張緊裝置的減震機構的製作方法
2023-05-20 03:57:41 2
專利名稱：張緊裝置的減震機構的製作方法
背景技術：
本發明涉及一種具有減震機構的張緊裝置，以及包括此種張緊裝置的皮帶傳動系統。更為特別的是，本發明涉及一種具有彈簧的張緊裝置，該彈簧偏移樞軸臂的位置，在樞軸臂上可轉動地安裝著嚙合皮帶的皮帶輪。具有本發明減震機構的張緊裝置在控制諸如機動車發動機應用中前端輔助傳動的微V型皮帶傳動系統的張力方面特別有用。
機械張緊裝置用於自動控制機動車發動機應用中前端輔助傳動的微V型皮帶的張力。通常，此種張緊裝置具有樞軸臂，它圍繞緊固至底座的樞軸而轉動，並採用套筒型軸襯，它位於樞軸上，用於為轉動的樞軸臂提供軸承表面。許多此種軸承由塑料製成，並在張緊裝置的預期壽命期間遭受磨損。所用的扭轉彈簧常常以一端連接至底座，而以另一端連接至樞軸臂，用以偏移樞軸臂的位置，並相對皮帶定位連接的皮帶輪。彈簧還用於產生彈簧力，它與向摩擦滑移表面產生法向分力的減震機構在運行中共同作用，用以阻止或減緩樞軸臂的振動運動。
在美國專利4473362中披露了一種通用的張緊裝置結構，它解決了體積、價格和減震問題。′362張緊裝置具有樞軸臂，它連接至偏移的圓柱形構件，圓柱形構件支承著樞軸臂，並圍繞著緊固至底座的樞軸而轉動。只應用了一條扭轉彈簧，其一端連接至樞軸臂，另一端連接至底座。位於樞軸上的套筒型的單個軸襯具有軸承表面，它支承著圓柱形構件。皮帶輪軸承的徑向平面相對套筒型軸襯而偏移，這引入了一個力矩或力偶，它必須由軸襯作為負載加以承受。這樣的張緊裝置稱作「Z」型張緊裝置，因為皮帶輪相對其支承而偏移。
應用這種Z型張緊裝置的傳動系統的皮帶嚙合皮帶輪，並在皮帶輪上產生皮帶力，它被傳送至圓柱形構件上。如在′362專利中解釋的，作用至軸襯上的不相等的負載被減震裝置所降低，減震裝置產生一個法向分力，其作用方向大致與皮帶分力的方向相同。在有些情況，減震裝置的法向分力不足以平衡由偏移的皮帶力產生的力矩，以至單個軸襯趨於不均勻地和過早地磨損。
在美國專利5632697中披露了通常用於此種「Z」型張緊裝置中的減震機構。′697減震機構包括減震裝置，其中減震裝置產生的法向力大於驅動減震機構的彈簧分力。減震裝置具有閘瓦，閘瓦具有弧形外摩擦表面，它嚙合第二圓柱形構件的內側，該內側用以形成與之相滑移的摩擦表面。閘瓦具有兩個相對面向的內坡道表面，其中一個坡道表面可滑移地嚙合底座的互補坡道表面，另一個坡道表面可滑移地嚙合彈簧端的延伸部分，它將彈簧力施加至閘瓦上。彈簧力由圍繞形成於底座中的突物而彎曲的彈簧端所產生。扭轉下的彈簧作用的彈簧力基本垂直於內坡道表面，它將閘瓦的坡道表面壓向底座的互補坡道表面，以及將襯墊壓向第二圓柱形構件的互補內表面，從而產生一個傳遞給閘瓦的反作用力。
由於′697減震機構要求應用多個坡道表面、閘瓦和底座中的突物，獲得較大減震的能力受到限制。此外，應用多個零件增加了張緊裝置總體結構的價格、重量和尺寸。
發明的內容根據本發明，提出一種減震機構，它對機動車應用中應用張緊裝置的微V型皮帶的前端輔助傳動系統特別有用，在這樣的應用中，張緊裝置預期壽命期間的皮帶輪對準是重要的，張緊裝置的總體價格、重量和尺寸也是重要的。本發明的減震機構包括彈簧，彈簧具有第一和第二端，並以第一端在運行中連接至具有第一和第二彈簧接觸點的減震板，從而施加至減震板上的彈簧扭矩與樞軸表面上的反作用力相結合產生一個法向力。減震板還包括外摩擦表面以及至少一個坡道表面。在本發明的一個實施例中，彈簧的第二端連接至張緊裝置的底座。在本發明的另一實施例中，彈簧的第二端連接至張緊裝置的樞軸臂。
本發明的一個優點是提出的減震機構體積減小，其所具的組成零件數目下降，而摩擦接觸的面積增加。本發明的另一優點是減少了對於或在底座中或在樞軸臂中機械加工昂貴的突物和坡道表面的需要。
本發明的這些和那些優點將在審閱附圖及其說明後變得更為清晰，其中
圖1是前端輔助傳動系統的示意前視圖，其中包括具有本發明的減震機構的皮帶張緊裝置；圖2是大致沿圖1中線2-2截取的放大局部示意圖，它展示與張緊裝置相關聯的各種分力；圖3是沿圖2中線3-3截取的橫截面圖；圖4是一張放大視圖，它表示本發明的減震機構；圖5是減震機構的一個替代性實施例，它具有半圓形形狀；圖6是減震機構的一個替代性實施例，它具有半圓形形狀，以及具有偏轉帶的外壁；而圖7是減震機構的一個替代性實施例，它具有內摩擦表面。
較優實施例的說明請參看圖1和2，具有皮帶輪12的張緊裝置10展示成皮帶傳動系統的一個組成部分，皮帶傳動系統包括皮帶16和若干皮帶輪。例如，皮帶16圍繞曲柄皮帶輪18、風扇/水泵皮帶輪20、功率轉向皮帶輪22、交流發電機皮帶輪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，並示於若干位置上，以便示意地表示皮帶輪是如何地移動以調節皮帶的張力的。張緊裝置皮帶輪12嚙合皮帶16，並接受形式為相鄰皮帶帶展28、30的皮帶拉力T1、T2的皮帶負載。皮帶拉力T1、T2(或負載)相結合產生一個皮帶分力BF，它沿著形成於皮帶帶展28、30之間的角等分線或一個角度而作用。皮帶分力在軸向與張緊裝置的樞軸32相偏移，產生一個複雜的軸套負載，軸套負載包含力和力矩，它們象徵性地(即不是專門地)用箭頭HL加以表示。本發明的減震機構用34表示於張緊裝置10中。
請參看圖3，包括本發明的減震機構34的張緊裝置10屬於機械型的張緊裝置，它包括底座42、扭轉彈簧44和皮帶輪12，皮帶輪12藉助諸如軸64上的滾珠軸承62可轉動地安裝至樞軸臂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連接至圓柱形構件53上，它支承著樞軸臂52，並以樞軸的軸55進行轉動。至少有一個套筒型軸襯56放置在樞軸32中。樞軸軸襯56最好是聚合物型的，並放置在樞軸中，用於相對樞軸的軸55而轉動，從而支承樞軸臂52。雖然表示了一隻樞軸軸襯56，但可以有一隻以上的樞軸軸襯。樞軸的軸55包括緊固件60，軸55通過圓柱形構件53中凸緣孔57和樞軸軸襯56而伸展，從而將樞軸臂52連接至底座42上。
請參看圖2-4，減震機構34包括具有第一端72和第二端74的扭轉彈簧70。減震機構34還包括減震板76，它具有外摩擦表面78，用於在此實施例中嚙合張緊裝置10的底座42。設置了坡道表面77，用於與樞軸臂52的突物79進行配合嚙合。減震板76包括第一80和第二82彈簧接觸點，用於在操作中將彈簧70連接至減震板76上。在圖4所示的實施例中，減震板76相對軸線A-A而對稱，從而允許安裝具有不同的彈簧繞組的纏繞方向的彈簧70。
減震板包括安放彈簧70用的通道86，具有平板底88、內壁90和外壁92。平板底包含摩擦墊塊93，它們周期性分隔地位於底表面上(未表示)，用於滑移地嚙合張緊裝置的圓柱形構件53。
減震板76包括連接的襯墊84，它限定了摩擦表面78，並通過應用機械薄片85將襯墊84固定地固著於減震板76的方法而連接至減震板76上。
示於圖2-4中的減震機構34是成型成圓形的。在示於圖5中的減震機構34的另一實施例中，其減震板是半圓形的。減震板76包含樞軸接頭100，它使減震板76在來自彈簧70的扭矩的作用下，得以按B所示地相對運動。減震板76的附加運動為減震提供了增大的摩擦力。
在圖6所示的另一實施例中，所設置的半圓形減震板76包含位於外壁92上的偏轉帶102。在此實施例中，彈簧端72施加的力如C所示地作用於偏轉帶102上，得以與張緊裝置進行徑向嚙合，以便有助於對樞軸臂52進行加載。在此實施例中，偏轉帶102具有與附加支承104的接觸點，該附加支承104連接至張緊裝置臂52上。
圖7表示了減震機構的另一實施例，它包含具有襯墊110的內壁90，襯墊110包含內摩擦表面112。
權利要求
1.一種減震機構，應用於張緊功率傳送皮帶的張緊裝置；彈簧，該彈簧具有第一和第二端；減震板，該減震板具有摩擦表面和至少一個坡道表面，其中改進包括減震板包括第一和第二彈簧接觸點，用於在運行中連接彈簧的第一端，從而作用至減震板上的彈簧扭矩與樞軸表面上的反作用力相結合，產生一個法向力。
2.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板至少相對一根軸線對稱。
3.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板包含一外摩擦表面。
4.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板包括一連接著的襯墊，該襯墊限定外摩擦表面。
5.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，彈簧是扭轉彈簧。
6.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板是圓形的。
7.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板是半圓形的。
8.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板包括內摩擦表面。
9.如權利要求8所述的減震機構，其特徵在於，減震板包括連接著的襯墊，它限定著內摩擦表面。
10.如權利要求1所述的減震機構，其特徵在於，減震板包含通道，它具有平板底、內壁和外壁。
11.如權利要求10所述的減震機構，其特徵在於，平板底包含底表面，用於滑移地嚙合張緊裝置。
12.如權利要求11所述的減震機構，其特徵在於，底表面包含摩擦墊塊。
13.如權利要求10所述的減震機構，其特徵在於，平板底包含頂表面，用於嚙合彈簧。
14.如權利要求7所述的減震機構，其特徵在於，減震板包括樞軸接頭，使減震板得以進行相對運動。
15.如權利要求14所述的減震機構，其特徵在於，減震板包含通道，它具有底、內壁和外壁。
16.如權利要求15所述的減震機構，其特徵在於，外壁包括偏轉帶，用於得以與張緊裝置進行徑向嚙合。
全文摘要
一種減震機構(34)，用於張緊功率傳送皮帶(16)的張緊裝置(10)中，包括減震板(76)，減震板(76)具有摩擦表面(78)、至少一個坡道表面(77)，以及第一和第二接觸點(80、82)，用於在運行中連接彈簧(70)，從而施加至減震機構上的彈簧扭矩與樞軸表面上的反作用力相結合，產生一個法向力。
文檔編號F16H7/12GK1404559SQ01803488
公開日2003年3月19日 申請日期2001年1月3日 優先權日2000年1月12日
發明者亞歷山大·塞基 申請人:蓋茨公司