CN111075895A - 机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂 - Google Patents

机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂 Download PDF

Info

Publication number
CN111075895A
CN111075895A CN201910896971.1A CN201910896971A CN111075895A CN 111075895 A CN111075895 A CN 111075895A CN 201910896971 A CN201910896971 A CN 201910896971A CN 111075895 A CN111075895 A CN 111075895A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tensioning arm
tensioning
arm
electrically conductive
traction mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910896971.1A
Other languages
English (en)
Inventor
T·巴拉诺夫斯基
M·布罗道
K·迈尔
B·D·皮尔斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of CN111075895A publication Critical patent/CN111075895A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/541—Positioning reinforcements in a mould, e.g. using clamping means for the reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/06—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0003—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B29K2995/0005—Conductive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0872—Sliding members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/18—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains
    • F16H2007/185—Means for guiding or supporting belts, ropes, or chains the guiding surface in contact with the belt, rope or chain having particular shapes, structures or materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

本发明涉及机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂。本发明涉及一种机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备(10)的张紧臂(12)，其中张紧臂(12)在操作状态下被可操作地连接到牵引机构，用于将横向力传递到所述牵引机构，所述张紧臂由第一热塑性塑料材料制成，并且包含纤维复合塑料(28)。根据本发明，纤维复合塑料(28)包含碳纤维(30)，并且张紧臂(12)具有至少两个相互间隔开的导电连接件(24、26)，所述至少两个相互间隔开的导电连接件被电连接到碳纤维(30)并且可电连接到电流源(32)。

Description

机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的 可加热张紧臂
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的张紧臂。本发明还涉及一种根据权利要求9的前序部分所述的用于生产这种类型的张紧臂的方法。
背景技术
在车辆技术领域，特别是内燃发动机领域，已知使用内燃发动机的曲轴的运动来驱动内燃发动机的其他部件。因此，例如，正时链条(例如以滚子链或齿形带驱动装置的形式)经常用于驱动内燃发动机的凸轮轴并使其与曲轴的运动同步。此外，皮带驱动装置广泛用于使内燃发动机的辅助单元(例如发电机、冷却泵、动力转向泵和/或气候控制压缩机)能够由曲轴的运动驱动。
内燃发动机中的皮带或链条驱动装置暴露于高温波动，这与长度的变化有关。为了补偿皮带或链条内由此导致的机械张力的变化(这尤其导致摩擦的大幅增加和由此产生的不希望的磨损)，已知使用张紧设备。这种类型的张紧设备具有多种功能：它们提供用于引导皮带或链条的支承功能，确保皮带或链条内的恒定机械张力，并阻尼皮带或链条的负载侧(没有受到驱动力的部分)的振动，以便防止噪音产生和过度磨损。
通过使皮带或链条驱动装置受到横向作用在皮带或链条上的横向力而将机械张力施加到皮带或链条驱动装置上在其他驱动技术领域也是已知的。
在这方面，例如，CN 105570406A描述了一种热功率驱动系统，其包括两个惰轮，其中一个惰轮设置有单向旋转机构；即，至少一个惰轮是单向轮。两个惰轮通过传动皮带联接。传动皮带由长橡胶软管形成。长橡胶软管由多个密封的短橡胶软管部分形成，短橡胶软管部分中含有空气。长橡胶软管的一部分被布置在隔热容器中，使得其被包覆。隔热容器中含有高温液体。长橡胶软管的该部分与高温液体热接触，使得位于隔热容器中的短橡胶软管部分中的空气膨胀，并且长橡胶软管移动到隔热容器外部。由于单向旋转机构，实现了长橡胶软管在一个方向上的运动。皮带轮以这种方式被布置在惰轮之间，使得皮带轮将长橡胶软管张紧并且通过长橡胶软管的运动被周向地驱动。
为了实现长的使用寿命，张紧设备的零件(举例来说，诸如张紧臂)优选地由金属(例如由铝)制成。
用于将用于皮带或链条驱动装置的张紧设备中的金属张紧臂替换为由塑料制成的张紧臂以降低成本和重量的提议在现有技术中是已知的。
在这方面，例如，在US 2016/0312863A1中描述了一种用于正时驱动装置应用的复合张紧臂或引导件。张紧臂或引导件的主体包含多层连续纤维材料，其中这些层被保持在由热塑性塑料材料制成的基体中。每层包括沿单一方向(单向)取向并在材料的大部分长度或宽度上延伸的纤维。所述多层中的每一层的纤维沿与所述多层中的相邻层的纤维不同的方向取向。单向带或连续纤维材料可包括例如由玻璃纤维或碳纤维形成的纤维，其中大部分纤维在单一方向上延伸并保持在热塑性基底中。
用于接收轴颈的链条滑动表面、活塞垫和轴承毂可以直接安装在张紧臂的主体上。链条滑动表面、活塞头和轴承毂可以由热塑性合成树脂制成，并且可以被模制或包覆成型到主体上。主体与链条滑动表面之间、活塞头和轴承毂之间的连接可以通过熔化和/或化学粘合或经由主体中的锁定部分通过机械锁定来进行。
此外已知使用具有链条或皮带的可控制张紧的链条或皮带张紧设备。
例如，US 4,854,922A公开了一种用于皮带、链条和类似部件的张紧设备，特别是用于内燃发动机的凸轮轴驱动装置的张紧设备，其包含控制元件和安装在可移动支撑件上的张紧辊，当控制元件被加热时，利用该控制元件，支撑件可以由致动机构沿皮带的松弛方向移动以抵抗压力弹簧的作用。在这种情况下，控制元件具有用于接收加压液体的腔，加压液体的体积根据温度而变化。腔由膜封闭，膜被连接到致动机构。控制元件的加热通过运行的内燃发动机的自加热间接地进行。
此外，US 6,953,407 B2提出了一种皮带传动设备，其能够在适合于起动发动机的第一最佳较高值和适合于在发动机已经起动后驱动辅助单元的第二最佳值之间改变自动皮带张紧器的设定张力。皮带传动设备包含用于将起动功率传递到发动机的旋转电机的旋转机械皮带轮、用于将起动功率传递到发动机并且还将发动机的旋转功率传递到辅助单元的发动机皮带轮。此外，皮带传动设备具有辅助皮带轮，辅助皮带轮由发动机皮带轮的功率驱动，以便驱动辅助单元皮带，辅助单元皮带被缠绕在旋转电机皮带轮、发动机皮带轮和辅助皮带轮上。设置皮带张力调节器用于按压皮带以便在多个阶段中调节皮带的张力。皮带张力调节器用于调节皮带的张力，使得皮带张力被设定成当通过旋转电机起动发动机时比当发动机已经起动之后驱动附件时更大。
自动皮带张紧器可由加热单元控制。在这种情况下，当加热单元被激活时，由PTC陶瓷加热元件产生的热量被传递到蜡室的中心区域。结果，蜡的温度和蜡的体积增加，借此皮带的张力被设定至适合于起动马达的值。
在现有技术中，还提出了一些解决方案，其目的在于能够更好地消散由摩擦力大增产生的以及由此产生的不期望的热量，以便减少热负荷和皮带或链条张紧器可能过热的风险。
例如，WO 2017/046246 A1提出了一种用于机动车辆的发动机的附件驱动装置皮带张紧器，其表现出良好的阻尼特性，比由金属制成的对应零件需要更少的阻尼能量和更少的发动机功率，并且还表现出非常好的长期性能，无论是在保持低水平摩擦还是高承载能力方面。附件驱动皮带张紧器包含基座、张紧臂和安装在张紧臂上的皮带轮，其中基座和张紧臂以枢转布置方式布置。基座和张紧器臂被加载力。枢转布置界定被提供用于容纳发电机皮带轮的空间。在这种情况下，张紧器臂由特殊的导热塑料化合物制成，该特殊的导热塑料化合物含有热塑性聚合物、纤维增强剂和导热填料。合适的纤维增强剂是玻璃纤维、碳纤维和陶瓷纤维。这里优选玻璃纤维或碳纤维或其组合。碳纤维可用于改善机械性能或导热性能或两者。导热填料可以以粒状粉末、微粒、晶须、短纤维或任何其它合适的形式存在。导热填料适宜含有一种或多种金属填料或金属纤维(例如铝、铜、镁、黄铜)、无机导热组分(例如氮化硅、氮化铝、氧化锌、云母、陶瓷纤维)和碳或碳组分(例如石墨、膨胀石墨、炭黑、碳纤维)等。当使用具有一定程度导电性的导热填料时，可以防止传动皮带的静电充电。附件驱动皮带张紧器具有冷却肋，其中冷却肋被布置在由枢转布置界定的空间附近或至少部分地布置在由枢转布置界定的空间中。此外，附件驱动皮带张紧器包含由金属制成的支承表面部件，用于在枢转布置内与基座滑动接触。支承表面部分优选地至少部分地用塑料化合物包覆成型。
US 2017/0082176 A1还公开了一种用于皮带传动装置的皮带张紧设备，其能够实现良好的散热，并且特别地满足在长使用寿命内在具有起动器发电机的皮带驱动装置中使用的技术要求，在该长使用寿命期间在皮带张紧器上可能出现高摩擦功率和相应的热负荷。皮带张紧设备具有基座元件、经安装以相对于基座元件绕枢轴线枢转的至少一个张紧臂、用于张紧皮带的张紧辊、用于弹性地支撑张紧臂的弹簧和用于将张紧臂连接到基座元件的连接设备。
由塑料制造张紧臂和/或基座元件尤其包括基础材料为塑料的选择，其中可以集成由不同材料制成的元件。根据一个示例性实施例，基座部分和/或张紧臂由几种塑料材料制成，这几种塑料材料具有不同的材料特性。特别地，可以使用多组分注塑方法进行生产，其中在一个工艺中在工具中生产不同的塑料材料。为了确保轴承区域的良好散热，可以在基础材料中添加添加剂，添加剂的导热率高于基础材料的导热率。用于基座元件和/或张紧臂的基础材料可以是纤维增强塑料，例如玻璃纤维增强塑料和/或碳纤维增强塑料。
鉴于所展示的现有技术，机动车辆内燃发动机的牵引机构张紧设备的领域还有改进的空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的张紧设备的张紧臂，该张紧臂具有低自重，同时具有所需的机械强度并且需要尽可能小的安装空间，并且该张紧臂包括用于减少或防止显著增加的摩擦和由此导致的不期望的高度磨损的解决方案。
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的牵引机构张紧设备的张紧臂来实现。该目的还通过根据权利要求9的用于生产这种张紧臂的制造方法来实现。在从属权利要求中公开了本发明的特别有利配置。
应当指出的是，以下描述中单独描述的特征和措施可以以任何技术上有用的方式彼此组合，并且展示了本发明的进一步配置。该描述另外具体结合附图来表征和详细说明本发明。
本发明的机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的张紧臂由第一热塑性塑料材料制成并且包含纤维复合塑料(FCP)。张紧臂在操作状态下可操作地连接到牵引机构，用于将横向力传递到所述牵引机构。在这种情况下，纤维复合塑料例如包含碳纤维，并且张紧臂具有至少两个相互间隔开的导电连接件，这些连接件被电连接到示例性碳纤维并且可电连接到电流源。
本申请中使用的术语“第一”、“第二”等仅用于区分。具体地，它们的使用并不意味着暗示与这些术语相关的所提及的物体的顺序或优先级。
在本发明的上下文中，“机动车辆”应理解为具体是指汽车、卡车、半挂车或公共汽车。
在这一点上，术语“可操作地连接”应理解为具体指可操作地连接的物体以使得能够在物体之间传递力和/或扭矩的方式彼此连接。在这种情况下，张紧臂和牵引机构之间的传动可以经由直接接触并且也可以经由中间元件间接地进行。
在本发明的上下文中，术语“牵引驱动装置”应理解为具体包括皮带驱动装置、齿形皮带驱动装置和链条驱动装置，特别是用于控制凸轮轴或用于驱动机动车辆内燃发动机的辅助单元。在这种情况下，皮带驱动装置可以具有至少一个皮带，该至少一个皮带被形成为例如但不限于V形皮带、带齿的V形皮带或V形呈肋状的皮带。
由于张紧臂上的机械负载主要是弯曲应力的结果，因此所提出的解决方案能够以低自重和小的安装空间要求实现机械强度的有效增加。此外，根据本发明的张紧臂还能够使用塑料张紧臂来获得更高的机械负载。
通过使用导电纤维，例如方便导电的碳纤维，在产生与电流源的电连接并向其供应电流之后，可以以受控的方式加热张紧臂，例如加热到预定的设定操作温度。由于有意引起的加热，在内燃发动机的运转期间可以基本上防止温度变化和相关的长度变化。而且，还可以防止由于可能的长度变化引起的牵引机构的机械张力的变化(特别是增加)以及由此引起的摩擦的潜在增加和增加的磨损。
此外，所使用的润滑油的粘度也可以通过张紧臂的受控加热来降低。由于粘度降低并且防止摩擦增加，可以实现机动车辆内燃发动机的燃料经济性的提高。
在张紧臂的优选实施例中，示例性碳纤维被形成为单向排列的碳纤维。因此，可以以非常低的材料要求以及因此非常小的自重增加实现张紧臂的机械弯曲强度的显著增加。
纤维复合塑料优选包括例如由碳制成的连续纤维(长丝纱线)。此外，纤维复合塑料优选地被形成为带状，其中带可以被形成为单向带(UD带)、双轴带或多轴带，其由不同类型的层和所述类型的带的组合制成。纤维增强带也可以作为纺织带或多轴铺设织物存在。
第一热塑性塑料材料优选包含但不限于由聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)形成的材料组中的至少一种材料和所述材料的发泡形式。对于容易获得并且大量存在的这种材料组中的材料，可以借鉴丰富的经验和大量可用的专用制造方法。
除了上述材料组中的材料之外，第一热塑性塑料材料还可以含有填料，所述填料包含例如滑石和/或短纤维玻璃纤维和/或长纤维玻璃纤维，而不限于此。
在优选实施例中，第一热塑性塑料材料在靠近导电连接件的区域中包含至少一种导电填料。因此可以有利地减少每个导电连接件和连接到相关导电连接件的示例性碳纤维之间的电连接的电子转移电阻。
合适的填料的示例是碳粒子和短碳纤维。
如果纤维复合材料的基体被形成为第二热塑性塑料材料，则可以实现张紧臂的特别简单的生产。在生产方法的合适配置中，张紧臂可以在单个过程中制造。
在张紧臂的优选实施例中，第一热塑性塑料材料和第二热塑性塑料材料是相同的材料。因此，可以以特别简单的方式实现纤维复合塑料与张紧臂的其余部分之间的特别固定且耐用的连接。
纤维复合塑料的碳纤维优选被布置在张紧臂的靠近表面的区域中。因此，当实施张紧臂的合适制造方法时，可以以特别简单的方式生产纤维复合塑料和张紧臂的其余部分之间的连接。
在张紧臂的优选实施例中，所述至少两个导电连接件中的至少一个被形成为衬套，特别是金属衬套。对于根据本发明的张紧臂，因为至少一个衬套可以用于例如张紧臂的可枢转安装，并且同时用于碳纤维与电流源的电连接，所以附加的部件要求以及因此成本和重量可以保持相对低。
在本发明的另一方面，提出了一种机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备，其具有至少一个根据本发明的张紧臂。牵引机构张紧设备还包括可控电流源、布置在张紧臂附近的至少一个温度传感器以及电子控制单元，该可控电流源的输出被电连接到两个导电连接件。电子控制单元被提供用于接收温度传感器的输出信号并至少基于接收的输出信号控制电流源。
在本发明的上下文中，表述“被提供用于”应特别被理解为“专门经编程、经设计或经布置用于”。
与根据本发明的张紧臂有关的所述优点也完全适用于这种类型的牵引机构张紧设备。此外，借助于牵引机构张紧设备，张紧臂和牵引机构可以被加热到高于外部温度的预定温度，而与内燃发动机的操作状态无关，并且特别是在内燃发动机的预热期的开始时也是如此。
在本发明的另一方面，提供了一种用于生产根据本发明的张紧臂的制造方法。该制造方法至少包含以下步骤：
-打开张紧臂注塑模具，
-在张紧臂注塑模具中的预定位置处放置并固定碳纤维增强纤维复合塑料的多个部分，该纤维复合塑料被形成为带状并包含第二热塑性塑料材料，
-在张紧臂注塑模具中的相互间隔开的位置处放置并固定至少两个导电连接件，
-在所述至少两个导电连接件中的每一个与纤维复合材料的碳纤维的端部之间产生电连接，
-封闭张紧臂注塑模具，
-将纤维复合塑料的被形成为带状的多个部分包覆成型，并用第一热塑性塑料材料填充张紧臂注塑模具，
-在冷却张紧臂后打开张紧臂注塑模具，以及
-从张紧臂注塑模具中弹出张紧臂。
在本发明的上下文中，术语“多个”应具体被理解为指代至少两个的数量。
因此，可以快速、精确且可靠地生产根据本发明的张紧臂。
用于将纤维增强纤维复合塑料的被形成为带状的部分包覆成型的方法(所述部分被保持在注塑模具中)在现有技术中是已知的，例如来自因特网页面http://www8.basf.us//PLASTICSWEB/displayanyfile？id＝0901a5e1803c4de3，该页面上描述了位于德国路德维希港(Ludwigshafen)市的巴斯夫(BASF)公司的产品(UltracomTM)。
第二热塑性塑料材料可包含填料，该填料由导热率大于第二热塑性塑料材料的导热率的材料制成。例如，该填料可包含碳例子和短碳纤维。因此可以有利地实现张紧臂的导热率的增加，其由于温度传导率的增加而能够更快地实现张紧臂的预定操作温度。
该制造方法的优选的进一步发展包括以下附加步骤，该附加步骤在将被形成为带状的多个部分包覆成型的步骤之前实施：
-用包含一定比例的导电填料的热塑性塑料材料包覆成型导电连接件。
因此可以有利地减少每个导电连接件和连接到相关导电连接件的碳纤维之间的电连接的电子转移电阻。
附图说明
在从属权利要求和以下附图的描述中公开了本发明的进一步有利配置，所述附图示出：
图1是以侧视图示出的具有根据本发明的张紧臂的牵引机构张紧设备的示意图，以及
图2是用于生产根据本发明的张紧臂的根据本发明的方法的流程图。
在不同的附图中，相同的零件总是用相同的附图标记表示，这就是为什么它们通常也仅描述一次的原因。
具体实施方式
图1以侧视图示出了牵引机构张紧设备10，其具有根据本发明的张紧臂12的可能实施例。张紧臂12是机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备10的一部分，其中牵引驱动装置由链条驱动装置形成，该链条驱动装置具有被形成为滚子链的链条，用于借助于内燃发动机的曲轴(未示出)驱动内燃发动机的凸轮轴。牵引机构张紧设备10相应地被形成为链条张紧设备。在操作状态下，张紧臂12以本身已知的方式被可操作地连接到牵引机构，即链条，用于通过相互接触将横向力传递到所述链条。
张紧臂12具有基本上细长的形状，其具有两个平坦的相互平行对齐的侧表面14、凸出弯曲的上接触表面16和一部分凹入地弯曲的下表面18。
张紧臂12被布置在细长形状的相互间隔开的端部区域20、22中，在每种情况下，张紧臂12具有由金属制成的衬套24、26，其中衬套24、26的对称轴线彼此平行地延伸并且垂直于张紧臂12的侧表面14对齐。衬套24、26在张紧臂12中形成通孔，所述通孔对应于链条张紧设备的紧固元件或支承元件，使得张紧臂12可以根据牵引机构张紧设备10的使用而被固定地或可枢转地连接到内燃发动机。
张紧臂12由第一热塑性塑料材料制成，该第一热塑性塑料材料例如由聚酰胺(PA)形成。在张紧臂12的下表面18的靠近表面并且平行于该表面布置的区域中，张紧臂12包含一层纤维复合塑料(FCP)28，纤维复合塑料28包含碳纤维30，碳纤维30被形成为连续纤维并由由热塑性塑料材料制成的基体接收。第二热塑性塑料材料同样由例如聚酰胺(PA)形成，使得在该具体实施例中，第一热塑性塑料材料和第二热塑性塑料材料由相同的材料形成。
在张紧臂12的衬套24、26周围的区域中，第一热塑性塑料材料包含另外的导电填料，其由短纤维碳纤维和碳粒子的混合物形成。
碳纤维30被单向地布置在纤维复合塑料28中，具体地沿基本上平行于下表面18且垂直于张紧臂12的侧表面12延伸的方向。
张紧臂12的两个衬套24、26被电连接到碳纤维30。在这种情况下，导电填料的存在促进了电连接。两个衬套24、26用作导电连接件并且被电连接到布置在机动车辆内部的可控电流源32。
碳纤维30通过张紧臂12的两个衬套24、26被电连接到牵引机构张紧设备10的电流源32，并且可以借助于电流源32通过电流I作用，当电流源32被激活时，由于其电阻，电流I在碳纤维30中产生焦耳热。由于产生的热量，张紧臂12和与张紧臂12相互接触定位的牵引机构(即链条)的温度可以相对于外部温度增加。
此外，牵引机构张紧设备10具有电子控制单元34，该电子控制单元34被提供用于控制电流源32，并且为此被数据连接到电流源32。电子控制单元34、可控电流源32、纤维复合塑料28的碳纤维30和温度传感器36形成控制路径，温度传感器36被布置在张紧臂12附近并且其输出的信号可以由电子控制单元34接收，通过该控制路径，张紧臂12和链条可以被加热到高于外部温度的预定温度，而不管内燃发动机的操作状态如何，并且特别是在内燃发动机的预热期开始时也是这样。
下面将参考图1和图2描述用于生产根据图1的张紧臂12的制造方法。图2中示出了根据本发明的制造方法的流程图。
在该方法的第一步骤40中，打开张紧臂注塑模具。在进一步的步骤42中，将被形成为带状的碳纤维增强纤维复合塑料28的多个部分放置并固定在张紧臂注塑模具中的预定位置处。纤维复合塑料28包含作为基体的第二热塑性塑料材料，被形成为连续纤维的单向碳纤维30被嵌入第二热塑性塑料材料，其中第二热塑性塑料材料由聚酰胺形成。
在该方法的另一个步骤44中，两个金属衬套24、26(其另外被设置为导电连接件)被放置并固定在张紧臂注塑模具中的相互间隔开的位置处。在另一步骤46中，在两个导电连接件24、26中的每一个与纤维复合材料28的碳纤维30的端部之间产生电连接。在随后的步骤48中，封闭张紧臂注塑模具。
然后在该方法的另一步骤50中，用热塑性塑料材料包覆成型导电连接件24、26，该热塑性塑料材料包含聚酰胺，带有一定比例的由短纤维碳纤维和碳粒子的混合物制成的导电填料。
在该方法的下一步骤52中，被形成为带状的纤维复合塑料28的多个部分用由聚酰胺制成的第一热塑性塑料包覆成型，并且张紧臂注塑模具填充有热塑性塑料材料。
在冷却所制造的张紧臂之后，在该方法的下一步骤54中打开张紧臂注塑模具。在最后的步骤56中，所制造的张紧臂12从张紧臂注塑模具中弹出。
附图标记列表：
10 牵引机构张紧设备
12 张紧臂
14 侧表面
16 上接触面
18 凹入地弯曲的下表面
20 端部区域
22 端部区域
24 衬套，导电连接件
26 衬套，导电连接件
28 纤维复合塑料层
30 碳纤维
32 电流源
34 电子控制单元
36 温度传感器
方法步骤：
40 打开张紧臂注塑模具
42 将纤维复合塑料带部分放置并固定在张紧臂注塑模具中的预定位置处
44 将导电连接件放置并固定在张紧臂注塑模具中
46 在导电连接件和碳纤维的端部之间产生电连接
48 封闭张紧臂注塑模具
50 用含有导电填料的热塑性塑料材料包覆成型导电连接件
52 包覆成型纤维复合塑料带部分并填充张紧臂注塑模具
54 在冷却张紧臂后打开张紧臂注塑模具
56 从张紧臂注塑模具中弹出张紧臂

Claims (10)

1.一种机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备(10)的张紧臂(12)，其中所述张紧臂(12)在操作状态下被可操作地连接到所述牵引机构，用于将横向力传递到所述牵引机构，所述张紧臂(12)由第一热塑性塑料材料制成，并且包含纤维复合塑料(28)，
其中，
所述纤维复合塑料(28)包含导电纤维(30)，并且所述张紧臂(12)具有至少两个相互间隔开的导电连接件(24、26)，所述至少两个相互间隔开的导电连接件被电连接到所述导电纤维(30)并且可电连接到电流源(32)。
2.如权利要求1所述的张紧臂(12)，
其中，
所述导电纤维(30)被形成为单向排列的碳纤维。
3.如权利要求1或2所述的张紧臂(12)，
其中，
所述第一热塑性塑料材料在靠近所述导电连接件(24、26)的区域中包含至少一个导电填料。
4.如前述权利要求中任一项所述的张紧臂(12)，
其中，
纤维复合材料的基体被形成为第二热塑性塑料材料。
5.如前述权利要求中任一项所述的张紧臂(12)，
其中，
所述第一热塑性塑料材料和所述第二热塑性塑料材料是相同的材料。
6.如前述权利要求中任一项所述的张紧臂(12)，
其中，
所述纤维复合塑料(28)的所述导电纤维(30)被布置在所述张紧臂(12)的靠近所述表面的区域中。
7.如前述权利要求中任一项所述的张紧臂(12)，
其中，
所述至少两个导电连接件(24、26)中的至少一个被形成为衬套。
8.一种机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备(10)，
其特征在于
-如前述权利要求中任一项所述的至少一个张紧臂(12)，
-可控电流源(32)，所述可控电流源的输出被电连接到所述两个导电连接件(24、26)，
-至少一个温度传感器(36)，其被布置在所述张紧臂(12)附近，
-电子控制单元(34)，其被提供用于接收所述温度传感器(36)的输出信号并且用于至少基于所接收的输出信号来控制所述电流源(32)。
9.一种用于生产如权利要求1至7中任一项所述的张紧臂(12)的制造方法，
其具有
至少以下步骤：
-打开(40)张紧臂注塑模具，
-在所述张紧臂注塑模具中的预定位置处放置并固定(42)碳纤维增强纤维复合塑料(28)的多个部分，该纤维复合塑料被形成为带状并包含第二热塑性塑料塑料材料，
-将所述至少两个导电连接件(24、26)放置并固定(44)在所述张紧臂注塑模具中的相互间隔开的位置处，
-在所述至少两个导电连接件(24、26)中的每一个与所述纤维复合材料(28)的所述碳纤维(30)的端部之间产生(46)电连接，
-封闭(48)所述张紧臂注塑模具，
-包覆成型(52)所述纤维复合塑料(28)的被形成为带状的所述多个部分，并用第一热塑性塑料材料填充所述张紧臂注塑模具，
-在冷却所述张紧臂(12)之后打开(54)所述张紧臂注塑模具，
-从所述张紧臂注塑模具中弹出(56)所述张紧臂(12)。
10.如权利要求9所述的制造方法，
其特征在于以下附加步骤，所述附加步骤在包覆成型(52)被形成为带状的所述多个部分的步骤之前实施：
-用热塑性塑料材料包覆成型(50)所述导电连接件(24、26)，所述热塑性塑料材料包含一定比例的导电填料。
CN201910896971.1A 2018-10-22 2019-09-23 机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂 Pending CN111075895A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018217997.2A DE102018217997B3 (de) 2018-10-22 2018-10-22 Heizbarer Spannarm einer Zugmittelspannvorrichtung eines Zugmitteltriebs eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors und Fertigungsverfahren hierfür
DE102018217997.2 2018-10-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111075895A true CN111075895A (zh) 2020-04-28

Family

ID=67481984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910896971.1A Pending CN111075895A (zh) 2018-10-22 2019-09-23 机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11674568B2 (zh)
CN (1) CN111075895A (zh)
DE (1) DE102018217997B3 (zh)

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3809362A1 (de) 1988-03-19 1989-09-28 Schaeffler Waelzlager Kg Spannvorrichtung fuer riemen
US5690569A (en) * 1996-03-13 1997-11-25 Borg-Warner Automotive, Inc. Single piece reinforced chain guide
JP4806825B2 (ja) * 1999-04-07 2011-11-02 シェフラー テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト 変速機
JP2002138847A (ja) 2000-10-31 2002-05-17 Mitsubishi Electric Corp ベルト伝動装置
US6685854B2 (en) * 2001-04-10 2004-02-03 Honeywell International, Inc. Electrically conductive polymeric mixture, method of molding conductive articles using same, and electrically conductive articles formed therefrom
JP3352669B1 (ja) * 2001-06-13 2002-12-03 アイ・アンド・ピー株式会社 伝動装置用サンドイッチ成形ガイド
JP3398143B2 (ja) * 2001-09-11 2003-04-21 株式会社椿本チエイン 伝動装置用合成樹脂ガイド
DE10302876A1 (de) * 2003-01-25 2004-08-05 Ina-Schaeffler Kg Baueinheit mit einer Hülse für Kettensteuertriebe
CN101910679B (zh) * 2008-01-08 2014-04-23 克劳伊斯传动装置产品有限公司 用于链条导板或张紧臂的系留紧固件装置
US8308588B2 (en) * 2009-04-28 2012-11-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Timing chain pivoting guide having a rubber spring element
JP6155493B2 (ja) * 2011-12-21 2017-07-05 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． エンジンまたはチェーン動力伝達装置に使用する摺動要素
ITTO20120920A1 (it) * 2012-10-19 2014-04-20 I C P Srl Trasmissiome a catena e gruppo di distribuzione di un motore termico provvisto di tale trasmissione a catena
DE102013003948B4 (de) * 2013-03-07 2023-07-13 Iwis Motorsysteme Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Herstellen einer Spann- oder Führungsschiene mit einem Schwingungstilger, Spann- oder Führungsschiene sowie Endlostrieb mit einer solchen
CN105793611A (zh) 2013-12-16 2016-07-20 博格华纳公司 用于正时驱动应用的复合张紧臂或引导件
EP3144562A1 (en) 2015-09-16 2017-03-22 DSM IP Assets B.V. Accessory drive belt tensioner
DE102015115750A1 (de) 2015-09-17 2017-03-23 Muhr Und Bender Kg Riemenspannvorrichtung
JP6324359B2 (ja) * 2015-10-21 2018-05-16 株式会社椿本チエイン チェーンガイド
CN105570406A (zh) 2015-11-06 2016-05-11 仲炳华 热力传动系统
US9989130B2 (en) * 2016-05-05 2018-06-05 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Compression limiter retention for a chain guide
WO2020068048A1 (en) * 2018-09-25 2020-04-02 Borgwarner Inc Electric motor chain drive system for hybrid electric vehicles and plug-in hybrid electric vehicles
DE102018130768A1 (de) * 2018-12-04 2020-06-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Dämpfereinrichtung für ein Umschlingungsmittel eines Umschlingungsgetriebes
JP7448811B2 (ja) * 2020-05-25 2024-03-13 株式会社椿本チエイン チェーンガイド
JP7380521B2 (ja) * 2020-10-28 2023-11-15 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018217997B3 (de) 2019-08-22
US20200124142A1 (en) 2020-04-23
US11674568B2 (en) 2023-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1267097B1 (en) Sandwich-molded guide for transmission device
US20190040937A1 (en) Accessory drive belt tensioner
EP1291553B1 (en) Synthetic resin guide for transmission device
US6875113B2 (en) Torsional vibration damper
US20090048048A1 (en) V-ribbed belt and automotive accessory drive belt drive system using the same
US5690569A (en) Single piece reinforced chain guide
US20060276284A1 (en) Automotive accessory drive system and method of operation
CN105987136A (zh) 用于发动机的自动传动带张紧器
WO2007061492A1 (en) Automotive accessory drive system
KR20150116784A (ko) 벨트 텐셔닝 장치
JP5773573B2 (ja) オートテンショナ、その可動部材の製造方法
CN111075895A (zh) 机动车辆内燃发动机的牵引驱动装置的牵引机构张紧设备的可加热张紧臂
JP2009501887A (ja) 伝動装置用ガイド
JP3687964B2 (ja) 伝動装置用サンドイッチ成形可動ガイド
IT9067173A1 (it) Procedimento per la regolazione della tensione di una cinghia di trasmissione
US7521009B2 (en) Method of manufacturing athermally conductive drive belt
US6988971B2 (en) Tensioner lever
CN108350830A (zh) 复合物-塑料混合物发动机罩及用于制造其的方法
JP2001141005A (ja) テンショナ装置用及びチェーンガイド用シュー
JP3771166B2 (ja) ベルト伝動装置およびプーリ
CN112739933A (zh) 用于环绕式变速器的环绕机构的减振装置
US20050245339A1 (en) Power transmission belt and method of making same
CN204140792U (zh) 一种非对称阻尼张紧轮
Semin New Automotive Power Transmission Belt Concepts
JPH06337057A (ja) 樹脂製プーリ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination