CN101344161B - 皮带传动系统之皮带自动张紧轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车发动机皮带传动系统，尤其涉及一种汽车发动机同步皮带传动系统。一种用于同步皮带传动系统的张紧轮，它包括一个芯棒和依次套装在芯棒上的底座、扭簧、偏心轮彀、皮带轮轴承、衬套和一个垫片；它还包括一个单向轴承和一个弹性挡圈，它们均套装在所述芯轴上，所述弹性挡圈为具有周面凸缘的环形件，所述凸缘上设有一个一定圆弧长度的限位缺口，它套在单向轴承上。本方案由单向轴承，偏心轮毂端面上的六角凸缘和弹性挡圈共同作用后实现单向防跳齿功能。本发明的张紧轮在能确保系统正常工作和实现防跳齿功能外，又可暂时取消单向功能，在更换皮带时能进行复位，以便重复使用，达到减少浪费、节约成本的环保目的。

Description

皮带传动系统之皮带自动张紧轮

技术领域

本发明涉及汽车传动系统，尤其涉及一种汽车同步皮带传动系统。

背景技术

在汽车传动系统中，皮带传动广为使用，而为了保证传动的可靠有效，皮带传动系统中都带有张紧轮安装在传动皮带的松弛边。目前，这种张紧轮较多采用扭簧为核心零件，且扭簧的释放扭矩通过带轮来压紧皮带。在同步带传动系统中，由于负载的惯性作用，各负载轮与曲轴的转动响应存在不同步可能的现象，尤其是曲轴主动停止或急剧降速时，其他负载轮的超前运转，使轮系原紧边皮带变松，原松边皮带相应拉紧。而普通自动张紧轮的释放扭矩是无法阻止这种皮带松变突然变紧的变化的，由此造成在随后的运转过程中，同步关系将遭到破坏，有时会造成发动机损坏的严重后果。为此，需要一种特殊自动张紧轮，既能在轮系正常运转时，依靠扭簧作用向皮带提供合适张紧力，又能在负载轮试图拉紧皮带松边时，通过一定机构的功能作用，阻止上述不利现象带来跳齿，并造成相应严重后果现象的发生，以保证系统的正常工作。张紧轮的这种防跳齿机构还要避免在系统传动的微小变化(如震动)时，造成张紧轮在扭簧作用下瞬时补偿后，在防跳齿机构作用下带轮将无法及时复位，最终导致张紧轮不断张紧的现象发生。因为张力越来越大现象的发生，会使皮带不能在规范受力条件下工作而提前失效。其次，上述防跳齿功能一般是依靠由螺旋弹簧等多达五个零件组成的机构转动的单向性来实现的，但这种固定于张紧轮内部的单向机构有着逼使张紧轮一次使用的非节约现象产生，同时也因单向机构结构的复杂性而造成产品成本的上升。这种张紧轮一次使用的非节约现象表现为：在更换皮带时，在自动张紧轮的单向基本功能作用下，张紧轮自动补偿到皮带“最长极限位置”。此后要把新皮带安装上去，并想再利用原张紧轮，却因单向功能件的始终作用，张紧轮将不能实现复位而得不到再次使用。也就是说更换皮带将导致同时更换这个张紧轮。

发明内容

本发明旨在解决现有张紧轮的上述问题，提供一种正时皮带传动系统的基于环保设计理念的防跳齿自动张紧轮。本发明的张紧轮不仅可通过简单的操作，暂时取消单向功能，使张紧轮复位便于更换皮带，并达到重复使用该张紧轮的目的，又能因采用较为简单的结构，实现单向迟滞作用防跳齿功能，达到了节约成本的要求。

一种皮带传动系统的自动张紧轮，它包括一个芯轴和依次套装在芯轴上的底座、扭簧、偏心轮毂、皮带轮轴承、衬套和一个垫片以及单向轴承和弹性挡圈，所述皮带轮轴承在所述扭簧及偏心轮毂的作用下自动压紧皮带，所述衬套与所述垫片构成阻尼件，使张紧轮的阻尼保持合适数值，其特征在于，所述弹性挡圈为具有周面凸缘的环形件，并套在单向轴承外径上，由于弹性作用，所述弹性挡圈与单向轴承外壁间为紧配合，所述凸缘上设有一一定圆弧长度的限位缺口；所述偏心轮毂的端面设有一个凸块，所述垫片上设有相应的孔，所述凸块穿过垫片上的孔，其端头位于所述弹性挡圈的限位缺口内，并留有周向间隙。

所述的皮带传动系统的自动张紧轮，所述弹性挡圈采用弹簧钢板冲压成型并进行热处理，其形状为一开口的且带有周面凸缘的圆环。

所述的皮带传动系统的自动张紧轮，所述单向轴承在套上弹性挡圈后装至芯轴上并与芯轴留有间隙。

所述的皮带传动系统的自动张紧轮，所述单向轴承、弹性挡圈置于芯轴的最外端。

本发明由于用单向轴承，偏心轮毂端面上的一个凸块和弹性挡圈共同作用后实现单向防跳齿功能，所以在更换皮带时，如张紧轮的质量无问题，我们想再次使用，则只要先用卡簧钳把弹性挡圈取下，此时由于产品暂时失去单向功能，就能很方便用工具把张紧轮的带轮轴承，绕芯轴轴线偏心旋转复位至“让过皮带安装位置”，在安装上拔销后，再用卡簧钳把弹性挡圈安装到位至单向轴承上。弹性挡圈应正确卡住单向轴承，并使挡圈的一个止挡面逆着扭簧力矩释放的方向靠住偏心轮毂端面上的凸块，这样便可实现张紧轮再次使用的目的。而单向轴承为标准化的商品，价格低廉且可直接采购；弹性挡圈为冲压产品，加工方便。

由于一般防跳齿张紧轮包括底座和一个上罩，罩内使用弹性芯轴和卡簧以及螺旋弹簧，组合起来实现单向功能，其结构复杂，成本较高。

附图说明

下面，结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明组装示意图；

具体实施方式

如图1所示：一种皮带传动系统的自动张紧轮，它包括一个芯轴10和依次套装在芯轴10上的底座1、扭簧2、偏心轮毂3、皮带轮轴承4、衬套5和一个垫片9；它还包括一个单向轴承6和一个弹性挡圈7，它们均套装在所述芯轴上，所述弹性挡圈7为具有周面凸缘的环形件，所述凸缘上设有一一定圆弧长度的限位缺口，它套在单向轴承6上。所述偏心轮毂3的端面设有一个凸块，所述垫片9上设有相应的孔，所述凸块穿过垫片9上的孔，其端头位于所述弹性挡圈7的限位缺口内。

本张紧轮应用于汽车发动机皮带传动系统，通常安装于皮带的松边，张紧轮安装至发动机上时，以专用扳手套于偏心轮毂3端面凸块上，并使偏心轮毂围绕芯轴10的轴线微量转动，便于拔销8的去除，张紧轮在内部扭簧2等零件作用下，起到自动张紧皮带的功能。在发动机工作期间，张紧轮的带轮轴承4在扭簧及偏心轮毂的作用下自动压紧皮带，在皮带公差和各种因素引起不同长度情况下，补偿相应的带轮位置，达到向皮带提供规范、合适张紧力以及确保系统正常工作的目的。

本张紧轮采用衬套5、垫片9等零件构成阻尼件，使张紧轮的阻尼保持合适数值，保证张紧轮不对传动系统造成负面影响。

本张紧轮具有防跳齿功能，由单向轴承6、偏心轮毂3端面上的凸块和弹性挡圈7共同作用后实现。单向轴承6的特点是只能在一个旋转方向灵活无阻滞的转动，外力若欲使其反方向转动，则单向轴承内的滚动体将和芯轴抱死，从而达到单向运转的目的。因为张紧轮在使用过程中，要求单向作用是在迟滞一定角度后起作用，所以采用弹性挡圈7与偏心轮毂3上端面凸块间为周向间隙限位形式来实现。弹性挡圈7的止挡开口大小决定了张紧轮单向作用的迟滞角度范围。这种单向迟滞作用是十分必要的，否则系统传动的微小变化(如震动)，会造成张紧轮瞬时补偿后，在单向功能作用下将无法正常复位，最终导致张紧轮不断张紧。张力越来越大现象的发生，会使皮带不能在规范受力条件下工作而提前失效。

弹性挡圈7和单向轴承6的外壁为合适的紧配合，保证弹性挡圈7和单向轴承6外壳间无相对运动，确保了前述张紧轮防跳齿功能的可靠实现。

本张紧轮在更换发动机皮带时，按一定步骤操作，可以再次使用。

通常情况下，张紧轮的寿命普遍高于皮带的寿命，更换皮带时，充分考虑顾客不化冤枉钱，而让本该可以使用的张紧轮继续利用，就显得尤其重要。本张紧轮在结构上就能保证这一功能的实现，实际上这是一种节约与环保理念的体现。

由于采用单向轴承6和弹性挡圈7来实现单向功能，所以在更换皮带时，如张紧轮的质量无问题，我们想再次使用，则只要先用卡簧钳把弹性挡圈7取下，此时由于产品暂时失去单向功能，就能很方便用工具把张紧轮的带轮轴承4，绕芯轴10轴线偏心旋转复位至“让过皮带安装位置”，在安装上拔销8后，再用卡簧钳把弹性挡圈7安装到位至单向轴承6上。弹性挡圈7应正确卡住单向轴承6，并使弹性挡圈7的一个止挡面逆着扭簧2力矩释放的方向靠住偏心轮毂3端面上的凸块，这样便可实现张紧轮再次使用的目的。

假如，没有上述可取消的单向功能，则在更换轮系皮带时，其带轮轴承4在扭簧2释放扭矩作用下，将偏心旋转至皮带“最长极限位置”。此后要把新皮带安装上去，并想再利用原张紧轮，却因单向功能件的始终作用，张紧轮将不能实现复位功能。

所以单向功能的暂时可取消，这个结构设计是本发明的一个重要内容。

由于采用单向功能的暂时可取消设计，本张紧轮在装配线上的扭矩、阻尼等特性指标的检测更为方便。产品装配时，在不安装弹性挡圈7情况下，先对张紧轮进行加载和卸载时的特性指标的完整检测，待检测合格可后，再装上弹性挡圈7。假如单向结构是无法在检测特性指标前暂时可取消的设计，势必只能对张紧轮进行卸载曲线的全面检测，加载曲线的检测将在单向功能的作用下而无法检测。

与其他产品相比，张紧轮在同样具备防跳齿功能的情况下，成本大大降低。这是由于本张紧论的设计使用了单向轴承6和弹性挡圈7来实现单向功能。单向轴承6为标准化的商品，价格低廉且可直接采购；弹性挡圈7为冲压产品，加工较为方便。由于一般防跳齿张紧轮使用多达五个功能件，组合起来实现单向功能，其结构复杂，成本较高。与之相比，本张紧轮的成本降低是极其明显的。

Claims (4)

1.一种皮带传动系统的自动张紧轮，它包括一个芯轴和依次套装在芯轴上的底座、扭簧、偏心轮毂、皮带轮轴承、衬套和一个垫片以及单向轴承和弹性挡圈，所述皮带轮轴承在所述扭簧及偏心轮毂的作用下自动压紧皮带，所述衬套与所述垫片构成阻尼件，使张紧轮的阻尼保持合适数值，其特征在于，所述弹性挡圈为具有周面凸缘的环形件，并套在单向轴承外径上，由于弹性作用，所述弹性挡圈与单向轴承外壁间为紧配合，所述凸缘上设有一一定圆弧长度的限位缺口；所述偏心轮毂的端面设有一个凸块，所述垫片上设有相应的孔，所述凸块穿过垫片上的孔，其端头位于所述弹性挡圈的限位缺口内，并留有周向间隙。

2.根据权利要求1所述的皮带传动系统的自动张紧轮，其特征在于，所述弹性挡圈采用弹簧钢板冲压成型并进行热处理，其形状为一开口的且带有周面凸缘的圆环。

3.根据权利要求1所述的皮带传动系统的自动张紧轮，其特征在于，所述单向轴承在套上弹性挡圈后装至芯轴上并与芯轴留有间隙。

4.根据权利要求1所述的皮带传动系统的自动张紧轮，其特征在于，所述单向轴承、弹性挡圈置于芯轴的最外端。

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