CN104919213A - 用于带张紧器的间隔件 - Google Patents

Abstract

一种用于具有张紧器安装座的内燃发动机的带组件被描述。带组件包括可旋转地耦合到张紧器安装座的间隔件和共同旋转地耦合到间隔件的张紧器。间隔件定位在张紧器和张紧器安装座之间。

Description

用于带张紧器的间隔件

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号61/758,338、2013年1月30日递交的美国临时专利申请的权益，在此通过引用并入。

领域

本申请大体上涉及一种内燃发动机系统，并且更具体地，涉及内燃发动机系统的带组件的装配和拆卸。

背景

内燃发动机通常包括由发动机的曲轴驱动的带组件。带组件包括缠绕一系列带轮的初级带(例如，风扇带、正时带、附件带等)。当曲轴旋转时，初级带沿着由带轮限定的路径被驱动。一些带轮相对于驱动带固定，其它带轮由驱动带旋转地驱动。一个或多个驱动带轮耦合到附件，该附件利用驱动带轮的转动能量以提供与该附件相关联的功能。为了使带保持耦合到带轮并驱动可驱动带轮，带必须关于带轮张紧。

传统地，发动机带通过操作带张紧器以处于关于带轮张紧。带张紧装置包括绕枢轴位置可枢转的臂和固定到该臂的端部的带轮。靠近带轮的是工具接合插孔。张紧器是从空载位置到加载位置可旋转的。当张紧器处于卸载位置时，带可以松弛地围绕带组件的带轮以及带张紧器的带轮配合。当具有来自与工具接合插孔接合的工具的帮助并且带被松弛地保持到位时，张紧器可以旋转进入加载位置。当张紧器的带轮旋转进入加载位置时，带轮拉动带以使带处于关于带轮张紧。尽管张紧器枢轴位置根据发动机型号和细节而变化，从正面看时，它们通常位于靠近接近左下发动机象限的发动机的水泵。大多数情况下，带轮和工具接合插孔位于相对于枢轴位置的10点和5点位置之间并朝向发动机曲轴的中心线。

通常，内燃发动机包括由次级带组件(例如，前端附件驱动器)驱动的附加或补充的附件。次级带组件包括以类似于初级带组件的方式缠绕一组带轮的次级带。通常，次级带组件被定位为纵向地相邻初级带组件或在初级带组件上方，以有效地覆盖初级带组件。对于完全组装的发动机，次级带组件的位置经常显著地限制接近张紧器的安装工具接合插孔。因此，为了移除或安装初级带，这需要接近张紧器的安装工具接合插孔，次级带组件必须移除。

而且，在一些发动机构造中，次级带组件的位置不会负面影响接近安装工具接合插孔，但发动机的其它部件，或者一般性的发动机密集布置，可能负面影响该接近。

概述

本申请的主题已经开发，以响应本领域的目前状态，并且特别地，响应内燃发动机系统领域中存在的尚未完全由当前可用的系统解决的问题和需求。例如，如上面所讨论的，在一些发动机配置中的次级带组件和在其他发动机配置中的其他部件可覆盖或妨碍初级带组件的张紧器的安装工具接合插孔，这妨碍接近张紧器，并限制了安装和移除初级带组件的带的能力。基本上，对于一些现有技术的发动机，为了移除初级组件的带，整个次级带组件或其他部件必须首先移除，以提供接近安装工具接合插孔。加剧这一问题的是一些内燃发动机的设计易于发生带跳动或跑偏事件(例如，当带跳离张紧器时)的事实，这需要频繁接近带，以重新安装并重新张紧带。因此，在某些实施方案中，用于内燃发动机的张紧器的间隔件在本文中公开，其通过将安装工具接合插孔从张紧器带轮(其与发动机的密集布置的部分相关联)移除，并移动到张紧器的枢轴位置(其与发动机的密集布置少得多的部分相关联)，改进了初级带组件的带的安装和拆卸，以显著改善接近张紧器。换句话说，在本公开内容中所描述的用于带张紧器的间隔件克服了现有技术的许多缺点。

根据一个实施方案，描述了用于具有张紧器安装座的内燃发动机的带组件。带组件包括可旋转地可耦合到张紧器安装座的间隔件和共同旋转地耦合到该间隔件的张紧器。间隔件被定位在张紧器和张紧器安装座之间。

在带组件的一些实现方案中，间隔件包括可缩回的键，其被构造成接合形成在内燃发动机的张紧器安装座中的第一槽口。张紧器安装座可形成在内燃发动机的机体内。间隔件还可以包括第二槽口，在该处可缩回的键被配置成同时接合第一槽口和第二槽口，以防止间隔件相对于张紧器安装座旋转。可缩回的键可包括弹簧。

根据带组件的某些实现方案，张紧器包括位于张紧器的第一侧的带轮。间隔件包括定位成靠近张紧器的与第一侧相对的第二侧的张紧器安装工具插孔。张紧器安装工具插孔可以在远离张紧器的第一侧的方向上与张紧器的第二侧间隔开。当张紧器共同旋转地耦合到间隔件时，安装工具插孔可超出张紧器的外周定位。

在带组件的又一些实现方案中，张紧器包括第一接合元件，并且间隔件包括第二接合元件。第一接合元件和第二接合元件之间的接合可以将张紧器共同旋转地耦合到间隔件。第一接合元件可以包括键，并且第二接合元件可以包括槽口。该键相对于槽口是可缩回的。

根据另一个实施方案，内燃发动机包括具有第一槽口的张紧器安装座。内燃发动机还包括可旋转地耦合到张紧器安装座的间隔件。间隔件包括第一键，该第一键与第一槽口可接合，以防止间隔件相对于张紧器安装座旋转。间隔件还包括第二槽口。另外，内燃发动机包括张紧器，该张紧器共同旋转地耦合到间隔件。张紧器包括第二键，该第二键与第二槽口可接合，以防止张紧器相对于间隔件旋转。

在内燃发动机的一些实现方案中，第一键被弹性地偏压成与第一槽口接合。第一键与第一槽口可分离，以允许间隔件和张紧器安装座之间的相对转旋转。

根据内燃发动机的某些实现方案，张紧器包括带轮，该带轮与发动机的带可接合。另外，间隔件可包括张紧器安装工具插孔，该张紧器安装工具插孔位于靠近张紧器的与带轮相对的一侧。间隔件可以具有比张紧器的厚度小的厚度。

在另一个实施方案中，本文描述的是一个间隔件，其可定位在内燃发动机的张紧器安装座和耦合到内燃发动机的带组件的张紧器之间。间隔件包括具有第一槽口和第二槽口的主体。此外，间隔件包括从主体延伸的臂。该臂包括张紧器安装工具接合插孔。间隔件还包括锁紧机构，其包括耦合到键的弹簧。弹簧可弹性弯曲以移动该键进入和离开第一槽口和第二槽口中的一个。

根据间隔件的某些实现方案，该键可移动进入形成在张紧器安装座中的第三槽口，以防止间隔件和张紧器安装座之间的相对旋转，并且该键可移出第三槽口，以允许间隔件和张紧器安装座之间的相对旋转。第一槽口和第二槽口中的另一个与形成在张紧器中的键可接合，以防止间隔件和键之间的相对旋转。该主体可以是盘形的。

所描述的本公开的主题的特征、结构、优点和/或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施方案和/或实现方案中组合。在上述描述中，提供了许多具体细节，以给予本公开主题的实施方案的彻底理解。相关领域的技术人员应认识到，本公开的主题可以没有一个或多个具体特征、细节、部件、材料和/或特定的实施方案或实现方案的方法而实施。在其他实例中，另外的特征和优点可以在某些实施方案和/或实现方案中认识到，其可能不存在于所有实施方案或实现方案中。此外，在一些实例中，公知的结构、材料或操作没有示出或详细描述，以避免模糊本公开的主题的一些方面。本公开的主题的特征和优点从上面的描述和所附的权利要求将变得更加明显，或可以通过本主题如上所述的实施而得知。

附图简述

为了使主题的优点可被更容易地理解，上面简要描述的主题的更具体的描述将通过参照示出在附图中的具体实施方案被给予。理解这些附图只描绘主题的典型实施方案并且因此不被认为是对其范围的限制，该主题通过使用附图用附加特征和细节进行描述和解释，其中：

图1是具有根据一个实施方案的张紧器和张紧器间隔件的内燃发动机的透视图；

图2是根据一个实施方案的张紧器和间隔件的立体分解图；

图3是根据一个实施方案的间隔件的锁紧机构的透视图；

图4是根据一个实施方案的张紧器和间隔件组件的后侧透视图；

图5是图4的张紧器和间隔件组件的前侧透视图；

图6是根据一个实施方案的间隔件的后视图；

图7是根据一个实施方案的间隔件的前侧透视图；

图8是图7的间隔件的后侧透视图；

图9是根据一个实施方案的用户接合间隔件来调整张紧器的侧视图；和

图10是根据一个实施方案的工具接合间隔件来调整张紧器的主视图。

详细描述

贯穿本说明书，提到“一个实施方案”、“一种实施方案”或类似语言意味着与该实施方案结合描述的一个特定特征、结构或特性被包含在本公开的至少一个实施方案中。贯穿本说明书的短语“在一个实施方案中”、“在一种实施方案中”以及类似语言的出现可以但不一定都指的是同一个实施方案。同样，术语“实现方案”的使用是指与本公开的一个或多个实施方案结合描述的具有特定的特征、结构或特性的实现方案，然而，没有相反地指示的明确的相关性，实现方案可以与一个或多个实施方案相关联。

参考图1，根据一个实施方案，内燃发动机10包括具有张紧器安装座14的发动机机体12。张紧器安装座14包括形成在安装座的外周15内的安装座槽口16(例如，见图3)。发动机机体12也包括用于容纳和支撑与带组件30相关联的多个带轮34的多个带轮安装座或孔。带轮34可移动地支撑和保持带32，其可以是任何不同类型的带或链。如上所讨论的，带32绕带轮被驱动，并驱动用于分配功率到相关联的附件的至少一些带轮。带组件30可看作初级带组件，并且发动机还可以包括在前面或至少部分覆盖初级带组件30的次级带组件40。像初级带组件30，次级带组件包括缠绕在带轮34上以用于驱动附加附件的带32。

内燃发动机10还包括通过间隔件50耦合到发动机的张紧器20。张紧器20包括主体22和从主体延伸的臂24。该臂的径向远离主体22的端部25支撑带轮26，带32保持围绕在带轮26上。张紧器20的主体22包括间隔件接合表面70，其中锁紧键72(例如，见图2)从间隔件接合表面70伸出。当装配到发动机10上，间隔件接合表面70面向发动机。在一些实施方案中，锁紧键72是可缩回的并且尺寸设置成配合地接合张紧器安装座14中的安装座槽口16。该张紧器20是可致动的，以抵着带轮26和初级带组件30的带轮34将带32置于张紧状态中，并将带从抵着带轮26、34的张紧状态取出。张紧器20的致动通过间隔件50的操作变得容易。

间隔件50被安装到张紧器安装座14，并定位在张紧器20和张紧器安装座之间。一般地，间隔件50将张紧器20有效地耦合到机体12的张紧器安装座14。此外，间隔件50被共同旋转地耦合到张紧器20，使得间隔件50的旋转相应地旋转张紧器。参照图2-8，间隔件50包括主体52和从主体径向向外延伸的臂54。在臂54的径向外端部，间隔件50包括被配置成用于接合(例如，接收)工具80的相应的接合部分的工具接合插孔56(例如，见图9和10)。臂54的限定工具接合插孔56的部分可具有比臂的厚度大的厚度，以适应在装配或拆卸期间由工具80施加到插孔的转矩。

间隔件50的主体52包括安装座接合表面53和相反的张紧器接合表面58。主体52的厚度限定在表面53、58之间。主体52的厚度可以是任何不同的尺寸，但优选地是基本上小于张紧器20的厚度。当间隔件50耦合到发动机10时，安装座接合表面53面向张紧器安装座14，并且张紧器接合表面58背向张紧器安装座。在所示实施方案中，安装座接合表面53基本上是平的，以符合张紧器安装座14的平坦表面。如图6和7所示，张紧器接合表面58包括槽口68或凹陷，该槽口68或凹陷至少部分地穿过主体52延伸。槽口68的尺寸设置成用以匹配地接收张紧器20的锁紧键72。主体52还包括形成在主体的外周中的槽口65。间隔件50的主体52和臂54可以由任何各种材料，如金属(例如，钢和铝)制成。

间隔件50包括锁紧机构60，锁紧机构60与张紧器安装座14的安装座槽口16可接合和可分离，以分别锁紧间隔件到张紧器安装座和从张紧器安装座解锁间隔件。锁紧机构60包括耦合到间隔件50的主体52和臂54中的一个或两个上的弹簧62。在图2-10中所描绘的实施方案中，弹簧62通过螺钉耦合到臂54。但是，弹簧62通过其他类型的紧固件，如铆钉，通过焊接，或通过本领域已知的其他紧固机制固定到臂54和/或主体52也是可能的。

在所示实施例中，弹簧62的第一部分被固定到臂54的外周，弹簧的第二部分被至少部分地定位在形成在主体52内的槽口65上方。锁紧机构60还包括耦合到弹簧62的第二部分的键64。键64的尺寸和形状被设置成至少部分地适合于在槽口65内。在所示实施方案中，槽口65具有大致矩形的横截面形状，并且键64是具有大致矩形的横截面形状的块式的元件。弹簧62是有弹性地柔性元件，被配置成偏压键64到槽口65内。但是，弹簧62的偏压力可以被克服，以弯曲弹簧，并将键64移动出槽口65。以这种方式，锁紧机构60被配置成用以促进键64相对于槽口65径向向内和向外移动，如方向箭头66所指示的。

在所示实施方案中，弹簧62是由有弹性的柔性材料如金属(例如，钢、铝、相同的合金及类似物)、高温聚合物、复合材料等制成的基本上平且细长的片。在其它实施方案中，弹簧62可以是能够偏压键64进入槽口65并且在大于该偏压力的反作用力下弹性地弯曲以允许键64移出槽口的任何不同的有弹性地柔性部件或设备。例如，弹簧62可以是或包括螺旋压缩弹簧、弹性体设备以及类似物。

为了操作，张紧器20和间隔件50可旋转地安装到机体12的张紧器安装座12。间隔件50最初定位在空载或解锁位置。在解锁位置，间隔件50相对于张紧器安装座14被定位，使得锁紧机构60的键64靠在张紧器安装座14的外周15上并且间隔件的主体52基本上与张紧器安装座同轴。在所示实施例中，主体52的尺寸和形状基本上与张紧器14匹配。例如，如图3所示，主体52的外周与张紧器安装座14的外周15基本上齐平。因此，当键64靠在外周15上时，弹簧52被径向向外弯曲并且键被定位在槽口65的外侧。张紧器20的主体22安装在间隔件50的主体52上，使得张紧器的锁紧键72插入到间隔件的槽口68内。锁紧键72和槽口68之间的接合促进了张紧器20相对于间隔件50的共同旋转。换句话说，当间隔件50旋转时，张紧器20相应地旋转。通过穿过在张紧器和间隔件内的共轴的孔延伸并螺纹地接合发动机机体12的紧固件28，张紧器20和间隔件50可旋转地固定到张紧器安装座14。

当张紧器20和间隔件50处于空载或解锁位置时，工具(例如，图9和10中所示的工具80)可以接合间隔件50的工具接合插孔56，并被操作(例如，牵拉)以旋转间隔件并从而旋转张紧器到加载或锁定位置。如本文所定义的，加载位置与间隔件50的位置相关联，在该位置处，间隔件的槽口65对准张紧器安装座的安装座槽口16(例如，见图3)。当间隔件50相对张紧器安装座14旋转时，键64沿张紧器安装座的外周15滑动。由于安装座槽口16与间隔件50的槽口65对准，张紧器安装座14的外周15不再支撑锁紧机构60的键64(例如，因为键现在定位在安装座槽口上方)。由于槽口65对准安装座槽口16，弯曲弹簧62的偏压促使键64径向向内进入槽口65和安装座槽口16。在一些实现方案中，操作者可通过将键推入槽口内来手动协助促使键64进入槽口16、65内。当键64定位在槽口16、65内，间隔件50被阻止相对张紧器安装座14移动，并因此至少张紧器20的主体22被阻止相对张紧器安装座14移动。因此，将键64定位在槽口16、65内有效地锁紧间隔件50和张紧器20到位。

间隔件50和张紧器20可以简单地通过从槽口16，65内释放键64来从张紧器安装座15解锁。在一个实现方案中，这是通过用工具80稍微旋转间隔件50以减少由安装座槽口16作用在键64上的侧向力，然后手动将键拉出槽口16、65来完成的。当键64脱离槽口16、65，工具80可被操作以相对于张紧器安装座14从锁定位置到用于拆卸、更换或调整初级带组件30的一个或多个部件的解锁位置旋转间隔件50。

参考图4、5和10，间隔件50的臂54从主体52以远离张紧器20的臂24和带轮26的方向延伸。因此，与臂24和带轮26相比，臂54的工具接合插孔56被定位在张紧器20的主体22的基本上相对的侧。如上所讨论的，在许多发动机配置中，次级带组件或其他部件通常定位在张紧器的臂24和带轮26上方，这有效地防止了接近邻近用于安装和安装张紧器的臂和带轮的任何工具接合特征(例如，插孔27(例如，见图5))。由于间隔件50的工具接合插孔56被定位在张紧器20的作为臂24和滑轮26的相对侧，插孔56更容易接近，即使有次级带组件或覆盖张紧器20的其他部件。由于这个原因，不移除次级带组件或覆盖张紧器20的任何其它部件，初级带组件可被拆卸和重新装配(例如，带32可以被装上和取下)。

根据一个实施方案，具有带张紧器20被直接耦合到张紧器安装座14上的现有内燃发动机可改装成具有间隔件50，以改进用于修理或更换的张紧器的可接近性。通常，改装发动机包括从张紧器安装座14移除带张紧器20、安装间隔件50到张紧器安装座以及通过将张紧器的锁紧键72插入到间隔件的槽口68内来耦合张紧器到间隔件上。

在上述的描述中，某些术语可以使用诸如“向上(up)”、“向下(down)”、“上部的(upper)”、“下部的(lower)”、“水平的(horizontal)”、“垂直的(vertical)”、“左(left)”、“右(right)”及类似的词。这些术语在适当情况下使用，以便当处理相对的关系时提供描述的一些清晰度。但是，这些术语并不意在说明绝对的关系、位置和/或方向。例如，相对于一个物体，一个“上部的(upper)”表面可以简单地通过翻转物体成为一个“下部的(lower)”表面。尽管如此，它仍然是相同的对象。此外，术语“包含(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”及其变体指的是“包括但不限于”，除非另有明确地规定。物品的枚举并不意味着任何或全部物品是互相排斥和/或相互包容的，除非另有明确的规定。术语“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”也指“一个或多个”，除非另有明确地规定。

另外，在本说明书的实例中，其中一个元件被“耦合(coupled)”到另一元件上可以包括直接和间接耦合。直接耦合可以定义为耦合到另一元件上并与另一元件部分接触。间接耦合可以定义为在不彼此直接接触的两个元件之间的耦合，但在耦合的元件之间具有与一个或多个附加的元件。此外，如本文所使用的，固定一个元件到另一元件上可以包括直接固定和间接固定。此外，如本文所使用的，“相邻(adjacent)”并不一定表示接触。例如，一个元件可以与另一元件相邻，但并没有与该元件接触。如本文所使用的，当与一系列物品使用时，短语“至少一个”意味着可以使用所列出的物品中的一个或多个的不同的组合以及可能需要仅在列表中的物品的一个。该物品可以是一个特定对象、东西或类别。换言之，“至少一个”意味着列表中的物品类型或物品数量的任意组合可以使用，但不是所有的列表中的物品都需要。例如，“物品A、物品B和物品C中的至少一个”可能意味着物品A；物品A和物品B；物品b；物品A、物品B和物品C；或者物品B和物品C。例如，在一些情况下，“物品A、物品B和物品C中的至少一个”可能意味着但不限于，二个物品A、一个物品B和10个物品C；四个物品B、七个物品C；或者一些其它合适的组合。

本主题可以以其他具体形式实施而不背离其精神或本质特征。所描述的实施方案在所有方面仅视为说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述表明。在权利要求的等效的含义和范围内的所有改变包含在它们的范围内。

Claims (20)

1.一种带组件，用于具有张紧器安装座的内燃发动机，所述带组件包括：

间隔件，其旋转地可耦合到所述张紧器安装座；和

张紧器，其共同旋转地耦合到所述间隔件，所述间隔件被定位在所述张紧器和所述张紧器安装座之间。

2.根据权利要求1所述的带组件，其中所述间隔件包括可缩回的键，所述可缩回的键被配置成用于接合形成在所述内燃发动机的张紧器安装座中的第一槽口。

3.根据权利要求2所述的带组件，其中所述张紧器安装座形成在所述内燃发动机的机体中。

4.根据权利要求2所述的带组件，其中所述间隔件包括第二槽口，并且其中所述可缩回的键被配置成用于同时接合所述第一槽口和所述第二槽口，以防止所述间隔件相对于所述张紧器安装座旋转。

5.根据权利要求2所述的带组件，其中所述可缩回的键包括弹簧。

6.根据权利要求1所述的带组件，其中所述张紧器包括定位在所述张紧器的第一侧的带轮，并且所述间隔件包括定位在靠近与所述第一侧相对的所述张紧器的第二侧的张紧器安装工具插孔。

7.根据权利要求6所述的带组件，其中所述张紧器安装工具插孔在远离所述张紧器的所述第一侧的方向上从所述张紧器的所述第二侧间隔开。

8.根据权利要求1所述的带组件，其中所述间隔件包括张紧器安装工具插孔，并且其中当所述张紧器共同旋转地耦合到所述间隔件时，所述安装工具插孔被定位成超出所述张紧器的外周。

9.根据权利要求1所述的带组件，其中所述张紧器包括第一接合元件，并且所述间隔件包括第二接合元件，并且其中所述第一接合元件和所述第二接合元件之间的接合将所述张紧器共同旋转地耦合到所述间隔件。

10.根据权利要求9所述的带组件，其中所述第一接合元件包括键，并且所述第二接合元件包括槽口。

11.根据权利要求10所述的带组件，其中所述键相对于所述槽口是可缩回的。

12.一种内燃发动机，包括：

张紧器安装座，其包括第一槽口；

间隔件，其旋转地耦合到所述张紧器安装座，所述间隔件包括第一键，所述第一键与所述第一槽口是可接合的，以阻止所述间隔件相对于所述张紧器安装座旋转，其中所述间隔件还包括第二槽口；和

张紧器，其共同旋转地耦合到所述间隔件，所述张紧器包括第二键，所述第二键与所述第二槽口是可接合的，以阻止所述张紧器相对于所述间隔件旋转。

13.根据权利要求12所述的内燃发动机，其中所述第一键弹性地偏压成与所述第一槽口接合。

14.根据权利要求13所述的内燃发动机，其中所述第一键与所述第一槽口是可分离的，以允许所述间隔件和所述张紧器安装座之间的相对旋转。

15.根据权利要求12所述的内燃发动机，其中所述张紧器包括带轮，所述带轮与所述发动机的带是可接合的，并且其中所述间隔件包括张紧器安装工具插孔，所述张紧器安装工具插孔定位在靠近所述张紧器的与所述带轮相对的一侧。

16.根据权利要求12所述的内燃发动机，其中所述间隔件具有比所述张紧器的厚度小的厚度。

17.一种间隔件，其是可定位在内燃发动机的张紧器安装座和耦合到所述内燃发动机的带组件的张紧器之间的，所述间隔件包括：

主体，其包括第一槽口和第二槽口；

臂，其从所述主体延伸，所述臂包括张紧器安装工具接合插孔；和

锁紧机构，其包括耦合到键的弹簧，所述弹簧是弹性地可弯曲的，以将所述键移入和移出所述第一槽口和所述第二槽口中的一个。

18.根据权利要求17所述的间隔件，其中所述键是可移动进入形成在所述张紧器安装座中的第三槽口内的，以阻止所述间隔件和张紧器安装座之间的相对旋转，并且所述键是可移出所述第三槽口的，以允许所述间隔件和张紧器安装座之间的相对旋转。

19.根据权利要求17所述的间隔件，其中所述第一槽口和所述第二槽口中的另一个与形成在所述张紧器内的键是可接合的，以阻止所述间隔件和键之间的相对旋转。

20.根据权利要求17所述的间隔件，其中所述主体为盘形。