CN102159850B - 张紧器 - Google Patents

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Abstract

包括基底的张紧器，具有套筒、可枢转地接合该套筒的臂、接合在该臂和基底之间的弹簧、轴颈引导到该臂上的带轮、与该套筒接合以可旋转地调节套筒在安装表面上的位置的调节器、三个或更多个同心的圆柱形的衬套，每个衬套摩擦地接合该臂和套筒，以阻尼臂的运动，且每个同心的圆柱形的衬套适于在有润滑剂涂层的情况下操作。

Description

张紧器
技术领域
本发明涉及张紧器，更特别地，涉及这样的张紧器，其包括三个或更多个同心的圆柱形衬套，每个衬套与臂和套筒摩擦地接合，用于阻尼该臂在润滑剂涂层中的运动。
背景技术
用于从曲轴同步驱动旋转元件(例如凸轮轴和平衡轴)的两个最普通的现有技术是正时链和正时皮带。正时链需要发动机油用于操作。作为比较，大多数正时皮带应用要求油不出现在带驱动中，因为油的存在能够损坏带，并抑制其预期的目的。带的最近改进不再要求将带从发动机油环境中密封开来。
然而，带在油中操作的最近的改进提出了需要解决的其他问题。一个特别的问题是，合适地张紧带驱动，以使凸轮轴保持与曲轴同步。如果凸轮轴或其他同步驱动的曲轴构件不再适当地与曲轴同步，那么可能导致灾难性的发动机损坏。
为了通过带从旋转的曲轴传递动力，带的一侧绕着曲轴被拉动，并为本领域技术人员普遍地称为带张紧侧。相反地，另一侧称为带松弛侧，因为带被从曲轴推开。提供对带的松弛侧的张紧很重要，以防止带过度地松弛，从而引起曲轴和由曲轴旋转的构件之间的同步损失。该同步损失通常为本领域技术人员称为“齿跳”或“棘轮效应”。
消除带松弛以防止“齿跳”或“棘轮效应”的问题伴随有过度的张紧器臂的运动或由发动机的角振动引起的振动。过度的臂运动不仅能够导致“齿跳”或“棘轮效应”的状况，而且能够减小张紧器和带的有用寿命。为了最小化臂的振动量，摩擦阻尼通常用于防止张紧器从带上运动离开。
油的存在使得摩擦阻尼难以实现。本领域技术人员理解的是，润滑剂在两个摩擦表面上的应用将允许两个表面之间的相对运动更容易地发生。
现有技术的代表是美国专利第5064405(1999)号，其公开了可调节的锁定中心和动态张紧器，包括用于在带或链驱动系统中设定张紧的方法和用于设定摩擦转矩从而匹配系统设定的转矩的装置。该方法包括以目标摩擦转矩旋转张紧器所需要的充足的弹簧负荷将张紧器迫压在稳定的安装表面上。然后张紧器臂旋转到带或链内，直到当设定的转矩移除时，带或链将逆向旋转张紧器臂，且张紧器中的目标摩擦转矩将使得在系统中保持目标设定张紧。该装置包括张紧器臂，其可枢转地安装在固定的表面上，弹簧接合该臂并夹在该固定的表面上。变形包括在稳定的安装表面和张紧器臂之间引入柔顺的耦合器，例如弹性体衬套或弹簧。
所需要的是包括三个或更多个同心的圆柱形衬套的张紧器，每个衬套摩擦地接合臂和套筒，用于阻尼臂在润滑剂涂层中的运动。本发明满足该需要。
发明内容
本发明的主要方面是提供包括三个或更多个同心的圆柱形衬套的张紧器，每个衬套摩擦地接合臂和套筒，用于阻尼臂在润滑剂涂层中的运动。
本发明的其他方面将从本发明下面的说明和附图中指出或变得显而易见。
本发明包括张紧器，该张紧器包括：具有套筒的基底；可枢转地与该套筒接合的臂；接合在该臂和该基底之间的弹簧；轴颈安装到该臂上的带轮；调节器，其与该套筒接合，用于可旋转地调节该套筒在安装表面上的位置；三个或更多个同心的圆柱形的衬套，每个衬套与该臂和该套筒摩擦地接合，用于阻尼臂的运动，每个同心的圆柱形的衬套适于在有润滑剂涂层的情况下操作。
附图说明
附图，其结合在说明书中并形成说明书的一部分，示出了本发明的优选实施方式，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1是张紧器的横截面。
图2是张紧器的分解视图。
具体实施方式
图1是张紧器的横截面。该张紧器包括调节器1。调节器1是偏心的并用于运动张紧器臂4，使张紧器臂4在安装过程中与带进入合适的接触。工具(未示出)插入到工具接收部110内，从而使调节器1得以旋转。当调节器1绕着轴线A-A旋转时，其绕着穿过调节器1的螺栓或其他合适的紧固件(未示出)枢转，并通过套筒10的运动推动张紧器到位。
带轮5是直接地接触带(未示出)以提供合适的带张紧的构件。带轮5通过轴承51轴颈安装(journalled)到臂4上。轴承51包括如图所示的球轴承，但是也可以包括滚针轴承或其他本领域已知的合适的轴承。带轮5示出为具有平坦的表面51，用于接合正时皮带的背侧。
臂4连接到轴承51的内圈，并通过弹簧11迫压在带上。弹簧11包括盘簧并具有与臂4接合的端部。弹簧11还与基底6接合。基底6固定地附接到发动机上，其用作张紧器安装表面。来自弹簧11和臂4的有效臂长的转矩用于产生带张紧。
圆柱形元件3压配合在臂4内。套圈8间隙配合在套筒10上，且套圈8相对于套筒10不可运动。套筒10压配合在基底6内。相对于轴线A-A，元件3在圆柱形套圈8和套筒10之间位于中间。在操作过程中，臂4和元件3可相对于套筒10和套圈8运动。套筒10和套圈8在张紧器的操作过程中不运动，因为它们固定地连接到基底上。
元件3位于中间的位置产生三个分开的摩擦表面，它们接触衬套2、衬套7和衬套9，这些摩擦接触产生摩擦阻尼。每个衬套2、7和9是圆柱形的。
衬套2设置在元件3和调节器1之间，及元件3和套筒10之间。衬套2包括部分21和22。部分22接触调节器1和元件3。部分21接触套筒10和元件3。衬套7在套圈8和臂4之间。衬套7包括部分71和部分72。部分71和部分72分别接触套圈8和臂4。衬套9接触套圈8和元件3。每个衬套2、7和9具有逐级变小的直径，即，衬套2较衬套9的直径小，衬套9又较衬套7的直径小。
衬套的圆柱形形式的另一好处在于：摩擦力产生，而与施加到带轮5上的带张紧力矢量V的方向无关。该带张紧力通过弹簧11将臂4迫压在带上而产生。该矢量V大致平行于从轴线A-A垂直突出的径向。
衬套3能够集成在臂4内，例如通过模制。其也可以是与臂4分开的构件，并压配合，以简化制造。衬套2、7和9可以包括塑料、多层酚、烧结的金属和含金属的材料。衬套2、7和9相对于轴线A-A是同心的和圆柱形的。
套圈8旋转锁定到套筒10上以确保衬套7(连接到臂4上)和衬套9(连接到衬套3上)具有可作用于其上的静摩擦表面。套圈8用六角紧固件(hex)可旋转地锁定、但是可以通过本领域已知的不同的其他方式旋转锁定到套筒10上，例如花键、翼片、平板或重型压配合。
套圈8、元件3和臂4同心地交插或嵌套，以最小化张紧器的尺寸并容纳每个圆柱形的衬套2、7和9。
本发明的张紧器在油环境中操作。更特别地，衬套表面持续地暴露于润滑剂膜并接收润滑剂膜，因为张紧器的内部没有密封。例如，本发明的张紧器可以用于这样的正时皮带驱动中，其中张紧器在发动机正时盖下处于受保护的环境中。
在现有技术的张紧器中，润滑剂通常出现在这样的环境中，其将减小或阻挠衬套表面合适的阻尼操作，因为润滑剂将减小摩擦系数，从而减小摩擦力。
另一方面，本发明的张紧器依赖于多个衬套摩擦表面，以产生所需的阻尼(摩擦)力，即使当涂覆以润滑剂的时候。
本发明的张紧器能够在任何润滑剂环境中使用，其中润滑剂不会不利地影响包括用于车辆发动机应用中的润滑剂的衬套、臂4、套圈8、元件3和套筒10。
图2是张紧器的分解图。基底6包括元件61，其可以用于指出张紧器在安装表面上的位置。本发明的张紧器不采用任何密封以防止碎屑进入衬套，因为张紧器通常用于润滑剂浸没的环境中。弹簧11的端部12接合基底6。弹簧11的端部13接合臂4。
尽管本发明的形式已经在这里描述，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离这里所述的本发明的精神和范围的情况下可以对结构和部件关系作出变化。

Claims (4)

1.一种张紧器，包括：
具有套筒（10）的基底（6）；
可枢转地与该套筒（10）接合的臂（4）；
接合在该臂（4）和该基底（6）之间的弹簧（11）；
轴颈安装到该臂（4）上的带轮（5）；
调节器（1），其与该套筒（10）接合，用于可旋转地调节该套筒（10）在安装表面上的位置；
其特征在于：所述张紧器还包括：
三个同心的圆柱形的衬套：第一衬套（2）、第二衬套（7）、第三衬套（9），所述第一衬套、第二衬套、第三衬套与该臂（4）和该套筒（10）摩擦地接合，用于阻尼臂的运动；所述臂（4）内的圆柱形元件（3）；套筒（10）上的套圈（8）；圆柱形元件（3）在套圈（8）和套筒（10）之间；
所述第一衬套、第二衬套、第三衬套适于在有润滑剂涂层的情况下操作；
其中，第一衬套（2）设置在圆柱形元件（3）和调节器（1）之间及圆柱形元件（3）和套筒（10）之间；第二衬套（7）在套圈（8）和臂（4）之间；第三衬套（9）与套圈（8）和圆柱形元件（3）接触。
2.根据权利要求1所述的张紧器，其中该套圈（8）同心地交插在该臂（4）和圆柱形元件（3）之间。
3.根据权利要求2所述的张紧器，其中所述弹簧（11）包括盘簧。
4.根据权利要求3所述的张紧器，其中所述调节器（1）包括工具接收部（110）。
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