带轮组件的制作方法

1.本公开一般来说涉及带轮，例如用于皮带驱动的带轮。


背景技术：

2.皮带驱动通常涉及经由接合一个或多个带轮的环形皮带可旋转地联接的两个或更多个带轮。柔性皮带将旋转从一个带轮传递到另一个。


技术实现要素：

3.本公开的第一方面涉及一种带轮组件。所述带轮组件可以包括第一带轮和第二带轮。所述第二带轮可相对于所述第一带轮在其中所述第二带轮从所述第一带轮侧向地偏移的第一位置和其中所述第二带轮与所述第一带轮侧向地对准的第二位置之间滑动。
4.本公开的第二方面涉及一种驱动系统。所述驱动系统可以包括：带轮组件，所述带轮组件包括第一带轮和第二带轮；第三带轮，所述第三带轮从所述带轮组件偏移；和环形驱动部件，所述环形驱动部件与所述带轮组件和所述第三带轮接合，使得所述带轮组件或所述第三带轮的旋转经由所述环形驱动部件传递到所述带轮组件和所述第三带轮中的另一个。所述第一带轮可以包括第一旋转轴线；所述第二带轮可以包括与所述第一旋转轴线对准的第二旋转轴线；并且所述第二带轮可相对于所述第一带轮在其中所述第二带轮从所述第一带轮侧向地偏移的第一位置和其中所述第二带轮与所述第一带轮侧向地对准的第二位置之间滑动。
5.各个方面可以包括以下特征中的一个或多个。所述第二带轮可以限定腔室，并且当所述第二带轮处于所述第二位置中时，所述第一带轮可以设置在所述腔室中。所述第一带轮可以包括第一旋转轴线；所述第二带轮可以包括第二旋转轴线；并且所述第一旋转轴线可以与所述第二旋转轴线对准。当所述第二带轮处于所述第二位置中时，所述第一带轮和所述第二带轮的侧向对准可以包括所述第一带轮的宽度的中心与所述第二带轮的宽度的中心的对准。所述第一带轮还可以包括轴向延伸的轴环，并且所述第二带轮可以沿着所述轴向延伸的轴环可滑动。所述第一带轮和所述第二带轮可以可旋转地联接，使得所述第一带轮和所述第二带轮一起旋转。所述第一带轮和所述第二带轮借助于花键连接或键块连接中的一种联接，所述花键连接或键块连接提供所述第一带轮和所述第二带轮之间的相对轴向滑动移动，同时提供所述第一带轮和所述第二带轮的同时旋转。所述第一带轮可以限定被构造成接合环形部件的第一驱动部件接合表面，并且所述第二带轮可以限定彼构造成接合所述环形部件的第二驱动部件接合表面。所述第一驱动部件接合表面和所述第二驱动部件接合表面可以被构造成接合环形皮带或环形链。所述第一驱动部件接合表面和所述第二驱动部件接合表面可以被构造成适形于v形皮带。所述第一驱动部件接合表面和所述第二驱动部件接合表面可以限定多个凹槽。锁定装置可以将所述第一带轮联接到所述第二带轮，使得所述第一带轮和所述第二带轮一起旋转，同时防止所述第一带轮相对于所述第二带轮的轴向移动。所述锁定装置可以包括销，所述销可移除地接纳到形成于所述第一带轮
和所述第二带轮中的所对准孔口中，以将所述第一带轮和所述第二带轮可释放地联接在一起。当所述第二带轮处于所述第二位置中时，所述第一带轮可以与所述第三带轮对准，并且所述第二带轮可以与所述第三带轮对准。
6.通过考虑详细描述和附图，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
7.附图的详细描述参考了附图，其中：
8.图1是根据本公开的一些实施方案的示例性带轮组件的横截面视图。
9.图2是根据本公开的一些实施方案的其中第二带轮侧向地移动到与第一带轮对准的第二位置中的图1的带轮组件的横截面视图。
10.图3足根据本公开的一些实施方案的将驱动部件从带轮组件的第一带轮重新定位到第二带轮的示例性方法的流程图。
具体实施方式
11.出于促进对本公开的原理的理解的目的，现在将参考附图中所图示的实施方案，并且将使用特定的语言来描述所述实施方案。然而，将理解，并不意在限制本公开的范围。完全预期对所描述的装置、仪器、方法的任何更改和进一步的修改以及本公开的原理的任何进一步的应用，如本公开所涉及的领域的技术人员通常将想到的。特定来说，完全预期关于一个实施方案描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本公开的其它实施方案描述的特征、部件和/或步骤组合。
12.本公开涉及在不使用举例来说齿轮箱或扭矩感测可变直径滑车轮的情况下提供驱动比改变的带轮组件。此外，本公开范围内的带轮组件提供了避免多个皮带位置的皮带驱动。不管所述带轮组件的配置如何，所述皮带都维持恒定的位置。因此，减少了由所述皮带驱动占据的空间，借此减少了与所述皮带驱动相关联的包装。尽管本文中描述的示例性实施方案是在环形皮带驱动的背景下进行的，但是本公开的范围囊括其它类型的环形部件，例如链条，并且所描述的带轮被构造成接合相应的环形部件。举例来说，对于链条，带轮可以包括与链条接合的齿。此外，尽管描述了v形皮带，但是其它类型的皮带(例如，平皮带或齿形皮带)也在本公开的范围内。
13.图1是围绕通过带轮组件100的中心轴线102的平面截取的示例性带轮组件100的横截面视图。带轮组件100包括第一带轮104和第二带轮106。中心轴线102限定第一带轮104和第二带轮106两者的共同旋转轴线。第一带轮104可以联接到从动轴，例如由发动机、电动马达或可操作以产生旋转运动的其它类型的设备驱动的轴。从动轴联接到带轮组件100的轮毂105。
14.在所图示的示例中，带轮组件100包括轴承107，轴承107接纳在由轮毂105形成的孔109中。轴承107接合从动轴。轴承107提供驱动轴相对于轮毂105的旋转。在一些实施方案中，轴承107可以是举例来说滚子轴承。驱动轴还可以包括与围绕孔109径向地布置的狭槽123相互啮合的互锁特征。驱动轴的互锁特征可以与狭槽123可释放地接合，以将驱动轴和轮毂105固定在一起，使得驱动轴和轮毂105一起旋转。在驱动轴从轮毂105脱离的情况下，轮毂105经由轴承107相对于驱动轴旋转。在其它实施方案中，可以省略互锁特征和轴承。因
此，在一些实施方案中，轮毂105可以固定地固定到驱动轴，使得驱动轴和轮毂105一起旋转。
15.第一带轮104经由紧固件111固定到轮毂105。紧固件111被接纳到分别形成在第一带轮104和轮毂105中的所对准的孔口113和115中。在一些实施方案中，间隔件117可以夹在紧固件111的端部119和第一带轮104以及第一带轮104和轮毂105之间。孔口115可以带螺纹，以与形成在紧固件111的端部121上的配合螺纹接合。在其它实施方案中，第一带轮104可以以其它方式(例如，摩擦配合、粘合剂或焊接)固定到轮毂。如下文所描述，第二带轮106联接到第一带轮104。在一些实施方案中，第一带轮104和轮毂105可以具有相对于从动轴固定的位置。
16.第二带轮106限定腔室108，并且包括从第二带轮106的第一侧部112延伸的轴环110。轴环110包括内表面114。第一带轮104包括从第一带轮104的第一侧部118轴向地延伸的轴环116。轴环116包括外表面120。第二带轮106可相对于第一带轮104移动。特定来说，第二带轮106可在第一带轮的轴环116上方滑动，使得第二带轮106的内表面114在第一带轮104的外表面120上方滑动。
17.第一带轮104进一步包括驱动部件接合表面122，并且第二带轮106包括驱动部件接合表面124。在一些实施方案中，驱动部件接合表面122的宽度126等于驱动部件接合表面124的宽度128。在其它实施方案中，宽度126和128可以不相等。第一带轮104的宽度126包括中心130，并且第二带轮106的宽度128包括中心132。驱动部件接合表面122和124接合驱动部件，所述驱动部件可以是环形皮带、链条或操作以将运动(例如，旋转运动)从带轮组件100传递到一个或多个其它带轮的其它连续部件。
18.在所图示的示例中，驱动部件接合表面122和124包括具有多个凹槽140的轮廓，多个凹槽140限定多个峰部134和谷部136，并且因此被构造成与v形皮带接合。v形皮带(例如，图1和图2中所示的v形皮带125)的横截面轮廓适形于所图示示例中的驱动部件接合表面122和124的轮廓。然而，在其它实施方案中，驱动部件接合表面122和124可以具有适形于其它类型的驱动部件的横截面轮廓的其它轮廓。
19.第二带轮106可在图1中所示的第一位置和图2中所示的第二位置之间移动，在所述第二位置中，第一带轮104的宽度126的中心130与第二带轮106的宽度128的中心132对准。因为第二带轮106具有比第一带轮104更大的直径，所以第二带轮106移动到第二位置中更改了由带轮组件100提供的驱动比。
20.参考图2，通过在第一带轮104的外表面120上方侧向地滑动第二带轮106，第二带轮106移动到第二位置中。在第二带轮106移动到第二位置中时，第一带轮104被接纳到腔室108中。在所图示的示例中，当第二带轮106的肩部138与第一带轮104的第一侧部118邻接接触时，第二带轮106位于第二位置中。如较早所指示，在第二带轮106位于第二位置中的情况下，第二带轮106的宽度128的中心132与第一带轮104的宽度126的中心130对准。
21.第二带轮106可以以任何数量的方式固定在第一位置、第二位置或两者中。举例来说，在一些实施方案中，带轮系统100可以包括锁定装置142。在所图示的示例中，锁定装置142包括销144，销144可接纳在形成于第一带轮104和第二带轮106中的所对准孔口中。如图1和图2中所示，第一带轮104包括形成在轴环116中的第一孔口146和第二孔口148。第二带轮106包括形成在轴环110中的孔口150。当第二带轮106处于第一位置中时，第二带轮106的
孔口150与第一孔口146对准，并且当第二带轮106处于第二位置中时，第二带轮106的孔口150与第一带轮104的第二孔口148对准。虽然所图示的示例示出了形成在第一带轮104中的对应于第一位置和第二位置中的每一个的单个孔口(即，分别为孔口146和148)和形成在第二带轮106中的单个孔口(即，孔口150)，但是在其它实施方案中，第二带轮106可以包括多个孔口，所述多个孔口被构造成与形成在第一带轮104中的设置在对应于第一位置和第二位置中的每一个的位置处的对应多个孔口对准。此外，在其它实施方案中，多个销可以被利用来被接纳到第一带轮104和第二带轮106的所对准的孔口中。在一些实施方案中，销144可以是螺栓、另一种类型的紧固件或可移除地可接纳在所对准的孔口(例如，所对准的孔口146和150或孔口148和150)中的其它部件。
22.在第一位置中，第二带轮106从第一带轮104侧向地偏移，使得中心132与中心130不对准，并且第一带轮104的第一孔口146与第二带轮106的孔口150对准。锁定装置142的销144被接纳到所对准的孔口146和150中，以将第一带轮104和第二带轮106与位于第一位置中的第二带轮106同定在一起。在第一带轮104和第二带轮106经由锁定装置142固定在一起的情况下，防止了第一带轮104和第二带轮106相对于彼此移动。因此，在第一带轮104和第二带轮106固定在一起的情况下，第一带轮104和第二带轮106响应于与第一带轮104的驱动部件接合表面122接合的驱动部件(例如，环形皮带，例如，v形皮带，或其它部件)的移动而一起旋转。
23.在第二位置中，第二带轮106的宽度128的中心132与第一带轮104的宽度126的中心130对准，并且第一带轮104的第二孔口148与第二带轮106的孔口150对准。此外，如较早所解释，在第二位置中，第一带轮104被接纳在由第二带轮106限定的腔室108中。销144被接纳到所对准的孔口148和150中，以将第一带轮104和第二带轮106与位于第二位置中的第二带轮106固定在一起。以这种方式将第一带轮104和第二带轮106固定在一起导致第一带轮104和第二带轮106响应于与第二带轮106的驱动部件接合表面124接合的驱动部件(例如，环形皮带，例如，v形皮带，或其它部件)的移动而一起旋转。
24.锁定装置142可以包括其它类型的互锁特征。举例来说，锁定装置142可以包括其它特征，所述其它特征提供将第一带轮104和第二带轮106选择性地锁定在一起，从而导致防止第一带轮104和第二带轮106的相对旋转或第一带轮104和第二带轮106的相对侧向移动或两者。
25.在第二带轮106处于第一位置中时，带轮组件100提供第一齿轮比，并且在第二带轮106处于第二位置中时，带轮组件100提供不同于第一齿轮比的第二驱动比。所提供的比率可以取决于带轮104和106的尺寸(即，有效直径)而变化。因此，带轮104和106的尺寸可以选择为任何尺寸，使得当第二带轮处于第二位置中时，第一带轮104能够驻留在由第二带轮106限定的腔室108内。
26.在一些实施方案中，第一带轮104和第二带轮106可以具有花键连接。举例来说，在一些实施方案中，配合花键表面可以分别形成在第一带轮104的表面120和第二带轮106的表面114上。配合的花键表面允许第一带轮104和第二带轮106相对于彼此侧向地移动，同时围绕中心轴线102成角度地固定第一带轮104和第二带轮106，借此防止第一带轮104和第二带轮106相对于彼此旋转。因此，驱动部件(例如，环形皮带)的移动，无论是与第一带轮还是第二带轮的驱动部件接合表面接合，都导致第一带轮104和第二带轮106的同时旋转。
27.在又一些实施方案中，带轮组件100可以包括第一带轮104和第二带轮106之间的键块连接。举例来说，如图1和图2中所示，键152可以设置在由分别形成在第一带轮104和第二带轮106中的所对准的狭槽156和158限定的腔室154中。狭槽156延伸穿过第二带轮106的整个轴环110，并且因此省略了端部表面。狭槽156的这种配置提供了第二带轮相对于第一带轮104的侧向移动。第二带轮106包括处于狭槽158的对置端部处的端部表面160。如图2中所示，即使在第一带轮104和第二带轮106相对于彼此侧向地移动时，端部表面160也对住侧向方向上保持键152起作用。
28.类似于花键连接，键块连接提供第一带轮104和第二带轮106的相对侧向移动，同时成角度地固定第一带轮104和第二带轮106。因此，键块连接防止第一带轮104和第二带轮106相对于彼此旋转。也可以使用其它类型的互连特征，所述其它类型的互连特征提供第一带轮104相对于第二带轮106的侧向移动，使得第二带轮106可以定位在第一位置和第二位置之间，同时防止第一带轮104相对于第二带轮106旋转，并且其它类型的互连特征在本公开的范围内。此外，对准特征(例如，如上文所描述的销和所对准的孔)或其它互锁特征可以与花键连接或键块连接结合使用，以将第一带轮104和第二带轮106相对于彼此侧向地固定。
29.由于第二带轮106能够从其中第二带轮106从第一带轮104侧向地偏移的第一位置和其中第二带轮106与第一带轮104侧向对准以接合驱动部件的第二位置移动，所以驱动部件(例如，v形皮带或其它类型的环形驱动部件)维持恒定的位置。因此，与带轮组件100相关联的驱动系统所占据的空间占据了减小的体积，这导致驱动系统的减小的封装尺寸。
30.图3是用于通过将驱动部件(在该示例中描述为环形皮带)的接合从第一带轮切换到第二带轮来改变带轮组件(例如，带轮组件100)的驱动比的示例性方法300的流程图。在302处，使环形皮带从第一带轮脱离。使环形皮带从第一带轮脱离可以包括移除或减小环形皮带中的张力。举例来说，可以使用张紧器来在环形皮带中形成张力，并且可以操纵张紧器，例如通过改变张紧器相对于环形皮带的位置，以消除或减小环形皮带中的张力。在304处，使第一带轮从第二带轮脱离。举例来说，使第一带轮从第二带轮脱离可以包括使锁定装置脱离以将第一带轮从第二带轮释放。使锁定组件脱离可以包括从形成在第一和第二带轮中的所对准的孔口中撤回一个或多个销。如上文所解释，可以使用其它类型的锁定装置来将第一带轮从第二带轮释放。此外，使第一带轮从第二带轮脱离允许第一带轮和第二带轮相对于彼此侧向地移动。在306处，使第二带轮从其中第二带轮从第一带轮侧向地偏移的第一位置移动到其中第二带轮与第一带轮侧向地对准的第二位置中。在一些实施方案中，将第二带轮与第一带轮侧向地对准包拈使第二带轮相对于第一带轮侧向地移位，使得第二带轮的驱动部件接合表面的宽度的中心与第一带轮的驱动部件接合表面的宽度的中心侧向地对准。因此，其中环形皮带与处于第二位置中的第二带轮接合的环形皮带的位置与其中环形皮带接合第一带轮的位置相同。因此，无论是与第一带轮还是第二带轮接合，环形皮带的位置都保持不变。在308处，将处于第二位置中的第二带轮固定到第一带轮。将处于第二位置中的第二带轮固定到第一带轮可以包括接合锁定装置以将第一带轮和第二带轮固定在一起。使锁定组件接合可以包括将一个或多个销插入到形成在第一和第二带轮中的所对准的孔口中。在310处，使环形皮带与第二带轮接合。使环形皮带与第二带轮接合可以包括使环形皮带与第二皮带的驱动部件接合表面接合。使环形皮带与驱动部件接合表面接合还
可以包括例如通过相对于环形皮带重新定位张紧器而向环形皮带重新施加张力。可以通过反转所描述的操作来执行将环形皮带从第二带轮重新定位到第一带轮。
31.示例性方法300可以包括附加的、更少的、不同的或不同排序的特征。举例来说，在一些实施方案中，方法300可以包括：在使环形皮带从第一带轮脱离之前或作为其一部分，停止带轮组件的操作；作为使环形皮带与第二带轮接合的一部分，恢复带轮组件的操作，例如启动带轮组件的旋转；或者两者。
32.在不以任何方式限制下文出现的权利要求书的范围、解释或应用的情况下，本文中公开的示例性实施方案中的一个或多个的技术效果是提供一种带轮组件，所述带轮组件由于环形驱动部件(例如，驱动皮带)占据恒定位置而导致相关联的驱动系统所占据的体积减小，而与环形驱动部件与其接合的带轮系统的带轮无关。因此，在本公开的范围内的带轮组件提供了并入具有减小的尺寸并且因此具有减小的重量的这种带轮组件的机器。
33.虽然上文描述了本公开的示例性实施方案，但是这些描述不应该以限制性意义来看待。而是，在不脱离如所附权利要求书所定义的本公开的范围和精神的情况下，可以做出其它变化和修改。