使用具有非轨道臂的双臂张紧器的用于混合动力车辆的环形传动装置的制作方法

文档序号:11286668阅读:226来源:国知局
使用具有非轨道臂的双臂张紧器的用于混合动力车辆的环形传动装置的制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月6日提交的美国临时专利申请no.62/113,302以及2015年10月21日提交的pct申请no.ca2015/051067的权益,以上两个申请的全部内容并入本文中。

本公开总体上涉及环形传动装置的领域,并且更特别地涉及车辆前置发动机附件传动装置的系统,该系统除了包括内燃发动机之外还包括马达/发电机单元。



背景技术:

车辆用发动机通常采用前置发动机附件传动装置,该前置发动机附件传动装置使用带将动力从发动机传递至一个或更多个附件,比如交流发电机、空调压缩机、水泵以及各种其他附件。有些车辆是混合动力的并且同时采用驱动带的内燃发动机以及替代交流发电机的辅助动力装置,比如马达-发电机单元(mgu)或者比如除了交流发电机之外的单独的电驱动马达。在某些情况下,辅助动力装置用于驱动带,比如,例如在由辅助动力装置通过带传递给发动机动力的增力情形期间。

虽然混合动力车辆在改善燃料经济性方面是有利的,但是它们的操作会在来自前置发动机附件传动装置的一些部件——比如带——上产生较高的应力和不同的应力,这会导致这些部件的工作寿命缩短。

在混合动力车辆中使带张紧可能是困难的,特别是在今天的一些车辆中,用于张紧器的空间相对较小。近年来已经注意到将张紧器安装到mgu本身上,以便将mgu的紧上游和紧下游的带跨度部张紧,以确保无论在mgu是否正在驱动带或者发动机是否正在驱动带的情况下使适当的跨度部张紧。

然而,这种张紧器并不总是按照要求执行。提供张紧器以及结合这种张紧器的环形传动装置将是有利的,至少与以往已经提出的用于混合动力车辆中的前置发动机附件驱动的张紧器相比,该张紧器具有改进的性能。



技术实现要素:

在一方面,提供了一种环形传动装置,并且该环形传动装置包括能够由发动机驱动的曲轴带轮、辅助动力装置、环形传动构件和张紧器。辅助动力装置具有能够围绕辅助动力装置带轮轴线旋转的辅助动力装置带轮。辅助动力装置带轮设置在从辅助动力装置的端面延伸的辅助动力装置传动轴上,其中,该端面是用于辅助动力装置的框架的一部分。环形传动构件围绕曲轴带轮和辅助动力装置带轮延伸。张紧器包括能够安装至辅助动力装置的框架的基部、第一臂、第二臂和臂偏置构件。第一臂具有第一张紧器带轮,该第一张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第一跨度部。第一臂在位于辅助动力装置带轮的第一侧的第一臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第一张紧器带轮沿着第一跨度部中的张力处于选定范围内的第一选定路径运动,第一跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。第二臂具有第二张紧器带轮,该第二张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第二跨度部。第二臂在位于辅助动力装置带轮臂的第二侧的第二臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第二张紧器带轮沿着第二跨度部中的张力处于选定范围内的第二选定路径运动,第二跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。臂偏置构件操作性地将第一臂与第二臂彼此连接。第一选定路径和第二选定路径定位成使得:对于处在张力的选定范围内的第一跨度部和第二跨度部中的张力的任何组合,第一张紧器带轮和第二张紧器带轮彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部保持彼此间隔开。第一臂枢转结构和第二臂枢转结构处于辅助动力装置的延伸出辅助动力装置传动轴的端面的区域内。在另一方面,提供了张紧器本身而没有其余的环形传动装置。

在另一方面,提供了一种环形传动装置,并且该环形传动装置包括能够由发动机驱动的曲轴带轮、辅助动力装置、环形传动构件和张紧器。辅助动力装置具有能够围绕辅助动力装置带轮轴线旋转的辅助动力装置带轮。辅助动力装置带轮设置在从辅助动力装置的端面延伸的辅助动力装置传动轴上,其中,该端面是用于辅助动力装置的框架的一部分。环形传动构件围绕曲轴带轮和辅助动力装置带轮延伸。张紧器包括能够安装至辅助动力装置的框架的基部、第一臂、第二臂和臂偏置构件。第一臂具有第一张紧器带轮,该第一张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第一跨度部。第一臂在位于辅助动力装置带轮的第一侧的第一臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第一张紧器带轮沿着第一跨度部中的张力处于选定范围内的第一选定路径运动,第一跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。第二臂具有第二张紧器带轮,该第二张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第二跨度部。第二臂在位于辅助动力装置带轮臂的第二侧的第二臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第二张紧器带轮沿着第二跨度部中的张力处于选定范围内的第二选定路径运动,第二跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。臂偏置构件操作性地将第一臂与第二臂彼此连接。第一选定路径和第二选定路径定位成使得:对于处在张力的选定范围内的第一跨度部和第二跨度部中的张力的任何组合,第一张紧器带轮和第二张紧器带轮彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部保持彼此间隔开。第一张紧器带轮轴线与辅助动力装置带轮轴线间隔开第一带轮-带轮距离,并且第二张紧器带轮轴线与辅助动力装置带轮轴线间隔开第二带轮-带轮距离。在操作期间沿着第一路径和第二路径的大致整个运动中,第二带轮-带轮距离与第一带轮-带轮距离的比介于约0.5与约0.85之间。在另一方面,提供了张紧器本身而没有其余的环形传动装置。

在又一方面,提供了一种环形传动装置,并且该环形传动装置包括能够由发动机驱动的曲轴带轮、辅助动力装置、环形传动构件和张紧器。辅助动力装置具有能够围绕辅助动力装置带轮轴线旋转的辅助动力装置带轮。辅助动力装置带轮设置在从辅助动力装置的端面延伸的辅助动力装置传动轴上,其中,该端面是用于辅助动力装置的框架的一部分。环形传动构件围绕曲轴带轮和辅助动力装置带轮延伸。张紧器包括能够安装至辅助动力装置的框架的基部、第一臂、第二臂和臂偏置构件。第一臂具有第一张紧器带轮,该第一张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第一跨度部。第一臂在位于辅助动力装置带轮的第一侧的第一臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第一张紧器带轮沿着第一跨度部中的张力处于选定范围内的第一选定路径运动,第一跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。第二臂具有第二张紧器带轮,该第二张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第二跨度部。第二臂在位于辅助动力装置带轮臂的第二侧的第二臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第二张紧器带轮沿着第二跨度部中的张力处于选定范围内的第二选定路径运动,第二跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。臂偏置构件操作性地将第一臂与第二臂彼此连接。第一选定路径和第二选定路径定位成使得:对于处在张力的选定范围内的第一跨度部和第二跨度部中的张力的任何组合,第一张紧器带轮和第二张紧器带轮彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部保持彼此间隔开。第一臂和第二臂能够定位成在使用期间保持第一跨度部和第二跨度部,使得从辅助动力装置带轮轴线延伸的径向线穿过第一跨度部和第二跨度部。在另一方面,提供了张紧器本身而没有其余的环形传动装置。

在又一方面,提供了一种环形传动装置,并且该环形传动装置包括能够由发动机驱动的曲轴带轮、辅助动力装置、环形传动构件和张紧器。辅助动力装置具有能够围绕辅助动力装置带轮轴线旋转的辅助动力装置带轮。辅助动力装置带轮设置在从辅助动力装置的端面延伸的辅助动力装置传动轴上,其中,该端面是用于辅助动力装置的框架的一部分。环形传动构件围绕曲轴带轮和辅助动力装置带轮延伸。张紧器包括能够安装至辅助动力装置的框架的基部、第一臂、第二臂和臂偏置构件。第一臂具有第一张紧器带轮,该第一张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第一跨度部。第一臂在位于辅助动力装置带轮的第一侧的第一臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第一张紧器带轮沿着第一跨度部中的张力处于选定范围内的第一选定路径运动,第一跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。第二臂具有第二张紧器带轮,该第二张紧器带轮定位成接合环形传动构件的第二跨度部。第二臂在位于辅助动力装置带轮臂的第二侧的第二臂枢转结构处枢转地安装至基部,以引起第二张紧器带轮沿着第二跨度部中的张力处于选定范围内的第二选定路径运动,第二跨度部中的张力的选定范围从100n的低张力至等于环形传动构件的屈服强度的高张力。臂偏置构件操作性地将第一臂与第二臂彼此连接。第一选定路径和第二选定路径定位成使得:对于处在张力的选定范围内的第一跨度部和第二跨度部中的张力的任何组合,第一张紧器带轮和第二张紧器带轮彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部保持彼此间隔开。当辅助动力装置不经由环形传动构件向发动机供给动力时,第一跨度部的张力比第二跨度部的张力低,并且其中,当辅助动力装置经由环形传动构件向发动机供给动力时,第二跨度部的张力比第一跨度部的张力低。第一张紧器带轮轴线处于与第一臂枢转结构的枢转轴线相距第一臂枢转距离处。第二张紧器带轮轴线处于与第二臂枢转结构的枢转轴线相距第二臂枢转距离处。第一臂枢转距离大于第二臂枢转距离。在另一方面,提供了张紧器本身而没有其余的环形传动装置。

在又一实施方式中,提供了一种用于维持环形传动构件中的张力的张紧器。张紧器包括基部、第一张紧器臂和第二张紧器臂。基部大致呈c形并且构造成安装至能够由环形传动构件驱动的附件的壳体。第一张紧器臂具有以可旋转的方式安装至第一张紧器带轮。第一张紧器带轮构造成用于与环形传动构件的第一跨度部接合。第一张紧器臂枢转地安装至基部并且被偏置以在第一自由臂方向上运动。第二张紧器臂具有以可旋转的方式安装至第二张紧器臂的第二张紧器带轮。第二张紧器带轮构造成用于与环形传动构件的第二跨度部接合。第二张紧器臂枢转地安装至基部以沿着第二路径运动,并且被偏置以在第二自由臂方向上运动。基部具有面向附件的壳体的安装面以及与安装面相反的背离面。第一张紧器臂和第二张紧器臂中的至少一者延伸至基部的外侧,并且其中,用于第一张紧器臂和第二张紧器臂中的所述至少一者的带轮具有面向附件的面以及面向第一张紧器臂和第二张紧器臂中的所述至少一者的面向臂的面。面向附件的面比基部的背离面在轴向方向上更靠近附件。

在另一方面中,提供了一种操作张紧器的方法,该方法包括:

a)经由发动机驱动环形传动构件,并且在再生模式下经由环形传动构件操作辅助动力装置;

b)在步骤a)期间,将位于辅助动力装置的第一侧的环形传动构件的第一跨度部与张紧器的第一张紧器臂接合,并且将位于辅助动力装置的第二侧的环形传动构件的第二跨度部与张紧器的第二张紧器臂接合,其中,第一张紧器臂和第二张紧器臂连接至偏置结构;

c)从再生模式切换到至少部分地使用辅助动力装置驱动环形传动构件的模式;以及

d)在步骤c)中的所述切换期间,基于环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部中的张力变化,使第一张紧器臂和第二张紧器臂移动,其中,第二张紧器臂比第一张紧器臂移动扫掠过更大的角度。

附图说明

通过参照附图将更好地理解本发明的上述方面和其他方面,其中:

图1是根据本公开的发明方面的环形传动装置的平面图;

图2是作为图1中示出的环形传动装置的一部分的张紧器的平面图;

图3是图2中示出的张紧器的变型的立体分解图;

图4是图3中示出的张紧器的变型的立体图;

图5是图2中示出的张紧器的另一个变型的平面图;以及

图6是图2中示出的张紧器的又一个变型的平面图。

具体实施方式

图1示出了用于发动机的环形传动装置10,发动机通过虚线矩形示意性地表示并且以12示出。在实施方式中,其中,发动机12安装在车辆中,环形传动装置10可以是前置发动机附件传动装置。发动机12包括曲轴14,曲轴14上安装有曲轴带轮16。曲轴带轮16能够由发动机12的曲轴14驱动,并且曲轴带轮16自身经由环形传动构件20——比如带——驱动一个或更多个车辆附件18。为了方便起见,环形传动构件20称为带20,然而应当理解的是,环形传动构件20可以是任何其他类型的环形传动构件。附件18可以包括马达-发电机单元

(mgu)18a、空调压缩机18b、水泵(未示出)、动力转向泵(未示出)和/或任何其他合适的附件。在图1中示出的布置中,曲轴14可以在发动机12的正常运行期间顺时针旋转。然而,在替代性实施方式中,发动机12可被驱动以逆时针旋转。

在图1中,示出了两个附件18,然而可以有更多的或更少的附件。从动附件中的每一者具有传动轴22和带轮24。mgu18a具有mgu传动轴22a和mgu带轮24a,mgu传动轴22a和mgu带轮24a一起围绕辅助动力装置带轮轴线apda旋转。

如在图1中可以看到的,带20与曲轴带轮16和mgu带轮24a(和其他附件带轮24)接合。在正常操作状态下,环形传动装置10能够在环形传动装置10可以由发动机12驱动的第一模式下操作,并且环形传动装置10又驱动附件18的带轮24。在第一模式下(即,当mgu18a不经由带20向发动机12供给动力时),第一带跨度部20a中的张力小于第二带跨度部20b中的张力。为了对车辆电池(未示出)充电,mgu18a能够在第一模式下作为交流发电机操作。

mgu18a还能够作为马达操作,其中,mgu18a驱动mgu带轮24a,mgu带轮24a又驱动带20。在mgu18a作为马达进行操作的这种情形期间(即,当mgu18a经由带20向发动机12供给动力时),环形传动装置可以认为能够在第二模式下操作,在第二模式下,第二带跨度部20b中的张力小于第一带跨度部20a中的张力。这可以是在当发动机12驱动车辆的车轮时的“增力”情形期间,但是需要额外的动力通过经由带20将动力传递至发动机的曲轴14来间接地向车轮另外供给动力。mgu18a作为马达进行操作的另一种情况包括bas(带-交流发电机起动)情形,在bas情形下,mgu18a驱动带20以引起曲轴14旋转,并且由此起动发动机12。mgu18a作为马达进行操作的又一种情况是isaf(怠速/停止附件功能)情形,此时,在发动机关闭时(例如,在一些混合动力车辆中,当车辆位于红灯处或者是其他的短暂停止时,发动机自动关闭)mgu18a用于驱动带20以便驱动一个或更多个附件。

在本公开中,带20的跨度部20a可以称为第一带跨度部20a或者简称为第一跨度部20a,并且带20的跨度部20b可以称为第二带跨度部20b或者简称为第二跨度部20b。

应当指出的是,mgu18a只不过是辅助动力装置的一个示例,该辅助动力装置可以为了mgu18a的上述任何目的用作马达以驱动带20。在替代性示例中,附件18a可以是单独的电动马达,该单独的电动马达可以设置为邻近交流发电机(带20上的相对于交流发电机的上游或者下游),其中,在bas操作中和/或在isaf操作中,电动马达可以用于在需要增加车辆的加速度时驱动带20。

在图1中示出了用于环形传动装置10的张紧器25,并且在图2和图3中更详细地示出了张紧器25。张紧器25包括构造成用于与第一跨度部20a接合的第一张紧器带轮26和构造成用于与第二带跨度部20b接合的第二张紧器带轮28。第一张紧器带轮26以可旋转的方式安装在第一张紧器臂30上。第二张紧器带轮28以可旋转的方式安装在第二张紧器臂32上(图1)。各自地,第一张紧器臂30能够绕相应的第一张紧器臂枢转轴线apa1枢转,并且第二张紧器臂32能够绕相应的第二张紧器臂枢转轴线apa2枢转。更特别地,第一张紧器臂30和第二张紧器臂32安装至基部33,基部33固定地安装至mgu18a的壳体或任何其它合适的固定构件。

第一张紧器带轮26和第二张紧器带轮28沿第一自由臂方向和第二自由臂方向(在图1中分别以dfa1和dfa2示出)受偏置。更特别地,张紧器偏置构件41可以定位成在第一自由臂方向dfa1上向第一张紧器臂30施加张紧器偏置力f并且在第二自由臂方向dfa2上向第二张紧器臂32施加张紧器偏置力f。

张紧器偏置构件41可以包括在第一张紧器臂30和第二张紧器臂32与支撑件43之间延伸的线性螺旋压缩弹簧42。在示出的示例中,螺旋压缩弹簧42围绕支撑件43并且接合支撑件43上的传动表面。支撑件43在其两端43a和43b处销结合至第一张紧器臂30和第二张紧器臂32,从而使得弹簧力f能够从弹簧42传递至臂30和32。支撑件43根据需要是可伸缩的,以允许螺旋压缩弹簧42的伸缩。在一些实施方式中,支撑件43可以防止弹簧42的弯曲,以确保弹簧42继续保持在第一臂30与第二臂32之间。在图3中示出的实施方式中,螺旋压缩弹簧42可以直接接合以30a和32a示出的端部手柄,该端部手柄直接形成第一臂30和第二臂32的一部分。在这种实施方式中,由于弹簧42被制成足够坚固以避免弯曲,所以不设置支撑件。

在替代性实施方式中,张紧器偏置构件41可包括板簧(未示出),该板簧邻接第一张紧器臂30上的第一传动表面和第二张紧器臂32上的第二传动表面,并且促使臂30和32将第一张紧器带轮26和第二张紧器带轮28驱动进入带20。在又一替代性实施方式中,张紧器偏置构件41可以是任何其他合适类型的偏置构件。

分别地,第一张紧器带轮26以可旋转的方式安装至第一张紧器臂30以围绕第一带轮旋转轴线tpa1旋转,并且第二张紧器带轮28以可旋转的方式安装至第二张紧器臂32以围绕第二带轮旋转轴线tpa2旋转。在示出的示例中,每个带轮26和28经由支承件44安装至从相应的臂30或32延伸的轴45。

在图2中示出的实施方式中,第一张紧器臂枢转轴线apa1定位在张紧器偏置构件41在第一张紧器臂30上施加力f的接合点(即,支撑件43的销结合端部43a)与带轮旋转轴线tpa1之间。类似地,第二张紧器臂枢转轴线apa2定位在张紧器偏置构件41在第二张紧器臂30上施加力f的接合点(即,支撑件43的销结合端部43b)与带轮旋转轴线tpa2之间。因此,弹簧力f促使臂30围绕其枢转轴线apa1枢转以将带轮26驱动到第一带跨度部20a中,并且促使臂32围绕其枢转轴线apa2枢转以将带轮28驱动到第二带跨度部20b中。

可选地,如图3所示,可以为第一张紧器臂30和第二张紧器臂32中的每一者设置阻尼结构46。例如,用于臂32的阻尼结构46可以包括第一摩擦表面48a,该第一摩擦表面48a设置在第一衬套构件48上并且构造成与推力构件49上的对应的第二阻尼表面49a接合。将阻尼偏置结构50设置为阻尼结构46的一部分,以用选定的力驱动摩擦表面48a和49a与臂32的阻尼表面接合,其中,优选地,该选定的力在衬套构件48经受了一定量磨损时保持至少大体恒定。阻尼偏置结构50可以包括例如多个belleville垫圈51,或者包括任何其他合适的一个或更多个偏置构件。螺纹紧固件——比如,具有垫圈的螺栓(以52一起示出)——穿过阻尼偏置结构50、臂32,穿过基部轴53并且进入mgu壳体上的接纳孔中,以便在允许臂30的枢转运动的同时将臂32保持在基部33上。紧固件52与推力构件54接合,推力构件54与belleville垫圈51接合。第二衬套构件56示出为与臂32的第二轴向侧部相接合。阻尼结构可以类似于美国专利no.8591358中示出的结构,该文献的内容全部并入本文。应该指出的是,可以为臂30设置与所示和所描述的用于臂32的阻尼结构相同的阻尼结构。然而,可选地,对于两个臂30和32提供的阻尼的量可以是不同的。可以设置将臂30和32以可枢转的方式安装至基部33的任何其他合适的安装结构。可以提供任何其他合适的阻尼结构。

可选地,可以将张紧器25与mgu传动轴22a上的隔离器(未示出)相结合地设置。

张紧器25的若干特征可以是有利的并且在下面进行进一步描述。

基于带轮位移的具有低轮廓的c形基部

在实施方式中,如图3和图4中示出的,用于张紧器25的基部33可以大致呈c形。基部33具有基部本体57以及第一安装孔59和第二安装孔61,其中,第一安装孔59和第二安装孔61构造成用于将基部33安装至mgu18a的壳体(以62示出)中对应的孔或安装至另一合适的构件。张紧器安装紧固件64可以用于穿过孔59和61并且进入mgu壳体62中对应的螺纹孔中。仅示出了用于孔59的一个紧固件64,然而,应当理解,紧固件64中的另一者可以用于孔61。基部33具有面向附件的壳体的安装面33a和与安装面33a相反的背离面33b。第一张紧器臂30和第二张紧器臂32中的至少一者(在本实例中是两者)延伸到基部33的外侧。用于第一张紧器臂30和第二张紧器臂32中的所述至少一者的带轮26、28具有面向附件(即,辅助动力装置18a)的面向附件的面66以及面向第一张紧器臂30和第二张紧器臂32中的所述至少一者的面向臂的面68。面向附件的面66将比基部33的背离面33b在轴向方向上更靠近附件壳体(即,mgu18a)。可选地,每个带轮26、28的面向附件的面66与基部33的背离面33b的轴向间隔比基部的安装面与基部33的背离面33b的轴向间隔更大。换句话说,在一些实施方式中,带轮26、28的面向附件的面66的平面可以在轴向方向上在张紧器30和32的面向附件的面33a的平面的下方。

通过将基部33制成c形并且通过如上所述地布置带轮26和28,能够获得张紧器25的下轮廓,使得张紧器25能够配合在空间紧密的某些发动机布置中。

臂构造成使得带跨度部不会彼此干扰

张紧器25的示例在图5中示出。在图5中示出的示例中,示出了用于第一带轮26的弧形路径p1。弧形路径p1表示第一张紧器带轮26在带20的张力处于选定范围内的运动路径,其中,该选定范围从100n的低张力至等于带20的屈服强度的高张力。

类似地,示出了用于第二带轮28的弧形路径p2。弧形路径p2表示第二张紧器带轮28在带20的张力处于选定范围内的运动路径,其中,该选定范围从100n的低张力至等于带20的屈服强度的高张力。

在非限制性示例中,路径p1和p2可以各自包括围绕枢转轴线apa1或apa2——视具体情况而定——的在约12度和约15度之间的角运动。

第一选定路径p1和第二选定路径p2定位成使得:对于处在上述张力的选定范围内的第一跨度部20a和第二跨度部20b中的张力的任何组合,第一张紧器带轮26和第二张紧器带轮28彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件20的第一跨度部20a和第二跨度部20b保持彼此间隔开。出于一些原因,这优于目前可用的许多张紧器。通常,至少一些现有技术的具有两个臂的张紧器在操作期间可能会碰撞。这有几个原因。由于对于一些车辆而言,存在对于引擎罩下方的空间的严重限制,需要保持占用的整体空间较小,由此,安装于mgu的张紧器的两个枢转张紧器臂的枢转点通常是对称的并且将保持对称的臂。然而,为了确保实现足够的带包裹,臂将必须向内朝向彼此枢转并以此作为起始位置。然而,带长度中的公差、各种部件之间的位置关系等中的公差可能导致带轮(并且因此该带轮所承载的带跨度部)比期望的起始位置更靠近在一起。在空转或振动可能导致张紧器臂定位成比预期更靠近在一起的其他情况下,带20具有由于两个带跨度部20a和20b在mgu带轮24a的任一侧的接合而损坏的风险。此外,由于枢转轴线彼此足够接近,所以臂具有以不具有良好的带包裹的方式成角度的倾向。这可能导致被称为鸣响(hooting)的情形,当带包裹较小而同时带张紧度低时,该鸣响可能出现,在这种情形下,带在带轮上的运动导致带轮的旋转。然而,支撑带轮的球轴承的外圈上的径向力是如此之小,以至于外圈在没有实现轴承内部的、在外圈和内圈之间的滚珠的任何旋转的情况下转动,这可能导致被称为鸣响的噪音,因为它可以类似于鸣响声音。

通过构造臂30或32中的一者(在示出的示例中为臂32),使得该臂的带轮-带轮距离dpp1或dpp2(即,带轮轴线tpa1或tpa2与mgu带轮轴线apda之间的距离)充分地小于臂30或32中的另一者的带轮-带轮距离,路径p1和p2可以在导致更高的带包裹的方向上延伸,而不存在带跨度部20a和20b之间发生碰撞的风险。

换句话说,第一路径p1和第二路径p2选定为定位成使得:对于处在张力的选定范围内的第一跨度部20a和第二跨度部20b中的张力的任何组合,第一张紧器带轮和第二张紧器带轮彼此间保持足够的间隔,使得环形传动构件20的第一跨度部20a和第二跨度部20b保持彼此间隔开。

在一些实施方式中,第一臂枢转结构和第二臂枢转结构处于辅助动力的端面(在图1和图2中以70示出)的区域内,dpp2与第一带轮-带轮距离dpp1的比介于约0.5与约0.85之间。已经发现,通过将臂30和32构造成具有落在上述范围内的长度比,将在瞬时情形——比如从再生模式(regenmode)切换到增力模式(boostmode)、或从增力模式切换到再生模式——期间抑制带打滑的同时,确保张紧器25运行良好。

第一张紧器带轮轴线tpa1处于与第一臂枢转轴线apa1相距第一臂枢转距离dap1处。类似地,第二张紧器带轮轴线tpa2处于与第二臂枢转轴线apa2相距第二臂枢转距离dap2处。在一些实施方式中,第一臂枢转距离dap1大于第二臂枢转距离dap2。

在一些实施方式中,第一臂30和第二臂32可定位成在使用期间将第一带跨度部20a和第二带跨度部20b保持成使得从辅助动力装置带轮轴线apda延伸的径向线l(图6)穿过第一带跨度部20a和第二带跨度部20b,并且可选地穿过第一张紧器带轮26和第二张紧器带轮28。

第二张紧器臂构造成比第一张紧器臂更快地增大带包裹

继续参照图5,将指出的是,第二张紧器臂32的距离dpp2和dap2中的一者或两者视具体情况而定可以优选地短于对应的距离dpp1和dap1。这是因为环形传动装置在增力情形期间如何上升(rampup)相对于其在发动机驱动情形期间如何上升的差异。在增力情形期间(或类似地,在mgu18a代替发动机12或除了发动机12之外还存在mgu18a作为马达被驱动以驱动带20的任何情形中),第一带跨度部20a的张力增大,同时第二带跨度部20b的张力减小。带跨度部20a和20b上的张力变化相对较快。为了确保没有带打滑,有利的是相对较快地增大mgu带轮24a上的带包裹的量,使得带包裹的增加量至少部分地抵消减小的带张力。通过具有较短的枢转长度,第二臂32在与偏置构件41的销结合处的给定量的线性运动中经历更大的角度变化。因此,第二臂32朝向mgu带轮24a向内摆动相对较大的量,从而使mgu带轮24a上的带包裹增大相对较大的量。相比之下,在从增力模式切换到再生模式——其中,mgu18a不工作或作为交流发电机工作——的情况下,第一带跨度20a的张力减小,同时第二带跨度20b的张力增大。然而,张力变化的速度通常比过渡到增力模式期间的张力变化的速度慢。因此,由于第一张紧器臂30较长的枢转距离dap1及其较长的带轮-带轮距离dpp1,第一张紧器臂30发生较慢的角运动,该较慢的角运动对于防止带打滑是可接受的。

相比之下,现有技术的一些张紧器采用附加的空转轮,以确保在mgu带轮上存在足够的带包裹以防止在瞬时情形期间的带滑动。然而,由于多种原因,通常不希望在车辆中的带系统增加空转轮。因此,如本文所示和所述的张紧器25的情况一样,优选的是,带系统能够根据需要转变以确保不会通过移动张紧器臂而发生带打滑。因此,本文所示的环形传动装置10优选地不包括任何空转带轮。

操作方法

在一方面,提供了一种操作张紧器比如张紧器25的方法,该方法包括:

a)经由发动机(例如,发动机12)驱动环形传动构件(例如,带20),并且在再生模式下经由环形传动构件操作辅助动力装置(例如,mgu18a);

b)在步骤a)期间,将位于辅助动力装置的第一侧的环形传动构件的第一跨度部(例如,跨度部20a)与张紧器(例如,张紧器25)的第一张紧器臂(例如,臂30)接合,并且将位于辅助动力装置的第二侧的环形传动构件的第二跨度部(例如,跨度部20b)与张紧器的第二张紧器臂(例如,臂32)接合,其中,第一张紧器臂和第二张紧器臂连接至偏置结构(例如,偏置构件41);

c)从再生模式(图2)切换到至少部分地使用辅助动力装置驱动环形传动构件的模式(如图5所示);以及

d)在步骤c)中的所述切换期间,基于环形传动构件的第一跨度部和第二跨度部中的张力变化来使第一张紧器臂和第二张紧器臂移动,其中,第二张紧器臂比第一张紧器臂移动扫掠过更大的角度。

替代性实施方式

环形传动装置10示出为具有mgu18a、曲轴14和空调压缩机,然而,本领域技术人员将理解,环形传动装置10可以具有与带20接合的更多或更少的部件。例如,环形传动装置可以是只有曲轴带轮16和mgu带轮24a(和张紧器25)的“双带轮”系统。

其他部件能够由第二带(未示出)驱动(drivenoffofasecondbelt),该第二带由曲轴使用第二曲轴带轮单独地驱动。

尽管已经示出了张紧器带轮26和28从张紧器臂30和32悬挂从而面向mgu18a,但是应当理解,在一些实施方式中,张紧器带轮26和28中的一者或两者可以背离mgu18a。

尽管本文所包含的描述构成了本发明的多个实施方式,但应当理解的是,在不偏离所附权利要求的清楚意义的情况下,本发明易于进行进一步的修改和改变。

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