CN1170075C - 张紧装置的减震机构 - Google Patents

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Abstract

一种减震机构(34)，用于张紧功率传送皮带(16)的张紧装置(10)中，包括减震板(76)，减震板(76)具有摩擦表面(78)、至少一个斜面(77)，以及第一和第二接触点(80、82)，用于在运行中连接弹簧(70)，从而施加至减震机构上的弹簧扭矩与枢轴表面上的反作用力相结合，产生一个法向力。

Description

张紧装置的减震机构
技术领域
本发明涉及一种具有减震机构的张紧装置，以及包括此种张紧装置的皮带传动系统。更为特别的是，本发明涉及一种具有弹簧的张紧装置，该弹簧偏移枢轴臂的位置，在枢轴臂上可转动地安装着啮合皮带的皮带轮。具有本发明减震机构的张紧装置在控制诸如机动车发动机应用中前端辅助传动的微V型皮带传动系统的张力方面特别有用。
背景技术
机械张紧装置用于自动控制机动车发动机应用中前端辅助传动的微V型皮带的张力。通常，此种张紧装置具有枢轴臂，它围绕紧固至底座的枢轴而转动，并采用套筒型轴衬，它位于枢轴上，用于为转动的枢轴臂提供轴承表面。许多此种轴承由塑料制成，并在张紧装置的预期寿命期间遭受磨损。所用的扭转弹簧常常以一端连接至底座，而以另一端连接至枢轴臂，用以偏移枢轴臂的位置，并相对皮带定位连接的皮带轮。弹簧还用于产生弹簧力，它与向摩擦滑移表面产生法向分力的减震机构在运行中共同作用，用以阻止或减缓枢轴臂的振动运动。
在美国专利4473362中披露了一种通用的张紧装置结构，它解决了体积、价格和减震问题。′362张紧装置具有枢轴臂，它连接至偏移的圆柱形构件，圆柱形构件支承着枢轴臂，并围绕着紧固至底座的枢轴而转动。只应用了一条扭转弹簧，其一端连接至枢轴臂，另一端连接至底座。位于枢轴上的套筒型的单个轴衬具有轴承表面，它支承着圆柱形构件。皮带轮轴承的径向平面相对套筒型轴衬而偏移，这引入了一个力矩或力偶，它必须由轴衬作为负载加以承受。这样的张紧装置称作“Z”型张紧装置，因为皮带轮相对其支承而偏移。
应用这种Z型张紧装置的传动系统的皮带啮合皮带轮，并在皮带轮上产生皮带力，它被传送至圆柱形构件上。如在′362专利中解释的，作用至轴衬上的不相等的负载被减震装置所降低，减震装置产生一个法向分力，其作用方向大致与皮带分力的方向相同。在有些情况，减震装置的法向分力不足以平衡由偏移的皮带力产生的力矩，以至单个轴衬趋于不均匀地和过早地磨损。
在美国专利5632697中披露了通常用于此种“Z”型张紧装置中的减震机构。′697减震机构包括减震装置，其中减震装置产生的法向力大于驱动减震机构的弹簧分力。减震装置具有闸瓦，闸瓦具有弧形外摩擦表面，它啮合第二圆柱形构件的内侧，该内侧用以形成与之相滑移的摩擦表面。闸瓦具有两个相对面向的内斜面，其中一个斜面可滑移地啮合底座的互补斜面，另一个斜面可滑移地啮合弹簧端的延伸部分，它将弹簧力施加至闸瓦上。弹簧力由围绕形成于底座中的突物而弯曲的弹簧端所产生。扭转下的弹簧作用的弹簧力基本垂直于内斜面，它将闸瓦的斜面压向底座的互补斜面，以及将衬垫压向第二圆柱形构件的互补内表面，从而产生一个传递给闸瓦的反作用力。
由于′697减震机构要求应用多个斜面、闸瓦和底座中的突物，获得较大减震的能力受到限制。此外，应用多个零件增加了张紧装置总体结构的价格、重量和尺寸。
发明内容
本发明的目的是改进现有技术的不足，提供一种体积减小、成本下降的减震机构。为此，本发明提出一种减震机构，应用于张紧功率传送皮带的张紧装置，包括：弹簧，该弹簧具有第一和第二端，并产生弹簧扭矩；减震板，该减震板具有摩擦表面和至少一个斜面，用于啮合一个枢轴表面，其中改进包括：所述减震板包含一个通道，该通道具有平板底、内壁和外壁；所述减震板包括第一和第二弹簧接触点，用于在运行中连接弹簧的第一端，从而弹簧扭矩在减震板第一接触点上的作用力与枢轴作用在减震板斜面上的反作用力相结合，产生一个法向力。
根据本发明，提出一种减震机构，它对机动车应用中应用张紧装置的微V型皮带的前端辅助传动系统特别有用，在这样的应用中，张紧装置预期寿命期间的皮带轮对准是重要的，张紧装置的总体价格、重量和尺寸也是重要的。本发明的减震机构包括弹簧，弹簧具有第一和第二端，并以第一端在运行中连接至具有第一和第二弹簧接触点的减震板，从而施加至减震板上的弹簧扭矩与枢轴表面上的反作用力相结合产生一个法向力。减震板还包括外摩擦表面以及至少一个斜面。在本发明的一个实施例中，弹簧的第二端连接至张紧装置的底座。在本发明的另一实施例中，弹簧的第二端连接至张紧装置的枢轴臂。
本发明的一个优点是提出的减震机构体积减小，其所具的组成零件数目下降，而摩擦接触的面积增加。本发明的另一优点是减少了对于或在底座中或在枢轴臂中机械加工昂贵的突物和斜面的需要。
附图说明
本发明的这些和那些优点将在审阅附图及其说明后变得更为清晰，其中：
图1是前端辅助传动系统的示意前视图，其中包括具有本发明的减震机构的皮带张紧装置；
图2是大致沿图1中线2-2截取的放大局部示意图，它展示与张紧装置相关联的各种分力；
图3是沿图2中线3-3截取的横截面图；
图4是一张放大视图，它表示本发明的减震机构；
图5是减震机构的一个替代性实施例，它具有半圆形形状；
图6是减震机构的一个替代性实施例，它具有半圆形形状，以及具有偏转带的外壁；而
图7是减震机构的一个替代性实施例，它具有内摩擦表面。
具体实施方式
请参看图1和2，具有皮带轮12的张紧装置10展示成皮带传动系统的一个组成部分，皮带传动系统包括皮带16和若干皮带轮。例如，皮带16围绕曲柄皮带轮18、风扇/水泵皮带轮20、功率转向皮带轮22、交流发电机皮带轮24、惰轮皮带轮26和张紧装置皮带轮12而拖曳。张紧装置皮带轮12啮合皮带16，并示于若干位置上，以便示意地表示皮带轮是如何地移动以调节皮带的张力的。张紧装置皮带轮12啮合皮带16，并接受形式为相邻皮带带展28、30的皮带拉力T1、T2的皮带负载。皮带拉力T1、T2(或负载)相结合产生一个皮带分力BF，它沿着形成于皮带带展28、30之间的角等分线或一个角度而作用。皮带分力在轴向与张紧装置的枢轴32相偏移，产生一个复杂的轴套负载，轴套负载包含力和力矩，它们象征性地(即不是专门地)用箭头HL加以表示。本发明的减震机构用34表示于张紧装置10中。
请参看图3，包括本发明的减震机构34的张紧装置10属于机械型的张紧装置，它包括底座42、扭转弹簧44和皮带轮12，皮带轮12借助诸如轴64上的滚珠轴承62可转动地安装至枢轴臂52上。滚珠轴承62通过凸缘紧固件66夹持在轴64上。枢轴臂52连接至圆柱形构件53上，它支承着枢轴臂52，并以枢轴的轴55进行转动。至少有一个套筒型轴衬56放置在枢轴32中。枢轴轴衬56最好是聚合物型的，并放置在枢轴中，用于相对枢轴的轴55而转动，从而支承枢轴臂52。虽然表示了一只枢轴轴衬56，但可以有一只以上的枢轴轴衬。枢轴的轴55包括紧固件60，轴55通过圆柱形构件53中凸缘孔57和枢轴轴衬56而伸展，从而将枢轴臂52连接至底座42上。
请参看图2-4，减震机构34包括具有第一端72和第二端74的扭转弹簧70。减震机构34还包括减震板76，它具有外摩擦表面78，用于在此实施例中啮合张紧装置10的底座42。设置了斜面77，用于与枢轴臂52的突物79进行配合啮合。减震板76包括第一80和第二82弹簧接触点，用于在操作中将弹簧70连接至减震板76上。其中，弹簧扭矩在减震板第一接触点80上的作用力与枢轴作用在减震板斜面77上的反作用力相结合，产生一个法向力。在图4所示的实施例中，减震板76相对轴线A-A而对称，从而允许安装具有不同的弹簧绕组的缠绕方向的弹簧70。
减震板包括安放弹簧70用的通道86，具有平板底88、内壁90和外壁92。平板底包含摩擦垫块93，它们周期性分隔地位于底表面上(未表示)，用于滑移地啮合张紧装置的圆柱形构件53。
减震板76包括连接的衬垫84，它限定了摩擦表面78，并通过应用机械薄片85将衬垫84固定地固着于减震板76的方法而连接至减震板76上。
示于图2-4中的减震机构34是成型成圆形的。在示于图5中的减震机构34的另一实施例中，其减震板是半圆形的。减震板76包含枢轴接头100，它使减震板76在来自弹簧70的扭矩的作用下，得以按B所示地相对运动。减震板76的附加运动为减震提供了增大的摩擦力。
在图6所示的另一实施例中，所设置的半圆形减震板76包含位于外壁92上的偏转带102。在此实施例中，弹簧端72施加的力如C所示地作用于偏转带102上，得以与张紧装置进行径向啮合，以便有助于对枢轴臂52进行加载。在此实施例中，偏转带102具有与附加支承104的接触点，该附加支承104连接至张紧装置臂52上。
图7表示了减震机构的另一实施例，它包含具有衬垫110的内壁90，衬垫110包含内摩擦表面112，可与图3所示的枢轴臂52啮合，产生摩擦效果。

Claims (15)

1.一种减震机构，应用于张紧功率传送皮带的张紧装置，包括：
弹簧，该弹簧具有第一和第二端，并产生弹簧扭矩；
减震板，该减震板具有摩擦表面和至少一个斜面，用于啮合一个枢轴表面，其中改进包括：
所述减震板包含一个通道，该通道具有平板底、内壁和外壁；
所述减震板包括第一和第二弹簧接触点，用于在运行中连接弹簧的第一端，从而弹簧扭矩在减震板第一接触点上的作用力与枢轴作用在减震板斜面上的反作用力相结合，产生一个法向力。
2.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板至少相对一根轴线对称。
3.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板包含一外摩擦表面。
4.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板包括一连接着的衬垫，该衬垫限定外摩擦表面。
5.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，弹簧是扭转弹簧。
6.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板是圆形的。
7.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板是半圆形的。
8.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，减震板包括内摩擦表面。
9.如权利要求8所述的减震机构，其特征在于，减震板包括连接着的衬垫，它限定着内摩擦表面。
10.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，平板底包含底表面，用于滑移地啮合张紧装置。
11.如权利要求10所述的减震机构，其特征在于，底表面包含摩擦垫块。
12.如权利要求1所述的减震机构，其特征在于，平板底包含顶表面，用于啮合弹簧。
13.如权利要求7所述的减震机构，其特征在于，减震板包括枢轴接头，使减震板得以进行相对运动。
14.如权利要求13所述的减震机构，其特征在于，减震板包含通道，它具有底、内壁和外壁。
15.如权利要求14所述的减震机构，其特征在于，外壁包括偏转带，用于得以与张紧装置进行径向啮合。
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Granted publication date: 20041006