專利名稱：具有減震機(jī)構(gòu)的張緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮帶傳動系統(tǒng)，它包括具有減震機(jī)構(gòu)的張緊裝置。更為特別的是，本發(fā)明涉及一種具有扭轉(zhuǎn)彈簧的張緊裝置，扭轉(zhuǎn)彈簧偏移樞軸臂的位置，而嚙合皮帶的皮帶輪則可轉(zhuǎn)動地安裝在樞軸臂上。本發(fā)明的張緊裝置以及其減震機(jī)構(gòu)在機(jī)動車發(fā)動機(jī)應(yīng)用中前端輔助傳動的微V型皮帶的張力控制方面特別有用。
機(jī)械張緊裝置用于自動控制機(jī)動車發(fā)動機(jī)應(yīng)用中前端輔助傳動的皮帶的張力。這樣的張緊裝置具有樞軸臂，該樞軸臂圍繞緊固至底座的樞軸而轉(zhuǎn)動，并在樞軸上應(yīng)用套筒狀軸襯，用以為轉(zhuǎn)動的樞軸臂提供支承表面。許多這樣的軸襯由塑料制成，并在張緊裝置的預(yù)期壽命期內(nèi)遭到磨損。所應(yīng)用的扭轉(zhuǎn)彈簧常以一端連接至樞軸臂，而另一端通過底座而互聯(lián)，用以偏移樞軸臂的位置，和所連接的皮帶輪相對皮帶的位置。此彈簧也用于產(chǎn)生彈簧力，它與產(chǎn)生正向分力的減震裝置共同對摩擦滑移表面作用，阻止或減緩樞軸臂的振動運(yùn)動。
在美國專利4473362中披露了一種這樣的張緊裝置?！?62張緊裝置具有連接至偏移的圓柱形構(gòu)件上的樞軸臂，圓柱形構(gòu)件支承著樞軸臂，并圍繞緊固至底座上的樞軸而轉(zhuǎn)動。僅應(yīng)用了一個扭轉(zhuǎn)彈簧，其一端連接至樞軸臂，另一端連接至底座。位于樞軸上的單個的套筒型軸襯具有支承表面，它支承著圓柱形構(gòu)件。皮帶輪軸承的徑向平面相對套筒型軸襯而偏移，這引入一個力矩或力偶，作為必須由軸襯承受的負(fù)載。這樣的張緊裝置有時稱為“Z”型張緊裝置，因?yàn)槠л喯鄬ζ渲С谢虻鬃Y(jié)構(gòu)而偏移。引入至軸襯的支承表面上的不相等的壓力負(fù)載能造成過度的軸襯磨損及伴隨的皮帶輪的不對準(zhǔn)。
應(yīng)用此種Z型張緊裝置的傳動系統(tǒng)的皮帶嚙合皮帶輪，并在皮帶輪上產(chǎn)生一個皮帶力，它被傳送至圓柱形構(gòu)件(此后稱為軸套負(fù)載)上。如在‘362專利中解釋的，對軸襯的不相等負(fù)載被減震裝置所減小，因?yàn)闇p震裝置產(chǎn)生一個正向分力，其作用方向大致與軸套負(fù)載相同。雖然皮帶力的分力定向肯定會減輕某些軸襯負(fù)載及伴隨的磨損問題，但在某些皮帶傳動情況還是不夠，因?yàn)闇p壓裝置的正向分力在某些情況不足以平衡由于皮帶力偏離圓柱形構(gòu)件承受的軸套負(fù)載而產(chǎn)生的力矩，當(dāng)樞軸臂在順時針與逆時針方向之間振蕩時，支承壓力負(fù)載改變，單個軸襯具有“傾斜”或“隆起”的趨勢。
在美國專利5647813中披露了一種解決在單個軸襯上“傾斜”或“隆起”的皮帶張緊裝置結(jié)構(gòu)。如‘813專利解釋的，軸套負(fù)載和由減震機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的正向分力至少由一個或兩個軸襯加以承受，這些軸襯有2個軸向隔開的支承表面。但是，雖然‘813張緊裝置是一種解決軸襯磨損的好結(jié)構(gòu)，至少應(yīng)用兩個軸向隔開的支承表面增大了張緊裝置的總體尺寸、重量和價格。此外，軸套負(fù)載和由減震機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的正向分力造成的由軸襯承受的合負(fù)載可能太大，從而引起過度的軸襯磨損。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提出一種張緊裝置，這種張緊裝置對機(jī)動車應(yīng)用中微V型的前端輔助皮帶傳動系統(tǒng)特別有用，其中最小的張緊裝置的體積與最大的平衡及最小的樞軸軸襯磨損相結(jié)合，以便在張緊裝置預(yù)期壽命期間獲得最大的皮帶輪對準(zhǔn)是最重要的。本發(fā)明的皮帶張緊裝置是屬于具有底座類型的。樞軸臂連接至圓柱形構(gòu)件上，它支承著樞軸臂，并圍繞緊固至底座的樞軸而轉(zhuǎn)動。至少一件套筒型軸襯設(shè)置在樞軸上，并包含支承表面，它支承著圓柱形構(gòu)件。皮帶輪連接至樞軸臂上，用于嚙合皮帶和接受皮帶負(fù)載，皮帶負(fù)載產(chǎn)生皮帶分力，它被傳送至圓柱形構(gòu)件(軸套負(fù)載)。扭轉(zhuǎn)彈簧以一端連接至底座，另一端互連至減震裝置，以產(chǎn)生減震分力，其作用方向與皮帶分力的方向相對。減震裝置沿著平行于樞軸的平面，基本安裝在樞軸臂與軸襯之間。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)是，軸套負(fù)載能用在樞軸軸襯上小得多的負(fù)載更有效地加以平衡，從而提高了耐久性。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是縮小了軸襯的尺寸，而沒有增加由軸襯承受的壓力，從而減少了整個張緊裝置的體積和成本。
本發(fā)明的這些、那些目的或優(yōu)點(diǎn)將在審閱附圖及其說明后變得更為清晰，其中

圖1是前端輔助傳動系統(tǒng)的示意前視圖，其中包括本發(fā)明的皮帶張緊裝置；圖2是大致沿圖1中線2截取的局部放大示意圖，它展示與張緊裝置相關(guān)聯(lián)的各種分力；圖3是沿圖2中線3-3截取的橫截面圖，其中只有皮帶輪示于1/4橫截面圖；圖4是大致沿圖3中線4-4截取的放大斷開視圖，展示本發(fā)明的減震機(jī)構(gòu)；圖5是沿圖2中線3-3截取的示意圖，其中皮帶輪被卸去以展示與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的分力。
較優(yōu)實(shí)施例的說明請參看圖1和2，具有皮帶輪12的張緊裝置10作為皮帶驅(qū)動系統(tǒng)的一件組成構(gòu)件而展示，它包括皮帶16和若干皮帶輪。舉個實(shí)例，皮帶16圍繞曲柄皮帶輪18、風(fēng)扇/水泵皮帶輪20、功率轉(zhuǎn)向皮帶輪22、交流發(fā)電機(jī)皮帶輪24、惰輪皮帶輪26和張緊裝置皮帶輪12而拖曳。張緊裝置皮帶輪12嚙合皮帶16，并展示于若干位置，用以示意地表示皮帶輪是如何移動，以調(diào)節(jié)皮帶的張力。張緊裝置皮帶輪12嚙合皮帶16，并接收形式為相鄰皮帶拉線28、30的皮帶張力T1、T2的皮帶負(fù)截。皮帶張力T1、T2(或負(fù)載)相結(jié)合以產(chǎn)生皮帶分力BF，該分力BF沿形成于皮帶拉線28、30之間的等分角線或角而作用。皮帶分力在軸向偏離張緊裝置的樞軸32，產(chǎn)生復(fù)雜的軸套負(fù)載，該軸套負(fù)載包括力和力矩，它們用箭頭HL象征性地(即不是專門地)加以表示。
請參看圖2-4，張緊裝置屬于機(jī)械型，包括底座42、扭轉(zhuǎn)彈簧44和皮帶輪12、皮帶輪12可轉(zhuǎn)動地借助諸如軸64上的滾珠軸承62安裝在樞軸臂52上。滾珠軸承62通過凸緣緊固件66夾持在軸64上。樞軸臂52連接至圓柱形構(gòu)件53上，它支承著樞軸臂52，并圍繞樞軸的軸55而轉(zhuǎn)動。至少一件套筒型軸襯56設(shè)置在樞軸32上。樞軸軸襯56最好是聚合物型的，并放置在樞軸中，用以相對樞軸的軸55而轉(zhuǎn)動，從而支承樞軸臂52。雖然表示了一件樞軸軸襯56，但可有一件以上的軸襯。樞軸的軸55包括緊固件60，并通過圓柱形構(gòu)件53中的凸緣孔57和樞軸軸襯56而伸展，從而將樞軸臂連接至底座42上。
如圖所示，減震裝置51是披露于美國專利5647813中一類的實(shí)例，其披露的內(nèi)容已通過引用而包含于本說明書中。減震裝置51是一種機(jī)構(gòu)，它包括彈簧端48的延伸部分78，閘瓦70具有孤形外摩擦表面72，它嚙合底座42的互補(bǔ)弧形的內(nèi)摩擦表面74。閘瓦70具有相對面向的、內(nèi)坡道表面86、88，它們在空間成頂角A而相交。
彈簧48通過減震裝置51而互連，其端部圍繞突起物96而彎曲，突起物96由樞軸臂52形成，或連接至樞軸臂52。彈簧端的延伸部分78具有表面98，該表面98滑移地嚙合由閘瓦70形成的內(nèi)坡道表面86。樞軸臂52包括由樞軸臂52形成的，或連接至樞軸臂52的突起部分100，它具有互補(bǔ)的坡道表面102，該坡道表面102滑移地嚙合由閘瓦70形成的坡道表面88。
減震裝置51沿著平行于樞軸32的平面，基本安裝在皮帶輪12與樞軸軸襯56之間。
樞軸臂52的圓柱形構(gòu)件53與底座42同軸，并與底座42一起形成扭轉(zhuǎn)彈簧44和減震裝置51的殼體。樞軸臂52伸展于底座42的第一端部43之上。在某些應(yīng)用中，防止圈(未表示)可用于保持彈簧44和減震裝置51的四周清潔。
請參看圖5，在運(yùn)行中，皮帶輪12連接至樞軸臂52，用于嚙合皮帶，接收皮帶負(fù)載，它產(chǎn)生皮帶分力，該分力傳送至圓柱形構(gòu)件(軸套負(fù)載HL)。扭轉(zhuǎn)彈簧44的一端46連接至底座42，另一端48互連至減震裝置51，扭轉(zhuǎn)彈簧44產(chǎn)生一個減震分力DF，其作用方向與皮帶分力相對。雖然沒有表示，但應(yīng)明白，一端46可替而代之地連接至臂52，而另一端48至連減震裝置51。軸套負(fù)載HL和減震力DF產(chǎn)生一個作用至底座42，并由具有支承表面的軸襯56承受的反作用力，它用RF加以表示。由于減震裝置51沿平行于樞軸32的平面，基本安裝在皮帶輪12與軸襯56之間，因此反作用力基本作用在軸襯56的支承表面上。
權(quán)利要求
1.一種具有底座類型的張緊裝置，用于拉緊功率傳送皮帶，該裝置包括樞軸臂，連接至圓柱形構(gòu)件，該構(gòu)件支承著樞軸臂，并圍繞與底座相緊固的樞軸而轉(zhuǎn)動；至少一件套筒型軸襯，位于樞軸上，并具有支承表面，它支承著圓柱形構(gòu)件；皮帶輪，連接至樞軸臂上，用于嚙合皮帶和接受皮帶負(fù)載；扭轉(zhuǎn)彈簧，以其一端連至減震裝置，產(chǎn)生減震分力，該減震分力的作用方向與由樞軸臂傳送至圓柱形構(gòu)件的皮帶分力相對，其中改進(jìn)包括減震分力和皮帶分力產(chǎn)生反作用分力，基本作用在支承表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于，減震裝置沿著平行于樞軸的平面，基本安裝在樞軸臂與軸襯之間。
3.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于，扭轉(zhuǎn)彈簧的一端連接至樞軸臂上。
4.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于，扭轉(zhuǎn)彈簧的一端連接至底座上。
全文摘要
本發(fā)明包括一種張緊裝置(10)，它對機(jī)動車應(yīng)用中微V型的前端輔助皮帶傳動系統(tǒng)特別有用，其中最小的張緊裝置的體積與最大的平衡及最小的樞軸軸襯(56)的磨損相結(jié)合，以便在張緊裝置(10)的預(yù)期壽命期間獲得最大的皮帶輪(12)的對準(zhǔn)。本發(fā)明的皮帶張緊裝置(10)屬于具有底座(42)的類型，樞軸臂(52)連接至圓柱形構(gòu)件(53)上，它支承著樞軸臂(52)，并圍繞緊固至底座(42)的樞軸(32)而轉(zhuǎn)動。至少一件套筒型軸襯(56)設(shè)置在樞軸(32)上，并包含支承表面，它支承著圓柱形構(gòu)件(53)。皮帶輪(12)連接至樞軸臂(52)上，用于嚙合皮帶和接受皮帶負(fù)載，皮帶負(fù)載產(chǎn)生皮帶分力，它被傳送至圓柱形構(gòu)件(53)(軸套負(fù)載)。扭轉(zhuǎn)彈簧(48)的一端連接至底座(42)，另一端互連至減震裝置(51)，它產(chǎn)生減震分力，其作用方向與皮帶分力的方向相對。減震裝置(51)沿著平行于樞軸(32)的平面，基本安裝在樞軸臂(52)與軸襯(56)之間。
文檔編號F16H7/12GK1633565SQ00817486
公開日2005年6月29日 申請日期2000年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者亞歷山大·塞克夫 申請人:蓋茨公司