[发明专利]可变比率皮带驱动系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2004年3月24日递交的未决美国非临时申请第10/807,937的继续部分申请。

技术领域

本发明涉及用于以第一速度比率和第二速度比率来驱动车辆发动机附件的双比率皮带驱动系统。

背景技术

车辆发动机通常包括用于发动机和车辆操作的附件。该附接可包括动力转向泵、空气调节压缩机、交流发电机、油泵、燃料泵等等。这些附件通常由蛇形皮带所驱动。蛇形皮带接合各附件上以及发动机曲轴上的皮带轮。发动机曲轴提供转矩以驱动附件。

由于皮带被曲轴所驱动，其在车辆加速和减速期间必然要经历发动机速度的变化。换言之，附件的操作速度直接与发动机的速度成比例。

发动机速度的变化，特别是发动机速度大于空转，会导致附件无效率地工作，因为各附件必须设计成在整个发动机速度范围上都要满意地操作。这就必定意味着对于大部分发动机速度范围而言其效率比最优状况要差。而且，发动机速度越高，就需要越大的动力来驱动附件，导致燃料效率减小以及可用的转矩减小。因而，希望使一些或所有附件从发动机曲轴分离，使得它们能够以较低且较窄的最优速度范围来被驱动。

该技术的代表是Meckstroth的美国专利第5,700,121号(1997)，其公开了一种用于给不同转动的车辆附件提供动力的系统。

现有技术要求附件在发动机起动时从发动机脱离，以用于“帮助”尺寸最小化的起动器的目的。而且，现有技术没有教导与用于减少发动机振动应用的曲轴阻尼器相结合的离合器单元。

所需要的是一种用于以第一速度比率和第二速度比率驱动车辆发动机附件的双比率皮带驱动系统。本发明满足了该需要。

发明内容

本发明的主要方面是提供一种双比率皮带驱动系统，用于以第一速度比率和第二速度比率驱动车辆发动机附件。

通过本发明下面的说明和附图将指明本发明的其他方面或使其清楚明显。

本发明包括一种皮带驱动系统，其包括：驱动器构件，所述驱动器构件通过第一环状构件可转动地连接至第一从动构件；第二环状构件，其可转动地连接在所述驱动器构件和第二从动构件之间；第一离合器，其布置在所述第一环状构件和所述第二环状构件之间，用于选择性地将转矩从所述第一环状构件传输至所述第二环状构件；以及，第二离合器，其布置在所述第二环状构件和所述驱动器构件之间，用于选择性地使所述第二环状构件从所述驱动器构件脱离连接。

附图说明

结合在说明书中并形成说明书的一部分的附图，其阐释了本发明的优选实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是双比率皮带驱动系统的示意图。

图2是双比率皮带驱动系统的平面示意图。

图3是离合器单元的半截面视图。

图4是双皮带轮的半截面视图。

图4A是双皮带轮可选实施例的半截面视图。

图5是双比率皮带驱动系统第一可选实施例的示意图。

图6是双比率皮带驱动系统第一可选实施例的平面示意图。

图7是双比率皮带驱动系统第二可选实施例的示意图。

图8是双比率皮带驱动系统第二可选实施例的平面示意图。

图9是双比率皮带驱动系统的离合器单元的第二可选实施例的半截面视图。

图9A是图9中离合器单元的可选实施例。

图10是用于双比率皮带驱动系统的离合器单元的第二可选实施例的双皮带轮的半截面视图。

图10A是图10的双皮带轮的可选实施例的半截面视图。

图11是在双比率皮带驱动系统中包括马达发电机的可选结构的示意图。

图12是图11中包括马达发电机的可选实施例的平面示意图。

图13是用于双比率皮带驱动系统的可选结构的示意图。

图14是图13中可选实施例的平面示意图。

图15是用于多比率皮带驱动系统的可选结构的示意图。

图16是图15中可选实施例的平面示意图。

具体实施方式

双比率皮带驱动系统在图1中示出。本发明系统以第一皮带轮驱动比率或第二皮带轮驱动比率来操作，所述第一皮带轮驱动比率或第二皮带轮驱动比率通过离合器单元11来选择。在第一发动机速度时使用第一皮带轮比率。在第二发动机速度时使用第二皮带轮比率。

系统包括两个皮带。用于传输转矩的皮带由离合器单元的状态来确定。第一皮带轮比率或第二皮带轮比率通过使电磁离合器单元11接合或脱离接合来选择。使用与离合器单元上的第一皮带轮接合的皮带来接合离合器单元，以驱动系统。