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CN111065844B - 单个弹簧式的扭转顺应的超越分离器 - Google Patents

单个弹簧式的扭转顺应的超越分离器 Download PDF

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CN111065844B
CN111065844B CN201880057829.1A CN201880057829A CN111065844B CN 111065844 B CN111065844 B CN 111065844B CN 201880057829 A CN201880057829 A CN 201880057829A CN 111065844 B CN111065844 B CN 111065844B
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pulley
hub
torsion coil
coil spring
end region
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约翰·R·安特恰克
沃伦·威廉斯
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Litens Automotive Partnership
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Abstract

提供了一种用于汽车带从动附件驱动器的分离器带轮，该分离器带轮利用提供扭转弹性和超越功能的单个扭转螺旋弹簧。随着扭转弹簧扩张，该扭转弹簧逐渐地将设置在径向可扩张的毂与带轮之间的衬套夹紧以由此提供比例阻尼。

Description

单个弹簧式的扭转顺应的超越分离器
相关申请的交叉引用
本申请要求美国临时申请62/555,448的权益，该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文中。
技术领域
本公开涉及用于对机动车辆的发动机中的带从动附件进行驱动的带驱动器组件，并且更具体地涉及用于允许带从动附件暂时以与带驱动器组件不同的速度操作的分离机构。
背景技术
在机动车辆发动机中，发动机输出的一部分通常利用环状的蛇形带被传输至多个带从动附件。通常，每个部件包括输入驱动器轴和带轮，该带轮联接至驱动器轴的用于与带进行驱动接合的远端端部。这种带从动附件的一示例为交流发电机。
还已知提供了一种分离器，该分离器操作性地联接在带轮与交流发电机之间以允许交流发电机驱动器轴以比带轮快的速度旋转(超越运转)，并且允许带轮的速度因瞬时发动机速度的波动而相对于交流发电机驱动器轴波动。
授予Shimamura等人的US 9,611,903、授予Marion的US 9,518,646、授予Williams等人的US 9,441,677和授予Bytzek等人的US 5,156,573公开了提出使用单个弹簧来提供扭转顺应性(torsional compliance)和超越能力的分离器(这些分离器在实践中可能不够耐用)的示例。
仍然期望提供一种制造成本可以更低但可以比以前的设计更耐用的单个弹簧式的扭转顺应的超越分离器。
发明内容
在一方面，提供了一种分离器，该分离器包括可旋转的带轮、可旋转的毂、扭转弹簧和衬套。带轮具有构造成接合驱动带的外表面。毂设置在带轮的内部并且包括传动筒和连接器，该连接器用于将分离器安装到带从动附件轴上。扭转螺旋弹簧设置在带轮和传动筒的内部。扭转弹簧具有第一端部区域、第二端部区域和位于第一端部区域与第二端部区域的中间的中间区域，其中，第一端部区域包括沿周向方向指向的第一端部，第二端部区域包括沿周向方向指向的第二端部。扭转弹簧的第一端部区域经由非离合连接与带轮和毂中的一者连接，并且扭转弹簧的第二端部区域经由离合连接与带轮和毂中的另一者连接。当带轮和毂沿趋于使扭转螺旋弹簧的直径增加的方向相对于彼此旋转时，扭转弹簧的第二端部区域驱动地连接至带轮和毂中的所述另一者，以便将带轮的旋转传递至毂。当带轮和毂沿趋于使扭转螺旋弹簧的直径减小的方向相对于彼此旋转时，扭转弹簧的第二端部区域与带轮和毂中的所述另一者分离，以便允许毂超越带轮。衬套设置在带轮与传动筒之间，从而使带轮和毂能够相对于彼此旋转。衬套设置成与扭转弹簧的中间区域的轴向范围大致轴向地共同延伸。
传动筒优选地是径向可扩张的。随着扭转线圈的中间区域向外扩张，传动筒也靠着衬套向外扩张以逐渐将衬套夹在传动筒与带轮之间，由此提供与施加至带轮的正扭矩水平相关的阻尼。
传动筒可以在传动筒中包括狭槽，以用于使得能够径向扩张。
带轮或毂与扭转弹簧的第一端部区域之间的非离合连接可以至少通过设置在形成于带轮或毂中的凹穴中的止挡部来提供。
带轮或毂可以包括接纳扭转弹簧的第一端部的凹穴。带轮或毂与扭转弹簧的第一端部区域之间的非离合连接可以至少通过将扭转弹簧的第一端部压配合到凹穴中来提供。
扭转弹簧的第二端部区域与毂或带轮之间的离合连接可以通过扭转弹簧的第二端部区域的外周向表面与设置在毂或带轮中的离合接合壁的卷绕式离合接合来提供。
传动筒和连接器优选地由可分离件提供。连接器至带从动附件轴的固定可以将传动筒固定至带从动附件轴。传动筒可以包括径向肩部壁，并且连接器可以包括径向肩部，该径向肩部在连接器固定至带从动附件轴时承靠传动筒的径向肩部壁。
附图说明
图1是根据第一实施方式的分离器带轮的分解图；
图2是根据第一实施方式的轴向横截面图；
图3是根据第一实施方式的局部立体图；以及
图4是根据第二实施方式的分离器带轮的轴向横截面图。
具体实施方式
图1至图3示出了根据第一实施方式的分离器带轮10。分离器带轮10包括可旋转的管状外本体(为简洁起见，即“带轮”)12，该外本体12具有带接合外表面、比如间隔开的周向引导壁14a、14b，该周向引导壁14a、14b跨越带槽表面16，带槽表面16构造成接纳用于使带轮旋转的如本领域中已知的多V形环状蛇形带。壁14a、14b和外表面16可以替代性地具有用于与可以在实践中采用的任何其他类型的传动带相匹配的任何其他构型。在内部，带轮12可以具有与外表面16相反的相对光滑的内部筒形壁18。
如图2中最佳看出的，带轮12的一个端部可以具有内部的、被轴向定界的凹穴20，该凹穴20由彼此邻接的周向壁22、径向壁24和内周向壁28形成。在内部筒形壁18与凹穴20之间的过渡中可以设置有内部凸缘30。凹穴20连同带轮12的其余部分可以通过如在金属成形领域中本身已知的辊轧成形工艺来形成。
如图3中最佳看出的，在径向壁24中可以设置有弹簧止挡部26。例如，止挡部26可以经由例如冲压操作形成在径向壁24中，或者以任何其他方式比如通过机加工或将块体附连至径向壁24来设置。
如图2中最佳看出的，分离器10包括设置在带轮12的内部的毂32。如下文更详细地论述的，毂32能够相对于带轮12旋转。毂32包括两个主要部件：传动筒40和连接器50，连接器50用于将毂32紧固至带从动附件比如交流发电机的轴。
传动筒40可以具有管状短柱部42、径向肩部壁44和轴向延伸的离合接合壁46，离合接合壁46设置在带轮筒形壁18的内侧。传动筒40可以如下文更详细论述的那样由适合的金属形成并且使用公知的辊轧成形技术来制造。在替代性实施方式中，传动筒40可以具有其他形状，例如，管状短柱部42可以被省去并且/或者筒形壁46可以是倾斜的和/或可以在筒形壁46中包括阶梯部。
连接器50可以提供用于与带从动附件的轴附接的腔52。腔52可以包括螺母螺纹(即，内部带螺纹区域)，该螺母螺纹用于附接至对应地带螺纹的轴。如图示的实施方式中所示，连接器50可以包括管状短柱部56、径向肩部58和工具端部60。连接器管状短柱部56设置在传动筒管状短柱部42内，并且连接器径向肩部58承靠传动筒径向肩部壁44。工具端部60可以构造成接合紧固工具头、例如六角头或六角孔。
传动筒40和连接器50可以是并且优选地是单独地形成。在安装中，连接器50至带从动附件的轴的固定将传动筒40相对于该带从动附件的轴固定。如果需要，传动筒40可以在组装在分离器带轮10中之前例如通过压配合互连至连接器50，以避免在安装到带从动附件上之前松动部件后组装。
在其他实施方式中，传动筒40和连接器50可以制造为单个一体件，例如经由对单个块体进行机加工操作而制造为单个一体件。
衬套62将带轮12轴颈连接至毂32，从而实现带轮12与毂32的相对旋转。衬套62包括设置在传动筒筒形壁46与带轮筒形壁18之间的筒形支承壁64。衬套62还可以包括靠着传动筒40的敞开端面48坐置的端部凸缘66，从而阻止了衬套62的移动并减小了带轮壁30与传动筒端面48之间的摩擦。
传动筒40和连接器50连同带轮凹穴20一起限定环形腔68。在环形腔68中设置有具有大致矩形横截面轮廓的螺旋形扭转螺旋弹簧70。如图1中最佳看出的，扭转弹簧70具有第一端部区域72和第二端部区域76，第一端部区域72包括沿大致周向方向指向的第一弹簧端部74，第二端部区域76包括沿大致周向方向指向的第二弹簧端部78。大多数的扭转弹簧线圈限定了弹簧70的中间区域80。
第一弹簧端部区域72设置在带轮凹穴20中并经由非离合连接与带轮12连接以便在基本所有操作状态下由带轮12驱动。在图示的实施方式中，第一弹簧端部74抵接或承靠带轮弹簧止挡部26(参见图2和图3)，并且扭转弹簧70的第一端部区域72压配合到带轮凹穴20中使得外周向凹穴壁22和内周向凹穴壁28分别牢固地抓握扭转弹簧70的位于扭转弹簧70的第一端部区域72中的外周向表面82和内周向表面84。其他非离合的连接方式也是可能的。例如，外周向凹穴壁22和内周向凹穴壁28不需要分别抓握或接触扭转弹簧70的位于扭转弹簧70的第一端部区域72中的外周向表面82和内周向表面84，使得驱动仅经由与带轮弹簧止挡部26的抵接来实现。还可以设想其他形式的抵接；例如，第一端部区域72可以具有沿着线圈的凹口，该凹口由设置在带轮凹穴20中的对应的凸部接合。替代性地，第一弹簧端部74的抵接可以省去，并且非离合连接通过下述方式实现：外周向凹穴壁22和内周向凹穴壁28中的至少一者并且优选地两者靠着扭转弹簧70的位于扭转弹簧70的第一端部区域72中的对应的外周向表面82和/或内周向表面84牢固地抓握。这可以例如通过使扭转弹簧70在第一端部区域72中的公称直径略大于外凹穴壁的内径和/或略小于内凹穴壁28的外径使得获得牢固的压配合来实现。
在图示的实施方式中，第一端部区域72在扭转弹簧的大约一个涡旋(360度)上延伸。第一端部区域72的轴向范围可以根据若干因素在实践中有所变化，这些因素包括：是否采用了止挡部26；扭转弹簧70在第一端部区域72中的标称直径、宽度和弹簧系数；在扭转弹簧70的外周向表面82和内周向表面84与外周向凹穴壁22和内周向凹穴壁28之间所需的抓握；和/或扭转弹簧70的螺旋角。然而，最好将第一端部区域72的轴向范围限制成优选地为不超过两个涡旋，因为否则的话，分离器10可能不适用于汽车发动机。
扭转弹簧70的中间区域80设置在传动筒40内。在静态状态下，位于中间区域80中的扭转弹簧线圈的标称直径优选地定尺寸成小于传动筒离合接合壁46的直径以允许在锁住之前扭转弹簧70中的有意义的扭曲范围，例如30度至90度。(在锁住时，扭转弹簧70的线圈不能进行任何进一步的扩张，因此，带轮在此时锁定至毂。)
第二弹簧端部区域76设置在传动筒40内，其中，扭转弹簧70的位于第二弹簧端部区域76中的外周向表面82接合传动筒离合接合壁46，以便提供第二弹簧端部区域76与毂32之间的离合连接。为此目的，扭转弹簧70的位于第二弹簧端部区域76中的一个或更多个线圈可以形成有比位于中间区域80中的线圈的直径大的标称直径。替代性地，代替改变线圈尺寸地，传动筒40可以在替代性实施方式中形成为包括位于传动筒40中的向内突出的阶梯部或倾斜部(未示出)，以接合扭转弹簧70的位于第二弹簧端部区域76中的一个或更多个线圈。
如图示的实施方式中所示，第二端部区域76可以在扭转弹簧70的大约两个涡旋(720度)上延伸。第二端部区域76的轴向范围可以根据若干因素在实践中有所变化，这些因素包括：扭转弹簧70在第二端部区域76中的标称直径、宽度和弹簧系数；扭转弹簧70的位于第二端部区域76中的外周向表面82与传动筒离合接合壁46之间所需的抓握；和/或扭转弹簧70的第二端部区域76中的螺旋角。同样，最好将第二端部区域76的轴向范围限制成优选地为不超过三个或四个涡旋最大量，因为否则的话，分离器10可能不适用于汽车发动机。
轴向保持器90可以在引导壁14b下方压配合到带轮12上以将带轮大致密封。在保持器90与传动筒径向肩部壁44之间可以设置有环形衬套92(参见图2)以阻止这两个部件之间的结合。在带轮的另一端部处还可以配装有密封盖94。可选地，衬套92可以与衬套62形成为单个件。
在操作中，带轮12通过带(未示出)沿第一旋转方向旋转。如上文所论述的，带轮12与扭转弹簧70的第一端部区域72和/或第一端部74之间的非离合连接使得扭转弹簧70同样沿第一旋转方向被驱动，这倾向于使扭转弹簧70解绕或扩张。扭转弹簧70的位于第二弹簧端部区域76中的外周向表面82优选地在静态状态下以足够的抓握接合传动筒离合接合壁46，使得在扭转弹簧70被沿第一旋转方向驱动时在于第二弹簧端部区域76中扭转弹簧70与传动筒离合接合壁46之间基本没有或几乎没有滑移，从而在基本没有或几乎没有因滑移引起的滞后的情况下沿第一旋转方向驱动毂32和固定至毂32的带从动附件。只要存在通过带的运动而作用在带轮12上的正扭矩，扭转弹簧70就会将带轮12的旋转运动传递至毂32和带从动附件。在该运动期间，扭转弹簧中间区域80的线圈使得毂32和因此固定至毂32的带从动附件能够在带轮12的从动旋转运动期间相对于带轮12沿相反的方向进行瞬时的相对弹性的旋转运动，该瞬时的相对弹性的旋转运动可能是例如由周期性波动的曲轴扭矩引起的。随着带轮12上的正扭矩增加，扭转线圈70扩张至更大的程度，从而增加了第二弹簧端部区域76靠着传动筒40的抓握，进而导致扭转弹簧中间区域80中的一个或更多个线圈的外周向表面82接触并接合传动筒离合接合壁46。传动筒离合接合壁46可以由弹性金属材料比如钢板形成，或者可以在传动筒离合接合壁46中结合有狭槽，从而导致增大了传动筒离合接合壁46的扩张并且伴随地增大了夹在传动筒40与带轮12之间的衬套62上的摩擦。因此，分离器带轮10提供了与施加至带轮12的正扭矩水平相关(通常线性地相关)的阻尼源。
当带轮12的旋转速度通过带被减速至足以在带轮12与毂32之间建立负扭矩的程度时，引起下述相对旋转：在该相对旋转中，毂32——尽管仍沿第一旋转方向旋转——由于附接的带从动附件的旋转惯性而趋于相对于带轮12沿与第一旋转方向相反的方向旋转。该趋势引起扭转弹簧70收缩，从而导致传动筒离合接合壁46相对于扭转弹簧70的位于第二弹簧端部区域76中的外周向表面82滑动，由此使得毂32和固定至毂32的带从动附件能够以比带轮12的旋转速度大的速度旋转。因此将看出，第二弹簧端部区域76用作相对于传动筒离合接合壁46的卷绕离合部。
如图示的实施方式中所示，毂传动筒离合接合壁46可以具有与带轮内部筒形壁18的轴向长度大致共同延伸并且与扭转弹簧70的中间区域80的轴向范围至少大致共同延伸的轴向长度。出于许多原因，这是优选的。首先，分离器带轮10不使用滚子轴承而是仅使用衬套来防止在带轮12与毂32相对于彼此旋转时带轮12与毂32之间的结合。轴向长衬套可以分配力、特别是径向非对称力，这些力可以在不过度影响分离器10的期望耐用性的情况下由带施加在带轮上。第二，毂传动筒离合接合壁46可以用于限制扭转弹簧70的最大扩张，由此确保扭转弹簧70不受到超过预定水平的应力，否则可能会对分离器带轮的耐用性产生负面影响。第三，如前文所论述的，该结构对于产生比例阻尼而言是最优的。
图4示出了根据第二实施方式的分离器带轮100，该分离器带轮100在某些方面是第一实施方式的操作性反转，因为离合连接设置在带轮与扭转弹簧的第二端部之间，并且非离合连接设置在毂与扭转弹簧的第一端部之间。在该实施方式中，扭转弹簧的第一端部和第二端部相比于第一实施方式相反地定向。
更具体地，分离器带轮100包括可旋转的管状外本体(为简洁起见，即‘带轮’)112，该外本体112具有带接合外表面、比如间隔开的周向引导壁114a、114b，周向引导壁114a、114b越跨带槽表面116，带槽表面116构造成接纳用于使带轮旋转的如本领域中已知的多V形环状蛇形带。壁114a、114b和外表面116可以替代性地具有用于与可以在实践中部署的任何其他类型的传动带相匹配的任何其他构型。在内部，带轮112可以具有与外表面116相反的相对光滑的内部筒形壁118。带轮的一个端部上包括筒形壁122和径向端部壁124。如下面更详细地论述的，筒形壁122的内表面用作离合接合壁，并且因此壁122在本文中可以称为带轮离合接合壁122。
分离器100包括毂132，毂132设置成用于如下面更详细地论述的那样在带轮112的内部旋转。毂132包括两个主要部件：传动筒140和连接器150，连接器150用于将毂132紧固至带从动附件比如交流发电机的轴。
传动筒140可以具有管状短柱部142、径向肩部壁144和轴向延伸的筒形壁146，筒形壁146设置在带轮筒形壁118的内侧。传动筒140可以如下文更详细论述的那样由合适的金属形成并且使用公知的辊轧成形技术来制造。在替代性实施方式中，传动筒140可以如先前论述的那样具有其他形状。
连接器150可以提供用于与带从动附件的轴附接的腔152。腔152可以包括螺母螺纹154，螺母螺纹154用于附接至对应地带螺纹的轴。如图示的实施方式中所示，连接器150可以包括管状短柱部156、径向肩部158和工具端部160。连接器管状短柱部156设置在传动筒管状短柱部142内，并且连接器径向肩部158承靠传动筒径向肩部壁144。工具端部160可以如先前论述的那样构造成接合紧固工具头。
毂132的一个端部可以具有如例如设置在传动筒筒形壁146与设置在连接器150中的升高的周向壁128之间的内部的、被轴向定界的毂凹穴120。在传动筒140中可以设置有弹簧止挡部126。
传动筒140和连接器150可以是并且优选地是单独地形成。在安装中，连接器150至带从动附件的轴的固定将传动筒140相对于带从动附件的轴固定。在其他实施方式中，传动筒140和连接器150可以制造为单个一体件，例如经由对单个块体进行机加工操作而制造为单个一体件。
衬套162将带轮112轴颈连接至毂132，从而实现带轮112与毂132之间的相对旋转。衬套162包括设置在传动筒筒形壁140与带轮筒形壁118之间的筒形支承壁164。衬套162还可以包括定靠着传动筒140的敞开端面148坐置的端部凸缘166，从而阻止了衬套162的移动并减小了带轮与传动筒端面148之间的摩擦。
传动筒140和连接器150连同带轮壁122、124一起限定了环形腔168。在环形腔168中设置有具有大致矩形横截面轮廓的螺旋形扭转螺旋弹簧170。扭转弹簧170具有第一端部区域172和第二端部区域176，第一端部区域172包括沿大致周向方向指向的第一弹簧端部174，第二端部区域176包括沿大致周向方向指向的第二弹簧端部178。大多数的扭转弹簧线圈限定了弹簧170的中间区域180。
第二弹簧端部区域176设置在带轮112内，其中，扭转弹簧170的位于第二弹簧端部区域176中的外周向表面182接合带轮离合接合壁122，以便在第二弹簧端部区域176与带轮112之间提供离合连接。为此目的，扭转弹簧170的位于第二弹簧端部区域176中的一个或更多个线圈的标称直径可以形成为具有比带轮离合接合壁122的直径略大的标称直径。
如图示的实施方式所示，第二端部区域176可以在扭转弹簧170的大约两个涡旋(720度)上轴向地延伸。第二端部区域176的轴向范围可以根据各种因素在实践中有所变化，这些因素包括：扭转弹簧170在第二端部区域176中的标称直径、宽度和弹簧系数；扭转弹簧170的位于在第二端部区域176中的外周向表面182与带轮离合接合壁122之间所需的抓握；和/或扭转弹簧170的第二端部区域176中的螺旋角。最好将第二端部区域176的轴向范围限制成优选地为不超过三个或四个涡旋最大量，因为否则的话，分离器100可能不适用于汽车发动机。
扭转弹簧170的中间区域180安置在传动筒140内。在静态条件下，中间区域180中的扭转弹簧线圈的标称直径优选地在尺寸上小于传动筒筒形壁146的内径以允许在锁住之前扭转弹簧70中的有意义的扭曲范围，例如30度至90度。
第一弹簧端部区域172设置在毂凹穴120中并经由非离合连接与毂132连接。在图示的实施方式中，第一弹簧端174抵接或承靠毂弹簧止挡部126，并且扭转弹簧170的第一端部区域172压配合到毂凹穴120中使得外毂凹穴壁146和内毂凹穴壁128分别牢固地抓握扭转弹簧170的位于扭转弹簧170的第一端部区域172中的外周向表面182和内周向表面184。其他非离合连接方式也是可能的。例如，外毂凹穴壁146和内毂凹穴壁128不需要分别抓握或接触扭转弹簧170的位于扭转弹簧170的第一端部区域172中的外周向表面182和内周向表面184，使得非离合连接仅经由与毂弹簧止挡部126的抵接来实现。还可以设想其他形式的抵接；例如，第一端部区域172可以具有沿着线圈的凹口，该凹口由设置在毂凹穴120中的对应的凸部接合。替代性地，第一弹簧端部174靠着毂弹簧止挡部126的抵接可以省去，并且非离合连接通过下述方式实现：外毂凹穴壁146和内毂凹穴壁128中的至少一者并且优选地两者靠着扭转弹簧170的位于扭转弹簧170的第一端部区域172中的对应的外周向表面182和/或内周向表面184牢固地抓握。这可以例如通过使扭转弹簧170在第一端部区域172中的公称直径略大于外凹穴壁146的内径和/或略小于内凹穴壁128的外径使得获得牢固的压配合来实现。
在图4的实施方式中，弹簧第一端部区域172在扭转弹簧的大约一个涡旋(360度)上。弹簧第一端部区域172的轴向范围可以根据若干因素在实践中有所变化，这些因素包括：是否采用了止挡部126；扭转弹簧170在第一端部区域172中的标称直径、宽度和弹簧系数；在扭转弹簧170的外周向表面182和内周向表面184与外毂凹穴壁146和内毂凹穴壁128之间所需的抓握；和/或扭转弹簧170的螺旋角。然而，最好将第一端部区域172的轴向范围限制成优选地为不超过两个涡旋，因为否则的话，分离器100可能不适用于汽车发动机。
轴向保持器190可以在引导壁114b下方压配合到带轮112上以将带轮大致密封。在保持器190与传动筒径向肩部壁144之间可以设置有环形衬套192以阻止这两个部件之间的结合。在带轮的另一端部处还可以配装有密封盖194。
在操作中，带轮112通过带(未示出)沿第一旋转方向旋转。带轮112与扭转弹簧170的第二端部区域176之间的离合连接倾向于在于带轮112与毂132之间存在正扭矩时使扭转弹簧170解绕或扩张，从而导致扭转弹簧170的第二端部区域176靠着带轮离合接合壁122的内侧锁定。这使得扭转弹簧170同样被第一旋转方向沿驱动，并且由于扭转弹簧170的第一端部区域172与毂132之间的非离合连接而将毂132并且因此将从动附件的轴沿第一旋转方向驱动。只要存在通过带的运动而作用在带轮112上的正扭矩，扭转弹簧170就会将带112的旋转运动传递至毂132和带从动附件。在该运动期间，扭转弹簧中间区域180的线圈使得毂132和因此固定至毂132的带从动附件能够在带轮112的从动旋转运动期间相对于带轮112沿相反的方向进行瞬时的相对弹性的旋转运动，该瞬时的相对弹性的旋转运动可能是例如由周期性波动的曲轴扭矩引起的。随着带轮112上的正扭矩增加，扭转线圈170扩张至更大的程度，从而增加了第二弹簧端部区域176靠着带轮离合接合壁122的内部的抓握，并且导致扭转弹簧中间区域180中的一个或更多个线圈的外周向表面182接触并接合传动筒筒形146。传动筒140可以由弹性金属材料比如钢板形成，或者可以在传动筒140中结合有狭槽，从而导致增大了传动筒140的扩张并且伴随地增大了夹在传动筒140与带轮112之间的衬套162上的摩擦。因此，分离器带轮100提供了与施加至带轮112的正扭矩水平相关(通常线性地相关)的阻尼源。
当带轮112的旋转速度通过带被减速至足以在带轮112与毂132之间建立负扭矩的程度时，引起下述相对旋转：在该相对旋转中，毂132——尽管仍沿第一旋转方向旋转——由于附接的带从动附件的旋转惯性而趋于相对于带轮112沿与第一旋转方向相反的方向旋转。该趋势引起扭转弹簧170收缩，从而导致带轮离合接合壁122相对于扭转弹簧170的位于第二弹簧端部区域176中的外周向表面182滑动，由此使得毂132和固定至毂132的带从动附件能够以比带轮112的旋转速度大的速度旋转。因此将看出，第二弹簧端部区域176用作相对于带轮离合接合壁122的卷绕离合部。
如图示的实施方式中所示，出于前文所描述的优点，毂传动筒筒形壁146可以具有与带轮内部筒形壁118的轴向长度大致共同延伸并且与扭转弹簧170的中间区域180的轴向范围至少大致共同延伸的轴向长度。
尽管本文中包含的描述构成了本发明的多个实施方式，但是应当理解的是，在不脱离所附权利要求的合理含义的情况下，容许对本发明进行进一步的修改和改变。
部件列表
Figure BDA0002401142940000111
Figure BDA0002401142940000121
Figure BDA0002401142940000131

Claims (14)

1.一种分离器，包括：
可旋转的带轮，所述带轮具有构造成接合驱动带的外表面；
可旋转的毂，所述毂设置在所述带轮的内部，所述毂包括传动筒和连接器，所述连接器用于将所述分离器安装到带从动附件轴上；
扭转螺旋弹簧，所述扭转螺旋弹簧设置在所述带轮和所述传动筒的内部，所述扭转螺旋弹簧具有第一端部区域、第二端部区域和位于所述第一端部区域与所述第二端部区域的中间的中间区域，所述第一端部区域包括沿周向方向指向的第一端部，所述第二端部区域包括沿周向方向指向的第二端部，其中，所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域经由非离合连接与所述带轮和所述毂中的一者连接，并且所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域经由离合连接与所述带轮和所述毂中的另一者连接；其中，当所述带轮和所述毂沿趋于使所述扭转螺旋弹簧的直径增加的方向相对于彼此旋转时，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域驱动地连接至所述带轮和所述毂中的所述另一者，以便将所述带轮的旋转传递至所述毂，并且当所述带轮和所述毂沿趋于使所述扭转螺旋弹簧的直径减小的方向相对于彼此旋转时，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域与所述带轮和所述毂中的所述另一者分离，以便允许所述毂超越所述带轮；以及
衬套，所述衬套设置在所述带轮与所述传动筒之间，从而使得所述带轮和所述毂能够相对于彼此旋转，所述衬套与所述扭转螺旋弹簧的所述中间区域的轴向范围大致轴向地共同延伸。
2.根据权利要求1所述的分离器，其中，所述传动筒是径向可扩张的，并且随着所述扭转线圈的所述中间区域向外扩张，所述传动筒靠着所述衬套向外扩张以逐渐将所述衬套夹在所述传动筒与所述带轮之间，由此提供与施加至所述带轮的正扭矩水平相关的阻尼。
3.根据权利要求2所述的分离器，其中，所述传动筒在所述传动筒中包括狭槽，从而使得所述传动筒能够径向扩张。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的分离器，其中，所述带轮和所述毂中的所述一者与所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域之间的所述非离合连接至少通过设置在形成于所述带轮和所述毂中的所述一者中的凹穴中的止挡部来提供。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的分离器，其中，所述带轮和所述毂中的所述一者包括接纳所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部的凹穴，并且所述带轮和所述毂中的所述一者与所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域之间的所述非离合连接至少通过将所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部压配合到所述凹穴中来提供。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的分离器，其中，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域与所述带轮和所述毂中的所述另一者之间的所述离合连接通过所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域的外周向表面与设置在所述毂或所述带轮中的离合接合壁的卷绕式离合接合来提供。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的分离器，其中，所述传动筒和所述连接器由可分离件提供，并且其中，所述连接器至所述带从动附件轴的固定将所述传动筒固定至所述带从动附件轴。
8.根据权利要求7所述的分离器，其中，所述传动筒包括径向肩部壁，并且所述连接器包括径向肩部，所述径向肩部在所述连接器固定至所述带从动附件轴时承靠所述传动筒的径向肩部壁。
9.一种分离器，包括：
可旋转的带轮，所述带轮具有构造成接合驱动带的外表面；
可旋转的毂，所述毂设置成用于在所述带轮的内部旋转，所述毂包括传动筒和连接器，所述连接器用于将所述分离器安装到带从动附件轴上，其中，所述传动筒和所述连接器由可分离件提供，并且其中，所述连接器至所述带从动附件轴的固定将所述传动筒固定至所述带从动附件轴；
扭转螺旋弹簧，所述扭转螺旋弹簧设置在所述带轮和所述传动筒的内部，所述扭转螺旋弹簧具有第一端部区域、第二端部区域和位于所述第一端部区域与所述第二端部区域的中间的中间区域，所述第一端部区域包括沿周向方向指向的第一端部，所述第二端部区域包括沿周向方向指向的第二端部，其中，所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域经由非离合连接与所述带轮和所述毂中的一者连接，并且所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域经由离合连接与所述带轮和所述毂中的另一者连接；
其中，当所述带轮和所述毂沿趋于使所述扭转螺旋弹簧的直径增加的方向相对于彼此旋转时，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域驱动地连接至所述带轮和所述毂中的所述另一者，以便将所述带轮的旋转传递至所述毂，并且当所述带轮和所述毂沿趋于使所述扭转螺旋弹簧的直径减小的方向相对于彼此旋转时，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域与所述带轮和所述毂中的所述另一者分离，以便允许所述毂超越所述带轮。
10.根据权利要求9所述的分离器，包括衬套，所述衬套设置在所述带轮与所述传动筒之间，以用于使得所述带轮与所述毂能够相对于彼此旋转，所述衬套与所述扭转螺旋弹簧的所述中间区域的轴向范围大致轴向地共同延伸。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的分离器，其中，所述传动筒是径向可扩张的，并且随着所述扭转线圈的所述中间区域向外扩张，所述传动筒靠着所述衬套向外扩张以逐渐将所述衬套夹在所述传动筒与所述带轮之间，由此提供与施加至所述带轮的正扭矩水平相关的阻尼。
12.根据权利要求9或权利要求10所述的分离器，其中，所述带轮和所述毂中的所述一者与所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域之间的所述非离合连接至少通过设置在形成于所述带轮和所述毂中的所述一者中的凹穴中的止挡部来提供。
13.根据权利要求9或权利要求10所述的分离器，其中，所述带轮和所述毂中的所述一者包括接纳所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部的凹穴，并且所述带轮和所述毂中的所述一者与所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部区域之间的所述非离合连接至少通过将所述扭转螺旋弹簧的所述第一端部压配合到所述凹穴中来提供。
14.根据权利要求9或权利要求10所述的分离器，其中，所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域与所述带轮和所述毂中的所述另一者之间的所述离合连接通过所述扭转螺旋弹簧的所述第二端部区域的外周向表面与设置在所述毂或所述带轮中的离合接合壁的卷绕式离合接合来提供。
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