[发明专利]具有不对称转矩敏感离合的皮带轮

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2008年4月30提交的申请No.12/112393的部分继续申请。

技术领域

本申请总体涉及皮带轮并且更特别地涉及皮带轮组件，该皮带轮组件利用响应于相对转矩反向的转矩敏感离合。

背景技术

已知使用车辆发动机来驱动各种汽车附件组件，所述汽车附件组件包括例如水泵、交流发电机/发电机、用来冷却冷却剂的风扇、动力转向泵和压缩机。特别地，由机动车辆的发动机轴致动的驱动皮带轮驱动环形驱动带，而该环形驱动带通过从动皮带轮驱动附件组件。

由例如内燃机点火启动的周期性转矩脉动可以产生显著的速度变换，该速度变换可以中断从动部件的平稳操作。此外，与起动、停机、紧急制动、换档等相关的惯性和从动速度变换也可以中断从动部件的操作。这些变换可能导致不希望的效果，诸如带跳、带磨损、轴承磨损、噪音等等。

发明内容

提出一种改进的从动皮带轮组件，该从动皮带轮组件利用转矩敏感离合来允许从动附件的输入轴和皮带轮组件的外部从动槽轮之间的单向相对运动。当皮带轮组件的槽轮沿主要旋转方向被驱动时，皮带轮组件的离合机构接合并且驱动附件输入轴以便希望地平稳旋转。当由于例如从动速度变化而发生相对转矩反向时，本发明的皮带轮组件的内部离合机构使从动附件轴与外部从动槽轮脱离，因此允许从动轴沿主要旋转方向借助动量继续旋转。

根据一个方面，改进的皮带轮组件包括：用来与附件输入轴接合的轴接合毂，用来与驱动带接合的皮带轮构件，可以与轴接合毂螺纹接合的螺母，和制动构件，该制动构件在皮带轮构件和螺母之间传递转矩。轴接合毂具有旋转轴线、外部带螺纹的表面和孔，该孔用来容纳附件输入轴。皮带轮构件具有外部周边带接合表面和具有内部连接表面的孔。螺母包括与轴接合毂的外部带螺纹的表面接合的内部带螺纹的表面，和相对于轴接合毂的旋转轴线成角度的外部连接表面。介于皮带轮构件和螺母之间的制动构件具有面对螺母的外部连接表面的第一连接表面和面对皮带轮构件的内部连接表面的第二连接表面。当转矩沿第一方向被施加到螺母时，螺母通过其螺纹连接“上紧”到轴接合毂上，并且螺母的外部连接表面摩擦地连接到制动构件的第一连接表面，使得螺母和轴接合毂与皮带轮构件一起旋转。当转矩沿与第一方向相反的第二方向被施加到螺母时，螺母在轴接合毂上“松开”，因此分离制动构件的第一连接表面和螺母的外部连接表面，使得轴接合毂相对于皮带轮构件旋转。

所述改进的皮带轮组件提供优于设计用于允许皮带轮的超限运行的类似装置的多个优点。首先，通过使用螺母和制动构件的摩擦表面之间的陡峭地成角度的接合，改进的设计通过具有小得多的轴向力的主要径向的力实现较大的夹紧力和转矩阻力。减小的轴向载荷导致螺纹连接的较容易释放（deactivation）（即使在高转矩接合之后）,以便改进的响应性。改进的响应性意味着用于超限运行状态中的用于释放的较低的脱开转矩。第二，根据另一方面，制动构件可以利用不平行摩擦连接表面以便分别与螺母和皮带轮构件接合。这最大化摩擦材料表面面积（因此减小磨损速率）并且减小导致错位的力。第三，在其它实施例中，添加球轴承，用于在脱离的超限运行情况下的旋转自由度，不仅提供改进的结构刚性，而且通过减轻枢轴衬套上的磨损而延长组件的寿命。第四，在又一些其它实施例中，复合断裂环的引入改善该组件的耐久性并且增加可以施加的转矩和夹紧力的量。

根据特定实施例的以下描述并且根据权利要求，本发明的其它优点和特征将是显然的。

附图说明

图1是附件驱动系统的实施例的简图；

图2是用于图1的附件驱动系统的皮带轮组件的实施例的侧视剖视图；

图3是图2的皮带轮组件的分解透视图；

图4是连接到交流发电机的输入轴的图2的皮带轮组件的侧视部分剖视图；

图5是根据一个实施例的制动靴的透视图；

图6是四个弓形制动靴的顶视图，该四个弓形制动靴对齐以协作形成根据本一个实施例的环形制动构件。

具体实施方式

参考图1，例如汽车的内燃机的附件驱动系统10包括环形带30，该环形带用于驱动多个附件。多个附件在图1中由它们的皮带轮组件示意地示出。带30围绕曲轴皮带轮组件12、风扇/水泵皮带轮组件14、动力转向皮带轮组件18、空转皮带轮组件20和张紧器皮带轮组件22。在一些实施例中，张紧器皮带轮组件22包括阻尼，诸如通过摩擦阻尼器的不对称阻尼，以抵制张紧器臂提升离开带30。