專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連接發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置，所述裝置包括皮 帶輪，所述皮帶輪以能相對(duì)于安置在軸上的輪轂扭轉(zhuǎn)的方式引導(dǎo)，其中，設(shè)置在所述皮帶輪 與所述輪轂之間的至少一個(gè)彈簧元件將所述皮帶輪和所述輪轂彈性地相互連接以傳遞轉(zhuǎn) 動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且在此在所述皮帶輪與輪轂之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)相應(yīng)于起作用的扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
為了給機(jī)動(dòng)車(chē)的整車(chē)電源供電，通常將發(fā)電機(jī)設(shè)在內(nèi)燃機(jī)區(qū)域內(nèi)，發(fā)電機(jī)通過(guò)皮 帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與內(nèi)燃機(jī)曲軸連接，由此在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。在此通過(guò)這種轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生為運(yùn)行 用電設(shè)備和為起動(dòng)電池(Startbatterie)充電所需的電流。然而，內(nèi)燃機(jī)的特征性的轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻性會(huì)導(dǎo)致將力和諧振引入皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這 在與輔助機(jī)組剛性連接情況下會(huì)導(dǎo)致在其驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)。為了避免這種效應(yīng)， 因而通常在皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與相應(yīng)機(jī)組之間設(shè)置一些裝置，以便實(shí)現(xiàn)與內(nèi)燃機(jī)曲軸的去耦。現(xiàn)有技術(shù)由DE 10 2006 057 793 Al公開(kāi)了用于借助皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將例如發(fā)電機(jī)這樣的輔 助機(jī)組與曲軸連接的裝置。這種裝置包括皮帶輪，皮帶輪以能通過(guò)軸承相對(duì)輪轂扭轉(zhuǎn)的方 式引導(dǎo)，輪轂安置在輔助機(jī)組的軸上。為了實(shí)現(xiàn)將皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)從皮帶輪傳遞 至輪轂，并同時(shí)補(bǔ)償從內(nèi)燃機(jī)引入皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻性，在皮帶輪與輪轂之間設(shè) 有三個(gè)彈簧元件，這三個(gè)彈簧元件將皮帶輪和輪轂彈性地相互連接，并且允許在兩個(gè)元件 之間的、相應(yīng)于起作用的扭轉(zhuǎn)剛度的相對(duì)扭轉(zhuǎn)。但是，這種現(xiàn)有技術(shù)裝置的缺點(diǎn)在于，通過(guò)在皮帶輪與輪轂之間設(shè)置彈簧元件限 定了僅一個(gè)恒定的扭轉(zhuǎn)剛度。但是在皮帶驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)中期待的是，在發(fā)電機(jī)負(fù)荷較小的 情況下應(yīng)用扭轉(zhuǎn)剛度盡量低的裝置，以便極大程度地使得發(fā)電機(jī)與皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)去耦。而 在基于較高電流耗用(Stromabnahme)的高發(fā)電機(jī)負(fù)荷情況下，低扭轉(zhuǎn)剛度使得皮帶輪和 輪轂基于由發(fā)電機(jī)內(nèi)的電流耗用產(chǎn)生的反力矩而非常大幅度地彼此相對(duì)扭轉(zhuǎn)。為了再次避 免這種情況并且將該裝置的工作區(qū)域保持得很小，因此在發(fā)電機(jī)負(fù)荷較大的情況下力求達(dá) 到高扭轉(zhuǎn)剛度。因此通常地，在用于連接發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)裝置中， 需要在低扭轉(zhuǎn)剛度與較高扭轉(zhuǎn)剛度之間找到一種折衷解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的任務(wù)在于提供這樣的裝置，其中，在低發(fā)電機(jī)負(fù)荷的情況下能夠表 現(xiàn)出低扭轉(zhuǎn)剛度，而在相應(yīng)高的發(fā)電機(jī)負(fù)荷的情況下能夠表現(xiàn)出足夠高的扭轉(zhuǎn)剛度。該任務(wù)從權(quán)利要求1前序部分出發(fā)結(jié)合權(quán)利要求1的標(biāo)志特征來(lái)解決。隨后的從 屬權(quán)利要求分別表述了本發(fā)明的各有利改進(jìn)方案。本發(fā)明包括下列技術(shù)教導(dǎo)，S卩，設(shè)置在皮帶輪與輪轂之間的至少一個(gè)彈簧元件關(guān) 于皮帶輪和/或輪轂以限定的運(yùn)動(dòng)余隙來(lái)安置。由此，允許在第一區(qū)域內(nèi)通過(guò)所述運(yùn)動(dòng)余隙以低的、起作用的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行皮帶輪與輪轂之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)，而在第二區(qū)域內(nèi)能夠通 過(guò)所述至少一個(gè)彈簧元件產(chǎn)生高扭轉(zhuǎn)剛度。因而借助所述至少一個(gè)彈簧元件的運(yùn)動(dòng)余隙能 夠以簡(jiǎn)單的方式和方法在第一區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生低的、合成的扭轉(zhuǎn)剛度。反之在第二區(qū)域內(nèi)通過(guò) 至少一個(gè)彈簧元件完全起作用的扭轉(zhuǎn)剛度在高發(fā)電機(jī)負(fù)荷的情況下，阻止皮帶輪與輪轂之 間的非常大幅度的相對(duì)扭轉(zhuǎn)。與之相應(yīng)地，通過(guò)限定運(yùn)動(dòng)余隙，形成了扭轉(zhuǎn)剛度的第一區(qū) 域和第二區(qū)域，并且取消了折衷方案。此外，通過(guò)運(yùn)動(dòng)余隙實(shí)現(xiàn)了所述至少一個(gè)彈簧元件的 較為簡(jiǎn)單的裝配，這是因?yàn)閺椈稍槐卦兕A(yù)緊地裝入。另一優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)所述裝置的這 種構(gòu)造方案能夠降低該裝置的自諧振轉(zhuǎn)速(Eigenresonanzdrehzahl)，這在經(jīng)過(guò)該轉(zhuǎn)速時(shí) 也導(dǎo)致系統(tǒng)的振動(dòng)動(dòng)力下降。相應(yīng)于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式地，從中間位置開(kāi)始，扭轉(zhuǎn)剛度的第一區(qū)域和第二區(qū) 域針對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向而言分別對(duì)稱(chēng)地設(shè)置。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于，由此在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上 在皮帶輪與輪轂之間首先出現(xiàn)低扭轉(zhuǎn)剛度，并且因而能夠獲得良好的去耦，而由于隨后緊 跟著的高扭轉(zhuǎn)剛度阻止了過(guò)大的相對(duì)扭轉(zhuǎn)，以及阻止了朝向機(jī)械的末端止擋的不斷游移。在本發(fā)明改進(jìn)方案中，從中間位置開(kāi)始的相對(duì)扭轉(zhuǎn)僅在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上是可行 的。由此有利的是，即使在起動(dòng)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用中，也能夠應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的裝置。在通過(guò)起 動(dòng)發(fā)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，扭矩從輪轂直接通過(guò)機(jī)械的末端止擋傳遞至皮帶輪。在這種情況下，不必 首先越過(guò)運(yùn)動(dòng)余隙(Uberbrilcken)，否則這可能會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)發(fā)電機(jī)軸的高動(dòng)能，并且最終可 能導(dǎo)致猛烈地撞向機(jī)械的末端止擋。根據(jù)本發(fā)明的有利改進(jìn)方案，所述至少一個(gè)彈簧元件以至少一個(gè)弧形彈簧 (Bogenfeder)的方式來(lái)構(gòu)造，將所述弧形彈簧放置在皮帶輪與輪轂之間的通道內(nèi)。通過(guò)應(yīng) 用弧形彈簧能夠以緊湊的方式和方法構(gòu)造皮帶輪與輪轂的彈性連接。在本發(fā)明改進(jìn)方案中，用于接納至少一個(gè)弧形彈簧而設(shè)置在皮帶輪與輪轂之間的 通道在徑向上是分開(kāi)的。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于，所述裝置由此能夠在軸向更為緊湊地構(gòu)造。


下面，共同地借助結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明來(lái)對(duì)改善本發(fā)明的其它 措施進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置在皮帶輪與輪轂之間的區(qū)域的示意剖面圖；圖2示出如下的曲線圖，該曲線圖描繪了在圖1中所示裝置的扭轉(zhuǎn)剛度特征曲線； 以及圖3示出如下的曲線圖，該曲線圖示出根據(jù)本發(fā)明裝置的另一構(gòu)造可能性的扭轉(zhuǎn) 剛度特征曲線。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性剖面圖，所述裝置用于連接發(fā)電機(jī)與內(nèi) 燃機(jī)的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在該裝置中，皮帶輪1以能相對(duì)于輪轂2扭轉(zhuǎn)的方式來(lái)引導(dǎo)，輪轂2 安置在發(fā)電機(jī)的軸3上。在此，皮帶輪1被以對(duì)于專(zhuān)業(yè)人士已知的方式和方法構(gòu)造，并且通 過(guò)這里未示出的皮帶與內(nèi)燃機(jī)曲軸保持連接。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，皮帶輪1通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)
4構(gòu)而處于扭轉(zhuǎn)中，并且皮帶輪1將這種轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)間接地傳遞至輪轂2，由此通過(guò)軸3來(lái)驅(qū)動(dòng) 發(fā)電機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)從皮帶輪1傳遞至輪轂2并同時(shí)避免將轉(zhuǎn)動(dòng)不均勻性引入 發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，在皮帶輪1與輪轂2之間并且在通過(guò)皮帶輪1和輪轂2限定的且在徑向 上分開(kāi)的通道4a_4c內(nèi)放置有弧形彈簧5a_5c。在此對(duì)專(zhuān)業(yè)人士而言顯而易見(jiàn)的是，通道 4a-4c同樣很好地也能在軸向上分開(kāi)地構(gòu)造。借助于弧形彈簧5a_5c，皮帶輪1通過(guò)徑向凸 出部6a_6c將通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)引入的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳遞至輪轂2的徑向凸出部7a_7c。而在 此，輪轂2的徑向延伸部7a_7c在外周方向上被構(gòu)造得大于皮帶輪1的徑向延伸部6a_6c， 從而在皮帶輪1與弧形彈簧5a_5c之間各產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)余隙S。而對(duì)于專(zhuān)業(yè)人士而言顯而易見(jiàn) 的是，皮帶輪1的徑向延伸部6a_6c同樣也可以被構(gòu)造得較大，或者在徑向延伸部6a_6c和 7a-7c以及弧形彈簧5a_5c之間可以總共設(shè)置一個(gè)運(yùn)動(dòng)余隙S。在從該裝置的圖1所示的 中間位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的情況下，所述運(yùn)動(dòng)余隙s使得首先在轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中，皮帶輪1與弧形彈簧 5a-5c不發(fā)生接觸。由此，輪轂2在該余隙空間內(nèi)與皮帶輪1完全去稱(chēng)，這引起了在圖2所 示的曲線圖中所示的扭轉(zhuǎn)剛度。在所述曲線圖中，由該裝置傳遞的扭矩關(guān)于皮帶輪1與輪 轂2之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角來(lái)示出，從該曲線圖可以看出，與在第二區(qū)域II中的扭轉(zhuǎn)剛度相比， 在第一區(qū)域I中基于運(yùn)動(dòng)余隙s而獲得較低的、合成的扭轉(zhuǎn)剛度，第一區(qū)域I中的扭轉(zhuǎn)剛 度通過(guò)虛線8表示。這樣的結(jié)果是，在第一區(qū)域I中實(shí)現(xiàn)了輪轂2和皮帶輪1更好的去耦， 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)曲軸的更好的去耦。在例如可能由于發(fā)電機(jī)處的高電流耗用產(chǎn)生 的、在皮帶輪1與輪轂2之間的非常大的相對(duì)扭轉(zhuǎn)情況下，第二區(qū)域II的更高的扭轉(zhuǎn)剛度 起作用，由此該裝置的工作區(qū)域可以保持得很小。圖3以另一曲線圖示出該裝置的另一可能的構(gòu)造方式的扭轉(zhuǎn)剛度。與圖2所示 的扭轉(zhuǎn)剛度的區(qū)別在于，此處所示的扭轉(zhuǎn)剛度并不是從中間位置開(kāi)始，針對(duì)皮帶輪與輪轂2 之間的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)ΨQ(chēng)地構(gòu)成，而是僅朝向一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向具有兩個(gè)區(qū)域I和II，而在另 一方向上，基于皮帶輪1與輪轂2之間的直接的機(jī)械接觸，扭轉(zhuǎn)剛度幾乎是無(wú)限大的。借助 于扭轉(zhuǎn)剛度的這種設(shè)計(jì)，即使在起動(dòng)發(fā)電機(jī)中也能夠使用根據(jù)本發(fā)明的裝置。在此，在其中 一個(gè)方向上(在該方向上，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，發(fā)生從輪轂2至皮帶輪1的扭矩傳遞)，通過(guò)直 接的機(jī)械接觸直接地且不經(jīng)過(guò)運(yùn)動(dòng)余隙地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而在其中另一方向上，以已述方式和 方法能夠在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行發(fā)電機(jī)的去耦?？偠灾?，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠?qū)l(fā)電機(jī)與內(nèi)燃機(jī)曲軸更好地去耦，同時(shí) 將該裝置的工作區(qū)域保持得很小。附圖標(biāo)記列表
1皮帶輪
2輪轂
3軸
4a-4c通道
5a_5c弧形彈簧
6a_6c皮帶輪的徑向延伸部
7a_7c輪轂的徑向延伸部
8合成的扭轉(zhuǎn)剛度
S運(yùn)動(dòng)余隙
5
I 扭轉(zhuǎn)剛度的第一區(qū)域II 扭轉(zhuǎn)剛度的第二區(qū)域。
權(quán)利要求
用于連接發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝置，所述裝置包括皮帶輪(1)，所述皮帶輪(1)以能相對(duì)于安置在軸(3)上的輪轂(2)扭轉(zhuǎn)的方式被引導(dǎo)，其中，設(shè)置在所述皮帶輪(1)與所述輪轂(2)之間的至少一個(gè)彈簧元件將所述皮帶輪(1)和所述輪轂(2)彈性地相互連接，以傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且在此，在所述皮帶輪(1)與所述輪轂(2)之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)相應(yīng)于起作用的扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)實(shí)現(xiàn)，其特征在于，將所述至少一個(gè)彈簧元件關(guān)于所述皮帶輪(1)和/或所述輪轂(2)以限定的運(yùn)動(dòng)余隙(s)來(lái)安置，以便允許在第一區(qū)域(I)內(nèi)通過(guò)所述運(yùn)動(dòng)余隙(s)以低的、起作用的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)，而在第二區(qū)域(II)內(nèi)能夠通過(guò)所述至少一個(gè)彈簧元件產(chǎn)生高扭轉(zhuǎn)剛度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，從中間位置開(kāi)始，所述扭轉(zhuǎn)剛度的所述第 一區(qū)域(I)和所述第二區(qū)域(II)針對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向分別對(duì)稱(chēng)地設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，從所述中間位置開(kāi)始的相對(duì)扭轉(zhuǎn)僅在一 個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向上是可行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧元件以至少一 個(gè)弧形彈簧(5a_5c)的方式來(lái)構(gòu)造，將所述至少一個(gè)弧形彈簧(5a_5c)放置在所述皮帶輪 (1)與所述輪轂(2)之間的通道(4a-4c)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，設(shè)置在所述皮帶輪(1)與所述輪轂(2)之間的所述通道(4a-4c)在徑向上是分開(kāi)的。
6.具有皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)，所述皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于使發(fā)電機(jī)運(yùn)行，所述內(nèi)燃機(jī)包 括根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的裝置，用于連接發(fā)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括以能相對(duì)于安置在軸(3)上的輪轂(2)扭轉(zhuǎn)的方式引導(dǎo)的皮帶輪(1)，其中，設(shè)置在皮帶輪(1)與輪轂(2)之間的至少一個(gè)彈簧元件將皮帶輪(1)和輪轂(2)彈性地相互連接，以傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并且在此在皮帶輪(1)與輪轂(2)之間的相對(duì)扭轉(zhuǎn)相應(yīng)于起作用的扭轉(zhuǎn)剛度來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，另外，將至少一個(gè)彈簧元件關(guān)于皮帶輪(1)和/或輪轂(2)以限定的運(yùn)動(dòng)余隙(s)來(lái)安置，以便允許在第一區(qū)域(I)內(nèi)通過(guò)運(yùn)動(dòng)余隙(s)以低扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行所述相對(duì)扭轉(zhuǎn)，而在第二區(qū)域(II)內(nèi)能夠通過(guò)至少一個(gè)彈簧元件產(chǎn)生高扭轉(zhuǎn)剛度。
文檔編號(hào)F02B67/06GK101915298SQ20091025327
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月13日
發(fā)明者伯恩特·哈特曼, 克里斯蒂安·豪克, 安德烈·萊切特 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司