CN102261443A - 张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴向尺寸较小，且在安装过程中可以调节施加于皮带上的力的用于汽车正时系统的张紧器，该张紧器包括：底座；与底座固定连接的固定轴；可转动的安装于固定轴上的张紧臂，该张紧臂具有第一转动轴线；可转动的安装于张紧臂上的皮带轮，该皮带轮具有第二转动轴线；该第二转动轴线与第一转动轴线平行且间隔设置；位于底座和张紧臂之间的弹性元件，用于偏压张紧臂使其相对于固定轴转动；与固定轴固定连接的支架，支架相对于发动机安装面可操作的处于第一状态或第二状态，在第一状态时，支架相对于发动机安装面可运动，并且支架相对于发动机安装面的运动会带动皮带轮沿直线运动，在第二状态时，支架相对于发动机安装面被锁紧。

Description

张紧器

技术领域

本发明涉及一种皮带张紧器，尤其是涉及一种正时皮带张紧器。

背景技术

众所周知，汽车发动机的皮带驱动系统通常包括正时皮带驱动系统和附件皮带驱动系统。正时皮带驱动系统通常包括正时皮带，该正时皮带用于将发动机曲轴的运动传递至发动机凸轮轴。在正时皮带驱动系统中通常还包括至少一个张紧装置，即正时皮带张紧器，该正时皮带张紧器用于压紧正时皮带，从而向正时皮带施加一定的力，用来补偿由于皮带磨损或其他因素而导致的皮带长度的增加所产生的皮带张力的变化，使正时皮带维持基本恒定的张紧力。

正时皮带张紧器中有一种类型是自动张紧器，该种类型的自动张紧器又分为单偏距张紧器和双偏距张紧器。单偏距张紧器通常包括固定轴，张紧臂枢转的安装于固定轴上，该张紧臂具有第一转动轴线，皮带轮通过轴承可转动的安装于张紧臂上，该皮带轮具有第二转动轴线，与固定轴固定连接的底座，位于底座和张紧臂之间的扭簧，该扭簧偏压张紧臂，使皮带轮跟张紧臂一起朝向压紧皮带的方向运动。实际应用中，这种单偏距张紧器有一个问题，就是在将张紧器安装于发动机上的过程中，这种张紧器只有一个位置，不可以再被调节，如果由于皮带的制造公差或其他方面的因素，导致张紧器安装好后，皮带张力没有达到设计张力的要求，也无能为力，这种张紧器不可以再被人为调节到使得皮带张力达到设计张力的要求。

美国公开专利申请US20080139353A1号揭示了一种双偏距张紧器，该双偏距张紧器包括固定轴，该固定轴具有中心孔用来收容螺栓，从而将张紧器安装于发动机上。张紧臂枢转的安装于固定轴上，该张紧臂具有第一转动轴线，皮带轮通过轴承可转动的安装于张紧臂上，该皮带轮具有第二转动轴线，与固定轴固定连接的底座，位于底座和张紧臂之间的扭簧，该扭簧偏压张紧臂，使皮带轮跟张紧臂一起朝向压紧皮带的方向运动，与单偏距张紧器所不同的是这种双偏距张紧器还包括调节件，调节件与固定轴通常是固定连接，在将张紧器往发动机上安装的过程中，通过扳手等工具转动调节件，由于此时皮带尚未对张紧器施加一定的力，所以此时整个张紧器会随着调节件一起转动，而调节件的转动轴线偏离皮带轮中心线，所以在转动调节件的过程中，皮带轮会朝向皮带方向运动，使得张紧器施加给皮带的力逐渐增大，皮带的张力也随之增大，直到皮带张力达到设计张力值。这种双偏距张紧器由于在轴向上设有调节件以及螺栓，使得这种双偏距张紧器轴向尺寸较大，导致其对轴向空间要求比较大，在安装空间非常有限的正时皮带驱动系统中，这种双偏距张紧器有时不能满足轴向空间的安装需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轴向尺寸较小，并且在安装过程中可以较好的调节施加于皮带上的力，以使得皮带张力达到设计要求的张紧器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种张紧器，该张紧器可被安装于发动机安装面上，该张紧器包括：底座；固定轴与底座固定连接；张紧臂，可转动的安装于固定轴上，该张紧臂具有第一转动轴线；皮带轮，可转动的安装于张紧臂上，该皮带轮具有第二转动轴线；该第二转动轴线与第一转动轴线平行且间隔设置；弹性元件，位于底座和张紧臂之间，用于偏压张紧臂使其相对于固定轴转动；该张紧器还包括支架，支架与固定轴固定连接，支架相对于发动机安装面可操作的处于第一状态或第二状态，在第一状态时，支架相对于发动机安装面可运动，并且支架相对于发动机安装面的运动会带动皮带轮沿直线运动，在第二状态时，支架相对于发动机安装面被锁紧。

本发明所采用的技术方案，由于支架相对于发动机安装面可动，从而使得张紧器安装过程中可以较好的调节施加于皮带上的力，以使得皮带张力达到设计要求，另外这种张紧器由于轴向尺寸不包括额外的调节件和螺栓的尺寸，从而使得其在轴向的尺寸较小，会比较节约空间。

优选的，本发明的支架上设有槽，该槽用于收容紧固件，当支架相对于发动机安装面运动时，紧固件沿着槽运动。

优选的，本发明的槽为两个弧形槽，分别是第一弧形槽和第二弧形槽，该第一弧形槽和第二弧形槽对应的设于支架的两侧。

优选的，本发明的第一弧形槽具有第一止档面和第二止档面，第二弧形槽具有第三止档面和第四止档面。

优选的，本发明的紧固件为螺栓，该螺栓可操作的处于松开和夹紧状态，当螺栓处于松开状态时，支架可相对于发动机安装面运动，当螺栓处于夹紧状态时，支架被锁紧在发动机安装面上。

优选的，本发明的支架上设有工具收容孔。

优选的，本发明的固定轴上设有第一指示标记，张紧臂上设有第二指示标记，第一指示标记和第二指示标记可操作的对准。

优选的，本发明的固定轴的一端为保持端，底座、张紧臂、皮带轮和弹性元件位于保持端和支架之间。

优选的，本发明的支架包括安装孔，固定轴上与保持端对应的一端收容于该安装孔中，且与安装孔之间为过盈配合。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明所揭示的张紧器的立体图。

图2是图1所揭示的张紧器的分解图。

图3是图1所揭示的张紧器沿D-D线的剖面图。

图4是图1中所揭示的张紧器的张紧臂的立体图。

图5是图1中所揭示的张紧器的支架的立体图。

图6是本发明所揭示的张紧器在初始安装位置时的安装原理示意图。

图7是图6所揭示的张紧器在安装过程中运动到皮带轮与皮带刚接触时的示意图。

图8是图6所揭示的张紧器在安装过程中运动到皮带轮压紧皮带，直到皮带张力达到设计张力要求时的示意图。

图中：

20.张紧器    72.底座         128.第一弧形槽

24.固定轴    76.底座通孔     128a.第一止档面

28.主体部    80.螺旋弹簧     128b.第二止档面

32.保持端    84.弹簧座       132.第二弧形槽

36.安装端    88.第一自由端   132a.第三止档面

40.台阶面    92.第二自由端   132b.第四止档面

44.张紧臂    94.孔隙         136.工具收容孔

48.通孔      96.卡槽         140.第一指示标

52.轴套      108.止档片      记

56.带轮组件  112.凸起部      144.第二指示标

60.皮带轮    116.凸起部      记

64.轴承      120.支架        148.紧固件

68.外表面    124.安装孔      152.紧固件

具体实施方式

参照图1和图2，张紧器20可被安装于发动机安装面上(未图示)，该张紧器20包括固定轴24，该固定轴24包括主体部28，该主体部28呈圆柱状，在主体部28的一端，亦即在主体部28的远离发动机安装面的一端设有保持端32，该保持端32呈圆盘状，该保持端32的直径大于主体部28的直径，在本发明的一个具体实施方式中，保持端32与主体部28一体成型，当然保持端32与主体部28也可以是通过其他方式固定连接。在主体部28的另一端，亦即在主体部28的邻近发动机安装面的一端设有安装端36，该安装端36呈圆柱状，该安装端36的直径小于主体部28的直径。在安装端36和主体部28之间形成一台阶面40。

张紧器20还包括张紧臂44，该张紧臂44可转动的安装于固定轴24上。张紧臂44包括通孔48，该通孔48沿张紧臂44的轴向方向延伸，张紧臂44通过该通孔48安装于固定轴24的主体部28上，在张紧臂44的通孔48的表面和固定轴24的主体部28的外表面之间设有轴套52，轴套52通常是由耐磨材料制成，设置轴套52的作用是使得张紧臂44更容易的围绕固定轴24转动。

张紧器20还包括带轮组件56，该带轮组件56包括皮带轮60和轴承64，在本发明的一个具体实施方式中，皮带轮60与轴承64外圈一体成型(参照图3)，在本发明的其他实施方式中，皮带轮60也可以是安装于轴承64上，且皮带轮60与轴承64的外圈之间的配合为过盈配合。张紧臂44包括外表面68，当带轮组件56安装于张紧臂44上时，轴承64内圈与张紧臂44的外表面68配合，且两者之间为过盈配合，这种安装方式使得皮带轮60可相对于张紧臂44转动。在本发明的一个具体实施方式中，轴承64为球轴承，当然轴承64也可以是滚针轴承等本领域普通技术人员通常替换使用的一些轴承类型。

张紧器20还包括底座72，底座72上设有底座通孔76，固定轴24的主体部28穿过该底座通孔76，固定轴24的主体部28与该底座通孔76之间为过盈配合，从而使得固定轴24相对于底座72固定连接而不可转动。弹性元件位于底座72和张紧臂44之间，用于偏压张紧臂44，使其相对于固定轴24转动。在本发明的一个具体实施方式中弹性元件为螺旋弹簧80，该螺旋弹簧80被支撑于弹簧座84上，螺旋弹簧80包括第一自由端88和第二自由端92。该第一自由端88穿过弹簧座84上的孔隙94，被卡于底座72的卡槽96内，螺旋弹簧80的第二自由端92被卡于张紧臂上的卡槽(未图示)内。弹簧座84位于螺旋弹簧80和底座72之间，弹簧座84的作用一方面是为了支撑螺旋弹簧80，另一方面是为了？？？？。底座72上设有轴向延伸的止档片108。

进一步参照图3，通孔48具有中心轴线X1，当张紧臂44围绕固定轴24转动时，张紧臂44事实上也是围绕该中心轴线X1转动。该中心轴线X1即为张紧臂的转动轴线，亦即第一转动轴线。

张紧臂44的外表面68具有中心轴线X2，当皮带轮相对于张紧臂转动时，皮带轮是围绕该中心轴线X2转动，该中心轴线X2即为皮带轮的转动轴线，亦即第二转动轴线。该第二转动轴线与第一转动轴线平行且间隔设置。

参照图4，在张紧臂44上，周向间隔的设有两个凸起部112，116，该两个凸起部112，116可操作的与设于底座72上的止档片108配合，从而限制张紧臂44相对于固定轴24的转动范围。

参照图5，张紧器20还包括支架120，支架120大致呈三角状，在该三角状支架120的一个角上设有安装孔124，固定轴24的安装端36收容于该安装孔124中，且两者之间的配合为过盈配合，在本发明的其他实施方式中，安装端与安装孔之间也可以是通过铆钉连接，从而使得支架120与固定轴24固定连接。当支架120与固定轴24安装好后，设于固定轴24上的台阶面40与支架120的上表面配合。

支架120上还设有工具收容部，在本发明的一个优选实施方式中，该工具收容部为工具收容孔136，该工具收容孔136用来收容扳手(未图示)等工具，使得张紧器20在安装过程中，通过旋转扳手来转动支架120。在本发明的其他实施方式中，工具收容部也可以是工具收容凸起。

参照图1和图6，在固定轴24的保持端32上设有第一指示标记140，在张紧臂44上设有第二指示标记144，该第一指示标记140和第二指示标记144可操作的对准。在本发明的一个具体实施方式中，第一指示标记140为设于保持端32上的第一凹槽，第二指示标记144为设于张紧臂44顶部的第二凹槽。

张紧器20通过紧固件被安装于发动机安装面上，紧固件与张紧器20的支架120配合，使得张紧器20的支架120相对于发动机安装面可操作的处于第一状态或第二状态。在第一状态时，支架120相对于发动机安装面可运动，并且支架120相对于发动机安装面的运动会带动皮带轮60沿直线运动，在第二状态时，支架120相对于发动机安装面被锁紧。

支架120上设有槽，该槽用于收容紧固件，当支架120相对于发动机安装面运动时，紧固件沿着槽运动。

在本发明的一个具体实施方式中，上述槽为分别设于支架120的另外两个角上的一个第一弧形槽128和一个第二弧形槽132，该第一弧形槽128和第二弧形槽132对应的设于支架120的两侧。

第一弧形槽128具有两个端面分别是第一止档面128a和第二止档面128b，第二弧形槽具有两个端面分别是第三止档面132a和第四止档面132b。

优选的，紧固件可以为螺栓，该螺栓可操作的处于松开和夹紧状态，当螺栓处于松开状态时，支架120可相对于发动机安装面运动，当螺栓处于夹紧状态时，支架120被锁紧在发动机安装面上。

进一步参照图6，在本发明的一个具体实施方式中，紧固件为螺栓148，152，螺栓148，152分别收容于第一弧形槽128和第二弧形槽132内。收容于第一弧形槽128内的螺栓148可沿第一弧形槽128运动，且可操作的与第一止档面128a和第二止档面128b配合，收容于第二弧形槽132内的螺栓可沿第二弧形槽132运动，且可操作的与第三止档面132a和第四止档面132b配合。

在本发明的一个具体实施方式中，底座72、张紧臂44、皮带轮60和弹性元件位于保持端32和支架120之间。

图6到图8为张紧器20在安装过程中的原理示意图，图6为张紧器20在初始安装位置时的示意图，图中PP为张紧臂44围绕固定轴24转动时的枢转点，亦即中心轴线X1；PC为皮带轮60的旋转中心，亦即中心轴线X2；PA为枢转臂；在图6所示的初始安装位置，枢转臂PA与水平线之间的夹角为a，此时，收容于第一弧形槽128内的螺栓148与第一止档面128a配合，收容于第二弧形槽132内的螺栓152与第四止档面132b配合。

安装时，将扳手等工具置于工具收容孔136中，沿箭头A的方向转动扳手，此时支架120及整个张紧器20一起沿特定轨迹运动，此时皮带轮60尚未接触皮带B，皮带轮60与皮带B之间有一定的间距S。

继续转动扳手，直到皮带轮60开始接触皮带B，如图7所示，但此时皮带B尚未对皮带轮60施加力。张紧器20在从初始安装位置到皮带轮60开始接触皮带B但尚未对皮带B施加力的过程中，夹角a保持不变。

继续转动扳手，直到第一指示标记140与第二指示标记144对准，如图8所示，此时张紧器20处于设计安装位置，从皮带轮60开始接触皮带B到张紧器20处于设计安装位置这一过程中，角度a变为a’，在这个过程中，整个张紧器20除了随支架120一起运动外，张紧臂44同时也会绕固定轴24转动。

Claims (10)

1.一种张紧器，该张紧器可被安装于发动机安装面上，该张紧器包括：

底座；

固定轴与所述底座固定连接；

张紧臂，可转动的安装于固定轴上，该张紧臂具有第一转动轴线；

皮带轮，可转动的安装于张紧臂上，该皮带轮具有第二转动轴线；

该第二转动轴线与第一转动轴线平行且间隔设置；

弹性元件，位于所述底座和所述张紧臂之间，用于偏压所述张紧臂使其相对于所述固定轴转动；

其特征在于：

所述张紧器还包括支架，所述支架与所述固定轴固定连接，所述支架相对于所述发动机安装面可操作的处于第一状态或第二状态，在第一状态时，所述支架相对于发动机安装面可运动，并且所述支架相对于所述发动机安装面的运动会带动所述皮带轮沿直线运动，在第二状态时，所述支架相对于发动机安装面被锁紧。

2.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述支架上设有槽，该槽用于收容紧固件，当支架相对于发动机安装面运动时，所述紧固件沿着所述槽相对运动。

3.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于：所述槽为两个弧形槽，分别是第一弧形槽和第二弧形槽，该第一弧形槽和第二弧形槽对应的设于支架的两侧。

4.根据权利要求3所述的张紧器，其特征在于：所述第一弧形槽具有第一止档面和第二止档面，所述第二弧形槽具有第三止档面和第四止档面。

5.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于：所述紧固件为螺栓，该螺栓可操作的处于松开和夹紧状态，当螺栓处于松开状态时，支架可相对于发动机安装面运动，当螺栓处于夹紧状态时，支架被锁紧在发动机安装面上。

6.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述支架上设有工具收容部。

7.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述固定轴上设有第一指示标记，所述张紧臂上设有第二指示标记，所述第一指示标记和所述第二指示标记可操作的对准。

8.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述固定轴的一端为保持端，所述底座、张紧臂、皮带轮和弹性元件位于所述保持端和所述支架之间。

9.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述支架包括安装孔，所述固定轴包括保持端和安装端，该安装端与安装孔之间为过盈配合或通过铆钉连接。

10.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于：所述支架与所述底座一体设置。

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