用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器，包括：一摩擦彈簧，該摩擦彈簧與該皮帶輪的內(nèi)表面摩擦結(jié)合；一外圈，該外圈位于該摩擦彈簧所形成的空間內(nèi)；該外圈與該摩擦彈簧的相對位置固定；一軸套，該軸套用于容納該軸，該軸套與該軸的相對位置固定；一彈性單元，該彈性單元位于該外圈和該軸套之間，用于將該外圈的轉(zhuǎn)矩傳遞至該軸套，當(dāng)該外圈帶動(dòng)該軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)，該彈性單元通過形變減少或消除該外圈和該軸套的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種將機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩通過皮帶輪傳遞至交流發(fā)電機(jī)的機(jī) 械組件單元，尤其涉及一種用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器。 用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器

【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)使用循環(huán)蛇形帶將發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分輸出傳遞給多個(gè)帶傳動(dòng)附件。每 個(gè)部件包括輸入驅(qū)動(dòng)軸以及與該驅(qū)動(dòng)軸的遠(yuǎn)端聯(lián)接的、用于與帶傳動(dòng)結(jié)合的皮帶輪。發(fā)動(dòng) 機(jī)產(chǎn)生的扭矩通過皮帶傳遞給皮帶輪，皮帶輪帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)帶 動(dòng)動(dòng)子切割磁力圈產(chǎn)生交流電。
[0003] 由于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)為燃油或燃?xì)馊紵苿?dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng)，燃燒使曲軸加 速，壓縮使曲軸減速，因此帶傳動(dòng)附件也被反復(fù)加速和減速。在這過程中皮帶所帶動(dòng)整個(gè)輪 系(發(fā)電機(jī)，水泵，空調(diào)，惰輪等）會(huì)產(chǎn)生較大振動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)增大、零部件壽命降低、噪 聲加強(qiáng)、油耗增加和整車舒適性降低等不良影響。為了解決該問題，現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生了單向 離合解稱器（Overrunning alternator decoupler),用于降低和消除發(fā)動(dòng)機(jī)輪系的振動(dòng)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中比較典型的技術(shù)方案如US5139463所示。該技術(shù)方案利用一個(gè)塑料支 架將摩擦彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧串聯(lián)，通過扭轉(zhuǎn)彈簧的形變吸收部分皮帶輪產(chǎn)生的振動(dòng)。該技術(shù) 方案的缺點(diǎn)在于：第一、摩擦彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧串聯(lián)時(shí)，加工工藝難度高，導(dǎo)致對接精度難以 保證；第二、T型的輪轂需要在內(nèi)表面銑削出一螺旋狀臺(tái)階，從而固定扭轉(zhuǎn)彈簧導(dǎo)致加工效 率低，成本高昂。
[0005] 有鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)中亟需要一種新的單向離合解耦器技術(shù)方案。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種用于在皮帶輪和軸之間傳 遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器，既能有效吸收皮帶輪的振動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)更加簡潔。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型公開一種用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn) 矩的單向離合解耦器，包括：一摩擦彈簧，該摩擦彈簧與該皮帶輪的內(nèi)表面摩擦結(jié)合；一外 圈，該外圈位于該摩擦彈簧所形成的空間內(nèi)；該外圈與該摩擦彈簧的相對位置固定；一軸 套，該軸套用于容納該軸，該軸套與該軸的相對位置固定；一彈性單元，該彈性單元位于該 外圈和該軸套之間，用于將該外圈的轉(zhuǎn)矩傳遞至該軸套，當(dāng)該外圈帶動(dòng)該軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述 彈性單元通過形變以減小和/或消除所述外圈和所述軸套的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。更進(jìn)一步地，該外 圈的內(nèi)表面包括至少一個(gè)凸臺(tái)，該軸套的外表面包括至少一個(gè)凸臺(tái)，該彈性單元通過該外 圈的凸臺(tái)和該軸套的凸臺(tái)固定。
[0008] 更進(jìn)一步地，該彈性單元是一蛇形彈簧。
[0009] 更進(jìn)一步地，該外圈的外表面包括一凹槽，該凹槽用于容納該摩擦彈簧向內(nèi)彎折 的一端。該摩擦彈簧的向內(nèi)彎折的一端與該彈性元件接觸，用于將轉(zhuǎn)矩從該皮帶輪內(nèi)表面 直接傳遞到該彈性元件上。
[0010] 更進(jìn)一步地，該外圈和該軸套之間還包括至少一墊塊，用于調(diào)節(jié)該彈性單元的形 變范圍。
[0011] 更進(jìn)一步地，該外圈的凸臺(tái)和該軸套的凸臺(tái)軸向平行。
[0012] 更進(jìn)一步地，該彈性單元由一金屬條狀物體沿同一平面按正反方向彎折而成，該 彈性單元的一個(gè)U型單元內(nèi)放置一個(gè)外圈凸臺(tái)和一個(gè)軸套凸臺(tái)。
[0013] 更進(jìn)一步地，該外圈和該軸套之間還包括至少一墊塊，該軸套凸臺(tái)的數(shù)量是該外 圈凸臺(tái)的兩倍，該相鄰的U型單元內(nèi)間隔放置一個(gè)外圈凸臺(tái)和一個(gè)墊塊。該軸套凸臺(tái)的數(shù) 量與該外圈凸臺(tái)的數(shù)量相等，該任意兩個(gè)相鄰的U型單元內(nèi)一個(gè)放置該軸套凸臺(tái)和所述外 圈凸臺(tái)，另一個(gè)放置該墊塊。
[0014] 更進(jìn)一步地，該墊塊由以下材料中的一種或多種制成：塑料、復(fù)合材料、金屬材 料。
[0015] 更進(jìn)一步地，該皮帶輪通過兩個(gè)滾動(dòng)軸承相對于該軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，該滾動(dòng)軸承分別位 于該單向離合解耦器的兩端。
[0016] 更進(jìn)一步地，該外圈包括一臺(tái)階，該臺(tái)階用于止擋該摩擦彈簧。
[0017] 更進(jìn)一步地，該外圈由以下材料中的一種或多種制成：塑料、復(fù)合材料、金屬材 料。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型通過一個(gè)蛇形彈簧傳遞扭矩并消除振動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡 潔，制造工藝難度大大下降。同時(shí)，外圈作為摩擦彈簧和軸套的連接件，在外圈的外表面開 設(shè)一凹槽嵌入并固定摩擦彈簧，避免了在T型的輪轂需要在內(nèi)表面銑削出螺旋狀臺(tái)階的加 工步驟。同時(shí)，該外圈可以用塑料制成，進(jìn)一步降低了本實(shí)用新型所提供的單向離合解耦器 的制造難度。另外，現(xiàn)有技術(shù)的離合解耦器一端是金屬滾動(dòng)軸承另一端是塑料支架，在轉(zhuǎn)動(dòng) 過程中因?yàn)榻饘倥c塑料二者之間的耐受力不一致，導(dǎo)致容易磨損；本實(shí)用新型的兩端都有 金屬軸承作為支承，將受力均勻分布，因此與現(xiàn)有技術(shù)比較起來，本實(shí)用新型所提供的單向 離合解耦器工作壽命更長，質(zhì)量更為可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn) 一步的了解。
[0020] 圖1是本實(shí)用新型所涉及的單向離合解耦器的側(cè)視圖；
[0021] 圖2是本實(shí)用新型所涉及的單向離合解耦器的剖面圖；
[0022] 圖3是本實(shí)用新型所涉及的單向離合解耦器的彈性單元連接方式示意圖；
[0023] 圖4是本實(shí)用新型所涉及的單向離合解耦器的彈性單元連接方式示意圖之二。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例的單向離合解耦器。然而， 應(yīng)當(dāng)將本實(shí)用新型理解成并不局限于以下描述的這種實(shí)施方式，并且本實(shí)用新型的技術(shù)理 念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實(shí)施。
[0025] 本實(shí)用新型提供一種用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器，既能有 效吸收皮帶輪的振動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)更加簡潔。為了實(shí)現(xiàn)該實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供的單 向離合解耦器包括摩擦彈簧，該摩擦彈簧與該皮帶輪的內(nèi)表面摩擦結(jié)合；外圈，該外圈位于 該摩擦彈簧所形成的空間內(nèi)；該外圈與該摩擦彈簧的相對位置固定；軸套，該軸套用于容 納該軸，該軸套與該軸的相對位置固定；彈性單元，該彈性單元位于該外圈和該軸套之間， 用于將該外圈的轉(zhuǎn)矩傳遞至該軸套，當(dāng)該外圈帶動(dòng)該軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)，該彈性單元通過形變減 少或消除該外圈和該軸套之間的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是指外圈和軸套的速度和轉(zhuǎn)矩的不均 勻性所導(dǎo)致的振動(dòng)。在以下描述中，為了清楚展示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助 諸多方向性詞語進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)將"前"、"后"、"左"、"右"、"外"、"內(nèi)"、"向外"、"向內(nèi)"、 "上"、"下"等詞語理解為方便用語，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語。此外，在以下描述中所使 用的"內(nèi)"一詞主要指靠近發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的方向；"外" 一詞主要指遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸的方 向；"軸向"一詞主要指發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸平行的方向，"徑向"一詞主要指與發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸垂直 的方向。
[0026] 圖1是本實(shí)用新型所涉及的單向離合解耦器的側(cè)視圖。本實(shí)用新型所提供的單向 離合從外至內(nèi)依次包括：皮帶輪10、摩擦彈簧20、外圈30、彈性單元60、軸套40。位于最外 圈的皮帶輪10的外表面有多個(gè)V型槽，用于與皮帶（圖中未示出）相耦合。當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 帶動(dòng)皮帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦彈簧20包括多個(gè)螺旋簧圈。摩擦彈簧20被放置于皮帶輪10里 面。摩擦彈簧20的橫截面為非圓形的橫截面。當(dāng)摩擦彈簧20安裝于皮帶輪10內(nèi)部時(shí)，摩 擦彈簧20與皮帶輪10的內(nèi)表面相接觸。由于摩擦彈簧20的張力受到皮帶輪10的內(nèi)表面 限制以及摩擦彈簧20與皮帶輪之間的阻尼，使該摩擦彈簧20和皮帶輪10之間只能通過一 個(gè)方向相對運(yùn)動(dòng)。反方向下由于摩擦彈簧20發(fā)生徑向收縮，摩擦彈簧20與皮帶輪10之間 的制動(dòng)解除。這意味著當(dāng)皮帶輪10加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦彈簧20與皮帶輪同方向轉(zhuǎn)動(dòng)；皮帶輪 10減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦彈簧20不隨皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0027] 摩擦彈簧20的里面被放置了一個(gè)外圈30,外圈30與摩擦彈簧20的內(nèi)表面保持一 定的間隙，以適應(yīng)摩擦彈簧徑向尺寸的變化。。外圈30整體上呈一圓筒狀，用于通過放置于 外圈30內(nèi)部的蛇形彈簧60,將力矩傳遞給位于蛇形彈簧60內(nèi)部的軸套40。
[0028] 摩擦彈簧20的一端與皮帶輪10的內(nèi)表面接觸，另一端向內(nèi)彎折。向內(nèi)彎折的一 端嵌入外圈30外表面的一個(gè)凹槽中，這樣摩擦彈簧20便與外圈30固定。為了更好地實(shí)現(xiàn) 被技術(shù)效果，外圈30的一端被設(shè)計(jì)為臺(tái)階狀，即向外凸起并越過摩擦彈簧20的內(nèi)表面所在 的空間，這樣做的目的是為了對摩擦彈簧20進(jìn)行止推、限位。而且，摩擦彈簧20向軸心折 彎的一端與蛇形彈簧60接觸，直接把扭力傳遞到蛇形彈簧60上。
[0029] 位于最里面的發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸50與軸套40固定。軸套40和外圈30之間通過一 個(gè)蛇形彈簧60來傳遞扭矩。具體的連接方式參見圖2和圖3。蛇形彈簧60由一金屬條狀 物體沿同一平面按正反方向彎折而成，可以視作有多個(gè)U型單元組成的彈簧。外圈30的內(nèi) 表面上包括若干凸臺(tái)31，軸套40的外表面上也包括若干凸臺(tái)41。蛇形彈簧60被嵌在凸臺(tái) 與凸臺(tái)之間。蛇形彈簧60通過凸臺(tái)31和凸臺(tái)41與外圈30和軸套40連接，并使外圈30 和軸套40固接在一起。當(dāng)外圈30轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭矩通過蛇形彈簧60傳遞至軸套40。蛇形彈 簧60除了將皮帶輪10的扭矩經(jīng)外圈30傳遞至軸套40,并最終傳遞至發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸50， 最重要的作用是為了消除皮帶輪10轉(zhuǎn)動(dòng)過程的振動(dòng)，并將該振動(dòng)阻絕在外圈30與軸套之 間40,從而實(shí)現(xiàn)消除發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸50振動(dòng)的實(shí)用新型目的。當(dāng)蛇形彈簧60受到來自徑 向上的振動(dòng)時(shí)，每個(gè)U型單元都受到擠壓，彎折部的彎折角發(fā)生變化，因而能夠吸收掉該振 動(dòng)，僅傳遞扭矩。在較佳實(shí)施例中，外圈30的凸臺(tái)31均勻的分布于其內(nèi)表面，軸套40的凸 臺(tái)41分布于其外表面。軸套凸臺(tái)41的數(shù)量與凸臺(tái)31的數(shù)量一樣，且位置分布也一致。
[0030] 在另一種較佳實(shí)施例中，蛇形彈簧60之間還放置若干墊塊80,墊塊80的位置示意 圖請參考圖3和圖4。圖3是一種較佳的實(shí)施方式，在這種實(shí)施方式中，軸套40的凸臺(tái)41 和外圈30的凸臺(tái)31的數(shù)量相同，蛇形彈簧60所形成的U型空間內(nèi)，分別放置軸套凸臺(tái)41。
[0031] 軸套40的凸臺(tái)41的數(shù)量是外圈凸臺(tái)31的數(shù)量的兩倍。一個(gè)軸套凸臺(tái)41對應(yīng)一 個(gè)外圈凸臺(tái)31，與多出來的軸套凸臺(tái)41相對應(yīng)的空間用于放置一個(gè)墊塊80。墊塊80的作 用是為了調(diào)節(jié)蛇形彈簧60的形變范圍，從而提高振動(dòng)吸收效率以及提高蛇形彈簧的工作 壽命。本領(lǐng)域技術(shù)人員同樣知道，除了間隔分布以外，每兩個(gè)相鄰的凸臺(tái)31、41之間放一個(gè) 墊塊80也是可以的。墊塊80的材料可以是塑料、橡膠或金屬材料制成。
[0032] 本實(shí)用新型所示的單向離合解耦器還包括兩個(gè)滾動(dòng)軸承70,兩個(gè)滾動(dòng)軸承70分 別位于該單向離合解耦器的兩端，即摩擦彈簧20、外圈30、彈性單元60、軸套40位于兩個(gè)滾 動(dòng)軸承70之間。其中滾動(dòng)軸承70的外表面與皮帶輪10的內(nèi)表面接觸，滾動(dòng)軸承70的內(nèi) 表面與軸套40接觸。因?yàn)闈L動(dòng)軸承的存在，皮帶輪10可以繞軸套40轉(zhuǎn)動(dòng)，故避免了單向 離合解耦器工作過程中發(fā)生卡死現(xiàn)象。
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，首先、本實(shí)用新型通過一個(gè)蛇形彈簧傳遞扭矩并消除振動(dòng)，結(jié) 構(gòu)簡潔，制造工藝難度大大下降。然后，外圈作為摩擦彈簧和軸套的連接件，在外圈的外表 面開設(shè)一凹槽嵌入并固定摩擦彈簧，避免了金屬的T型的輪轂需要在內(nèi)表面銑削出螺旋狀 臺(tái)階的加工步驟。再次，本實(shí)用新型所提供的外圈可以由塑料、復(fù)合材料或金屬材料加工而 成，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，加工工藝更簡單，制造成本幾何級下降。另外，現(xiàn)有技術(shù)的離合解耦 器一端是金屬滾動(dòng)軸承另一端是塑料支架，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中因?yàn)榻饘倥c塑料二者之間的耐受 力不一致，導(dǎo)致容易磨損；本實(shí)用新型的兩端都有金屬軸承作為支承，將受力均勻分布，因 此與現(xiàn)有技術(shù)比較起來，本實(shí)用新型所提供的單向離合解耦器工作壽命更長，質(zhì)量更為可 A+^. Ο
[〇〇34] 本說明書中所述的只是本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說明本 實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對本實(shí)用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思通 過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于在皮帶輪和軸之間傳遞轉(zhuǎn)矩的單向離合解耦器，其特征在于，包括： 一摩擦彈簧，所述摩擦彈簧與所述皮帶輪的內(nèi)表面摩擦結(jié)合； 一外圈，所述外圈位于所述摩擦彈簧所形成的空間內(nèi)；所述外圈與所述摩擦彈簧的相 對位置固定； 一軸套，所述軸套用于容納所述軸，所述軸套與所述軸的相對位置固定； 一彈性單元，所述彈性單元位于所述外圈和所述軸套之間，用于將所述外圈的轉(zhuǎn)矩傳 遞至所述軸套，當(dāng)所述外圈帶動(dòng)所述軸套旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述彈性單元通過形變以減小和/或消 除所述外圈和所述軸套之間的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈的內(nèi)表面包括至少一 個(gè)凸臺(tái)，所述軸套的外表面包括至少一個(gè)凸臺(tái)，所述彈性單元通過所述外圈的凸臺(tái)和所述 軸套的凸臺(tái)固定。
3. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述彈性單元是一蛇形彈簧。
4. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈的外表面包括一凹槽， 所述凹槽用于容納所述摩擦彈簧向內(nèi)彎折的一端。
5. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈和所述軸套之間還包 括至少一墊塊，用于調(diào)節(jié)所述彈性單元的形變范圍。
6. 如權(quán)利要求2所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈的凸臺(tái)和所述軸套的 凸臺(tái)軸向平行。
7. 如權(quán)利要求6所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述彈性單元由一金屬條狀物 體沿同一平面按正反方向彎折而成，所述彈性單元的一個(gè)U型單元內(nèi)放置一個(gè)外圈凸臺(tái)和 一個(gè)軸套凸臺(tái)。
8. 如權(quán)利要求7所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈和所述軸套之間還包 括至少一墊塊，所述軸套凸臺(tái)的數(shù)量是所述外圈凸臺(tái)的兩倍，所述相鄰的U型單元內(nèi)間隔 放置一個(gè)外圈凸臺(tái)和一個(gè)墊塊。
9. 如權(quán)利要求8所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述軸套凸臺(tái)的數(shù)量與所述外 圈凸臺(tái)的數(shù)量相等，所述任意兩個(gè)相鄰的U型單元內(nèi)一個(gè)放置所述軸套凸臺(tái)和所述外圈凸 臺(tái)，另一個(gè)放置所述墊塊。
10. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述皮帶輪通過兩個(gè)滾動(dòng)軸承 相對于所述軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾動(dòng)軸承分別位于所述單向離合解耦器的兩端。
11. 如權(quán)利要求1所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述外圈包括一臺(tái)階，所述臺(tái) 階用于止擋所述摩擦彈簧。
12. 如權(quán)利要求4所述的單向離合解耦器，其特征在于，所述摩擦彈簧的向內(nèi)彎折的一 端與所述彈性元件接觸，用于將轉(zhuǎn)矩從所述皮帶輪內(nèi)表面直接傳遞到所述彈性元件上。
【文檔編號】F16D3/52GK203868163SQ201420198755
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】劉增崗 申請人:劉增崗