НАТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2016 года по МПК F16H7/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к натяжному устройству и, в частности, к натяжному устройству с фрикционным устройством.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Система ременной передачи на передней стороне автомобильного двигателя обычно включает в себя автоматическое натяжное устройство, которое служит для поддержания подходящего натяжения ремня в системе ременной передачи.

Традиционное автоматическое натяжное устройство обычно содержит: основание; поворотный рычаг, установленный на основание и поворачивающийся вокруг центральной оси относительно основания; пружину, расположенную между основанием и поворотным рычагом, которая имеет один конец, соединенный с основанием, и другой конец, соединенный с поворотным рычагом и смещающий поворотный рычаг, чтобы поворачивать его относительно основания; фрикционное устройство, которое обычно расположено между пружиной и основанием или поворотным рычагом, для амортизации относительного движения между поворотным рычагом и основанием. Традиционное фрикционное устройство обычно содержит поверхность трения, которая взаимодействует с соответствующей поверхностью трения основания или поворотного рычага после того, как пружина прикладывает силу к фрикционному устройству, и определенная сила трения, то есть демпфирующая сила формируется между их поверхностями трения, чтобы движение поворотного рычага относительно основания амортизировалось. Когда скорость вращения двигателя быстро изменяется, такая традиционная пружина не справилась бы с предотвращением усиления натяжения ремня, так как сила трения слишком мала, и натяжное устройство переместилось бы в направлении от ремня, так что оно не способно поддерживать достаточное натяжение в ремне, и проскальзывание, шум и тому подобное будет происходить в системе ременной передачи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача, которая должна быть решена настоящим изобретением, состоит в создании натяжного устройства с более высокой силой трения.

Для решения вышеупомянутой технической задачи настоящее изобретение обеспечивает натяжное устройство, которое содержит: основание; поворотный рычаг, установленный на основание и поворачивающийся вокруг первой центральной оси относительно основания; упругий элемент, расположенный между основанием и поворотным рычагом, который используется для смещения поворотного рычага, чтобы поворачивать его относительно основания; фрикционное устройство, которое расположено между упругим элементом и основанием или поворотным рычагом, для амортизации относительного движения между поворотным рычагом и основанием, при этом 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 дополнительно 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.

В техническом решении, приспосабливаемом посредством настоящего изобретения, упругий элемент прикладывает первое давление к фрикционному устройству, чтобы первая сила трения образовывалась между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом, и одновременно опорный блок прикладывает второе давление к фрикционному устройству, чтобы вторая сила трения образовывалась между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом. Первая сила трения и вторая сила трения действуют совместно, чтобы предотвратить вращение поворотного рычага относительно основания, так что натяжное устройство по настоящему изобретению достигает более высокой силы трения, т.е. демпфирующей силы. Такое натяжное устройство, даже если оно используется в системе с двигателем, имеющим большие изменения в скорости вращения, может стабильно поддерживать натяжение ремня.

Предпочтительно, опорный блок имеет форму части кольца, причем центральный угол формы части кольца может составлять от 90° до 180°, и опорный блок располагается радиально внутри фрикционного устройства.

Предпочтительно, опорный блок имеет центральный угол 120°.

Предпочтительно, опорный блок имеет центральный угол 180°, то есть имеет форму полукруга.

Предпочтительно, опорный блок содержит первую торцевую поверхность и вторую торцевую поверхность, которые, соответственно, расположены в двух концах вдоль окружности формы части кольца опорного блока, и поворотный рычаг обеспечивается первой примыкающей поверхностью, упругий элемент содержит фиксированный конец и свободный конец, фиксированный конец соединен с основанием, первая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте с первой примыкающей поверхностью поворотного рычага, а вторая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте со свободным концом упругого элемента.

Предпочтительно, опорный блок содержит первый конец и вторую торцевую поверхность, которые, соответственно, расположены в двух концах вдоль окружности формы части кольца опорного блока, и упругий элемент содержит фиксированный конец и свободный конец, фиксированный конец соединен с основанием, первый конец опорного блока шарнирно соединен с поворотным рычагом, а вторая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте со свободным концом упругого элемента.

Предпочтительно, упомянутое шарнирное соединение достигается посредством шарнирного элемента, который состоит из двух соосных цилиндрических деталей с разными диаметрами, цилиндрическая деталь с меньшим диаметром обеспечена винтовой резьбой, а цилиндрическая деталь с большим диаметром имеет гладкую внешнюю поверхность, поворотный рычаг обеспечен резьбовым отверстием, которое входит в резьбовое зацепление с цилиндрической деталью с меньшим диаметром, опорный блок содержит отверстие в первом конце, отверстие включает в себя два соосных нерезьбовых отверстия с разными диаметрами, отверстие представлено в форме ступени в поперечном сечении вдоль продольной оси, при этом отверстие с большим диаметром шарнирно взаимодействует с деталью большого диаметра шарнирного элемента, а отверстие с меньшим диаметром шарнирно взаимодействует с деталью меньшего диаметра шарнирного элемента. Когда шарнирный элемент проходит через отверстие в опорном блоке, чтобы быть завинченным в резьбовое отверстие в поворотном рычаге, опорный блок может поворачиваться вокруг шарнирного элемента относительно поворотного рычага.

Предпочтительно, поворотный рычаг содержит корпус поворотного рычага, первую втулку вала и вторую втулку вала, при этом опорный блок окружает первую втулку вала, корпус поворотного рычага обеспечивается первой примыкающей поверхностью и центральной ступицей с одной стороны, направленной к первой втулке вала, и опорный блок вдоль продольного направления расположен между центральной ступицей и упругим элементом.

Предпочтительно, центральная ступица обеспечивается взаимодействующим участком ступицы, который используется для взаимодействия с опорным блоком, и толщина взаимодействующего участка ступицы постепенно увеличивается вдоль окружности, начиная с положения первой примыкающей поверхности, представляя тенденцию возрастания по спирали.

Предпочтительно, толщина опорного блока постепенно увеличивается вдоль окружности.

Предпочтительно, протяжение вдоль окружности взаимодействующего участка ступицы немного меньше, чем протяжение вдоль окружности опорного блока.

Предпочтительно, опорный блок содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и нижняя поверхность обеспечена по меньшей мере одним выступом, который находится в контакте с упругим элементом.

Предпочтительно, количество выступов равняется трем, выступы расположены с интервалом в направлении окружности, и три опорных выступа имеют постепенно увеличивающиеся толщины.

Предпочтительно, фрикционное устройство содержит фрикционную втулку и опорную втулку, фрикционная втулка расположена радиально снаружи опорной втулки, внешняя поверхность фрикционной втулки находится в контакте с внутренней поверхностью основания, а внутренняя поверхность опорной втулки находится в контакте с внешней частью упругого элемента.

Предпочтительно, внутренняя поверхность фрикционной втулки обеспечена несколькими радиальными выступами, опорная втулка, соответственно, обеспечена несколькими отверстиями, поворотный рычаг обеспечен несколькими приемными углублениями, при этом несколько выступов проходят через несколько отверстий, чтобы взаимодействовать с несколькими приемными углублениями на поворотном рычаге, чтобы фрикционная втулка вместе с опорной втулкой вращалась вместе с поворотным рычагом.

Предпочтительно, опорный блок и фрикционное устройство установлены на основание, и поворотный рычаг вращается относительно основания, опорного блока и фрикционного устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение дополнительно описывается посредством ссылки на чертежи и варианты его осуществления. На чертежах:

Фиг. 1 - схематический вид натяжного устройства, раскрытого посредством первого варианта осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - продольный вид в разрезе натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 3 - покомпонентный вид натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 4 - вид в перспективе поворотного рычага натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 5 - схематический вид натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1, который содержит поворотный рычаг с установленным на него опорным блоком;

Фиг. 6 - вид в перспективе опорного блока натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 7 - вид в поперечном разрезе натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 8 - схематический вид натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1, который содержит поворотный рычаг с установленными на него опорным блоком и упругим элементом;

Фиг. 9 - схематический вид анализа сил опорного блока натяжного устройства, проиллюстрированного на фиг. 1;

Фиг. 10 - схематический вид анализа сил, в котором опорный блок имеет центральный угол 120°;

Фиг. 11 - продольный вид в разрезе натяжного устройства, раскрытого во втором варианте осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 12 - покомпонентный вид некоторых компонентов натяжного устройства третьего варианта осуществления настоящего изобретения.

Перечень ссылочных позиций:

20 - натяжное устройство

22 - шкив

24, 24a - основание

26, 26a - поворотный рычаг

28 - нижняя стенка основания

30 - внутренняя втулка

32 - внешняя втулка

34 - первая приемная полость

36 - вторая приемная полость

38 - корпус поворотного рычага

40 - первая втулка вала

42 - вторая втулка вала

44 - центральный вкладыш

46 - резьбовое отверстие

47 - болт

48, 48a - упругий элемент

50 - фиксированный конец

52 - свободный конец

54, 54a - фрикционное устройство

56 - фрикционная втулка

57 - радиальный выступ

58 - опорная втулка

59 - отверстие

60, 60a, 60b - опорный блок

62, 62b - первая торцевая поверхность

64 - вторая торцевая поверхность

66 - внешняя поверхность

68 - верхняя поверхность

70 - нижняя поверхность

72 - выступ

74 - первая примыкающая поверхность

76 - центральная ступица

77 - взаимодействующий участок ступицы

78 - приемное углубление

80 - шарнирный элемент

81 - деталь меньшего диаметра

82 - деталь большого диаметра

83 - резьбовое отверстие

84 - отверстие

X - первая центральная ось

Y - вторая центральная ось

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже посредством ссылки на чертежи. Фиг. 1-9 иллюстрируют первый вариант осуществления настоящего изобретения. Сначала, со ссылкой на фиг. 1-3, настоящее изобретение раскрывает натяжное устройство, используемое для системы ременной передачи вспомогательного агрегата двигателя. Шкив 22 устанавливается на натяжное устройство 20, и во время использования натяжного устройства 20 шкив 22 взаимодействует с приводным ремнем (не показан), чтобы регулировать натяжение приводного ремня.

Натяжное устройство 20 является механическим автоматическим натяжным устройством. Натяжное устройство 20 содержит основание 24, с помощью которого натяжное устройство 20 может устанавливаться на корпус двигателя (не показан). Натяжное устройство 20 также содержит поворотный рычаг 26, на который установлен шкив 22, а поворотный рычаг 26 установлен на основание 24 и поворачивается относительно основания 24.

Основание 24 содержит нижнюю стенку 28 основания, внутреннюю втулку 30 и внешнюю втулку 32. Нижняя стенка 28 основания приблизительно имеет форму диска. Внутренняя втулка 30 проходит вдоль оси от центра нижней стенки 28 основания и в направлении приближения к поворотному рычагу 26. Внутренняя втулка 30 имеет круглое кольцевое сечение. Внутренняя втулка 30 объединена с нижней стенкой 28. Внутренняя втулка 30 является полой внутри с внутренней полой частью, формирующей первую приемную полость 34. Первая приемная полость 34 идет вдоль оси через всю внутреннюю втулку 30 и нижнюю стенку 28 основания и связана с наружной стороной. Внешняя втулка 32 проходит вдоль оси от границы нижней стенки 28 основания, в направлении приближения к поворотному рычагу 26. В настоящем варианте осуществления, длина осевого протяжения внешней втулки 32 больше, чем длина осевого протяжения внутренней втулки 30. Внешняя втулка 32 и внутренняя втулка 30 расположены вдоль осевого направления на определенном расстоянии, то есть вторая приемная полость 36 сформирована между внешней поверхностью внутренней втулки 30 и внутренней поверхностью внешней втулки 32.

В то же время со ссылкой на фиг. 4 поворотный рычаг 26 содержит корпус 38 поворотного рычага, который по существу имеет форму диска. Поворотный рычаг 26 также содержит первую втулку 40 вала и вторую втулку 42 вала. Первая втулка 40 вала проходит вдоль оси от корпуса 38 поворотного рычага, в направлении приближения к нижней стенке 28 основания. Вторая втулка 42 вала проходит вдоль оси от корпуса 38 поворотного рычага, в направлении от нижней стенки 28 основания. Первая втулка 40 вала имеет первую центральную ось X, а вторая втулка 42 вала имеет вторую центральную ось Y с первой центральной осью X и второй втулкой 42 вала, параллельными друг другу и расположенными вдоль радиального направления на определенном расстоянии. Каждая из первой втулки 40 вала и второй втулки 42 вала по существу имеет форму колонны и является объединенной с корпусом 38 поворотного рычага 38. Первая втулка 40 вала может шарнирно входить в зацепление с первой приемной втулкой 34, например, первая втулка 40 вала устанавливается в первую приемную полость 34, и, в качестве альтернативы, как показано на фиг. 2, первая втулка 40 вала по меньшей мере частично принимается в первую приемную полость 34, и центральный вкладыш 44 обеспечивается между внешней поверхностью первой втулки 40 вала и внутренней поверхностью внутренней втулки 30, при этом центральный вкладыш отделяет первую втулку 40 вала от внутренней втулки 30, чтобы предотвратить прямой контакт металлических поверхностей между ними и в то же время настроить промежуток между ними. Первая втулка 40 вала обеспечивается резьбовым отверстием 46 в одном своем конце, удаленном от корпуса 38 поворотного рычага. Болт 47 вставляется в резьбовое отверстие 46 и используется для соединения поворотного рычага 26 и основания 24, чтобы поворотный рычаг 26 был закреплен в осевом направлении относительно основания 24, чтобы не перемещаться вдоль оси. Вторая втулка 42 вала используется для установки, известным образом, вышеупомянутой втулки 22, которая может вращаться относительно второй втулки 42 вала.

Упругий элемент 48 обеспечивается между поворотным рычагом 26 и основанием 24 для смещения поворотного рычага 26, чтобы поворотный рычаг вращался относительно основания 24. В настоящем варианте осуществления, поворотный рычаг 26 вращается вокруг первой центральной оси X относительно основания 24. Также в настоящем варианте осуществления, упругий элемент 48 является спиральной пружиной. Упругий элемент 48 принимается во вторую приемную полость 36 и окружает внешнюю сторону внутренней втулки 30. Длина осевого протяжения упругого элемента 48 больше, чем длина осевого протяжения внутренней втулки 30, чтобы упругий элемент 48 имел один участок, окружающий внешнюю сторону внутренней втулки 30, и другой участок, окружающий внешнюю сторону первой втулки 40 вала. В то же время со ссылкой на фиг. 8 упругий элемент 48 содержит фиксированный конец 50 и свободный конец 52, при этом фиксированный конец 50 примыкает к нижней части основания, которая обеспечена упорной поверхностью (не показана). Торцевая поверхность фиксированного конца взаимодействует с вышеупомянутой упорной поверхностью, чтобы существенно ограничивать круговое движение фиксированного конца.

В то же время, как показано на фиг. 2, 3 и 5, натяжное устройство 20 дополнительно содержит фрикционное устройство 54, обычно называемое демпфирующим устройством. Фрикционное устройство 54 используется для амортизации относительного движения между поворотным рычагом 26 и основанием 24. В настоящем варианте осуществления, вдоль осевого направления фрикционное устройство 54 располагается между внешней втулкой 32 основания 24 и упругим элементом 48. Более конкретно, фрикционное устройство 54 располагается между одним концом внешней втулки 32 основания, удаленным от нижней стенки 28 основания, и одним концом упругого элемента 48, удаленным от нижней стенки 28 основания. Более того, фрикционное устройство 54 располагается радиально снаружи от упругого элемента 48. Внешняя поверхность фрикционного устройства 54 находится в контакте с внутренней поверхностью внешней втулки 32 основания 24, так что, когда поворотный рычаг 26 вращается относительно основания 24, сила трения формируется между поворотным рычагом и основанием для предотвращения движения поворотного рычага 26 относительно основания 24. Длина осевого протяжения внешней втулки 32 больше, чем длина осевого протяжения упругого элемента 48, так что внешняя втулка 32 окружает весь упругий элемент 48 на всем протяжении осевого направления упругого элемента 48. Также вдоль осевого направления один участок фрикционного устройства 54 окружает внешнюю сторону упругого элемента 48, и внутренняя поверхность фрикционного устройства 54 находится в контакте в внешней стороной упругого элемента 48. Другой участок фрикционного устройства 54 окружает внешнюю сторону первой втулки 40 вала.

В настоящем варианте осуществления, фрикционное устройство 54 содержит фрикционную втулку 56 и опорную втулку 58 с фрикционной втулкой 56, расположенной радиально снаружи от опорной втулки 58. Внешняя поверхность фрикционной втулки 56 находится в контакте с внутренней поверхностью внешней втулки 32 основания 24, внутренняя поверхность фрикционной втулки 56 находится в контакте с внешней поверхностью опорной втулки 58, а внутренняя поверхность опорной втулки 58 находится в контакте с внешней частью упругого элемента 48. Внутренняя поверхность фрикционной втулки 56 обеспечена несколькими радиальными выступами 57, а опорная втулка 58 соответственно обеспечена несколькими отверстиями 59 для прохождения через них выступов 57, чтобы опорная втулка 58 и фрикционная втулка 56 не могли перемещаться относительно друг друга. В настоящем варианте осуществления, опорная втулка 58 изготовлена из металлического материала, такого как нержавеющая сталь. Опорная втулка 58 равномерно передает силу упругого элемента 48 на фрикционную втулку 56. Фрикционная втулка 56 и опорная втулка 58 приблизительно имеют сечения C-образной формы, то есть фрикционная втулка 56 и опорная втулка 58 соответственно расщеплены вдоль направления окружности.

В то же время, как показано на фиг. 2, 3 и 6, натяжное устройство 20 также содержит опорный блок 60, который расположен радиально внутри фрикционного устройства 54. Опорный блок 60, вместе с фрикционным устройством 54, устанавливается на поворотный рычаг 26 и может перемещаться вместе с опорным рычагом 26 относительно основания 24. В частности, опорный блок 60 располагается между опорной втулкой 58 и первой втулкой 40 вала. В виде со стороны первой центральной оси X первой втулки 40 вала опорный блок 60 имеет форму части кольца. Центральный угол части кольца может являться любым углом между 90° и 180°, предпочтительно 120°. Для лучшего понимания настоящий вариант осуществления описывается с примером центрального угла в 180°, то есть опорный блок 60 похож на полукруглое кольцо, показанное на фиг. 3 и 6. Опорный блок 60 расположен, чтобы окружать первую втулку 40 вала. Опорный блок 60 содержит первую торцевую поверхность 62 и вторую торцевую поверхность 64, которые, соответственно, расположены в двух концах опорного блока 60 в виде полукруглого кольца вдоль направления окружности. Вдоль радиального направления опорный блок 60 содержит внешнюю поверхность 66 в контакте с внутренней поверхностью опорной втулки 58. Опорный блок 60 прикладывает давление к фрикционному устройству 54 в радиальном направлении, чтобы дополнительная сила трения формировалась между фрикционным устройством 54 и внутренней поверхностью внешней втулки 32, что будет подробно описано ниже. Вдоль продольного направления опорный блок 60 содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность 70.

Нижняя поверхность 70 опорного блока 60 обеспечена тремя выступами 72, расположенными вдоль окружности с интервалом, тремя выступами 72, находящимися в контакте с упругим элементом 48. Толщина опорного блока 60 имеет тенденцию к постепенному увеличению вдоль направления окружности от одной торцевой поверхности к другой торцевой поверхности, и/или три выступа 72 имеют постепенно увеличивающиеся толщины, так что опорный блок, как целое, имеет спирально увеличивающуюся тенденцию в его толщине вдоль окружности, чтобы спирально взаимодействовать с пружиной.

Дополнительно, со ссылкой на фиг. 4 и 7, корпус 38 поворотного рычага обеспечивается первой примыкающей поверхностью 74 и центральной ступицей 76, с одной стороны направленной к первой втулке 40 вала. Первая примыкающая поверхность 74 находится в контакте с первой торцевой поверхностью 62 опорного блока 60. Центральная ступица 76 находится в контакте с верхней поверхностью 68 опорного блока 60, и вдоль осевого направления опорный блок 60 расположен между центральной ступицей 76 и упругим элементом 48. Центральная ступица 76 обеспечивается взаимодействующим участком 77 ступицы, который предоставлен для взаимодействия с опорным блоком 60. Начиная с положения первой примыкающей поверхности 74, толщина взаимодействующего участка 77 ступицы постепенно увеличивается в направлении окружности, приблизительно демонстрируя спирально увеличивающуюся тенденцию, а длина осевого протяжения взаимодействующего участка 77 ступицы немного меньше, чем длина протяжения вдоль окружности опорного блока 60. Центральная ступица 76 обеспечена несколькими приемными углублениями 78, и радиальные выступы 57, обеспеченные на фрикционной втулке 56, проходят через отверстия 59, обеспеченные на опорной втулке 58, чтобы взаимодействовать с несколькими приемными углублениями 78, чтобы фрикционное устройство 54 могло вращаться вместе с поворотным рычагом 26. Вторая торцевая поверхность 64 опорного блока 60 находится в контакте со свободным концом 52 упругого элемента 48 (со ссылкой на фиг. 8).

Функционирование натяжного устройства 20 будет описано ниже.

Во время использования натяжного устройства 20 приводной ремень прикладывает силу к шкиву 22, который в свою очередь заставляет поворотный рычаг 26 поворачиваться вокруг первой центральной оси X на некоторый угол. Таким образом, первая примыкающая поверхность 74 корпуса 38 поворотного рычага толкает первую торцевую поверхность 62 опорного блока 60, так что вторая торцевая поверхность 64 опорного блока толкает свободный конец 52 упругого элемента 48 по касательной. Упругий элемент 48 будет расширяться в радиальном направлении, чтобы упругий элемент 48 прикладывал первое давление к фрикционному устройству 54. Благодаря присутствию первого давления, когда фрикционное устройство 54 вращается вместе с поворотным рычагом 26 относительно основания 24, первая сила трения будет формироваться между внешней поверхностью фрикционной втулки 56 и внутренней поверхностью внешней втулки 32 основания 24. Первая сила трения предотвращает вращение поворотного рычага 26 относительно основания 24, чтобы амортизировать относительное движение между ними. В то же время, когда упругий элемент 48 расширяется, свободный конец 52 упругого элемента 48 прикладывает осевую силу ко второй торцевой поверхности 64 опорного блока 60. Первая примыкающая поверхность 74 находится в контакте с первой торцевой поверхностью 62 опорного блока 60, и под воздействием осевой силы опорный блок 60 будет поворачиваться вокруг поверхности контакта между первой примыкающей поверхностью 74 и первой торцевой поверхностью 62, так что опорный блок 60 будет перемещаться наружу вдоль радиального направления и дополнительно прикладывать второе давление к фрикционному устройству 54, чтобы вторая сила трения формировалась между фрикционной втулкой 56 и внутренней поверхностью внешней втулки 32 основания 24. Вторая сила трения также будет предотвращать вращение поворотного рычага 26 относительно основания 24 и амортизировать относительное движение между ними. Как результат, первая сила трения и вторая сила трения совместно предотвращают вращение поворотного рычага 26 относительно основания 24, так что натяжное устройство 20 имеет относительно более высокую демпфирующую силу.

На фиг. 9 показан схематический вид анализа сил опорного блока 60. На чертеже N1 представляет осевую силу, которую свободный конец 52 упругого элемента 48 прикладывает ко второй торцевой поверхности 64 опорного блока 60. Когда свободный конец 62 упругого элемента 48 толкает вторую торцевую поверхность 64 опорного блока 60, первая торцевая поверхность 62 опорного блока 60 прикладывает силу к первой примыкающей поверхности 74, так что первая примыкающая поверхность 74 прикладывает противодействующую силу N2 к первой торцевой поверхности 62 опорного блока 60. Под объединенным воздействием сил N1 и N2 опорный блок 60 прикладывает силу к фрикционному устройству 54, так что фрикционное устройство 54 прикладывает противодействующую силу N3 к опорному блоку 60. В техническом решении по настоящему изобретению N3 равняется N1 плюс N2.

Вышеприведенный анализ сил произведен с примером опорного блока с центральным углом 180°. Когда центральный угол опорного блока отличается от 180°, формируемый демпфирующий эффект отличается. Например, когда опорный блок имеет угол 120°, со ссылкой на фиг. 10, противодействующая сила N3′, которая действует на опорный блок, приблизительно равна составляющим силам N1″ плюс N2″, где составляющие силы N1″ плюс N2″ являются составляющими N1′ и N2′ вдоль направления, противоположного N3′ (N1′ и N2′ приблизительно равняются N1 и N2 соответственно). Следовательно, N3′ меньше, чем N3, которая формируется, когда центральный угол опорного блока составляет 180° (фиг. 9). Таким образом, демпфирующий эффект опорного блока может регулироваться посредством обеспечения опорного блока различными центральными углами.

На фиг. 11 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения. Настоящий вариант осуществления по существу такой же, как и первый вариант осуществления, за исключением следующих фактов: опорный блок 60a и фрикционное устройство 54a устанавливаются на основание 24a, а не на корпус поворотного рычага. Таким образом, когда упругий элемент 48a радиально расширяется, он прикладывает первое давление к фрикционному устройству 54a, чтобы первая сила трения формировалась между внешней поверхностью фрикционного устройства 54a и внутренней поверхностью поворотного рычага 26a. В то же время радиальное расширение упругого элемента 48a заставляет опорный блок 60a радиально прикладывать второе давление к фрикционному устройству 54a, чтобы вторая сила трения формировалась между фрикционным устройством 54a и внутренней поверхностью поворотного рычага 26a. Следовательно, когда натяжное устройство функционирует, первая сила трения и вторая сила трения совместно предотвращают вращение поворотного рычага 26a относительно основания 24a.

Со ссылкой на третий вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг. 12, он отличается от первого варианта осуществления тем фактом, что: первый конец 62b опорного блока 60b не примыкает к первой примыкающей поверхности 74 корпуса 38 поворотного рычага, но шарнирно соединяется с центральной ступицей 76 корпуса 38 поворотного рычага с помощью шарнирного элемента 80. В частности, шарнирный элемент 80 состоит из двух соосных цилиндрических деталей с разными диаметрами, с цилиндрической деталью 81 меньшего диаметра, имеющей винтовую резьбу, и цилиндрической деталью 82 большого диаметра, имеющей гладкую внешнюю поверхность. Центральная ступица 76 обеспечивается резьбовым отверстием 83, которое посредством резьбы взаимодействует с цилиндрической деталью 81 меньшего диаметра. Опорный блок 60b обеспечен в одном из своих концов отверстием 84, содержащим два соосных нерезьбовых отверстия с разными диаметрами. Следовательно, отверстие 84 представляет форму ступени в сечениях вдоль продольной оси, при этом отверстие с большим диаметром взаимодействует с деталью 82 большого диаметра шарнирного элемента, а отверстие с меньшим диаметром взаимодействует с деталью 81 меньшего диаметра шарнирного элемента. Как результат, когда шарнирный элемент 80 проходит через отверстие 84 в опорном блоке 60b, чтобы быть завинченным в резьбовое отверстие 83 в центральной ступице 76, опорный блок 60b может поворачиваться вокруг шарнирного элемента относительно опорного рычага. Другие компоненты являются такими же, как и в вышеприведенных вариантах осуществления, и функционируют таким же образом, как и в вышеприведенных вариантах осуществления. Таким образом, когда поворотный рычаг 26 поворачивается вокруг первой центральной оси X на некоторый угол, центральная ступица 76 на корпусе 38 поворотного рычага приводит в движение, через шарнирный элемент 80, шарнирный конец 62b опорного блока 60, чтобы вторая торцевая поверхность 64 опорного блока толкала по касательной свободный конец 52 упругого элемента 48 (не показан на фиг. 12). Стоит отметить, что хотя фиг. 12 показывает первую примыкающую поверхность 74, в данном варианте осуществления, так как опорный блок 60b шарнирно соединен с центральной ступицей 76, возможно опустить первую примыкающую поверхность.

Вышеприведенное описание вариантов осуществления является лишь примерным, и в то же время не предназначено для ограничения настоящего изобретения. Специалист в данной области техники может произвести различные изменения в вышеописанных вариантах осуществления, не выходя из объема, определенного формулой настоящего изобретения.

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.

1. Натяжное устройство, содержащее:
основание;
поворотный рычаг, установленный на основание и поворачивающийся вокруг первой центральной оси относительно основания;
упругий элемент, расположенный между основанием и поворотным рычагом, который используется для смещения поворотного рычага, чтобы поворачивать его относительно основания;
фрикционное устройство, которое расположено между упругим элементом и основанием или поворотным рычагом, для амортизации относительного движения между поворотным рычагом и основанием,
при этом упругий элемент прикладывает вдоль радиального направления первое давление к фрикционному устройству для образования первой силы трения между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом, отличающееся тем, что натяжное устройство дополнительно содержит опорный блок, который прикладывает вдоль радиального направления второе давление к фрикционному устройству для образования второй силы трения между фрикционным устройством и основанием или поворотным рычагом.

2. Натяжное устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорный блок имеет форму части кольца, причем центральный угол формы части кольца может быть любым между 90° и 180°, и опорный блок расположен радиально внутри фрикционного устройства.

3. Натяжное устройство по п. 2, отличающееся тем, что опорный блок имеет центральный угол, равный 120°.

4. Натяжное устройство по п. 2, отличающееся тем, что опорный блок имеет центральный угол, равный 180°, то есть имеет полукруглую форму.

5. Натяжное устройство по п. 2, отличающееся тем, что опорный блок содержит первую торцевую поверхность и вторую торцевую поверхность, которые, соответственно, расположены в двух концах вдоль окружности формы части кольца опорного блока, поворотный рычаг имеет первую примыкающую поверхность, упругий элемент содержит фиксированный конец и свободный конец, фиксированный конец соединен с основанием, первая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте с первой примыкающей поверхностью поворотного рычага, и вторая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте со свободным концом упругого элемента.

6. Натяжное устройство по п. 2, отличающееся тем, что опорный блок содержит первый конец и вторую торцевую поверхность, которые, соответственно, расположены в двух концах вдоль окружности формы части кольца опорного блока, упругий элемент содержит фиксированный конец и свободный конец, фиксированный конец соединен с основанием, первый конец опорного блока шарнирно соединен с поворотным рычагом, и вторая торцевая поверхность опорного блока находится в контакте со свободным концом упругого элемента.

7. Натяжное устройство по п. 6, отличающееся тем, что упомянутое шарнирное соединение достигается посредством шарнирного элемента, который состоит из двух соосных цилиндрических деталей с разными диаметрами, цилиндрическая деталь с меньшим диаметром имеет винтовую резьбу, а цилиндрическая деталь с большим диаметром имеет гладкую внешнюю поверхность, поворотный рычаг имеет резьбовое отверстие, которое входит в резьбовое зацепление с цилиндрической деталью с меньшим диаметром, опорный блок содержит отверстие в первом конце, отверстие включает в себя два соосных нерезьбовых отверстия с разными диаметрами, отверстие представляет форму ступени в поперечном сечении вдоль продольной оси, при этом отверстие с большим диаметром шарнирно взаимодействует с деталью большого диаметра шарнирного элемента, а отверстие с меньшим диаметром шарнирно взаимодействует с деталью меньшего диаметра шарнирного элемента, и когда шарнирный элемент проходит через отверстие в опорном блоке, чтобы быть завинченным в резьбовое отверстие в поворотном рычаге, опорный блок может поворачиваться вокруг шарнирного элемента относительно поворотного рычага.

8. Натяжное устройство по п. 2, отличающееся тем, что поворотный рычаг содержит корпус поворотного рычага, первую втулку вала и вторую втулку вала, при этом опорный блок окружает первую втулку вала, корпус поворотного рычага имеет первую примыкающую поверхность и центральную ступицу с одной стороны, направленной к первой втулке вала, и опорный блок вдоль продольного направления расположен между центральной ступицей и упругим элементом.

9. Натяжное устройство по п. 8, отличающееся тем, что центральная ступица имеет взаимодействующий участок ступицы, который используется для взаимодействия с опорным блоком, и
толщина взаимодействующего участка ступицы постепенно увеличивается вдоль окружности, начиная с положения первой примыкающей поверхности, представляя тенденцию возрастания по спирали.

10. Натяжное устройство по п. 9, отличающееся тем, что толщина опорного блока постепенно увеличивается вдоль окружности.

11. Натяжное устройство по п. 9, отличающееся тем, что протяжение вдоль окружности взаимодействующего участка ступицы немного меньше, чем протяжение вдоль окружности опорного блока.

12. Натяжное устройство по п. 9 или 10, отличающееся тем, что опорный блок содержит верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем нижняя поверхность имеет по меньшей мере один выступ, который находится в контакте с упругим элементом.

13. Натяжное устройство по п. 12, отличающееся тем, что количество выступов равно трем, выступы расположены с интервалом в направлении окружности, и три опорных выступа имеют постепенно увеличивающиеся толщины.

14. Натяжное устройство по п. 1, отличающееся тем, что фрикционное устройство содержит фрикционную втулку и опорную втулку, фрикционная втулка расположена радиально снаружи опорной втулки, внешняя поверхность фрикционной втулки находится в контакте с внутренней поверхностью основания, и внутренняя поверхность опорной втулки находится в контакте с внешней частью упругого элемента.

15. Натяжное устройство по п. 14, отличающееся тем, что внутренняя поверхность фрикционной втулки имеет несколько радиальных выступов, опорная втулка, соответственно, имеет несколько отверстий, поворотный рычаг имеет несколько приемных углублений, при этом несколько выступов проходят через несколько отверстий, чтобы взаимодействовать с несколькими приемными углублениями на поворотном рычаге, чтобы фрикционная втулка вместе с опорной втулкой вращалась вместе с поворотным рычагом.

16. Натяжное устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорный блок и фрикционное устройство установлены на основании, и поворотный рычаг поворачивается относительно основания, опорного блока и фрикционного устройства.