[发明专利]具有带有薄的连板飞轮的扭转联轴器的发动机系统

说明书

本发明涉及具有带有薄的连板飞轮的扭转联轴器的发动机系统。发动机系统包括内燃发动机、从动单元和位于发动机的曲轴与从动单元的传动轴之间的扭转联轴器。扭转联轴器包括与传动轴联接的从动侧盘片、和具有与曲轴联接的发动机侧盘片的飞轮。发动机侧盘片具有处于约0.2英寸至约0.3英寸的不连续厚度范围内的轴向厚度，以使所述发动机侧盘片响应于使动力传动系统偏转的负荷而超过从动侧盘片主导性地挠曲。

技术领域

本发明一般地涉及发动机系统中的扭转联轴器，更具体地涉及扭转联轴器中的具有抗疲劳失效的薄连板的飞轮盘片。

背景技术

内燃发动机系统往往是相当动态的。例如，发动机的用来向负载提供转矩的旋转曲轴利用各个气缸的点火来加速和减速。由发动机驱动的负载也可以具有不同的旋转阻力或否则产生增加或减小由发动机提供的力的扭力或其它力。外部因素，例如来自采用该发动机系统的车辆的振动，会对动态环境增加进一步的复杂性。

通常在发动机系统中被驱动的负载可以是发电机、泵、推进传动装置、压缩机或多种其它装置中的任一者。在许多系统中，通常称作扭转联轴器的机构操作性地定位在发动机与被驱动的负载之间，以传递来自发动机的转矩。由于相对苛刻的运行工况，此类扭转联轴器的设计会相对强固。尽管尽了最大努力，但由发动机曲轴、扭转联轴器和从动单元的部件组成的动力传动系统内复杂的振动和偏转最终会导致各种系统构件的失效或性能下降。授予Shaffer的共有美国专利No.7,775,890涉及一种具有轴向和径向运动限制器的挠性传动系。Shaffer提出的限制器看上去构造成限制飞轮与从动部件之间的最大轴向运动和最大径向运动，可能减轻了疲劳或磨损。

发明内容

在一方面，一种发动机系统包括内燃发动机和从动单元，所述内燃发动机具有发动机壳体和可在发动机壳体内旋转的曲轴，所述从动单元包括从动单元壳体和可在从动单元壳体内旋转的传动轴。该发动机系统还包括可绕旋转轴线旋转以在内燃发动机与从动单元之间传递转矩的扭转联轴器。该扭转联轴器包括飞轮和与传动轴联接的从动侧盘片，所述飞轮具有与曲轴联接的发动机侧盘片和将发动机侧盘片与从动侧盘片联接的沿轴向突出的环形凸缘。从动侧盘片具有较大的轴向厚度，并且发动机侧盘片具有发动机侧盘片连板(辐板，web)，该发动机侧盘片连板具有处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内并且在该范围的中间不连续的较小的轴向厚度。

在另一方面，一种用于具有内燃发动机和从动单元的发动机系统的扭转联轴器，其包括从动侧盘片和飞轮，所述从动侧盘片构造成与从动单元中的传动轴联接，所述飞轮包括构造成与内燃发动机中的曲轴联接的发动机侧盘片、和沿轴向突出的环形凸缘。环形凸缘限定出从动侧盘片和发动机侧盘片共有的中心轴线，并且使发动机侧盘片与从动侧盘片联接以在曲轴与传动轴之间传递转矩。发动机侧盘片具有内侧区域、附接到沿轴向突出的环形凸缘上的外侧区域、以及在内侧区域与外侧区域之间沿径向延伸并绕中心轴线沿周向延伸的发动机侧盘片连板。从动侧盘片具有较大的轴向厚度，并且发动机侧盘片连板具有较小的轴向厚度，使得发动机侧盘片响应于在转矩传递期间使扭转联轴器偏转的负荷而超过从动侧盘片主导性地挠曲。所述较小的轴向厚度处于约0.2英寸至约0.3英寸的范围内并且在该范围的中间是不连续的。

在又一方面，一种用于具有内燃发动机和从动单元的发动机系统中的扭转联轴器的飞轮，该飞轮包括发动机侧盘片和沿轴向突出的环形凸缘，所述发动机侧盘片构造成与内燃发动机中的曲轴联接并限定出中心轴线，所述环形凸缘附接到发动机侧盘片上并且构造成使发动机侧盘片与联接到从动单元中的传动轴的从动侧盘片联接以在曲轴与传动轴之间传递转矩。发动机侧盘片包括具有盘片内周缘的内侧区域、具有盘片外周缘并且附接到沿轴向突出的环形凸缘上的外侧区域、以及在内侧区域与外侧区域之间沿径向延伸并绕中心轴线沿周向延伸的盘片连板。发动机侧盘片具有在内周缘与外周缘之间变化的轴向厚度，使得盘片连板内的轴向厚度处于从0.2英寸至0.3英寸的范围内并且在该范围的中间不连续，并且盘片连板响应于在转矩传递期间使发动机侧盘片偏转的负荷而挠曲。

附图说明