皮带盘脱耦器的制作方法

本发明涉及一种用于将驱动力矩从辅助机组皮带传动装置的皮带传递到辅助机组中的一个的轴上的皮带盘脱耦器，其具有：

-皮带盘，

-要固定在轴上的毂，和

-由脱耦器弹簧和缠绕带构成的串联装置，所述串联装置在驱动力矩流中设置在皮带盘和毂之间，所述缠绕带沿皮带盘脱耦器的转动轴线的方向延伸并且径向地设置在皮带盘和脱耦器弹簧之间。

背景技术：

转动振动和转动不均匀性能够已知地通过皮带盘脱耦器来补偿，所述转动振动和转动不均匀性从内燃机的曲轴导入到其辅助机组皮带传动装置中，所述皮带盘脱耦器在英文中通常称作为decoupler(脱耦器)并且典型地构成为发电机皮带盘。缠绕带用作为单向离合器，所述单相离合器在闭合状态下将驱动力矩从皮带盘传递到毂上，其中与缠绕带串联的脱耦器弹簧的弹性使源自皮带传动装置的旋转不均匀性平滑。在延迟旋转的皮带盘中，缠绕带断开，其中——随后反向——不能够将重要的转矩从毂传递到皮带盘上，使得迟缓的发电机轴的转速能够超过皮带盘。

从de102009052611a1中已知一种皮带盘脱耦器，其具有设置在径向内部的缠绕带和设置在径向外部的的呈螺旋扭簧形式的脱耦器弹簧。

例如从us8,047,920b2中得知这种皮带盘脱耦器，其具有与之相对地径向调换设置的缠绕带和螺旋扭簧。

技术实现要素：

基于上述内容，本发明所基于的目的是：提出这种皮带盘脱耦器的替选的结构设计方案。对此，从权利要求1的特征中得出该解决方案。因此，缠绕带的两个端部应在传递驱动力矩的情况下径向扩宽，其中在驱动力矩流中在皮带盘侧伸展的第一缠绕带端部相对于第一套筒的内侧表面张紧，所述第一套筒在皮带盘中是抗转动的，并且其中在驱动力矩流中在脱耦器弹簧侧伸展的第二缠绕带端部相对于第二套筒的内侧表面张紧，所述第二套筒在皮带盘中是可转动的。

与在开始引用的现有技术中不同，皮带盘脱耦器包括两个套筒，在负荷情况下径向扩宽的缠绕带借助两个端部缠绕到所述套筒中，并且传递驱动力矩。因此，与缠绕带在驱动侧和从动侧耦联的构件能够具有用于缠绕带端部的、简单的且低成本制造的接触几何件。在无支腿的进而完全圆柱形的缠绕带的优选的设计方案中，两个套筒的内侧表面同样是完全圆柱形的，使得驱动力矩仅通过在缠绕带的外侧表面和两个套筒的内侧表面之间的摩擦接触力来传递。

两个套筒和必要时另外的第三套筒能够是低成本制造的板材成型件，所述第三套筒将驱动力矩从脱耦器弹簧传递到毂上，其中第一套筒和第三套筒优选压入在皮带盘中或者压紧在毂上。具有套筒的结构方式还实现：皮带盘的内径和毂的外径基本上在没有直径阶梯部的情况下或最多在具有仅小的直径阶梯部的情况下能够低成本地制造(车削)。

附图说明

从下面的描述和从附图中得出本发明的其他特征，在所述附图中示出根据本发明的皮带盘脱耦器的一个实施例，所述皮带盘脱耦器用于设置在内燃机的辅助机组皮带传动装置中的发电机。其示出：

图1示出皮带盘脱耦器的立体总视图；

图2示出皮带盘脱耦器的立体纵剖面图；

图3示出皮带盘脱耦器的分解图；

图4示出由皮带盘和第一套筒构成的组件的分解图；

图5示出根据图4的组件的纵剖面图；

图6示出第一套筒的立体图；

图7示出替选的第一套筒的立体图；

图8示出另一替选的第一套筒的立体图；

图9示出第二套筒的立体图；

图10示出第二套筒的相对置的立体图；

图11示出携动盘的立体图；

图12示出压盘的立体图；

图13示出由毂和第三套筒构成的组件的分解图；

图14示出根据图13的组件的立体纵剖面图；

图15示出第三套筒的立体图；

图16示出第三套筒的相对置的立体图。

具体实施方式

图1至3示出皮带盘脱耦器1的不同的立体图，即在图1中作为整体，在图2中为纵剖面，并且在图3中作为分解图，所述皮带盘脱耦器1在下文中简称脱耦器1。空心圆柱形的皮带盘2沿图1中绘制的转动方向由皮带驱动，所述皮带盘的由皮带缠绕的外侧表面3按照皮带的多v形状形成轮廓。皮带盘2可转动地支承在毂4上，所述毂固定地与发电机轴旋紧。对此，毂4在中间部段5中具有未示出的内螺纹和在远离发电机的前端部部段上具有内多齿6作为用于旋拧工具的接合轮廓。在发电机侧的端部上径向地且轴向地借助于滚动轴承7将皮带盘2支承在毂4上，并且在远离发电机的端部上径向地借助于滑动轴承8将皮带盘2支承在毂4上。滚动轴承7是单列的且双侧密封的球轴承，而滑动轴承8是由聚酰胺构成的径向轴承环。皮带盘2的内径在径向轴承环8和球轴承7之间的整个区域中是一致的，使得该内径区域对于尤其简单的且低成本的车削是可达到的。皮带盘4仅在远离发电机的端部上具有在直径方面成阶梯状的扩展部9，在将脱耦器1安装到发电机上之后，将在此未示出的保护罩盖卡入所述扩展部中。

对于脱耦器1的功能而言重要的部件是单向离合器10和——在从皮带盘2到毂4的驱动力矩流方面——与单向离合器10串联的脱耦器弹簧11。单向离合器10为缠绕带，并且脱耦器弹簧11为螺旋扭簧，所述螺旋扭簧和所述缠绕带这两者沿脱耦器1的转动轴线12的方向延伸。螺旋扭簧11和缠绕带10当前与转动轴线12同轴，其中缠绕带10在皮带盘2和螺旋扭簧11之间的径向环形空间中伸展。

右侧盘绕的缠绕带10和左侧盘绕的螺旋扭簧11是完全圆柱形的并且在两侧具有无支腿的端部，所述端部因此在传递驱动力矩时将缠绕带或螺旋扭簧径向扩宽。在此，在驱动力矩流中在皮带盘2侧伸展的第一缠绕带端部13相对于第一套筒15的圆柱形的内侧表面14张紧，所述第一套筒在皮带盘2中是抗转动的。在驱动力矩流中在螺旋扭簧11侧伸展的第二缠绕带端部16相对于第二套筒18的圆柱形的内侧表面17张紧，所述第二套筒在皮带盘2中是可转动的。因此，由皮带盘2导入的驱动力矩仅通过静摩擦一方面在第一套筒15的内侧表面14和第一缠绕带端部13之间导入螺旋扭簧11中，并且另一方面在第二缠绕带端部16和第二套筒18的内侧表面17之间导入螺旋扭簧11中，并且从那里起传递到毂4上。

缠绕带10在转矩反向时实现发电机轴和固定在其上的毂4的转速超过皮带盘2。在该状态下，缠绕带10收缩到其(未受负荷的)初始直径，并且在一个或两个套筒15、18中滑转，其中在此可传递的转矩降低到这两个滑转的接触配对件之间的滑动摩擦力矩。

图4和5示出下部组件的分解图或纵剖面图，所述下部组件由皮带盘2、在所述皮带盘的内径上压入的第一套筒15和径向轴承环8形成。如在与图2的总览中可见：第一套筒15具有第一轴向部段19和第二轴向部段20，第一缠绕带端部13在所述第一轴向部段中伸展，径向轴承环8容纳在所述第二轴向部段中。第一套筒15具有板材成型件并且具有在套筒环周上径向向内成形的凸起，所述凸起形成轴向止挡21、22和23。在此，第一轴向部段19通过用于缠绕带10的轴向止挡21限制，而第二轴向部段20在两侧通过用于径向轴承环8的轴向止挡22和23限制。为了安装在两个轴向止挡22、23之间，该径向轴承环在环周上切口。

图4至6中作为放大的单独部件示出的第一套筒15的形成轴向止挡21、22的凸起分别包括套筒环周的多个局部的转接部，并且包括边缘作为用于径向轴承环8的外部的轴向止挡23，所述边缘具有多个环周上彼此间隔开的区段。

根据图7或8的第一套筒15’和15”具有与之相对替选的造型。在第一套筒15’中，用于缠绕带10的轴向止挡21’通过在套筒环周上环绕的滚压阶梯部来代替，并且在第一套筒15”中，用于径向轴承环8的内部的轴向止挡22”附加地也通过这种滚压阶梯部来代替。在此，用于径向轴承环8的外部的轴向止挡23”此外是环周上连续的边缘。

在另一(未示出的)替选实施方案中，也能够取消于是相应缩短的第一套筒15的第二轴向部段20，其中在该情况下，径向轴承环8直接地容纳在皮带盘2的内径上。

螺旋扭簧11借助轻微的轴向预应力在第二套筒18和第三套筒24之间(见图13)夹紧。套筒18、24同样是板材成型件，并且分别具有边缘25或26，所述边缘接触螺旋扭簧11的所属的且根据图3无支腿的端部。图9和10中作为放大的单独部件示出的第二套筒18包括外环27，第二缠绕带端部16缠绕在所述外环的内侧表面17中，并且第二套筒18在皮带盘2的内径处可转动地支承在所述外环的外侧表面28上。边缘25设有三个成形在其上的转接部29，所述转接部形成轴向斜坡形上升的弹簧支撑面30。所述弹簧支撑面允许将转矩导入直接与其贴靠的螺旋扭簧端部中。

环周上彼此间隔开的转接部29是圆弧形的，其中所述转接部的弧长随轴向隆起的增加而减小。因此，实现驱动力矩从阶梯部31传递到与其贴靠的且径向扩宽螺旋扭簧的螺旋扭簧端部上，其中所述阶梯部在具有最短弧长的转接部29处下降。该端侧同另一螺旋扭簧端部的在图3中可见的端侧32完全一样地成形。替选于(侧向敞开的)转接部29也能够考虑：通过一个或多个(侧向闭合的)卷边形成弹簧支撑面30。

第二套筒18的边缘25的背离螺旋扭簧11的端侧具有成形的凸起33，所述凸起接合在根据图11的抗转动地安置在毂4上的携动盘35的圆弧形的凹部中，并且能够在凹部34的环周端部36和37之间枢转。在此，在脱耦器1的转动方向上更靠后的环周端部36定位成，使得所述端部在发电机超速运行中并且克服于是滑转的缠绕带10的摩擦力矩经由凸起33带动第二套筒18。在该状态下，第二套筒18和毂4与在其上抗转动的第三套筒24作为犹如刚性的单元进行旋转，其中防止螺旋扭簧端部的所谓的“倾斜上升”。如果第二套筒18和第三套筒24在螺旋扭簧11环周松弛的情况下相对彼此扭转，使得螺旋扭簧端部的一个或两个端侧32远离弹簧支撑面30或39的阶梯部31和38(见图13)并且在弹簧支撑面30、39上向上移动，那么才面临出现上述事件的危险。用于螺旋扭簧11的在此轴向缩小的结构空间能够引起：所述螺旋扭簧将这两个套筒18和24以不允许的方式彼此远离地挤压，进而脱耦器1在一定程度上轴向彼此分离地脱开。

如在与图2的总览中变得显而易见的是：实现第二套筒18轴向地支撑在球形轴承7上，并且不支撑在携动盘35上，所述携动盘总是借助轴向游隙一方面相对于第二套筒18并且另一方面相对于图12中示出的压盘40定位在毂4上，进而是无轴向负荷的。相反，该轴向负荷从第二套筒18传递到由聚酰胺构成的滑动支承的轴向轴承环41上，并且继续经由径向朝球轴承7弯曲的压盘40传递到球轴承7的内环上。

图13至16示出连同毂4的第三套筒24或作为单独部件的第三套筒。第三套筒24借助从边缘26弯折的内环42压紧在毂4上，并且具有从位于其之间的边缘26折弯的外环43，径向轴承环8容纳在所述外环上(也参见图2)。轴向斜坡形上升的弹簧支撑面39同样通过三个转接部44形成，所述转接部成形在边缘26上，并且同样直接贴靠在那里伸展的螺旋扭簧端部上，其中阶梯部38与螺旋扭簧端部的端侧32处于仅压力接触。

为了简单地进行车削，毂4具有基本上均匀的外径，所述外径仅在发电机侧的毂端部处稍微回缩，并且形成用于球轴承7的在那里压紧的内环的凸肩45(参见图2)。

附图标记列表

1皮带盘脱耦器/脱耦器

2皮带盘

3皮带盘的外侧表面

4毂

5毂的中间部段

6内多齿

7滚动轴承/球轴承

8滑动轴承/径向轴承环

9扩展部

10单向离合器/缠绕带

11脱耦器弹簧/螺旋扭簧

12转动轴线

13第一缠绕带端部

14套筒的内侧表面

15第一套筒

16第二缠绕带端部

17第二套筒的内侧表面

18第二套筒

19第一轴向部段

20第二轴向部段

21轴向止挡

22(内部的)轴向止挡

23(外部的)轴向止挡

24第三套筒

25第二套筒的边缘

26第三套筒的边缘

27第二套筒的外环

28外环的外侧表面

29转接部

30弹簧支撑面

31阶梯部

32螺旋扭簧端部的端侧

33凸起

34凹部

35携动盘

36凹部的端部

37凹部的端部

38阶梯部

39弹簧支撑面

40压盘

41轴向轴承环

42第三套筒的内环

43第三套筒的外环

44转接部

45毂的凸肩