用于径向摩擦非对称阻尼的带扩张弹簧的张紧器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及张紧器，更具体地涉及使用扩张弹簧来提供径向摩擦阻尼的非 对称阻尼张紧器。
【背景技术】
[0002] 诸如皮带张紧器的张紧器通常具有对由皮带张力波动引起的张紧器臂件的移动 进行阻尼的装置。该阻尼的要求的量值取决于多个驱动因素，包括几何形状、附件负载、附 件惯性、发动机工作周期以及其他因素。例如，具有较高的扭矩输入或一些暂态动态状况的 驱动系统可能要求较高的阻尼来充分地控制张紧器移动。虽然较高的阻尼在控制臂件移动 方面非常有效，但是其会有损于其他关键的张紧器功能（例如，对松弛皮带状态响应缓慢 或无响应）。另外，由于制造差异、运行温度和组件插入或磨损而出现的阻尼差异或变化也 会导致张紧器无反应。
[0003] 附件驱动系统已经受益于非对称阻尼的使用来解决该问题。当遇到额外的皮带张 紧时非对称阻尼张紧器提供阻尼，而自由地响应于松弛皮带状况。虽然不是所有的其他前 端附件都需要非对称功能，但是对增长使用寿命的潜能、解决其他包括皮带滑移在内的暂 态动态系统问题或者仅使张紧对阻尼差异不太敏感使其称为期望的设计选项。
[0004] 许多利用摩擦阻尼的皮带张紧器阻尼机构使用轴向力来移动张紧器的组件从而 产生完成阻尼的摩擦力。这些设计趋于需要收容轴向力的装置，皮带张紧器的一些组件必 须鲁棒性更强以在张紧器的使用寿命期间承受轴向力。
[0005] 发明概述
[0006] 公开的张紧器的一个方案是张紧器实施方案，其中径向阻尼力被收容在支撑壁 内，而不是依赖于接头。径向阻尼优选地为非对称的。
[0007] 在一个实施方案中，公开了一种张紧器，其可以是在张紧器向诸如皮带、链轮或其 他连续环件的环状动力传递元件提供张力的动力系统的部分。张紧器具有：臂件，该臂件能 够绕第一轴线旋转且包括具有贯通其中的窗口的臂件心轴；套筒，其具有突起，其中套筒包 括纵向狭缝，该纵向狭缝允许径向扩张且将突起分割成第一部分和第二部分且定位成邻近 臂件心轴，突起被接纳在臂件心轴的窗口内；以及弹簧，其与所述臂件耦合，促动臂件绕第 一轴线旋转而与动力传递元件张紧啮合。弹簧定位成随着所述臂件沿与张紧啮合方向相反 的方向旋转而径向扩展从而与所述套筒的所述突起相接触，使得所述套筒相对于所述臂件 心轴被沿径向向外促动以提供摩擦阻尼。
[0008] 在另一实施方案中，张紧器包括支撑部件，支撑部件容纳所述弹簧、所述臂件心轴 和所述套筒，所述套筒邻近所述支撑部件，所述臂件心轴在所述弹簧与所述套筒之间。因 此，当弹簧径向扩张时，其促动套筒与支撑部件摩擦啮合从而提供摩擦阻尼。
[0009] 在一个实施方案中，套筒包括大致筒状的套管，所述套管在其内表面上具有至少 一个突起且具有将突起分割成两部分的纵向狭缝。套筒还可以具有从其套管的一端向外延 伸的凸缘。
[0010] 臂件的臂件心轴优选地具有固定直径，使得臂件心轴不响应于弹簧的径向扩张。 相反，仅仅是套筒借助扩张弹簧沿径向扩张。张紧器还可以包括将弹簧封套在所述张紧器 镍的罩。
[0011] 在一个实施方案中，臂件包括绕第二轴线可旋转地安装的带轮，所述第二轴线与 第一轴线间隔开且平行。
[0012] 在另一实施方案中，公开了一种张紧器，其可以是张紧器向环状动力传递元件提 供张力的动力系统的部分。张紧器包括：支撑部件，其包括限定第一轴线的轴；臂件，其包 括安装到轴上以使臂件绕第一轴线可旋转运动的臂件心轴。臂件心轴限定了其中具有至少 一个窗口开口的空腔。张紧器还包括位于支撑部件与臂件之间的套筒。该套筒包括突起， 其中套筒包括纵向狭缝，该纵向狭缝允许径向扩张且将突起分割成两个部分。另外，张紧器 具有被接纳在臂件心轴的空腔中且与臂件耦合的弹簧。弹簧促动或偏置臂件以使其绕第一 轴线旋转而与动力传递元件张紧啮合。弹簧还定位成随着所述臂件沿与张紧啮合方向相反 的方向旋转而径向扩张从而与套筒的突起相接触，使得套筒相对于臂件心轴被沿径向向外 促动而与支撑部件摩擦啮合从而提供摩擦阻尼。
【附图说明】
[0013] 图1是使用张紧器的实施方案的发动机的正视图。
[0014] 图2是张紧器的实施方案的分解立体图；
[0015] 图3是沿着线3-3截取的图1的张紧器的侧剖视图。
[0016] 图4是沿着线4-4截取的图3的张紧器的剖视图。
[0017] 图5是张紧器的实施方案的剖视图，显示出与臂件、枢轴和弹簧连接的罩的底侧。
[0018] 图6是图5的罩的侧仰视立体图。
[0019] 图7是套筒的实施方案的剖视图，突起被分割成两个部分。
[0020] 图8是臂件和枢轴套筒的实施方案的俯视图。
[0021] 图9是示出基于支承停止位置的阻尼变化的曲线图。
[0022] 图10是示出基于支承停止位置的扭矩变化的曲线图。
[0023] 图11是基于支承停止位置的弹簧比率变化的曲线图。
[0024] 发明详述
[0025] 下面的发明详述将阐明本发明的一般原理，其示例另外图示于附图中。在附图中， 相似的附图标记表示相同或功能上相似的元件。
[0026] 本文公开的阻尼机构和张紧器提供了非对称摩擦阻尼器。张紧器典型地为动力系 统的部分，其中张紧器向环状动力传递元件提供张力，诸如皮带、链轮或其他连续环件，其 处于由至少一个源驱动的系统中且还可以驱动附件、的的。动力传递元件和张紧器与张紧 器根据需要向环状动力传递元件提供张力且响应于其动态状况相一致地运转。
[0027] 现在参考图1，发动机一般由附图标记20来表示且使用环状的动力传递元件21， 来驱动多个从动附件，这是本领域公知的。本发明的皮带张紧器，通常表示为1〇〇,用来在环 状的动力传递元件21上提供张紧力。环状的动力传递元件21可以是本领域公知的任何适 合的类型。张紧器100构造为通过多个紧固件25固定到发动机20的安装支架或支撑结构 24上。紧固件可以为螺栓、螺钉、焊接或本领域已知的任何其他适当的紧固件，其将在发动 机运转期间保持张紧器处于适当位置。安装支架或支撑结构24可以具有任何构造且包括 用于接纳紧固件25的任意数量的开口。
[0028] 通过本文公开的张紧器来张紧松弛的环状动力传递元件的不寻常之处在于，是松 卷的弹簧的卷绕操作以旋转张紧器的臂件从而提供张力，这在本文中称为张紧方向T。在相 反的方向上，本文中称为卷绕方向W，张紧器臂件可视为响应于在张紧器所在的范围内变紧 的环状动力传递元件的主要力而卷绕；然而对于张紧器而言并不典型的，张紧器臂件的卷 绕对应于公开的张紧器内弹簧的松卷。
[0029] 张紧器的卷绕可以对驱动系统的预期功能具有一些可能不期望的效果。为减轻这 些不期望的效果，提供阻尼器或阻尼机构会有帮助，例如，摩擦阻尼器，其并入张紧器中以 抵制动力传递元件的运动，而不会不利地影响张紧器的旋转，特别是其中张紧动力传递元 件的臂件。这种摩擦阻尼通常称为非对称阻尼，在本文公开的张紧器中，弹簧的松卷提供了 这种阻尼。弹簧的松卷使其线圈向外扩张，扩大其线圈直径，这在此处用来通过使弹簧作用 于张紧器的另一组件上来提供非对称摩擦阻尼，因为弹簧促动而与另一表面摩擦啮合。
[0030] 参考图2-3,随着弹簧106响应于在张紧器所在的范围内正在张紧的环状动力传 递元件的皮带负载或另一主要力而松卷时，张紧器100通过弹簧106的扩张来向臂件102 的运动提供非对称摩擦阻尼。弹簧106将指向外的力，径向力，从其扩张的线圈传递到套筒 108,以促动套筒108与支撑部件114的内表面146摩擦接合，支