專利名稱：內(nèi)燃機輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪，具有與牽引 機構(gòu)作用連接的機筒外套、與輔助機組的傳動軸抗扭連接的套筒以及 有效設(shè)置在機筒外套與套筒之間用于減少扭轉(zhuǎn)振動的減震裝置。
背景技術(shù)：
作為活塞式發(fā)動機構(gòu)成的內(nèi)燃機公知在其曲軸上具有結(jié)構(gòu)類型和 工作造成而出現(xiàn)、各自與平均旋轉(zhuǎn)速度疊加的旋轉(zhuǎn)變化。這種旋轉(zhuǎn)變 化各自通過單個氣缸內(nèi)不均勻方式的力擴展并通過曲軸傳動的自由慣 性矩產(chǎn)生，其中，其振幅和頻率取決于氣缸的數(shù)量、氣缸的設(shè)置，如 直列式、V形或者對置式設(shè)置，工作方式，如汽油機或者柴油機和轉(zhuǎn) 速。通過曲軸的旋轉(zhuǎn)變化，不希望的扭轉(zhuǎn)振動既傳遞到與內(nèi)燃機連接 的傳動系上，也傳遞到直接設(shè)置在內(nèi)燃機上的輔助機組牽引裝置上。
為降低活塞式發(fā)動機曲軸扭轉(zhuǎn)振動的影響，公知內(nèi)燃機各自具有 至少一個由曲軸傳動的平衡軸和或者設(shè)置在曲軸上的雙慣量飛輪或者 與飛輪一體化、具有電磁減震功能的啟動器發(fā)電機。然而這種裝置非 常復(fù)雜并相當昂貴，而且它們不利地增加了內(nèi)燃機的重量以及結(jié)構(gòu)尺 寸。此外，曲軸的旋轉(zhuǎn)不平衡性因此不是完全消除，而是僅被減弱。
為避免內(nèi)燃機的輔助機組牽引裝置內(nèi)部不希望的扭轉(zhuǎn)振動，在那 里因此依據(jù)目的和部分強制性需要用于減少扭轉(zhuǎn)振動或減震的裝置。 為此可以在曲軸側(cè)的驅(qū)動輪上、在牽引機構(gòu)的張緊裝置上和或者輔助 機組的驅(qū)動輪上，如發(fā)電機、助力轉(zhuǎn)向的助力泵和/或空調(diào)裝置的空調(diào) 壓縮機上設(shè)置用于減少扭轉(zhuǎn)振動的減震裝置。DE 196 62 730 Al介紹了一種用于在曲軸上設(shè)置所具有的輔助機 組牽引裝置的驅(qū)動輪，其減震裝置包括彈簧蓄能器、摩擦減震器和減 震器。通過使用這種驅(qū)動輪，雖然在源頭上，即曲軸的驅(qū)動輪上就已 經(jīng)與相關(guān)輔助機組牽引裝置的扭轉(zhuǎn)振動反作用。但通過部件的設(shè)置-摩擦減震器和減震器的結(jié)構(gòu)件軸向上依次排列和徑向上設(shè)置在彈簧蓄 能器結(jié)構(gòu)件的外部-不利的是使驅(qū)動輪的直徑變得相當大。驅(qū)動輪結(jié) 構(gòu)上也比較復(fù)雜并因此由大量單件組成，由此不利地增加了制造開支。
通過曲軸的扭轉(zhuǎn)振動引起的輔助機組牽引機構(gòu)的速度、張應(yīng)力和 長度變化至少部分也可以通過張緊裝置補償和衰減。這種張緊裝置公 知采用不同的結(jié)構(gòu)和設(shè)置，特別是具有液壓張緊件。但這種張緊裝置 的結(jié)構(gòu)大多相當復(fù)雜并需要很大的結(jié)構(gòu)空間，其由于發(fā)動機艙內(nèi)狹小 和大量的輔助機組而在現(xiàn)代化的汽車上大多不能使用。
因此通常不能回避的是，輔助機組的驅(qū)動輪各自也具有用于減少 扭轉(zhuǎn)振動的減震裝置。這一點特別是針對發(fā)電機的驅(qū)動輪，其具有相 當大的慣性矩并因此不能始終跟隨曲軸的旋轉(zhuǎn)變化或牽引機構(gòu)的牽引 和速度變化，這種情況在皮帶傳動裝置上會導(dǎo)致牽引機構(gòu)打滑，同時 造成磨損和令人不適的噪聲。
DE 101 51 795 Al公開了一種具有減震裝置在輔助機組上使用的 第一驅(qū)動輪。在這種驅(qū)動輪上，其機筒外套滾動支承在套筒上，以及 減震裝置包括設(shè)置在機筒外套與套筒之間的空程離合器以及與其同時 作用設(shè)置的滑動離合器。通過空程離合器，套筒在傳動造成的機筒外 套滯后時與其分離，其中，滑動離合器的作用是僅在超過預(yù)先調(diào)整的
極限轉(zhuǎn)矩情況下完成這一動作。較小的轉(zhuǎn)速波動和轉(zhuǎn)矩波動因此無衰 減地由牽引機構(gòu)通過驅(qū)動輪傳遞到輔助機組上。在較大的轉(zhuǎn)矩波動情 況下，分離僅單方面在機筒外套與套筒相對滯后時進行，而在機筒外 套相對加速度時，旋轉(zhuǎn)運動通過然后閉合的空程離合器進行無衰減的 傳遞。通過空程離合器短時間的硬性閉合，不利地產(chǎn)生負荷峰值，其同樣會導(dǎo)致引起轉(zhuǎn)矩波動和轉(zhuǎn)速波動。專利文獻US 6,083,130介紹了另一種驅(qū)動輪。在所公開的這種驅(qū)動輪中，機筒外套同樣滾動支承在套筒上。但減震裝置現(xiàn)在通過空程 離合器和彈簧蓄能器的串聯(lián)設(shè)置形成。彈簧蓄能器可以有選擇地作為 螺旋彈簧或者作為盤簧構(gòu)成并各自有效設(shè)置在機筒外套上設(shè)置的空程 離合器與套筒之間。套筒通過空程離合器在機筒外套滯后時與其分離， 其中，通過空程離合器突然斷開和連接產(chǎn)生的負荷峰值通過彈簧蓄能 器衰減。但在彈簧蓄能器斷裂時力傳遞中斷，從而所分配的輔助機組 然后不再被傳動。除了減震通過各自所使用的空程離合器及其沖擊式連接和斷開性 能在一定程度上單方面的有效性外，兩種公開的驅(qū)動輪均具有結(jié)構(gòu)上 相當復(fù)雜和需要很大結(jié)構(gòu)空間的缺點。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的因此在于，提供一種開頭所述類型分配給輔助機組 的驅(qū)動輪，其在結(jié)構(gòu)上簡單和節(jié)省構(gòu)造空間的情況下，在與提高工作 可靠性的結(jié)合下使扭轉(zhuǎn)振動得到更好的減震效果。本發(fā)明基于這種認識，即，較小的轉(zhuǎn)矩波動和轉(zhuǎn)速波動可以簡單 和節(jié)省占用空間地通過作為彈簧減震器作用的彈簧蓄能器補償，且較 大的轉(zhuǎn)矩波動可以有效地通過作為摩擦減震器作用的滑動離合器消 除。本發(fā)明的該目的因此通過一種內(nèi)燃機輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪 得以實現(xiàn)，具有與牽引機構(gòu)作用連接的機筒外套、與輔助機組的傳動 軸抗扭連接的套筒以及有效設(shè)置在機筒外套與套筒之間用于減少扭轉(zhuǎn) 振動的減震裝置，其特征在于，減震裝置包括串聯(lián)設(shè)置的彈簧蓄能器 和滑動離合器，其中，彈簧蓄能器有效設(shè)置在機筒外套與可旋轉(zhuǎn)支承在套筒上的傳動盤之間且滑動離合器有效設(shè)置在傳動盤與套筒之間。依據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動輪具有優(yōu)點的構(gòu)成在從屬權(quán)利要求2 - 12中予 以說明。通過串聯(lián)設(shè)置彈簧蓄能器和滑動離合器，從牽引機構(gòu)傳遞到機筒 外套上的較小的轉(zhuǎn)矩波動和轉(zhuǎn)速波動靈活地得到補償，且僅較大的轉(zhuǎn) 矩波動和轉(zhuǎn)速波動傳遞到傳動盤上并從那里傳遞到滑動離合器上，在 那里它們通過摩擦滑動得到補償并因此得到衰減。彈簧蓄能器具有優(yōu)點地由多個弧形彈簧組成，這些弧形彈簧在機 筒外套和傳動盤軸向彼此相對半敞開的環(huán)形室內(nèi)引導(dǎo)，以及這些弧形彈簧在其末端上交替?zhèn)雀髯跃o貼在機筒外套傳動凸塊和傳動盤傳動凸 塊的圓周側(cè)接觸面上。由此形成彈簧蓄能器非常緊湊的結(jié)構(gòu)，可以將其設(shè)置在機筒外套 的內(nèi)部。弧形彈簧為壓簧，其在簡單設(shè)置的情況下，在驅(qū)動輪牽引工 作時，也就是在機筒外套與套筒相對加速度時張緊并在驅(qū)動輪推進工 作時，也就是在機筒外套與套筒相對滯后時松弛。在此方面，由此形 成高度的功能可靠性，即力傳遞即使在弧形彈簧斷裂時也能得到保證， 因為在這種情況下，彈簧件的圈和在極端情況下傳動凸塊彼此緊貼并 因此保證轉(zhuǎn)矩傳遞。但為取得對稱的效果，也可以多個彈簧件各自在圓周側(cè)交替地有 效設(shè)置在機筒外套與傳動盤之間，從而第一組彈簧件在驅(qū)動輪牽引工 作時張緊且第二組彈簧件在驅(qū)動輪推進工作時張緊。在此方面，可以 通過使用兩組不同彈性強度的彈簧件取得彈簧蓄能器減震效果所要求 的不對稱性?；瑒与x合器依據(jù)目的具有圓盤形的摩擦環(huán)，設(shè)置在傳動盤的相應(yīng)摩擦面與抗扭和軸向支承固定在套筒上的盤形彈簧之間。在此方面， 盤形彈簧與套筒的抗扭連接可以簡單和節(jié)省占用空間地通過多個均勻 分布設(shè)置內(nèi)圓周上和徑向向內(nèi)凸起并與套筒的相應(yīng)軸向槽嚙合的齒形 成。盤形彈簧在套筒上的軸向支承同樣可以按照簡單方式通過可插入 套筒的環(huán)形槽內(nèi)的保險環(huán)產(chǎn)生，其中，為提高力傳遞可以在盤形彈簧 與保險環(huán)之間設(shè)置一個支承環(huán)?；瑒与x合器可傳遞的最大摩擦力矩依據(jù)目的根據(jù)所分配的輔助機 組的允許極限轉(zhuǎn)矩調(diào)整，從而滑動離合器除了作為摩擦減震器外，還 作為安全離合器作用，用于防止輔助機組和輔助機組牽引裝置過載。傳動盤離合器側(cè)具有優(yōu)點地罐形具有圓柱體外套和圓盤形的底部 構(gòu)成，在其內(nèi)部空間內(nèi)設(shè)置滑動離合器并為防止水和污物進入，依據(jù) 目的利用與外套的外緣鄰接的蓋封閉。為進一步簡化結(jié)構(gòu)并為節(jié)省結(jié)構(gòu)空間，機筒外套和傳動盤彼此相對地滑動支承在套筒上。滑動支承例如可以這樣構(gòu)成，使機筒外套和傳動盤各自通過內(nèi)部徑向支承面徑向支承在套筒上，以及機筒外套通過兩側(cè)設(shè)置的軸向支承面相對于套筒的徑向凸緣和傳動盤的軸向支承面軸向支承，或者機筒外套軸向兩側(cè)具有圓錐環(huán)形的支承面并可浮動 支承在套筒的圓錐環(huán)形凸緣與傳動盤相應(yīng)圓錐環(huán)形的支承面之間。通過上述的結(jié)構(gòu)形成一種輔助機組牽引裝置分配給輔助機組的驅(qū) 動輪，該驅(qū)動輪與公知的實施方式相比提高了工作可靠性并改進了減 震性能。此外，依據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動輪以相當少的結(jié)構(gòu)件簡單、低成本 和節(jié)省占用空間地構(gòu)成。


下面借助附圖的實施例對本發(fā)明進行詳細說明。其中圖1以分解 圖示出輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪優(yōu)選實施方式。
具體實施方式
輔助機組牽引裝置分配給輔助機組例如發(fā)電機的驅(qū)動輪1包括與 牽引機構(gòu)作用連接的機筒外套2、與輔助機組的傳動軸抗扭連接的套筒3以及有效設(shè)置在機筒外套2與套筒3之間用于減少扭轉(zhuǎn)振動的減震裝 置4。機筒外套2在其外圓周上具有與所使用的牽引機構(gòu)配合的輪廓， 其中，這里作為牽引機構(gòu)使用三角皮帶。減震裝置4由串聯(lián)設(shè)置的彈 簧蓄能器5和滑動離合器6構(gòu)成。彈簧蓄能器5包括多個弧形彈簧7， 這些弧形彈簧設(shè)置在機筒外套2與可旋轉(zhuǎn)支承在套筒3上的傳動盤8 之間，這些弧形彈簧在機筒外套2和傳動盤8的軸向彼此相對半敞開 的環(huán)形室9、 10內(nèi)引導(dǎo)，以及這些弧形彈簧在其末端上交替?zhèn)雀髯跃o 貼在機筒外套2傳動凸塊11和傳動盤8傳動凸塊12的圓周側(cè)接觸面 上。滑動離合器6設(shè)置在傳動盤8與套筒3之間軸向遠離彈簧蓄能器 5的面上，并具有圓盤形的摩擦環(huán)13，該摩擦環(huán)設(shè)置在傳動盤8的摩 擦面14與盤形彈簧15之間。盤形彈簧15通過其內(nèi)圓周上多個均勻分 布設(shè)置和徑向向內(nèi)凸起的齒16與套筒3的相應(yīng)軸向槽17嚙合，并通 過支承環(huán)18和用于與套筒3的環(huán)形槽20嵌接的保險環(huán)19抗扭和軸向 支承固定在套筒3上。傳動盤8罐形構(gòu)成并在通過圓柱體外套21和圓盤形的底部22限 制的內(nèi)部空間23內(nèi)容納滑動離合器6，該內(nèi)部空間為防止水和污物進 入利用與外套21的外緣24鄰接的蓋25封閉。傳動盤8通過內(nèi)部的徑向支承面26徑向支承在套筒3上，而機筒外套2則具有軸向兩側(cè)設(shè)置的圓錐環(huán)形支承面27a和27b，通過這些支 承面該機筒外套浮動支承在套筒3相應(yīng)的圓錐環(huán)形凸緣28與傳動盤8 相應(yīng)的圓錐環(huán)形支承面29之間。從牽引機構(gòu)傳遞到機筒外套2上的較小轉(zhuǎn)速波動和轉(zhuǎn)矩波動由作 為彈簧減震器作用的彈簧蓄能器5衰減并因此遠離套筒3和與其連接 的輔助機組。在較大的轉(zhuǎn)速峰值和轉(zhuǎn)矩峰值情況下，作為摩擦減震器 作用的滑動離合器6短時間滑動運行，從而輔助機組按照這種途徑防 止這種負荷峰值并可靠防止牽引機構(gòu)在機筒外套2上因慣性造成打滑。 在此方面，依據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動輪1以相當少的結(jié)構(gòu)件特別簡單和緊湊 地構(gòu)成。附圖標記1 驅(qū)動輪2 機筒外套3 套筒4 減震裝置5 彈簧蓄能器6 滑動離合器7 弧形彈簧，彈簧件8 傳動盤9 環(huán)形室 10環(huán)形室 11傳動凸塊 12傳動凸塊 13摩擦環(huán) 14摩擦面 15盤形彈簧 16齒17軸向槽 18支承環(huán) 19保險環(huán) 20環(huán)形槽21 外套 22底部 23內(nèi)部空間 24外緣25 蓋26徑向支承面 27a支承面 27b支承面 28凸緣 29支承面1權(quán)利要求
1.內(nèi)燃機輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪，具有與牽引機構(gòu)作用連接的機筒外套(2)、與輔助機組的傳動軸抗扭連接的套筒(3)以及有效設(shè)置在機筒外套(2)與套筒(3)之間用于減少扭轉(zhuǎn)振動的減震裝置，其特征在于，所述減震裝置(4)包括串聯(lián)設(shè)置的彈簧蓄能器(5)和滑動離合器(6)，其中，所述彈簧蓄能器(5)有效設(shè)置在所述機筒外套(2)與能夠旋轉(zhuǎn)支承在所述套筒(3)上的傳動盤(8)之間，且所述滑動離合器(6)有效設(shè)置在所述傳動盤(8)與所述套筒(3)之間。
2. 按權(quán)利要求1所述的驅(qū)動輪，其中，彈簧蓄能器(5)具有至 少一個弧形彈簧(7)，該弧形彈簧在機筒外套(2)和傳動盤(8)軸 向彼此相對半敞開的環(huán)形室(9、 10)內(nèi)引導(dǎo)，以及該弧形彈簧在其末 端上交替?zhèn)雀髯跃o貼在機筒外套(2)傳動凸塊(11)和傳動盤(8) 傳動凸塊(12)的圓周側(cè)接觸面上。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動輪，其中，彈簧蓄能器(5)具 有多個彈簧件(7)，各自圓周側(cè)交替有效設(shè)置在機筒外套(2)與傳 動盤(8)之間。
4. 按權(quán)利要求l-3之一所述的驅(qū)動輪，其中，滑動離合器(5) 具有圓盤形的摩擦環(huán)(13)，該摩擦環(huán)設(shè)置在傳動盤(8)的相應(yīng)摩擦 面(14)與抗扭且軸向支承地固定在套筒上的盤形彈簧(15)之間。
5. 按權(quán)利要求4所述的驅(qū)動輪，其中，盤形彈簧(15)在其內(nèi)圓 周上具有多個均勻分布設(shè)置和徑向向內(nèi)凸起的齒(16)，用于與套筒(3)的相應(yīng)軸向槽(17)嚙合。
6. 按權(quán)利要求4或5所述的驅(qū)動輪，其中，具有可插入套筒(3)環(huán)形槽(20)內(nèi)用于支承盤形彈簧(15)的保險環(huán)(19)。
7. 按權(quán)利要求l - 6至少之一所述的驅(qū)動輪，其中，滑動離合器 (6)可傳遞的最大摩擦力矩根據(jù)所分配的輔助機組的允許極限轉(zhuǎn)矩調(diào)整。
8. 按權(quán)利要求l-7至少之一所述的驅(qū)動輪，其中，傳動盤(8) 罐形具有圓柱體外套(21)和圓盤形的底部(22)構(gòu)成，以及滑動離 合器(6)設(shè)置在傳動盤(8)通過外套(21)和底部(22)限制的內(nèi) 部空間(23)的內(nèi)部。
9. 按權(quán)利要求8所述的驅(qū)動輪，其中，傳動盤(8)的內(nèi)部空間 (23)利用與外套(21)的外緣(24)鄰接的蓋(25)封閉。
10. 按權(quán)利要求l-9至少之一所述的驅(qū)動輪，其中，機筒外套(2) 和傳動盤(8)彼此相對和滑動支承在套筒(3)上。
11. 按權(quán)利要求10所述的驅(qū)動輪，其中，機筒外套(2)和傳動 盤(8)各自通過內(nèi)部徑向支承面(26)徑向支承在套筒(3)上，以 及機筒外套(2)通過兩側(cè)設(shè)置的軸向支承面(27a、 27b)相對于套筒(3)的徑向凸緣(28)和傳動盤(8)的軸向支承面(29)軸向支承。
12. 按權(quán)利要求10所述的驅(qū)動輪，其中，機筒外套(2)軸向兩 側(cè)具有圓錐環(huán)形的支承面(27a、 27b)并浮動支承在套筒(3)的圓錐 環(huán)形凸緣(28)與傳動盤(8)相應(yīng)圓錐環(huán)形的支承面(29)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機輔助機組牽引裝置的驅(qū)動輪，具有與牽引機構(gòu)作用連接的機筒外套、與輔助機組的傳動軸抗扭連接的套筒、以及有效設(shè)置在機筒外套與套筒之間用于減少扭轉(zhuǎn)振動的減震裝置。為在與提高工作可靠性的結(jié)合下使扭轉(zhuǎn)振動得到更好的減震效果，減震裝置(4)包括串聯(lián)設(shè)置的彈簧蓄能器(5)和滑動離合器(6)，其中，彈簧蓄能器(5)有效設(shè)置在機筒外套(2)與可旋轉(zhuǎn)支承在套筒(3)上的傳動盤(8)之間且滑動離合器(6)有效設(shè)置在傳動盤(8)與套筒(3)之間。
文檔編號F16H55/36GK101326385SQ200680046426
公開日2008年12月17日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月10日
發(fā)明者拉爾夫·沃爾特, 赫爾曼·施蒂夫 申請人:謝夫勒兩合公司