专利名称：一种具有可持续阻尼的紧凑型张紧装置的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及一种用于张紧环形传动元件的张紧装置。
背景技术：
机械张紧装置用于自动控制环形传动元件例如带或链的张紧力。通常，机械张紧装置使用绕基部枢转的臂以及沿预定的转动方向偏置所述臂的扭簧。有时需要扭转阻尼以保证环形传动元件或由环形传动系统驱动的部件不会受到过应力。几种已知的阻尼式张紧装置可能制造成本过高、和/或无法在张紧装置的整个寿命期间提供一致的阻尼性能、和/ 或可能使臂与基部间的枢轴衬套受到相对较大的力，这会在枢轴衬套磨损时导致滑轮不对准。因此，在该技术领域中还有对改进的阻尼式张紧装置的需要。
发明内容
本部分提供本公开一些方面的总体概述，而不是本公开全部范围或其中所描述的全部特征的全面列举或详述。在一种形式中，本公开提供了一种张紧装置组件，包括基部、杆、臂构件、制动鼓、 弹簧反作用构件、螺旋弹簧、枢轴衬套、轮状件、以及阻尼机构。所述杆绕第一轴线可枢转地联接至所述基部。所述臂构件固定至所述杆。所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个。所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个。所述螺旋弹簧绕所述杆设置并具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈。所述第一端接合至所述制动鼓，而所述第二端接合至所述弹簧反作用构件。所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件。所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张。所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间。所述轮状件安装至所述臂构件以绕平行于第一轴线且从所述第一轴线径向偏移的第二轴线转动。所述阻尼机构包括阻尼元件，所述阻尼元件以摩擦的方式与所述制动鼓接合。所述阻尼元件容纳在所述螺旋弹簧与所述制动鼓之间。所述阻尼元件沿着所述第一轴线设置在所述枢轴衬套与所述轮状件之间，并且由所述多个弹簧圈中的至少一个径向向外迫压为与所述制动鼓的表面接触。在另一种形式中，本公开提供了一种张紧装置组件，其包括基部、杆、臂构件、制动鼓、弹簧反作用构件、螺旋弹簧、枢轴衬套以及阻尼机构。所述杆绕第一轴线可枢转地联接至所述基部。所述臂构件固定至所述杆。所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个。所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个。所述螺旋弹簧绕所述杆设置，并具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈。所述第一端接合至所述制动鼓， 而所述第二端接合至所述弹簧反作用构件。所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件。所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张。所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间。所述阻尼机构容纳在所述螺旋弹簧与所述制动鼓之间且包括柔性阻尼元件。所述臂能够在操作位置的预定范围内相对于所述基部定位。在其中一个操作位置中，由所述弹簧反作用构件施加至所述螺旋弹簧中的负荷迫压所述螺旋弹簧抵靠所述阻尼机构，使得所述阻尼元件以摩擦的方式接合所述制动鼓，由所述制动鼓施加至所述阻尼机构上的反作用力沿与施加至所述螺旋弹簧上的负荷相反的方向指向并且垂直于所述第一轴线延伸。在再一种形式中，本公开提供了一种张紧装置组件，其包括基部、杆、臂构件、制动鼓、弹簧反作用构件、螺旋弹簧、枢轴衬套以及轮状件。所述杆绕第一轴线可枢转地联接至所述基部。所述臂构件固定至所述杆。所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个。所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个。所述螺旋弹簧绕所述杆设置并具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈。所述第一端接合至所述制动鼓， 而所述第二端接合至所述弹簧反作用构件。所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件。所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张。所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间。所述臂能够在操作位置的预定范围内相对于所述基部定位。在其中一个操作位置中，由所述螺旋弹簧施加至所述弹簧反作用构件上的负荷沿与轮毂负荷和衬套负荷相反的方向指向，使得所述轮毂负荷和衬套负荷抵消由所述螺旋弹簧施加的负荷，其中，所述轮毂负荷被施加至所述臂从而将所述臂定位在所述其中一个操作位置处，所述衬套负荷被施加至所述枢轴衬套。在又一种形式中，本公开提供了一种张紧装置组件，其包括基部、臂、弹簧、联接至所述基部的第一接合特征、以及第二接合特征。所述臂在第一转动位置与第二转动位置之间相对于所述基部枢转。所述弹簧朝着所述第一转动位置偏置所述臂。所述第二接合特征联接至所述臂，当所述臂位于所述第一转动位置时，所述第二接合特征设置成与所述第一接合特征在轴向上成一直线，以阻止所述臂与所述基部的轴向分离。当所述臂定位于所述第二转动位置时，所述第二接合特征未设置成与所述第一接合特征在轴向上成一直线。根据本文提供的描述，适用性的其它方面将变得显而易见。应当理解，本概要中的描述及具体示例仅用于示例性目的而无意于以任何方式限制本公开的范围、其应用和/或使用。
本文所载附图仅用于示例而非用于以任何方式限制本公开的范围。附图是本公开的选定教导的图示，而非图示全部可能的实施方式。在所有各附图中相似或相同的零件使用一致的识别数字。图1是根据本公开的教导构造的张紧装置组件的俯视图；图2和3是图1所示张紧装置组件的分解立体图；图4和5是图1所示张紧装置组件的一部分的立体图，更详细地图示了臂；图6是图1所示张紧装置组件的一部分的立体图，更详细地图示了臂和弹簧；图7是图1所示张紧装置组件的横截面图；图8和9是与图1所示张紧装置类似的张紧装置的横截面图，但图示出具有不同尺寸阻尼元件的张紧装置组件；
图10和11是图1所示张紧装置组件的横截面图，图示了在阻尼元件全新时(图 10)以及在阻尼元件磨损时(图11)与制动鼓相关的阻尼元件和弹簧；图12是图1所示张紧装置组件的一部分的立体图，示意性地图示了施加至张紧装置组件的弹簧负荷及接触力(grounding force)；图13是图1所示张紧装置组件的横截面图，示意性地图示了轮毂负荷通过张紧装置组件传递至基部的路径；图14是现有技术的张紧装置组件的横截面图，示意性地图示了轮毂负荷通过该现有技术的张紧装置组件传递至其安装基部的路径；图15和16是图1所示张紧装置组件的一部分的自由体图(free-body diagram)， 示意性地图示了施加至张紧装置组件的图示部分的轮毂负荷、弹簧反作用力及衬套负荷；图17是根据本公开的教导构造的另一种张紧装置组件的分解立体图；图18是图17所示的张紧装置组件的一部分的立体图，更详细地图示了臂和弹簧；图19和20是图1所示的张紧装置的一部分的视图，示意性地图示了不同负荷条件下的阻尼力分布；图21A和21B是张紧装置组件家族中的两种张紧装置组件的臂的平面图，所述臂构造有允许在组装张紧装置组件时使用一组通用的工装和/或组装步骤的特征；图22A和22B是张紧装置组件家族中的两种张紧装置组件的基部的立体图，所述基部构造有允许在组装张紧装置组件时使用一组通用的工装和/或组装步骤的特征；图23A至23C是图示了组装过程的立体图，在该组装过程中，形成在张紧装置的基部上和臂上的特征彼此接合，从而将张紧装置组件的臂在一部分组装过程期间相对于基部保持在预定的轴向位置；图24是根据本公开的教导构造的另一种张紧装置组件的横截面图；以及图25是图24所示张紧装置组件的分解立体图。
具体实施例方式参照附图中的图1至图3，根据本公开的教导构造的张紧装置组件由参考数字10 总体指示。张紧装置组件10可以包括紧固件12、防尘罩14、轮状件16、轴承18、臂20、枢轴衬套22、阻尼机构23 (其可以包括套管24和阻尼元件26)、弹簧28、支架或基部30、止推垫圈32及止推板34。紧固件12、防尘罩14、轴承18及止推垫圈32具有大体常规的构造，故而在本文中无需详细讨论。参照图2至图5，臂20可以在适当的过程例如压铸中的整体形成，并且可以限定臂构件或臂部40以及杆构件或杆部42。臂部40可以包括轴承安装部50、升降构件52、弹簧反作用构件54及弹簧支撑件56，而杆部42可以包括杆60。轴承安装部50可以形成在臂部40的第一侧面上并可构造成容纳于轴承18的内轴承座圈18-1中，从而支撑轮状件16 以使该轮状件绕第一轴线66转动。紧固件12可螺纹接合至轴承安装部50并可以与防尘罩14及轴承18协作，以将轮状件16可转动地安装至臂部40。升降构件52可以形成在臂部40的第一侧面上并可构造成由工具(未示出)接合以使臂部40绕延伸穿过杆部42的第二轴线68枢转。尽管轮状件16在具体示例中已示出为大体圆柱形的滚子，但可以理解，轮状件可以包括齿、槽和/或其他特征。因此，可以理解，轮状件16在替代实施方式中可以是链轮或滑轮。参照图4和图6，弹簧反作用构件54可以从第二轴线68偏移并可构造成与弹簧 28接合以允许弹簧28向臂部40施加力，该力倾向于使臂部40绕第二轴线68转动。在所提供的具体示例中，弹簧反作用构件54为具有端面74的块状凸起，该端面74构造成抵靠弹簧28的第一螺旋弹簧圈78的端面76。但是，可以理解，如将在下文详细讨论的，弹簧反作用构件54和弹簧28可以具有稍微不同的构造。弹簧支撑件56可以成形为螺旋状并可构造成支撑弹簧28的第一螺旋弹簧圈78。参照图3、图4和图7，杆60可以设置在臂部40的侧面例如与轴承安装部50相反的侧面上，并可构造成容纳枢轴衬套22和弹簧28。在所提供的具体示例中，杆60成锥形 (即，杆60具有截头圆锥形形状)，使得杆60随着其与臂部40的距离增加而渐缩。参照图3和图7，枢轴衬套22可以具有锥形构型，所述锥形构型构造成容纳在杆 60上并配对地容纳在形成于基部30中的衬套孔84中。在所提供的具体示例中，衬套孔84 也采用锥形的(即，截头圆锥形的)形状。根据本公开可以理解，枢轴衬套22可以相对于基部30而支撑臂20以使臂20绕第二轴线68转动。参照图2和图7，套管24可以由适当材料例如钢形成，并可构造成与弹簧28接合并将弹簧28施加的力分配至阻尼元件26上。在所提供的示例中，套管24包括窗口 90，弹簧反作用构件54可以容纳于该窗口 90中，从而将套管24不可转动地联接至臂20。注意， 套管24可以成形为以所需方式在弹簧28与阻尼元件26之间分配负荷。阻尼元件26可以由弹性材料例如未填充的(未加强的)尼龙形成，从而柔性地与形成于可联接至基部30的制动鼓101中的圆柱形制动鼓孔100的内表面相符合。阻尼元件26可以不可转动地接合至套管24，并容纳于制动鼓孔100中。阻尼元件26可以与制动鼓孔100的圆周表面102接触，从而对绕第二轴线68传递的转矩提供阻尼。根据本公开可以理解，与制动鼓孔100的圆周表面102接触的阻尼元件26的表面104可以以所需方式构造，以沿着阻尼元件26的表面104在各给定点处控制力的分配。参照图8和图9，张紧装置组件10-1图示为包括阻尼元件26-1，所述阻尼元件26-1相对高于张紧装置组件10-2的阻尼元件26-2。本领域普通技术人员可以理解，在相对较小的面积上接触有利于(通过减少形成阻尼元件的材料)降低张紧装置组件的成本，但有可能增加阻尼元件上的负荷。以这种方式构造的张紧装置组件的构型允许套管和/或阻尼元件的表面面积适应于给定情形。参照图19和图20，弹簧28的曲率可以作为通过弹簧28传递的转矩的函数而变化。随着张紧装置负荷的增大或减小，弹簧28与阻尼机构23之间的接触弧X能够变化(即， 分别增大或减小)，使得在阻尼机构23与基部30之间传递负荷的面积能够分别相应地增大或减小。因此，可以保持阻尼元件26上所需的压力范围。返回参照图2和图7，弹簧28可以容纳至与杆60同轴的形成在基部30中弹簧袋区110中。弹簧28的与弹簧反作用构件54(图4)相对的端部112(图6)可以以所需方式与基部30接合。例如，弹簧袋区110可包括槽114，弹簧28的弹簧端部圈116可以容纳于所述槽114中，而该槽114可以终止于与形成弹簧端部圈116的金属丝的轴线相垂直的端面(未具体示出)，从而使弹簧端部圈116的端面112 (图6)能够抵靠槽114的所述端面。 可以理解，槽114可构造成沿着其(螺旋)长度在一个或更多个位置处以所需方式支撑弹簧端部圈116。基部30可以包括多个安装凸出部130，所述安装凸出部130构造成在将基部30固定地联接至结构例如发动机机体(未示出)时容纳螺纹紧固件132。基部30可以由所需材料例如铝以适当的过程例如压铸来形成。在图3和图7中，止推板34可以固定地联接至延伸穿过基部30的杆60的端部， 从而使臂20得以轴向固定但能够相对于基部30转动。可以容纳在止推板34与基部30之间的止推垫圈32可以用来控制基部30与止推板34之间的摩擦，以及控制作用在弹簧28 上的压缩力。在操作时，臂20可绕第二轴线68转动以将张紧力施加至环形传动元件例如如图 10所示的链或带200。臂20沿箭头A方向的转动能使弹簧28绕第二轴线68张开或扩张， 使得向外指向的力通过套管24施加至阻尼元件26。由于阻尼元件26是柔性的，因而即使在阻尼元件26已经经历了如图11中示出的明显磨损的情况下，阻尼元件26也能够与基部 30中的制动鼓孔100相符合。注意，阻尼元件26在图11中被表示为比在图10中相对更薄，且弹簧28在图11中相对于图10中的显示径向向外移动，从而图示出弹簧28能够补偿阻尼元件26的磨损。因此，在张紧装置组件10的整个寿命期间，张紧装置组件10能够提供一致的阻尼及转矩(且因此能够提供带的张紧)。此外，可以理解，如图6所示，弹簧28 产生的力沿与弹簧端部圈116相切的方向施加于臂20。参照图7和图12，由于通过带200的张紧产生的弹簧负荷S’，接触力G作用在阻尼元件26上。施加至制动鼓孔100的圆周表面102的阻尼力与该接触力G成比例关系。因而，阻尼力不取决于径向预加负荷，并且即使在阻尼元件26显著磨损的情况下也不会大幅变化。还要注意，弹簧负荷S’可以指向为与弹簧28的弹簧圈相切，并且注意，接触力G可以指向为与弹簧负荷S’平行且与第二轴线68垂直(即，接触力G是沿与第二轴线68相交的方向传递的)。参照图13，示意性地图示了通过张紧装置10各部件传递轮毂负荷H的负荷路径 210。可以理解，在所提供的示例中的张紧装置组件10的构造将负荷传递路径210构造为使得轮毂负荷H直接着力于基部30固定地安装至另一结构例如发动机220的点或者着力在非常靠近该点的范围内。相较于图14中图示的现有技术的实施方式，以这种方式构造张紧装置组件10降低了张紧装置组件10的角偏转，并且降低了通过杆60的远端222传递的负荷。本领域普通技术人员可以理解，张紧装置的偏转可引起环形传动元件(例如带)的角度不对准。参照图7、图15和图16，弹簧反作用力S直接平衡轮毂负荷H，从而使得枢轴衬套 22上的负荷B相对较低。优选地，负荷B沿着枢轴衬套22的长度位于枢轴衬套22的中央。 在这方面，轮毂负荷H与弹簧反作用力S在臂部40上直接部分地抵消，从而使得枢轴衬套 22仅承受这些负荷的差而非这些负荷的总和。换言之，轮毂负荷H及枢轴衬套22上的负荷B (即衬套负荷)抵消了弹簧反作用力S。由于负荷平衡，因而没有必要在杆部42 (图4) 与臂部40(图4)相交的区域中设置衬套表面。因此，臂20可以在杆部42(图4)与臂部 40(图4)相交的点处构造有增大的部分230 (图4)，由此增强臂20的这一部分。图17和图18所示的张紧装置组件10’大体类似于上文描述的示例，因此使用类似的参考数字识别类似的特征。相较于图1所示的张紧装置组件10，张紧装置组件10’的臂20’可以由多个分离部件形成，所述分离部件包括板构件300、螺母302及轴304。板构件300可以在渐进式冲压操作中由钢形成，螺母302可以与紧固件12 —起使用以将轴承18 固定地联接至臂20’。弹簧28’可以包括长型突出部310，该突出部310可以与第一弹簧圈 78’相切。突出部310的端面76’可以抵靠凸缘312，凸缘312形成在板构件300上。凸缘 312形成弹簧反作用构件54’。轴304可以包括垫圈状头部330及杆60’，并且可以由一段圆柱形材料或管形材料整体形成。杆60’可以固定至板构件300以将臂20’固定地联接至基部30。参照图21A和图21B，图示了用于不同的张紧器组件家族的一对臂20a和20b。臂 20a、20b可以构造成便于有效使用工装和/或固定设备以组装张紧装置组件。例如，臂20a、 20b可以包括能够由配对成形的工装(未示出)接合的特征，该工装可用于使臂20a、20b绕其各自的轴线68相对于张紧装置组件的基部(未示出)枢转。在所提供的具体示例中，所述特征包括孔或凹部，所述孔或凹部具有与键槽或槽401b相交的大体圆柱形部分401a，但本领域普通技术人员可以理解，该特征可以不同方式成形或者可以包括一个或更多个凸出特征例如具有非圆形横截面形状的凸出特征。参照图22A和图22B，可进一步理解，不同的张紧装置家族可以使用其他部件上的特征以便于通过普通方法和/或通过通用工装来进行组装。例如，特征可包括槽口或凹部 402，所述槽口或凹部402可以形成于不同的张紧装置组件的基部30a及30b中。槽口 402 可以由工装(未示出)接合从而将基部30a、30b相对于臂(未示出)保持为静止状态。参照图23A至图23C，可将一组组装特征500结合到张紧装置组件IOc中，从而在安装止推垫圈32和止推板34之前沿轴向方向将基部30c保持于臂20c。根据上述公开内容可以理解，弹簧28 (图3)可能需要在某些组装步骤之前在基部30c与臂20c之间被轴向压缩，并且弹簧28 (图3)的压缩会使弹簧28 (图3)施力于臂20c上，这将迫压臂20c使其远离基部30c。例如，可能需要将弹簧28(图3)压缩从而使得杆60c以足以安装止推垫圈 32和止推板34的量延伸穿过基部30c。在所提供的具体示例中，所述一组组装特征500包括可以形成在臂20c上的第一轴向保持特征403、以及可以形成在基部30c上的第二轴向保持特征404。可以理解，可以应用力405以轴向压缩弹簧28(图3)并且可以在(相对于基部30c)转动臂20c时将同步力矩应用于臂20c以轴向压缩弹簧28 (图3)，从而在弹簧 28(图3)中储存转矩，该弹簧28沿倾向于张紧环形传动元件(例如带)的预定的转动方向偏置臂20c。特征403、404构造成使得它们在臂20c相对于基部30c沿所述预定的转动方向转动时彼此抵靠，由此限制臂20c沿所述预定的转动方向可能转动的量。在这方面，臂 20c上的第一止转部410可以抵靠基部30c上的第二止转部412。特征403、404还可以彼此轴向交叠，使得由弹簧28(图3)沿与箭头405的方向相反的方向所施加的轴向力受到特征403、404抵抗，从而使得臂20c相对于基部30c的轴向运动被限定于预定的量。在这方面，臂20c上的第一轴向止动部414可以抵靠基部30c上的第二轴向止动部416。在所提供的具体示例中，特征403、404包括互锁的L形凸耳(lug)，但本领域普通技术人员可以理解，这些特征可以不同的方式成形或构造，并且不需要与臂20c上的止转部410及基部30c 上的止转部412相关联。参照图24和图25，根据本公开的教导构造的另一种张紧装置组件由参考数字IOd 总体指示。张紧装置组件IOd可大体类似于张紧装置10 (图1)，除了弹簧反作用构件54d及制动鼓IOld可以分别联接至基部30d和臂构件40d，而非如上文所描述的那样反过来设置。张紧装置组件IOd可以包括紧固件12d、防尘罩14d、轮状件16d、轴承18d、臂20d、枢轴衬套22d、阻尼机构23d (其可以包括套管24d和阻尼元件26d)、弹簧28d、基部30d、止推垫圈32d以及止推板34d。紧固件12d、防尘罩14d、轴承18d以及止推垫圈32d具有大体常规的构造，故而在本文中不作详细讨论。臂20d可以包括臂构件或臂部40d、杆构件或杆部42d以及能限定制动鼓孔IOOd 的制动鼓loid。臂部40d可以包括轴承安装部50d，而杆部42d可以包括杆60d。轴承安装部50d可以形成于臂部40d的第一侧面上并可构造成容纳在轴承18d的内轴承座圈中， 以支撑轮状件16d使该轮状件绕第一轴线66d转动。紧固件12d可螺纹接合至轴承安装部 50d并且可以与防尘罩14d及轴承18d协作，以将轮状件16d可转动地安装至臂部40d。如上所述，轮状件16d可以例如是滚子、链轮或滑轮。制动鼓IOld可以构造成容纳弹簧28及阻尼机构23，并可以联接至臂构件40d或与臂构件40d —体形成。制动鼓IOld可以包括制动鼓孔100d，阻尼元件26d可以以摩擦的方式接合抵靠制动鼓孔100d。 基部30d可以包括弹簧反作用构件54d、弹簧支撑件56d及柱部500，该柱部500可以容纳在枢轴衬套22d与杆60d之间使得臂20d和制动鼓IOld能够绕纵向延伸穿过柱部 500的第二轴线68d转动。弹簧反作用构件54d可以从第二轴线68d偏移并可构造成与弹簧28d接合以允许弹簧28d向基部30d施加力，该力倾向于使臂部40d绕第二轴线68d转动。在所提供的具体示例中，弹簧反作用构件54d为具有端面74d的块状凸起，该端面74d 构造成抵靠弹簧28d的第一螺旋弹簧圈78d的端面76d。弹簧支撑件56d可以成形为螺旋状并可构造成支撑弹簧28d的第一螺旋弹簧圈78d。套管24d可以由适当的材料例如钢形成，并可构造成与弹簧28d接合以及将弹簧 28d施加的力分配到阻尼元件26d上。在所提供的示例中，套管24d包括窗口 90d，弹簧反作用构件54d可以容纳于该窗口 90中，从而不可转动地将套管24d联接至基部30d。注意， 套管24d可以成形为以所需方式在弹簧28d与阻尼元件26d之间分配负荷。阻尼构件26d可以由弹性材料例如未填充的(未加强的)尼龙形成，从而柔性地与制动鼓IOld中的圆柱形制动鼓孔IOOd的内表面相符合。阻尼元件26d能不可转动地接合至套管24d，并被容纳在制动鼓孔IOOd中。阻尼元件26d可以与制动鼓孔IOOd的圆周表面102d接触，从而对绕第二轴线68传递的转矩提供阻尼。根据本公开可以理解，与制动鼓孔IOOd的圆周表面102d接触的阻尼元件26d的表面104d可以以所需的方式构造，以沿着阻尼元件26d的表面104d在给定点处控制力的分配。弹簧28d可以容纳至与杆60d同轴的形成在臂20d中的弹簧袋区IlOd中。弹簧 28d的与弹簧反作用构件54d相对的端部112d可以以所需方式与臂20d接合。例如，弹簧袋区IlOd可以形成为使得弹簧28d的端部弹簧圈116d的轴向端面端112d抵靠着形成于臂20d中的特征(例如竖直壁)。可以理解，弹簧袋区IlOd的端部可以构造成沿着其(螺旋)长度在一个或更多个位置处以所需方式支撑端部弹簧圈116d。止推垫圈32d可以容纳在臂20d与止推板34d之间，止推板34d可以固定地联接至基部30d的柱部500。可以理解，止推垫圈32d可以控制基部30d与臂20d之间的端隙量，还可以控制臂20d与止推板34d间的摩擦。止推板34d可以包括接合特征510，该接合特征510可以用来以所需方式为张紧装置组件IOd定向。安装紧固件512可以容纳为贯穿柱部500并可用于将张紧装置组件IOd固定地联接至另一结构例如发动机(未示出)。可以理解，弹簧反作用构件M可以绕基部30d定向，从而实现上文详细描述的加载(即与施加于弹簧反作用构件的弹簧反作用力抵消的衬套负荷及轮毂负荷；可以指向为与弹簧观的弹簧圈相切的弹簧负荷；以及可以指向为平行于弹簧负荷并且垂直于第二轴线68d从而使其与第二轴线68d相交的接触力)。可以理解，上文的描述本质上仅为示例性的而非倾向于限制本公开、本公开的应用或使用。尽管已经在说明书中描述并在附图中图示了具体示例，但本领域普通技术人员可以理解，可以在不背离如权利要求中所限定的本公开的范围的情况下进行各种改变以及对其元件进行等效替换。此外，即使没有具体示出或描述，但是本文清楚地设想了各种示例之间的特征、元件和/或功能的混合及匹配，因而本领域普通技术人员根据本公开可以理解，一个示例的特征、元件和/或功能除非在上文中另行描述，否则可以酌情结合到另一示例中。此外，还可以进行许多修改以使具体情形或材料适应于本公开的教导而不脱离其基本范围。因此，无意于将本公开局限于通过附示并在说明书中描述作为目前设想用于实施本公开教导的最佳实施方式的具体示例，而是意图使本公开的范围包括落入前述的描述及所附权利要求的范围内的任意实施方式。
权利要求
1.一种张紧装置组件，包括基部；杆，所述杆绕第一轴线枢转地联接至所述基部； 臂构件，所述臂构件固定至所述杆；制动鼓，所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个； 弹簧反作用构件，所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个； 螺旋弹簧，所述螺旋弹簧绕所述杆设置，所述螺旋弹簧具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈，所述第一端接合至所述制动鼓，所述第二端接合至所述弹簧反作用构件， 所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件，其中，所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张；枢轴衬套，所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间；轮状件，所述轮状件安装至所述臂构件以绕平行于第一轴线且从所述第一轴线径向偏移的第二轴线转动；以及阻尼机构，所述阻尼机构包括阻尼元件，所述阻尼元件以摩擦的方式与所述制动鼓接合，所述阻尼元件容纳在所述螺旋弹簧与所述制动鼓之间，所述阻尼元件沿着所述第一轴线设置在所述枢轴衬套与所述轮状件之间，并且由所述多个弹簧圈中的至少一个径向向外迫压为与所述制动鼓的表面接触。
2.如权利要求1所述的张紧装置组件，其中，当所述臂构件被设置在操作位置的预定范围内时，所述多个弹簧圈中的至少一个与所述阻尼机构之间的接触发生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的内角。
3.如权利要求1所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼机构还包括套管，所述套管容纳在所述阻尼元件与所述螺旋弹簧之间。
4.如权利要求3所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼元件不可转动地联接至所述套管。
5.如权利要求3所述的张紧装置组件，其中，所述套管不可转动地联接至所述基部和所述臂构件中的所述另一个。
6.如权利要求1所述的张紧装置组件，其中，所述杆包括第一截头圆锥形支承表面，所述基部包括第二截头圆锥形支承表面，且其中，所述枢轴衬套容纳在所述第一截头圆锥形支承表面与第二截头圆锥形支承表面之间并接合至所述第一截头圆锥形支承表面和第二截头圆锥形支承表面。
7.如权利要求1所述的张紧装置组件，其中，所述螺旋弹簧的第二端和所述弹簧反作用构件构造成使弹簧反作用力沿与所述多个弹簧圈中的至少一个相切的方向指向。
8.一种张紧装置组件，其包括 基部；杆，所述杆绕第一轴线枢转地联接至所述基部； 臂构件，所述臂构件固定至所述杆；制动鼓，所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个； 弹簧反作用构件，所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个；螺旋弹簧，所述螺旋弹簧绕所述杆设置，所述螺旋弹簧具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈，所述第一端接合至所述制动鼓，所述第二端接合至所述弹簧反作用构件， 所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件，其中，所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张；枢轴衬套，所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间；以及阻尼机构，所述阻尼机构容纳在所述螺旋弹簧与所述制动鼓之间，所述阻尼机构包括柔性阻尼元件；其中，所述臂能够在操作位置的预定范围内相对于所述基部定位，其中，在其中一个操作位置中，由所述弹簧反作用构件施加至所述螺旋弹簧中的负荷迫压所述螺旋弹簧抵靠所述阻尼机构，使得所述阻尼元件以摩擦的方式接合所述制动鼓，其中，由所述制动鼓施加至所述阻尼机构上的反作用力沿与施加至所述螺旋弹簧上的负荷相反的方向指向并且垂直于所述第一轴线延伸。
9.如权利要求8所述的张紧装置组件，其中，当所述臂构件被设置在所述操作位置的预定范围内时，所述多个弹簧圈中的至少一个与所述阻尼机构之间的接触发生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的内角。
10.如权利要求8所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼机构还包括套管，所述套管容纳在所述阻尼元件与所述螺旋弹簧之间。
11.如权利要求10所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼元件不可转动地联接至所述套管。
12.如权利要求10所述的张紧装置组件，其中，所述套管不可转动地联接至所述基部和所述臂构件中的所述另一个。
13.如权利要求8所述的张紧装置组件，其中，所述杆包括第一截头圆锥形支承表面， 所述基部包括第二截头圆锥形支承表面，且其中，所述枢轴衬套容纳在所述第一截头圆锥形支承表面与第二截头圆锥形支承表面之间并接合至所述第一截头圆锥形支承表面和第二截头圆锥形支承表面。
14.如权利要求8所述的张紧装置组件，其中，所述螺旋弹簧的第二端和所述弹簧反作用构件构造成使弹簧反作用力沿与所述多个弹簧圈中的至少一个相切的方向指向。
15.一种张紧装置组件，其包括基部；杆，所述杆绕第一轴线枢转地联接至所述基部；臂构件，所述臂构件固定至所述杆；制动鼓，所述制动鼓联接至所述基部和所述臂构件中的一个；弹簧反作用构件，所述弹簧反作用构件联接至所述基部和所述臂构件中的另一个；螺旋弹簧，所述螺旋弹簧绕所述杆设置，所述螺旋弹簧具有设置在第一端与第二端之间的多个弹簧圈，所述第一端接合至所述制动鼓，所述第二端接合至所述弹簧反作用构件， 所述螺旋弹簧相对于所述基部沿第一转动方向偏置所述臂构件，其中，所述臂构件沿与所述第一转动方向相反的第二转动方向的转动向所述螺旋弹簧施加转矩，所述转矩使所述多个弹簧圈中的至少一部分沿径向方向扩张；枢轴衬套，所述枢轴衬套设置在所述杆与所述基部之间；其中，所述臂能够在操作位置的预定范围内相对于所述基部定位，其中，在其中一个操作位置中，由所述螺旋弹簧施加至所述弹簧反作用构件上的负荷沿与轮毂负荷和衬套负荷相反的方向指向，使得所述轮毂负荷和衬套负荷抵消由所述螺旋弹簧施加的负荷，其中，所述轮毂负荷被施加至所述臂从而将所述臂定位在所述其中一个操作位置处，所述衬套负荷被施加至所述枢轴衬套。
16.如权利要求15所述的张紧装置组件，还包括阻尼机构，所述阻尼机构设置在所述弹簧与所述制动鼓之间，所述阻尼机构以摩擦的方式接合所述制动鼓，从而对所述臂相对于所述基部的运动提供阻尼。
17.如权利要求16所述的张紧装置组件，其中，当所述臂构件被设置在所述操作位置的预定范围内时，所述多个弹簧圈中的至少一个与所述阻尼机构之间的接触发生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的内角。
18.如权利要求16所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼机构还包括套管，所述套管容纳在所述阻尼元件与所述螺旋弹簧之间。
19.如权利要求18所述的张紧装置组件，其中，所述阻尼元件不可转动地联接至所述套管。
20.如权利要求18所述的张紧装置组件，其中，所述套管不可转动地联接至所述基部和所述臂构件中的所述另一个。
21.如权利要求15所述的张紧装置组件，其中，所述杆包括第一截头圆锥形支承表面， 所述基部包括第二截头圆锥形支承表面，且其中，所述枢轴衬套容纳在所述第一截头圆锥形支承表面与第二截头圆锥形支承表面之间并接合至所述第一截头圆锥形支承表面和第二截头圆锥形支承表面。
22.如权利要求15所述的张紧装置组件，其中，所述螺旋弹簧的第二端和所述弹簧反作用构件构造成使弹簧反作用力沿与所述多个弹簧圈中的至少一个相切的方向指向。
23.一种张紧装置组件，其包括基部；臂，所述臂在第一转动位置与第二转动位置之间相对于所述基部枢转；弹簧，所述弹簧朝着所述第一转动位置偏置所述臂；第一接合特征，所述第一接合特征联接至所述基部；以及第二接合特征，所述第二接合特征联接至所述臂，当所述臂位于所述第一转动位置时， 所述第二接合特征设置成与所述第一接合特征在轴向上成一直线，以阻止所述臂与所述基部的轴向分离，当所述臂定位于所述第二转动位置时，所述第二接合特征未设置成与所述第一接合特征在轴向上成一直线。
全文摘要
一种张紧装置组件，其包括基部、臂、张开式弹簧(即，随着施加至弹簧的转矩增大而张开或径向扩张的扭簧)、弹簧反作用构件和枢轴衬套。该张紧装置组件构造成使各种负荷沿预定方向定向。例如，弹簧负荷可以定向成抵消轮毂负荷以减小作用于枢轴衬套上的衬套负荷。再如，可以通过阻尼机构将由弹簧反作用构件施加的弹簧反作用力用于产生接触力，该接触力平行于弹簧反作用力，并指向为与臂相对于基部枢转所围绕的轴线相交。还提供了具有改进的组装特性的张紧装置组件。
文档编号F16H7/12GK102171489SQ200980138941
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年10月2日
发明者杰拉尔德·J·阿梅尔, 马伟 申请人:利滕斯汽车合伙公司