專利名稱：汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將汽車發(fā)動機(jī)曲軸處的扭矩傳輸至發(fā)動機(jī)附件的驅(qū)動系統(tǒng)，所述附件包括增壓器、用于汽車空調(diào)的壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)，更具體的，本發(fā)明涉及在汽車發(fā)動機(jī)的加速和燃料消耗性能之間尋求平衡的措施。
背景技術(shù)：
如圖10所示，給出了利用發(fā)動機(jī)曲軸處的扭矩驅(qū)動增壓器的持續(xù)嚙合類型的已知驅(qū)動系統(tǒng)的例子。曲軸皮帶輪(未示出)作為輸入構(gòu)件連接至發(fā)動機(jī)曲軸，帶筋皮帶輪203作為輸出構(gòu)件連接至增壓器201的轉(zhuǎn)動軸202，帶筋皮帶204在曲軸皮帶輪和帶筋皮帶輪203之間傳輸。在該系統(tǒng)中，通過帶筋皮帶204傳輸曲軸處的扭矩至轉(zhuǎn)動軸202使轉(zhuǎn)動軸202轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動增壓器201。
增壓器通常提供發(fā)動機(jī)全負(fù)荷條件下的預(yù)定量的增壓。如在圖11中給出的，在連續(xù)接合類型驅(qū)動系統(tǒng)的增壓器201中，轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)速(增壓器rmp)與曲軸轉(zhuǎn)速(發(fā)動機(jī)rmp)的比率，也就是速比是恒定的(也就是等于(曲軸皮帶輪直徑)/(帶筋皮帶輪直徑))。這就是說在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷時，增壓量會過度，并且該過量帶來對驅(qū)動增壓器201的動力損失，導(dǎo)致了燃料節(jié)約的降低。更具體的，在正常驅(qū)動條件下，發(fā)動機(jī)很少有可能落入全負(fù)荷環(huán)境，由此就突出了燃料節(jié)約的問題。
作為解決該問題的技術(shù)，已知的一種在專利文獻(xiàn)1(日本未審查專利申請No.9-13979)中給出。在這種技術(shù)中，在從曲軸通向增壓器的轉(zhuǎn)動軸的扭矩傳輸路徑中設(shè)置開啟/關(guān)閉類型的螺線管操作離合器，從而在低發(fā)動機(jī)負(fù)荷條件下，切斷傳輸至增壓器的扭矩以阻止增壓器的啟動。
可選擇的，在專利文獻(xiàn)2(日本未審查專利申請No.6-257461)中也給出了一種已知技術(shù)。其中在扭矩傳輸路徑中平行設(shè)置兩個螺線管操作離合器，一個用于低速比，另一個用于高速比。利用這種技術(shù)，在低負(fù)荷時，接通用于低速比的離合器，以保持轉(zhuǎn)動軸的rmp較低。只有當(dāng)發(fā)動機(jī)扭矩是必需的時候，開啟用于高速比的離合器，以使轉(zhuǎn)動軸的rmp較高。
與增壓器不同，諸如用于汽車空調(diào)的壓縮機(jī)和發(fā)電機(jī)的附件即使在低發(fā)動機(jī)rmp下，例如在空轉(zhuǎn)速率時，也需要顯示出一定水平的功能。另一方面，當(dāng)在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)動機(jī)rmp變得較高時，驅(qū)動這些附件的rmp比需要的rmp高(驅(qū)動動力造成浪費(fèi))，由此降低了燃料節(jié)約。因此，也如在上述專利文獻(xiàn)2所述，通過對高速比和低速比有選擇地使用兩個螺線管操作離合器來驅(qū)動附件，這已經(jīng)為人所知。
可是，上面的技術(shù)由于增加了螺線管操作離合器或離合器，帶來了驅(qū)動裝置的重量、成本和動力消耗增加的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)考慮到前述內(nèi)容，并給出一種將曲軸處的扭矩傳輸?shù)桨ㄔ鰤浩骱徒涣靼l(fā)電機(jī)的附件的汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明的首要目的是使用重量輕、花費(fèi)低和沒有動力消耗的皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，而不使用任何引起重量、花費(fèi)和動力消耗增加的部件，比如螺線管操作離合器，以防止燃料節(jié)約的降低，同時確保這些附件全面表現(xiàn)它們的功能。
為達(dá)到上述目的，在本發(fā)明中，在曲軸上裝配輸入側(cè)皮帶輪，在發(fā)動機(jī)附件的驅(qū)動軸上同軸裝配用于通常運(yùn)行的輸出側(cè)平皮帶輪和用于低速比運(yùn)行或空轉(zhuǎn)操作的另一個輸出側(cè)平皮帶輪，在輸入側(cè)皮帶輪和輸出側(cè)平皮帶輪組之間傳輸?shù)钠г谄У臋M向方向上移動，從而允許從機(jī)器發(fā)動機(jī)到機(jī)器附件的動力傳輸模式的轉(zhuǎn)換。
更具體的，本發(fā)明的第一方面給出了汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)，其中將汽車發(fā)動機(jī)的曲軸處的扭矩傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸以驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件。
上面的驅(qū)動系統(tǒng)包括傳動連接至曲軸的輸入側(cè)皮帶輪；裝配于發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸之上的輸出側(cè)皮帶輪部件；在輸入側(cè)皮帶輪和輸出側(cè)皮帶輪部件之間傳輸?shù)钠綆?，以將輸入?cè)皮帶輪處的扭矩傳輸至輸出側(cè)的皮帶輪部件。輸出側(cè)皮帶輪部件包括第一平皮帶輪和第二平皮帶輪，第一平皮帶輪和第二平皮帶輪具有基本上相等的皮帶輪直徑，并設(shè)置于同一軸上，而且彼此相鄰。第一平皮帶輪連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸，以便驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以給定的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動，第二平皮帶輪連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸，以便驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以比第一平皮帶輪的速比低的速比((轉(zhuǎn)動軸的rmp)/(平驅(qū)動皮帶輪的rmp))進(jìn)行轉(zhuǎn)動。驅(qū)動系統(tǒng)還包括用于將平帶從第一平皮帶輪轉(zhuǎn)換到第二平皮帶輪或做相反轉(zhuǎn)換的皮帶移動裝置。
利用上面的結(jié)構(gòu)，汽車發(fā)動機(jī)的曲軸處的扭矩通過輸入側(cè)皮帶輪、平帶和輸出側(cè)皮帶輪部件傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸。在這段時間中，當(dāng)通過皮帶移動裝置將輸出側(cè)皮帶輪部件上的平帶移動至第一平皮帶輪，扭矩就通過第一平皮帶輪傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以給定的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
另一方面，當(dāng)輸出側(cè)皮帶輪部件上的平帶移動至第二平皮帶輪，扭矩就通過第二平皮帶輪傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸。這時，第二平皮帶輪驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以比第一平皮帶輪的速比低的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動。因此，例如即使在與第一平皮帶輪調(diào)節(jié)動力傳輸?shù)那闆r相比，輸入側(cè)皮帶輪的rmp較高時，轉(zhuǎn)動軸的rmp也被限制在較小的程度。
現(xiàn)在，假設(shè)第一平皮帶輪調(diào)節(jié)情況中的速比與通常情況中的大約相等。例如，如果發(fā)動機(jī)附件是增壓器，當(dāng)汽車發(fā)動機(jī)在高負(fù)荷下加速時，平帶移動到第一平皮帶輪，使得增壓器的轉(zhuǎn)動軸以和通常情況下的rmp基本相等的rmp轉(zhuǎn)動。結(jié)果，可以和以前一樣產(chǎn)生增壓器的增壓能力。另一方面，在其它發(fā)動機(jī)條件下，平帶被移動到第二平皮帶輪，使得增壓器的轉(zhuǎn)動軸以比通常情況下的rmp低的rmp轉(zhuǎn)動。因此，可以減小供給增壓器的驅(qū)動力的損失，而不需采用如通常使用的轉(zhuǎn)換速比類型的螺線管操作離合器。結(jié)果，就因此減小了燃料節(jié)約的降低。
對于諸如汽車空調(diào)的壓縮機(jī)或發(fā)電機(jī)的發(fā)動機(jī)附件，當(dāng)在低發(fā)動機(jī)速率時將平帶移動至第一平皮帶輪，發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸保持和以前相等的rmp，仍然可以產(chǎn)生發(fā)動機(jī)附件的性能。另一方面，當(dāng)在高發(fā)動機(jī)速率時將平帶移動至第二平皮帶輪，發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸受到抑制，使其不能增加rmp。同樣在這種情況下，可以減小供給發(fā)動機(jī)附件的驅(qū)動力的損失，并且因此減小了燃料節(jié)約的降低。也是在這種情況下，如果在低發(fā)動機(jī)速率過程中突然加速時，平帶移動至第二平皮帶輪，這有利于改進(jìn)機(jī)器的加速性能。
在本發(fā)明的第二個方面中，可連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸的平驅(qū)動皮帶輪取代在本發(fā)明的第一方面中的第一平皮帶輪，以便驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸按給定速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動。同時獨(dú)立于發(fā)動機(jī)附件轉(zhuǎn)動軸的可轉(zhuǎn)動的平驅(qū)動脫離皮帶輪取代本發(fā)明的第一方面中的第二平皮帶輪。
有了上面的結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過皮帶移動裝置將輸出側(cè)皮帶輪部件上的皮帶移動至平驅(qū)動皮帶輪，通過平驅(qū)動皮帶輪傳輸經(jīng)皮帶傳輸?shù)呐ぞ刂涟l(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以給出的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
另一方面，當(dāng)通過皮帶移動裝置將輸出側(cè)皮帶輪部件上的皮帶移動至平驅(qū)動脫離皮帶輪，通過平帶傳輸?shù)呐ぞ仳?qū)動平驅(qū)動脫離皮帶輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動。此時，由于平驅(qū)動脫離皮帶輪獨(dú)立于發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，傳輸至平驅(qū)動脫離皮帶輪的扭矩不傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸。換句話說，阻止了扭矩傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸。
現(xiàn)在，假設(shè)在平驅(qū)動皮帶輪調(diào)節(jié)的情況下的速比與通常情況中的大約相等。例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)附件是增壓器時，汽車發(fā)動機(jī)在全負(fù)荷下加速時，將平帶移動到平驅(qū)動皮帶輪，使得增壓器的轉(zhuǎn)動軸以和通常情況下基本相等的rmp轉(zhuǎn)動。結(jié)果，可以和以前一樣產(chǎn)生增壓器的增壓能力。另一方面，在其它發(fā)動機(jī)條件下，平帶被移動到平驅(qū)動脫離皮帶輪，使增壓器的轉(zhuǎn)動軸停止轉(zhuǎn)動，。因此，可以減小給予增壓器的驅(qū)動力的損失，而不需使用如通常使用的開啟/關(guān)閉轉(zhuǎn)換類型的螺線管操作離合器。結(jié)果，就因此減小了燃料節(jié)約的降低。
依照上述本發(fā)明的第一方面，在將汽車發(fā)動機(jī)曲軸處的扭矩傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸以驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件的汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)中，通過皮帶移動裝置將平帶從第一平皮帶輪移動至第二皮帶輪，或反之亦然。其中平帶在與曲軸傳動連接的輸入側(cè)皮帶輪和由各自連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸的第一和第二平皮帶輪組成的輸出側(cè)皮帶輪部件之間傳輸。因此，不需使用任何通常使用的螺線管操作離合器，利用給定的速比和較低速比之間的轉(zhuǎn)換，驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
結(jié)果，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)附件是增壓器時，在高負(fù)荷下發(fā)動機(jī)加速時，平帶移動至第一平皮帶輪，仍然產(chǎn)生增壓器的增壓能力。另一方面，在在其它發(fā)動機(jī)條件下，平帶移動至第二平皮帶輪以抑制增壓器的工作。因此可以減小供給增壓器的驅(qū)動力的損失，而不會引起重量、花費(fèi)和動力損耗的增加，并因此抑制了機(jī)器發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。
對于諸如交流發(fā)電機(jī)或動力轉(zhuǎn)向泵的發(fā)動機(jī)附件，在低發(fā)動機(jī)速率下，平帶移動至第一平皮帶輪，使發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸保持在和以前相同的rmp。另一方面，在高發(fā)動機(jī)速率下，皮帶移動至第二平皮帶輪以抑制發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸增加其rmp。也在這種情況下，可以減小供給發(fā)動機(jī)附件的驅(qū)動力的損失，而不會引起重量、花費(fèi)和動力損耗的增加，并因此抑制了機(jī)器發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。
依照本發(fā)明的第二方面，在汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)中，通過皮帶移動裝置將平帶從平驅(qū)動皮帶輪移動至平驅(qū)動脫離皮帶輪，或反之亦然。其中平帶在與曲軸傳動連接的輸入側(cè)皮帶輪和由安裝在發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸上的平驅(qū)動和平驅(qū)動脫離皮帶輪組成的輸出側(cè)皮帶輪部件之間傳輸。從而不需使用如通常使用的任何螺線管操作離合器，就可選擇性地提供或切斷傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸的扭矩。
因此，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)附件是增壓器時，當(dāng)發(fā)動機(jī)在高負(fù)荷下加速時，平帶移動至平驅(qū)動皮帶輪以以前一樣產(chǎn)生增壓器的增壓能力。另一方面，在在其它發(fā)動機(jī)條件下，平帶移動至平驅(qū)動脫離皮帶輪以阻止增壓器的啟動。因此可以減小供給增壓器的驅(qū)動力的損失，而不會引起重量、花費(fèi)和動力損耗的增加，并因此抑制了機(jī)器發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。


圖1是橫截面圖，其示出了依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
圖2是放大的橫截面圖，其示出了速比選擇器的結(jié)構(gòu)。
圖3是示出了發(fā)動機(jī)的rmp和增壓器的轉(zhuǎn)動軸的rmp之間的特性關(guān)系的曲線圖。
圖4對應(yīng)圖1，其示出了依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
圖5對應(yīng)圖2，其示出了開啟/關(guān)閉選擇器的結(jié)構(gòu)。
圖6是曲線圖，其示出了隨著皮帶的移動第一轉(zhuǎn)動軸的rmp的變化。
圖7示意性示出了依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的布局圖。
圖8是縱向橫截面示意圖，其示出了發(fā)動機(jī)附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的輸出側(cè)皮帶輪部件和蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)(Serpentine Belt Driving System)的帶筋皮帶輪之間的關(guān)系。
圖9是對應(yīng)圖3的曲線圖，其示出了發(fā)動機(jī)的rmp和每個發(fā)動機(jī)附件的的轉(zhuǎn)動軸的rmp之間的特性關(guān)系。
圖10是橫截面圖，其示出了固定嚙合類型的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。
圖11是對應(yīng)圖3的曲線圖，其示出了在固定嚙合類型的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)的rmp和增壓器的轉(zhuǎn)動軸的rmp之間的特性關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖將給出本發(fā)明的實(shí)施例的描述。
實(shí)施例1圖1給出了依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)是利用發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩來驅(qū)動作為汽車發(fā)動機(jī)附件的增壓器130a。
增壓器130a是羅茨類型，其具有一對在機(jī)殼133中的羅茨轉(zhuǎn)子136和136，并設(shè)置于進(jìn)氣系統(tǒng)(intake system)之內(nèi)，該進(jìn)氣系統(tǒng)從機(jī)器的空氣過濾器通向發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣部分，盡管它們沒有被示出。兩個羅茨轉(zhuǎn)子136和136中的一個裝配于第一轉(zhuǎn)動軸131a上以用于整體轉(zhuǎn)動。第一轉(zhuǎn)動軸131a是轉(zhuǎn)動軸，其一端(圖1中的左端)向外延伸出機(jī)殼133。另一個轉(zhuǎn)子136裝配于第二轉(zhuǎn)動軸132之上以用于整體轉(zhuǎn)動。第二轉(zhuǎn)動軸132與第一轉(zhuǎn)動軸131a平行設(shè)置。轉(zhuǎn)動軸131a和132都通過兩個軸承137和137各自可轉(zhuǎn)動地支撐于機(jī)殼133的外壁和內(nèi)壁134。一對固定嚙合同步齒輪135和135分別裝配于轉(zhuǎn)動軸131a和132之上以用于整體轉(zhuǎn)動，其允許轉(zhuǎn)子136和136以相同的速率以相反的方向轉(zhuǎn)動。
在該實(shí)施例中，平帶驅(qū)動系統(tǒng)20設(shè)置于扭矩傳輸路徑中，該扭矩傳輸路徑從汽車發(fā)動機(jī)10的曲軸11通向增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a。
平帶驅(qū)動系統(tǒng)20包括與曲軸11耦合用于整體轉(zhuǎn)動的曲軸皮帶輪(輸入側(cè)皮帶輪)30、裝配于第一轉(zhuǎn)動軸131a上的輸出皮帶輪部件(輸出側(cè)皮帶輪部件)40和在曲軸皮帶輪30和輸出皮帶輪部件40之間傳送的平帶70。
曲軸皮帶輪30在兩個軸端具有分別鄰接曲軸皮帶輪30上的平帶70側(cè)面的圓周凸緣31和31。兩個凸緣31和31之間設(shè)置的軸向尺寸大于平帶70寬度的兩倍。
輸出皮帶輪部件40包括是平皮帶輪的第一皮帶輪(第一平皮帶輪)50和是平皮帶輪的第二皮帶輪(第二平皮帶輪)60。兩個第一和第二皮帶輪50和60都同軸相鄰設(shè)置，并以小于平帶70寬度的距離彼此間隔開。第一和第二皮帶輪50和60具有和曲軸皮帶輪30相同的皮帶輪尺寸，并因此和曲軸皮帶輪30以同一速度轉(zhuǎn)動。每個皮帶輪50和60和平帶70的接觸表面的軸向尺寸基本上和平帶70的寬度相等。對應(yīng)于輸出皮帶輪部件40的兩個軸端的皮帶輪50和60的軸端具有分別鄰接輸出皮帶輪部件40上的平帶70側(cè)面的圓周凸緣51和61。第一皮帶輪50一側(cè)(在圖1中的右側(cè))上的凸緣51基本上和設(shè)置在發(fā)動機(jī)10一側(cè)(在圖1中的右側(cè))上的曲軸皮帶輪30的凸緣31位于同一平面，同時，第二皮帶輪60一側(cè)(在圖1中的左側(cè))上的凸緣61基本上和設(shè)置在發(fā)動機(jī)10相對一側(cè)(在圖1中的左側(cè))上的曲軸皮帶輪30的凸緣31位于同一平面。
第一皮帶輪50具有穿過增壓器130a的機(jī)殼133的圓柱形輪轂52，并通過設(shè)置于輪轂52的兩個軸端的兩個軸承53和53相對轉(zhuǎn)動地支撐于第一轉(zhuǎn)動軸131a上。具有大于第一皮帶輪50的齒輪節(jié)徑的大齒輪54裝配于輪轂52在機(jī)殼133內(nèi)部的端部，以允許和第一皮帶輪50一起作整體轉(zhuǎn)動。另一方面，較小齒輪55的節(jié)徑小于大齒輪54，并與大齒輪54固定嚙合，其裝配于位于機(jī)殼133的內(nèi)壁134和外壁之間的第二轉(zhuǎn)動軸132的端部，以允許和第二轉(zhuǎn)動軸132一起作整體轉(zhuǎn)動。該齒輪設(shè)置允許第一轉(zhuǎn)動軸131a以比第一皮帶輪50高的速度轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)通過第一皮帶輪50驅(qū)動轉(zhuǎn)動時，第一轉(zhuǎn)動軸131a以比發(fā)動機(jī)10的rmp高的rmp轉(zhuǎn)動。使用從第一皮帶輪50通向第一轉(zhuǎn)動軸131a的傳輸路徑的速比對車輛進(jìn)行加速。
第二皮帶輪60裝配于第一轉(zhuǎn)動軸131a之上，以用于整體轉(zhuǎn)動，其允許第一轉(zhuǎn)動軸131a和第二皮帶輪60以相同的速率轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)?shù)诙л?0轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a使其以與發(fā)動機(jī)10的rmp相同的rmp開始轉(zhuǎn)動。從第二皮帶輪60通向第一轉(zhuǎn)動軸131a的傳輸路徑的速比小于上述對車輛進(jìn)行加速的速比，其用于恒定速度運(yùn)行。
平帶驅(qū)動系統(tǒng)20也包括作為皮帶移動裝置的速比選擇器80，其用于將輸出皮帶輪部件40上的平帶70從第一皮帶輪50移動到第二皮帶60，或反之亦然。
更具體的，如在圖2中詳細(xì)給出的，速比選擇器80具有朝著曲軸皮帶輪30和輸出皮帶輪部件40之間的平帶70的松邊跨(slack-sidespan)的外表面設(shè)置的支撐軸81，以與增壓器130a的第一和第二轉(zhuǎn)動軸131a和132平行延伸。柱狀擺動構(gòu)件82松弛地設(shè)置于支撐軸81的周圍。柱狀擺動構(gòu)件82的布置使其在與平帶70的松邊跨的表面基本平行的平面內(nèi)擺動，這是通過穿過支撐軸81設(shè)置的樞軸銷83來實(shí)現(xiàn)，該樞軸銷的方向垂直于支撐軸81的軸，并與第一和第二轉(zhuǎn)動軸131a和132的橫向方向垂直(在圖2中的垂直方向)。通過擺動構(gòu)件82上的軸承84可轉(zhuǎn)動地裝配張力輪85。張力輪85由具有在兩個軸端延伸的凸緣86和86的平皮帶輪形成。在張力輪85的兩個凸緣86和86之間設(shè)置的軸向尺寸略大于平帶70的寬度。
此外，支撐軸81以懸臂的形式連接到搖臂87的搖擺端，從而可以靠近或遠(yuǎn)離平帶70的松邊跨。搖臂87依次連接到偏置構(gòu)件(未示出)以推動搖臂87作角運(yùn)動，使得張力輪85推動平帶70的松邊跨，從而給平帶70施加張力。
操縱桿88從擺動構(gòu)件82延伸，以通過擺動樞軸銷83周圍的擺動構(gòu)件82來擺動操作張力輪85。通過這種設(shè)置，張力輪85可以在高速比位置和低速比位置之間轉(zhuǎn)換。高速比位置是當(dāng)張力輪85上朝向第一皮帶輪50的軸向一側(cè)(圖2中的右側(cè)部分，下文稱作第一皮帶輪側(cè)部)與朝向第二皮帶輪60的軸向另一側(cè)(圖2中的左側(cè)部分，下文稱作第二皮帶輪側(cè)部)相比，在皮帶運(yùn)動的方向上更靠近平帶70的松邊跨的后側(cè)時張力輪85的位置。如在圖2中的虛線示出的，低速比位置指張力輪85的第二皮帶輪側(cè)部與第一皮帶輪側(cè)部相比，在皮帶運(yùn)動的方向上更接近平帶70的松邊跨的后側(cè)時張力輪85的位置。
在張力輪85的高速比位置上，在與平帶70接觸的表面上的張力輪85的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相對皮帶的運(yùn)動方向朝著第一皮帶輪50傾斜。因此，對平帶70施加壓力，并使其向著第一皮帶輪50移動，由此平帶70完全地移向第一皮帶輪50。另一方面，當(dāng)張力輪85位于低速比位置時，在與平帶70接觸的表面上的張力輪85的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相對皮帶的運(yùn)動方向朝著第二皮帶輪60傾斜。從而對平帶70施加壓力，并使其向著第二皮帶輪60移動，由此平帶70完全地移向第二皮帶輪60。
平帶驅(qū)動系統(tǒng)20也與驅(qū)動裝置90和控制裝置100連接。驅(qū)動裝置90驅(qū)動操縱桿88以允許張力輪85的擺動。控制裝置100基于諸如汽車發(fā)動機(jī)10的油門開度和rmp的參數(shù)來確定駕駛者要使增壓器130a增壓的必要程度，并基于上述確定結(jié)果控制驅(qū)動裝置90。比如，當(dāng)確定發(fā)動機(jī)處于全負(fù)荷條件下，并且駕駛者具有加速意圖時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85傾斜至高速比位置，從而驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a在高rmp下轉(zhuǎn)動。另一方面，當(dāng)確定到不是這種情況時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許張力輪85傾斜至低速比位置，從而驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a在比高速比位置中的rmp低的低rmp下轉(zhuǎn)動。
參照如圖3中給出的電動機(jī)rmp和增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp之間的特性關(guān)系曲線，來說明具有上述結(jié)構(gòu)的平帶驅(qū)動系統(tǒng)20的操作。在該圖中，經(jīng)過原點(diǎn)的兩條線表示當(dāng)速比選擇器80分別在高速比位置和低速比位置之間轉(zhuǎn)換時的特性。
例如，在汽車由完全停止到突然啟動時，如果控制裝置100確定駕駛者在全負(fù)荷下加速機(jī)器，就控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85傾斜至高速比位置。然后，平帶70從第二皮帶輪60移動至第一皮帶輪50，并由此將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)降谝黄л?0。結(jié)果，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a以比發(fā)動機(jī)10高的高rmp轉(zhuǎn)動。因此增壓器130a能產(chǎn)生它的增壓能力進(jìn)入完全運(yùn)轉(zhuǎn)。
其后，當(dāng)機(jī)器基本上以恒定速率運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制裝置100確定發(fā)動機(jī)10處于低負(fù)荷，或即使在發(fā)動機(jī)處于高負(fù)荷時，駕駛者也不加速機(jī)器，就控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85從高速比位置傾斜至低速比位置。然后，平帶70從第一皮帶輪50移動至第二皮帶輪60，并由此將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)降诙л?0。結(jié)果，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a以與發(fā)動機(jī)10相等的rmp轉(zhuǎn)動。因此可以抑制增壓器130a的增壓能力。
下面，當(dāng)控制裝置100再次確定發(fā)動機(jī)處于高負(fù)荷，并且駕駛者使汽車加速，它控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85從低速比位置傾斜至高速比位置。然后，平帶70從第二皮帶輪60移動至第一皮帶輪50，并由此再次將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩傳輸?shù)降谝黄л?0。結(jié)果，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a以比發(fā)動機(jī)10高的高rmp轉(zhuǎn)動。因此增壓器130a能再次產(chǎn)生它的增壓能力進(jìn)入完全運(yùn)轉(zhuǎn)。
如上所述，在用于將汽車發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩傳輸?shù)皆鰤浩?30a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的該實(shí)施例的平帶驅(qū)動系統(tǒng)20中，平帶70在與曲軸11連接的曲軸皮帶輪30和由分別與增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a連接的第一和第二皮帶輪50和60組成的輸出皮帶輪部件40之間傳輸。依照該實(shí)施例，平帶70通過速比選擇器80從第一皮帶輪50移動到第二皮帶輪60，反之亦然。結(jié)果，可以驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的轉(zhuǎn)動在用于加速的速比和用于較低恒定速率的速比之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
此外，發(fā)動機(jī)10在高負(fù)荷下加速時，平帶70移動到第一皮帶輪50從而依舊產(chǎn)生增壓器130a的增壓能力進(jìn)入完全運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)不是這種情況時，平帶70移動至第二皮帶輪60以抑制增壓器130a的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此不同于以前，不需使用任何螺線管操作離合器，就可以減小增壓器130a的驅(qū)動力的損失，并且可以抑制機(jī)器發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。所以，可以增進(jìn)燃料節(jié)約，而不會引起重量、費(fèi)用和能量消耗的增加，也不會防礙增壓器130a的加速性能。
在該實(shí)施例中，當(dāng)速比選擇器80轉(zhuǎn)換到高速比側(cè)時，增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp變得比發(fā)動機(jī)10的rmp高，而當(dāng)速比選擇器80轉(zhuǎn)換到低速比側(cè)時，增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp變?yōu)榕c發(fā)動機(jī)10的rmp相等。但是在該實(shí)施例中，高速比和低速比之間的關(guān)系是相對的，因此下述情況也是可能的，例如，設(shè)置高和低速比，使得在兩個速比下第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp都大于發(fā)動機(jī)的rmp，或者相反的情況，即在兩個速比下第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp都小于發(fā)動機(jī)的rmp。
盡管該實(shí)施例中所述的發(fā)動機(jī)附件是增壓器130a，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它的發(fā)動機(jī)附件。
實(shí)施例2圖4示出了依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。與第一實(shí)施例中的相同的部件以相同的參考數(shù)字表示。
在該實(shí)施例中，驅(qū)動系統(tǒng)20的輸出皮帶輪部件40由驅(qū)動皮帶輪50和導(dǎo)輪60組成。驅(qū)動皮帶輪50是用于傳輸動力的平皮帶輪，其裝配于增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a上以進(jìn)行整體轉(zhuǎn)動。導(dǎo)輪60是用于脫離驅(qū)動的平皮帶輪，其設(shè)置于驅(qū)動皮帶輪50的增壓器130a一側(cè)(右側(cè))，可相對于第一轉(zhuǎn)動軸131a轉(zhuǎn)動。當(dāng)驅(qū)動皮帶輪50轉(zhuǎn)動時，第一轉(zhuǎn)動軸131a以和驅(qū)動皮帶輪50相等的速度轉(zhuǎn)動，從而以和發(fā)動機(jī)10的rmp相等的rmp進(jìn)行轉(zhuǎn)動。另一方面，當(dāng)導(dǎo)輪60轉(zhuǎn)動時，第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)入相對于導(dǎo)輪60的轉(zhuǎn)動狀況，也就是進(jìn)入阻止驅(qū)動其進(jìn)行轉(zhuǎn)動的狀況。
此外，該實(shí)施例的速比選擇器作為開啟/關(guān)閉選擇器，其用于接通/切斷傳輸?shù)皆鰤浩?30a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的扭矩。
更具體的，如在圖5中經(jīng)放大詳細(xì)給出的，開啟/關(guān)閉選擇器80的張力輪85的設(shè)計(jì)使得其可以在開啟位置和關(guān)閉位置之間擺動。開啟位置是當(dāng)張力輪85在驅(qū)動皮帶輪50的一側(cè)(圖5中的左側(cè))與它的導(dǎo)輪60一側(cè)(圖5中的右側(cè))相比，相對于皮帶運(yùn)動的方向更靠后時張力輪85位置。關(guān)閉位置是當(dāng)張力輪85的導(dǎo)輪60一側(cè)比其在驅(qū)動皮帶輪50一側(cè)相對于皮帶運(yùn)動的方向更靠后時張力輪85的位置。當(dāng)張力輪85傾斜至開啟位置，與平帶70接觸的表面上的張力輪85的運(yùn)轉(zhuǎn)方向從而相對皮帶的運(yùn)動方向朝著驅(qū)動皮帶輪50一側(cè)(圖5中的左側(cè))傾斜，以引導(dǎo)平帶70向著驅(qū)動皮帶輪50移動。結(jié)果，平帶70完全移動至驅(qū)動皮帶輪50。另一方面，當(dāng)張力輪85傾斜至關(guān)閉位置，在與平帶70接觸的表面上的張力輪85的運(yùn)轉(zhuǎn)方向從而相對皮帶的運(yùn)動方向朝著導(dǎo)輪60一側(cè)(圖5中的右側(cè))傾斜，以引導(dǎo)平帶70向著導(dǎo)輪60移動。結(jié)果，平帶70完全移動至導(dǎo)輪60。
此外，當(dāng)控制裝置100確定例如發(fā)動機(jī)10處于全負(fù)荷下，并且駕駛者加速機(jī)器，它控制驅(qū)動裝置90以允許開啟/關(guān)閉選擇器80的張力輪85傾斜至開啟位置，以驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)行轉(zhuǎn)動。當(dāng)確定不是這種情況時，它控制驅(qū)動裝置90以允許張力輪85傾斜至關(guān)閉位置，從而停止驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
下面，說明具有上述結(jié)構(gòu)的增壓器驅(qū)動系統(tǒng)20的操作。
例如，在機(jī)器由完全停止到突然啟動時，如果控制裝置100確定駕駛者在全負(fù)荷下加速機(jī)器，它控制驅(qū)動裝置90以允許開啟/關(guān)閉選擇器80的張力輪85傾斜至開啟位置。然后，平帶70從導(dǎo)輪60移動至驅(qū)動皮帶輪50，并由此將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)津?qū)動皮帶輪50。結(jié)果，驅(qū)動第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)行轉(zhuǎn)動。因此增壓器130a能產(chǎn)生它的增壓能力。
其后，當(dāng)機(jī)器基本上以恒定速率運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制裝置100確定發(fā)動機(jī)10處于低負(fù)荷，或即使在發(fā)動機(jī)處于高負(fù)荷時，駕駛者也不加速機(jī)器，就控制驅(qū)動裝置90以允許開啟/關(guān)閉選擇器80的張力輪85從開啟位置傾斜至關(guān)閉位置。然后，平帶70從驅(qū)動皮帶輪50移動至導(dǎo)輪60，并由此將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)綄?dǎo)輪60。這停止驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)行轉(zhuǎn)動。因此可以消除增壓器130a的驅(qū)動力的損失。
接下來，當(dāng)控制裝置100再次確定發(fā)動機(jī)處于高負(fù)荷下，并且駕駛者加速汽車，它控制驅(qū)動裝置90以允許開啟/關(guān)閉選擇器80的張力輪85從關(guān)閉位置傾斜至開啟位置。然后，平帶70從導(dǎo)輪60移動至驅(qū)動皮帶輪50，并由此再次將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸30和平帶70傳輸?shù)津?qū)動皮帶輪50。結(jié)果，驅(qū)動增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a進(jìn)行轉(zhuǎn)動。因此增壓器130a能再次產(chǎn)生它的增壓能力。
參照圖6的圖表，其示出了在驅(qū)動系統(tǒng)20的曲軸皮帶輪30具有和驅(qū)動皮帶輪50和導(dǎo)輪60相等的直徑，并且將曲軸皮帶輪30的轉(zhuǎn)速設(shè)置在950rmp的情況下，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)平帶70從轉(zhuǎn)速為950rmp的導(dǎo)輪60移至不轉(zhuǎn)動的0rmp的驅(qū)動皮帶輪50時，驅(qū)動皮帶輪50的rmp的變化。由圖表可以看出驅(qū)動皮帶輪的轉(zhuǎn)動速率從0rmp非常適度地變化至950rmp。由此可以推斷出，盡管平帶70和驅(qū)動皮帶輪50在不同速率下存在接觸，由皮帶-皮帶輪接觸產(chǎn)生的噪音也較小。這可能是因?yàn)閷ζ綆?0持續(xù)施加了基本恒定的張力。換句話說，在平帶70上沒有突然的張力改變，這意味著由于這種突然的張力改變而導(dǎo)致的皮帶壽命縮短不大可能出現(xiàn)。
下面對上述驅(qū)動系統(tǒng)20和裝備有螺線管操作離合器的常規(guī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行比較說明。在常規(guī)系統(tǒng)中，連續(xù)處于開啟位置時的能量消耗通常是40W到60W。在該實(shí)施例的系統(tǒng)中，當(dāng)使用螺線管作為驅(qū)動裝置90時，能量消耗是大約0.2W到大約1.0W。同時常規(guī)系統(tǒng)的重量是1.5kg到2.2kg，該實(shí)施例系統(tǒng)的重量是常規(guī)系統(tǒng)重量的一半或更少。如果常規(guī)系統(tǒng)的成本指數(shù)為100，該實(shí)施例系統(tǒng)的成本指數(shù)為40。
如上所述，在將汽車發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩傳輸?shù)皆鰤浩?30a的第一轉(zhuǎn)動軸131a以進(jìn)行轉(zhuǎn)動的該實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)20中，平帶70在曲軸11上的曲軸皮帶輪30和由連接至第一轉(zhuǎn)動軸131a和相對于第一轉(zhuǎn)動軸131a可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輪60組成的驅(qū)動皮帶輪50組成的輸出皮帶輪部件40之間傳輸。依照該實(shí)施例，平帶70通過開啟/關(guān)閉選擇器80從驅(qū)動皮帶輪50移動至導(dǎo)輪60，或反之亦然。結(jié)果，不需使用任何常規(guī)采用的螺線管操作離合器，就可以提供或阻止到達(dá)增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的扭矩傳輸。
因此，發(fā)動機(jī)10在高負(fù)荷下加速時，平帶70移動到驅(qū)動皮帶輪50，仍然產(chǎn)生增壓器130a的增壓能力。另一方面，當(dāng)不是這種情況時，平帶70移動至導(dǎo)輪60，從而不驅(qū)動增壓器130a。因此可以減小增壓器130a的驅(qū)動力的損失，并且可以抑制機(jī)器發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。結(jié)果，可以獲得和第一實(shí)施例相同的效果。
在該實(shí)施例中，當(dāng)開啟/關(guān)閉選擇器80處于開啟位置時，增壓器130a的第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp變得和發(fā)動機(jī)rmp相等。然而，當(dāng)開啟/關(guān)閉選擇器80處于開啟位置時，如果需要，也可相對發(fā)動機(jī)rmp對第一轉(zhuǎn)動軸131a的rmp進(jìn)行自行設(shè)置。
盡管該實(shí)施例中所述的發(fā)動機(jī)附件是增壓器130a，本發(fā)明也可以應(yīng)用于其它的發(fā)動機(jī)附件。
實(shí)施例3圖7示意性給出了依照本發(fā)明的第三實(shí)施例的汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的布局圖。在該實(shí)施例中，使用蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120和平帶驅(qū)動系統(tǒng)20。在蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120中，發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過單獨(dú)的動力傳輸皮帶傳輸?shù)蕉鄠€發(fā)動機(jī)附件130b到130d。
首先說明蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120。該驅(qū)動系統(tǒng)120包括可轉(zhuǎn)動支撐于支撐軸113的帶筋皮帶輪110，帶筋皮帶輪138b整體可轉(zhuǎn)動地連接至發(fā)電機(jī)130b的轉(zhuǎn)動軸131b，該發(fā)電機(jī)作為發(fā)動機(jī)的附件，帶筋皮帶輪138c整體可轉(zhuǎn)動地連接至動力轉(zhuǎn)向泵130c的轉(zhuǎn)動軸131c，該動力轉(zhuǎn)向泵作為發(fā)動機(jī)的附件，而且?guī)Ы钇л?38d整體可轉(zhuǎn)動地連接至汽車空調(diào)壓縮機(jī)130d的轉(zhuǎn)動軸131d，該汽車空調(diào)作為發(fā)動機(jī)的附件。帶筋皮帶121作為上面提到的動力傳輸皮帶，其圍繞帶筋皮帶輪110、138b到138d傳輸。此外，張緊輪122設(shè)置在帶筋皮帶輪110和發(fā)電機(jī)130b的帶筋皮帶輪138b之間的帶筋皮帶121的松邊跨上，以推動松邊跨，從而對帶筋皮帶121施加張力。
此外，在該實(shí)施例中，在從發(fā)動機(jī)10的曲軸11通向蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120的帶筋皮帶輪110的扭矩傳輸路徑上提供了平帶驅(qū)動系統(tǒng)20。
平帶驅(qū)動系統(tǒng)20包括由連接至曲軸11用于整體轉(zhuǎn)動的平皮帶輪形成的曲軸皮帶輪(輸入側(cè)皮帶輪)30，設(shè)置在蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120的帶筋皮帶輪110的一側(cè)的輸出皮帶輪部件(輸出側(cè)皮帶輪部件)40，和在曲軸30和輸出皮帶輪部件40之間傳輸?shù)钠綆?0。
更具體的，曲軸皮帶輪30在兩個軸端分別具有鄰接曲軸皮帶輪30上的平帶70側(cè)面的圓周凸緣31和31。如在圖8中示意給出的，輸出皮帶輪部件40由第一皮帶輪50和第二皮帶輪60組成，第一皮帶輪50和第二皮帶輪60是具有相等直徑的平皮帶輪，并且裝配在蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120的帶筋皮帶輪110的同一軸上。設(shè)置第一皮帶輪50，使其臨近于帶筋皮帶輪110(圖8中輸出皮帶輪部件40的左側(cè))，同時將第二皮帶輪60相對于第一皮帶輪50設(shè)置于帶筋皮帶輪110的相對一側(cè)上(圖8中輸出皮帶輪部件40的右側(cè))。
每個第一和第二皮帶輪50和60和平帶70的接觸表面的寬度基本上和平帶70的寬度相等。對應(yīng)于輸出皮帶輪部件40的兩個軸端的皮帶輪50和60的軸端分別具有鄰接于輸出皮帶輪部件40上的平帶70的側(cè)面的圓周凸緣51和61。第一皮帶輪50一側(cè)的凸緣51基本上和設(shè)置在發(fā)動機(jī)10一側(cè)的曲軸皮帶輪30的凸緣31位于同一平面，同時，第二皮帶輪60一側(cè)的凸緣61基本上和設(shè)置在發(fā)動機(jī)10相對一側(cè)的曲軸皮帶輪30的凸緣31位于同一平面。
第一和第二皮帶輪50和60具有用于穿過帶筋皮帶輪110的軸的圓柱形輪轂52和62。第一皮帶輪50的輪轂52通過軸承(未示出)相對可轉(zhuǎn)動地裝配于第二皮帶輪60的輪轂62之上。大齒輪54裝配于朝著帶筋皮帶輪110設(shè)置的輪轂52的端部。第二皮帶輪60的輪轂62通過軸承(未示出)相對可轉(zhuǎn)動地裝配于帶筋皮帶輪110的支撐軸113上。齒輪節(jié)徑小于第一皮帶輪50的大齒輪54的小齒輪64裝配于朝著帶筋皮帶輪110設(shè)置的輪轂62的端部，并對其設(shè)置使其與大齒輪54相鄰。此外，在第一皮帶輪50的輪轂52上，通過未示出的軸承，帶筋皮帶輪110上的輪轂111相對可轉(zhuǎn)動地裝配于第一皮帶輪50。在裝配大小齒輪54和64的同一側(cè)的輪轂111的端部，與小齒輪64軸向相對，裝配有和第一皮帶輪50的大齒輪54直徑相同的大齒輪112。
在第一皮帶輪50的大齒輪54附近，設(shè)置第二皮帶輪60的小齒輪64和帶筋皮帶輪110的大齒輪112與高速比齒輪組56和低速比齒輪組65，使其徑向相對，其間插入支撐軸113。高速比齒輪組56的結(jié)構(gòu)使得與第一皮帶輪50的大齒輪54固定嚙合的小齒輪58整體可轉(zhuǎn)動地連接至小齒輪59，該小齒輪59與帶筋皮帶輪110的大齒輪112固定嚙合。此外，高速比齒輪組56可轉(zhuǎn)動地支撐于與支撐軸113平形設(shè)置的軸向構(gòu)件57。采用這種構(gòu)造，帶筋皮帶輪110可以與第一皮帶輪50相等的速率轉(zhuǎn)動。結(jié)果，仍然可以驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d，使其以和發(fā)動機(jī)10的rmp相等的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動。另一方面，低速比齒輪組65的結(jié)構(gòu)使得與第二皮帶輪60的小齒輪64固定嚙合的大齒輪67整體可轉(zhuǎn)動地連接至小齒輪68，該小齒輪68與帶筋皮帶輪110的大齒輪112固定嚙合。此外，低速比齒輪組65可轉(zhuǎn)動地支撐于與支撐軸113平形設(shè)置的軸向構(gòu)件66。采用這種構(gòu)造，帶筋皮帶輪110能以與第二皮帶輪60相等的速率轉(zhuǎn)動。結(jié)果，發(fā)動機(jī)附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d可以被驅(qū)動以比發(fā)動機(jī)10的rmp低的rmp進(jìn)行轉(zhuǎn)動。
驅(qū)動系統(tǒng)20也包括作為皮帶移動裝置的速比選擇器80，其用于將輸出皮帶輪部件40上的平帶70從第一皮帶輪50移動到第二皮帶60，或反之亦然。速比選擇器80具有和第一實(shí)施例中(見圖2)的選擇器相同的結(jié)構(gòu)，其中張力輪85在移動平皮帶輪70到第一皮帶輪50的高速比位置和移動平皮帶輪70到第二皮帶輪60的低速比位置之間擺動。
當(dāng)發(fā)動機(jī)10的rmp較低時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85傾斜至高速比位置，從而驅(qū)動附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d以給定rmp轉(zhuǎn)動。另一方面，當(dāng)發(fā)動機(jī)10的rmp較高時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許張力輪85傾斜至低速比位置，從而驅(qū)動附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d以低于高速比位置的rmp的rmp轉(zhuǎn)動。
下面，參照圖9的特性圖說明具有上述結(jié)構(gòu)的發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)行。在該圖中，經(jīng)過原點(diǎn)的兩條線表示當(dāng)速比選擇器80分別轉(zhuǎn)換到高速比位置和低速比位置時的特性。
當(dāng)發(fā)動機(jī)10的rmp較低時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85傾斜至高速比位置。然后，平帶70從第二皮帶輪60轉(zhuǎn)換至第一皮帶輪50，從而將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)降谝黄л?0。結(jié)果，驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d，使其以和之前相同的rmp進(jìn)行轉(zhuǎn)動。因此，附件130b到130d可以產(chǎn)生如以前的它們的增壓能力。
其后，當(dāng)發(fā)動機(jī)10的rmp變高時，控制裝置100控制驅(qū)動裝置90以允許速比選擇器80的張力輪85從高速比位置傾斜至低速比位置，然后，平帶70從第一皮帶輪50轉(zhuǎn)換至第二皮帶輪60，從而將發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩通過曲軸皮帶輪30和平帶70傳輸?shù)降诙л?0。結(jié)果，相對發(fā)動機(jī)10，發(fā)動機(jī)附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d的速比變得較低。因此，供給附件130b到130d的驅(qū)動力的損失將變得較小。
如上所述，在將汽車發(fā)動機(jī)10的曲軸11處的扭矩傳輸?shù)缴咝螏?qū)動系統(tǒng)120的多個附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d從而驅(qū)動附件130b到130d的該實(shí)施例的汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)中，平帶70在傳動連接至曲軸11的曲軸皮帶輪30和輸出皮帶輪部件40之間傳輸，該輸出皮帶輪部件由都連接至蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120的帶筋皮帶輪110的第一皮帶輪50和第二皮帶輪60組成。依照該實(shí)施例，通過速比選擇器80使平帶70從第一皮帶輪50轉(zhuǎn)換至第二皮帶輪60，或反之亦然。因此，不需使用任何常規(guī)采用的螺線管操作離合器，可以驅(qū)動附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d轉(zhuǎn)動，使其能夠在低速行車過程中的低速比和高速行車過程中的高速比之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
因此，當(dāng)汽車低速行駛時，平帶70移動到驅(qū)動皮帶輪50，仍然產(chǎn)生附件130b到130d的增壓能力。另一方面，當(dāng)汽車高速行駛時，平帶70移動至第二皮帶輪60，從而減小供給附件130b到130d的驅(qū)動力的損失，而不會引起重量、成本和動力消耗的增加，并且可以抑制汽車發(fā)動機(jī)的燃料節(jié)約的降低。
在該實(shí)施例中，當(dāng)速比選擇器80處于高速比位置時，以和以前相同的rmp驅(qū)動附件130b到130d的轉(zhuǎn)動軸131b到131d進(jìn)行轉(zhuǎn)動。然而，可以根據(jù)附件的類型、能力或其它條件來單獨(dú)設(shè)置對于發(fā)動機(jī)的附件的速比。
盡管該實(shí)施例所述的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)合了通過單獨(dú)動力傳輸皮帶的驅(qū)動多個附件130b到130d的蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120，本發(fā)明也可以應(yīng)用于不具有這種蛇形帶驅(qū)動系統(tǒng)120的任何發(fā)動機(jī)附件皮帶驅(qū)動系統(tǒng)。
盡管該實(shí)施例說明了附件是發(fā)電機(jī)130b、動力轉(zhuǎn)向泵130c和汽車空調(diào)壓縮機(jī)130d，本發(fā)明也適用于其他汽車發(fā)動機(jī)附件。
工業(yè)適用性如上所述，依照本發(fā)明的發(fā)動機(jī)皮帶驅(qū)動系統(tǒng)可以減小給予附件的驅(qū)動力的損失，而不會引起重量、成本和動力消耗的增加，并由此抑制了燃料節(jié)約的降低。因此它適用于汽車發(fā)動機(jī)，并且在自動車輛領(lǐng)域中是有益的。
權(quán)利要求
1.一種汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)，在其中將汽車發(fā)動機(jī)的曲軸處的扭矩傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸以驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括傳動連接至曲軸的輸入側(cè)皮帶輪；包括第一平皮帶輪和第二平皮帶輪的輸出側(cè)皮帶輪部件，所述第一平皮帶輪和所述第二平皮帶輪具有基本相等的皮帶輪直徑，并設(shè)置于同一軸上，而且彼此相鄰，所述第一平皮帶輪連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸來驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以給定速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述第二平皮帶輪連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸來驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸以比所述第一平皮帶輪的速比低的速比進(jìn)行轉(zhuǎn)動；在輸入側(cè)皮帶輪和輸出側(cè)皮帶輪之間傳輸?shù)钠綆?，以將輸入?cè)皮帶輪處的扭矩傳輸至輸出側(cè)皮帶輪部件；以及用于將平帶從所述第一平皮帶輪移動到所述第二平皮帶輪、或做相反移動的皮帶移動裝置。
2.一種汽車發(fā)動機(jī)附件驅(qū)動系統(tǒng)，在其中將汽車發(fā)動機(jī)的曲軸處的扭矩傳輸至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸以驅(qū)動發(fā)動機(jī)附件，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括傳動連接至曲軸的輸入側(cè)皮帶輪；包括平驅(qū)動皮帶輪和平驅(qū)動脫離皮帶輪的輸出側(cè)皮帶輪部件，所述平驅(qū)動皮帶輪和所述平驅(qū)動脫離皮帶輪具有基本相等的皮帶輪直徑，并設(shè)置于同一軸上，而且彼此相鄰，所述平驅(qū)動皮帶輪連接至發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動軸以驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，所述平驅(qū)動脫離皮帶輪可獨(dú)立于發(fā)動機(jī)附件的轉(zhuǎn)動曲軸轉(zhuǎn)動；在輸入側(cè)皮帶輪和輸出側(cè)皮帶輪之間傳輸?shù)钠В詫⑤斎雮?cè)皮帶輪處的扭矩傳輸至輸出側(cè)皮帶輪部件；以及用于將平帶從平驅(qū)動皮帶輪轉(zhuǎn)換到平驅(qū)動脫離皮帶輪、或做相反移動的皮帶移動裝置。
全文摘要
在用于將汽車發(fā)送機(jī)(10)的曲軸(11)處的扭矩傳輸至增壓器(發(fā)動機(jī)附件)(130a)的平帶驅(qū)動系統(tǒng)(20)中，由第一平皮帶輪(50)和第二平皮帶輪(60)構(gòu)成的輸出皮帶輪部件(40)連接至增壓器(130a)的轉(zhuǎn)動軸(131a)。平帶(70)在輸出皮帶輪部件(40)和曲軸(11)的曲軸皮帶輪(30)之間傳輸，通過速比選擇器(80)將平帶(70)從第一平皮帶輪(50)移動至第二平皮帶輪(60)，或反之亦然。由此可以驅(qū)動轉(zhuǎn)動軸(131a)隨著在加速過程中的高速比和恒定速率運(yùn)行過程中的低速比之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行轉(zhuǎn)動。結(jié)果，不用使用引起重量、花費(fèi)和動力消耗增加的部件，比如螺線管操作離合器，增壓器(130a)就可以實(shí)現(xiàn)其能力進(jìn)入完全運(yùn)行，而且同時抑制了燃料節(jié)約的降低。
文檔編號F16H13/04GK1576085SQ200410050090
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者宮田博文 申請人:阪東化學(xué)株式會社