CN103688083A

CN103688083A - 张紧器

Info

Publication number: CN103688083A
Application number: CN201280028127.3A
Authority: CN
Inventors: P·沃德; J·哈伦
Original assignee: Gates Corp
Current assignee: Gates Corp
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2014-03-26
Also published as: RU2013158826A; EP2718590A1; US20120316018A1; WO2012170261A1; CA2837489A1; BR112013031034A2; KR20140012182A; JP2014516148A

Abstract

—种张紧器，包括：皮带轮，具有套筒的基座，与基座枢转接合的臂，轴颈连接到臂的皮带轮，连接在臂和基座之间的扭转弹簧，旋转接合在套筒孔内的调节器元件，固定连接到臂的阻尼元件，阻尼元件在臂和基卒之间被轴向压缩，阻尼元件与基座具有摩擦接合从而阻尼臂的振荡，以及保持器，具有连接到调节器的可扩张元件，可扩张元件与套筒槽接合。

Description

张紧器

技术领域

本发明涉及一种张紧器，并且更具体地涉及这样的张紧器，其包括固定连接到臂的阻尼元件，阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，阻尼元件与基座具有摩擦接合以阻尼臂的振荡，以及保持器，其具有连接到调节器的可扩张元件，可扩张元件与套筒槽接合。

背景技术

从曲轴传递动力以用于同步驱动旋转元件例如凸轮轴和平衡轴的两种最常见的装置是正时链和正时皮带。正时链需要发动机油用于操作。相较而言，大多数正时皮带的应用要求在皮带驱动中不存在油，因为油的存在能够损坏皮带并抑制其预期的目的。皮带最近的改进是不再要求将皮带从发动机油的环境中密封开来。

然而，皮带在油中操作的最近的改进造成了其他需要解决的问题。一个具体的问题是适当地张紧皮带驱动，以保持凸轮轴与曲轴同步。如果凸轮轴或其他同步驱动的曲轴部件不再适当地与曲轴同步，那么可能导致灾难性的发动机损坏。

为了通过皮带从旋转的曲轴传递动力，皮带的—侧绕着曲轴被拉紧，并通常被本领域的技术人员称为皮带张紧侧。相反地，另—侧被称为皮带松弛侧，这是由于皮带被从曲轴推开。为皮带的松弛侧提供张紧是重要的，以防止皮带变得过度松弛，并因此导致曲轴和由曲轴旋转的部件之间的同步损失。该同步损失通常被本领域的技术人员称为“跳齿”或“棘轮效应”。

消除皮带松弛以防止“跳齿，，或“棘轮效应”的问题伴随有过度的张紧器的臂运动或由发动机的角振动引起的振动。过度的臂运动不仅能导致“跳齿，，或“棘轮效应，，的状况，而且能减少张紧器以及皮带的使用寿命。为了最小化臂的振动量，通常使用摩擦阻尼来防止张紧器运动远离皮带。

油的存在使得摩擦阻尼难以实现。应当理解的是，润滑剂在两个摩擦表面上的应用将允许两个表面之间的相对运动更易于发生。

摩擦阻尼的重要方面是由摩擦阻尼产生的阻力矩来抵抗臂远离皮带的运动。只具有非对称阻尼是理想的，其中仅当张紧器远离皮带而不是朝向皮带运动时抵抗臂的运动，如现有技术中在干燥环境中操作的张紧器。

本技术领域的代表是专利号为5，919，107的美国专利，其公开了—种用于张紧驱动皮带或正时皮带的张紧器，包括偏心调节元件，具有端面，其构造并设置为相对于用于发动机框架的皮带张紧器的安装面以面对面接合直接被安装。枢转结构安装在偏心调节元件上以用于在第—位置和第二位置之间的枢转运动，并且安装有皮带张紧皮带轮以用于在枢转结构上的旋转运动。螺旋扭转弹簧被构造并设置为在皮带收紧方向远离第—位置并朝向第二位置弹性地偏压枢转结构，偏心调节元件在克服螺旋扭转弹簧的偏压将枢转结构运动到位置中的安装过程中可运动，该位置中皮带张紧皮带轮被设置在与皮带预定的静态张紧关系中，这时偏心调节元件是手动固定的。在偏心调节元件的转动过程中，偏心调节元件的端面与安装面是面对面滑动的关系。

需要—种张紧器，包括固定连接到臂的阻尼元件，阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，阻尼元件与基座具有摩擦接合以阻尼臂的振荡，以及保持器，其具有连接到调节器的可扩张元件，可扩张元件与套筒槽接合。本发明符合该需要。

发明内容

本发明的主更方面是提供一种张紧器，包括固定连接到臂的阻尼元件，阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，阻尼元件与基座具有摩擦接合从而阻尼臂的振荡，以及保持器，其具有连接到调节器的可扩张元件，可扩张元件与套筒槽接合。

本发明的其他方面将通过以下对本发明的描述和附图得以指明或显而易见。

本发明包括张紧器，包括皮带轮，具有套筒的基座，与基座枢转接合的臂，轴颈连接到臂的皮带轮，连接在臂和基座之间的扭转弹簧，旋转接合在套筒孔内的调节器元件，固定连接到臂的阻尼元件，阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，阻尼元件与基座具有摩擦接合从而阻尼臂的振荡，以及保持器，其具有连接到调节器的可扩张元件，可扩张元件与套筒槽接合。

附图说明

附图，其结合在说明书中并形成为说明书的—部分，图解了本发明的优选实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是张紧器的分解图。

图2是张紧器的横截面。

图3是调节器和套筒的端部透视图，示出了保持器。

图4是图3的横截面4-4。

图5是保持器的透视图。

具体实施方式

图1是张紧器的分解图。皮带轮2与皮带(未示出)接合，例如在发动机附件驱动件上。皮带轮2轴颈连接到臂4。轴承21设置在皮带轮2和臂4之间，从而允许皮带轮2绕着臂4转动。轴承21包括如图所示的滚珠轴承，但同样可包括滚针轴承或本领域公知的其他适合的轴承。

衬套3允许臂4绕着套筒9平稳地旋转或枢转。套筒9刚性连接到基座8。衬套3产生一些摩擦阻尼以防止臂4的过度运动，其可能另外由发动机的曲轴角振动引起。

臂4与轴承21的内环接合。臂4绕着套筒9的轴线A-A的旋转中心从皮带轮2的轴线B-B的旋转中心横向偏移。

臂4由扭转弹簧6压靠在皮带上。弹簧6连接到基座8。基座8使用紧固件(未示出)静态连接到安装面，例如发动机。弹簧6的扭矩和臂4的有效臂长被用于产生皮带负载。臂4的有效臂长是轴线A-A和轴线B-B之间的距离。

阻尼环7在臂4和基座8之间产生摩擦阻尼。阻尼环7压配合到臂4上并且因此以捕获的方式与臂4—起运动。阻尼环7被轴向压缩在臂4与基座8之间。轴向方向与轴线A-A平行。通过以这种方式处于压缩状态，臂被适当地定位和保持在调节器1和基座8之间。

由阻尼环7摩擦基座8产生的抵抗摩擦力或阻力(该基座静态固定到发动机)阻尼振荡，从而最小化张紧器臂的运动量。这依次又最小化与皮带轮接合的皮带的“跳齿”或“棘轮效应”。阻尼环7可被用在油环境中，其可另外抵抗摩擦阻尼。这是由于轴向压缩和用于阻尼环的材料。

阻尼环7包括任何天然橡胶或合成橡胶或它们的任何组合，包括但不限于EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)，ACSM(ACSIUM，烷基化氯磺化聚乙烯)，EEA(Vamac，乙烯／丙烯酸类物)，FKM(氟橡胶)，CR(氯丁橡胶或聚氯丁二烯)，ECO(环氧氯丙烷环氧乙烷)，NBR(丁腈橡胶)，MQ(硅橡胶)，FVMQ(氟硅酮橡胶)，CSM(氯磺化聚乙烯)，CPE(氯化聚乙烯)，FFKM(全氟化橡胶)，OT或EDT(聚硫化物)，AU(聚酯)，EV(聚醚)，氨基甲酸酯，PZ(磷腈)。用于阻尼环7的材料允许本发明的张紧器用在油饱和的环境中，例如，在发动机正时盖下。

为了运送，保持器5用于在组件中保持或支撑调节器1。保持器5将调节器1轴向锁定到套筒9。

调节器1突出伸入套筒9中，从而在调节器1和基座8之间捕获臂4。调节器1是偏心形的，这是因为孔12被偏置于调节器1的—侧。调节器1用于将张紧器固定到安装面上，并且从而固定到皮带驱动中。例如扳手的工具接合到工具容纳部11。例如螺栓的紧固件与调节器1中的孔12接合。

在安装过程中，调节器1被旋转以在皮带驱动器中横向平移张紧器，皮带驱动具有相对皮带装载张紧器的作用从而在皮带上建立预定的张力。然后，调节器1用螺栓、螺母或本领域公知的其他合适的紧固件被锁定在恰当位置。

图2是张紧器的横截面。孔12偏置于调节器1的—侧。皮带轮2的旋转中心是轴线B-B。臂4的旋转中心是轴线A-A。

图3是调节器和套筒的端部透视图，示出了保持器。保持器5连接到调节器1的一端。柄53绕着孔54，55的外缘略微向内弯曲。柄53抓住每一个从调节器1的底座延伸的卡舌13。

图4是图3的截面4-4。每一个延伸元件51，52都是弹簧加载的并设置在调节器主体的径向外侧。在安装过程中，随着调节器1被插入到套筒9的孔12内，每个元件51，52都由套筒9被朝向调节器1向内压。一旦调节器1被完全插入，由于每个元件51，52都径向向外偏压，所以每一个都向外展开从而与槽91接合。一旦向外展开的每个元件51，52都防止调节器1从套筒9被拔出，由此实现了调节器1和套筒9之间的机械连接，其依次又将张紧器部件保持在—起。也就是说，调节器1保持轴承2和臂4与基座8受压接触，并且阻尼环7通过臂4被保持与基座8受压接触。

然而，槽91绕着套筒的内周面是连续的，并且因此即使当每个元件51、52都与槽91接合时，调节器1也能够在套筒9内旋转。

图5是保持器的透视图。弧形切口56提供了间隙，以用于例如螺栓的紧固件通过孔12被插入。

尽管本发明的一个形式已在这里得以描述，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离此处描述的本发明的精神和范围的情况下可以对结构和零件关系作出变化。

Claims

1.—种张紧器，包括：

皮带轮；

具有套筒的基座；

与基座枢转接合的臂；

轴颈连接到臂的皮带轮；

连接在臂和基座之间的扭转弹簧；

旋转接合在套筒孔内的调节器元件；

固定连接到臂的阻尼元件，所述阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，所述阻尼元件与基座具有摩擦接合以阻尼所述臂的振荡；以及

保持器，所述保持器具有能够连接到所述调节器元件的可扩张元件，所述可扩张元件与套筒槽接合。

2.如权利要求1所述的张紧器，其中所述保持器包括两个或更多个可扩张元件，所述可扩张元件通常相对于从保持器主体延伸的法线被布置在径向向外的位置。

3.如权利要求1所述的张紧器，其中所述套筒槽沿圆周方向是连续的。

4.如权利要求1所述的张紧器，其中所述阻尼元件通过保持器与套筒槽的接合而被压缩。

5.如权利要求1所述的张紧器，其中所述阻尼元件包括天然橡胶或合成橡胶中的一个或其任何组合，包括但不限于EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)，ACSM(ACSIUM，烷基化氯磺化聚乙烯)，EEA(Vamac，乙烯／丙烯酸类物)，FKM(氟橡胶)，CR(氯丁橡胶或聚氯丁二烯)，ECO(环氧氯丙烷环氧乙烷)，NBR(丁腈橡胶)，MQ(硅橡胶)，FVMQ(氟硅酮橡胶)，CSM(氯磺化聚乙烯)，CPE(氯化聚乙烯)，FFKM(全氟化橡胶)，OT或EDT(聚硫化物)，AU(聚酯)，EV(聚醚)，氨基甲酸酯，PZ(磷腈)。

6.—种张紧器，包括：

皮带轮；

具有套筒的基座；

与基座可移动接合的臂；

轴颈连接到臂的皮带轮；

连接在臂和基座之间的扭转弹簧；

旋转接合在套筒孔内的调节器元件；

固定连接到臂的阻尼元件，所述阻尼元件在臂和基座之间被轴向压缩，所述阻尼元件与基座摩擦接合以阻尼所述臂的振荡；以及

保持器，所述保持器包括两个或更多个可扩张元件，所述可扩张元件相对述保持器主体延伸的法线(N)偏压在径向向外的位置处。