發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的制作方法
【專利說(shuō)明】發(fā)電機(jī)單向皮帶輪
[0001]本申請(qǐng)要求2013年11月14日提交中國(guó)專利局、申請(qǐng)?zhí)枮?01310565833.8、發(fā)明名稱為“發(fā)電機(jī)單向皮帶輪”的中國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合在本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及皮帶輪，特別是涉及一種發(fā)電機(jī)單向皮帶輪(OverrunningAlternator Pulley，簡(jiǎn)稱 OAP)。
【背景技術(shù)】
[0003]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶盤(pán)通過(guò)傳動(dòng)帶帶動(dòng)發(fā)電機(jī)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)皮帶輪又帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電?，F(xiàn)有汽車上所采用的發(fā)電機(jī)皮帶輪多為發(fā)電機(jī)單向皮帶輪，它的優(yōu)點(diǎn)在于:提高發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)帶的使用壽命；降低振動(dòng)、減少噪音、降低油耗。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有一種發(fā)電機(jī)單向皮帶輪包括:皮帶輪外殼I ;位于皮帶輪外殼I內(nèi)的芯軸2，芯軸2用于與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(未圖示)螺紋連接；緊配合在皮帶輪外殼I和芯軸2之間的單向軸承3 ;與皮帶輪外殼I的內(nèi)圓周面緊配合的限位片4和密封圈5。單向軸承3包括軸承外圈31、位于軸承外圈31內(nèi)的軸承內(nèi)圈32、以及位于軸承外圈31和軸承內(nèi)圈32之間的滾動(dòng)體33，軸承外圈31和軸承內(nèi)圈32只能沿一個(gè)方向發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]通過(guò)以下方式使發(fā)電機(jī)皮帶輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng):發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸皮帶盤(pán)通過(guò)傳動(dòng)帶帶動(dòng)皮帶輪外殼I轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶輪外殼I帶動(dòng)芯軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，芯軸2帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]但是，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)單向皮帶輪存在以下不足:1)皮帶輪外殼的材料為鋼，由于鋼在工作環(huán)境中很容易被腐蝕(如生銹)，造成皮帶輪外殼無(wú)法繼續(xù)使用，故會(huì)在皮帶輪外殼的表面額外增加一層抗腐蝕電鍍層，但是，該抗腐蝕電鍍層的壽命是有限的，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的壽命也是有限的；2)皮帶輪外殼的材料為鋼，使發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的質(zhì)量較大，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，在發(fā)動(dòng)機(jī)由高速向低速轉(zhuǎn)換時(shí)，會(huì)造成傳動(dòng)帶打滑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是:現(xiàn)有發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的表面需額外增加抗腐蝕電鍍層，且發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的壽命有限。
[0008]本發(fā)明要解決的另一問(wèn)題是:現(xiàn)有發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的質(zhì)量較大。
[0009]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種發(fā)電機(jī)單向皮帶輪，包括:
[0010]皮帶輪外殼；
[0011]位于所述皮帶輪外殼內(nèi)的芯軸 '及
[0012]緊配合在所述皮帶輪外殼和芯軸之間的單向軸承；
[0013]所述皮帶輪外殼包括:
[0014]外殼內(nèi)圈；及
[0015]固定于所述外殼內(nèi)圈外圓周面上、材料包含塑料的外殼外圈,所述外殼外圈的外圓周面設(shè)有若干用于與傳動(dòng)帶配合的第一環(huán)形凹槽。
[0016]可選的,所述外殼外圈通過(guò)嵌入成型方法固定于所述外殼內(nèi)圈的外圓周面上。
[0017]可選的，所述外殼內(nèi)圈的外圓周面設(shè)有環(huán)繞所述外殼內(nèi)圈軸線的第二環(huán)形凹槽。
[0018]可選的，所述外殼內(nèi)圈的外圓周面設(shè)有:滾花；或者，
[0019]多個(gè)沿軸向延伸、并沿周向間隔排列的第三凹槽；或者，
[0020]多個(gè)沿軸向延伸、并沿周向間隔排列的第三凹槽，以及與所述第三凹槽沿軸向間隔排列的滾花。
[0021]可選的，所述外殼內(nèi)圈的材料為鋼；或者，所述外殼內(nèi)圈為粉末冶金件。
[0022]可選的，所述單向軸承包括:軸承外圈、軸承內(nèi)圈及位于軸承外圈和軸承內(nèi)圈之間的滾動(dòng)體，所述軸承外圈與所述外殼內(nèi)圈之間過(guò)盈配合，所述軸承內(nèi)圈和芯軸之間也為過(guò)盈配合；或者，
[0023]所述單向軸承包括:軸承內(nèi)圈,及位于所述軸承內(nèi)圈和外殼內(nèi)圈之間、并與所述外殼內(nèi)圈接觸的滾動(dòng)體，所述外殼內(nèi)圈的材料為軸承鋼，所述軸承內(nèi)圈和芯軸之間也為過(guò)盈配合。
[0024]可選的，還包括與外殼內(nèi)圈的一端緊配合且位于單向軸承一端的限位片，及與外殼內(nèi)圈的另一端緊配合且位于單向軸承另一端的密封圈。
[0025]可選的，所述塑料為機(jī)械性能等級(jí)等于或高于PA系列塑料的熱塑性塑料；或者，所述塑料為機(jī)械性能等級(jí)等于或高于PF塑料的熱固性塑料。
[0026]可選的，所述熱塑性塑料為PA46、PA66、PPS系列塑料或PEEK系列塑料。
[0027]可選的，所述外殼外圈的材料還包含:改性劑，所述改性劑至少包括玻璃纖維、碳纖維、石墨中的一種。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]皮帶輪外殼包括外殼內(nèi)圈和材料包含塑料的外殼外圈，無(wú)需在外殼外圈的表面增加抗腐蝕電鍍層，不會(huì)出現(xiàn)因該抗腐蝕電鍍層壽命有限而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)單向皮帶輪壽命有限的問(wèn)題。
[0030]進(jìn)一步地，外殼外圈的材料包含塑料、外殼內(nèi)圈的材料為鋼或者外殼內(nèi)圈為粉末冶金件，使得皮帶輪外殼質(zhì)量比現(xiàn)有技術(shù)更輕一些。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是現(xiàn)有一種發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的中心軸線位于該剖面上；
[0032]圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的中心軸線位于該剖面上；
[0033]圖3是圖2所示發(fā)電機(jī)單向皮帶輪中外殼內(nèi)圈的立體圖；
[0034]圖4是圖2所示發(fā)電機(jī)單向皮帶輪中外殼外圈的立體圖；
[0035]圖5是沿圖3中AA截面的局部剖面圖；
[0036]圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置在外殼內(nèi)圈外圓周面上的多個(gè)沿周向間隔排列的第三凹槽的截面圖，所述截面垂直于外殼內(nèi)圈軸線；
[0037]圖7是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中設(shè)置在外殼內(nèi)圈外圓周面上的多個(gè)沿周向間隔排列的第三凹槽的截面圖，所述截面垂直于外殼內(nèi)圈軸線。
【具體實(shí)施方式】
[0038]如前所述，現(xiàn)有發(fā)電機(jī)單向皮帶輪存在質(zhì)量較大，以及現(xiàn)有發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的表面具有抗腐蝕電鍍層，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的壽命有限的問(wèn)題。
[0039]針對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題有提出一種解決方案:將皮帶輪外殼的材料由鋼替換為質(zhì)量更輕、綜合機(jī)械性能較好的塑料。但是，這樣又會(huì)帶來(lái)第三個(gè)問(wèn)題:繼續(xù)參照?qǐng)D1所示，發(fā)電機(jī)單向皮帶輪組裝完成之后，無(wú)法保證皮帶輪外殼1、單向軸承3、芯軸2三者之間具有足夠的夾緊力，以致單向軸承3無(wú)法緊配合在皮帶輪外殼I和芯軸2之間；也無(wú)法保證皮帶輪外殼I和限位片4之間、以及皮帶輪外殼I和密封圈5具有足夠的夾緊力，以致限位片4和密封圈5無(wú)法與皮帶輪外殼I的內(nèi)圓周面緊配合。
[0040]為了在解決上述兩個(gè)問(wèn)題的同時(shí)，還避免所述第三個(gè)問(wèn)題的發(fā)生，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的發(fā)電機(jī)單向皮帶輪，該發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的皮帶輪外殼包括:材料為鋼的外殼內(nèi)圈、和固定于外殼內(nèi)圈外圓周面上、材料包含塑料的外殼外圈。這樣一來(lái)，本發(fā)明技術(shù)方案在使發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的壽命不會(huì)受到電鍍層壽命的影響、以及減小皮帶輪外殼質(zhì)量的同時(shí)，還能保證單向軸承緊配合在皮帶輪外殼和芯軸之間，限位片、密封圈均與皮帶輪外殼的內(nèi)圓周面緊配合。
[0041]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0042]如圖2所示，本實(shí)施例的發(fā)電機(jī)單向皮帶輪包括:
[0043]皮帶輪外殼100，皮帶輪外殼100包括:材料為鋼的外殼內(nèi)圈110;固定于外殼內(nèi)圈110外圓周面上、材料包含塑料的外殼外圈120，外殼外圈120的外圓周面設(shè)有若干用于與傳動(dòng)帶(未圖示)配合的第一環(huán)形凹槽121。
[0044]位于皮帶輪外殼100內(nèi)的芯軸200，芯軸200的內(nèi)表面設(shè)有一圈螺紋(未標(biāo)識(shí))，使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(未圖示)能夠與芯軸200實(shí)現(xiàn)螺紋連接。
[0045]緊配合在皮帶輪外殼100與芯軸200之間的單向軸承300，單向軸承300包括:軸承外圈310 ;位于軸承外圈310內(nèi)的軸承內(nèi)圈320 ;位于軸承外圈310和軸承內(nèi)圈320之間的滾動(dòng)體330。其中，軸承外圈310和外殼內(nèi)圈110之間為過(guò)盈配合，軸承內(nèi)圈320和芯軸200之間也為過(guò)盈配合。
[0046]由上述可知，本實(shí)施例的技術(shù)方案中，皮帶輪外殼100包括外殼內(nèi)圈110和外殼外圈120。由于外殼外圈120的材料包含塑料而不是鋼，因而無(wú)需在外殼外圈120的表面增加抗腐蝕電鍍層，不會(huì)出現(xiàn)因該抗腐蝕電鍍層壽命有限而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)單向皮帶輪壽命有限的問(wèn)題。
[0047]另外，外殼內(nèi)圈110的材料為鋼、外殼外圈120的材料包含塑料，而現(xiàn)有技術(shù)中的皮帶輪外殼是一體成型、且材料為鋼。比較可知，本技術(shù)方案中的皮帶輪外殼質(zhì)量更輕一些，因而能夠減小發(fā)電機(jī)單向皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在發(fā)動(dòng)機(jī)由高速向低速轉(zhuǎn)換時(shí)，不容易造成傳動(dòng)帶打滑。
[0048]在本實(shí)施例中，夕卜殼外圈120通過(guò)嵌入成型(insert molding)方法固定于外殼內(nèi)圈I1的外圓周面上。所述嵌入成型方法為:將外殼內(nèi)圈110固定在模具內(nèi)后，向模具的型腔內(nèi)注入熔融的塑料，待冷卻后即可在外殼內(nèi)圈110的外圓周面形成外殼外圈120。在其他實(shí)施例中，也可以利用其他方法將外殼外圈120固定于外殼內(nèi)圈110的外圓周面上。
[0049]在本實(shí)施例中，結(jié)合圖3所示，外殼內(nèi)圈110的外圓周面設(shè)有:環(huán)繞外殼內(nèi)圈110軸線的第二環(huán)形凹槽111。第二環(huán)形凹槽111的作用在于: