皮带张紧装置、皮带驱动系统及动力设备制造方法及图纸

本发明专利技术是一种为具有皮带张紧装置、第一皮带张紧轮、曲轴皮带轮、以及有关第一皮带张紧轮、曲轴、和辅助皮带轮的动力传送皮带装置的皮带驱动系统的改进的皮带张紧装置。该皮带张紧装置是这样一种型式，它包括一个适合于附加到相对于发动机的汽缸体、导轨、和以与两个运动自由度的导轨为滑动关系安装的第一支架的静止点的安装点。第一皮带张紧轮可转动地安装在第一支架上以便与动力传送皮带结合。弹性构件沿导轨的纵向偏压第一支架。改进包括张紧装置，该装置包括以与两个运动自由度的导轨为滑动关系安装的第二支架。第二皮带张紧轮可转动地安装在第二支架上以便与动力传送皮带结合。该第二支架沿导轨的纵向被偏压。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及皮带传动系统的张紧动力传送皮带的双张紧装置。它特别涉及具有线性皮带轮运动的双张紧装置。具体地说，本专利技术涉及线性运动张紧装置，该装置具有两个张紧皮带轮，其运动被机械地阻尼，该张紧装置对动力传送皮带传动系统有可应用性，该皮带传动系统具有实施发动机启动功能和发电功能两者的单一装置，诸如电动机/发电机，有时也称之为Gen-Star。早期的系统包括多条V型皮带。通常，由手动调节张紧每根皮带并且固定每根皮带的一个辅助装置或张紧皮带轮。这些属于固定中心皮带驱动。因为没有任何皮带轮的自动运动的措施以便适应皮带或整个驱动的变化状态。如果皮带需要拉紧或伸长，则皮带上的张紧应缩小。另外，为了皮带驱动系统的正常工作，皮带的张紧必须设置得足够高以便适应最坏情况的状态。这种最坏情况的状态能导致温度、发动机工作、或辅助装置工作的极端状况。曾经关注使汽车的发动机室的容积更小。为适应较小的发动机室，发动机的许多方面变得较小。包括辅助装置、皮带驱动系统。这一点，至少是部分，曾经通过减少使用的皮带的数量来实现。因为去掉每一根皮带，因而也去掉从发动机前面延伸的层的数目，则从发动机前面延伸的皮带驱动系统的总距离被减小。毕竟这导致在许多应用中使用单根盘旋的皮带。之所以这样称盘旋皮带是因为它以一系列弯曲，向前和向后地以蛇形绕过许多皮带轮。呈V肋状或Micro-V型(GatesRubber公司的注册商标)皮带最适合于盘旋应用。在盘旋应用中恶化了固定中心方法对皮带张紧的许多限制。因而，最现代的盘旋皮带驱动包括一个自动张紧装置从而使皮带驱动系统的变化条件可以更好地适应。在基本的形式中，自动张紧装置具有一框架或固定点，该框架直接固定到发动机的汽缸体上，或者间接地固定到车辆的某点上，即对车辆的发动机是静止的，还具有压在皮带驱动系统的旋转平面中的皮带上的轮。一个可移动的构件或连接部分在框架与通过皮带轮在皮带上提供压力的皮带轮之间延伸。该压力起伸长距离的作用(皮带绕该距离被链接)并因而使皮带被张紧。曾使用不同的技术和几何形状以提供偏压力。通常，弹性构件，诸如钢弹簧起到迫使可运动构件处于旋转运动，该运动导致皮带轮在朝向皮带表面的方向趋于运动，它依次又趋于增加皮带上的张紧力。仅具有这些元件的张紧装置当系统处于静止状态(即皮带轮不旋转)时在皮带的表面上提供稍微恒定的力。由时间、温度、或制造的变化造成的尺寸不稳定性通过弹性构件的作用能很好地被适应，至少在张紧装置的弹性构件和几何形状的限制内被适应。因此，当系统静止时，即使皮带可能张紧或发动机可能发热或冷却，皮带上的张紧力可保持相对的恒定。然而，对于系统的所有工作状态仅具有这些元件的张紧装置可能在皮带上不能维持适合的张紧力。由于扭振或曲轴或辅助设备的其它角度加速度的影响、不平衡状态的影响或其它影响通常工作的动力传送皮带驱动系统会振动。部分地，由于通过每个汽缸和活塞组合的燃烧循环传到曲轴的明显脉冲出现曲轴的扭转振动。该振动导致皮带的振动。此振动转而导致张紧装置的可运动部分的振动。然后动量在那些可移动部分中形成改变作用在皮带表面上的力和皮带上的张紧力。皮带上的变化的张紧力可以导致对皮带传动系统的不可接受的性能。在一个例子中，可能出现短期性能的结果，诸如皮带传动系统那里的皮带过份打滑限制系统的效率或动力传输的能力，或者由于滑动过份地产生噪声。在另一例子中，需要施加到皮带上的张紧力的总和(以具有可接受的短期性能)导致长期的结果诸如系统(包括皮带或一或几个辅助装置)的一或几个元件的过早的损坏。为了适应这些结果并因而改进张紧装置的性能，在张紧装置中包括阻尼装置。早期的阻尼张紧装置包括对称的阻尼，在该处张紧装置的可运动部分的运动差不多相同地被阻尼，不论是在趋于增加皮带上的张紧力的方向还是在趋于减少皮带上的张紧力的方向的瞬时运动。阻尼与由弹性构件施加的力的组合以导致在皮带轮/皮带接合处的变化的偏压力。其它张紧装置曾使用不对称阻尼。通常，这类张紧装置被阻尼使当张紧装置在皮带张紧方向上运动时可动部分上的阻尼为最小，而当在皮带松开方向运动时为最大。在一个方法中，一个导向板以不同于垂直轨道表面的角度倾向对着轨道。因而，导向板与轨道的相对运动在一个方向趋于从轨道上抬起导向板。这降低了在其接合面的压力，降低产生阻尼的摩擦力，并因而降低了阻尼。另一方向侧趋于楔住导向板对着轨道并增加阻尼。在授于Serkh等人的美国专利5964674中介绍一个例子。这些涉及具有偏压靠住皮带表面的单一皮带轮的张紧装置的使用以提供张紧力。此外，该偏压对着皮带是唯一相对于发动机汽缸体的。授于White，Jr.的美国专利4416647公开了一种压在动力传送皮带上的两个皮带轮的张紧装置的应用。该′647专利说明这种方法对于诸如空调压缩机的循环载荷的张紧系统是有用的。皮带轮中的一个在紧接循环载荷的上游压在动力传送皮带一段上。而另一皮带轮则在紧接循环载荷下游压在动力传送皮带上。在一个实施例中，两个皮带轮在能绕其顶点枢转的有角度的构件上彼此相互固定。该组装件朝向动力传送皮带被挤压以便在固定中心的形式中提供静态的张紧力。据说枢轴接受动态张紧力。静态张紧力由于在皮带张紧方向被张紧装置施加到动力传轮皮带上的力引起，由于趋于伸长距离的作用，动力传送皮带被迫绕系统的皮带轮运动。如果假设允许系统的皮带轮的每一个自由地旋转，则每个跨度上的张紧力将相同且处于静态张紧。动态张紧是这样的张紧即在动力传送皮带的整个长度上，也就是由于被皮带轮的每一个上的扭转的影响和系统的各种不平衡而变化的静态张紧力引起的张紧。作为附加的结果，每个跨度趋于是在不同的张紧力之下。在另一实施例中，两个皮带轮的每一个固定在分立的臂上，该臂可以绕枢轴各别地运动。该两臂由一弹簧被相向偏压。该′647专利指出，任一实施例被皮带轮与分立的动力传送皮带跨度的相互作用而阻尼。没有指明摩擦或其它阻尼在枢轴处被引入，不论皮带轮的运动是相对于发动机还是相互之间的。已知与内燃机辅助皮带传动系统结合使用的动力传送皮带张紧装置具有弧线和直线的皮带轮运动。以上讨论的那些全使用弧线运动。某些应用从线性运动张紧装置受益(即那些接触动力传送皮带的张紧皮带轮以基本上直线的路径运动)。线性运动张紧装置的一个例子可在授予Foster的美国专利4634408中找到。该′408专利公开一种比较复杂的张紧装置的结构，该结构结合绕着液压阻尼机构的许多弹簧。而且，安装张紧皮带轮的支架结合用滚珠和轨道支承结构限定支架两个运动自由度的轨道。包括液压件产生了对液压流体泄漏的关注。公开的液压机构明显不是小型的。因此，张紧装置显得比较大。比较多的元件使成本高及结构复杂。此外，除去滚珠和轨道轴承结构的作用外。没有补偿跨过支承张紧皮带轮的支架的附加扭矩(趋于扭转支架)的措施。传统地，设置起动器电机以便旋转发动机的曲轴因而可以启动燃烧同时发动机将开始运行。该起动器电机处于发动机的后部并且适合于经过齿轮传动链周期地与曲轴的后端结合。当前，存在增加通过降低汽车的重量和减少排汽管下元件的数目来减少排放物和提高燃油的经济性的压力。一种朝向此目标而采取的方法涉及将起动器电机的功能和交流发电机的功能组合在一个单一的装置(一种电动机/发电机或Gen-Star)中。还是针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的皮带驱动系统的皮带张紧装置，包括皮带张紧装置、第一皮带张紧装置皮带轮、曲轴皮带轮、辅助装置皮带轮、和绕所述第一张紧装置皮带轮、所述曲轴皮带轮、和所述辅助装置皮带轮链接的动力传送皮带，所述皮带张紧装置是这样一种型式，它包括适合于固定到相对于发动机汽缸体的静止点上的固定点、一轨道、对具有两个运动自由度的所述轨道呈滑动关系安装的第一支架，所述第一皮带张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第一支架上用于与所述力传送皮带结合，弹性构件沿所述轨道的纵向关系偏压第一支架，其特征在于：所述张紧装置包括以与所述具有两个运动自由度的轨道为滑动关系安装的第二支架，第二皮带张紧装置皮带轮可转动地安装在所述第二支架上以便与所述动力传送皮带结合，同时所述第二支架沿所述轨道的纵向被偏压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大谢尔克，
申请(专利权)人：盖茨公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]