Натяжное устройство

Изобретение относится к области машиностроения. Натяжное устройство содержит основание, имеющее вал, регулирующий элемент, вращательно зацепленный внутри вала, при этом поворотный рычаг шарнирно зацеплен с внешней стороной вала, торсионную пружину, зацепленную между основанием и поворотным рычагом, шкив, опирающийся на поворотный рычаг, ось B-B вращения шкива, которая смещена в боковом направлении от оси А-А поворота поворотного рычага, регулировочный элемент, сконфигурированный для вращения вокруг крепежной детали, имеющей ось C-C, причем ось C-C смещена в боковом направлении от оси A-A, и вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом. Вращательный элемент в первом положении позволяет вращению регулировочного элемента вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение вращательный элемент ограничивает движение поворотного рычага в заранее определенном диапазоне относительно регулировочного элемента. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к натяжному устройству, а более конкретно, к натяжному устройству, имеющему вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом, при этом вращательный элемент в первом положении позволяет осуществлять вращение регулировочного элемента вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение, вращательный элемент ограничивает движение поворотного рычага в заданном диапазоне относительно регулировочного элемента.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Натяжные устройства для ремня представляют собой, в целом, хорошо известные устройства, используемые в различных системах ременного привода. Натяжное устройство создает постоянное усилие натяжения ремня, которое компенсирует увеличение длины ремня из-за износа и других факторов. Обычный тип натяжного устройства ремня содержит основание и поворотную структуру, эксцентрично установленную на основании. Поворотная структура имеет шкив для зацепления с ремнем, прикрепленный к ней. Торсионная пружина соединена между основанием и поворотным рычагом для смещения поворотного рычага и, таким образом, передачи нагрузки на ремень.

Для установки натяжных устройств ремня на двигатели используются различные технические приемы. Один из наиболее часто используемых технических приемов представляет собой использование эксцентрикового регулировочного элемента, который является частью основания. Эксцентриковый регулирующий элемент поворачивается вокруг установочного болта и тем самым перемещает поворотный рычаг к ремню или от него. Известная процедура установки включает установку натяжного устройства на двигатель с эксцентриковым элементом в конце диапазона от ремня, протягивание ремня в систему привода, поворот эксцентрикового элемента по направлению к ремню, пока натяжное устройство не достигнет номинального рабочего положения, и фиксацию натяжного устройства установочным болтом.

Представителем уровня техники является патент США 7,285,065, в котором раскрыто натяжное устройство для ремня для натяжения ремня системы ременного привода, содержащее эксцентриковый регулировочный элемент, поворотную структуру, эксцентрично установленную на регулировочном элементе, для поворота вокруг регулировочного элемента, шкив натяжения ремня, установленный для вращения на поворотной структуре, смещающий элемент, который упруго смещает поворотную структуру в направлении натяжения ремня, и соединительную структуру. Соединительная структура временно соединяет поворотную структуру с регулировочным элементом для поворота вместе с ним во время процедуры установки ремня, и конфигурация сохраняет соединительную структуру не нагруженной, за исключением ограниченного периода времени во время процедуры установки, так что соединительная структура может быть установлена и снята легко. Натяжное устройство приводится в действие после отсоединения поворотной структуры от регулирующего элемента, что позволяет поворотной структуре поворачиваться относительно регулировочного элемента.

Для этого необходимо натяжное устройство, имеющее вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом, при этом вращательный элемент в первом положении позволяет осуществлять вращение регулировочного элемента вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение, вращательный элемент ограничивает движение поворотного рычага в заданном диапазоне относительно регулировочного элемента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основным аспектом изобретения является обеспечение натяжного устройства, имеющего вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом, при этом вращательный элемент в первом положении позволяет осуществлять вращение регулировочного элемента вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение, вращательный элемент ограничивает движение поворотного рычага в заданном диапазоне относительно регулировочного элемента.

Другие аспекты изобретения будут отмечены или станут очевидными из последующего описания изобретения и прилагаемых чертежей.

Изобретение содержит натяжное устройство, содержащее основание, имеющее вал, регулирующий элемент, вращательно зацепленный внутри вала, поворотный рычаг, шарнирно зацепленный с внешней стороной вала, торсионную пружину, зацепленную между основанием и поворотным рычагом, шкив, опирающийся на поворотный рычаг, ось B-B вращения шкива, которая смещена в боковом направлении от оси А-А поворота поворотного рычага, регулировочный элемент, выполненный с возможностью вращения вокруг крепежной детали, имеющей ось C-C, причем ось C-C смещена в боковом направлении от оси A-A, и вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом, при этом вращательный элемент в первом положении позволяет регулировочному элементу вращаться вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение, вращательный элемент ограничивает перемещение поворотного рычага в заданном диапазоне относительно регулировочного элемента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопроводительные чертежи, которые включены в и составляют часть описания, иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципов изобретения.

Фиг.1 представляет собой вид сверху в изометрии натяжного устройства в освобожденном положении.

Фиг.2 представляет собой вид сверху в изометрии натяжного устройства в запертом положении.

фиг.3 представляет собой сечение А-А натяжного устройства по фиг.2.

Фиг.4 представляет собой покомпонентный вид натяжного устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 представляет собой вид сверху в изометрии натяжного устройства в освобожденном положении. Натяжное устройство 1000 содержит основание 10, вал 20, поворотный рычаг 30, подшипник 50 и шкив 60. Вал 20 запрессован в основание 10. Поворотный рычаг 30 поворотно зацеплен на внешней стороне вала 20. Втулка 90 расположена на внешней стороне вала между валом и поворотным рычагом для облегчения поворотного перемещения поворотного рычага.

Натяжное устройство содержит три оси, ось А-А вращения поворотного рычага, ось В-В вращения шкива и ось С-С крепежной детали. Регулировочный элемент вращается вокруг осей A-A и C-C. Взаимосвязь этих осей вращения способствует работе натяжного устройства, которое должно прикладывать нагрузку к ремню.

Шкив 60 опирается на поворотный рычаг 30 посредством подшипника 50. Втулка может быть использована вместо подшипника 50 с таким же успехом. Конец 41 торсионной пружины 40 входит в зацепление с поворотным рычагом 30. Конец 42 торсионной пружины 40 входит в зацепление с основанием 10. Торсионная пружина 40 передает крутящий момент на поворотный рычаг 30, который, в свою очередь, прилагает усилие к ремню (не показан). Основание 10 прикреплено к установочной поверхности посредством крепежной детали 120. Торсионная пружина 40 опирается на втулку 80, которая не позволяет торсионной пружине 40 опираться на основание 10. Регулировочный элемент 70 расположен внутри вала 20.

Натяжное устройство 1000 может находиться в состоянии сборки двигателя или в рабочем состоянии. На фиг.1, натяжное устройство 1000 показано в конфигурации сборки двигателя. Индикатор 33 остановки совмещен с меткой 11. Метка 11 проходит из основания 10. Индикатор 33 остановки проходит радиально от поворотного рычага 30. Поворотный рычаг 30 приводится в это положение торсионной пружиной 40. Вращательный элемент 100 показан в освобожденном положении.

Вращательный элемент 100 зацепляет отверстие 32 в поворотном рычаге 30. Вращательный элемент 100 может вращаться в отверстии 32 посредством такого инструмента, как отвертка. Вращательный элемент 100 содержит выемку 101. Выемка 101 составляет приблизительно половину диаметра элемента 100 цилиндрической формы, но этот размер не является ограничивающим и приводится только в качестве примера. Регулировочный элемент 70 содержит приемный паз 71, который взаимодействует с элементом 100.

В рабочей конфигурации, вращательный элемент 100 входит в зацепление с пазом 71 таким образом, что элемент 100 служит упором для ограничения движения поворотного рычага 30. Выемка 101 имеет ширину, которая немного больше толщины участка регулировочного элемента, с которым он входит в зацепление. Выемка 101 дополнительно взаимодействует с участком 72 регулировочного элемента 70 таким образом, что при правильном позиционировании, выемка 101 позволяет регулировочному элементу 70 вращаться, обеспечивая прохождение участка 72 мимо вращательного элемента 100 через выемку 101. Радиус поверхности 72a от оси A-A больше, чем радиус от оси A-A до центра элемента 100, что позволяет элементу 100 после поворота войти в зацепление с пазом 71 в качестве упора. Участок 75 радиально утоплен относительно участка 72, что позволяет элементу 100 быть первоначально установленным в отверстие 32. В отличие от предшествующего уровня техники, в котором стопорный штифт удаляется во время установки, что приводит к образованию выбрасываемых деталей, вращательный элемент 100 остается функциональной частью устройства после того, как вращательный элемент приводится в действие.

Крепежная деталь 120 проходит через регулировочный элемент 70 и вал 20 для прикрепления натяжного устройства к установочной поверхности, такой как двигатель (не показан). Крепежная деталь 120 зажимает регулировочный элемент 70 на месте, когда он прикреплен к установочной поверхности.

Во время установки натяжного устройства, регулировочный элемент 70 вращается вокруг крепежной детали 120, приводя шкив 60 в зацепление с ремнем (не показан). Это связано с тем, что ось C-C крепежной детали 120 смещена относительно оси A-A. Ось A-A выровнена с регулировочным элементом 70 в отверстии 31. Регулировочный элемент 70 вращается вокруг оси A-A внутри вала 20. Поворотный рычаг 30 поворачивается вокруг оси А-А.

Кроме того, вращательное движение поворотного рычага 30 вокруг вала 20 перемещает ось В-В вращения шкива по дуге вокруг оси A-A, что дает эффект бокового или радиального смещения оси В-В вращения относительно оси A-A. Соответственно, поворотный рычаг 30 эксцентрично поворачивается относительно регулировочного элемента 70, когда он вращается вокруг элемента 70. Расстояние между осью B-B и продольной осью A-A вала 20 и регулировочного элемента 70 обеспечивает рабочий эксцентриситет натяжного устройства. За счет соединения поворотного рычага 30 с эксцентриковым регулировочным элементом 70 во время процедуры установки, рабочий эксцентриситет поворотного рычага 30 комбинируется с регулировочным эксцентриситетом эксцентрикового регулирующего элемента 70, тем самым увеличивая ход натяжного устройства.

Движение оси B-B относительно оси A-A вызывает нагрузку на торсионную пружину 40, когда шкив 60 зацепляет ремень. Когда шкив 60 входит в зацепление с ремнем, торсионная пружина 40, в свою очередь, прикладывает к ремню нагрузку. Когда поворотный рычаг 30 поворачивается, можно видеть, что индикатор 33 остановки отходит от метки 11. Это указывает на нагруженное состояние поворотного рычага 30 и торсионной пружины и, таким образом, на нагрузку ремня. Нагрузка ремня, таким образом, предотвращает ремень от проскальзывания или скольжения на звездочках (не показаны), которые он охватывает.

Фиг.2 представляет собой вид сверху в изометрии натяжного устройства в запертом положении. Во время установки, регулировочный элемент 70 и, таким образом, участок 72 и паз 71 поворачиваются в и через совместное совмещение с выемкой 101 вращательного элемента 100. В результате вращения регулировочного элемента 70 вокруг оси C-C во время установки, ось A-A перемещается по дуге вокруг оси C-C. Поворотный рычаг 30 перемещается в установленное положение, как показано положением индикатора 33 остановки. Вращательный элемент 100 затем поворачивается приблизительно на 90 градусов посредством такого инструмента, как отвертка. Зацепление вращательного элемента 100 внутри паза 71 блокирует поворотный рычаг 30 в установленном положении, при этом элемент 100 действует как упор для ограничения движения поворотного рычага 30. Таким образом поворотный рычаг 30 имеет диапазон движения, ограниченный длиной паза 71. Во время установки, любой подходящий инструмент может быть зацеплен с принимающим участком 74 для вращения регулировочного элемента 70, например храпового привода.

После завершения регулировки, крепежная деталь 120 затягивается в своем окончательном положении, тем самым прижимая регулировочный элемент 70, вал 20 и основание 10 к установочной поверхности.

Участок 12 проходит в осевом направлении и выполнен с возможностью зацепления принимающего участка на установочной поверхности. Участок 12 предотвращает вращение основания 10 во время установки или во время затяжки крепежной детали 120.

фиг.3 представляет собой сечение А-А натяжного устройства по фиг.2. Подшипник 50 запрессован на поворотный рычаг 30. Шкив 60 запрессован на подшипник 50. Шкив 60 может зацеплять зубчатый ремень, используемый в двигателе внутреннего сгорания (не показан).

Поворотный рычаг 30 поворачивается вокруг оси A-A. Шкив 60 вращается вокруг оси B-B. Крепежная деталь 120 выровнена с осью C-C, см. фиг.4. Ни одна из осей A-A, B-B или C-C не является коллинеарной с другими; все смещены друг относительно друга в боковом направлении.

Фиг.4 представляет собой покомпонентный вид натяжного устройства. Конец 41 торсионной пружины 40 входит в зацепление с пазом 34. Конец 42 торсионной пружины 40 входит в зацепление с участком 13. Торсионная пружина 40 вложена внутрь втулки 80. Втулка 80 опирается на основание 10. Торсионная пружина 40 опирается на втулку 80.

Втулка 110 с низким коэффициентом трения расположена между эксцентриковым рычагом 30 и регулировочным элементом 70, тем самым облегчая вращение регулировочного элемента 70 во время установки. Втулка 110 также облегчает движение эксцентрикового рычага 30 во время работы натяжного устройства.

Хотя форма изобретения была описана, это будет очевидно специалистам в данной области техники, что могут быть внесены изменения в конструкцию и относительно деталей и способа без отхода от сущности и объема описанного здесь изобретения.

1. Натяжное устройство, содержащее:

- основание, имеющее вал;

- регулировочный элемент, вращательно зацепленный внутри вала;

- поворотный рычаг, поворотно зацепленный с внешней стороной вала;

- торсионную пружину, зацепленную между основанием и поворотным рычагом;

- шкив, опирающийся на поворотный рычаг, причем ось В-В вращения шкива смещена в боковом направлении от оси А-А вращения поворотного рычага;

- регулировочный элемент для вращения вокруг крепежной детали, имеющей ось C-C, при этом ось C-C смещена в боковом направлении от оси A-A; и

- вращательный элемент, вращательно зацепленный с поворотным рычагом, при этом вращательный элемент в первом положении позволяет регулировочному элементу вращаться вокруг крепежной детали, а при повороте вращательного элемента во второе положение вращательный элемент ограничивает перемещение поворотного рычага в заданном диапазоне относительно регулировочного элемента.

2. Устройство по п. 1, в котором вращательный элемент содержит выемку для совместного зацепления с регулировочным элементом.

3. Устройство по п. 1, в котором регулировочный элемент содержит участок для приема инструмента.

4. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее крепежную деталь, имеющую ось C-C, при этом регулировочный элемент выполнен с возможностью вращения вокруг оси C-C.