一种汽车发动机的皮带张紧装置的制作方法

专利名称：一种汽车发动机的皮带张紧装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车技术领域、特别是涉及一种汽车发动机的皮带张紧装置。
背景技术：
汽车发动机上的传动皮带，在汽车发动机工作时，为了能高效地向后级传递能量，需要使传动皮带保持良好的张力，即张力始终保持在一定的数值范围内，张力太大或太小对能量传递、对发动机等均为不利。
为了达到上述目标，现代汽车普遍使用皮带张紧装置。皮带张紧装置中的张紧轮压迫在传动皮带上，它进行两个方向的调节当皮带出现张力过小的时候，张紧轮会朝下方向自动下压，以保持张力基本不变；当皮带出现张力过大
的时候，张紧轮会朝上方向自动上抬，以保持张力基本不变。
为了达到良好的技术效果，皮带张紧装置内部不仅设有扭转弹簧、还设有阻尼零件，即皮带张紧装置在压下或抬起张紧轮、以保持张力保持基本不变的过程中，张紧轮的动作除了主要受扭转弹簧的主要影响外、还受到阻尼力的影响。
现有技术的产品，采用的是对称阻尼，即现有技术中的汽车发动机的皮带张紧装置，其张紧轮在自动保持、调节传动皮带张紧度的过程中，两个方向的阻尼一样大，其存在的缺陷如下。
1. 如果阻尼设置得较大,将会出现的问题是a.在皮带回弹、张紧轮进一
步压下皮带时，阻尼方向因为与弹簧扭矩方向相反，将消耗过多的弹簧扭矩，
使得皮带张力不够，产生打滑的噪音;b.可能导致摇臂及张紧轮不能及时回复，使得皮带和张紧轮脱开，或者皮带打滑，或者产生皮带与张紧轮拍打的噪音，影响寿命。
2. 如果阻尼设置得较小，将会出现的问题是在皮带压向皮带张紧轮时，
弹簧扭矩和阻尼之和较小，会出现轮系皮带抖动和摇臂振动幅度较大等情况，发动机容易产生振动和噪音。

发明内容
现有技术的皮带张紧装置，如果阻尼设置得较大，将会出现的问题是a.
在皮带回弹、张紧轮进一步压下皮带时，阻尼方向因为与弹簧扭矩方向相反，
将消耗过多的弹簧扭矩，使得皮带张力不够，产生打滑的噪音；b.可能导致皮带和摇臂不能及时回复，使得皮带和张紧轮脱开，或者皮带打滑，或者产生皮带与皮带轮拍打的噪音，影响寿命；如果阻尼设置得较小，将会出现的问题是:在皮带压向皮带张紧轮时，弹簧扭矩和阻尼之和较小，会出现轮系皮带抖动和摇臂振动幅度较大等情况，发动机容易产生振动和噪音。为了解决上述技术问题，本发明提出了以下技术方案。
1. 一种汽车发动机的皮带张紧装置，包括底座，设置在底座内的扭转弹簧，具有第一端、第二端的摇臂，中心轴，张紧轮，保持预设扭矩力和限定摇臂转动角度的限位结构；
所述的扭转弹簧为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮与摇臂的第二端转动连接；
扭转弹簧的外端部与底座连接；中心轴，其从下到上依序为与底座固定连接，与摇臂第一端转动连接，与封盖固定连接；扭转弹簧的内端部与摇臂的第一端连接；张紧轮与摇臂的第二端转动连接；
包括封盖，弹性零件，正向阻尼数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块；非对称阻尼块的数量、弹性零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；
所述的摇臂第一端设有圆形腔，即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁；中心轴穿过腔体的底部、并与摇臂第一端转动连接；
封盖位于摇臂第一端的圆形腔处、并与中心轴的上端固定连接；封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，所述的推动结构包括推动分结构；推动分结构的数量与非对称阻尼块的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；
弹性零件，其前端与非对称阻尼块的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；
所述的非对称阻尼块由弹性材料制成，其位于圆形壁和推动分结构之间；每一个非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合；
非对称阻尼块朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块相邻的侧面，该两个侧面具有如下的a和b性质
a. 假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块在圆形壁和弹性零件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、压迫力越来越大；
b. 假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块在圆形壁和弹性零件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；
上述a和b性质即为当摇臂发生某一方向转动时，其受到的是较大阻尼、并且越来越大；反之，当摇臂发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、并且越来越小。
2. 所述的推动结构具有四个推动分结构；
所述的非对称阻尼块为四个；每一个非对称阻尼块，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；
非对称阻尼块位于位于圆形壁和推动分结构之间；
每一推动分结构，与非对称阻尼块相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；
所述的弹性零件为弹性片，其数量为四个；每一个弹性片，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块的后部弹性相抵。
3. 所述的非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合，其朝内的侧面为凸出的弧形；
所述的非对称阻尼块朝内的侧面，所述的推动分结构与非对称阻尼块相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者
a. 非对称阻尼块朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分离；
b. 非对称阻尼块朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离；
c. 非对称阻尼块朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动分结构d.非对称阻尼块，其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块朝内的平面与推动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。
4. 所述的非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合；非对称阻尼块朝内侧面，其中央部位是凸出的弧形、其两边部位作避让切除。
5. 所述的非对称阻尼块，其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构开设安装圆？L;所述的弹性零件为弹簧；弹簧的后部位于推动分结构的安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块的安装圆孔内，即弹簧的后部与推动分结构弹性相抵、弹簧的前部与非对称阻尼块弹性相抵。
6. 所述的弹性零件为弹性片，其前端与非对称阻尼块的后部弹性抵触、其后部与推动分结构连接。
7. 所述的中心轴，其轴线处为空心结构。
8. 所述的扭转弹簧的外端部与底座连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧的外端部制造为弯头形、底座上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部套进卡入结构；
所述的扭转弹簧的内端部与摇臂的第一端连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧的内端部制造为弯头形，摇臂的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构，扭转弹簧弯头形的内端部套进摇臂的卡入结构内。
9. 所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片，其设置在扭转弹簧和摇臂之间，并均与扭转弹簧和摇臂转动接触。
10. 所述的限位结构是在摇臂上设置第一突起块、在底座上设置第二突起块和第三突起块；三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块设置在其他两个突起块之间，在张紧轮未受到压力的情况下，第一突起块与第二突起块抵接触，在张紧轮受到正常压力的情况下，第一突起块位于第二突起块和第三突起块的居中位置，在张紧轮受到超大压力的情况下，第一突起块与第二突起块抵接触。
本发明的有益效果提出了一种非对称阻尼的皮带张紧装置，即在发动机皮带的张紧度由正常值趋向增大时或者由正常值变大时，本发明的皮带张紧装置以高阻尼状态自动进行调节、保持张紧度在正常值的范围内；在发动机皮带的张紧度由正常值趋向减少时或者由正常值变小时，本发明的皮带张紧装置以低阻尼状态自动进行调节、保持张紧度在正常值的范围内。进一步地讲，本发明还具有如下好处
1. 在己经张紧了的皮带出现进一步张紧的情况下，摇臂在较高阻尼的状态中仍可灵活转动、带动张紧轮抬起、降低和恢复张紧度，同时还可消除轮系皮带抖动、摇臂振动幅度较大等问题，避免或明显降低发动机产生的振动和噪音。
2. 在传动皮带的张紧度由正常值趋向减小时或者由正常值变小时，由于处在低阻尼的状态，张紧轮可以在摇臂的带动下迅速下压、使皮带的张紧度及时得到提高和恢复。
3. 张紧轮下压皮带时，由于是在低阻尼的条件下进行，所以弹簧扭矩消耗小，并且下压动作迅速及时，皮带不产生打滑和噪音等问题。


图1是本发明汽车发动机皮带张紧装置立体示意图，图中作了分离处理；图2是本发明汽车发动机皮带张紧装置的主视图；图3是图2的右视图；图4是图2的后视图5是一幅与图2视觉方向相同的主视图、但作了局部的剖视处理；图6是图2的左视图，图中作了局部的剖视处理；
图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构及连接关系的示意图之一；图8是封盖的立体示意图，封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个旋转对称的分结构；
图9是非对称阻尼块的立体示意图之一；
图10是非对称阻尼块的立体示意图之二；
图ll是弹性片的立体示意图12是摇臂第一端设有圆形腔的示意图，腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁；
图13是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之二；
图14是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之三；
图15是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构 的示意图之四；
图16是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构 的示意图之五；
图17是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构 的示意图之六；
图18是实施例一中的示意图19是第一突起块、第二突起块和第三突起块的示意图，本图可以与图 2对比观察。
图中的标号说明1是底座；1-1是第二突起块；1-2是第三突起块；2 是扭转弹簧；3是中心轴；4是层间片；5是摇臂；5-1是第一突起块；5-2是 卡入槽口； 6是非对称阻尼块；7是封盖；9是张紧轮；IO是弹性片；12是推 动结构；13是圆形腔；13-l是圆形壁；14是弹簧；15是发电机；16是转轮; 17是皮带张紧装置；18是转轮；19是发动机；20是皮带；21是主动带轮。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。
具体实施例方式
下面，先对本发明的技术方案进行总体的描述、介绍和说明。 本发明的一种汽车发动机的皮带张紧装置，如见图1至图4，它包括底
座1，设置在底座1内的扭转弹簧2，具有第一端、第二端的摇臂5，中心轴3，
张紧轮9，保持预设扭矩力和限定摇臂5转动角度的限位结构；所述的扭转弹
簧2为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一 个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮9与摇臂5的第二端转动连接；扭转弹 簧2的外端部与底座1连接；中心轴3，其从下到上依序为与底座1固定连 接，与摇臂5第一端转动连接，与封盖7固定连接；扭转弹簧2的内端部与摇 臂5的第一端连接；张紧轮9与摇臂5的第二端转动连接。
再结合图5至图12描述(由于图面篇幅关系，图12被缩小为50%绘制) 与众不同的是，本发明的皮带张紧装置还包括封盖7，弹性零件，正向阻尼 数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块6;非对称阻尼块6的数量、弹性 零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；所述的摇臂5第一端设有圆 形腔13，即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁13-1;中心轴3穿过
ii腔体的底部、并与摇臂5第一端转动连接；封盖7位于摇臂5第一端的圆形腔 13处、并与中心轴3的上端固定连接；封盖7朝向腔体的一面设有突起的推
动结构12，所述的推动结构12包括推动分结构;推动分结构的数量与非对称 阻尼块6的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；弹性零件，其前端与非对
称阻尼块6的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块6通过弹
性零件与推动分结构实现弹性连接。
所述的非对称阻尼块6由弹性材料制成，具体制作非对称阻尼块6的弹性 材料，可以是尼龙、塑料或特种橡胶等，选择是要考虑材料的耐磨性、坚固性、 刚性和柔性等等。
以下的技术特征，结合图7、图13、图14、图15、图16和图17描述和 理解
非对称阻尼块6位于圆形壁13-1和推动分结构之间；每一个非对称阻尼
块6，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状 吻合；
非对称阻尼块6朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块6相邻的侧面， 该两个侧面具有如下的a和b性质
a. 假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零 件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、 压迫力越来越大；
b. 假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零 件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来 越远、压迫力越来越小；
上述a和b性质即为当摇臂5发生某一方向转动时，其受到的是较大阻 尼、并且越来越大；反之，当摇臂5发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、 并且越来越小。
上面对本发明的技术方案进行总体的描述、介绍和说明。下面对本发明的 各个进一步的技术方案进行描述、介绍和说明。 进一步的技术方案l。 结合图5至图12进行描述和理解。
所述的推动结构12具有四个推动分结构；所述的非对称阻尼块6为四个； 每一个非对称阻尼块6，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其 朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；非对称阻尼块6位于位于圆形壁13-l和推动分结构之间；每一推动分 结构，与非对称阻尼块6相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开 设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；所述的弹性零件为弹性片10，其数 量为四个；每一个弹性片10，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内， 其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块6的后部弹性相抵。弹性片 10可以是插入安装槽孔内，还可以是在插入安装槽孔内之后再用强力粘胶粘 接固定。
上述弹性片10也可称为弹簧片，它具有良好的弹性性能。
进一步的技术方案2。
结合图13至图15进行描述和理解。
所述的非对称阻尼块(6)，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、 并与圆形壁(13-1)的形状吻合，其朝内的侧面为凸出的弧形；
所述的非对称阻尼块(6)朝内的侧面，所述的推动分结构与非对称阻尼 块(6)相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者
a. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外 侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分 离。本a部分的技术特征可参见图13、图15进行理解。
b. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外 侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分 离。本b部分的技术特征可参见图7、图14进行理解。其中，图14看似是非 对称阻尼块(6)朝内的侧面为凸出的弧形、推动分结构相邻的朝外侧面为凹 陷的弧形，但经过仔细观察和分析后，可以得知有效并真正起作用的形状还 是非对称阻尼块(6)朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面 为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离。
c. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为 平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动 分结构相邻的朝外平面分离。本c部分的技术特征可参见图17进行理解。
d. 非对称阻尼块(6)，其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平 面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块(6)朝内的平面与推 动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。本d部分的技术特征可参见图16 进行理解。
进一步的技术方案3。所述的非对称阻尼块6，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并
与圆形壁13-1的形状吻合；非对称阻尼块6朝内侧面，其中央部位是凸出的
弧形、其两边部位作避让切除。本技术方案可参见图15进行理解。 进一步的技术方案4。
所述的非对称阻尼块6，其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构 开设安装圆孔；所述的弹性零件为弹簧14;弹簧14的后部位于推动分结构的 安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块6的安装圆孔内，即弹簧14的后部与 推动分结构弹性相抵、弹簧14的前部与非对称阻尼块6弹性相抵。本技术方 案可参见图13进行理解。
进一步的技术方案5。
所述的弹性零件为弹性片10，其前端与非对称阻尼块6的后部弹性抵触、 其后部与推动分结构连接。本技术方案可参见图7、图14、图15、图16、图 17进行理解。
进一步的技术方案6。
所述的中心轴3，其轴线处为空心结构。本技术方案与实心结构的中心轴3 相比，成本低、加工方便，只要施加压力让空心结构中心轴3的两端呈扩张变 形，就可以使底座1、封盖7固定连接。
进一步的技术方案7。
所述的扭转弹簧2的外端部与底座1连接，其连接是指固定连接、或者是 指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧2的外端部制造为弯头 形、底座1上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部套进卡入结构； 所述的扭转弹簧2的内端部与摇臂5的第一端连接，其连接是指固定连接、或 者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧2的内端部制造为 弯头形，摇臂5的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构，扭转弹簧2弯头形的 内端部套进摇臂5的卡入结构内。
上述文字中的"固定连接"，可以是用螺钉固定连接、铆接或其它固定方 法连接。
上述文字中的"弯头结构式连接"，可以参见图1和图12进行理解。如图 1所示扭转弹簧2的外端部制造为弯头形并卡入底座1上突起块上；如图1 和图12所示图1中扭转弹簧2的内端部制造为弯头形并插入摇臂5的卡入 槽口5-2 (该卡入槽口5-2如图12中所示)。由于扭转弹簧2预设了收縮的扭 矩力，扭转弹簧2的外端部、内端部卡入后在扭矩力的作用下不会掉下来，被
14牢牢的固定住。
进一步的技术方案8。
所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片4，其设置在扭 转弹簧2和摇臂5之间，并均与扭转弹簧2和摇臂5转动接触。 本技术方案可参见图1进行理解。 进一步的技术方案9。
所述的限位结构是在摇臂5上设置第一突起块5-1、在底座1上设置第二 突起块1-1和第三突起块1-2;三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块 5-1设置在其他两个突起块之间，在张紧轮9未受到压力的情况下，第一突起 块5-1与第二突起块1-1抵接触，在张紧轮9受到正常压力的情况下，第一突 起块5-1位于第二突起块1-1和第三突起块1-2的居中位置，在张紧轮9受到 超大压力的情况下，第一突起块5-1与第二突起块1-1抵接触。
本技术方案可参见图2和图19进行理解。
如图2所示，在张紧轮9未受到压力的情况下，由于扭转弹簧2的作用， 第一突起块5-1的右侧与第二突起块1-1的左侧相抵触。
在张紧轮9受到越来越大压力的情况下，扭转弹簧2的一部分扭矩力被克 服，张紧轮9向右移动、并带动摇臂5转动，摇臂5转动又带动第一突起块 5-1脱离与第二突起块1-1抵触、并逆时针向左转动。上述过程中，底座l被 固定不动。
在工厂检验时，如果对张紧轮9继续施加更大的压力，被克服的扭矩力更 多，摇臂5继续转动，直至第一突起块5-1的左侧与第三突起块1-2的右侧相 抵触，如图19所示，摇臂5也就停止了转动。
实施例一
结合图1至图8，以及图18，共9幅图进行说明。图l是本发明汽车发动 机皮带张紧装置立体示意图，图中作了分离处理；图2是本发明汽车发动机皮 带张紧装置的主视图；图3是图2的右视图；图4是图2的后视图；图5是一 幅与图2视觉方向相同的主视图、但作了局部的剖视处理；图6是图2的左视 图，图中作了局部的剖视处理；图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动 结构、圆形腔、圆形壁的形状结构及连接关系的示意图之一；图8是封盖的立 体示意图，封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个 旋转对称的分结构；图18是本实施例一中的示意图；如图18所示意，发动机19的输出轴带动主动带轮21转动，主动带轮21 通过传动皮带20带动发电机15转动，从而将机械能转化成电能，使发电机输 出电流，对蓄电瓶充电及供汽车照明等等。图中，本发明汽车发动机的皮带张 紧装置17、通过支架与发动机19固定连接(更具体的讲是底座l通过支架 与发动机19固定连接)，皮带张紧装置17上的张紧轮9压在传动皮带20上。
以上机械结构能自动使传动皮带20的张力始终保持在一个合适的数值范 围内；SP:当张力过大时，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心、按顺时针方向自 动转动，从而抬起张紧轮9、减少了皮带20的张力，使皮带20上的张力保持 为正常值范围内；反之，当张力过小时，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心、按 逆时针方向自动转动，从而进一步下压张紧轮9、提高了皮带20的张力，使 皮带20上的张力保持为正常值范围内。在以上描述的动作过程中，摇臂5发 生转动、但底座l并不发生转动。
本发明的皮带张紧装置17中，扭转弹簧2设置在底座1中，它呈渐开线 形状，其位于外侧部位的外端部与底座1固定连接，其位于中间部位的内端部 与摇臂5的第一端固定连接。皮带张紧装置17在装配完工后，或者讲在安装 到发动机19上之前，其扭转弹簧2是被预设了扭矩力的，为了防止扭转弹簧 2回弹或者说为了保持扭转弹簧2上预设的扭矩力不变，装置中还设有限位结 构。限位结构作用有两个 一是在皮带张紧装置17安装到发动机19上之前、 保持扭转弹簧2上预设的扭矩力不变，二是在皮带张紧装置17安装到发动机 19上之后、对摇臂5的转动范围作限定、即摇臂5只允许在一定的角度范围 内转动，从而规定了张紧轮9压下的最低位置和抬起的最高位置。
中心轴(3，其下端与底座l固定连接，其顶端与封盖7固定连接，如此 既保持了底座1和封盖7不会脱落下来，又保持了底座1和封盖7之间不会发 生相对的转动，如此一来推动结构与底座1之间也不会发生相对的转动。
中心轴3与摇臂5的第一端转动连接，该两者的转动连接可以是接触式的 转动连接，如摇臂5第一端中央设有转动孔，中心轴3穿在转动孔内、两者之 间有直接接触，或者两者之间有轴承、两者之间有间接接触；
中心轴3与摇臂5的第一端转动连接，该两者的转动连接还可以是非接触 式的转动连接，如摇臂5第一端中央设有直径较大的转动孔，中心轴3穿在转 动孔内，并且不使用轴承，如此，该两者的转动连接就是非接触式的转动连接， 既没有直接接触、又没有间接接触。
当皮带张紧装置17安装到发动机19上，张紧轮9压在皮带20上、并且全部装配调试完成后，张紧轮9上的张紧力符合要求，此时与安装前的情况相 比较，摇臂5以及扭转弹簧2的内端部已经转动了一定的角度(这里所讲的转 动是相对与底座而言的)。
一般来讲，对于已经安装到发动机19上、并且己经调试合格的皮带张紧 装置17而言，当发动机19处于静止状态时，摇臂5的位置，既不在所允许的 下限位置、也不在所允许的上限位置，而是在居中位置较好，当发动机19工 作时，对于张力自动保持，双向均有较大的调节范围。
上限位置和下限位置依靠限位结构来实现。对于限位结构，在描述本实施 例之前面，已经在进一步的技术方案中作了详细的介绍，这里就不再重复赘述 了。
当发动机工作运动时，如果出现皮带20张力变小，此时扭转弹簧2释放 扭矩力、图18中的摇臂5逆时针转动、并带动张紧轮9下压，从而使皮带20 上的张力加大并保持在规定的范围内；如果出现皮带20张力变大，此时扭转 弹簧2被增大扭矩力、图18中的摇臂5顺时针转动、并带动张紧轮9抬起， 从而使皮带20上的张力减少并保持在规定的范围内。更加具体的讲，上述张 力的调节瞬间，推动摇臂转动的力量，主要是变化了的皮带20张力和扭转弹 簧2的扭矩力，此外从更细化的分析来看，使用非对称阻尼块而产生的非对称 阻尼也在瞬间影响了调节效果，并且本发明使用的非对称阻尼零部件，其作用 特点是当皮带20张力由正常值变小、需要张紧轮9下压时，摇臂5逆时针 转动调节受到的阻尼小，这样可以迅速转动摇臂5,使皮带20张力迅速得到 提高；当皮带20张力由正常值变大，受到的阻尼大，这样新增加的张力就会 比较小。
为了进一步把非对称阻尼的情况讲清楚，现在结合图5、图7、图8、图9、 图10、图11和图12进行说明和解释。
图5是本发明汽车发动机皮带张紧装置的主视图、图中作了局部的剖视处 理；图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形 状结构及连接关系的示意图；图8是封盖的立体示意图，封盖朝向腔体的一面 设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个旋转对称的分结构；图9是非对 称阻尼块的立体示意图之一；图IO是非对称阻尼块的立体示意图之二；图ll 是弹性片的立体示意图；图12是摇臂第一端设有圆形腔的示意图，腔体的底 部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁(由于图面篇幅关系，图12被縮小为50% 绘制)。
17图8中有着突起推动结构12的封盖7，其推动结构包括推动四个旋转对 称的分结构。该封盖7零件为铝合金材料、使用一次成型的压铸工艺制造，即 封盖及其上面的推动结构制造为一体。
如图5所示，非对称阻尼块6为四个；每一个非对称阻尼块6,其上下端 面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁 13-1的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；非对称阻尼块6位于位于圆 形壁13-1和推动分结构之间；每一推动分结构，与非对称阻尼块6相邻的朝 外侧面为凸出的弧形;每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山 结构；所述的弹性零件为弹性片10，其数量为四个；每一个弹性片10，其呈 折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与 非对称阻尼块6的后部弹性相抵。弹性片10可以是插入安装槽孔内，还可以 是在插入安装槽孔内之后再用强力粘胶粘接固定。
当皮带20的张力变小时，底座1不动，封盖7及其突起的推动结构12 也不动，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心发生逆时针转动，相当于圆形壁13-1 作逆时针转动，在弹性片10以及推动分结构的共同作用下，可以看出非对 称阻尼块(6)朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，该 两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；即此时圆形壁13-1受到的非对称 阻尼块(6)的是较小阻尼、并且越来越小。
当皮带20的张力变时，底座1不动，封盖7及其突起的推动结构12也不 动，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心发生顺时针转动，相当于圆形壁13-l作 顺时针转动，在弹性片10以及推动分结构的共同作用下，可以看出非对称 阻尼块(6)朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，该两 个侧面之间越来越紧密、压迫力越来越大；即此时圆形壁13-1受到的非对称 阻尼块(6)的是较大阻尼、并且越来越大。
综上所述，在本发明中，当发动机传动皮带20压紧张紧轮时，皮带张紧 轮9能提供较高的阻尼；在发动机传动皮带20松开张紧轮9时，皮带张紧轮 的阻尼较小。其好处是1.在皮带20张紧、出现较高阻尼的情况下，摇臂5 仍可灵活转动，并可以消除轮系皮带抖动、摇臂5振动幅度较大等问题，避免 发动机产生振动和噪音；2.在皮带20和张紧轮9松开的瞬间，摇臂5可以迅 速回复张紧皮带20。 3.当皮带20相对张紧轮9松开的瞬间，由于阻尼小，扭 转弹簧2的扭矩消耗小，瞬间的时间极短、张力极快恢复到正常值，所以皮带 20不产生打滑和噪音等问题。
权利要求
1.一种汽车发动机的皮带张紧装置，包括底座(1)，设置在底座(1)内的扭转弹簧(2)，具有第一端、第二端的摇臂(5)，中心轴(3)，张紧轮(9)，保持预设扭矩力和限定摇臂5转动角度的限位结构；所述的扭转弹簧(2)为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮(9)与摇臂(5)的第二端转动连接；扭转弹簧(2)的外端部与底座(1)连接；中心轴(3)，其从下到上依序为与底座(1)固定连接，与摇臂(5)第一端转动连接，与封盖(7)固定连接；扭转弹簧(2)的内端部与摇臂(5)的第一端连接；张紧轮(9)与摇臂(5)的第二端转动连接；其特征是包括封盖(7)，弹性零件，正向阻尼数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块(6)；非对称阻尼块(6)的数量、弹性零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；所述的摇臂(5)第一端设有圆形腔(13)，即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁(13-1)；中心轴(3)穿过腔体的底部、并与摇臂(5)第一端转动连接；封盖(7)位于摇臂(5)第一端的圆形腔(13)处、并与中心轴(3)的上端固定连接；封盖(7)朝向腔体的一面设有突起的推动结构(12)，所述的推动结构(12)包括推动分结构；推动分结构的数量与非对称阻尼块(6)的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；弹性零件，其前端与非对称阻尼块(6)的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块(6)通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；所述的非对称阻尼块(6)由弹性材料制成，其位于圆形壁(13-1)和推动分结构之间；每一个非对称阻尼块(6)，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁(13-1)的形状吻合；非对称阻尼块(6)朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，该两个侧面具有如下的a和b性质a.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、压迫力越来越大；b.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；上述a和b性质即为当摇臂(5)发生某一方向转动时，其受到的是较大阻尼、并且越来越大；反之，当摇臂(5)发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、并且越来越小。
2. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的推动结构(12)具有四个推动分结构；所述的非对称阻尼块(6)为四个；每一个非对称阻尼块(6)，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁(13-1)的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；非对称阻尼块(6)位于位于圆形壁(13-1)和推动分结构之间； 每一推动分结构，与非对称阻尼块(6)相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；所述的弹性零件为弹性片(10)，其数量为四个；每一个弹性片(10)，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块(6)的后部弹性相抵。
3. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是所述的非对称阻尼块(6)，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、 并与圆形壁(13-1)的形状吻合，其朝内的侧面为凸出的弧形；所述的非对称阻尼块(6)朝内的侧面，所述的推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者a. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外 侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分 离；b. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外 侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分 离；c. 非对称阻尼块(6)朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动 分结构相邻的朝外平面分离；d.非对称阻尼块(6)，其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平 面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块(6)朝内的平面与推 动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。
4. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的非对称阻尼块(6)，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁(13-1)的形状吻合；非对称阻尼块(6)朝内侧面，其中央部位 是凸出的弧形、其两边部位作避让切除。
5. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的非对称阻尼块(6)，其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构开设安装圆孔；所述的弹性零件为弹簧(14);弹簧(14)的后部位于推动 分结构的安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块(6)的安装圆孔内，即弹簧 (14)的后部与推动分结构弹性相抵、弹簧(14)的前部与非对称阻尼块(6) 弹性相抵。
6. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的弹性零件为弹性片(10)，其前端与非对称阻尼块(6)的后部弹性抵触、 其后部与推动分结构连接。
7. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的中心轴(3)，其轴线处为空心结构。
8. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是所述的扭转弹簧(2)的外端部与底座(1)连接，其连接是指固定连接、 或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧(2)的外端部 制造为弯头形、底座(1)上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部 套进卡入结构；所述的扭转弹簧(2)的内端部与摇臂(5)的第一端连接，其连接是指固 定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧(2) 的内端部制造为弯头形，摇臂(5)的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构， 扭转弹簧(2)弯头形的内端部套进摇臂(5)的卡入结构内。
9. 根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片(4)，其设置在扭转 弹簧(2)和摇臂(5)之间，并均与扭转弹簧(2)和摇臂(5)转动接触。
10.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是 所述的限位结构是在摇臂(5)上设置第一突起块(5-1)、在底座(1)上设置第二突起块和第三突起块(1-2);三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块(5-1)设置在其他两个突起块之间，在张紧轮(9)未受到压力的 情况下，第一突起块(5-1)与第二突起块(1-1)抵接触，在张紧轮(9)受 到正常压力的情况下，第一突起块(5-1)位于第二突起块(1-1)和第三突起 块(1-2)的居中位置，在张紧轮(9)受到超大压力的情况下，第一突起块(5-1) 与第二突起块(1-1)抵接触。
全文摘要
本发明公开了一种汽车发动机的皮带张紧装置。为了消除或减少皮带打滑等问题，发明的技术方案是包括底座(1)等，其特征是包括封盖(7)，弹性零件，非对称阻尼块(6)；封盖(7)朝向腔体的一面设有突起的推动结构(12)；非对称阻尼块(6)通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；非对称阻尼块(6)位于圆形壁(13-1)和推动分结构之间，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁(13-1)的形状吻合；非对称阻尼块(6)朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，该两个侧面作相对移动时、它们之间越来越近或越来越远。有益效果是正向阻尼和反向阻尼不同，可消除或减少以下问题皮带打滑、抖动，摇臂振动幅度大，发动机振动和噪音等等。
文档编号F16H7/08GK101666369SQ20091005796
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者李文弟 申请人:上海贝尼汽车科技有限公司