車輛用交流發電機皮帶輪及其與交流發電機的安裝結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種車輛用交流發電機皮帶輪及其與交流發電機的安裝結構，該車輛用交流發電機皮帶輪包括：皮帶輪本體，被配置成與交流發電機軸連接并通過皮帶接收動力；以及適配器，與皮帶輪本體連接并吸收由動力傳遞引起的振動。該車輛用交流發電機皮帶輪及其與交流發電機的安裝結構，通過在交流發電機皮帶輪上安裝具有擺錘的適配器、使擺錘振動與彼此具有反相位的皮帶振動起作用、并通過將適配器完全無間隙地壓配合到交流發電機皮帶輪上，從而減小振動。
【專利說明】車輛用交流發電機皮帶輪及其與交流發電機的安裝結構
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種安裝在發動機上的交流發電機。更具體地，本發明涉及一種交流 發電機皮帶輪，以及交流發電機皮帶輪與交流發電機的安裝結構，其被配置成通過安裝具 有擺錘的適配器來減小皮帶振動。
【背景技術】
[0002] 交流發電機通常安裝在車輛上，產生電力以便為車輛的電池進行充電。此外，交 流發電機通過交流發電機皮帶輪與發動機的曲軸皮帶輪之間的連接皮帶，從發動機接收動 力。
[0003] 同時，交流發電機皮帶輪具有比曲軸皮帶輪更大的扭轉振動，這是因為交流發電 機皮帶輪的旋轉速度大于曲軸皮帶輪的旋轉速度的兩倍。
[0004] 圖1和圖2是常規交流發電機皮帶輪系統的示意圖。
[0005] 如圖1和圖2所示，圖1是常規的固體型（solid type)交流發電機皮帶輪系統示 意圖，圖2是常規的越程交流發電機解f禹器型（overrunning alternator decoupler 0AD) 交流發電機皮帶輪系統的示意圖。常規的固體型交流發電機皮帶輪具有由剛性體制成的交 流發電機軸11，從而使交流發電機10和交流發電機皮帶輪12直接連接。與此相反，常規的 OAD型交流發電機皮帶輪具有在其內部插入彈簧（0AD彈簧）的交流發電機軸21，從而使交 流發電機20與交流發電機皮帶輪22通過彈簧連接。
[0006] 近年來，由于在固體型交流發電機皮帶輪中，連接交流發電機皮帶輪12和曲軸皮 帶輪14的皮帶13會產生巨大的振動，從而引起皮帶打滑。因此，OAD型交流發電機皮帶輪 得到廣泛應用。與固體型交流發電機皮帶輪相比，OAD型交流發電機皮帶輪具有減小怠速 振動的效果，這是因為在怠速RPM范圍內皮帶的振動共振點減小。
[0007] 然而，怠速振動只是在怠速RPM范圍內而不是在整個RPM范圍內減小，并且在怠速 RPM范圍內甚至會發生由彈簧的非線性而導致的次諧波振動。
[0008] 背景部分所公開的信息僅用于增強對本發明的大致背景的理解，而不應被視為這 些信息構成本領域技術人員熟知的現有技術的確認或者任何形式的啟示。
【發明內容】
[0009] 本發明的各個方面提供一種車輛用交流發電機皮帶輪，以及交流發電機皮帶輪與 交流發電機的安裝結構，其通過在交流發電機皮帶輪上安裝具有擺錘的適配器、使擺錘振 動與彼此具有反相位的皮帶振動起作用、并通過將適配器完全無間隙地壓配合到交流發電 機皮帶輪上，而具有減小振動的優點。
[0010] 本發明的各個方面提供一種車輛用交流發電機皮帶輪，其可包括：皮帶輪本體，被 配置成與交流發電機軸連接并通過皮帶接收動力；以及適配器，與皮帶輪本體連接并吸收 由動力傳遞引起的振動。
[0011] 該適配器還包括至少一個擺錘，用于吸收由動力傳遞引起的振動。
[0012] 皮帶輪本體被配置成通過動力傳遞產生具有預定頻率的皮帶振動，擺錘被配置為 通過旋轉產生具有諧振頻率的擺動，其中所述擺錘的諧振頻率可以等于振動的預定頻率。
[0013] 擺動和皮帶振動彼此反相位。
[0014] 適配器可包括：連接于皮帶輪本體的圓筒形連接部；在連接部的一側與連接部同 心連接的盤；以及至少一個擺錘，安裝在盤的外周的預定位置上。
[0015] 第一花鍵可形成在皮帶輪本體的內周上，第二花鍵可形成在連接部的外周上，使 得適配器可通過花鍵連接于皮帶輪本體的內周。
[0016] 第一花鍵可具有恒定的寬度，第二花鍵的寬度可從一側到另一側以恒定比率減 小。
[0017] 第二花鍵在離開其一側預定距離的位置處的寬度可等于第一花鍵的寬度。
[0018] 本發明的各個方面提供一種車輛用交流發電機皮帶輪與交流發電機的安裝結構， 其中該安裝結構可以包括：皮帶輪本體，被配置成與交流發電機軸連接并通過皮帶接收動 力；適配器，與皮帶輪本體連接并吸收由動力傳遞引起的振動；以及螺母，被配置成與交流 發電機軸連接，以便將適配器壓配合到皮帶輪本體中。
[0019] 適配器可包括至少一個擺錘，用于吸收由動力傳遞引起的振動。
[0020] 皮帶輪本體可被配置為通過動力傳遞產生具有預定頻率的振動，擺錘被配置成通 過旋轉產生具有諧振頻率的擺動，其中擺動的諧振頻率可等于皮帶振動的預定頻率。
[0021] 擺動和皮帶振動彼此反相位。
[0022] 適配器可包括：連接于皮帶輪本體的圓筒形連接部；在連接部的一側與連接部同 心連接的盤，以及至少一個安裝在盤外周的預定位置上的擺錘。
[0023] 第一花鍵可形成在皮帶輪本體的內周上，第二花鍵可形成在連接部的外周上，使 得適配器可通過花鍵連接于皮帶輪本體的內周。
[0024] 適配器被配置成通過花鍵連接于并被完全壓配合于皮帶輪本體，在交流發電機軸 的軸向和徑向上沒有間隙。
[0025] 根據如上所述的本發明的各個方面，通過在交流發電機皮帶輪上安裝具有擺錘的 適配器、使擺錘振動與彼此具有反相位的皮帶振動起作用，可減小振動，因此，通過在發動 機的整個RPM范圍內減小皮帶振動，可改善車輛的耐用性和燃料消耗。
[0026] 本發明的方法和裝置具有其它的特征和優點，其將在此處引入的附圖和以下共同 用于解釋本發明特定原理的詳細描述中顯而易見或者詳細解釋。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1是常規的固體型交流發電機皮帶輪系統的示意圖；
[0028] 圖2是常規的OAD型交流發電機皮帶輪系統的示意圖；
[0029] 圖3是根據本發明示例性交流發電機皮帶輪系統的示意圖；
[0030] 圖4是根據本發明示例性交流發電機和交流發電機皮帶輪的安裝結構的橫截面 圖；
[0031] 圖5是根據本發明的在具有擺錘的適配器與交流發電機皮帶輪之間通過花鍵連 接并壓配合的示例性工序的橫截面圖；
[0032] 圖6是根據本發明的包括至少一個擺錘的示例性適配器的示意圖；
[0033] 圖7是示出根據本發明的減小RPM振動的示例性操作原理的曲線圖。
[0034] 具體說明
[0035] 現在將詳細參考本發明的不同實施方式，其實施例在附圖和如下描述中被示出。 盡管將與示例性實施例相結合來描述本發明，然而可以理解的是，本說明書并非旨在將本 發明限制為那些示例性的實施例。相反地，本發明意圖不僅覆蓋在此描述的示例性實施例， 同時也覆蓋包含在由所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍內的各種替代、修改、 等同物及其它實施方式。
[0036] 圖3是根據本發明多個實施方式的交流發電機皮帶輪系統的示意圖，圖4是示出 根據本發明多個實施方式的交流發電機皮帶輪與交流發電機的安裝結構的橫截面圖。圖5 是示出根據本發明多個實施方式的具有擺錘的適配器與交流發電機皮帶輪之間通過花鍵 連接和壓配合的工序的橫截面圖。圖6是根據本發明多個實施方式的包括至少一個擺錘的 適配器的示意圖。
[0037] 圖3至圖6中所示的交流發電機皮帶輪、交流發電機皮帶輪與交流發電機的安裝 結構僅用于更好地理解以及更容易地描述，本發明可被應用到各種交流發電機皮帶輪系 統，并不限于此。
[0038] 如圖3至圖6所示，根據本發明的多個實施方式，交流發電機皮帶輪和交流發電 機皮帶輪與交流發電機的安裝結構包括：交流發電機1〇〇、皮帶輪本體200以及具有擺錘 (pendulum)的適配器 300。
[0039] 交流發電機100是一種通用電機，交流發電機100接收轉矩，并將其轉換為電能。 交流發電機100由交流發電機本體和交流發電機軸Iio構成，交流發電機軸Iio連接于皮 帶輪本體200。交流發電機軸110的一端形成有螺紋，從而使螺母400可以擰到交流發電機 軸110上。此外，交流發電機軸110的直徑可以是能夠擰入到螺母400直徑中的直徑。
[0040] 皮帶輪本體200通過交流發電機軸110連接于交流發電機100,并通過皮帶500連 接于發動機的曲軸皮帶輪600。也就是說，連接到曲軸皮帶輪600的皮帶500隨著發動機 的運轉而被驅動，因此，通過驅動連接到皮帶500的交流發電機皮帶輪200，交流發電機110 被驅動并產生動力。
[0041] 皮帶輪本體200具有圓筒形狀，交流發電機軸110可穿透皮帶輪本體200。皮帶輪 本體200的外周上可形成有一個或多個槽230,以便通過利用摩擦力牢固地連接到皮帶500 上，因此，可防止皮帶輪本體200與皮帶500之間發生滑動。此外，皮帶輪本體200兩端210 的直徑大于皮帶輪本體200的直徑，以防止皮帶500脫離。第一花鍵220沿軸向形成在皮 帶輪本體200的內周上，使得帶有擺錘的適配器通過花鍵連接于皮帶輪本體200。第一花鍵 220在軸向上具有恒定的寬度。
[0042] 如圖5和圖6所示，帶有擺錘的適配器300包括連接部310、盤330以及至少一個 擺錘340。
[0043] 該連接部310具有圓筒形狀，第二花鍵320形成在連接部310的內周上，與形成在 皮帶輪本體200內周上的第一花鍵220相對應。第二花鍵320的寬度在軸向上可以改變。 也就是說，第二花鍵320的寬度可從一側到另一側以恒定比率減小，并且第二花鍵320在距 離其一側預定距離的位置處的寬度可以等于第一花鍵220的寬度。該預定距離可以是連接 部的長度的三分之二。因此，帶有擺錘的適配器300可在軸向上以連接部的長度的三分之 二的長度被光滑地壓配合到交流發電機軸110中。相反地，通過減小第二花鍵320的寬度， 帶有擺錘的適配器300可以以連接部長度的三分之一的長度緊密地壓配合。
[0044] 在帶有擺錘的適配器300被壓配合到皮帶輪本體200中之后，通過將螺母400與 交流發電機軸110的螺紋111相接合，將帶有擺錘的適配器300完全壓配合到皮帶輪本體 200中。為此，帶有擺錘的適配器300的一側的內周面350的直徑小于螺母400的外周面的 直徑，因此與螺紋111接合的螺母400在軸向上由內周面350支撐。
[0045] 如果帶有擺錘的適配器300被完全壓配合到皮帶輪本體200中，則可避免交流發 電機軸Iio軸向和徑向上的間隙（backlash)，因此防止螺母400脫落，并且由于通過避免間 隙而減小沖擊性振動，耐久性得以改善。此外，為了不使螺母400脫落，螺母400被連接時 的旋轉方向可以與交流發電機軸110的旋轉方向相反。
[0046] 盤330在連接部310的一側與連接部310同心連接。
[0047] 至少一個擺錘340安裝在盤330的外周的預定位置上。擺錘340可產生與皮帶輪 本體200所產生振動具有相同頻率的擺動（pendulum vibration)，但它們彼此反相位。 [0048] 接下來將更詳細地說明根據本發明多個實施方式的工作原理。
[0049] 圖7是根據本發明多個實施方式的減小RPM振動的工作原理的曲線圖。
[0050] 擺錘340通過旋轉產生擺動，該擺動具有由以下公式定義的諧振頻率：
[0051]
【權利要求】
1. 一種車輛用交流發電機皮帶輪，包括： 皮帶輪本體，被配置成與交流發電機軸連接并通過皮帶接收動力；以及 適配器，與所述皮帶輪本體連接并吸收由動力傳遞引起的振動。
2. 如權利要求1所述的交流發電機皮帶輪，其中所述適配器還包括至少一個擺錘，用 于吸收由動力傳遞引起的振動。
3. 如權利要求2所述的交流發電機皮帶輪，其中所述皮帶輪本體被配置成通過動力傳 遞產生具有預定頻率的皮帶振動，所述擺錘被配置成通過旋轉產生具有諧振頻率的擺動， 其中所述擺動的諧振頻率等于所述皮帶振動的預定頻率。
4. 如權利要求3所述的交流發電機皮帶輪，其中所述擺動和所述皮帶振動彼此反相 位。
5. 如權利要求1所述的交流發電機皮帶輪，其中所述適配器包括： 連接于所述皮帶輪本體的圓筒形連接部； 在所述連接部的一側與所述連接部同心連接的盤；以及 至少一個擺錘，安裝在所述盤的外周的預定位置上。
6. 如權利要求5所述的交流發電機皮帶輪，其中第一花鍵形成在所述皮帶輪本體的內 周上，第二花鍵形成在所述連接部的外周上，使得所述適配器通過花鍵連接于所述皮帶輪 本體的內周。
7. 如權利要求6所述的交流發電機皮帶輪，其中所述第一花鍵具有恒定的寬度。
8. 如權利要求7所述的交流發電機皮帶輪，其中所述第二花鍵的寬度從一側到另一側 以恒定比率減小。
9. 如權利要求8所述的交流發電機皮帶輪，其中所述第二花鍵在離開所述一側預定距 離的位置處的寬度等于所述第一花鍵的寬度。
10. -種交流發電機皮帶輪與交流發電機的安裝結構，所述交流發電機通過所傳遞的 動力發電并具有交流發電機軸，所述安裝結構包括： 皮帶輪本體，被配置成與所述交流發電機軸連接并通過皮帶接收動力； 適配器，與所述皮帶輪本體連接并吸收由動力傳遞引起的振動；以及 螺母，被配置成與所述交流發電機軸連接，以便將所述適配器壓配合到所述皮帶輪本 體中。
11. 如權利要求10所述的安裝結構，其中所述適配器包括至少一個擺錘，用于吸收由 動力傳遞引起的振動。
12. 如權利要求11所述的安裝結構，其中所述皮帶輪本體被配置成通過動力傳遞產生 具有預定頻率的皮帶振動，所述擺錘被配置成通過旋轉產生具有諧振頻率的擺動， 其中所述擺動的諧振頻率等于所述皮帶振動的預定頻率。
13. 如權利要求12所述的安裝結構，其中所述擺動和所述皮帶振動彼此反相位。
14. 如權利要求10所述的安裝結構，其中所述適配器包括： 連接于所述皮帶輪本體的圓筒形連接部； 在所述連接部的一側與所述連接部同心連接的盤；以及 至少一個擺錘，安裝在所述盤的外周的預定位置上。
15. 如權利要求14所述的安裝結構，其中第一花鍵形成在所述皮帶輪本體的內周上， 第二花鍵形成在所述連接部的外周上，使得所述適配器通過花鍵連接于所述皮帶輪本體的 內周。
16.如權利要求15所述的安裝結構，其中所述適配器被配置成通過花鍵連接于并被完 全壓配合于所述皮帶輪本體，在所述交流發電機軸的軸向和徑向上沒有間隙。
【文檔編號】F16H55/36GK104455325SQ201310757055
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年9月25日
【發明者】吳浣守 申請人:現代自動車株式會社