用于帶傳動的可分離滑輪的制作方法
【專利摘要】一種可分離滑輪，包括：轂（9）；滑輪環(huán)（10），相對于轂以可自由轉(zhuǎn)動的方式被支撐；離合器（12），用于將滑輪環(huán)與轂選擇性地可轉(zhuǎn)動聯(lián)接；離合器包括：鋼板彈簧（24），具有設(shè)計為與第一圓柱形表面（24a）協(xié)作的第一部分（36）和與第二圓柱形表面（23a）協(xié)作的第二部分（35），第一圓柱形表面與滑輪環(huán)結(jié)合，第二圓柱形表面與轂結(jié)合；電磁致動器（25），可操作地將鋼板彈簧的約束狀態(tài)在聯(lián)接狀態(tài)和分離狀態(tài)之間改變，在聯(lián)接狀態(tài)中，鋼板彈簧（24）接合第一和第二圓柱形表面，從而將滑輪環(huán)（10）聯(lián)接至轂（9）；鋼板彈簧（24）的第二部分（35）相對于第二圓柱形表面自由滑動，以允許轂（9）越過滑輪環(huán)（10）。
【專利說明】用于帶傳動的可分離滑輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可分離滑輪（decouplable pulley),具體地用于機動車輛內(nèi)燃機 的帶傳動。
[0002] 本發(fā)明優(yōu)選但并非排他地用于驅(qū)動使內(nèi)燃機中的冷卻劑再循環(huán)的泵，下面將借助 于實施例但是不失一般性地來描述所述泵。

【背景技術(shù)】
[0003] 在機動車輛中，存在如下一個問題：為了降低污染排放和增大效率的雙重目的，在 啟動后盡可能短的時間內(nèi)讓引擎達到運行溫度。
[0004] 為此目的，提出了用于驅(qū)動使冷卻劑再循環(huán)的泵的設(shè)備，所述設(shè)備在引擎啟動時 停用（de-activate)所述泵，直至達到所述運行溫度為止。
[0005] -種已知的解決方案包括借助于第一離合器輪來驅(qū)動泵，所述第一離合器輪從驅(qū) 動軸去除移動，且被設(shè)計為通過滾動摩擦將所述移動傳遞至裝配在泵軸上的第二離合器 輪。通過致動器來控制第一離合器輪，使得第一離合器輪可從第二離合器輪分離。
[0006] 該解決方案是相對復(fù)雜和昂貴的，并且還相當笨重。
[0007] 從例如W006/056494得知的一種替代解決方案包括使用一種可分離滑輪，該可分 離滑輪包括：滑輪環(huán)，被設(shè)計為與帶傳動的帶協(xié)作；轂，被設(shè)計為與泵輸入軸連接；以及，離 合器，用于將所述轂選擇性地聯(lián)接至滑輪環(huán)。當該離合器閉合時，滑輪和轂可轉(zhuǎn)動地連接； 當該離合器打開時，在帶和輸入軸之間不存在力矩的傳遞。
[0008] 離合器借助于致動器例如電磁致動器來驅(qū)動，所述致動器借助于內(nèi)燃機電子控制 單元來控制。
[0009] 離合器的生產(chǎn)借助于特別廉價和可靠的如下方式：將鋼板彈簧局部纏繞在與滑輪 環(huán)可轉(zhuǎn)動地結(jié)合的第一元件上并且局部纏繞在與轂可轉(zhuǎn)動地結(jié)合的第二元件上，所述彈簧 的一個端部還固定至所述轂；所述彈簧的另一端部固定至電磁致動器的可移動電樞，所述 電樞通常與滑輪環(huán)結(jié)合，但是可從滑輪環(huán)分離，從而當電樞被電磁體吸引從而制動時，鋼板 彈簧解繞，將所述軸從滑輪環(huán)分離。
[0010] 在上面描述的實施方案中，當滑輪環(huán)以高旋轉(zhuǎn)速度從轂分離時，由于泵的慣性，在 彈簧上可出現(xiàn)動態(tài)過載。
[0011] 為了避免該問題，滑輪設(shè)有如W02012/131662中的摩擦消散器設(shè)備。然而，所述設(shè) 備使得滑輪更加復(fù)雜和昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的是生產(chǎn)一種不具有上面所描述的缺陷的可分離滑輪。
[0013] 借助于如下的可分離滑輪實現(xiàn)該目的，所述可分離滑輪包括：一個轂，被配置為剛 性固定至一個泵的軸；一個滑輪環(huán)，被配置為與一個用于驅(qū)動所述泵的傳動帶協(xié)作，并且相 對于所述轂以可自由轉(zhuǎn)動的方式被支撐；以及，一個離合器，用于將所述滑輪環(huán)與所述轂選 擇性地可轉(zhuǎn)動聯(lián)接；所述離合器包括：一個鋼板彈簧，所述鋼板彈簧具有被設(shè)計為與第一 圓柱形表面協(xié)作的第一部分以及被設(shè)計為與第二圓柱形表面協(xié)作的第二部分，所述第一圓 柱形表面與所述滑輪環(huán)結(jié)合，所述第二圓柱形表面與所述轂結(jié)合；以及，一個電磁致動器， 可操作地將所述鋼板彈簧的約束狀態(tài)（constraint condition)在聯(lián)接狀態(tài)和分離狀態(tài)之 間改變，在所述聯(lián)接狀態(tài)中，所述鋼板彈簧接合所述第一和第二圓柱形表面，從而將所述滑 輪環(huán)聯(lián)接至所述轂；在所述分離狀態(tài)中，所述鋼板彈簧的所述第二部分相對于所述第二圓 柱形表面自由滑動，從而允許所述轂越過（overrun )所述滑輪環(huán)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明，附圖示出了非限制性實施方案的實施例，在附圖 中：
[0015] -圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的可分離滑輪的軸向截面；以及
[0016] -圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案的可分離滑輪的軸向截面。

【具體實施方式】
[0017] 參考圖1，參考數(shù)字1整體指示了一個可分離滑輪，用于驅(qū)動泵2從而使內(nèi)燃機(局 部示出）的冷卻劑再循環(huán)。
[0018] 泵2包括：殼體3,形成管形套筒4 ;軸5,被安裝為穿過套筒4,且具有位于所述殼 體3內(nèi)的第一端部6,以及具有從套筒4軸向延伸且伸出套筒4之外的第二端部7 ;以及，轉(zhuǎn) 子8,裝配在軸5的端部6上。
[0019] 滑輪1基本上包括：轂9,剛性固定在軸5的端部7上；滑輪盤10,整體形成外周環(huán) (peripheral ring)ll，所述外周環(huán)11設(shè)有周緣V形凹槽且被設(shè)計為與凸條傳動帶（poly-V transmission belt)(未示出)協(xié)作，用于驅(qū)動泵2 ;以及，離合器12,用于將滑輪盤10選擇 性地聯(lián)接至轂9。
[0020] 轂9包括：杯狀元件13,壓配到軸5的端部7上；以及，凸緣14,從杯狀元件13的 鄰近于套筒4的自由端部的開口端部15徑向地延伸。凸緣14優(yōu)選地借助于壓入配合而被 固定至杯狀元件13,但是也可以與杯狀元件結(jié)合或者以別的方式固定至杯狀元件。
[0021] 凸緣14具有限定C形環(huán)形基座17的徑向外部環(huán)形部分16,所述C形環(huán)形基座17 由內(nèi)部圓柱形壁18以及外部圓柱形壁19徑向界定，所述外部圓柱形壁19從軸5的端部7 延伸，并且伸出在軸5的端部7之上。
[0022] 滑輪盤10借助于多個螺釘22剛性固定至圓柱形套筒21，圓柱形套筒21借助于一 對軸承20被空載安裝（mounted idle)在轂9上，該對軸承20安裝在杯狀元件13上。
[0023] 軸向面對彼此的襯套23、24分別壓配在凸緣14的內(nèi)部圓柱形壁18上以及在套筒 21上，下面將解釋所述襯套23、24的功能。
[0024] 離合器12包括電磁致動器25,所述電磁致動器25包括電樞27和安裝在套筒4上 的環(huán)形電磁體26。
[0025] 電樞27包括：盤28,由鐵磁材料制成，軸向定位在電磁體26和凸緣14之間；以及， 鐘形元件29,借助于其自身的外端部凸緣30固定至盤28,且在凸緣14的外部圓柱形壁19 上軸向滑動。
[0026] 鐘形元件29在其相對端部處形成內(nèi)部突起部33,所述內(nèi)部突起部33被共軸地布 置在襯套24的外部，且軸向面向凸緣14的外部圓柱形壁19。
[0027] 離合器12包括螺旋鋼板彈簧34,所述螺旋鋼板彈簧34具有纏繞在襯套23上的一 個部分35以及纏繞在襯套24上的一個部分36。
[0028] 鋼板彈簧34具有形成該部分36的一部分的端部37,所述端部37剛性固定至鐘形 元件29的內(nèi)部突起部33,從而剛性固定至電樞27,鐘形元件29形成電樞27的一部分。通 過如下方式來適當?shù)靥峁╀摪鍙椈?4的端部37之間的連接：通過將所述端部在徑向方向 上朝向外側(cè)折疊，并且將所述端部插入設(shè)置在內(nèi)部突起部33中的凹口。
[0029] 鋼板彈簧34的相對端部38相對于襯套23是自由的。
[0030] 鋼板彈簧34以預(yù)限定的徑向預(yù)載荷安裝在襯套23、24上，且以一種方式纏繞，使 得當端部37在滑輪1的轉(zhuǎn)動方向上越過端部38時，圍繞襯套23、24的對應(yīng)外部圓柱形表 面23a、24a收緊，并且當端部38越過端部37時徑向地變寬，從而從所述表面斷開連接。
[0031] 在使用時，當電磁體26去激勵(在圖1中示出的正常情況)時，鋼板彈簧34在襯套 23、24上徑向收緊，分別與轂9和滑輪盤10結(jié)合，在與對應(yīng)的表面23a、24a附著的情況下協(xié) 作。因而，襯套23、24可轉(zhuǎn)動地連接至軸5,從而泵2被帶驅(qū)動。這種情況對應(yīng)于離合器12 的閉合。
[0032] 另一方面，當電磁體26被激勵時，電樞27被吸引以與所述電磁體接觸并且被制 動。因而，由于鋼板彈簧34的端部37與電樞27結(jié)合，鋼板彈簧34的端部37被制動且彈 簧34解繞，從而與表面23a、24a分離。
[0033] 在該情形中，對應(yīng)于離合器12的打開，滑輪盤10相對于軸5空載，從而泵2未被 驅(qū)動。
[0034] 在引擎冷啟動時，離合器12被打開，從而不驅(qū)動泵2,并且允許引擎快速達到運行 溫度。
[0035] -旦達到所述情形，電磁體26被去激勵且離合器12閉合，如上面所描述的。
[0036] 鋼板彈簧34的端部38相對于襯套23是自由的這一事實允許：如果軸5越過滑輪 盤10,鋼板彈簧34滑動。這種情形在引擎運動、離合器12打開時出現(xiàn)，例如由于冷卻劑的 溫度已達到設(shè)計溫度范圍的下限值，或者在滑輪1的轉(zhuǎn)動速度突然降低的情形中出現(xiàn)。
[0037] 參考圖2,參考數(shù)字40整體示出了根據(jù)本發(fā)明的一個不同實施方案的可分離滑 輪，下面將在其不同于滑輪1的方面進行描述，使用相同的參考數(shù)字來指示與那些已經(jīng)描 述的元件相同或相應(yīng)的元件。
[0038] 滑輪40包括一個大體杯狀的轂9,壓配到軸5的端部7上，在這種情形中，所述軸 5未從套筒4軸向地突出。
[0039] 封裝在套筒4的終端部分39內(nèi)側(cè)的轂9在外側(cè)上支承與所述轂結(jié)合的管形元件 19,管形元件19限定了封裝鋼板彈簧34的所述部分35的基座17。
[0040] 滑輪40還包括滑輪盤10,所述滑輪盤10面向套筒4的終端部分，且借助于多個螺 釘41而被緊固至圓柱形環(huán)11 (因為它被設(shè)計為與帶的背部協(xié)作)。
[0041] 環(huán)11在外部與套筒4共軸，且借助于軸承20安裝在套筒4上。
[0042] 滑輪盤10具有軸向突起部42,軸向突起部42延伸朝向轂9,且襯套24裝配在軸 向突起部42上，鋼板彈簧34的一部分36纏繞在該襯套24上。
[0043] 離合器12包括：電磁體26,安裝在套筒4的終端部分上且局部伸出套筒4的終端 部分之外；以及，電樞27,由盤28和大體圓柱形的內(nèi)部套筒43形成，鋼板彈簧34的端部37 剛性連接至該大體圓柱形的內(nèi)部套筒43。
[0044] 滑輪40還設(shè)有環(huán)形摩擦滑動塊44,該環(huán)形摩擦滑動塊44定位在滑輪盤10和環(huán) 11之間，且軸向地面向電樞27的盤28,從而當電磁體26被去激勵時，該環(huán)形摩擦滑動塊44 與盤28協(xié)作。
[0045] 另外，在這種情形中，鋼板彈簧34的端部38相對于轂9自由滑動。
[0046] 滑輪40的運行類似于所描述的滑輪1的運行。
[0047] 具體地，當電磁體26去激勵時，鋼板彈簧34在轂9上和與滑輪盤10結(jié)合的襯套 24上徑向地收緊。因而，襯套24可轉(zhuǎn)動地連接至軸5,從而泵2被所述帶驅(qū)動。這種情況 對應(yīng)于離合器12的閉合。
[0048] 另一方面，當電磁體26被激勵時，電樞27被吸引以與電磁體接觸且被制動。因而， 由于鋼板彈簧34的端部37與電樞27結(jié)合，鋼板彈簧34解繞，從而與轂9以及襯套24分 離。
[0049] 在這種情況中，對應(yīng)于離合器12打開，滑輪盤10相對于轂9空載，從而泵2未被 驅(qū)動。
[0050] 另外，在該情形中，鋼板彈簧34的端部38相對于轂9是自由的這一事實允許：如 果軸5越過滑輪盤10,則鋼板彈簧34滑動。
[0051] 因而，當引擎運行、離合器12打開時，由于轉(zhuǎn)子8以及連接至轉(zhuǎn)子8的元件的慣 性，不存在鋼板彈簧34過載的風(fēng)險。
[0052] 最后，應(yīng)明了的是，未背離權(quán)利要求所限定的保護范圍的改型和變體可被制成所 描述的可分離滑輪1、40。
[0053] 例如，可提供軸向作用在電樞27上的輔助彈簧，從而當電磁體26未被激勵時，將 電樞27移動遠離電磁體26。所述彈簧可以例如包括碟形彈簧或環(huán)形波狀彈簧，并且在圖1 的滑輪1中被封裝在凸緣14的外壁19和鐘形元件29的內(nèi)部突起部33之間，以及在圖2 的滑輪40中被封裝在管形元件19的自由端部和管形元件43之間。
【權(quán)利要求】
1. 一種可分離滑輪，包括：一個轂（9)，被配置為剛性地固定至一個泵（2)的軸（5); - 個滑輪環(huán)（10)，被配置為與一個用于驅(qū)動所述泵（2)的傳動帶協(xié)作，并且相對于所述轂（9) 以可自由轉(zhuǎn)動的方式被支撐；以及，一個離合器（12)，用于將所述滑輪環(huán)（10)與所述轂（9) 選擇性地轉(zhuǎn)動聯(lián)接；所述離合器（12)包括：一個鋼板彈簧（24)，所述鋼板彈簧（24)具有 被設(shè)計為與第一圓柱形表面（24a)協(xié)作的第一部分（36)以及被設(shè)計為與第二圓柱形表面 (23a)協(xié)作的第二部分（35)，所述第一圓柱形表面（24a)與所述滑輪環(huán)（10)結(jié)合，所述第 二圓柱形表面（23a)與所述轂（9)結(jié)合；以及，一個電磁致動器（25)，可操作地將所述鋼板 彈簧（24)的約束狀態(tài)在聯(lián)接狀態(tài)和分離狀態(tài)之間改變，在所述聯(lián)接狀態(tài)中，所述鋼板彈簧 (24)接合所述第一圓柱形表面（24a)和第二圓柱形表面（23a)，從而將所述滑輪環(huán)（10)聯(lián) 接至所述轂（9)，其特征在于，在所述分離狀態(tài)中，所述鋼板彈簧（24)的所述第二部分（35) 相對于所述第二圓柱形表面（23a)自由滑動，從而允許所述轂（9)越過所述滑輪環(huán)（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，所述鋼板彈簧（24)的所述第一部分（36) 纏繞在所述第一圓柱形表面（24a)上，以及所述鋼板彈簧（24)的所述第二部分（35)纏繞在 所述第二圓柱形表面（23a)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，所述鋼板彈簧（24)的所述第一部分（36) 和第二部分（35)通過預(yù)定的徑向力分別纏繞在所述第一圓柱形表面（24a)上和所述第二 圓柱形表面（23a)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，所述第一圓柱形表面（24a)通過第一襯套 (24 )來限定，所述第一襯套（24 )整體地連接至所述滑輪環(huán)（10 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，所述第二圓柱形表面（23a)通過第二襯套 (23 )來限定，所述第二襯套（23 )整體地連接至所述轂（9 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，包括一個圓柱形壁（19)，其在外部與所述 第二圓柱形表面（23a)共軸，且與之徑向地界定一個用于所述鋼板彈簧（24)的所述第二部 分（35)基座（17)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑輪，其特征在于，所述電磁致動器（25)包括一個電磁體 (26)和一個電樞（27)，所述電磁體（26)被配置為固定至所述泵（2)的主體（3)，所述鋼板彈 簧（24 )的端部（37 )固定至所述電樞（27 )，所述電樞（27 )在聯(lián)接位置和分離位置之間可移 動，在聯(lián)接位置中所述電樞與所述滑輪環(huán)（10)共同自由轉(zhuǎn)動，在分離位置中所述電樞被所 述電磁體（26)吸引并限制所述鋼板彈簧（24)的所述端部（37)。
【文檔編號】F16D13/08GK104110449SQ201310166164
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】G·卡里西亞, F·利卡塔 申請人:戴科歐洲有限公司