專利名稱：用于油濕式皮帶傳動裝置的滑輪張緊器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于油濕式皮帶傳動裝置的滑輪張緊器，所述滑輪張緊器例如用
于內燃發動機的正時傳動裝置。
背景技術：
正時傳動裝置一般包括安裝在與發動機油路連接的隔室中的用油潤滑的鏈條或 者干式運行的齒形皮帶。近來已經生產了一種正時傳動裝置，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動 而沖擊使所述油傳送到皮帶上。 油濕式皮帶傳動裝置比鏈條傳動裝置輕和產生小的振動。此外，油濕式皮帶傳動 裝置的皮帶比鏈條需要更低的運行張緊力，并且實驗測試已經表明，相對于傳統的鏈條傳 動裝置，這種傳動裝置允許顯著地降低燃油消耗和二氧化碳排放。 這種優點還可以通過對原本設計用于鏈條傳動裝置的發動機進行升級和改裝而
獲得。然而，鏈條傳動裝置具有相比于皮帶傳動裝置不同的尺寸。因此，為了將鏈條傳動裝
置升級到皮帶傳動裝置，皮帶傳動裝置的所有構件都必須裝配到原本設計用于鏈條傳動裝
置的隔室內。或者，發動機的一些次要部件也可以以較少改動的方式而改變。 特別地，油濕式皮帶鏈條可以借助于自動滑輪張緊器張緊，相對于在其中使用滑
動瓦的鏈條傳動裝置，這允許進一步降低由摩擦引起的損耗。 然而，設計用于容納鏈條傳動裝置的隔室的內部空間使自動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 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動的碟片、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地抑制皮帶的振蕩。 這種張緊器在軸向上緊湊，并且特別適用于安裝在設計用于與這種傳動裝置一起 運行的車載發動機上的油濕式傳動裝置。 然而，在升級鏈條傳動裝置的情況下，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計的隔室內的鏈條，皮帶具有進一步減小的寬度。皮
帶的進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 的扭矩。此外，對用于油濕式皮帶傳動裝置中的張緊器的構件加載的比壓要求所述構件本 身特殊的抵抗性以避免過度磨損。

發明內容
本發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。 本發明的目的通過根據權利要求1的張緊器實現。


為了更好地理解本發明，現在將參照附圖通過僅為非限制性的示例描述優選實施 方式，所述附圖示出了根據本發明的自動張緊器的軸向截面。
具體實施例方式
參見附圖，數字1總體地表示用于油濕式皮帶傳動裝置的滑輪張緊器，所述張緊 器包括適于固定到內燃發動機(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上的空轉滑輪4。
優選地，空轉滑輪4與內燃發動機的正時傳動皮帶(未示出)的背部協同作用。
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定形 狀從而限定出如下更詳細地描述的空轉滑輪4的外環的密封軸承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固定到內燃發動機的壁上。 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引導偏心臂3的旋轉。 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同軸的圓柱形側表面17。
方便地，軸承6在圓柱形側表面17上被驅動，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。 偏心臂3還限定出朝向平坦盤體7開口的環狀空腔18、以及面向平坦盤體7且具 有比環狀槽18的直徑大的直徑的圓環槽19。 特別地，環狀槽18容納扭簧5，圓環槽19容納與平坦表面8接觸地協同作用的優 選地由聚酰胺4. 6構成的摩擦環20。 此外，環狀槽18在扭簧5的徑向內側容納襯套21，以防止扭簧5被加載時扭簧5 的簧圈與偏心臂3之間的接觸。 在相對于摩擦環20的軸向相反側，環狀空腔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限定出多個圓形座，并且相應地，碟片23包括多個在相應圓形 座中滑動的徑向周邊凸起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。縫槽29在圓周上限定樞軸28的兩個停止位置 的邊界，從而限定偏心臂3相對于基部2的最大旋轉。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協同作用以在旋轉方向上和在相 反方向上限定出偏心臂3的兩個最大角度位置的距離。 在使用中，如果達到了偏心臂3的最大角度位置中的一個，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的外環整體結合。 特別地，軸承6的外環包括限定出用于滾動元件的外部列、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的尺寸從而與傳動裝置的皮
帶協同作用的圓周表面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。
自動張緊器1允許獲得的優點如下。 具有正方形或矩形截面的簧圈的扭簧5和與軸承6的外環整體地制成的滑輪4的 結合允許減小高達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計用于鏈條傳動裝置的隔室內。 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，而由于構件尺寸的減小引起的比 壓的增大并不導致磨損的增大。 偏心臂3與軸承6的內環一樣由鋼構成，以使得在超過120° 、即與張緊器1接觸 的潤滑油通常達到的溫度時，傳動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同時加載摩擦元 件20、24以在油存在的情況下也確保適當的阻尼值。盤體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，并且由于利用碟片本身通過其自身的 軸向負載而產生的摩擦力，墊片彈簧12相對于摩擦元件24旋轉地固定。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，因為由于磨損造成 的間隙被墊片彈簧12恢復并且摩擦表面始終相同，因此對于張緊器的整個使用壽命摩擦 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部油量的影響。的確，隔室中 的油量取決于應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 的幾何結構的任何約束，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適于確保適當的阻尼值，并且適于抵擋可燃 的油的侵害，而不會造成過度磨損。
最后清楚的是，在因為沒有脫離所附權利要求的保護范圍的情況下，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，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地承載。 此外，可以使用聚酰胺6. 6用于摩擦元件20和23。
權利要求
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)加載的活動偏心元件(3)、與所述活動元件(3)空轉地連接的滑輪(4)，其特征在于，所述滑輪(4)限定出帶有安裝到所述活動元件(3)上的滾動軸承(6)的外環的單個本體，以及所述彈簧(5)為螺旋形且具有正方形或矩形橫截面。
2. 根據權利要求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)以及與所述活動元件(3)聯接的樞軸(9)。
3. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據前述權利要求中任一項所述的張緊器，其特征在于，所述軸承(6)裝配到所述 活動元件(4)上，并且所述軸承(6)和所述活動元件(4)由鋼制成。
6. 根據前述權利要求中任一項所述的張緊器，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. 根據權利要求6所述的張緊器，其特征在于，所述第二摩擦元件(23)以在旋轉上固 定而在平移上可滑動的方式與由所述基部(2)或所述活動元件(4)承載的約束元件(25) 連接。
8. 根據權利要求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. 根據權利要求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 應的座中滑動。
10. 根據權利要求6至9中任一項所述的張緊器，其特征在于，所述第一和第二摩擦元 件(20、23)中的至少一個包括聚酰胺。
11. 根據權利要求6至10中任一項所述的張緊器，其特征在于，所述張緊器包括用于限 制所述活動元件(3)相對于所述基部(2)的最大旋轉的止動裝置(28、29)，以及所述止動裝 置(28、29)由所述活動元件(3)承載在所述盤體(7)和所述第一摩擦元件(20)的相反軸
12. 根據前述權利要求中任一項所述的張緊器，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)加載的活動偏心元件(3)、與所述活動元件(3)空轉地連接的滑輪(4)。特別地，所述滑輪(4)限定出帶有安裝到所述活動元件(3)上的滾動軸承(6)的外環的單個本體，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F16H7/10GK101755147SQ200780053593
公開日2010年6月23日 申請日期2007年6月5日 優先權日2007年6月5日
發明者A·羅蘭多, F·D·利卡塔, G·帕內 申請人:特高歐洲公司