專利名稱：用于油濕式皮帶傳動(dòng)裝置的滑輪張緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油濕式皮帶傳動(dòng)裝置的滑輪張緊器，所述滑輪張緊器例如用
于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
正時(shí)傳動(dòng)裝置一般包括安裝在與發(fā)動(dòng)機(jī)油路連接的隔室中的用油潤滑的鏈條或 者干式運(yùn)行的齒形皮帶。近來已經(jīng)生產(chǎn)了一種正時(shí)傳動(dòng)裝置，其中，或者所述皮帶至少部分 地浸入靜止的油中，或者例如通過借助于特殊的噴嘴而噴濺或通過由于皮帶和滑輪的運(yùn)動(dòng) 而沖擊使所述油傳送到皮帶上。 油濕式皮帶傳動(dòng)裝置比鏈條傳動(dòng)裝置輕和產(chǎn)生小的振動(dòng)。此外，油濕式皮帶傳動(dòng) 裝置的皮帶比鏈條需要更低的運(yùn)行張緊力，并且實(shí)驗(yàn)測試已經(jīng)表明，相對于傳統(tǒng)的鏈條傳 動(dòng)裝置，這種傳動(dòng)裝置允許顯著地降低燃油消耗和二氧化碳排放。 這種優(yōu)點(diǎn)還可以通過對原本設(shè)計(jì)用于鏈條傳動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行升級和改裝而
獲得。然而，鏈條傳動(dòng)裝置具有相比于皮帶傳動(dòng)裝置不同的尺寸。因此，為了將鏈條傳動(dòng)裝
置升級到皮帶傳動(dòng)裝置，皮帶傳動(dòng)裝置的所有構(gòu)件都必須裝配到原本設(shè)計(jì)用于鏈條傳動(dòng)裝
置的隔室內(nèi)?；蛘?，發(fā)動(dòng)機(jī)的一些次要部件也可以以較少改動(dòng)的方式而改變。 特別地，油濕式皮帶鏈條可以借助于自動(dòng)滑輪張緊器張緊，相對于在其中使用滑
動(dòng)瓦的鏈條傳動(dòng)裝置，這允許進(jìn)一步降低由摩擦引起的損耗。 然而，設(shè)計(jì)用于容納鏈條傳動(dòng)裝置的隔室的內(nèi)部空間使自動(dòng)滑輪張緊器沿軸向和 沿徑向的尺寸都受到很大的局限。 由本申請人提交的國際專利申請W0-Al-2006111988描述了一種用于油濕式傳動(dòng) 裝置的張緊器，其包括固定樞軸、偏心地安裝在所述樞軸上并由張緊彈簧驅(qū)動(dòng)的碟片、以及 借助于滾珠軸承同心地安裝在所述碟片上的滑輪。此外，所述張緊器包括摩擦減震(阻尼) 裝置以允許在也存在油的情況下適當(dāng)?shù)匾种破У恼袷帯?這種張緊器在軸向上緊湊，并且特別適用于安裝在設(shè)計(jì)用于與這種傳動(dòng)裝置一起 運(yùn)行的車載發(fā)動(dòng)機(jī)上的油濕式傳動(dòng)裝置。 然而，在升級鏈條傳動(dòng)裝置的情況下，還重要的是盡量減小徑向尺寸。 此外，相比于待安裝在之前設(shè)計(jì)的隔室內(nèi)的鏈條，皮帶具有進(jìn)一步減小的寬度。皮
帶的進(jìn)一步減小的寬度意味著張緊器的軸向緊湊性的提高以及支撐表面的大小的減小，所
述支撐表面例如為樞軸的圓柱表面。 另一方面，負(fù)載沒有改變或是傾向于增大并要求張緊器在減小的空間中施加相應(yīng) 的扭矩。此外，對用于油濕式皮帶傳動(dòng)裝置中的張緊器的構(gòu)件加載的比壓要求所述構(gòu)件本 身特殊的抵抗性以避免過度磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是制造出一種能夠至少部分地滿足上述要求的滑輪(皮帶輪)張緊器。 本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的張緊器實(shí)現(xiàn)。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖通過僅為非限制性的示例描述優(yōu)選實(shí)施 方式，所述附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)張緊器的軸向截面。
具體實(shí)施例方式
參見附圖，數(shù)字1總體地表示用于油濕式皮帶傳動(dòng)裝置的滑輪張緊器，所述張緊 器包括適于固定到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的壁上的基部2、繞軸線A與基部2鉸接且具有與 軸線A間隔一定距離的軸線B的偏心臂3、以及安裝到偏心臂3上的空轉(zhuǎn)滑輪4。
優(yōu)選地，空轉(zhuǎn)滑輪4與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)傳動(dòng)皮帶(未示出)的背部協(xié)同作用。
此外，張緊器1包括用于加載偏心臂3的扭簧5、以及包含潤滑劑且具有被設(shè)定形 狀從而限定出如下更詳細(xì)地描述的空轉(zhuǎn)滑輪4的外環(huán)的密封軸承6。 特別地，基部2包括限定出垂直于軸線A的平坦表面8的平坦金屬盤體7、以及與 平坦盤體7剛性連接且限定出軸線A的樞軸9。 樞軸9限定出用于容納緊固螺釘(未示出)的軸向通孔IO，所述緊固螺釘適于將 張緊器1固定到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的壁上。 樞軸9還包括與平坦盤體7剛性連接的端部12和位于端部12相反側(cè)的端部13。
在端部12和13之間，樞軸9整體地包括具有硬化層14的徑向支撐部，所述硬化 層14借助于襯套15引導(dǎo)偏心臂3的旋轉(zhuǎn)。 方便地，平坦表面8和層14被硬化以使得所述表面的硬度高于維氏硬度等級600 。 所述硬化可以借助于感應(yīng)回火、鍍鉻或鍍鎳而獲得。 偏心臂3限定出用于容納樞軸9的通孔16和與軸線B同軸的圓柱形側(cè)表面17。
方便地，軸承6在圓柱形側(cè)表面17上被驅(qū)動(dòng)，偏心臂與軸承6 —樣由鋼制成從而 基本上具有與軸承6相同的熱膨脹系數(shù)。 偏心臂3還限定出朝向平坦盤體7開口的環(huán)狀空腔18、以及面向平坦盤體7且具 有比環(huán)狀槽18的直徑大的直徑的圓環(huán)槽19。 特別地，環(huán)狀槽18容納扭簧5，圓環(huán)槽19容納與平坦表面8接觸地協(xié)同作用的優(yōu) 選地由聚酰胺4. 6構(gòu)成的摩擦環(huán)20。 此外，環(huán)狀槽18在扭簧5的徑向內(nèi)側(cè)容納襯套21，以防止扭簧5被加載時(shí)扭簧5 的簧圈與偏心臂3之間的接觸。 在相對于摩擦環(huán)20的軸向相反側(cè)，環(huán)狀空腔18借助于偏心臂3的與張緊器1的 其它摩擦裝置協(xié)同作用的頭部壁22而被封閉。 特別地，所述摩擦裝置包括布置為與頭部壁22接觸的碟片23、用于將碟片23加載 到頭部壁22上的墊片彈簧24、以及與墊片彈簧24協(xié)同作用且借助于塑性變形加工被鎖定 在樞軸9上的覆蓋盤25。 特別地，覆蓋盤25限定出多個(gè)圓形座，并且相應(yīng)地，碟片23包括多個(gè)在相應(yīng)圓形 座中滑動(dòng)的徑向周邊凸起27。
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這樣，碟片23和杯形彈簧24相對于覆蓋盤25在旋轉(zhuǎn)上固定，摩擦作用力僅被施 加到碟片23與頭部壁22接觸的表面上。 此外，偏心臂3在頭部壁22上限定出用于容納銷28的座，所述銷28平行于軸線 A且在由覆蓋盤25限定的縫槽29中滑動(dòng)?？p槽29在圓周上限定樞軸28的兩個(gè)停止位置 的邊界，從而限定偏心臂3相對于基部2的最大旋轉(zhuǎn)。銷28位于碟片23的徑向外部，并且 相對于頭部壁22凸出地延伸出足夠在周向上與覆蓋盤25協(xié)同作用以在旋轉(zhuǎn)方向上和在相 反方向上限定出偏心臂3的兩個(gè)最大角度位置的距離。 在使用中，如果達(dá)到了偏心臂3的最大角度位置中的一個(gè)，那么由摩擦碟片22和
銷28施加到封閉盤25上的切向載荷借助于封閉盤25傳遞到樞軸9上。 為了減小張緊器1的徑向尺寸，滑輪4與軸承6的外環(huán)整體結(jié)合。 特別地，軸承6的外環(huán)包括限定出用于滾動(dòng)元件的外部列、以及從相對于中心本
體的相反部分上凸出的一對翼部31以用于限定具有沿軸線A的尺寸從而與傳動(dòng)裝置的皮
帶協(xié)同作用的圓周表面32。 此外，扭簧5的簧圈具有正方形或矩形截面以相對于圓形截面的簧圈減小彈簧的
尺寸，施加到偏心臂3上的力矩相同。
自動(dòng)張緊器1允許獲得的優(yōu)點(diǎn)如下。 具有正方形或矩形截面的簧圈的扭簧5和與軸承6的外環(huán)整體地制成的滑輪4的 結(jié)合允許減小高達(dá)30%的徑向尺寸，并且允許保持施加到偏心臂3上的力矩不變。因此滑 輪張緊器1還可以被安裝到原本設(shè)計(jì)用于鏈條傳動(dòng)裝置的隔室內(nèi)。 借助于表面處理被硬化的樞軸9的表面意味著減小張緊器1的直徑和高度的可能 性。特別地，所述表面處理允許減小樞軸9的直徑和高度，而由于構(gòu)件尺寸的減小引起的比 壓的增大并不導(dǎo)致磨損的增大。 偏心臂3與軸承6的內(nèi)環(huán)一樣由鋼構(gòu)成，以使得在超過120° 、即與張緊器1接觸 的潤滑油通常達(dá)到的溫度時(shí)，傳動(dòng)載荷也保持大致恒定。 張緊器1包括摩擦元件20、24以及墊片彈簧24，所述墊片彈簧24同時(shí)加載摩擦元 件20、24以在油存在的情況下也確保適當(dāng)?shù)淖枘嶂怠１P體7接受表面處理以避免危害滑輪 4的對齊的磨損。 摩擦碟片24相對于封閉盤25固定地旋轉(zhuǎn)，并且由于利用碟片本身通過其自身的 軸向負(fù)載而產(chǎn)生的摩擦力，墊片彈簧12相對于摩擦元件24旋轉(zhuǎn)地固定。摩擦碟片24唯一 地借助于與頭部壁22接觸的表面將摩擦力矩施加到偏心臂4上。這樣，因?yàn)橛捎谀p造成 的間隙被墊片彈簧12恢復(fù)并且摩擦表面始終相同，因此對于張緊器的整個(gè)使用壽命摩擦 力矩恒定。 軸承6密封并且包含潤滑劑以使得潤滑不受隔室內(nèi)部油量的影響。的確，隔室中 的油量取決于應(yīng)用的類型并且可能在張緊器1安裝處糟糕。 銷28在與盤體7相反的軸向部分上安裝在頭部壁22上，從而不限定出對于扭簧5 的幾何結(jié)構(gòu)的任何約束，所述扭簧5可以具有寬的半徑以增大作用力矩并且用于同時(shí)保持 相對低的剛度。這樣，可以以大致恒定的方式將高力矩施加到皮帶上。
用于摩擦元件20和23的聚酰胺4. 6適于確保適當(dāng)?shù)淖枘嶂?，并且適于抵擋可燃 的油的侵害，而不會(huì)造成過度磨損。
最后清楚的是，在因?yàn)闆]有脫離所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍的情況下，可以對在此 描述和示出的張緊器1作出修改和變化。 可以阻擋摩擦碟片相對于臂的旋轉(zhuǎn)，并且可以安裝墊片彈簧以加載摩擦碟片以及 使墊片彈簧由臂旋轉(zhuǎn)地承載。 此外，可以使用聚酰胺6. 6用于摩擦元件20和23。
權(quán)利要求
一種張緊器(1)，所述張緊器(1)包括限定出軸線(A)的基部(2)、繞所述軸線(A)鉸接且由彈簧(5)加載的活動(dòng)偏心元件(3)、與所述活動(dòng)元件(3)空轉(zhuǎn)地連接的滑輪(4)，其特征在于，所述滑輪(4)限定出帶有安裝到所述活動(dòng)元件(3)上的滾動(dòng)軸承(6)的外環(huán)的單個(gè)本體，以及所述彈簧(5)為螺旋形且具有正方形或矩形橫截面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的張緊器，其特征在于，所述基部(1)包括限定出所述軸線(A) 且具有借助于表面處理被硬化的層(14)以及與所述活動(dòng)元件(3)聯(lián)接的樞軸(9)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的張緊器，其特征在于，所述支撐部(14)的硬度高于600HV。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的張緊器，其特征在于，所述表面硬化處理為鍍鎳處理。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的張緊器，其特征在于，所述軸承(6)裝配到所述 活動(dòng)元件(4)上，并且所述軸承(6)和所述活動(dòng)元件(4)由鋼制成。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的張緊器，其特征在于，所述基部(2)包括具有借 助于表面處理被硬化的表面的盤體(7)，以及所述張緊器包括布置在所述活動(dòng)元件(4)和 所述盤體(7)之間且借助于彈簧(24)加載的第一摩擦元件(20)，以及所述張緊器包括借助 于所述墊片彈簧(24)加載的第二摩擦元件(23)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的張緊器，其特征在于，所述第二摩擦元件(23)以在旋轉(zhuǎn)上固 定而在平移上可滑動(dòng)的方式與由所述基部(2)或所述活動(dòng)元件(4)承載的約束元件(25) 連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的張緊器，其特征在于，所述墊片彈簧(24)布置在所述約束元 件(14)和所述第二摩擦元件(23)之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的張緊器，其特征在于，所述第二摩擦元件(23)為包括多個(gè)凸 起(27)的碟片，所述凸起(27)平行于所述軸線(A)并且在由所述緊固元件(25)限定的相 應(yīng)的座中滑動(dòng)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的張緊器，其特征在于，所述第一和第二摩擦元 件(20、23)中的至少一個(gè)包括聚酰胺。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的張緊器，其特征在于，所述張緊器包括用于限 制所述活動(dòng)元件(3)相對于所述基部(2)的最大旋轉(zhuǎn)的止動(dòng)裝置(28、29)，以及所述止動(dòng)裝 置(28、29)由所述活動(dòng)元件(3)承載在所述盤體(7)和所述第一摩擦元件(20)的相反軸
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的張緊器，其特征在于，所述軸承(6)是包含潤滑 劑的密封軸承。
全文摘要
一種用于皮帶傳動(dòng)裝置的張緊器(1)，其包括限定出軸線(A)的基部(2)、繞所述軸線(A)鉸接且由彈簧(5)加載的活動(dòng)偏心元件(3)、與所述活動(dòng)元件(3)空轉(zhuǎn)地連接的滑輪(4)。特別地，所述滑輪(4)限定出帶有安裝到所述活動(dòng)元件(3)上的滾動(dòng)軸承(6)的外環(huán)的單個(gè)本體，以及所述彈簧(5)為螺旋形且具有正方形或矩形橫截面。
文檔編號(hào)F16H7/10GK101755147SQ200780053593
公開日2010年6月23日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月5日
發(fā)明者A·羅蘭多, F·D·利卡塔, G·帕內(nèi) 申請人:特高歐洲公司