用于旋转传动装置的张紧装置组件的制作方法

文档序号:5632306阅读:208来源:国知局
专利名称:用于旋转传动装置的张紧装置组件的制作方法
技术领域
本发明涉及张紧装置组件,尤其涉及用于发动机的旋转附件传动装置的张紧装置 组件。
背景技术
带传动系统用于操作与汽车发动机相关的辅助部件。例如,带传动系统用于驱动 复杂的气门机构、平衡轴、油泵、高压燃料喷射泵和水泵。在增大的封装复杂性和其对带传 动装置的布置和设计的影响的前提下,利用专用的张紧系统来保证带传动系统的整体功能 效果。通常的张紧系统包括带传动张紧装置和张紧装置臂,该张紧装置臂沿接合长度接合 带以在带上建立初始的所需张力。一段时间后,随着带传动系统的带的磨损,带变得松弛。因为带磨损了,所以张紧 系统就要可操作以去除传动系统的松弛。通常,相对长的带是必要的,这就需要能够控制长 带中的在带松紧度方面更多的潜在变化的张紧系统。一种类型的张紧系统是带有内摩擦缓 冲器的盘绕螺旋弹簧,该内摩擦缓冲器可操作以缓冲旋转运动。另一种类型的张紧系统是 与液压缓冲器同心的线性线圈系统(coil system)。在上述这些类型的张紧系统中,张紧弹 簧工作的运动(无论是旋转的还是线性的)范围都与缓冲器相同。在带有旋转带传动系统的带式交流电机起动机类型的混合动力系统中,可以通过 借助带驱动发动机曲轴来控制电动机/发电机以启动发动机。带可能承受大的动态力。张 紧系统在张紧相对长的带的同时必须充分地缓冲这些力。

发明内容
提供了用于环形传动元件的张紧装置系统,该系统通过分离的张紧部件和缓冲部 件利用了旋转运动和线性缓冲。传动元件可以是带或链。张紧装置组件包括与一段传动元 件接触并借助该传动元件可转动的可转动元件,和支撑所述可转动元件以在其上转动的第 一连杆。可转动元件可以是带轮、链轮或齿轮。扭簧可操作地将第一连杆连接至基体以相 对于该基体绕枢转点枢转。扭簧被构造成在张紧传动元件的方向上偏置可转动元件。线性 缓冲器在离枢转点一定距离处可操作地连接至第一连杆,诸如通过第二连杆或杠杆臂,并 且该线性缓冲器固定连接到基体以缓冲第一连杆的枢转运动。因此,扭簧和缓冲器彼此分 离且能够在不同的运动范围上工作。通过选择适合于希望的操作参数的弹力并通过选择维 持相对短的缓冲器移动范围的杠杆臂的长度来实现张紧功能的弹性范围,而不会折衷系统 缓冲。通过利用杠杆臂的机械效益使相对短的缓冲器移动范围具有高缓冲能力。缓冲元件 不会被为保持并收缩线性弹簧所需的结构所累,这对弹簧张紧装置来说是典型的。缓冲元 件的长度不受弹簧线直径的制约,并且因此缓冲元件的长度可能更短,需要更小的封装外 壳。张紧装置组件在发动机组件上的可获得的封装空间内在安装和取向方面具有更大的灵 活性。张紧装置组件可以是用于动力系统的旋转附件传动装置的一部分,该动力系统带
4有发动机和用于启动发动机的电动机/发电机。例如,传动元件可以是与可转动元件(可 转动元件可以是张紧装置带轮)、电动机/发电机带轮和曲轴带轮接触的带。当利用电动机 /发电机通过传动带启动发动机时,张紧装置组件张紧带并缓冲带上的动态负载。从以下的对实现本发明的最优模式的详细描述并参考附图,容易明白本发明的以 上特征和优点以及其它特征和优点。


图1是带有旋转附件传动系统和作用在该系统上的张紧装置组件的发动机的示 意性正视图;图2是相对于图1中示出的位置旋转了的图1的张紧装置组件的示意性正视图; 并且图3是图1和2的张紧装置组件的示意性的局部截面图,沿图2中示出的箭头剖 开并示出了围绕所述截面部分的张紧装置组件的扭簧。
具体实施例方式参照附图,其中在所有附图中相同的参考数字指示相同的部件,图1示出了动力 系10的一部分,动力系10包括带有发动机气缸体13的发动机12,发动机气缸体13支撑带 有曲轴带轮16的曲轴14,曲轴带轮16安装在曲轴14上。电动机/发电机18 (由支撑电 动机/发电机带轮20的电动机轴表示)安装在发动机12上。各种用于附件和其它由发动 机驱动的部件的附加带轮22、24、26、28也都支撑在发动机12上。传动带30相互连接所有 带轮16、20、22、24、26和28,以在发动机12运行时使曲轴14驱动附件。而且,电动机/发 电机18可以作为电动机被操作以通过相互连接的带轮20、16和传动带30转动曲轴14以 启动发动机12,诸如在冷启动或混合操作模式中的重启时。将驱动力分配给各种带轮20、 22、24、26和28的传动带30的有效运行由张紧装置组件34维持,张紧装置组件34可操作 以维持适当水平的带张力并缓冲带张力中的变化,如下面所描述。相互连接的带轮16、20、 22、24、26、28、传动带30和张紧装置组件34建立了有效的旋转附件传动装置36,其中张紧 装置组件34维持适当的带张力并通过与一段传动带30接触的张紧装置带轮40进行缓冲。参照附图2和3,以不同于图1中示出的取向且更具体地示出了张紧装置组件34。 张紧装置组件34包括基体41,基体41可以大体上呈板状,并具有与发动机气缸体13 (未示 出)或其它结构(例如前盖或前托架等)上的开口或孔对齐的孔42,这样基体41通过螺栓 44或其它连接装置安装到发动机,如图1所示。参照图2,张紧装置组件34还包括第一连杆45,第一连杆45带有本体部分46和 从本体部分延伸的枢转臂48。枢转臂48可以有凸出的加强肋或其它结构特征(未示出)。 张紧装置带轮40安装在枢转臂48的末端部以使张紧装置带轮40通过传动带30相对于枢 转臂48绕中心轴线自由转动,该中心轴线延伸进图2并由中心C表示。参照图3,本体部分 46具有环形开口 50,环形开口 50构造成安装到基体41的环形伸出部52,以使第一连杆45 绕枢转轴线P自由枢转,枢转轴线P延伸进图2并在图3中纵向地示出。张紧装置组件34具有扭簧54形式的张紧部件和线性缓冲器或滑柱56形式的缓 冲部件,线性缓冲器或柱56远离扭簧54。线性缓冲器56示出为液压缓冲器,但可另选为锁定型缓冲器。如本文所描述,分开张紧部件(即扭簧54)和缓冲部件(即线性缓冲器56) 会增加组装灵活性并允许减小液压缓冲器56的大小。扭簧54与枢转轴线P同心缠绕并具有第一端部55和第二端部57,第一端部55固 定至本体部分46,第二端部57固定至基体41。虽然示出的是盘簧54,但是也可以使用扭力 杆型旋转弹簧。扭簧54被缠绕以产生弹力SF,该弹力SF抵抗张紧装置带轮40上的动态的 带力,由带力F表示,带力通过第一连杆45施加至扭簧54。与通常的扭簧张紧装置组件不 同,在本体部分46和基体41之间没有设置可操作以抵抗本体部分46和基体41之间的相 对移动的缓冲元件。代替的是,通过线性液压缓冲器56提供缓冲,线性液压缓冲器56通过 连接臂58与本体部分连接,连接臂58也被称为杠杆臂或第二连杆。连接臂58绕枢转轴线 P与张紧装置带轮40的中心轴线C成角度地隔开。连接臂58在枢转点PP可枢转地连接到 缓冲器56的第一部分60。因此,缓冲器56与枢转点P间隔距离D。缓冲器56的第二部分 62通过第三连杆64固定至基体41,并且因此在基体41安装在发动机气缸体13上时第二 部分62固定连接在发动机气缸体13上。液压流体(其可以是液体或气体,如空气)填充 第一部分60和第二部分62之间的腔。当第一连杆45由克服扭簧弹力SF的带力F迫使绕枢转轴线P枢转时,导致第一 连杆45从用虚线示出的第一位置45A枢转至图2中用实线示出的第二位置,且整个张紧装 置带轮40从第一位置40A移动至图2中示出的位置。连接臂58与枢转的第一连杆45 — 起从第一位置58A转动到图2中示出的位置。这导致缓冲器56的第一部分60从用虚线指 示的第一位置60A平移至图2中示出的位置。第一部分60的端61从61A指示的位置移动 到61指示的位置。因此第一部分60相对于第二部分62移动,腔66内的液压流体缓冲该移 动。通过从液压缓冲器56去除张紧功能,并且代之以利用远离的扭簧54提供张紧,缓冲器 56的整体直径可以更小。此外,第一部分60A的移动距离Dl (即当缓冲器从第一位置60A 移动到第二位置60时在枢转点PP的位置之间)受整体距离D和扭簧54的弹簧常数影响。 连接臂58的长度,和整体长度D (连接臂58的长度是整体长度D的一部分)为缓冲力建立 机械效益以缓冲连杆45的运动。虽然具体描述了实现本发明的最优模式,但是本领域技术人员能认识到所附权利 要求的范围内的实施本发明的各种替代的设计和实施方式。
权利要求
一种用于环形传动元件的张紧装置组件,包括可转动元件,其与一段所述传动元件接触并借助该传动元件可转动;第一连杆,其支撑所述可转动元件以在其上转动;基体;扭簧,其连接所述第一连杆以相对于基体绕枢转点枢转并被构造成在张紧所述传动元件的方向上偏置所述可转动元件;和线性缓冲器,其在距所述枢转点一定距离处可操作地连接至所述第一连杆并且该缓冲器还连接到所述基体,以缓冲所述第一连杆的枢转运动。
2.如权利要求1所述的张紧装置组件,进一步包括第二连杆,其与所述可转动元件成角度隔开地从所述第一连杆延伸;其中所述线性缓 冲器连接到所述第二连杆。
3.如权利要求2所述的张紧装置组件,其中所述线性缓冲器具有连接至所述第二连杆 的第一部分和固定连接到所述基体的第二部分;并且其中所述缓冲器的线性移动距离是所 述扭簧的弹簧刚度和所述第二连杆从所述枢转点到所述缓冲器的所述第一部分的距离的 函数。
4.如权利要求3所述的张紧装置组件,还包括第三连杆,其将所述基体连接至所述线性缓冲器的所述第二部分。
5.如权利要求1所述的张紧装置组件,其与发动机和电动机/发电机结合,并且其中所 述传动元件可操作地将所述电动机/发电机连接至发动机以启动所述发动机。
6.如权利要求5所述的张紧装置组件,其中所述基体具有构造成与发动机上的开口对 齐的孔,以将所述张紧装置组件安装至所述发动机。
7.一种用于环形传动元件的张紧装置组件,包括 基体;枢转臂,其具有穿过所述基体的枢转轴线;第一可转动元件,其与一段所述传动元件接触并且远离所述枢转轴线地固定至所述枢 转臂,该第一可转动元件可借助所述传动元件绕中心轴线转动;扭簧,其将所述枢转臂连接至所述基体且被构造成具有弹力,该弹力迫使所述枢转臂 以抵抗由所述第一可转动元件上的驱动力引起的枢转; 连接臂,其从所述枢转臂延伸;和液压缓冲器,其具有固定至所述连接臂的第一部分、固定至所述基体的第二部分、和缓 冲所述第一部分和第二部分的相对运动的液压流体。
8.如权利要求7所述的张紧装置组件,其中所述液压张紧装置的特征在于没有线性弹
9.一种用于动力系统的旋转附件传动装置,该动力系统包括发动机和电动机/发电 机,包括曲轴带轮、电动机/发电机带轮、和张紧装置带轮; 与所述带轮接触的环形传动带; 枢转臂,其支撑所述带轮以在其上转动;扭簧,其连接所述枢转臂以相对于所述发动机绕枢转点枢转并且被构造成在张紧所述传动带的方向上偏置所述带轮;连接件,其从所述枢转臂延伸;和线性液压滑柱,其在距所述枢转点一定距离处可操作地连接至所述连接件并且可操作 地固定连接到所述发动机,以在借助相互连接所述带轮的所述传动带利用所述电动机/发 电机启动所述发动机时,缓冲所述带上的动态负载。
10.如权利要求9所述的旋转附件传动装置,还包括基体,其安装至所述发动机;其中所述扭簧的一端固定连接至所述基体;并且其中所 述液压滑柱通过所述基体固定连接至所述发动机。
全文摘要
本发明公开一种用于旋转传动装置的张紧装置组件。具体提供了一种用于环形传动元件的张紧装置组件,其通过分开的张紧部件和缓冲部件利用旋转运动和缓冲。所述张紧装置组件包括可转动元件,其与一段所述传动元件接触并借助该传动元件可转动;和第一连杆,其支撑所述可转动元件以在其上转动。扭簧,其连接所述第一连杆以相对于基体绕枢转点枢转。所述扭簧被构造成在张紧所述传动元件的方向上偏置所述可转动元件。线性缓冲器,其在距所述枢转点一定距离处可操作地连接至所述第一连杆,诸如通过第二连杆或杠杆臂,并且该缓冲器还与所述基体连接以缓冲所述第一连杆的枢转运动。
文档编号F16H7/08GK101915157SQ20101011470
公开日2010年12月15日 申请日期2010年2月20日 优先权日2009年2月16日
发明者W·C·德内什楚克 申请人:通用汽车环球科技运作公司
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