CN102859222A

CN102859222A - 轴和带轮之间的联接装置和适合安装到机动车中的发动机组

Info

Publication number: CN102859222A
Application number: CN2011800181694A
Authority: CN
Inventors: M·瓦舍尔; M·詹诺尼; A·勒利埃夫尔; J·贝尔热
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-02-02
Also published as: EP2534389A1; EP2534389B1; CN102859222B; WO2011098710A1; FR2956174A1; US20120291740A1

Abstract

本发明涉及一种位于轴（14）和带轮（11）之间的联接装置以及一种适用于安装到机动车中的发动机组。所述轴（14）和带轮（11）能够相对于彼此围绕轴线（15）旋转。根据本发明，所述装置包括用于由所述带（11）驱动所述轴（14）的单独脱离联接装置（36、37、40、42、45、50），其只有在所述带轮（11）的旋转速度大于预定旋转速度时允许所述轴（14）由所述带轮（11）驱动。所述发动机组包括热力机、用于启动所述热力机和产生电能的可逆交流电机、附件，所述热力机和可逆交流电机适合利用带旋转所述附件。所述发动机组包括根据本发明的位于所述热力机的输出轴（14）和由所述带（10）驱动的带轮（11）之间的联接装置。

Description

轴和带轮之间的联接装置和适合安装到机动车中的发动机组

技术领域

本发明要求于2010年2月9日提出的法国申请1050888的优先权，其内容（正文、附图和权利要求）合并在此作为参考。

本发明涉及一种轴和带轮之间的联接装置和适合安装到机动车中的并且包括联接装置的发动机组。

背景技术

机动车一般包括几个需要为它们的运行供应能量的附件。所述能量能够由机动车的电网供应或直接通过变速器上游的机动车发动机供应。例如，机动车的内燃机能够通过常称为传动带的带的中介驱动所述气候控制组件。所述气候控制组件通常包括由回转轴驱动的活塞式压缩机。通过从所述内燃机供应机械能到所述气候控制组件的轴，不需要专用电动机向所述气候控制组件提供动力。

与所述内燃机结合的所述传动带通常驱动用作交流发电机的电机以向机动车的电网供应电能。这个电机是可逆的并且用于启动所述内燃机，称为可逆交流电机。

大的趋势是限制机动车中化石燃料的燃烧。为此目的，混合动力机动车已经发展了双发动机，例如内燃机和安装在机动车中的电池供应的电动机。只要所述电池允许充电，所述电动机被使用。然而，所述双发动机造成了在例如气候控制组件的附件被所述传动带驱动时向这些附件供应电能的问题。确实，只有当所述内燃机运行时，所述传动带才是可用的。因此，当所述混合动力机动车由它的电动机提供动力时，所述气候控制组件停止工作。

发明内容

本发明通过当所述内燃机不运行时，使所述内燃机脱离所述传动带并且使用可逆交流电机驱动例如所述气候控制组件的所述附件来矫正这个问题。

为此，本发明提供一种轴和带轮之间的联接装置，所述轴和带轮相对于彼此围绕轴线旋转，藉此所述带轮环绕所述轴。根据本发明，所述联接装置包括独立脱离装置，用于通过所述带轮驱动所述轴，以使得当所述带轮以低于给定旋转速度的旋转速度运行时被禁止由所述带轮驱动所述轴，但在所述带轮以大于所述给定旋转速度的旋转速度运行时允许由所述带轮驱动所述轴。

有利地，所述独立脱离装置包括一个用于通过耦合效应将所述轴连接到所述带轮的离合器和至少一个惯性质量，所述惯性质量在所述带轮旋转过程中相对于所述轴线径向移位。所述惯性质量的移位产生接合力。

所述接合力利用圆锥形板从所述惯性质量轴向传递到所述离合器，所述惯性质量在它径向移位过程中靠着所述圆锥形板定位。术语“轴向和径向”是相对于所述带轮的旋转轴而言的。

所述装置包括复位弹簧，所述复位弹簧反作用于所述接合力并且当所述带轮的旋转速度低于所述给定旋转速度时，维持所述离合器脱离。

根据另一实施例，所述离合器是圆锥形的。这个布置允许在小体积中传递大扭矩。

为了继续增大由所述离合器传递的扭矩，所述离合器包括被分成两个交替组件的几个摩擦圆锥。所述第一组件与所述带轮旋转地连接，并且所述第二组件旋转地连接所述轴。

本发明还涉及一种适用于安装到机动车中的发动机组，它包括内燃机，藉此可逆交流电机启动所述内燃机并且产生用于例如气候控制组件的附件的电能，并且所述内燃机和可逆交流电机利用传动带旋转地驱动所述附件。根据本发明，所述发动机组包括在内燃机的输出轴和由所述传动带驱动的带轮之间的联接装置。

附图说明

通过阅读附图给出的实施例的详细描述，本发明将被更好地理解，并且其他优点也变得显而易见。所述描述将由附图例示，在附图中：

图1显示机动车的传动带并且联结几个元件；

图2是在由传动带驱动的带轮和轴之间的可脱离联接装置的示意性截面图；

图3是图2的可脱离联接装置的分解透视图。

具体实施方式

图1显示连接几个元件的机动车的传动带10。所述机动车包括内燃机和带轮11，带轮11配置在内燃机的曲轴的端部上。在由带10驱动的元件中，可逆交流电机12和气候控制组件13显示在图1中，然而，其他附件也能够由带10驱动。

可逆交流电机12能够用作启动器以启动内燃机，或者用作交流发电机供应机动车的电网。为了这两个用途，可逆交流电机12和内燃机被持久地联接。为此，带轮11连接所述曲轴。

本发明允许可逆交流电机12以另外一种方式使用以甚至在内燃机不运行时通过带10传递机械能。为此，带轮11被脱离。图2显示带轮11的联接装置的横截面，并且可视地显示通过带10的曲轴的独立脱离装置。曲轴的一个自由端部构成轴14，它围绕轴线15自由地旋转。带轮11相对于轴14自由地自旋或者与其刚性连接。本发明提供一种用于通过带轮11驱动轴14的独立脱离装置。对于带轮11的大于给定速度的围绕轴线15的旋转速度，获得带轮11和轴14之间的旋转连接。如果低于这个速度，带轮11相对于轴14自由旋转。在大于给定速度的速度时和启动内燃机时，可逆交流电机12能够通过带10的中介而将电能供应到传动带轮11。可逆交流电机12能够供应电能，从而带轮11的旋转速度低于所述给定速度，以使带轮11保持相对于轴14自由旋转但不启动内燃机。不需要外部动作以获得轴14和带轮11的接合或脱离。带轮11的旋转单独引起所述接合或脱离。所述给定的旋转速度例如是1500转/分（或者以国际单位制，157弧度/秒）。如果低于这个速度，内燃机不连接带轮11。另一方面，如果高于这个速度，所述曲轴和带轮连接。

带轮11包括意图接纳带10的回转面16。为了增加在带10和带轮11之间传递的机械能，带10包括沟槽，回转面16限定对应带10的沟槽的几个沟槽17。带轮11包括轮辋18，它的一个外侧周缘部分19连接表面16。弹性衬里20***到外侧周缘部分19和表面16之间以过滤在带轮11的旋转中或在轴14的旋转中的异步事故。球轴承21连接轮辋18的中心部分22和轴14。轮辋18形成带轮11的第一侧面。带轮11的第二侧面由连接外部周缘部分19的封闭板23形成。第二球轴承24连接封闭板23和轴14。两个球轴承21和24形成带轮11围绕其相对于轴14围绕轴线15旋转的轴承。

用于通过带轮11驱动轴14的独立脱离装置容纳在位于轮辋18和封闭板23之间的空间中。这个空间由轮辋18的外周缘部分19径向限制。所述独立脱离装置包括连接轴14和带轮11的离合器。例如，所述离合器是圆锥形的并且包括分成两个交替组件的几个摩擦圆锥30至35。第一组件36包括圆锥30、32和34，其旋转地连接轮辋18。第二组件37包括圆锥31、33和35，其通过轮毂38和十字架39的中介旋转地连接轴14，轮毂38和十字架39都连接轴14。十字架39允许组件37围绕轴线13旋转连接到轴14，但留下相对于轴线13的平移自由度。由于这个平移自由度，两个组件36和37相互摩擦接触以保证轴14和带轮11之间的能量传递。为了保证两个组件36和37之间的高摩擦系数，圆锥30至35能够用碳制成或涂敷碳。

所述独立脱离装置包括至少一个惰性质量，在带轮11旋转过程中相对于轴线15径向移动。在所示实例中具有四个惰性质量40至43，两个在图2中可见。质量40至43围绕轴线13径向分布。惰性质量40至43由带轮11通过封闭板23的中介围绕轴线15旋转地驱动。当带轮11旋转时，质量40至43相对于轴线15径向平移地移动，直到它们接触板45，板45是围绕轴线15的回转体。质量40至43都是相同的以便在带轮11的旋转效应下同时移动。板45根据轴线15自由平移。所述板的移动由轮辋18的外周缘部分19引导。板45包括圆锥面46，圆锥面46承座属于每个惰性质量40至43的另一圆锥面48。两个圆锥面47和48之间的这个接触将在它们运动过程中由所述质量施加的径向力转换成导致轴14和带轮11联接的轴向作用力。

圆锥形板45承座压力板50，压力板50是相对于轮辋18自由平移的回转体。所述装置包括反作用于轴向接合力的复位弹簧51。弹簧51在一侧搁置在轮辋18上，另一侧推压压力板50。弹簧51的校准允许调整带轮11的给定旋转速度，如果超过所述带轮11的给定旋转速度发生联接。换句话说，在带轮11的旋转速度低于所述给定旋转速度时，复位弹簧51使离合器保持脱离。

所述压力板包括意图承座摩擦圆锥35的圆锥面52。当由惯性质量40至43施加到圆锥形板45上的力足以压缩弹簧51时，摩擦圆锥30至35相互挤压，并且连接带轮11和轴14。

图3显示所述脱离联接装置的分解透视图，其中，压力板50的轴向导向限定在所述压力板的外圆柱面56上布置的沟槽55和在轮辋18的内圆柱面上布置的相应沟槽57。替代地，其他导向装置也是可能的，例如使用安装到压力板50上的键的***，它能够在轮辋18中制成的槽中滑动。圆锥30、32和34的旋转驱动还由轮辋18区分。每个圆锥30、32和34配置几个指状物，用于圆锥30的指状物30a、30b和30c，用于圆锥32的指状物32a、32b和32c以及用于圆锥34的指状物34a、34b和34c。这些指状物与在轮辋18在制成的相应槽18a、18b和18c相配合。这些指状物与十字架39的沟槽39a、39b和39c相配合以保证圆锥31、33和35的旋转驱动。在图3中，所有指状物都不可见。对于同一圆锥，它们围绕轴线13有规律地分布。它们适用于所述槽。质量40至43通过以凸出方式在封闭板23中制成的径向凸台（abutment）23a、23b、23c和23d由封闭板23旋转地驱动。每个惰性质量40至43在它的径向移位中被引导在这些径向凸台中的两个之间。例如，质量41沿着封闭板23径向移动，同时保持限定在径向凸台23a和23d之间。

Claims

1.一种位于轴（14）和带轮（11）之间的联接装置，所述轴（14）和带轮（11）相对于彼此围绕轴线（15）旋转，藉此所述带轮（11）环绕所述轴（14），其特征在于，

所述联接装置包括用于通过所述带轮（11）驱动所述轴（14）的独立脱离装置（36、37、40、41、42、43、45、50），其在所述带轮以低于给定旋转速度的速度旋转时禁止所述轴（14）的驱动并且在所述带轮以大于所述给定速度的旋转速度旋转时允许所述轴（14）由所述带轮（11）驱动。

2.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，

所述独立脱离装置包括离合器（36、37），其允许所述轴（14）在接合力的作用下相对于所述带轮（11）联接，和至少一个惯性质量（40、41、42、43），其在所述带轮（11）旋转过程中相对于所述轴线（15）径向移位并且所述惯性质量（40、41、42、43）的移位产生所述接合力。

3.根据权利要求2所述的联接装置，其特征在于，

所述接合力通过圆锥形板（45）从所述惯性质量（40、41、42、43）轴向传递到所述离合器（36、37），所述惯性质量（40、41、42、43）在它的径向移位过程中靠着所述圆锥形板（45）承座。

4.根据权利要求3所述的联接装置，其特征在于，

所述联接装置包括复位弹簧（51），所述复位弹簧（51）反作用于所述接合力并且在所述带轮（11）的旋转速度低于所述给定旋转速度时维持所述离合器（36、37）脱离。

5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的联接装置，其特征在于，

所述离合器（36、37）是圆锥形的。

6.根据权利要求5所述的联接装置，其特征在于，

所述离合器（36、37）包括分成两个交替的组件（36、37）的几个摩擦圆锥（30至35），藉此第一组件（36）旋转地连接所述带轮（11），并且所述第二组件（37）旋转地连接所述轴（14）。

7.一种适用于安装到机动车中的发动机组，包括内燃机、可逆交流电机（12），其允许启动所述内燃机和产生电能，和附件（13），藉此所述内燃机和可逆交流电机（12）用带（10）旋转地驱动所述附件（13），其特征在于，

所述发动机组包括根据前述权利要求中的任意一项所述的位于所述内燃机的输出轴（14）和由所述带（10）驱动的带轮（11）之间的联接装置。

8.根据权利要求7所述的发动机组，其特征在于，

所述附件是气候控制组件（13）。