CN105308360B - 轨道式张紧器 - Google Patents

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Abstract

一种轨道式张紧器，其包括：底座；承载架，所述承载架与所述底座接合并且能围绕轴线A‑A旋转；轴颈安装至所述承载架的第一带轮；安装至所述承载架的枢转臂，所述枢转臂能围绕轴线B‑B枢转；轴颈安装至所述枢转臂的第二带轮；所述轴线B‑B能围绕轴线A‑A沿轨道运动；接合于所述承载架和枢转臂之间的弹簧；以及阻尼机构，所述阻尼机构摩擦地接合于所述承载架和底座之间，以对承载架的运动进行阻尼。

Description

轨道式张紧器
技术领域
本发明涉及一种张紧器，更特别地，涉及一种具有承载架和枢转臂的轨道式张紧器，所述承载架与底座接合并且能围绕第一轴线旋转，所述枢转臂安装至所述承载架，所述枢转臂能围绕第二轴线枢转，所述第二轴线能围绕第一轴线沿轨道运动。
背景技术
皮带张紧器被用来将荷载施加至皮带上。通常，皮带被用于在发动机应用中驱动与发动机相关联的各种附件。例如，空气调节压缩机和交流发电机为可由皮带驱动***驱动的附件中的两种。皮带张紧器可包括带轮，所述带轮轴颈安装至能在底座上枢转的臂。弹簧连接于所述臂和底座之间。弹簧还可接合阻尼机构。所述阻尼机构可包括彼此接触的摩擦表面。阻尼机构对所述臂的、由皮带传动装置的操作所引起的振动运动进行阻尼。这继而通过使活动构件上的摩擦最小化而增加皮带的预期寿命以及张紧器的预期寿命。
已经将双张紧器应用至具有荷载反向的单皮带式传动装置(比如，起动机-发电机应用)，以便对同一皮带的两个跨度中的一个或两个进行张紧。由于此类张紧器共同地对单一的皮带起作用，因此它们通常具有单个的扭力弹簧。市场需求可包括通过降低汽车的重量以及减少在引擎盖下面的构件的数量而减少排放以及提高燃料经济性。为了这些目标而采取的方法包括将起动马达的功能和交流发电机的功能合并成单一的装置：马达/发电机或发电机-起动机。此外，为了提高燃料经济性的目标，发电机-起动机推动了被称作“在空转时停止(stop-in-idle)”的特征的使用。该特征为这样的情况，在该情况下容许发动机在它通常将空转时熄灭，接着在期望汽车重新开始运动时被重新起动。该特征显著地增加了对附件皮带传动装置的需求。在该种类型的应用中，将起动机/发电机放置成经由附件皮带传动装置与曲轴机械地连通。
现有技术的代表为EPO专利第2128489B1号，该EPO专利公开了一种用于皮带传动装置的皮带张紧装置，所述皮带传动装置包括驱动机，所述驱动机具有驱动皮带轮、多个另外的皮带轮以及环形皮带，所述驱动皮带轮能由驱动轴围绕驱动轴线驱动，所述环形皮带围绕所述驱动皮带轮和另外的皮带轮缠绕，其中所述皮带张紧装置包括壳体，两个张紧臂支撑于所述壳体中以便能围绕共同的枢转轴线枢转，在所述张紧臂中存在受支撑的张紧轮，其中所述张紧轮具有平行于驱动轴线延伸的旋转轴线，其中所述张紧臂由弹簧装置相对于彼此支撑，其中在驱动皮带轮安装在驱动机的情况下，壳体可被安装使得在围绕驱动皮带轮的驱动轴的环形区域中所述壳体相对于驱动机为无接触的，其特征在于，所述张紧臂的枢转轴线布置于所述驱动皮带轮的直径内。
需要一种轨道式张紧器，所述轨道式张紧器具有：承载架，所述承载架与底座接合并且能围绕第一轴线旋转；安装至所述承载架的枢转臂，所述枢转臂能围绕第二轴线枢转，所述第二轴线能围绕所述第一轴线沿轨道运动。本发明满足了该需要。
发明内容
本发明的主要方面是提供一种轨道式张紧器，所述轨道式张紧器具有：承载架，所述承载架与底座接合并且能围绕第一轴线旋转；安装至所述承载架的枢转臂，所述枢转臂能围绕第二轴线枢转，所述第二轴线能围绕所述第一轴线沿轨道运动。
将通过本发明的以下描述以及附图指出本发明的其它方面或者使本发明的其它方面显而易见。
本发明包括一种轨道式张紧器，所述轨道式张紧器包括：底座；承载架，所述承载架与所述底座接合并且能围绕轴线A-A旋转；轴颈安装至所述承载架的第一带轮；安装至所述承载架的枢转臂，所述枢转臂能围绕轴线B-B枢转；轴颈安装至所述枢转臂的第二带轮；所述轴线B-B能围绕轴线A-A沿轨道运动；接合于所述承载架和枢转臂之间的弹簧；以及阻尼机构，所述阻尼机构摩擦地接合于所述承载架和底座之间，以对承载架的运动进行阻尼。
附图说明
被并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示例说明了本发明的优选实施例，并且，连同以下描述共同用来解释说明本发明的原理。
图1为第一实施例的前视立体图。
图2为第二实施例的前视立体图。
图3为所述第二实施例的后视立体图。
图4为所述第一实施例的后视立体图。
图5为所述第一实施例的后视图。
图6为所述第二实施例的后视图。
图7为所述第一实施例的俯视平面图。
图8为所述第二实施例的俯视平面图。
图9为所述第一实施例的前视图。
图10为所述第二实施例的前视图。
图11为来自图9的剖面11-11。
图12为来自图10的剖面12-12。
图13为来自图14的剖面13-13。
图14为所述第一实施例的侧视图。
图15为来自图9的剖面15-15。
图16为来自图10的剖面16-16。
图17为所述第二实施例的侧视图。
图18为所述第一实施例的前视分解立体图。
图19为所述第二实施例的前视分解立体图。
图20为所述第二实施例的后视分解立体图。
图21为所述第一实施例的后视分解立体图。
图22为一个替代实施例的平面图。
图23为图22的剖面图。
图24为图22中的所述替代实施例的分解图。
图25为图22中的所述实施例的俯视立体图。
图26为在发动机上的所述装置的前视图。
图27为一个替代实施例的分解图。
图28为一个替代实施例的分解图。
具体实施方式
图1为第一实施例的前视立体图。张紧器100包括底座101。底座101包括安装构件102，所述安装构件102中的每一个接收紧固件(未示出)。可将所述底座安装至车辆发动机上的从动附件，比如交流发电机或起动机-发电机。
承载架103与底座101接合，从而以旋转动作围绕轴线A-A运动。带轮104在轴承118上轴颈安装至承载架103。可将带轮104称作惰轮。带轮104在构件103上围绕轴线A-A沿轨道运动。轴线A-A并不与张紧器的任何物理部分接合或相交。底座101和承载架103中的每一个环绕轴线A-A但并不与轴线A-A相交。特别地，承载架103包括设置于一平面中的孔124，当侧向地观察时所述平面与剖面13-13共面，并且轴线A-A与所述平面垂直地相交。底座101包括设置于一平面中的孔125，当侧向地观察时所述平面与剖面13-13共面，并且轴线A-A与所述平面垂直地相交。承载架103和底座101中的每一个环绕轴线A-A但并不与轴线A-A相交。孔124和孔125为同轴的且平行的。
枢转臂105围绕轴线B-B枢转地连接至承载架103。带轮106在轴承119上轴颈安装至枢转臂105。轴线A-A和轴线B-B为平行的且并非同轴的。枢转臂105和轴线B-B围绕轴线A-A在部分圆弧中沿轨道运行。轴线B-B设置于距离轴线A-A一定距离处并且还围绕轴线A-A以恒定半径(R3)沿轨道运行。轴线B-B的、围绕轴线A-A的轨道运动的范围α可达到大约90度，但是通常小于大约50度。考虑到枢转臂105围绕轴线B-B的枢转动作，带轮106的旋转轴线至轴线A-A的半径(R1)为变化的。带轮104的旋转轴线至轴线A-A的半径(R2)为恒定的。带轮104的旋转轴线和带轮106的旋转轴线都设置于底座的外径(D)内，从而使得张紧器非常紧凑。
图2为第二实施例的前视立体图。第二实施例200进一步包括弹簧201。弹簧201包括不到一个完整的线圈，通常在端部202和端部203之间限于180度至270度之间。弹簧201接合于承载架103和枢转臂105之间。端部202接合构件107。端部203接合构件108。弹簧201朝向带轮106推动带轮104。
图3为所述第二实施例的后视立体图。弹簧201接合承载架103上的构件107以及枢转臂105上的构件108。罩109将张紧器的内部封闭，以防止碎片进入。
图4为所述第一实施例的后视立体图。带轮104和带轮106接合例如车辆发动机附件传动装置上的皮带(未示出)。所述皮带从曲轴至比如交流发电机的从动附件。枢转臂105在安装部分120上安装至承载架103。
图5为所述第一实施例的后视图。轴线A-A与轴线B-B平行但并不同轴。弹簧201的夹持力足以将它保持附接至构件107和构件108。
图6为所述第二实施例的后视图。三个安装构件102提供用于将装置附接至例如不同类型的交流发电机的灵活性。可使用比如螺栓(未示出)的紧固件。
图7为所述第一实施例的俯视平面图。
图8为所述第二实施例的俯视平面图。
图9为所述第一实施例的前视图。
图10为所述第二实施例的前视图。
图11为来自图9的剖面11-11。扭力弹簧110朝向带轮104偏置枢转臂105和带轮106。还可将枢转臂105、带轮106以及弹簧110的组合称作张紧器。
阻尼机构111封闭于底座101和罩109之间。阻尼机构111设置于承载架103和底座101之间。阻尼机构111通过阻尼机构111和底座101之间的摩擦接合对承载架103的振动运动进行阻尼。阻尼机构111在构件112处固定地附接至承载架103。
图12为来自图10的剖面12-12。阻尼机构111连接至构件112。构件112将阻尼机构111相对于承载架103保持于固定位置中。
图13为来自图14的剖面13-13。阻尼机构111在安装构件112处连接至承载架103。阻尼机构111包含于环形空间121内。
图14为所述第一实施例的侧视图。
图15为来自图9的剖面15-15。
图16为来自图10的剖面16-16。
图17为所述第二实施例的侧视图。
图18为所述第一实施例的前视分解立体图。安装部分120从承载架103径向地延伸。枢转臂105的枢转轴线为轴线B-B。承载架103的旋转轴线为轴线A-A。轴承118安装至构件126。构件126从承载架103凸出。
图19为所述第二实施例的前视分解立体图。阻尼机构111包括摩擦材料114，所述摩擦材料114附接至弓形的弹簧加载的主体115。所述弹簧加载的主体115将摩擦材料114径向向外地按压成与表面112接合。
承载架103接合衬套116。衬套116设置于承载架103和底座101之间。衬套117设置于罩109和承载架103之间。
图20为所述第二实施例的后视分解立体图。轴承119在构件127处紧固至枢转臂105。
图21为所述第一实施例的后视分解立体图。摩擦材料114摩擦地接合底座101的表面122，以对构件103的运动进行阻尼。阻尼机构111和承载架103均设置于底座101中的环形空间123中。
图22为一个替代实施例的平面图。在此实施例中，使用悬臂式枢转臂1050。弹簧2010通过端部2011安装至承载架103的安装部分1030。弹簧2010的另一端部2012接合枢转臂1050的悬臂端部1051。弹簧2010从轴线A-A径向向外地推动端部1051，这继而朝向带轮104推动带轮106，从而对皮带(未示出)加载。枢转臂1050围绕螺栓1052枢转。保持构件1014保持承载架103与底座101接合。
图23为图22的剖面图。设置于底座101和承载架103之间的为弹簧构件1010、推力构件1011、阻尼构件1012、衬套1013以及保持构件1014。弹簧构件1010包括弹簧垫圈或者贝式(Belleville)弹簧。推力构件1011与底座101接合，以使得它并不相对于底座101旋转。接片1015接合狭槽1017。阻尼构件1012与底座101接合，以使得它并不相对于底座101旋转。接片1015接合狭槽1016。
阻尼构件1012摩擦地接合承载架103，以便对承载架103的运动进行阻尼。弹簧构件1010提供法向力，以将阻尼构件1012按压在承载架103上。
图24为图22中的所述替代实施例的分解图。螺栓1053将轴承119和带轮106保持于枢转臂1050上。螺栓1040将轴承118和带轮104保持于承载架103上。防尘罩1054保护轴承119。防尘罩1041保护轴承118。防尘罩1055保护轴承118。枢转臂1050围绕套筒1031以及衬套1032枢转，它们全部通过螺栓1052保持至构件103。轴线B-B穿过螺栓1052。衬套1013设置于保持构件1014和承载架103之间。
图25为图22中的所述实施例的俯视立体图。图25中的视图为与图22中的视图相反方面视图，以示出说明本装置的灵活性，本装置的灵活性容许它适应多种交流发电机的设计以及发动机的布置。枢转臂1050在此视图中显示为处于装置的右侧上，其中枢转臂1050在图22中显示为处于装置的左侧上。除非另有说明，对于所有的实施例和构造，所有构件的描述和功能为相同的。
图26为在发动机上的装置的前视图。张紧器100被安装至起动机-发电机A/SG的前部。皮带B围绕起动机-发电机的带轮P。皮带B还接合于带轮104和带轮106之间。带轮106朝向带轮104按压，这对皮带B加载。带轮P的旋转轴线与轴线A-A对准。由皮带B所驱动的其它附件可存在于发动机上，包括空气调节压缩机AC。带轮P2还可连接至发动机水泵。皮带B由发动机曲轴带轮(未示出)驱动。起动机-发电机A/SG还可包括用于非停止/启动应用的交流发电机。
图27为一个替代实施例的分解图。除非另有说明，用于此实施例的构件对应于如图24中所描述的那些构件。第二枢转臂2050通过螺栓2052枢转地安装至承载架103。枢转臂2050在衬套2031、2032上围绕轴线C-C枢转。从轴线A-A径向地设置轴线C-C。带轮104通过轴承118轴颈安装至枢转臂2050。弹簧3010接合于枢转臂1050和枢转臂2050之间。弹簧3010对枢转臂1050和枢转臂2050起作用，从而朝向带轮104推动带轮106，这进而对皮带加载，参见图26。
图28为一个替代实施例的分解图。除非另有说明，用于此实施例的构件对应于如图27中所描述的那些构件。弹簧401接合于枢转臂1050和枢转臂2050之间。弹簧401的端部接合狭槽1070和狭槽2070。弹簧401对枢转臂1050和枢转臂2050起作用，从而朝向带轮104推动带轮106，这进而对皮带加载，参见图26。弹簧401包括压缩弹簧。
尽管本文中已经对本发明的形式进行了描述，但是对于本发明所属领域的普通技术人员而言，显而易见的是，可在部件和方法的构造和关系方面进行改变，而不脱离本文中所描述的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种张紧器，包括：
底座(101)；
承载架(103)，所述承载架(103)与所述底座接合并且能围绕轴线A-A旋转，所述承载架和底座均环绕围绕轴线A-A旋转的附件带轮；
轴颈安装至所述承载架的第一带轮(104)；
安装至所述承载架的枢转臂(105)，所述枢转臂能围绕轴线B-B枢转；
轴颈安装至所述枢转臂的第二带轮(106)；
所述轴线B-B能围绕所述轴线A-A沿轨道运动；
接合于所述承载架和枢转臂之间的第一弹簧(110)；
包括不到一个完整的线圈并接合于所述承载架和枢转臂之间的第二弹簧(201)；以及
阻尼机构(111)，所述阻尼机构(111)摩擦地接合于所述承载架和底座之间，以对承载架的运动进行阻尼。
2.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述阻尼机构固定地附接至所述承载架。
3.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述第一弹簧为扭力弹簧。
4.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述承载架和底座均形成环形孔，所述环形孔环绕所述轴线A-A。
5.一种张紧器，包括：
底座；
承载架，所述承载架与所述底座接合并且能围绕第一轴线A-A旋转，所述承载架环绕围绕所述第一轴线A-A旋转的附件带轮；
轴颈安装至所述承载架的第一带轮；
枢转臂，所述枢转臂围绕第二轴线B-B枢转地安装至所述承载架；
轴颈安装至所述枢转臂的第二带轮；
所述第二轴线B-B能围绕第一轴线A-A沿轨道运动，所述第二轴线B-B平行于所述第一轴线A-A；
第一弹簧，所述第一弹簧接合于所述枢转臂和承载架之间、朝向所述第二带轮推动所述第一带轮；
包括不到一个完整的线圈并接合于所述承载架和枢转臂之间的第二弹簧；以及
阻尼机构，所述阻尼机构摩擦地接合于所述承载架和底座之间，以对第一构件的运动进行阻尼。
6.根据权利要求5所述的张紧器，其特征在于，所述阻尼机构附接至所述承载架并且与所述底座摩擦地接合。
7.根据权利要求5所述的张紧器，其特征在于，所述承载架和底座均形成一孔，所述轴线A-A通过所述孔垂直于所述底座的平面伸出。
8.一种张紧器，包括：
底座；
与所述底座接合的承载架，所述承载架能围绕轴线A-A旋转，第一带轮轴颈安装至所述承载架，所述承载架和底座环绕附件带轮；
安装至所述承载架的枢转臂，所述枢转臂能围绕轴线B-B枢转，第二带轮轴颈安装至所述枢转臂；
所述轴线B-B能围绕轴线A-A沿轨道运动；
阻尼机构，所述阻尼机构摩擦地接合于所述承载架和底座之间，以对构件的振动进行阻尼；以及
包括不到一个完整的线圈的第一弹簧，所述第一弹簧接合于所述承载架和枢转臂之间、朝向所述第二带轮推动所述第一带轮。
9.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述轴线A-A平行于所述轴线B-B。
10.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述第二带轮的旋转轴线能相对于轴线A-A变化。
11.根据权利要求10所述的张紧器，其特征在于，所述第一带轮的旋转轴线设置于距离轴线A-A的恒定半径处。
12.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述底座和承载架均环绕轴线A-A。
13.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述第一带轮围绕轴线A-A沿轨道运动。
14.根据权利要求8所述的张紧器，进一步包括接合于所述承载架和枢转臂之间的第二弹簧。
15.根据权利要求14所述的张紧器，其特征在于，所述第一弹簧包括扭力弹簧。
16.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述阻尼机构包括固定至弓形的弹簧加载的主体的摩擦材料。
17.根据权利要求8所述的张紧器，其特征在于，所述第一带轮的旋转轴线和第二带轮的旋转轴线都设置于所述底座的外径内。
18.一种张紧器，包括：
底座；
与所述底座接合的承载架，所述承载架能围绕轴线A-A旋转，所述承载架和底座环绕围绕轴线A-A旋转的附件带轮；
轴颈安装至所述承载架的惰轮；
摩擦地接合于所述承载架和底座之间的阻尼机构；
第一张紧器，所述第一张紧器围绕轴线B-B枢转地安装至所述承载架；
所述轴线B-B设置于距离轴线A-A一定距离处；以及
接合于所述承载架和第一张紧器之间并包括不到一个完整的线圈的弹簧。
19.根据权利要求18所述的张紧器，进一步包括接合于所述承载架和第一张紧器之间的第二弹簧。
20.一种张紧器，包括：
底座；
与所述底座接合的承载架，所述承载架能围绕轴线A-A旋转；
阻尼机构，所述阻尼机构摩擦地接合于所述承载架和底座之间；
第一张紧器，所述第一张紧器围绕轴线B-B枢转地安装至所述承载架；
第二张紧器，所述第二张紧器围绕轴线C-C枢转地安装至所述承载架；
所述轴线B-B设置于距离轴线A-A的径向距离处；
所述轴线C-C设置于距离轴线A-A的径向距离处；以及
弹簧，所述弹簧接合于所述第一张紧器和第二张紧器之间。
21.根据权利要求20所述的张紧器，其特征在于，所述弹簧包括压缩弹簧。
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