩從帶接合部分向內(nèi)徑向延伸并且終止于套筒122。帶接合部118包括外帶接合表面119，其中該表面可是平的、輪廓設(shè)置為接受圓帶、或具有用于與V肋帶的V肋匹配V槽或任何其它需要輪廓的槽來與環(huán)形帶匹配。面罩120可通過多個輻條124被附接于帶接合部分118，其可減少材料成本。面罩120可在套筒122與輻條124之間的其部分中限定一個或多個孔或開窗126。面罩的這部分也包括一個或多個鍵128，其也可以是相鄰窗126之間的格條。在組裝曲軸減震器-隔離器之后，每個開窗126可以是弧形的，因為它們可接受彈性隔離器構(gòu)件112的一部分，彈性隔離器構(gòu)件是環(huán)形元件。盡管面罩120被描述為具有鍵128，面罩120可替換地具有用于與彈性隔離器構(gòu)件112匹配和互鎖的一個或多個鍵槽。

最好如圖3所示，彈性隔離器元件112在其前面132和后面134包括或限定一個或多個鍵槽130。盡管鍵槽被描述為凹入彈性隔離構(gòu)件件112的大致矩形凹口，但鍵槽不局限于此。鍵槽可具有任何適用于將彈性隔離器元件112與轂102和帶輪本體116互鎖的配置。此外，除了具有鍵槽，彈性隔離器構(gòu)件112可替代地具有形狀被設(shè)計成用于與轂102和帶輪本體116的鍵槽匹配的一個或多個鍵。

彈性隔離器構(gòu)件112可被用任何幾何結(jié)構(gòu)和/或材料構(gòu)造，只要其提供了必需的扭轉(zhuǎn)剛性以起到振動的隔離器的作用并且成功地與轂102和帶輪本體116互鎖。彈性隔離構(gòu)件112自身不用被壓縮，而是僅僅被互鎖到位以執(zhí)行隔離。在一個實施例中，彈性隔離構(gòu)件112處于轂102的環(huán)形容座108與帶輪本體116的面罩120之間的未壓縮狀態(tài)。在另一個實施例中，彈性隔離器構(gòu)件112處于轂部102的環(huán)形容座108與帶輪本體116的面罩120之間的壓縮狀態(tài)。

曲軸減震器-隔離器110還包括滑動軸承114，其設(shè)置在轂102的外徑向表面104和帶輪本體116的套筒122之間?；瑒虞S承114壓配于轂102上并且套筒122相對于滑動軸承114和轂102可轉(zhuǎn)動，但只能是彈性隔離構(gòu)件112能允許的程度?；瑒虞S承114可包括給曲軸減震器-隔離器100提供軸向剛度的鎖定機構(gòu)。在一個實施例中，鎖定機構(gòu)可以是L形特征(未示出)，其中“L”的一條腿被夾在轂102和帶輪本體116(平行于軸A)之間并且另一條腿垂直并且鄰接于帶輪本體116。

仍參照于圖2和圖3，減震器組件110包括彈性減震器構(gòu)件140和慣性構(gòu)件142，彈性減震器構(gòu)件被設(shè)置為與轂的最外徑向表面106接觸，慣性構(gòu)件緊靠彈性減震器構(gòu)件140安置，因此可操作地將慣性鉤件142耦合至轂102用于隨其轉(zhuǎn)動。慣性構(gòu)件142可由任何具有足夠慣性的材料制成，例如鑄鐵、鋼、或相似的密致材料。如圖2所述，慣性構(gòu)件142與轂同軸且從轂102徑向向外間隔，從而使轂的最外徑向表面106朝向慣性構(gòu)件142的內(nèi)表面146并且限定其間的縫隙。彈性減震器構(gòu)件140可壓配或注塑入這個縫隙來使轂102與慣性構(gòu)件142非剛性地耦合。

彈性減震器構(gòu)件140可以是任何適合的彈性體來吸收和/或抑制曲軸減震器-隔離器100所安裝的轉(zhuǎn)動軸產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動。彈性構(gòu)件(例如彈性減震器構(gòu)件140和/或彈性隔離器構(gòu)件112)可具有大致低的拉伸模量和高屈服應(yīng)變。彈性體優(yōu)選地是適合于車輛引擎應(yīng)用的彈性體，例如，適合于承受引擎中經(jīng)歷的溫度以及道路溫度和條件。然而，彈性減震器構(gòu)件140可公開于美國專利No.7,658,127，其整體通過引用并入此處。在一個實施例中，彈性構(gòu)件(例如彈性減震器構(gòu)件140和/或彈性隔離器構(gòu)件112)可由丁苯橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、乙烯丙烯酸彈性體、氫化丁腈橡膠、和聚氯丁烯橡膠中的一種或多種或者包括它們。乙烯丙烯酸彈性體的一個例子是來自E.1.du Pont de Nemours and Company的乙烯丙烯酸彈性體。彈性構(gòu)件140、112可是復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料可選擇地包括分散在其中的多個纖維。纖維可以是連續(xù)的或者碎片的(切碎的)芳綸纖維，比如以纖維名稱銷售的纖維。在一個實施例中，彈性減震器構(gòu)件140可以使用常規(guī)的用于減震系統(tǒng)的已知粘合劑附接于最外徑向表面106。一些合適的粘合劑的例子包括由Lord Corporation、Henkel AG&Co.或Morton International Incorporated Adhesives&Specialty Company銷售的橡膠膠粘劑。

一旦被組裝，如圖2所示，減震器組件110設(shè)置于轂102的最外徑向表面106和帶輪本體116的帶接合部分118之間，并且彈性隔離器構(gòu)件112設(shè)置于轂102的環(huán)形容座108和帶輪本體116的面罩120之間。當(dāng)設(shè)置于轂102和帶輪本體106之間時，彈性隔離器構(gòu)件112可被轂102的環(huán)形容座108封裝并且與轂102和帶輪本體116互鎖。帶接合部分118還與轂102徑向同軸，并且?guī)л啽倔w的套筒122設(shè)置于轂102的外徑向表面104周圍，更尤其，套筒122設(shè)置于滑動軸承114周圍，該滑動軸承壓配于轂102的外徑向表面104。如上描述，彈性隔離器構(gòu)件112可以在將彈性隔離器構(gòu)件112設(shè)置于轂的環(huán)形容座和帶輪本體的面罩之間時處于未壓縮狀態(tài)或者處于壓縮狀態(tài)。

此處公開的曲軸減震器-隔離器消除了對于模制結(jié)合的需求并且減少了部件的數(shù)量，其尤其減少了制造減震器-隔離器的成本。

現(xiàn)在參照于圖4和5，相對于對于頁面的附圖的定向，曲軸減震器-隔離器200如圖4所示從左向右包括減震器組件210，其抑制和/或吸收轉(zhuǎn)動構(gòu)件(例如曲軸)的振動頻率；轂202；扭轉(zhuǎn)彈簧隔離器212；帶輪本體216；和滑動軸承214。轂202可通過接受曲軸穿過其中心孔203被安裝于曲軸。

轂202具有外徑向表面204和最外徑向表面206，最外徑向表面通過板205徑向從外徑向表面204向外徑向分隔，以由此限定兩者之間的環(huán)形容座208。最外徑向表面206可具有相反的內(nèi)徑向表面207來限定環(huán)形容座208的部分。轂202可用已知或此后發(fā)展的技術(shù)被澆鑄、紡成、鍛造、機器加工、或者模制而成。用于轂的合適的材料包括但不僅限于鐵、鋼、鋁、其它合適的金屬、塑料、或其組合物，包括復(fù)合材料。如圖4和5所示，板205具有用于將扭轉(zhuǎn)彈簧212與轂202接合的孔236。在一個實施例中，板205還可具有一個或多個尤其用于節(jié)省材料成本的輔助孔(未示出)。轂202還可具有與外徑向表面204或內(nèi)徑向表面207結(jié)合用于與扭轉(zhuǎn)彈簧212接合的結(jié)構(gòu)或孔(未示出)。在一個實施例中(未示出)，轂202可具有第一鄰接部(此處指可替代彈簧接合表面)來接合扭轉(zhuǎn)彈簧212。

如圖5所示，板205可具有一個或多個彈簧固定特征250，其中該特征設(shè)置于轂202的環(huán)狀容座208內(nèi)。在一個實施例中，彈簧固定特征250除了其它功能之外可以將扭力彈簧212維持在大致與轂202的外徑向表面204同軸的定向。在一個實施例中，彈簧固定特征250可包括通道252，扭力彈簧212設(shè)置于其內(nèi)。彈簧固定特征250可以是耦合于板250的單獨件或者可作為板205的一部分直接結(jié)合(澆鑄、鍛造、機器加工、模制)。在一個實施例中，彈簧固定特征250可耦合或結(jié)合于轂202的外徑向表面204或內(nèi)徑向表面207，并且伸出進入轂202的環(huán)形容座208。

如圖4所示，轂202限定中心孔203的部分可從板205只在一個方向軸向延伸。此處，板205限定曲軸減震器-隔離器200的前面FF，其將接受鼻部密封件10(圖1)，將曲軸減震器-隔離器200緊固至軸(比如曲軸)，用于隨其轉(zhuǎn)動。因此，帶輪本體216的面罩220限定曲軸減震器-隔離器200的背面BF。

參照于圖4和5，帶輪本體216包括帶接合部218和面罩220，面罩從帶接合部向內(nèi)徑向延伸并且終止于套筒222。帶接合部218包括外帶接合表面219，其中可以是平的、輪廓設(shè)置為用于接受圓帶，或具有用于匹配V肋帶V肋的V槽、或任何其它需要輪廓的槽來匹配環(huán)形帶。帶輪本體216具有用于與扭轉(zhuǎn)彈簧212接合的孔238。用于與扭轉(zhuǎn)彈簧212接合的孔328可被定位在帶輪本體216的面罩220、套筒222、或帶接合部218中。在一個實施例中，孔238設(shè)置于帶輪本體216的面罩220中。在一個實施例中(未示出)，帶輪本體216可具有第二鄰接部(此處在可作為彈簧接合表面的替換)來接合扭轉(zhuǎn)彈簧212。面罩220可通過多個輻條224附接于帶接合部218，這可減少材料成本。在具有將面罩220與帶接合部218耦合的多個輻條224的帶輪本體216中，用于接合扭力彈簧212的孔238可設(shè)置于多個輻條224中的一個中或面罩220在套筒222與多個輻條224之間的部分中。

仍參照于圖4和5，扭轉(zhuǎn)彈簧212(此處可替換地指彈簧212)設(shè)置于轂202的環(huán)形容座208內(nèi)。彈簧212與轂202的外徑向表面204大致徑向同軸并且接合于轂202和帶輪本體216用于隨其轉(zhuǎn)動。彈簧212可具有與轂202接合的第一端部232和與帶輪本體216接合的第二端部234。在一個實施例中，第一端部232可以通過轂202的孔236接合于轂202并且通過帶輪本體216的孔238接合于帶輪本體216。轂202的孔236在第一端部與轂202的接合處將彈簧212的第一端部232保持到位。帶輪本體216的孔238在第二端部與帶輪本體216的接合處將第二端部234保持到位。在一個實施例中，在轂202中的孔236阻止彈簧212的第一端部232從轂202脫離并且獨立于轂202移動，并且?guī)л啽倔w216的孔238阻止彈簧212的第二端部234從帶輪本體216脫離并且獨立于帶輪本體216移動。彈簧212與轂202和帶輪本體216的接合允許彈簧212在轂202和帶輪本體216以同樣的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動時以及還有在轂202以相對于帶輪本體216不同的速度轉(zhuǎn)動時(例如，在曲軸8在啟動和停止條件期間經(jīng)歷剛體模式振動時)隨著轂202和帶輪本體216轉(zhuǎn)動。

彈簧212可被用任何幾何結(jié)構(gòu)和/或材料構(gòu)造，只要其提供必需的扭轉(zhuǎn)剛性來起到振動的隔離器的作用并且成功地接合于轂202和帶輪本體216。在一個實施例中，彈簧212具有第一端部232，其被配置為接合于轂202；第二端部234，其被配置為接合于帶輪本體216；和扭轉(zhuǎn)部分230，其在第一端部232和第二端部234之間延伸。彈簧212可以是扭轉(zhuǎn)彈簧，例如包括但不限于圓絲彈簧、方絲彈簧、或平絲彈簧。扭轉(zhuǎn)部分230可包括繞螺旋彈簧212的中心軸的一個或多個整圈和/或一個或多個部分圈。在一個實施例中，扭轉(zhuǎn)部分230可具有一個整圈和少于整圈的一個部分轉(zhuǎn)。在另一個實施例中，彈簧212可具有不到一個整圈。第一端部232可從扭轉(zhuǎn)部分230沿軸向以大致直角延伸用于與轂接合，并且第二端部234可以從扭轉(zhuǎn)部分230沿與第一端部232相反的軸向以大致直角延伸用于與帶輪本體216接合。第一端部232和第二端部234中的一個或兩者還可從扭轉(zhuǎn)部分230以大致直角徑向向外或向內(nèi)延伸來與轂202中的孔236和帶輪本體216中的孔238的替換布置接合。

用于彈簧212的合適的材料可包括但不限于鐵、鋼、黃銅、鋁、其它合適的金屬、合金、塑料、或其組合物，包括復(fù)合材料。彈簧212可具有扭轉(zhuǎn)彈簧率，其足夠剛性來承受由曲軸產(chǎn)生在曲軸減震器-隔離器200上的扭矩，并且足夠柔軟來通過允許帶輪本體216相對于轂202有效范圍的轉(zhuǎn)動而使彈簧212成為有效的隔離器。

如圖4和5所示，彈簧212的第一端部232接合于轂202的孔236來使第一端部232隨著轂202轉(zhuǎn)動，從而允許彈簧212隨著轂202轉(zhuǎn)動。彈簧212的第二端部234接合于帶輪本體216的孔238來使第二端部234隨著帶輪本體216轉(zhuǎn)動，從而允許彈簧212隨著帶輪本體216轉(zhuǎn)動。彈簧212可具有未卷繞的狀態(tài)和卷繞狀態(tài)，在未卷繞狀態(tài)中，彈簧212沒有受到扭轉(zhuǎn)張力，在卷繞的狀態(tài)中，扭轉(zhuǎn)力作用于彈簧212上。

現(xiàn)在參照于圖1、4、和5描述彈簧212將帶輪本體216隔離于曲軸8和轂202的剛體模式振動的操作。當(dāng)扭轉(zhuǎn)減震器-隔離器200和曲軸8不轉(zhuǎn)動時，彈簧212處于未卷繞狀態(tài)。當(dāng)曲軸8開始轉(zhuǎn)動且施加轉(zhuǎn)動能量于扭轉(zhuǎn)減震器-隔離器200上時，轂202開始轉(zhuǎn)動，而帶輪本體216(其受到帶輪本體216、帶6、以及FEAD系統(tǒng)18的慣性)最初保持靜止。通過接合于第一端部232，轂202施加扭轉(zhuǎn)力于彈簧212上，該扭轉(zhuǎn)力使彈簧212卷繞從而使得彈簧212處于卷繞狀態(tài)。處于卷繞狀態(tài)的彈簧212通過第二端部234與帶輪本體216的孔238的接合將扭轉(zhuǎn)力傳遞給帶輪本體216。在彈簧212的臨界卷繞狀態(tài)，通過彈簧212的第二端部234施加于帶輪本體216的扭轉(zhuǎn)力克服帶輪本體216和帶6的慣性，并且?guī)л啽倔w216開始以與轂202相同的方向轉(zhuǎn)動。

帶輪本體216和帶6相對于轂202的慣性維持彈簧212在曲軸8轉(zhuǎn)動的同時處于卷繞狀態(tài)。在卷繞狀態(tài)中，由于彈簧212試圖返回其原未卷繞狀態(tài)，彈簧212施加彈簧力于轂202和帶輪本體216上。隨著曲軸8的轉(zhuǎn)動速度接近曲軸8振動的自然頻率，轉(zhuǎn)動頻率放大或與曲軸8自身振動的自然頻率共振，這將導(dǎo)致曲軸8的轉(zhuǎn)動速度振蕩的形式的剛體模式振動。這些振動/振蕩通過轂與曲軸8的剛性接合傳輸至轂202。轂202的轉(zhuǎn)動速度的振蕩造成彈簧212振蕩于卷繞條件和非卷繞條件之間。隨著轂202的轉(zhuǎn)動速度改變，轂202的轉(zhuǎn)動加速度改變，這改變了轂202施加在彈簧212上的力，并且彈簧202卷繞程度改變。彈簧212的卷繞程度的變化改變了彈簧212施加的彈簧力。彈簧力的這些改變抵消了由曲軸8的剛體模式振動造成的轂202施加于彈簧212上的力的改變，因此將帶輪本體216與曲軸8的剛體模式振動隔離。

一旦曲軸達到其運行速度，帶輪本體216以大致相似于轂202轉(zhuǎn)動速度的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動。雖然轉(zhuǎn)動速度大致相同，但是帶和帶輪本體216的慣性造成彈簧212保持大致卷繞狀態(tài)。彈簧212的卷繞程度由于引擎施加的間歇性的扭矩而在平衡卷繞狀態(tài)周圍振蕩。平衡卷繞狀態(tài)通常小于在曲軸8初始起動過程中經(jīng)歷的最大卷繞狀態(tài)。在曲軸8減速過程中，曲軸8的轉(zhuǎn)動速度減小，直到轉(zhuǎn)動的頻率再次接近曲軸8振動的自然頻率。正如啟動條件，響應(yīng)于轂轉(zhuǎn)速的振蕩的彈簧212在卷繞和未卷繞條件之間的振蕩改變彈簧的彈簧力，以抵消轂202施加在彈簧212上的力的振蕩，由此將帶輪本體216隔離于曲軸8剛體模式振動。

曲軸減震器-隔離器200還包括滑動軸承214，其設(shè)置于轂202的外徑向表面204和帶輪本體216的套筒222之間?；瑒虞S承214可壓配于轂202之上，轉(zhuǎn)動的程度取決于彈簧212可允許轉(zhuǎn)動的范圍。滑動軸承214可具有外徑向表面260和內(nèi)徑向表面264?；瑒虞S承214可以具有凸緣261，其中該凸緣具有凸緣內(nèi)表面262。滑動軸承214的橫截面可以是L形，其中滑動軸承的徑向表面260、264限定L的沿軸向的一個臂，并且凸緣261從外徑向表面260沿徑向向外、大致垂直于徑向表面延伸?；瑒虞S承214可壓配于轂202上，來使內(nèi)徑向表面264接合于轂202的外徑向表面204并且凸緣261接合帶輪本體216的面罩220。滑動軸承214的外徑向表面260和凸緣內(nèi)表面262可以是摩擦減小的表面，來促進套筒222相對于滑動軸承214的外徑向表面260的移動并且促進帶輪本體216相對于凸緣內(nèi)表面262的轉(zhuǎn)動?；瑒虞S承214可包括鎖定機構(gòu)，其給曲軸減震器-隔離器200提供軸向剛性。

仍參照于圖4和5，減震器組件210包括彈性減震器構(gòu)件240，其設(shè)置為與轂的最外徑向表面206接觸；和慣性構(gòu)件242，其抵靠彈性減震器構(gòu)件240安置，由此將慣性構(gòu)件242可操作地耦合于轂202來隨其轉(zhuǎn)動。慣性構(gòu)件242可由任何具有足夠慣性的材料制成，通常是鑄鐵、鋼、或相似的密致材料。如圖4所述，慣性構(gòu)件242與轂202同軸并且從轂202向外徑向分隔，來使轂的最外徑向表面206面向慣性構(gòu)件242的內(nèi)表面246并且限定其間的縫隙。彈性減震器構(gòu)件240可壓配于或注塑于這個縫隙來將轂202與慣性構(gòu)件242非剛性地耦合。

彈性減震器構(gòu)件240可以是任何合適的彈性體來吸收和/或抑制曲軸減震器-隔離器200所安裝的轉(zhuǎn)動軸產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動。彈性構(gòu)件可具有大致低的張緊模量和高的屈服應(yīng)變。彈性體優(yōu)選地是適合用于車輛引擎應(yīng)用的彈性體，例如，適于承受引擎中經(jīng)歷的溫度和道路溫度與條件。然而，彈性減震器構(gòu)件240可以是如美國專利No.7,658,127中公開的，其整體通過引用并入本文中。在一個實施例中，彈性構(gòu)件可由丁苯橡膠、天然橡膠、丁腈橡膠、乙烯丙烯二烯橡膠(EPDM)、乙烯丙烯酸彈性體、氫化丁腈橡膠、和聚氯丁烯橡膠中的一種或多種制成或者包括它們。乙烯丙烯酸彈性體的一個例子是來自E.1.du Pont de Nemours and Company的乙烯丙烯酸彈性體。彈性構(gòu)件可以是復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料可選擇地包括分散在其中的多個纖維。纖維可以是連續(xù)的或者碎片的(切碎的)芳綸纖維，比如以纖維名稱銷售的纖維。在一個實施例中，彈性減震器構(gòu)件240可以使用常規(guī)的用于減震系統(tǒng)的已知粘合劑附接于最外徑向表面206。一些合適的粘合劑的例子包括被Lord Corporation、Henkel AG&Co.、或Morton International Incorporated Adhesives&Specialty Company銷售的橡膠膠粘劑。

如上解釋的，一旦被組裝，減震器組件210設(shè)置于轂202的最外徑向表面206和帶輪本體216的帶接合部218之間，并且彈簧212設(shè)置于轂202的環(huán)形容座208中、被帶輪本體216的面罩220封裝于此、并且接合于轂202和帶輪本體216。帶接合部218也與轂202徑向同軸并且?guī)л啽倔w的套筒222設(shè)置于轂202的外徑向表面204周圍，更尤其，套筒222設(shè)置于壓配至轂202的外徑向表面204的滑動軸承214周圍。

此處公開的曲軸減震器-隔離器減少部件的數(shù)量，除了其他益處之外，其尤其可減少制造的成本。

雖然本發(fā)明關(guān)于特定實施例被示出和被描述，但是對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言，基于閱讀和理解說明書，修改將是顯而易見的，并且本發(fā)明包括所有類似的修改。