CN105264267A - 具有改进阻尼的张紧器 - Google Patents

Abstract

在一方面，提供了用于将发动机上的环状驱动构件张紧的张紧器，该张紧器包括：基部，该基部安装至发动机；张紧器臂，该张紧器臂枢转地连接至基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动；带轮，该带轮可旋转地安装至张紧器臂以用于围绕与张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转；张紧器弹簧和阻尼构件。张紧器弹簧定位成将张紧器臂迫压至环状驱动构件中。弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部。第一螺旋端部定位成通过基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力，并且第二螺旋端部定位成通过张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面传递力。阻尼构件定位成与张紧器弹簧处于环绕的关系。阻尼构件包括弹簧力调节构件，该弹簧力调节构件具有第一端部面和与第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面。阻尼构件包括：第一部分，该第一部分包括弹簧力调节构件并且基本上为刚性的；以及至少一个第二部分，所述至少一个第二部分与第一构件相邻并且柔性地连结至第一构件。弹簧力调节构件定位在弹簧端部中的一个弹簧端部与位于基部和张紧器臂中的一者上的弹簧端部力传递表面中的一个弹簧端部力传递表面之间。阻尼构件在张紧器臂相对于基部的枢转运动期间与基部和张紧器臂中的另一者摩擦地接合。

Description

具有改进阻尼的张紧器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年5月14日提交的美国临时专利申请No.61/822,914的权益，该申请的全部内容通过参引并入本文，就像在文中详细地全面阐释一样。

技术领域

本公开内容涉及用于环状驱动构件比如带的张紧器，并且更特别的涉及具有阻尼元件的张紧器。

背景技术

在现有技术中周知的是用于环状驱动构件比如带的张紧器。有用的是提供具有一些形式阻尼的张紧器，以便当张紧器受到张紧的带中的振动时阻止在张紧器中产生共振。由于由一些张紧器提供的阻尼量不足以在较宽范围的情况下防止共振，所以通常需要改进阻尼。

另外，已经发现，由于在张紧器的静止部分与枢转部分之间的衬套中的出现不均匀磨损，所以一些张紧器经受过早失效。有益的是解决衬套中的不均匀磨损的问题。

发明内容

在一方面中，提供了用于张紧发动机上的环状驱动构件的张紧器，该张紧器包括：基部，该基部安装至发动机；张紧器臂，该张紧器臂枢转地连接至基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动；带轮，该带轮可旋转地安装至张紧器臂以用于围绕与张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转；张紧器弹簧和阻尼构件。张紧器弹簧定位成将张紧器臂迫压至环状驱动构件中。弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部。第一螺旋端部定位成通过位于基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力，并且第二螺旋端部定位成通过张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面传递力。阻尼构件定位成处于环绕张紧器弹簧的关系。阻尼构件包括弹簧力调节构件，该弹簧力调节构件具有第一端部面和与第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面。阻尼构件包括：第一部分，该第一部分包括弹簧力调节构件并且基本上为刚性的；以及至少一个第二部分，所述至少一个第二部分与第一构件相邻并且柔性地连结至第一构件。弹簧力调节构件定位在弹簧端部中的一个弹簧端部与弹簧端部力传递表面中的位于基部和张紧器臂中的一者上的一个弹簧端部力传递表面之间。阻尼构件在张紧器臂相对于基部的枢转运动期间与基部和张紧器臂中的另一者以摩擦的方式接合。

在一方面中，提供了用于将发动机上的环状驱动构件张紧的张紧器，其包括：基部，该基部安装至发动机；张紧器臂，该张紧器臂枢转地连接至基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动；带轮，该带轮可旋转地安装至张紧器臂以用于围绕与张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转；张紧器弹簧和阻尼构件。张紧器弹簧定位成将张紧器臂迫压至环状驱动构件中。弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部。第一螺旋端部定位成通过位于基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力，并且第二螺旋端部定位成通过位于张紧器臂上第二弹簧端部力传递表面传递力。阻尼构件定位成与张紧器弹簧处于环绕的关系。阻尼构件包括弹簧力调节构件，弹簧力调节构件具有第一端部面和与第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面。弹簧力调节构件定位在第二螺旋弹簧端部与位于张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面之间。阻尼构件在张紧器臂相对于基部的枢转运动期间与基部以摩擦的方式接合。螺旋弹簧包括多个弹簧圈，并且其中，弹簧圈中的与弹簧的第二螺旋端部邻近的一个弹簧圈接合张紧器臂上的弹簧接合唇状部段，使得在使用中，在弹簧的第二端部与弹簧力调节构件的第一端部面之间施加有端部力，并且在弹簧接合唇状部段与弹簧圈的径向外侧面之间施加有侧向力，并且侧向力基本上与端部力相反。张紧器臂经由衬套枢转地连接至静止构件。由衬套作用在张紧器臂上的用于支承张紧器臂的反作用力在衬套上大致轴向地居中。在一些实施方式中，阻尼构件的包括弹簧力调节构件的部分不需要是刚性的。

附图说明

现在将参照附图，仅通过示例描述本公开内容，在附图中：

图1和图2为根据现有技术的张紧器的俯视图和侧视图；

图3a和图3b为根据本发明的实施方式的张紧器的俯视图和侧视图，其中，图3b为沿图3a中的截面线3b-3b截取的截面图；

图4为在图3a和图3b中示出的张紧器的立体分解图；

图5为在3a和图3b中示出的张紧器的一部分的俯视图，其图示了作用在张紧器的选定元件上的一些力；

图5a和图5b为特定情况下的图5中示出的力的图示；

图6a和图6b为根据本发明的另一实施方式的张紧器的俯视图和侧视图，其中，图6b为沿着图6a中的截面线6b-6b截取的截面图；

图7为在图6a和图6b中示出的张紧器的立体分解图；

图8和图8a为在图6a和图6b中示出的张紧器的一部分的俯视图，其图示了作用在张紧器的选定元件上的一些力；

图9a和图9b为在图6a和图6b中示出的张紧器的一部分的侧视图，其图示了作用在张紧器的选择的元件上的一些力；

图10a至图10f示出了用于作为图3a和图3b中示出的张紧器的一部分的阻尼构件的替代性结构；

图11a为图示了由图1和图2中示出的张紧器产生的转矩的曲线图；以及

图11b为图示了3a和图3b中示出的张紧器产生的转矩的曲线图。

具体实施方式

参照根据现有技术的图1和图2，图1和图2示出了从张紧器10中选择的元件，该张紧器10用于保持带12中的张力，该带12由位于内燃发动机(未示出)上的发动机曲轴(未示出)驱动。张紧器10包括：基部(未示出)，该基部通常安装至发动机；张紧器臂14，该张紧器臂14可围绕臂枢转轴线Aa相对于基部枢转；带轮16，该带轮16可在张紧器臂14上围绕带轮轴线Ap旋转；张紧器弹簧18，该张紧器弹簧18沿选定的方向迫压张紧器臂14，该方向在图1中示出的视角为逆时针方向；以及阻尼构件20。在图1中，仅示出了张紧器弹簧的一部分。张紧器弹簧18可以例如为螺旋扭转弹簧，该螺旋扭转弹簧具有第一端部(未示出)和第二端部22，该第一端部接合基部上的第一端部接合表面，该第二端部22接合臂14上的第二端部接合表面23。带12将轮毂载荷施加至带轮16，该带轮16沿第一方向迫压臂14，该第一方向为使弹簧18所储存的势能增大的方向(在图1中示出的视角为顺时针的)。第一方向由箭头D1示出。弹簧18抵消由带12施加的轮毂载荷并且沿着与第一方向相反的第二方向迫压张紧器臂14，并且该第二方向为使弹簧18所储存的势能减小的方向。第一方向还可以被称为弹簧卷绕方向，并且第二方向还可以被称为弹簧释放方向或弹簧复位方向。阻尼构件20将摩擦力施加至张紧器臂14的运动，该摩擦力抵抗张紧器臂14的运动，以阻止在带12处的振动在张紧器臂12中产生共振。

图1示出了张紧器弹簧18的包括第二端部22的一部分和阻尼构件20的自由体受力图。如图1中可以观察到的，在弹簧18的端部22上作用有力Fa。该力为由带12沿着第一方向拉动臂14的力。力Fa可以被称作臂力。由于该力Fa，弹簧18径向地打开并且将阻尼构件20驱动至基部的套筒部的内表面24中。通过基部的套筒部对阻尼构件20的外表面(以26示出)施加反作用力。反作用力示出为N并且与阻尼构件20的外表面26正交。法向力N相对于力Fa具有较小的角度。由于阻尼构件与基部的套筒部在施加有力N的位置处接合，因此存在由内部表面24和阻尼构件20所施加的合成摩擦力t。如周知的，在基部与阻尼构件20之间的摩擦力直接地取决于施加在基部与阻尼构件20之间的法向力N。当臂14和示出的弹簧部一起处于平衡的状态时，摩擦力t、法向力N和臂力Fa之和为零。施加至张紧器弹簧部的力矩M抵消由力Fa和N合成的净力矩，其中，净力矩由在两个力Fa和N之间的距离产生(距离以L2示出)。

图2示出了张紧器臂14和带轮16的自由体受力图。轮毂载荷以Fh示出。第二端部接合表面23上的端部22的力为Fa。衬套载荷Fbush被施加在衬套27之间，该衬套27存在于张紧器臂14的轴部28与基部的内部套筒部(未示出)之间。衬套27以点划线的方式示出从而以透明的形式呈现以使轴部28变得清楚。如能够观察到的，衬套载荷Fbush作用在衬套27上的相对低的区域上以便与力Fp和Fa产生平衡。这会导致衬套27上的局部磨损，这最终会导致张紧器臂14的运动摇晃(wobble)。这最后导致张紧器10的失效。

在一些应用中，有利的是提供能够具有用于抵抗张紧器臂14的运动的相对较高量的阻尼(即，较大的摩擦力)的张紧器。还理想的是提供如下张紧器：该张紧器在衬套27上提供更均匀的磨损。

在图11a中示出的曲线图提供了曲线50，该曲线50表示在臂14处于给定的角度位置处张紧器臂14中产生的转矩。曲线50的上部(在50a处示出)示出了当臂14沿第一方向或弹簧卷绕方向移动时产生的转矩。曲线50的下部(以50b示出)示出了当臂14沿第二方向或弹簧释放方向移动时产生的转矩。

参照图3a、图3b、图4和图5，这些图示出了根据本发明的实施方式的张紧器100。该张紧器100相对于张紧器10具有增强的阻尼。张紧器100包括基部113、张紧器臂114、带轮116、张紧器弹簧118、阻尼构件120和衬套127。基部113具有内套筒113a和外套筒113b。基部113还包括安装特征117(例如，孔)，该安装特征117用于以周知的方式(例如，经由螺纹紧固件，该螺纹紧固件穿过孔至发动机缸体中的对应的孔中)将基部113安装至静止构件比如发动机缸体(在图3a中以115示出)。

张紧器臂114包括轴114a，该轴114a在基部113的中央孔113c内围绕张紧器臂枢转轴线Aa枢转。衬套127提供了在轴114a与基部113的中央孔壁113d之间的选定的滑动量。换言之，衬套提供了在轴114a与中央孔壁113d之间的选定(优选地低的)的摩擦量。

带轮116能够围绕与轴线Aa间隔开的带轮轴线Ap在张紧器臂114上旋转。带轮116接合带12。带轮116可以替代性地为用于接合作为带的替代的任何其他合适的环状驱动构件的任何其他合适的环状驱动构件接合构件。

带轮116经由带轮紧固件123(例如，肩部螺栓)安装至张紧器臂114。防尘罩125覆盖带轮116并且也通过紧固件保持就位。为了简洁起见，在图3b中的截面图中未示出带轮116，但是图3b中示出了张紧器100的其他部件。

张紧器弹簧118作用在基部113与臂114之间并且将张紧器臂118沿弹簧释放方向(至带12的方向)偏置，以抵消由带12在带轮116上施加的载荷。弹簧118具有第一端部118a(图4)和第二端部118b(图5)并且可以为螺旋扭转弹簧，该螺旋扭转弹簧具有在第一端部118a与第二端部118b之间的多个圈118c。张紧器弹簧118具有径向外表面118d。第一端部118a经由第一弹簧端部力传递表面119接合基部113，该第一弹簧端部力传递表面119定位成将力传递至弹簧118以及从弹簧传递力。在该示例中，第一端部118a与力传递表面119之间的接合是直接的。第二弹簧端部118b经由第二弹簧端部力传递表面121与臂114接合。如下文描述的，这种接合是间接的。

阻尼构件120可以为任何合适的类型的阻尼构件。例如，在示出的实施方式中，阻尼构件120包括结构支承构件120a和摩擦构件120b，该摩擦构件120b沿径向方向位于结构构件120a的外侧并且牢固地安装至结构支承构件120a(例如，通过包覆模制)。在结构支承构件120a和摩擦构件120b之间的连接可以如于2012年10月26日提交的PCT公开WO2013/059929中公开的实施方式中的任一实施方式所述，该公开的全部内容并入本文。结构构件120a提供了强度并且支承摩擦构件120b。摩擦构件120b在与外套筒部113b滑动接触期间提供了选定的摩擦系数。结构支承构件120a可以是例如金属的(例如，合适的钢)。摩擦构件120b可以为聚合物的(例如，未过滤的尼龙(unfillednylon))。在摩擦构件120b中可以设置有碎片通道129，以有助于清理在摩擦构件120b与基部113的围绕式套筒部113b之间移动的碎片。

应当理解的是，阻尼构件120构造成允许径向膨胀使得阻尼构件120的部分(或全部)可以与基部113的围绕式外套筒部113b接合以在它们之间产生摩擦。在示出的结构中，通过将阻尼构件120形成为C形形状(即，具有未延伸通过完整360度的角度形状)而可以允许径向膨胀。例如，阻尼构件120可以延伸通过近似320度，或延伸通过一些其他合适的角度范围。

具有作为阻尼构件120的一部分的弹簧力调节构件130。弹簧力调节构件130具有第一端部面130a和第二端部面130b，该第一端部面130a由弹簧118的第二端部118b抵接，并且第二端部面130b自身抵接第二弹簧端部力传递表面121。在操作期间，力经由弹簧力调节构件130在弹簧118的第二端部118b与张紧器臂114之间传递。由于销接(pinned)在弹簧118的第二端部118b与在臂114上的力传递表面121之间，因此弹簧力调节构件130和阻尼构件120总体上与张紧器臂114和弹簧118的第二端部118b成角度地移动。阻尼构件120的外表面在图3b中以126示出并且能够与基部113的外套筒113b的示出为128的内表面接合。由于基部113是静止的，因此当臂114在基部上具有相对运动时(由于带张力变大或变小)，则在阻尼构件120与基部113之间具有对应的相对运动。这种相对运动提供在臂114与基部113之间的滑动并且因此提供在臂114与基部113之间的摩擦，这抑制了臂114的运动。

阻尼构件120可以在周向方向上被分成两部分，即，第一周向阻尼构件部分191和两个第二周向阻尼构件部分192。第一周向阻尼构件部分191包括弹簧力调节构件130并且可以是相对刚性的。第二周向阻尼构件部分192可以被柔性地连结至第一部分191。在示出的实施方式中，第二部分192自身沿着其周向长度为柔性的(即，非刚性)。而且，在示出的实施方式中，存在两个第二部分，这两个第二部分在第一部分191的一侧上设置一个。替代性地，可能的是提供如下阻尼构件120：其中，存在仅一个第二部分192(例如，如在图10b中所示)。替代性地，可能的是提供如下实施方式：该实施方式具有刚性第一部分191(具有弹簧力调节构件)并且具有至少一个第二部分192，所述至少一个第二部分192柔性的连结至第一部分191(例如，通过在两个部分之间的活动铰链)，但第二部分192自身为刚性的。

如图5中最佳观察到的，弹簧力调节构件130的存在将弹簧118的第二端部118b的位置从弹簧端部118b与臂114上的表面121直接接合的位置改变至如下位置：在该位置中，弹簧端部118b(经由表面130a)至阻尼构件130的力的至少分量的方向与由张紧器臂114(经由表面130b)施加至阻尼构件130的力的方向相同。将指出的是，经由表面130a和130b传递至阻尼构件130的力(分别以Fb和Fa示出)沿着与表面130a和130b正交的方向传递。因此，由于表面130a和表面130b沿相同的方向至少部分地面对，则由弹簧端部118b和力传递表面121所施加在表面130a和表面130b上的力至少部分地叠加。在所示出的实施方式中，表面130a和表面130b具有大致120度的选定角度的间隔，然而，表面130a和表面130b可以具有其他角度间隔。例如，大约180度的间隔可以是有利的，因为表面130a和表面130b是平行的，并且结果是，力Fa和Fb被完全叠加由于力Fa和Fb沿相同的方向定向。因此，法向力N1将是大的，因为法向力N1会抵消两个力Fa和Fb之和。然而，介于大约90与180度之间的间隔仍然是有利的。小于90度(但大于0度)的间隔仍是有利的，但可能没有在大约90至大约180度的范围中的间隔有利。大于大约180度但小于270度的间隔仍是有利的，但可能没有在大约90至大约180度的间隔有利。这部分地取决于阻尼构件120的整体扫掠角度，并且取决于是否具有足够的空间用于使弹簧118接合阻尼构件120的可利用的部分以充分地实现摩擦力t2。

图5为自由体受力图。首先，其描述了关于作用在阻尼构件120上的力。此后，描述了关于作用在弹簧118的端部(即，包括第二端部118b的端部)上的力。

由于在带12中的张力，因此由张紧器臂114在弹簧力调节构件130(阻尼构件120的一部分)的表面130b上施加了力Fa。弹簧端部118b在阻尼构件120的表面130a上施加了力Fb。这些力将阻尼构件120的外表面126(图3b)的一部分(以126a示出)驱动成与基部113的外套筒部113b的内表面(以128示出)接合。作为反作用力，外套筒部113b在阻尼构件120上施加力N1。另外，由于在阻尼构件120与基部113之间的滑动接触，因此在阻尼构件120与基部113之间施加有摩擦力(即，阻尼力)。该摩擦力以t1示出并且取决于法向力N1的量值(和阻尼构件120与基部113之间的摩擦系数)。力N1和t1是正交的并且可以一起称为力F1(该力F1是两个力N1和t1的矢量之和)。

因为力Fb和Fa至少在某些程度上是叠加的，因此法向力N1比图1中示出的现有技术的张紧器的法向力相对更大。因此，所产生的摩擦力(即，阻尼力)t1大于在图1中示出的张紧器中产生的力。图5a示出了力Fa、Fb和F1。将指出的是，在平衡状态中，作用在阻尼构件120上的这些力的矢量和将叠加为零。这在图5a中以图示示出。

从另一视角观察，如果将力传递表面121用作为用于阻尼构件120的第一部分191的枢转点，则将观察到力Fb在第一部分191上产生特定力矩，该力矩被法向力N1抵消。考虑到力Fb的力臂大于法向力N1的力臂(相对于枢转点，该枢转点为力传递表面121)，为了平衡，法向力N1的量值必须以成比例的方式大于力Fb的量值。因此，法向力N1与力Fb相比被“放大”。由于大的法向力N1，在阻尼构件120与基部113之间的接合面处产生的摩擦力是相对大的。然而，基于第一周向部分191的刚性特质，在一定程度上可以预测所描述的由弹簧端部力Fb和法向力N1所提供的力矩之间的平衡观点。与之相比的，例如，其上具有摩擦表面的带构件(例如，带制动器)上的力的致动将在带的基本整个长度上压靠在该表面上，期望抵靠该表面产生摩擦。

另外，将指出的是，存在反作用力，该反作用力等于由阻尼构件120施加在弹簧118的第二端部118b上的力Fb并且与该力Fb相反。该力在图5中示出为Fb’。该力将弹簧118驱动至阻尼构件120的另一部分，从而将阻尼构件120的外表面126的另一部分(以126b示出)驱动成与基部113的外套筒部113b的内表面128(图3b)的另一部分接合。因此，由基部113的外套筒113b在阻尼构件120上施加另一反作用力。反作用力以N2示出并且与阻尼构件120正交。该力还导致由基部113施加在阻尼构件上的摩擦力(即，阻尼力)，该摩擦力以t2示出。摩擦力t2取决于法向力N2和在阻尼构件120与基部113之间的摩擦系数。力N2和t2是正交的并且可以一起被称为力F2(该力F2为两个力N2和t2的矢量之和)。在弹簧118中存在力矩M，该力矩M抵消由力Fb’和F2产生的净力矩。

图5表示当张紧器臂114沿着选定方向(即，处于第一方向或弹簧卷绕方向的逆时针方向)移动时作用在阻尼构件120上的力。张紧器臂114的第一方向由箭头D1示出。弹簧释放方向或第二方向与第一方向相反(即，该方向为顺时针方向)。当带12中的张力增大时，张紧器臂114沿第一方向D1发生运动。在臂114的这种运动期间，摩擦力沿图5中示出的方向作用。然而，当带张力减小时，臂114将沿弹簧释放方向或第二方向旋转，这使得多个力改变并且对于摩擦力t1和t2而言完全改变方向。图5b表示当臂114沿第二方向移动时的力F1、Fa和Fb。

图11b示出了曲线150，该曲线150表示针对臂114的给定的角度位置在臂114上产生的转矩。如能够观察到的，曲线部150a示出在臂沿第一方向运动期间所产生的转矩比在图11a中的部分50a所产生的转矩更大。而且，曲线部150b示出了在臂沿弹簧释放方向运动期间所产生的转矩比在图11a中的部分50b产生的转矩更小。与曲线部50a与50b之间的较小的差值相比，在上曲线部150a与下曲线部150b之间的较大的差值总体上是有利的，并且指示了臂114沿第一方向的运动的相对高的阻尼，以及对臂114沿弹簧释放方向的运动具有相对小的阻力，这有助于在发动机操作期间保持带轮116与带12接触。

弹簧力调节构件130可以以任何合适的方式结合至阻尼构件120中。例如，如图4和图5中所示，弹簧力调节构件130可以通过如下方式提供：通过在可选的聚合物摩擦构件120b中模制径向向内的突出部140，并且通过将可选的金属结构支承构件120a的凸部141、142、143和144冲压和交叠以保持突出部140和分布载荷，并且防止了通过弹簧118的端部118b和位于臂114上的力传递表面121对突出部140进行刮磨或其他机械损伤。

在图10a至图10f中示出了用于弹簧力调节构件130的替代性结构。如图10a中示出的，弹簧力调节构件130可以直接地形成(例如，通过铸造、机械加工或任何其他合适的成型方法)为结构支承构件120的一部分。在图10b中示出的实施方式中，结构支承构件120a自身由两件组成，即第一支承件171和相邻的第二支承件172，该第一支承件171包括弹簧力调节构件130并且可以由成型过程——比如铸造或机械加工——制成，该相邻的第二支承件172由金属片材制成。位于第二支承件172上的凸部173可以被冲压和径向地向内弯曲以坐置在弹簧力调节构件130的端部处并且有效地作用为弹簧力调节构件130的表面130a或130b。在图10c中示出的实施方式中，结构支承构件120a可以由金属片材制成，并且可以具有唇状部181，该唇状部181形成为大致半圆筒形通道。合适的元件182(例如，金属材料的部段)可以插入至通道中以填充该通道并且防止金属片材的塌陷。如图10d中所示，位于金属片材结构支承构件120a上的唇状部145可以被压紧以在不需要独立的插入构件情况下直接地形成弹簧力调节构件130。如图10e中所示，位于金属片材结构支承构件120a上的唇状部(以146示出)可以形成有以周向排列延伸的多个孔147。这些孔147为唇状部146的材料提供了用以根据需要弯曲和移动空间来调节唇状部146的折叠，以在不需要附加的部件比如部段142的情况下形成弹簧力调节构件130，从而排除了插入构件的需要。如图10f中所示，在148处示出的唇状部可以朝上翻以形成通道。凸部149可以从示出为150的主周向部冲压出并且可以被径向地向内弯曲以与唇状部的边缘151交叠。

虽然已经示出了阻尼构件120可以定位成被销接在第二弹簧端部118b与位于臂114的力传递表面121之间并用于使阻尼构件120与张紧器臂114一起移动且与基部113以摩擦的方式接合，但替代性地可能提供如下实施方式：其中，阻尼构件120被销接在第一弹簧端部118a与位于基部113上的力传递表面119之间，并且用于使阻尼构件120与张紧器臂114的壁以摩擦的方式接合。在这种实施方式中，基部113可以具有相对短的外套筒113b，同时张紧器臂114可以具有定位成用以接合阻尼构件120的相对长的套筒。

参照图6a至图9b，其示出了根据本发明的另一实施方式的张紧器200。张紧器200可以与张紧器100类似，并且相似的部件可以通过相似的附图标记表示但以2而不是以1打头。因此，元件214可以与元件114相似，元件216可以与元件116相似。下文描述相似的部件之间的差异。

张紧器200包括：基部213，该基部213包括内套筒213a和外套筒213b，并且该基部213可安装至发动机(未示出)；张紧器臂214，该张紧器臂214围绕臂轴线Aa枢转；带轮216，该带轮216在张紧器臂214上可围绕带轮轴线Ap旋转；张紧器弹簧218；以及阻尼构件220，该阻尼构件220包括结构支承构件220a和摩擦构件220b。

张紧器臂214包括延伸穿过基部213的中央孔213c的轴214a。衬套227提供了在轴214a与基部113的示出为213d的中央孔壁之间的选定的可滑动量。换言之，衬套227提供了在轴114a与中央孔壁213d之间的选定的(优选地低的)摩擦量。

带轮216经由带轮紧固件223(例如，肩部螺栓)安装至张紧器臂224，该带轮紧固件223还将防尘罩225保持就位以覆盖带轮216。

张紧器弹簧218具有第一端部218a(图7)和第二端部218b(图5)，该第一端部218a经由第一弹簧端部力传递表面219与基部113接合，该第二端部218b经由第二弹簧端部力传递表面221并且以如下方式经由弹簧力调节构件230与臂214间接地接合，该方式与经由弹簧力调节构件130接合在弹簧端部118b与力传递表面121之间的方式相似。弹簧力调节构件230为阻尼构件220的一部分并且可以在结构上与弹簧力调节构件130相似。弹簧力调节构件230具有第一端部面230a和第二端部面230b，该第一端部面230a由弹簧218的第二端部218b抵接，并且第二端部面230b自身抵接第二弹簧端部力传递表面221。

如特别地在图7和图8中观察到的，阻尼构件220与阻尼构件120(图5)相比覆盖更小的角度范围。因此，如在图8中示出的阻尼构件220的自由体受力图中所示的，阻尼构件220定位成并且定尺寸为与基部213的内套筒接合并且受到来自内套筒的反作用力N1(和摩擦力t1)，但是阻尼构件220不像在具有阻尼构件120的图5中的情况那样被弹簧218的端部接合以产生反作用力N2和t2。如图8中能够观察到的，摩擦力t1和与阻尼构件220正交的力N1抵消力Fa和Fb，该摩擦力t1为阻尼构件220通过与基部213(图6b)接合而作用在阻尼构件220上的摩擦力，其中，力Fa为由张紧器臂214作用在弹簧力调节构件230的端部面230b上的臂力，并且力Fb为由弹簧218的端部218b作用在端部面230a上的弹簧端部力。以与弹簧力调节构件130相似的形式，由弹簧力调节构件230的存在所导致的弹簧218的端部218b的重新定位使得力Fa和Fb被至少一定程度上的矢量叠加，这进而使得与图1中示出的张紧器10相比，法向力N1的量值增大。由于法向力N1的增大的量值，摩擦力t1(这取决于法向力N1的量值)大于图1中的摩擦力t。

虽然阻尼构件220可以被分成第一部分291和至少一个第二部分292(在该示例中，多个第二部分292)，但是第一部分291不一定必须为刚性的，尽管第一部分291优选的是刚性的。而且，将指出的是，第二部分292不需要为柔性的。在一些实施方式中，可以消除第二部分292，使得阻尼构件220仅包括一个部分(即，第一部分)。

如图6b至图9b中所示的，张紧器臂214可以包括弹簧接合唇状部段290，该弹簧接合唇状部段290从张紧器臂214的主体轴向地且周向地延伸，并且定位成距第二弹簧端部218b大约90度。弹簧接合唇状部段290与弹簧218接合并且更特别的与弹簧218的包括第二端部218b的最后的圈接合。图8a示出了包括弹簧端部218b的弹簧端部的自由体受力图。具有从弹簧力调节构件230施加在弹簧端部218b上的反作用力Fb’(反作用于由弹簧端部218施加在弹簧力调节构件230上的力Fb)。为了抵消该力Fb’或与力Fb’相反，具有由弹簧接合唇状部段290施加在弹簧218上的侧向力Fp。力Fp可以被称为侧向力，因为该力Fp被施加在弹簧的“侧部”上(即，以218c示出的径向外部面)，该力Fp与施加在弹簧218的端部218b上的力Fb’相反，并且可以称为端部力Fb)。图9a示出了张紧器臂214的自由体受力图。张紧器臂214导致从带12通过带轮216产生的力，该力为轮毂载荷(Fh)。另外，将理解的是，力Fa(图8)导致由弹簧力调节构件230施加在力传递表面221上的大小相等且方向相反的反作用力Fa’(图9a)。此外，将理解的是，由弹簧接合唇状部段290施加在弹簧218上的力Fp导致由弹簧218施加在弹簧接合唇状部段290上的反作用力Fp’。如图9a中所示的，这三个力(Fa’、Fp’和Fh)导致由衬套227施加在轴214a上的力Fbush。可以观察到的是，力Fbush基本上沿着衬套227的长度居中，这与如在图2中的衬套27的情况中力被施加在衬套227的轴向端部的附近的情况相比，在衬套227上产生相对更均匀的磨损。图9b示出了相同的力但是在俯视图中示出的。与张紧器10相比，在衬套227上的更均匀的磨损会导致更长的衬套寿命和用于张紧器200整体的更长的操作寿命。

因此，通过提供弹簧力调节构件230和弹簧接合唇状部段290的组合，与张紧器10相比能够增大阻尼力(摩擦力t1)并且与张紧器10相比更好地平衡衬套载荷Fbush。

在该公开内容中，示出的力图示性地表示为点载荷。然而，将理解的是，这些力以简化的方式被表示和处理但这些力实际上为分布的载荷。例如，在图5中示出的力N1由于阻尼构件120的第一部分191的刚性特质而在一定程度上被局部地分布。力N2也被局部地分布。

如图中所示，阻尼构件120和220可以为对称的，这允许无论哪个方向为弹簧卷绕方向都可以将这些阻尼构件在张紧器中使用。替代性地，阻尼构件120和220可以为非对称的，如由图10b中的阻尼构件120示出的。

将指出的是，由阻尼构件120和220提供的阻尼在一段时间内将保持大致恒定。这是因为当阻尼构件120或220磨损时，与阻尼构件接合的元件(例如，弹簧118或218)将仅移位了用以继续在阻尼构件120或220上施加力的所需的较小的量，从而根据情况在阻尼构件120或220与基部113或213之间产生摩擦。这与依赖与相邻部件的过盈配合以提供阻尼力的阻尼构件相比是一种改进。在那些情况下，当阻尼构件磨损时，阻尼力随着过盈量的减小而逐渐地变小。

将指出的是，与图1和图2中的阻尼构件20与基部13之间的情况相比，可以在不需要讨论阻尼构件与基部之间的摩擦系数的情况下实现用于实现增强阻尼的上述结构和方法。这种涂层可能是昂贵的，并在产生的摩擦系数方面可能具有相对大范围的公差，且可能由于磨损显著地改变效率。与之相比，文中公开的结构和方法可以是相对一致的并且便宜的。

虽然上文描述构成了本发明的多个实施方式，但将理解的是，本发明在不偏离所附权利要求的清楚含义的情况下易于进一步作出改型和改变。

Claims (11)

1.一种用于张紧发动机上的环状驱动构件的张紧器，所述张紧器包括：

基部，所述基部安装至静止构件；

张紧器臂，所述张紧器臂枢转地连接至所述基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动；

带轮，所述带轮可旋转地安装至所述张紧器臂以用于围绕与所述张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转；

张紧器弹簧，所述张紧器弹簧定位成将所述张紧器臂迫压至环状驱动构件中，其中，所述弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部，其中，所述第一螺旋端部定位成通过所述基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力，并且所述第二螺旋端部定位成通过所述张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面传递力；以及

阻尼构件，所述阻尼构件定位成与所述张紧器弹簧处于环绕的关系，其中，所述阻尼构件包括弹簧力调节构件，所述弹簧力调节构件具有第一端部面和与所述第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面，其中，所述阻尼构件包括：第一部分，所述第一部分包括所述弹簧力调节构件并且所述第一部分基本上为刚性的；以及至少一个第二部分，所述至少一个第二部分与所述第一构件相邻并且柔性地连结至所述第一构件，

其中，所述弹簧力调节构件定位在所述弹簧端部中的一个弹簧端部与位于所述基部和所述张紧器臂中的一者上的所述弹簧端部力传递表面中的一个弹簧端部力传递表面之间，并且其中，所述阻尼构件在所述张紧器臂相对于所述基部的枢转运动期间与所述基部和所述张紧器臂中的另一者以摩擦的方式接合。

2.根据权利要求1所述的张紧器，其中，所述弹簧为螺旋扭转弹簧。

3.根据权利要求1所述的张紧器，其中，所述选定的角度间隔为大约180度。

4.根据权利要求2所述的张紧器，其中，所述螺旋弹簧包括多个弹簧圈，并且其中，所述弹簧圈中的与所述弹簧的所述第二螺旋端部邻近的一个弹簧圈接合位于所述张紧器臂上的弹簧接合唇状部段，使得在使用中，在所述弹簧的所述第二端部与所述弹簧力调节构件的所述第一端部面之间施加有端部力，并且在所述弹簧接合唇状部段与所述弹簧圈的径向外侧面之间施加有侧向力，并且所述侧向力基本上与所述端部力相反。

5.根据权利要求4所述的张紧器，其中，所述张紧器臂经由衬套枢转地连接至所述静止构件，并且其中，由所述衬套作用在所述张紧器臂上的用于支承所述张紧器臂的反作用力在所述衬套上大致轴向地居中。

6.根据权利要求1所述的张紧器，其中，所述弹簧力调节构件定位在所述第二螺旋弹簧端部与位于所述张紧器臂上的所述第二弹簧端部力传递表面之间，并且其中，所述阻尼构件在所述张紧器臂相对于所述基部的枢转运动期间与所述基部以摩擦的方式接合。

7.根据权利要求1所述的张紧器，其中，所述第二部分为柔性的。

8.根据权利要求1所述的张紧器，其中，在所述张紧器臂相对于所述基部的枢转运动期间，所述弹簧与所述阻尼构件的所述第二部分接合并且将所述阻尼构件的所述第二部分驱动成与所述基部和所述张紧器臂中的另一者以摩擦的方式接合。

9.一种用于张紧发动机上的环状驱动构件的张紧器，包括：

基部，所述基部安装至静止构件；

张紧器臂，所述张紧器臂枢转地连接至所述基部以用于围绕张紧器臂轴线进行枢转运动；

带轮，所述带轮可旋转地安装至所述张紧器臂以用于围绕与所述张紧器臂轴线间隔开的带轮轴线旋转；

张紧器弹簧，所述张紧器弹簧定位成将所述张紧器臂迫压至环状驱动构件中，其中，所述弹簧具有第一螺旋端部和第二螺旋端部，其中，所述第一螺旋端部定位成通过所述基部上的第一弹簧端部力传递表面传递力，并且所述第二螺旋端部定位成通过所述张紧器臂上的第二弹簧端部力传递表面传递力；以及

阻尼构件，所述阻尼构件定位成与所述张紧器弹簧处于环绕的关系，其中，所述阻尼构件包括弹簧力调节构件，所述弹簧力调节构件具有第一端部面和与所述第一端部面间隔开选定的角度间隔的第二端部面，

其中，所述弹簧力调节构件定位在所述第二螺旋弹簧端部与位于所述张紧器臂上的所述第二弹簧端部力传递表面之间，并且其中，所述阻尼构件在所述张紧器臂相对于所述基部的枢转运动期间与所述基部以摩擦的方式接合，

其中，所述螺旋弹簧包括多个弹簧圈，并且其中，所述弹簧圈中的与所述弹簧的所述第二螺旋端部邻近的一个弹簧圈接合所述张紧器臂上的弹簧接合唇状部段，使得在使用中，在所述弹簧的所述第二端部与所述弹簧力调节构件的所述第一端部面之间施加有端部力，并且在所述弹簧接合唇状部段与所述弹簧圈的径向外侧面之间施加有侧向力，并且所述侧向力基本上与所述端部力相反，

并且其中，所述张紧器臂经由衬套枢转地连接至所述静止构件，并且其中，由所述衬套作用在所述张紧器臂上的用于支承所述张紧器臂的反作用力在所述衬套上大致轴向地居中。

10.根据权利要求9所述的张紧器，其中，所述弹簧为螺旋扭转弹簧。

11.根据权利要求9所述的张紧器，其中，所述选定的角度间隔为大约180度。