CN104179906A - 弹簧外张式高阻尼自动张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器，包括：前端垫片、止推垫片、皮带轮、张紧臂、弹簧座、弧形板、弹簧、底座、中心轴和弹簧支撑面，所述张紧臂包括臂体、臂管、接触平面和通孔，所述弹簧座包括第一座体、第二座体、第三座体、第一弧形板和第二弧形板。通过上述方式，本发明弹簧外张式高阻尼自动张紧器，具有阻尼率高、成本低等优点。

Description

弹簧外张式高阻尼自动张紧器

技术领域

本发明涉及汽车发动机前端附件传动装置领域，特别是涉及一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器。

背景技术

现有的弹簧外张式张紧轮技术，采取张紧臂直接接触弹簧，推动弹簧向外张开压迫弹簧座，受压的弹簧座将阻尼件压紧在张紧轮底座的内壁上，二者相对运动时产生摩擦阻尼，弹簧外张对弹簧座的压力值约等于弹簧开口张力值，由于结构的限制，轴承座上的弹簧外张力无法大幅度提高。

因此，阻尼率（阻尼摩擦力与张紧轮弹力的比值）一般低于50%，所以需要找到一种增加正压力、阻尼率更高的高阻尼自动张紧轮。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器，具有可靠性高、结构紧凑、阻尼率高、零件数量少、加工工艺简化、成本低等优点，同时在汽车发动机前端附件传动装置的应用及普及上有着广泛的市场前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其包括：前端垫片、止推垫片、皮带轮、张紧臂、弹簧座、弹簧、底座、中心轴和弹簧支撑面，所述张紧臂包括臂体、臂管、接触平面和通孔，所述弹簧座包括第一座体、第二座体、第三座体、第一弧形板和第二弧形板，所述第二座体和所述第三座体为阻尼块，所述第一座体和所述第二座体为弧形结构，所述第一弧形板和所述第二弧形板分别设置于所述第一座体和所述第二座体上，所述第二座体与所述第一座体的内壁相连接，所述第一弧形板设置于所述第二弧形板的顶部，所述第三座体设置于所述第二弧形板的底部，所述弹簧支撑面设置于所述第三座体的底部，所述弹簧座的顶部与所述接触平面相连接，所述接触平面和所述臂管设置于所述臂体的底部，所述皮带轮设置于所述臂体的顶部，所述通孔和所述臂管设置于所述接触平面的中心位置，所述中心轴设置于所述底座的中心位置，所述中心轴的顶端从所述臂管中延伸至所述通孔的上方，所述弹簧围绕于所述臂管的外侧，且所述弹簧的顶部与所述弹簧座或所述弹簧支撑面相连接，所述前端垫片和所述止推垫片设置于所述通孔内，且所述前端垫片和所述止推垫片与所述中心轴的顶端相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述接触平面和所述皮带轮设置于所述臂管的两端。

在本发明一个较佳实施例中，所述通孔与所述臂管相连通。

在本发明一个较佳实施例中，还包括凹槽，所述凹槽设置于所述底座内。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹簧、所述弹簧座和所述臂管设置于所述凹槽中。

在本发明一个较佳实施例中，还包括固定齿，所述固定齿设置于所述第一座体的底面上。

在本发明一个较佳实施例中，所述第二座体的底面与所述固定齿的顶面相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述第三座体的周长小于所述第二弧形板的周长。

在本发明一个较佳实施例中，所述弹簧座的直径大于所述接触平面的直径。

在本发明一个较佳实施例中，所述前端垫片设置于所述止推垫片的上方。

本发明的有益效果是：可以最大的增大弹簧座上的弹簧压力，还可以获得更高的阻尼率，降低张紧轮的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明弹簧外张式高阻尼自动张紧器一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明弹簧外张式高阻尼自动张紧器的剖视图；

图3是本发明所述弹簧座的结构示意图；

图4是本发明所述张紧臂的结构示意图；

图5是本发明所述弹簧座的受力情况示意图；

图6是本发明弹簧外张式高阻尼自动张紧器的阻尼曲线示意图；

附图中各部件的标记如下：1、前端垫片，2、止推垫片，3、皮带轮，4、张紧臂，5、弹簧座，6、弹簧，7、底座，8、中心轴，9、弹簧支撑面， 41、臂体，42、臂管，43、接触平面，44、通孔，51、第一座体，52、第二座体，53、第三座体，54、第一弧形板，55、第二弧形板。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例包括：

一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其包括：前端垫片1、止推垫片2、皮带轮3、张紧臂4、弹簧座5、弹簧6、底座7、中心轴8和弹簧支撑面9，所述张紧臂包括臂体41、臂管42、接触平面43和通孔44；

所述弹簧座5包括第一座体51、第二座体52、第三座体53、第一弧形板54和第二弧形板55，所述第二座体52和所述第三座体53为阻尼块，所述第一座体51和所述第二座体52为弧形结构，所述第一弧形板54和所述第二弧形板55分别设置于所述第一座体51和所述第二座体52上，所述第二座体52与所述第一座体51的内壁相连接，所述第一弧形板54设置于所述第二弧形板55的顶部，所述第三座体53设置于所述第二弧形板55的底部；

所述第一座体51和所述第一弧形板54组成的部件A与所述第二座体52和所述第二弧形板55组成的部件B的结构是一致的，只是部件B的直径小于所述部件A的直径，因为所述第一座体51和所述第二座体52都为弧形结构，所以所述第一座体51和所述第二座体52中心会有一个半圆形孔，所述臂管先从半圆形孔中穿过去，然后再贯穿所述弹簧，最后所述臂管42套在所述中心轴8上；

所述弹簧支撑面9设置于所述第三座体53的底部，所述弹簧座5的顶部与所述接触平面43相连接，所述接触平面43和所述臂管42设置于所述臂体41的底部，所述皮带轮3设置于所述臂体41的顶部，所述通孔44和所述臂管42设置于所述接触平面43的中心位置，所述中心轴8设置于所述底座7的中心位置，所述中心轴8的顶端从所述臂管42中延伸至所述通孔44的上方；

所述弹簧6围绕于所述臂管42的外侧，且所述弹簧6的顶部与所述弹簧座5或所述弹簧支撑面9相连接，所述前端垫片1和所述止推垫片2设置于所述通孔44内，且所述前端垫片1和所述止推垫片2与所述中心轴8的顶端相连接。

所述接触平面9和所述皮带轮3设置于所述臂管42的两端。

所述通孔44与所述臂管42相连通，所述通孔44的直径大于所述臂管42的直径，也大于所述前端垫片1和所述止推垫片1的直径，这样所述前端垫片1和所述止推垫片2就可以顺利的与所述中心轴8相连接。

弹簧外张式高阻尼自动张紧器还包括凹槽，所述凹槽设置于所述底座7内。

所述弹簧6、所述弹簧座5和所述臂管42设置于所述凹槽中。

弹簧外张式高阻尼自动张紧器还包括固定齿，所述固定齿设置于所述第一座体51的底面上。

所述第二座体52的底面与所述固定齿的顶面相连接。

所述第三座体53的周长小于所述第二弧形板55的周长。

所述弹簧座5的直径大于所述接触平面43的直径。

所述前端垫片设1置于所述止推垫片2的上方。

弹簧座5与底座7之间的摩擦面可以定义为两个区域，区域1为β角范围内的摩擦片，区域2为95度角范围内的摩擦片。

在现有莱顿张紧轮技术，只满足本发明中β=0时的情况，根据受力平衡关系，摩擦面表面压力N约等于 F_spr1，而本发明可以通过改变β角，达到改变F_stop和F_spr1的合力的大小和方向的目的，F_stop和F_spr1的合力的反作用力为一系列作用在弹簧座5上摩擦面上的正压力N，其表达式为：

 

阻尼摩擦力f可以表达为：

其中μ为摩擦系数；

 理论上，存在一个合适的β角范围，在此范围内，F_stop和F_spr1的合力可以大于F_spr1。当β角等于120度时，合力大小等于F_spr1。当β角等于60度，合力大小等于1.73*F_spr1。

区域2上的受力状态与现有的莱顿外张式张紧轮等效，提供了额外的阻尼。

在区域1和区域2上阻尼摩擦力的叠加作用下，张紧轮总体阻尼率可以提升至70%以上。

此外，现有莱顿张紧轮技术中弹簧支撑面9位于张紧臂上，本发明将弹簧支撑面9设计在弹簧座上，从而使张紧臂的形状变得比较简洁，形状简单的张紧臂有利于提高压铸件的工艺性和成品率，而且也有利于模具加工和检测。 

弹簧座5采用压铸和注塑复合工艺，减少零件数量，进一步提高装配效率和降低产品成本。

本发明弹簧外张式高阻尼自动张紧器的有益效果是：可以最大的增大弹簧座上的弹簧压力，还可以获得更高的阻尼率，降低张紧轮的生产成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，包括：前端垫片、止推垫片、皮带轮、张紧臂、弹簧座、弹簧、底座、中心轴和弹簧支撑面，所述张紧臂包括臂体、臂管、接触平面和通孔，所述弹簧座包括第一座体、第二座体、第三座体、第一弧形板和第二弧形板，所述第二座体和所述第三座体为阻尼块，所述第一座体和所述第二座体为弧形结构，所述第一弧形板和所述第二弧形板分别设置于所述第一座体和所述第二座体上，所述第二座体与所述第一座体的内壁相连接，所述第一弧形板设置于所述第二弧形板的顶部，所述第三座体设置于所述第二弧形板的底部，所述弹簧支撑面设置于所述第三座体的底部，所述弹簧座的顶部与所述接触平面相连接，所述接触平面和所述臂管设置于所述臂体的底部，所述皮带轮设置于所述臂体的顶部，所述通孔和所述臂管设置于所述接触平面的中心位置，所述中心轴设置于所述底座的中心位置，所述中心轴的顶端从所述臂管中延伸至所述通孔的上方，所述弹簧围绕于所述臂管的外侧，且所述弹簧的顶部与所述弹簧座或所述弹簧支撑面相连接，所述前端垫片和所述止推垫片设置于所述通孔内，且所述前端垫片和所述止推垫片与所述中心轴的顶端相连接。

2.根据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述接触平面和所述皮带轮设置于所述臂管的两端。

3.根据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述通孔与所述臂管相连通。

4.根据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，还包括凹槽，所述凹槽设置于所述底座内。

5.根据权利要求4所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述弹簧、所述弹簧座和所述臂管设置于所述凹槽中。

6.根据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，还包括固定齿，所述固定齿设置于所述第一座体的底面上。

7.根据权利要求6所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述第二座体的底面与所述固定齿的顶面相连接。

8.根据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述第三座体的周长小于所述第二弧形板的周长。

9.据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述弹簧座的直径大于所述接触平面的直径。

10.据权利要求1所述的弹簧外张式高阻尼自动张紧器，其特征在于，所述前端垫片设置于所述止推垫片的上方。