НАТЯЖНОЙ РОЛИК ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА Российский патент 2015 года по МПК F16H7/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Предложенное на рассмотрение изобретение относится к натяжному ролику приводного механизма с гибкой тягой, по которому проведена гибкая тяга в виде ремня или цепи. Для перестановки или регулировки натяжного ролика предусмотрен регулировочный эксцентрик, посредством которого в соединении со стационарным крепежным средством натяжной ролик может быть в различных положениях закреплен на секции машины.

Уровень техники

Натяжные ролики или направляющие ролики приводных механизмов с гибкой тягой предназначены для того, чтобы обеспечивать заданное предварительное натяжение гибкой тяги, а также надежную работу ременного приводного механизма без проскальзывания. Такого рода натяжные ролики или направляющие ролики обозначаются далее как направляющие блоки.

В двигателях внутреннего сгорания приводные механизмы с гибкой тягой известны в виде приводных механизмов с зубчатыми ремнями для привода распределительных валов или в виде клиноременных приводных механизмов для привода вспомогательных механизмов. Натяжные или направляющие ролики, или же направляющие блоки, образуют важные элементы данных приводных механизмов с гибкой тягой. Задачей данных конструктивных элементов является обеспечение минимального обхвата гибкой тягой рабочих дисков для достижения надежной работы приводного механизма без проскальзывания. Также используются направляющие элементы для обеспечения определенного расположения гибкой тяги, в результате чего гибкая тяга может быть проведена соответственно контуру, заданному конструкцией двигателя внутреннего сгорания.

Из DE 10043840 А1 известен направляющий ролик или натяжной ролик, состоящий из подшипника качения, во внутреннее кольцо которого вставлен винт для крепежа, который далее проведен через определяющую аксиальный зазор между направляющим роликом и корпусом двигателя внутреннего сгорания распорную втулку. Подшипник качения с наружной стороны окружен изготовленным из полимерного материала рабочим диском, который может быть обозначен также как рабочий кожух. Рабочий диск посредством ступицы с геометрическим замыканием закреплен на наружном кольце подшипника качения. В смонтированном положении направляющего или натяжного ролика гибкая тяга приводного механизма с гибкой тягой проводится по рабочему диску.

Далее известны натяжные ролики для приводных механизмов с гибкой тягой, у которых регулировка производится посредством смещения при вращении оси вращения натяжных роликов вокруг расположенной внутри наружного диаметра натяжного ролика поворотной оси.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является фиксация выполненного с возможностью эксцентричной регулировки натяжного ролика в определенных положениях.

Для решения данной проблемы в соответствии с изобретением согласно пункту 1 формулы изобретения предусмотрено фиксирующее устройство, посредством которого может быть определено, по меньшей мере, одно конечное положение натяжного ролика. Совместно образованное регулировочным эксцентриком и крепежным средством фиксирующее устройство включает в себя, по меньшей мере, один радиально или аксиально ориентированный заплечик, который взаимодействует, по меньшей мере, с одним упором соответствующего следующего конструктивного элемента. Концепция в соответствии с изобретением позволяет фиксировать натяжной ролик в различных положениях, к примеру, для упрощения монтажа гибкой тяги или для реализации в нормальном рабочем положении надежного в эксплуатации концевого упора между регулировочным эксцентриком и крепежным средством. Осуществленное в соответствии с изобретением, имеющее высокую функциональность фиксирующее устройство может быть изготовлено с небольшими затратами и может быть легко смонтировано, и представляет собой, тем самым, в целом экономичное решение.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения для изображения фиксирующего устройства к крепежному средству примыкает радиальный заплечик, который взаимодействует с двумя расположенными с угловым смещением относительно друг друга упорами регулировочного эксцентрика для фиксации определенного конечного положения натяжного ролика. В предпочтительном варианте к радиальному заплечику крепежного средства примыкают два позиционированных с угловым смещением относительно друг друга на регулировочном эксцентрике упора, положение которых одновременно определяет диапазон регулирования натяжного ролика. Дальнейшее воздействие на диапазон регулирования натяжного ролика или его конечного положения может быть осуществлено посредством формообразования, величины угла радиального заплечика крепежного средства.

Альтернативный вариант осуществления фиксирующего устройства включает в себя крепежное средство с аксиально ориентированным заплечиком, который с геометрическим замыканием входит в зацепление в кольцевой паз регулировочного эксцентрика. При этом предлагается формировать концевые зоны кольцевого паза одновременно в виде упора. Образующий сегмент дуги окружности кольцевой паз проходит под углом, который определяет максимальный диапазон регулирования регулировочного эксцентрика и, тем самым, натяжного ролика.

В качестве предпочтительного крепежного средства предусмотрен винт, который совместно с направляющей втулкой вставлен в несоосно выполненный на регулировочном эксцентрике продольный паз, причем буртик направляющей втулки имеет взаимодействующий с упором регулировочного эксцентрика радиальный заплечик.

В качестве альтернативы направляющей втулке предлагается, к примеру, предусмотреть фиксирующее устройство в соответствии с изобретением непосредственно между винтом и регулировочным эксцентриком. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления винт, в частности, головка винта, включает в себя радиальный заплечик, который с геометрическим замыканием входит в зацепление в образующий, по меньшей мере, один упор паз регулировочного эксцентрика.

Для представления соответствующего нормальному рабочему положению конечного положения натяжного ролика фиксирующее устройство позволяет осуществить регулировку, при которой между проходящей через ось вращения натяжного ролика и поворотную ось регулировочного эксцентрика осью и ориентированным через ось вращения натяжного ролика результирующим усилием F_R ремня гибкой тяги образуется активное плечо рычага S>0. В предпочтительном варианте при этом заплечик регулировочного эксцентрика с силовым и/или геометрическим замыканием опирается на упор крепежного средства, вследствие чего имеет место функционально оптимизированная регулировка натяжного ролика в рабочем положении.

В предназначенном для монтажа гибкой тяги конечном положении фиксирующее устройство в соответствии с изобретением обеспечивает возможность образования плеча рычага S>0 между первой, соответствующей поворотной оси регулировочного эксцентрика, вертикальной осью А и второй, соответствующей оси вращения натяжного ролика, вертикальной осью В. Тем самым, в процессе монтажа гибкой тяги в предпочтительном варианте может быть реализовано стабильное конечное положение натяжного ролика.

Конструкция фиксирующего устройства в соответствии с изобретением предусматривает далее, что в положении мертвой точки устанавливается соответствие положений между поворотной осью регулировочного эксцентрика, осью вращения натяжного ролика и направлением действия результирующего усилия гибкой тяги. Следовательно, в данном положении не образуется никакого активного плеча рычага между поворотной осью регулировочного эксцентрика или осью вращения натяжного ролика и направлением действия результирующего усилия ремня. Для реализации оптимального для осуществления функции, соответствующего нормальному рабочему положению натяжного ролика, конечного положения между положением в мертвой точке и положением, в котором заплечик крепежного средства опирается на упор регулировочного эксцентрика, предусмотрен угол β≥20°.

Для решения поставленной задачи в соответствии с изобретением согласно пункту 9 формулы изобретения предусмотрено, что регулировочный эксцентрик натяжного ролика в конечном положении непосредственно или опосредованно через радиальный заплечик взаимодействует с упором стационарной секции машины. В предпочтительном варианте для этого предусмотрена та секция машины, на которой натяжной ролик закреплен с помощью крепежного средства.

Натяжной ролик в соответствии с изобретением, в качестве альтернативы направляющему блоку, как то натяжному или направляющему ролику, может быть использован также в виде натяжного ролика системы зажимных приспособлений, с помощью которого может быть осуществлен самопроизвольный зажим гибкой тяги приводного механизма с гибкой тягой.

Для регулировочного эксцентрика между монтажным положением и нормальным рабочим положением предусмотрен предпочтительный диапазон регулирования α≥150°.

Конструкция натяжного ролика в соответствии с изобретением включает в себя расположенный за счет подшипника качения с возможностью вращения на регулировочном эксцентрике рабочий диск, причем регулировочный эксцентрик посредством крепежного средства закреплен на секции машины. Для упрощения монтажа натяжного ролика предусмотрено крепежное средство, которое в смонтированном положении зафиксировано от вращения на секции машины. Для этого предлагается, к примеру, смещенный в радиальном направления для закрепления винта, локально выступающий заплечик, посредством которого крепежное средством с геометрическим замыканием входит в зацепление в соответствующий приемный элемент секции машины.

Краткое описание чертежей

На чертежах представлено:

фиг.1 натяжной ролик с фиксирующим устройством в соответствии с изобретением, в разрезе;

фиг.2 натяжной ролик на виде спереди с регулировочным эксцентриком и соответствующим фиксирующим устройством, в монтажном положении;

фиг.3 натяжной ролик в соответствии с фиг.2 с фиксирующим устройством в положении мертвой точки;

фиг.4 регулировочный эксцентрик в соответствии с фиг.2 с фиксирующим устройством в рабочем положении;

фиг.5 натяжной ролик, у которого фиксирующее устройство предусмотрено между регулировочным эксцентриком и секцией машины.

Осуществление изобретения Фиг.1 демонстрирует натяжной ролик 1, направляющий ролик или направляющий блок в сборе, который находится в рабочем соединении с гибкой тягой 24, которая является частью не представленного на фиг.1 приводного механизма с гибкой тягой. Натяжной ролик 1 включает в себя, по меньшей мере, частично обхваченный гибкой тягой рабочий диск 3, который посредством подшипника 4 качения с возможностью вращения располагается на регулировочном эксцентрике 5. С радиальным смещением относительно оси 6 вращения натяжного ролика 1 в продольный паз 7 регулировочного эксцентрика вставлено крепежное средство, состоящее из опирающейся на секцию 2 машины направляющей втулки 9 и ввинченного в секцию 2 машины винта 10. При отпущенном винте 10 регулировочный эксцентрик 5, к примеру, в соединении с выполненным с возможностью вставки в зажим 11 для инструмента регулировочным инструментом может изменять свое положение относительно поворотной оси 12 крепежного средства 8. Для регулировки аксиального зазора натяжного ролика 1 относительно секции 2 машины предусмотрена обхватывающая направляющую втулку 9 распорная втулка 13. На обращенной от секции 2 машины стороне направляющая втулка 9 образует круглый буртик 14 с локально ориентированным радиально наружу заплечиком 15. Совместно с аксиально выступающим упором 16 регулировочного эксцентрика 5 заплечик 15 образует фиксирующее устройство 17, которое ограничивает регулировку или перемещение регулировочного эксцентрика 5. Для фиксации от вращения направляющая втулка 9 имеет фиксирующий штифт 18, который с геометрическим замыканием входит в зацепление в соответствующий паз 19 секции 2 машины.

Фиксирующее устройство в соответствии с изобретением в альтернативном варианте в сравнении с фиг.1 может быть реализовано также непосредственно между винтом 10 и регулировочным эксцентриком 5 и, при этом, без направляющей втулки 9. К тому же, предлагается, к примеру, что головка винта 10 посредством радиального заплечика с геометрическим замыканием входит в зацепление в зону между двумя расположенными на расстоянии друг от друга, аксиально выступающими, образующими упоры заплечиками регулировочного эксцентрика 5.

Фиг.2 демонстрирует повернутый вокруг поворотной оси 12 регулировочного эксцентрика 5 в конечное положение - монтажное положение - натяжной ролик 1, на который гибкая тяга - ремень - может быть установлена проще. В этом положении заплечик 15 направляющей втулки 9 опирается на упор 16. В этом положении натяжного ролика образуется плечо рычага S>0 между проведенной через поворотную ось 12 вертикальной осью А и вертикальной осью В оси 6 вращения, которое под действием собственного веса натяжного ролика 1 создает момент импульса в направлении вращения против часовой стрелки, вследствие чего упор 16 с силовым замыканием опирается на заплечик 15 для создания стабильного положения. После произведенной установки ремня регулировочный эксцентрик 5 и, следовательно, натяжной ролик 1 могут повернуться по стрелке, то есть по направлению часовой стрелки, для регулировки желаемого предварительного зажима гибкой тяги. Максимальный угол α≥150° регулировки регулировочного эксцентрика 5, уменьшенный на величину ширины заплечика 15, ограничивается следующим упором 20 регулировочного эксцентрика 5.

Фиг.3 и 4 демонстрируют альтернативные варианты регулировки регулировочного эксцентрика 5. При этом отдельные детали и области, которые имеют функции, эквивалентные функциям описанных ранее деталей или областей, снабжены одинаковыми ссылочными позициями и не подлежат повторному более детальному разъяснению.

Фиг.3 демонстрирует положение регулировочного эксцентрика 5 в мертвой точке, которое может быть достигнуто посредством поворота регулировочного эксцентрика 5 в направлении по часовой стрелке до того момента, пока не будет достигнуто соответствие положений между поворотной осью 12, осью 6 вращения и направлением действия результирующего усилия F_R ремня или силы гибкой тяги. В этом положении регулировочного эксцентрика 5 образуется угол β≥20° между упором 20 регулировочного эксцентрика 5 и заплечиком 15.

В нормальном рабочем положении натяжного ролика 1 в соответствии с фиг.4 упор 20 регулировочного эксцентрика 5 опирается на заплечик 15 направляющей втулки 9. В этом конечном положении образуется активное плечо рычага S>0 между проходящим через ось 6 вращения натяжного ролика 1 направлением действия результирующего усилия F_R ремня и проходящей через поворотную ось 12 регулировочного эксцентрика 5, а также ось 6 вращения регулировочного эксцентрика 5 продольной осью. В силу такого геометрического расположения в нормальном рабочем положении для создания стабильного положения упор 20 с силовым замыканием опирается на заплечик 15.

В качестве альтернативы описанному ранее примеру осуществления изобретения фиг.5 демонстрирует натяжной ролик 1, фиксирующее устройство 21 которого включает в себя сопряженные с секцией 2 машины упоры 22, 23, которые взаимодействуют непосредственно с регулировочным эксцентриком 5. Опирание регулировочного эксцентрика 5 на упор 21 соответствует нормальному рабочему положению. В следующем, обозначенном штрихпунктирной линией, монтажном положении регулировочный эксцентрик 5 опирается на упор 22.

Перечень ссылочных позиций

1 натяжной ролик

2 секция машины

3 рабочий диск

4 подшипник качения

5 регулировочный эксцентрик

6 ось вращения

7 продольный паз

8 крепежное средство

9 направляющая втулка

10 винт

11 зажим для инструмента

12 поворотная ось

13 распорная втулка

14 буртик

15 заплечик

16 упор

17 фиксирующее устройство

18 фиксирующий штифт

19 паз

20 упор

21 фиксирующее устройство

22 упор

23 упор

24 гибкая тяга

Изобретение относится к натяжному ролику (1) приводного механизма. Натяжной ролик (1) снабжен ремнём (24), регулировочным эксцентриком (5) и крепежным средством (8), посредством которого натяжной ролик (1) может быть закреплен на секции (2) машины. Регулировочный эксцентрик (5) и крепежное средство (8) совместно образуют фиксирующее устройство (17), с помощью которого может быть определено конечное положение регулировочного эксцентрика (5) и, тем самым, натяжного ролика (1). Ролик (1) выполнен с возможностью поворота в положении монтажа ремня, при этом упор (16) в силу собственного веса натяжного ролика (1) опирается на заплечик (15). Другой упор (20) опирается на заплечик (15) в нормальном рабочем положении. Достигается надёжность в работе путём фиксации натяжного ролика в определённых положениях. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Натяжной ролик (1) приводного механизма, снабженный ремнем (24), регулировочным эксцентриком (5) для регулирования натяжного ролика (1) и крепежным средством (8), посредством которого натяжной ролик (1) может быть закреплен на секции (2) машины, причем регулировочный эксцентрик (5) и крепежное средство (8) совместно образуют фиксирующее устройство (17), которое определяет конечное положение регулировочного эксцентрика (5) и, тем самым, натяжного ролика (1) и которое имеет заплечик (15), на который в одном конечном положении опирается упор (16) регулировочного эксцентрика (5), отличающийся тем, что натяжной ролик (1) выполнен с возможностью поворота в одном конечном положении в положение монтажа ремня и в этом монтажном положении упор (16) в силу собственного веса натяжного ролика (1) опирается на заплечик (15), причем натяжной ролик (1) выполнен с возможностью поворота в другом конечном положении в предварительно натягивающее ремень (24) нормальное рабочее положение, в котором другой упор (20) регулировочного эксцентрика (5) в стабильном положении опирается на заплечик (15).

2. Натяжной ролик по п.1, отличающийся тем, что в положении натяжного ролика (1) в мертвой точке поворотная ось (12) регулировочного эксцентрика (5), ось (6) вращения натяжного ролика (1) и направление действия результирующего усилия F_R ремня (24) находятся в согласовании положений, причем в положении мертвой точки другой упор (20) располагается с угловым смещением β≥20° относительно заплечика (15).

3. Натяжной ролик по п.1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрена зона регулировки α≥150° для регулировочного эксцентрика (5) между монтажным положением и нормальным рабочим положением.