Разъединяющий изолятор
Изобретение относится к разъединяющему изолятору. Разъединяющий изолятор содержит шкив, элемент ступицы, содержащий по меньшей мере два ограничителя, и по меньшей мере две спиральные пружины. Каждая спиральная пружина выполнена из плоского провода, один конец которой жестко соединен со шкивом, а другой конец выполнен с возможностью зацепления с соответствующим ограничителем для ограничения вращения шкива. Техническим результатом является создание устройства, обеспечивающего надежное ограничение вращения шкива. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники
Изобретение относится к разъединяющему изолятору и, в частности, к разъединяющему изолятору, имеющему спиральную пружину из плоского провода, зацепляемую с ограничителем для ограничения вращения шкива.
Уровень техники
Дизельные двигатели все чаще применяют в легковых автомобилях благодаря их преимуществу, состоящему в меньшем расходе топлива. Кроме того, в бензиновых двигателях повышают коэффициент сжатия для увеличения экономии топлива. В результате системы привода вспомогательных агрегатов дизельного и бензинового двигателей должны преодолевать вибрации большей амплитуды, исходящие от коленчатых валов, из-за указанных выше изменений в двигателях.
При увеличенной вибрации коленчатого вала в дополнение к высоким величинам ускорения/торможения и высокой инерции генератора переменного тока в системе привода вспомогательных агрегатов двигателя часто возникает "пронзительный" звук из-за проскальзывания ремня. Это также уменьшает срок службы ремня.
Изоляторы коленчатого вала и разъединители/изоляторы генератора переменного тока широко использовались в двигателях с высокой угловой вибрацией для фильтрации вибраций в рабочем диапазоне скорости двигателя. Однако, хотя изолятор коленчатого вала может очень хорошо работать в рабочем диапазоне скорости двигателя, все-таки остаются проблемы во время пуска или остановки двигателя из-за собственной частоты колебаний самого изолятора.
Разъединитель/изолятор генератора переменного тока может устранить проблему проскальзывания ремня на шкиве генератора переменного тока, но не может исключить проскальзывание ремня на шкиве коленчатого вала. В некоторых двигателях требуется одновременно использовать как изолятор коленчатого вала, так и разъединитель/изолятор генератора переменного тока. К сожалению, это значительно увеличивает стоимость системы привода вспомогательных агрегатов и часто изготовители транспортного средства не желают это оплачивать.
Типичным примером в данной области техники является конструкция согласно патенту США № 6044943, в котором раскрыт разъединительный изолятор коленчатого вала, имеющий монтажную ступицу, шкив, установленный на монтажной ступице с возможностью вращения, кольцевой держатель, установленный в упомянутом шкиве, смещающее устройство, установленное между ними, и одностороннюю муфту, установленную между кольцевым держателем и шкивом. Смещающее устройство смягчает толчки коленчатого вала, передаваемые на ременный привод, и понижает угловую резонансную частоту ременной системы. Односторонняя муфта предотвращает внезапное изменение направления натяжения ремня в приводе из-за пуска/остановки двигателя или внезапного замедления двигателя и предотвращает резкий звук из-за мгновенного обратного проскальзывания ремня, возникающий в результате несоответствующей отдачи натяжного устройства в режиме реверса. Односторонняя муфта ограничивает максимальный передаваемый вращающий момент, предотвращая проскальзывание ремня в момент мгновенной перегрузки.
Таким образом, необходимо разработать разделяющий изолятор, имеющий спиральную пружину из плоского провода, зацепленную с ограничителем для ограничения вращения шкива. Настоящее изобретение отвечает этой потребности.
Краткое описание изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является создание разъединяющего изолятора, имеющего спиральную пружину из плоского провода, зацепленную с ограничителем для ограничения вращения шкива.
Другие задачи настоящего изобретения будут раскрыты или станут очевидными из следующего описания изобретения и прилагаемых чертежей.
Согласно изобретению создан разъединяющий изолятор, содержащий шкив; элемент ступицы, содержащий ограничитель; и спиральную пружину из плоского провода, конец которой жестко соединен со шкивом; при этом другой конец спиральной пружины из плоского провода выполнен с возможностью зацепления с ограничителем для ограничения поворота шкива.
Краткое описание чертежей
На прилагаемых чертежах, которые включены в описание и являются его частью, показаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и вместе с описанием они служат для объяснения принципов изобретения. На чертежах:
фиг.1 - вид в перспективе разъединяющего изолятора;
фиг.2 - вид с разнесением деталей разъединяющего изолятора, показанного на фиг.1;
фиг.3 - вид в перспективе в поперечном сечении разъединяющего изолятора, показанного на фиг.1;
фиг.4 - вид в перспективе дополнительного варианта осуществления разъединяющего изолятора;
фиг.5 - вид с разнесением деталей разъединяющего изолятора, показанного на фиг.4; и
фиг.6 - вид в перспективе в поперечном сечении разъединяющего изолятора, показанного на фиг.4.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан вид в перспективе разъединяющего изолятора. Разъединяющий изолятор 100 содержит шкив 10. Радиальная втулка 11 зацеплена с внутренней поверхностью 13 шкива 10. Втулка 11 зацеплена с поверхностью 13. Элемент 20 ступицы не показан в целях ясности (см. фиг.2).
Пластина 12 ступицы совместно зацеплена со шкивом 10. Пластина 12 ступицы не жестко соединена со шкивом 10. Вместо этого пластина 12 ступицы жестко соединена с элементом 20 ограничителя ступицы (см. фиг.2).
Спиральная пружина 14 из плоского провода соединена со шкивом 10 концом 16. Конец 15 пружины 14 зацеплен с держателем 17 пружины. Держатель 17 пружины зацеплен с ограничителем 21 в элементе 20 ступицы. Спиральная пружина 14 может содержать либо плоский провод, либо провод круглого сечения.
Между витками пружины 14 расположена пластиковая опора 18 пружины.
На фиг.2 представлен вид с разнесением деталей разъединяющего изолятора с фиг.1. Поверхность 17a держателя 17 пружины зацеплена со скольжением с внутренней поверхностью 23 элемента 20 ступицы. Осевая втулка 25 расположена между элементом 20 ступицы и шкивом 10. Втулка 25 способствует движению со скольжением между элементом 20 ступицы и шкивом 10. Осевая втулка 26 расположена между пластиной 12 ступицы и шкивом 10. Втулка 26 способствует движению со скольжением между элементом 20 ступицы и шкивом 10.
Пружина 14 жестко крепится к шкиву 10 крепежными деталями 30 (см. фиг.3). Пластина 12 ступицы жестко крепится к элементу 20 ступицы крепежными деталями 31. Разделяющий изолятор крепится к коленчатому валу двигателя (не показан) при помощи крепежных деталей через пластину 12 ступицы. Держатель 17 пружины зацеплен с ограничителем 21 на элементе 20 ступицы.
Шкив 10 может вращаться относительно элемента 20 ступицы, будучи ограниченным ограничителем 21. Пружина 14 обвивает и контактирует с ограничителем 21 для поглощения угловой вибрации в первом направлении (направление привода). Во время периодов торможения пружина 14 (и таким образом шкив 10) просто отсоединяется от ограничителя 21 и свободно поворачивается в противоположном направлении на 360º, 180º, 120º и т.д. до тех пор, пока держатель 17 пружины снова не будет в контакте с ограничителем 21. Диапазон свободного движения зависит от количества спиральных пружин 14 и числа выступов 21 ограничителя.
Опора 18 препятствует оседанию витков друг на друга, вызывая "защемление" держателем 17 последнего ограничителя 21 во время периодов жесткого привода. Опора 18 также допускает некоторое скользящее движение витков относительно друг друга.
На фиг.3 показан вид в перспективе в поперечном сечении разъединяющего изолятора с фиг.1. Крепежные детали 30 жестко присоединяют конец 16 к шкиву 10. Держатель 17 показан зацепленным с ограничителем 21.
Диапазон относительного поворотного движения шкива относительно элемента ступицы составляет приблизительно 360°. Это происходит по причине использования одной пружины и одного ограничителя.
На фиг.4 показан вид в перспективе дополнительного варианта осуществления разъединяющего изолятора. За исключением следующих описанных различий разъединяющий изолятор, показанный на фиг.4, 5, 6, является тем же, что показано на фиг.1, 2, 3. В этом дополнительном варианте осуществления вместо единственной спиральной пружины из плоского провода используются две спиральные пружины 140 и 141 из плоского провода.
На фиг.5 представлен вид с разнесением деталей разъединяющего изолятора с фиг.4. Конец каждой пружины соединен с держателем 170 и 171 пружины соответственно. Каждая из пружин 140 и 141 соединена со шкивом 10. Каждый держатель 170, 171 пружины зацеплен с ограничителем 210, 211 соответственно.
Диапазон поворотного движения шкива относительно элемента ступицы составляет приблизительно 180°. Это происходит по причине использования двух пружин и двух ограничителей. Ограничители расположены на 180° друг от друга.
На фиг.6 показан вид в перспективе в поперечном сечении разъединяющего изолятора с фиг.4. В направлении привода держатель 170 пружины находится в контакте с ограничителем 210, а держатель 171 пружины находится в контакте с ограничителем 211.
В противоположном направлении, например во время замедления двигателя, шкив 10 поворачивается приблизительно на 180°, что приводит к контакту держателя 171 с ограничителем 210 и к контакту держателя 170 с ограничителем 211.
Хотя здесь был описан вариант изобретения, для специалистов в данной области техники очевидно, что изменения могут быть сделаны в конструкции и в отношении деталей, не выходя за рамки идеи и объема описанного здесь изобретения.
1. Разъединяющий изолятор, содержащий шкив, элемент ступицы, содержащий ограничитель, и спиральную пружину из плоского провода, конец которой жестко соединен со шкивом, при этом другой конец спиральной пружины из плоского провода выполнен с возможностью зацепления с ограничителем для ограничения поворота шкива, причем разъединяющий изолятор дополнительно содержит две или более спиральные пружины из плоского провода и два или более ограничителя, при этом каждый ограничитель совместно расположен таким образом, чтобы зацеплять каждую спиральную пружину из плоского провода.
2. Разъединяющий изолятор по п.1, дополнительно содержащий втулку, расположенную между витками спиральной пружины из плоского провода.
