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可变比率皮带驱动系统技术方案

技术编号:2236990 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种皮带驱动系统,其包括:驱动器构件(CRK),所述驱动器构件通过第一环状构件(16)可转动地连接至第一从动构件(13、15、17、18、19);第二环状构件(12),其可转动地连接在所述驱动器构件和第二从动构件之间;第一离合器(57、SO),其放置在所述第一环状构件和所述第二环状构件之间,用于选择性地将转矩从所述第一环状构件传输至所述第二环状构件;以及,第二离合器(42、82),其放置在所述第二环状构件和所述驱动器构件之间,用于选择性地使所述第二环状构件从所述驱动器构件脱离连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于以第一速度比率和第二速度比率来驱动车辆发动 机附件的双比率皮带驱动系统。
技术介绍
车辆发动机通常包括用于发动机和车辆操作的附件。该附接可包 括动力转向泵、空气调节压缩机、交流发电机、油泵、燃料泵等等。这些附件通常由蛇形皮带所驱动。蛇形皮带接合各附件上以及发动机 曲轴上的皮带轮。发动机曲轴提供转矩以驱动附件。由于皮带被曲轴所驱动,其在车辆加速和减速期间必然要经历发 动机速度的变化。换言之,附件的操作速度直接与发动机的速度成比 例。发动机速度的变化,特别是发动机速度大于空转,会导致附件无 效率地工作,因为各附件必须设计成在整个发动机速度范围上都要满 意地操作。这就必定意味着对于大部分发动机速度范围而言其效率比 最优状况要差。而且,发动机速度越高,就需要越大的动力来驱动附 件,导致燃料效率减小以及可用的转矩减小。因而,希望使一些或所 有附件从发动机曲轴分离,使得它们能够以较低且较窄的最优速度范 围来净皮驱动。该技术的代表是Meckstroth的美国专利第5,700,121号(1997), 其公开了一种用于给不同转动的车辆附件提供动力的系统。现有技术要求附件在发动机起动时从发动机脱离,以用于"帮助,, 尺寸最小化的起动器的目的。而且,现有技术没有教导与用于减少发 动机振动应用的曲轴阻尼器相结合的离合器单元。所需要的是一种用于以第一速度比率和第二速度比率驱动车辆发 动机附件的双比率皮带驱动系统。本专利技术满足了该需要。
技术实现思路
本专利技术的主要方面是提供一种双比率皮带驱动系统,用于以第一 速度比率和第二速度比率驱动车辆发动机附件。通过本专利技术下面的说明和附图将指明本专利技术的其他方面或使其清 楚明显。本专利技术包括一种皮带驱动系统,其包括驱动器构件,所述驱动 器构件通过第一环状构件可转动地连接至第一从动构件;第二环状构 件,其可转动地连接在所述驱动器构件和第二从动构件之间;第一离 合器,其布置在所述第一环状构件和所述第二环状构件之间,用于选 择性地将转矩从所述第一环状构件传输至所述第二环状构件;以及, 第二离合器,其布置在所述第二环状构件和所述驱动器构件之间,用 于选择性地使所述第二环状构件从所述驱动器构件脱离连接。附图说明结合在说明书中并形成说明书的一部分的附图,其阐释了本专利技术 的优选实施例,并与描述一起用于解释本专利技术的原理。 图i是双比率皮带驱动系统的示意图。图2是双比率皮带驱动系统的平面示意图。图3是离合器单元的半截面视图。图4是双皮带轮的半截面视图。图4A是双皮带轮可选实施例的半截面视图。图5是双比率皮带驱动系统第一可选实施例的示意图。图6是双比率皮带驱动系统第一可选实施例的平面示意图。图7是双比率皮带驱动系统第二可选实施例的示意图。 图8是双比率皮带驱动系统第二可选实施例的平面示意图。 图9是双比率皮带驱动系统的离合器单元的第二可选实施例的半 截面视图。图9A是图9中离合器单元的可选实施例。图10是用于双比率皮带驱动系统的离合器单元的第二可选实施例的双皮带轮的半截面视图。图IOA是图10的双皮带轮的可选实施例的半截面视图。图11是在双比率皮带驱动系统中包括马达发电机的可选结构的示意图。图12是图11中包括马达发电机的可选实施例的平面示意图。 图13是用于双比率皮带驱动系统的可选结构的示意图。 图14是图13中可选实施例的平面示意图。 图15是用于多比率皮带驱动系统的可选结构的示意图。 图16是图15中可选实施例的平面示意图。具体实施方式双比率皮带驱动系统在图1中示出。本专利技术系统以第一皮带轮驱 动比率或第二皮带轮驱动比率来操作,所述第一皮带轮驱动比率或第 二皮带轮驱动比率通过离合器单元11来选择。在第一发动机速度时使 用第一皮带轮比率。在第二发动机速度时使用第二皮带轮比率。系统包括两个皮带。用于传输转矩的皮带由离合器单元的状态来 确定。第一皮带轮比率或第二皮带轮比率通过使电磁离合器单元11 接合或脱离接合来选择。使用与离合器单元上的第一皮带轮接合的皮 带来接合离合器单元,以驱动系统。在第一模式(发动机速度处于大约空转),系统上的第二皮带不直 接从发动机曲轴传输转矩,而是将转矩从还与第一皮带接合的双皮带 轮传输至发动机附件。在第二模式(发动机速度大于空转)中,离合器脱离接合,其导致第一皮带轮和第一皮带与系统分离。之后,附件由与用于曲轴的单 向离合器接合的第二皮带驱动。在第二模式中,附件被以比用第一皮 带将会实现的速度相对更低的速度驱动,因为第二皮带轮驱动比率小 于第一皮带轮驱动比率。这是因为第二模式的第二皮带轮具有比第一 模式的第一皮带轮小的直径。系统包括离合器单元11,其安装至诸如发动机曲轴(CRK)的驱 动转动轴。离合器单元11包括第一皮带轮和第二皮带轮及曲轴阻尼器、隔离 器或两者以及电磁离合器。离合器单元ll还包括单向离合器。离合器单元11通过多棱蛇形皮带16以驱动方式连接至发动机附 件水泵W_P (皮带轮17)、动力转向泵P_S (皮带轮13)、交流发电 机ALT (皮带轮15)、空转皮带轮IDL (皮带轮18)和空调压缩机 A—C (皮带轮19)。张紧器TEN (皮带轮14)基于自曲轴的顺时针运 动而设置在动力转向泵双皮带轮13之后。皮带16为本领域已知的多 棱皮带。第二多棱皮带12用双皮带轮13连接离合器单元11,双皮带轮13 连接至动力转向泵P一S。在该实施例中,皮带12安装在两点驱动上。 如图2所示,皮带16物理地布置在发动机和皮带12之间。如图3所示,离合器单元11包括轴套(hub) 40和安装在其上的 单向离合器42。图3示出了截面视图的上半部,下半部与上半部成镜 像且对称。在该实施例中,轴套40直接连接至发动机曲轴(CRK)。 皮带轮66包括内轴套44、皮带支承外部部分660以及布置在轴套44 和外部部分660之间的阻尼构件68。内轴套44与单向离合器42接合。 阻尼构件68包括曲轴阻尼器技术中已知的弹性体材料。外部部分660 具有多棱的轮廓,但是也可包括皮带轮技术中已知的任何轮廓。第二皮带轮62连接至电磁离合器60的转子48。转子48和皮带 轮62通过轴承46与轴套40转动接合。轴承46是本
中已知 的,包括滚珠、套、滚针或任何适于该功能的其他部件。电磁离合器 60的线圏50通过背板64附接至发动枳4几体。轴套40通过轴套延伸部52和弹簧板54连接至电磁离合器板56。 离合器单元11由盖58所覆盖,盖58防止灰尘和碎片进入该单元。离 合器板56才艮据线圏50的激励状态(energization state)而与转子48 接合。线圏50连接至发动机电系统。由于线圏50包含在皮带轮62 的宽度之内,可得到紧凑尺寸的离合器。参照图2,离合器单元11的皮带轮66用皮带16连接至动力转向 泵上的双皮带轮13的第一皮带轮49。图4是双皮带轮13的截面视图。 图4示出了截面视图的上半部分,下半部分与上半部分成镜像并且对 称。双皮带轮13包括皮带轮45和皮带轮49,其每个都由腹板41连 接。离合器单元11的皮带轮62用皮带12连接至双皮带轮13的皮带 轮45。下面每个实施例中的专利技术系统在两个模式中操作。模式一用于包 括空转的相对低的发动机速度。模式二用于所有其他的操作速度,即本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种皮带驱动系统,其包括: 驱动器构件; 所述驱动器构件,其通过第一环状构件可转动地连接至第一从动构件; 第二环状构件,其可转动地连接在所述驱动器构件和第二从动构件之间; 第一离合器,其布置在所述第一环状构件和所述第二环状构件之间,用于选择性地将转矩从所述第一环状构件传送至所述第二环状构件;以及 第二离合器,其布置在所述第二环状构件和所述驱动器构件之间,用于选择性地使所述第二环状构件与所述驱动器构件脱离连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A塞科
申请(专利权)人:盖茨公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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