專利名稱：具由摩擦制動裝置控制的后止擋裝置的正時(shí)皮帶張緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種汽車的皮帶張緊裝置，尤其涉及一種正時(shí)皮帶張緊裝置，其中臂后止擋裝置的位置由一個(gè)單向離合器和一個(gè)摩擦制動裝置控制。
背景技術(shù)：
在本技術(shù)領(lǐng)域，汽車皮帶張緊裝置已公知并用于調(diào)節(jié)各種皮帶系統(tǒng)的張緊力，比如正時(shí)皮帶。通常，一個(gè)皮帶張緊裝置包括一個(gè)可動的支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)地支承發(fā)動機(jī)或其他機(jī)械系統(tǒng)中皮帶的一部分。一個(gè)皮帶張緊裝置的臂/滑輪分總成的旋轉(zhuǎn)位置通常自動調(diào)整，以對因?yàn)榘l(fā)動機(jī)熱膨脹或收縮、及/或皮帶磨耗而導(dǎo)致的皮帶路徑長度及拉伸的增長或縮短進(jìn)行補(bǔ)償，藉此調(diào)節(jié)皮帶張力。此外，整個(gè)的張緊裝置總成通常可以人力相對于發(fā)動機(jī)本體調(diào)整，以便張緊裝置可調(diào)整到發(fā)動機(jī)上的適當(dāng)位置而不用考慮發(fā)動機(jī)的制造公差。
一個(gè)通常類型的普通皮帶張緊裝置包括一個(gè)固定結(jié)構(gòu)和一個(gè)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)，其通常由一個(gè)樞轉(zhuǎn)地安裝在所述固定的結(jié)構(gòu)上的臂/皮帶輪分總成所組成。一個(gè)螺旋彈簧環(huán)繞所述轉(zhuǎn)動構(gòu)件，而且彈簧的端部分別連接到所述固定結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)上，以向最大的皮帶張緊的位置偏壓所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)。在所述轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)從最小的皮帶張緊的位置向最大的皮帶張緊的位置移動時(shí)，所述彈簧偏壓力遞減。雖然彈簧力在所提供的運(yùn)動范圍內(nèi)變化，但是在皮帶上保持著基本上恒定的張力。美國專利4,473,362公開一種此類的張緊裝置。
另外，正時(shí)皮帶和鏈條張緊裝置通常帶有行程限制器。一個(gè)行程限制器一般包括一對固定的止擋塊，防止樞臂從正常的位置旋轉(zhuǎn)超出預(yù)先設(shè)定的距離；一個(gè)第一止擋限制樞臂向皮帶轉(zhuǎn)動，并且一般稱作“自由臂止擋塊”，一個(gè)第二止擋限制樞臂遠(yuǎn)離皮帶轉(zhuǎn)動，一般稱作“后止擋塊”。所述后止擋塊正常放置，以便即使樞臂對抗其旋轉(zhuǎn)，在皮帶中也沒有足夠的松弛以升到驅(qū)動中的任何一個(gè)鏈輪的齒之上，及從齒“跳過”或脫離。換句話說，后止擋塊設(shè)計(jì)用于避免跳齒，否則，跳齒會在各鏈輪之間引起同步誤差，進(jìn)而引起設(shè)備誤差和損害。
對于沒有提供初始的人力安裝調(diào)整的張緊裝置，且其轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)旨在補(bǔ)償發(fā)動機(jī)的制造公差，把后止擋塊放在距標(biāo)準(zhǔn)樞臂位置一定舉例處的常見做法是不可行的。換句話說，通過此種張緊裝置配置，張緊裝置臂沒有任何固定的標(biāo)準(zhǔn)位置，并因此沒有固定的后止擋塊位置，或者，因此使得在初始的張緊裝置安裝期間，必須手動或優(yōu)選地自動調(diào)整后止擋塊位置。除此之外，增加的現(xiàn)代發(fā)動機(jī)元件的平均壽命造成更長的皮帶壽命和皮帶伸展，而且因此通常要求在張緊裝置的壽命周期內(nèi)為張緊裝置的轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備更大的調(diào)整范圍。因此，如果要避免人力調(diào)整，后止擋塊位置的自動調(diào)整變得更加重要。
一些已知的張緊裝置設(shè)計(jì)提供此種張緊裝置后止擋塊的自動調(diào)整。舉例來說，美國專利4,145,934公開了一種楔結(jié)構(gòu)，其推動臂偏心器(桿)，以便一旦張緊裝置臂由張緊彈簧偏壓向皮帶時(shí)，臂不能夠旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離皮帶。同樣地，美國專利號碼4,351,636公開了一種基本相似的張緊裝置，但是帶有一個(gè)棘輪-棘爪總成而不是一個(gè)楔結(jié)構(gòu)。在美國專利4,634,407中公開了另外的一種棘輪-棘爪型張緊裝置機(jī)構(gòu)。然而，在每個(gè)專利中，一旦張緊裝置臂向皮帶旋轉(zhuǎn)時(shí)，其不能遠(yuǎn)離皮帶旋轉(zhuǎn)；因此，此種配置不允許在發(fā)動機(jī)本體的熱膨脹期間對皮帶張力進(jìn)行控制。
美國專利4,583,962公開了一種在此類設(shè)計(jì)上的改進(jìn)的方案。特別地，它公開一種允許臂向后止擋塊的有限的回行行程，以適應(yīng)發(fā)動機(jī)的熱膨脹。該專利的張緊裝置采用一種彈簧離合器型單向裝置，而且配置有一個(gè)弧形槽，以準(zhǔn)許臂向后旋轉(zhuǎn)。同樣地，美國專利4,822,322和4,834,694公開了張緊裝置，其中單向機(jī)構(gòu)采用傳統(tǒng)的單向(滾輪)離合器，而且張緊裝置臂回行行程由弧形槽控制。此外，美國專利4,808,148公開一種張緊裝置，其中，并非通過一個(gè)槽限制反向行程，而是在棘輪-棘爪總成和固定的安裝構(gòu)件之間設(shè)置一個(gè)彈性偏壓元件(比如，一個(gè)彈性材料的彈簧)。
上述的張緊裝置設(shè)計(jì)都存在下面的限制一旦后止擋塊已經(jīng)向自由臂位置移動，或者當(dāng)在不是最適宜的熱發(fā)動機(jī)運(yùn)行的條件下運(yùn)行的時(shí)候，后止擋塊不能向后移動，離開皮帶。因?yàn)楹笾箵鯄K在冷啟動和/或發(fā)動機(jī)反轉(zhuǎn)作用時(shí)，移出最適宜位置，張緊裝置臂將頻繁地接觸后止擋塊，因而造成噪音、損害、及/或元件的過早損壞。此外，此種張緊裝置不準(zhǔn)許皮帶被重新安裝或更換。
美國專利4,923,435公開一種在所述臂和一個(gè)單向離合器機(jī)構(gòu)之間設(shè)置粘性材料的張緊裝置。然而，該具體的設(shè)計(jì)不能保證所緊張的皮帶不跳齒。因?yàn)槿绻П贿B續(xù)地施加負(fù)載(當(dāng)汽車無驅(qū)動的情況下向后地運(yùn)動，使得發(fā)動機(jī)向后旋轉(zhuǎn)時(shí))，粘性材料允許張緊裝置臂旋轉(zhuǎn)，粘性材料不能用作為定位檔塊，而只能作為一個(gè)阻尼減振器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種張緊裝置克服先前技術(shù)的缺陷，其中，通過在其向自由臂位置樞轉(zhuǎn)時(shí)“跟隨”張緊裝置臂，所述止擋自動地“尋找”其適當(dāng)操作位置；其在標(biāo)準(zhǔn)或暫時(shí)的(比如震動的)皮帶負(fù)荷下，保持運(yùn)轉(zhuǎn)的后止擋塊位置；其允許人力將后止擋塊向后移動(比如，在安裝期間)，并且在足夠大的或持續(xù)很久的高皮帶負(fù)荷下使后止擋塊向后移動。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，一個(gè)正時(shí)皮帶張緊裝置帶有一個(gè)固定在發(fā)動機(jī)本體上的樞軸；一個(gè)樞轉(zhuǎn)地固定在所述樞軸上的樞臂；一可運(yùn)轉(zhuǎn)地固定在所述樞臂與一個(gè)固定結(jié)構(gòu)(比如，發(fā)動機(jī)本體)之間的扭力彈簧，用于在皮帶張緊方向(即向一個(gè)自由臂位置)偏壓所述樞臂；和一個(gè)后止擋裝置。所述后止擋裝置包括一個(gè)大體圓筒形的止動套管、一個(gè)摩擦制動(比如，由一個(gè)大體為圓筒狀的持夾器支承)、和一個(gè)單向離合器。所述止動套管和樞臂優(yōu)選地協(xié)同配置，以允許所述樞臂相對于止動套管作預(yù)定的、有限量的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所述單向離合器允許止動套管(進(jìn)而樞臂)向自由臂位置相對的自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，但是當(dāng)止動套管遠(yuǎn)離皮帶旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，即向最小皮帶張緊位置方向，止動套管嚙合到摩擦制動裝置上，同時(shí)摩擦制動裝置把所述單向離合器有效地“錨定”到一個(gè)固定的錨定點(diǎn)，比如錨定到樞軸或直接錨定到發(fā)動機(jī)本體。可選擇地，采用一個(gè)液壓連接器，比如，一種使用粘性材料的連接器，代替所述摩擦制動裝置實(shí)施。
所述摩擦制動裝置阻止臂向與諸如曲柄軸反向轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的力大小相近的皮帶力引起的最小皮帶張緊位置的運(yùn)動，但是當(dāng)樞臂人力轉(zhuǎn)動時(shí)，比如，在安裝過程中，“釋放”而且允許后止擋塊向最小皮帶張緊位置旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明中的張緊裝置配置實(shí)現(xiàn)了安裝容易、結(jié)構(gòu)簡單、并因而可以減少制造和安裝的時(shí)間和成本。
在發(fā)明的另外一個(gè)方案中，用于選擇性地傳送旋轉(zhuǎn)動力或扭矩的旋轉(zhuǎn)裝置包括一對軸向地直接彼此相互連接、并可相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。一個(gè)單向離合器彈簧一套設(shè)的關(guān)系設(shè)置在所述的一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上，并且當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的一個(gè)在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)互鎖(即不能相對轉(zhuǎn)動)，當(dāng)其在相反的方向旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，允許旋轉(zhuǎn)構(gòu)件彼此相對旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之一可以具有一個(gè)限制離合器彈簧的匝圈展開的唇，而且離合器彈簧具有一個(gè)或多個(gè)匝圈的直徑比其余匝圈的直徑大，以在離合器彈簧旋轉(zhuǎn)地互鎖旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之前，提供一定量的自由行程。


將參考附圖對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述，其中圖1是說明具有包括一個(gè)帶張緊裝置的正時(shí)皮帶總成的汽車內(nèi)燃機(jī)的局部正視圖；圖2是本發(fā)明張緊裝置的一個(gè)具體實(shí)施例的剖視圖；
圖3是圖2中止動套管和持夾器的立體圖；圖4是圖2中制動夾子的立體圖；圖5是本發(fā)明張緊裝置的另一個(gè)具體實(shí)施例的剖視圖；圖6是圖5中張緊裝置的裝配圖；圖7是本發(fā)明張緊裝置的另一個(gè)具體實(shí)施例的裝配圖；圖8是一個(gè)截面圖，說明上部的夾子套管的構(gòu)造及其與下部的底部套管示于圖7中的相對安裝關(guān)系，截面沿著一個(gè)經(jīng)過上部的夾子套管的榫的一個(gè)切平面，并且是沿著圖7中的直線8-8朝向樞臂看而示出的；圖9是本發(fā)明張緊裝置的另一個(gè)具體實(shí)施例的截面圖；圖10是本發(fā)明張緊裝置的又一個(gè)具體實(shí)施例的截面圖；和圖11是圖10中張緊裝置沿直線11-11的剖視圖，。
具體實(shí)施例方式
圖1中舉例說明了一種用于內(nèi)燃機(jī)的正時(shí)皮帶系統(tǒng)。一個(gè)帶齒的皮帶鏈輪112固定于發(fā)動機(jī)的曲柄軸113，并且所述鏈輪112驅(qū)動一內(nèi)部帶齒的皮帶114。所述帶齒的皮帶114鏈接(并且驅(qū)動)第二外面帶齒的鏈輪116，所述鏈輪116固定于發(fā)動機(jī)的一個(gè)凸輪軸118上，并因而使其旋轉(zhuǎn)。一個(gè)如本發(fā)明張緊裝置10以與皮帶114張緊的關(guān)系安裝。
如圖2所示，張緊裝置10通常由一個(gè)安裝在一繞著一樞臂20圓周延伸的滾珠軸承總成13上的皮帶輪12所組成，并且所述樞臂20偏心樞轉(zhuǎn)地安裝在一樞軸16上，比如利用一個(gè)軸頸。換句話說，皮帶輪12繞其自身的延伸穿過滾珠軸承總成13中心的旋轉(zhuǎn)軸線15旋轉(zhuǎn)，并且樞臂20(帶有與其一起樞轉(zhuǎn)的皮帶輪12)繞著樞軸16的縱軸線16c樞轉(zhuǎn)，所述軸線16c通常與皮帶輪12的旋轉(zhuǎn)軸線15間隔并平行設(shè)置。
所述樞軸16帶有縱向貫穿其中心的孔16b，并且一穿過所述孔的安裝螺栓(圖未示)把張緊裝置總成固定到發(fā)動機(jī)上。樞軸16通過一個(gè)壓配合連接到一個(gè)底板30上，在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，底板30具有一個(gè)中心突出部31以增強(qiáng)底板和樞軸之間的壓配合。
一個(gè)扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧18環(huán)繞張緊裝置的下部(如圖示)并且可運(yùn)轉(zhuǎn)地安裝在臂20和底板30之間，其一個(gè)彈簧榫舌18a進(jìn)入臂20的一個(gè)對應(yīng)的槽22內(nèi)，而另一個(gè)彈簧榫舌18b伸入一個(gè)槽33內(nèi)，所述槽33設(shè)于向上延伸的底板30的外邊緣32中。在組裝張緊裝置10的過程中，在該臂20被帶到其最終軸向位置之前，所述臂20相對于底板30旋轉(zhuǎn)，從而，預(yù)載彈簧18使得臂20向自由臂位置旋轉(zhuǎn)地偏置。止推墊圈14位于臂20和樞軸16的凸緣16a之間，并在臂20旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，減少在這些零配件之間的摩擦。
一個(gè)后止擋裝置40在臂20和底板30之間環(huán)繞樞軸16安裝。在一個(gè)具體實(shí)施例中，后止擋裝置40由一個(gè)大體上為圓筒狀的止動套管50，一直接地互相連接的、通常為圓筒狀的持夾器60，一個(gè)夾子70形式的摩擦制動構(gòu)件，一個(gè)離合器彈簧80，和一個(gè)軸套100組成。如圖4所詳示，摩擦夾70支持于持夾器60中，和樞軸16摩擦旋轉(zhuǎn)地相接合，并且持夾器60和摩擦夾70結(jié)合配置以一同繞著樞軸16旋轉(zhuǎn)，也就是作為一個(gè)單一的單元。
在一優(yōu)選形狀中，持夾器60借助于外部凸緣形式的突出部位56和在止動套管50上圓周延伸的槽段54，直接地與所述止動套管50相互連接，這些突出部位56和槽段54分別與在持夾器60上的一個(gè)內(nèi)部槽68和一個(gè)內(nèi)部環(huán)67匹配。其上設(shè)置突出部位56和槽段54的止動套管50端部借助于軸向狹槽53分成幾個(gè)狹窄的、柔性的、指狀的部分59，如圖3所顯示的。因?yàn)橹笭畈糠?9徑向是柔性的，當(dāng)所述兩個(gè)部件被裝配在一起的時(shí)候，突出部位56被迫使向內(nèi)而通過持夾器60的內(nèi)部環(huán)67，然后彈回到各自的初始位置。突出部位、環(huán)和相應(yīng)的槽相互嚙合，將會軸向地把止動套管50和持夾器60鎖在一起，而同時(shí)準(zhǔn)許他們彼此相對旋轉(zhuǎn)。止動夾子套管50和持夾器60帶有間隙地相配合，以允許在這二個(gè)元件之間的自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。止動套管由柔性材料制成，如尼龍，以促進(jìn)如此的內(nèi)部彎曲和外部的彈返。
將軸套100插入到止動套管50內(nèi)，以在張緊裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命周期內(nèi)防止突出部位56向內(nèi)塌陷。所述軸套100還可以增加所述止動套管50的整體剛性，特別是在其阻止臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的時(shí)候。
所述夾子70設(shè)計(jì)用于抓緊所述樞軸16，經(jīng)由墊片或制動鞋狀元件71，以一個(gè)預(yù)先設(shè)定大小的力，基本上或″有選擇地″把夾子70、進(jìn)而持夾器60，緊固到所述樞軸16上。所述夾子70設(shè)計(jì)成用足夠大的力抓緊樞軸16，使得克服墊片元件71和樞軸16之間的摩擦阻力，并使所述夾子70(進(jìn)而持夾器60)旋轉(zhuǎn)，相對于軸樞16的摩擦滑動所需要的轉(zhuǎn)矩大小為1)高于由皮帶力所引起的轉(zhuǎn)矩，以其他方式在有利于跳齒條件下產(chǎn)生，但是2)當(dāng)受到高于所設(shè)計(jì)的夾子70的保持扭矩的扭矩負(fù)載時(shí)，其允許夾子70(進(jìn)而持夾器60)旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，夾子70是采用具有17-4不銹鋼之類的高屈服強(qiáng)度防蝕材料制造的，在達(dá)成需要的預(yù)負(fù)荷之前準(zhǔn)許其彈簧元件具有最大程度的撓曲?？蛇x擇地，也可以采用高強(qiáng)度的碳鋼或工具鋼制造所述的夾子，并在部件上敷施防腐涂層。
如圖4所示，在一優(yōu)選形式中，所述夾子70將類似字母“C”，且在每一端帶有一個(gè)墊片或鞋狀元件71。當(dāng)夾子70被制造成這種形式的時(shí)候，所述夾子70優(yōu)選地帶有一個(gè)定位鍵72，以幫助定位所述夾子并確保其和持夾器60嚙合。所述摩擦夾子70裝配到槽73中，所述槽73環(huán)繞持夾器60部分地圓周延伸并部分地徑向延伸入所述持夾器60。墊片71通過孔74裝配，所述孔74從槽73的底部開始，一路穿過持夾器60的壁(在持夾器任一邊上的一個(gè)孔)，并因而能夠抓緊樞軸16的側(cè)面。此外，所述定位鍵72安裝在一個(gè)小槽(不可見)中，所述小槽設(shè)置在位于槽73內(nèi)的肋75(在圖3中只能看見一條)之間。這樣，定位鍵72幫助摩擦夾子70在持夾器中定位并保持其位置。
在互相連接部分的至少一處的上方，止動套管50和持夾器60分別帶有圓筒形的外表面52和62，并且?guī)в邢嗤闹睆?。所述離合器彈簧80被采用壓配合安裝在圓筒形的表面52和62的上方。離合器彈簧80的一端為一個(gè)軸向榫舌82，所述榫舌82插入到一個(gè)軸向延伸的孔51中，所述孔51位于從止動套管50伸出的一個(gè)軸向榫舌50a中，并且榫舌82使得離合器彈簧80與止動套管50一起旋轉(zhuǎn)。所述離合器彈簧80和兩個(gè)圓筒形表面52和62實(shí)現(xiàn)單向離合功能當(dāng)止動套管50在一個(gè)方向相對于持夾器60旋轉(zhuǎn)，即所述皮帶輪12和樞臂20向皮帶114旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述離合器彈簧80相對于持夾器60滑動地旋轉(zhuǎn)，并且?guī)缀鯖]有阻力，但是止動套管向相反的方向旋轉(zhuǎn)，即皮帶輪12和樞臂20遠(yuǎn)離皮帶114旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，離合器彈簧80將壓縮所有的三個(gè)部件(止動套管50，持夾器60和離合器彈簧80)。并把它們鎖在一起。具體地，所述離合器彈簧80的盤卷方向選擇使得止動套管50(其和樞臂20一起旋轉(zhuǎn)，如同下文中詳細(xì)描述的)能相對于持夾器60在所述皮帶帶動的方向上(也就是朝著自由臂的位置)自由地旋轉(zhuǎn)，但是所述離合器彈簧80將收縮，在止動套管50(通過樞臂20)向最小的皮帶拉緊位置轉(zhuǎn)動的時(shí)候，使得夾子剛性地向下作用在圓筒形表面52和62上，從而防止止動套管50相對于持夾器60在最小的皮帶拉緊的方向上旋轉(zhuǎn)。
作用在樞臂20和止動套管50之間的力，和那些作用在在止動套管50和持夾器60之間的力，可以把持夾器60軸向地壓向底板30。因此，持夾器60的底部表面優(yōu)選地設(shè)置為提供一個(gè)優(yōu)良的止推軸承表面。
取決于螺旋彈簧80的布置，所述彈簧式離合器可以用不同的方法構(gòu)成與配置?？梢岳斫猓鲭x合器彈簧傳送轉(zhuǎn)矩的能力取決于配置在每個(gè)表面上的匝圈的數(shù)量。如果有充分的軸向空間用于容納一些匝圈，可平均地或幾乎平均地把離合器彈簧80放置在每個(gè)止動套管50和持夾器60上。然而，如果軸向空間有限，圓筒形的表面之一可以做得較短，而且離合器彈簧與特定的元件的接合可以使用一個(gè)榫舌，如圖2所例示。然而，即使在那種情形中，仍然優(yōu)選在每一個(gè)圓筒形的表面上設(shè)置至少兩個(gè)匝圈，以減少作用在榫舌上的力的大小。另外，為了改善離合器彈簧向自由臂位置的滑動轉(zhuǎn)動方面的控制，優(yōu)選提供一個(gè)帶有一個(gè)環(huán)狀唇50c的止動套管，所述環(huán)狀唇50c延伸的足夠遠(yuǎn)以覆蓋至少一匝圈離合器彈簧80。所述環(huán)狀唇50c防止離合器彈簧的匝圈在彈簧開始對相對于持夾器60滑動之前過度地展開。
所述樞臂20內(nèi)有一個(gè)空腔21，所述止動套管50的軸向榫舌50a可進(jìn)入該空腔21。雖然所述空腔21與榫舌50a可以設(shè)置為緊配合，優(yōu)選地所述空腔21可以比所述軸向榫舌50a稍大一些，以允許所述樞臂20相對于止動套管50可輕微地自由旋轉(zhuǎn)。為了使后止擋裝置40上的磨損最小化，一般推薦旋轉(zhuǎn)的“游隙”的度量至少大約與由發(fā)動機(jī)的熱膨脹所引起的臂運(yùn)動及/或由發(fā)動機(jī)運(yùn)動所引起的臂振動的旋轉(zhuǎn)度量相同。這個(gè)角度范圍將會因各個(gè)發(fā)動機(jī)的構(gòu)造不同而變化，通常在20°至50°之間。所述樞臂20中還設(shè)有一個(gè)六邊形的孔23，所述六邊形的孔23中可以插入一個(gè)相應(yīng)工具，比如一個(gè)通用扳手(未顯示)或任何其他適用的桿狀或手柄狀的裝置，所述工具可以穿過止推墊圈14中的開口14a插入到所述六邊形的孔23中。
圖5和圖6視出本發(fā)明張緊裝置的另一種可能的構(gòu)造。其構(gòu)造與圖2中所示構(gòu)造相類似，但是在后止擋裝置140的構(gòu)造和安裝夾子(未顯示)的準(zhǔn)備方面有一些變化，其可以由任意能夠相對于張緊裝置的固定部件旋轉(zhuǎn)地鎖住樞臂的機(jī)械裝置組成。具體地，在后止擋裝置140中，止動套管150和持夾器160的某些特征被倒置(與前述的具體實(shí)施例相比較)，以準(zhǔn)許離合器彈簧180端部的軸向彈簧榫舌182可以固定在在持夾器160中的孔161中(而不是如圖2所示在止動套管50中)。因此，優(yōu)選地，止動套管150的圓筒狀外表面152比相應(yīng)的持夾器160的圓筒狀外表面162長，以在其上容納適當(dāng)數(shù)量的彈簧匝圈，有必要在持夾器160上形成外部突起166和外部凹槽164，并且在止動裝置150上形成相匹配或想嚙合的內(nèi)部環(huán)157和內(nèi)部凹槽158。相應(yīng)地，如圖6所示，在持夾器160中設(shè)有軸向的狹槽163，所述狹槽163形成彈性的指狀物169，以便于零件組裝。與此類似，在持夾器160中設(shè)有限制離合器彈簧180過度展開的唇160c。因?yàn)閭?cè)壓力作用在持夾器10上的可能性大大小于作用在止動套管150上的可能性，并且因?yàn)槌謯A器160只需要在高轉(zhuǎn)矩條件下相對于樞軸16旋轉(zhuǎn)，所以可取消在持夾器160和樞軸16之間設(shè)置任何軸套。
另外，在此具體實(shí)施例中，所述持夾器160和摩擦夾子170配置為使得摩擦夾子170裝配在槽173中，槽173為直徑延伸穿過持夾器160的一個(gè)槽，并且墊片171外露以與樞軸16的側(cè)表面接合。定位鍵172從摩擦夾子170向外突出(而不是如圖4所示的實(shí)施例一樣向內(nèi)突出)，并且與垂直于槽173延伸的徑向槽176配合，以把所述摩擦夾子170正確地定位并保持在所述槽173中。通過向側(cè)面將摩擦夾子170推入槽173中，直到定位鍵172與槽176對正，使得所述摩擦夾子170插入到持夾器160之中，然后徑向地移動所述摩擦夾子，使得定位鍵172嚙合到徑向的槽176之中。
安裝夾子便于張緊裝置在發(fā)動機(jī)上的安裝。具體地，當(dāng)樞臂20轉(zhuǎn)到接近或一直到最外部的后止擋位置的時(shí)候，一般地，當(dāng)張緊裝置在制造期間位于裝配線上的時(shí)候，所述夾子插入到樞臂20和某些固定元件或張緊裝置10的元件中的相應(yīng)孔中(例如，底板30)。當(dāng)安裝夾子被插入的時(shí)候，所述樞臂20不能旋轉(zhuǎn)離開工廠初始設(shè)定的位置，直到取去安裝夾子。
圖7和圖8視出本發(fā)明張緊裝置的再一種可能的構(gòu)造。其整體構(gòu)造與圖5和圖6中所示構(gòu)造相類似，但是摩擦夾子270和持夾器260的結(jié)構(gòu)不同。具體地，摩擦夾子270配置為較上述具體實(shí)施例中的摩擦夾子70和170更象一個(gè)開口環(huán)，而且摩擦夾子270配置成相較先前描述的兩個(gè)具體實(shí)施例，使與張緊裝置樞軸的摩擦接觸范圍更大。舉例來說，摩擦夾子270優(yōu)選地與樞軸圓周上大約270°以上的區(qū)域接觸。
優(yōu)選地，所述摩擦夾子270是采用不銹鋼彈簧絲做成。雖然摩擦彈簧夾子270的彈簧絲的尺寸將并且當(dāng)然會根據(jù)對抗保持摩擦夾子所需要的轉(zhuǎn)矩大小而變化，作為參考，如圖所示，制造摩擦夾子270的彈簧絲具有一個(gè)3毫米×3個(gè)毫米的方形橫截面。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)摩擦夾子270相較于上述摩擦夾子70和170，通常更容易制造，強(qiáng)度更好，而且提供更持久的抵抗轉(zhuǎn)矩性能。
另外，當(dāng)旋轉(zhuǎn)地滑滑動的時(shí)候，所述夾子270和圖4和圖6所示的夾子相比，稍有差異。當(dāng)榫舌271a是由上部的夾子套管260a推動時(shí)，將會引起夾子270略微展開，從而減少夾緊力和旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦阻力。換句話說，在期望將摩擦保持釋放的情況下，摩擦制動可構(gòu)建為至少部份地展開。因此，摩擦系數(shù)的變化將對摩擦制動釋放/滑動產(chǎn)生時(shí)的轉(zhuǎn)矩具有減小的作用。
為了容納摩擦夾子270，持夾器260由兩個(gè)零件構(gòu)成，也就是說，一個(gè)上部的止動套管260a和一個(gè)下部的底部套管260b。如同在圖8中所更清楚顯示的，所述摩擦夾子270安裝在由肩臺表面283和夾子套管260的外壁284界定的個(gè)“口袋”中。
三個(gè)桿或榫285a、285b和285c從外壁284延伸形成，并且外壁284的相關(guān)部分相應(yīng)地“增強(qiáng)”。外壁284上榫285c所在的部分設(shè)有一個(gè)孔(不可見)，并且在外壁284的下部表面(如圖7中的夾子套管260a的定向)由孔過渡到一個(gè)位于榫285c的徑向外表面287中的槽286。所述孔和所述槽287配置成容納離合器彈簧280的軸向延伸的下部榫舌282的整個(gè)或幾乎整個(gè)長度——以適合保持下部榫舌282的方式，其相對于夾子套管260a旋轉(zhuǎn)地固定離合器彈簧280(并且，相應(yīng)地，一旦組裝在一起，相對于持夾器260)。
兩個(gè)凹槽或槽288a和288b設(shè)于夾子套管260a的外壁284中，榫285c的任意一邊上被設(shè)置為容納離合器彈簧280的軸向榫舌282。如圖8所示，凹槽或槽288a和288b容納摩擦夾子270的榫舌狀的端部。凹槽288a之一相對較窄，以便采用滑動配合容納摩擦夾子270的相應(yīng)的端部271a，其把摩擦夾子270端部271a可靠地固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫欢?，另一個(gè)凹槽288b相對較寬，以便容納裝配偏差。
一般希望夾子套管260與離合器彈簧280嚙合的部分具有相對較高的摩擦系數(shù)，以幫助離合器彈簧280抓緊夾子套管260a。另一方面，也希望夾子套管260與止動套管250旋轉(zhuǎn)配合的部分具有相對較低的摩擦系數(shù)，以便于兩個(gè)部件的相對轉(zhuǎn)動。另外，夾子套管260a的彈性指狀物269應(yīng)該具有充分的彈性，當(dāng)止動套管250和夾子套管260被壓在一起時(shí)，不會折斷?？紤]到各種因素，夾子套管260可以采用不同的材料一起模塑成形制造，每種材料具有所需要的摩擦系數(shù)和柔軔度以達(dá)成這些目標(biāo)，或者所述夾子套管可以由一種同時(shí)盡可能符合所述三個(gè)條件的材料(如尼龍46)做成。
底部套管260b通常用于實(shí)現(xiàn)三個(gè)主要的目的。首先，它用于在持夾器260里面的適當(dāng)?shù)奈恢梅忾]摩擦夾子270；第二，相較于如果只有單一榫285C收到此扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況來說，它把三個(gè)榫285a、28b和285c“縛系”在一起，以便摩擦夾子270和夾子套管260a組合所成的整體能夠更好地承受扭轉(zhuǎn)的負(fù)荷(經(jīng)由離合器彈簧的軸向的榫舌282并通過離合器彈簧280環(huán)繞在夾子套管260a的圓筒形外表面上的包繞部分，施加于夾子套管260a)，；第三，當(dāng)在可能在張緊裝置中所產(chǎn)生的軸向載荷下支撐底板的時(shí)候，底部套管260b的底(如圖7中所定的方向)表面289用作止推軸承，其允許后止擋裝置240相對于底板旋轉(zhuǎn)。為了具有所述底表面289的一端可以用作一個(gè)止推軸承，底部套管260b優(yōu)選地由無充填物的尼龍制成，所述無充填物的尼龍具有較低的摩擦系數(shù)μ。
如同在圖7和圖8中進(jìn)一步所舉例說明的，底部套管260b有一個(gè)大體上為圓筒形的外壁290和一環(huán)形的端“壁”291，其外露的部分提供起止推軸承作用的底部表面289。外壁290在其上的一微小部分292徑向向外凸出，以在裝配持夾器260的時(shí)候，為安裝榫舌狀的夾子端部271a和271b提供空間。此外，一個(gè)槽293在環(huán)形端壁291軸向延伸，而且在裝配持夾器260(和張緊裝置結(jié)構(gòu)的其余部分)的時(shí)候，榫285c(在所述榫285c的槽286中放置有所述離合器彈簧280的軸向榫舌282)延伸進(jìn)入槽293(但是不超過支承面289)。額外的兩個(gè)槽(不可見)是設(shè)于環(huán)形端壁291的上部表面中的盲孔，并且被定位用于當(dāng)把持夾器260的零件裝配到一起的時(shí)候，容納另外的兩個(gè)榫285a和285b。
底部套管260b的外壁290有一個(gè)繞著外壁290的內(nèi)表面圓周地延伸的卷邊294，靠近外壁290的上邊緣(根據(jù)圖示的方向)。卷邊294與一繞著所述夾子套管260的外壁284形成的圓周延伸的鎖槽295嚙合。因此，一旦摩擦夾子270正確地放置在夾子套管260a的“口袋”中，通過把夾子套管260a和底部套管260b壓到一起，直到卷邊294咬合到鎖定槽295之中，并且榫285a、285b和285c位于底部套管260b的環(huán)形端壁291中相對應(yīng)的槽內(nèi)，而使持夾器260安裝就位。
所述底部套管260b也有一個(gè)上部的環(huán)狀唇(不可見)，該唇環(huán)繞外壁290的上部(如圖7中的定向)邊緣，在結(jié)構(gòu)上，該唇與圖2中所示的唇50c或圖5所示的唇160c相似。環(huán)狀唇的尺寸被設(shè)定為當(dāng)裝配張緊裝置的時(shí)候，可容納離合器彈簧280下部的匝圈，從而在彈簧相對于持夾器260滑動之前防止離合器彈簧280的匝圈過度展開。
所述張緊裝置(和，特別是，后止擋裝置40、140或240)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況如下所述。在所述張緊裝置和皮帶的初次安裝過程中，一般使用穿過樞軸16的孔16b并旋入到發(fā)動機(jī)中的螺栓(圖未示)，把所述張緊裝置安裝到發(fā)動機(jī)上的適當(dāng)位置，所述螺栓。如果張緊裝置有一個(gè)安裝夾子11，則所述樞臂20已經(jīng)位于最小拉緊位置，以便于皮帶的安裝。否則，如果張緊裝置沒有安裝夾子(特別是在使用現(xiàn)場再安裝張緊裝置的過程中，沒有所述夾子的情況下)，安裝張緊裝置的人員必須把樞臂20移入或靠近最小皮帶拉緊位置，以把一個(gè)皮帶安裝到張緊裝置皮帶輪12上。這可以通過在樞臂20的六邊形孔23中插入一個(gè)通用扳手并向最小的皮帶拉緊位置轉(zhuǎn)動所述樞臂20而實(shí)現(xiàn)。如果在樞臂20和止動套管50、150或250之間有一些旋轉(zhuǎn)“游隙”，且因?yàn)樵谳S向榫舌50a、150a或250a和設(shè)于樞臂20中的空腔21之間具有一些旋轉(zhuǎn)的間隙，安裝者可以感覺到的唯一初始轉(zhuǎn)動阻力來自于主彈簧18。當(dāng)“游隙”已拉緊時(shí)，安裝者還必須轉(zhuǎn)動止動套管50、150或250。因?yàn)橹箘犹坠?0、150或250經(jīng)由摩擦夾子70、170或270部分旋轉(zhuǎn)地固定在樞軸16上，安裝者還必須克服夾子70、170或270和樞軸16之間的摩擦產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力。這一摩擦阻力設(shè)計(jì)得足夠大以抵抗由發(fā)動機(jī)的反向轉(zhuǎn)動所引起的皮帶感應(yīng)力的轉(zhuǎn)矩，但是同時(shí)這一摩擦阻力足夠小，以允許安裝者向后轉(zhuǎn)動樞臂20。因此，因此安裝者始終可以把樞臂20移動到最小的皮帶拉緊位置，在此位置，皮帶被安裝在各種鏈輪和皮帶輪上。
在皮帶安裝到各種皮帶輪之后，必須允許樞臂20(進(jìn)而皮帶輪12)向皮帶自由地樞轉(zhuǎn)，以提供適當(dāng)?shù)钠埩?。如果張緊裝置帶有一個(gè)安裝夾子11，安裝者只是移除夾子11。如果臂和皮帶輪總成人力旋轉(zhuǎn)到最小拉緊位置，安裝者釋放工具(通用扳手)上的壓力并且允許主彈簧18使樞臂20(和皮帶輪12)向皮帶旋轉(zhuǎn)。一旦皮帶輪12穩(wěn)定地靠在皮帶上，可以取去工具完成安裝過程。在兩種情況下任一情況下，因?yàn)楹笾箵跹b置不對樞臂20向自由的臂位置的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生任何明顯的阻力，所以主彈簧18能夠提供必要的臂向皮帶的運(yùn)動(相應(yīng)地，提供必要的皮帶張力)。
通常，張緊裝置有時(shí)候?qū)龅竭@樣的運(yùn)行條件皮帶輪上的皮帶負(fù)載增加，進(jìn)而，在相反的方向上(也就是離開皮帶的方向上)在樞臂20上施加轉(zhuǎn)矩。兩種此類的運(yùn)行條件是發(fā)動機(jī)正常的熱膨脹之后冷啟動以及發(fā)動機(jī)反向轉(zhuǎn)動。在這些例子的每一個(gè)中，如果存在任何旋轉(zhuǎn)“游隙”，樞臂20將向后止擋裝置反向旋轉(zhuǎn)，直到在樞臂20中空腔21的相應(yīng)端面接觸止動套管50、150或250的軸向延伸的榫舌50a、150a或250a；否則(也就是說，當(dāng)所述軸向延伸的榫舌和所述空腔之間為緊配合時(shí))，所述樞臂將不會相對于所述止動套管旋轉(zhuǎn)。隨后，因?yàn)闃斜蹖⒔?jīng)由止動套管、彈簧離合器和持夾器而連接到摩擦夾子，這將防止樞臂20的反向旋轉(zhuǎn)(即轉(zhuǎn)動離開所述皮帶)，并且摩擦夾子提供足夠大的摩擦阻力限制此種反向轉(zhuǎn)動以避免跳齒，這時(shí)允許人力旋轉(zhuǎn)摩擦夾子，且因而使張緊裝置臂容易安裝或重新安裝。
在上述的具體實(shí)施例中，一個(gè)彈簧離合器提供所需的單向功能。然而，任何的已知單向裝置(比如單向滾柱離合器、棘輪與棘爪，等等)可用來把摩擦剎車和止動套管互相連接。同樣地，代替夾子，摩擦制動可以是借助于摩擦產(chǎn)生制動力的任何已知構(gòu)造。
可選擇地，如圖9所舉例說明的，代替摩擦制動裝置，所述張緊裝置可以使用一個(gè)液壓裝置構(gòu)造，所述液壓裝置設(shè)計(jì)為可以產(chǎn)生足夠的阻力和足夠的保持動力，以防止后止擋裝置反向運(yùn)動和因此臂離開皮帶的轉(zhuǎn)動(臂的此種轉(zhuǎn)動可發(fā)生跳齒)。此種液壓裝置可以是任何已知的液壓裝置或者，舉例來說，如正在審理中的專利申請09/547,108號公開的一種粘液耦合器總成(2000年4月11日申請，其公開的內(nèi)容在此處參考引用)，仍然可以獲得本發(fā)明的各種特征的優(yōu)點(diǎn)。采用此種耦合器總成340，在一個(gè)構(gòu)件381和一個(gè)第二構(gòu)件396之間設(shè)置粘性材料370，所述構(gòu)件381固定在樞軸16底部的外表面上，而所述第二構(gòu)件396可以相對于構(gòu)件381旋轉(zhuǎn)。(為例證的目的，所述第二構(gòu)件396示出為單體構(gòu)造，但是其可以是兩件式構(gòu)造——上半部和下半部，如同上述參引的專利申請09/547,108種所列舉的構(gòu)造。)當(dāng)扭轉(zhuǎn)負(fù)荷突然施加到樞臂320上，并經(jīng)由止動套管350和離合器彈簧380傳遞到第二構(gòu)件396的時(shí)候，粘性材料370阻止第二構(gòu)件396相對于構(gòu)件381旋轉(zhuǎn)(由于它的粘度)，但是當(dāng)扭轉(zhuǎn)的負(fù)荷逐漸地及/或連續(xù)地施加時(shí)，粘性材料370允許第二構(gòu)件396相對于構(gòu)件381旋轉(zhuǎn)。
比前述的止動套管短一些的止動套管350以與上述方式相似的方式連接到第二構(gòu)件396。具體地，兩個(gè)元件之間的相互連接把它們軸向地鎖在一起，但是允許一個(gè)元件相對于另一個(gè)元件旋轉(zhuǎn)。正如上述各個(gè)實(shí)施例中的離合器彈簧將止動套筒抓緊于持夾器，離合器彈簧380以大體上相同的方式把止動套管350抓緊于第二構(gòu)件396上。
通過在樞臂320和止動套管350之間設(shè)定旋轉(zhuǎn)“游隙”，如以上所描述的(比如，通過將插入止動套管350的軸向榫舌350a的空腔321制造得比所述榫舌350a大)，液壓裝置所經(jīng)受的振動量降低。這延長了所述液壓裝置的使用壽命。
在圖10和圖11中示出了本發(fā)明張緊裝置的又一個(gè)具體實(shí)施例。在此具體實(shí)施例中，所述“止動套管”450與張緊裝置樞臂420的延伸部分設(shè)計(jì)為一個(gè)整體。在此具體實(shí)施例中，離合器彈簧480有效地直接連接到張緊裝置樞臂420，離合器彈簧480的軸向榫舌482延伸進(jìn)入張緊裝置樞臂420的空腔421中。(在一個(gè)可選擇的構(gòu)造中，相應(yīng)的，離合器彈簧480的底端能夠以適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ健皧A子套管”460。)如圖11中所更清楚舉例說明，摩擦制動裝置470設(shè)計(jì)為一個(gè)環(huán)繞樞軸16下部的圓筒，且去除了所述圓筒的一個(gè)扇區(qū)472。“夾子套管”460與摩擦制動裝置470的外表面同軸并相配合。夾子套管460帶有一個(gè)鍵462，所述鍵462從夾子套管460的內(nèi)表面向內(nèi)徑向延伸，并且裝配在摩擦制動裝置470移除的扇區(qū)472中。這樣，當(dāng)夾子套管460已經(jīng)旋轉(zhuǎn)足夠的度量，接觸到被去除扇區(qū)472的壁473、474并且施加足夠的力的時(shí)候。迫使摩擦剎車裝置470繞樞軸旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，可以理解，通過樞臂420經(jīng)由離合器彈簧480傳遞轉(zhuǎn)矩到夾子套管460，而使夾子套管460相對于張緊裝置樞軸16旋轉(zhuǎn)。如果在“止動套管”450(本質(zhì)上是張緊裝置臂420的一個(gè)延伸的中心)的周圍纏繞的匝圈的數(shù)量足夠多，及/或如果離合器彈簧如舉例所說明的帶有在空腔421中可靠地放置的軸向榫舌482，所述離合器彈簧480將會連續(xù)地跟隨張緊裝置的樞臂420運(yùn)動。
然而，優(yōu)選地，為使張緊裝置有微小的“自由行程”以允許張緊裝置臂420自由旋轉(zhuǎn)一定的量(對應(yīng)于發(fā)動機(jī)的熱膨脹及/或?qū)?yīng)于皮帶驅(qū)動的動態(tài)振動)。此種自由行程可能受到兩個(gè)因素中的一個(gè)或兩個(gè)的影響，對兩者都加以舉例說明。首先，通過將夾子套管460的鍵462制造得比去除的扇區(qū)472狹窄，而使樞臂420具有一定量的旋轉(zhuǎn)游隙。此外，通過使離合器彈簧480的匝圈具有更大的直徑，如圖所示，所述總成內(nèi)可以帶有一定的旋轉(zhuǎn)游隙。這是因?yàn)橐坏斜?20開始轉(zhuǎn)動離合器彈簧480，在所述離合器彈簧能向夾子套管460產(chǎn)生任何主要的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩之前，離合器彈簧480的較大直徑的匝圈必須收縮到與其內(nèi)的表面接觸。作為另一個(gè)可選方案(未圖示)，旋轉(zhuǎn)游隙可以通過減少(或甚至完全取消)位于“止動套管”450(臂核心部)上的離合器彈簧的數(shù)量并形成一個(gè)如圓弧形的空腔421，以便張緊裝置臂420在迫使離合器彈簧跟隨臂轉(zhuǎn)動之前可以旋轉(zhuǎn)一定的量。
雖然，在上面描述并舉例說明的本發(fā)明具體實(shí)施例中，所述后止擋裝置通過后止擋裝置與樞軸16摩擦配合而阻止轉(zhuǎn)動，但是，所述張緊裝置也可能這樣構(gòu)造后止擋裝置通過與一個(gè)位置固定的部分而不是與樞軸16摩擦配合來阻止轉(zhuǎn)動，所述位置固定的部分比如底板30或者甚至發(fā)動機(jī)本身(比如，在沒有設(shè)置底板的情況下)。這些具體實(shí)施例以及其他的具體實(shí)施例都被認(rèn)為是在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)動車輛發(fā)動機(jī)的皮帶張緊裝置，其包括一個(gè)樞軸；一個(gè)樞轉(zhuǎn)安裝在所述樞軸上的樞臂；一個(gè)旋轉(zhuǎn)地支承在所述樞臂上的皮帶輪；一個(gè)在皮帶張緊的方向上偏壓所述樞臂的彈簧；和一個(gè)后止擋裝置，其包括一個(gè)單向離合器構(gòu)件和一個(gè)摩擦制動構(gòu)件，所述摩擦制動構(gòu)件通過摩擦配合相對地固定到一個(gè)錨定部分上，并且所述錨定部分相對于所述機(jī)動車輛發(fā)動機(jī)固定，所述單向離合器構(gòu)件運(yùn)轉(zhuǎn)地安置在所述樞臂和所述摩擦制動構(gòu)件之間，所述單向離合器構(gòu)件的構(gòu)造和位置設(shè)置為允許所述樞臂在所述的皮帶張緊方向上基本上自由樞轉(zhuǎn)，并且阻止所述樞臂在與所述的皮帶張緊方向相反的方向上相對于所述摩擦制動構(gòu)件樞轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于所述摩擦制動構(gòu)件和所述錨定部分之間的摩擦配合的程度，足夠大到以在所述樞臂在正常的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下受到皮帶負(fù)荷引發(fā)的轉(zhuǎn)矩的時(shí)候，阻止所述樞臂在與所述皮帶張緊方向相反方向的樞轉(zhuǎn)，并且足夠小到以允許在與所述皮帶張緊方向相反的方向上人力轉(zhuǎn)動所述樞臂。
3.如權(quán)利要求2所述的張緊裝置，其特征在于所述摩擦制動構(gòu)件設(shè)置為在與所述皮帶張緊方向相反的方向上人力樞轉(zhuǎn)所述樞臂的時(shí)候，至少部分地展開。
4.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于所述錨定部分包括所述樞軸上靠近后止擋裝置安裝部位的部分。
5.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于在所述樞臂和所述單向離合器構(gòu)件之間設(shè)有一定的游隙。
6.如權(quán)利要求5所述的張緊裝置，其特征在于所述游隙包含一個(gè)預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)分量，所述旋轉(zhuǎn)分量近似與由所述發(fā)動機(jī)的熱膨脹引起的樞臂運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)度數(shù)相同。
7.如權(quán)利要求5所述的張緊裝置，其特征在于所述游隙包括一個(gè)預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)分量，所述旋轉(zhuǎn)分量近似與由所述發(fā)動機(jī)的熱膨脹引起的樞臂運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，及由所述樞臂的動態(tài)的、由發(fā)動機(jī)引起的振動所引起的樞臂運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)度數(shù)的組合相同。
8.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置，其特征在于所述摩擦制動構(gòu)件包括一個(gè)摩擦夾子構(gòu)件，所述單向離合器構(gòu)件包括一對軸向?qū)R的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件繞所述樞軸設(shè)置，其中之一與所述樞臂嚙合，另一個(gè)包括一個(gè)與所述摩擦夾子構(gòu)件嚙合的持夾器，所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的至少一個(gè)帶有一圓筒狀部分，及其中所述單向離合器構(gòu)件進(jìn)一步包括一個(gè)離合器彈簧，所述離合器彈簧的一端套在所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的圓筒狀部分上，而所述離合器彈簧的另一端連接到所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中的另一個(gè)，由此，所述離合器彈簧允許所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在一個(gè)方向上彼此相對旋轉(zhuǎn)，而基本上阻止所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在相反的方向上彼此相對旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置，其特征在于所述持夾器包括一個(gè)上部的夾子套管構(gòu)件和一個(gè)下部的底部套管構(gòu)件，其中所述摩擦夾子構(gòu)件位于所述上部的夾子套管構(gòu)件和下部的底部套管構(gòu)件之間。
10.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置，其特征在于所述離合器彈簧帶有一個(gè)榫舌，所述離合器彈簧通過該榫舌錨定到與所述樞臂嚙合的所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上。
11.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置，其特征在于所述離合器彈簧有一個(gè)榫舌，所述離合器彈簧通過此榫舌錨定到所述持夾器。
12.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置，其特征在于所述單向離合器構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之一與所述樞臂制成一體。
13.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置，其特征在于所述一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件彼此直接軸向互相連接。
14.如權(quán)利要求13所述的張緊裝置，其特征在于所述單向離合器構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中之一與所述樞臂制成一體。
15.一種用于機(jī)動車輛發(fā)動機(jī)的皮帶張緊裝置，其包括一個(gè)樞軸；一個(gè)樞轉(zhuǎn)安裝在所述樞軸上的樞臂；一個(gè)旋轉(zhuǎn)地支承在所述樞臂上的皮帶輪；一個(gè)在皮帶張緊的方向上偏壓所述樞臂的彈簧；和一個(gè)后止擋裝置，其包括一個(gè)臂嚙合部分、一個(gè)摩擦制動構(gòu)件和一個(gè)單向離合器構(gòu)件，通過允許所述單向離合器構(gòu)件和所述摩擦制動構(gòu)件之間的相對滑動，所述后止擋裝置可使所述樞臂在所述的皮帶張緊方向上基本上自由樞轉(zhuǎn)，并且通過所述樞臂借由所述臂嚙合部分的嚙合、所述摩擦制動構(gòu)件與一個(gè)相對于所述發(fā)動機(jī)固定的錨定部位的摩擦嚙合、及所述摩擦制動構(gòu)件與所述臂嚙合部分之間的單向離合器構(gòu)件的互鎖作用，所述后止擋裝置阻止所述樞臂在與所述的皮帶張緊方向相反的方向上樞轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置，其特征在于所述摩擦制動構(gòu)件和所述錨定部分之間的所述摩擦嚙合的程度為，足夠大到以在所述樞臂在受到正常的發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的皮帶負(fù)荷引起的轉(zhuǎn)矩時(shí)，阻止所述樞臂在與所述皮帶張緊方向相反的方向樞轉(zhuǎn)，并且足夠小到以允許在與所述皮帶張緊方向相反的方向上人力轉(zhuǎn)動所述樞臂。
17.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置，其特征在于所述錨定部分包括所述樞軸上一個(gè)靠近后止擋裝置安裝部位的部分。
18.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置，其特征在于在所述樞臂和所述單向離合器構(gòu)件之間設(shè)有一定的游隙。
19.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置，其特征在于所述摩擦制動構(gòu)件包括一個(gè)摩擦夾子構(gòu)件，所述單向離合器構(gòu)件包括一對軸向?qū)R、并繞所述樞軸設(shè)置的大體上為圓筒狀的構(gòu)件，所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件其中一個(gè)與所述樞臂嚙合，另一個(gè)包括一個(gè)支承所述摩擦夾子構(gòu)件的持夾器，及其中所述單向離合器構(gòu)件包括一個(gè)離合器彈簧，所述離合器彈簧套在所述的一對大體上為圓筒狀的構(gòu)件上，并且允許所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件在一個(gè)方向上彼此相對旋轉(zhuǎn)，而基本上阻止所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件在相反方向上彼此相對旋轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的張緊裝置，其特征在于所述持夾器包括一個(gè)上部的夾子套管構(gòu)件和一個(gè)下部的底部套管構(gòu)件，其中所述摩擦夾子構(gòu)件位于所述上部夾子套管構(gòu)件和下部的底部套管構(gòu)件之間。
21.如權(quán)利要求19所述的張緊裝置，其特征在于所述離合器彈簧連接到與所述樞臂嚙合的所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件上。
22.如權(quán)利要求19所述的張緊裝置，其特征在于所述離合器彈簧連接到包括一個(gè)持夾器的所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件上。
23.如權(quán)利要求19所述的張緊裝置，其特征在于所述的一對大體上為圓筒狀的構(gòu)件彼此軸向直接地互相連接。
24.如權(quán)利要求19所述的張緊裝置，其特征在于在所述樞臂和與所述樞臂嚙合的所述大體上為圓筒狀的構(gòu)件的嚙合部分之間設(shè)有一定的游隙。
25.一種汽車的皮帶張緊裝置，其包括一可靠地安裝在發(fā)動機(jī)上的樞軸；一樞轉(zhuǎn)安裝在所述樞軸上的樞臂；一旋轉(zhuǎn)支承在所述樞臂上的皮帶輪；一構(gòu)造與設(shè)置為在皮帶張緊的方向上偏壓所述樞臂的彈簧；和一后止擋裝置，所述后止擋裝置運(yùn)轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述樞臂和一個(gè)相對于所述發(fā)動機(jī)固定的錨定部分之間，并且構(gòu)造與設(shè)置為允許所述樞臂在所述的皮帶張緊方向上基本上自由樞轉(zhuǎn)，并阻止所述樞臂在與所述的皮帶張緊方向相反的方向上樞轉(zhuǎn)，其中，所述樞臂和所述后止擋裝置配合設(shè)置為在兩者之間設(shè)定一個(gè)預(yù)先設(shè)定并有限的游隙量；并且其中，所述后止擋裝置包括一對環(huán)繞所述樞軸設(shè)置的止動構(gòu)件和一個(gè)單向離合器構(gòu)件，其中所述的止動構(gòu)件其中一個(gè)與所述樞臂嚙合，而另一個(gè)與所述的錨定部位連接，所述單向離合器構(gòu)件包括一個(gè)套在所述的一對止動構(gòu)件上的離合器彈簧，離合器彈簧允許所述止動構(gòu)件在一個(gè)方向上彼此相對樞轉(zhuǎn)，而基本上阻止所述止動構(gòu)件在一個(gè)相反的方向上彼此相對樞轉(zhuǎn)。
26.如權(quán)利要求25所述的張緊裝置，其特征在于所述止動構(gòu)件中的另一個(gè)通過與所述錨定部分相嚙合的一個(gè)摩擦制動構(gòu)件，與所述錨定部分連接。
27.如權(quán)利要求25所述的張緊裝置，其特征在于所述止動構(gòu)件中的另一個(gè)通過一個(gè)液壓裝置與所述錨定部分連接。
28.如權(quán)利要求27所述的張緊裝置，其特征在于所述止動構(gòu)件中的另一個(gè)通過粘性材料與所述錨定部分連接。
29.一個(gè)汽車的皮帶張緊裝置，其包括一可靠地安裝在發(fā)動機(jī)上的樞軸；一樞轉(zhuǎn)安裝在所述樞軸上的樞臂；一旋轉(zhuǎn)支承在所述樞臂上的皮帶輪；一構(gòu)造與設(shè)置為在皮帶張緊的方向上偏壓所述樞臂的彈簧；和一后止擋裝置，所述后止擋裝置運(yùn)轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述樞臂和一個(gè)相對于所述發(fā)動機(jī)固定的錨定部分之間，并且構(gòu)造與設(shè)置為允許所述樞臂在所述的皮帶張緊方向上基本上自由樞轉(zhuǎn)，并阻止所述樞臂在與所述的皮帶張緊方向相反的方向上樞轉(zhuǎn)，所述后止擋裝置包括一對環(huán)繞所述樞軸設(shè)置的止動構(gòu)件和一個(gè)單向離合器構(gòu)件，所述的止動構(gòu)件其中一個(gè)與所述樞臂嚙合，而另一個(gè)通過粘性材料連接到所述的錨定部分，所述單向離合器構(gòu)件包括一個(gè)套在所述的一對止動構(gòu)件上的離合器彈簧，離合器彈簧允許所述止動構(gòu)件在一個(gè)方向上彼此相對樞轉(zhuǎn)，而基本上阻止所述止動構(gòu)件在一個(gè)相反的方向上彼此相對樞轉(zhuǎn)。
30.用于選擇性地傳遞旋轉(zhuǎn)能量或轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，其包括一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其軸向彼此相互直接連接，并可以彼此相對旋轉(zhuǎn)；和一個(gè)設(shè)在所述一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件上的單向離合器彈簧，當(dāng)一個(gè)所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述單向離合器彈簧旋轉(zhuǎn)互鎖住所述的一對軸向互鎖的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，并且當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中所述的其中一個(gè)構(gòu)件在相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述單向離合器彈簧允許所述軸向互鎖的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件彼此相對旋轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求30所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述的一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件其中一個(gè)具有一個(gè)環(huán)狀的唇，所述唇部分罩蓋住所述離合器彈簧，以在所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在所述的相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制所述離合器彈簧的匝圈展開，否則此反方向的旋轉(zhuǎn)會使所述匝圈展開。
32.如權(quán)利要求30所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述離合器彈簧的至少一匝圈的直徑比所述離合器彈簧的其它匝圈的直徑大，所述大直徑的匝圈在所述離合器彈簧旋轉(zhuǎn)地互鎖住所述的一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之前，為所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件提供一定量的自由行程旋轉(zhuǎn)。
33.如權(quán)利要求32所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所述的一對旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之一具有一個(gè)環(huán)狀的唇，所述唇部分罩蓋住所述離合器彈簧一部分，以在所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在所述的相反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制所述離合器彈簧的匝圈展開，否則此反方向的旋轉(zhuǎn)會使所述匝圈展開。
全文摘要
一種張緊裝置(10)，其特征在于具有一個(gè)后止擋裝置(40)，該后止擋裝置允許樞臂(20)在一個(gè)方向自由旋轉(zhuǎn)，但不允許其向相反的方向旋轉(zhuǎn)。利用摩擦限制反向轉(zhuǎn)動，其可以承受正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下作用在樞臂(20)上的轉(zhuǎn)矩，而不會發(fā)生皮帶跳齒。在所公開的具體實(shí)施例中，后止擋裝置(40)包括軸向互鎖而且能夠彼此相對旋轉(zhuǎn)的一個(gè)止動套管(50)和一個(gè)持夾器(60)。一個(gè)離合器彈簧(80)環(huán)套并允許止動套管(50)和持夾器(60)在一個(gè)方向上相對轉(zhuǎn)動，但不允許其在相反的方向上相對轉(zhuǎn)動。保持在持夾器(60)中的一個(gè)夾子(70)與所述樞軸摩擦配合?？捎谜骋厚詈掀鞔嫠龅哪Σ翃A子。
文檔編號F16H7/08GK1599847SQ02824421
公開日2005年3月23日 申請日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月5日
發(fā)明者約瑪·J·萊特瓦拉, 杰克·斯諦普尼克, 馬萊克·弗蘭考斯基, 麥斯·K·利波維斯基, 理查德·A·福雷斯特 申請人:利滕斯汽車公司