可降低扭振的空間楔合式超越皮帶輪及超越離合器的制造方法
【專利說明】 可降低扭振的空間楔合式超越皮帶輪及超越離合器[0001 ]相關(guān)申請
[0002]本申請是由專利文獻CN101936346B、CN102562859A、CN104565122A和CN104963963A所公開的的本申請人的四項專利申請的從屬專利申請，并且，本申請要求由專利文獻CN104791398A所公開的本申請人的在先專利申請的優(yōu)先權(quán)。該公開在先的五項專利申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及所有傳動領(lǐng)域中的一種借助環(huán)形撓性元件僅可在一個方向上傳遞轉(zhuǎn)矩/旋轉(zhuǎn)運動，而在相反方向上自動分離和空轉(zhuǎn)，并能夠降低或衰減扭轉(zhuǎn)振動和/或接合沖擊的超越類傳動裝置，本發(fā)明還涉及超越離合器，特別涉及但不僅僅涉及一種用于汽車內(nèi)燃機曲軸前端輪系的內(nèi)含超越離合機構(gòu)的超越皮帶輪。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中使用的單向傳動輪，例如，用于汽車內(nèi)燃機曲軸前端輪系的渦輪增壓器超越皮帶輪，曲軸用超越皮帶輪，以及，發(fā)電機超越皮帶輪(Overrunning AlternatorPul ley，簡稱OAP，或者，Generator Overrunning Pul ley，簡稱GOP)和/或超越解親器(Overrunning Alternator Decoupler，簡稱0AD)等，均存在諸如轉(zhuǎn)矩容量和/或傳遞能力過小、易磨損和工作壽命過短等的技術(shù)缺陷。而且，它們在結(jié)構(gòu)上、制作上和裝配上也顯得較為復(fù)雜。而在石油和農(nóng)機等轉(zhuǎn)矩沖擊較為強烈的應(yīng)用領(lǐng)域，例如，在抽油機和玉米、小麥、水稻收獲/割機等的傳動系統(tǒng)中，現(xiàn)有單向/超越皮帶輪的工作壽命則顯得更為短暫。
[0005]另外，現(xiàn)有技術(shù)的超越離合器基本上不具有有效降低/衰減扭轉(zhuǎn)振動和接合沖擊的傳動能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明致力于消除或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種轉(zhuǎn)矩容量更高、工作壽命更長、結(jié)構(gòu)更簡單、且能夠降低/衰減扭轉(zhuǎn)振動和接合沖擊的空間楔合式超越皮帶輪。
[0008]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是，提供一種轉(zhuǎn)矩容量更高、工作壽命更長、結(jié)構(gòu)更簡單的可降低扭振的空間楔合式超越離合器。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明之可降低扭振的空間楔合式超越皮帶輪包括，繞一軸線回轉(zhuǎn)且可軸向接合的至少一個牽引摩擦機構(gòu)，其具有繞上述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有牽引摩擦面的中介環(huán)和摩擦環(huán)，雙方的牽引摩擦面軸向相抵地構(gòu)成至少一個牽引摩擦副，以在該兩環(huán)之間傳遞摩擦轉(zhuǎn)矩;為該牽引摩擦機構(gòu)提供接合力并繞上述軸線回轉(zhuǎn)的至少一個轉(zhuǎn)動導(dǎo)向機構(gòu)，其具有繞上述軸線回轉(zhuǎn)并均設(shè)置有相應(yīng)導(dǎo)向面的導(dǎo)向環(huán)和上述中介環(huán)，雙方的導(dǎo)向面軸向相抵地構(gòu)成導(dǎo)向摩擦副；與導(dǎo)向環(huán)和摩擦環(huán)至少不可旋轉(zhuǎn)地分別結(jié)合在一起的傳力摩擦機構(gòu);與導(dǎo)向環(huán)或摩擦環(huán)至少不可旋轉(zhuǎn)地相連且外周面上設(shè)置有皮帶溝槽式傳力特征曲面的皮帶環(huán)；以及，至少一個繞上述軸線回轉(zhuǎn)的環(huán)狀構(gòu)件，該環(huán)狀構(gòu)件通過至少一個彈性連接件不可旋轉(zhuǎn)地連接至導(dǎo)向環(huán)或摩擦環(huán);其中，導(dǎo)向摩擦副的相互抵觸部位的升角λ，大于零且小于等于ξ，即，0<λ<ξ，ξ是能夠致使導(dǎo)向摩擦副和牽引摩擦副周向上均不自鎖的所述升角λ的取值開區(qū)間的小端端點值。
[0010]可選地，環(huán)狀構(gòu)件由接合轂或皮帶環(huán)充當。
[0011 ]較佳地，環(huán)狀構(gòu)件與導(dǎo)向環(huán)或摩擦環(huán)之間的不可旋轉(zhuǎn)相連，是可軸向相對移動但不可周向相對轉(zhuǎn)動的可動連接。
[0012]較佳地，牽引摩擦面可以是由橫截面上呈折線狀的母線繞上述軸線回轉(zhuǎn)而成的多個內(nèi)和/或外截錐面的組合。
[0013]較佳地，牽引摩擦機構(gòu)可以是多摩擦片式摩擦機構(gòu)，其數(shù)量上均最少為一個且軸向交錯排列的兩組摩擦片，不可旋轉(zhuǎn)地分別連接至摩擦環(huán)和中介環(huán)。
[0014]優(yōu)選地，牽引摩擦副間隔有一個由粉末冶金制成的且周向自由的獨立摩擦片，或者，牽引摩擦副中的至少一個牽引摩擦面附著有粉末冶金附面層。
[0015]可選地，還包括具有至少一個彈性元件的彈性預(yù)緊機構(gòu)，其用于持續(xù)地建立中介環(huán)與摩擦環(huán)之間的至少間接的摩擦連接。
[0016]可選地，皮帶環(huán)與導(dǎo)向環(huán)、摩擦環(huán)以及限力元件中的一個，不可旋轉(zhuǎn)地相連或合并成一個零件。
[0017]為解決上述另一技術(shù)問題，本發(fā)明之可降低扭振的空間楔合式超越離合器，包括上述的超越解耦器，但其皮帶環(huán)上的皮帶溝槽式傳力特征曲面被諸如過盈配合面、輪齒、鍵槽、銷孔、螺紋或一組螺釘孔之類的傳力特征曲面取代。
[0018]本發(fā)明的更多的改進方案，由【具體實施方式】部分給出。
[0019]需要特別說明的是，本申請文件中的相關(guān)概念或術(shù)語的含義如下:
[0020]轉(zhuǎn)動導(dǎo)向機構(gòu):將圓周相對轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為至少包括軸向相對移動或移動趨勢的導(dǎo)向機構(gòu)。例如，螺旋升角嚴格一致和不嚴格一致的滑動/滾動式螺旋或部分螺旋機構(gòu)，徑向銷槽機構(gòu)，端面楔形機構(gòu)，端面嵌合機構(gòu)，端面棘輪機構(gòu)，以及，圓柱/端面凸輪機構(gòu)。
[0021]空間楔形機構(gòu):由轉(zhuǎn)動導(dǎo)向機構(gòu)和牽引摩擦機構(gòu)組成的復(fù)合機構(gòu)。
[0022]ζ和ξ:空間楔形機構(gòu)的爬升角和擠出角。即，在轉(zhuǎn)動導(dǎo)向機構(gòu)G的轉(zhuǎn)動導(dǎo)向工況中，也就是導(dǎo)向環(huán)50開始持續(xù)地具有驅(qū)動中介環(huán)90沿例如圖2中箭頭P所指方向相對摩擦環(huán)70轉(zhuǎn)動的趨勢中，能夠確保導(dǎo)向摩擦副自鎖的雙方表面抵觸部位的最小升角λ被定義為ζ，ζ也稱作中介環(huán)90的爬升角，而最大升角則被定義為ξ，ξ也稱作中介環(huán)90的擠出角。更詳細的說明，可參見上文所整體結(jié)合的前四項專利申請，例如，專利文獻CN101936346B的說明書中第
[0031]?
[0035]段，以及，專利申請201410555684.1的說明書中第
[0029]?
[0032]段的記載，此處不作進一步說明。
[0023]相對現(xiàn)有技術(shù)，依據(jù)本發(fā)明的可降低扭振的空間楔合式超越皮帶輪和超越離合器，不僅結(jié)構(gòu)簡單、楔合可靠和具有超長的工作壽命和耐久性，而且還具有更高的轉(zhuǎn)矩容量和工作轉(zhuǎn)速，容易制作和裝配等優(yōu)點。借助下述實施例的說明和附圖，本發(fā)明的目的和優(yōu)點將顯得更為清楚和明了。
【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例一的軸向剖視圖.
[0025]圖2是圖1中K-K剖面上各機構(gòu)的相關(guān)輪廓向同一外圓柱面徑向投影的示意性局部展開圖。
[0026]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例二的軸向剖視圖。
[0027]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例三的軸向剖視圖。
[0028]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例四的軸向剖視圖。
[0029]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例五的軸向剖視圖。
[0030]圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例六的軸向剖視圖。
[0031]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例七的軸向剖視圖。
[0032]圖9是根據(jù)本發(fā)明的實施例八的軸向剖視圖。
[0033]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實施例九的軸向剖視圖。
[0034]圖11是根據(jù)本發(fā)明的實施例十的軸向剖視圖。
[0035]圖12是根據(jù)本發(fā)明的實施例十一的軸向剖視圖。
[0036]圖13是根據(jù)本發(fā)明的實施例十二的軸向剖視圖。
[0037]圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例十三的軸向剖視圖。
[0038]圖15是圖15中K-K剖面上各機構(gòu)的相關(guān)輪廓向同一外圓柱面徑向投影的示意性局部展開圖。
[0039]圖16是根據(jù)本發(fā)明的實施例十四的軸向剖視圖。
[0040]圖17是圖16中K-K剖面上各機構(gòu)的相關(guān)輪廓向同一外圓柱面徑向投影的示意性局部展開圖。
[0041]圖18是根據(jù)本發(fā)明的實施例十五的軸向剖視圖。
[0042]圖19是圖18中K-K剖面上各機構(gòu)的相關(guān)輪廓向同一外圓柱面徑向投影的示意性局部展開圖。
[0043]圖20是根據(jù)本發(fā)明的實施例十六的軸向剖視圖。
[0044]圖21是根據(jù)本發(fā)明的實施例十七的軸向剖視圖。
【具體實施方式】
[0045]必要說明:為簡潔明了，本說明書的正文及所有附圖中，相同或相似的構(gòu)件及特征部位均采用相同的附圖標記，并只在它們第一次出現(xiàn)或有變型時給予必要的說明。同樣，也不重復(fù)說明相同或相似機構(gòu)的工作機理或過程。為區(qū)別設(shè)置在對稱或?qū)?yīng)位置上的相同的構(gòu)件或特征部位，本說明書在其附圖標記后面附加了字母，而在泛指說明或無需區(qū)別時，則不附加任何字母。
[0046]參見圖1?2所示的實施例，一個內(nèi)環(huán)導(dǎo)向的外螺接型空間楔合式超越皮帶輪Pl。其中，繞軸線X回轉(zhuǎn)的摩擦環(huán)70借助鋸齒形外螺紋齒79，由軸向一端同軸線地旋合至皮帶環(huán)30內(nèi)周面的互補式內(nèi)螺紋齒上，其環(huán)狀的定位端面77抵觸至該內(nèi)螺紋齒內(nèi)端的環(huán)狀臺階狀定位端面182，從而與臺階內(nèi)端的凸緣式環(huán)狀限力端部188，共同限定出由單一母線繞軸線X回轉(zhuǎn)而成的軸向封閉型內(nèi)徑向開口式環(huán)狀凹槽。
[0047]同時，摩擦環(huán)70還與實際上用作限力元件180的皮帶環(huán)30連接成一個組合環(huán)。該組合環(huán)分別借助其兩端內(nèi)孔中的軸