CN1249365C - 直线张紧装置 - Google Patents

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Abstract

一种张紧装置，具有：底座(2)；连接于该底座(2)的弹簧(1)，该弹簧向皮带偏压装有皮带轮(7)的板(4)。摩擦部件(9、10)以交错方式沿弹簧(1)的中心线配置在底座(2)上。该板(4)可以沿摩擦部件(9、10)之间的直线路径运动。该摩擦部件(9、10)限制板(4)的运动路径，使得只能沿平行于弹簧(1)轴线的单一轴线运动。在皮带轮(7)上运行的皮带引起的轮毂负载与作用在板(4)上的弹簧(1)的力相加形成通过摩擦部件(9、10)作用在板(4)上的力偶。在板(4)和摩擦部件(9、10)之间的接合表面具有预定的摩擦系数，由此在皮带轮(7)和板(4)沿摩擦部件(9、10)上的直线路径运动时，产生减振力。

Description

直线张紧装置
技术领域
本发明涉及张紧装置，具体涉及一种直线张紧装置，该张紧装置可以利用直线支承架减振皮带轮的运动。
背景技术
汽车等用的大多数发动机包括许多皮带驱动的辅助系统，这些系统对于汽车的正常工作是必须的。这些辅助系统包括交流同步发电机、空调压缩机和动力转向泵。
这些辅助系统一般装在发动机的前表面上。各个辅助系统具有装在轴上的皮带轮，以便从某种形式的驱动皮带接收动力。在较早的系统中，各个辅助系统由单独的皮带驱动，该皮带在辅助件和曲轴之间延伸。由于皮带工艺的改进，现在在大多数的情况下，一般采用单一的盘旋皮带。绕在各种辅助件上的单一盘旋皮带可以驱动很多辅助件。发动机的曲轴驱动该盘旋皮带。
因为盘旋皮带必须绕过所有的辅助件，所以这种皮带一般比原来的皮带长。为了进行正确操作，皮带一般安装成具有预定的张力。当皮带工作时，其整个长度被稍微拉长。这导致皮带张力下降，这种下降可能造成皮带滑动。因此在使用期间皮带伸长时，采用皮带张紧装置来保持皮带的适当张力。
当皮带张紧装置操作时，运行的皮带可能引起张紧装置弹簧的振动。这些振动是不需要的，因为这些振动会引起皮带和张紧装置的过早磨损。因此需在张紧装置上加上减振机构，以减小操作振动。
已经提出各种各样的减振机构。这些减振机构包括粘性流体减振装置、基于摩擦表面相互滑动或者相互作用的机构以及采用一系列相互作用弹簧的减振装置。
这种技术的代表是Sproul的美国专利No.4362525(1982)，该专利公开一种张紧装置，该张紧装置具有可以接合底座上倾斜表面的凸轮部件。当张紧装置的臂移动时，该凸轮部件靠在具有摩擦系数的倾斜表面上进行运动，由此在对臂作用减振力。
先有技术张紧装置很复杂，需要很多部件。这些张紧装置的设计也没有灵活性，因为通过使部件取向来利用皮带和摩擦部件之间的机构关系。先有技术张紧装置一般还造成皮带中心的弧线运动。最后，先有技术张紧装置还不能采用直线的减振支承架。
因此需要一种具有直线支承架的张紧装置。需要一种具有直线减振支承架的张紧装置。需要一种具有摩擦部件的张紧装置，该摩擦部件可以响应皮带轮板的直线运动进行减振。需要一种具有减振作用的张紧装置，该减振作用由作用在接合皮带轮板的摩擦部件上的力偶确定。本发明可以满足这些需要。
发明内容
本发明的主要方面是提供一种直线支承架的张紧装置。
本发明的另一方面是提供一种具有减振直线支承架的张紧装置。
本发明的再一方面是提供一种具有摩擦部件的张紧装置，该张紧装置可以响应皮带轮板的直线运动施加减振作用。
本发明的又一方面是提供一种具有减振作用的张紧装置，该减振作用由作用在接合皮带轮板的摩擦部件上的力偶确定。
为此，本发明提供了一种张紧装置，包括：底座；摩擦部件，装在底座上，具有摩擦部件接合表面；板，具有板接合表面，该板接合表面可与相应的摩擦部件接合表面滑动接合，这种滑动接合具有减振作用；在底座和板之间的偏压部件，用于偏压该板；该偏压部件具有轴线；其特征在于，摩擦部件接合表面和相应的板接合表面位于偏压部件轴线的每一侧，并且基本上按偏压部件的轴线校准，由此可以使板进行直线运动；皮带轮，具有装于板上的皮带轮中心；该皮带轮中心在垂直于偏压部件轴线的方向偏离一个距离“a”；并且该距离“a”大于摩擦部件接合表面偏离偏压部件轴线的距离。
本发明包括具有底座的张紧装置。连接于底座的弹簧将装有皮带轮的板推向皮带。摩擦部件以错开的方式沿弹簧的中心线配置在该底座上。该板可以沿直线路径在摩擦部件之间滑动。该摩擦部件限制板的运动路径，只允许在大体平行于弹簧轴线的一个单一轴线上运动。由绕在皮带轮上的皮带加载的轮毂负载加上作用在该板上的弹力形成通过摩擦部件作用在该板上的力偶。该板和摩擦部件之间的接合表面具有预定的摩擦系数，因此，当皮带轮和板沿直线路径在摩擦部件上运动时，便产生减振力。
附图说明
在本说明中加入的并构成本说明一部分的附图例示出本发明的优选实施例，这些附图随同本说明一起可用于说明本发明的原理。
图1是本发明的顶视透视图。
图2是本发明的顶视局部透视图。
图3是本发明的顶视局部透视图。
图4是本发明的顶视局部透视图。
图5是本发明的端部立视图。
图6是本发明的局部平面图。图7是滑动板的透视图。
具体实施方式
图1是本发明的顶视透视图，偏压部件或者弹簧1固定在底座2和突出部3上。该突出部3牢固固定于板30(未示出)。该板30装在滑动板4(未示出)上。轴5固定在板30上。皮带轮轴承6固定在该轴5上。皮带轮7装在轴承6上。皮带B绕过皮带轮7。在优选实施例中的弹簧1包括螺簧，但是还可以包括这种技术中已知的任何适当的偏压部件，例如汽动活塞或者液压活塞。
图2是本发明的顶视局部透视图。示出没有安装皮带轮7的张紧装置。轴5和突出部3装在板30上。图中未示出板4。
图3是本发明的顶视局部透视图。图中省去板30，可以看到滑动安装在底座2上的板4。紧固装置F将张紧装置固定在任何适当的表面上，以便进行使用。
图4是本发明的顶视局部透视图。图中分别省去轴5、轴承6、皮带轮7和板30，示出滑动安装在底座2上的板4。
图5是本发明的端部立视图。示出的板4与摩擦部件9和10相接合。该摩擦部件9和10也称作块部件。该摩擦部件牢固固定于底座2。该摩擦部件9和10配置在弹簧轴线A-A的相对两侧。摩擦部件9的摩擦部件接合表面21和22之间形成角度α1。在板4上的板接合表面23和27分别接合摩擦部件接合表面21和22。摩擦部件10的摩擦部件接合表面24和25之间形成角度α2。在板4上的板接合表面26和28分别滑动接合摩擦部件接合表面25和24。
表面21、22、23、24、25、26、27和28可以包括任何在这种技术中已知的摩擦材料，包括尼龙材料或者聚四氟乙烯，但不限于这些材料，这些材料分别具有预定的摩擦系数。在优选实施例中角度α1和α2是相等的，但也可以不相等，这取决于使用者的要求。
图6是本发明的局部平面图。此图示出图4所示的张紧装置，只是省去了板4，示出摩擦部件9、10和弹簧1之间的关系。摩擦部件9和10是交错的，沿弹簧轴线A-A配置，与弹簧1分开的距离不同。这些摩擦部件还垂直于弹簧轴线A-A彼此分开距离b。皮带轮中心PC通常偏离弹簧轴线A-A，偏离距离为a，还偏离弹簧部件9的边缘，偏离距离为c。距离a大于摩擦部件9摩擦接合表面偏离弹簧轴线A-A的距离。
在操作中，具有张力的皮带绕过皮带轮7，该张力产生作用在PC上的轮毂力FL，该张力还作用在轴5上，因此作用在板4上。弹簧力向量FS抵消轮毂负载力FL，这样便产生反作用力FR9和FR10，这些反作用力又作用在摩擦部件9和10上。板4受到约束而在摩擦部件9和10之间沿平行于弹簧轴线A-A的固定路径直线运动。该反作用力FR9和FR10一般表示为FR。
因为为了进行分析假定张紧装置处于静态平衡，所以将作用力向量相加便可以得到作用在摩擦部件9和10上的反作用力向量FR9和FR10：
FS+FL＝FR9+FR10                                (1)
FR9和FR10可以看作为作用在摩擦部件9和10上的力偶。因为与板4的配合表面相接合的摩擦部件9和10的侧面具有预定的摩擦系数，所以作用在这些摩擦部件上的力偶FR9和FR10将产生摩擦力。另外，因为这些摩擦部件具有角度为α1和α2的摩擦部件接合表面，所以当板的接合表面接合接合表面22和25时，板4也实现凸轮控制作用。这样便引入摩擦力的sin(α)系数，假定FR垂直于板4平面上各个摩擦部件的力。该摩擦力又确定减振作用力ζ，或者：
ζ＝sinα(FRμ)                          (2)
公式(2)中μ是各个摩擦部件接合表面和板接合表面的摩擦系数。
技术人员可以容易地看出，改变力向量FR的数值和方向以及改变各个接合表面的摩擦系数可以改变减振作用力。改变相关变数中的任何一个变数，例如弹簧轴线A-A和皮带轮中心PC之间的距离“a”、摩擦部件9和10之间的距离“b”、摩擦部件9和皮带轮中心之间的距离“c”中的任何一个距离也可以改变减振作用力。正确选择各个变数使用人可以设计出根据给定组操作参数和要求进行操作的张紧装置。
偏压部件轴线A-A也可以稍微垂直偏离摩擦部件接合表面的平面，则也可以改变如本文所述的减振作用力。
虽然在本文中只说明本发明的一种形式，但是技术人员可以明显地看出，在结构和部件的相互关系方面可以进行改变而不违背本文所述的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种张紧装置，包括：
底座；
摩擦部件，装在底座上，具有摩擦部件接合表面；
板，具有板接合表面，该板接合表面可与相应的摩擦部件接合表面滑动接合，这种滑动接合具有减振作用；
在底座和板之间的偏压部件，用于偏压该板；
该偏压部件具有轴线；
其特征在于，摩擦部件接合表面和相应的板接合表面位于偏压部件轴线的每一侧，并且基本上按偏压部件的轴线校准，由此可以使板进行直线运动；
皮带轮，具有装于板上的皮带轮中心；
该皮带轮中心在垂直于偏压部件轴线的方向偏离一个距离“a”；并且
该距离“a”大于摩擦部件接合表面偏离偏压部件轴线的距离。
2.如权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面与另一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面垂直地在偏压部件轴线的相对两侧偏移一段距离。
3.如权利要求2所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面与另一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面平行于偏压部件轴线彼此沿轴向错开。
4.如权利要求3所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面基本上是平的。
5.如权利要求4所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和每一相应的板接合表面沿偏压部件轴线距离偏压部件的安装点分别有不同的距离。
6.如权利要求5所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面还包括：
彼此形成一个角度的一对表面，每一角度具有顶点；
每一顶点位于偏压部件轴线的相对两侧，远离偏压部件轴线。
7.如权利要求6所述的张紧装置，其特征在于，每一摩擦部件接合表面和相应的板接合表面具有预定的摩擦系数。
8.如权利要求7所述的张紧装置，其特征在于，偏压部件包括弹簧。
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