带传动装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种带传动装置,更特别地涉及一种包括有围绕中间轴接合的第一张 紧器和第二张紧器的带传动装置,所述第一张紧器和第二张紧器均包括第一臂和第二臂以 及接合于其间的扭力弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一表面上,能通过所述扭力弹簧 的操作使所述第一臂和第二臂旋转,以将力施加于所述中间轴上,从而将张力施加至与所 述中间轴接合的第一带和第二带。
【背景技术】
[0002] 电动助力转向系统(EPAS)自二十世纪六十年代就已经存在。液压动力助力转向在 传统上已经占据市场的主导地位。液压系统在液压栗进行栗送时具有较高的寄生能量损 失,但是不需要动力辅助。消除该寄生损失的早期尝试包括将电动马达安装至栗以及仅仅 在需要时驱动所述栗。
[0003] 电动液压动力助力转向系统使用电动马达驱动液压栗,以供给液压动力转向系 统。这些系统为行业的中间级并且它们的应用可能将随着EPAS的增加的使用而消失。EPAS 系统使得能够实现减小的噪音、减小的能源使用、主动安全特征以及可调整性以满足驱动 条件。然而,这些系统的使用依然有限直至最近的C.A.F.E.要求变得更加难以满足。这驱使 汽车制造业越来越多地转向EPAS系统,以努力改进车辆燃料经济性。EPAS系统消除了液压 动力助力转向系统中通常存在的寄生损失。
[0004]例如,减慢EPAS系统的实施的一个困难是用12伏特的电动马达满足动力要求。最 近已经开发了成功地解决该问题的系统。此外,所有的EPAS系统需要控制模块以检测驾驶 员输入以及控制电动马达以提供期望的辅助。所述控制模块测量驾驶员输入扭矩并且使用 该驾驶员输入扭矩来确定所需要的辅助量。可根据驱动条件将辅助调整成满足驾驶员需 求。所述系统甚至可具有能提供给驾驶员的可调整的"感觉(feel)"。
[0005] 虽然用于汽车EPAS的主要驱动因素是燃料经济性改进,但是EPAS具有另外的优 点。所述系统即使在车辆的发动机未运行时也可使转向辅助为可用的。它还使得能够使用 当今可用的自动平行停车系统。
[0006] 存在两种主要类型的EPAS系统:柱辅助和齿条辅助。齿条辅助EPAS系统具有连接 至转向齿条的电动马达。所述电动马达通常通过驱动引导螺杆机构辅助齿条运动。柱辅助 EPAS系统具有连接至转向柱的电动马达。所述电动马达通常通过蜗轮型装置辅助柱轴的运 动。这些类型的系统的一个优点是,可将电动马达放置于乘客室中,在引擎盖下面释放宝贵 的空间。这还将任何敏感的电气构件保持远离引擎盖下面的恶劣环境。
[0007] 蜗杆传动柱辅助系统通常用于小型汽车中,在所述小型汽车中辅助动力要求比在 大型重型车辆中可能需要的辅助动力要求低。这些系统受转向轮的速度和蜗杆传动比的限 制。转向轮以它的大约60rpm的最快的速度相对缓慢地旋转。对于转向轮的60rpm的速度以 及15:1的蜗杆传动比,电动马达的最大速度将仅仅为900rpm。将蜗杆传动限于低于20:1的 比,因为高于该比的比不能被反向传动。
[0008] 转向系统必须能够在没有动力的情况下运行。这需要蜗杆传动能够以齿轮驱动蜗 杆的方式(反向传动)运行。具有较低的马达速度和有限的蜗杆传动比引起对高力矩马达的 需求。即使具有高力矩马达,这些类型的系统也尚未在重型车辆上取得成功。小型车辆为轻 型的并且需要更少的转向力,从而使得能够使用这些系统。蜗杆传动柱辅助EPAS系统为成 本最低的系统并且因此也使它们适于更小的比较便宜的车辆。
[0009] 具有蜗杆传动辅助的典型的转向系统在它们的效率方面是有限的。必须将EPAS系 统设计成在不存在可用的动力时运行。由于蜗杆传动在比超过大约20:1时趋向于在反向传 动期间锁定的特征,蜗杆传动EPAS系统的效率在反向传动状态期间不会大于大约85%且更 接近于65 %。
[0010]现有技术的代表为美国专利第8327972号,其公开一种车辆转向系统传动装置,其 包括:壳体,轴颈连接至所述壳体的输入轴,连接至所述壳体且联接至所述输入轴的电动马 达,轴颈连接至所述壳体的输出轴,所述输入轴和输出轴通过第一对链轮联接,所述第一对 链轮具有拖拽于其间的第一带并且具有第一比,所述第一带和所述第一对链轮包括螺旋齿 构造,所述输入轴和输出轴通过第二对链轮联接,所述第二对链轮具有拖拽于其间的第二 带并且具有第二比,以及所述输入轴和输出轴通过第三对链轮联接,所述第三对链轮具有 拖拽于其间的第三带并且具有第三比。
[0011] 需要一种带传动装置,其包括围绕中间轴接合的第一张紧器和第二张紧器,所述 第一张紧器和第二张紧器均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的扭力弹簧,所述第一臂 和第二臂均承靠于一表面上,能通过所述扭力弹簧的操作使所述第一臂和第二臂旋转,以 将力施加于所述中间轴上,从而将张力施加至与所述中间轴接合的第一带和第二带。本发 明满足了该需要。
【发明内容】
[0012] 本发明的主要方面为提供一种带传动装置,其包括围绕中间轴接合的第一张紧器 和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的扭 力弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一表面上,能通过所述扭力弹簧的操作使所述第一 臂和第二臂旋转,以将力施加于所述中间轴上,从而将张力施加至与所述中间轴接合的第 一带和第二带。
[0013]将通过本发明的以下描述以及附图指出本发明的其它方面或使本发明的其它方 面变得显而易见。
[0014]本发明包括一种带传动装置,其包括:壳体;拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第 一带;拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带;拖拽于所述第二中间轴与第二 轴之间的第三带;第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均与所述壳体 接合并且均围绕所述第一中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第一中间轴上,所 述第一中间轴从而将张力施加至所述第一带和所述第二带;以及第三张紧器和第四张紧 器,所述第三张紧器和第四张紧器均与所述壳体接合并且均围绕所述第二中间轴接合,由 此每个张紧器将力施加于所述第二中间轴上,所述第二中间轴从而将张力施加至所述第二 带和所述第三带。
【附图说明】
[0015] 被并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示例说明了本发明的优选实施 例,并且连同描述共同用来解释说明本发明的原理。
[0016] 图1为装置的分解图。
[0017] 图2为所述装置的正视立体图。
[0018]图3为所述装置的后视立体图。
[0019] 图4为张紧器组件的视图。
[0020] 图5为张紧器组件的分解图。
[0021] 图6为所述装置中的张紧器组件的细节。
[0022]图7为输入带轮和带的细节。
[0023]图8为复合带轮链轮的细节。
[0024]图9为第一复合带轮/链轮的轴上的力的图。
[0025]图10为力沿输入轴的位置的图。
[0026]图11为力在输入轴上的角位置的图。
[0027]图12为所述张紧器的细节。
[0028]图13为所述张紧器的细节。
[0029]图14为张紧器臂中的分力的细节。
[0030] 图15为壳体9的立体图。
[0031] 图16为壳体10的立体图。
[0032]图17为组装的壳体部分的立体图。
[0033]图18为组装的壳体部分的平面图。
[0034]图19为张紧器臂的细节。
【具体实施方式】
[0035] 图1为装置的分解图。本发明的装置包括三级带驱动传动装置。传动级一包括具有 2.4:1的传动比的多肋带100。传动级二包括具有3.8:1的传动比的齿形带或同步带101。传 动级三包括具有3.5:1的传动比的齿形带或同步带102。传动装置的总传动比为31.9:1。当 然,如本文中所述,可通过改变带轮和链轮的直径选择期望的传动比。
[0036] 本发明的装置包括输入轴2,输入带轮1,多肋带100,复合带轮/链轮3,第一中间轴 4,自动张紧器组件5、6、7以及8,复合链轮11,第二中间轴12,3mm节距的齿形带或同步带 101,5_的齿形带或同步带102,同步链轮13,壳体部分9,壳体部分10,多个轴承(50、51、52、 53、54、55、56),马达支座14,以及多个紧固件15。同步带或齿形带包括跨过带的宽度延伸的 齿。
[0037] 输入轴2安装于轴承50、51上。输入带轮1被压配合至输入轴2。轴承51和50分别安 装于每个壳体9和壳体10中,从而支撑输入轴2。
[0038]复合带轮/链轮3安装于第一中间轴4上。第一中间轴4安装于轴承52、53上。进而, 轴承53、52各自分别安装于自动张紧器5和自动张紧器6内。自动张紧器5和自动张紧器6连 同轴承53、52各自分别与壳体9和壳体10相接触。复合带轮/链轮3包括用于接合带100的带 轮32以及用于接合带101的链轮31。
[0039]第二中间轴12安装于一对轴承54、55上。复合链轮11被安装至中间轴12。轴承54、 55各自分别安装于自动张紧器7和自动张紧器8中。自动张紧器7和8连同轴承54、55各自分 别与壳体9和壳体10相接触。复合链轮11包括用于接合带101的链轮110以及用于接合带102 的链轮111。
[0040] 输出链轮13安装于轴承5
6上。轴承56安装于壳体10中。使用紧固件15将壳体部分9 和壳体部分10螺栓连接在一起。将马达支座14螺栓连接至壳体10。可将马达或其它驱动器 (未示出)安装至马达支座14。链轮13接合带102。
[0041] 多肋带100将动力从输入带轮1传递至带轮32。多肋带包括沿带的纵向方向环形延 伸的肋。带101将动力从链轮31传递至链轮110。带102将动力从链轮111传递至输出链轮13。
[0042] 输出链轮轮毂130被构造成使得能够连接至车辆转向轴(未示出)。输入轴2被构造 成使得能够连接至电动马达或其它动力源(未示出)。参见图18,壳体10进一步包括用于将 本发明的装置安装至车辆(未示出)的支架82。
[0043]已知的张紧器通常包括刚性地安装的底座以及可动的臂组件,其中惰轮轴颈连接 至所述可动的臂。通过使带张紧的扭力弹簧迫使所述惰轮与带接合。每个自动张紧器5、6、7 以及8与现有技术不同,其中在本发明的装置中用充当第二张紧器臂的臂代替现有技术的 张紧器底座,参见图5。
[0044] 自动张紧器5和6配合地起作用以定位轴4,从而使带100和带101张紧。自动张紧器 7和8配合地起作用以定位轴12,从而使带101和带102张紧。
[0045] 自动张紧器5和7作用于壳体9上。自动张紧器6和8作用于壳体10上,其组合继而在 可动的中间轴4上形成反作用力。施加于可动的中间轴4上的反作用力根据带100和带101中 的张力将所述轴定位至平衡位置。轴4和带轮3运动至其中带张力等于张紧器5和6的组合力 的位置中。作用于中间轴12以及因此带轮11上的张紧器7和8实现相同的操作原理。在该图 中,以分解图示出张紧器5和张紧器7。未以分解图示出张紧器6和张紧器8。张紧器5、6、7、8 具有相同的设计和描述。
[0046] 图2为所述装置的正视立体图。将壳体9从该图省略。
[0047] 图3为所述装置的后视立体图。轴2接合电动马达或其它合适的驱动器(未示出)。 构件82将所述装置安装至合适的安装表面(未示出)。轴承52支撑张紧器6。轴承55支撑张紧 器8〇
[0048]图4为张紧器组件的视图。本发明的自动张紧器包括臂500、轴套502、扭力弹簧 504、以及臂501。用轴套502将臂500可旋转地连接至臂501,其中轴套502提供低摩擦表面以 促进运动。扭力弹簧504的一个端部509安放在臂500上的面510上。扭力弹簧504的相对的端 部507安放在臂501上的面508上。沿退绕方向加载弹簧504。臂500包括将张紧器组件保持在 一起的柄脚503。臂501包括将张紧器组件保持在一起的柄脚511。臂501包括弓形张紧器表 面506。表面506接触壳体9上的支架表面92(参见图15)。臂500包括弓形张紧器表面505。表 面505接触壳体9上的支架表面91(参见图15)。该描述也适用于自动张紧器6、7以及8。
[0049]图5为张紧器组件的分解图。张紧器5容置轴承52,轴承52继而接合轴4。张紧器臂 500、501在构造方面为凸轮状。凸轮状臂围绕轴承52的中心(亦即,旋转中心)旋转,参见图 19。臂500、501均被相似地构造,亦即,一个圆圈在一个圆圈内,具有偏移中心和不同的半 径,参见图19。
[0050] 臂500、501分别包括表面505、506,这些表面安放于支架表面91和支架表面92(参 见图15)上。扭力弹簧504沿相反方向将力矩提供至每个臂。端部507承靠接片508。端部509 承靠接片510。弹簧力强制地使臂表面505、506抵靠壳体9的表面91、92旋转。由于所述臂为 凸轮状,这在操作中使轴承52的旋转中心并因此使轴4和带轮3的旋转中心沿使带100和101 正确张紧的方向运动。所述运动在带张力等于张紧器5和6的力时停止。该描述也同样适用 于自动张紧器6、7以及8的操作。
[0051] 图6为张所述装置中的紧器组件的细节。张紧器成对工作,亦即,张紧器5和6配合 地起作用以支撑轴4。张紧器7和8配合地起作用以支撑轴12。每一对张紧器强制地定位轴4 和轴12,这提供使带正确张紧所需的力。
[0052]对于与每个复合带轮/链轮(3,11)接合的两根带(101,102),优选地将张紧力定向 成使得沿正确方向施加正确的力,以在每根带中产生期望的张力。
[0053]正确的带张力取决于带轮的直径以及所述系统中的期望的扭矩。例如,输入至输 入带轮1的扭矩为1.88Nm且带轮直径为30mm。这产生由带轮1施加至带100的125.3N(或者Δ Τ = 125·3Ν)的力。这是扭矩在带100中引起的张力的差,与带中的安装张力无关。
[0054] 扭矩=力X距离
[0055] 扭矩= 1.88Nm
[0056] 距离=直径/2 = 0.030m/2 = 0.015m
[0057] 力=扭矩/距离
[0058] 力= 1.88Nm/0.015m
[0059] 力= 125·3Ν
[0060] 图7为输入带轮和带的细节。带100的张紧侧张力与松弛侧张力之间的差为 125.3Ν。松弛侧张力在不存在传动打滑的情况下不能下降到一定值以下。如下通过对最小 张力的计算确定该值: Τ2 Μ.
[0061 ] - = τι
[0062]其中Τ2 =张紧侧张力
[0063] Tl=松弛侧张力
[0064] μ =摩擦系数=1
[0065] Θ =带轮上的包绕角度= 139.7度
[0066] 求Τ2:
[0067] Τ2 = Τ1θμθ
[0068] 此外扭矩等于带轮的半径乘以张紧侧张力与松弛侧张力之间的差:
[0069] 扭矩=r* Δ T = r(T2-Tl)
[0070] 替换T2且求ΤΙ: 扭矩
[0071] Τ], =----- R[e"° -1) 州 1.88
[0072] Γ1 =--- 0.015(,」.2 -1)
[0073] ΤΙ = 12. ON
[0074] 由于 Δ Τ = 125Ν,我们得到Τ2 = 137 · 3Ν
[0075] 以上针对T1所计算的值为最小值,所以为系统增加安全系数,例如,将该值加倍至 24Ν,其给予带100以149.3Ν的张紧侧张力。当驱动器中不存在扭矩时,张紧侧和松弛侧张力 相等以变为安装张力。该安装张力的值为总张力的一半:
[0076] 安裝张力= Γ2:总张力.:=1(149...3 + 2.4.) .= :8.6.:6況. 2 2
[0077]毂负载因此为在带的角度上施加的所有这些张力的合力。为了确定带的角度,我 们需要知道带围绕带轮的包绕角度。简单的几何学产生用于包绕角度的以下公式:
[0078] WA = Ji-2sin(R2-Rl/中心距离)
[0079] 其中:
[0080] R2 =相对的带轮的半径=36mm [0081 ] Rl=目标带轮的半径= 15mm
[0082] 中心距离=两带轮的中心之间的距离= 61mm
[0083] 这产生139.7度的包绕角度。
[0084]张力的角度为:
[0085]张力的角度= TFA=(l8〇-WA)/2
[0086] TFA=( 180-139.7)/2
[0087] 带张力相对于在带轮中心之间所形成的线呈+/-20.15度的角度。
[0088]毂负载(HL)因此为:
[0089]毂负载=2(安装张力*cos(TFA))
[0090] HL = 2*(86.6*cos(20.15)) = 162 ·6Ν
[0091 ]毂负载沿通过每一对带轮的中心所形成的线在带的中间宽度处施加。输出带轮上 的力与输入带轮上的力相等且相反。
[0092]参见图8,当带轮为复合带轮或链轮时,必须为两根带确定毂负载并且必须沿轴沿 适当的方向和位置施加毂负载。图8为复合带轮链轮3的细节。由于每个轴上的力抵消,可以 计算每个张紧器平衡轴上的毂负载所需的力。
[0093]图9为作用于第一复合带轮/链轮3的轴4上的力的图。图10为力沿输入轴4的位置 的图。图11为力在输入轴4上的角位置的图。
[0094] FH1为毂负载来自带100的力。
[0095] FH2为毂负载来自带102的力。
[0096] FT1为来自张紧器1的力。
[0097] FT2为来自张紧器2的力。
[0098]为了确定每个张紧器中所需的力,通过将计算分成来自每根带的力然后将它们加 在一起而简化计算。将力分解成X分力和y分力。X轴垂直于在输入驱动装置的带轮的中心之 间所形成的线(z-轴)。考虑来自FH1的X方向,我们得到:
[0099] 给定:
[0100] FH1 = 157.2N
[0101] FH2 = 600N
[0102] β = 85 度
[0103] FH1沿正X方向
[0104] 7,1 =33.5mm
[0105] z2 = 48 .Omni
[0106] z3 = 1 3.5mm
[0107] 对沿X方向的力求和(参见图7、8以及9):
[0108] 〇=FHl-FT2x-
FTlx
[0109] 其中:
[0110] FT2x为来自张紧器2的、沿X方向的力。 FTlx为来自张紧器1的、沿X方向的力。
[0112] 对围绕点A的力矩求和(参见图10):
[0113] 〇 = -FHl*zl+FTlx*z2
[0114] FTlx=(zl/z2)*FHl
[0115] 因此:
[0116] FTlx = 109.7N
[0117] 替换:
[0118] FT2x=FHl-FHlx
[0119] FT2x = 47.5N
[0120] 对于来自FH2的x方向重复所述计算:
[0121] FH2cos0=FT2x'+FTlx'
[0122] FT2x ' =FH2cos0_FTlx '
[0123] 对围绕A的力矩求和:
[0124] 0 = -FH2cosP*z3+FTlx'*z2
[0125] FTlx,=FH2cosP*(z3/z2)
[0126] FTlx,=14.7N
[0127] 替换:
[0128] FT2x,=FH2cos0_FTlx,
[0129] FT2x,=37.6N
[0130] 对于张紧器将沿x方向的各力相加得到:
[0131] FTlx"=FTlx+FTlx'
[0132] FTlx"=109.7N+14.7N=124.4N
[0133] 以及
[0134] FT2x"=FT2x+FT2x,
[0135] FT2x"=47.5N+37.6N=85.1N
[0136] 对沿Y方向的力重复这些计算得到:
[0137] FTly"=168.1N
[0138] FT2y"=583.0N
[0139] 通过几何学得到FT1和FT2的值:
[0140] FT] = Λ/Γ7?χ":: + /7Πν";!
[0141] FT2 = ^FT2x''2 + FT2y'c
[0142] FT1 = 209.1N
[0143] FT2 = 589.2N
[0144] 由此,简单的几何学给予我们这些力的角度:
[0145] Θ =asin(FT2y"/FT2)=81.7 度
[0146] a = asin(FTly"/FTl) =53 · 5度
[0147] 对于每个张紧器位置可类似地确定张紧器力并且因此可将每个张紧器构造成产 生所需的力。以下的表1为对所需的张紧器力的总结。表1中的这些值仅仅作为示例提供并 且并不用于限制本发明的范围。
[0148] 表1
[0149]
[0150]图12为张紧器的细节。再一次回到张紧器5,每个臂500、501具有围绕轴4的中心的 旋转中心,也可参见图19。扭力弹簧504同时地将旋转力施加至每个臂500、501。所述臂充当 相对的一对,其中相同的扭矩被施加至每个臂。每个臂表面505、506分别安放在壳体9的表 面(亦即91、92)上。由扭力弹簧504施加至臂的扭矩使它们旋转。所引起的旋转使张紧器旋 转中心、并由此使轴4的中心运动。所述旋转中心运动直至相反的力(亦即带张力)阻止它。 使所述系统平衡的所述相反的力为期望的带张力。
[0151] 每个臂500、501分别在接触表面505、506处具有圆形轮廓。参见图12和图19,张紧 器旋转中心(轴4的中心)与在与臂表面505相接触的点处垂直于支架表面91的线之间的距 离为有效张紧器臂长度"E"。所述有效臂长度E随张紧器臂的旋转而改变。
[0152] 图13为张紧器的细节。在图13中,线A垂直于支架表面91并且垂直于线a。线B垂直 于线b。有效臂长度E为沿线a从线A至旋转中心的距离。
[0153] 臂表面的曲率中心从它的旋转中心偏移固定的距离。有效臂长度仅仅在线A和B彼 此重合时等于偏移量。当线A和B不重合时,有效臂长度作为在所述两线之间所形成的角度 的函数而小于中心偏移量(C0)。
[0154] E =有效臂长度= C0*cos( ω )
[0155] 给定:
[0156] CO = 6mm
[0157] ω=8 度
[0158] 有效臂长度= 6cos(8) =5.94_
[0159] 来自每个张紧器臂的力等于臂上的扭矩除以有效臂长度。
[0160] 在知道在张紧器臂与表面的接触点处张紧器作用在壳体的倾斜表面(例如,91、 92)上所需的力的情况下,我们可确定在这些表面处所需的力并且由此确定张紧器臂中所 需的扭矩。
[0161] 给定:
[0162] SA =表面91的角度=30度
[0163] TF =张紧器力= 635N
[0164] 贝 lj:
[0165] 臂力= (TF/2)*cos(SA)
[0166] AF=(635/2)*cos(30)
[0167] AF = 275N
[0168] 臂中所需的扭矩简单地为臂力(AF)乘以有效臂长度(EAL)。
[0169] 扭矩=AF*EAL
[0170] T = 275N*0.00594m=1.63Nm
[0171] 张紧器5、6、7、8被设计成使得在臂旋转时,有效臂长度减小。每个相应的扭力弹簧 (504、604、704、804)也在张紧器臂旋转时提供更小的扭矩。若扭力弹簧具有0.0謂111/度的弹 簧刚度且臂旋转20度,则来自弹簧的扭矩下降0.2Nm。有效臂长度从5.94mm以上改变到 5.30_。所得到的张紧器臂力几乎保持恒定在270N。
[0172] 参见图14、图15以及图19,如上所述给定0度至45度的表面角度,壳体表面91、92的 面的夹角可介于180度至90度之间。
[0173] 若表面91、92之间的角度为0度,则不存在来自张紧器臂的水平分力。由于来自每 个张紧器臂的力的水平分力为相等的且相反的,因此大于零的表面角度使张紧器自动定 心。若表面角度超过45度,则这些水平分力超过张紧力。这在弹簧扭矩上引起"收益递减 (diminishing returns)"状况。随着弹簧扭矩增加,张紧器力的水平分力变得大于张紧力。
[0174] 图14为张紧器臂中的分力的细节。矢量"A"表示由表面"TS"在505与TS之间的接触 点处施加于表面505上的力。矢量"B"表示由表面"TS"在506与TS之间的接触点处施加于表 面506上的力。表面TS类似于表面91和表面92。表面TS示出表面91、92之间的180度的状态。 考虑到每个张紧器臂500、501的偏移,参见图5和图19,矢量A和B为非同轴的。
[0175] 图15为壳体9的立体图。壳体9包括支架表面91和支架表面92。张紧器表面505和张 紧器表面506分别接合表面91和92。
[0176] 图16为壳体10的立体图。轴承50接合容置部分80。轴承56接合容置部分81。张紧器 表面805接合表面91c。张紧器表面806接合表面92c。张紧器表面605接合表面91a。张紧器表 面606接合表面92a。
[0177] 图17为组装的壳体部分的立体图。壳体10上的支架82提供用于将所述装置附接至 安装表面(未示出)的机构。张紧器5接合表面91和92。对于张紧器6,弓形表面605和606分别 接合表面91a和92a。对于张紧器7,弓形表面705和706分别接合表面91b和92b。对于张紧器 8,弓形表面805和806分别接合表面91c和92c。
[0178] 图18为组装的壳体部分的平面图。
[0179] 图19为张紧器臂的细节。旋转中心(RC)为这样的点,臂500在运行期间围绕该点旋 转。RC还与轴4的旋转轴线重合。臂轮廓中心(PC)为表面505的曲率中心,参见图13。所述两 个点之间的距离为偏移量。旋转中心半径(R1)小于表面505的曲率半径(R2)。该描述也适用 于臂501。对图19的该描述也适用于张紧器6、7以及8的臂中的每一个。
[0180] 尽管已经在本文中描述了本发明的一种形式,但是对于本发明所属领域的技术人 员而言显而易见的是,可在部件和方法的构造和关系方面进行改变而不脱离本文中所描述 的本发明的精神和范围。
【主权项】
1. 一种带传动装置,包括: 拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带; 围绕所述第一中间轴接合的第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器 均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的第一弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一壳体 表面上,能通过所述第一弹簧的操作使所述第一臂和第二臂旋转,从而将力施加于所述第 一中间轴上,以将张力施加至所述第一带和第二带;以及 围绕所述第二中间轴接合的第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器 均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的第二弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一壳体 表面上,能通过所述第二弹簧的操作使所述第一臂和第二臂旋转,从而将力施加于所述第 二中间轴上,以将张力施加至所述第二带和第三带。2. 根据权利要求1所述的带传动装置,其特征在于,所述第一
带包括多肋轮廓,所述第 二带包括齿形轮廓以及所述第三带包括齿形轮廓。3. 根据权利要求1所述的带传动装置,其特征在于,所述第一弹簧为扭力弹簧。4. 根据权利要求1所述的带传动装置,其特征在于,所述第二弹簧为扭力弹簧。5. 根据权利要求1所述的带传动装置,其特征在于,所述第一轴为输入轴。6. 根据权利要求1所述的带传动装置,其特征在于,所述第二轴为输出轴。7. -种带传动装置,包括: 壳体,其包括用于容置驱动器的支座; 拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带; 所述第一轴能连接至所述驱动器; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带,所述第二轴能连接至负载; 围绕所述第一中间轴接合的第一张紧器,所述第一张紧器包括第一臂和第二臂以及接 合于其间的第一弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于第一壳体表面上,能通过所述第一弹 簧的操作使所述第一臂和第二臂旋转,以将力施加于所述第一中间轴上,从而将张力施加 至所述第一带和第二带;以及 围绕所述第二中间轴接合的第二张紧器,所述第二张紧器包括第一臂和第二臂以及接 合于其间的第二弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于第二壳体表面上,能通过所述第二弹 簧的操作使所述第一臂和第二臂旋转,以将力施加于所述第二中间轴上,从而将张力施加 至所述第二带和第三带。8. 根据权利要求7所述的带传动装置,其特征在于,所述第一带包括多肋轮廓,所述第 二带包括齿形轮廓以及所述第三带包括齿形轮廓。9. 根据权利要求7所述的带传动装置,其特征在于,所述第一弹簧为扭力弹簧。10. 根据权利要求7所述的带传动装置,其特征在于,所述第二弹簧为扭力弹簧。11. 一种带传动装置,包括: 壳体,其包括用于容置驱动器的支座; 拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带; 所述第一轴能连接至所述驱动器; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带,所述第二轴能连接至负载; 围绕所述第一中间轴接合的第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器 均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的扭力弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一壳体 表面上,能通过所述扭力弹簧的操作使所述第一臂和第二臂围绕所述第一中间轴旋转,以 将力施加于所述第一中间轴上,从而将张力施加至所述第一带和第二带中的每一个;以及 围绕所述第二中间轴接合的第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器 均包括第一臂和第二臂以及接合于其间的扭力弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于第二壳 体表面上,能通过所述扭力弹簧的操作使所述第一臂和第二臂围绕所述第二中间轴旋转, 以将力施加于所述第二中间轴上,从而将张力施加至所述第二带和第三带中的每一个。12. 根据权利要求11所述的带传动装置,其特征在于,所述第一带包括多肋轮廓,所述 第二带包括齿形轮廓以及所述第三带包括齿形轮廓。13. -种带传动装置,包括: 壳体; 拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带; 第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第一中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第一中间轴上,所述第一中间轴 从而将张力施加至所述第一带和所述第二带;以及 第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第二中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第二中间轴上,所述第二中间轴 从而将张力施加至所述第二带和所述第三带。14. 根据权利要求13所述的带传动装置,其特征在于,所述第一张紧器和第二张紧器均 包括第一臂和第二臂以及接合于其间的第一弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一壳体表 面上,能通过所述第一弹簧的操作使所述第一臂和第二臂运动。15. 根据权利要求13所述的带传动装置,其特征在于,所述第三张紧器和第四张紧器均 包括第一臂和第二臂以及接合于其间的第二弹簧,所述第一臂和第二臂均承靠于一壳体表 面上,能通过所述第二弹簧的操作使所述第一臂和第二臂运动。16. 根据权利要求13所述的带传动装置,其特征在于,所述第一带包括多肋轮廓,所述 第二带包括齿形轮廓以及所述第三带包括齿形轮廓。17. 根据权利要求14所述的带传动装置,其特征在于,所述第一弹簧包括扭力弹簧。18. 根据权利要求15所述的带传动装置,其特征在于,所述第二弹簧包括扭力弹簧。19. 一种带传动装置,包括: 壳体; 拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带; 第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第一中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第一中间轴上,所述第一中间轴 从而将张力施加至所述第一带和所述第二带;以及 第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第二中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第二中间轴上,所述第二中间轴 从而将张力施加至所述第二带和所述第三带。20. 根据权利要求19所述的带传动装置,其特征在于,所述第一张紧器包括第一张紧器 第一臂和第一张紧器第二臂以及接合于其间的第一张紧器弹簧,第一张紧器第一臂弓形表 面和第一张紧器第二臂弓形表面均承靠于一壳体表面上,能通过所述第一张紧器弹簧的操 作使所述第一张紧器第一臂和第一张紧器第二臂运动。21. 根据权利要求19所述的带传动装置,其特征在于,所述第二张紧器包括第二张紧器 第一臂和第二张紧器第二臂以及接合于其间的第二张紧器弹簧,第二张紧器第一臂弓形表 面和第二张紧器第二臂弓形表面均承靠于一壳体表面上,能通过所述第二张紧器弹簧的操 作使所述第二张紧器第一臂和第二张紧器第二臂运动。22. 根据权利要求19所述的带传动装置,其特征在于,所述第三张紧器包括第三张紧器 第一臂和第三张紧器第二臂以及接合于其间的第三张紧器弹簧,第三张紧器第一臂弓形表 面和第三张紧器第二臂弓形表面均承靠于一壳体表面上,能通过所述第三张紧器弹簧的操 作使所述第三张紧器第一臂和第三张紧器第二臂运动。23. 根据权利要求19所述的带传动装置,其特征在于,所述第四张紧器包括第四张紧器 第一臂和第四张紧器第二臂以及接合于其间的第四张紧器弹簧,第四张紧器第一臂弓形表 面和第四张紧器第二臂弓形表面均承靠于一壳体表面上,能通过所述第四张紧器弹簧的操 作使所述第四张紧器第一臂和第四张紧器第二臂运动。24. 根据权利要求19所述的带传动装置,其特征在于,所述第一带包括多肋轮廓,所述 第二带包括齿形轮廓以及所述第三带包括齿形轮廓。25. -种带传动装置,包括: 壳体; 拖拽于输入轴与第一中间轴之间的第一多肋带; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的、具有齿的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与输出轴之间的、具有齿的第三带; 第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第一中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第一中间轴上,所述第一中间轴 从而将张力施加至所述第一带和所述第二带;以及 第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器均与所述壳体接合并且均围 绕所述第二中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第二中间轴上,所述第二中间轴 从而将张力施加至所述第二带和所述第三带。26. -种带传动装置,包括: 输入轴; 拖拽于所述输入轴与第一中间轴之间的第一带; 拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带; 拖拽于所述第二中间轴与输出轴之间的第三带; 所述第一中间轴的位置能在所述带传动装置的操作期间运动,从而将张力施加至所述 第一带和第二带;以及 所述第二中间轴的位置能在所述带传动装置的操作期间运动,从而施加所述第二带和 第三带的张力。27. 根据权利要求26所述的带传动装置,其特征在于,通过第一张紧器和第二张紧器支 撑所述第一中间轴。28. 根据权利要求26所述的带传动装置,其特征在于,通过第三张紧器和第四张紧器支 撑所述第二中间轴。29. 根据权利要求26所述的带传动装置,其特征在于,所述第一带具有多肋轮廓。30. 根据权利要求27所述的带传动装置,其特征在于,所述第一张紧器包括承靠于所述 壳体上的第一弓形表面和承靠于所述壳体上的第二弓形表面。
【专利摘要】一种带传动装置,其包括壳体;拖拽于第一轴与第一中间轴之间的第一带;拖拽于所述第一中间轴与第二中间轴之间的第二带;拖拽于所述第二中间轴与第二轴之间的第三带;第一张紧器和第二张紧器,所述第一张紧器和第二张紧器均与所述壳体接合并且均围绕所述第一中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第一中间轴上,所述第一中间轴从而将张力施加至所述第一带和所述第二带;以及第三张紧器和第四张紧器,所述第三张紧器和第四张紧器均与所述壳体接合并且均围绕所述第二中间轴接合,由此每个张紧器将力施加于所述第二中间轴上,所述第二中间轴从而将张力施加至所述第二带和所述第三带。
【IPC分类】F16H7/08, F16G1/28, B62D5/00
【公开号】CN105555641
【申请号】CN201480044456
【发明人】A·塞科, D·施奈德
【申请人】盖茨公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月5日
【公告号】CA2918815A1, EP3030473A1, US9303734, US20150045162, WO2015021006A1