一种输出扭矩可调的自动张紧器的制作方法

本发明涉及张紧器，特别是涉及一种输出扭矩可调的自动张紧器。

背景技术：

1、张紧器主要用于汽车带传动系统，维持带段张力，避免皮带打滑，以保证发动机顺利将功率传递到附件。自动张紧器主要由储能元件和阻尼元件构成，储能元件可持续对皮带张紧，阻尼元件可衰减皮带振动提高附件系统的稳定性。储能元件一般为弹簧，可为螺旋弹簧或钢板弹簧，阻尼元件为通过零件间相互作用产生阻尼，如通过零件间相互滑动产生摩擦阻尼的称为摩擦式自动张紧器。

2、传统张紧器采用固定的弹簧刚度，导致其输出扭矩的变化范围也是固定的，限制了张紧器的应用范围和使用寿命。如授权公告号为cn106838165的发明专利中公开的一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，该自动张紧器主要由基座、张紧臂、张紧轮、螺旋弹簧和阻尼件构成。该发明中采用螺旋弹簧对输出扭矩进行控制，扭矩输出范围受螺旋弹簧自身性能参数的限制，仅仅能够满足一定扭矩范围的使用，适用范围受到限制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中张紧器输出扭矩范围受限导致其应用范围和使用寿命受限的不足，本发明提供一种输出扭矩可调的自动张紧器。

2、本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种输出扭矩可调的自动张紧器，包括基座、第一扭矩弹簧、第一弹簧调节组件、第二扭矩弹簧、第二弹簧调节组件、枢轴、张紧臂组件及张紧轮组件，其中，

3、所述张紧臂组件具有一张紧轮组件安装部和一c型支撑部，且所述张紧轮组件安装部和c型支撑部分别设置在张紧臂组件的两端，张紧轮组件安装在张紧轮组件安装部上，所述c型支撑部上端设有第一套筒，下端设有第二套筒，所述基座连接在第一套筒和第二套筒之间，所述枢轴沿轴向转动连接在基座内，且上下两端延伸出基座分别与第一套筒和第二套筒固连；

4、所述基座为双层同轴柱形结构，包括同轴设置的内圈和外圈，且内圈和外圈之间采用横向的隔层分隔为上弹簧腔和下弹簧腔两层，所述第一扭矩弹簧设置在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧设置在下弹簧腔内，且所述第一扭矩弹簧和第二扭矩弹簧靠近隔层的一端抵靠在基座上的弹簧挡块上，所述第一扭矩弹簧的上端通过第一套筒封设在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧的下端通过第二套筒封设在下弹簧腔内；

5、所述第一弹簧调节组件连接在第一套筒内，且第一弹簧调节组件的下端延伸至基座的上弹簧腔内并能够与第一扭矩弹簧的上端端部接触；所述第二弹簧调节组件连接在第二套筒内，且第二弹簧调节组件的上端延伸至基座的下弹簧腔内并能够与第二扭矩弹簧的下端端部接触。

6、进一步的，所述张紧臂组件包括第一张紧臂、第二张紧臂以及用于连接第一张紧臂、第二张紧臂的张紧臂螺钉，其中，所述第一张紧臂包括z形支架，所述第一套筒设置在z形支架的一端，所述张紧轮组件安装部设置在z形支架的另一端，所述z形支架的中部设有向下延伸的连接部；所述第二张紧臂包括l形支架，所述l形支架一端与连接部通过张紧臂螺钉固定连接，所述l形支架的另一端设有所述第二套筒；从第一套筒沿z形支架、l形支架到第二套筒的部分共同构成c型支撑部。

7、进一步的，为了便于张紧轮组件的安装，所述张紧轮组件安装部包括第一台阶轴，所述第一台阶轴沿轴向设有第一内螺纹孔。

8、具体的，所述张紧轮组件包括张紧轮、轴承和张紧轮螺钉，所述张紧轮通过轴承转动连接在张紧臂组件上，且通过螺纹连接在第一内螺纹孔内的张紧轮螺钉将轴承限制在第一台阶轴上。

9、进一步的，为了实现第一扭矩弹簧工作状态的调节，所述第一弹簧调节组件包括第一推压螺栓、第一推件和第一伸缩弹簧，所述第一套筒的内壁加工有阶梯孔，从上至下分别为第一孔部、第二孔部、第三孔部，且孔径逐渐减小，其中，第一孔部加工有内螺纹，第二孔部的侧壁上沿轴向设有第一双键槽，即两条键槽，所述第三孔部外侧的第一套筒底面上设有第一圆弧状通孔，所述第一推件包括一体连接的第一支撑环和第一弧形推块，所述第一弧形推块设置在第一支撑环下方，且所述第一支撑环的外缘上设有与第一双键槽匹配的两个第一凸块；装配时，所述第一伸缩弹簧和第一推件依次置于第一套筒内，所述第一推压螺栓插入第一套筒内且与第一孔部螺纹连接，对第一推件进行封堵，所述第一推件的第一弧形推块从第一圆弧状通孔内插入；此时，第一伸缩弹簧受压的支撑在第一推件的第一支撑环和第一套筒的底面之间，枢轴的上端依次穿过第三孔部、第一伸缩弹簧和第一支撑环，调节第一推压螺栓可以改变第一弧形推块插入到第一圆弧状通孔内的长度，从而可以改变第一扭矩弹簧工作状态。所述第一弧形推块插入端朝向第一扭矩弹簧端部的一侧设有第一弧面，为了保证调节时的顺畅性，所述第一扭矩弹簧的端部设有第一转块，所述第一转块上端设有与第一弧面匹配的第二弧面，且在不工作状态下，所述第一弧面和第二弧面处上下错位叠置，且第一弧面和第二弧面至少有部分处于上下相对状态。

10、进一步的，为了实现第二扭矩弹簧工作状态的调节，所述第二弹簧调节组件包括第二推压螺栓、第二推块和第二伸缩弹簧，所述第二套筒的内壁加工有阶梯孔，从下至上分别为第四孔部、第五孔部、第六孔部，且孔径逐渐减小，其中，第四孔部加工有内螺纹，第五孔部的侧壁上沿轴向设有第二双键槽，即两条键槽，所述第六孔部外侧的第二套筒顶面上设有第二圆弧状通孔，所述第二推件包括一体连接的第二支撑环和第二弧形推块，所述第二弧形推块设置在第二支撑环上方，且所述第二支撑环的外缘上设有与第二双键槽匹配的两个第二凸块；装配时，所述第二伸缩弹簧和第二推件依次置于第二套筒内，所述第二推压螺栓插入第二套筒内且与第四孔部螺纹连接，对第二推件进行封堵，所述第二推件的第二弧形推块从第二圆弧状通孔内插入；此时，第二伸缩弹簧受压的支撑在第二推件的第二支撑环和第二套筒的顶面之间，枢轴的下端依次穿过第四孔部、第二伸缩弹簧和第二支撑环，调节第二推压螺栓可以改变第二弧形推块插入到第二圆弧状通孔内的长度，从而可以改变第二扭矩弹簧工作状态。所述第二弧形推块插入端朝向第二扭矩弹簧端部的一侧设有第三弧面，为了保证调节时的顺畅性，所述第二扭矩弹簧的端部设有第二转块，所述第二转块下端设有与第三弧面匹配的第四弧面，且在不工作状态下，所述第三弧面和第四弧面处上下错位叠置，且第三弧面和第四弧面至少有部分处于上下相对状态。

11、进一步的，还包括设置在上弹簧腔内的第一阻尼组件，所述第一阻尼组件包括第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环，所述第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环从内到外依次设置上弹簧腔内，且所述第一金属阻尼环的内壁与第一扭矩弹簧接触，所述第一塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。

12、进一步的，还包括设置在下弹簧腔内的第二阻尼组件，所述第二阻尼组件包括第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环，所述第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环从内到外依次设置下弹簧腔内，且所述第二金属阻尼环的内壁与第二扭矩弹簧接触，所述第二塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。

13、进一步的，还包括衬套，所述衬套套设在枢轴上且位于内圈和枢轴之间。通过衬套可以避免在枢轴转动时与内圈直接产生摩擦，对基座的内圈起到保护作用。

14、进一步的，所述基座上下两端的内圈和外圈上均设有长条状的弧形凹槽，第一转块和第二转块结构相同，前后两侧均设有圆柱轴，两侧的圆柱轴分别嵌入内圈和外圈的弧形凹槽内，并能够沿弧形凹槽滑动，第一转块和第二转块与弹簧连接的一侧还设有弹簧定位孔。

15、第一张紧臂、第一推件、第一伸缩弹簧、第一推压螺栓、枢轴装配时：将第一张紧臂的中心通孔过盈配合在枢轴上，实现第一张紧臂与枢轴的固连；将第一伸缩弹簧套在枢轴一端；第一推件的第一弧形推块结构穿过第一张紧臂的圆弧状通孔，且第一推件的两个凸块与第一张紧臂的双键槽配合，通过该双键槽配合在第一推件和第一张紧臂之间传递扭矩，安装时需保证第一推件可以沿着第一张紧臂的套筒轴向自由移动；将第一推压螺栓旋进第一张紧臂的第一套筒上的内螺纹孔中，此时在第一伸缩弹簧向上的挤压力下，第一推件的上部与第一挤压螺栓的下部接触。第二张紧臂、第二推件、第二伸缩弹簧、第二推压螺栓、枢轴装配过程与上述相同，不再赘述。

16、工作原理：

17、未工作状态下，在第一伸缩弹簧的作用下，第一推件底部的第一弧形推块远离第一转块，两者不接触；同理，在第二伸缩弹簧的作用下，第二推件顶部的第二弧形推块远离第二转块，两者不接触。

18、当需要使用某一扭矩弹簧时，旋转其对应的推压螺栓，使推压螺栓向基座方向轴向移动，同时推压螺栓底面推动推件也向基座方向移动，推件底端弧形推块的弧面与对应转块的弧面开始接触；随着推压螺栓继续旋转，弧形推块的弧面挤压转块的弧面，转块两端的圆柱轴在基座的弧形凹槽内滑动，转块挤压扭矩弹簧端面，扭矩弹簧端面做圆周运动，为扭矩弹簧提供预紧力(任何自动张紧器的扭矩弹簧在安装时/工作前都需要一定预紧力)；继续旋转推压螺栓，直至推件到达轴向运动的极限位置(该位置下，推压螺栓外径的台阶面与张紧臂内径的台阶面接触)，此时推件的弧形推块的弧面与转块的弧面脱离接触，取而代之的是弧形推块侧边的平面与转块下端的平面接触，张紧臂转动时，依靠这个接触的平面将扭矩弹簧的转矩传递到张紧臂。当不需要使用某个扭矩弹簧时，只需反方向旋转推压螺栓，使推压螺栓旋离基座，在伸缩弹簧的弹力作用下，推件也向远离基座的方向轴向移动，此时转块与推件的弧形推块脱离，使该扭矩弹簧无法传递扭矩给转块，解除对该扭矩弹簧的使用。通过该方法，用户可根据需要决定张紧器是否调用某个扭矩弹簧，进而改变张紧器的输出扭矩。

19、本发明的有益效果是：本发明提供的一种输出扭矩可调的自动张紧器，结构简单紧凑，通过组合、分离多个扭矩弹簧来切换张紧器的弹簧刚度，实现对输出扭矩的自由调节，拓展了张紧器的应用范围；扭矩弹簧单独工作时，当其中一个损坏时，可以采用另一个扭矩弹簧继续工作，延长了张紧器整体的使用寿命；除此之外，也可以使两个扭矩弹簧交替工作，环节疲劳，进一步的延长张紧器的使用寿命。