Механизм натяжения



Механизм натяжения
Механизм натяжения

 


Владельцы патента RU 2464465:

ДЗЕ ГЕЙТС КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к механизму натяжения. Механизм натяжения содержит основание (6), имеющее втулку (10); рычаг (4), шарнирно зацепленный с втулкой; пружину (11), подсоединенную между рычагом и основанием; шкив (5), соединенный с помощью оси с рычагом; регулировочное устройство (1), сцепленное с втулкой для того, чтобы вращательно регулировать положение втулки на опорной поверхности; и три или более концентрических цилиндрических вкладыша (2, 7, 9). Каждый вкладыш сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага и подходит для работы со смазывающим покрытием. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к механизму натяжения, в частности к механизму натяжения, содержащему три или более концентрических цилиндрических вкладыша, каждый из которых сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага в смазывающем покрытии.

Уровень техники

Два наиболее распространенных прототипа вращающихся элементов, таких как кулачковые валы и уравнительные валы, синхронно приводимых в действие от коленчатого вала, представляют собой цепи синхронизации и зубчатые ремни привода распределительного вала. Цепям синхронизации для работы требуется машинное масло. Для сравнения, большинство устройств зубчатых ремней привода распределительного вала нуждаются в отсутствии масла в ременном приводе, поскольку наличие масла может повредить зубчатый ремень привода и препятствовать его намеченному использованию. Современные усовершенствования зубчатых ремней привода более не требуют, чтобы ремень был изолирован от масляной среды.

Однако модернизация зубчатых ремней привода для работы в масле приводит к появлению других проблем, которые необходимо устранить. Одна из специфических проблем заключается в надлежащем натяжении ременного привода, чтобы сохранять синхронизацию кулачкового вала и коленчатого вала. Если кулачковый вал или другой синхронно приводимый в действие компонент коленчатого вала более не синхронизирован с коленчатым валом, это может привести к катастрофическому ущербу для двигателя.

Для того чтобы передавать энергию через зубчатый ремень от вращающегося коленчатого вала, одна сторона ремня натянута вблизи коленчатого вала и обычно именуется специалистами в данной области ведущей ветвью ремня. Наоборот, другая сторона называется ведомой ветвью ремня, поскольку ремень отдален от коленчатого вала. Важно обеспечить натяжение ведомой ветви ремня для того, чтобы предотвратить чрезмерное ослабление ремня и, следовательно, потерю синхронизации между коленчатым валом и компонентами, вращаемыми им. Специалисты в данной области обычно называют данную потерю синхронизации «срывом» или «защемлением».

Осложнением проблемы устранения ослабления ремня с целью предотвращения «срыва» или «защемления» являются чрезмерные движение или вибрация рычага механизма натяжения, вызванные угловой вибрацией мотора. Чрезмерное движение рычага может не только привести к ситуации «срыва» или «защемления», но, кроме того, может сократить срок службы механизма натяжения, а также зубчатого ремня. Для того чтобы свести к минимуму величину вибрации рычага, обычно используется фрикционное демпфирование с целью предотвращения отдаления механизма натяжения от зубчатого ремня.

Присутствие смазки делает фрикционное демпфирование затруднительным. Очевидно, что применение смазочного материала на двух трущихся поверхностях делает относительное перемещение между двумя поверхностями более легким.

Типичным примером предшествующего уровня техники является патент США №5064405, в котором раскрываются регулируемая фиксированная ось и динамический натяжитель, включающий в себя как способ настройки натяжения в системе цепной или ременной передачи, так и устройство для настройки момента трения, соответствующего моменту настройки системы. Способ включает прижатие натяжителя к устойчивой опорной поверхности с помощью достаточной нагрузки пружины, так что искомый момент трения будет необходим для вращения натяжителя. Рычаг механизма натяжения затем вращается внутри зубчатого ремня или цепи до тех пор, пока, при устранении момента настройки, ремень или цепь не начнут вращать рычаг натяжителя в обратном направлении, и искомый момент трения в механизме натяжения не приведет к тому, что искомое натяжение настройки останется в системе. Устройство содержит рычаг механизма натяжения, установленный на шарнирном соединении на неподвижной поверхности посредством пружины, зацепляющей рычаг и прижатой к неподвижной поверхности. Модификации включают в себя введение деформируемого соединительного элемента, такого как эластомерное шинное соединение или пружина, между устойчивой опорной поверхностью и рычагом механизма натяжения.

Существует необходимость в механизме натяжения, содержащем три или более концентрических цилиндрических вкладыша, каждый из которых сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага в смазывающем покрытии. Настоящее изобретение удовлетворяет данную необходимость.

Краткое описание изобретения

Важнейшим аспектом данного изобретения является создание механизма натяжения, содержащего три или более концентрических цилиндрических вкладыша, каждый из которых сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага в смазывающем покрытии.

Другие аспекты изобретения будут указаны или станут очевидными после прочтения последующего описания настоящего изобретения, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Согласно изобретению создан механизм натяжения, содержащий основание, имеющее втулку; рычаг, шарнирно зацепленный с втулкой; пружину, подсоединенную между рычагом и основанием; шкив, соединенный с помощью оси с рычагом; регулировочное устройство, сцепленное с втулкой для того, чтобы вращательно регулировать положение втулки на опорной поверхности; и три или более концентрических цилиндрических вкладыша, каждый из которых сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага; причем каждый концентрический цилиндрический вкладыш подходит для работы со смазывающим покрытием.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, являющиеся неотъемлемой частью описания изобретения, иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для разъяснения принципов настоящего изобретения. На чертежах:

Фиг.1 - вид в поперечном сечении механизма натяжения; и

Фиг.2 - вид с разнесением деталей механизма натяжения.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 представлен механизм натяжения в поперечном сечении. Механизм натяжения содержит регулировочное устройство 1. Регулировочное устройство 1 является эксцентриковым и используется для приведения рычага 4 механизма натяжения в надлежащий контакт с зубчатым ремнем во время монтажа. Рабочий инструмент (не показан) вставляется в секцию 110 размещения рабочего инструмента, посредством чего вращается регулировочное устройство 1. Регулировочное устройство 1 вращается вокруг оси А-А, причем оно поворачивается относительно болта или другой подходящей детали крепежа (не показано), которая проходит сквозь регулировочное устройство 1 и приводит механизм натяжения в нужное положение посредством движение втулки 10.

Шкив 5 является компонентом, который непосредственно контактирует с зубчатым ремнем (не показано) для обеспечения надлежащего натяжения ремня. Шкив 5 соединен с помощью оси с рычагом 4 посредством подшипника 51. Подшипник 51 содержит шарикоподшипник, как показано на чертеже, хотя он также может содержать игольчатый подшипник или другой подходящий подшипник, известный в данной области техники. Шкив 5 показан с плоской поверхностью 51 для сцепления с тыльной стороной зубчатого ремня привода.

Рычаг 4 присоединяется к внутреннему кольцу подшипника 51 и поджимается относительно зубчатого ремня пружиной 11. Пружина 11 является витой пружиной и имеет конец, сцепленный с рычагом 4. Пружина 11 также соединена с основанием 6. Основание 6 статически прикреплено к мотору, который работает как опорная поверхность механизма натяжения. Крутящий момент от пружины 11 и рабочей длины рычага 4 используется для создания натяжения зубчатого ремня.

Цилиндрический элемент 3 установлен с тугой посадкой (запрессован) в рычаг 4. Фланец 8 установлен со свободной посадкой на втулку 10 и является неподвижным относительно втулки 10. Втулка 10 запрессована в основание 6. С учетом оси А-А, элемент 3 располагается в середине между цилиндрическим фланцем 8 и втулкой 10. Во время работы рычаг 4 и элемент 3 являются подвижными относительно втулки 10 и фланца 8. Втулка 10 и фланец 8 не двигаются во время работы механизма натяжения, поскольку они жестко соединены с основанием.

Срединное расположение элемента 3 образует три отдельных поверхности трения, которые контактируют с вкладышем 2, вкладышем 7 и вкладышем 9, фрикционные контакты которых создают фрикционную амортизацию. Каждый вкладыш 2, 7 и 9 является цилиндрическим.

Вкладыш 2 расположен между элементом 3 и регулировочным устройством 1 и между элементом 3 и втулкой 10. Вкладыш 2 содержит секцию 21 и секцию 22. Секция 22 контактирует с регулировочным устройством 1 и элементом 3. Секция 21 контактирует с втулкой 10 и элементом 3. Вкладыш 7 находится между фланцем 8 и рычагом 4. Вкладыш 7 содержит секцию 71 и секцию 72. Каждая из секций 71 и 72 контактирует с фланцем 8 и рычагом 4. Вкладыш 9 контактирует с фланцем 8 и элементом 3. Каждый вкладыш 2, 7 и 9 имеет прогрессивно меньший диаметр, а именно вкладыш 2 имеет меньший диаметр, чем вкладыш 9, который, в свою очередь, имеет меньший диаметр, чем вкладыш 7.

Дальнейшее преимущество цилиндрической формы вкладышей состоит в том, что сила трения создается независимо от направления вектора V силы натяжения ремня, приложенного к шкиву 5. Сила натяжения ремня порождается пружиной 11, поджимающей рычаг 4 относительно ремня. Вектор V обычно параллелен радиальной линии, отходящей ортогонально от оси А-А.

Вкладыш 3 может быть интегрирован в рычаг 4, например, путем литья. Также он может представлять собой отдельный от рычага 4 компонент и быть запрессованным с целью упрощения производства. Вкладыши 2, 7 и 9 могут быть выполнены из пластиковых, фенольных многослойных, металлокерамических и металлических материалов. Вкладыши 2, 7 и 9 являются концентрическими и цилиндрическими относительно оси А-А.

Фланец 8 зафиксирован с возможностью вращения на втулке 10 для того, чтобы обеспечить неподвижную поверхность трения для вкладыша 7 (соединенного с рычагом 4) и вкладыша 9 (соединенного с элементом 3). Фланец 8 зафиксирован с возможностью вращения с помощью шестигранника, хотя он может быть зафиксирован с возможностью вращения посредством множества других средств, известных в данной области техники, таких как шлицы, шпонки, шайбы или надежная особо тугая посадка.

Фланец 8, элемент 3 и рычаг 4 являются концентрически вложенными или вставленными друг в друга для того, чтобы свести к минимуму размер механизма натяжения и разместить каждый из вкладышей 2, 7 и 9.

Механизм натяжения согласно изобретению работает в масляной среде. Более конкретно, поверхности вкладышей продолжительное время подвергаются воздействию масляной пленки и содержат ее на себе, поскольку внутренние части механизма натяжения не герметизированы. Например, механизм натяжения согласно изобретению может быть использован в приводе на зубчатом ремне, в котором механизм натяжения находится в защищенной среде под крышкой синхронизации двигателя.

В механизмах натяжения известного уровня техники смазочный материал, обычно присутствующий в такой среде, ослабил бы или прекратил бы должное амортизационное действие поверхностей вкладышей, так как смазочный материал снижает коэффициент трения, тем самым уменьшая силу трения.

С другой стороны, механизм натяжения согласно изобретению зависит от поверхностей трения множества вкладышей для создания требуемых сил амортизации (трения), даже при покрытии смазочным веществом.

Механизм натяжения согласно изобретению может использоваться в любой смазочной среде, в которой смазочный материал не воздействует отрицательно на вкладыши, рычаг 4, фланец 8, элемент 3 и втулку 10, включая смазочные материалы, применяемые для двигателей автомобилей.

На фиг.2 представлен механизм натяжения в разобранном виде. Основание 6 содержит элемент 61, который может быть использован для обозначения расположения механизма натяжения на опорной поверхности. Механизм натяжения согласно изобретению не использует никакие герметики для защиты вкладышей от частиц изнашивания, поскольку он обычно применяется при погружении в смазочный материал. Конец 12 пружины 11 сцепляется с основанием 6. Конец 13 пружины 11 сцепляется с рычагом 4.

Хотя в данном документе был описан пример настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будет очевидно, что в конструкцию и взаимосвязь деталей могут быть внесены изменения без отступления от идеи и объема описываемого изобретения.

1. Механизм натяжения, содержащий:
основание, имеющее втулку;
рычаг, шарнирно зацепленный с втулкой;
пружину, подсоединенную между рычагом и основанием;
шкив, соединенный с помощью оси с рычагом;
регулировочное устройство, сцепленное с втулкой для того, чтобы вращательно регулировать положение втулки на опорной поверхности; и
три или более концентрических цилиндрических вкладыша, каждый из которых сцепляется посредством силы трения с рычагом и втулкой для демпфирования движения рычага;
причем каждый концентрический цилиндрический вкладыш подходит для работы со смазывающим покрытием.

2. Механизм натяжения по п.1, в котором рычаг дополнительно содержит цилиндрический элемент, и втулка дополнительно содержит цилиндрический фланец, который концентрически размещен между рычагом и цилиндрическим элементом.

3. Механизм натяжения по п.2, в котором пружина является витой пружиной.

4. Механизм натяжения по п.3, в котором регулировочное устройство содержит секцию размещения рабочего инструмента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам и приспособлениям для натяжения ремней. .

Изобретение относится к натяжному устройству и используется для создания предварительной нагрузки в системах ременной передачи. .
Изобретение относится к области деталей машин и может быть использовано в зубчатоременных передачах при регулировании натяжения бесконечного гибкого элемента для сохранения синхронной работы ведущих и ведомых (рабочих) зубчатых шкивов (звездочек) во время эксплуатации.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к передачам с гибкой связью, и может найти применение в приводах различных машин, агрегатов и особенно в малой авиации.

Изобретение относится к натяжному устройству и используется для создания предварительной нагрузки в системах ременной передачи. .

Изобретение относится к транспортным средствам с мускульным приводом и может быть использовано для передвижения и для тренировки. .

Изобретение относится к натяжному приспособлению для передачи с гибкой тягой. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к натяжным устройствам. .

Изобретение относится к натяжным устройствам. .

Изобретение относится к уплотнению для подшипника качения. .

Изобретение относится к натяжному устройству, а более конкретно к натяжному устройству, имеющему пружину кручения со вторым концом, опирающимся на демпфирующий элемент так, что при нагружении пружины кручения в направлении раскручивания демпфирующий элемент сжимается между вторым концом пружины кручения и основанием, тем самым обеспечивая передачу нормальной силы на поворотный рычаг демпфирующим элементом

Изобретение относится к натяжному устройству. Натяжное устройство содержит торсионную пружину, шкив, установленный на оси на конце торсионной пружины и эластомерный амортизирующий элемент. Эластомерный элемент охвачен в пределах витка торсионной пружины по дуге обхвата, составляющей α°. Указанный эластомерный амортизирующий элемент находится в амортизирующем контакте с указанным витком торсионной пружины. Технический результат - увеличение амплитуды рычага торсионной пружины и упрощение конструкции натяжного устройства. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к передачам гибкой связью, способам их натяжения и контроля. Способ натяжения передачи гибкой связью заключается в отслеживании перемещения подпружиненного натяжного ролика (5) с помощью связанного с ним механизма свободного хода. Устройство для осуществления способа использует механизм свободного хода, в котором храповая рейка (15) связана одним концом с рычагом (6) натяжного ролика (5). Другой конец храповой рейки свободно перемещается в направляющей (16), шарнирно связанной с корпусом. Подпружиненная собачка (18) отслеживает перемещение рейки по мере вытяжения передачи. Допустимые колебания натяжного ролика задаются шагом зубьев храповой рейки. Изобретение позволяет путем подбора типа механизма свободного хода задавать алгоритм натяжения и исключить необходимость обслуживания передачи в процессе ее эксплуатации. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил. .

Изобретение относится к натяжным устройствам для реверсивных передач с гибкой связью. Устройство натяжения ветвей реверсивной передачи с бесконечным гибким элементом при ее работе размещено на станине (1) и содержит ведущий (2) и ведомый (3) ролики, соединенные гибкой связью (4), состоящей из двух ветвей (5) и (6). В плоскости расположения гибкой связи (4) помещен качающийся кронштейн (7), одним свои концом установленный в шарнире (8), закрепленном на станине (1). На другом конце качающегося кронштейна (7) шарнирно размещены два натяжных ролика (10) и (11). Между натяжными роликами (10) и (11) помещен груз (12), создающий усилия натяжения ветвей (5) и (6) гибкой связи (4), размещенный на кронштейне (7) выше шарнира (8). Обеспечивается увеличение срока службы гибкой связи в передаче. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам натяжения ременных передач. Устройство натяжения содержит основание (7), поворотный рычаг (1), зацепленный с основанием с возможностью поворота вокруг оси (3), торсионную пружину (9), зацепленную между основанием и поворотным рычагом. Торсионная пружина выполнена с возможностью нагружения движением поворотного рычага в направлении разматывания. Демпфирующий механизм (8) находится во фрикционном зацеплении с внутренней поверхностью (11) поворотного рычага и в прессовом зацеплении с основанием (7) и дополнительно опирается на упор (71) на основании. Демпфирующий механизм поджат радиально наружу в зацепление с внутренней поверхностью рычага, когда торсионная пружина нагружена в направлении разматывания и поворотным движением демпфирующего механизма вокруг упора (71). Изобретение позволяет повысить срок службы двигателя и ременного привода. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области передач гибкой связью, в частности к ременным передачам, натяжение которых осуществляется натяжными шкивами. Натяжитель содержит корпус с приваренной к нему Г-образной стойкой, присоединительные верхнюю и нижнюю проушины, калиброванную пружину, планку с зубцами, охватывающими стойку, и упругие демпфирующие кольца. Верхняя проушина и корпус соединены между собой Г-образной стойкой. На резьбовую тягу навинчивается корончатая гайка, которая фиксируется шплинтом на тяге и передает усилие к нижней проушине через головку наодетой на тягу фасонной втулки и тарелку. Тарелка установлена сверху на калиброванной пружине, а юбка фасонной втулки свободно проходит через отверстие в тарелке внутри пружины. При сжатии пружины, соответствующем заданной величине натяжения в передаче, зазоры между кольцом и наружной стороной днища стакана и нижним торцом юбки фасонной втулки и шайбой равны. Обеспечиваются удобство эксплуатации и обслуживания, а также нормированное натяжение в передаче без последующего инструментального контроля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для создания предварительной нагрузки в системах ременной передачи. Натяжное устройство содержит вал, поворотный рычаг, установленный на валу с возможностью поворота вокруг оси, фрикционную втулку, установленную между валом и поворотным рычагом, верхнюю пластину, выполненную с упором для ограничения диапазона вращения поворотного рычага и жестко закрепленную на валу, торсионную пружину, зацепленную на валу между поворотным рычагом и верхней пластиной, шкив, установленный на поворотном рычаге. Центр вращения поворотного рычага расположен эксцентрично относительно центра вращения верхней пластины. Поворотный рычаг имеет ушко, которое взаимодействует с указателем натяжения на пластине. Поворотный рычаг выполнен из двух частей, жестко связанных между собой, первая часть поворотного рычага имеет канавку, в которую дополнительно введена вторая торсионная пружина, установленная между валом и первой частью поворотного рычага. Вал выполнен с фланцем на одном конце, в котором сформирована канавка для установки второй торсионной пружины. Достигается повышение ресурса работы натяжного устройства. 10 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ремённом приводе. Натяжной механизм содержит муфту, регулятор, совместно соединенный с внутренней поверхностью муфты, шарнирный рычаг, шарнирно соединенный с муфтой, шкив, установленный на одной оси с шарнирным рычагом, торсионную пружину, зацепляющуюся с муфтой для смещения шарнирного рычага и фиксирующий элемент, присоединенный к регулятору и совместно зацепляющийся с муфтой. Кроме того, натяжной механизм содержит эластомерное демпфирующее кольцо, соединенное с рычагом и находящееся в сжатом фрикционном контакте между муфтой и рычагом, посредством чего тангенциальная сила трения демпфирует перемещения шарнирного рычага, а эластомерное демпфирующее кольцо оказывает радиальную силу на муфту. Достигается повышенное демпфирование в маслосодержащих средах. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к передачам с бесконечными гибкими элементами. Натяжное устройство содержит корпус с упором, фиксатором и гнездом для рукоятки; рукоятку; регулировочную тягу и проходную резьбовую втулку с боковым штифтом. Кроме того, натяжное устройство имеет фиксатор, выполненный либо в виде зацепа, либо в виде качающейся планки. Достигается повышение ресурса. 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к ременным передачам. Натяжное устройство содержит: основание; установленный на нем поворотный рычаг, вращающийся вокруг центральной оси относительно основания; упругий элемент для смещения поворотного рычага, чтобы поворачивать его относительно основания; расположенное между упругим элементом и основанием или поворотным рычагом фрикционное устройство для амортизации относительного движения между поворотным рычагом и основанием. Упругий элемент прикладывает вдоль радиального направления первое давление к фрикционному устройству, чтобы первая сила трения образовывалась между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом. Натяжное устройство содержит опорный блок, который прикладывает вдоль радиального направления второе давление к фрикционному устройству, чтобы вторая сила трения образовывалась между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом. Достигается улучшенная амортизация. 15 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх