具有可控阻尼的解耦器的制造方法
【專利說明】具有可控阻尼的解耦器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年10月I日提交的美國臨時申請N0.61/885，373以及于2013年1月16日提交的美國臨時申請N0.61 /891，405的優(yōu)先權，這兩項申請的內容通過參引全部并入本文。
技術領域
[0003]本公開總體上涉及解耦器領域，解耦器允許操作性地連接至環(huán)形傳動構件(比如，用于車輛發(fā)動機上的皮帶傳動附件的發(fā)動機曲軸和輸入軸)的物件暫時以與環(huán)形傳動構件速度不同的速度運行，并且更特別地涉及用于交流發(fā)電機的解耦器。
【背景技術】
[0004]已知提供一種位于由車輛中的發(fā)動機的曲軸上的皮帶驅動的附件一一如交流發(fā)電機一一上的解耦器機構。這種可以被稱為解耦器組件或解耦器的解耦機構允許相關附件暫時以與皮帶速度不同的速度運行。眾所周知，曲軸經(jīng)歷與發(fā)動機中的汽缸的點火相關聯(lián)的加速循環(huán)和減速循環(huán)。解耦器允許交流發(fā)電機軸以相對恒定的速度旋轉，即使發(fā)動機的曲軸將經(jīng)歷通常被稱為旋轉扭轉振動或扭轉的所述相同的加速循環(huán)和減速循環(huán)，解耦器仍允許交流發(fā)電機軸以相對恒定的速度旋轉，并且因而即使解耦器的帶輪將經(jīng)歷所述相同的加速循環(huán)和減速循環(huán)，解耦器仍允許交流發(fā)電機軸以相對恒定的速度旋轉。
[0005]還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，交流發(fā)電機自身因在交流發(fā)電機工作期間發(fā)生的勵磁電壓的衰減會導致扭轉振蕩。當這種扭轉以特定的頻率發(fā)生時，會導致解耦器彈簧的共振，致使解耦器帶輪相對于轂大角度擺動，最終致使解耦器彈簧由于疲勞而失效。
[0006]在扭轉成為問題的情況下，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，解耦器帶輪和轂相對于彼此運動的阻尼能夠延長彈簧的壽命。然而，還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，難以以如下方式制造這種解耦器:在確保與解耦器制造相關的公差累積不會導致所提供阻尼量的大的變化的同時使解耦器保持緊湊。如果提供的阻尼太少，則可能不足以消除彈簧的共振以防止彈簧過早失效。如果提供的阻尼太多，則在發(fā)動機上的從動附件可能不能與在曲軸處發(fā)生的扭轉充分地隔離。
[0007]有利的是提供了一種解決這些問題的解耦器。

【發(fā)明內容】

[0008]—方面，提供了一種解耦器，該解耦器包括:轂，該轂限定軸線；帶輪，該帶輪以可旋轉的方式安裝至轂;單向離合器和隔振彈簧，單向離合器和隔振彈簧在帶輪與轂之間的扭矩路徑中串聯(lián)地作用；阻尼構件，阻尼構件定位成與位于帶輪和轂中的一者上的摩擦表面摩擦地接合；以及阻尼構件偏壓構件，阻尼構件偏壓構件定位成將阻尼構件迫壓成與摩擦表面接合。阻尼構件偏壓構件具有安裝部和阻尼構件接合部，安裝部具有第一軸線延伸的安裝表面，該第一軸線延伸的安裝表面與位于帶輪和轂中的另一者上的第二軸向延伸的安裝表面固定地接合，阻尼構件接合部通過具有至少一個彎曲部的過渡部彈性地連接至安裝部。至少一個彎曲部以選定的力將阻尼構件接合部迫壓成與阻尼構件接合。至少一個彎曲部彈性地允許阻尼構件接合部獨立于安裝部而進行軸向運動。
[0009]另一方面，提供了一種解耦器，該解耦器包括:轂，該轂限定軸線；帶輪，該帶輪以可旋轉的方式安裝至轂;單向離合器和隔振彈簧，單向離合器和隔振彈簧在帶輪與轂之間的扭矩路徑中串聯(lián)地作用；阻尼構件，阻尼構件定位成與位于帶輪和轂中的一者上的摩擦表面摩擦地接合；以及阻尼構件偏壓構件，阻尼構件偏壓構件定位成將阻尼構件迫壓成與摩擦表面接合。阻尼構件偏壓構件具有徑向外部，該徑向外部與位于帶輪和轂中的另一者上的徑向內表面固定地接合。阻尼構件偏壓構件還包括徑向內部，該徑向內部通過過渡部彈性地連接至徑向外部，過渡部具有構造成使得過渡部具有大致S形構型的第一彎曲部和第二彎曲部。第一彎曲部和第二彎曲部配合成以選定的力將徑向內部迫壓成與阻尼構件接合。第一彎曲部和第二彎曲部配合成彈性地允許阻尼構件接合部獨立于安裝部而進行軸向運動。
[0010]另一方面，提供了一種組裝解耦器的方法，包括:
[0011]a)提供限定軸線的轂、以可旋轉的方式安裝至轂的帶輪、在帶輪與轂之間的扭矩路徑中串聯(lián)地作用的單向離合器和隔振彈簧；
[0012]b)提供構造成與位于帶輪和轂中的一者上的摩擦表面接合的阻尼構件；
[0013]c)提供具有安裝部和阻尼構件接合部的阻尼構件偏壓構件，阻尼構件接合部通過具有至少一個彎曲部的過渡部彈性地連接至安裝部；
[0014]d)將阻尼構件偏壓構件安裝在帶輪和轂中的另一者上，使得阻尼構件偏壓構件的安裝部與帶輪和轂中的所述另一者上的軸向延伸表面接合，并且使得阻尼構件接合部將阻尼構件迫壓成與位于帶輪和轂中的所述一者上的摩擦表面接合；
[0015]e)測量與在阻尼構件與摩擦表面之間的力相關的值至少一次，并且基于該值調節(jié)阻尼構件偏壓構件的軸向位置;以及
[0016]f)在步驟e)之后將阻尼構件偏壓構件在帶輪和轂中的所述一者的軸向延伸表面上的位置固定。
【附圖說明】
[0017]本公開的前述方面和其它方面將通過參照附圖變得更加容易理解，其中:
[0018]圖1為具有根據(jù)本發(fā)明的實施方式的解耦器的以皮帶傳動的發(fā)動機的正視圖；
[0019]圖2為在圖1中示出的解耦器的分解立體圖；
[0020]圖3為在圖1中示出的解耦器的剖視圖；以及
[0021]圖4為圖示了組裝圖1中所示的解耦器的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]參照圖1，其示出了用于車輛的發(fā)動機10。發(fā)動機10包括驅動環(huán)形傳動元件的曲軸12，環(huán)形傳動元件例如可以是皮帶14。發(fā)動機10經(jīng)由皮帶14驅動多個附件16(以虛線型輪廓線示出)，比如交流發(fā)電機18。每個附件16包括其上具有帶輪13的輸入傳動軸15，帶輪13由皮帶14驅動。在皮帶14與皮帶從動附件16中的任一個或多個皮帶從動附件16的輸入軸15之間替代帶輪設置有解耦器，并且特別地在皮帶14與交流發(fā)電機18的輸入軸15之間替代帶輪設置有解耦器20。
[0023]參照圖2和圖3，其分別示出了解耦器20的分解立體視圖和剖視圖。解耦器20包括轂22、帶輪24、第一軸承構件26、第二軸承構件27、隔振彈簧28、承載部30以及單向離合器32，在本示例性實施方式中，單向離合器32為卷繞彈簧式離合器。
[0024]轂22可以適于以任何合適的方式安裝至附件軸15(圖1)。例如，轂22可以具有穿過其中的軸安裝孔36，軸安裝孔36用于將轂22安裝至軸15的端部，以使轂22和軸15繞軸線A(圖3)共同旋轉。
[0025]帶輪24以可旋轉的方式安裝至轂22。帶輪24具有構造成與皮帶14接合的外表面40。外表面40示出為具有凹槽42。因而，皮帶14可以為多三角型皮帶。然而，應當理解的是，帶輪24的外表面40可以具有任何其它合適的構型并且皮帶14不需要為多三角型皮帶。例如，帶輪24可以具有單個凹槽并且皮帶14可以為單三角型皮帶，或帶輪24可以具有用于與平坦的皮帶14接合的大致平坦部。帶輪24還包括內表面43，卷繞彈簧式離合器32可以接合內表面43以使帶輪和轂22聯(lián)接在一起。帶輪24可以由任何合適的材料——比如鋼、或鋁、或在一些情況下的諸如某些類型的尼龍、酚醛樹脂或其它材料的聚合物材料一一制成。
[0026]第一軸承構件26在帶輪24的第一(近端)軸向端部44處將帶輪24以可旋轉的方式支承在轂22上。第一軸承構件26可以為任何合適類型的軸承構件，比如由尼龍-4-6制成的軸襯或對于一些應用而言可能為由伯明翰，密歇根、美國的DSM制備的PX9A、或一些其它合適的聚合物材料制成的軸襯，并且第一軸承構件26可以在提供模制的帶輪的實施方式中的兩步驟的模制過程中直接地模制在帶輪24上?？梢允褂幂S承(例如，球軸承)替代軸襯作為第一軸承構件26。在這種情況下，軸承能夠被插入模具型腔中并且?guī)л?4能夠模制在軸承26上?？梢蕴峁┙饘俚?例如，青銅)軸襯替代軸承，金屬的軸襯能夠插入模具型腔中以進行與前面提到的軸承類似的方式的帶輪模制過程。
[0027]第二軸承構件27定位在帶輪24的第二(遠端)軸向端部46處，以將帶輪24以可旋轉的方式支承在轂22的帶輪支承表面48上。第二軸承構件27可以以任何合適的方式安裝至帶輪24并且安裝至轂22。在示出的實施方式中，第二軸承構件27可以通過注射模制過程圍繞帶輪支承表面48模制，其中，轂22形成模具的一部分。轂22在插入至模具型腔中之前其上可以具有涂層，以防止軸承構件27在模制過程期間牢固地粘附至帶輪支承表面48，以使得轂22和軸承構件27從模制機器(未示出)移除之后，軸承構件27能夠繞轂22旋轉。應當指出的是，可以采用使第二軸承構件27和帶輪24結合的其它方法，比如，粘