本發(fā)明涉及一種隔離帶輪，更特別地涉及一種包括有接合于彈簧支架與輪轂之間的摩擦構(gòu)件的隔離帶輪，所述摩擦構(gòu)件包括第一多肋形表面以接合所述彈簧支架以及第二多肋形表面以接合所述輪轂，所述每一個多肋形表面從旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸。

背景技術(shù)：

由于更好的燃料經(jīng)濟性的利益，用于乘用車應(yīng)用的柴油發(fā)動機的使用正在增加。此外，汽油發(fā)動機正在增加壓縮比以提高燃料效率。結(jié)果，柴油和汽油發(fā)動機附件驅(qū)動系統(tǒng)必須克服來自曲軸的、由于發(fā)動機中的以上所提到的改變而引起的更大幅度的振動。

由于增加的曲軸振動外加較高的加速率/減速率以及較高的交流發(fā)電機慣量，發(fā)動機附件驅(qū)動系統(tǒng)常常經(jīng)歷由于帶打滑而引起的帶的唧唧的噪聲。這還將降低帶工作壽命。

曲軸隔離器/分離器以及交流發(fā)電機分離器/隔離器已經(jīng)被廣泛地用于具有較高的角振動的發(fā)動機，以過濾掉發(fā)動機運行速度范圍中的振動以及此外控制帶的唧唧聲。

現(xiàn)有技術(shù)的代表為美國申請第2013/0150191號，其公開一種驅(qū)動帶輪結(jié)構(gòu)，其具有圓柱形帶輪構(gòu)件，設(shè)置于帶輪構(gòu)件內(nèi)部以便相對于帶輪構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的輪轂結(jié)構(gòu)，固定至輪轂結(jié)構(gòu)的螺旋彈簧，具有從圓錐體起的圓錐形表面的錐形部分，其軸線由輪轂結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線J構(gòu)成，以及被插入插置于錐形部分的圓錐形表面與帶輪構(gòu)件之間的摩擦構(gòu)件，并且所述螺旋彈簧在被沿輪轂結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線的方向壓縮時被插入插置于適當位置中，通過螺旋彈簧的恢復(fù)力P使所述錐形部分、摩擦構(gòu)件以及帶輪構(gòu)件與彼此處于壓力接觸。

需要一種隔離帶輪，其包括接合于彈簧支架與輪轂之間的摩擦構(gòu)件，所述摩擦構(gòu)件包括第一多肋形表面以接合所述彈簧支架以及第二多肋形表面以接合所述輪轂，所述每一個多肋形表面從旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸。本發(fā)明滿足了該需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要方面為一種隔離帶輪，其包括接合于彈簧支架與輪轂之間的摩擦構(gòu)件，所述摩擦構(gòu)件包括第一多肋形表面以接合所述彈簧支架以及第二多肋形表面以接合所述輪轂，所述每一個多肋形表面從旋轉(zhuǎn)軸線徑向地延伸。

將通過對本發(fā)明的以下描述以及附圖指出本發(fā)明的其它方面或者使本發(fā)明的其它方面顯而易見。

本發(fā)明包括一種隔離帶輪，其包括：輪轂；軸頸安裝至所述輪轂的帶輪；軸頸安裝至所述輪轂的彈簧支架；接合于所述帶輪與所述彈簧支架之間的扭力彈簧；接合于所述彈簧支架與所述輪轂之間的摩擦構(gòu)件，所述摩擦構(gòu)件包括第一多肋形表面以接合所述彈簧支架以及第二多肋形表面以接合所述輪轂；以及所述第一多肋形表面和第二多肋形表面沿與旋轉(zhuǎn)軸線A-A正交的徑向方向延伸。

附圖說明

被并入本說明書并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示例說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且連同具體描述共同用來解釋說明本發(fā)明的原理。

圖1為裝置的剖視圖。

圖2為裝置的分解圖。

圖3為摩擦構(gòu)件的細節(jié)圖。

具體實施方式

圖1為裝置的剖視圖。所述裝置包括輪轂9。帶輪4在襯套2和襯套7上軸頸安裝(journalled)至輪轂9并且因此能圍繞輪轂9旋轉(zhuǎn)。扭力彈簧3接合至帶輪4以及彈簧支架5。彈簧支架5通過襯套8軸頸安裝至輪轂9并且因此與輪轂9可旋轉(zhuǎn)地接合。摩擦構(gòu)件6摩擦地設(shè)置于輪轂9與彈簧支架5之間。蓋1將帶輪4保持于輪轂9上。

帶輪4與帶直接地對接以驅(qū)動所述裝置。動力通過過盈配合從帶輪4流至扭力彈簧3的一個端部31。彈簧3為偏置構(gòu)件，其傳遞扭矩并且使振動減弱并且提供裝置的隔離功能。彈簧3在被沿退繞方向驅(qū)動時傳遞扭矩，但是在一個替代實施例中還可沿纏繞方向傳遞扭矩。

彈簧3的另一個端部32連接至彈簧支架5。彈簧支架5具有過盈配合以容置彈簧3的端部32。彈簧支架5在與彈簧3的容置部分相對的一側(cè)上包括肋形輪廓57。彈簧3具有大約0.36Nm/度的彈簧剛度。

彈簧支架5通過肋形輪廓部分57與摩擦構(gòu)件6對接，并且因此通過摩擦傳遞扭矩。表面51、52、53、54、55、以及56為使彈簧支架5摩擦地接合至摩擦構(gòu)件6的表面。摩擦構(gòu)件6通過表面91、92、93、94、95、以及96將扭矩傳遞至輪轂9。

摩擦構(gòu)件6包括表面61、62、63、64、65、66以摩擦地接合表面51、52、53、54、55、56。摩擦構(gòu)件6包括表面610、620、630、640、650、660以摩擦地接合表面91、92、93、94、95、96。表面91、92、93、94、95、96設(shè)置于徑向地延伸的凸緣97上。

彈簧支架5、摩擦構(gòu)件6以及輪轂9上的肋形表面全部沿與輪轂9的旋轉(zhuǎn)軸線A-A正交的徑向方向并且從輪轂9的旋轉(zhuǎn)軸線A-A向外延伸。此外，彈簧支架5、摩擦構(gòu)件6以及輪轂9的肋形表面均包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A-A對中的一個或多個同心環(huán)的形式。

輪轂9被直接地連接成驅(qū)動比如交流發(fā)電機(未示出)的從動構(gòu)件。

圖2為裝置的分解圖。

圖3為摩擦構(gòu)件的細節(jié)圖。眾所周知，交流發(fā)電機的額定峰值扭矩常常小于在起動發(fā)動機時所觀測到的峰值扭矩。例如，典型的汽車交流發(fā)電機在發(fā)動機起動期間將具有12Nm的額定峰值扭矩，0.00030kg·m²的慣量，以及在交流發(fā)電機處的100,000rad/s²的加速度。然而，在發(fā)動機起動時，裝置可能承受30Nm的扭矩，但是在其它任何運行狀態(tài)期間將不會接收這樣高的扭矩峰值。

為了避免使用能應(yīng)對升高的起動扭矩的扭力彈簧，本發(fā)明的裝置使用摩擦構(gòu)件離合器來使扭力彈簧3免于接收超過預(yù)定水平的扭矩峰值。通過扭力彈簧3的軸向壓縮將摩擦構(gòu)件6按壓或偏置到輪轂凸緣97上，從而施加使得能夠?qū)⑴ぞ貜膸л?傳遞至輪轂9的法向力“F”。法向力“F”在大約100N至200N的范圍中。本文中所述的實施例包括例如大約140N的力“F”。

使用摩擦構(gòu)件6上的肋形表面使表面的數(shù)量以及因此表面面積最大化，這消除對多個摩擦盤或者徑向地更大的接合表面的需要。肋角Θ確保摩擦構(gòu)件6平滑地接合和分離以避免“抓握(grabbing)”或粘滑。

如公式1中所示，肋形輪廓還可以以與圓錐形離合器類似的方式楔鎖定。優(yōu)點是，將一個以上的表面與圓錐形離合器一起使用是不切實際的并且圓錐形離合器易于“抓握(grab)”并且常常需要一機構(gòu)來使離合器分離。另一方面，具有大約20°的相對較大的楔(肋)角Θ以及多個肋形表面的肋形輪廓具有平滑地接合、分離、以及在需要時允許彈簧支架5、摩擦構(gòu)件6、以及輪轂9之間的整體滑動(grass slip)的能力。肋角Θ可處于大約18°至22°的范圍中。

公式1：

μ：摩擦系數(shù)

F：所施加的法向力

r_o：外徑

r₁：內(nèi)徑

楔角

摩擦構(gòu)件6可包括任何合適的摩擦材料，包括塑料、復(fù)合材料、紙、樹脂粘合材料、彈性材料、以及燒結(jié)材料。摩擦構(gòu)件6與彈簧支架5之間的摩擦系數(shù)大于大約0.17。本實施例具有大約0.50的摩擦系數(shù)。摩擦構(gòu)件6與輪轂9之間的摩擦系數(shù)大于大約0.17。本實施例具有大約0.50的摩擦系數(shù)。

一個示例包括：

假定

μ_靜止＝0.5

來自彈簧的所施加的力(F)：140N

在摩擦構(gòu)件6的每一側(cè)上的、具有六個圓錐形表面的肋形輪廓

所述公式用于一個表面，例如表面61。在T_輸入>T_{摩擦構(gòu)件}時發(fā)生滑動。

在下面的表格中給出示例變量。

雖然已經(jīng)在本文中描述了本發(fā)明的一種形式，但是對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，將顯而易見的是，可在部件的構(gòu)造和關(guān)系方面做出改變而不脫離在本文中所描述的發(fā)明的精神和范圍。