CN103423330A - 用于空调压缩机的滑轮装置 - Google Patents

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CN103423330A CN2013102749674A CN201310274967A CN103423330A CN 103423330 A CN103423330 A CN 103423330A CN 2013102749674 A CN2013102749674 A CN 2013102749674A CN 201310274967 A CN201310274967 A CN 201310274967A CN 103423330 A CN103423330 A CN 103423330A
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N·伯鲁特
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Abstract

用于旋转机器的滑轮装置(1)包括具有若干个轴向肋(13)的滑轮(6)、包括用于被设置在旋转机器的旋转轴(3)上的轴向联轴套(20)的扭矩传输装置(8)、径向板(21)和设置在所述滑轮(6)与扭矩传输装置(8)之间的缓冲元件(30，40)，所述径向板(21)从轴向联轴套(20)开始径向延伸且包括若干个规律地向外延伸分布的径向齿(23)，两个相邻的齿(23)在圆周方向上通过槽(24)被分开，缓冲元件(30)在圆周上位于扭矩传输装置(8)和滑轮(6)之间。缓冲元件(30)包括至少一个设置在径向齿(23)的每个槽(24)中的缓冲部分(36，37)，且在圆周上位于扭矩传输装置(8)的径向齿(23)与滑轮(6)的轴向肋(13)之间。

Description

用于空调压缩机的滑轮装置
技术领域
本发明涉及驱动滑轮与通过所述滑轮所驱动的轴之间的扭矩传递装置。所述类型的扭矩传递装置尤其可用于例如设置在机动车辆上的空调压缩机中。
背景技术
当惯性导致动滑轮，例如交流发电机滑轮趋向于继续以相同速度旋转时，通过曲轴滑轮被连接在发动机上的传动带可能会突然减速。
在曲轴滑轮与传输轴之间是刚性联轴节的情况下，当瞬间速度变化时，传动带承受很大的应力。所述速度变化可能是由于，例如可能造成断裂风险的不正常疲劳、传动带在滑轮上滑动或滑轮之间的传动带的边震动所造成的。
为了减缓这种现象，可以在从动滑轮和从动轴之间加入扭矩限定装置，从而弥补非轮生的损坏或发动机的突然减速，这种减速通常发生在工作中的发动机中，尤其是低转速和柴油发动机中。因此，在空调压缩机卡紧导致扭矩非常大的情况下，滑轮继续转动并不会使轴驱动或不会相对于传动带滑动，这样所述滑轮很快就会损坏。
可以在滑轮和传动轴之间设置缓冲器从而过滤发动机非轮生现象和由于传动轴旋转所造成的震动。
专利文献EP0702167(Denso)中描述了通过两个固定装置使扭矩在滑轮与传动轴之间传输的传输装置，所述两个固定装置之间设有弹性环。
然而，这样的构造难于实施，这是因为需要使用若干个固定装置且即不能够足够地将发动机的非轮生现象给过滤掉，也不能将传动轴的震动给很好地过滤掉。
专利文献FR2853373(Hutchinson)描述了一种滑轮装置，所述滑轮装置包括滑轮、扭矩限制器和设置在所述滑轮与扭矩限制器之间的弹性环。所述弹性环包括环形中心芯、向外延伸且能够与滑轮协作的径向凸起和向内延伸能够与扭矩限制器协作的径向凸起，因此凸起的爪通过剪应力发生作用。
所述弹性元件不能够以有效的方式将发动机的非轮生现象过滤掉。此外，弹性元件被强大的剪应力所激发从而导致寿命减短。
发明内容
本发明的主题是弥补以上缺点。
本发明的主题是用于空调压缩机的滑轮装置，所述滑轮装置能够有效过滤发动机引起的非轮生现象并且这种非轮生现象也被传递给传动带，所述滑轮装置还包括扭矩限制器***。因此，传送带的寿命得以延长
根据实施方式所述，本发明涉及用于旋转机器的滑轮装置，所述滑轮装置包括具有若干个轴向肋的滑轮、包括用于被设置在旋转机器的旋转轴上的轴向联轴套的扭矩传输装置、径向板和设置在所述滑轮与扭矩传输装置之间的缓冲器，所述径向板从轴向联轴套开始径向延伸且包括若干个规律地向外延伸分布的径向齿，两个相邻的齿在圆周方向上通过槽被分开。
缓冲器包括至少一个设置在径向板的每个槽中的缓冲部分，所述缓冲部分在圆周上位于扭矩传输装置的径向齿和滑轮的肋之间。
因此，缓冲器的特殊形状允许在圆周上位于扭矩传输装置的齿与滑轮的肋之间使用塑料且只在压力下进行工作。发动机的非轮生现象和震动从而有效地通过缓冲器进行过滤。
有利地，缓冲器包括设置在厚度上的内部底座，该底座的形状与扭矩传输装置的径向板一致。
有利地，缓冲器在缓冲部分与扭矩传输装置的齿之间包括镂空部分，所述镂空部分用于与滑轮的径向肋协作。
缓冲器可以包括位于扭矩传输装置的径向板的每个槽与镂空部分之间的两个缓冲部分。例如，当所述滑轮装置不工作时，缓冲部分的厚度几乎是相等的。
缓冲器的内部底座可以限定用于吸收震动的径向部分，所述径向部分在径向上位于扭矩传输装置的槽的四周内表面与滑轮的肋之间，且在圆周上位于两个相邻的径向齿之间。
根据实施方式所述，镂空部分具有从缓冲器的四周外表面上伸出的开口。
根据实施方式所述，扭矩传输装置的齿径向上延伸至缓冲器的四周外表面上。
根据另一个实施方式所述，每个缓冲部分包括至少一个穿过缓冲器厚度的孔。
所述穿孔例如是圆形、长方形或正方形。
有利地，缓冲器被复制模铸在扭矩传输装置上。
缓冲器因此可以包括在内部底座中轴向延伸的复制模铸的轴向点，所述轴向点能够与设置在扭矩传输装置的径向板上的相应钻孔协作。
有利地，缓冲器被复制模铸在滑轮上。
缓冲器优选地采用塑料材质，例如高弹性热塑塑料(TPE)。
有利地，扭矩传输装置是扭矩限制器。尤其是，所述扭矩限制器可以设有易碎装置，所述易碎装置能够在扭矩高于限值的情况下保证旋转轴与滑轮脱离。
本发明同样涉及旋转机器，所述旋转机器包括同轴中空轴、传输轴和根据上述实施方式其中之一所述的滑轮装置。
附图说明
本发明其他的目的、特征和优点将在以下描述中进行展现，以下描述仅作为非限制性示例给出且附有参考附图，其中：
-图1是根据本发明第一个实施方式所述的滑轮装置的前视图；
-图2是根据图1中的滑轮装置的II-II剖开的剖面图，图2中示出的滑轮装置设置在机动车辆的空调机轴上；
-图3是根据图1中的滑轮装置的III-III剖开的剖面图；
-图4是根据图3中的滑轮装置的IV-IV剖开的剖面图；
-图5示出了图4中的滑轮装置旋转时的情况；
-图6是根据第一个实施方式所述的缓冲器的透视图；
-图7是根据第二个实施方式所述的滑轮装置的剖面图；
-图8是根据第二个实施方式所述的缓冲器的透视图；
-图9是根据第三个实施方式所述的滑轮装置的剖面图；
-图10是根据图9所示的滑轮装置的X-X剖面图；
-图11是根据第三个实施方式所述的缓冲器的剖面图；
-图12是根据第四个实施方式所述的滑轮装置的剖面图；
-图13是根据图12所述的滑轮装置的XIII-XIII的剖面图；
-图14示出了图13中示出的滑轮装置的旋转情况；
-图15是根据第四个实施方式所述的缓冲器的透视图。
具体实施方式
如图所示，本发明的实施例涉及参考数字为1的滑轮装置，其组件用于设置在机动汽车中的空调压缩机中。
在图1和2中示出的实施方式中，滑轮装置1被设置在压缩机中，所述压缩机包括非旋转的罩2和旋转轴X的传输轴3。传输轴3详细地示出在图2中，其包括凸肩3a和用于与螺母4协作的丝扣部分3b。所述罩2包括与传输轴3同轴的中空轴5.
如图所示，滑轮装置1包括滑轮6、滚动轴承7和扭矩传输装置，在本例中为扭矩限制器8。
更具体地说，滑轮6包括提供用于与传动带或链(未示出)协作的外表面的外部轴向部分9、内部轴向部分10和连接所述内部10和外部9部分的径向环形中间部分11。所述内部10和外部9部分与旋转轴X同轴。内部轴向部分10包括在径向上从轴向端部向内的径向边10a、容纳滚动轴承7的镗孔10b和两个侧向表面10c、10d。在内外轴向部分9、10之间还设有在中间部分11上连接的加固肋12。
外部轴向部分9的圆柱形外表面设有肋9a，在肋9b之间设有凹槽9b，在所述凹槽9b内设有V形传动带或包括相应肋的唯一的传动带，所述传动带未示出在图中。滑轮6的与罩2相对的其中一个侧表面10c包括若干个轴向肋13，所述轴向肋13的形状例如是正方向或长方形的，从与罩2相对的一侧的径向侧表面10c开始向外延伸。轴向肋13，如图4所示，规则地在径向侧表面10c的圆周方向上分布。
滚动轴承7包括内环14、外环15、一排滚动元件16、确保滚动元件16的圆周间距的壳(未示出)和两个相对于由滚动元件16的中心经过的径向平面对称的密封垫17，所述滚动元件16在此采用滚珠形式且设置在环14、15的滚动路径14a、15a之间。
内环14包括轴向循环外表面，在所述表面中设有滚动元件16的环形滚动路径14a、与中空轴5的外部圆柱形表面接触的镗孔14b和两个径向侧表面14c、14d。其中一个侧表面14c与中空轴5的凸肩5a发生轴向接触，另一个侧表面14d与轴向固定装置18，例如卡环发生轴向接触。
外环15设有镗孔，在所述镗孔中设有滚动元件16的环形滚动路径15a和槽15b，在所述槽15b中咬合有密封垫17，轴向循环外表面15c通过L形的环形法兰19和两个轴向侧表面15d、15e咬合在滑轮6的镗孔10b上。其中一个侧表面15e与滑轮6的轴向边10a在轴向上支撑。环形法兰19包括用于折叠从而在轴向上固定滚动轴承7的外环15的轴向部分(未示出)。在实施变型中，滑轮6可以通过直接在塑料，例如聚酰胺的外环15上复制模铸而成。从而保证所述元件之间良好的粘附性。通过模铸获得滑轮6可以使滑轮6具有复杂的形状同时质量很轻且制造成本相对较低。当然，在实施变型中，所述滑轮6也可以是钢的且直接地被装合在外环15上。
如图所示，金属钢板冲压实现的扭矩限制器8包括轴向联轴套20和从所述轴向联轴套20开始在径向上向外延伸的径向板21。径向板21和轴向联轴套20形成一个元件。轴向联轴套20通过垫圈22被固定在凸肩5a和螺帽6之间的轴的端部附近的传输轴3上。径向板21通常是盘形且包括若干个径向上向外延伸的规则分布的径向齿23。两个相邻的齿23在圆周方向上通过槽24被分开。
径向板21另外包括第一列长方形的穿孔25，所述穿孔25的数量例如是4个，在圆周上有角度地互相等距离地规则分布，从而允许***组装工具(未示出)。在实施变型中，可以设有不同数量和不同形状的钻孔。径向板21还包括第二列长方形的穿孔26，所述穿孔26的数量例如是4个，互相以相同的圆为中心有角度地等距离分布且设置在第一列钻孔25和轴向联轴套20之间。两个相邻的钻孔26通过部分26a在圆周上被分开，当通过传输轴3的滑轮6传输的扭矩超过限值，例如50N.m时，所述部分26a断裂。
滑轮装置1包括设置在滑轮6和扭矩限制器8之间的缓冲元件30从而过滤掉发动机的非轮生现象和传输轴3的震动。
如图1-6所示，缓冲元件30通常采用冠状，所述缓冲元件30包括第一个侧壁31和第二个侧壁32，在所述两个侧壁之间设有内底座33，所述内底座33实现在厚度上且同时在钻孔(未示出)中径向伸出，所述钻孔的直径大于传输轴的直径。内底座33的形状与扭矩限制器8的径向板21的形状一致，即内底座33具有若干个楔形榫的腔33a，扭矩限制器8的径向板21的齿23恰好设置在其中。在实施变型中，齿23和相应的腔33a可以采用其他的形状，例如长方形。第一个侧壁31轴向支撑在滑轮6的轴向侧表面10c上，第二个侧壁32向滑轮装置1的外部设置。
以塑料，例如弹性热塑塑料(TPE)实现的缓冲元件30被复制模铸在扭矩限制器8上且包括轴向模铸点34，所述模铸点34在内底座33中在缓冲元件30的壁31、32之间轴向延伸从而与实施在扭矩限制器8的径向板21上的相应的钻孔21a协作。
缓冲元件30包括若干个镂空部分35，每个镂空部分35与滑轮6的轴向肋13协作。每个镂空部分35具有与相应轴向肋13一致的形状且通过四周外表面30a上的开口35a从缓冲元件30中伸出。如图所示，镂空部分35不是穿透的。
在示出例中，缓冲元件30包括两个缓冲部分36、37，两个缓冲部分36、37设置在径向板21的每个槽24中。每个缓冲部分36、37在圆周上位于镂空部分35两侧的扭矩限制器8的径向齿23与滑轮6的轴向肋13之间。径向齿23和轴向肋13之间的缓冲部分36、37的圆周位置允许所述缓冲部分只在如下所述的压力下工作，图5中尤其示出了这种情况。
如图所示，当滑轮装置不工作时，缓冲部分36、37具有几乎相等的厚度。在实施变型中，可以在扭矩限制器8的齿23与滑轮6的轴向肋13之间仅设有一个缓冲部分。
缓冲元件30的内底座33限定了震动吸收的径向部分38。所述径向部分38在径向上位于扭矩限制器8的槽24的四周内表面与滑轮6的轴向肋13之间，且在圆周上位于两个相邻径向齿23之间。
在图1-6中示出的例子中，内底座33的腔33a在径向上被外部径向部分39所限定。
图5示出了旋转中的滑轮装置1。当传输轴3沿着箭头F方向旋转时，滑轮6的每个肋在圆周上将缓冲元件30的缓冲部分37之一向扭矩限制器8的径向板21的齿23紧压。当旋转时，滑轮6的肋13通过缓冲元件30将扭矩限制器8的齿23驱动。通过扭矩限制器8可以减轻滑轮6和传输轴3之间的速度变化和震动，速度变化和震动只能通过缓冲部分37(在F方向上旋转)或36(在F方向的相反方向上旋转)的挤压来得到缓冲。
在图7和8中示出的实施方式中，相同的元件使用相同的参考数字表示，所述实施方式与图1——6中示出的缓冲元件30形式的实施方式有所不同。
如图7和8所示，缓冲元件30的每个腔33a径向上通过开口33b向缓冲元件30的外部伸出，因此，扭矩限制器8的齿23在径向上一直延伸到缓冲元件的四周外表面30a上。
在图9-11中示出的实施方式中，相同的元件使用相同的参考数字表示，所述实施方式与图1——6中示出的缓冲元件30形式的实施方式有所不同。
如图9-11所示，实现在缓冲元件30的第一个侧表面31上的镂空部分35不在缓冲元件30的四周外表面30a上伸出，即镂空部分35被缓冲元件30的外部径向部分30b所围绕。
如图12-15中所示，相同的元件使用相同的参考数字表示，所述实施方式与图1-6中示出的缓冲元件30形式的实施方式有所不同。
如图12-15所示，通常为冠形的缓冲元件40包括第一个侧壁41和第二个侧壁42，在两个侧壁之间设有内底座43，所述内底座43在厚度上实现，同时在钻孔(未标示)中径向伸出，所述钻孔的直径大于传输轴的直径。内底座43的形状与扭矩限制器8的径向板21的形状一致，即内底座43设有若干个楔形榫，其中设有实现在厚度上的扭矩限制器8的径向板21的齿23，其形状与扭矩限制器8的径向板21的形状一致。内底座43在图15中以虚线示出。
以塑料，例如弹性热塑塑料(TPE)实现的缓冲元件40被复制模铸在扭矩限制器8上且包括轴向模铸点44，所述模铸点44在内底座43中在缓冲元件40的壁41、42之间轴向延伸从而与实施在扭矩限制器8的径向板21上的相应的钻孔21a协作。内底座43的腔43a径向上通过开口43b向缓冲元件40的外部伸出，因此，扭矩限制器8的齿23在径向上一直延伸到缓冲元件40的四周外表面40a上。在实施变型中，可以使每个径向齿23的端部与缓冲元件40的外部径向部分接触。
缓冲元件40包括若干个镂空部分45，每个镂空部分45与滑轮6的轴向肋13协作。每个镂空部分45具有与相应轴向肋13一致的形状且不从缓冲元件40的四周外表面40a上伸出。在实施变型中，也可以使镂空部分45在缓冲元件40的四周外表面40a上伸出。如图所示，镂空部分45不是穿透的。在示出例中，缓冲元件40包括两个设置在径向板21的槽24中的缓冲部分46、47。每个缓冲部分46、47在圆周上位于镂空部分45两侧的扭矩限制器8的径向齿23与滑轮6的轴向肋13之间。径向齿23和轴向肋13之间的缓冲部分46、47的圆周位置允许所述缓冲部分只在压力下工作。
如图所示，当所述滑轮装置不工作时，缓冲部分46、47的厚度可以几乎是相等的。每个缓冲部分46、47包括穿透缓冲元件40厚度的孔48、49。如图所示，每个穿孔可以是长方形或正方形的。在图12——15示出的例子中，扭矩限制器8包括若干个径向齿，例如可以是6个，径向齿的数量小于上述实施方式中齿的数量，从而可以限定更大的槽以容纳穿孔48、49。
缓冲元件40的内底座43限定了吸收震动的内部径向部分50，所述内部径向部分50在径向上位于扭矩限制器8的槽24的四周内表面24a与滑轮6的轴向肋13之间且在圆周上位于两个相邻的径向齿23之间。
图14示出了旋转中的滑轮装置1。当传输轴3沿着箭头F方向旋转时，滑轮6的每个肋13在圆周上将缓冲元件40的缓冲部分46向扭矩限制器8的径向板21的齿23挤压。滑轮6的肋13则通过缓冲元件40驱动扭矩限制器8的齿23旋转。通过扭矩限制器8可以减轻滑轮6和传输轴3之间的速度变化和震动，速度变化和震动只能通过缓冲部分46(在F方向上旋转)或47(在F方向的相反方向上旋转)的挤压来得到缓冲。所述挤压优选通过实现在每个缓冲部分46、47上的穿孔48、49来实现。
在每个实施方式中，缓冲元件被复制模铸在扭矩限制器和滑轮上。在实施变型中，可以不将缓冲元件复制模铸在滑轮上。
本发明不局限于上述实施方式且可以通过各种变型得以实施。
通过本发明，可以以简单、经济且容易的方式制造和组装由滑轮、滚轮、扭矩限制器和缓冲元件构成的组件，所述组件随后可以完整地进行运输和被固定在相关支撑件上。
本发明有利地被应用于根据上述实施方式其中之一所述的包括共轴中空轴5、传输轴3和滑轮装置1的旋转机器中。
此外，缓冲元件的特殊形式允许在圆周上位于扭矩限制器的齿和滑轮的肋之间使用塑料且只在压力下进行工作。
因此，发动机的非轮生现象和震动通过缓冲元件被有效地过滤掉。

Claims (15)

1.用于旋转机器的滑轮装置(1)包括具有若干个轴向肋(13)的滑轮(6)、包括用于被设置在旋转机器的旋转轴(3)上的轴向联轴套(20)的扭矩传输装置(8)、径向板(21)和设置在所述滑轮(6)与扭矩传输装置(8)之间的缓冲元件(30，40)，所述径向板(21)从轴向联轴套(20)开始径向延伸且包括若干个规律地向外延伸分布的径向齿(23)，两个相邻的齿(23)在圆周方向上通过槽(24)被分开，所述滑轮装置(1)的特征在于，缓冲元件(30，40)包括至少一个设置在径向板(21)的每个槽(24)中的缓冲部分(36，37，46，47)，所述缓冲部分(36，37，46，47)在圆周上位于扭矩传输装置(8)的径向齿(23)和滑轮(6)的轴向肋(13)之间。
2.根据权利要求1所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)包括设置在厚度上的内底座(33，34)，该内底座(33，34)的形状与扭矩传输装置(8)的径向板(21)一致。
3.根据权利要求1或2所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)在缓冲部分(36，37，46，47)与扭矩传输装置(8)的径向齿(23)之间包括若干个镂空部分(35，45)，所述每个镂空部分(35，45)用于与滑轮(6)的轴向肋(13)协作。
4.根据权利要求3所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)可以包括位于扭矩传输装置(8)的径向板(21)的每个槽(24)与镂空部分(35，45)之间的两个缓冲部分(36，37，46，47)。
5.根据权利要求4所述的滑轮装置，其中缓冲部分(36，37，46，47)的厚度几乎相等。
6.根据上述权利要求2——5其中之一项所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)的内底座(33，34)限定用于吸收震动的径向部分(38，50)，所述径向部分(38，50)在径向上位于扭矩传输装置(8)的槽(24)的四周内表面(24a)与滑轮(6)的轴向肋(13)之间，且在圆周上位于两个相邻的径向齿(23)之间。
7.根据上述权利要求3-6其中之一项所述的滑轮装置，其中镂空部分(35)具有从缓冲元件(30)的缓冲元件(30)的四周外表面(30a)上伸出的开口(35a)。
8.根据上述权利要求其中之一项所述的滑轮装置，其中扭矩传输装置(8)的齿(23)在径向上一直延伸到缓冲元件(30，40)的四周外表面(30a，40a)上。
9.根据上述权利要求其中之一项所述的滑轮装置，其中每个缓冲部分(46，47)在缓冲元件(40)的厚度上包括至少一个穿孔(48，49)。
10.根据权利要求9所述的滑轮装置，其中穿孔(48，49)是圆形、长方形或正方形。
11.根据上述权利要求其中之一项所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)被复制模铸在扭矩传输装置(8)上。
12.根据权利要求11所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)包括在内底座(33，34)中轴向延伸的复制模铸的轴向点(34，44)，所述轴向点(34，44)能够与设置在扭矩传输装置(8)的径向板(21)上的相应钻孔(21a)协作。
13.根据上述权利要求其中之一项所述的滑轮装置，其中缓冲元件(30，40)被复制模铸在滑轮(6)上。
14.根据上述权利要求其中之一项所述的滑轮装置，其中，缓冲元件(30，40)采用塑料材质。
15.根据上述权利要求其中之一项所述的包括共轴中空轴(5)、传输轴(3)和滑轮装置(1)。
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