隔离带轮的制作方法

本发明涉及一种隔离带轮，更特别地涉及一种包括有接合于弹簧支架与轮毂之间的摩擦构件的隔离带轮，所述摩擦构件包括第一多肋形表面以接合所述弹簧支架以及第二多肋形表面以接合所述轮毂，所述每一个多肋形表面从旋转轴线径向地延伸。

背景技术：

由于更好的燃料经济性的利益，用于乘用车应用的柴油发动机的使用正在增加。此外，汽油发动机正在增加压缩比以提高燃料效率。结果，柴油和汽油发动机附件驱动系统必须克服来自曲轴的、由于发动机中的以上所提到的改变而引起的更大幅度的振动。

由于增加的曲轴振动外加较高的加速率/减速率以及较高的交流发电机惯量，发动机附件驱动系统常常经历由于带打滑而引起的带的唧唧的噪声。这还将降低带工作寿命。

曲轴隔离器/分离器以及交流发电机分离器/隔离器已经被广泛地用于具有较高的角振动的发动机，以过滤掉发动机运行速度范围中的振动以及此外控制带的唧唧声。

现有技术的代表为美国申请第2013/0150191号，其公开一种驱动带轮结构，其具有圆柱形带轮构件，设置于带轮构件内部以便相对于带轮构件旋转的轮毂结构，固定至轮毂结构的螺旋弹簧，具有从圆锥体起的圆锥形表面的锥形部分，其轴线由轮毂结构的旋转轴线J构成，以及被插入插置于锥形部分的圆锥形表面与带轮构件之间的摩擦构件，并且所述螺旋弹簧在被沿轮毂结构的旋转轴线的方向压缩时被插入插置于适当位置中，通过螺旋弹簧的恢复力P使所述锥形部分、摩擦构件以及带轮构件与彼此处于压力接触。

需要一种隔离带轮，其包括接合于弹簧支架与轮毂之间的摩擦构件，所述摩擦构件包括第一多肋形表面以接合所述弹簧支架以及第二多肋形表面以接合所述轮毂，所述每一个多肋形表面从旋转轴线径向地延伸。本发明满足了该需要。

技术实现要素：

本发明的主要方面为一种隔离带轮，其包括接合于弹簧支架与轮毂之间的摩擦构件，所述摩擦构件包括第一多肋形表面以接合所述弹簧支架以及第二多肋形表面以接合所述轮毂，所述每一个多肋形表面从旋转轴线径向地延伸。

将通过对本发明的以下描述以及附图指出本发明的其它方面或者使本发明的其它方面显而易见。

本发明包括一种隔离带轮，其包括：轮毂；轴颈安装至所述轮毂的带轮；轴颈安装至所述轮毂的弹簧支架；接合于所述带轮与所述弹簧支架之间的扭力弹簧；接合于所述弹簧支架与所述轮毂之间的摩擦构件，所述摩擦构件包括第一多肋形表面以接合所述弹簧支架以及第二多肋形表面以接合所述轮毂；以及所述第一多肋形表面和第二多肋形表面沿与旋转轴线A-A正交的径向方向延伸。

附图说明

被并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示例说明了本发明的优选实施例，并且连同具体描述共同用来解释说明本发明的原理。

图1为装置的剖视图。

图2为装置的分解图。

图3为摩擦构件的细节图。

具体实施方式

图1为装置的剖视图。所述装置包括轮毂9。带轮4在衬套2和衬套7上轴颈安装(journalled)至轮毂9并且因此能围绕轮毂9旋转。扭力弹簧3接合至带轮4以及弹簧支架5。弹簧支架5通过衬套8轴颈安装至轮毂9并且因此与轮毂9可旋转地接合。摩擦构件6摩擦地设置于轮毂9与弹簧支架5之间。盖1将带轮4保持于轮毂9上。

带轮4与带直接地对接以驱动所述装置。动力通过过盈配合从带轮4流至扭力弹簧3的一个端部31。弹簧3为偏置构件，其传递扭矩并且使振动减弱并且提供装置的隔离功能。弹簧3在被沿退绕方向驱动时传递扭矩，但是在一个替代实施例中还可沿缠绕方向传递扭矩。

弹簧3的另一个端部32连接至弹簧支架5。弹簧支架5具有过盈配合以容置弹簧3的端部32。弹簧支架5在与弹簧3的容置部分相对的一侧上包括肋形轮廓57。弹簧3具有大约0.36Nm/度的弹簧刚度。

弹簧支架5通过肋形轮廓部分57与摩擦构件6对接，并且因此通过摩擦传递扭矩。表面51、52、53、54、55、以及56为使弹簧支架5摩擦地接合至摩擦构件6的表面。摩擦构件6通过表面91、92、93、94、95、以及96将扭矩传递至轮毂9。

摩擦构件6包括表面61、62、63、64、65、66以摩擦地接合表面51、52、53、54、55、56。摩擦构件6包括表面610、620、630、640、650、660以摩擦地接合表面91、92、93、94、95、96。表面91、92、93、94、95、96设置于径向地延伸的凸缘97上。

弹簧支架5、摩擦构件6以及轮毂9上的肋形表面全部沿与轮毂9的旋转轴线A-A正交的径向方向并且从轮毂9的旋转轴线A-A向外延伸。此外，弹簧支架5、摩擦构件6以及轮毂9的肋形表面均包括围绕旋转轴线A-A对中的一个或多个同心环的形式。

轮毂9被直接地连接成驱动比如交流发电机(未示出)的从动构件。

图2为装置的分解图。

图3为摩擦构件的细节图。众所周知，交流发电机的额定峰值扭矩常常小于在起动发动机时所观测到的峰值扭矩。例如，典型的汽车交流发电机在发动机起动期间将具有12Nm的额定峰值扭矩，0.00030kg·m²的惯量，以及在交流发电机处的100,000rad/s²的加速度。然而，在发动机起动时，装置可能承受30Nm的扭矩，但是在其它任何运行状态期间将不会接收这样高的扭矩峰值。

为了避免使用能应对升高的起动扭矩的扭力弹簧，本发明的装置使用摩擦构件离合器来使扭力弹簧3免于接收超过预定水平的扭矩峰值。通过扭力弹簧3的轴向压缩将摩擦构件6按压或偏置到轮毂凸缘97上，从而施加使得能够将扭矩从带轮4传递至轮毂9的法向力“F”。法向力“F”在大约100N至200N的范围中。本文中所述的实施例包括例如大约140N的力“F”。

使用摩擦构件6上的肋形表面使表面的数量以及因此表面面积最大化，这消除对多个摩擦盘或者径向地更大的接合表面的需要。肋角Θ确保摩擦构件6平滑地接合和分离以避免“抓握(grabbing)”或粘滑。

如公式1中所示，肋形轮廓还可以以与圆锥形离合器类似的方式楔锁定。优点是，将一个以上的表面与圆锥形离合器一起使用是不切实际的并且圆锥形离合器易于“抓握(grab)”并且常常需要一机构来使离合器分离。另一方面，具有大约20°的相对较大的楔(肋)角Θ以及多个肋形表面的肋形轮廓具有平滑地接合、分离、以及在需要时允许弹簧支架5、摩擦构件6、以及轮毂9之间的整体滑动(grass slip)的能力。肋角Θ可处于大约18°至22°的范围中。

公式1：

μ：摩擦系数

F：所施加的法向力

r_o：外径

r₁：内径

楔角

摩擦构件6可包括任何合适的摩擦材料，包括塑料、复合材料、纸、树脂粘合材料、弹性材料、以及烧结材料。摩擦构件6与弹簧支架5之间的摩擦系数大于大约0.17。本实施例具有大约0.50的摩擦系数。摩擦构件6与轮毂9之间的摩擦系数大于大约0.17。本实施例具有大约0.50的摩擦系数。

一个示例包括：

假定

μ_静止＝0.5

来自弹簧的所施加的力(F)：140N

在摩擦构件6的每一侧上的、具有六个圆锥形表面的肋形轮廓

所述公式用于一个表面，例如表面61。在T_输入>T_摩擦构件时发生滑动。

在下面的表格中给出示例变量。

虽然已经在本文中描述了本发明的一种形式，但是对于本发明所属领域的技术人员而言，将显而易见的是，可在部件的构造和关系方面做出改变而不脱离在本文中所描述的发明的精神和范围。