混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安裝在有可反轉(zhuǎn)發(fā)電機，或啟動電機/發(fā)電機的內(nèi)燃機上的傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，具體是一種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備。一種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，包括安裝在啟動電機/發(fā)電機的前端的支撐盤，以及安裝在支撐盤上的第一個張緊器和第二個張緊器，兩個張緊器結(jié)構(gòu)相似，均包括張緊器帶輪、張緊臂，張緊器帶輪安裝在張緊臂的一端，張緊臂的另一端上設(shè)有樞軸，張緊臂繞樞軸轉(zhuǎn)動，所述樞軸上鉸接一殼體，殼體和張緊器帶輪位于張緊臂的同一側(cè)面，殼體上設(shè)有停止裝置，張緊臂上設(shè)有與該停止裝置相配合的擋塊。
【專利說明】
混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種安裝在有可反轉(zhuǎn)發(fā)電機，或啟動電機/發(fā)電機的內(nèi)燃機上的傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，具體是一種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利DE19926615AU公布于2000年12月14日)中描述了一種有用于牽引力的張緊裝置，含有兩個張緊輪，其中兩個張緊輪的張緊臂的擺動軸線與驅(qū)動帶輪的驅(qū)動軸重合。該張緊裝置含有一個用于支撐驅(qū)動帶輪軸承軸的法蘭外殼。這種包含驅(qū)動軸的裝置的缺點有兩部分，驅(qū)動帶輪的軸承軸必須由法蘭外殼支撐，以及該設(shè)計要求整體軸向長度的顯著增加。
[0003]在專利US7530911B2(公布于2009年5月I日)中描述了一種含有兩個滾動輪的張緊裝置，通過彈簧力牽引，一個輪能相對于另一個輪滑動。其他若干個專利都涉及“雙臂張緊器”，包含兩個通過一根普通彈簧相連的張緊臂。
[0004]在專利US 2013/0040770 (公布于2013年2月14日)中描述了一種張緊裝置，含有兩個張緊輪，其中兩個張緊輪的張緊臂的擺動軸線與啟動電機/發(fā)電機帶輪的驅(qū)動軸重合，兩個張緊輪通過一根彎曲彈簧連接，圓形張緊器的外殼可以繞啟動電機/發(fā)電機輪的中心軸旋轉(zhuǎn)。這種裝置的的缺點主要是高成本和皮帶上的大張緊力。
[0005]在專利US 8821328B2 (公布于2014年9月2日)中描述了一種張緊裝置，含有兩個張緊輪，其中兩個張緊輪的張緊臂的擺動軸線與啟動電機/發(fā)電機帶輪的驅(qū)動軸重合，兩個張緊輪通過一根壓縮彈簧連接。這種裝置的缺點主要是需要很大的張力。
[0006]在上述提到的已知的解決方案實施例中，為了使皮帶有足夠大的張力和支承，導(dǎo)致張緊器需要提供相對較大的張力。實際上，已有技術(shù)的設(shè)計考慮了兩種模式的最差情況作為計算彈簧和阻尼的的基礎(chǔ)，所以通常張力會很高，阻尼裝置會非常復(fù)雜。此外，為了適應(yīng)大載荷而設(shè)計的極其牢固的結(jié)構(gòu)成本較高，這些張緊器普遍較貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種使皮帶張力最小化及通過簡化設(shè)計來降低成本的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種用于具有可反轉(zhuǎn)發(fā)電機或啟動電機/發(fā)電機的內(nèi)燃機上的傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，該可反轉(zhuǎn)發(fā)電機或啟動電機/發(fā)電機具有作為啟動電機和電流發(fā)電機兩種功能，所述傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)包括:
一種連接和驅(qū)動若干軸輪的傳送皮帶，
一種至少能以啟動電機模式，發(fā)電機模式兩種模式工作的啟動電機/發(fā)電機，
一種能在發(fā)電機模式下作為驅(qū)動輪工作和在啟動電機模式下作為被驅(qū)動輪工作的曲軸帶輪， 其他可能的被驅(qū)動附件輪軸，
第一個和第二個張緊器，
第一個張緊器位于進入啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))
第二個張緊器位于離開啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))
其特征在于:
第一個皮帶張緊裝置被設(shè)計成只工作在發(fā)電機模式，位于緊邊的第二個張緊器輪作為固定惰輪置于一個優(yōu)選位置，
第二個皮帶張緊裝置被設(shè)計成只工作在啟動電機模式，第一個張緊器輪在緊邊被當成一個固定惰輪，并置于一個允許最小可能帶長安裝的位置。最小可能帶長是在考慮名義帶長的基礎(chǔ)上計算得到的，具體為該長度考慮了用戶數(shù)據(jù)，空間限制，使兩個張緊器帶輪之間的的距離最小，并減去名義帶長的公差，減去在不受力情況下保證皮帶安裝的允許量。
[0009]兩個停止裝置被放置來限制第一個和第二個張緊器的角運動使其不超過上述的固定惰輪的位置。
[0010]—種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，包括安裝在啟動電機/發(fā)電機的前端的支撐盤，以及安裝在支撐盤上的第一個張緊器和第二個張緊器，兩個張緊器結(jié)構(gòu)相似，均包括張緊器帶輪、張緊臂，張緊器帶輪安裝在張緊臂的一端，張緊臂的另一端上設(shè)有樞軸，張緊臂繞樞軸轉(zhuǎn)動，其特征在于:所述樞軸上鉸接一殼體，殼體和張緊器帶輪位于張緊臂的同一側(cè)面，殼體上設(shè)有停止裝置，張緊臂上設(shè)有與該停止裝置相配合的擋塊。
[0011]作為優(yōu)選，所述的停止裝置為圓柱體。
[0012]作為優(yōu)選，所述的停止裝置外側(cè)套置一由阻尼材料制成的緩沖墊?？梢詼p輕張緊器到達停止裝置(停止位置)時的撞擊。由橡膠或塑料等彈性材料制成。
[0013]一種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，該張緊設(shè)備包括:
具有空腔的、支承在啟動電機/發(fā)電機上的張緊器殼體；
兩個張緊器帶輪，其沿皮帶環(huán)繞方向在所述啟動電機/發(fā)電機的皮帶輪前方和后方以預(yù)緊力加載皮帶；
產(chǎn)生預(yù)緊力的弧形的彈簧，其容納在所述空腔中；
呈圓弧形的張緊臂，其在圓弧的平面中可運動的支承在所述空腔內(nèi)，張緊臂一方面由所述彈簧的力加載且另一方面支承其中一個張緊器帶輪;該張緊設(shè)備還包括停止裝置，停止裝置內(nèi)具有兩個不連通的弧形的孔道，所述張緊臂和彈簧的個數(shù)均為兩個，兩個張緊臂設(shè)置于所述張緊器殼體的空腔內(nèi)，且每個張緊臂的自由端深入停止裝置的一個孔道內(nèi)，張緊器殼體具有一個位于中心處的支點，所述的兩個張緊臂可以以該支點為圓心沿張緊器殼體的空腔內(nèi)運動。
[0014]作為優(yōu)選，所述的孔道的盡頭設(shè)置緩沖墊，孔道的內(nèi)壁設(shè)有一層耐磨件。
[0015]作為優(yōu)選，兩個彈簧分別設(shè)置在一個張緊臂上對每個張緊臂提供預(yù)緊力，彈簧的另一端與停止裝置的外緣抵接。
[0016]作為優(yōu)選，所述的張緊器殼體上設(shè)置對張緊臂進行限位的導(dǎo)向塊，張緊臂穿過導(dǎo)向塊和彈簧深入停止裝置孔道內(nèi)，自潤滑軸承安裝于導(dǎo)向塊內(nèi)避免了張緊臂與導(dǎo)向塊的直接接觸。
[0017]作為優(yōu)選，停止裝置的輪廓呈圓弧形，停止裝置與兩個呈幾字形的半圓弧的殼體一起構(gòu)成所述的張緊器殼體，所述的兩個殼體位于停止裝置兩側(cè)，所述導(dǎo)向塊安裝于殼體上。
[0018]作為優(yōu)選，第一個張緊器和第二個張緊器具有不同的臂長、不同的阻尼特性、不同的彈簧剛度。通常第一個張緊器比第二個張緊器有更大阻尼。
[0019]本發(fā)明中，第一個和第二個張緊器的定義為:
第一個張緊器位于進入啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))
第二個張緊器位于離開啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))。
[0020]本發(fā)明中，第一個張緊器位于進入啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))，在發(fā)電機模式下作為自動張緊器，在啟動電機模式下作為固定惰輪。
[0021]第二個張緊器位于離開啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))，在啟動電機模式下作為自動張緊器，在發(fā)電機模式下作為固定惰輪。
[0022]所述的傳送皮帶是V帶或者多楔帶。該皮帶具有由聚酯組成的加強線繩，或其他優(yōu)選的具有更高楊氏模量的線繩，如芳綸，玻璃纖維或者碳纖維。張緊臂的設(shè)計特點可以與停止裝置接觸面最大化，使受力均勻，更能承受更大的作用力。
[0023]張緊臂形狀可制成非直線型以使繞支點的角位移最大化。兩個張緊臂長可以不等長以滿足兩種不同模式的幾何要求。兩個張緊器的彈簧剛度和彈簧力可以不相等以使兩種不同模式需要的力最小化。兩個張緊器的阻尼特性可以不相同以滿足兩種不同模式的阻尼要求。
[0024]以下討論張緊器在皮帶驅(qū)動啟動發(fā)電機(BSG)系統(tǒng)中的工作方式:
該皮帶驅(qū)動系統(tǒng)(皮帶+張緊器+附件+惰輪)能在兩種不同模式下工作:作為發(fā)電機和作為啟動電機。每種模式要求具有不同特性的自動張緊器。特別考慮啟動電機/發(fā)電機輪以及從該輪延伸出的兩段帶段，我們可以說兩種不同模式下施加給兩帶段的載荷差別很大:在一種模式下的緊邊會在另一種模式下變成松邊。通常自動張緊器用于松邊以保持皮帶松邊在傳遞功率時避免打滑所需的最小張力。在皮帶緊邊，如果需要導(dǎo)向皮帶，通常使用一個固定的惰輪。
[0025]需要克服的困難是什么呢?從發(fā)動機模式轉(zhuǎn)換到啟動電機模式(BSG)時，會產(chǎn)生非常大的啟動扭矩，皮帶會推動張緊器往回快速運動，這種運動增加了皮帶的伸長量，使啟動輪另一邊的帶段變松，如果不安裝另一個自動張緊器，會有打滑甚至驅(qū)動失效的風險。
[0026]從以上說明可以清楚知道，在啟動電機/發(fā)電機帶輪的每一邊都需要一個張緊器:在一個模式下作為一個固定張緊器而在另一個模式下作為一個自動張緊器。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
1、當自動張緊器沒有接觸停止裝置時，其提供的張力和已有技術(shù)相比有所減少，實際上，彈簧的設(shè)計是是經(jīng)過計算來滿足松邊的要求的。
[0028]2、相比于沒有設(shè)置停止裝置的相同張緊器，當?shù)谝粋€和第二個張緊器位于停止位置時可以承受更大的載荷，實際上當張緊器接觸停止裝置時，其變成了一個固定的強健惰輪以滿足兩個模式下的緊邊要求。
[0029]3、停止裝置限制了電機輪以及與其相連的輪(如圖1的曲軸輪，壓縮機輪)的包角減小，尤其是在啟動模式的最差情況下，可以減小兩個模式下松邊的彈簧載荷，避免打滑。
[0030]總結(jié)來說，根據(jù)本發(fā)明指導(dǎo)的設(shè)計使兩個自動張緊器提供的張力最小。實際上，當作用在松邊上時，每個張緊器都以避免打滑的最小要求彈簧張力設(shè)計，作為自動張緊器，作用在緊邊上時，其中一個張緊器到達停止位置成為一個強勁的惰輪。
【附圖說明】
[0031]圖1是典型的BSG皮帶傳動系統(tǒng)布局圖；
圖2是圖1所示裝置在發(fā)電機模式下的傳動功能；
圖3是圖1所示裝置在啟動電機模式下的傳動功能；
圖4示出現(xiàn)有技術(shù)BSG張緊器和本發(fā)明BSG張緊器的工作情況對比；
圖5-a，5-b示出本發(fā)明的張緊器的具體形式；
圖6-a，6-b，6_c示出停止裝置的細節(jié)；
圖7-a，7-b，7-c示出本發(fā)明的第二種具體形式；
圖7d示出第二種具體形式中第一個張緊器的一種可能變形；
圖8示出停止裝置的細節(jié)；
圖9示出本發(fā)明的第三種具體形式；
圖10示出本發(fā)明的第四種具體形式；
圖中:FEAD(前端附件驅(qū)動)系統(tǒng)I，皮帶2，曲軸帶輪3，被驅(qū)動附件輪4，啟動電機/發(fā)電機帶輪5，第一張緊器帶輪6，第二張緊器帶輪7，停止裝置8和9，支撐盤10，內(nèi)圈圓周11，第一個張緊器13和第二個張緊器14，樞軸15和16，張緊臂17和18，銷釘19和20，多邊形螺栓頭21和22，擋塊23，支承面24，緩沖墊25和27，耐磨件39a和39b，沉頭六角螺栓26a和26b，螺栓29和28，孔31和30，殼體32a和32b，彈簧機構(gòu)33，空腔34，螺栓35a和35b，導(dǎo)向塊36a和36b，第一個張緊器F，第二個張緊器S。
【具體實施方式】
[0032]下面通過具體實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。應(yīng)當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。
[0033]圖1示出一個典型的FEAD(前端附件驅(qū)動)系統(tǒng)I使用皮帶2連接曲軸帶輪3，被驅(qū)動附件輪4(如空調(diào)壓縮機)，啟動電機/發(fā)電機帶輪5，第一張緊器帶輪6和第二張緊器帶輪7。
[0034]為了理解本發(fā)明，下面從設(shè)計階段開始說明。
[0035]帶傳動啟動發(fā)電機驅(qū)動系統(tǒng):皮帶和張緊器的設(shè)計方法；
該驅(qū)動系統(tǒng)的的設(shè)計分為兩步:發(fā)電機模式設(shè)計，啟動電機模式設(shè)計。
[0036]發(fā)電機模式設(shè)計(第一個張緊器設(shè)計)，見圖2。
[0037]參與皮帶驅(qū)動設(shè)計的人都知道如何計算一個張緊器的扭矩和阻尼，從輪系布局的幾何參數(shù)和每根軸涉及的功率開始，通常這些數(shù)據(jù)由汽車制造商提供。在第一步設(shè)計中，位于緊邊的第二張緊器帶輪7會被看作一個固定惰輪并布置在一個首選位置作為停止裝置9。通常上述提到的優(yōu)選位置由汽車制造商和/或空間限制決定。除此之外，優(yōu)選位置需要與靜態(tài)幾何平衡位置相一致。設(shè)計兩個張緊器的載荷滿足，一方面避免打滑和減少共振的最小值(稱為打滑門檻)，另一方面與靜態(tài)幾何布局需求一致總是可能的。實際上，改變兩個張緊器載荷的比例可以達到任何幾何平衡位置。根據(jù)在整個傳動壽命過程中皮帶長度的最大值和最小值，位于松邊的具有選定支點和張緊臂長的張緊器會從計算得到的最小位置移動到最大位置。第一步設(shè)計的目的是在給定帶長情況下，確定第一張緊器帶輪6的最小可能位置即作為停止裝置8所固定的位置。
[0038]啟動電機模式設(shè)計(第二個張緊器設(shè)計)見圖3;
將第一步設(shè)計中計算得到的第一個張緊器輪的停止位置(停止裝置8所固定的位置)作為固定惰輪的位置，是啟動電機模式第二個張緊器設(shè)計的一個輸入數(shù)據(jù)。和上面闡述的設(shè)計過程相同，從啟動電機模式輪系布局的幾何參數(shù)和每根軸涉及的功率開始，根據(jù)在新的松邊的第二個張緊器選定的支點和張緊臂長，計算得到第二張緊器帶輪的最小和最大位置。這是啟動電機模式計算的輸出數(shù)據(jù)。
[0039]圖2示出發(fā)電機模式的皮帶驅(qū)動啟動發(fā)電機(BSG)傳動系統(tǒng)。為了更好的理解本發(fā)明，參考一個實際應(yīng)用為例，張緊器帶輪帶段的計算張力被指出。如發(fā)電機模式所示，第二張緊器帶輪7由于受到該張緊器帶段產(chǎn)生的大于1452N的輪轂載荷作用而被強迫運動到停止裝置9并作為一個固定惰輪工作。從圖3可以看到，實際上第二張緊器帶輪7能夠提供981N的輪轂載荷，這是在發(fā)電機模式下它會被推到停止裝置9的原因。
[0040]在啟動模式下，如圖3，第一張緊器帶輪6由于受到該張緊器帶段產(chǎn)生的大于2290N的輪轂載荷作用而被強迫運動到停止裝置8的位置并作為一個固定惰輪工作。從圖2可以看至IJ，實際上第一張緊器帶輪6能夠提供664N的輪轂載荷，這是在啟動電機模式下它會被推到停止裝置8的原因。
[0041]以上計算方法的總結(jié)
第一個張緊器F的輸出:該張緊器帶輪的最小和最大位置，第二個張緊器的停止位置(啟動模式輸入數(shù)據(jù))。
[0042]第二個張緊器S的輸出:該張緊器帶輪的最小和最大位置，從發(fā)電機模式設(shè)計的輸出得到的第一個張緊器的停止位置。
[0043]本發(fā)明的簡要說明:從以上計算中，兩個重要的停止位置被定義。
[0044]發(fā)電機模式:當工作在發(fā)電機模式，第二個張緊器被皮帶緊邊張力強迫到達停止位置成為一個固定惰輪，第一個張緊器將會作為一個自動張緊器工作。
[0045]啟動電機模式:當工作在啟動電機模式，第一個張緊器被皮帶緊邊張力強迫到達停止位置成為一個固定惰輪，第二個張緊器將會作為一個自動張緊器工作。
[0046]圖4示出現(xiàn)有技術(shù)BSG張緊器和本發(fā)明BSG張緊器的工作情況對比。解釋以下的主要區(qū)別是很有必要的。
[0047]1、所謂的“搖擺運動”從發(fā)電機模式轉(zhuǎn)變到啟動模式會減少曲軸帶輪的包角。本發(fā)明的角度變化小于現(xiàn)有技術(shù)相同條件下的角度變化(角度a < &1)。有必要強調(diào)在啟動模式下，曲軸帶輪包角是避免皮帶打滑的重要參數(shù)，減小包角意味著需要提高皮帶張力來避免打滑。
[0048]2、在發(fā)電機模式下，被驅(qū)動輪可以做相同的考慮(角度b < bi)
3、一般來說，在最惡劣情況下，本發(fā)明的發(fā)電機包角會比現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電機包角更大，因為兩個停止位置會根據(jù)設(shè)計標準限制兩個張緊器輪之間的距離。從靜態(tài)布局的平衡位置，兩個張緊器輪之間的距離變化受停止位置的限制。除此之外，選擇一個皮帶長度使兩個張緊器帶輪之間的初始距離最小化是一個優(yōu)先條件，可以使兩個張緊器帶輪從一個停止裝置到另一個停止裝置的任意工作情況下不發(fā)生干涉。
[0049]4、有必要強調(diào)第一個張緊器和第二個張緊器之間有一個很重要的不同點。第一個張緊器在傳送裝置的整個工作壽命的高比例部分(一般大于90%)都作為一個自動張緊器工作，必須被設(shè)計成能避免由于曲軸減振輪和系統(tǒng)模態(tài)共振而產(chǎn)生張緊臂的大角度運動。這意味著設(shè)計一個有適合阻尼的裝置成本很高。另一方面，第二個張緊器只在整個工作壽命的有限部分作為自動張緊器工作。在啟動電機階段，對于第二個張緊器的主要要求特征在于:擁有有限的阻尼，可以快速向前運動。相反的，在啟動電機模式下，第一個張緊器應(yīng)該有高阻尼特性以減少帶輪向停止裝置8時的加速度。
[0050]從上述可知，分成兩部分設(shè)計存在附加原因:兩個張緊器是不同的，它們的運動范圍和作為自動張緊器工作的時間有很大區(qū)別。
[0051]根據(jù)已知的傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)(皮帶和張緊器)的設(shè)計標準和技術(shù)領(lǐng)域的已有技術(shù)，該系統(tǒng)安裝在有可反轉(zhuǎn)發(fā)電機，或啟動電機/發(fā)電機的內(nèi)燃機上，具有作為啟動電機和電流發(fā)電機兩種功能，通常兩個張緊器輪被同一根普通的彈簧，同一個普通的阻尼裝置連接，甚至有相同的臂長，從而失去了根據(jù)適用范圍最優(yōu)化每個張緊器的機會，所以也失去了節(jié)省成本的可能性。此外，傳動系統(tǒng)的使用壽命會受到影響，因為考慮兩種功能模式最惡劣情況下張緊器給皮帶提供的負載。
[0052]從以上具體說明可以清楚，根據(jù)示例，該發(fā)明的設(shè)計使兩個自動張緊器提供的張力最小化。實際上，當作用在松邊上時，每個張緊器都以避免打滑的最小要求彈簧力設(shè)計，作為自動張緊器，作用在緊邊上時，其中一個張緊器到達停止位置成為一個強勁的惰輪。
[0053]圖5-a、5_b是本發(fā)明混合動力汽車皮帶張緊器的第一種具體形式，環(huán)形支撐盤10被安裝在啟動電機/發(fā)電機的前端，支撐盤的內(nèi)圈圓周11的直徑能適應(yīng)啟動電機/發(fā)電機前端主體的尺寸。張緊器13和14(在圖1-3中描述為第一個和第二個自動張緊器)是由螺栓29和28分別穿過樞軸15和16與孔31和30連接從而固定在支撐盤10上。停止裝置8和9分別固定在殼體32a和32b上，并通過螺栓26a和26b與孔27a和27b連接固定在支撐盤10上，緩沖墊25a和25b裝置在停止裝置8和9上用來緩沖張緊臂17和18與停止裝置8和9接觸時的沖擊力。銷釘19和20使張緊器17和18處于安裝位置以便于安裝皮帶2。張緊器13和14具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖6-c，張緊器14主要由殼體32b、張緊臂18、第二張緊器帶輪7以及空腔34中的彈簧機構(gòu)33構(gòu)成。其中殼體32b和張緊臂18及其內(nèi)部的彈簧機構(gòu)33通過樞軸16連接，第二張緊器帶輪7通過螺栓35b與張緊臂18連接。(張緊器13中，第一張緊器帶輪6通過螺栓35a與張緊臂17連接)。殼體和第二張緊器帶輪7位于張緊臂的同一側(cè)面，殼體上設(shè)有圓柱體狀的停止裝置9，張緊臂上設(shè)有與該停止裝置相配合的擋塊23。停止裝置外側(cè)套置一由彈性材料制成的緩沖墊25b。
[0054]在支撐盤10上安裝了張緊器13和14的兩個主體，分別有張緊臂17和18繞樞軸15和16工作。如圖5-a所示，兩個張緊臂17和18設(shè)計成弧形使得第一張緊器帶輪6和第二張緊器帶輪7向發(fā)電機帶輪5轉(zhuǎn)動的角位移最大化。此外，兩個停止裝置8和9限制了第一張緊器帶輪6和第二張緊器帶輪7遠離發(fā)電機帶輪5運動的最大位移。銷釘19和20可以保持兩個張緊器處于安裝位置，以便于皮帶2的安裝，兩個多邊形螺栓頭21和22便于銷釘?shù)牟鹦逗推?的張緊。張緊器13和14根據(jù)在示例專利中的已知技術(shù)制造，和之前的技術(shù)相比，主要的差別在于停止位置的存在可以使兩個張緊器的樞軸15和16的總載荷最小。圖6-a示出了停止裝置和張緊臂接觸時的受力特點。此時，張緊器帶輪受到輪轂載荷F作用，停止裝置8和9與張緊臂接觸的支承面24產(chǎn)生反作用力R2，減小了樞軸15和16處產(chǎn)生的作用力Rl，從而降低了張緊臂樞軸15和16處的變形量。
[0055]圖6-c示出了一種使張緊臂與停止裝置接觸面最大化的可行性設(shè)計，此設(shè)計產(chǎn)生分布式反作用力使得張緊臂和張緊臂樞軸的變形量最小化。和張緊器沒有與停止裝置接觸的情況相比，如圖6-c所示的張緊臂和停止裝置的接觸面的細節(jié)圖，大的接觸面為張緊器提供了承受更大載荷的能力。實際上，如圖6-b，當不發(fā)生接觸時，只有張緊器樞軸處給輪轂載荷提供反作用力R。由阻尼材料制成的緩沖墊25b可以減輕從一個模式轉(zhuǎn)換到另一個模式時張緊器與停止裝置的撞擊。
[0056]實施例2
圖7-a、7-b、7_c是本發(fā)明混合動力汽車皮帶張緊器的第二種具體形式，其包括:具有空腔的、支承在啟動電機/發(fā)電機上的張緊器殼體;兩個張緊器帶輪，其沿皮帶環(huán)繞方向在所述啟動電機/發(fā)電機的皮帶輪前方和后方以預(yù)緊力加載皮帶;產(chǎn)生預(yù)緊力的弧形的彈簧，其容納在所述空腔中；呈圓弧形的張緊臂，其在圓弧的平面中可運動的支承在所述空腔內(nèi)，張緊臂一方面由所述彈簧的力加載且另一方面支承其中一個張緊器帶輪;該張緊設(shè)備還包括設(shè)置在停止裝置，停止裝置內(nèi)具有兩個不連通的弧形的孔道，所述張緊臂和彈簧的個數(shù)均為兩個，兩個張緊臂設(shè)置于所述張緊器殼體的空腔內(nèi)，且每個張緊臂的自由端深入停止裝置的一個孔道內(nèi)，張緊器殼體具有一個位于中心處的支點，所述的兩個張緊臂可以以該支點為圓心沿張緊器殼體的空腔內(nèi)運動(張緊臂運動方向和范圍均是有約束的)。
[0057]以停止裝置81為界，左邊部分稱為第一個張緊器，右邊部分稱為第二個張緊器。所述的孔道的盡頭設(shè)置緩沖墊，孔道的內(nèi)壁設(shè)有一層耐磨件。兩個彈簧分別設(shè)置在一個張緊臂上對每個張緊臂提供預(yù)緊力，彈簧的另一端與停止裝置的外緣抵接。所述的張緊器殼體上設(shè)置對張緊臂進行限位的導(dǎo)向塊，張緊臂穿過導(dǎo)向塊和彈簧深入停止裝置孔道內(nèi)，自潤滑軸承安裝于導(dǎo)向塊內(nèi)避免了張緊臂與導(dǎo)向塊的直接接觸。停止裝置的輪廓呈圓弧形，停止裝置與兩個呈幾字形的半圓弧的殼體一起構(gòu)成所述的張緊器殼體，所述的兩個殼體位于停止裝置兩側(cè)并安裝于支撐板40上，所述導(dǎo)向塊安裝于支撐板上。
[0058]環(huán)形支撐盤101被安裝在啟動電機/發(fā)電機的前端，支撐板40通過螺栓固定在環(huán)形支撐盤101上用于承載整個張緊器裝置，停止裝置81和導(dǎo)向塊36a、36b通過螺栓連接固定于支撐板40。緩沖墊251a和251b與耐磨件通過過盈配合置于停止裝置81內(nèi)避免了張緊臂與停止裝置的直接接觸，同時起到緩沖的作用。張緊臂171和181分別穿過導(dǎo)向塊36a和36b、彈簧331a和331b導(dǎo)入停止裝置81，彈簧限定銷38a和38b緊固于張緊臂171和181上用于限定彈簧與張緊臂的運動范圍。自潤滑軸承37a、37b分別安裝于導(dǎo)向塊36a、36b內(nèi)避免了張緊臂與導(dǎo)向塊的直接接觸，在停止裝置的導(dǎo)向空中分別置有的耐磨件39a和39b避免了張緊臂與停止裝置的直接接觸，有效地降低了相互間的摩擦作用，增加了零件的使用壽命。殼體321a和321b通過螺栓固定在支撐板40上將張緊器內(nèi)部零部件與外部環(huán)境隔開，降低了外部環(huán)境對張緊器的侵蝕。螺栓351a和351b將壓入軸承42的張緊器帶輪61和71連接在張緊臂171和181上，防塵蓋41通過螺栓351a和351b固定置于軸承42的一端用于減少外部環(huán)境中的灰塵顆粒等進入軸承影響軸承的壽命。
[0059]兩個六邊形孔211和221是為了便于插上銷釘191和201以使得張緊器處于便于皮帶2安裝的位置，同時也是為了拆卸插銷使皮帶處于張緊狀態(tài)。
[0060]在這種形式中，兩個張緊器的支點161被置于啟動電機/發(fā)電機輪5的中心。張緊臂171和181是圓弧形的，通過剖視圖A-A，B-B所示的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)張緊臂171和181在一定范圍內(nèi)進行圓周運動，圖7-b示出了該形式的爆炸圖。
[0061]圖7d示出實例2中第一個張緊器的一種可能變形。在張緊臂171內(nèi)設(shè)有附加彈簧331c，可以推動滑動頭端251c?；瑒宇^端251c由金屬或硬質(zhì)塑料制成。在發(fā)電機過程中，頭端251c可以不與緩沖墊251a接觸，或者可以保持輕微接觸，因為彈簧331c實際上不受壓力。只有彈簧331a在松邊承受皮帶張力。相反，在啟動點擊模式時，皮帶強力快速地推動帶輪61和張緊臂171向停止裝置81的左邊運動。在張緊臂171向停止裝置81的左邊旋轉(zhuǎn)運動第一階段，彈簧331a單獨提供反力，直到頭端251c，受到彈簧331c的壓縮作用，提供一個附加的反作用力來阻止張緊臂171向停止裝置81運動。彈簧331a和331c的兩個作用力是張緊臂171減速運動，并減少了和停止裝置81左邊的沖擊。
[0062]有必要強調(diào)這種形式的雙彈簧結(jié)構(gòu)允許第一個張緊器在發(fā)電機模式下由彈簧331a產(chǎn)生一個反力，而在啟動電機模式下，可以由彈簧331a和331c產(chǎn)生更大的反力。
[0063]圖8示出停止裝置的設(shè)計。這個實施例的特征在于停止裝置81限制了張緊臂171和181的運動范圍。此外，相比于前一技術(shù)，根據(jù)不同功能模式的需要，兩根彈簧可以承受不同的載荷，具有不同的彈簧剛度。
[0064]實施例3
圖9示出了本發(fā)明的另一種具體形式。第一個張緊器232和第二個張緊器242(在圖1-3中描述為第一個和第二個張緊器)被放置于輪系幾何布置最優(yōu)化的位置。兩個停止裝置82和92根據(jù)本發(fā)明的示例布置。張緊器上停止裝置的位置根據(jù)需要而布置不同。
[0065]實施例4
圖10示出了本發(fā)明的另一種具體形式。皮帶2是一根同步傳送帶(或正時帶)，帶輪可以是槽輪或者平輪。同樣的，在這種情況下，兩個停止裝置將限制張緊器的運動。這種解決方案可以在啟動電機/發(fā)電機的功率/扭矩特別大(接近或大于20KW)時采用，同時，啟動電機的動能不限制于啟動發(fā)動機，啟動電機還可以用于驅(qū)動汽車行駛一定的公里數(shù)(微混動力汽車功能)。
[0066]有必要提到一種發(fā)生在發(fā)電機兩邊帶段上關(guān)于兩個張緊器傳送的重要情況:它們分離曲軸和發(fā)電機的運動。實際上，當曲軸減速時，發(fā)電機的轉(zhuǎn)動慣量趨于保持原速并拉緊帶段a(圖2)迫使第一個張緊器向停止裝置8運動，這導(dǎo)致第二個張緊器脫離停止裝置并拉緊帶段b。綜上所述，帶單向軸承的超程解耦發(fā)電機帶輪(OAP)或超程解耦發(fā)電機解耦器(OAD)的使用可以去除，并進一步削減整個傳動系統(tǒng)的成本。
[0067]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項】
1.一種用于具有可反轉(zhuǎn)發(fā)電機或啟動電機/發(fā)電機的內(nèi)燃機上的傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)，該可反轉(zhuǎn)發(fā)電機或啟動電機/發(fā)電機具有作為啟動電機和電流發(fā)電機兩種功能，所述傳送皮帶驅(qū)動系統(tǒng)包括: 一種連接和驅(qū)動若干軸輪的傳送皮帶， 一種至少能以啟動電機模式，發(fā)電機模式兩種模式工作的啟動電機/發(fā)電機， 一種能在發(fā)電機模式下作為驅(qū)動輪工作和在啟動電機模式下作為被驅(qū)動輪工作的曲軸帶輪， 其他可能的被驅(qū)動附件輪軸， 第一個和第二個張緊器， 第一個張緊器位于進入啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))， 第二個張緊器位于離開啟動電機/發(fā)電機的帶段(曲軸輪正時針旋轉(zhuǎn))， 其特征在于: 第一個皮帶張緊裝置被設(shè)計成只工作在發(fā)電機模式，位于緊邊的第二個張緊器輪作為固定惰輪置于一個優(yōu)選位置， 第二個皮帶張緊裝置被設(shè)計成只工作在啟動電機模式，第一個張緊器輪在緊邊被當成一個固定惰輪，并置于一個允許最小可能帶長安裝的位置， 兩個停止裝置被放置來限制第一個和第二個張緊器的角運動使其不超過上述的固定惰輪的位置。2.—種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，包括安裝在啟動電機/發(fā)電機的前端的支撐盤，以及安裝在支撐盤上的第一個張緊器和第二個張緊器，兩個張緊器結(jié)構(gòu)相似，均包括張緊器帶輪、張緊臂，張緊器帶輪安裝在張緊臂的一端，張緊臂的另一端上設(shè)有樞軸，張緊臂繞樞軸轉(zhuǎn)動，其特征在于:所述樞軸上鉸接一殼體，殼體和張緊器帶輪位于張緊臂的同一側(cè)面，殼體上設(shè)有停止裝置，張緊臂上設(shè)有與該停止裝置相配合的擋塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:所述的停止裝置為圓柱體。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:所述的停止裝置外側(cè)套置一由阻尼材料制成的緩沖墊。5.一種混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，該張緊設(shè)備包括: 具有空腔的、支承在啟動電機/發(fā)電機上的張緊器殼體； 兩個張緊器帶輪，其沿皮帶環(huán)繞方向在所述啟動電機/發(fā)電機的皮帶輪前方和后方以預(yù)緊力加載皮帶； 產(chǎn)生預(yù)緊力的弧形的彈簧，其容納在所述空腔中； 呈圓弧形的張緊臂，其在圓弧的平面中可運動的支承在所述空腔內(nèi)，張緊臂一方面由所述彈簧的力加載且另一方面支承其中一個張緊器帶輪； 其特征在于:該張緊設(shè)備還包括停止裝置，停止裝置內(nèi)具有兩個不連通的弧形的孔道，所述張緊臂和彈簧的個數(shù)均為兩個，兩個張緊臂設(shè)置于所述張緊器殼體的空腔內(nèi)，且每個張緊臂的自由端深入停止裝置的一個孔道內(nèi)，張緊器殼體具有一個位于中心處的支點，所述的兩個張緊臂可以以該支點為圓心沿張緊器殼體的空腔內(nèi)運動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:所述的孔道的盡頭設(shè)置緩沖墊，孔道的內(nèi)壁設(shè)有一層耐磨件。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:兩個彈簧分別設(shè)置在一個張緊臂上對每個張緊臂提供預(yù)緊力，彈簧的另一端與停止裝置的外緣抵接。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:所述的張緊器殼體上設(shè)置對張緊臂進行限位的導(dǎo)向塊，張緊臂穿過導(dǎo)向塊和彈簧深入停止裝置孔道內(nèi)，自潤滑軸承安裝于導(dǎo)向塊內(nèi)避免了張緊臂與導(dǎo)向塊的直接接觸。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:停止裝置的輪廓呈圓弧形，停止裝置與兩個呈幾字形的半圓弧的殼體一起構(gòu)成所述的張緊器殼體，所述的兩個殼體位于停止裝置兩側(cè)，所述導(dǎo)向塊安裝于殼體上。10.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的混合動力汽車皮帶張緊設(shè)備，其特征在于:第一個張緊器和第二個張緊器具有不同的臂長、不同的阻尼特性、不同的彈簧剛度。
【文檔編號】F16H7/12GK105864378SQ201610216273
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】蔣春雷, 馬工, 王軍成, 楊軍歧, 陳講虎
【申請人】寧波豐茂遠東橡膠有限公司