带轮结构体制造技术

本发明专利技术涉及一种带轮结构体(1)，具备外旋转体(2)、内旋转体(3)及螺旋弹簧(4)，其特征在于，所述螺旋弹簧(4)的弹簧钢丝的穿过旋转轴且与沿着所述旋转轴平行的方向的截面为梯形，所述截面上的内径侧部分的旋转轴向长度Ti[mm]比所述截面上的外径侧部分的旋转轴向长度To[mm]长，在设所述螺旋弹簧(4)的匝数为N时，满足下述(1)式：N×(Ti‑To)/2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带轮结构体
本专利技术涉及具备螺旋弹簧的带轮结构体。
技术介绍
在通过汽车等的发动机的动力驱动交流发电机等辅助机械的辅助机械驱动单元中，在与交流发电机等的辅助机械的驱动轴连结的带轮和与发动机的曲轴连结的带轮上架设有带，经由该带将发动机的转矩传递至辅助机械。尤其是，与具有比其他辅助机械大的惯性的交流发电机的驱动轴连结的带轮使用能够吸收曲轴的旋转变动的例如专利文献1～3的带轮结构体。专利文献1～3记载的带轮结构体是包括外旋转体、设置于外旋转体的内侧且能够相对于外旋转体相对旋转的内旋转体及螺旋弹簧的带轮结构体，通过螺旋弹簧的扩径变形或缩径变形，在外旋转体与内旋转体之间传递转矩或切断转矩的传递。上述的带轮结构体为了防止因螺旋弹簧的扩径变形引起的破损而具有如下的机构(下面，称为锁定机构)，即，在螺旋弹簧的自由部分的外周面与外旋转体抵接时，限制螺旋弹簧进一步扩径变形并且两个旋转体与螺旋弹簧一起一体地旋转。而且，上述带轮结构体的螺旋弹簧发挥作为如下的单向离合器(螺旋弹簧式离合器)的功能，即，为了防止卷绕于外旋转体的带的打滑，在外旋转体与内旋转体之间向一个方向传递转矩或切断该向一个方向的转矩传递。在专利文献1～3记载的带轮结构体中，若着眼于螺旋弹簧的弹簧钢丝的截面形状(下面，弹簧截面形状)，则根据各图所示，在专利文献1为正方形形状，在专利文献2及3的实施方式中为梯形形状。虽然在专利文献2及3中，作为螺旋弹簧的截面形状为长方形(方形)形状的内容，但是并未看到关于梯形形状的内容(其采用理由和依据)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开2014-114947号公报专利文献2：日本国特表2013-527401号公报专利文献3：美国专利申请公开第2013/0237351号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在通过螺旋弹簧的扩径或缩径来在外旋转体与内旋转体之间传递转矩或切断转矩传递的带轮结构体中，若过多地反复使螺旋弹簧向扩径方向扭转变形(下面，扩径变形)及最大化(相当于锁定机构动作的扭转角度)，则可能通过在螺旋弹簧的作用有拉伸力的面(尤其是内周面)上产生的弯曲应力，在螺旋弹簧的面(尤其是内周面)上产生龟裂和破坏等。由此，与没有过度地反复使螺旋弹簧扩径变形的情况相比，螺旋弹簧对于扭转(扩径方向及缩径方向的扭转变形)的耐久性降低。尤其，在带轮结构体为交流发电机用带轮的情况下，输入带轮的扭矩为最大的频率变高。尤其，在带轮结构体为交流发电机用带轮的情况下，在过度地反复使螺旋弹簧扩径变形及最大化的运转条件时，最容易使螺旋弹簧对于扭转的耐久性下降。具体地说，认为所说的输入交流发电机用带轮的扭矩是随着发动机的旋转变动的扭矩和随着交流发电机的发电负载的扭矩以及在发动机启动及急加减速时产生的瞬间扭矩等。最容易使螺旋弹簧对于扭转的耐久性下降的运转条件是发动机启动时。也就是说，最容易使螺旋弹簧对于扭转的耐久性下降的运转条件是反复使发动机启动和停止的运转条件。如果螺旋弹簧的匝数和丝径变大，则螺旋弹簧的耐久性高，但是导致带轮结构体大型化，难以配置于发动机辅助机械驱动系统内的有限空间内。因此，带轮结构体即使应用于所输入的扭矩最大的频率高的交流发电机用带轮而因反复使发动机启动和停止的运转条件过度地反复使螺旋弹簧扩径变形及最大化，也要求不会使带轮结构体大型化，且能够确保螺旋弹簧对于扭转的耐久性。在内旋转体相对于外旋转体向正方向相对旋转时，单向离合器(螺旋弹簧)分别与外旋转体及内旋转体卡合，在外旋转体与内旋转体之间传递转矩，另一方面在内旋转体相对于外旋转体向反方向相对旋转时，变为卡合解除状态，单向离合器(螺旋弹簧)相对于外旋转体及/或内旋转体滑动(打滑)，在外旋转体与内旋转体之间不传递转矩。通过该滑动，尤其是外旋转体及/或内旋转体上的与离合器(螺旋弹簧)滑动的部分磨损。另外，通过该滑动，离合器(螺旋弹簧)上的与外旋转体及/或内旋转体滑动的部分也能够磨损。若外旋转体及/或内旋转体上的与离合器(螺旋弹簧)滑动的部分磨损，则在离合器为卡合状态时，离合器与外旋转体及/或内旋转体的接触表面压力减小，由此所传递的转矩值减小。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，提供如下的带轮结构体，即，即使过度地反复使螺旋弹簧扩径变形及最大化，也至少在旋转轴向上不会导致带轮结构体的大型化，能够确保螺旋弹簧对于扭转的耐久性，并且能够抑制在外旋转体及/或内旋转体上与螺旋弹簧滑动的部分的磨损。用于解决技术问题的技术手段本专利技术的带轮结构体，具备：筒状的外旋转体，卷绕有带；内旋转体，设置于所述外旋转体的内侧，能够以与所述外旋转体相同的旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及螺旋弹簧，设置于所述外旋转体与所述内旋转体之间，该带轮结构体具有锁定机构，该锁定机构在由于所述螺旋弹簧的扩径而所述螺旋弹簧的自由部分的外周面与所述外旋转体抵接时，限制所述螺旋弹簧的进一步的扩径方向的扭转变形，并使所述外旋转体及所述内旋转体与所述螺旋弹簧一体地旋转，所述螺旋弹簧作为如下的单向离合器发挥功能：在所述内旋转体相对于所述外旋转体向正方向相对旋转时，所述螺旋弹簧通过向扩径方向扭转变形，而分别与所述外旋转体及所述内旋转体卡合，在所述外旋转体与所述内旋转体之间传递转矩，在所述内旋转体相对于所述外旋转体向反方向相对旋转时，所述螺旋弹簧通过向缩径方向扭转变形，而相对于所述外旋转体和所述内旋转体中的至少一方滑动，不在所述外旋转体与所述内旋转体之间传递转矩，所述螺旋弹簧的弹簧钢丝的穿过所述旋转轴且沿着与所述旋转轴平行的方向的截面为梯形，所述截面上的内径侧部分的旋转轴向长度Ti[mm]比所述截面上的外径侧部分的旋转轴向长度To[mm]长，在设所述螺旋弹簧的匝数为N时，满足下述(1)式：N×(Ti-To)/2<1…(1)。螺旋弹簧的弹簧钢丝是截面形状为梯形的梯形丝，在扩径变形(扩径方向的扭转变形)时作用拉伸力地内径侧部分的旋转轴向长度Ti比在扩径变形时作用压缩力地外径侧部分的旋转轴向长度To长。由此，在弹簧钢丝为截面面积与本专利技术相等的圆丝(截面形状为圆形状的弹簧钢丝)或截面面积及径向长度与本专利技术相等的方丝(截面形状为正方形或长方形状的弹簧钢丝)的情况相比，在弹簧钢丝的截面中，能够使既不受拉伸也不受压缩的中立轴接近在扩径变形时作用拉伸力的螺旋弹簧的内周面。由于弯曲应力与距中立轴的距离成正比，所以通过使中立轴接近在扩径变形时作用拉伸力的螺旋弹簧的内周面，能够使在扩径变形时在作用拉伸力的螺旋弹簧的内周面上产生的弯曲应力的最大值变小。而且，由于弹簧钢丝是梯形丝，因此与截面面积相等的圆丝或截面面积及径向长度相等的方丝相比，能够使截面系数变大。截面系数越大，弯曲应力越小。因此，与弹簧钢丝为截面面积相等的圆丝或截面面积及径向长度相等的方丝的情况相比，能够使在扩径变形时在作用拉伸力的螺旋弹簧的内周面产生的弯曲应力的最大值更小。因此，即使通过反复使发动机启动和停止的运转条件过度地反复使螺旋弹簧扩径变形及最大化，与弹簧钢丝为截面面积相等的圆丝或方丝的情况相比，也能够抑制在扩径变形时在作用拉伸力的螺旋弹簧的面(尤其是内周面)上产生的弯曲应力的最大值。由此，对于在启动等时产生的瞬间扭矩的强度和耐力(弯曲刚性)增加，能够增大螺旋弹簧的扩径方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带轮结构体，具备：筒状的外旋转体，卷绕有带；内旋转体，设置于所述外旋转体的内侧，能够以与所述外旋转体相同的旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及螺旋弹簧，设置于所述外旋转体与所述内旋转体之间，其中，该带轮结构体具有锁定机构，该锁定机构在由于所述螺旋弹簧的扩径而所述螺旋弹簧的自由部分的外周面与所述外旋转体抵接时，限制所述螺旋弹簧的进一步的扩径方向的扭转变形，并使所述外旋转体及所述内旋转体与所述螺旋弹簧一体地旋转，所述螺旋弹簧作为如下的单向离合器发挥功能：在所述内旋转体相对于所述外旋转体向正方向相对旋转时，所述螺旋弹簧通过向扩径方向扭转变形，而分别与所述外旋转体及所述内旋转体卡合，在所述外旋转体与所述内旋转体之间传递转矩，在所述内旋转体相对于所述外旋转体向反方向相对旋转时，所述螺旋弹簧通过向缩径方向扭转变形，而相对于所述外旋转体和所述内旋转体中的至少一方滑动，不在所述外旋转体与所述内旋转体之间传递转矩，所述螺旋弹簧的弹簧钢丝的穿过所述旋转轴且沿着与所述旋转轴平行的方向的截面为梯形，所述截面上的内径侧部分的旋转轴向长度Ti[mm]比所述截面上的外径侧部分的旋转轴向长度To[mm]长，在设所述螺旋弹簧的匝数为N时，满足下述(1)式：N×(Ti‑To)/2...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 JP 2016-090836;2017.04.17 JP 2017-081321.一种带轮结构体，具备：筒状的外旋转体，卷绕有带；内旋转体，设置于所述外旋转体的内侧，能够以与所述外旋转体相同的旋转轴为中心相对于所述外旋转体相对旋转；及螺旋弹簧，设置于所述外旋转体与所述内旋转体之间，其中，该带轮结构体具有锁定机构，该锁定机构在由于所述螺旋弹簧的扩径而所述螺旋弹簧的自由部分的外周面与所述外旋转体抵接时，限制所述螺旋弹簧的进一步的扩径方向的扭转变形，并使所述外旋转体及所述内旋转体与所述螺旋弹簧一体地旋转，所述螺旋弹簧作为如下的单向离合器发挥功能：在所述内旋转体相对于所述外旋转体向正方向相对旋转时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛村隼人，今井胜也，团良祐，
申请(专利权)人：三之星机带株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP