張緊裝置及裝配這種張緊裝置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種張緊裝置，特別是用于發(fā)動機例如機動車的、非公路車輛比如拖拉機的、產(chǎn)生電力的發(fā)電機的、或海洋吊艙的內(nèi)燃機的帶張緊裝置或鏈張緊裝置。本發(fā)明還涉及一種裝配這種張緊裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機動車領(lǐng)域，公知的是，發(fā)動機通過由安裝在發(fā)動機軸上的主皮帶輪驅(qū)動的帶來驅(qū)動各種附件，比如發(fā)電機、水栗、風(fēng)扇等。該帶圍繞著分別連接到一些附件的皮帶輪旋轉(zhuǎn)。公知的是，帶的張力必須被調(diào)整在一定水平，以便有效地驅(qū)動附件，同時保持帶的令人滿意的使用壽命。這是通過使用被提供用于保持帶的張力在一定水平并且用于抑制由帶的運動所產(chǎn)生的振動的帶張緊裝置來實現(xiàn)的。
[0003]US-A-5772549公開了一種帶張緊裝置，其中錐形套筒介于接收器殼體與屬于皮帶輪托架的軸頸之間。彈簧扭轉(zhuǎn)工作，以便施加使皮帶輪托架相對于接收器殼體旋轉(zhuǎn)的扭矩。該彈簧還牽引工作，以便對著錐形套筒拉動軸頸。該彈簧的牽引力要求其終端線圈必須固定在一側(cè)上的接收器殼體和另一側(cè)上的皮帶輪托架的相應(yīng)凹部內(nèi)。因此，這兩個部分必須具有復(fù)雜的形狀，以便容納這些終端線圈，這使得它們難以鑄造。此外，錐形套筒由塑料制成，阻尼力的質(zhì)量和強度取決于幾何形狀以及套筒的表面粗糙度，而這些是難以精確控制的。
[0004]US-A-2006/0079360公開了一種帶張緊裝置，其中扭轉(zhuǎn)彈簧用來施加扭矩，而帶繩用來施加制動力。這兩個彈簧必須聯(lián)接在該裝置內(nèi)，這是很復(fù)雜的，特別是就其相應(yīng)的機械特性來說。
[0005]US-A-2008/0280713公開了一種帶張緊器，其中一系列碟形彈簧用來施加制動力，單獨使用主彈簧用于在張緊臂上產(chǎn)生扭矩。這樣的多個碟形彈簧很昂貴，并且它們必須在制造需要它們堆疊的帶張緊裝置的過程中小心地操作。因為碟形彈簧堆疊，所以該裝置在軸向方向上很龐大。此外，由于主彈簧必須圍繞碟形彈簧安裝，所以該張緊裝置在徑向方向上也很龐大。
[0006]類似的問題可能發(fā)生在同樣可以用于機動車發(fā)動機內(nèi)的鏈張緊裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的是提供一種張緊裝置，其中單個彈簧用來施加扭矩于該裝置的一個組成部件上并且產(chǎn)生阻尼力，而不依賴于錐形套筒，并且更好地控制由彈簧所施加的力。
[0008]為此，本發(fā)明涉及一種張緊裝置，包括:接收器殼體；桿臂，其安裝在所述接收器殼體上，并且可相對于所述接收器殼體圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；皮帶輪，其安裝在所述桿臂上，并且可相對于所述桿臂圍繞平行于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線的第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；以及彈簧，其安裝在所述接收器殼體和桿臂之間，并且適于施加扭矩，用于使所述桿臂圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述接收器殼體和所述桿臂圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋擰在一起，而所述彈簧施加平行于所述第一軸線的軸向阻尼力于分別設(shè)置在所述接收器殼體上和所述桿臂上的配合的螺紋部上。
[0009]由所述彈簧施加的軸向阻尼力在配合的螺紋中產(chǎn)生摩擦，并且該摩擦產(chǎn)生阻尼效果。由于本發(fā)明，所述彈簧具有雙重功能。彈簧施加彈性扭矩和阻尼力，該彈性扭矩允許相對于所述接收器殼體定位桿臂，該阻尼力允許阻尼產(chǎn)生于圍繞皮帶輪移動的帶或鏈的運動的振動。只要沒有錐形套筒和軸頸必須被互相排斥地拉動，則彈簧就不必牽引工作，以便接收器殼體和桿臂的幾何形狀可以相對簡單，因為彈簧的終端線圈可能與這兩個部件接觸，而不接合在特定的凹部中。此外，由于相對于接收器殼體旋擰和/或擰開桿臂，所以可以調(diào)整由所述彈簧施加的扭矩以及軸向阻尼力的強度。這允許相對于環(huán)境調(diào)整張緊裝置的工作條件。
[0010]根據(jù)本發(fā)明有利的但不是必須的其他方面，這種張緊裝置可以包括以任何容許的配置所采取的一個或多個以下特征:
[0011]-所述軸向力是由所述彈簧施加的壓縮力。
[0012]-所述彈簧的第一端部與在所述接收器殼體和所述桿臂之間所選擇的第一部件是一體的，圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0013]-在所述接收器殼體和所述桿臂之間所選擇的第二部件設(shè)置有用于所述彈簧的第二端部的止動件。
[0014]-所述止動件允許在將所述桿臂旋擰在所述接收器殼體上時所述彈簧的第二端部越過其，并且在相對于所述接收器殼體擰開所述桿臂時止動件阻擋所述彈簧的第二端部。
[0015]-在相對于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線直輻射的方向上，所述止動件包括相對于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的第一表面以及平行于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線的第二表面。
[0016]-所述螺紋部直接形成在所述接收器殼體上和所述桿臂上?？商娲兀雎菁y部中的至少一個形成在套筒上，該套筒沿著相對于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線的徑向方向位于所述接收器殼體和所述桿臂之間。該套筒可以與所述接收器殼體是一體的，圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且具有朝向所述桿臂徑向定向的螺紋部?？商娲兀撎淄才c所述桿臂是一體的，圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且具有朝向所述接收器殼體徑向定向的螺紋部。該套筒可以由合成材料制成，優(yōu)選地由PA66制成。
[0017]-所述接收器殼體和所述桿臂由鋁或鋁系合金制成。
[0018]本發(fā)明還涉及一種用于組裝如上文所述的張緊裝置的方法，該方法至少包括以下步驟:
[0019]-a)將所述彈簧安裝在所述接收器殼體和所述桿臂之間，以及
[0020]-b)將所述桿臂和接收器殼體旋擰在一起。
[0021]有利地，所述彈簧的第一端部與在所述接收器殼體和桿臂之間所選擇的第一部件是一體旋轉(zhuǎn)的，且第二部件設(shè)置有用于所述彈簧的第二端部的止動件，而所述方法至少還包括以下步驟:
[0022]-c)將所述彈簧的第一端部與所述第一部件緊固，圍繞所述第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，以及
[0023]-d)在步驟b)之后，相對于所述接收器殼體擰開所述桿臂，并且使所述彈簧的第二端部抵接著所述止動件。
[0024]優(yōu)選地，所述方法至少還包括步驟e):在步驟d)之后，相對于所述接收器殼體進一步擰開所述桿臂，以便產(chǎn)生由所述接收器殼體和桿臂之間的彈簧所施加的扭矩，并且調(diào)整所述軸向阻尼力的數(shù)值。
【附圖說明】
[0025]參照附圖，根據(jù)下面的說明書，本發(fā)明及其優(yōu)點將得到更好地理解，給出的實施例僅作為說明性示例，并不限制本發(fā)明的范圍。在附圖中:
[0026]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的帶張緊裝置的前視圖；
[0027]-圖2是沿著圖1的線I1-1I的放大剖視圖；
[0028]-圖3是圖1和2的帶張緊裝置的分解透視圖；
[0029]-圖4是圖2上的細節(jié)IV的部分剖視圖，其中省略了接收器殼體的中央部分和桿臂的中央部分，以便示出彈簧和齒的位置；以及
[0030]-圖5是用于根據(jù)本發(fā)明第二實施例的張緊裝置的類似于圖2的剖視圖。
【具體實施方式】
[0031]圖1至4上所示的帶張緊裝置2包括接收器殼體4，其適于安裝在機動車輛的未進一步所示的內(nèi)燃機的曲軸箱上。帶張緊裝置2還包括桿臂6，其相對于接收器殼體4可樞轉(zhuǎn)地安裝成圍繞由接收器殼體4所限定的第一旋轉(zhuǎn)軸線X4。
[0032]接收器殼體可以通過任何已知的裝置比如螺釘、螺栓或鉚釘安裝在曲軸箱上。
[0033]桿臂6配備有由合成材料制成的皮帶輪8，其圍繞由桿臂6限定且平行于軸線X4的第二旋轉(zhuǎn)軸線X6自由轉(zhuǎn)動。滾珠軸承10圍繞桿臂6的圓筒形延伸部62支撐皮帶輪8。滾珠軸承10包括圍繞延伸部62安裝的內(nèi)圈102、徑向安裝在皮帶輪8內(nèi)的外圈104以及介于內(nèi)外圈102、104之間的一系列滾珠106。螺釘12插入延伸部62的螺紋孔622內(nèi)，并且推壓內(nèi)圈102抵靠著延伸部62的肩部624，其將圈102圍繞延伸部62固定。皮帶輪8配備有蓋82，其在圖1的方向上隱藏軸承10和螺釘12。
[0034]如圖1和2上的假想線所示，帶B可以圍繞皮帶輪8的外周表面84旋轉(zhuǎn)，如對于帶張緊裝置來說眾所周知。
[0035]皮帶輪8相對于軸線X4的角位置影響帶B的張力。該角位置由彈簧14所施加的扭矩Tl確定，該彈簧屬于帶張緊裝置2并且介于物件4和6之間。
[0036]更確切地說，接收器殼體4形成中心轂42、周邊裙部44和中間裙部46，它們?nèi)级ㄐ挠谳S線X4上?？盏目臻gS4(沿徑向相對于軸線X4)限定在裙部44和46之間，并且容納彈簧14的第一部分。
[0037]另一方面，桿臂6包括中心輪轂64和周邊裙部66，它們都定心于軸線X4上?？盏目臻gS6 (沿徑向相對于軸線X4)限定在物件64和66之間，并且其容納彈簧4的第二部分。
[0038]空間S4和S6是環(huán)形的，并且沿著平行于軸線X4的方向?qū)?zhǔn)。它們具有相同的徑向厚度。48表示空的空間S4的底表面，其是垂直于軸線X4并連接裙部44和46的環(huán)形表面。同樣地，68表示空的空間66的底表面，其是環(huán)形的，垂直于軸線X4并連接輪轂64和裙部66。
[0039]彈簧14的第一終端線圈142被固定地連接到底表面68。例如，終端線圈142的自由端143錨固在桿臂6內(nèi)，或者通過任何其他裝置固定在該部件上?？商娲鼗蚪Y(jié)合地，線圈142可以焊接或粘接到表面68。因此，當(dāng)桿臂4相對于接收器殼體4圍繞軸線X4旋轉(zhuǎn)時，彈簧4也圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)。
[0040]144表不彈簧14的第二終端線圈，其相對著終端線圈142。146表不線圈144的自由端。
[0041]輪轂64的外形狀是這樣的，其由中間裙部46部分地包圍。由彈性材料比如彈性體制成的襯套16裝配在中間裙部46的自由端上，從而使彈簧14滑動抵靠著襯套16的某些外部肋162。襯套16的功能是為了避免彈簧14的高振幅的振動，這可能源于由帶張緊單元2的環(huán)境的振動所產(chǎn)生的共振。
[0042]輪轂42設(shè)置有定心于軸線X4上的外周邊螺紋部422。另一方面，輪轂64設(shè)置有同樣定心于軸線X4上的內(nèi)螺紋部642。螺紋部422和642的幾何形狀是這樣的，它們合作，以使得通過相對于接收器殼體4圍繞軸線X4旋轉(zhuǎn)桿臂6，桿臂6可以旋擰在接收器殼體4上并且從該部件擰開。
[0043]如圖4所示，斜齒50從表面48突出，使得其與彈簧14的線圈144相互作用。在相對于軸線X4直輻射的方向上，且如圖4所示，齒50限定在滑動表面502和阻擋表面504之間。滑動表面502沿著相對于軸線X4傾斜的方向△ 502延伸。α表示方向△ 502和軸線Χ4之間的角度。角α的值包括在5°和85°之間，優(yōu)選的是約30°。這個角度可以根據(jù)彈簧14的特性變化。阻擋表面504平行