CN203880044U - 减振皮带轮装置及使用该装置的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减振皮带轮装置及使用该装置的车辆。其中减振皮带轮装置包括相对转动设置的减振盘毂和皮带盘，减振盘毂和皮带盘之间设有弹性部件，减振盘毂和皮带盘上分别设有用于与弹性部件挡止配合的挡止结构，弹性部件为两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有用于在前级减振弹簧介入工作而发生形变后再与相应的挡止结构接触的间距，从而能够在前级减振弹簧介入工作后且扭矩进一步增大到设定值时再与相应的挡止结构接触，起到进一步的减振作用，因此能够适应复杂的运行工况，根据皮带的运转工况调节减振刚度，达到对皮带在多种运转工况条件下最优的减振效果。

Description

减振皮带轮装置及使用该装置的车辆

技术领域

本实用新型涉及减振皮带轮装置及使用该装置的车辆。

背景技术

随着汽车技术的发展和人们使用需求的日益增长，汽车上的附件如空调、转向助力泵和发电机等的应用越来越多，附件的功率消耗也越来越大。这些附件一般是由皮带轮系驱动，皮带轮系由发动机前端设置的曲轴皮带轮驱动。受内燃机的工作特性的影响，内燃机各缸的点火做功会造成曲轴扭矩及转速的波动，由于曲轴皮带轮与曲轴为刚性连接，因此曲轴的扭矩及转速波动会直接传递到皮带轮上，造成对皮带的冲击并引起皮带的抖动，导致皮带使用寿命下降、整车和附件的振动及噪声增大，也影响了附件的工作稳定性和使用寿命。

申请号为201110404734.2、申请公布号 CN 102384242 A的中国专利公开了一种曲轴皮带轮，包括分体设置的减振盘毂（即上述对比文件中的驱动盘）和皮带盘，减振盘毂用于与发动机的曲轴传动连接，皮带盘套设在减振盘毂上并能够相对减振盘毂转动，减振盘毂与皮带盘之间设有沿周向布置的减振弹簧，减振弹簧的两端分别用于与减振盘毂和皮带盘上对应的挡止结构（即上述对比文件中的弹簧挡块和驱动臂）传动配合。使用时，曲轴带动减振盘毂转动，减振盘毂挤压减振弹簧使减振弹簧介入工作，从而通过减振弹簧将扭矩传递给皮带盘使皮带盘转动。这样，减振弹簧就能够将一部分扭矩及转速波动吸收掉，使皮带盘转动更加平稳。但是，实际使用时车辆及其上附件的运行工况比较复杂，所需扭矩也会发生变化，例如由皮带带动的空调压缩机有空转（即空调关，皮带不做功，皮带盘上的扭矩小）、压缩机工作（即空调开1档、2档等，皮带分工况做功，皮带盘上的扭矩大）等工况，仅仅靠单一刚度的减振弹簧无法有效减小皮带在各工况下的振动，仍会影响车辆及附件的性能和使用寿命。另外，上述皮带轮中皮带盘是直接套装在减振盘毂上而相对减振盘毂转动，使用时容易磨损和损坏，皮带盘也容易产生径向跳动，同样会影响车辆及附件的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减振皮带轮装置，以解决现有减振皮轮盘对皮带的减振效果差的问题；同时，本实用新型还提供了一种使用该减振皮带轮装置的车辆。

本实用新型中减振皮带轮装置采用的技术方案是：减振皮带轮装置，包括相对转动设置的减振盘毂和皮带盘，所述减振盘毂和皮带盘之间设有弹性部件，所述减振盘毂和皮带盘上分别设有用于与弹性部件挡止配合的挡止结构，所述弹性部件为两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，所述后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有用于在前级减振弹簧介入工作而发生形变后再与相应的挡止结构接触的间距。

所述弹性部件为两级减振弹簧，两级减振弹簧中前级减振弹簧的长度长于后级减振弹簧的长度，并且两级减振弹簧具有不同的劲度系数。

两级所述减振弹簧的其中一个套设在另一个上。

所述减振盘毂上设有径向凸缘，所述径向凸缘上设有供减振弹簧嵌入的弹簧窗孔，所述径向凸缘于轴向的至少一侧设有用于固定到皮带盘上的减振盘，所述减振盘上设有与所述弹簧窗孔对应的减振盘弹簧窗孔，所述挡止结构是由所述弹簧窗孔和减振盘弹簧窗孔的对应孔壁形成，所述减振盘上于减振盘弹簧窗孔远离径向凸缘的一侧还设有用于防止减振弹簧沿轴向脱出的挡止片，所述径向凸缘与减振盘之间夹设有用于衰减两者的相对转动的减振阻尼片。

所述减振盘毂和皮带盘两者之间设有轴承，所述轴承的内圈套设在减振盘毂的外周面上，所述皮带盘套设在轴承的外圈上。

本实用新型中一种车辆采用的技术方案是：一种车辆，包括发动机和用于与发动机的曲轴传动连接的减振皮带轮装置，所述减振皮带轮装置包括相对转动设置的减振盘毂和皮带盘，所述减振盘毂和皮带盘之间设有弹性部件，所述减振盘毂和皮带盘上分别设有用于与弹性部件挡止配合的挡止结构，所述弹性部件为两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，所述后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有用于在前级减振弹簧介入工作而发生形变后再与相应的挡止结构接触的间距。

所述弹性部件为两级减振弹簧，两级减振弹簧中前级减振弹簧的长度长于后级减振弹簧的长度，并且两级减振弹簧具有不同的劲度系数。

两级所述减振弹簧的其中一个套设在另一个上。

所述减振盘毂上设有径向凸缘，所述径向凸缘上设有供减振弹簧嵌入的弹簧窗孔，所述径向凸缘于轴向的至少一侧设有用于固定到皮带盘上的减振盘，所述减振盘上设有与所述弹簧窗孔对应的减振盘弹簧窗孔，所述挡止结构是由所述弹簧窗孔和减振盘弹簧窗孔的对应孔壁形成，所述减振盘上于减振盘弹簧窗孔远离径向凸缘的一侧还设有用于防止减振弹簧沿轴向脱出的挡止片，所述径向凸缘与减振盘之间夹设有用于衰减两者的相对转动的减振阻尼片。

所述减振盘毂和皮带盘两者之间设有轴承，所述轴承的内圈套设在减振盘毂的外周面上，所述皮带盘套设在轴承的外圈上。

本实用新型采用上述技术方案，减振盘毂和皮带盘之间的弹性部件采用两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，所述后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有间距，从而能够在前级减振弹簧介入工作后且扭矩进一步增大到设定值时再与相应的挡止结构接触，起到进一步的减振作用，因此能够适应复杂的运行工况，根据皮带的运转工况调节减振刚度，达到对皮带在多种运转工况条件下最优的减振效果，进而有效减小皮带轮的扭矩波动，改善皮带的运转工况，减小皮带的抖动及其连接附件的振动，延长皮带寿命并提升整车的舒适性。同时，通过优化弹簧的刚度组合，能够实现对皮带轮系固有频率的调整，有利于整车的正向开发。

附图说明

图1是本实用新型中减振皮带轮装置的一个实施例的结构分解图；

图2是图1中减振皮带轮装置的整体结构剖视图；

图3是图1中法兰盘的立体结构示意图；

图4是图3中法兰盘的主视剖视图；

图5是图1中减振盘毂的立体结构示意图；

图6是图5中减振盘毂的主视剖视图；

图7是图1中减振弹簧的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：1密封片，2滚动轴承，3左侧减振盘，31铆钉孔，32减振盘弹簧窗孔，4减振阻尼片，5减振盘毂，51凹槽，52弹簧窗孔，53减振盘毂螺栓孔，6减振弹簧，61小刚度弹簧，62大刚度弹簧，7右侧减振盘，71减振盘螺纹孔，8皮带盘，81皮带盘螺栓孔，9法兰盘，91法兰盘螺栓孔，92法兰盘螺纹孔。

具体实施方式

本实用新型中减振皮带轮装置的一个实施例如图1~图7所示，包括减振盘毂5、皮带盘8和法兰盘9。

其中减振盘毂5的结构如图5—图6所示，包括设置在外周面上的径向凸缘和设置在内周面上的内法兰，径向凸缘上设有凹槽51和供减振弹簧嵌入的弹簧窗孔52，内法兰上设有减振盘毂螺栓孔53。法兰盘9的结构如图3—图4所示，包括用于通过螺栓与发动机的曲轴固定的法兰盘螺栓孔91和用于通过螺栓与减振盘毂固定的法兰盘螺纹孔92，螺栓穿过减振盘毂螺栓孔53后能够旋紧到法兰盘螺纹孔92上，使得减振盘毂5能够与曲轴传动连接。通过设置法兰盘9，减振盘毂5能够与皮带盘8装配好后，整体通过法兰盘9安装到曲轴上，装配、维护方便，便于加工。 

减振盘毂5上的弹簧窗孔52设有六个，左侧减振盘3和右侧减振盘7也开有相同的六个减振盘弹簧窗孔32，但左侧减振盘3和右侧减振盘7上于相应减振盘弹簧窗孔32远离减振盘毂5的径向凸缘的一侧均有翻边，形成挡止片，能够保持各个窗孔中的弹簧在运动过程中不致沿轴向脱出。在每个弹簧窗孔中装有两级减振弹簧6，借以实现减振盘毂5与右侧减振盘7在圆周方向上的弹性连接，弹簧窗孔52和减振盘弹簧窗孔32的对应孔壁形成用于与减振弹簧6沿周向挡止配合的挡止结构，当减振盘毂5转动时，压缩减振弹簧6，并通过右侧减振盘7上的减振盘弹簧窗孔32传递到右侧减振盘7上，带动右侧减振盘7转动。

减振弹簧6设有两级，包括小刚度弹簧61和套设在小刚度弹簧61上的大刚度弹簧62，作为用于缓冲减振盘毂5与皮带盘8之间的冲击的弹性部件。小刚度弹簧61作为前级减振弹簧，大刚度弹簧62作为后级减振弹簧。小刚度弹簧61和大刚度弹簧62对中设置，小刚度弹簧61的长度大于大刚度弹簧62的长度，且小刚度弹簧61的劲度系数小于大刚度弹簧62的劲度系数。这样，当两级减振弹簧受力时，随着受力的增大，即传递扭矩的增大，减振弹簧整体的刚度能够由小变大。右侧减振盘7与左侧减振盘3采用铆钉通过铆钉孔31连接成一个整体，并将减振盘毂5及其两侧的减振阻尼片4夹在中间，铆钉与减振盘毂5上的对应凹槽51的两侧槽壁之间均留有间隙，允许右侧减振盘7与减振盘毂5之间相对转动一定的角度。减振盘毂5通过滚动轴承2支撑着皮带盘8，滚动轴承2的内圈套设在减振盘毂5的外周面上，皮带盘8套设在滚动轴承2的外圈上，从而能够承受皮带盘8受到的径向的皮带拉力。皮带盘8通过轮盘上的皮带盘螺栓孔81与右侧减振盘7上的减振盘螺纹孔71刚性连接，曲轴的扭矩可通过右侧减振盘7传递给皮带轮8并带动皮带运转。密封片1安装在减振盘毂5上，其目的是防止灰尘等杂物影响轴承的寿命。因此，当曲轴的扭矩波动通过法兰盘9传递到减振盘毂5时，减振盘毂5通过弹簧窗孔52里面的两级减振弹簧的减振功能将扭矩传递给右侧减振盘7，右侧减振盘7与皮带盘8通过螺栓孔81刚性连接，进而将衰减后的扭矩波动传递到皮带上。在此过程中，右侧减振盘7及左侧减振盘3同减振盘毂5之间的相对往复摆动，可依靠两减振阻尼片4与上述三者之间的摩擦来消耗扭转振动的能量使相对振动迅速衰减。

使用时，首先将法兰盘9通过螺栓孔91安装到发动机的曲轴端上，然后再将组装好的减振皮带轮装置通过减振盘毂5上的减振盘毂螺栓孔53及法兰盘螺纹孔92采用螺栓连接的方式安装到法兰盘上，此时减振皮带轮主体及法兰盘均已安装到发动机的曲轴上。当皮带受力较小时，例如客车上空调关闭、空调压缩机不工作时，两级减振弹簧可通过刚度最小的小刚度弹簧61传递力矩，而此时弹簧的压缩量还不足以压缩到大刚度弹簧62；当皮带受力较大时，例如客车上空调开启、空调压缩机工作时，小刚度弹簧61不足以传递大扭矩，小刚度弹簧61被持续压缩至减振盘毂5和右侧减振盘7上弹簧窗孔的对应侧壁均能够接触到大刚度弹簧62，在两个弹簧共同作用下传递扭矩，实现大扭矩时的减振输出。通过优化弹簧的组合刚度，可以实现皮带轮在多种运转工况下的最优减振输出，有效改善皮带传动的扭振特性，降低皮带及其连接附件的振动，提升整车的舒适性。

本实用新型中一种车辆的一个实施例包括发动机和用于与发动机的曲轴传动连接的减振皮带轮装置，曲轴的结构与现有技术相同，减振皮带轮装置的结构与上述实施例中的减振皮带轮装置相同，此处不再具体说明。

在上述实施例中，弹性部件为两级减振弹簧，在本实用新型的其他实施例中，弹性部件也可以设置为三级以上的减振弹簧；另外，上述实施例中减振盘毂5上径向凸缘的轴向两侧分别设有左侧减振盘和右侧减振盘，其中右侧减振盘与皮带盘8固定，在本实用新型的其他实施例中，左侧减振盘3还可以省略或替换成其他形式，只要能够实现减振盘毂5与皮带盘8之间的扭矩传递即可，相应地，减振阻尼片4也可以对应地设置一片。再者，上述结构的减振皮带轮装置在使用时，减振盘毂和法兰盘可以根据不同的情况选择作为输入件或输出件。

Claims (10)

1.减振皮带轮装置，包括相对转动设置的减振盘毂和皮带盘，所述减振盘毂和皮带盘之间设有弹性部件，所述减振盘毂和皮带盘上分别设有用于与弹性部件挡止配合的挡止结构，其特征在于：所述弹性部件为两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，所述后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有用于在前级减振弹簧介入工作而发生形变后再与相应的挡止结构接触的间距。

2.根据权利要求1所述的减振皮带轮装置，其特征在于：所述弹性部件为两级减振弹簧，两级减振弹簧中前级减振弹簧的长度长于后级减振弹簧的长度，并且两级减振弹簧具有不同的劲度系数。

3.根据权利要求2所述的减振皮带轮装置，其特征在于：两级所述减振弹簧的其中一个套设在另一个上。

4.根据权利要求1或2或3所述的减振皮带轮装置，其特征在于：所述减振盘毂上设有径向凸缘，所述径向凸缘上设有供减振弹簧嵌入的弹簧窗孔，所述径向凸缘于轴向的至少一侧设有用于固定到皮带盘上的减振盘，所述减振盘上设有与所述弹簧窗孔对应的减振盘弹簧窗孔，所述挡止结构是由所述弹簧窗孔和减振盘弹簧窗孔的对应孔壁形成，所述减振盘上于减振盘弹簧窗孔远离径向凸缘的一侧还设有用于防止减振弹簧沿轴向脱出的挡止片，所述径向凸缘与减振盘之间夹设有用于衰减两者的相对转动的减振阻尼片。

5.根据权利要求1或2或3所述的减振皮带轮装置，其特征在于：所述减振盘毂和皮带盘两者之间设有轴承，所述轴承的内圈套设在减振盘毂的外周面上，所述皮带盘套设在轴承的外圈上。

6.一种车辆，包括发动机和用于与发动机的曲轴传动连接的减振皮带轮装置，所述减振皮带轮装置包括相对转动设置的减振盘毂和皮带盘，所述减振盘毂和皮带盘之间设有弹性部件，所述减振盘毂和皮带盘上分别设有用于与弹性部件挡止配合的挡止结构，其特征在于：所述弹性部件为两级以上的减振弹簧，包括用于先后介入工作的前级减振弹簧和后级减振弹簧，所述后级减振弹簧的至少一端与相应的挡止结构之间具有用于在前级减振弹簧介入工作而发生形变后再与相应的挡止结构接触的间距。

7.根据权利要求6所述的一种车辆，其特征在于：所述弹性部件为两级减振弹簧，两级减振弹簧中前级减振弹簧的长度长于后级减振弹簧的长度，并且两级减振弹簧具有不同的劲度系数。

8.根据权利要求7所述的一种车辆，其特征在于：两级所述减振弹簧的其中一个套设在另一个上。

9.根据权利要求6或7或8所述的一种车辆，其特征在于：所述减振盘毂上设有径向凸缘，所述径向凸缘上设有供减振弹簧嵌入的弹簧窗孔，所述径向凸缘于轴向的至少一侧设有用于固定到皮带盘上的减振盘，所述减振盘上设有与所述弹簧窗孔对应的减振盘弹簧窗孔，所述挡止结构是由所述弹簧窗孔和减振盘弹簧窗孔的对应孔壁形成，所述减振盘上于减振盘弹簧窗孔远离径向凸缘的一侧还设有用于防止减振弹簧沿轴向脱出的挡止片，所述径向凸缘与减振盘之间夹设有用于衰减两者的相对转动的减振阻尼片。

10.根据权利要求6或7或8所述的一种车辆，其特征在于：所述减振盘毂和皮带盘两者之间设有轴承，所述轴承的内圈套设在减振盘毂的外周面上，所述皮带盘套设在轴承的外圈上。