专利名称：可调节的张紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及张紧装置，更具体地说，涉及具有可调节基部的张紧装置。
背景技术：
为同步驱动系统设计的皮带张紧装置不能适应适当消除皮带松弛所必需的运动，所述松弛是由具有较长皮带的皮带驱动系统产生的。
本领域具有代表性的是授予Serkh(1999)的美国专利№.5,938,552，该专利批露了一种张紧装置，该装置包括基部；枢转臂，该枢转臂围绕固定在基部上的枢轴进行摆动；滑轮，该滑轮安装在枢转臂上；压缩弹簧，该弹簧的第一端操作性地连接着枢转臂而其第二端操作性地连接着蹄铁，从而使蹄铁的凸出表面压靠着枢转臂的凹进弧形表面，并通过平衡力将蹄铁保持在紧靠一凸块的适当位置，该凸块固定在基部上。
另一个具有代表性的是授予Sajczvk(1992)的美国专利专利№5,098,347(1992)。该专利批露了一种张紧装置，该装置具有安装在枢转臂上可旋转的滑轮，上述枢转臂受到弹簧的偏压。该专利描述了一种扳紧装置对支撑装置施加扭矩。
目前所需的是一种具有调节部件的张紧装置，上述调节部件用于设定一个与指示的预先确定的皮带弹力相对应的基部位置。本发明满足了这种需求。
发明内容
本发明的主要方面是提供一种具有调节部件的张紧装置，该调节部件用于设定一个与指示的预先确定的皮带弹力相对应的基部位置。
本发明的其他方面将通过本发明的下述说明内容和附图提出或明确。
可调节的张紧装置包括基部；枢转臂，该枢转臂围绕固定在基部上的枢轴进行摆动；滑轮，该滑轮安装在枢转臂上；压缩弹簧，该弹簧的第一端操作性地连接着枢转臂而其第二端操作性地连接着蹄铁，从而使蹄铁的凸出表面压靠在枢转臂的凹进弧形表面上，同时通过力的平衡将蹄铁保持在紧靠固定在基部上的一凸块的适当位置。一调节部件根据所指示的预定皮带弹力来设定一基部位置。
结合构成说明书的一部分的附图、本发明优选实施例与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1所示为包括本发明的张紧装置的汽车类的随动(同步)皮带驱动系统的示意性正视图。
图2所示为沿图3的2-2线的剖面视图且显示了本发明的一个放大的张紧装置。
图3所示为沿图2的3-3线所作的剖面视图。
图4所示为显示本发明的一些部件之间的相互关系的透视图。
图5所示为显示出调节部件的张紧装置的平面视图。
图6所示为显示出调节部件的张紧装置的平面视图。
具体实施例方式
参考图1，目的是为了描述而不是限于这种特殊的皮带驱动系统，随动或“同步”的皮带驱动系统10包括锯齿状皮带12，该锯齿状皮带12被夹带并张紧在曲轴皮带轮14、惰轮16、水泵皮带轮18、凸轮皮带轮20、21和本发明的张紧装置24的滑轮22的周围。
滑轮22与皮带12相配合且承受相邻的皮带跨度26、28的皮带拉紧所产生的皮带负载。跨度的皮带拉紧产生皮带作用力的分力BF，该分力被称为轴向载荷。皮带作用力的分力BF沿着皮带跨度26、28之间所形成的角的等分线产生。
更具体地参考图2-4，张紧装置包括基部30和围绕枢轴34摆动的枢转臂32。枢轴34可以紧固件的形式将张紧装置固定在发动机(图中未显示)上。由枢转臂决定行程的滑轮22与皮带12相配合且承受皮带作用力BF。压缩弹簧36具有第一端部38，该端部38与枢转臂32操作性地相连，如通过布置在相对于枢轴的操作半径42处的凸起部40与枢转臂32相连。该张紧装置还包括一个缓冲机构43。将衬套44、44’以公知的方式插入枢轴与枢转臂之间。也以公知的方式利用球轴承45将滑轮安装在枢转臂上。基部30还包括图5-6中所描述的工具容纳部92。
枢转臂32包括延伸部46或呈凹进的弧形表面47形式的部分，弧形表面47随着枢转臂移动且与枢轴相距径向距离48。凹进的弧形表面47通常面对枢轴34和压缩弹簧36的第二端50。
与枢轴基本同心的弧形表面47具有随意的径向距离48，该径向距离48与操作半径42相等或大于操作半径42以用于更大的缓冲。换另一种说法，半径48越大，给定的缓冲力所产生的缓冲力矩扭矩也越大。
缓冲机构43包括可移动的蹄铁52，蹄铁52具有凸出的弧形摩擦面54与枢转臂部分46的凹进弧形表面47相互补配合。蹄铁可由两部分形成且具有由摩擦材料制成的衬垫，所述摩擦材料衬垫与表面47相配合并安装在蹄铁上且由蹄铁支撑。蹄铁52具有倾斜表面56和弹簧容纳部如凸起58。弹簧容纳部面对且连接压缩弹簧的第二端50。倾斜表面56与凸块60相配合，该凸块60固定在基部上或是基部的一部分。该凸块60具有与蹄铁的倾斜表面56相配合的互补倾斜表面62。凸块的倾斜表面相对于弹簧的纵轴线64成角度R定位。
压缩弹簧36被偏置在枢转臂和蹄铁之间且将蹄铁的凸出表面54挤压紧靠枢转臂32的凹进表面47从而实现缓冲。缓冲系数是弹簧36的弹性比的函数。弹性比越大，缓冲系数越大。
再详细地参考图4，当弧形表面在顺时针方向A和逆时针方向B之间摆动时，作用在蹄铁52上的力以一种方式平衡，从而压迫蹄铁使其紧靠在倾斜表面62上。倾斜表面通过凸起58将弹簧的第二端保持在相对于基部基本固定的位置。
压缩弹簧36在蹄铁上施加弹力SF将凸出弧形表面54压靠凹进弧形表面47同时使蹄铁的倾斜表面56压靠凸块60的倾斜表面62。凹进表面47对蹄铁施加反作用力CF且倾斜表面62对蹄铁施加反作用力RF。这些力的合力作用使蹄铁紧靠倾斜表面62定位，该倾斜表面62被固定在基部上或以凸块60的形式由基部形成。
应用中，将张紧装置24布置在靠近汽车发动机的安装位置。利用紧固件如枢螺栓34、另一种销或螺栓66将张紧装置安装固定在发动机(未显示)的固定位置上。锯齿状皮带12夹入曲轴皮带轮14、惰轮16、水泵皮带轮18和凸轮皮带轮20、21的周围。扭转表面68提供一种装置，通过该装置利用扳手(这种情况下逆时针B)旋转张紧装置至远离皮带的位置从而易于皮带安装。在皮带处于正确的位置的情况下，旋转枢转臂(顺时针A)至滑轮将皮带压至图1所示的皮带配合位置。滑轮处于与皮带压紧配合的位置时锯齿状皮带12被张紧。基部30可以第二枢转臂的形式围绕枢轴34运动，然后，利用紧固件34、66将基部30保持在相对发动机固定的位置。图5-6描述了用于调节弹力的调节部件。
在操作半径42处，利用压缩弹簧推动枢转臂，在这种情况下，枢转臂沿顺时针A方向旋转而使滑轮与皮带压紧配合。压缩弹簧也压靠在可运动的蹄铁52上，利用配合的倾斜表面56、62将该蹄铁保持在相对于基部30的适当位置。弹簧36将蹄铁的凸出弧形表面54压靠在枢转臂的凹进弧形表面47上。凹进的弧形表面47相应于枢转臂32的角度运动而在A-B方向上摆动。蹄铁52利用枢转臂的凹进弧形表面47与蹄铁的凸出弧形表面54之间的摩擦面滑动来缓冲枢转臂的角度运动。来自配合的倾斜表面56、62、配合的弧形表面和弹簧作用力的平衡将弹簧的第二端50保持在相对于基部30基本固定的位置从而使弹簧偏压枢转臂并将滑轮压靠在皮带上。
随着发动机进入工作状态皮带跨度26、28的张力即刻增大，增大的力BF将皮带紧压在滑轮上且使枢转臂逆时针方向B旋转从而进一步压迫压缩弹簧36而产生增大的弹力SF。随着作用在蹄铁上的力的增加，弹簧作用力增加以压紧所述缓冲蹄铁，从而增大凹进弧形表面和凸出弧形表面47、54之间的摩擦面滑动以阻止枢转臂在逆时针方向B上的运动。一旦跨度中的张力减小和皮带的作用力BF就减小，利用压缩弹簧36快速压迫滑轮使其紧靠皮带跨度从而保持皮带张力。
图5所示为显示出调节部件的张紧装置的平面图。图5-6所示的调节部件允许在预先设定的弹力SF的情况下安装张紧装置。
参考所有的图，工具容纳部92相对于枢轴34而从基部30径向延伸出来。工具容纳部包括孔93，该孔用于容纳已知的工具(T)例如3/8″或1/2″的棘轮。应用中，径向延伸超出缓冲机构43的工具容纳部92相对于枢转施加部92更容易达到。
基部30包括指示器部91。枢转臂32具有指示部90，指示部90与指示器部91协作指示弹簧负载的相关状态。图5所示为弹簧36处于完全伸展或未施压状态(图中未显示)时的张紧装置。通过弹簧36的作用使凸块60与枢转臂配合。可以看到在这种预安装的结构中，指示器部91和指示部90没有对准。
图6所示为显示了调节部件的张紧装置的平面图。为进行安装，将张紧装置24布置在靠近汽车发动机的安装位置，利用紧固件如枢螺栓34和另一种销或螺栓66将张紧装置安装定位在发动机(未显示)上的固定位置。锯齿状的皮带12夹入图1所示的曲轴皮带轮14、惰轮16、水泵皮带轮18和凸轮皮带轮20、21的周围。枢轴34和螺栓66与装配表面松配合，没有施加全部的扭转力。
将工具(T)插入工具容纳部92中。随着皮带处于所述的正确位置，将基部30和枢转臂旋转(顺时针方向A)至滑轮将皮带压至如图1所示的与皮带配合的位置。槽96允许枢转臂32绕着螺栓66摆动。利用工具(T)使基部30进一步围绕枢轴34旋转直到指示器91与切口90对准。槽95允许基部30围绕枢轴34旋转。基部30相对于枢转臂32而围绕枢轴34的旋转压迫弹簧36。部位90和91的对准指示出适合的弹簧力SF并获得皮带张力。弹簧负载或作用力SF是弹簧36的弹性比与使部位90、91对准所需的弹簧压缩量的函数。可以根据要求选择弹簧36的弹性比从而适应所需的工作状况。将枢轴34和螺栓66旋转到适当的位置。工作中枢转臂32围绕枢轴34旋转。螺栓66与枢轴34协力将基部30固定安装在安装表面上。然后拆除工具(T)。
以上的描述只是为了说明的目的而不是限制发明的范围，本发明的范围是由附加的权利要求书决定的。另外，尽管本申请描述了发明的形式，但本领域的技术人员应理解为在不脱离本申请所描述的发明的实质和范围的情况下，可以变更结构和部件的相互关系。
权利要求
1.一种可调节的张紧装置包括基部；枢转臂，该枢转臂围绕被固定在基部上的枢轴摆动；滑轮，该滑轮被安装在枢转臂上且与皮带配合；压缩弹簧，该弹簧的第一端在相对于枢的操作半径处与枢转臂操作性地连接；缓冲机构，用于抑制枢转臂的摆动；枢转臂包括凹进的弧形表面，该凹进弧形表面随着枢转臂运动且与枢轴间隔一段距离，凹进的弧形表面通常朝向枢轴和压缩弹簧的第二端定位；缓冲机构包括一具有凸出弧形摩擦面的可移动蹄铁，该凸出弧形摩擦面与枢转臂的凹进弧形表面相互补配合，弹簧容纳部面对且连接弹簧的第二端，蹄铁的一表面部分与固定在基部上的凸块配合，弹簧对蹄铁施加弹力而使凸出弧形表面紧靠凹进表面，该凹进表面对蹄铁产生反作用力，弹簧作用力与所述反作用力结合将蹄铁压靠凸块，改进之处包括调节部，该调节部由包括工具容纳部的基部延伸出来；枢转臂上的指示器部；基部的指示器部，基部上的指示器部与枢转臂的指示器部合作指示预先确定的压缩弹簧作用力。
2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于缓冲蹄铁的表面部分和凸块均为互补的倾斜表面形式，所述倾斜表面相对于压缩弹簧的纵轴线成一定角度定位。。
3.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于枢转臂的凹进弧形表面与枢轴基本同心。
4.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于工具容纳部还包括一个孔。
5.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于工具容纳部相对于枢轴径向延伸超过缓冲机构。
全文摘要
本发明涉及可调节的张紧装置，该张紧装置包括基部；枢转臂，该枢转臂围绕被固定在基部上的枢轴进行摆动；滑轮，该滑轮安装在枢转臂上；压缩弹簧，该弹簧的第一端可操作性地连接枢转臂而其第二端可操作性地连着蹄铁，从而将上述蹄铁的凸出表面挤压紧靠着枢转臂的凹进弧形表面，而通过力的平衡将蹄铁保持紧靠一凸块的适当位置，所述凸块被固定在基部上。一调节部件允许设置一个与所指示的预先确定的皮带弹力相对应的基部位置。
文档编号F16H7/08GK1816705SQ200480018593
公开日2006年8月9日 申请日期2004年6月22日 优先权日2003年7月3日
发明者A·德克 申请人:盖茨公司