CN1605770A - 张紧杆 - Google Patents

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Abstract

一种用于保持汽车发动机的正时链中的张力的可枢轴转动的张紧杆，其中正时链在其上滑动的弧形链板包括引导区域，其用于引导和控制传动链上的接近张紧杆的邻近枢轴线端的部分，还包括与曲形引导区域连续相接的施压区域，其可吸收运动离开张紧杆末端的传动链中的松弛。施压区域的曲率半径小于引导区域的曲率半径。

Description

张紧杆
技术领域
本发明涉及一种用于汽车发动机或类似机器的正时传动装置中的张紧杆，在这种机器中动力通过环形的柔性传动介质如滚子链或无声传动链而从主动链轮传递到一个或多个从动链轮中。
背景技术
在日本专利No.3448122(第1页和图1到4)中介绍并显示了典型张紧杆的一个例子。张紧杆的目的是防止因传动链的过度张紧或过度松弛而造成传动失效。张紧杆包括可围绕与张紧杆一端相邻的枢轴线而枢轴转动的臂，以及沿着该臂从其一端纵向地延伸到另一端的链板(shoe)。
在传统的张紧杆中，链板的链条接合面的曲率是一致的。也就是说，它具有恒定的曲率半径。在采用传统的张紧杆时，在设计传动链的行程路径的布局时经常会遇到问题，在张紧杆计划用于各种不同的发动机中时尤其如此。
更具体地说，由于传统张紧杆的链板具有较长的对接区域，因此主动链轮和从动链轮的轴之间的距离必须较长。因此，对于给定的发动机输出而言，张紧杆的长度要求较大的发动机。而且，链轮之间的链条跨距还导致了因链条的振动而产生过大的噪音。
另外一个问题是，链板的恒定曲率在链条松弛时阻止了张紧杆正确地遵循传动链行程线的位移。张紧杆不能遵循链条行程线的位移会导致传动装置的各个部件磨损，甚至使传动失效。
本发明的目的包括解决上述问题，并且提供一种允许设计人员在设计传动装置的布局时有更大自由的张紧杆；提供一种能够更好地适应滑动阻力和链条张力的变化以及链条行程线的变化的张紧杆；以及提供一种有助于提高使用了该张紧杆的传动装置的紧凑性的张紧杆。
发明内容
根据本发明的动力传动装置包括与主动链轮和从动链轮相接合的环形的柔性传动介质，以及用于将张力施加到传动介质的从主动链轮回到从动链轮的松边上的张紧杆。张紧杆具有弧形的链板面，其与传动介质的松边邻接并形成滑动接触。张紧杆可围绕着主动链轮附近的枢轴线枢轴转动，以便朝向或远离传动介质的松边旋转，并且朝向从动链轮延伸。张紧杆具有邻近枢轴线的第一端和远离枢轴线的末端。弧形链板面包括从张紧杆第一端附近的位置中延伸出来的曲形引导区域，其用于引导和控制传动介质松边上的从链板面第一端附近的位置朝向从动链轮运动的部分，还包括曲形施压区域，其与曲形引导区域连续相接并朝向末端延伸，以便收紧传动介质松边上的从引导区域朝向从动链轮运动的部分中的松弛。在一个优选实施例中，曲形引导区域的曲率半径大于曲形施压区域的曲率半径。
接近张紧杆枢轴端的传动介质在张紧杆的曲形引导区域上被充分地引导和控制，不必依靠张紧杆的靠近其末端处的部分来引导和控制传动介质的接近部分。因此，根据本发明的张紧杆可被自由地设计以适应滑动阻力、张力和行程线的变化，这些都是在传动介质中易于发生的现象。因此，根据本发明，可以在传动装置的布局设计中实现更大的自由度。
由于曲形引导区域的曲率半径大于施压区域的曲率半径，因此就可以缩短引导区域的长度，与采用了弧形链板面具有恒定曲率的传统张紧杆的传动装置相比，该传动装置可被制成为更加紧凑。
附图说明
图1是根据本发明的张紧杆的示意性侧视图；
图2是正时传动装置的两部分示意图，其显示了正时链的行程路径，并对传统张紧杆的长度与本发明张紧杆的长度进行了比较；
图3是与图2类似的两部分示意图，其对传统传动装置与其中采用了本发明张紧杆的较小传动装置进行了比较；和
图4是传统正时传动装置与本发明正时传动装置的两部分示意图，显示了张紧柱塞的冲程之间的差异。
具体实施方式
根据本发明的张紧杆能够在围绕主动链轮和一个或多个从动链轮运行的环形的柔性传动介质中保持所需的张力。当传动介质远离主动链轮运行时，张紧杆可围绕传动介质所接近的端部附近的轴线枢轴转动。在张紧杆中，弧形的链板面与环形的柔性传动介质形成滑动接触。弧形链板面包括两个区域。第一区域是曲形的引导面区域，其引导和控制将接近的传动介质。第二区域是曲形的施压面区域，其与引导面区域连续相接，以便吸收传动介质上的位于张紧杆末端与从动链轮之间的部分中的松弛。
除了链板面是弧形的以外，张紧杆的结构可采用多种形式中的任何一种。例如，张紧杆可包括有传动链在其上滑动的合成树脂链板以及铸铝基体，这便保持了合成链板部件的形式。在称为“钩锁”式张紧杆的这类张紧杆中，链板和基体被从链板两侧伸出来的挂钩锁定成一体。在称为“滑入”式张紧杆的另一类张紧杆中，将金属加强板装到设于传动链在其上滑动的合成树脂引导主体内的纵向槽中。在称为“夹芯模制”式张紧杆的另外一类张紧杆中，通过夹芯模制工艺所形成的表层来将滑轨芯部和轨座芯部集成在一起。
任何类型的环形的柔性传动介质均可用于本发明的张紧杆中。例如，可使用传动链如滚子链、无声传动链等，或者也可使用传动带如带齿皮带等。
如图1所示，根据本发明的张紧杆100可围绕从发动机气缸体(未示出)中伸出来的轴120枢轴转动。张紧杆可以是钩锁式的，其中传动链C在其上滑动的合成树脂链板100a和用于固定链板的压铸铝基体100b通过从链板100a的两侧伸出来的挂钩100c而相互间锁定成一体。与传动链C形成滑动接触的弧形链板面110包括有曲形引导区域111，其可引导和控制传动链C的接近张紧杆的枢轴转动端的部分，还包括曲形施压区域112，其与引导区域111连续相接，以便吸收传动链C的离开张紧杆末端而运动的部分中的松弛。
凸起的曲形链板面朝向传动链C，而张紧杆另一侧上的垫块130与从张紧杆上伸出来的柱塞(未示出)相接合。柱塞与张紧杆相配合地将所需的张力传递给在汽车发动机(未示出)的主动链轮与从动链轮之间运行的传动链C。
虽然在张紧杆100中弧形链板面110包括引导区域111和施压区域112，然而也可在引导区域之前与之相连地设有非常短的曲形导入区域，其用于在传动链C接近张紧杆的邻近枢轴端时将传动链C平滑地导入到引导区域中。
在弧形链板面110中，引导区域111的曲率半径R大于施压区域112的曲率半径r。因此，与其中链板面具有恒定曲率的传统张紧杆的链板面相比，弧形链板面110弯曲得更大。
在图1所示的张紧杆中，引导区域111的长度L与施压区域112的长度l之比为约3∶1。因此，传动链C的接近张紧杆的邻近枢轴端的部分沿着一条平缓的行程线而被引导和控制。在引导区域111的曲率半径R因空间因数如发动机中的曲轴与凸轮轴之间的距离的原因为300毫米或更大的情况下，施压区域112的长度l最好是引导区域111的长度L的至少四分之一。另一方面，在引导区域111的曲率半径R为300毫米或更小的情况下，施压区域112的长度l最好是引导区域111的长度L的至少三分之一。
引导区域111和施压区域112相交的边界是连续的并具有平缓的斜度，因此可避免在传动链C于链板面110上滑动时可能会产生的显著的磨损。
由于链板面110包括从张紧杆的邻近枢轴端朝向张紧杆末端延伸的引导区域111，以及从引导区域朝向张紧杆末端延伸的曲形施压区域112，因此传动链C的接近张紧杆的邻近枢轴端的部分被引导区域111所引导和控制。
在图2到4中，曲轴上的主动链轮S1如箭头所示地旋转并与传动链C啮合，传动链C将旋转动力传递给凸轮轴上的链轮S2，其旋转方向也如箭头所示。
为了容易理解，在图中示意性地显示了图1中的张紧杆100的操作状况。然而，张紧杆的结构与图1所示的相同。如图2所示，即使张紧杆的整个长度减小了一定的量X，也能够充分地吸收因张力变化而引起的传动链C的松弛。因此，本发明的张紧杆比具有简单的弧形链板面的传统张紧杆500更短，但仍可令人满意地工作。
如图3所示，即使通过使凸轮轴的位置更接近于曲轴达一定的距离Y来缩短曲轴与凸轮轴之间的距离，也能够充分地吸收因张力变化等所引起的传动链C的松弛，并且可以抑制传动链中的背隙和振动噪音。此外，如图4所示，即使张紧装置T的柱塞冲程Z1远小于使用了传统张紧杆的张紧装置的柱塞冲程Z2，即如果Z1＜Z2，也可以充分地吸收传动链C的松弛。因此，根据本发明的张紧杆为传动装置的设计人员提供了更大的自由，可以设计出适于不同的滑动阻力、张力变化以及链条行程线变化的传动装置，这些现象都是在传动链C的工作中随着时间的过去而容易发生的。因此，本发明在汽车发动机的设计方面提供了更大的灵活性。
由于施压区域112的曲率半径r小于引导区域111的曲率半径R，因此引导区域111的长度被缩短。这样，与其中链板面具有恒定曲率的传统张紧杆相比，张紧杆的整体长度可制成为更短。因此，本发明能够显著地提高汽车发动机的紧凑性。

Claims (2)

1.一种动力传动装置，包括与主动链轮和从动链轮相接合的环形的柔性传动介质，以及用于将张力施加到所述传动介质的从所述主动链轮回到从动链轮的松边上的张紧杆，所述张紧杆具有弧形的链板面，其与所述传动介质的松边邻接并形成滑动接触，所述张紧杆可围绕着所述主动链轮附近的枢轴线枢轴转动，以便朝向或远离所述松边旋转，并且朝向所述从动链轮延伸，所述张紧杆具有邻近所述枢轴线的第一端和远离所述枢轴线的末端，所述弧形链板面包括从所述第一端附近的位置处延伸出来的曲形引导区域，其用于引导和控制所述传动介质松边上的从所述链板面的第一端附近的所述位置朝向所述从动链轮运动的部分，还包括曲形施压区域，其与所述曲形引导区域连续相接并朝向所述末端延伸，以便收紧所述传动介质的松边上的从所述引导区域朝向所述从动链轮运动的部分中的松弛，其中，所述曲形引导区域的曲率半径大于所述曲形施压区域的曲率半径。
2.一种用于将张力施加到环形的柔性传动介质的从主动链轮回到从动链轮的松边上的张紧杆，所述张紧杆具有弧形的链板面，其与所述松边邻接并形成滑动接触，所述张紧杆具有第一端和远离所述第一端的末端，并且可围绕着所述第一端附近的枢轴线枢轴转动，所述弧形链板面包括从所述第一端附近的位置处延伸出来的曲形引导区域，其用于引导和控制所述传动介质松边上的从所述链板面第一端附近的所述位置朝向从动链轮运动的部分，还包括曲形施压区域，其与所述曲形引导区域连续相接并朝向所述末端延伸，以便收紧所述传动介质的松边上的从所述引导区域朝向所述从动链轮运动的部分中的松弛，其中，所述曲形引导区域的曲率半径大于所述曲形施压区域的曲率半径。
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