阻尼增强且具有位于基部杯状件构型上的臂的张紧器的制造方法
【专利说明】阻尼增强且具有位于基部杯状件构型上的臂的张紧器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年9月11日提交的美国临时专利申请N0.61/876,502的优先权，该申请的内容以其全文形式并入本文。
技术领域
[0003]本公开总体上涉及用于诸如链条或正时带之类的环状传动构件的张紧器的领域。
【背景技术】
[0004]现今，很多交通工具中的发动机都使用正时带来驱动需要与发动机的旋转精确地同步的某些部件，例如，控制气门相对于汽缸打开及关闭的凸轮轴。用于对正时带中的张力进行保持的张紧器起关键作用，原因在于正时带中的张力的丧失会导致正时带在其所连接的齿形带轮上跳齿。这导致诸如气门之类的部件与发动机之间不同步。这种不同步会在一些发动机(具有“干涉”设计的发动机)中因气门与活塞之间发生碰撞而造成对发动机的严重损坏，并且甚至会在未结合有“干涉”设计的发动机中造成损坏。
[0005]张紧器通常包括:基部，该基部安装至发动机;臂，该臂能够相对于基部枢转；以及弹簧，该弹簧将臂驱动成朝向带枢转。已发现张紧器臂运动的阻尼对确保张紧器与带保持接触起重要作用。在张紧器臂的阻尼不够的情况下，带张力的突然改变会使臂不能充分地跟随带，这会导致前述的带张力丧失。过去已经提出了获得合适阻尼的方法，然而，这些方法通常导致昂贵的张紧器，这是不期望的。提供阻尼足够但价格实惠的张紧器将会是有益的。
【发明内容】
[0006]在第一方面中，提供了一种用于在带处于油中的传动系统中对环状传动构件中的张力进行保持的张紧器。该张紧器包括:基部，该基部能够安装至静止结构，并且该基部具有限定臂枢转轴线的周向壁;臂，该臂具有径向内臂表面和环状传动构件接合表面，该环状传动构件接合表面能够与环状传动构件接合;衬套，该衬套定位在径向内臂表面与基部杯状件的周向壁之间；以及张紧弹簧。臂经由衬套支承在基部杯状件上。张紧弹簧定位成绕臂枢转轴线沿第一方向偏压该臂。
[0007]在另一方面中，提供了一种用于对环状传动构件中的张力进行保持的张紧器。该张紧器包括:基部，该基部能够安装至静止结构，并且该基部具有限定臂枢转轴线的周向壁;臂，该臂具有径向外臂表面和径向内臂表面，该径向内臂表面限定与臂枢转轴线平行并从臂枢转轴线偏移的带轮轴线;衬套，该衬套定位在径向内臂表面与基部杯状件的周向壁之间；以及张紧弹簧。臂经由衬套支承在基部杯状件上。张紧弹簧定位成绕臂枢转轴线沿第一方向偏压该臂。该张紧器还包括带轮，该带轮具有径向内带轮壁，该径向内带轮壁以可旋转的方式安装至径向内臂表面以绕带轮轴线旋转，并且该带轮具有径向外带轮壁，该径向外带轮壁位于基部杯状件的径向外侧并且能够与环状传动构件接合。
[0008]在另一方面中，提供了一种用于带或链条的张紧器，其中，该张紧器包括:基部杯状件，该基部杯状件相对于发动机是静止的；张紧弹簧;臂，该臂通过张紧弹簧与静止的基部杯状件旋转地连接;轴承，该轴承安装在臂中的与臂的径向中心偏心的孔口中；用以为带或链条规定路线的带轮，该带轮安装有或锁定有轴承的内座圈;衬套，该衬套布置在臂的外径(OD)与基部杯状件的内径(ID)之间以提供止推表面和摩擦扭矩。可以设置垫圈来用作臂与将臂、衬套、弹簧和轴承的组件围封在基部杯状件的腔室内的特征(例如，基部杯状件上的特征)之间的止推表面。弹簧抵抗臂/轴承/带轮组件沿载荷停止方向的旋转并迫使臂/轴承/带轮组件沿与载荷停止方向相反的自由臂方向旋转。张紧器可以包括将臂/滚珠轴承/衬套/止推垫圈/弹簧组件保持在基部杯状件的内圆筒内的锁定特征。该锁定特征(通过压入、粧接、焊接等)固定至基部杯状件。张紧器构型选定成使得由正时传动部件引起的波动的带载荷的高峰值高于张紧器的最大滞后扭矩，并且带载荷的低谷值低于张紧器的最小滞后扭矩，但是弹簧扭矩、衬套和垫圈(在设置有垫圈的实施方式中)的摩擦扭矩以及张紧器臂组件的惯性力矩的组合将张紧器的摆动动态地限制成小于大约+/-10°。
[0009]在另一方面中，提供了一种如上所述的张紧器，但在该张紧器中，带轮和轴承被省去，并且臂本身包括用于与带或链条直接接合的接合表面。
【附图说明】
[0010]参照附图将更容易地理解本公开的前述和其他方面，在附图中:
[0011 ]图1为具有带有根据本发明的实施方式的张紧器的正时带传动器的发动机的正视图；
[0012]图2为图1中示出的张紧器的截面正视图；
[0013]图3为图2中示出的张紧器的平面图；
[0014]图4为图2中示出的张紧器的另一变型的截面正视图；
[0015]图5为图2中示出的张紧器的又一变型的截面正视图；
[0016]图6为具有带有根据本发明的另一实施方式的张紧器的正时带传动器的发动机的截面正视图；
[0017]图7为具有带有图6中示出的张紧器的正时带传动器的发动机的正视图；
[0018]图8为图6中示出的张紧器的变型的截面正视图；
[0019]图9为图8中示出的张紧器的立体图；
[0020]图10为没有带轮的图8中示出的张紧器的另一立体图；
[0021]图11为示出了由张紧器施加的扭矩与张紧器臂的角位置之间的关系的曲线图；以及
[0022]图12为图8中示出的张紧器的变型的立体图。
【具体实施方式】
[0023]参照图1，其示出了交通工具(未示出)的发动机913的曲轴910。应当指出的是，发动机913出于说明性目的而被示出为简单的矩形。应当理解的是，发动机913可以具有任何合适的形状。交通工具可以是任何合适的交通工具，例如汽车、卡车、货车、小型货车、公共汽车、运动型多用途车、军用车辆、船或任何其他合适的交通工具。正时带914被示出为在发动机913的曲轴910上的带轮912与凸轮轴905a和凸轮轴905b上的一对带轮904a和904b之间延伸，以将旋转动力从曲轴910传递至凸轮轴905a和905b。
[0024]对于正时带浸入油池中的实施方式(被称为带处于油中的布置)而言，张紧器100被示出为在曲轴910与凸轮轴905a之间安装至发动机913。张紧器100用于保持正时带914中的张力。惰轮以916示出为位于正时带914的在凸轮轴905b与曲轴910之间的跨段上。
[0025]参照图2，张紧器100具有基部杯状件102、张紧臂104、张紧弹簧106和衬套108。基部杯状件102能够通过任何合适的方式(例如通过直接安装至发动机913)安装成相对于发动机913是静止的。在示例中，基部杯状件102可以包括其中具有紧固件贯穿孔口 110的安装壁109，紧固件贯穿孔口 110允许将基部杯状件102固定地保持至发动机913的张紧器安装紧固件111穿过。基部杯状件102还包括位于安装壁109的径向周缘处的周向壁112。周向壁112限定臂枢转轴线Aa。
[0026]臂104具有径向内臂表面114和环状传动构件接合表面116，环状传动构件接合表面116能够与环状传动构