具有改进阻尼的张紧器的制造方法

文档序号:9509919阅读:571来源:国知局
具有改进阻尼的张紧器的制造方法
【专利说明】具有改进阻尼的张紧器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年5月14日提交的美国临时专利申请N0.61/822,914的权益,该申请的全部内容通过参弓I并入本文,就像在文中详细地全面阐释一样。
技术领域
[0003]本公开内容涉及用于环状驱动构件比如带的张紧器,并且更特别的涉及具有阻尼元件的张紧器。
【背景技术】
[0004]在现有技术中周知的是用于环状驱动构件比如带的张紧器。有用的是提供具有一些形式阻尼的张紧器,以便当张紧器受到张紧的带中的振动时阻止在张紧器中产生共振。由于由一些张紧器提供的阻尼量不足以在较宽范围的情况下防止共振,所以通常需要改进阻尼。
[0005]另外,已经发现,由于在张紧器的静止部分与枢转部分之间的衬套中的出现不均匀磨损,所以一些张紧器经受过早失效。有益的是解决衬套中的不均匀磨损的问题。

【发明内容】

[0006]在一方面中,提供了用于张紧发动机上的环状驱动构件的张紧器,该张紧器包括:基部,该基部安装至发动机;张紧器臂,该张紧器臂枢转地连接至基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动;带轮,该带轮可旋转地安装至张紧器臂以用于围绕与张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转;张紧器弹簧和阻尼构件。张紧器弹簧定位成将张紧器臂迫压至环状驱动构件中。弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部。第一螺旋端部定位成通过位于基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力,并且第二螺旋端部定位成通过张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面传递力。阻尼构件定位成处于环绕张紧器弹簧的关系。阻尼构件包括弹簧力调节构件,该弹簧力调节构件具有第一端部面和与第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面。阻尼构件包括:第一部分,该第一部分包括弹簧力调节构件并且基本上为刚性的;以及至少一个第二部分,所述至少一个第二部分与第一构件相邻并且柔性地连结至第一构件。弹簧力调节构件定位在弹簧端部中的一个弹簧端部与弹簧端部力传递表面中的位于基部和张紧器臂中的一者上的一个弹簧端部力传递表面之间。阻尼构件在张紧器臂相对于基部的枢转运动期间与基部和张紧器臂中的另一者以摩擦的方式接合。
[0007]在一方面中,提供了用于将发动机上的环状驱动构件张紧的张紧器,其包括:基部,该基部安装至发动机;张紧器臂,该张紧器臂枢转地连接至基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动;带轮,该带轮可旋转地安装至张紧器臂以用于围绕与张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转;张紧器弹簧和阻尼构件。张紧器弹簧定位成将张紧器臂迫压至环状驱动构件中。弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部。第一螺旋端部定位成通过位于基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力,并且第二螺旋端部定位成通过位于张紧器臂上第二弹簧端部力传递表面传递力。阻尼构件定位成与张紧器弹簧处于环绕的关系。阻尼构件包括弹簧力调节构件,弹簧力调节构件具有第一端部面和与第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面。弹簧力调节构件定位在第二螺旋弹簧端部与位于张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面之间。阻尼构件在张紧器臂相对于基部的枢转运动期间与基部以摩擦的方式接合。螺旋弹簧包括多个弹簧圈,并且其中,弹簧圈中的与弹簧的第二螺旋端部邻近的一个弹簧圈接合张紧器臂上的弹簧接合唇状部段,使得在使用中,在弹簧的第二端部与弹簧力调节构件的第一端部面之间施加有端部力,并且在弹簧接合唇状部段与弹簧圈的径向外侧面之间施加有侧向力,并且侧向力基本上与端部力相反。张紧器臂经由衬套枢转地连接至静止构件。由衬套作用在张紧器臂上的用于支承张紧器臂的反作用力在衬套上大致轴向地居中。在一些实施方式中,阻尼构件的包括弹簧力调节构件的部分不需要是刚性的。
【附图说明】
[0008]现在将参照附图,仅通过示例描述本公开内容,在附图中:
[0009]图1和图2为根据现有技术的张紧器的俯视图和侧视图;
[0010]图3a和图3b为根据本发明的实施方式的张紧器的俯视图和侧视图,其中,图3b为沿图3a中的截面线3b_3b截取的截面图;
[0011]图4为在图3a和图3b中示出的张紧器的立体分解图;
[0012]图5为在3a和图3b中示出的张紧器的一部分的俯视图,其图示了作用在张紧器的选定元件上的一些力;
[0013]图5a和图5b为特定情况下的图5中示出的力的图示;
[0014]图6a和图6b为根据本发明的另一实施方式的张紧器的俯视图和侧视图,其中,图6b为沿着图6a中的截面线6b_6b截取的截面图;
[0015]图7为在图6a和图6b中示出的张紧器的立体分解图;
[0016]图8和图8a为在图6a和图6b中示出的张紧器的一部分的俯视图,其图示了作用在张紧器的选定元件上的一些力;
[0017]图9a和图9b为在图6a和图6b中示出的张紧器的一部分的侧视图,其图示了作用在张紧器的选择的元件上的一些力;
[0018]图10a至图10f示出了用于作为图3a和图3b中示出的张紧器的一部分的阻尼构件的替代性结构;
[0019]图11a为图示了由图1和图2中示出的张紧器产生的转矩的曲线图;以及
[0020]图lib为图示了 3a和图3b中示出的张紧器产生的转矩的曲线图。
【具体实施方式】
[0021]参照根据现有技术的图1和图2,图1和图2示出了从张紧器10中选择的元件,该张紧器10用于保持带12中的张力,该带12由位于内燃发动机(未示出)上的发动机曲轴(未示出)驱动。张紧器10包括:基部(未示出),该基部通常安装至发动机;张紧器臂14,该张紧器臂14可围绕臂枢转轴线Aa相对于基部枢转;带轮16,该带轮16可在张紧器臂14上围绕带轮轴线Ap旋转;张紧器弹簧18,该张紧器弹簧18沿选定的方向迫压张紧器臂14,该方向在图1中示出的视角为逆时针方向;以及阻尼构件20。在图1中,仅示出了张紧器弹簧的一部分。张紧器弹簧18可以例如为螺旋扭转弹簧,该螺旋扭转弹簧具有第一端部(未示出)和第二端部22,该第一端部接合基部上的第一端部接合表面,该第二端部22接合臂14上的第二端部接合表面23。带12将轮毂载荷施加至带轮16,该带轮16沿第一方向迫压臂14,该第一方向为使弹簧18所储存的势能增大的方向(在图1中示出的视角为顺时针的)。第一方向由箭头D1示出。弹簧18抵消由带12施加的轮毂载荷并且沿着与第一方向相反的第二方向迫压张紧器臂14,并且该第二方向为使弹簧18所储存的势能减小的方向。第一方向还可以被称为弹簧卷绕方向,并且第二方向还可以被称为弹簧释放方向或弹簧复位方向。阻尼构件20将摩擦力施加至张紧器臂14的运动,该摩擦力抵抗张紧器臂14的运动,以阻止在带12处的振动在张紧器臂12中产生共振。
[0022]图1示出了张紧器弹簧18的包括第二端部22的一部分和阻尼构件20的自由体受力图。如图1中可以观察到的,在弹簧18的端部22上作用有力Fa。该力为由带12沿着第一方向拉动臂14的力。力Fa可以被称作臂力。由于该力Fa,弹簧18径向地打开并且将阻尼构件20驱动至基部的套筒部的内表面24中。通过基部的套筒部对阻尼构件20的外表面(以26示出)施加反作用力。反作用力示出为N并且与阻尼构件20的外表面26正交。法向力N相对于力Fa具有较小的角度。由于阻尼构件与基部的套筒部在施加有力N的位置处接合,因此存在由内部表面24和阻尼构件20所施加的合成摩擦力t。如周知的,在基部与阻尼构件20之间的摩擦力直接地取决于施加在基部与阻尼构件20之间的法向力No当臂14和示出的弹簧部一起处于平衡的状态时,摩擦力t、法向力N和臂力Fa之和为零。施加至张紧器弹簧部的力矩Μ抵消由力Fa和N合成的净力矩,其中,净力矩由在两个力Fa和N之间的距离产生(距离以L2示出)。
[0023]图2示出了张紧器臂14和带轮16的自由体受力图。轮毂载荷以Fh示出。第二端部接合表面23上的端部22的力为Fa。衬套载荷Fbush被施加在衬套27之间,该衬套27存在于张紧器臂14的轴部28与基部的内部套筒部(未示出)之间。衬套27以点划线的方式示出从而以透明的形式呈现以使轴部28变得清楚。如能够观察到的,衬套载荷Fbush作用在衬套27上的相对低的区域上以便与力Fp和Fa产生平衡。这会导致衬套27上的局部磨损,这最终会导致张紧器臂14的运动摇晃(wobble)。这最后导致张紧器10的失效。
[0024]在一些应用中,有利的是提供能够具有用于抵抗张紧器臂14的运动的相对较高量的阻尼(即,较大的摩擦力)的张紧器。还理想的是提供如下张紧器:该张紧器在衬套27上提供更均匀的磨损。
[0025]在图11a中示出的曲线图提供了曲线50,该曲线50表示在臂14处于给定的角度位置处张紧器臂14中产生的转矩。曲线50的上部(在50a处示出)示出了当臂14沿第一方向或弹簧卷绕方向移动时产生的转矩。曲线50的下部(以50b示出)示出了当臂14沿第二方向或弹簧释放方向移动时产生的转矩。
[0026]参照图3a、图3b、图4和图5,这些图示出了根据本发明的实施方式的张紧器100。该张紧器100相对于张紧器10具有增强的阻尼。张紧器100包括基部113、张紧器臂114、带轮116、张紧器弹簧118、阻尼构件120和衬套127。基部113具有内套筒113a和外套筒113b。基
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1