皮带张力的调节装置
技术领域
本发明涉及一种皮带张力的调节装置,该装置可用于安装在汽车上的发动机等,该装置包括一个通过皮带连接到发动机曲轴皮带轮上的辅助驱动轮、一个用来调整皮带张力的张力带轮、和一个自动张紧器(皮带张力自动调节器),该自动张紧器通过借助于致动器来改变张力带轮(tensionpulley)旋转中心的位置,从而调整皮带张力。
背景技术
对于驱动发动机附加元件的皮带传动来说,皮带张力调节装置例如在JP 11-82652A、JP 11-8100851A、JP 2002-323101A和JP 2003-27953A中已公开。该装置带有一个用来调整皮带张力的张力带轮和一个自动张紧器(皮带张力自动调节器),该自动张紧器构成为使得可以通过移动一个致动器的移动端来移动张力带轮旋转中心的位置,移动端是通过一个连接臂连接到张力带轮上。根据这些皮带张力调节装置,皮带张力可以自动调节,但是无法检测张力带轮的中心为调节皮带张力而移动的程度。
图10~12示出了一个在现有技术中用于公共汽车发动机的皮带张力调节装置,其包括一个张力带轮和一个自动张紧器,通过该装置可以检测张力带轮中心的变位量。图10是沿着曲轴中心线的侧视图,图11是在曲轴中心线方向的正视图,图12是张力带轮和自动张紧器的正视图。
在附图中,附图标记105表示一个发动机,100表示一个散热器,102表示一个散热器风扇,101表示一个用来覆盖所述散热器风扇102的罩子,103是一个交流发电机,104是一个空调器的压缩机,106是发动机105的曲轴中心线。
附图标记1是一个固定在所述发动机105曲轴上的曲轴皮带轮,107是固定在所述空调器压缩机104的旋转轴上的空调器带轮,4是固定在所述交流发电机103的旋转轴上的交流发电机带轮,108是固定在水泵(在图中未示出)的旋转轴上的水泵带轮。
附图标记5是一个张力带轮。附图标记2是缠绕在所述曲轴皮带轮1、水泵带轮108、空调器带轮107、交流发电机带轮4和张力带轮5上的皮带。转矩通过所述皮带2从所述曲轴皮带轮1传递给所述水泵带轮108、空调器带轮107、交流发电机带轮4以便驱动附加元件,如所述水泵(在图中未示出)、空调器压缩机104、交流发电机103等。
附图标记3是一个用于调节所述皮带2张力的自动张紧器(自动皮带张力调节器)。附图标记15是用来支撑所述自动张紧器的支撑轴,32是一个致动器,7是一个连接在所述致动器32的移动端的自动张紧器连接轴,8是一个连接臂,用来将致动器32移动端处的自动张紧器连接轴7连接到支撑所述张力带轮5的张力带轮支撑轴13,以便使其旋转。连接臂8由安装在所述发动机105上的一个支撑轴6支撑摆动。
所述皮带2的张力可以通过移动所述自动张紧器3的致动器32的移动端来调节。当通过操作致动器32来移动连接到自动张紧器3的致动器32的移动端上的自动张紧器连接轴7时,连接臂8绕着支撑轴6的中心旋转,因此,张力带轮支撑轴13位置和由张力带轮支撑轴13支撑的张力带轮5的位置发生改变,从而就可以调整皮带2上的张力。
附图标记110表示固定在连接臂8上的指针,111是固定在发动机105上的刻度板。随着指针与连接臂一起旋转而刻度板固定在发动机上,连接臂8相对于发动机的旋转量就可以通过指针110和刻度板111直观地检测出来。这样,也可以直观地检测出所述张力带轮5中心的行程,它是标记着皮带的塑性伸长量的气压计。根据该现有技术,连接到连接臂8上的指针110从连接臂上突起,而且连接臂的旋转角度要通过找到指针110的尖端位置才能检测出来,而由于发动机的震动,尖端也会剧烈震动,如图11所示,由于致动器32的存在,指针110的尖端和刻度板111处于难于视觉观察的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于发动机的皮带张力调节装置,通过该装置,可以确定地检测到皮带的塑性伸长,并且因此能够在早期精确检测出更换新皮带的时间,通过该装置,可以在不被自动张紧器(皮带张力自动调节器)和/或皮带遮挡的情况下,很容易地从发动机的上侧或前侧视觉观察到皮带的塑性伸长。
为了达到上述目的,本发明提供一种皮带张力调节装置,包括:一个曲轴皮带轮;一个或多个附件皮带轮;环绕在所述皮带轮上的皮带,用来将所述曲轴皮带轮的转矩传递给所述附件皮带轮以便驱动相应的零件;一个推动皮带的张力带轮,给皮带赋予一定的张力;一个自动张紧器(皮带张力自动调节器)用来自动调节皮带张力,自动张紧器包括一个致动器和一个连接臂,所述致动器的一个固定端由一个安装在发动机机体上的支撑轴来支撑,所述致动器的一个移动端连接到所述连接臂的端部上,张力带轮在连接臂的另一端处被支撑以旋转,连接臂由一个支撑轴支撑摆动,支撑轴在两个连接臂之间的中间位置处安装到发动机的机体上,这样,所述张力带轮的旋转中心能够通过所述致动器移动端的行进而移动,以便调节皮带张力;一个安装在所述致动器移动端以便与所述移动端一起移动的指示部件;一个检测部件,用来找到所述指示部件的位置;由此皮带伸长的状态(也就是皮带的塑性伸长)可以通过所述检测部件检测所述指示部件的位置来判断。
根据本发明,该装置构成为:可以通过检测指示部件的位置来判断皮带的拉伸状态(皮带塑性伸长),因为皮带张力可以自动调节,因此指示部件随着皮带塑性伸长的增大而移动。因此,皮带的塑性伸长可以通过检测致动器移动端的变位量来相对精确地估计,并且在早期就可以判断更换皮带所需要的时间。(当然,致动器移动端的变位量不仅仅受皮带塑性伸长影响,而且受到皮带轮和皮带磨损、张力带轮移动的方向以及致动器弹性力的影响,这些因素都随着变位量的变化而变化。但是皮带的弹性伸长可以通过检测致动器移动端的变位量来相对精确地估计)。
在本发明中,所述指示部件优选是一个杆状部件,其沿着致动器的轴向伸展,同时它的一端固定到致动器移动端上,指示部件的另一端从所述检测部件上突出的突出长度可以检测到,由此,当所述突出长度达到最大允许值的时候就可以判断皮带的塑性伸长是否达到最大值。
在这种结构下,因为可以通过检测沿着自动张紧器一侧定位的杆状指示部件的突出长度来估计皮带的塑性伸长,所以致动器移动端的变位量可以在不受自动张紧器和/或皮带遮挡的情况下,从发动机前侧观察到。
皮带的塑性伸长可以从致动器移动端的变位量、并于是从指示部件的位置来估算。这样,塑性伸长就通过杆状部件可视地轻易地精确判断。
同样优选地,所述检测部件是刻度盘或者刻度标记(gradation mark),位于所述致动器移动端的的附近,这样可以检测所述指示部件的变位量。
通过这样构成,致动器的移动端的变位量可以在不受致动器遮挡的情况下可视地并轻易地观察到。
同样优选地,在所述检测部件上指示一个皮带寿命极限范围,来表示皮带塑性伸长的可能极限。由此,就可以仅通过探测所述检测部件的位置是否达到所述皮带寿命极限范围来由视觉观察轻易判定更换皮带的时间。
同样优选地,所述指示部件是一个杆状部件,其沿着致动器的轴向伸展,并在其一端连接到致动器移动端上,另一端设置有一个指示部分,所述检测部件是一个刻度盘部件,其安装到所述致动器的固定端上,在其上具有刻度标记,来检测所述指示部件的位置。
通过这种结构,皮带的塑性伸长可以通过位于杆状部件顶端的所述指示部件和安装到位于致动器上部的固定端上的刻度盘部件来测定,其中,杆状部件随着致动器移动端一起移动,这样可以在不受自动张紧器和/或皮带遮挡的情况下,从发动机上侧就可以轻易观察到皮带的塑性伸长。
优选的是,所述指示部件是设置于所述致动器移动端上的一个指示部分,而所述检测部件是安装到所述连接臂上的一个刻度盘部件,以用来检测所述指示部分的位置。
通过这种结构,因为指示部分和刻度盘部件都是位于面对发动机前侧的致动器的移动端一侧,所以指示部分和刻度盘都可以从发动机的前侧看到,并且因为刻度盘部件是安装在连接臂的表面上,所以刻度盘部件很容易安装。
而且,因为所述指示部件安装在致动器的移动端,所以指示部件的变位量就很大,可见性良好。
所述指示部件和检测部件优选地位于检查门附近的位置处,该检查门设置在发动机后置的公共汽车的地板后部。这样,通过设置于车辆后部的地板上的检查门就可以很容易地看到指示部件和刻度盘。
附图说明
图1是根据本发明的、用于公共汽车的发动机皮带张力调节装置的第一实施例的正视图;
图2是自动张紧器的截面侧视图;
图3是该装置第二实施例的部分正视图,示出了张力带轮和自动张紧器;
图4是与图3相对应的第三实施例的视图;
图5是与图3相对应的第四实施例的视图;
图6是与图3相对应的第五实施例的视图;
图7(A)是与图3相对应的第六实施例的视图,而图7(B)是挡块插入的状态下的部分截面图;
图8是与图3相对应的第八实施例的视图;
图9是与图3相对应的第九实施例的视图;
图10是现有技术中的皮带张力调节装置的侧视图;
图11是图10中所示的装置的正视图;
图12是图1所示装置的张力带轮和自动张紧器的正视图。
具体实施方式
参照示出第一到第七实施例的附图1到8,发动机105、散热器100、散热器风扇102、用于覆盖散热器的罩子101、交流发电机103、用于空调器的压缩机104、固定在所述发动机105曲轴上的曲轴皮带轮、固定在所述空调器的压缩机104的旋转轴上的空调器带轮107、固定在所述交流发电机103的旋转轴上的交流发电机带轮4、固定在水泵(在图中未示出)的旋转轴上的水泵带轮108、张力带轮5等的结构和布置,以及环绕在曲轴皮带轮1、水泵带轮108、空调器带轮107、交流发电机带轮4和张力带轮5上的皮带2的结构和布置都与图10和11所示的现有技术中的类似。
在示出第一实施例的图1和图2中,附图标记1是一个曲轴皮带轮,4是一个交流发电机带轮,2是一个环绕在所述曲轴皮带轮1、水泵带轮108(参照附图11)、空调器带轮107(参照附图11)、交流发电机带轮4和张力带轮5上的皮带。转矩通过所述皮带2从所述曲轴皮带轮1传递给所述水泵带轮108、空调器带轮107、交流发电机带轮4以便驱动零件,如所述水泵(在图中未示出)、空调器压缩机104(参照附图10)、交流发电机103(参照附图10)等。附图标记106是发动机105的曲轴中心线。
附图标记3是一个用于调节所述皮带2张力的自动张紧器(皮带张力自动调节器),32是自动张紧器3的一个致动器。附图标记15是用来支撑致动器32的固定端的自动张紧器支撑轴,所述自动张紧器3通过支撑轴15固定在所述发动机(参照附图11)的机体部分11上。附图标记7是一个安装在所述致动器32的移动端上的自动张紧器连接轴。附图标记13是一个张力带轮支撑轴,用来支撑所述张力带轮5旋转。
附图标记8是一个连接臂,其被一个安装在发动机机体部分11上的支撑轴6支撑在其中间部分以便能够摆动,并且其一端支撑着自动张紧器连接轴7,另一端支撑所述张力带轮支撑轴13,这样所述致动器32的移动端的移动就被传递,以改变所述张力带轮5的中心位置。
当皮带2塑性伸长的时候,就会导致皮带张力减小,这时致动器3的移动端就会被自动张紧器3中的弹簧31的弹性力移动与皮带张力减少相对应的距离,并于是自动张紧器连接轴7就会被自动张紧器3中的弹簧31的弹性力移动与皮带张力减少相对应的距离。所述连接臂8由于自动张紧器连接轴7的移动而绕着支撑轴6的中心转动,所述张力带轮支撑轴13并于是被张力带轮支撑轴13支撑的张力带轮5移动来调整皮带2的张力。这样,皮带2的张力就可以自动调整。
附图标记10是一个导杆,作为指针部件,用来指示安装在致动器32的移动端上的自动张紧器连接轴7的行程。导杆10设置于致动器32的轴向外侧,导杆的一端连接在自动张紧器连接轴7的一端,如图2所示,这样导杆10就随着致动器32的移动端的移动而一起移动。导杆10在几乎朝向(near toward)发动机上侧的位置处位于自动张紧器3的外侧,导杆的另一端可滑动地装配到衬套12a上,而衬套12a紧密地装配在发动机机体部分11上,衬套12a的端面是一个检测部件。附图标记12是一个连接到导杆10的顶端部分的一个挡块。
根据第一实施例,当自动张紧器3的致动器32的移动端、并于是自动张紧器的连接轴7由于皮带的塑性伸长以及被张力带轮支撑轴13支撑的张力带轮5如上所述地发生移动而移动的时候,连接在自动张紧器连接轴7上的导杆10沿着图2中箭头y所指的方向移动,导杆从衬套12a端面上突出来的突出长度s减小。
当所述突出长度s减小到零,并且安装在导杆10顶端部分的挡块12与衬套12a端面相接触的时候,就可以判断出皮带2的塑性伸长已经达到最大限度,应该更换一条新的皮带2。
因此,根据第一实施例,导杆10从在几乎朝向发动机上侧的位置处、位于自动张紧器3外侧的衬套12a(检测部件)端面上突出来的突出长度s的变化,也就是说,从发动机机体突出的长度的变化就可以检测出来,因此就可以判断出皮带的塑性伸长是否达到最大限度,也就是,当所述突出长度s为零并且挡块12与衬套12a的端面接触的时候,就已经到了更换皮带的时候,这样,通过观察导杆就可以在不受自动张紧器3和皮带2遮挡的情况下从发动机的前端检测出来致动器32移动端的行程、并于是检测出来塑性伸长的变化。
因为本发明的皮带张力调节装置这样构成:连接在自动张紧器连接轴7上的导杆10的行程是通过导杆10的突出长度s来检测,从而判断皮带2的拉伸状态,其中连接轴7安装到自动张紧器3的致动器32的移动端上,因为与皮带塑性伸长相对应的致动器32移动端的变化相对较大,因此引起皮带张力减少的皮带塑性伸长的增加就可以很精确地检测出来。因此,通过这种结构,就可以辨别皮带2的伸长状态(皮带2的塑性伸长),并且可以在早期准确地了解需要更换皮带2的时间。
而且,因为致动器32的移动端的行程,并于是皮带的拉伸状态和皮带塑性伸长的变化都可以通过观察导杆10在不受自动张紧器3和皮带2遮挡的情况下从发动机的前端检测出来,所以就可以提高检测皮带塑性伸长变化的可视性和精确性。
在图3到8中所示的第二至第七实施例在构造上与第一实施例的装置类似,除了作为指示部件的导杆10和固定在发动机机体上作为检测部件的衬套12a由下面所述的部件所代替。
在示出第二实施例的附图3中,作为指示部件的指针22固定在致动器32的移动端上,靠近自动张紧器的连接轴7,并且刻度盘21设置在发动机机体11上,指针22和刻度盘21成形为适于观察,这样,指针22的行程就可以从刻度盘21上确定。
根据第二实施例,指针22和刻度盘21位于致动器32移动端的行程很大并且很容易目视判断的位置处,所以就提高了对皮带2的塑性伸长的视觉判断性,并且可以预示要更换皮带的时间。
在示出第三实施例的附图4中,作为指示部件的指针22固定在致动器32的移动端、靠近自动张紧器的连接轴7,如第二实施例中那样,并且在发动机机体上设置有一个刻度盘23,上面标明了皮带寿命的极限范围24,这样,指针22的行程就可以通过刻度盘23来确定。
根据第三实施例,当指针22到达皮带寿命极限范围的时候,就可以判定皮带的寿命已经到了,这样只通过检测指针22是否指向刻度盘23上所指示的皮带寿命极限范围就可以很容易可视地判断更换皮带2的时刻。
在示出第四实施例的图5中,附图标记26是一个杆状指示部件,其沿着致动器32的轴向伸展,指示部件26的一端固定到致动器32移动端上,靠近自动张紧器连接轴7,使得指示部件26与致动器32移动端一起移动。一个作为指向部分的指针35位于指示部件26的顶端。附图标记27表示用来支撑指示部件26中间部分的支撑部件,使得部件26可以在致动器32的轴向上移动。
附图标记25是固定在致动器32固定端上的刻度盘部件,其上具有刻度标记。
根据第四实施例,皮带2的塑性伸长可以通过位于杆状指示部件26顶端的指针35以及安装固定端上的刻度盘部件25来确定,其中指示部件26随着致动器32的移动端一起移动,而固定端设置在致动器32上部,这样就可以检测皮带2的塑性伸长,提高了皮带2的塑性伸长的可视判断性,并且可以预计要更换皮带的时间。
在示出第五实施例的图6中,附图标记42表示一个作为固定在致动器32移动端的指示部件的指针,41是连接在连接臂8上的刻度盘部件,这样指针42的行程可以根据刻度盘41来确定。
根据第五实施例,因为指针42和刻度盘部件41处于致动器32移动端的行程较大的位置处,所以提高了可视性,并且因为刻度盘部件41连接在连接臂8的表面,所以很容易安装刻度盘部件41。
在示出第六实施例的图7(A)中,附图标记26是一个杆状指示部件,其沿着致动器32的轴向伸展,指示部件26的一端固定到致动器32移动端上、靠近自动张紧器连接轴7,使得指示部件26与致动器32的移动端一起移动。在指示部件26的顶端部,设置有一个指针(在图中未示出)。附图标记27表示用来支撑指示部件26中间部分的支撑部件,这样部件26就可以在致动器32的轴向上移动。
附图标记25是固定在致动器32固定端上的刻度盘部件,其上具有刻度标记。
附图标记44是一个挡块。挡块44有一个凹槽44a,如图7(B)所示,并且可以插入到致动器32的固定端45的顶面和形成于指示部件26顶端的凸缘26a的下表面之间,当插入的时候,指示部件26穿过挡块44的凹槽44a。通过插入挡块,致动器的移动端可以向上移动,张力带轮5向下移动,于是皮带2就松弛了。
根据第六实施例,致动器32被锁定在收缩状态,在该状态下,通过将挡块44插入到致动器32的固定端45和指示部件26的凸缘26a之间,致动器的移动端就沿着箭头Y所示的方向克服弹簧31的弹簧力移动。通过将致动器32锁定到收缩状态,推动皮带2的张力带轮5的推动力就去除了,以便放松皮带2的张力,并且由于皮带是松弛的,所以不需要使用任何的力量来克服皮带的张力就可以很容易地将皮带2更换为一个新的,因此就提高了更换皮带的操作性。
在示出第七实施例的图8中,装置构成为使得致动器32可以被锁定在伸长状态,与致动器32被锁定在收缩状态的第六实施例不同。除此之外,第七实施例与图7所示的第六实施例相同。
在图8中,附图标记54是在致动器锁定在伸长状态时所使用的挡块。通过将挡块54内侧上形成的突起与在致动器32的固定部件一侧上形成的凹槽啮合,将挡块54安装到致动器32的固定端。挡块54的顶部与在指示部件26顶部形成的凸缘26a顶面相接触。当通过将致动器锁定在伸长状态而使皮带松弛的时候就可以应用该实施例。
根据第七实施例,致动器32被锁定在伸长状态,在该状态下,致动器的移动端由于连接到挡块54上被弹簧31的弹性力推动沿着箭头Y所示的方向移动,使得其顶部与指示部件26的顶面接触。通过将致动器32锁定在伸长状态,推动皮带2的张力带轮5的推动力被去除,以便放松皮带2的张力,并且由于皮带是松弛的,所以不需要使用任何的力量来克服皮带张力就可以很容易地将皮带2更换为一个新的,因此就提高了更换皮带的操作性。
在图9所示的第八实施例中,第一到第七实施例中的皮带张力调节装置位于发动机后置的公共汽车车体的后部,在该处设置有一个检查门115。第一到第七实施例中的皮带张力调节装置构造成致动器移动端的行程可以目视观察,可以通过检查门115很容易观察到行程。
在图9中,附图标记1是曲轴皮带轮,108是一个水泵带轮,107是一个空调器带轮,4是一个交流发电机带轮,5是一个张力带轮,2是一个环绕在各个带轮上的皮带。