包括多楔带的起动机-交流发电机组件及多楔带制造技术

技术编号:6549571 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种包括多楔带的起动机-交流发电机组件,该多楔带包括:主体(18),该主体由弹性体材料制成;多个丝状耐久插入件(19),所述多个丝状耐久插入件纵向嵌入在所述主体中;以及联接部(20),该联接部一体连接到所述主体(18)并且包括多个V形肋(21),这些V形肋彼此并排并且与V形槽(22)交错地设置。所述带在15Hz下在预设为600N的张力下在10?000个循环之后动态模量高于110?000N/肋/分支,并且所述带有利地通过耐久插入件(19)制成,所述耐久插入件由至少一种第一纤维材料和一种第二纤维材料获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种多槽型或多楔(POly-V)型的驱动带,具体地是用于驱动内燃机 附件的驱动带。具体地,根据本专利技术的多楔带应用于使内燃机的发动机轴与可逆电机或者 电动机-交流发电机连接的带驱动装置,所述电动机-交流发电机通常被称作“起动机-交 流发电机”,并具有起动马达和电流发生器双重功能。
技术介绍
用于附件的带驱动装置通常包括驱动带轮,该驱动带轮与机动车的内燃机的曲 轴连接;分别与交流发电机和附件(例如液压泵)连接的至少一个第二带轮和至少一个第 三带轮;以及用于将带轮连接在一起的带。为了以快速且无声方式起动电动机,在发动机中,必须使由电机提供的转矩非常 高,并且这在所谓的“起停”类型的电动机(包括起动机-交流发电机)中,即,在转矩达至 70-90Nm的一些情况下特别必要。因此,在交流发电机的上游和下游,在带上存在张力差。通 过交流发电机的转矩和带轮半径之比可以计算张力差的大小。如果假设将上述90Nm的值 作为交流发电机的转矩,并且假设交流发电机的带轮直径为0. 05細,则得到90Nm/0. 027m =3300N的张力差的值,该值非常高,带在每次发动机起动时均经受该力。而且,所述张力 差具有惯性转矩的效果。另外,在起动阶段期间,在燃烧达到稳定状态之前,会发生燃烧不规则,导致带驱 动装置上产生波动转矩。所述波动转矩与由带驱动装置旋转驱动的附件的惯性相互影响,并且特别地与交 流发电机的惯性相互影响,交流发电机是具有最高惯性的附件。所产生的应力会危及带的 寿命。该问题特别存在于设置有在车辆每次停止时断开并再次起动的起动机-交流发电机 组件的机动车中,并且因此在起动机-交流发电机组件中,带需要经受大量的车辆起动循 环。具体地,根据汽车制造商的要求,起动机-交流发电机组件的带实际上必须经受甚至达 700 000次起动而不发生故障。耐久插入件(resistant insert)不是严格地沿纵向布置在带中,因此,在带的长 度上通常具有四个耐久插入件,这些耐久插入件在带内不形成完整圆,即,带每侧的两个插 入件不再形成在内部覆盖带的整个长度的完整环。例如,可以产生如图2中示意地示出的 情况,其中,附图标记1和2表示不形成在内部覆盖带的整个长度的完整环的四个耐久插入 件中的两个耐久插入件。对于未形成完整环的耐久插入件,不再沿相反方向施加平衡力,而是由形成带的 主体的混合件(mix)牵拉这些耐久插入件并经受变形。由于张力的峰值,混合件的变形并因此带的变形非常高,尽管耐久插入物附着至 环绕该耐久插入件的混合件的附着力高,但未形成从内部覆盖带的整个长度的环的上述耐 久插入件根据所谓的“索突现象(cord-pop-out) ”最终倾向于脱出带外,这因此在短时间内 导致混合件退化并且最终使带失效。最后,由于硬度不同,具有由不同材料制成的耐久插入件的带经受明显不同的拉 伸。因此,仅考虑到橡胶的原因,因迟滞现象而产生的热对于由不同材料制成的耐久插入件 来说极为不同。包括耐久插入件的带在稳态运行条件下以非常高的温度操作。高温导致拉伸,该 拉伸因此导致带的蠕变增加。另外,已知的耐久插入件通常由聚酯、PET或者聚芳酰胺制成。由聚酯制成的耐久插入件和那些由聚芳酰胺制成的耐久插入件均呈现高度的拉 伸,并且因此随着时间出现最终强度衰退的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的在于提供一种能够解决以上阐述的问题的多楔型的驱动带, 该驱动带特别是用于驱动内燃机的附件。具体而言,优选地,所述带在所述起动机-交流发电机的驱动组件中必须经受至 少300 000次起动。通过在起动机-交流发电机组件中使用根据权利要求1所述的带来实现上述目 的。另外,根据本专利技术,提供根据权利要求10所述的带和根据权利要求1至16所述的 驱动组件。附图说明为了更好地理解本专利技术,现在将参照附图描述本专利技术,其中图1是强调耐久插入件的多楔带的横截面的局部示意图;图2是用于利用根据本专利技术的带驱动机动车的内燃机附件的带驱动装置的示意 图;图3是用于利用根据本专利技术的带驱动机动车的内燃机附件的前述带驱动装置的 可选带驱动装置的示意图;图4是根据本专利技术的多楔带的一部分的图;图5是包括根据本专利技术的优选实施方式制成的耐久插入件的带的一部分的图;图6是用于进行SAE测试以测量耐久插入件的拉伸的带驱动装置的示意图;图7是示出通过图6的带驱动装置对根据本专利技术制成的带和对根据现有技术制成 的带进行测试的测试结果的曲线图;图8是进行确定动态模量的测试所用的带驱动装置的示意图;以及图9是示出通过图8的带驱动装置对根据本专利技术制成的带和对根据现有技术制成 的带进行测试的测试结果的曲线图。具体实施例方式参照图2,用于驱动内燃机4的多个附件的带驱动装置整体由附图标记1表示。在图2中整体上用附图标记1表示的用于机动车的内燃机4的带驱动装置包括 第一带轮5,该第一带轮与发动机4的发动机轴6连接,并且设置在发动机4的外壁3上;第二带轮7,该第二带轮7由未示出的电动机-交流发电机的输出轴8承载;以及第三带轮 9,该第三带轮用于驱动附件(也未示出),例如,空调系统的压缩机、在上述带轮上行进的 带10以及铰接到外壁3上的固定轴线A的张紧装置2。张紧装置2包括刚性元件12,该刚性元件具有两个直线臂13、14,这两个直线臂 相对于彼此以150°设置,并且从平面连接部15叉开;以及销16,该销从连接部15出来,并 且具有与连接部15垂直的轴线B。另外,张紧装置2包括一对惰轮17、18,该对惰轮经由相应的偏心凸轮19、20承载 在臂13、14的自由端21和22处,所述偏心凸轮径向限制在相应的带轮17、18的总体尺寸 内。例如多楔型的带10在带轮5、7和9上行进,并且通过惰轮17、18之间,形成具有 第一分支31、第二分支32和第三分支33的闭合路径,第一分支包括在第一带轮5和第二带 轮7之间,第二分支包括在第二带轮7与第三带轮9之间,第三分支包括在第三带轮9与第 一带轮5之间。作为选择,根据本专利技术的带也可被用于图3的驱动组件中。在图3中,与图2的附 图标记相同的附图标记表示功能类似的元件。该驱动组件包括具有两个臂42和43的张紧装置41。在所述带驱动装置中,所述 臂彼此弹性连接,并且能够相对于固定外壳旋转,例如与以本申请人的名义提交的专利申 请NO.EP1596098中示出并描述的双臂张紧装置类似。可选地,本专利技术的带还可被用于包括这样的张紧装置的驱动组件中,该张紧装置 具有彼此刚性连接并且可相对于固定轴线旋转的两个臂。带10为多楔型带。参照图4,带10包括主体18,该主体由弹性体材料制成;多个丝状耐久插入件 19,所述多个耐久插入件彼此平行并且并排地设置,纵向嵌入到主体18中;以及联接部20, 该联接部由多个彼此平行且并排设置的V形肋21限定,V形肋21与主体18成一体并且相 对于主体本身纵向延伸,从而形成V形槽22,各V形槽均被包含在两个相邻的肋21之间。通常,已知的多楔带包括由聚酯制成的耐久插入件,所述耐久插入件具有在15000 至30 000N肋/分支之间的动态模量值,其中,在MTS设备上在15Hz下预设为600N/肋/ 分支并以士400N/肋/分支正弦变化的张力的情况下在10 000次循环之后进行测量而获 得这些值。有本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于带驱动装置(1)的组件,所述带驱动装置连接发动机轴与可逆电机,或者起动机-交流发电机,所述组件包括多楔带,该多楔带则包括:主体(18),该主体由弹性体材料制成;多个丝状耐久插入件(19),所述多个丝状耐久插入件纵向嵌入在所述主体中并且由绳索(23)限定;以及联接部(20),该联接部一体连接到所述主体(18)并且包括多个V形肋(21),这些V形肋彼此并排并且与V形槽(22)交替地设置,所述组件的特征在于,所述带具有这样的动态模量,即:在15Hz下预设为600N/肋/分支并以±400N/肋/分支正弦变化的张力的情况下,在10 000次循环之后该动态模量高于110 000N/肋/分支。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于带驱动装置(1)的组件,所述带驱动装置连接发动机轴与可逆电机,或者 起动机-交流发电机,所述组件包括多楔带,该多楔带则包括主体(18),该主体由弹性体 材料制成;多个丝状耐久插入件(19),所述多个丝状耐久插入件纵向嵌入在所述主体中并 且由绳索限定;以及联接部(20),该联接部一体连接到所述主体(18)并且包括多个 V形肋(21),这些V形肋彼此并排并且与V形槽0 交替地设置,所述组件的特征在于,所 述带具有这样的动态模量,即在15Hz下预设为600N/肋/分支并以士400N/肋/分支正 弦变化的张力的情况下,在10 000次循环之后该动态模量高于110 000N/肋/分支。2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述模量包含在110000N/肋/分支至 200 000N/肋/分支之间。3.根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述模量包含在125000N/肋/分支至 175 000N/肋/分支之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的组件,其特征在于,该组件还包括至少一个张紧 装置,该张紧装置包括至少一个刚性元件(1 ,所述至少一个刚性元件连接成能够绕第一 轴线⑶旋转。5.根据权利要求4所述的组件,其特征在于,所述张紧装置包括一对惰轮(17,18),所 述一对惰轮在所述第一轴线(B)的相反两侧由所述刚性元件(1 支撑,并且设计成与所述 带驱动装置(1)的相应分支(31,32)协作。6.根据权利要求4或5所述的组件,其特征在于,所述驱动组件包括一张紧装置(31), 该张紧装置包括两个臂(32,33),所述臂彼此弹性连接并且能够相对于固定外壳旋转。7.根据权利要求4或5所述的组件,其特征在于,所述驱动组件包括一张紧装置(31), 该张紧装置包括两个臂(32,33),所述臂彼此刚性连接。8.一种多楔带(1 在带驱动装置中的应用,所述带驱动装置连接发动机轴与可逆电 机,或者起动机-交流发电机,所述多楔带包括主体(18),该主体由弹性体材料制成;多个 纵向嵌入的丝状耐久插入件(19);以及联接部(20),该联接部一体连接到所述主体(18)并 且包括多个V形肋(21),这些V形肋彼此并排并且与V形槽0 交替地设置,其中所述多 楔带具有这样的动态...

【专利技术属性】
技术研发人员:卡洛·特拉普利尼马尔可·迪梅科
申请(专利权)人:戴科欧洲研究科学实验室
类型:发明
国别省市:IT

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