本發(fā)明涉及一種具有疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)的無線圈式離合器扭矩環(huán)，更具體地，涉及一種具有這樣的疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)的無線圈式離合器扭矩環(huán)，該疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)分散并吸收出現(xiàn)在扭矩環(huán)的動力連接部分的起始點處的彎曲應(yīng)力，以解決無線圈式離合器扭矩環(huán)可能由于疲勞而斷開的問題，無線圈式離合器安裝在借助于車輛發(fā)動機的動力而旋轉(zhuǎn)的滑輪與用于驅(qū)動空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的驅(qū)動軸之間，以在滑輪與驅(qū)動軸之間進行動力傳遞期間在壓縮機中生成異常扭矩時阻止動力傳遞。

背景技術(shù)：

一般而言，在車用空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的情況下，滑輪通過發(fā)動機的動力來操作，并且壓縮機通過滑輪的操作來驅(qū)動。壓縮機需要在滑輪與壓縮機的驅(qū)動軸之間采用扭矩限制器，其作為無線圈式離合器來代替電子離合器以傳遞或阻止車輛發(fā)動機的動力。

一般而言，扭矩限制器將發(fā)動機的動力傳遞到空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的驅(qū)動軸以正常驅(qū)動壓縮機。然而，如果由于空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的不可恢復的故障而在滑輪中發(fā)生過載，則扭矩限制器需要防止發(fā)動機的動力傳遞到壓縮機，從而防止發(fā)動機與壓縮機之間的動力傳遞裝置受損或者防止噪聲或發(fā)動機動力損失。

此外，車輛或發(fā)動機要求在驅(qū)動車輛期間既不具有異常操作也不具有扭矩限制器的性能下降，這可能是因預(yù)定水平的沖擊和振動或從其內(nèi)側(cè)或外側(cè)的較少轉(zhuǎn)移或引入了根據(jù)駕駛條件引入到驅(qū)動部分中的異物等引起的。為了滿足這樣的要求，需要這樣的裝置或技術(shù)，即，允許扭矩限制器本身吸收并承受內(nèi)部和外部因素并由此能防止扭矩限制器由于內(nèi)部和外部因素的異常操作。

因此，常規(guī)上，已經(jīng)研發(fā)了作為韓國專利特開10-2005-0074933和韓國專利特開10-2006-0031529而出版的技術(shù)。

除扭矩限制器組件之外，上述常規(guī)技術(shù)需要包括沖擊吸收裝置的元件的分離組件。分離的沖擊吸收裝置增加了總零件數(shù)、重量和組裝過程的步驟數(shù)，從而增加了其主要成本。此外，沖擊吸收裝置不能與扭矩限制器一體地構(gòu)造。當彈性構(gòu)件由于扭矩超過極限扭矩而從用于保持彈性構(gòu)件的部分中排出時，彈性構(gòu)件在垂直于滑輪的旋轉(zhuǎn)方向的軸向方向上操作以具有集中的應(yīng)力和施加到其彎曲部分的負載，這樣難以不斷地管理扭矩限制器的極限扭矩。此外，為了防止在扭矩限制器的彈性構(gòu)件操作并彈性地返回至軸向下端之后在滑輪與扭矩限制器之間發(fā)生碰撞，需要用于防止碰撞的空間。為此，壓縮機總體更高并且組裝面積更大。此外，扭矩限制器組件與滑輪連接表面之間的部分是敞開的。因此，異物(灰塵、濕氣碎片，等)可能從外側(cè)容易地引入到滑輪旋轉(zhuǎn)部分軸承、驅(qū)動軸、輪轂等之中，引起驅(qū)動部分的性能下降、驅(qū)動部分的腐蝕等。

同時，存在斷開扭矩限制器而不是分離扭矩限制器的常規(guī)技術(shù)。在斷開扭矩限制器以釋放異常扭矩的方法中，扭矩限制器的斷開部的碎片可能在斷開扭矩限制器期間被散射并且可能影響另一裝置。另外，難以通過異常扭矩將斷開預(yù)定部的斷開控制在預(yù)定范圍內(nèi)，并且斷開可能具有較大的偏差。此外，可能在組裝扭矩限制器期間生成內(nèi)部裂紋，或者扭矩限制器的待斷開部可能斷開，甚至由于在驅(qū)動車輛期間因外部振動或沖擊造成的疲勞應(yīng)力累積而沒有出現(xiàn)異常扭矩。因此，難以或者不可能將該技術(shù)應(yīng)用于具有特別大的振動的柴油發(fā)動機，等。

為了解決以上問題，已經(jīng)提交了申請?zhí)枮?0-2012-0121745的車用空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的無線圈式離合器的申請。

以上技術(shù)被構(gòu)造成：精確而準確地設(shè)定離合器的極限扭矩操作范圍以操作離合器；能夠容易地組裝離合器；根據(jù)是否要求應(yīng)用沖擊吸收裝置而應(yīng)用不同的扭矩控制組件設(shè)計，并由此具有能根據(jù)用戶要求而選擇性地應(yīng)用的新的無線圈式離合器元件；使扭矩控制組件和沖擊吸收裝置通過選擇性應(yīng)用而容易地分離或集成；當傳遞或阻止動力時，在與滑輪和空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上傳遞和阻止動力，而不是在垂直于滑輪的驅(qū)動方向的方向上阻止動力；減少構(gòu)成部件的數(shù)量并減輕重量以容易降低成本；阻止異物(灰塵、濕氣碎片，等)從離合器的外側(cè)引入到滑輪驅(qū)動部分中，從而防止其性能下降；以及克服扭矩限制器針對外部振動和沖擊的脆弱性(這是斷開方案的問題)，從而在滑輪與空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的驅(qū)動軸之間容易地傳遞動力并且依據(jù)壓縮機的故障快速地阻止動力傳遞。

如圖1至圖6中示出的，上述常規(guī)無線圈式離合器包括：扭矩環(huán)10；輪轂30，輪轂30固定并安裝到壓縮機的驅(qū)動軸2；以及蓋環(huán)20，蓋環(huán)20固定并安裝到輪轂，扭矩環(huán)10包括：基部表面11；周向表面12，這些周向表面垂直于基部表面11以預(yù)定間隔形成；動力連接部分12-1，其形成在每個周向表面12的一個側(cè)端處；突起13，其從動力連接部分12-1的一側(cè)向外突出并且當動力連接部分12-1彈性地向內(nèi)進入而穿過蓋環(huán)20的插入部分22時聯(lián)接到周向表面26的孔23；以及凸緣部分14，其形成在扭矩環(huán)10的基部表面11上并且固定至滑輪1，其中防干涉突起15從動力連接部分12-1的形成有扭矩環(huán)10的突起13的下端向外突出，并且蓋環(huán)20的周向表面26的端部能與防干涉突起15接觸并由此防止扭矩環(huán)10在插入輪轂30期間與輪轂30一起移動，從而保持蓋環(huán)與扭矩環(huán)之間的間隙。

上述結(jié)構(gòu)的問題在于，當動力連接部分12-1彈性變形并固定時，應(yīng)力集中在動力連接部分12-1的起始點上。此外，由于由汽車發(fā)動機生成的振動和旋轉(zhuǎn)扭矩，不僅在動力連接部分的起始點處集中地生成裂紋，而且動力連接部分無法承受疲勞極限并由此破裂。

如圖6中示出的上述扭矩環(huán)的問題在于，當扭矩限制器在向前旋轉(zhuǎn)方向或向后方向上操作時，彎曲應(yīng)力重復地生成在基部表面11上的動力連接部分12-1的起始部處，并且在這種情況下，生成的應(yīng)力和振動不會分散并且疲勞應(yīng)力由此集中在其上。

此外，特別地，關(guān)于柴油發(fā)動機的特征，在突然加速和減速期間在扭矩限制器的向前旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上生成扭矩。在此，旋轉(zhuǎn)扭矩和應(yīng)力重復地集中在應(yīng)力集中部分(a)上，從而容易地導致其中的裂紋或其疲勞破壞。

此外，常規(guī)扭矩環(huán)的問題在于，因為其凸緣部分14具有較小面積，所以扭矩環(huán)在軸向方向上扭曲，并由此增加其變形和噪聲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明是為了解決上述問題，并且構(gòu)造扭矩環(huán)來克服由于由集中在其一部分上的應(yīng)力引起的疲勞而容易斷開的該部分上的應(yīng)力集中現(xiàn)象。

為此，本發(fā)明的一個方面是構(gòu)造待組裝的動力連接部分而不發(fā)生彈性變形，并且增加用于將應(yīng)力分散到應(yīng)力集中部分的結(jié)構(gòu)。

此外，本發(fā)明的另一方面是減少扭矩環(huán)的軸向方向扭曲變形的發(fā)生。

技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述方面，本發(fā)明可提供一種無線圈式離合器的扭矩環(huán)，該扭矩環(huán)具有疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)，所述無線圈式離合器包括蓋環(huán)、扭矩環(huán)和輪轂，所述蓋環(huán)、扭矩環(huán)和輪轂安裝在借助于車輛發(fā)動機的動力而旋轉(zhuǎn)的滑輪與用于驅(qū)動空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的驅(qū)動軸之間并被構(gòu)造成當在所述滑輪與所述驅(qū)動軸之間進行動力傳遞期間在所述壓縮機中生成異常扭矩時阻止所述動力傳遞，其中所述扭矩環(huán)的一個側(cè)部聯(lián)接到所述蓋環(huán)和所述輪轂，所述扭矩環(huán)的相對的側(cè)部聯(lián)接到所述滑輪，所述扭矩環(huán)包括基部表面以及垂直于所述基部表面以預(yù)定的間隔形成的周向表面，并且這些周向表面中的每個周向表面的一個側(cè)端形成為動力連接部分并且經(jīng)由所述蓋環(huán)的插入部分聯(lián)接到所述蓋環(huán)，所述扭矩環(huán)(100)包括：所述扭矩環(huán)(100)的動力連接部分(121)，該動力連接部分以直線的形狀形成；彎曲部分(122)，該彎曲部分在所述動力連接部分(121)的起始點處以預(yù)定的角度沿周向向內(nèi)形成并且被插入到蓋環(huán)(20)的插入部分(22)中而不發(fā)生彈性變形；分散孔(160)，該分散孔形成為貫穿基部表面(110)的一部分，所述動力連接部分(121)從這一部分起始；以及連接表面(161)，該連接表面形成在與所述動力連接部分(121)的線相同的線上以允許拉伸應(yīng)力被施加到所述動力連接部分(121)，所述分散孔(160)從所述連接表面(161)起始，其中所述動力連接部分(121)形成為長度短于周向表面(120)的長度以允許待形成的凸緣部分(140)寬于所述基部表面(110)上的槽部分(150)。

有利效果

本發(fā)明能形成貫穿動力連接部分的起始部分(即，扭矩環(huán)的由于集中在其上的應(yīng)力引起的疲勞而容易斷開的部分)的分散孔，并且消除或分散應(yīng)力，由此防止疲勞破壞。

此外，根據(jù)本發(fā)明，動力連接部分以直線的形狀形成并由此無彈性變形地組裝。因此，本發(fā)明不僅能防止應(yīng)力集中在動力連接部分的起始點上，而且能實現(xiàn)動力連接部分的簡單組裝。

本發(fā)明能形成扭矩環(huán)的基部表面和凸緣部分以增加面積，從而最小化扭曲變形并減少噪聲。

附圖說明

圖1是示出常規(guī)無線圈式離合器的立體圖。

圖2是示出常規(guī)無線圈式離合器的正視圖。

圖3是沿著圖2的線a-a截取的示出常規(guī)無線圈式離合器的剖視圖。

圖4是示出常規(guī)無線圈式離合器的分解立體圖。

圖5是示出常規(guī)無線圈式離合器的扭矩環(huán)的立體圖。

圖6是示出常規(guī)無線圈式離合器的扭矩環(huán)的俯視平面圖。

圖7示出了施加到常規(guī)無線圈式離合器的扭矩環(huán)的應(yīng)力分布；

圖8是示出具有本發(fā)明的疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)的無線圈式離合器的扭矩環(huán)的立體圖；

圖9是示出具有本發(fā)明的疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)的無線圈式離合器的扭矩環(huán)的俯視平面圖；以及

圖10示出了施加到具有本發(fā)明的疲勞破壞防護結(jié)構(gòu)的無線圈式離合器的扭矩環(huán)的應(yīng)力分布。

具體實施方式

下文中，將參考所附附圖詳細描述本發(fā)明的構(gòu)造。

本說明書和權(quán)利要求書中使用的術(shù)語和詞語不應(yīng)該被解釋為限于公認的含義或字典定義，并且應(yīng)該被解釋為在發(fā)明人能正確定義術(shù)語的概念以便以最佳的方式說明她/他自己的發(fā)明的原理的基礎(chǔ)上對應(yīng)于本發(fā)明的技術(shù)思想的含義和概念。

在本發(fā)明中，無線圈式離合器的除扭矩環(huán)100之外的元件與常規(guī)元件相同，并將使用常規(guī)附圖和附圖標記進行描述。

本發(fā)明應(yīng)用于這樣的結(jié)構(gòu)，即：車用空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的無線圈式離合器經(jīng)由連接到車輛發(fā)動機(未示出)的帶(未示出)聯(lián)接到滑輪1和驅(qū)動軸2，以通過發(fā)動機動力來驅(qū)動壓縮機，驅(qū)動軸2驅(qū)動空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機。本發(fā)明是要在將扭矩環(huán)100安裝在滑輪1與壓縮機的驅(qū)動軸2之間以在壓縮機中生成異常扭矩時阻止滑輪1與驅(qū)動軸2之間的動力傳遞的結(jié)構(gòu)中分散出現(xiàn)在扭矩環(huán)100中的應(yīng)力并由此減少扭矩環(huán)100的疲勞破壞。

車用空氣調(diào)節(jié)器的壓縮機的上述無線圈式離合器可被稱為施加到滑輪的扭矩限制器。

如同常規(guī)的方式，本發(fā)明具有這樣的結(jié)構(gòu)，即：蓋環(huán)20固定并安裝到輪轂30，輪轂30固定并安裝到壓縮機的驅(qū)動軸2，并且扭矩環(huán)100的動力連接部分121切換輪轂30的周向表面32與蓋環(huán)20的分割周向表面26間的插入部分22的內(nèi)側(cè)之間的連接，以轉(zhuǎn)移或阻止滑輪1到驅(qū)動軸2的旋轉(zhuǎn)力。

在扭矩環(huán)100旋轉(zhuǎn)時，蓋環(huán)20和輪轂30旋轉(zhuǎn)并且壓縮機的驅(qū)動軸2由此同時旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下，當由于壓縮機故障而在壓縮機中發(fā)生過載時，生成防止驅(qū)動軸2旋轉(zhuǎn)的力，并由此生成防止蓋環(huán)20和輪轂30旋轉(zhuǎn)的力。

因此，蓋環(huán)20和扭矩環(huán)100通過其聯(lián)接力直到預(yù)定扭矩來承受扭矩，但當扭矩超過極限扭矩時，扭矩環(huán)100的突起130從蓋環(huán)20的孔23和扭矩環(huán)100的動力連接部分121排出，由此從蓋環(huán)20的插入部分22排出。因此，即使扭矩環(huán)100與滑輪1一起旋轉(zhuǎn)，蓋環(huán)20也停止。

在上述的結(jié)構(gòu)中，常規(guī)扭矩環(huán)10彈性變形并插入蓋環(huán)20的插入部分22中。此外，當預(yù)定負載以上的扭矩出現(xiàn)在扭矩環(huán)10中時，蓋環(huán)20與之分離以打斷連接有驅(qū)動軸的輪轂與連接有壓縮機的扭矩環(huán)之間的動力傳遞。然而，由于彈性變形產(chǎn)生的應(yīng)力總是集中在扭矩環(huán)10的動力連接部分121的起始點上并由此使動力連接部分121頻繁地破裂。

在本發(fā)明中，動力連接部分121以直線的形狀形成，使得扭矩環(huán)100在扭矩環(huán)100未彈性變形的狀態(tài)下插入蓋環(huán)的插入部分中。

在此，因為動力連接部分121不需要彈性變形，所以動力連接部分121可形成為具有較短長度。因此，槽部分150可形成為使面積小于常規(guī)槽部分的面積，并且凸緣部分140可形成為具有較大的面積。

換句話說，動力連接部分121被構(gòu)造成長度短于周向表面120的長度，使得凸緣部分140比槽部分150更寬地形成在基部表面110上。

因為固定到滑輪1的凸緣部分14的面積較大，所以減少發(fā)生在軸向方向上的扭曲變形并由此減少噪聲。

突起130從扭矩環(huán)100的動力連接部分121的一側(cè)向外突出，插入形成在上述蓋環(huán)20的周向表面26上的孔23中，并由此保持聯(lián)接力。

為此，常規(guī)上，由于彈性變形產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力施加到扭矩環(huán)的動力連接部分，并且應(yīng)力集中部分(a)形成在動力連接部分的起始點處。然而，本發(fā)明形成用于分散應(yīng)力的分散孔160以防止生成上述應(yīng)力集中部分(a)。

為此，扭矩環(huán)100的動力連接部分121以直線的形狀形成，并且彎曲部分122在動力連接部分121的起始點處以預(yù)定的角度沿周向向內(nèi)形成并且插入蓋環(huán)20的插入部分22中而不發(fā)生彈性變形。

分散孔160形成為貫穿動力連接部分121從其起始的基部表面110，并且分散孔160從其起始的連接表面161形成在與動力連接部分121的線相同的線上。

因此，拉伸應(yīng)力被施加到以直線的形狀形成的動力連接部分121，在扭矩限制器向前或向后旋轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的應(yīng)力經(jīng)由分散孔160分散和消除，并由此防止疲勞破壞。

圖10示出了本發(fā)明的扭矩環(huán)的應(yīng)力分布的解釋?？梢岳斫猓瑢?yīng)力集中在其上的動力連接部分的起始部的應(yīng)力顯著降低，并且應(yīng)力集中部分移向突起130。結(jié)果，本發(fā)明能防止動力連接部分由于應(yīng)力集中而疲勞斷開。此外，突起130具有能夠相對容易承受集中在其上的應(yīng)力的半球結(jié)構(gòu)，并由此解決其疲勞破壞的問題。