CN1666039A - 锁定中心惰轮的张紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及此类锁定中心惰轮(10)，即具有由轴承(16)加以支承的滑轮(18)的改进型锁定中心惰轮(10)。轴承安装在张力调节构件(12)上。由于张力调节构件与双作用紧固件(24)配合而得到改进。

Description

锁定中心惰轮的张紧机构

                      发明背景

                   发明的技术领域

本发明一般涉及用于张紧皮带驱动系统的功率传送皮带的自动锁定中心惰轮。具体讲，本发明涉及一种自动锁定中心惰轮，它为皮带驱动系统提供设定的初始张力。特别是，本发明涉及这样一种皮带驱动功率传送系统的自动锁定中心惰轮，用以驱动内燃机应用的附件。

                    现有技术的说明

已知对内燃机应用一种连带附件皮带驱动系统的锁定中心惰轮，它提供初始的皮带时张力，用以去除皮带的松弛。对锁定中心惰轮的一种形式，安装要求首先将惰轮宽松地固定在位。然后安装师将惰轮，包括其支承滑轮的张紧构件和滑轮，压至功率传送皮带上，用以在皮带上形成相当的张力。将惰轮夹持于此状态下，接着，安装师必须拧紧惰轮的紧固件，用以将其固定在位。此安装过程相当费力，特别在贯通轴重复进行时尤为如此。此外，它易出错误。惰轮能用不充分的张力加以拧紧，或不用张力放置在皮带上。

另一种形式的锁定中心惰轮包含预加载弹簧。这种形式的锁定中心惰轮要求将惰轮牢固地紧固在位。然后，启动预加载弹簧，将滑轮移动至压在皮带上的张紧位置。此安装过程费力较少，也较不易出错。这种惰轮提供皮带张力不足的机会也较少。但是，在此过程中仍可能产生安装时忘记启动预加载弹簧的情况。从而没有在皮带上设置初始张力。此外，这种形式的锁定中心惰轮由于增加了附件，且设计和结构较为复杂，因而造价较贵。

现有技术的锁定中心惰轮或由于安装困难、易于出错，或由于结构虽较复杂，但安装仍较易出错而应用受限。因此，要求有这样的锁定中心惰轮，首先安装较不费力，且较不易出错，但设计和结构仍旧简单。

                      发明内容

文中披露了一种自动锁定中心惰轮。本发明是此类锁定中心惰轮，即具有由轴承加以支承的滑轮的改进型锁定中心惰轮。轴承安装在张力调节构件上。由于张力调节构件与双作用紧固件配合而得到改进。

                       附图概述

包含于说明书中的附图构成说明书的一个部分，附图中相同的标号表明相同的零件，它们展示了本发明的优选实施例，并用于结合说明书阐述本发明的原理。附图中：

图1是自动锁定中心惰轮的一个优选实施例的平面图；

图2是图1中描绘的自动锁定中心惰轮的优选实施例沿直线2-2截取的截面；

图3是自动锁定中心惰轮的一个优选实施例的平面图；

图4是图3中描绘的自动锁定中心情轮的优选实施例沿直线4-4截取的截面；

图5是自动锁定中心惰轮的一个优选实施例的平面图；而

图6是图5中描绘的自动锁定中心惰轮的优选实施例沿直线5-5截取的截面。

               优选实施例的详细说明

图1和2描述了自动锁定中心惰轮10的优选实施例。它包括具有主圆柱体部分14的张紧构件12，主圆柱体部分14支承着轴承16。所描述的轴承16是此类应用中最常用的那种，即一种滚珠轴承。但是其它类型的轴承也适用。滑轮18是以惯用形式安装在轴承16上。张紧构件12还包括次圆柱体部分20，它具有偏心孔22，此偏心孔22由此沿轴向通过，并通过主圆柱体部分14。在主圆柱体部分之上沿径向伸展的是凸缘23，它具有反作用力摩擦表面25。在次圆柱体部分20之下的是阻力摩擦表面27。

锁定中心惰轮10还包括双作用紧固件24。双作用紧固件24具有轴26，在其上有螺纹28。双作用紧固件还包括头30，它在图中是六角形的。但是，任何合适的头形状均可考虑。从轴28的临近头30外径向向外伸展的是法兰32。法兰32还包括反作用力配合表面34和环形凹槽36。反作用力配合表面34在反作用力摩擦表面25上的接触平均半径定义为反作用力半径R1。阻力摩擦表面27在支架38上的接触平均半径定义为R2。

实践中，自动锁定中心惰轮10如图1和2所示地加以组装。自动锁定中心惰轮10放置在支架38上。支架38可以是内燃机的汽缸体，或是相对汽缸体不动的独立结构。功率传送皮带40围绕滑轮18安装。双作用紧固件24拧入至支架38的配合螺纹中(未表示)。拧紧双作用紧固件24。当拧紧双作用紧固件24时：1)张紧构件12被夹紧在支架38与反作用力配合表面34之间；和2)法兰32和反作用力配合表面34旋转。

主要的是，由反作用力摩擦表面25与反作用力配合表面34之间的反作用力摩擦产生的转矩，即反作用力转矩，大于由阻力摩擦表面27与支架38的安装表面42之间的阻力摩擦产生的转矩，即阻力转矩。

这些相对转矩可通过若干种方法加以完成。一组方法是调节反作用力摩擦和阻力摩擦的相对摩擦系数。例如，可通过选择不同的材料。例如，如果双作用紧固件24和张紧构件12是普通钢，而支架38是铝，则导致反作用力摩擦的静摩擦系数将较大，约0.7；导致阻力摩擦的静摩擦系数将较小，约0.45。但是，动摩擦系数则接近得多。此外还可能有许多占优势的因素，它们可限制在此应用中应用哪些材料。因此，选择材料不能总是用作一种有效的措施。另一控制相对摩擦系数的实例是加入润滑剂以减少阻力摩擦。此外，可在表面25、27、34或42上应用各种涂层以改变相对摩擦系数。另外，表面25、27、34或42可加以毛化以改变相对摩擦系数。

另一控制相对转矩的方法是控制在其上作用反作用力摩擦和阻力摩擦的杠杆臂。显然，给予所有表面25、27、34和42的轴向力是相同的。此外，转矩是通过杠杆臂作用的力的合成。如果反作用力摩擦系数等于阻力摩擦系数，半径R1等于半径R2，则反作用力转矩等于阻力转矩。由于转矩相对杠杆臂的长度是一个线性函数，因此，在任一表面25、27、34或42打滑之前，两个半径R1与R2之比决定转矩的相对水平。这样，如描述的，使半径R1大于半径R2，造成反作用力转矩大于阻力转矩。因此可预期阻力摩擦表面27将首先相对安装表面42滑移，由于相关的摩擦系数因为从静的转变成动的而突然下降，引起阻力转矩突然下降。

在图1和2描述的实施例中，半径R1大于半径R2，当双作用紧固件24拧紧时，张紧构件12转动。由于偏心孔22的位置，张紧构件12和滑轮18移向皮带40。这导致皮带40和皮带40张紧的较长路径。一旦皮带40达到某一程度的张力，反作用力转矩减去阻力转矩将不再足以继续转动张紧构件12，于是在反作用力摩擦表面25与反作用力配合表面34之间将产生打滑。在此点之后，双作用紧固件将不再拧紧。皮带40将已被拧紧至要求的设定。还有，自动锁定中心惰轮将已被固定至支架38上。半径R1与半径R2之比可选成，或在皮带40上产生仅足以从皮带中去除松弛的张力，或任何其它操作值。

在此实施例中描述了可任选的环形凹槽36。环形凹槽36得以更显著地控制张紧构件12不再随皮带张力而旋转的点。这既使反作用力摩擦表面25与反作用力配合表面34之间的配合面积在拧紧双作用紧固件24期间更坚实，又得以提交法兰32，以致自动锁定中心惰轮适当地固定至支架38上的点较不苛刻。

图3和4的实施例所应用的原理与通过反作用力转矩与阻力转矩之差以旋转张紧构件12的原理相同。但是，张紧构件12被改造成如图3和4中描绘的平板形状。张紧构件12还包括所有必须的其余结构以支承轴承16和滑轮18。如现有实施例一样，当双作用紧固件24被放入双作用紧固件安装孔52并拧紧时，反作用力转矩是反作用力摩擦表面25与反作用力配合表面34之间的反作用力摩擦乘以半径R1产生的合成转矩。同样，阻力转矩是阻力摩擦表面27与支架38的安装表面42之间的阻力摩擦乘以半径R2产生的合成转矩。

不能期望此结构产生如现有实施例那样能在皮带40上产生同样大的张力。惰轮10能设置在皮带40上的压力值是放置在张紧构件12上的转矩除以杠杆臂的长度，此长度为从双作用紧固件至滑轮18中心的距离。由上可见，现有实施例的杠杆臂要比现有实施例的杠杆臂短得多。但是，此实施例结构的优势在于，张紧构件12是平面结构，能应用于某种发动机和功率传送驱动机的几何形状。

对那些在高张力之下运行的皮带驱动功率传送系统，提出，为稳定由自动锁定中心惰轮10提供的张力，可能必须紧固运行于紧固窄缝46内的紧固螺栓44。

图5和6的实施例的运行相似于图1和2的实施例，并应用由反作用力转矩与阻力转矩之差旋转张紧构件12的相同原理。基本差别在于张紧构件12围绕着旋转的点。在第一实施例中，张紧构件12围绕双作用紧固件24旋转。在现有实施例中，张紧构件12围绕从阻力摩擦表面27轴向伸展的枢轴48而旋转。为提供不同的旋转点，偏心孔22被张紧窄缝50所替代。

与现有实施例一样，反作用力转矩是由反作用力摩擦表面25与反作用力配合表面34之间的反作用力摩擦产生的合成转矩。同样，阻力转矩是由阻力摩擦表面27与支架38的安装表面42之间的阻力摩擦产生的合成转矩。

总之，本文说明和附图描绘的优选实施例使自动锁定中心惰轮具有简单的设计和结构，它无需费力就能安装或不易出错。

本发明的前述说明及示例性实施例已示于附图中，并根据不同的改型和替代性实施例进行详细说明。但应明白，本发明的前述说明只是为了举例，发明的范围只受限于根据现有技术观点阐明的权利要求。此外，文中示例性披露的本发明适于在缺少此处未特别披露的任何部件的情况下加以实施。

Claims (13)

1.一种改进的锁定中心惰轮，此类锁定中心惰轮具有由轴承支承的滑轮，所述轴承安装在张力调节构件上，其改进包括：所述张力调节构件与双作用紧固件相配合。

2.如权利要求1所述的改进，其特征在于，所述张力调节构件包括圆柱体部分，用于与轴承的内部部分相互配合；以及轴向由此通过的偏心孔。

3.如权利要求1所述的改进，其特征在于，所述张力调节构件包括反作用力摩擦表面和阻力摩擦表面。

4.如权利要求3所述的改进，其特征在于，所述反作用力摩擦表面与所述双作用紧固件的反作用力配合表面相配合，以便在所述张力调节构件上产生反作用力转矩，该反作用力转矩大于由所述阻力摩擦表面与安装表面相配合产生的阻力转矩。

5.如权利要求1所述的改进，其特征在于，所述张紧调节构件包括具有滑轮安装部分的臂以及双作用紧固件安装孔。

6.如权利要求1所述的改进，其特征在于，所述张力调节构件包括圆柱体部分，用于与轴承的内部部分相配合，枢轴沿轴向伸展，并偏离所述圆柱体部分的中心，曲线长槽通过所述圆柱体部分的长度而开口，其所具弧度的平均曲率确定围绕所述枢轴的半径。

7.一种锁定中心惰轮，该锁定中心惰轮包括：

滑轮，该滑轮由轴承加以支承；

所述轴承，所述轴承安装在张力调节构件上；以及

所述张力调节构件，它与双作用紧固件相配合。

8.如权利要求7所述的锁定中心惰轮，其特征在于，所述张力调节构件包括圆柱体部分，用于与轴承的内部部分协同运行；以及轴向由此通过的偏心孔。

9.如权利要求7所述的锁定中心惰轮，其特征在于，所述张力调节构件包括反作用力摩擦表面和阻力摩擦表面。

10.如权利要求9所述的锁定中心惰轮，其特征在于，所述反作用力摩擦表面与所述双作用紧固件的反作用力配合表面相配合，以便在所述张力调节构件上产生反作用力转矩，该反作用力转矩大于由所述阻力摩擦表面与安装表面相配合产生的阻力转矩。

11.如权利要求7所述的锁定中心惰轮，其特征在于，所述张力调节构件包括具有滑轮安装部分的臂以及双作用紧固件安装孔。

12.如权利要求7所述的锁定中心惰轮，其特征在于，所述张力调节构件包括圆柱体部分，用于与轴承的内部部分相配合，枢轴沿轴向伸展，并偏离所述圆柱体部分的中心，曲线长槽通过所述圆柱体部分的长度而开口，其所具弧度的平均曲率确定围绕所述枢轴的半径。

13.对皮带驱动功率传送系统施加张力的一种方法，该方法包括的步骤有：

设置滑轮组合件；

将所述滑轮组合件安装在张力调节构件上；

应用双作用紧固件将所述张力调节构件连接至支架上，该支架相对发动机汽缸体基本静心；

使功率传送皮带围绕所述滑轮组合件而指向；

通过所述双作用紧固件施加拧紧转矩而对所述功率传送皮带施加张力；以及

通过对所述双作用紧固件施加所述拧紧转矩而固定所述张力调节构件的位置。

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