本實用新型涉及皮帶輪傳動技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于汽車發(fā)電機上的單向離合解耦器(OAD)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的汽車發(fā)電機皮帶輪都是與汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速同步運行,在發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時,發(fā)電機的轉(zhuǎn)速也將變化。因此,當發(fā)動機突然加速或減速時,發(fā)電機皮帶輪的轉(zhuǎn)速也隨著變速,但由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量較大,造成發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與發(fā)動機轉(zhuǎn)速瞬間不同步,傳動帶與皮帶輪之間會形成沖擊,降低皮帶壽命,產(chǎn)生噪音,造成整個發(fā)動機前端輪系壽命降低;當發(fā)動機停止工作前的瞬間,發(fā)動機曲軸有一個短暫的正反方向擺動,轉(zhuǎn)子中的勵磁線圈受離心力影響而造成損傷,降低發(fā)電機的壽命。
為提高發(fā)動機輪系和發(fā)電機的壽命,現(xiàn)有技術(shù)有些許多關(guān)于皮帶輪結(jié)構(gòu)方面的改進,如中國專利申請CN200920294667公開了一種汽車發(fā)動機單向皮帶輪,它包括皮帶輪轂、皮帶輪軸和組裝于輪轂與輪軸之間的上、下滾珠軸承,以及設(shè)在所述上、下滾珠軸之間的單向離合器,所述單向離合器由單向軸承外圈、滾軸、彈簧和保持架組成,所述單向軸承外圈的內(nèi)壁上相同的偏心圓弧面與相同的內(nèi)陷凹槽軸向平行等間距交替設(shè)置;所述保持架的內(nèi)圈與所述的輪軸緊密套合,所述保持架的內(nèi)外國之間設(shè)徑向支撐塊,所述支撐塊的外端面與所述的單向軸承外圈的內(nèi)壁上的內(nèi)陷凹槽相對應(yīng)嵌合;所述保持架的內(nèi)外圈和徑向支撐塊與所述單向軸承外圈的內(nèi)壁上偏心圓弧之間形成一端大一端小的楔形腔,在所述楔形腔內(nèi)設(shè)由彈簧支持的滾軸。該汽車發(fā)動機單向皮帶輪在單向軸承外圈的壁上加工軸向平行等間距交替的內(nèi)陷凹槽和偏心圓弧面比加工凸起的工件要容易,而且能用銑、磨提高精度,對減少變速磨擦,提高使用壽命,降低制造成本都有好處,當汽車發(fā)動機突然加減速時,輪軸與皮帶輪轂?zāi)苊撾x結(jié)合狀態(tài),形成一個單向離合的過程,從而有效延長汽車發(fā)電機單向皮帶輪的使用壽命。但是,該汽車發(fā)動機單向皮帶輪不具備減振功能,即無法同時具備單向和減振功能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題,提供一種單向離合解耦器,結(jié)構(gòu)簡單,具有緩沖功能,以克服現(xiàn)有技術(shù)中皮帶輪存在不具備減振功能的缺陷。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提供一種單向離合解耦器,用于在皮帶輪圈和芯軸之間傳遞單向轉(zhuǎn)矩并實現(xiàn)減振,其特征在于,該單向離合解耦器包括:一單向軸承,該單向軸承位于該皮帶輪圈和芯軸之間;一減振環(huán),該減振環(huán)位于該皮帶輪圈和單向軸承之間,該減振環(huán)用于傳遞該皮帶輪圈和單向軸承之間的轉(zhuǎn)矩,并通過發(fā)生形變減振。
更進一步地,該減振環(huán)包括一第一結(jié)合部和第二結(jié)合部,該減振環(huán)通過該第一結(jié)合部與該皮帶輪圈的內(nèi)表面連接,該減振環(huán)通過該第二結(jié)合部與單向軸承的外表面連接。
更進一步地,該第一結(jié)合部與第二結(jié)合部的形狀相同或不同,該第一結(jié)合部與第二結(jié)合部的位置相同或不同。
更進一步地,該皮帶輪圈的內(nèi)表面的形狀與該第一結(jié)合部相配合,該單向軸承的外表面的形狀與該第二結(jié)合部相配合。
更進一步地,該減振環(huán)為一鋸齒狀圓環(huán)。
更進一步地,該減振環(huán)的彈性模量小于該皮帶輪圈的內(nèi)圈以及該單向軸承的外圈。
更進一步地,該減振環(huán)上分布若干沖孔,該沖孔一端與該減振環(huán)連接。
更進一步地,該減振環(huán)包括若干不等厚邊。
更進一步地,該減振環(huán)的不等厚邊由厚度遞增邊和厚度遞減邊交替組成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實用新型所提供的技術(shù)方案通過在皮帶輪和單向軸承之間設(shè)置減振環(huán),用于吸收發(fā)電機驅(qū)動軸或皮帶輪圈偏離軸向位置時所產(chǎn)生的振動,避免該單向離合解耦器在高速轉(zhuǎn)動過程中打滑。
附圖說明
圖1是本實用新型涉及的單向離合解耦器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型涉及的單向離合解耦器的A-A剖視圖;
圖3是本實用新型涉及的單向離合解耦器的B-B剖視圖;
圖4是本實用新型涉及的單向離合解耦器的減振環(huán)的第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實用新型涉及的單向離合解耦器的減振環(huán)的第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實用新型涉及的單向離合解耦器的減振環(huán)的第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要圖示說明
1--皮帶輪圈 2—發(fā)電機驅(qū)動軸 3—單向軸承
4—芯軸 5—減振環(huán) 6--滾動軸承
10--皮帶輪圈內(nèi)表面 30--單向軸承外表面 51—沖孔
52—環(huán)底 53—環(huán)頂
具體實施方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的具體實施例。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型公開一種單向離合解耦器,能夠有效隔離皮帶輪圈和單向軸承之間的振動。該單向離合解耦器包括:一單向軸承,該單向軸承位于該皮帶輪圈和芯軸之間;一減振環(huán),該減振環(huán)位于該皮帶輪圈和單向軸承之間,該減振環(huán)用于傳遞該皮帶輪圈和單向軸承之間的轉(zhuǎn)矩,并通過發(fā)生形變減振。解決了現(xiàn)有技術(shù)中徑向力過大時所造成的皮帶輪打滑,以及單向離合解耦器使用壽命下降問題。
在以下描述中,為了清楚展示本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作方式,將借助諸多方向性詞語進行描述,但是應(yīng)當將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“上”、“下”等詞語理解為方便用語,而不應(yīng)當理解為限定性詞語。此外,在以下描述中所使用的“內(nèi)”一詞主要指靠近發(fā)電機驅(qū)動軸的方向;“外”一詞主要指遠離發(fā)電機驅(qū)動軸的方向;“軸向”一詞主要指發(fā)電機驅(qū)動軸平行的方向,“徑向”一詞主要指與發(fā)電機驅(qū)動軸垂直的方向。
本實用新型公開的單向離合解耦器的結(jié)構(gòu)如圖1-3所示,以下將結(jié)合圖1-3詳細說明本實用新型。該單向離合解耦器包括皮帶輪圈1 和分別設(shè)置在皮帶輪圈1 的軸孔兩端的滾動軸承6,以及支撐在兩個滾動軸承6 上的芯軸4。滾動軸承6 與皮帶輪圈1 過盈配合。芯軸4的內(nèi)表面與發(fā)電機驅(qū)動軸2螺紋連接。芯軸4的外表包括單向軸承3。單向軸承可以沿一個轉(zhuǎn)動,沿相反方向鎖死。以滾柱式單向軸承為例,由筒式內(nèi)徑的外圈、帶斜坡的內(nèi)圈及分別承受彈簧力且始終與內(nèi)外圈緊密接觸的一組滾子組成。只要其中的一個滾道在其運動方向上的旋轉(zhuǎn)對另一個產(chǎn)成了影響,這種排列就從本質(zhì)上確保了超越速度的即刻性和保證了立即驅(qū)動能力。利用單向軸承3的特殊性能,可以單方向傳遞皮帶輪圈1和芯軸4支架的轉(zhuǎn)速。本實用新型公開的單向離合解耦器在單向軸承3和皮帶輪圈1之間設(shè)置了減振環(huán)5。減振環(huán)5用于吸收發(fā)電機驅(qū)動軸2或皮帶輪圈1偏離軸向位置時所產(chǎn)生的振動,避免該單向離合解耦器在高速轉(zhuǎn)動過程中打滑。
如圖3所示,本實用新型所提供的減振環(huán)5分別與單向軸承3和皮帶輪圈1相配合。減振環(huán)5的外表面與皮帶輪圈內(nèi)表面10形成第一結(jié)合部,用于傳遞皮帶輪圈1和減振環(huán)5之間的轉(zhuǎn)矩。減振環(huán)5的內(nèi)表面與單向軸承外表面30形成第二結(jié)合部,用于傳遞皮帶輪圈1和單向軸承3之間的轉(zhuǎn)矩。第一結(jié)合部與第二結(jié)合部可以是凹槽或凸起,同時在皮帶輪圈內(nèi)表面10的形狀與第一結(jié)合部相匹配,單向軸承外表面30與第二結(jié)合部相匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉,第一結(jié)合部的形狀和位置與第二結(jié)合部的形狀與位置可以相同,也可以不相同。在優(yōu)先的實施中,第一結(jié)合部的形狀和位置與第二結(jié)合部的形狀與位置相對應(yīng),即皮帶輪圈內(nèi)表面10的形狀與單向軸承外表面30形狀也相對應(yīng)。該實施方式中,即使在工裝中漏裝減振環(huán)5或者減振環(huán)5被磨損也不影響單向離合解耦器的運行。
在一種實施方式中,減振環(huán)5的彈性模量小于單向軸承3的外圈及皮帶輪圈1的內(nèi)圈的彈性模量。舉例來說,如果單向軸承3的外圈及皮帶輪圈1的內(nèi)圈由鋼制成,那么減振環(huán)5就是由金屬銅或者高強度塑料制成。當發(fā)電機驅(qū)動軸2或皮帶輪圈1偏離軸向位置時,減振環(huán)5的一個面或兩個面受到擠壓,由于減振環(huán)5的彈性模量較小,因此發(fā)生形變吸收部分徑向力,進而減少振動。
在另一種實施方式中,減振環(huán)5的內(nèi)圈及外圈均為鋸齒形。如圖4所示該減振環(huán)5的內(nèi)外圈的鋸齒的形狀和位置向適應(yīng),且每個鋸齒的形狀大小相一致,這樣設(shè)計的好處是該減振環(huán)5除了具有吸收多余徑向力減少振動的技術(shù)效果外,還有利于該單向離合解耦器的安裝工序。
在另一種實施方式,減振環(huán)5上設(shè)置有若干沖孔。如圖5所示,減振環(huán)5上包括多個沖孔51,沖孔51的一側(cè)與減振環(huán)5相連,另一側(cè)與減振環(huán)5不相連。 沖孔51的設(shè)計也是為了吸收多余徑向力減少振動,當徑向力產(chǎn)生時沖孔51與減振環(huán)5的連接角度發(fā)生變化,減振環(huán)通過形變獲得減振效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過改變沖孔的大小、位置以及減振環(huán)5的材料來獲得不同的減振效果。
在另一種實施方式,減振環(huán)5為不等厚設(shè)計,即減振環(huán)5的厚度有明顯的厚度變化。在該實施中,由于減振環(huán)5是不等厚邊,因此當減振環(huán)5安裝在皮帶輪圈1和單向軸承3之間時,減振環(huán)5的外圈與皮帶輪的內(nèi)表面10或者減振環(huán)5的內(nèi)圈與單向軸承的外表面30可能不會完全貼合。當徑向力產(chǎn)生時,受徑向力的作用,減振環(huán)5在皮帶輪圈1和單向軸承3所形成的空間內(nèi)發(fā)生形變獲得減振效果。如圖6所示,該減振環(huán)5的一個鋸齒單元中,厚度從環(huán)底52到環(huán)頂53遞減,也可以遞增。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實用新型所提供的技術(shù)方案通過在皮帶輪和單向軸承之間設(shè)置減振環(huán),用于吸收發(fā)電機驅(qū)動軸或皮帶輪圈偏離軸向位置時所產(chǎn)生的振動,避免該單向離合解耦器在高速轉(zhuǎn)動過程中打滑。
本說明書中所述的只是本實用新型的較佳具體實施例,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在本實用新型的范圍之內(nèi)。