一种自动张紧轮的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种自动张紧轮，包括带轮、摆臂、底座、芯轴、阻尼机构、弹簧，所述带轮配合安装在摆臂一端，所述摆臂配合安装于底座上，且相对于底座绕芯轴转动，所述芯轴上配合设置有衬套，用于连接摆臂和底座，还包括阻尼机构，所述阻尼机构与底座的底面固定连接，所述阻尼机构包括阻尼衬套和压力轴瓦，所述弹簧套放在阻尼机构的阻尼衬套上，弹簧的一端与底座连接，另一端与摆臂连接。本实用新型的自动张紧轮，能够解决自动张紧轮防污能力较差、皮带安装不便利、阻尼机构磨损严重等问题，并能很好的抑制发动机前端附件中的皮带振动和噪音。
【专利说明】一种自动张紧轮
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车发动机前端附件驱动装置，特别涉及一种自动张紧轮。
技术背景
[0002]随着汽车工业的发展，人们对汽车性能的要求也逐渐提高，发动机作为汽车的核心部件，其性能更加倍受关注。发动机都包含多个皮带传动的附件系统，这些系统是车辆正常运转及其他性能所必须的，我们所熟知的发动机前端附件驱动系统有:曲轴、水泵、空调压缩机、动力转向轮、交流发电机等。各个附件之间都是通过皮带来传递动力的，为了保证正常准确的运转，皮带在运转的过程中必须有一定的带张力，在发动机前段附件驱动系统运行一段时间后，所述皮带都会出现一定的磨损和蠕变，导致皮带变长，从而导致皮带张力下降，就有可能造成皮带打滑，皮带异响等不良现象。因此，发动机前端附件驱动轮系中都会配备有张紧装置来解决该问题。
[0003]传统的张紧装置基本上行都是机械式张紧轮，也称为手动张紧轮，是由一个带轮和一个安装支架组成，这在专利CN201010184171.6和专利CN200920164844.4中都有清晰的体现。这种张紧轮具有很大的弊端:不能自动的去调整，需要定期的进行手动调整，对皮带的跟随性较差，因而逐渐的被淘汰出市场。自动张紧轮已逐渐成为最主流的张紧装置，其依靠内部的弹簧元件能够很好的响应驱动系统中的皮带长度的变化，一些自动张紧装置中设置有阻尼机构，能够很好的抑制驱动系统中的振动和噪音。自动张紧轮在发动机前端附件驱动系统中的作用是:提供稳定的带张力，保证各个附件的传递功率；补偿各个附件安装位置偏差及皮带由于老化、蠕变、磨损而造成的伸长量，保证皮带的使用寿命。
[0004]现在的自动张紧轮普遍采用的通过芯轴将摆臂和底座连接起来，可见专利CN202381633，其中芯轴的一端与底座是固连，摆臂要能够绕芯轴旋转，与芯轴之间不能紧密连接，这就导致了许多自动张紧轮的防污能力不够理想，很多污染物会通过芯轴进入张紧轮内部，从而给其使用性能带轮负面影响。自动张紧轮的结构特性决定了其扭矩值是由弹簧的扭矩和阻尼力矩合作用产生的。如自动张紧轮处于加载状态，则其表征的扭矩值就为弹簧扭矩Ttl加上阻尼力矩T ;如自动张紧轮处于卸载状态，则其表征的扭矩值就为弹簧扭矩Ttl减去阻尼力矩T。阻尼力矩T设计的过大，则卸载扭矩小，若阻尼力矩T设计的过小，则加载扭矩小，同时，阻尼扭矩T的大小也会对阻尼元件的使用寿命带来重要的影响。传统的阻尼机构单纯依靠弹簧与塑料元件的摩擦而产生阻尼扭矩，在使用过程中，会严重的磨损塑料元件，极大的缩短了阻尼机构的使用寿命。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种自动张紧轮，能够解决现有的自动张紧轮防污能力较差、皮带安装不便利、阻尼机构磨损严重等问题，并能很好的抑制发动机前端附件中的皮带振动和噪音。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:[0007]—种自动张紧轮，包括带轮、摆臂、底座、芯轴、阻尼机构、弹簧，所述带轮配合安装在摆臂一端，所述摆臂配合安装于底座上，且相对于底座绕芯轴转动，所述芯轴上配合设置有衬套，用于连接摆臂和底座，还包括阻尼机构，所述阻尼机构与底座的底面固定连接，所述阻尼机构包括阻尼衬套和压力轴瓦，所述弹簧套放在阻尼机构的阻尼衬套上，弹簧的一端与底座连接，另一端与摆臂连接。本实用新型的自动张紧轮，能够解决自动张紧轮防污能力较差、皮带安装不便利、阻尼机构磨损严重等问题，并能很好的抑制发动机前端附件中的皮带振动和噪音。
[0008]作为优选，所述芯轴具有一法兰面，与所述摆臂的中心孔紧密配合。通过使用带有法兰面的芯轴，与衬套配合使用，穿过摆臂的枢轴，从而起到极其良好的密封效果，可以有效阻止污染物进入自动张紧轮内部。
[0009]作为优选，所述摆臂顶面上设置有一方形的调整孔。通过在摆臂顶部设置方形调整孔，能够很方便的进行皮带的安装和拆卸。
[0010]作为优选，所述阻尼衬套具有若干条储油槽，储油槽周向均布在阻尼衬套内圆周中。阻尼衬套的套筒的内部设置有储油槽，这样做的目的是为了使摆臂上的枢轴在套筒中能够有效的转动，而不致于出现卡顿、阻滞等异常现象。
[0011]作为优选，所述阻尼衬套还具有限位凸起和限位孔，所述压力轴瓦套放在所述阻尼衬套上，并设置有与阻尼衬套上的限位凸起和限位孔配合安装的限位槽和限位脚。限位槽与阻尼衬套上的限位凸起互相配合在一起，牢固地啮合，防止压力轴瓦出现轴向窜动和周向转动。限位脚与阻尼衬套上的限位孔互相配合在一起，进一步地使压力轴瓦与阻尼衬套固连在一起。
[0012]作为优选，所述压力轴瓦的顶部呈螺旋上升结构。
[0013]本实用新型的有益效果是:通过使用带有法兰面的芯轴，与衬套配合使用，穿过摆臂的枢轴，从而起到极其良好的密封效果，可以有效阻止污染物进入自动张紧轮内部；通过在摆臂顶部设置方形调整孔，能够很方便的进行皮带的安装和拆卸；通过使用带有压力轴瓦的阻尼机构，有效的避免了弹簧与阻尼衬套直接接触，在提供良好阻尼力矩的同时也延长了自动张紧轮的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型中一种自动张紧轮的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型中一种自动张紧轮的分解图；
[0016]图3为本实用新型中芯轴的结构示意图；
[0017]图4为本实用新型中摆臂的结构示意图；
[0018]图5为本实用新型中底座的顶视图；
[0019]图6为本实用新型中底座的底视图；
[0020]图7为本实用新型中阻尼机构的阻尼衬套的顶视图；
[0021]图8为本实用新型中阻尼机构的阻尼衬套的底视图；
[0022]图9为本实用新型中阻尼机构的压力轴瓦的主视图；
[0023]图10为本实用新型中阻尼机构的结构示意图；
[0024]图11为本实用新型中阻尼机构与弹簧配合的示意图。[0025]附图中，各部件的标记如下:
[0026]张紧轮10，
[0027]带轮20，带轮螺栓21，防尘盖22，轴承23，
[0028]芯轴30，沉头孔31，铆接端32，法兰面33，主体部34，
[0029]摆臂40，调整孔41，枢轴42，弹簧容纳槽43，第一销孔44，调整孔基座45，底缘46，
[0030]底座50，弹簧容纳孔51，第二销孔52，外沿53，凸起54，定位销55，中心孔56，
[0031]弹簧60，第一端部61，第二端部62，
[0032]阻尼机构70，
[0033]阻尼衬套80，固定脚81，储油槽82，限位凸起83，限位孔84，条形开口 85，套筒86，凸缘87，
[0034]压力轴瓦90，限位槽91，限位脚92，开口 93，
[0035]衬套100，凸缘 101。
【具体实施方式】
[0036]下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。
[0037]实施例:
[0038]一种自动张紧轮，参阅图1和图2，包括:带轮20、摆臂40、底座50、芯轴30、阻尼机构70、弹簧60，所述带轮20配合安装在摆臂40 —端，所述摆臂40配合安装于底座50上，且相对于底座50绕芯轴30转动，所述芯轴30上配合设置有衬套100，用于连接摆臂40和底座50，还包括阻尼机构70，所述阻尼机构70与底座50的底面固定连接，所述阻尼机构包括阻尼衬套80和压力轴瓦90，所述弹簧60套放在阻尼机构70的阻尼衬套80上，弹簧60的一端与底座50连接，另一端与摆臂40连接。
[0039]上述技术方案中，带轮20通过带轮螺栓21配合连接在摆臂40 —端，带轮20和摆臂40之间配合设置有轴承23，带轮20与轴承23是注塑在一起的，轴承23和带轮20之间配合设置有防尘盖23。
[0040]参阅图2和图3，芯轴30顶部设置有法兰面33，其直径要大于摆臂40上的枢轴42的孔径，才能够保证法兰面33与摆臂40之间的密封接触，从而避免污染物由芯轴30与摆臂40之间的缝隙进入自动张紧轮10的内部。芯轴30的主体部34穿过枢轴42，二者之间还配合有衬套100，其长度不能超过主体部34的长度，否则会干扰到摆臂40与底座50之间的配合，而且，衬套100具有一定的凸缘101，如此，才能使衬套100不会在枢轴42中发生轴向滑动。法兰面33的底部与凸缘101的顶部紧密接触，这就进一步填补了芯轴30与摆臂40之间的缝隙，增强了自动张紧轮的防污能力。芯轴的法兰面与所述摆臂的中心孔56紧密配合。
[0041]衬套100，是一种塑料元件，具有强耐磨性和强耐高低温性能，可由一些诸如塑料、酚醛塑料、聚酰胺、己二酸聚丙烯酯等摩擦材料制造而成。
[0042]上述技术方案中，芯轴30的铆接端32与底座50上的中心孔56过盈连接，通过压装机将芯轴30压入中心孔56，并且，为了保证连接的强度，还会用旋铆机将铆接端32进行旋铆，以防止芯轴30在使用过程中出现滑脱、倾斜等不良现象。芯轴30的沉头孔31可以通过诸如螺栓等部件，将自动张紧轮10安装到发动机表面的特定的位置。
[0043]参阅图2和图4，摆臂40上设置有调整孔41，该孔主要是便于安装拆卸发动机前端附件驱动系统中的皮带，其形状呈正方形，可借助方形扳手来使摆臂40转动。
[0044]安装皮带的时候，技术人员首先可通过将方形扳手插入到调整孔41中，然后用力扳动，从而使摆臂40旋转到第一销孔44和底座50上的第二销孔52重合的位置，此时，可以在两个销孔中插入一根诸如销钉的机械零件，以阻止摆臂40在弹簧60的作用下回转，然后，皮带就可以很容易的安装到各个附件的带轮上及其自动张紧轮10上的带轮20上，最后，再通过调整孔41旋转摆臂40，将插入到第一销孔44和第二销孔52中的诸如销钉的机械零件拔出，自动张紧轮10便会在弹簧60的作用下自动回转，摆臂40上的带轮20不断的张紧皮带，直至达到发动机前端附件驱动系统所需要的带张力。
[0045]同样，在拆卸皮带的时候，由于发动机前端附件驱动系统中的皮带在自动张紧轮10的作用下，具有较大的带张力，很难从各个附件的带轮上及其自动张紧轮10上的带轮20上拆卸下来，所以，技术人员可通过调整孔41将摆臂40旋转到第一销孔44和第二销孔52重合的位置，此时，摆臂40上的带轮20已经远离发动机前端附件驱动系统中的皮带，带张力趋近与零，然后，就可以很容易的将皮带拆卸下来了。
[0046]上述技术方案中，摆臂40上设置了牢固的调整孔基座45，调整孔41设置在其上面，这就保证了调整孔41的使用安全性及产品可靠性。
[0047]另外，摆臂40上还设置有弹簧容纳槽43，以容纳弹簧60的第一端部61，其尺寸要与弹簧60的几何尺寸相配合，且不能过大，否则容易出现产品结构松动、配合不精确现象。
[0048]参阅图5和图6，底座50具有弹簧容纳孔51，弹簧60放置在由摆臂40与底座50所形成的空腔内，第一端部61紧密的放置在弹簧容纳槽43中，第二端部62容纳在弹簧容纳孔51中。由于自动张紧轮10是通过底座50被固定在发动机(未图示)的某个位置，且借助底座50上的定位销55来合理安装自动张紧轮10，以提供合适的张紧力，底座50通常是由诸如螺栓一类的部件穿过中心孔56或其他本领域普通技术人员所能想到的固定方式被固定于发动机上。
[0049]另外，底座50还设置有凸起54，其沿着底座外沿53呈圆周分布，且具有一定高度，这是为了更好的增加自动张紧轮10的防污性能而设置的。在装配自动张紧轮10的时候，摆臂40与底座50之间通过芯轴30连接在一起，底座上的外沿53与摆臂40上的底缘46紧密的配合，由于二者的接触面非常小，在自动张紧轮10工作的过程中，难免会有污染物进入，通过设置凸起54，可以有效的阻止污染物进入自动张紧轮10的内部，从而也就具有了更好的性能。
[0050]参阅图7和图8，是阻尼衬套80的结构示意图。阻尼衬套80是放置在底座50中的，固定脚81伸入到底座50上的弹簧容纳孔51中，以起到固定阻尼衬套80的作用。其中，固定脚81设置在凸缘87上，凸缘87是用来放置弹簧60的，其尺寸与弹簧60的簧丝直径相吻合，以确保其能够放置弹簧60。凸缘87设置在阻尼衬套80的底部，环绕着套筒86而成。阻尼衬套80的套筒86是与摆臂40的枢轴42配合使用的，为了保证安装的便利及阻尼扭矩的产生，阻尼衬套80上还设置了条形开口 85，这在图10中会有更详尽的阐述。
[0051]阻尼衬套的套筒86的内部设置有储油槽82，这样做的目的是为了使摆臂40上的枢轴42在套筒86中能够有效的转动，而不致于出现卡顿、阻滞等异常现象。各储油槽周向均布在阻尼衬套内圆周中。
[0052]阻尼衬套80上设置有与压力轴瓦90相互配合的锁定机构，包括设置在套筒86外表面上的限位凸起83和设置在凸缘87上的限位孔84。本实施例中，所公开的限位凸起83和限位孔84能够使所述阻尼衬套80和所述压力轴瓦90之间连接得牢固可靠，在自动张紧轮10正常运转过程中，可使得摩擦均匀的分布在阻尼衬套80上，从而延长使用寿命。
[0053]阻尼衬套80用诸如塑料、酚醛塑料、聚酰胺等高耐磨性材料制造而成。
[0054]参阅图9，是压力轴瓦90的结构示意图。压力轴瓦套放在所述阻尼衬套上，压力轴瓦90上设置有与阻尼衬套80相互配合的锁定机构，包括分别与阻尼衬套上的限位凸起和限位孔配合安装的限位槽91和限位脚92。限位槽91与阻尼衬套80上的限位凸起83互相配合在一起，牢固地啮合，防止压力轴瓦90出现轴向窜动和周向转动。限位脚92与阻尼衬套80上的限位孔互相配合在一起，进一步地使压力轴瓦90与阻尼衬套80固连在一起。本实施例中，压力轴瓦90的顶部呈螺旋上升结构，这与弹簧60的螺旋升高是相配合的，是为了保证其与弹簧60能够有一定数量的圈数接触，从而产生摩擦作用。另外，压力轴瓦90还具有一开口 93，其作用与阻尼衬套80的条形开口 85类似，将在图10中阐述。
[0055]压力轴瓦90用诸如钢或成型塑料之类的结构材料，通过金属粉末成型法、压铸成型法、注射成型法或类似的方法制造而成。可以使用的材料有钢、铝、含有各种填料的热塑性材料及其与之类似的材料。
[0056]阻尼衬套80与压力轴瓦90通过锁定机构牢固的装配在一起就形成了本实施例中的阻尼机构70，参阅图10。阻尼衬套80上的条形开口 85与压力轴瓦90上的开口 93不能布置在同一方向上，这是由于弹簧60的第二端部62与阻尼衬套80上的固定脚81要共同伸入到底座50上的弹簧容纳孔51中，以固定弹簧60和阻尼机构70，防止其转动，本实施例中的弹簧60是螺旋扭转弹簧，是按照螺旋线不断的盘旋升高的，弹簧60的第二端部62作为螺旋线的起点，显而易见，之后的螺旋线一定都比起点高，而压力轴瓦90的顶部也呈螺旋升高状，所以，压力轴瓦90的开口 93只能设置在阻尼衬套80的固定脚81的方向上，自然，该方向上就不能设置条形开口 85 了。
[0057]进一步参照图11，可见，弹簧60套在阻尼机构70的上面，弹簧60底部的约一圈多的簧丝要与压力轴瓦90的外表面接触。当自动张紧轮10正常工作的时候，由于弹簧60的第一端部61与旋转着的摆臂40相连接，第二端部与固定着的底座50相连接，所以，弹簧60也会出现旋转。
[0058]当摆臂60顺时针旋转的时候，也就是自动张紧轮10加载的时候，弹簧60呈现收缩状态，则弹簧60会与压力轴瓦90产生摩擦作用，同时还会不断的给压力轴瓦90施加径向压力，随着弹簧60的收缩，压力轴瓦90因为有了开口 93，所以也会产生一定的收缩，不断增大的径向力被传递到阻尼衬套80上，又导致了阻尼衬套80的收缩，这就增大了阻尼衬套80与摆臂40上的枢轴42之间的摩擦力，最终，这些摩擦力都转化成了阻尼力矩，也就导致了自动张紧轮10的扭矩值的增加。
[0059]当摆臂60逆时针旋转的时候，也就是自动张紧轮10卸载的时候，弹簧60在其本身的弹性力的作用下，不断的恢复到其最初状态，则弹簧60施加给压力轴瓦90的径向力会不断减小，摩擦力也就不断减小，压力轴瓦90和阻尼衬套80也会逐渐恢复到最初状态，最终，导致了自动张紧轮10的扭矩值的减小。
[0060]这就是本实施例中的阻尼机构70的工作原理。
[0061]区别于现有技术，本实用新型提供了一种自动张紧轮，能够解决自动张紧轮防污能力较差、皮带安装不便利、阻尼机构磨损严重等问题，并能很好的抑制发动机前端附件中的皮带振动和噪音。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【权利要求】
1.一种自动张紧轮，包括带轮、摆臂、底座、芯轴、阻尼机构、弹簧，所述带轮配合安装在摆臂一端，所述摆臂配合安装于底座上，且相对于底座绕芯轴转动，所述芯轴上配合设置有衬套，用于连接摆臂和底座，其特征在于:还包括阻尼机构，所述阻尼机构与底座的底面固定连接，所述阻尼机构包括阻尼衬套和压力轴瓦，所述弹簧套放在阻尼机构的阻尼衬套上，弹簧的一端与底座连接，另一端与摆臂连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动张紧轮，其特征在于:所述芯轴具有一法兰面，与所述摆臂的中心孔紧密配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动张紧轮，其特征在于:所述摆臂顶面上设置有一方形的调整孔。
4.根据权利要求1所述的一种自动张紧轮，其特征在于:所述阻尼衬套具有若干条储油槽，储油槽周向均布在阻尼衬套内圆周中。
5.根据权利要求1或4所述的一种自动张紧轮，其特征在于:所述阻尼衬套还具有限位凸起和限位孔，所述压力轴瓦套放在所述阻尼衬套上，并设置有与阻尼衬套上的限位凸起和限位孔配合安装的限位槽和限位脚。
6.根据权利要求1所述的一种自动张紧轮，其特征在于:所述压力轴瓦的顶部呈螺旋上升结构。
【文档编号】F16H7/08GK203627696SQ201320809487
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】蒋春雷, 胡见 申请人:宁波丰茂远东橡胶有限公司