专利名称：单向皮带轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单向皮带轮，特别是一种安装在交流发电机传动轴上，允许 皮带轮的速度由于发动机速度波动原因而相对于交流发电机传动轴波动的单向皮带轮。
背景技术：
汽车发电机单向皮带轮源于德国，目前国际上欧美车系、日韩车系使用较多。发 电机单向皮带轮根据结构不同有0AP/0AD/0WC等，国际上生产这种皮带轮的厂家以ΙΝΑ、莱 顿、盖茨、NSK、NTN, KOYO等为主。汽车发电机单向皮带轮的主要作用是1、减少前端轮系 张紧力波动，提高前端轮系各零部件寿命；2、减少前端轮系的转速波动，降低前端轮系的噪 音；3、避免反向冲击，有效保护发电机；4、降低发电机反转造成的能量消耗，节约能源。其 中，OAD在美系车中应用较多，它既能过滤高速振过，也能过滤低速振动，其结构如下包括 轮毂，轮毂固定安装在传动轴上。轮毂具有对置的第一端和第二端以及在两者之间轴向延 伸的大体呈圆柱形的体部，一环形的第一凸缘邻近于第二端从体部径向地向外延伸。第一 凸缘包括外凸缘表面，该凸缘表面的外直径大于体部，一环形表面在体部与外凸缘表面之 间大体上径向地延伸，与第二端相对。在环形表面内形成一大体上螺旋形的第一槽。一托 架可旋转地安装在轮毂上。托架包括形成于其内的螺旋形的第二槽。一扭转弹簧延伸轮毂 端与托架端之间，用以在轮毂与托架之间传递扭矩，其中，轮毂端被保持在螺旋形的第一槽 内，用以防止扭转弹簧的轮毂端与轮毂之间相对运动，托架端被保持在螺旋形的第二槽内， 用以防止扭转弹簧的托架端与托架之间相对运动。一皮带轮可旋转地连接至轮毂。皮带 轮包括一外表面，该外表面设计得与驱动皮带摩擦啮合。所述皮带轮具有形成于其中的内 表面。一离合器弹簧紧固在托架上并具有许多螺旋形的簧圈，这些簧圈与皮带轮的内表面 摩擦啮合，以选择性连接轮毂与皮带轮。扭转弹簧和离合器弹簧沿相反的方向盘绕，使得在 皮带轮相对于轮毂加速的期间，离合器弹簧扩张而与内表面的夹紧啮合，以及在皮带轮相 对于轮毂减速的期间，离合器弹簧收缩而脱离与内表面的夹紧啮合。该结构的0AD，不能消 除交流发电机工作中所产生的共振，交流发电机工作中所产生的共振会使扭转弹簧断裂， 从而使单向皮带轮提前失效。该结构的OAD的响应时间间隔长，另外其轮毂的第一凸缘制 造工艺复杂。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是本实用新型提供一种单向皮带轮，它能消除交 流发电机工作中所产生的共振，提高单向皮带轮的使用寿命。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种单向皮带轮，具有皮带轮、 芯轴、扭矩弹簧、摩擦弹簧、止推垫圈和保持架，扭矩弹簧套装在芯轴上，所述的摩擦弹簧包 括弯折部和簧圈，保持架具有与弯折部相配的槽，摩擦弹簧的弯折部嵌装于保持架的槽内， 扭矩弹簧外圈套装有塑料隔套，塑料隔套具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的 共振的轴向长槽；摩擦弹簧卷绕在隔套上。单向皮带轮工作中产生的共振，由扭矩弹簧传递
3给塑料隔套，塑料隔套冉传递给摩擦弹簧，摩擦弹簧传递至皮带轮，从而消除单向皮带轮工 作中产生的共振。为提高单向皮带轮的使用寿命，使摩擦弹簧一端可靠地保持在保持架内，使扭矩 弹簧与保持架可靠接触，所述的保持架为铁质保持架。为缩短单向皮带轮的响应时间，所述的保持架内圆面上圆周均布二个以上的凸 块，所述的芯轴的轴体部上具有限位凸肩，限位凸肩上对应于保持架的凸块处有凹槽，保持 架的凸块与芯轴的轴体部的凹槽相配，保持架位于扭矩弹簧与限位凸肩间，止推垫圈抵靠 保持架安装在芯轴上，保持架端面具有定位凹槽，止推垫圈端面具有定位凸起，止推垫圈上 的定位凸起位于保持架端面的定位凹槽内，止推垫圈内圆面上圆周均布与芯轴上的凹槽相 配的定位凸块，定位凸块嵌装在芯轴的凹槽中。进一步地，为有效避免保持架相对于芯轴作轴向移动，止推垫圈相对于芯轴轴线 转动，所述的芯轴上的各凹槽的槽宽不相同，保持架上的各凸块的宽度及止推垫圈上的各 定位凸块分别与其对应的凹槽的宽度相适配。在单向皮带轮工作过程中，只有当保持架上 的各凸块正好与芯轴上其对应宽度的凹槽位置完全重合时，受力作用下保持架才会在芯轴 上发生轴向位移，由于各凸块的宽度是不同的，且止推垫圈与芯轴间无相对转动，止推垫圈 上的定位凸起位于保持架上的定位凹槽内，在单向皮带轮工作过程中，保持架上的凸块不 会与芯轴其对应的凹槽位置完全重合而脱开限位凸肩的限制沿轴向向外移动。为使单向皮带轮结构简单，制作简便，降低制作成本，所述的保持架与扭矩弹簧接 触的端面由第一螺旋面和一段平面组成，且该端面具有第一定位台阶，芯轴的法兰部与轴 体部相连的端面有第二螺旋面且具有第二定位台阶；扭矩弹簧一端抵靠保持架的第一螺旋 面、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面，扭矩弹簧簧丝第一端面抵靠第一定位台阶； 扭矩弹簧端面也是由一段螺旋面和平面组成的，因此扭矩弹簧的端面与保持架的第一螺旋 面及平面完全贴合，扭矩弹簧簧丝第一端面抵靠第一定位台阶，防止扭矩弹簧相对于保持 架运动，扭矩弹簧的另一端抵靠芯轴的第二螺旋面、该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第二 端面，扭矩弹簧簧丝第二端面抵靠第二定位台阶。芯轴采用热锻工艺一次成型，制造工艺 与现有的交流发电机的轮毂相比，简便得多。为使芯轴和皮带轮间有可靠的支撑，所述的芯轴的轴体部与皮带轮内表面间装有 第一滚珠轴承，所述的芯轴的法兰部外表面和皮带轮内表面间装有第二滚珠轴承。本实用新型的有益效果是本实用新型的单向皮带轮，能有效消除交流发电机工 作中产生的共振，提高单向皮带轮的使用寿命，响应及时，结构简单，芯轴制造工艺简单，装 配方便。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的单向皮带轮的具体实施例的结构示意图。图2是本实用新型中的芯轴的结构示意图。图3是图2的右视图。图4是本实用新型中的扭矩弹簧的结构示意图。图5是本实用新型中的摩擦弹簧的结构示意图。[0017]图6是图5的左视图。图7是本实用新型中的止推垫圈的结构示意图。图8是图7的A-A剖视图。图9是本实用新型中的止推垫圈的立体图。
图10是本实用新型中的保持架的结构示意图。
图11是
图10的左视图。
图12是
图10的右视图。
图13是
图12的B-B剖视图。
图14是
图12的C-C剖视图。
图15是本实用新型中的塑料隔套的结构示意图。
图16是
图15的D-D剖视图。图中1.皮带轮，2.芯轴，2-1.法兰部，2-2.轴体部，2_2_1.凹槽，2_2_2.限位凸 肩，2-3.第二螺旋面，2-4.第二定位台阶，3.扭矩弹簧，3-1.扭矩弹簧簧丝第一端面，3-2. 扭矩弹簧簧丝第二端面，4.摩擦弹簧，4-1.弯折部，4-2.簧圈，5.止推垫圈，5-1定位凸起， 5-2.定位凸块，6.保持架，6-1.槽，6-2.凸块，6-3.第一螺旋面，6-4.第一定位台阶，6-5. 定位凹槽，6-6.平面，7.塑料隔套，7-1.轴向长槽，8.第一滚珠轴承，9.第二滚珠轴承。
具体实施方式
如
图1 16所示的本实用新型的单向皮带轮的具体实施例，具有皮带轮1、芯轴 2、扭矩弹簧3、摩擦弹簧4、止推垫圈5和保持架6，芯轴2具有法兰部2-1和轴体部2_2，扭 矩弹簧3套装在芯轴2的轴体部2-2上，摩擦弹簧4包括弯折部4-1和簧圈4-2，保持架6 具有与弯折部4-1相配的槽6-1，摩擦弹簧4的弯折部4-1嵌装于保持架6的槽6-1内，扭 矩弹簧3外圈套装有塑料隔套7，塑料隔套7具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生 的共振的十条轴向长槽7-1 ；摩擦弹簧4卷绕在塑料隔套7上。保持架6为铁质保持架，保持架6内圆面上圆周均布三个凸块6-2，保持架6上的 各凸块6-2的宽度不相同，芯轴2的轴体部2-2上具有限位凸肩2-2-2，限位凸肩2_2_2上 对应于保持架6的凸块6-2处有凹槽2-2-1，芯轴2上的各凹槽2-2-1的槽宽与其对应的 凸块6-2的宽度相适配。止推垫圈5抵靠保持架6安装在芯轴2上，保持架6端面具有定 位凹槽6-5，止推垫圈5端面具有定位凸起5-1，止推垫圈5上的定位凸起5-1位于保持架 6端面的定位凹槽6-5内。止推垫圈5内圆面上圆周均布三个定位凸块5-2，定位凸块5-2 的宽度与保持架6的凸块6-2相一致，均与芯轴2的轴体部2-2的凹槽2-2-1相适配。装 配时，在安装好扭矩弹簧3后，将保持架6的凸块6-2与芯轴2上对应的槽宽相同的凹槽 2-2-1对准后，将保持架6压装到芯轴2上限位凸肩2-2-2内侧，再将止推垫圈5内圆面上 的三个定位凸块5-2装入芯轴2上对应的槽宽相同的凹槽2-2-1中，限位凸肩2-2-2限制 保持架6相对于芯轴2作轴向移动，限位凸肩2-2-2限制止推垫圈5相对于芯轴2轴线转 动。保持架6与扭矩弹簧3接触的端面由第一螺旋面6-3和一段平面6-6组成，且该 端面具有第一定位台阶6-4，芯轴2的法兰部2-1与轴体部2-2相连的端面有第二螺旋面 2-3且具有第二定位台阶2-4 ；扭矩弹簧3 —端抵靠保持架6的第一螺旋面6-3、该端簧丝
5的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面3-1，扭矩弹簧簧丝第一端面3-1抵靠第一定位台阶6-4， 防止扭矩弹簧3相对于保持架6运动，扭矩弹簧3的另一端抵靠芯轴2的第二螺旋面2-3、 该端簧丝的端面为扭矩弹簧簧丝第二端面3-2，扭矩弹簧簧丝第二端面3-2抵靠第二定位 台阶2-4，防止扭矩弹簧3相对于芯轴2运动。扭矩弹簧3与摩擦弹簧4卷绕方向相反，以使摩擦弹簧4在皮带轮1相对于芯轴2 加速期间扩张至与皮带轮1内圈夹紧啮合，皮带轮1相对于芯轴2减速期间收缩至与皮带 轮1内圈脱开。芯轴2的轴体部2-2与皮带轮1内表面间装有第一滚珠轴承8，芯轴2的法兰部 2-1外表面和皮带轮1内表面间装有第二滚珠轴承9。
权利要求1.一种单向皮带轮，具有皮带轮(1)、芯轴(2)、扭矩弹簧(3)、摩擦弹簧(4)、止推垫圈(5)和保持架(6)，所述的芯轴(2)具有法兰部(2-1)和轴体部(2-2)，扭矩弹簧(3)套装在 芯轴(2)的轴体部(2-2)上，所述的摩擦弹簧(4)包括弯折部(4-1)和簧圈(4-2)，保持架(6)具有与弯折部(4-1)相配的槽(6-1)，摩擦弹簧(4)的弯折部(4-1)嵌装于保持架(6) 的槽(6-1)内，其特征是所述的扭矩弹簧(3)外圈套装有塑料隔套(7)，塑料隔套(7)具 有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的轴向长槽(7-1)；摩擦弹簧(4)卷绕在 塑料隔套(7)上。
2.根据权利要求1所述的单向皮带轮，其特征在于所述的保持架(6)为铁质保持架。
3.根据权利要求2所述的单向皮带轮，其特征在于所述的保持架(6)内圆面上圆周 均布二个以上的凸块(6-2)，所述的芯轴(2)的轴体部(2-2)上具有限位凸肩(2-2-2)，限 位凸肩(2-2-2)上对应于保持架(6)的凸块(6-2)处有凹槽(2-2-1)，保持架(6)的凸块 (6-2)与芯轴(2)的轴体部(2-2)的凹槽(2-2-1)相配，保持架(6)位于扭矩弹簧(3)与限 位凸肩(2-2-2)间，止推垫圈(5)抵靠保持架(6)安装在芯轴(2)上，保持架(6)端面具有 定位凹槽(6-5)，止推垫圈(5)端面具有定位凸起(5-1)，止推垫圈(5)上的定位凸起(5-1) 位于保持架(6)端面的定位凹槽(6-5)内，止推垫圈(5)内圆面上圆周均布与芯轴(2)上 的凹槽(2-2-1)相配的定位凸块(5-2)，定位凸块(5-2)嵌装在芯轴的凹槽(2-2-1)中。
4.根据权利要求3所述的单向皮带轮，其特征在于所述的芯轴(2)上的各凹槽 (2-2-1)的槽宽不相同，保持架(6)上的各凸块(6-2)的宽度及止推垫圈(5)上的各定位凸 块分别与其对应的凹槽(2-2-1)的宽度相适配。
5.根据权利要求1所述的单向皮带轮，其特征在于所述的保持架(6)与扭矩弹簧 (3)接触的端面由第一螺旋面(6-3)和一段平面(6-6)组成，且该端面具有第一定位台阶 (6-4)，芯轴(2)的法兰部(2-1)与轴体部(2-2)相连的端面有第二螺旋面(2-3)且具有 第二定位台阶(2-4)；扭矩弹簧(3) —端抵靠保持架(6)的第一螺旋面(6-3)、该端簧丝 的端面为扭矩弹簧簧丝第一端面(3-1)，扭矩弹簧簧丝第一端面(3-1)抵靠第一定位台阶 (6-4)，扭矩弹簧(3)的另一端抵靠芯轴(2)的第二螺旋面(2-3)、该端簧丝的端面为扭矩弹 簧簧丝第二端面(3-2)，扭矩弹簧簧丝第二端面(3-2)抵靠第二定位台阶(2-4)。
6.根据权利要求1所述的单向皮带轮，其特征在于所述的芯轴(2)的轴体部(2-2)与 皮带轮(1)内表面间装有第一滚珠轴承(8)，所述的芯轴(2)的法兰部(2-1)外表面和皮带 轮(1)内表面间装有第二滚珠轴承(9)。
专利摘要本实用新型涉及一种单向皮带轮，特别是一种安装在交流发电机传动轴上，允许皮带轮的速度由于发动机速度波动原因而相对于交流发电机传动轴波动的单向皮带轮。它具有皮带轮、芯轴、扭矩弹簧、摩擦弹簧、止推垫圈和保持架，扭矩弹簧套装在芯轴上，所述的摩擦弹簧一端具有弯折部，保持架具有与弯折部相配的槽，摩擦弹簧的弯折部嵌装于保持架的槽内，扭矩弹簧外圈套装有塑料隔套，塑料隔套具有圆周均布的、用于消除皮带轮工作时产生的共振的轴向长槽；摩擦弹簧卷绕在隔套上。本实用新型能消除交流发电机工作中所产生的共振，提高单向皮带轮的使用寿命。
文档编号F16H55/36GK201779233SQ20102051904
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月7日 优先权日2010年9月7日
发明者史建伟, 周雪刚, 薛青, 钱利峰 申请人:江苏南方轴承股份有限公司