[发明专利]无紧固件的惰轮

说明书

技术领域

本公开涉及惰轮(idler pulley)安装系统以及制造和组装的方法。

背景技术

具有带传动组件的许多系统在系统中包含惰轮。图1中示出用于内燃发动机的滑轮系统10的一个示例。耦连到发动机的曲轴(未示出)的曲轴滑轮12是向下列传动组件提供扭矩的驱动器：分别耦连到滑轮24、28、20和26的空调(A/C)、水泵和风扇、动力转向泵(P/S)以及交流发电机。在图1中的示例中，包含两个惰轮30和32。蛇形带40搭载在所有滑轮的外围上。惰轮提供以下功能：使带40卷绕主动滑轮或从动滑轮的外围的足够部分，使得有足够的摩擦来防止带打滑。此示例在图1中用惰轮30示出。如果带40做得较短并且不包含惰轮30，则带40直接横跨在A/C滑轮24与P/S滑轮20之间拉伸，从而使带40与滑轮24和20之间的周向接触较少。惰轮的另一原因是用来减少相邻滑轮之间的距离以最小化带拍击。如果移除惰轮30和32，则长期不间断的带运动的两个示例将在曲柄滑轮12与P/S滑轮20之间以及P/S滑轮20与A/C滑轮24之间。

在图1中示出两个惰轮。如果对于前端附件驱动系统可以优化发动机组中的各个滑轮的位置，则在一些情况下可以除去惰轮。然而，为了满足许多目标而实现封装。因此，视需要添加惰轮。在一些应用中，存在用于内燃发动机的多个带以及许多惰轮。

图2中以分解图示出惰轮-轴杆组件的一个示例。滑轮52耦连到轴承58。将滑轮52和轴承58滑动配合到从发动机盖62延伸的轴杆60上方。螺栓54滑动通过垫圈56和轴承58。螺栓54的螺纹与轴杆60的螺纹64接合。拧紧螺栓54以抵靠发动机盖62固定惰轮52。螺栓54和垫圈56阻止滑轮52脱离轴杆60以及阻止轴承58的内部部分旋转。轴承58的外部部分和滑轮52旋转。轴承58可以是滚珠轴承、辊轴承或任何合适的轴承类型。在一些替代方案中，垫圈56与螺栓54整合。特别地，在具有多个惰轮的发动机中，期望的是除去螺栓和垫圈(或具有整合的垫圈的螺栓)并且在没有紧固件的情况下安装惰轮。

发明内容

为了除去在现有技术中使用的螺栓和垫圈，公开一种惰轮系统，其包含：具有周向槽的轴杆；具有内座圈(inner race)的轴承，该内座圈具有周向脊，其中脊与轴杆的槽接合；以及安装在轴承上的惰轮。

一些实施例中，惰轮系统包括形成于轴承的内座圈中的轴向狭缝(slot)，形成于轴杆上的轴向狭缝，其中轴杆上的轴向狭缝与内座圈上的轴向狭缝对准，以及插入到对准的轴向狭缝中的键。在另一实施例中，通过凿子形成的桩靠近轴杆和内座圈的结合处形成于轴杆中。

将惰轮按压配合到轴承的外座圈上，从而形成过盈配合(interference fit)。

将轴承按压到轴杆上以使内座圈的脊位于轴杆的槽中，并且内座圈与脊之间的所得间隙提供滑动配合。

轴承是滚珠安置于轴承的内座圈与外座圈之间的滚珠轴承或滚针安置于内座圈与外座圈之间的滚针轴承。

还公开一种惰轮系统，该惰轮系统具有带有周向脊的轴杆、具有内座圈和外座圈以及内座圈上的周向槽的轴承。脊与槽接合。

在一些实施例中，在轴承的内座圈中形成轴向狭缝，在轴杆上形成轴向狭缝，并且轴杆上的轴向狭缝与内座圈上的轴向狭缝对准。将键插入到对准的轴向狭缝中。在其它实施例中，通过凿子形成桩，该桩靠近轴杆和内座圈的结合处。

将惰轮按压配合到轴承的外座圈上，从而形成过盈配合。

还公开一种用于制造和安装惰轮系统的方法，该方法包括：制造具有内座圈的辊轴承，该内座圈具有第一周向特征；在轴杆上制造第二周向特征；将滑轮按压配合到辊轴承的外座圈上；以及通过将第一和第二周向特征接合来将轴承/滑轮组件按压到轴杆上方。

在一些实施例中，第一周向特征是脊，并且第二周向特征是槽。在其它实施例中，第一周向特征是槽，并且第二周向特征是脊。

辊轴承是滚珠轴承和滚针轴承中的一者。

在一些实施例中，所述方法还包括：在轴杆中形成轴向键槽；在轴承的内座圈中形成轴向键槽；使键槽对准；以及将键插入到键槽中。在其它实施例中，轴杆被用桩固定到轴承的内座圈。

根据本公开的一个优点是减少部件数和成本。现在除去将螺栓拧入轴杆的组装操作。替代地，惰轮被咬合在轴杆上。

附图说明

图1是根据现有技术的前端附件驱动的说明；

图2是根据现有技术的分解图中的惰轮的说明；

图3和图4是根据本公开的实施例的均示出轴承和轴杆的表示；