一種單向離合器皮帶輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單向離合器皮帶輪，包括芯軸、皮帶輪外殼和單向器，單向器包括承載外圈、承載彈簧和單向止推環(huán)；承載外圈采用過盈配合方式與皮帶輪外殼固定連接；承載彈簧置于承載外圈內(nèi)，底端懸置，頂端固定在單向止推環(huán)上；單向止推環(huán)與芯軸固定連接，并通過卡簧軸向定位。本發(fā)明利用承載彈簧的可變形的特點(diǎn)，通過承載外圈對承載彈簧不同的相對運(yùn)動方向，驅(qū)使承載彈簧處于收縮或脹開狀態(tài)，從而使承載外圈與承載彈簧解鎖或鎖定，實(shí)現(xiàn)芯軸與皮帶輪外殼的離合。由于承載外圈對承載彈簧的相對運(yùn)動所形成的是柔性摩擦，而非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的硬摩擦，因此能夠做到極低噪音，甚至無噪音，大大延長了離合器的使用壽命。
【專利說明】一種單向離合器皮帶輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單向離合器皮帶輪。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)單向離合器皮帶輪可以避免逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的逆電流以防止傷害車內(nèi)的電子器件，提升發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的壽命、降低一氧化碳排放。目前市場上的發(fā)動發(fā)電機(jī)單向器，其皮帶輪大多采用滾動軸承傳動。滾動軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壽命低，聲音較響。且滾動軸承對于軸承的要求較高，一般軸承裝入工作位置后，往往由于制造造成安裝和定位的不良，因此常因軸產(chǎn)生疲勞度和熱膨脹等原因，例行軸承承受過大的載荷，引起早期的損壞。所以該軸承有很多缺點(diǎn)，滾動軸承的傳動方式使得徑向擺動大，從而導(dǎo)致摩擦較大，進(jìn)一步引起運(yùn)動時(shí)噪聲大，且由于摩擦較高導(dǎo)致皮帶輪的使用壽命減短、故障率高，因此滾動軸承的傳動方式難于推廣。
[0004]為解決上述問題，如中國專利ZL 200920144929.6公開的一種單向器皮帶輪。參照圖1，所述的單向器皮帶輪包括皮帶輪軸1’，所述的皮帶輪軸I’上設(shè)有軸套2’，軸套2’上設(shè)有皮帶輪外圈3’ ；所述軸套2’與皮帶輪外圈3’之間設(shè)有滾柱單向離合器4’，滾柱單向離合器的兩端分別設(shè)有含油軸承5’，其中一含油軸承5’的一端設(shè)有密封圈6’，另一含油軸承5’的一端設(shè)有的軸向的平面滑動軸承7’，平面滑動軸承7’的一側(cè)設(shè)有軸向止推片8’；所述軸向止推片8’與皮帶輪外圈3’之間設(shè)有防塵罩9’。上述結(jié)構(gòu)的單向器皮帶輪，一方面在徑向和軸向都采用滑動軸承支撐，減少了摩擦，降低了噪聲，使產(chǎn)生壽命得以提高；另一方面采用雙向密封，使灰塵難以進(jìn)入，從而降低了故障率。
[0005]然而，上述結(jié)構(gòu)的單向器皮帶輪，雖然在一定程度上解決了滾動軸承單向器皮帶輪的缺點(diǎn)，但由于齒輪式止推片8，與皮帶輪軸I’的硬性摩擦，增加了軸的疲勞度和熱膨脹因素，使得軸承承受過大的載荷和單向離合器過早磨損致使皮帶輪的使用壽命減短，故障率高，因此尚未從根本上解決這一問題。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有單向離合器皮帶輪存在的硬摩擦、故障率高、噪音大的問題，旨在提供一種新型的單向器離合皮帶輪。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種單向離合器皮帶輪，包括芯軸和皮帶輪外殼，在所述的芯軸和皮帶輪外殼之間依次設(shè)有底部承載軸承、單向器、卡簧和頂部承載軸承，其特征在于所述的單向離合器包括承載外圈、承載彈簧和單向止推環(huán)；所述的承載外圈采用過盈配合方式與所述的皮帶輪外殼固定連接；所述的承載彈簧置于所述的承載外圈內(nèi)，底端懸置，頂端固定在所述單向止推環(huán)上，并且所述的承載彈簧自下而上的繞制方向與所述皮帶輪外殼的轉(zhuǎn)動方向相同；所述的單向止推環(huán)與所述的芯軸固定連接，并通過所述的卡簧軸向定位。
[0009]當(dāng)皮帶輪外殼轉(zhuǎn)速超過皮帶輪芯軸轉(zhuǎn)速時(shí)，假設(shè)此時(shí)皮帶輪外殼為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則皮帶輪外殼相對于芯軸也作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。因承載外圈與皮帶輪外殼通過盈配合固定連接，因此承載外圈與皮帶輪外殼同步轉(zhuǎn)動；單向止推環(huán)固定在芯軸上，因而與芯軸同步轉(zhuǎn)動；承載彈簧的頂端固定在單向止推環(huán)上，又因?yàn)槌休d彈簧的繞制方向與所述皮帶輪外殼的轉(zhuǎn)動方向相同，因此承載外圈在轉(zhuǎn)動過程中頂推承載彈簧的懸置端并使承載彈簧脹開。此時(shí)，承載外圈、承載彈簧、單向止推環(huán)和芯軸被鎖住，芯軸與皮帶輪外殼實(shí)現(xiàn)同向運(yùn)動。
[0010]反之，當(dāng)皮帶輪外殼轉(zhuǎn)速小于皮帶輪芯軸轉(zhuǎn)速時(shí)，或者所述帶輪外殼反向轉(zhuǎn)動時(shí)，則皮帶輪外殼相對于芯軸也作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。承載外圈順著承載彈簧懸置端的走向旋轉(zhuǎn)，從而對該懸置端產(chǎn)生拉力而使承載彈簧收縮變形。此時(shí)，承載彈簧保持相對靜止，與承載外圈解鎖，芯軸與皮帶輪外殼實(shí)現(xiàn)分離。
[0011]本發(fā)明利用承載彈簧的可變形的特點(diǎn)，通過承載外圈對承載彈簧不同的相對運(yùn)動方向，驅(qū)使承載彈簧處于收縮或脹開狀態(tài)，從而使承載外圈與承載彈簧解鎖或鎖定，實(shí)現(xiàn)芯軸與皮帶輪外殼的離合。由于承載外圈對承載彈簧的相對運(yùn)動所形成的是柔性摩擦，而非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的硬摩擦，因此能夠做到極低噪音，甚至無噪音，大大延長了離合器的使用壽命。
[0012]所述的承載彈簧與單向止推環(huán)可以采用不可拆卸方式連接，如焊接。然而這種連接方式不利于零件的維修和更換。并且，由于承載外圈和承載彈簧的配合非常精確，對焊接技術(shù)的要求非常高。
[0013]所述的承載彈簧與單向止推環(huán)也可以采用可拆卸方式連接，如插接方式。一個(gè)優(yōu)化的實(shí)施方式，所述承載彈簧的頂端軸向外伸，并與所述單向止推環(huán)上開設(shè)的軸向插孔配合實(shí)現(xiàn)固定連接。這種連接方式簡單易操作，但是連接處的受力面積較小。
[0014]作為本發(fā)明的改進(jìn)，另一個(gè)優(yōu)化的實(shí)施方式，所述承載彈簧的頂端形成以彈簧自身的坡度逐漸向軸心收攏的彎折段，該彎折段與所述單向止推環(huán)上開設(shè)的坡度插槽配合實(shí)現(xiàn)固定連接。這種連接方式同樣簡單易操作，然而連接處的受力面積較大，一方面能保護(hù)承載彈簧不會因局部受力過大而損壞，另一方面，能夠更好地起到柔性傳動的效果。更為重要的，承載彈簧與單向止推環(huán)之間的坡度的配合，承載彈簧的支撐強(qiáng)度可以達(dá)到最大化而不容易變形，承載彈簧頭部更不會因?yàn)樽冃味斐沙休d彈簧軸向延長致使產(chǎn)生機(jī)械性過盈摩擦產(chǎn)生噪音甚至單向機(jī)構(gòu)損毀。
[0015]所述頂端的彎折段可以是弧形段，也可以是直線段。后者結(jié)構(gòu)時(shí)更有利于連接的牢固和穩(wěn)定，不容易滑出。所述頂端的彎折段可以是單段或多段，優(yōu)選為3段。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的底部承載軸承和頂部承載軸承為滾柱軸承，有利于提高芯軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。所述的底部承載軸承為軸向軸承。所述的頂部承載軸承為徑向軸承，主要用于支撐芯軸重量及由于芯軸質(zhì)量不平衡引起的離心力，并確定芯軸的徑向位置，使其中心與皮帶輪外殼中心保持一致。
[0017]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的單向止推環(huán)與芯軸的周向配合面之間還設(shè)有一個(gè)抗變環(huán)。在離合器承載巨大的負(fù)載時(shí)，承載彈簧端部會受到強(qiáng)大的徑向及軸向的壓力，我們在軸向的位置固定了它的端部使其無法竄動，但在徑向留有空間時(shí)，它就會向有空間的位置產(chǎn)生變形直至承載彈簧損毀。所述的抗變環(huán)能有效地防止單向止推環(huán)與芯軸之間的徑向空隙產(chǎn)生，保護(hù)承載彈簧不變形。
[0018]作為本發(fā)明的再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的底部承載軸承和承載外圈之間還設(shè)有墊片。
[0019]所述單向止推環(huán)和芯軸的連接可以采用過盈配合方式固定，然而這種連接方式很難拆卸。一種優(yōu)選的連接方式:所述的芯軸外圓周上開設(shè)有一對定位平面，所述的單向止推環(huán)內(nèi)圓周上開設(shè)有一對定位平臺，通過所述的定位平面和定位平臺的配合實(shí)現(xiàn)所述單向止推環(huán)和芯軸的周向定位。
[0020]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是現(xiàn)有單向器皮帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明單向器皮帶輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是發(fā)明單向器皮帶輪的爆炸圖。
[0024]圖4是本發(fā)明芯軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是圖4的右視圖。
[0026]圖6是本發(fā)明單向止推環(huán)的第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖7是圖6的俯視圖。
[0028]圖8是發(fā)明單向止推環(huán)的第一種實(shí)施方式的立體圖。
[0029]圖9是本發(fā)明單向止推環(huán)的第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10是圖9的俯視圖。
[0031]圖11是發(fā)明單向止推環(huán)的第二種實(shí)施方式的立體圖。
[0032]圖12是本發(fā)明承載彈簧第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖13是本發(fā)明承載彈簧第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖14是底部承載軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖15是圖14中A-A向的剖視圖。
[0036]圖16是底部承載軸承的滾柱。
[0037]圖17是底部承載軸承的內(nèi)外圈。
[0038]圖18是頂部承載軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖19是圖18中B - B向的剖視圖。
[0040]圖20是頂部承載軸承的滾柱。
[0041 ]圖21是頂部承載軸承的內(nèi)外圈。
[0042]圖22是本發(fā)明單向止推環(huán)與芯軸的另一種連接方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖23是圖22的俯視圖。
[0044]圖24是圖22實(shí)施方式的爆炸圖。
[0045]

【具體實(shí)施方式】
[0046]圖1所示為現(xiàn)有單向器皮帶輪的結(jié)構(gòu)，其缺陷前面已經(jīng)描述過了，在此不再贅述。
[0047]參照圖2和圖3，本發(fā)明的一種單向器皮帶輪，包括芯軸I和皮帶輪外殼9，在所述的芯軸I和皮帶輪外殼9之間依次設(shè)有底部承載軸承2、單向器、卡簧7和頂部承載軸承8，所述的單向器包括承載外圈4、承載彈簧5和單向止推環(huán)6 ;所述的承載外圈4采用過盈配合方式與所述的皮帶輪外殼9固定連接；所述的承載彈簧5置于所述的承載外圈4內(nèi)，底端501懸置，頂端502固定在所述單向止推環(huán)6上，并且所述的承載彈簧5自下而上的繞制方向與所述皮帶輪外殼9的轉(zhuǎn)動方向相同；所述的單向止推環(huán)6與所述的芯軸I固定連接，并通過所述的卡簧7軸向定位。所述的底部承載軸承2和承載外圈4之間還設(shè)有墊片3。
[0048]需要說明的是，上面提到的頂部、底部、頂端和底端的相對位置描述，是基于圖2所進(jìn)行的。然而視圖的方向可以根據(jù)繪圖方式的改變而調(diào)整，包括本發(fā)明單向器皮帶輪在實(shí)際使用過程中也可以改變方向，因此，相應(yīng)的相對位置描述也可能變成左端或右端等。但是盡管如此，各部件之間的連接關(guān)系和相對位置關(guān)系是相同的。
[0049]參照圖4和圖5，芯軸I包括基座101、底部承載軸承裝配段102、承載外圈裝配段103、單向止推環(huán)裝配段105、卡簧裝配段106和頂部承載軸承裝配段104。在單向止推環(huán)裝配段105上開設(shè)有一對定位平臺107，用于對單向止推環(huán)6進(jìn)行周向定位。
[0050]參照圖6-圖8，所述單向止推環(huán)6的第一種實(shí)施方式。在單向止推環(huán)6內(nèi)圓周上開設(shè)有一對定位平臺603，與芯軸I上的一對定位平臺107配合，實(shí)現(xiàn)周向定位。在單向止推環(huán)6上還開設(shè)有一個(gè)插孔601，用于固定承載彈簧5的頂端502。
[0051]參照圖9-圖11，所述單向止推環(huán)6的第二種實(shí)施方式。在單向止推環(huán)6內(nèi)圓周上開設(shè)有一對定位平臺603，與芯軸I上的一對定位平臺107配合，實(shí)現(xiàn)周向定位。在單向止推環(huán)6上還開設(shè)有一個(gè)坡度插槽602，用于固定承載彈簧5的頂端502。所述坡度插槽602的形狀與承載彈簧5的頂端502的折彎段形狀相匹配。
[0052]參照圖12，承載彈簧5的第一種實(shí)施方式。所述承載彈簧5的頂端502軸向外伸，并與所述單向止推環(huán)6上開設(shè)的軸向插孔601配合實(shí)現(xiàn)固定連接(參見圖6-圖8單向止推環(huán)6的第一種實(shí)施方式)。
[0053]參照圖13，承載彈簧5的第二種實(shí)施方式。所述承載彈簧5的頂端502形成以彈簧自身的坡度逐漸向軸心收攏的彎折段，并與所述單向止推環(huán)6上開設(shè)的坡度插槽602配合實(shí)現(xiàn)固定連接(參見圖9-圖11單向止推環(huán)6的第二種實(shí)施方式)。。所述頂端502的彎折段由三段直線構(gòu)成。
[0054]所述的底部承載軸承2和頂部承載軸承8均為滾柱軸承。
[0055]參照圖14-圖17，所述的底部承載軸承2為軸向軸承。
[0056]參照圖18-圖21，所述的頂部承載軸承8為徑向軸承。
[0057]參照圖22-24，本發(fā)明的又一種實(shí)施方式，在所述的單向止推環(huán)6與芯軸I的周向配合面之間還設(shè)有一個(gè)抗變環(huán)10。所述的抗變環(huán)10能夠防止單向止推環(huán)6與芯軸I產(chǎn)生徑向空隙，從而保護(hù)承載彈簧5不會因徑向竄動而產(chǎn)生變形甚至損毀。
[0058]應(yīng)該理解到的是:上述實(shí)施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種單向離合器皮帶輪，包括芯軸(I)和皮帶輪外殼(9)，在所述的芯軸(I)和皮帶輪外殼(9)之間依次設(shè)有底部承載軸承(2)、單向離合器、卡簧(7)和頂部承載軸承(8)，其特征在于所述的單向離合器包括承載外圈(4)、承載彈簧(5)和單向止推環(huán)(6);所述的承載外圈(4)采用過盈配合方式與所述的皮帶輪外殼(9)固定連接；所述的承載彈簧(5)置于所述的承載外圈(4 )內(nèi)，底端(501)懸置，頂端(502 )固定在所述單向止推環(huán)(6 )上，并且所述的承載彈簧(5)自下而上的繞制方向與所述皮帶輪外殼(9)的轉(zhuǎn)動方向相同；所述的單向止推環(huán)(6)與所述的芯軸(I)固定連接，并通過所述的卡簧(7)軸向定位。
2.如權(quán)利要求1所述的單向離合器皮帶輪，其特征在于所述承載彈簧(5)的頂端(502)軸向外伸，并與所述單向止推環(huán)(6)上開設(shè)的軸向插孔(601)配合實(shí)現(xiàn)固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的單向離合器皮帶輪，其特征在于所述承載彈簧(5)的頂端(502)形成以彈簧自身的坡度逐漸向軸心收攏的彎折段，并與所述單向止推環(huán)(6)上開設(shè)的坡度插槽(602)配合實(shí)現(xiàn)固定連接。
4.如權(quán)利要求3所述的單向離合器皮帶輪，其特征在于所述頂端(502)的彎折段為直線段。
5.如權(quán)利要求4所述的單向離合器皮帶輪，其特征在于所述頂端(502)的彎折段為3段。
6.如權(quán)利要求1所述的單向器皮帶輪，其特征在于所述的底部承載軸承(2)和頂部承載軸承(8)為滾柱軸承。
7.如權(quán)利要求6所述的單向器皮帶輪，其特征在于所述的底部承載軸承(2)為軸向軸承；所述的頂部承載軸承(8)為徑向軸承。
8.如權(quán)利要求1所述的單向器皮帶輪，其特征在于所述的單向止推環(huán)(6)與芯軸(I)的周向配合面之間還設(shè)有一個(gè)抗變環(huán)(10)。
9.如權(quán)利要求1所述的單向器皮帶輪，其特征在于所述的底部承載軸承(2)和承載外圈(4)之間還設(shè)有墊片(3)。
10.如權(quán)利要求1-9任何一項(xiàng)所述的單向器皮帶輪，其特征在于所述的芯軸(I)外圓周上開設(shè)有一對定位平面(105)，所述的單向止推環(huán)(6)內(nèi)圓周上開設(shè)有一對定位平臺(603),通過所述的定位平面(105)和定位平臺(603)的配合實(shí)現(xiàn)所述單向止推環(huán)(6)和芯軸(I)的周向定位。
【文檔編號】F16D41/066GK104074951SQ201410332306
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】倪景寧 申請人:臺州寶茨汽車零部件有限公司