專利名稱：軸和帶輪之間的聯(lián)接裝置和適合安裝到機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求于2010年2月9日提出的法國申請(qǐng)1050888的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容(正文、附圖和權(quán)利要求)合并在此作為參考。本發(fā)明涉及一種軸和帶輪之間的聯(lián)接裝置和適合安裝到機(jī)動(dòng)車中的并且包括聯(lián)接裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)組。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車一般包括幾個(gè)需要為它們的運(yùn)行供應(yīng)能量的附件。所述能量能夠由機(jī)動(dòng)車的電網(wǎng)供應(yīng)或直接通過變速器上游的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)。例如，機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)能夠通過 常稱為傳動(dòng)帶的帶的中介驅(qū)動(dòng)所述氣候控制組件。所述氣候控制組件通常包括由回轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的活塞式壓縮機(jī)。通過從所述內(nèi)燃機(jī)供應(yīng)機(jī)械能到所述氣候控制組件的軸，不需要專用電動(dòng)機(jī)向所述氣候控制組件提供動(dòng)力。與所述內(nèi)燃機(jī)結(jié)合的所述傳動(dòng)帶通常驅(qū)動(dòng)用作交流發(fā)電機(jī)的電機(jī)以向機(jī)動(dòng)車的電網(wǎng)供應(yīng)電能。這個(gè)電機(jī)是可逆的并且用于啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)，稱為可逆交流電機(jī)。大的趨勢是限制機(jī)動(dòng)車中化石燃料的燃燒。為此目的，混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車已經(jīng)發(fā)展了雙發(fā)動(dòng)機(jī)，例如內(nèi)燃機(jī)和安裝在機(jī)動(dòng)車中的電池供應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。只要所述電池允許充電，所述電動(dòng)機(jī)被使用。然而，所述雙發(fā)動(dòng)機(jī)造成了在例如氣候控制組件的附件被所述傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)時(shí)向這些附件供應(yīng)電能的問題。確實(shí)，只有當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)，所述傳動(dòng)帶才是可用的。因此，當(dāng)所述混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車由它的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力時(shí)，所述氣候控制組件停止工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)不運(yùn)行時(shí)，使所述內(nèi)燃機(jī)脫離所述傳動(dòng)帶并且使用可逆交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)例如所述氣候控制組件的所述附件來矯正這個(gè)問題。為此，本發(fā)明提供一種軸和帶輪之間的聯(lián)接裝置，所述軸和帶輪相對(duì)于彼此圍繞軸線旋轉(zhuǎn)，藉此所述帶輪環(huán)繞所述軸。根據(jù)本發(fā)明，所述聯(lián)接裝置包括獨(dú)立脫離裝置，用于通過所述帶輪驅(qū)動(dòng)所述軸，以使得當(dāng)所述帶輪以低于給定旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行時(shí)被禁止由所述帶輪驅(qū)動(dòng)所述軸，但在所述帶輪以大于所述給定旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度運(yùn)行時(shí)允許由所述帶輪驅(qū)動(dòng)所述軸。有利地，所述獨(dú)立脫離裝置包括一個(gè)用于通過耦合效應(yīng)將所述軸連接到所述帶輪的離合器和至少一個(gè)慣性質(zhì)量，所述慣性質(zhì)量在所述帶輪旋轉(zhuǎn)過程中相對(duì)于所述軸線徑向移位。所述慣性質(zhì)量的移位產(chǎn)生接合力。所述接合力利用圓錐形板從所述慣性質(zhì)量軸向傳遞到所述離合器，所述慣性質(zhì)量在它徑向移位過程中靠著所述圓錐形板定位。術(shù)語“軸向和徑向”是相對(duì)于所述帶輪的旋轉(zhuǎn)軸而言的。所述裝置包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧反作用于所述接合力并且當(dāng)所述帶輪的旋轉(zhuǎn)速度低于所述給定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，維持所述離合器脫離。根據(jù)另一實(shí)施例，所述離合器是圓錐形的。這個(gè)布置允許在小體積中傳遞大扭矩。為了繼續(xù)增大由所述離合器傳遞的扭矩，所述離合器包括被分成兩個(gè)交替組件的幾個(gè)摩擦圓錐。所述第一組件與所述帶輪旋轉(zhuǎn)地連接，并且所述第二組件旋轉(zhuǎn)地連接所述軸。本發(fā)明還涉及一種適用于安裝到機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)組，它包括內(nèi)燃機(jī)，藉此可逆交流電機(jī)啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)并且產(chǎn)生用于例如氣候控制組件的附件的電能，并且所述內(nèi)燃機(jī)和可逆交流電機(jī)利用傳動(dòng)帶旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述附件。根據(jù)本發(fā)明，所述發(fā)動(dòng)機(jī)組包括在內(nèi)燃機(jī)的輸出軸和由所述傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的帶輪之間的聯(lián)接裝置。


通過閱讀附圖給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明將被更好地理解，并且其他優(yōu)點(diǎn)也變得顯而易見。所述描述將由附圖例示，在附圖中圖I顯示機(jī)動(dòng)車的傳動(dòng)帶并且聯(lián)結(jié)幾個(gè)元件；圖2是在由傳動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)的帶輪和軸之間的可脫離聯(lián)接裝置的示意性截面圖；圖3是圖2的可脫離聯(lián)接裝置的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式圖I顯示連接幾個(gè)元件的機(jī)動(dòng)車的傳動(dòng)帶10。所述機(jī)動(dòng)車包括內(nèi)燃機(jī)和帶輪11，帶輪11配置在內(nèi)燃機(jī)的曲軸的端部上。在由帶10驅(qū)動(dòng)的元件中，可逆交流電機(jī)12和氣候控制組件13顯示在圖I中，然而，其他附件也能夠由帶10驅(qū)動(dòng)。 可逆交流電機(jī)12能夠用作啟動(dòng)器以啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，或者用作交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)機(jī)動(dòng)車的電網(wǎng)。為了這兩個(gè)用途，可逆交流電機(jī)12和內(nèi)燃機(jī)被持久地聯(lián)接。為此，帶輪11連接所述曲軸。本發(fā)明允許可逆交流電機(jī)12以另外一種方式使用以甚至在內(nèi)燃機(jī)不運(yùn)行時(shí)通過帶10傳遞機(jī)械能。為此，帶輪11被脫離。圖2顯示帶輪11的聯(lián)接裝置的橫截面，并且可視地顯示通過帶10的曲軸的獨(dú)立脫離裝置。曲軸的一個(gè)自由端部構(gòu)成軸14，它圍繞軸線15自由地旋轉(zhuǎn)。帶輪11相對(duì)于軸14自由地自旋或者與其剛性連接。本發(fā)明提供一種用于通過帶輪11驅(qū)動(dòng)軸14的獨(dú)立脫離裝置。對(duì)于帶輪11的大于給定速度的圍繞軸線15的旋轉(zhuǎn)速度，獲得帶輪11和軸14之間的旋轉(zhuǎn)連接。如果低于這個(gè)速度，帶輪11相對(duì)于軸14自由旋轉(zhuǎn)。在大于給定速度的速度時(shí)和啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，可逆交流電機(jī)12能夠通過帶10的中介而將電能供應(yīng)到傳動(dòng)帶輪11?？赡娼涣麟姍C(jī)12能夠供應(yīng)電能,從而帶輪11的旋轉(zhuǎn)速度低于所述給定速度，以使帶輪11保持相對(duì)于軸14自由旋轉(zhuǎn)但不啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。不需要外部動(dòng)作以獲得軸14和帶輪11的接合或脫離。帶輪11的旋轉(zhuǎn)單獨(dú)引起所述接合或脫離。所述給定的旋轉(zhuǎn)速度例如是1500轉(zhuǎn)/分(或者以國際單位制，157弧度/秒)。如果低于這個(gè)速度，內(nèi)燃機(jī)不連接帶輪11。另一方面，如果高于這個(gè)速度，所述曲軸和帶輪連接。帶輪11包括意圖接納帶10的回轉(zhuǎn)面16。為了增加在帶10和帶輪11之間傳遞的機(jī)械能，帶10包括溝槽，回轉(zhuǎn)面16限定對(duì)應(yīng)帶10的溝槽的幾個(gè)溝槽17。帶輪11包括輪輞18，它的一個(gè)外側(cè)周緣部分19連接表面16。彈性襯里20插入到外側(cè)周緣部分19和表面16之間以過濾在帶輪11的旋轉(zhuǎn)中或在軸14的旋轉(zhuǎn)中的異步事故。球軸承21連接輪輞18的中心部分22和軸14。輪輞18形成帶輪11的第一側(cè)面。帶輪11的第二側(cè)面由連接外部周緣部分19的封閉板23形成。第二球軸承24連接封閉板23和軸14。兩個(gè)球軸承21和24形成帶輪11圍繞其相對(duì)于軸14圍繞軸線15旋轉(zhuǎn)的軸承。用于通過帶輪11驅(qū)動(dòng)軸14的獨(dú)立脫離裝置容納在位于輪輞18和封閉板23之間的空間中。這個(gè)空間由輪輞18的外周緣部分19徑向限制。所述獨(dú)立脫離裝置包括連接軸14和帶輪11的離合器。例如，所述離合器是圓錐形的并且包括分成兩個(gè)交替組件的幾個(gè)摩擦圓錐30至35。第一組件36包括圓錐30、32和34，其旋轉(zhuǎn)地連接輪輞18。第二組件37包括圓錐31、33和35，其通過輪轂38和十字架39的中介旋轉(zhuǎn)地連接軸14，輪轂38和十字架39都連接軸14。十字架39允許組件37圍繞軸線13旋轉(zhuǎn)連接到軸14，但留下相對(duì)于軸線13的平移自由度。由于這個(gè)平移自由度，兩個(gè)組件36和37相互摩擦接觸以保證軸14和帶輪11之間的能量傳遞。為了保證兩個(gè)組件36和37之間的高摩擦系數(shù)，圓錐30至35能夠用碳制成或涂敷碳。所述獨(dú)立脫離裝置包括至少一個(gè)惰性質(zhì)量，在帶輪11旋轉(zhuǎn)過程中相對(duì)于軸線15 徑向移動(dòng)。在所示實(shí)例中具有四個(gè)惰性質(zhì)量40至43，兩個(gè)在圖2中可見。質(zhì)量40至43圍繞軸線13徑向分布。惰性質(zhì)量40至43由帶輪11通過封閉板23的中介圍繞軸線15旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。當(dāng)帶輪11旋轉(zhuǎn)時(shí)，質(zhì)量40至43相對(duì)于軸線15徑向平移地移動(dòng)，直到它們接觸板45，板45是圍繞軸線15的回轉(zhuǎn)體。質(zhì)量40至43都是相同的以便在帶輪11的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)下同時(shí)移動(dòng)。板45根據(jù)軸線15自由平移。所述板的移動(dòng)由輪輞18的外周緣部分19引導(dǎo)。板45包括圓錐面46，圓錐面46承座屬于每個(gè)惰性質(zhì)量40至43的另一圓錐面48。兩個(gè)圓錐面47和48之間的這個(gè)接觸將在它們運(yùn)動(dòng)過程中由所述質(zhì)量施加的徑向力轉(zhuǎn)換成導(dǎo)致軸14和帶輪11聯(lián)接的軸向作用力。圓錐形板45承座壓力板50，壓力板50是相對(duì)于輪輞18自由平移的回轉(zhuǎn)體。所述裝置包括反作用于軸向接合力的復(fù)位彈簧51。彈簧51在一側(cè)擱置在輪輞18上，另一側(cè)推壓壓力板50。彈簧51的校準(zhǔn)允許調(diào)整帶輪11的給定旋轉(zhuǎn)速度，如果超過所述帶輪11的給定旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生聯(lián)接。換句話說，在帶輪11的旋轉(zhuǎn)速度低于所述給定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，復(fù)位彈簧51使離合器保持脫離。所述壓力板包括意圖承座摩擦圓錐35的圓錐面52。當(dāng)由慣性質(zhì)量40至43施加到圓錐形板45上的力足以壓縮彈簧51時(shí)，摩擦圓錐30至35相互擠壓，并且連接帶輪11和軸14。圖3顯示所述脫離聯(lián)接裝置的分解透視圖，其中，壓力板50的軸向?qū)蛳薅ㄔ谒鰤毫Π宓耐鈭A柱面56上布置的溝槽55和在輪輞18的內(nèi)圓柱面上布置的相應(yīng)溝槽57。替代地，其他導(dǎo)向裝置也是可能的，例如使用安裝到壓力板50上的鍵的系統(tǒng)，它能夠在輪輞18中制成的槽中滑動(dòng)。圓錐30、32和34的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)還由輪輞18區(qū)分。每個(gè)圓錐30、32和34配置幾個(gè)指狀物，用于圓錐30的指狀物30a、30b和30c，用于圓錐32的指狀物32a、32b和32c以及用于圓錐34的指狀物34a、34b和34c。這些指狀物與在輪輞18在制成的相應(yīng)槽18a、18b和18c相配合。這些指狀物與十字架39的溝槽39a、39b和39c相配合以保證圓錐31、33和35的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在圖3中，所有指狀物都不可見。對(duì)于同一圓錐，它們圍繞軸線13有規(guī)律地分布。它們適用于所述槽。質(zhì)量40至43通過以凸出方式在封閉板23中制成的徑向凸臺(tái)(abutment)23a、23b、23c和23d由封閉板23旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。每個(gè)惰性質(zhì)量40至43在它的徑向移位中被引導(dǎo)在這些徑向凸臺(tái)中的兩個(gè)之間。例如，質(zhì)量41沿著封閉板23徑向移動(dòng)，同時(shí)保持 限定在徑向凸臺(tái)23a和23d之間。
權(quán)利要求
1.ー種位于軸(14)和帶輪(11)之間的聯(lián)接裝置，所述軸(14)和帶輪(11)相對(duì)于彼此圍繞軸線(15)旋轉(zhuǎn)，藉此所述帶輪(11)環(huán)繞所述軸(14)，其特征在干， 所述聯(lián)接裝置包括用于通過所述帶輪(11)驅(qū)動(dòng)所述軸(14)的獨(dú)立脫離裝置(36、37、40、41、42、43、45、50 )，其在所述帶輪以低于給定旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)禁止所述軸(14 )的驅(qū)動(dòng)并且在所述帶輪以大于所述給定速度的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)時(shí)允許所述軸(14)由所述帶輪(11)驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聯(lián)接裝置，其特征在干， 所述獨(dú)立脫離裝置包括離合器(36、37)，其允許所述軸(14)在接合力的作用下相對(duì)于所述帶輪(11)聯(lián)接，和至少ー個(gè)慣性質(zhì)量(40、41、42、43)，其在所述帶輪(11)旋轉(zhuǎn)過程中相對(duì)于所述軸線(15)徑向移位并且所述慣性質(zhì)量(40、41、42、43)的移位產(chǎn)生所述接合力。·
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聯(lián)接裝置，其特征在干， 所述接合力通過圓錐形板(45)從所述慣性質(zhì)量(40、41、42、43)軸向傳遞到所述離合器(36、37)，所述慣性質(zhì)量(40、41、42、43)在它的徑向移位過程中靠著所述圓錐形板(45)承座。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聯(lián)接裝置，其特征在干， 所述聯(lián)接裝置包括復(fù)位彈簧(51)，所述復(fù)位彈簧(51)反作用于所述接合カ并且在所述帶輪(11)的旋轉(zhuǎn)速度低于所述給定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)維持所述離合器(36、37)脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的聯(lián)接裝置，其特征在干， 所述離合器(36、37)是圓錐形的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聯(lián)接裝置，其特征在干， 所述離合器(36、37)包括分成兩個(gè)交替的組件(36、37)的幾個(gè)摩擦圓錐(30至35)，藉此第一組件(36 )旋轉(zhuǎn)地連接所述帶輪(11 )，并且所述第二組件(37 )旋轉(zhuǎn)地連接所述軸(14)。
7.一種適用于安裝到機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)組，包括內(nèi)燃機(jī)、可逆交流電機(jī)(12)，其允許啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)和產(chǎn)生電能，和附件(13)，藉此所述內(nèi)燃機(jī)和可逆交流電機(jī)(12)用帶(10)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述附件(13)，其特征在干， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)組包括根據(jù)前述權(quán)利要求中的任意一項(xiàng)所述的位于所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸(14 )和由所述帶(10 )驅(qū)動(dòng)的帶輪(11)之間的聯(lián)接裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)組，其特征在干， 所述附件是氣候控制組件(13)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種位于軸(14)和帶輪(11)之間的聯(lián)接裝置以及一種適用于安裝到機(jī)動(dòng)車中的發(fā)動(dòng)機(jī)組。所述軸(14)和帶輪(11)能夠相對(duì)于彼此圍繞軸線(15)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述裝置包括用于由所述帶(11)驅(qū)動(dòng)所述軸(14)的單獨(dú)脫離聯(lián)接裝置(36、37、40、42、45、50)，其只有在所述帶輪(11)的旋轉(zhuǎn)速度大于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)允許所述軸(14)由所述帶輪(11)驅(qū)動(dòng)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)組包括熱力機(jī)、用于啟動(dòng)所述熱力機(jī)和產(chǎn)生電能的可逆交流電機(jī)、附件，所述熱力機(jī)和可逆交流電機(jī)適合利用帶旋轉(zhuǎn)所述附件。所述發(fā)動(dòng)機(jī)組包括根據(jù)本發(fā)明的位于所述熱力機(jī)的輸出軸(14)和由所述帶(10)驅(qū)動(dòng)的帶輪(11)之間的聯(lián)接裝置。
文檔編號(hào)F16D43/10GK102859222SQ201180018169
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者M·瓦舍爾, M·詹諾尼, A·勒利埃夫爾, J·貝爾熱 申請(qǐng)人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司