CN105051422A - 用于径向摩擦非对称阻尼的带扩张弹簧的张紧器 - Google Patents

Abstract

公开了一种张紧器，其可以是张紧器向诸如皮带、链轮或其他连续环件的环状动力传递元件提供张力的动力系统的部分。张紧器具有臂件，该臂件能够绕第一轴线旋转，张紧器包括：具有贯通其中的窗口的臂件心轴；套筒，其具有突起且定位成邻近所述臂件心轴，突起被接纳在臂件心轴的窗口内；以及弹簧，其与臂件耦合，促动臂件绕第一轴线旋转而与动力传递元件张紧啮合。弹簧被定位成随着臂件沿与张紧啮合方向相反的方向旋转而径向扩展从而与套筒的突起相接触，使得套筒相对于臂件心轴被沿径向向外促动以提供摩擦阻尼。

Description

用于径向摩擦非对称阻尼的带扩张弹簧的张紧器

技术领域

本发明一般地涉及张紧器，更具体地涉及使用扩张弹簧来提供径向摩擦阻尼的非对称阻尼张紧器。

背景技术

诸如皮带张紧器的张紧器通常具有对由皮带张力波动引起的张紧器臂件的移动进行阻尼的装置。该阻尼的要求的量值取决于多个驱动因素，包括几何形状、附件负载、附件惯性、发动机工作周期以及其他因素。例如，具有较高的扭矩输入或一些暂态动态状况的驱动系统可能要求较高的阻尼来充分地控制张紧器移动。虽然较高的阻尼在控制臂件移动方面非常有效，但是其会有损于其他关键的张紧器功能(例如，对松弛皮带状态响应缓慢或无响应)。另外，由于制造差异、运行温度和组件插入或磨损而出现的阻尼差异或变化也会导致张紧器无反应。

附件驱动系统已经受益于非对称阻尼的使用来解决该问题。当遇到额外的皮带张紧时非对称阻尼张紧器提供阻尼，而自由地响应于松弛皮带状况。虽然不是所有的其他前端附件都需要非对称功能，但是对增长使用寿命的潜能、解决其他包括皮带滑移在内的暂态动态系统问题或者仅使张紧对阻尼差异不太敏感使其称为期望的设计选项。

许多利用摩擦阻尼的皮带张紧器阻尼机构使用轴向力来移动张紧器的组件从而产生完成阻尼的摩擦力。这些设计趋于需要收容轴向力的装置，皮带张紧器的一些组件必须鲁棒性更强以在张紧器的使用寿命期间承受轴向力。

发明概述

公开的张紧器的一个方案是张紧器实施方案，其中径向阻尼力被收容在支撑壁内，而不是依赖于接头。径向阻尼优选地为非对称的。

在一个实施方案中，公开了一种张紧器，其可以是在张紧器向诸如皮带、链轮或其他连续环件的环状动力传递元件提供张力的动力系统的部分。张紧器具有：臂件，该臂件能够绕第一轴线旋转且包括具有贯通其中的窗口的臂件心轴；套筒，其具有突起，其中套筒包括纵向狭缝，该纵向狭缝允许径向扩张且将突起分割成第一部分和第二部分且定位成邻近臂件心轴，突起被接纳在臂件心轴的窗口内；以及弹簧，其与所述臂件耦合，促动臂件绕第一轴线旋转而与动力传递元件张紧啮合。弹簧定位成随着所述臂件沿与张紧啮合方向相反的方向旋转而径向扩展从而与所述套筒的所述突起相接触，使得所述套筒相对于所述臂件心轴被沿径向向外促动以提供摩擦阻尼。

在另一实施方案中，张紧器包括支撑部件，支撑部件容纳所述弹簧、所述臂件心轴和所述套筒，所述套筒邻近所述支撑部件，所述臂件心轴在所述弹簧与所述套筒之间。因此，当弹簧径向扩张时，其促动套筒与支撑部件摩擦啮合从而提供摩擦阻尼。

在一个实施方案中，套筒包括大致筒状的套管，所述套管在其内表面上具有至少一个突起且具有将突起分割成两部分的纵向狭缝。套筒还可以具有从其套管的一端向外延伸的凸缘。

臂件的臂件心轴优选地具有固定直径，使得臂件心轴不响应于弹簧的径向扩张。相反，仅仅是套筒借助扩张弹簧沿径向扩张。张紧器还可以包括将弹簧封套在所述张紧器镍的罩。

在一个实施方案中，臂件包括绕第二轴线可旋转地安装的带轮，所述第二轴线与第一轴线间隔开且平行。

在另一实施方案中，公开了一种张紧器，其可以是张紧器向环状动力传递元件提供张力的动力系统的部分。张紧器包括：支撑部件，其包括限定第一轴线的轴；臂件，其包括安装到轴上以使臂件绕第一轴线可旋转运动的臂件心轴。臂件心轴限定了其中具有至少一个窗口开口的空腔。张紧器还包括位于支撑部件与臂件之间的套筒。该套筒包括突起，其中套筒包括纵向狭缝，该纵向狭缝允许径向扩张且将突起分割成两个部分。另外，张紧器具有被接纳在臂件心轴的空腔中且与臂件耦合的弹簧。弹簧促动或偏置臂件以使其绕第一轴线旋转而与动力传递元件张紧啮合。弹簧还定位成随着所述臂件沿与张紧啮合方向相反的方向旋转而径向扩张从而与套筒的突起相接触，使得套筒相对于臂件心轴被沿径向向外促动而与支撑部件摩擦啮合从而提供摩擦阻尼。

附图说明

图1是使用张紧器的实施方案的发动机的正视图。

图2是张紧器的实施方案的分解立体图；

图3是沿着线3-3截取的图1的张紧器的侧剖视图。

图4是沿着线4-4截取的图3的张紧器的剖视图。

图5是张紧器的实施方案的剖视图，显示出与臂件、枢轴和弹簧连接的罩的底侧。

图6是图5的罩的侧仰视立体图。

图7是套筒的实施方案的剖视图，突起被分割成两个部分。

图8是臂件和枢轴套筒的实施方案的俯视图。

图9是示出基于支承停止位置的阻尼变化的曲线图。

图10是示出基于支承停止位置的扭矩变化的曲线图。

图11是基于支承停止位置的弹簧比率变化的曲线图。

发明详述

下面的发明详述将阐明本发明的一般原理，其示例另外图示于附图中。在附图中，相似的附图标记表示相同或功能上相似的元件。

本文公开的阻尼机构和张紧器提供了非对称摩擦阻尼器。张紧器典型地为动力系统的部分，其中张紧器向环状动力传递元件提供张力，诸如皮带、链轮或其他连续环件，其处于由至少一个源驱动的系统中且还可以驱动附件、的的。动力传递元件和张紧器与张紧器根据需要向环状动力传递元件提供张力且响应于其动态状况相一致地运转。

现在参考图1，发动机一般由附图标记20来表示且使用环状的动力传递元件21，来驱动多个从动附件，这是本领域公知的。本发明的皮带张紧器，通常表示为100，用来在环状的动力传递元件21上提供张紧力。环状的动力传递元件21可以是本领域公知的任何适合的类型。张紧器100构造为通过多个紧固件25固定到发动机20的安装支架或支撑结构24上。紧固件可以为螺栓、螺钉、焊接或本领域已知的任何其他适当的紧固件，其将在发动机运转期间保持张紧器处于适当位置。安装支架或支撑结构24可以具有任何构造且包括用于接纳紧固件25的任意数量的开口。

通过本文公开的张紧器来张紧松弛的环状动力传递元件的不寻常之处在于，是松卷的弹簧的卷绕操作以旋转张紧器的臂件从而提供张力，这在本文中称为张紧方向T。在相反的方向上，本文中称为卷绕方向W，张紧器臂件可视为响应于在张紧器所在的范围内变紧的环状动力传递元件的主要力而卷绕；然而对于张紧器而言并不典型的，张紧器臂件的卷绕对应于公开的张紧器内弹簧的松卷。

张紧器的卷绕可以对驱动系统的预期功能具有一些可能不期望的效果。为减轻这些不期望的效果，提供阻尼器或阻尼机构会有帮助，例如，摩擦阻尼器，其并入张紧器中以抵制动力传递元件的运动，而不会不利地影响张紧器的旋转，特别是其中张紧动力传递元件的臂件。这种摩擦阻尼通常称为非对称阻尼，在本文公开的张紧器中，弹簧的松卷提供了这种阻尼。弹簧的松卷使其线圈向外扩张，扩大其线圈直径，这在此处用来通过使弹簧作用于张紧器的另一组件上来提供非对称摩擦阻尼，因为弹簧促动而与另一表面摩擦啮合。

参考图2-3，随着弹簧106响应于在张紧器所在的范围内正在张紧的环状动力传递元件的皮带负载或另一主要力而松卷时，张紧器100通过弹簧106的扩张来向臂件102的运动提供非对称摩擦阻尼。弹簧106将指向外的力，径向力，从其扩张的线圈传递到套筒108，以促动套筒108与支撑部件114的内表面146摩擦接合，支撑部件114容纳弹簧106的至少部分和套筒108，使得充分的摩擦阻尼沿卷绕方向W施加到皮带张紧器上。如上所述，当增大的张力使得环状动力传递元件沿远离其的方向抬起张紧器臂件时，出现卷绕方向。张紧器通过摩擦阻尼力抵制沿卷绕方向W旋转，但是基本不会通过相同的摩擦阻尼力抵制张紧器臂件朝向皮带运动。

本文公开的张紧器的构造的独特之处在于使用了径向扩张的弹簧，其中径向扩张提供了促动零件摩擦接合从而提供阻尼的力，径向扩张的，即松卷的弹簧然后施加扭转力以对张紧器臂件施加扭矩从而使张紧器臂件沿张紧方向T旋转，即，朝向动力传递元件。

张紧器的径向力而不是轴向力的施加，允许一些组件由成本较低的材料制成，因为组件和接头无需如它们承受轴向力时那样坚固。轴向力的不存在允许一些组件较薄，这能够减轻张紧器的重量和成本。存在于张紧器中的任何径向力可以毫不费力地收容在皮带张紧器的支撑部件内。虽然这些有益效果是通过使用径向力来实现的，这些有益效果不要求轴向力的缺失。在一些实施例中，例如高偏移张紧器，轴向力仍可存在，同时阻尼机构径向地运转。

如图3所标示的，张紧器100包括张紧器臂件102、弹簧106、套筒108、支撑部件114和罩118，其中张紧器臂件102能够沿张紧方向T和与张紧方向相反的卷绕方向W绕着第一轴线A旋转，如图3所示。臂件102包括带轮120，该带轮可旋转地安装到其第一端130上，以便绕着第二轴线B旋转，该第二轴线与第一轴线A间隔开且平行。带轮120可以通过带轮螺栓122或其他紧固件与臂件102耦合且可以包括防尘盖124。

再次参考图2-3，臂件102包括在其第二端132处绕着第一轴线A从臂件延伸出的臂件心轴(arbor)104。臂件心轴104可以包括套管152，套管152具有开口的第一端154和限定了开口的第二端156的部分底部117，该第二端具有与第一端154相比较小的开口。在一个实施例中，套管152为大致筒状且限定了可以接纳弹簧106的壳体150。在套管152内，存在贯通其延伸的狭槽116，即，该狭槽从臂件心轴104的外表面通往其内部，例如，进入由套管限定的空腔151。狭槽116还可以称为窗口，因为其限定了开口，该开口提供通过套管152侧部的通路且在所有侧被套管152的部分定界。在组装时，套管152的第一端154可以被罩118封闭，第二端156可以被支撑部件114封闭。罩118和支撑部件114可以包封张紧器的其他组件，例如，弹簧106、臂件心轴104和套筒108，并且保护它们免于污染物破坏。

在一个实施例中，狭槽116可以延伸贯通套管152。狭槽116可以为允许套筒的突起110延伸到由套管152限定的空腔151中以便在扩张时与弹簧106接触的任意形状。

如图2中最佳所示，狭槽116可以延伸贯通套管152且进入部分底部117，并且因此在所有侧被套管152的部分定界。狭槽116在部分底部117中的部分仅部分地沿径向向内延伸进入部分底部117，使得部分底部117在其外周边上周向不连续而在其内周边上周向连续。内周边为最靠近第一轴线A的边缘。周向连续的内周边帮助稳定套管152的开口的第二端156或对套管152的开口的第二端156提供刚性并且为臂件心轴114提供固定尺寸。在一个实施例中，套管152为大致筒状且具有固定的直径。

如图4中最佳所示，部分底部117包括位于套管152内部的抵接特征180。抵接特征180接收弹簧106的第一端107。因此，当臂件心轴104随臂件102旋转时，抵接特征180促动弹簧106松卷且径向扩张其直径。在一个实施例中，抵接特征180是为弹簧106的大致平坦的切口端提供大致平面型的表面以便直接接触地抵接其的分隔件或突起。在另一实施例中，抵接特征180是具有接纳弹簧106的端部的大致凸形的分隔件或突起。该构造提供了允许在弹簧端部上有较粗糙的端部切口的优点。在另一实施例中，抵接特征180可以是套管、支架、凹槽或其他适配弹簧端部107以使弹簧与臂件心轴104连接从而随其运动的容座。

在一个实施例中，抵接特征180可以是斜坡特征，其取决于斜坡方向，可以增大或减小弹簧的向外扩张。本领域技术人员将理解的是，抵接特征180的形状和/或轮廓可使得张紧器可具有非对称或渐进的阻尼。

返回参考图2和图3，臂件102的第二端132还可以包括围绕周边的凸缘158，其中臂件心轴104连接到臂件102。在组装张紧器100时，凸缘158可以安置在支撑部件114的凸缘115上。从凸缘158延伸出的还可以有向外伸出的凸片140，其可充当止挡件以便当凸片140接触例如支撑部件114上的止挡件142和/或罩118上的凸片136的止挡件时限制臂件120绕第一轴线A的旋转运动。

臂件心轴104被接纳在支撑部件114的空腔143中。支撑部件114具有闭合端160和开口端162并且包括从闭合端160延伸进入空腔143的枢轴144，臂件心轴104绕枢轴144旋转。支撑部件114可利于将张紧器100相对于环状的动力传递元件安装在适当位置上。在一个实施例中，枢轴144大致居中地定位在空腔143内并且具有轴向延伸的开口145或者可以接纳螺栓、螺钉、销或其他紧固件25’(图1中示出)的孔，以将组装的皮带张紧器保持在一起和/或将张紧器相对于环状的动力传递元件安装到表面上。支撑部件114还可以接纳和/或容纳套筒108的至少部分和弹簧106。

在一个实施例中，支撑部件114可以包括围绕空腔143的开口端162的周边向外延伸的上边缘115或凸缘以及从其靠近开口端162的外壁向外伸出或作为凸缘115的延伸部的止挡件142。在一个实施例中，支撑部件114还可以包括在空腔143的闭合端160的外表面上的定位销147，其能够被接纳在设置于发动机20的安装支架或支撑结构24上的容座中。

如图2-3所示，套筒108定位在或者能够定位在臂件心轴104与支撑部件114的内表面146之间且邻近臂件心轴104的外表面。套筒108包括：套管119，其具有第一开口端170和第二开口端172，以及从套管的内表面168朝向第一轴线A延伸的一个突起110，以及贯通所述套筒的狭缝112，该狭缝从第一开口端170延伸到第二开口端172。在一个实施例中，套管119为大致筒状。突起110匹配臂件心轴104中的狭槽116，使得套筒108能够在突起110接纳于狭槽116中的同时匹配于臂件心轴104。因此，突起110被定形为与臂件心轴104的狭槽116匹配。突起110还定尺寸为使得其延伸穿过臂件心轴104进入其内空腔151且随着弹簧在松卷时扩张而对于弹簧106可接近或者能够由弹簧106接近。

套筒108还可以包括凸缘113，其从套管119的一端例如从第一开口端170向外延伸。在图2、图3和图7的实施例中，突起110包括上述的狭缝112。狭缝112延伸突起110的整个长度且超过而进入套管119和凸缘113(如果存在)。狭缝112将突起110分割成第一部分200和第二部分202并且使突起110和套筒108响应于随着弹簧松卷而扩张而径向扩张。在可选的实施例中，套筒108可以通常有弹性。

如图3所示，弹簧106被安置在由套管152限定的臂件102的空腔151内，其线圈与套筒108的突起110并置。因此，当臂件102响应于皮带负载或在张紧器所在的范围内正张紧的环状动力传递元件的其他主要力而旋转时，弹簧106将松卷，增大线圈直径，将其线圈径向扩张到套筒108的突起110中，从而将套筒108相对于臂件心轴104沿径向向外引导且与支撑部件114的内表面摩擦接合，臂件心轴保持相对于套筒固定。随着弹簧106将突起110沿径向向外引导，狭缝112使突起110在狭槽116内拓宽。随着突起110拓宽，第一部分200和第二部分202分离且与狭槽116的侧部摩擦接合，狭槽116与第一部分200和第二部分202之间的这种摩擦接合要求弹簧106施加更大力，从而继续沿径向向外引导套筒108。拓宽突起110的优势在于，由扩张的弹簧106施加在套筒108的突起110上的力的阻尼。

当皮带负载或者动力传递元件的其他主要力消失时，由于该松卷状态而积聚在弹簧106中的扭矩促动张紧器臂件102随着弹簧恢复其卷绕状态而沿张紧方向T旋转。随着弹簧106恢复其卷绕状态，突起110压缩狭缝112并且恢复其原始形状。当处于其原始形状时，突起110由狭槽116接纳，允许套筒108沿径向收缩且与支撑部件114的内表面分开。因此，弹簧106与张紧器臂件102耦合，使得弹簧提供扭矩以沿张紧方向T促动张紧器臂件。

狭缝112在突起110中的位置是显著的。狭缝在套筒108中的位置和/或突起110的布置具有产生比皮带张紧器的一些应用所期望的更加非对称阻尼的可能。例如，如果狭缝112定位成关于突起110的中心成大约90度，则在套筒中产生270度的弧。当沿着使270度的扇区与支撑部件114的内表面径向接合的方向敲击时，与另一方向相比，在该方向上产生更大的阻尼。以此方式产生的过量的非对称阻尼不稳定且可能不可控而使得其不可取，尤其是当要求较低水平的阻尼时。通过将狭缝112定位在突起110的中央，在狭缝112关于突起110的任一侧上产生两个相等的弧，因此消除了产生过量的非对称阻尼的能力。

弹簧106是任意形状和/或构造的扭簧。在一个实施例中，扭簧是圆线弹簧。在另一实施例中，扭簧可以是方形或矩形弹簧或者方形或矩形盘簧。在另一实施例中，扭簧是平线(flatwire)弹簧。本领域技术人员将理解的是，这些各种扭簧可需要在张紧器内交替的弹簧端部接合点，从而提供牢固的附接，使得弹簧适当地卷绕和松卷以偏置臂件。

再次参考图2-3，弹簧106优选地具有：第一端107，其将弹簧106与张紧器臂件102耦合，特别是与臂件心轴104耦合；以及第二端109，其将弹簧106与罩118耦合。弹簧106的第一端107，如上所述，抵接或者被接纳在张紧器臂件102的第一抵接特征180中，如图4中最佳所示，以将张紧器臂件102与弹簧106耦合，使得张紧器臂件102沿卷绕方向W的旋转松卷弹簧且因此使得弹簧线圈的直径径向扩张。此后，松卷的扩张弹簧106的扭矩能够使张紧器臂件102沿张紧方向T旋转从而当沿卷绕方向W抬起张紧器臂件的力减小时张紧动力传递元件。由于弹簧106利用其扭矩来旋转臂件102，所以弹簧106朝向其原始位置反向卷绕，从而减小和/或去除来自套筒108的突起110的径向力，使得抵制张紧器臂件朝向皮带旋转的减小的摩擦阻尼或者基本上无摩擦阻尼发生。张紧器100的阻尼是非对称的。

弹簧106的第二端109同样抵接在位于罩118中的第二抵接特征(图5中的项182)上或者被接纳于其中。罩118中的第二抵接特征可以与第一抵接特征180相同或不同。优选的是，弹簧的第二端109是固定的，即，通过罩118保持固定，罩118相对于臂件102是固定的。因而，罩118中的第二抵接特征应被构造为保持弹簧106的第二端109固定。

图1-3的罩118可以包括大致居中定位的孔134，用于接纳紧固件25’，诸如螺栓、螺钉、锚定或其他用于将罩固定到张紧器上的紧固件。然而，紧固件25’是任选的，因为可能还有其他本领域技术人员已知用来将罩118附接和/或固定到张紧器上的手段。孔134可以沉孔(countersunk)到罩的上表面135中以接纳紧固件的头部。

罩118还可以包括从其向外延伸的凸片136。凸片136可以为L型且包括从罩118的外周边大致水平地向外延伸的臂件138和从臂件138的与罩周边相对的端部大致垂直向下延伸的凸缘139。在罩的底侧137上，用于接纳弹簧106的一端的第二抵接特征可以形成在其中或其上面。轨道192可以凹陷到罩的底侧137中用于接纳弹簧106，且可以限定抵接特征的至少部分且远离其延伸。轨道192优选地匹配弹簧106的弯曲度或形状。在一个实施例中，罩118可以包括多于一个的凸片136，并且凸片可以将罩118固定到臂件102和/或支撑部件114上。

在图5-6所示的另一实施例中，通常表示为118’的罩具有到枢轴144的花键附接件。枢轴144具有与枢轴与空腔143的闭合端160和孔145的接合处相对的花键端部186。花键端部186提供了支撑部件114与罩118’之间的匹配连接。要与花键端部186匹配，罩118’具有旋钮188，旋钮188包括交替的脊状部194和凹槽196的内部构造。通过旋钮188与枢轴144的花键端部186的连接，将罩118’保持固定。

罩118’可以包括大致居中定位的孔134’，其定位成贯通旋钮188的中央。罩118’还可以包括凹陷到其底侧137’中的轨道192’。轨道192’被定形成匹配扭簧106的形状，特别是弹簧的包含弹簧106的第二端109以及从其延伸出的第一线圈的至少部分的部分。轨道192’还可以限定抵接特征182的部分，弹簧的第二端109的切口端抵靠抵接特征182与其直接接触。轨道192’可以具有位于弹簧106的第二端109近侧的在其中延伸的突起190以辅助将第二端109保持在罩中的适当位置上。第二抵接特征182可以类似于上述的抵接特征。

参考图8，通常表示为100’的张紧器的另一实施例包括单个突起110，其定位成关于第一抵接特征180成大约30度(角θ)，优选地，从狭缝112处单一突起110的中心测得，并且包括定位成关于第一抵接特征180成90度或180度或者在90度与180度之间的角度的弹簧支撑件800。如图8中所示，这些位置的度数是沿逆时针方向测得的，因为弹簧在其松卷时扩张而与单一突起110和弹簧支撑件800相接触。如果弹簧要反向，则单一突起110和弹簧支撑件800的位置可以为与第一抵接特征180相同的度数，但是在顺时针方向上。

弹簧支撑件800附接到臂件心轴104上或者为臂件心轴104的一体的部分且从其内表面延伸到由其限定的弹簧106所在的空腔中。当弹簧106沿箭头814所示的方向松卷(即，扭矩增加)时，其自然地沿关于第一抵接特征180成90度的方向沿径向向外扩张。随着弹簧106扩张，其最终将通过与弹簧支撑件800接触而被约束而不进一步松卷。弹簧106与弹簧支撑件800的接触对弹簧支撑件800施加力，该力等于来自弹簧的最大力量。由于存在弹簧支撑件800，单一突起110受到来自弹簧106的小于施加到弹簧支撑件800上的最大力量的力。弹簧支撑件800的位置影响施加到单个突起110上的力的量且最终影响由套筒108提供的阻尼量。要对此进行测试，弹簧支撑件被放置在臂件心轴的内表面上相隔15度的七个不同位置上，如下表1所列的。

位置	关于第一抵接特征180的角度
		1	90
2	105
		3	120
4	135
		5	150
6	165
		7	180

虽然在上文所列的七个位置上测试弹簧抵接件800，弹簧支撑件800的位置不限于这些。弹簧支撑件800可以位于关于第一抵接特征180成90度的第一位置802、关于第一抵接特征180成180度的第二位置804或者在它们之间的任意单个位置，无论是按度数的增量、度数的一半或其分数。随着弹簧支撑件800从位置1移至位置7，弹簧106能够楔在弹簧支撑件800与单个突起110之间，产生弹簧106朝向突起110的挤压且增大了作用于突起上的力，这增加了张紧器100’的阻尼输出，大致如图9所示的。

测试结果呈现于图9-11中。图9是在弹簧支撑件800的每个位置上的以英寸-磅计量的阻尼变化的曲线图。较少量的阻尼，这是具有单个突起110的套筒108的期望目标之一，是在位置1至位置4和位置7上实现的。较少量的阻尼，这是所期望的，必须针对扭矩变化和弹簧比率变化来进行评估以判定将弹簧支撑件800放置在哪。参见图10，弹簧支撑件800的位置，从位置1到位置7，减小张紧器的扭矩。随着弹簧支撑件800的位置变得距突起110的距离更远，弹簧106能够进一步旋转而偏离张紧器的中心线，这影响了张紧器的扭矩。图11所示的弹簧比率随着弹簧支撑件的位置而变化。弹簧比率在位置6上具有最大值。考虑到全部三个变量以及提供较少量阻尼的期望，选择90度与135度之间的位置，优选地为90度和105度。在这些位置上，提供较少的阻尼，以及弹簧朝向突起110的较小量挤压。

此处的张紧器提供较少的、可调的阻尼水平。在一个实施例中，张紧器是高偏离量张紧器，有时称为“Zed”型张紧器。此处，作用于皮带上的带轮的径向中心平面横向上偏离张紧器的臂件绕其振动的枢轴的旋转轴。存在于这些Zed张紧器上中的轴向力也通过与套筒凸缘113接触而产生摩擦阻尼。该轴向力需要整体调节张紧器内的阻尼，例如减小径向阻尼量。对高偏离量张紧器的阻尼量的控制是有利的，因为在应用于带轮上时在这些张紧器中需要较大量的轴向力来抵消由轮毂负载产生的不平衡状态。

在附图中以及上文描述的本发明的实施例是在随附权利要求范围内的若干实施例的示范。可预想，利用所公开的方法可以产生张紧器的若干其他构造。简言之，申请人意在从中发出的专利的范围仅由随附权利要求的范围来限制。

Claims (20)

1.一种张紧器，包括：

臂件，其能够绕第一轴线旋转，所述臂件包括臂件心轴，所述臂件心轴具有贯通其一部分的窗口；

套筒，其具有突起，其中所述套筒包括纵向狭缝，该纵向狭缝允许径向扩张且将所述突起分割成第一部分和第二部分；

弹簧，其与所述臂件耦合，促动所述臂件绕所述第一轴线旋转而与环形动力传递元件张紧接合；

其中所述套筒围绕所述臂件心轴且定位成使所述突起延伸穿过所述臂件心轴的窗口；

其中所述弹簧被定位成随着所述臂件沿与张紧接合方向相反的方向旋转而径向扩展从而与所述套筒的所述突起相接触，使得所述套筒相对于所述臂件心轴被沿径向向外促动以提供摩擦阻尼。

2.如权利要求1所述的张紧器，其中所述套筒包括套管，所述套管包括所述狭缝和所述突起且包括从所述套管的一端向外延伸的凸缘。

3.如权利要求2所述的张紧器，其中所述套筒的所述套管为大致筒状的。

4.如权利要求2所述的张紧器，其中所述臂件心轴具有固定直径。

5.如权利要求1所述的张紧器，其中所述臂件包括绕第二轴线可旋转地安装的带轮，所述第二轴线与所述第一轴线间隔开且平行。

6.如权利要求1所述的张紧器，还包括容纳所述弹簧、所述臂件心轴和所述套筒的支撑部件，所述套筒邻近所述支撑部件，所述臂件心轴在所述弹簧与所述套筒之间。

7.如权利要求6所述的张紧器，其中所述弹簧的径向扩张摩擦促动所述突起的第一部分和第二部分而与所述窗口摩擦接合且促动所述套筒与所述支撑部件摩擦接合从而提供摩擦阻尼。

8.如权利要求6所述的张紧器，其中所述支撑部件是固定的且包括限定所述第一轴线的轴，其中所述臂件可旋转地安装到所述轴上。

9.如权利要求1所述的张紧器，还包括罩，所述罩将所述弹簧封套在所述张紧器内，并且所述弹簧具有与所述臂件耦合的第一端和与所述罩耦合的第二端。

10.如权利要求9所述的张紧器，其中所述罩包括弹簧抵接特征，所述臂件心轴的窗口定位成关于所述弹簧抵接特征成30度，其中所述臂件心轴还包括弹簧支撑件，所述弹簧支撑件定位成当其径向扩张时接触所述弹簧且定位成关于所述弹簧抵接特征成90度或180度或者90度至180度之间的角度。

11.如权利要求10所述的张紧器，其中所述弹簧支撑件处于关于所述弹簧抵接特征成90度或105度或90度与105度之间的位置上。

12.一种张紧器，包括：

支撑部件，其包括限定第一轴线的轴；

臂件，其包括臂件心轴，所述臂件心轴安装到所述轴上以便所述臂件绕所述第一轴线可旋转移动，所述臂件心轴限定空腔且具有通往所述空腔的窗口；

套筒，其具有能够被接纳在所述臂件心轴的窗口中的突起，其中所述套筒在所述支撑部件和所述臂件之间，所述突起被接纳在所述窗口中，并且其中所述套筒包括纵向狭缝，所述纵向狭缝允许径向扩张且将所述突起分割成第一部分和第二部分；

弹簧，其被接纳在所述臂件心轴的空腔内且与所述臂件耦合，促动所述臂件绕所述第一轴线旋转而与动力传递元件张紧接合，所述弹簧定位成随着所述臂件沿与张紧接合方向相反的方向旋转而径向扩张从而与所述套筒的所述突起相接触，使得所述突起的所述第一部分和第二部分被促动而与所述窗口摩擦接合，并且所述套筒被相对于所述臂件心轴沿径向向外促动而与所述支撑部件摩擦接合从而提供摩擦阻尼。

13.如权利要求12所述的张紧器，其中所述套筒包括大致筒状的套管，所述套管包括所述狭缝和所述突起并且包括从所述套管的一端向外延伸的凸缘。

14.如权利要求12所述的张紧器，其中所述臂件心轴具有固定直径。

15.如权利要求12所述的张紧器，其中所述臂件包括绕第二轴线可旋转地安装的带轮，所述第二轴线与所述第一轴线间隔开且平行。

16.如权利要求12所述的张紧器，还包括罩，所述罩将所述弹簧封套在所述张紧器内，并且所述弹簧具有与所述臂件耦合的第一端和与所述罩耦合的第二端。

17.如权利要求12所述的张紧器，其中所述臂件心轴包括大致筒状的套管，所述套管具有开口的第一端和部分底部，所述部分底部限定了与所述第一端相比具有较小开口的开口的第二端。

18.如权利要求17所述的张紧器，其中所述窗口延伸贯通所述套管且进入所述部分底部，使得所述套筒可以在所述臂件心轴上滑动。

19.如权利要求16所述的张紧器，其中所述罩包括弹簧抵接特征，所述臂件心轴的窗口定位成关于所述弹簧抵接特征成30度，其中所述臂件心轴还包括弹簧支撑件，所述弹簧支撑件定位成当其径向扩张时接触所述弹簧且定位成关于所述弹簧抵接特征成90度或180度或者90度至180度之间的角度。

20.如权利要求19所述的张紧器，其中所述弹簧支撑件处于关于所述弹簧抵接特征成90度或105度或90度与105度之间的位置上。