軸和帶輪之間的聯接裝置和適合安裝到機動車中的發動機組的製作方法

2023-10-29 08:10:47

專利名稱：軸和帶輪之間的聯接裝置和適合安裝到機動車中的發動機組的製作方法
技術領域：
本發明要求於2010年2月9日提出的法國申請1050888的優先權，其內容(正文、附圖和權利要求)合併在此作為參考。本發明涉及一種軸和帶輪之間的聯接裝置和適合安裝到機動車中的並且包括聯接裝置的發動機組。
背景技術：
機動車一般包括幾個需要為它們的運行供應能量的附件。所述能量能夠由機動車的電網供應或直接通過變速器上遊的機動車發動機供應。例如，機動車的內燃機能夠通過 常稱為傳動帶的帶的中介驅動所述氣候控制組件。所述氣候控制組件通常包括由迴轉軸驅動的活塞式壓縮機。通過從所述內燃機供應機械能到所述氣候控制組件的軸，不需要專用電動機向所述氣候控制組件提供動力。與所述內燃機結合的所述傳動帶通常驅動用作交流發電機的電機以向機動車的電網供應電能。這個電機是可逆的並且用於啟動所述內燃機，稱為可逆交流電機。大的趨勢是限制機動車中化石燃料的燃燒。為此目的，混合動力機動車已經發展了雙發動機，例如內燃機和安裝在機動車中的電池供應的電動機。只要所述電池允許充電，所述電動機被使用。然而，所述雙發動機造成了在例如氣候控制組件的附件被所述傳動帶驅動時向這些附件供應電能的問題。確實，只有當所述內燃機運行時，所述傳動帶才是可用的。因此，當所述混合動力機動車由它的電動機提供動力時，所述氣候控制組件停止工作。

發明內容
本發明通過當所述內燃機不運行時，使所述內燃機脫離所述傳動帶並且使用可逆交流電機驅動例如所述氣候控制組件的所述附件來矯正這個問題。為此，本發明提供一種軸和帶輪之間的聯接裝置，所述軸和帶輪相對於彼此圍繞軸線旋轉，藉此所述帶輪環繞所述軸。根據本發明，所述聯接裝置包括獨立脫離裝置，用於通過所述帶輪驅動所述軸，以使得當所述帶輪以低於給定旋轉速度的旋轉速度運行時被禁止由所述帶輪驅動所述軸，但在所述帶輪以大於所述給定旋轉速度的旋轉速度運行時允許由所述帶輪驅動所述軸。有利地，所述獨立脫離裝置包括一個用於通過耦合效應將所述軸連接到所述帶輪的離合器和至少一個慣性質量，所述慣性質量在所述帶輪旋轉過程中相對於所述軸線徑向移位。所述慣性質量的移位產生接合力。所述接合力利用圓錐形板從所述慣性質量軸向傳遞到所述離合器，所述慣性質量在它徑向移位過程中靠著所述圓錐形板定位。術語「軸向和徑向」是相對於所述帶輪的旋轉軸而言的。所述裝置包括復位彈簧，所述復位彈簧反作用於所述接合力並且當所述帶輪的旋轉速度低於所述給定旋轉速度時，維持所述離合器脫離。根據另一實施例，所述離合器是圓錐形的。這個布置允許在小體積中傳遞大扭矩。為了繼續增大由所述離合器傳遞的扭矩，所述離合器包括被分成兩個交替組件的幾個摩擦圓錐。所述第一組件與所述帶輪旋轉地連接，並且所述第二組件旋轉地連接所述軸。本發明還涉及一種適用於安裝到機動車中的發動機組，它包括內燃機，藉此可逆交流電機啟動所述內燃機並且產生用於例如氣候控制組件的附件的電能，並且所述內燃機和可逆交流電機利用傳動帶旋轉地驅動所述附件。根據本發明，所述發動機組包括在內燃機的輸出軸和由所述傳動帶驅動的帶輪之間的聯接裝置。


通過閱讀附圖給出的實施例的詳細描述，本發明將被更好地理解，並且其他優點也變得顯而易見。所述描述將由附圖例示，在附圖中圖I顯示機動車的傳動帶並且聯結幾個元件；圖2是在由傳動帶驅動的帶輪和軸之間的可脫離聯接裝置的示意性截面圖；圖3是圖2的可脫離聯接裝置的分解透視圖。
具體實施例方式圖I顯示連接幾個元件的機動車的傳動帶10。所述機動車包括內燃機和帶輪11，帶輪11配置在內燃機的曲軸的端部上。在由帶10驅動的元件中，可逆交流電機12和氣候控制組件13顯示在圖I中，然而，其他附件也能夠由帶10驅動。 可逆交流電機12能夠用作啟動器以啟動內燃機，或者用作交流發電機供應機動車的電網。為了這兩個用途，可逆交流電機12和內燃機被持久地聯接。為此，帶輪11連接所述曲軸。本發明允許可逆交流電機12以另外一種方式使用以甚至在內燃機不運行時通過帶10傳遞機械能。為此，帶輪11被脫離。圖2顯示帶輪11的聯接裝置的橫截面，並且可視地顯示通過帶10的曲軸的獨立脫離裝置。曲軸的一個自由端部構成軸14，它圍繞軸線15自由地旋轉。帶輪11相對於軸14自由地自旋或者與其剛性連接。本發明提供一種用於通過帶輪11驅動軸14的獨立脫離裝置。對於帶輪11的大於給定速度的圍繞軸線15的旋轉速度，獲得帶輪11和軸14之間的旋轉連接。如果低於這個速度，帶輪11相對於軸14自由旋轉。在大於給定速度的速度時和啟動內燃機時，可逆交流電機12能夠通過帶10的中介而將電能供應到傳動帶輪11。可逆交流電機12能夠供應電能,從而帶輪11的旋轉速度低於所述給定速度，以使帶輪11保持相對於軸14自由旋轉但不啟動內燃機。不需要外部動作以獲得軸14和帶輪11的接合或脫離。帶輪11的旋轉單獨引起所述接合或脫離。所述給定的旋轉速度例如是1500轉/分(或者以國際單位制，157弧度/秒)。如果低於這個速度，內燃機不連接帶輪11。另一方面，如果高於這個速度，所述曲軸和帶輪連接。帶輪11包括意圖接納帶10的迴轉面16。為了增加在帶10和帶輪11之間傳遞的機械能，帶10包括溝槽，迴轉面16限定對應帶10的溝槽的幾個溝槽17。帶輪11包括輪輞18，它的一個外側周緣部分19連接表面16。彈性襯裡20插入到外側周緣部分19和表面16之間以過濾在帶輪11的旋轉中或在軸14的旋轉中的異步事故。球軸承21連接輪輞18的中心部分22和軸14。輪輞18形成帶輪11的第一側面。帶輪11的第二側面由連接外部周緣部分19的封閉板23形成。第二球軸承24連接封閉板23和軸14。兩個球軸承21和24形成帶輪11圍繞其相對於軸14圍繞軸線15旋轉的軸承。用於通過帶輪11驅動軸14的獨立脫離裝置容納在位於輪輞18和封閉板23之間的空間中。這個空間由輪輞18的外周緣部分19徑向限制。所述獨立脫離裝置包括連接軸14和帶輪11的離合器。例如，所述離合器是圓錐形的並且包括分成兩個交替組件的幾個摩擦圓錐30至35。第一組件36包括圓錐30、32和34，其旋轉地連接輪輞18。第二組件37包括圓錐31、33和35，其通過輪轂38和十字架39的中介旋轉地連接軸14，輪轂38和十字架39都連接軸14。十字架39允許組件37圍繞軸線13旋轉連接到軸14，但留下相對於軸線13的平移自由度。由於這個平移自由度，兩個組件36和37相互摩擦接觸以保證軸14和帶輪11之間的能量傳遞。為了保證兩個組件36和37之間的高摩擦係數，圓錐30至35能夠用碳製成或塗敷碳。所述獨立脫離裝置包括至少一個惰性質量，在帶輪11旋轉過程中相對於軸線15 徑向移動。在所示實例中具有四個惰性質量40至43，兩個在圖2中可見。質量40至43圍繞軸線13徑向分布。惰性質量40至43由帶輪11通過封閉板23的中介圍繞軸線15旋轉地驅動。當帶輪11旋轉時，質量40至43相對於軸線15徑向平移地移動，直到它們接觸板45，板45是圍繞軸線15的迴轉體。質量40至43都是相同的以便在帶輪11的旋轉效應下同時移動。板45根據軸線15自由平移。所述板的移動由輪輞18的外周緣部分19引導。板45包括圓錐面46，圓錐面46承座屬於每個惰性質量40至43的另一圓錐面48。兩個圓錐面47和48之間的這個接觸將在它們運動過程中由所述質量施加的徑向力轉換成導致軸14和帶輪11聯接的軸向作用力。圓錐形板45承座壓力板50，壓力板50是相對於輪輞18自由平移的迴轉體。所述裝置包括反作用於軸向接合力的復位彈簧51。彈簧51在一側擱置在輪輞18上，另一側推壓壓力板50。彈簧51的校準允許調整帶輪11的給定旋轉速度，如果超過所述帶輪11的給定旋轉速度發生聯接。換句話說，在帶輪11的旋轉速度低於所述給定旋轉速度時，復位彈簧51使離合器保持脫離。所述壓力板包括意圖承座摩擦圓錐35的圓錐面52。當由慣性質量40至43施加到圓錐形板45上的力足以壓縮彈簧51時，摩擦圓錐30至35相互擠壓，並且連接帶輪11和軸14。圖3顯示所述脫離聯接裝置的分解透視圖，其中，壓力板50的軸嚮導向限定在所述壓力板的外圓柱面56上布置的溝槽55和在輪輞18的內圓柱面上布置的相應溝槽57。替代地，其他導向裝置也是可能的，例如使用安裝到壓力板50上的鍵的系統，它能夠在輪輞18中製成的槽中滑動。圓錐30、32和34的旋轉驅動還由輪輞18區分。每個圓錐30、32和34配置幾個指狀物，用於圓錐30的指狀物30a、30b和30c，用於圓錐32的指狀物32a、32b和32c以及用於圓錐34的指狀物34a、34b和34c。這些指狀物與在輪輞18在製成的相應槽18a、18b和18c相配合。這些指狀物與十字架39的溝槽39a、39b和39c相配合以保證圓錐31、33和35的旋轉驅動。在圖3中，所有指狀物都不可見。對於同一圓錐，它們圍繞軸線13有規律地分布。它們適用於所述槽。質量40至43通過以凸出方式在封閉板23中製成的徑向凸臺(abutment)23a、23b、23c和23d由封閉板23旋轉地驅動。每個惰性質量40至43在它的徑向移位中被引導在這些徑向凸臺中的兩個之間。例如，質量41沿著封閉板23徑向移動，同時保持 限定在徑向凸臺23a和23d之間。
權利要求
1.ー種位於軸(14)和帶輪(11)之間的聯接裝置，所述軸(14)和帶輪(11)相對於彼此圍繞軸線(15)旋轉，藉此所述帶輪(11)環繞所述軸(14)，其特徵在幹， 所述聯接裝置包括用於通過所述帶輪(11)驅動所述軸(14)的獨立脫離裝置(36、37、40、41、42、43、45、50 )，其在所述帶輪以低於給定旋轉速度的速度旋轉時禁止所述軸(14 )的驅動並且在所述帶輪以大於所述給定速度的旋轉速度旋轉時允許所述軸(14)由所述帶輪(11)驅動。
2.根據權利要求I所述的聯接裝置，其特徵在幹， 所述獨立脫離裝置包括離合器(36、37)，其允許所述軸(14)在接合力的作用下相對於所述帶輪(11)聯接，和至少ー個慣性質量(40、41、42、43)，其在所述帶輪(11)旋轉過程中相對於所述軸線(15)徑向移位並且所述慣性質量(40、41、42、43)的移位產生所述接合力。·
3.根據權利要求2所述的聯接裝置，其特徵在幹， 所述接合力通過圓錐形板(45)從所述慣性質量(40、41、42、43)軸向傳遞到所述離合器(36、37)，所述慣性質量(40、41、42、43)在它的徑向移位過程中靠著所述圓錐形板(45)承座。
4.根據權利要求3所述的聯接裝置，其特徵在幹， 所述聯接裝置包括復位彈簧(51)，所述復位彈簧(51)反作用於所述接合カ並且在所述帶輪(11)的旋轉速度低於所述給定旋轉速度時維持所述離合器(36、37)脫離。
5.根據權利要求2至4中的任意一項所述的聯接裝置，其特徵在幹， 所述離合器(36、37)是圓錐形的。
6.根據權利要求5所述的聯接裝置，其特徵在幹， 所述離合器(36、37)包括分成兩個交替的組件(36、37)的幾個摩擦圓錐(30至35)，藉此第一組件(36 )旋轉地連接所述帶輪(11 )，並且所述第二組件(37 )旋轉地連接所述軸(14)。
7.一種適用於安裝到機動車中的發動機組，包括內燃機、可逆交流電機(12)，其允許啟動所述內燃機和產生電能，和附件(13)，藉此所述內燃機和可逆交流電機(12)用帶(10)旋轉地驅動所述附件(13)，其特徵在幹， 所述發動機組包括根據前述權利要求中的任意一項所述的位於所述內燃機的輸出軸(14 )和由所述帶(10 )驅動的帶輪(11)之間的聯接裝置。
8.根據權利要求7所述的發動機組，其特徵在幹， 所述附件是氣候控制組件(13)。
全文摘要
本發明涉及一種位於軸(14)和帶輪(11)之間的聯接裝置以及一種適用於安裝到機動車中的發動機組。所述軸(14)和帶輪(11)能夠相對於彼此圍繞軸線(15)旋轉。根據本發明，所述裝置包括用於由所述帶(11)驅動所述軸(14)的單獨脫離聯接裝置(36、37、40、42、45、50)，其只有在所述帶輪(11)的旋轉速度大於預定旋轉速度時允許所述軸(14)由所述帶輪(11)驅動。所述發動機組包括熱力機、用於啟動所述熱力機和產生電能的可逆交流電機、附件，所述熱力機和可逆交流電機適合利用帶旋轉所述附件。所述發動機組包括根據本發明的位於所述熱力機的輸出軸(14)和由所述帶(10)驅動的帶輪(11)之間的聯接裝置。
文檔編號F16D43/10GK102859222SQ201180018169
公開日2013年1月2日 申請日期2011年2月2日 優先權日2010年2月9日
發明者M·瓦舍爾, M·詹諾尼, A·勒利埃夫爾, J·貝爾熱 申請人:標緻·雪鐵龍汽車公司