專(zhuān)利名稱(chēng)：扭轉(zhuǎn)分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種扭轉(zhuǎn)分離器，更具體地涉及一種具有在輪轂與皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn) 矩的摩擦構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)分離器。
背景技術(shù)：
發(fā)動(dòng)機(jī)附件皮帶傳動(dòng)中的隔離器通過(guò)利用附連至交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的皮帶輪與輪 轂之間的彈性構(gòu)件提供隔振功能。由于皮帶輪和輪轂被連接，所以這兩個(gè)部件之間的相對(duì) 運(yùn)動(dòng)受到限制。選擇彈性構(gòu)件的硬度，使得在空轉(zhuǎn)期間皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的第一振動(dòng)模式低于 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火頻率。因此，在空轉(zhuǎn)時(shí)，隔離器減弱皮帶輪的振動(dòng)，以便降低皮帶輪對(duì)轉(zhuǎn)子的 影響。由于轉(zhuǎn)子振動(dòng)減小，所以需要由皮帶輪傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，因此減小峰值皮帶張力。結(jié) 果，沿皮帶移動(dòng)方向在交流發(fā)電機(jī)前面不太可能的是張緊器跨距變緊，使張緊器臂移動(dòng)， 和松弛皮帶跨距。這減小皮帶發(fā)出啁啾噪音的可能。隔離器在正常的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間非常 有效，但在起動(dòng)和停止期間具有有限的功能。這是因?yàn)橄到y(tǒng)在起動(dòng)和停止期間經(jīng)過(guò)共振。為了解決該問(wèn)題，分離器提供單向離合作用。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和運(yùn)行階段中的曲軸 皮帶輪加速期間，皮帶輪與輪轂相互鎖定，并且該裝置相當(dāng)于整體皮帶輪。然而，在減速階 段期間，輪轂可旋轉(zhuǎn)超過(guò)或“超越(overrun)”皮帶輪。這是有用的，因?yàn)槠浞乐罐D(zhuǎn)子慣性 在張緊器跨距中形成高的張力而使張緊器臂旋轉(zhuǎn)離開(kāi)皮帶，從而避免皮帶打滑噪音。分離 器可能需要小的轉(zhuǎn)矩，以在裝置實(shí)際超越之前展開(kāi)。由于在超越模式中在皮帶輪與輪轂之 間不存在連接，所以皮帶輪可不受限制地旋轉(zhuǎn)。分離器對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止的情形起到 良好的作用，但在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間、尤其如果交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生大的電流時(shí)，則仍有點(diǎn)差強(qiáng)人
辰、ο本技術(shù)的代表是美國(guó)專(zhuān)利No. 5，139，463，其公開(kāi)了一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的蛇形皮帶 傳動(dòng)系統(tǒng)，其中從動(dòng)組件的序列包括交流發(fā)電機(jī)組件和電樞組件，該交流發(fā)電機(jī)組件包括 殼體，電樞組件安裝在該殼體中以便繞電樞軸線旋轉(zhuǎn)。輪轂結(jié)構(gòu)在殼體外由電樞組件支承， 以便與電樞組件一起繞電樞軸線旋轉(zhuǎn)。在交流發(fā)電機(jī)皮帶輪與輪轂結(jié)構(gòu)之間以可操作的關(guān) 系設(shè)置有螺旋彈簧，以便通過(guò)蛇形皮帶將交流發(fā)電機(jī)皮帶輪的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至輪轂結(jié) 構(gòu)，使得在交流發(fā)電機(jī)皮帶輪的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，電樞組件沿與交流發(fā)電機(jī)皮帶輪相同 的方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)能夠沿相對(duì)于交流發(fā)電機(jī)皮帶輪相反的方向瞬間相對(duì)彈性地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。需要的是一種扭轉(zhuǎn)隔離器，其具有在輪轂與皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩的摩擦構(gòu)件。本 發(fā)明滿足該需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要方面是提供一種具有在輪轂與皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩的摩擦構(gòu)件的 扭轉(zhuǎn)分離器。本發(fā)明的其他方面將通過(guò)本發(fā)明以下的說(shuō)明和附圖來(lái)指出或變得顯而易見(jiàn)。本發(fā)明包括扭轉(zhuǎn)分離器，該扭轉(zhuǎn)分離器包括輪轂，其具有輪轂表面，該輪轂表面
4具有輪廓；皮帶輪，其具有皮帶輪表面，該皮帶輪表面具有輪廓；摩擦構(gòu)件，其設(shè)置在輪轂 表面與皮帶輪表面之間，該摩擦構(gòu)件與皮帶輪表面或輪轂表面中的至少一個(gè)摩擦接合，并 且該摩擦構(gòu)件在輪轂與皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩，使得在輪轂與皮帶輪之間出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。


并入并形成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且與描述一 起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是扭轉(zhuǎn)分離器的分解圖。圖2是扭轉(zhuǎn)分離器的橫截面圖。圖3是典型的發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)。圖3A是在起動(dòng)期間典型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的圖表。圖4是圖3所示的典型的發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)。圖4A是在起動(dòng)期間典型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的圖表。圖5是示出裝置的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制性質(zhì)的圖表。圖6是利用輪轂負(fù)載的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制的示意圖。圖7是利用輪轂負(fù)載的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制的示意圖。圖8是基于皮帶張力示出傳遞的轉(zhuǎn)矩的圖表。圖9是可替換實(shí)施例的透視圖。圖10是圖9中的可替換實(shí)施例的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1是扭轉(zhuǎn)分離器的分解圖。發(fā)明的扭轉(zhuǎn)分離器減小或消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和高的交流 發(fā)電機(jī)慣性對(duì)附件皮帶傳動(dòng)的有害影響。曲軸皮帶輪上高的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)起因于由內(nèi)燃(IC) 機(jī)氣缸的點(diǎn)火所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈沖。該振動(dòng)的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的RPM和氣缸的數(shù)量相關(guān)。曲軸處的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)通過(guò)蛇形皮帶傳遞至皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)的所有附件。特別關(guān)注的 是交流發(fā)電機(jī)，因?yàn)樗哂邢鄬?duì)高的慣性和直徑相對(duì)“小”的皮帶輪。直徑相對(duì)小的皮帶輪 放大角振動(dòng)，并與高的慣性一起需要高的轉(zhuǎn)矩以推動(dòng)交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。高的轉(zhuǎn)矩導(dǎo)致高的 峰值皮帶張力。這可產(chǎn)生導(dǎo)致過(guò)早失效的張緊器臂的過(guò)度運(yùn)動(dòng)和在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)或停止期間 產(chǎn)生啁啾噪音的皮帶打滑。高的轉(zhuǎn)矩還可造成劇烈的皮帶拍動(dòng)。本發(fā)明的分離器減輕或消 除這些問(wèn)題。該分離器包括摩擦構(gòu)件20和皮帶輪30接合至其上的輪轂10。鎖定環(huán)40用于將 這些部件保持在一起。輪轂10包括帶槽表面輪廓11。槽11平行于旋轉(zhuǎn)軸線A-A延伸。在輪轂10的一 端處為凸緣12。輪轂10可利用螺母(未示出)附連至交流發(fā)電機(jī)軸。摩擦構(gòu)件20包括一段摩擦材料，該摩擦材料可包括塑料，或天然橡膠或人造橡膠 或類(lèi)似彈性體材料。該構(gòu)件可包括任何常規(guī)的和/或合適的硫化或熱塑性彈性體成分?？?用于該用途的合適的彈性體例如包括聚氨酯彈性體(同樣包括聚氨酯/脲彈性體)(PU)、 氯丁橡膠(CR)、丁腈橡膠(NBR)、氫化丁腈橡膠(HNBR)、丁苯橡膠(SBR)、烷基化氯磺化聚乙 烯(ACSM)、表氯醇、聚丁二烯橡膠(BR)、天然橡膠(NR)、以及諸如二元乙丙橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)、乙烯辛烯共聚物(EOM)、乙烯丁烯共聚物(EBM)、乙烯辛烯三元共聚物 (EODM)的乙烯基α烯烴彈性體；和乙烯丁烯三元共聚物(EBDM)；和PPA或硅橡膠，或以上 任意兩種或多種的組合。皮帶輪材料可以是鋼、塑料或鋁或以上兩種或兩種以上的組合。第一外表面21包括肋形輪廓。各“肋”沿平行于構(gòu)件20的周邊的方向延伸。第 二內(nèi)表面22包括齒形輪廓?！褒X”(或槽)沿與肋方向成90°的方向、或沿與肋方向正交的 方向延伸。另外，齒設(shè)置成與皮帶輪的旋轉(zhuǎn)方向正交。在替代實(shí)施例中，外表面21可包括齒形輪廓，而內(nèi)表面22可包括肋形輪廓。在該 替代實(shí)施例中，表面21、22接合具有相同輪廓的協(xié)作表面11、31，即表面11是肋形的，而表 面31為齒形的。表面22協(xié)作地接合帶槽表面11。構(gòu)件20不一定是連續(xù)的環(huán)，而可包括僅圍繞輪 轂10纏繞的一段材料。在替代實(shí)施例中，構(gòu)件20可被制成連續(xù)的環(huán)。皮帶輪30在內(nèi)表面31上包括肋形輪廓。表面31協(xié)作地接合構(gòu)件20的表面21。 見(jiàn)圖1，外表面32還包括用于接合蛇形皮帶的肋形輪廓。鎖定環(huán)40接合輪轂10中的凹槽 13，以便將扭轉(zhuǎn)分離器保持在一起。圖2是扭轉(zhuǎn)分離器的橫截面圖。為了組裝分離器，使構(gòu)件20的表面21與表面31 接觸接合在皮帶輪30內(nèi)。然后使皮帶輪30與構(gòu)件20的表面22的組合滑動(dòng)以與輪轂10 上的槽11接合。然后，使鎖定環(huán)40與凹槽13接合。構(gòu)件20作為完整的組件的一部分在 輪轂10與皮帶輪30之間不承受任何壓縮或預(yù)加載。構(gòu)件20的長(zhǎng)度僅需要在與表面31接合的同時(shí)足以配合在皮帶輪30內(nèi)。不必接 觸構(gòu)件20的端部，并且小的間隙( < Imm)不會(huì)有害于分離器的操作。當(dāng)然，在不影響操 作的情況下端部可以被接觸到。圖3是典型的發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常包括具有高的慣性的交流發(fā)電機(jī) (ALT)、空調(diào)壓縮機(jī)(A/C)、和曲軸皮帶輪(CRK)。皮帶⑶牽拉(entrain)在上述部件中的 各部件之間。張緊器(TEN)與皮帶接合以施加和維持皮帶負(fù)載。圖3A是在起動(dòng)期間典型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的圖表。在如陰影部分“a”所示的在發(fā)動(dòng) 機(jī)加速時(shí)的起動(dòng)階段的一部分期間，由于需要正的轉(zhuǎn)矩以加速交流發(fā)電機(jī)慣性，所以在交 流發(fā)電機(jī)之后的皮帶跨距(Si)承受高的張力。該高的張力使皮帶伸長(zhǎng)，并且皮帶長(zhǎng)度的增 加積聚在張緊器跨距(S2)中。這使張緊器臂朝其自由臂止擋移動(dòng)。張緊器在交流發(fā)電機(jī) ALT之前的跨距(S2)中維持受控的皮帶張力。在皮帶噪音方面無(wú)異常出現(xiàn)。圖4是圖3所示的典型的發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)。圖4A是在起動(dòng)期間典型的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速的圖表。在發(fā)動(dòng)機(jī)減速時(shí)(圖4A中的陰影部分“b”)的階段期間，交流發(fā)電機(jī)慣性 傾向于繼續(xù)以與其慣性相關(guān)的當(dāng)前速度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)交流發(fā)電機(jī)ALT將變成皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)的 原動(dòng)機(jī)。這使圍繞張緊器通常松弛的跨距(S2)變緊。見(jiàn)圖4，如果張力高到足以克服張緊 器中的彈簧負(fù)載和阻尼，則張緊器臂將朝其負(fù)載止擋移動(dòng)(離開(kāi)皮帶)。這實(shí)際上減小傳動(dòng) 長(zhǎng)度，并使在交流發(fā)電機(jī)之前的皮帶跨距松弛和釋放張力。當(dāng)張力下降至低于某一臨界值 時(shí)，傳動(dòng)將遭受皮帶發(fā)出啁啾噪音。圖5是示出裝置的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制性質(zhì)的圖表。所述裝置的原理是將產(chǎn)生摩擦的 輪轂負(fù)載用于不對(duì)稱(chēng)地限制可通過(guò)扭轉(zhuǎn)分離器傳遞的轉(zhuǎn)矩。
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假定當(dāng)皮帶輪30驅(qū)動(dòng)輪轂10時(shí)出現(xiàn)正的轉(zhuǎn)矩傳遞，而當(dāng)輪轂10驅(qū)動(dòng)皮帶輪30時(shí) 出現(xiàn)負(fù)的轉(zhuǎn)矩傳遞，則希望的是，將正的轉(zhuǎn)矩限制為一個(gè)值，該值稍高于交流發(fā)電機(jī)ALT產(chǎn) 生最大電流所需的值。這由表面21與31之間的摩擦界面決定。還希望的是，能夠加速交流發(fā)電機(jī)慣性，并將負(fù)的轉(zhuǎn)矩限制為一個(gè)小的值，以防止 張緊器通常松弛的跨距(S2)繃緊，使張緊器Ten運(yùn)動(dòng)從而產(chǎn)生皮帶噪音。這在圖5中表明。假定摩擦界面(表面21、31)的摩擦系數(shù)為大約0.5，并且皮 帶輪直徑為大約50mm。在大約_5Nm與大約+15Nm之間，摩擦界面(21、31)可支撐在皮帶 (B)-皮帶輪(30)界面處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。假定張緊器提供大約300N的標(biāo)稱(chēng)皮帶張力。在張緊 器中存在阻尼，并且該張緊器中的阻尼對(duì)示出的示例中的數(shù)字有一些影響。當(dāng)輪轂10在發(fā)動(dòng)機(jī)減速期間驅(qū)動(dòng)皮帶輪30時(shí)，張緊器跨距(S2)保持大約300N的 設(shè)計(jì)張力。然而，在交流發(fā)電機(jī)之后的跨距(Si)開(kāi)始釋放張力。當(dāng)輪轂負(fù)載達(dá)到大約400N 時(shí)，摩擦界面達(dá)到其大約-5Nm的極限，于是出現(xiàn)打滑，防止張緊器跨距中張力的增大。當(dāng)皮帶輪30驅(qū)動(dòng)輪轂10時(shí)，皮帶輪之前的跨距(S2)保持大約300N的設(shè)計(jì)張力。 然而，跨距Sl中的張力增加。當(dāng)該張力達(dá)到大約900N時(shí)，摩擦界面僅能支撐大約+15Nm的 轉(zhuǎn)矩。在該點(diǎn)之外出現(xiàn)打滑?！拜嗇炟?fù)載”指的是跨過(guò)分離器100的各皮帶跨距中的張力負(fù) 載的和，(S1+S2)。圖6是利用輪轂負(fù)載的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制的示意圖。在圖6中，示出發(fā)動(dòng)機(jī)減速的 情形。這意味著例如由于交流發(fā)電機(jī)軸和轉(zhuǎn)子(未示出)的慣性，所以交流發(fā)電機(jī)軸和輪 轂10驅(qū)動(dòng)皮帶輪30?？缇郤l上的皮帶張力為大約100N，而跨距S2中的皮帶張力為大約 300N。對(duì)于這種狀態(tài)而言，通過(guò)扭轉(zhuǎn)分離器傳遞的轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)矩=0.5 * (300+100) * 0. 05/2 = 5Nm圖7是利用輪轂負(fù)載的不對(duì)稱(chēng)轉(zhuǎn)矩限制的示意圖。圖7為發(fā)動(dòng)機(jī)加速狀態(tài)。這意 味著皮帶輪驅(qū)動(dòng)輪轂?？缇郤l上的皮帶張力為大約900N，而跨距S2中的皮帶張力為大約 300N。對(duì)于這種狀態(tài)而言，通過(guò)分離器傳遞的轉(zhuǎn)矩為轉(zhuǎn)矩=0.5 * (300+900) * 0. 05/2 = 15Nm如在該說(shuō)明書(shū)的其它地方所指出的，扭轉(zhuǎn)分離器的操作原理涉及表面21與表面 31之間的摩擦關(guān)系。在操作期間，由于表面31與表面21之間的摩擦系數(shù)，所以根據(jù)轉(zhuǎn)矩 流向，皮帶輪30相對(duì)于摩擦構(gòu)件20沿旋轉(zhuǎn)+或_方向在角度上前進(jìn)。也就是說(shuō)，在皮帶輪 30和構(gòu)件20上給定兩相鄰的點(diǎn)，則兩點(diǎn)在扭轉(zhuǎn)分離器的操作期間將相對(duì)于彼此以前進(jìn)的 (progressive)方式運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，一個(gè)部件可以看成相對(duì)于另一部件“滾動(dòng)”。得到的角 前進(jìn)為分離器每轉(zhuǎn)一圈在一度的若干分之幾的量級(jí)上。輪轂與皮帶輪摩擦地接合，使得出 現(xiàn)預(yù)定量的摩擦接合微打滑，以對(duì)于分離器各旋轉(zhuǎn)在輪轂與皮帶輪之間產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，或 角前進(jìn)。此外，沿第一方向傳遞的轉(zhuǎn)矩大小與沿相反方向傳遞的轉(zhuǎn)矩大小不相等。這有點(diǎn)類(lèi)似于輪胎在公路上滾動(dòng)的方式。也就是，在操作中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩從皮帶輪傳遞 至摩擦構(gòu)件、或從摩擦構(gòu)件傳遞至皮帶輪時(shí)，在表面21與31之間出現(xiàn)一些微打滑。該特性 與人們例如在冰上滑動(dòng)時(shí)經(jīng)常遭遇的“打滑”不相同。對(duì)于該裝置描述的打滑涉及在微觀 水平上互相接觸的材料的表現(xiàn)?！拔⒋蚧鄙婕斑B續(xù)出現(xiàn)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中在整個(gè)接觸 表面上形成結(jié)合(bond)并斷開(kāi)結(jié)合，這給出表面相對(duì)于彼此移動(dòng)的結(jié)果，但其不是作為在宏觀水平上的日常經(jīng)驗(yàn)的一部分的整體“打滑”，諸如汽車(chē)在冰上打滑。如所指出的，由于表面21與表面31之間的接觸圍繞整個(gè)周邊不相等，所以皮帶輪 30的表面31在表面21上“滾動(dòng)”。因此，分離器的操作機(jī)制不是基于具有類(lèi)似于彈性橡膠 球的彈性特性的摩擦構(gòu)件。盡管不排除彈性作為摩擦構(gòu)件的特征，但必要的特征是表面21 與31之間合適的摩擦系數(shù)(COF)。在圖6和圖7的示例中，摩擦構(gòu)件與皮帶輪內(nèi)輪廓(表面21、31)之間的摩擦系數(shù) 大約為0. 5。該COF包括皮帶輪與摩擦構(gòu)件表面之間肋形輪廓的“楔入效應(yīng)”。本發(fā)明的隔離器可利用在該說(shuō)明書(shū)中描述的原理沿任一旋轉(zhuǎn)方向(+或_)傳遞 轉(zhuǎn)矩。此外，轉(zhuǎn)矩傳遞大小根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向可以是不對(duì)稱(chēng)的，就是說(shuō)沿一個(gè)方向傳遞的轉(zhuǎn)矩 的大小與沿相反方向傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小不相等。對(duì)于示例系統(tǒng)而言，使傳遞的轉(zhuǎn)矩超過(guò)大 約-5Nm至+15Nm的范圍的操作條件可在皮帶輪與摩擦構(gòu)件之間、或者根據(jù)隔離器的構(gòu)造在 摩擦構(gòu)件與輪轂之間產(chǎn)生總體的不受限制的打滑。由于傳遞的轉(zhuǎn)矩為輪轂負(fù)載的函數(shù)，所 以輪轂負(fù)載的變化引起傳遞轉(zhuǎn)矩的變化。因此，可根據(jù)需要選擇沿任一旋轉(zhuǎn)方向傳遞的轉(zhuǎn) 矩的量。圖8是基于皮帶張力示出傳遞的轉(zhuǎn)矩的圖表。摩擦系數(shù)值的選擇決定了對(duì)于給定 的輪轂負(fù)載的限制轉(zhuǎn)矩值。示出了兩條曲線。第一曲線(I )表示表面21與31之間的摩 擦界面的表現(xiàn)。第二曲線(II )表示皮帶(B)與皮帶輪表面32之間的界面的表現(xiàn)。陰影 區(qū)域表示出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞的操作范圍。小于大約100N并大于900N的皮帶張力的區(qū)域表示出 現(xiàn)打滑的扭轉(zhuǎn)分離器的操作范圍。圖9是可替換實(shí)施例的透視圖。除另外地對(duì)于該圖9和圖10所描述的以外，本發(fā) 明根據(jù)圖1至圖8所描述的包括在內(nèi)?？商鎿Q實(shí)施例包括輪轂100、內(nèi)軸襯2、扭轉(zhuǎn)彈簧50、齒形構(gòu)件110、保持構(gòu)件111 和112、摩擦構(gòu)件20、皮帶輪30、扭轉(zhuǎn)彈簧保持器51、防塵罩8和將組件保持在一起的鎖定 環(huán)1。彈簧50被壓在扭轉(zhuǎn)彈簧保持器51與輪轂的凸緣101之間。在該可替換實(shí)施例中，齒形構(gòu)件110、扭轉(zhuǎn)彈簧50、軸襯2和6、以及扭轉(zhuǎn)彈簧保持 器51包括在輪轂組件中。摩擦分離器構(gòu)件20通過(guò)輪轂組件與輪轂100接合。在又一可替換實(shí)施例中，扭轉(zhuǎn)彈簧50直接連接至摩擦構(gòu)件20。在圖1-8中，摩擦 構(gòu)件20通過(guò)表面11與輪轂10接合。扭轉(zhuǎn)彈簧50固定地連接至凸緣101。齒形構(gòu)件110例如通過(guò)壓配合固定地連接至 扭轉(zhuǎn)彈簧保持器51。扭轉(zhuǎn)彈簧保持器51通過(guò)軸襯6與輪轂100滑動(dòng)地接合。摩擦構(gòu)件20 在保持構(gòu)件111、112之間被保持在齒形構(gòu)件110的表面115上。齒形構(gòu)件110包括用于協(xié) 作地接合表面22的齒形表面115。表面21與31如在該說(shuō)明書(shū)的其他地方所描述地相互作用。齒形構(gòu)件110通過(guò)軸襯2與凸緣101滑動(dòng)地接合。軸襯2和6在皮帶輪與輪轂之 間提供阻尼。阻尼量與匹配表面的摩擦系數(shù)和由皮帶施加的輪轂負(fù)載相關(guān)。例如，關(guān)于軸襯2和6，Oiles Techmet B軸襯在鋼上具有0. 18的C0F。彈簧50的 彈簧剛度為大約0.27Nm/度。皮帶輪直徑為大約56. 5mm。數(shù)字值僅作為示例提出，并且不 用于限制本發(fā)明的廣度與范圍。在該可替換實(shí)施例中，由于摩擦分離器(以及皮帶輪內(nèi)輪廓31與摩擦構(gòu)件表面21之間的摩擦)限制從皮帶輪30傳遞至輪轂100和從輪轂100傳遞至皮帶輪30的轉(zhuǎn)矩量， 所以彈簧負(fù)載明顯較低。例如，傳遞的轉(zhuǎn)矩可從30N-m減小至20N-m。由分離器傳遞的轉(zhuǎn)矩是不對(duì)稱(chēng)的，并且不會(huì)沿兩個(gè)操作方向相等地加載扭轉(zhuǎn)彈簧 50。在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，通過(guò)彈簧傳遞的扭轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)矩在大約-30N-m至+30N-m的范 圍內(nèi)。在該可替換實(shí)施例的情況下，傳遞的轉(zhuǎn)矩在大約-5N-m至+20N-m的范圍內(nèi)。該轉(zhuǎn)矩 為輪轂負(fù)載和滑動(dòng)表面之間的摩擦系數(shù)的函數(shù)。圖10是圖9中的可替換實(shí)施例的橫截面圖?？?02接納交流發(fā)電機(jī)軸(未示出)。 皮帶支撐面32具有用于接合多肋皮帶(未示出)的輪廓。鎖定環(huán)1在凸緣33中壓配合到 皮帶輪30中。在該說(shuō)明書(shū)中使用的所有數(shù)字僅作為示例提出，并且不用于限制裝置的廣度、解 釋或操作。盡管在此已描述了本發(fā)明的形式，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是，在不偏離 本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在部件的結(jié)構(gòu)和關(guān)系中作出變化。
權(quán)利要求
一種扭轉(zhuǎn)分離器，包括輪轂，其具有輪轂表面，所述輪轂表面具有輪廓；皮帶輪，其具有皮帶輪表面，所述皮帶輪表面具有輪廓；摩擦構(gòu)件，其設(shè)置在所述輪轂表面與所述皮帶輪表面之間，所述摩擦構(gòu)件摩擦地接合所述皮帶輪表面或所述輪轂表面中的至少一個(gè)；以及所述摩擦構(gòu)件在所述輪轂與所述皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩，使得在所述輪轂與所述皮帶輪之間出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪轂表面包括齒形輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述皮帶輪表面包括肋形輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述皮帶輪還包括具有肋形輪廓的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述摩擦構(gòu)件還包括塑料材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述摩擦構(gòu)件還包括彈性體材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪轂還包括用于連接至一軸的裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，還包括接合至所述輪轂的鎖定環(huán)，用于保持所 述皮帶輪和所述摩擦構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，轉(zhuǎn)矩傳遞的大小根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向是不對(duì)稱(chēng)的。
10.一種扭轉(zhuǎn)分離器，包括 輪轂；皮帶輪，其具有用于接合皮帶的表面；所述輪轂與所述皮帶輪摩擦地接合，使得對(duì)所述扭轉(zhuǎn)分離器的各旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)預(yù)定量的摩 擦接合微打滑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扭轉(zhuǎn)分離器，還包括設(shè)置在所述輪轂與所述皮帶輪之間的 摩擦構(gòu)件，所述摩擦構(gòu)件具有帶有用于接合所述輪轂的輪廓的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扭轉(zhuǎn)分離器，還包括布置在所述輪轂與所述皮帶輪之間的 摩擦構(gòu)件，所述摩擦構(gòu)件具有帶有用于接合所述皮帶輪的輪廓的表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪廓包括齒形輪廓。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪廓包括肋形輪廓。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，轉(zhuǎn)矩傳遞的大小根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向而不對(duì)稱(chēng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述摩擦構(gòu)件包括彈性體材料。
17.一種扭轉(zhuǎn)分離器，包括 輪轂，其具有輪轂表面；皮帶輪，其具有皮帶輪表面；彈性摩擦構(gòu)件，其設(shè)置在所述輪轂表面與所述皮帶輪表面之間，所述彈性摩擦構(gòu)件摩 擦地接合所述皮帶輪表面或所述輪轂表面中的至少一個(gè)；以及所述彈性摩擦構(gòu)件在所述輪轂與所述皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩，使得沿第一方向傳遞的轉(zhuǎn) 矩大小與沿相反方向傳遞的轉(zhuǎn)矩大小不相等。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪轂表面為齒形的，而所述皮帶輪表面為肋形的。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述皮帶輪與所述輪轂?zāi)芟鄬?duì)于彼此 有角度地前進(jìn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪轂?zāi)芘c一軸接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的扭轉(zhuǎn)分離器，還包括 輪轂組件，其包括與所述彈性摩擦構(gòu)件接合的構(gòu)件；以及扭轉(zhuǎn)彈簧，其接合在與所述彈性摩擦構(gòu)件接合的所述構(gòu)件與所述輪轂之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，與所述彈性摩擦構(gòu)件接合的所述構(gòu)件 包括用于接合所述彈性摩擦構(gòu)件的齒。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的扭轉(zhuǎn)分離器，其中，所述輪轂組件還包括以可操作的方式 設(shè)置在與所述彈性摩擦構(gòu)件接合的所述構(gòu)件與所述輪轂之間的軸襯。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的扭轉(zhuǎn)分離器，還包括連接在所述彈性摩擦構(gòu)件與所述輪轂 之間的扭轉(zhuǎn)彈簧。
全文摘要
一種扭轉(zhuǎn)分離器，包括輪轂，其具有輪轂表面，該輪轂表面具有輪廓；皮帶輪，其具有皮帶輪表面，該皮帶輪表面具有輪廓；摩擦構(gòu)件，其設(shè)置在輪轂表面與皮帶輪表面之間，該摩擦構(gòu)件與皮帶輪表面或輪轂表面中的至少一個(gè)摩擦接合，并且該摩擦構(gòu)件在輪轂與皮帶輪之間傳遞轉(zhuǎn)矩，使得在輪轂與皮帶輪之間出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F16H55/36GK101932856SQ200980103585
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者A·塞科, I·阿里 申請(qǐng)人:蓋茨公司