CN110637176B - 用于机动车辆附件传动装置的张紧器 - Google Patents

用于机动车辆附件传动装置的张紧器 Download PDF

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Abstract

用于机动车辆的附件传动装置的张紧器，其包括：适于固定在电机上的支撑元件；中间元件，由该支撑元件承载并且相对于该支撑元件围绕第一固定轴线旋转；刚性的张紧元件，相对于中间元件围绕平行于第一轴线的第二轴线旋转；一对张紧带轮，由张紧元件承载并且适于与传动装置的环形传动元件的相对于电机定位在相对侧的相应分支配合；以及弹簧，作用在支撑元件与中间元件之间，以推动张紧带轮与环形传动元件接触。

Description

用于机动车辆附件传动装置的张紧器
优先权
本申请要求于2017年5月17日提交的第102017000053588号意大利专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆附件传动装置的张紧器。
背景技术
在机动车辆中，可逆电机越来越多地用于代替传统的交流发电机；所述电机既可以作为发电机操作，也可以在启动时作为电动机或者作为增压电动机操作。
附件传动装置通常包括连接到传动轴的带轮和连接到电机的转子的带轮，并且可以包括用于传动其他附件(例如调节系统压缩机)的一个或多个带轮。附件传动装置还包括用于在上述带轮与张紧器之间传递运动的带，该张紧器适于确保带的正确的最小张紧水平并且避免在带与带轮之间打滑。
在传统附件传动装置中，电机是由电动机传动的交流发电机，张紧器作用在带的松弛分支上，即相对于带的运动方向定位在电动机下游和交流发电机上游的分支。
使用可逆电机意味着，当电机递送扭矩时，在电机被电动机驱动的操作条件下带的张紧分支变成松弛分支。
因此，已经开发出各种方案，其能够使带的两个分支都张紧。
一种方案包括例如使用张紧器，该张紧器的两个臂铰接在共用的销中并且支承相应的带轮。臂承受弹簧的弹力，该弹力趋于使它们彼此靠近，以便使带轮与带的相应分支保持接触。例如在EP 1581753-A中描述了这种方案的示例。两条臂的共用轴线可以位于带的路径的内部或者外部。
另一种方案包括将张紧器安装在电机上。根据这种方案，张紧器包括：环形元件，其围绕电机的轴线旋转并且支承带轮；以及臂，该臂相对于环形元件铰接或者滑动并且支承另一个带轮；在环形元件与臂之间插入弹簧，以便推动带轮与带接触。
尚未对已知的方案进行在带中的突然的张力改变的反应性方面的优化，特别是在电机的不同操作模式之间的转换步骤中。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题。本发明的另一个目的是确保在不损失反应性的条件下补偿带随时间的伸长。
上述目的是通过根据权利要求1的张紧器实现的。
附图说明
为了更好地理解本发明，通过非限制性示例并且参考附图描述了三个实施例，在附图中：
图1是根据本发明的包括张紧器的用于车辆的附件传动装置的示意图；
图2、图3和图4是根据本发明的三个实施例的功能图；
图5是根据本发明的第一实施例的张紧器的前视图；
图6是图5的张紧器的后视图；
图7是根据图6的线VII-VII截取的截面图；
图8是根据图6的线VIII-VIII截取的截面图；
图9和图10是图5和图6的张紧器从相对侧的分解立体图；
图11是根据本发明的张紧器的第二实施例的前视图；
图12是图11的张紧器的后视图；
图13是沿图11的线XIII-XIII截取的截面图；
图14是沿图11的线XIV-XIV截取的截面图；
图15和图16是图11和图12的张紧器从相对侧的分解立体图；
图17是根据本发明第三实施例的张紧器的前视图；
图18是图18的张紧器的后视图；
图19是沿着图18的线XIX-XIX截取的截面图；
图20是沿着图18的线XX-XX截取的截面图；
图21和图22是图17和图18的张紧器从相对侧的分解立体图。
具体实施方式
参考图1，总体上用1表示用于机动车辆的附件传动装置。
传动装置1包括：第一带轮2，其可旋转地联接至车辆的内燃发动机4的传动轴3；第二带轮5，其可旋转地联接至可逆电机6的转子；以及第三带轮7，其用于传动车辆的调节系统压缩机(未示出)。
传动装置1还包括环形传动元件9，优选为多V形带，其与第一带轮2、第二带轮5和第三带轮7配合以传动在后者之间的运动。
传动装置1最后包括张紧器10，该张紧器10安装在(或者接近于)电机6上并且包括(图2至图4)：
-支撑元件11，该支撑元件11适于在带的路径的内部或者外部固定在电机上或者接近于电机，
-中间元件12，由支撑元件11承载并且围绕第一固定轴线A旋转；
-刚性的张紧元件13，由中间元件12承载并且围绕平行于第一轴线A且与第一轴线A有区别的第二轴线B旋转，因此，由于中间元件12相对于支撑元件11围绕轴线A的旋转运动，轴线B是可移动的；
-第一张紧带轮14和第二张紧带轮15，由张紧元件13承载并且围绕与所述第一轴线和第二轴线有区别的相应轴线旋转；张紧带轮14和15与布置在第二带轮5的正上游和正下游的带9的相应分支9a、9b的后部配合(图1)；
-弹簧16，作用在基底元件11与中间元件12之间，以推动张紧带轮14、15与带9接触。
图2、图3和图4示意性地示出了三个实施例，这三个实施例的本质区别在于轴线A和B相对于第二带轮5的相对位置。
特别地，在第一实施例中(图2)，轴线A定位在由第二带轮5所占据的区域内，靠近第二带轮5的外围，使得轴线B靠近第二带轮5的轴线并且围绕其移动；在第二实施例中(图3)，轴线A与第二带轮5的轴线重合；在第三实施例中(图4)，轴线A和轴线B均定位在第二带轮5所占据的区域之外。
这些变型允许车辆上的不同的组装方案，并且尤其是使张紧器适应传动装置的布局以及适应提供在电机6上或者其附近的固定点。
下面给出上文简要描述的三个实施例的构造示例。为了简洁起见，省略了特定附件的描述，诸如用于减少在相对运动中部件之间的摩擦和/或磨损或者用于在相对运动的部件之间产生受控阻尼的衬套、轴承或者其他轴向或者径向支撑元件。所述细节特别是在分解图中示出，并且它们的功能对于本领域技术人员将是显而易见的。
图5至图9示出了总体上以10A表示的第一方案的示例实施例(图2的示图)，下面通过使用与已经参考前述附图描述的部件相同的附图标记来对该实施例进行描述。
适当地由压制的金属板制成的张紧器10A的支撑元件11是大致圆盘形形状，具有平坦的底壁19和外周边缘20，该外周边缘20朝向电机6轴向折叠(图7和图8)。支撑元件11还设置有带凸缘的外侧附加件21，其设置有多个固定孔22，该固定孔22适于允许通过螺钉(未示出)固定在电机6的壳体(未示出)上。适当地，螺钉例如通过焊接或者抽头的方式穿过固定到凸缘21的相应的管状间隔件23(图7、图9和图10)被容纳，并且目的是使支撑元件11与电机6的壳体的轴向间隔开。支撑元件11一体地包括销24，销24在相对于边缘20的偏心位置中从底壁19轴向延伸并且限定轴线A。
张紧器10A的中间元件12为具有轴线B的大致圆盘形，其具有由销24旋转接合的偏心孔25。
张紧元件13包括围绕中间元件12(并且因此围绕轴线B)旋转的环形轮毂部30和在从轮毂部30分开的方向上径向延伸的一对臂31、32。
适当地，张紧元件13由一对由压制金属板制成的半壳体13a、13b(图9、图10)组成，它们被夹在中间元件12的相对侧，从而形成了包围中间元件12和臂31、32的轮毂部30，带轮14、15可旋转地安装在臂31、32上。出于规模效益的考虑，两个半壳体13a、13b彼此相同。
两个张紧带轮(15)之一优选地以可调节的方式安装在相应的臂32上，以便允许变化在所述带轮之间的中心距离，以调节带的安装张力并且补偿带和传动装置布局的制造公差。
为此目的，张紧带轮15通过轴承34安装在套筒39上，该套筒39通过例如具有六边形截面的棱柱形联接器38可伸缩地联接到中间衬套33(图7)；轴承34轴向地包括在套筒39的相应肩部与中间衬套33之间。
中间衬套33包括在轴承34的相对侧上的圆盘状的端部凸缘35，偏心销钉36从该圆盘状的端部凸缘35轴向地延伸(图7和图9)。销钉36容纳在臂32的孔37中，该孔37限定中间衬套33相对于臂32的旋转轴线C。
臂32还包括弧形狭槽44，该弧形狭槽具有在轴线C上的曲率中心。布置成穿过狭槽44(无横向间隙)并且穿过中间衬套33的螺钉42被拧入套筒39中。
最后，中间衬套33的凸缘35设置有用于扳手(未示出)的棱柱形的例如六角形的座45，其相对于中间衬套33的轴线在直径上与销钉36相对。
由于两个半壳体13a、13b彼此相同，所以臂31也具有孔37和狭槽44，尽管出于调整张紧带轮14的位置的目的不是必需的。因此，张紧带轮14以固定的方式安装在与狭槽44接合的支撑件49上。
弹簧16是线圈数量在0.5与3之间变化(例如2)的螺旋弹簧，作用在支撑元件11与中间元件12之间以便对其施加推力以将带轮14和15保持抵靠带9，弹簧16容纳在支撑元件11中并且设置有端部弯曲部40、41，其分别与在支撑元件11的边缘20上的座46和在中间元件12的轴向突起48中获得的座47配合。
从前面的描述中已经部分地显而易见的张紧器10A的操作如下。
在安装时，松开用于阻挡中间衬套33的螺钉42，因此张紧带轮15可以布置在用于安装带9的最合适的位置。将带9安装在带轮2、5、7上使相应的分支9a、9b布置成其背面与张紧带轮14、15接触之后，可以通过在中间衬套33上的阀座45中的扳手移动张紧带轮15，使其围绕轴线C旋转至在弹簧16的推力作用下使带9达到标称张力的位置。然后拧紧螺钉42，将中间衬套33固定到张紧元件13。
在操作期间，在带9的分支9a、9b与相应的张紧带轮14、15之间交换的力的作用下，张紧元件13在围绕轴线B旋转时布置在平衡位置。根据电机6的操作模式(作为由内燃发动机4传动的发电机或者作为电动机)，带9的张紧分支可以是分支9a或者分支9b。
当电机从一种操作模式转到另一种操作模式时，张紧元件13相对于中间元件12围绕轴线B刚性旋转，并且布置在新的平衡位置，相对于先前的位置旋转至新的张紧分支；中间元件12也通过相对于其轴线A旋转找到新的平衡位置。
由于张紧元件13是刚性的并且在张紧带轮14与15之间没有弹性，所以张紧器10具有非常强的反作用力并且可以迅速补偿带的瞬时张力变化。
在带9的工作寿命期间，在弹簧16的作用下，带9的长度变化通过中间元件12相对于支撑元件11围绕轴线A(参考图2和图5在逆时针方向上)旋转而得到补偿。
图11至图16示出了根据图3的示意图的本发明的第二实施例的构造方案，其总体上以10B表示。
张紧器10B的支撑元件11适当地由压制金属板制成，其一体地包括具有轴线A的管状套筒50和多个附加件51(图11、图15、图16)，附加件51从套筒50的一个轴向端部径向延伸并且设置有用于通过未示出的螺钉固定到电机6的固定孔52。
张紧器10B的中间元件12包括：环形轮毂部53，该环形轮毂部53可旋转地安装在套筒50上；以及臂部54，该臂部54从轮毂部53径向延伸并且支承具有轴线B的轴向销55(图13、图15、图16)。
类似于对张紧器10A描述的那样，弹簧16作用在支撑元件11与中间元件12之间。
张紧元件13具有大致环形的形状，其中主体部60为大致C形并且延伸了张紧元件13的周向展开的大约四分之三。张紧带轮14、15可旋转地安装在主体部60的相应的端部61、62。
在所示的示例中，带轮14、15以固定的方式安装在张紧元件13上。可替代地，张紧带轮14、15之一可以如张紧器10A所描述的那样以可调节的方式安装。
主体部60具有布置在张紧带轮14、17之间的中间位置的座63，其通过销55旋转地接合，从而在中间元件12与张紧元件13之间限定了具有轴线B的铰接连接。
最后，张紧元件13包括厚度小于主体部60的加强部64，其一体地连接主体部60的端部61、62。
张紧器10B的操作基本上类似于所描述的张紧器10A的操作。
图17至图22示出了根据图4的示意图的本发明的第三实施例的构造方案，其总体上以10C表示。
张紧器10C的支撑元件11是大致C形的，并且包括中间圆形凸出部65，该中间圆形凸出部65限定了具有轴线A(图19、图20)的正面圆柱形腔体66以及用于固定到电机6的多个孔67(图17、图18)。
中间元件12包括圆盘68，具有轴线A的第一偏心销69和具有轴线B、与圆盘68同轴的第二销70从圆盘68的相反表面在相反方向上轴向延伸。
销69旋转地联接到腔体66；穿过支撑元件11的轴向螺钉74轴向地阻挡在支撑元件11上的中间元件12。
在这种情况下，弹簧16是圆柱形的螺旋弹簧，其部分地容纳在在腔体66的底部和在销69中获得的相应的环形前座76、77中。
张紧元件13包括围绕中间元件12的第二销70(并且因此围绕轴线B)旋转的环形轮毂部78，以及在从轮毂部78分开的方向上径向延伸的一对臂79、80。适当地，通过加强部81将臂79、78一体地连接到彼此。
张紧带轮14、15可旋转地安装在臂79、80的端部上。尽管未示出，但是张紧带轮14、15之一可以可调节的方式安装在相应的臂79、80上，如针对张紧器10A所描述的。
张紧器10C的操作在概念上类似于张紧器10A和10B的操作。
从所描述的张紧器的特性的检查中，本发明的优点是显而易见的。
结合使用在弹簧16的作用下围绕第一轴线A旋转的中间支撑元件12和相对于中间元件12围绕第二轴线B旋转并且支承两个张紧带轮的刚性的张紧元件13，这允许获得对带的张力突然变化的高反应性，并且同时恢复带伸长率。
最后，显然可以对所描述的张紧器进行不脱离由权利要求所限定的保护范围的修改和变型。

Claims (15)

1.一种用于机动车辆的附件传动装置(1)的张紧器(10)，所述机动车辆设置有内燃发动机(4)和用作电动机和发电机的可逆电机(6)，所述传动装置至少包括：安装在所述内燃发动机(4)的传动轴(3)上的第一带轮(2)、安装在所述电机(6)的轴上的第二带轮(5)、和与至少所述第一带轮(1)和所述第二带轮(5)配合的环形传动元件(9)，所述张紧器包括：
支撑元件(11)，适于固定在所述电机(6)上或者靠近所述电机(6)固定；
中间元件(12)，由所述支撑元件(11)承载并且相对于所述支撑元件(11)围绕第一固定轴线(A)旋转；
刚性的张紧元件(13)，相对于所述中间元件(12)围绕第二轴线(B)旋转，所述第二轴线(B)平行于所述第一固定轴线(A)且不同于所述第一固定轴线(A)；
第一张紧带轮和第二张紧带轮(14、15)，由所述张紧元件(13)承载并且相对于所述张紧元件(13)围绕相应轴线旋转，所述相应轴线与所述第一固定轴线(A)和所述第二轴线(B)不同并且在使用中布置在固定的相对位置，以及
至少一个弹簧(16)，作用在所述支撑元件(11)与所述中间元件(12)之间，以推动所述带轮与相对于所述第二带轮(5)定位在相对侧的所述环形传动元件(9)的相应分支(9a、9b)接触。
2.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述支撑元件(11)包括限定所述第一固定轴线(A)的环形套筒(50)或者销(24)。
3.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述支撑元件(11)包括多个固定孔(22、52、67)，用于连接至所述电机(6)的壳体。
4.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于，所述中间元件(12)包括轮毂部(53)和臂部(54)，所述轮毂部(53)围绕第一固定轴线(A)可旋转地安装在所述支撑元件(11)上，所述臂部(54)从所述轮毂部(53)径向延伸并且限定所述第二轴线(B)。
5.根据权利要求4所述的张紧器，其特征在于，所述轮毂部(53)以围绕所述支撑元件的所述环形套筒(50)或者销(24)旋转的方式被容纳。
6.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述中间元件包括限定所述第二轴线的第一销(55、70)，并且所述张紧元件(13)包括可旋转地联接至所述第一销(55、70)的座(63)。
7.根据权利要求6所述的张紧器，其特征在于，所述中间元件(12)包括用于与所述支撑元件(11)可旋转地联接的第二销(69)，所述第一销和第二销(70、69)在轴向相对侧上延伸。
8.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述中间元件(12)是圆盘形的。
9.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述张紧元件(13)具有闭合的环形形状。
10.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述张紧元件包括限定至所述中间元件(12)的轮毂部(78)和从所述轮毂部(78)径向延伸并且支承所述相应的带轮(14、15)的两个臂(79、80)。
11.根据权利要求10所述的张紧器，其特征在于，包括将所述两个臂(79、80)彼此连接的加强部(81)。
12.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述张紧带轮(15)中的至少一个以可调节的方式安装在所述张紧元件(13)上，以改变所述环形传动元件(9)的安装张力。
13.根据权利要求12所述的张紧器，其特征在于，所述张紧元件(13)包括：中间支撑元件(33)，用于所述至少一个张紧带轮(15)相对于所述张紧元件(13)围绕第三轴线(C)可旋转地安装；和阻挡元件(42)，用于将所述中间支撑元件(33)阻挡在所述张紧元件(13)上的可选择位置，以获得所述环形传动元件(9)的预定张力值。
14.根据权利要求13所述的张紧器，其特征在于，所述阻挡元件(42)与所述张紧元件(13)的细长狭槽(44)滑动地接合，所述细长狭槽(44)沿以所述第三轴线(C)为中心的圆周延伸。
15.根据权利要求13所述的张紧器，其特征在于，所述张紧元件(13)由彼此相同且彼此叠置的两个半壳体(3a、3b)形成，并且所述张紧带轮(14)中的另一个由支撑件(49)承载，以固定的方式接合在所述张紧元件(13)上的第二细长狭槽(44)。
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