CN109340349A - 一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及弹簧摩擦制动的减震皮带轮，包括皮带轮毂、芯轴、减震弹簧、摩擦制动弹簧、摩擦止动圈、第一滚珠轴承、第二滚珠轴承、减震制动架、连接架和定位圈，芯轴具有法兰部和轴体部，减震弹簧、减震制动架、连接架、第一滚珠轴承、定位圈依次套设于轴体部之外，减震弹簧一端抵靠于法兰部，减震弹簧另一端抵靠于减震制动架；减震制动架与连接架之间采用凹凸结构相配；摩擦制动弹簧套设于减震制动架，摩擦制动弹簧的两端分别抵靠于连接架和第二滚珠轴承；摩擦止动圈套设于摩擦制动弹簧，摩擦止动圈与皮带轮毂过盈配合；第二滚珠轴承套设于芯轴的法兰部，第二滚珠轴承通过一嵌合于皮带轮毂内壁的定位垫圈限位。本发明结构简单，便于广泛推广。

Description

一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮

技术领域

本发明属于汽车发电机用皮带轮毂技术领域，具体涉及一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮。

背景技术

汽车发电机单向皮带轮毂源于德国，目前己经被世界上的一些高档汽车广泛应用。汽车发电机单向皮带轮毂的主要作用是：一、减少前端轮系张紧力波动，提高前端轮系各零部件寿命；二、减少前端轮系的转速波动，降低前端轮系的噪音；三、避免反向冲击，有效保护发电机；四、降低发电机反转造成的能量消耗，节约能源。其中，汽车发电机单向皮带轮毂的最大的优点在于，在皮带传送装置工作的时候，可以减少震动和起伏，特别在转速改变的时候，减少通过皮带联接附件工作时的噪音，减少了皮带***产生的震动，减少了电流波动，延长了皮带的使用寿命及发电机调节器的寿命。它可以使发电机(附件转动***中质量最大的)在曲轴减速时(可能只有千分之几秒)从扭转振动中解除出来，从而使转矩下降。

例如，公开号为CN103363064B的专利文献公开了弹簧摩擦制动的单向耦合减震皮带轮，包括芯轴，芯轴伸入皮带轮毂毂，皮带轮毂毂内壁压入摩擦止动圈、定位套，芯轴的外径形成凸环，凸环具有台阶；芯轴外套垫圈，垫圈形成台阶；芯轴外套减震弹簧，减震弹簧一头顶于芯轴的凸环，该头的端面顶于凸环的台阶；减震弹簧另头顶于垫圈，该头的端面顶于垫圈的台阶；垫圈外套并转动配合摩擦滑动圈；摩擦弹簧外套于减震弹簧，摩擦弹簧一头装入摩擦滑动圈内，另一头装入摩擦止动圈内，摩擦滑动圈的外壁与定位套间隙配合；摩擦止动圈和摩擦滑动圈的内径均比摩擦弹簧的外径小，以增加弹簧的张力；摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈通过摩擦锁定，且摩擦弹簧与摩擦止动圈、摩擦滑动圈能交替分离。

上述单向耦合减震皮带轮存在以下不足之处：一、需要在螺纹芯轴上开设凹形卡槽，制造工艺复杂；二、组装的零件较多，装配流程复杂；三、结构复杂、制造成本高，难以广泛推广。

因此，本领域亟需对减震皮带轮的结构进行优化。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，包括皮带轮毂以及安装于皮带轮毂内的芯轴、减震弹簧、摩擦制动弹簧、摩擦止动圈、第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，所述芯轴具有法兰部和轴体部，所述减震皮带轮还包括减震制动架、连接架和定位圈；所述减震弹簧、减震制动架、连接架、第一滚珠轴承、定位圈依次套设于芯轴的轴体部之外，减震弹簧的一端抵靠于芯轴的法兰部，减震弹簧的另一端抵靠于减震制动架；所述减震制动架与连接架之间采用凹凸结构相配；所述摩擦制动弹簧套设于减震制动架之外，摩擦制动弹簧的两端分别抵靠于连接架和第二滚珠轴承；所述摩擦止动圈套设于摩擦制动弹簧之外，所述摩擦止动圈与皮带轮毂过盈配合；第二滚珠轴承套设于芯轴的法兰部之外，所述第二滚珠轴承通过一嵌合于皮带轮毂内壁的定位垫圈限位。

作为优选方案，所述芯轴的轴体部包括法兰部的一端延伸的连接段、中间段和自由段，所述连接段的外径大于中间段的外径，所述中间段的外径大于自由段的外径；所述减震弹簧套设于连接段之外，所述减震制动架和连接架套设于中间段之外，所述第一滚珠轴承和定位圈套设于自由段之外。

作为优选方案，所述芯轴的法兰部与减震弹簧抵靠的端面具有第一螺旋面和第一定位台阶，所述第一定位台阶用于抵靠减震弹簧簧丝的端面。

作为优选方案，所述减震制动架与减震弹簧抵靠的端面为第二螺旋面和第二定位台阶，所述第二定位台阶用于抵靠减震弹簧簧丝的另一端面。

作为优选方案，所述减震制动架为中空凸圈结构，包括主体部和凸起部，所述第二螺旋面及第二定位台阶均位于主体部内，所述凸起部的内径与所述芯轴的轴体部的中间段的外径间隙配合；所述摩擦制动弹簧套设于减震制动架的主体部之外。

作为优选方案，所述摩擦制动弹簧包括簧圈和弯折部，所述减震制动架的主体部具有与摩擦制动弹簧的弯折部相配的安装槽。

作为优选方案，所述连接架为中空凸圈结构，包括主体部和凸起部，主体部的内径与减震制动架的凸起部的外径相配，主体部的外径大于减震制动架的主体部的外径且小于摩擦制动弹簧的外径。

作为优选方案，所述连接架的凸起部之外套设一第三滚珠轴承，第三滚珠轴承的两侧分别抵靠第一滚珠轴承和连接架的主体部；第三滚珠轴承的外径与皮带轮毂的内径相配。

作为优选方案，所述第三滚珠轴承与摩擦止动圈的一端之间设有第一防油垫片；所述第二滚珠轴承与摩擦止动圈的另一端之间设有第二防油垫片。

作为优选方案，所述皮带轮毂的内壁具有与定位垫圈相配的限位槽，所述定位垫圈嵌合于限位槽内；所述定位垫圈与芯轴的法兰部间隙配合。

本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明的弹簧摩擦制动的减震皮带轮无需在螺纹芯轴上开设凹形卡槽，制造工艺简单；组装的零件较少，装配效率高；传动可靠、使用寿命长、结构简单、制造成本低，便于广泛推广。

附图说明

图1是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的结构示意图；

图2是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的芯轴的结构示意图；

图3是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的芯轴的另一状态的结构示意图；

图4是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的减震弹簧的结构示意图；

图5是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的减震弹簧的另一状态的结构示意图；

图6是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的减震制动架的结构示意图；

图7是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的减震制动架的另一状态的结构示意图；

图8是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的摩擦制动弹簧的结构示意图；

图9是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的摩擦制动弹簧的另一状态的结构示意图；

图10是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的摩擦止动圈的结构示意图；

图11是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的摩擦止动圈的另一状态的结构示意图；

图12是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的连接架的结构示意图；

图13是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的连接架的另一状态的结构示意图；

图14是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的第一防油垫片的结构示意图；

图15是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的第一防油垫片的另一状态的结构示意图；

图16是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的第二防油垫片的结构示意图；

图17是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的第二防油垫片的另一状态的结构示意图；

图18是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的定位垫圈的结构示意图；

图19是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的定位垫圈的另一状态的结构示意图；

图20是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的定位圈的结构示意图；

图21是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的定位圈的另一状态的结构示意图；

图22是本发明实施例一的弹簧摩擦制动的皮带轮毂的结构示意图；

图23是本发明实施例二的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的结构示意图；

图24是本发明实施例二的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的连接架的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：左、右等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

实施例一：

如图1-22所示，本实施例的弹簧摩擦制动的减震皮带轮，包括芯轴1、减震弹簧2、减震制动架3、摩擦制动弹簧4、摩擦止动圈5、连接架6、第一防油垫片7、第二防油垫片8、第二滚珠轴承9、第三滚珠轴承10、定位垫圈11、第一滚珠轴承12、定位圈13和皮带轮毂14。

如图2所示，芯轴1具有法兰部1-9和轴体部，法兰部1-8的左端面具有第一螺旋面，第一螺旋面具有起始位置1-2和终止位置1-3，法兰部1-8的左端面还具有第一定位台阶1-1。芯轴1的轴体部包括法兰部1-9的左端向左延伸的连接段1-4、中间段1-5和自由段1-6，连接段1-4的外径大于中间段1-5的外径，中间段1-5的外径大于自由段1-6的外径。减震弹簧2、减震制动架3、连接架6、第一防油垫片7、第三滚珠轴承10、第一滚珠轴承12、定位圈13依次套装在芯轴的轴体部之外；具体地，减震弹簧2套设在芯轴的轴体部的连接段1-4之外，减震弹簧2的右端抵靠在芯轴的法兰部1-9的左侧，将减震制动架3套装在芯轴的轴体部的中间段1-5之外，从而使减震弹簧2的左端抵靠在减震制动架3的右侧。其中，如图4和5所示，减震弹簧2由正方形钢丝卷成，正方形钢丝具有弹性扭矩大、体积小的特点；减震弹簧2具有左端部2-1和右端部2-3，左端部2-1具有左簧丝端面2-2，右端部2-3具有右簧丝端面2-4。如图6和7所示，减震制动架3为中空凸圈结构，包括主体部和凸起部，主体部的内腔具有第二螺旋面3-2和第二定位台阶3-1，第二螺旋面3-2朝向右侧且具有起始位置3-3；凸起部的内径3-5与芯轴的轴体部的中间段1-5的外径间隙配合。减震弹簧的右端部2-3抵靠在芯轴的法兰部的第一螺旋面上，且减震弹簧的右簧丝端面2-4抵靠第一定位台阶1-1，防止减震弹簧2相对于芯轴1运动；减震弹簧2的左端部2-1抵靠在减震制动架的第二螺旋面3-2上，且减震弹簧的左簧丝端面2-2抵靠第二定位台阶3-1，防止减震弹簧2相对于减震制动架3运动。

另外，如图7所示，减震制动架3的主体部与凸起部连接的端面开设有安装槽3-7，安装槽3-7用于安装摩擦制动弹簧4。具体地，如图8和9所示，摩擦制动弹簧4包括簧圈4-1和弯折部4-2，摩擦制动弹簧的弯折部4-2嵌装在减震制动架的安装槽3-7内，摩擦制动弹簧的簧圈4-1围设在减震制动架的主体部上并向右延伸至减震弹簧的外侧。如图10和11所示，摩擦止动圈5为中空环圈结构，摩擦止动圈的内径5-2与摩擦制动弹簧4的外径相配，使得摩擦止动圈5套装在摩擦制动弹簧4之外；摩擦止动圈的外径5-1与皮带轮毂的第一内孔14-1的尺寸相配，以便摩擦止动圈5安装在皮带轮毂内。摩擦止动圈5的右端与摩擦制动弹簧4的右端齐平，摩擦止动圈5和摩擦制动弹簧4的右端抵靠安装第二防油垫片8，如图16和17所示，第二防油垫片8为环圈结构，第二防油垫片8的外径与皮带轮毂的第二内孔14-2的尺寸相配，且皮带轮毂的第二内孔14-2的尺寸大于第一内孔14-1的尺寸。在皮带轮毂的第二内孔14-2内安装第二滚珠轴承9，第二滚珠轴承9套装在芯轴的法兰部1-9上，第二滚珠轴承9的左侧抵靠第二防油垫片8的右侧，第二滚珠轴承9的右侧通过定位垫圈11限位；具体地，如图22所示，在皮带轮毂的第二内孔14-2开设限位槽14-3，限位槽14-3为环形结构，限位槽14-3内用于嵌合定位垫圈11，如图18和19所示，定位垫圈11为环圈结构，且与限位槽14-3的结构相配，定位垫圈11与芯轴的法兰部1-9间隙配合。

将连接架6套装在芯轴1上，以便抵靠摩擦制动弹簧的簧圈4-1的左端。具体地，如图12和13所示，连接架6为中空凸圈结构，包括主体部6-6和凸起部6-1，主体部的内径6-2与减震制动架的凸起部的外径3-6相配，使得连接架6与减震制动架3之间通过凹凸结构相配，结构稳定性佳。连接架的主体部6-6的外径大于减震制动架的主体部的外径且小于摩擦制动弹簧的外径，以便摩擦制动弹簧的簧圈4-1的左端抵靠在连接架凸出于减震制动架的位置，以及使得连接架6与摩擦止动圈5之间间隙配合。连接架的凸起部的内径6-4与芯轴的中间段1-5的外径间隙配合，使得连接架的凸起部的内径6-4套装在芯轴的中间段1-5之外。

另外，如图13所示，连接架的主体部6-6和凸起部6-1之间具有台阶过渡结构6-3，台阶过渡结构6-3的设置构成避让空间，以便安装第一防油垫片7。如图14和15所示，第一防油垫片7为环圈结构，第一防油垫片7的右侧抵靠摩擦止动圈5的左端安装，使得安装后的第一防油垫片7的左侧与连接架的凸起部6-1的右侧齐平；第一防油垫片7的外径与皮带轮毂的第一内孔14-1的尺寸相配，以便第一防油垫片7安装在皮带轮毂14内；第一防油垫片7的内径大于台阶过渡结构6-3的外径。连接架的凸起部6-1之外套装第三滚珠轴承10，第三滚珠轴承10的右侧与第一防油垫片7的左侧相互抵靠，第三滚珠轴承10的左侧与芯轴的中间段1-5、自由段1-6的连接位置齐平；第三滚珠轴承10的外径与皮带轮毂的第一内孔14-1的尺寸相配，以便第三滚珠轴承10安装在皮带轮毂14内；第三滚珠轴承的设置，使得芯轴与皮带轮毂间的支撑更加可靠。第三滚珠轴承10的左侧抵靠安装第一滚珠轴承12，第一滚珠轴承12套装在芯轴的自由段1-6之外，第一滚珠轴承12的右侧抵靠在第三滚珠轴承10的左侧以及芯轴的中间段1-5、自由段1-6的连接位置；第一滚珠轴承12的外径与皮带轮毂的第一内孔14-1的尺寸相配，以便第一滚珠轴承12安装在皮带轮毂14内，且第一滚珠轴承12的左侧面与皮带轮毂的左侧面齐平。如图20和21所示，定位圈13为套筒结构，定位圈13的内径13-1与芯轴的自由段1-6的外径相配，使得定位圈的开口端沿芯轴的自由段套入，安装完成后，使得芯轴的自由段的端面1-7抵靠在定位圈13的闭合端，定位圈的开口端的端面13-2抵靠第一滚珠轴承12的左端，以进行定位。另外，定位圈13的闭合端开设有通孔。

当摩擦止动圈5的扭力旋向与摩擦制动弹簧4的盘绕方向相反时，摩擦制动弹簧4的外径就会产生扩张力，与摩擦止动圈5的内径产生摩擦力而出现锁定状态。当摩擦止动圈5的扭力旋向与摩擦制动弹簧4的盘绕方向相同时，摩擦制动弹簧4的外径就会变形收缩，与摩擦止动圈5的内径的摩擦力解除而形成自由状态，由此中断动力的传递。

另外，当皮带轮毂14转动，皮带轮毂14带动摩擦止动圈5转动，摩擦止动圈5带动摩擦制动弹簧4转动，摩擦制动弹簧4带动减震制动架3转动，减震制动架3带动减震弹簧2向外扩张，从而实现减震的作用，整个皮带轮运行的稳定性好。

本实施例的弹簧摩擦制动的减震皮带轮无需在螺纹芯轴上开设凹形卡槽，制造工艺简单；组装的零件较少，装配效率高；传动可靠、使用寿命长、结构简单、制造成本低，便于广泛推广。

实施例二：

本实施例的弹簧摩擦制动的减震皮带轮与实施例一的不同之处在于：

如图23和24所示，本实施例的弹簧摩擦制动的减震皮带轮省略了第三滚珠轴承的设置，相应地，连接架的结构可以进一步优化。具体地，连接架16包括主体部和凸起部，连接架的内径16-1与摩擦制动架的凸起部的外径相配，第一防油垫片位于连接架的凸起部之外，无需形成台阶过渡结构；而且，连接架的凸起部的左端以及摩擦制动架的凸起部的左端齐平，且同时抵靠在第一滚珠轴承上。本实施例的弹簧摩擦制动的减震皮带轮的结构进一步得到优化。

其它结构可以参考实施例一。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，包括皮带轮毂以及安装于皮带轮毂内的芯轴、减震弹簧、摩擦制动弹簧、摩擦止动圈、第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，所述芯轴具有法兰部和轴体部，其特征在于，所述减震皮带轮还包括减震制动架、连接架和定位圈；所述减震弹簧、减震制动架、连接架、第一滚珠轴承、定位圈依次套设于芯轴的轴体部之外，减震弹簧的一端抵靠于芯轴的法兰部，减震弹簧的另一端抵靠于减震制动架；所述减震制动架与连接架之间采用凹凸结构相配；所述摩擦制动弹簧套设于减震制动架之外，摩擦制动弹簧的两端分别抵靠于连接架和第二滚珠轴承；所述摩擦止动圈套设于摩擦制动弹簧之外，所述摩擦止动圈与皮带轮毂过盈配合；第二滚珠轴承套设于芯轴的法兰部之外，所述第二滚珠轴承通过一嵌合于皮带轮毂内壁的定位垫圈限位。

2.根据权利要求1所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述芯轴的轴体部包括法兰部的一端延伸的连接段、中间段和自由段，所述连接段的外径大于中间段的外径，所述中间段的外径大于自由段的外径；所述减震弹簧套设于连接段之外，所述减震制动架和连接架套设于中间段之外，所述第一滚珠轴承和定位圈套设于自由段之外。

3.根据权利要求2所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述芯轴的法兰部与减震弹簧抵靠的端面具有第一螺旋面和第一定位台阶，所述第一定位台阶用于抵靠减震弹簧簧丝的端面。

4.根据权利要求3所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述减震制动架与减震弹簧抵靠的端面为第二螺旋面和第二定位台阶，所述第二定位台阶用于抵靠减震弹簧簧丝的另一端面。

5.根据权利要求4所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述减震制动架为中空凸圈结构，包括主体部和凸起部，所述第二螺旋面及第二定位台阶均位于主体部内，所述凸起部的内径与所述芯轴的轴体部的中间段的外径间隙配合；所述摩擦制动弹簧套设于减震制动架的主体部之外。

6.根据权利要求5所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述摩擦制动弹簧包括簧圈和弯折部，所述减震制动架的主体部具有与摩擦制动弹簧的弯折部相配的安装槽。

7.根据权利要求5所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述连接架为中空凸圈结构，包括主体部和凸起部，主体部的内径与减震制动架的凸起部的外径相配，主体部的外径大于减震制动架的主体部的外径且小于摩擦制动弹簧的外径。

8.根据权利要求7所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述连接架的凸起部之外套设一第三滚珠轴承，第三滚珠轴承的两侧分别抵靠第一滚珠轴承和连接架的主体部；第三滚珠轴承的外径与皮带轮毂的内径相配。

9.根据权利要求8所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述第三滚珠轴承与摩擦止动圈的一端之间设有第一防油垫片；所述第二滚珠轴承与摩擦止动圈的另一端之间设有第二防油垫片。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种弹簧摩擦制动的减震皮带轮，其特征在于，所述皮带轮毂的内壁具有与定位垫圈相配的限位槽，所述定位垫圈嵌合于限位槽内；所述定位垫圈与芯轴的法兰部间隙配合。