CN1049273C - 皮带松紧调节器 - Google Patents

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Abstract

一皮带松紧调节器，有一可摆动的调节器臂，绕一摆轴连接于一固定件，和一用于接合皮带的皮带接合件，其可转动地布置于调节器臂上。一第一堆动件，绕摆轴可转动地推调节器臂，使皮带啮合件拉紧皮带。一阻尼件布置于固定件和调节器臂之间，当调节器臂摆动时，在固定件和阻尼件之间产生摩擦力，以阻尼调节器臂的摆动。一第二推动件，将阻尼件推向固定件，反之亦角，以产生摩擦力。

Description

皮带松紧调节器
本发明涉及一种改进的皮带松紧调节器，其主要用于汽车发动机的皮带驱动系统。
这种皮带松紧调节器已被使用，当通过一单根皮带将驱动力传递到一组装置上时，其能防止皮带松弛而可靠地传递一驱动力。这种皮带松紧调节器已在例如日本专利公告No.62-2182中公开。US5017181和GB2201221中也分别公开了相类似的调节装置。
在上述公告中公开的普通皮带松紧调节器中，一调节器臂可转动地与固定于发动机体的固定件相连，一皮带轮可转动地设在臂上。在固定件和调节器臂之间有一扭簧，扭簧可转动地推调节器臂，以使皮带轮拉紧皮带。并且，扭簧有一个作用，将固定于调节器臂的阻尼件推向固定件，由此，当调节器臂摆动时，就产生了阻止调节器臂振动的阻尼力。
然而，在上述的普通皮带松紧调节器中，因为扭簧用于可转动地推调节器臂，和推阻尼件以产生一阻尼力，所以当扭簧的扭转度根据调节器臂转动位置而变化时，由扭簧产生的推阻尼件的弹簧力就变化了。所以，就产生了问题，阻尼力会根据调节器臂的转动位置而变化。
本发明的目的是提供一种皮带松紧调节器，其不管调节器臂转动位置如何而产生一恒定的阻尼力。
本发明提供了一种皮带松紧调节器，包括：
一固定件；
一调节器臂，通过一摆轴连接于所述固定件，并可绕所述摆轴相对于所述固定件摆动；
一皮带接合件，用于接合皮带，并通过一转轴可转动地布置在所述调节器臂上，所述皮带使所述皮带接合件转动；
一盘簧，围绕所述摆轴，所述盘簧推所述调节器臂绕所述摆轴转动，使所述皮带接合件拉紧所述皮带；
一阻尼件，布置在所述固定件和所述调节器臂之间，以致当所述调节器臂摆动时，在所述固定件和阻尼件之间产生摩擦力，以阻尼所述调节器臂的摆动；
推动装置，用于将所述阻尼件推向所述固定件，以产生所述摩擦力，所述阻尼件通过所述推动装置连接于所述调节器臂，并与所述固定件滑动接触，其特征在于：
所述固定件包括一圆柱形的杯形部分，布置于所述杯形部分中的调节器臂的一部分通过布置于杯形部分中心的所述摆轴连接于所述固定件，所述阻尼件固定于所述调节器臂所述部分的外圆周上，并与所述杯形部分内圆周可滑动地接触。
下面参照附图对本发明最佳实施例进行描述。
图1是汽车发动机皮带系统前视图；
图2是本发明第一实施例的皮带松紧调节器外观平面图；
图3是本发明第一实施例的皮带松紧调节器外观侧视图；
图4是本发明第一实施例的皮带松紧调节器外观正视图；
图5是图2中沿V-V线的皮带松紧调节器剖视图；
图6是图5中沿VI-VI线的调节器臂平面图；
图7是用于第一实施例中压缩弹簧的部分剖面侧视图；
图8是一曲线图，显示了扭角和阻尼力F之间的关系；
图9是本发明第二实施例的皮带松紧调节器的剖面图；
图10是本发明第二实施例中所用板簧的平面图；
图11是本发明第二实施例中所用板簧的侧视图；
图12是本发明第三实施例的皮带松紧调节器的剖视图；
图13是图12中沿XIII-XIII线的调节器臂平面图。
下面描述本发明皮带松紧调节器的第一实施例。
第一实施例的皮带松紧调节器用于汽车发动机的皮带系统，例如，如图1所示，该皮带系统包括一连接于发动机输出轴的驱动轮1，一用于空调的从动轮2，一用于动力转向装置的从动轮3，一用于发电机的从动轮4，惰轮5和6，和一皮带松紧调节器10。一单根传动皮带7支承于各皮带轮之间。
皮带松紧调节器10包括一固定在发动机体的固定件20，和一可绕枢轴螺栓23摆动的支承在固定件20上的调节器皮带轮40，枢轴螺栓23是一摆轴。在图1中，一位于固定件20上的推动装置将松紧调节器轮40向上推，推力使传动皮带7拉紧。调节器轮40摆动到图中虚线所示的位置，而使传动皮带7与调节器轮40接合。
下面参照图2至4描述第一实施例的皮带松紧调节器10的基本结构。
一调节器臂30可摆动地连接于固定件20，并且一调节器轮40通过一轮子螺栓41可转动地设于调节器臂30上。固定件20包括一连接部21，其上形成有两个连接孔21a，和一圆柱形调节器杯形座22，一后面将要描述的扭簧设于其中。
图5和6示出了第一实施例的皮带松紧调节器。一由可延展材料——例如铝合金制的螺栓啮合部22a从调节器杯形座22底部中心向上延伸，一扭簧50布置于调节器杯形座22中，一枢转螺栓23与螺栓啮合部22a啮合。调节器臂30的连接部布置于调节器杯形座22中，并通过枢转螺栓23连接于调节器杯形座22。
在枢转螺栓23下端形成一螺纹部23a和一先导部23b，而形成一台肩，先导部分23b的外径是在螺丝部分23a的牙顶直径和牙根直径之间。
一固定于调节器臂30的枢转轴套31围绕枢转螺栓23，一上O型环24和一下O型环25分别位于枢转轴套31的上端和下端。
枢转螺栓头部限制了枢转轴套31的轴向移动，其可以预定的阻力转动。由此，调节器臂30可绕枢转轴栓23相对于固定件20摆动。
扭簧50一端51固定于调节器座22底部，另一端52固定于调节器臂30。所以，扭簧50作为一第一推动装置，其绕枢转螺栓23可转动地推调节器臂30，以致调节器轮40拉紧与其接合的驱动皮带。
调节器轮40通过一球轴承42可转动地连接于调节器臂30。在皮带轮螺栓41头部和球轴承42之间设有一防尘罩43，防止灰尘进入。
图6是图5中沿VI-VI线的皮带松紧调节器臂30的平面图。一环形阻尼带32绕调节器臂30连接部圆周固定，其相邻于调节器杯形座22的内圆周。
阻尼带32由调节器臂30上的可转动销30a支承，并通过两个形成于转销30a相对部分的指形件32d和32e(看图2)固定于调节器臂30上。
在阻尼带32的外周面的一部分上形成一滑动部分32a，其比阻尼带32外周面的其他部分向外突出0.5mm以接触调节器杯形座22的内表面，在滑动部分32a外周面上沿其周向形成用于贮存润滑脂的槽32b，如图5所示。因为如果润滑脂贮存槽是轴向成形，它将成为疲劳故障的一个原因，所以润滑脂贮存槽要周向成形。虽然在该实施例中是形成一单一的槽，也可以形成一组槽。
在阻尼带32上对着滑动部分32a的直径方向形成一径向向内延伸的U形悬垂部分32c。悬垂部分32c用于吸收阻尼带32的热变形，并作为一排水部分，用于排出进入调节器座中的水(看第2实施例的图9)。
一阻尼蹄34将形成于阻尼第32部分上的滑动部分32a径向向外推，阻尼蹄34布置在阻尼带32中，并接受压缩弹簧33的一端。
阻尼带32固定于调节器臂30上，并作为一阻尼件，当调节器臂30摆动时，其在阻尼件和固定件20之间产生摩擦力，以阻尼调节器臂30的摆动。
压缩弹簧33是一盘簧，如图7所示。压缩弹簧33布置在从调节器臂30轴向伸出的枢轴部分30b和阻尼蹄34之间，处于一压缩状态，并作为一第二推动装置，以一恒定的压力将阻尼蹄34推向调节器杯形座22。盘簧3的弹簧力作用于阻尼蹿34外周圆弧中心，并同时作用于滑动部分32a的圆周中心，以致滑动部分32a和调节器杯形座22内周面之间的摩擦产生一个阻尼力。
因为一个大的力作用于阻尼蹄34部分上，所以阻尼蹄34要求一个坚固的结构。所以，阻尼蹄最好由用玻璃纤维强化的尼龙式碳素纤维强化的塑料制成。另一方面，阻尼带32最好由聚醛树脂制成，或由例如尼龙等高分子材料制成，它们含有自身润滑的钼，阻尼带32的材料最好根据调节器杯形座22的材料进行选择，调节器座22最好是铝合金。
在上述第一实施例的皮带松紧调节器中，扭簧50的推力可转动地推调节器臂30，并拉紧传动皮带7，压缩弹簧33在阻尼带32和调节器杯形座22之间产生的阻尼力使调节器臂30的振动阻尼。
因为压缩弹簧33产生的阻尼力与扭簧50无关，所以不管调节器臂30转角如何，其阻尼力部能保持恒定。图8示出了调节器臂30的扭角(转角)和滑动部分32a和调节器杯形座22之间摩擦力所产生的阻尼力F之间的关系。在附图中，实线显示了第一实施例，虚线显示了普通的例子。虽然在普通例子中，阻尼力F随扭角θ增加而线性增加，但在本发明第一实施例中，阻尼力F是恒定的而与扭角θ无关。
要求阻尼力F在可利用的角度全部范围上处于上限和下限之间。所以，如果象普通皮带松紧调节器一样阻尼力F变化，弹簧扭矩值的容差就减小了。既，阻尼力超过上限和下限的可能性增加了。与此相反，多如在本实施例中一样阻尼力F为恒定时，弹簧扭矩值的容差增加了，因此，既使实际的扭矩值与标准扭矩稍有不同，阻尼力也能处于上限和下限之间。
并且，在第一实施例中，因为压缩弹簧33产生的阻尼力能被调整而与扭簧50产生的转矩无关，所以阻尼力和转矩能独立地调整，并能容易地满足各种要求。
图9类似于图6，是本发明第二实施例皮带松紧调节器的平面图。图9中的结构类似于第一实施例，不同点是使用了一板簧62作为第2推动装置。
图10是第二实施例中所用板簧的前视图，图11是其侧视图。板簧包括与调节器臂30上啮合突起30c啮合的啮合部61，和一与阻尼蹄34接触而将其向外推的推动部分62。板簧的厚度和材料根据所要求的阻尼力进行选样。
如上所述，根据本发明的第二实施例，因为第一推动装置50产生的作用于调节器臂30上的推动力和第2推动装置33产生的阻尼件32与固定件20之间的阻尼力能独立地调整，所以阻尼力能保持恒定而与调节器臂30转角无关，推动装置扭矩的容差值能增加。
另外，因为推转力和阻尼力的组合能独立地选样，所以，本发明的皮带松紧调节器能满足变化的要求。
图12显示了本发明第三实施例，图13是其平面图。
在第一和第二实施例中，阻尼件32是固定于调节器臂30，但本例中阻尼件32固定于固定件20上，并与调节器臂30稍微接触。既在第三实施例中，摩擦力产生于调节器臂30和阻力件32之间。
调节器座22有一从座向外伸出的加大部分29，并且一销22a形成于加大部分29的底面，阻尼带32固定于销22a上，阻力带32内表面32a可滑动地与调节器臂30外表面接触。阻尼蹄34布置于阻尼带32外侧，并接收压缩弹簧33的一端，其另一端与加大部分20内壁接合。
上面参照特定实施例对本发明作了描述，对本领域技术人员来说，可有许多变型而不脱离本发明范围。

Claims (15)

1.一种皮带松紧调节器，包括：
一固定件；
一调节器臂，通过一摆轴连接于所述固定件，并可绕所述摆轴相对于所述固定件摆动；
一皮带接合件，用于接合皮带，并通过一转轴可转动地布置在所述调节器臂上，所述皮带使所述皮带接合件转动；
一盘簧，围绕所述摆轴，所述盘簧推所述调节器臂绕所述摆轴转动，使所述皮带接合件拉紧所述皮带；
一阻尼件，布置在所述固定件和所述调节器臂之间，以致当所述调节器臂摆动时，在所述固定件和阻尼件之间产生摩擦力，以阻尼所述调节器臂的摆动；
推动装置，用于将所述阻尼件推向所述固定件，以产生所述摩擦力，所述阻尼件通过所述推动装置连接于所述调节器臂，并与所述固定件滑动接触，其特征在于：
所述固定件包括一圆柱形的杯形部分，布置于所述杯形部分中的调节器臂的一部分通过布置于杯形部分中心的所述摆轴连接于所述固定件，所述阻尼件固定于所述调节器臂所述部分的外圆周上，并与所述杯形部分内圆周可滑动地接触。
2.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述摆轴平行于所述转轴。
3.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述皮带接合件是一皮带轮。
4.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述盘簧的第一端连接于所述固定件，其第二端连接于所述调节器臂。
5.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述阻尼件为一环形带，仅形成于所述环形带外圆一部分上的滑动部分与所述杯形部分内圆周滑动接触。
6.如权利要求5所述的皮带松紧调节器，其特征在于，沿所述环形带的滑动部分的圆周形成有贮存润滑脂的槽。
7.如权利要求5所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述推动装置将所述滑动部分推向所述固定件。
8.如权利要求7所述的皮带松紧调节器，其特征在于，还包括一设于所述滑动部分和推动装置之间的阻尼蹄，所述推动装置通过所述阻尼蹄推动所述滑动部分。
9.如权利要求8所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述阻尼蹄由用玻璃纤维强化的尼龙制成。
10.如权利要求8所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述阻尼蹄由用碳素纤维强化的塑料制成。
11.如权利要求5所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述环形带包括一U形悬垂部分，其向内弯曲用于吸收所述环形带的热变形。
12.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述推动装置为一压缩弹簧。
13.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述推动装置为一板簧。
14.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述阻尼件由聚醛树脂制成。
15.如权利要求1所述的皮带松紧调节器，其特征在于，所述阻尼件由包含钼的高分子材料制成。
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