專利名稱：具有集成解耦器的設備的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種包括諸如發(fā)電機或泵之類的機器的設備或從動附件，該設備或從動附件通過諸如齒輪、帶或鏈之類的環(huán)形動力傳輸元件驅動。更具體地，本公開涉及一種具有集成解耦器的從動附件。
背景技術：
通過環(huán)形動力傳輸元件(包括柔性傳動裝置和齒輪系傳動裝置)驅動的從動附件是眾所周知并廣泛使用的。這種布置的一個普遍用途是在汽車領域中使用的前發(fā)動機附件驅動(FEAD)或后發(fā)動機附件驅動(READ)系統(tǒng)。FEAD和/或READ系統(tǒng)一般包括諸如帶或鏈、或者齒輪系之類的傳動裝置，該傳動裝置連接車輛內燃發(fā)動機的曲軸和諸如交流發(fā)電 機、水泵、起動-發(fā)電機、空調壓縮機、動力轉向泵等的若干附件，該若干附件通過該曲軸驅動并且在一些情況下驅動該曲軸。盡管這種驅動系統(tǒng)已廣泛使用，但也存在一些問題。特別地，由于發(fā)動機的氣缸發(fā)火而發(fā)生的發(fā)動機曲軸的突然加速或減速表現(xiàn)為驅動系統(tǒng)的不期望的振動，這些不期望的振動通常稱為扭轉振動。尤其是，扭轉振動可引起不可接受的運轉噪聲和/或在一定條件下引發(fā)發(fā)動機內的破壞性共振。即使當共振沒有發(fā)生時，扭轉振動也會降低傳動裝置以及連接至該傳動裝置的附件的工作壽命。當從動附件具有足夠的慣量使得當發(fā)動機減速時相對大的轉矩量從該設備傳遞到傳動裝置(因此傳遞到曲軸)時，還可劣化這種驅動系統(tǒng)的運轉。特別地，諸如交流發(fā)電機的從動附件可具有很大量的慣性，其導致當發(fā)動機減速時，通過傳動裝置將大級別的轉矩從交流發(fā)電機傳遞到曲軸。為了解決這種驅動系統(tǒng)的這些和其它問題，已知使用諸如超越解耦器之類的解耦器來將從動附件連接至傳動裝置。解耦器的示例包括已轉讓給本公開的受讓人的美國專利6,083, 130、已公開PCT申請W0/04011818以及已公開PCT申請W0/06081657。眾所周知，解耦器在傳動裝置和從動設備之間提供彈性連接以減小扭轉振動對設備的影響。超越解耦器除了彈性連接以外還包括單向離合器機構，從而允許設備在傳動裝置的減速過程中超越傳動裝置以減小從設備向傳動裝置的轉矩傳遞。解耦器使FEAD和READ系統(tǒng)具有顯著改進。然而，現(xiàn)有的解耦器必須設計成裝配到將從動附件連接到傳動裝置的齒輪、皮帶輪和/或鏈輪齒(即，從動構件)中。因為從動附件的從動構件的直徑由所需的傳動比確定，從動構件以該所需傳動比相對于傳動裝置旋轉，因而解耦器機構在從動構件內的可用空間/容積可能相當有限。因此，期望將解耦器以可封裝到傳動裝置中而的方式結合到傳動裝置中而不用考慮傳動構件的容積。

發(fā)明內容
本部分提供對本發(fā)明的大體概述，其不是本發(fā)明的完整范圍或本發(fā)明的所有特征的全面公開。以一種形式，本教導提供了一種構造為通過環(huán)形動力傳輸元件驅動的從動附件。所述從動附件包括機器、輸入軸、從動構件和解耦器。所述機器具有殼體和被支撐成用于在所述殼體中旋轉的轉子。所述機器響應于所述轉子的驅動旋轉而實現(xiàn)功或做功或產生功。所述輸入軸至少部分地接收在所述殼體中。所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸以便共同旋轉，并且構造為傳動地接合所述環(huán)形動力傳輸元件以在所述環(huán)形動力傳輸元件與所述輸入軸之間傳輸旋轉動力。所述解耦器以如下方式聯(lián)接所述輸入軸和所述轉子在預定旋轉方向上允許旋轉動力從所述輸入軸向所述轉子傳輸，但在所述輸入軸相對于所述轉子減速超過預定限度從而允許所述轉子沿所述預定旋轉方向相對于所述輸入軸旋轉時除外。所述解耦器與所述傳動構件軸向地間隔開。 以另一種形式，本教導提供了一種構造為通過環(huán)形動力傳輸元件驅動的從動附件。所述從動附件包括發(fā)電機、輸入軸和解耦器。所述發(fā)電機具有殼體和被支撐成用于在所述殼體中旋轉的中空轉子。所述輸入軸接收在所述中空轉子中。所述解耦器以在預定旋轉方向上允許旋轉動力從所述輸入軸向所述轉子傳輸?shù)姆绞铰?lián)接所述輸入軸和所述轉子。所述解耦器構造為在所述輸入軸相對于所述轉子減速超過預定限度時使所述輸入軸與所述轉子脫開，從而允許所述轉子的速度超過所述輸入軸的速度。 通過將所述解耦器集成在從動附件內，與設置在輸入構件內的現(xiàn)有技術的解耦器相比，所述解耦器能夠包括更大尺寸的部件。通過在此提供的描述，其他可適用領域將變得明顯。本發(fā)明內容部分中的描述和具體示例僅出于示例的目的，而非意在限制本公開的范圍。


在此描述的附圖僅用于示例的目的，而不是意在以任何方式限制本公開的范圍。在各個附圖中，相似或相同的元件始終被賦予一致的附圖標記。圖I是根據(jù)本公開所構造的從動附件的縱向剖視圖；圖2是與圖I的視圖相似但圖示通過從動附件的旋轉動力的傳輸?shù)囊晥D；圖3是與圖I的視圖相似但圖示當從動附件的機器的轉子超越用于向該機器提供動力的傳動裝置時通過從動附件的旋轉動力的傳輸?shù)囊晥D；圖4是根據(jù)本公開的教導所構造的另一個從動附件的一部分的縱向剖視圖；圖5a和圖5b是適合與圖4中所示的從動附件部分一起使用的示例性解耦器組件的分解立體圖；圖6是圖4的從動附件部分的縱向剖視圖，其中圖5a的解耦器組件聯(lián)接至所述部分；圖I是適合與圖4中所示的從動附件部分一起使用的替代構造的解耦器組件的一部分的立體圖；圖8是使用圖7中的解耦器的替代構造的從動附件的局部縱向剖視圖；圖9是根據(jù)本公開的教導構造的另一從動附件的示意圖，該從動附件具有解耦器，該解耦器位于使用所傳輸?shù)男D動力以產生或實現(xiàn)功的機器的殼體的外側；圖10是根據(jù)本公開的教導所構造的又一從動附件的一部分的示意圖，該從動附件具有解耦器，該解耦器在徑向上位于輸入軸與轉子或第二傳動軸之間；以及圖11是根據(jù)本公開的教導所構造的再一從動附件的所述部分的縱向截面圖；在附圖中的一些視圖中，對應附圖標記始終表示對應的部件。
具體實施例方式參照圖1，根據(jù)本公開的教導所構造的從動設備總體上由附圖標記20表示。從動附件20包括在該特定示例中示出為提供作為交流發(fā)電機的機器。本領域普通技術人員可以理解，本教導可用于包括泵、風扇、壓縮機的各種其它類型的機器。關于這一點，可想到本發(fā)明能夠用于期望經由解耦器將機器的轉子連接至傳動裝置以驅動機器的轉子產生或實現(xiàn)功的基本上任意的從動設備。從動附件20包括皮帶輪24形式的用以接合傳動裝置的柔性帶(未示出)的傳動構件。盡管從動附件20示出為裝備有作為傳動構件的皮帶輪24，但是本公開不限于此，傳動 構件可以是鏈輪齒(以接合包括鏈的傳動裝置)、齒輪(以接合包括齒輪系的傳動裝置)或任意其它適于接合傳動裝置的構件。皮帶輪24的尺寸構造成外直徑使得皮帶輪24相對于傳動裝置的旋轉速度以所需旋轉速度轉動。皮帶輪24固定至從動附件20的輸入軸28并且與輸入軸28—起旋轉。皮帶輪24可通過任意適合的方法固定至輸入軸28,例如通過螺栓32。輸入軸28通過諸如軸襯36的一對支承元件可旋轉地同心(即，同軸地)安裝在中空轉子或第二傳動軸30內，下面更詳細地討論。軸襯36可以是任意適合的軸襯類型或設計，如本領域普通技術人員所想到的。附加地或可替代地，支承元件可以是軸承或者是允許輸入軸28相對于第二傳動軸30旋轉的任何其它裝置。輸入軸28的與固定皮帶輪24的端部相反的端部可連接至諸如單向離合器40的離合器。在所提供的示例中，單向離合器40提供允許通過皮帶輪24將沿第一旋轉方向的轉矩或旋轉動力從傳動裝置傳遞到輸入軸28同時禁止將沿相反的第二旋轉方向的轉矩或旋轉動力從第二傳動軸30傳遞至輸入軸28的超越功能。在所提供的特定的示例中，單向離合器40是楔塊離合器，但可以理解，單向離合器40可以是本領域普通技術人員可想到的任意適合的單向離合器機構，并且這種機構的示例包括繞線彈簧離合器、滾針離合器、凸輪離合器、棘輪棘爪離合器等。單向離合器40作用在輸入軸28和轂44之間，轂44又連接至彈性構件的一側。在圖示實施方式中，彈性構件是卷簧48，卷簧48的一端接合轂44，并且卷簧48的另一端接合環(huán)形驅動器52，環(huán)形驅動器52固定至第二傳動軸30并且與第二傳動軸30 —起旋轉。本領域普通技術人員可以理解，期望提供一種替代單向離合器40的離合器，該離合器允許操作以多于一種模式(例如，用于常規(guī)操作的單向離合器模式，和例如第二軸30和輸入軸28共同旋轉的鎖定模式的第二模式)操作。替代的離合器配置可使用電子或電磁致動器來控制離合器操作的模式。例如，可在交流發(fā)電機用作起動馬達的情況下使用這種替代的離合器配置。在標題為“Overrunning Enabled Automotive Starter/Generator”(允許超越的汽車起動機/發(fā)電機)的國際專利申請公開W003/104673A1中描述了一個示例性離合器機構。對于本領域普通技術人員明顯的是，彈性構件不局限于卷簧，并且可使用任何其它可用于通過其衰減扭轉振動的彈性構件，例如可使用橡膠構件或由其它彈性材料制成的構件、扭力桿等。圓筒形外體部56固定至轂44并且與蓋60和轂44 一起封圍卷簧48和單向離合器40以基本上防止諸如灰塵或水之類的異物進入卷簧48和單向離合器40，以及防止諸如油脂或油之類的潤滑劑從卷簧48和單向離合器40流出到從動附件20的其他部分。圓筒形外體部56可通過諸如壓配合的任意適合的方法固定至轂44，并且蓋60可類似地通過諸如壓配合的任意適合的方法固定至圓筒形外體部56。第二傳動軸30以與常規(guī)交流發(fā)電機的傳動軸相類似的方式作用并且具有固定至第二傳動軸30的電刷或滑環(huán)68和繞組64，使得它們與第二傳動軸30 —起旋轉。第二傳動軸30可通過一組軸承元件72可旋轉地安裝在從動附件20內，并且第二傳動軸30可通過諸如螺母76或止推墊圈80之類的任意適合的裝置保持在適當?shù)奈恢谩?
單向離合器40、轂44、彈性構件(在本示例中是與輸入軸28同軸的卷簧48)和環(huán)形驅動器52連同圓筒形外體部56和蓋60的組件在文中稱為超越解耦器組件82。超越解耦器組件82與傳動構件(例如，皮帶輪84)軸向地間隔開，例如在輸入軸28的與從第二傳動軸30延伸的傳動構件(皮帶輪24)相反的端部上，使得超越解耦器組件將輸入軸30的該端部聯(lián)接至第二傳動軸30。在提供的特定示例中，超越解耦器組件位于機器(例如，交流發(fā)電機)的殼體H內。然而，本領域普通技術人員可以理解，超越解耦器組件82可稍微不同地封裝。例如，如圖9所示，超越解耦器組件82可設置于機器M’的殼體H’之外在機器M’的與傳動構件D’相反的一側上。作為另一替代例，如圖10所示，超越解耦器組件82”可在徑向上封裝在輸入軸28”與第二傳動軸30”之間。參照圖2，沿著第一旋轉方向的轉矩或旋轉動力通過帶84施加至傳動構件(例如，皮帶輪84)，從而使輸入軸28沿著第一旋轉方向旋轉。單向離合器40將輸入軸28聯(lián)接至轂44從而將旋轉動力傳輸至超越解耦器組件82。旋轉動力通過彈性構件(例如，卷簧48)從轂44傳輸至環(huán)形驅動器52。因為環(huán)形驅動器52聯(lián)接成與第二傳動軸30 —起旋轉，因此環(huán)形驅動器52的旋轉實現(xiàn)第二傳動軸30的相應旋轉，從而操作機器(例如，交流發(fā)電機)使得該機器產生或實現(xiàn)功(例如，產生或實現(xiàn)電力)。參照圖3，示出了處于超越狀態(tài)的從動附件20的運轉。與參照圖2描述的運轉方式相比，帶84稍微變慢，使得輸入軸28相對于機器(例如，交流發(fā)電機)的包括第二傳動軸30的旋轉部件減速超過預定限度，因而假如轂44剛性地或固定地聯(lián)接至輸入軸28，該機器的旋轉部件的轉動慣量將趨于允許該機器反向驅動傳動構件。然而，單向離合器40在這種情況下使轂44與輸入軸28分離，從而允許轉子或第二傳動軸30沿著第一旋轉方向以超過輸入軸28的速度的速度旋轉。因為隨著卷簧壓縮和展開從而衰減扭轉振動并且當單向離合器40自由旋轉時——即當發(fā)生超越時，輸入軸28僅相對于第二傳動軸30旋轉很小的量，因此軸襯36足以承載輸入軸28而不需要更昂貴和/或更大的滾柱軸承或類似物。根據(jù)本公開的教導所構造的另一從動附件在圖4到圖6中示出并且總體上由附圖標記100表示，其中與圖I到圖3的實施方式中的部件相同的部件使用相同的附圖標記表示。盡管從動附件100被描述為包括發(fā)電機，但可以理解，從動附件100的機器可包括利用旋轉動力輸入以產生或實現(xiàn)功的任意類型的機器。在圖4中，示出了在附接下面討論的超越解耦器組件之前的從動附件100。在從動附件100中，輸入軸104類似于上面討論的輸入軸28，只是還包括用于固定解耦器組件的端部 108。在圖示說明的實施方式中，端部108示出為帶有螺紋以接收解耦器組件。然而，對于本領域普通技術人員顯然的是，端部108可以構造為以任意適合的方式固定于解耦器組件，該任意適合的方式包括花鍵連接、焊接連接或者在一些情況下包括過盈連接(壓配合)。圖5a和圖5b示出了超越解耦器組件的示例。具體參照圖5a，超越解耦器組件120類似于以下專利申請中所教導的超越解耦器2008年10月27日提交的、標題為“Over-Running Decoupler With Torque Limiter”(具有轉矩限制器的超越解稱器)的美國臨時專利申請No. 61/108,600 ;以及2009年10月27日提交的、標題為“Method ForInhibiting Resonance In An Over-Running Decouple”(用于抑制超越解稱器內的共振的方法)的對應的PCT申請，這些申請的內容通過參引并入本文，就如在本文中完全詳細地闡明。 另外參照圖4，超越解耦器組件120包括轂124，轂124接合輸入軸104的端部108，使得轂124與輸入軸104 —起旋轉。轂124可包括凸緣部128并且可包括諸如六角鍵槽的安裝特征136，凸緣部128具有圍繞外周邊設置的軸襯132，安裝特征136能夠接收可用來幫助將轂128緊固至輸入軸104的工具。凸緣部128還包括止擋部142，止擋部142抵靠形成螺旋形卷(扭)簧的線材的軸向端面，并且承載架144上的止擋部抵靠形成卷簧140的線材的相反的第二軸線端面。繞線彈簧或繞線離合器148聯(lián)接至離合器承載架144。繞線離合器148具有與離合器驅動器152的內圓筒面的直徑大致相同的“靜態(tài)”外直徑。繞線離合器148的相反端形成為柄腳156，柄腳156接收在凸緣部128中的開槽窗口 160中。繞線離合器148可具有施加到繞線離合器148上的諸如油或油脂的潤滑劑。承載架144和離合器驅動器152的底部之間設置有止推墊圈164和軸承168，這些和軸襯132允許離合器驅動器152相對于轂124旋轉。還可設置密封件172以防止異物和/或潤滑劑的進入或出離。離合器驅動器152通過諸如焊接、過盈配合等任意適合的手段固定至第二傳動軸30并與第二傳動軸30 —起旋轉。在圖5b中，示出了替代的解耦器組件180。解耦器組件180由與解耦器組件120所使用的部件類似的標有相同附圖標記的部件構成，區(qū)別是離合器驅動器152由通過任意適合手段而相互固定的離合器驅動器基部184和離合器驅動器圓筒188的兩部件式組件所替代。在一些情況下能夠設想，可期望利用兩部件(184、188)式離合器驅動器來降低制造成本和/或允許更容易地在這些部件上進行硬化或其它制造過程。圖6示出了安裝在從動附件100上的解耦器組件120并且解耦器組件180可以以同樣的方式進行安裝。如有需要，從動附件可包括解耦器組件120和可直接安裝至輸入軸28的常規(guī)解耦器D，如圖11所示。常規(guī)解耦器D在國際公開文獻W02006/081657中有詳細描述，其公開內容通過參引并入，就如在本文中完全詳細地闡明。返回到圖6，當轉矩施加至皮帶輪24、并且因此施加至輸入軸104時，轂124將該轉矩施加至卷簧140，卷簧140又將該轉矩施加至承載架144。承載架144將該轉矩施加至繞線離合器148的端部，從而造成繞線離合器148輕微擴張其外直徑，使繞線離合器148與離合器驅動器152 (或184和188)的內表面摩擦接合，從而有效地將繞線離合器148鎖定成鎖定至離合器驅動器152 (或184和188)并且與離合器驅動器152 —起旋轉。當轉矩施加至離合器驅動器152 (或184和188)時，該轉矩隨后施加至第二傳動軸30，從而使從動附件100的繞組64和轉子旋轉。在從動附件100要超越皮帶輪24的情況下，轉矩從第二傳動軸30施加至離合器驅動器152 (或184和188)并且由此施加至繞線離合器148。通過離合器驅動器152 (或184和188)施加至繞線離合器44的繞組的該轉矩引起繞線離合器148的外直徑減小，從而允許繞線離合器148在離合器驅動器152 (或184和188)內旋轉，由此防止了向輸入軸108的轉矩傳遞并且允許從動附件100超越皮帶輪24。在圖示說明的實施方式中，解耦器組件120和180還提供了轉矩限制功能(S卩，解耦器組件120和180能夠附加地操作為轉矩離合器)，該轉矩限制功能在上述美國臨時專利申請和PCT專利申請中進行了詳細描述。具體地，繞線離合器148的柄腳156接收在轂124的開槽窗口 160中。如果施加至輸入軸108的轉矩超過預先選定的最大值，由于卷簧140上 的加載而導致的轂124相對于離合器驅動器152 (或184和188)的旋轉移位將使柄腳156抵接開槽窗口 160的端部。這導致繞線離合器148的外直徑減小，由此允許離合器驅動器152 (或184和188)相對于繞線離合器148和輸入軸108 “滑移”。一旦施加至輸入軸108的轉矩被減小至低于預先選定值的值，柄腳156就從開槽窗口 160的端部移開并且繞線離合器148再次擴張，將繞線離合器148鎖定至離合器驅動器152 (或184和188)，從而再次允許從輸入軸108向第二傳動軸30轉矩傳遞。應當理解，盡管超越解耦器組件120、180在文中描述為具有如上所述的轉矩限制功能，如有需要，這種功能并不是本公開所必需的并且可以省略?，F(xiàn)在對于本領域普通技術人員明顯的是，通過將解耦器與設備集成，解耦器設置在皮帶輪內的現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的很多問題可以避免。特別地，通過將解耦器與皮帶輪分開，解耦器的外直徑和/或長度不再局限于裝配在皮帶輪內部。這允許使用具有更大直徑和/或長度的單向離合器，同時單向離合器的壽命成比例地增長并且單向離合器的轉矩傳遞能力增長和/或單向離合器的制造成本降低。類似地，解耦器的彈性構件可具有更大的直徑或長度，并且如果是卷簧，則可具有更厚的繞組或更多的繞組。同樣，由于可以使用更大的橡膠(或其它彈性材料)部件，除卷簧外的其他彈性構件的使用現(xiàn)在將變得更容易。與現(xiàn)有技術中的通常集成到諸如皮帶輪的傳動構件中的解耦器相比，本公開的解耦器組件可以更大，從而允許部件的被動冷卻增強，并且諸如離合器驅動器圓筒的部件還可設有諸如滾花、翅片之類的特征，以增大它們的表面面積，從而增強它們的冷卻。另外，可以設想還可提供主動冷卻。例如，圖7示出了解耦器組件的另一實施方式，該解耦器組件200與解耦器組件180類似，但其中離合器驅動器基部204’包括一組葉輪翅片208，從而在解耦器組件200旋轉時產生冷卻氣流。盡管翅片208被示出為扁平的并且從離合器驅動器基部204’的其余部分沿徑向向外的方向單獨地伸出，可以理解，翅片208可以以所需方式(例如成螺旋形地)成形。圖8示出了當解耦器組件200被安裝在設備上并且在設備上運行時，由葉輪翅片208產生冷卻氣流(由箭頭212表示)?？稍谠O備殼體220中設置過濾元件216以防止異物隨著冷卻空氣212進入。在圖8中，設備殼體220內的容積224被示出為向設備的其余部分的內部容積開放。然而，對于本領域普通技術人員顯然的是，如有需要，可在容積224和設備內部的其余部分之間設置適合的隔離物(未示出)，以將冷卻氣流212與設備的其余部分的溫度隔離。作為對解耦器的冷卻的附加的加強，可以設想將離合器驅動器、和/或其它部件進行處理以增強它們向周圍空氣的廢熱發(fā)散。例如，可向離合器驅動器和/或其它部件施加涂料，諸如由Tech Line Coatings公司(26844Adams Ave.,美國加利福尼亞州穆瑞塔市(Murrieta)，92562)制造的TLTD熱分散涂料。還可以想到，由于冷卻解耦器的能力增強，可將除卷簧之外的更大范圍的結構用于解耦器中的彈性構件。例如，因為可以更好地管理預期的工作溫度范圍，因此可更容易地使用橡膠或類似橡膠的元件。對于本領域普通技術人員顯然的是，在本公開的設備是水冷或油冷的情況下，解耦器組件也能夠通過該水或油的配給進行冷卻，由此進一步增強對解耦器的冷卻。盡管在上述實施方式中，解耦器的全部元件都設置在設備的與輸入構件(S卩，皮帶 輪24)相反的一側處，但本公開不限于此，可以設想解耦器的元件可設置于設備的不同部位處。例如，如果單向離合器是楔塊離合器等，那么其可鄰近皮帶輪24設置設備中，而彈性構件可設置于設備中的相反端?？商娲兀绻谔囟☉弥心軌颢@得足夠的容積，那么解耦器的所有部件可以鄰近輸入構件所在的端部設置于設備中。還可以設想將本公開與現(xiàn)有技術的解耦器機構結合使用。例如，從動附件100上的皮帶輪24可以由現(xiàn)有技術的隔離器來取代，該隔離器提供一定程度的與扭轉振動的隔離。在這種情況下，現(xiàn)有技術的隔離器可以設計成在第一頻率范圍內提供隔離，而解耦器組件120 (或180)的彈性構件40可選定成在第二頻率范圍內提供隔離。例如，這例如在諸如這樣的軍事用途的情況下是有用的車輛可以以正常方式作為車輛被驅動并且將經受一個頻率范圍的共振，以及車輛可停止但充當用于其他裝備的發(fā)電機并且車輛的發(fā)動機將驅動大型發(fā)電機和換流器并且由此將在不同的條件下運行且將經受不同的第二頻率范圍的共振。類似地，從動附件20上的皮帶輪24可由現(xiàn)有技術的既提供第一頻帶的隔離又提供單向離合器的解耦器替代。在這種情況下，可以省略單向離合器40，或者包括單向離合器40以提供冗余或提供額外的負荷承載能力，而彈性構件48可設計成提供與現(xiàn)有技術的解耦器中的彈性構件不同的頻段的隔離。現(xiàn)在顯然的是，本公開提供了一種將要通過集成在設備內的解耦器連接至傳動裝置的設備。諸如皮帶輪或鏈輪齒的輸入構件將該設備連接至諸如柔性帶或鏈或齒輪系的傳動裝置，并且輸入構件連接至連接于解耦器的第一輸入軸。第二傳動軸也連接至解耦器并且連接至設備內的諸如交流發(fā)電機轉子之類的負載。解耦器操作為允許在第一輸入軸和第二傳動軸之間的轉矩傳遞。優(yōu)選地，解耦器既提供與傳動裝置中扭轉振動的隔離，又提供超越功能以允許該設備超越傳動裝置。還優(yōu)選地，該設備包括轉矩限制特征，該轉矩限制特征操作為限制可由傳動裝置輸入到該設備的轉矩的量。通過將解耦器集成在該設備內，與設置于輸入構件內的現(xiàn)有技術解耦器相比，該解耦器能夠包括更大尺寸的部件，并且與設置于諸如皮帶輪的輸入構件內的現(xiàn)有技術解耦器相比，本公開的解耦器能夠獲得增強的冷卻效果。
盡管所示示例的從動附件使用了特定類型的解耦器(即，超越解耦器)，可以理解，本公開的教導具有更廣泛的適用性并且該解耦器可以是不利于機器轉子的超越的解耦器類型。這種“非超越”或普通解耦器的示例可以在美國專利No. 7，153，227和No. 7，227，910中找到，這些專利的公開內容通過參引并入本文，就如在本文中完全詳細地闡明。作為另一個示例，如果機器轉子的超越不是所需的，而僅扭轉阻尼或隔離是所需的，單向離合器40可從圖I中所示的示例中省略，并且轂44可以直接聯(lián)接至輸入軸28。可以理解，上文的描述本質上僅為示例性的而非意于限制本公開及其應用或用途。盡管已經在說明書中描述并在附圖中圖示了具體示例，但本領域普通技術人員可以理解，可以在不脫離如權利要求中所限定的本發(fā)明的范圍的情況下對本發(fā)明進行各種改型并對本發(fā)明的要素進行等同替換。此外，本文清楚地設想了各種示例之間的特征、元件和/或功能的混合及配合，因而本領域普通技術人員根據(jù)本公開可以理解，一個示例的特征、元件和/或功能可以酌情結合到其它示例中，除非上文中另有說明。此外，還可以進行許多修改以使具體情形或材料適合于本公開的教導而不脫離其基本范圍。因此，期望不要將本公開 局限于通過附示并在說明書中描述的作為目前想到的用于實施本公開教導的最佳實施方式的具體示例，而是期望本公開的范圍包括落入前文的描述及所附權利要求的范圍內的任意實施方式。
權利要求
1.ー種從動附件，所述從動附件構造為通過環(huán)形動力傳輸元件驅動，所述從動附件包括 機器，所述機器具有殼體和被支撐成用于在所述殼體中旋轉的轉子，所述機器響應于所述轉子的驅動旋轉而實現(xiàn)功； 至少部分地接收在所述殼體中的輸入軸； 傳動構件，所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸以便共同旋轉，所述傳動構件適于傳動地接合所述環(huán)形動カ傳輸元件以在所述環(huán)形動カ傳輸元件與所述輸入軸之間傳輸旋轉動カ；以及 解耦器，所述解耦器以如下方式聯(lián)接所述輸入軸和所述轉子在預定旋轉方向上允許旋轉動力從所述輸入軸向所述轉子傳輸，但在所述輸入軸相對于所述轉子減速超過預定限度從而允許所述轉子沿所述預定旋轉方向相對于所述輸入軸旋轉時除外； 其中，所述解耦器與所述傳動構件軸向地間隔開。
2.如權利要求I所述的從動附件，其中，所述輸入軸和所述轉子同軸設置。
3.如權利要求2所述的從動附件，其中，所述輸入軸被支撐成用于在所述轉子內旋轉。
4.如前述權利要求中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器在徑向上設置在所述輸入軸與所述轉子之間。
5.如權利要求3所述的從動附件，其中，所述輸入軸的一端部從所述轉子延伸，并且所述解耦器將所述輸入軸的所述端部聯(lián)接至所述轉子。
6.如權利要求5所述的從動附件，其中，所述解耦器和所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸的兩端部。
7.如前述權利要求中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器容置在所述殼體中。
8.如前述權利要求中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器包括轂、驅動器和設置在所述轂與所述驅動器之間的彈簧。
9.如權利要求8所述的從動附件，其中，所述解耦器進ー步包括位于所述轂與所述輸入軸之間的單向離合器，所述單向離合器允許所述轂相對于所述輸入軸沿所述第一旋轉方向旋轉并且禁止所述轂相對于所述輸入軸沿與所述第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉。
10.如權利要求9所述的從動附件，其中，所述單向離合器是楔塊離合器或卷繞彈簧離合器。
11.如權利要求8至10中任一項所述的從動附件，其中，所述彈簧是與所述輸入軸同軸的螺旋形扭簧。
12.如前述權利要求中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器包括轉矩離合器，所述轉矩離合器限制在所述輸入軸與所述轉子之間傳輸?shù)霓D矩。
13.如前述權利要求中任一項所述的從動附件，其中，所述機器是發(fā)電機。
14.ー種從動附件,所述從動附件構造為通過環(huán)形動力傳輸元件驅動,所述從動附件包括； 發(fā)電機，所述發(fā)電機具有殼體和被支撐成用于在所述殼體中旋轉的中空轉子； 接收在所述中空轉子中的輸入軸；以及 解耦器，所述解耦器以在預定旋轉方向上允許旋轉動カ從所述輸入軸向所述轉子傳輸?shù)姆绞铰?lián)接所述輸入軸和所述轉子；所述解耦器構造為在所述輸入軸相對于所述轉子減速超過預定限度時使所述輸入軸與所述轉子脫開，從而允許所述轉子的速度超過所述輸入軸的速度。
15.如權利要求14所述的從動附件，其中，所述解耦器在徑向上設置在所述輸入軸與所述轉子之間。
16.如權利要求14所述的從動附件，其中，所述輸入軸的一端部從所述轉子延伸，并且所述解耦器將所述輸入軸的所述端部聯(lián)接至所述轉子。
17.如權利要求14至16中任一項所述的從動附件,進ー步包括傳動構件,所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸以便共同旋轉，所述傳動構件適于傳動地接合所述環(huán)形動カ傳輸元件以在所述環(huán)形動カ傳輸元件與所述輸入軸之間傳輸旋轉動力。
18.如權利要求17所述的從動附件，其中，所述解耦器和所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸的兩端部。
19.如權利要求14至18中任一項所述的從動附件，所述解耦器容置在所述殼體中。
20.如權利要求14至19中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器包括轂、驅動器、彈簧、和將所述轂聯(lián)接至所述輸入軸的單向離合器，所述驅動器聯(lián)接至所述轉子，所述彈簧設置在所述轂與所述驅動器之間以衰減通過所述解耦器傳輸?shù)呐まD振動，所述單向離合器設置在所述轂與所述輸入軸之間，所述單向離合器允許所述轂相對于所述輸入軸沿所述第ー旋轉方向旋轉并且禁止所述轂相對于所述輸入軸沿與所述第一旋轉方向相反的第二旋轉方向旋轉。
21.如權利要求14至20中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器包括轉矩離合器，所述轉矩離合器限制在所述輸入軸與所述轉子之間傳輸?shù)霓D矩。
22.如權利要求14至21中任一項所述的從動附件，其中，所述解耦器包括多個翅片，所述多個翅片構造為在所述從動附件運轉的過程中產生空氣流。
全文摘要
一種附件，包括機器、輸入軸、傳動構件和解耦器。所述機器具有殼體和被支撐成用于在所述殼體中旋轉的轉子。所述機器響應于所述轉子的驅動旋轉而實現(xiàn)功。所述輸入軸至少部分地接收在所述殼體中。所述傳動構件聯(lián)接至所述輸入軸以便共同旋轉并且構造為傳動地接合環(huán)形動力傳輸元件以在所述環(huán)形動力傳輸元件和所述輸入軸之間傳輸旋轉動力。所述解耦器與所述傳動構件軸向地間隔開、并且將所述輸入軸和所述轉子聯(lián)接成使得在預定旋轉方向上允許旋轉動力從所述輸入軸向所述轉子傳輸，但當所述輸入軸相對于所述轉子減速超過預定限度時除外。
文檔編號B60K25/00GK102695859SQ201080057209
公開日2012年9月26日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
發(fā)明者加里·J·斯派塞, 約翰·R·安特恰克 申請人:利滕斯汽車合伙公司