專利名稱：用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，尤其是涉及一種用于皮帶張緊器的、改進的阻尼器組件以及一種用于構成包括該改進的阻尼器組件的皮帶張緊器的方法。
背景技術：
自動皮帶張緊器的主要目的是延長發(fā)動機或附件傳動皮帶的使用壽命。這樣的自動皮帶張緊器的最通常用途是用于汽車發(fā)動機的前端輔助傳動裝置上，該傳動裝置包括用于各附件的皮帶，且需要皮帶來向例如空調(diào)、水泵、風扇和交流發(fā)電機提供動力。在工作過程中，各附件在不同時間需要不同的功率。這些功率變化或扭轉使各個皮帶產(chǎn)生松弛和拉緊狀態(tài)。皮帶張緊器用于通過使用內(nèi)部安裝的扭轉彈簧來吸收這些扭轉?，F(xiàn)有技術的皮帶張緊器例如可以參考US專利No.5545095或5803850(每個文獻都被本文參引)。
自動皮帶張緊器將包括可樞軸轉動地安裝在基座殼體或彈簧殼體上的張緊臂，其中，扭轉彈簧可操作地連接于張緊臂和基座殼體之間，以便迫使張緊臂的遠端壓靠在傳動皮帶上，再根據(jù)需要向傳動皮帶上提供足夠的張力。有時，傳動皮帶承受的扭轉負載足夠大，以致于使張緊臂明顯離開皮帶，從而使皮帶的張力暫時減小。這在一定程度上并不好，可能導致皮帶產(chǎn)生尖嘯聲和吱吱聲。因此，普通的皮帶張緊器包括阻尼裝置，用于延緩張緊臂的樞軸運動。
發(fā)明的公開本發(fā)明提供了一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，該皮帶張緊器包括改進的阻尼器組件；而且，本發(fā)明還提供了一種制造包括該改進的阻尼器組件的皮帶張緊器的方法。
本發(fā)明的第一方面涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，它包括(a)基座殼體，該基座殼體包括從其上伸出的樞軸；(b)張緊臂，該張緊臂在其近端可樞軸轉動地安裝在樞軸上，該張緊臂的近端包括摩擦表面，該張緊臂的遠端用于與傳動皮帶接觸；(c)扭轉彈簧，該扭轉彈簧可操作地連接在基座和張緊臂之間，用于將張緊臂的遠端偏壓成抵靠該傳動皮帶；以及(d)阻尼器組件，該阻尼器組件與殼體相連，該阻尼器組件包括(1)摩擦材料體，該摩擦材料體包括摩擦表面，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂的摩擦表面；以及(2)阻尼器彈簧，該阻尼器彈簧與摩擦材料體形成一體，并將摩擦材料體和相應的摩擦表面偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面。
在更詳細的實施例中，阻尼器組件基本為盤形，并同軸安裝在樞軸上。在更詳細的實施例中，阻尼器彈簧為環(huán)形金屬彈簧板，該環(huán)形金屬彈簧板與基本盤形的摩擦材料體同軸地形成一體。在另一更詳細的實施例中，彈簧板有大致錐形形狀，并包括對著張緊臂的摩擦表面的凸出側，其中，大致錐形的彈簧板將摩擦材料體軸向偏壓成壓靠張緊臂的摩擦表面。在另一詳細實施例中，阻尼器組件包括環(huán)形凸緣，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩，從而在阻尼器組件和張緊臂之間提供迷宮形密封件。在另一詳細實施例中，該環(huán)形凸緣從摩擦材料體上伸出。
在本發(fā)明第一方面的可選詳細實施例中，摩擦材料體覆蓋阻尼器彈簧而模制。在另一詳細實施例中，摩擦材料體是耐磨塑料材料。在另一詳細實施例中，該摩擦材料體是基本盤形，阻尼器彈簧為與基本盤形的摩擦材料體一起同軸模制的環(huán)形金屬彈簧板，且環(huán)形金屬彈簧板將摩擦材料體軸向偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面。在另一詳細實施例中，環(huán)形金屬彈簧板同軸安裝在基座殼體的樞軸上，且通過同軸安裝環(huán)形金屬彈簧板和樞軸，使張緊臂的近端軸向保持在阻尼器組件和基座殼體之間。
在本發(fā)明第一方面的可選詳細實施例中，阻尼器組件安裝在基座殼體上，并與樞軸同軸，且包括環(huán)形凸緣，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩，從而在阻尼器組件和張緊臂之間提供迷宮形密封件。在另一詳細實施例中，該環(huán)形凸緣從摩擦材料體上伸出。在更詳細的實施例中，從阻尼器組件伸出的環(huán)形凸緣的內(nèi)徑稍微大于張緊臂的環(huán)形凸肩的外徑。
本發(fā)明的第二方面涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，它包括(a)基座殼體，該基座殼體包括從其上伸出的樞軸；(b)張緊臂，該張緊臂在其近端可樞軸轉動地安裝在樞軸上，該張緊臂的近端包括摩擦表面，該張緊臂的遠端用于與傳動皮帶接觸；(c)扭轉彈簧，該扭轉彈簧可操作地連接在基座和張緊臂之間，用于將張緊臂的遠端偏壓成抵靠該傳動皮帶；以及(d)阻尼器組件，該阻尼器組件與殼體相連，該阻尼器組件包括(1)環(huán)形彈簧板，該環(huán)形彈簧板同軸安裝在基座殼體的樞軸上；以及(2)摩擦材料體，該摩擦材料體的至少一部分軸向布置在環(huán)形彈簧板和張緊臂的摩擦表面之間；(e)其中，摩擦材料體包括摩擦表面，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂的摩擦表面；以及(f)環(huán)形彈簧板將摩擦材料體和相應的摩擦表面偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面，并將張緊臂的近端和摩擦材料體軸向保持在環(huán)形彈簧板和基座殼體之間。
在上述本發(fā)明第二方面的另一詳細實施例中，摩擦材料體為環(huán)形，并布置成與樞軸同軸，并包括環(huán)形凸緣，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩，從而在摩擦材料體和張緊臂之間提供迷宮形密封件。在另一詳細實施例中，該環(huán)形凸緣從摩擦材料體上伸出。在更詳細的實施例中，從阻尼器組件伸出的環(huán)形凸緣的內(nèi)徑稍微大于張緊臂的環(huán)形凸肩的外徑。且在更詳細的實施例中，摩擦材料體與環(huán)形彈簧板共同模制。
在上述本發(fā)明第二方面的可選詳細實施例中，摩擦材料體與環(huán)形彈簧板共同模制。
在上述本發(fā)明第二方面的另一可選實施例中，摩擦材料體基本為環(huán)形，并相對于樞軸同軸布置。在更詳細的實施例中，張緊臂的摩擦表面和摩擦材料體的摩擦表面基本環(huán)形，與樞軸同軸，并在至少部分垂直于樞軸的軸線的平行表面上。
本發(fā)明的第三方面涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，它包括(a)基座殼體；(b)張緊臂，該張緊臂在其近端可樞軸轉動地安裝在基座殼體上，該張緊臂的近端包括摩擦表面，該張緊臂的遠端用于與傳動皮帶接觸；(c)扭轉彈簧，該扭轉彈簧可操作地連接在基座和張緊臂之間，用于將張緊臂的遠端偏壓成抵靠該傳動皮帶；以及(d)阻尼器組件，該阻尼器組件與殼體相連，該阻尼器組件包括(1)摩擦材料體，該摩擦材料體包括摩擦表面，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂的摩擦表面；以及(2)阻尼器彈簧，該阻尼器彈簧將摩擦材料體和相應的摩擦表面偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面；(e)其中，阻尼器組件包括至少部分軸向朝著張緊臂延伸的環(huán)形凸緣；該凸緣環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩，從而在摩擦材料體和張緊臂之間提供迷宮形密封件。
在上述本發(fā)明第三方面的還一詳細實施例中，從阻尼器組件伸出的環(huán)形凸緣的內(nèi)徑稍微大于張緊臂的環(huán)形凸肩的外徑。在更詳細的實施例中，摩擦材料體環(huán)繞樞軸，環(huán)形凸緣從摩擦材料體伸出。在更詳細的實施例中，摩擦材料體與環(huán)形彈簧板共同模制。
本發(fā)明的第四方面涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，它包括(a)基座殼體；(b)張緊臂，該張緊臂在其近端可樞軸轉動地安裝在基座殼體上，該張緊臂的近端包括摩擦表面，該張緊臂的遠端用于與傳動皮帶接觸；(c)扭轉彈簧，該扭轉彈簧可操作地連接在基座和張緊臂之間，用于將張緊臂的遠端偏壓成抵靠該傳動皮帶；(d)阻尼器組件，該阻尼器組件與基座殼體相連，該阻尼器組件包括(1)摩擦材料體，該摩擦材料體有摩擦表面，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂的摩擦表面；以及(2)阻尼器彈簧，該阻尼器彈簧將摩擦材料體和相應的摩擦表面偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面；(e)迷宮形密封件，該迷宮形密封件布置在阻尼器組件和張緊臂之間。
在上述本發(fā)明第四方面的還一詳細實施例中，迷宮形密封件包括環(huán)形凸緣，環(huán)形凸緣從阻尼器組件或張緊臂中的一個沿軸向至少部分朝著該阻尼器組件和張緊臂中的另一個延伸的，且該凸緣環(huán)繞該阻尼器組件和張緊臂中的另一個上的環(huán)形凸肩。
在上述本發(fā)明第四方面的還一詳細實施例中，迷宮形密封件包括環(huán)形凸緣，環(huán)形凸緣從摩擦材料體和張緊臂中的一個沿軸向至少部分朝著該摩擦材料體和張緊臂中的另一個延伸的，且該凸緣環(huán)繞該摩擦材料體和張緊臂中的另一個上的環(huán)形凸肩。
在本發(fā)明的第五方面，提供了一種用于裝配皮帶張緊器的方法，該方法包括以下步驟(a)提供包括樞軸的基座殼體；(b)將扭轉彈簧布置在樞軸上；(c)將張緊臂的近端布置在該樞軸上，該張緊臂的近端包括摩擦表面，該摩擦表面至少部分環(huán)繞該樞軸；(d)將扭轉彈簧連接于基座殼體和樞軸之間；(e)將摩擦體軸向布置成覆蓋張緊臂的近端，這樣，摩擦體的摩擦表面對著張緊臂的摩擦表面；以及(f)將基本環(huán)形的彈簧板軸向牢固安裝在摩擦體的至少一部分上，以便將張緊臂的近端和摩擦體的一部分軸向保持在基座殼體和彈簧板之間，并將摩擦體的摩擦表面偏壓成抵靠張緊臂的摩擦表面。
在上述本發(fā)明第五方面的方法的更詳細實施例中，該方法還包括在牢固安裝步驟的同時或之前，使基本平面形的環(huán)形板變形成大致錐形形狀，以便提供環(huán)形彈簧板的步驟。在該方法的更詳細實施例中，環(huán)形彈簧板有中心孔，該中心孔包括有多個齒的內(nèi)周表面，這些齒從該內(nèi)周表面徑向向內(nèi)延伸，且牢固安裝步驟包括使樞軸的空心上端的直徑膨脹，以便使該樞軸的外周表面徑向壓靠從環(huán)形彈簧板的中心孔的內(nèi)周表面上伸出的齒的步驟，從而使該環(huán)形齒嵌入樞軸內(nèi)。
在上述本發(fā)明第五方面的方法的可選詳細實施例中，該方法還包括在牢固安裝步驟之前使環(huán)形彈簧板與摩擦體共同模制的步驟。在更詳細的實施例中，該方法還包括在牢固安裝步驟的同時或之前，使基本平面形的環(huán)形板變形成大致錐形形狀，以便提供環(huán)形彈簧板的步驟。該變形步驟可以在共同模制步驟之前或共同模制步驟之后進行。
在上述本發(fā)明第五方面的方法的可選詳細實施例中，該方法還包括在摩擦體和張緊臂之間提供迷宮形密封件的步驟。在另一詳細實施例中，該方法還包括在牢固安裝步驟之前使環(huán)形彈簧板與摩擦體共同模制的步驟。在更詳細的實施例中，張緊臂包括與樞軸同軸的環(huán)形凸肩，共同模制步驟包括模制環(huán)形凸緣的步驟，該環(huán)形凸緣至少部分軸向從摩擦體上伸出，其中，該環(huán)形凸緣的直徑稍微大于張緊臂的環(huán)形凸肩的直徑；且將摩擦體軸向布置在張緊臂的近端上的步驟包括利用從摩擦體上伸出的環(huán)形凸緣環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩的步驟，以便在摩擦體和張緊臂之間提供迷宮形密封件。
附圖的簡要說明通過下面對優(yōu)選實施例的說明并結合權利要求和附圖，可以知道本發(fā)明的特征和它的優(yōu)點，附圖中

圖1是本發(fā)明實施例的皮帶張緊器的俯視平面圖，該皮帶張緊器作用在傳動皮帶組件的傳動皮帶上；圖2是本發(fā)明實施例的分解透視圖；圖3是本發(fā)明實施例的正剖圖；圖4表示了使本發(fā)明實施例的彈簧板部件變形的步驟；以及圖5表示了在本發(fā)明實施例中將阻尼器組件牢固安裝在樞軸上的步驟。
優(yōu)選實施例的詳細說明本發(fā)明涉及一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，尤其是涉及一種用于皮帶張緊器的、改進的阻尼器組件以及一種用于構成包括該改進的阻尼器組件的皮帶張緊器的方法。
如圖1-3所示，用于在傳動皮帶系統(tǒng)的傳動皮帶12上提供預定大小的張力的皮帶張緊器10實施例包括模鑄鋁張緊臂14，該張緊臂14可樞軸轉動地安裝在模鑄鋁殼體或彈簧殼體16上，并包括鋼扭轉彈簧18，該鋼扭轉彈簧18可操作地連接于張緊臂和殼體16之間，因此，扭轉彈簧18沿箭頭A(圖1)所示方向?qū)⑴まD力施加在張緊臂14上，這樣，張緊臂14的遠端20將相應的張力施加在傳動皮帶12上。盡管張緊臂14和殼體16表示為由模鑄鋁制成，且扭轉彈簧18表示為由鋼制成，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以利用合適的可選材料(或材料/部件組合)來構成這些部件。此外，盡管在所示實施例中扭轉彈簧為線圈彈簧，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使用其它合適彈簧，例如扁鋼絲彈簧。
皮帶輪22通過螺栓24而可旋轉地安裝在張緊臂14的遠端20上，該螺栓24穿過皮帶輪22的輪箍26伸入張緊臂14的遠端20的螺紋孔28中。皮帶輪22通過合適的滾珠軸承30而軸頸安裝在張緊臂14的遠端20上。防塵蓋32同軸安裝在軸承30和螺栓24的頭部36之間，以防止軸承30被污染，該防塵蓋32成墊片形狀，有從該墊片的輪箍軸向向內(nèi)延伸的環(huán)形凸緣34。
殼體16大致為碗形，并包括從碗形殼體的凸出側的內(nèi)表面同軸向上延伸的樞軸36。管形的耐磨塑料襯套40布置成環(huán)繞樞軸38的外周表面。臂14的近端42是互補形狀的碗形樞軸殼體45，該樞軸殼體45包括從它的凸出側向下軸向伸出的柱形樞軸管44，因此，該樞軸管44與樞軸38同軸，并且內(nèi)徑基本與襯套40的外徑匹配(或稍大)。因此，柱形樞軸管44用于將張緊臂14可樞軸轉動地安裝在殼體16的樞軸38上。應當知道，盡管在本實施例中該襯套40為耐磨塑料，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以采用其它合適的襯套材料或支承結構。
殼體16包括外周壁46，該外周壁46與張緊臂14的樞軸殼體45的互補外周壁48匹配。在外周壁46、48與張緊臂14的柱形樞軸管44之間提供有環(huán)形空間，該柱形樞軸管33沿從殼體16伸出的樞軸38的軸向長度的主要部分上延伸。在周向壁46、48中的環(huán)形空間有環(huán)形腔50，用于在其中布置扭轉彈簧18。扭轉彈簧的第一端52安裝在殼體16的內(nèi)表面上，而扭轉彈簧的相對端54安裝在張緊臂14的樞軸殼體45的內(nèi)表面上。由耐磨塑料形成的環(huán)形外襯套56軸向布置在殼體的周向壁46和張緊臂14的樞軸殼體45的周向壁48之間。外襯套56包括軸向延伸的環(huán)形凸緣57，該環(huán)形凸緣57將布置在相應殼體16、45的互補環(huán)形槽59、61中，該外襯套56起到各殼體16、45的外周壁46、48之間的支承表面的作用，也起到密封環(huán)形腔50的作用，扭轉彈簧18位于該環(huán)形腔50中，從而防止該扭轉彈簧受到外部污染。還有，應當知道，盡管在本實施例中的外襯套56為耐磨塑料，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使用其它合適襯套材料或支承結構。
在實施例中，樞軸管38是鎮(zhèn)靜鋼(solid steel)(或其它合適材料，例如鋁或粉末金屬)插入件，它包括中心孔58，用于在其中接收安裝螺栓60；以及直徑較大的埋頭孔62，該埋頭孔延伸到該樞軸管的上端，以便提供用于安裝螺栓60的頭部66的支座，且該樞軸管38還在裝配過程中很有用，如后面詳細所述。在圖中所示的保持O形環(huán)68用于防止安裝螺栓在運輸過程中離開樞軸管38的中心孔58。張緊臂14的樞軸殼體45的外周表面包括徑向伸出的凸起70，殼體16的外周表面包括徑向凸出且向上延伸的凸起72，該凸起72的軸向位置基本與在張緊臂上的凸起70的位置匹配。因此，凸起70起到張緊臂止動器的作用，用于抵靠凸起72，以便限制張緊臂14沿箭頭A所示方向旋轉，從而防止扭轉彈簧18完全松開。另外，要求張緊臂14有一定量的旋轉行程，以便將皮帶張緊器安裝在合適的傳動裝置上。因此，為了在安裝過程中避免扭轉彈簧受到過大應力，在張緊臂14上提供有第二徑向伸出的凸起74，以便在安裝過程中限制張緊臂的旋轉。本領域技術人員應當知道，也可以采用其它用于使張緊臂14可樞軸轉動地與殼體16連接的合適樞軸組件，這也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
主要參考圖2、3&3a，本發(fā)明實施例使用了阻尼器組件76，該阻尼器組件76也起到夾板的作用，用于在張緊臂14的近端42處將皮帶張緊器的各個部件軸向夾在一起。阻尼器組件76包括阻尼器彈簧或彈簧板78，該阻尼器彈簧或彈簧板78基本成belleville彈簧形式，它與耐磨塑料材料制成的環(huán)形鞘80模制成一體或共同模制。盡管圖中未示出，該彈簧板78包括多個齒或凸起，這些齒或凸起從彈簧板78的外周表面向外徑向伸出，并伸入鞘內(nèi)，以便防止該鞘80相對于彈簧板78旋轉。在實施例中，彈簧板78是硬化鋼板，而鞘80的耐磨塑料材料是聚酰胺46尼龍材料。當然，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以使用合適的可選材料(或材料與部件的組合)。例如，合適的可選摩擦材料包括但不限于所有聚酰胺，包括66尼龍、6尼龍、11尼龍、12尼龍、69尼龍、612尼龍和610尼龍；聚醚酰亞胺(PEI)；聚砜(PSU)；聚醚砜(PES或PESU)；聚氧化乙烯(POM)或乙縮醛；聚醚醚酮(PEEK)；聚苯撐硫(PPS)；聚鄰苯二酰胺(PPA)或酰胺；以及無定形尼龍。
特別參考圖3和3a，覆蓋彈簧板78模制的耐磨塑料材料鞘包括基本平面形的環(huán)形摩擦部分82，該摩擦部分82軸向布置成在彈簧板78和張緊臂14的樞軸殼體45的上部摩擦表面84之間。主要參考圖2，樞軸殼體45的上部摩擦表面84為基本平面形的環(huán)形摩擦表面，它位于基本垂直于樞軸軸線X的平面上。
再參考圖3和3a，耐磨塑料材料鞘80的摩擦部分82優(yōu)選是沿摩擦表面84的徑向?qū)挾鹊闹饕糠盅由?，并包括摩擦表?6，該摩擦表面86抵靠張緊臂14的摩擦表面84。鞘80還包括環(huán)形夾緊部分或折片88，該環(huán)形夾緊部分或折片88環(huán)繞彈簧板78的外周表面延伸，并至少部分覆蓋彈簧板78的上部環(huán)形表面，以便將該鞘80保持在彈簧板78上。耐磨塑料鞘80還包括環(huán)形頭部或凸緣90，該環(huán)形頭部或凸緣90從鞘80的外周軸向向下覆蓋環(huán)形凸肩92延伸，該環(huán)形凸肩92延伸到張緊臂14的殼體45的上表面中。該凸緣90完全環(huán)繞環(huán)形凸肩92，從而在阻尼器組件76和張緊臂14之間提供迷宮形密封件。在實施例中，在凸緣90和凸肩92之間提供有徑向間隙，以保證阻尼作用主要通過摩擦表面86和摩擦表面84之間的接觸來控制。而且，盡管在實施例中的凸緣90大致成環(huán)形卷邊形狀，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，凸緣90也可以采用其它形狀，和/或由凸緣90形成的迷宮形密封件也可以為其它結構。
如圖2所示，穿過彈簧板78延伸的中心孔96的內(nèi)周表面94包括多個徑向向內(nèi)延伸的齒98。這些齒嵌入樞軸38的、在它上端64處的外周表面100內(nèi)，以便將阻尼器組件76牢固安裝在樞軸上，因此將張緊臂14的近端42軸向保持在基座殼體16和阻尼器組件76之間，這又將扭轉彈簧18保持在環(huán)形腔50內(nèi)。彈簧板78的偏壓特性(由于彈簧板的基本錐形形狀)也用于將耐磨塑料鞘80的摩擦部分82壓靠在張緊臂14的殼體45的摩擦表面84上。在摩擦部分82的摩擦表面和殼體45的摩擦表面84之間形成的摩擦嚙合用于阻尼由于傳動皮帶12承受的扭矩而進行的劇烈樞軸轉動。
參考圖4，阻尼器組件76通過將耐磨塑料材料鞘80覆蓋基本薄片的硬化鋼墊片78’進行第一覆蓋模制而構成。該共同模制的部件102再必須通過變形工具104的作用而使墊片78’變形成它的優(yōu)選且基本錐形的形狀，如圖3所示。工具104有基本錐形或截頭錐形的加工端106，其中，加工端106的傾斜角S為相對于彈簧板78偏轉合適角度傾斜。工具104同軸壓靠在共同模制的部件102上(或者相反)，以便使墊片78’變形，直到它形成合適形狀。本領域技術人員應當知道，偏轉角度S越大，由彈簧板78施加的偏壓力也越大。
如上所述，阻尼器組件76還用作夾板，以便在樞軸38上將皮帶張緊器的部件夾在一起。如圖5所示，一旦樞軸襯套40、外襯套56、張緊臂14的殼體45、扭轉彈簧18以及阻尼器組件76已經(jīng)疊垛在基座殼體16上，或者已經(jīng)布置成與樞軸38同軸，則將徑向膨脹工具108布置在埋頭孔62中并徑向膨脹，該徑向膨脹工具108的最終外徑稍微大于伸入樞軸38的上端64中的埋頭孔62的內(nèi)徑，這樣，將埋頭孔62的周向壁110徑向向外壓入在穿過彈簧板78延伸的中心孔96的內(nèi)周表面94上的齒98中，因此，齒98將嵌入周向壁110中，從而將彈簧板78和阻尼器組件76牢固安裝在樞軸38上，再將基座殼體16、外襯套56、張緊臂14、樞軸襯套40、扭轉彈簧18和阻尼器組件76一起布置在樞軸38上。應當知道，本領域技術人員也可以有其它合適的連接/保持方法，例如使用徑向鉚釘，所有這些都將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
上述皮帶張緊器10和阻尼器組件76的某些典型優(yōu)點包括但不局限于總體減小了皮帶張緊器所需的部件數(shù)量；降低了制造皮帶張緊器的成本；阻尼器組件有阻尼張緊臂的旋轉以及使皮帶張緊器的部件與基座殼體連接的雙重功能；阻尼器組件包括迷宮形密封件；以及單件阻尼器組件采用共同模制的彈簧和摩擦材料。不過，應當知道，并不需要滿足這里所述的任何或全部本發(fā)明的典型優(yōu)點或目的，以便能落入權利要求的范圍內(nèi)，因為本發(fā)明由權利要求確定，且因為本發(fā)明可以有它所固有和/或未預見的優(yōu)點，盡管這里并沒有對它們進行明確說明。
通過上述說明和概括，本領域普通技術人員應當知道，盡管這里所述的裝置和方法構成了本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明并不局限于這些裝置和方法，在不脫離由權利要求確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進行變化。此外，應當知道，本發(fā)明由權利要求確定，且權利要求將不包括在實施例中所述的任何限制或元素，除非這些限制或元素在權利要求中特別表示。
權利要求
1.一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，其特征在于基座殼體(16)，該基座殼體包括從其上伸出的樞軸(38)；張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在樞軸(38)上，該張緊臂(14)的近端包括摩擦表面(84)，該張緊臂的遠端(20)用于例如通過皮帶輪(22)與傳動皮帶(12)接觸；扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；以及阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與殼體(16)相連，該阻尼器組件包括摩擦材料體(80)，該摩擦材料體包括摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及阻尼器彈簧(78)，該阻尼器彈簧與摩擦材料體(80)形成一體，并將摩擦材料體和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(14)。
2.根據(jù)權利要求1所述的皮帶張緊器，其特征在于阻尼器組件(76)基本為盤形，并同軸安裝在樞軸(38)上，其中，阻尼器彈簧(78)可以為環(huán)形金屬彈簧板，該環(huán)形金屬彈簧板與基本盤形的摩擦材料體(80)同軸地形成一體；彈簧板(78)有大致錐形形狀，并包括對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)的凸出側，其中，大致錐形的彈簧板(78)將摩擦材料體(80)軸向偏壓成壓靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)；阻尼器組件(76)優(yōu)選是包括環(huán)形凸緣(90)，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂(14)軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩(92)，從而在阻尼器組件(76)和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件；該環(huán)形凸緣(90)可以從摩擦材料體(80)上伸出；大致錐形的彈簧板(78)可以包括中心孔(96)，樞軸(32)穿過該中心孔(96)延伸；大致錐形彈簧板可以牢固安裝在樞軸(38)上；張緊臂(14)的近端(42)可以軸向布置在阻尼器組件(76)和基座殼體(16)之間；大致錐形的彈簧板(78)牢固安裝在基座殼體(16)的樞軸(38)上，這能夠?qū)⒒鶜んw、張緊臂和阻尼器組件保持在一起；與樞軸(38)同軸的環(huán)形腔(50)可以穿過基座殼體(16)和張緊臂(14)的近端延伸；且扭轉彈簧(18)布置在該環(huán)形腔內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的皮帶張緊器，其特征在于摩擦材料體(80)覆蓋阻尼器彈簧(78)而模制；摩擦材料體是耐磨塑料材料，可以為基本盤形，阻尼器彈簧(78)可以為與基本盤形的摩擦材料體(80)一起同軸模制的環(huán)形金屬彈簧板，且環(huán)形金屬彈簧板(78)能將摩擦材料體軸向偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)；環(huán)形金屬彈簧板(78)可以同軸安裝在基座殼體(16)的樞軸(38)上，且通過同軸安裝環(huán)形金屬彈簧板(78)和樞軸(38)，使張緊臂(14)的近端(42)軸向保持在阻尼器組件(76)和基座殼體(16)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的皮帶張緊器，其特征在于阻尼器組件(76)安裝在基座殼體(16)上，并與樞軸(38)同軸，且包括環(huán)形凸緣(90)，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂(14)軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩(92)，從而在阻尼器組件(76)和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件；該環(huán)形凸緣(90)可以從摩擦材料體上伸出；張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)有外徑，從阻尼器組件(76)伸出的環(huán)形凸緣(90)的內(nèi)徑稍微大于張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)的外徑。
5.一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，包括基座殼體(16)，該基座殼體包括從其上伸出的樞軸(38)；張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在樞軸(38)上，該張緊臂(14)的近端包括摩擦表面(84)，該張緊臂的遠端(20)用于與傳動皮帶(12)接觸；扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂(14)的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與殼體(16)相連，該阻尼器組件包括環(huán)形彈簧板(78)，該環(huán)形彈簧板同軸安裝在基座殼體(16)的樞軸(38)上；以及摩擦材料體(80)，該摩擦材料體的至少一部分軸向布置在環(huán)形彈簧板(78)和張緊臂(14)的摩擦表面(84)之間；摩擦材料體(80)包括摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(86)；環(huán)形彈簧板(78)將摩擦材料體(80)和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)，并將該張緊臂的近端(42)和摩擦材料體(80)軸向保持在環(huán)形彈簧板(78)和基座殼體(16)之間。
6.根據(jù)權利要求5所述的皮帶張緊器，其特征在于摩擦材料體(80)可以基本為環(huán)形，并布置成與樞軸(38)同軸，并包括環(huán)形凸緣(92)，該環(huán)形凸緣至少部分朝著張緊臂(14)軸向延伸，并環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩(92)，從而在摩擦材料體(80)和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件；張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)有外徑，從阻尼器組件(76)伸出的環(huán)形凸緣(90)的內(nèi)徑稍微大于張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)的外徑；摩擦材料體(80)與環(huán)形彈簧板(78)共同模制；摩擦材料體(80)基本為環(huán)形，并相對于樞軸(38)同軸布置；張緊臂(14)的摩擦表面(84)和摩擦材料體(80)的摩擦表面(86)可以基本為環(huán)形，與樞軸(38)同軸，并在至少部分垂直于樞軸的軸線的平行表面上。
7.一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，包括基座殼體(16)；張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在基座殼體(16)上，該張緊臂(14)的近端(42)包括摩擦表面(84)，該張緊臂(14)的遠端(20)用于與傳動皮帶(12)接觸；扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂(14)的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；以及阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與基座殼體(16)相連，該阻尼器組件包括摩擦材料體(80)，該摩擦材料體包括摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及阻尼器彈簧(78)，該阻尼器彈簧將摩擦材料體(80)和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)；阻尼器組件(76)包括至少部分軸向朝著張緊臂(14)延伸的環(huán)形凸緣(90)，且該凸緣(90)環(huán)繞張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)從而在摩擦材料體(80)和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件。
8.根據(jù)權利要求7所述的皮帶張緊器中，其特征在于張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)有外徑，從阻尼器組件(96)伸出的環(huán)形凸緣(90)的內(nèi)徑稍微大于張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)的外徑；張緊臂(14)優(yōu)選是可樞軸轉動地安裝在軸上，摩擦材料體(80)環(huán)繞張緊臂的樞軸線，環(huán)形凸緣(90)從摩擦材料體(80)上伸出；該摩擦材料體(80)可以與阻尼器彈簧(78)共同模制。
9.一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，包括基座殼體(16)；張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在基座殼體(16)上，該張緊臂(14)的近端包括摩擦表面(84)，該張緊臂(14)的遠端(20)用于與傳動皮帶(12)接觸；扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂(14)的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與基座殼體(16)相連，該阻尼器組件包括摩擦材料體(80)，該摩擦材料體包括摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及阻尼器彈簧(78)，該阻尼器彈簧將摩擦材料體(80)和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及迷宮形密封件，該迷宮形密封件布置在阻尼器組件(76)和張緊臂(14)之間。
10.根據(jù)權利要求9所述的皮帶張緊器，其特征在于迷宮形密封件包括環(huán)形凸緣(92)，環(huán)形凸緣從阻尼器組件(76)或張緊臂(14)中的一個沿軸向至少部分朝著該阻尼器組件(76)和張緊臂(14)中的另一個延伸的，且該凸緣(90)環(huán)繞該阻尼器組件(76)和張緊臂(14)中的另一個上的環(huán)形凸肩(92)；該迷宮形密封件可以布置在摩擦材料體(80)和張緊臂(14)之間；或者迷宮形密封件包括環(huán)形凸緣(90)，環(huán)形凸緣從摩擦材料體(80)和張緊臂(14)中的一個沿軸向至少部分朝著該摩擦材料體和張緊臂中的另一個延伸的，且該凸緣(90)環(huán)繞該摩擦材料體(80)和張緊臂(14)中的另一個上的環(huán)形凸肩(92)。
11.一種用于裝配皮帶張緊器的方法，其特征在于提供包括樞軸(38)的基座殼體(16)；將扭轉彈簧(18)布置在樞軸(38)上；將張緊臂(14)的近端(42)布置在該樞軸(38)上，該張緊臂的近端包括摩擦表面(84)，該摩擦表面至少部分環(huán)繞該樞軸(38)；將扭轉彈簧(18)連接于基座殼體(16)和樞軸(38)之間；將摩擦體(80)軸向布置成覆蓋張緊臂(14)的近端(42)，這樣，摩擦體(80)的摩擦表面(86)對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；將基本環(huán)形的彈簧板(78)軸向牢固安裝在摩擦體(80)的至少一部分上，以便將張緊臂(14)的近端(42)和摩擦體(80)的一部分軸向保持在基座殼體(16)和彈簧板(78)之間，并將摩擦體(80)的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其特征在于以下步驟在牢固安裝步驟的同時或之前，使基本平面形的環(huán)形板變形成大致錐形形狀，以便提供環(huán)形彈簧板(78)；樞軸(38)可以有空心上端(64)，該空心上端有直徑、內(nèi)周表面和外周表面；環(huán)形彈簧板(78)可以有中心孔(96)，該中心孔包括有多個齒(98)的內(nèi)周表面，這些齒從該內(nèi)周表面徑向向內(nèi)延伸；該牢固安裝步驟包括使樞軸(38)的空心上端(64)的直徑膨脹，以便使該樞軸的外周表面徑向壓靠從環(huán)形彈簧板(78)的中心孔(96)的內(nèi)周表面上伸出的齒(98)，從而使該環(huán)形齒(98)嵌入樞軸(38)內(nèi)；該方法還包括在牢固安裝步驟之前使環(huán)形彈簧板(38)與摩擦體(80)共同模制的步驟；還包括在牢固安裝步驟的同時或之前，使基本平面形的環(huán)形板變形成大致錐形形狀，以便提供環(huán)形彈簧板(78)的步驟；該變形步驟可以在牢固安裝步驟之前進行，且既可以在共同模制步驟之前也可以共同模制步驟之后進行；該方法還可以包括在摩擦體(80)和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件的步驟；張緊臂(14)可以包括與樞軸(38)同軸的環(huán)形凸肩(92)，環(huán)形凸肩具有一直徑，共同模制步驟可以包括模制環(huán)形凸緣(90)的步驟，該環(huán)形凸緣至少部分軸向從摩擦體(80)上伸出；該環(huán)形凸緣的直徑稍微大于張緊臂(14)的環(huán)形凸肩(92)的直徑；且將摩擦體(80)軸向布置在張緊臂(14)的近端(42)上的步驟包括利用從摩擦體(80)上伸出的環(huán)形凸緣(90)環(huán)繞張緊臂的環(huán)形凸肩(92)的步驟，以便在摩擦體和張緊臂(14)之間提供迷宮形密封件。
13.一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，包括基座殼體(16)；張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在基座殼體(16)上，該張緊臂(14)的近端包括摩擦表面(84)，該張緊臂的遠端(20)用于與傳動皮帶(12)接觸；扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂(14)的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；以及阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與基座殼體(16)相連，該阻尼器組件包括阻尼器部件(80)，該阻尼器部件有摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及阻尼器彈簧(78)，該阻尼器彈簧與阻尼器部件形成一體，并將摩擦材料體(80)和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(84)。
14.根據(jù)權利要求13所述的皮帶張緊器，其特征在于阻尼器部件(80)覆蓋阻尼器彈簧(78)而模制；阻尼器部件(80)可以基本為盤形，阻尼器彈簧可以為環(huán)形金屬彈簧板，并與基本盤形的阻尼器部件(80)同軸模制，且阻尼器組件(76)可以安裝在殼體(16)上，并與張緊臂(14)的旋轉軸線同軸。
全文摘要
一種用于傳動皮帶系統(tǒng)的皮帶張緊器，包括(a)基座殼體(16)，該基座殼體包括從其上伸出的樞軸(38)；(b)張緊臂(14)，該張緊臂在其近端(42)可樞軸轉動地安裝在樞軸(38)上，該張緊臂(14)的近端包括摩擦表面(84)，該張緊臂的遠端(20)用于例如通過皮帶輪(22)與傳動皮帶(12)接觸；(c)扭轉彈簧(18)，該扭轉彈簧可操作地連接在基座殼體(16)和張緊臂(14)之間，用于將張緊臂的遠端(20)偏壓成抵靠該傳動皮帶(12)；以及(d)阻尼器組件(76)，該阻尼器組件與殼體(16)相連，該阻尼器組件包括摩擦材料體(80)，該摩擦材料體包括摩擦表面(86)，該摩擦表面鄰近和對著張緊臂(14)的摩擦表面(84)；以及阻尼器彈簧(78)，該阻尼器彈簧與摩擦材料體(80)形成一體，并將摩擦材料體和相應的摩擦表面(86)偏壓成抵靠張緊臂(14)的摩擦表面(14)。
文檔編號F16H7/12GK1502023SQ02805499
公開日2004年6月2日 申請日期2002年2月28日 優(yōu)先權日2001年2月28日
發(fā)明者凱文·G·杜蒂爾, 凱文 G 杜蒂爾 申請人:戴科產(chǎn)品有限責任公司