CN106838165A - 装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传动系统领域，尤其是一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器。一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，包括：固定于发动机机体上的基座，经芯轴安装在基座上且可绕芯轴相对于基座往复转动的枢转臂，受压地安装于基座与枢转臂之间用于产生持续张紧力的螺旋弹簧；其特征是，所述的一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器还包括：两个对称布置于芯轴两侧的阻尼装置，两阻尼装置与枢转臂结构配合地限制阻尼装置相对于枢转臂的周向位移，阻尼装置外壁与基座的内壁贴合，阻尼装置内壁与螺旋弹簧贴合。该装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器的阻尼装置能在广泛的工况中稳定提供所需的阻尼力，提高张紧装置使用寿命。

Description

装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器

技术领域

本发明涉及传动系统领域，尤其是一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器。

背景技术

汽车皮带传动系统的自动张紧器，主要目的在于使皮带在传动系统中的张力适当，补偿由于皮带磨损、发动机转速波动导致的张紧臂的摆动引起的张力变化或衰减，从而避免皮带打滑、噪声和振动，让系统正常有效的工作；为了有效衰减张紧装置在工作中的振动，并且减小张紧装置的振动幅度，一般在张紧装置中使用阻尼装置。中国专利申请号：CN201020219536.X的实用新型公开了一种发动机皮带自动张紧器，包括自动张紧器本体、弹簧室、主轴和张紧臂，所述弹簧室作为底座固定在发动机上，所述主轴镶嵌在弹簧室上，所述张紧臂以主轴为回转中心转动，所述弹簧室连接弹簧一端，所述弹簧另一端连接张紧臂，所述张紧臂安装皮带轮，所述张紧臂、摩擦片和保持架组成阻尼系统。传统的自动张紧器存在阻尼装置不能在广泛的工况中稳定提供所需的阻尼力，使得张紧装置由于安装在固定基座与旋转臂之间的衬套不均匀磨损而过早失效的不足；因此，设计一种阻尼装置能在广泛的工况中稳定提供所需的阻尼力，提高张紧装置使用寿命的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前的自动张紧器存在阻尼装置不能在广泛的工况中稳定提供所需的阻尼力，使得张紧装置由于安装在固定基座与旋转臂之间的衬套不均匀磨损而过早失效的不足，提供一种阻尼装置能在广泛的工况中稳定提供所需的阻尼力，提高张紧装置使用寿命的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器。

本发明的具体技术方案是：

一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，包括：固定于发动机机体上的基座，经芯轴安装在基座上且可绕芯轴相对于基座往复转动的枢转臂，受压地安装于基座与枢转臂之间用于产生持续张紧力的螺旋弹簧；所述的一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器还包括：两个对称布置于芯轴两侧的阻尼装置，两阻尼装置与枢转臂结构配合地限制阻尼装置相对于枢转臂的周向位移，工作时阻尼装置外壁与基座的内壁贴合，阻尼装置内壁与螺旋弹簧贴合；当自动张紧器加载或卸载时，螺旋弹簧外径扩大或收缩，两阻尼装置在螺旋弹簧扩张力增大或减小的作用下独立地沿芯轴径向外移或内移，从而产生稳定、分布均匀且非对称的阻尼，以衰减张紧装置的振动，使得阻尼装置的耐磨性能更好，寿命更长。

作为优选，所述的枢转臂设有与芯轴同轴且套在芯轴外的耐磨衬套。

作为优选，所述的阻尼装置呈圆弧形，由阻尼单元和保持架组成，阻尼单元包裹式地覆盖于所述保持架的外侧。

作为优选，所述的阻尼单元一体注塑成型构成；两个阻尼装置中，位于受载荷较大位置的一个阻尼装置的阻尼单元的材料摩擦系数低于位于受载荷较小位置的另一个阻尼装置的阻尼单元的材料摩擦系数。

作为优选，所述阻尼装置的阻尼单元的高度沿阻尼装置的周向呈一定坡度，坡度与螺旋弹簧组装后的螺旋角相等。

作为优选，所述阻尼装置的阻尼单元的厚度沿阻尼件高度方向呈一定坡度，坡度与基座内壁拔模角相等。

作为优选，所述保持架中部设有多个间隔设置的冲孔，在保持架顶部间隔地设置了多个矩形凹槽，阻尼单元穿过所述冲孔和凹槽与保持架内侧接触连接，得以更加牢固地将所述阻尼单元固定于所述保持架外侧。

作为优选，所述保持架还包括两个间隔设置于保持架底部的矩形底槽，阻尼单元设有两个平行设置且一一对应穿过矩形底槽向内延伸的限位块。

作为优选，所述阻尼装置上的两平行限位块的高度不同，高度与所述螺旋弹簧压缩后的升角和两平行限位块相隔的距离有关。

作为优选，所述枢转臂上与螺旋弹簧相抵接的那一侧对称地设有两组平行卡口，所述限位块嵌入所述卡口中可限制所述限位块的周向运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器通过两个对称布置的阻尼装置，使得当自动张紧器加载时，螺旋弹簧外径扩大，两阻尼装置在螺旋弹簧扩张力作用下独立地沿芯轴径向外移，在广泛的工况中稳定提供所需的分布均匀且非对称的阻尼力，以衰减张紧装置的振动，使得阻尼装置的耐磨性能更好，寿命更长，从而提高张紧装置的使用寿命。

附图说明

图1是处于名义位置的本发明的一种结构示意图；

图2是枢转臂的立体图；

图3是基座的立体图；

图4是阻尼装置的立体图；

图5是阻尼装置的结构示意图；

图6是图5的后视图；

图7是阻尼装置的结构示意图；

图8是图7的B-B剖视图；

图9为图1的A-A剖视图。

图中：自动张紧器1、基座2、凸耳201、圆形凸台202、挡块203、枢转臂3、卡口301、档块302、螺旋弹簧4、芯轴5、阻尼装置6、阻尼单元7、限位块701、保持架8、冲孔801、矩形凹槽802、矩形底槽803、带轮9、螺栓10、轴承11、防尘盖12、耐磨衬套13。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1、附图2和附图3所示，该自动张紧器1包括：基座2，枢转臂3，螺旋弹簧4和带轮9；沿所述基座2的周向向外延伸出两个凸耳201，基座通过所述凸耳201用螺栓固定于发动机机体上；芯轴5以过盈的方式同轴安装于所述基座2内腔中的圆形凸台202内，枢转臂3经一耐磨衬套13与所述芯轴5同轴安装；所述耐磨衬套13以过盈配合的方式与枢转臂3配合，以间隙配合的方式与芯轴5配合；所述枢转臂3可绕芯轴5相对于基座2往复转动，所述安装于枢转臂3与芯轴5之间的耐磨衬套13可降低芯轴5与枢转臂3之间的摩擦，使枢转臂转动更顺畅，寿命更长；螺旋弹簧4受压地安装于所述基座2与所述枢转臂3之间，所述螺旋弹簧4的一端与基座2上的挡块203相抵接，另一端与枢转臂3上的挡块302相抵接；在螺旋弹簧4的作用下，枢转臂3沿某一转动方向上受到弹簧力的持续作用，用以在皮带张力波动时产生持续的张紧力；在所述枢转臂3的另一端还安装有一带轮9，所述带轮经螺栓10和轴承11安装在所述枢转臂上；特别地，在所述带轮9远离枢转臂3的一侧还有一用于防止粉尘进入轴承11的防尘盖12；所述自动张紧器1还包括对称布置于芯轴5两侧的阻尼装置6，所述两阻尼装置6的外壁与所述基座2的内壁贴合，内壁与螺旋弹簧4贴合；特别地，所述两阻尼装置6还与枢转臂3结构配合地限制阻尼装置6相对于枢转臂3的周向位移，使枢转臂3带动阻尼装置6一起相对于基座2往复转动。

如附图4至附图8所示，两阻尼装置6对称布置于芯轴5的两侧，所述阻尼装置6呈圆弧形，由阻尼单元7和保持架8构成；所述阻尼单元7为一体注塑成型耐磨材料，阻尼单元7注塑后包裹式地覆盖于所述保持架8的外侧。特别地，虽然两阻尼装置6结构、大小相同，但两个阻尼装置6中，位于受载荷较大位置的一个阻尼装置6（如更靠近螺旋弹簧4上支点位置的阻尼装置6）的阻尼单元7的材料摩擦系数低于位于受载荷较小位置的另一个阻尼装置6（如离螺旋弹簧上支点位置较远的阻尼装置6）的阻尼单元7的材料摩擦系数；所述螺旋弹簧4在扭转加载的过程中，弹簧的外径会扩大，实际上越靠近弹簧端点位置的弹簧外径增加的越多，则增加于阻尼装置6上的力也越大；因此，将摩擦系数较低的耐磨材料设置在离螺旋弹簧4上止点较近的阻尼装置6上，可以减少阻尼单元7的磨损，防止由于单个阻尼单元7过早磨损造成整个阻尼装置6的失效。

具体地，所述保持架8中部具有多个间隔设置的冲孔801，在所述保持架8顶部间隔地设置了多个矩形凹槽802，所述阻尼单元7注塑时穿过所述冲孔801和矩形凹槽802与所述保持架内侧接触连接，得以更加牢固地将所述阻尼单元7固定于所述保持架8外侧；所述保持架8还包括两个间隔设置于保持架8底部的矩形底槽803，阻尼单元7设有两个平行设置且一一对应穿过矩形底槽803向内延伸的限位块701；同时，所述枢转臂上与螺旋弹簧4相抵接的那一侧对称地设有两组平行卡口301，所述限位块701嵌入所述卡口301中可限制所述限位块的周向运动，使枢转臂3可带动阻尼装置6一起相对于基座2往复转动；所述两限位块701的下表面处于同一平面，为使限位块707嵌入所述卡口301之后，不至于在重力作用下往下滑动，限位块701的下表面与卡口301下表面相接触，同时上表面与卡口301的端面齐平；而卡口301的端面与螺旋弹簧4相接触，故卡口301端面是呈一定螺旋升角的，因此所述两平行限位块701的高度不同，高度与所述螺旋弹簧4压缩后的升角和两平行限位块701相隔的距离有关；具体地，所述阻尼装置6的高度沿阻尼装置的周向呈一定坡度α，坡度α与螺旋弹簧4组装后的螺旋角相等，使得螺旋弹簧4的外径能更好地与阻尼装置6的内壁贴合；所述阻尼装置6的阻尼单元7的厚度沿阻尼件高度方向呈一定角度β，角度β与基座内壁拔模角相等，使阻尼装置6的外壁能更好地与基座2的内壁贴合。

如附图9所示，所述阻尼装置6通过所述阻尼单元7上的限位块701与所述枢转臂3上的卡口701相配合；在所述卡口701的作用下，所述阻尼装置6相对于枢转臂3的周向位移被限制，枢转臂3将带动阻尼装置6一起相对于基座2往复运动；由于在阻尼装置6与枢转臂3配合好之后，其阻尼装置6的外壁与基座2的内壁还有一定的间隙，不足以产生摩擦阻尼，但该间隙可通过螺旋弹簧4外径的扩张来补偿；对于如附图9处于名义位置的自动张紧器1，在该位置螺旋弹簧4已经对阻尼装置6进行了加载，即螺旋弹簧4外径的扩张已经补偿掉了阻尼装置6与基座2之间的间隙，而且还有一定的法向力F作用在两个接触面之间。当皮带张力随发动机和附件工况波动时，皮带张力波动通过带轮转换成枢转臂3的往复摆动；当皮带张力增大时，枢转臂3往螺旋弹簧4加载的方向转动，同时由于螺旋弹簧4的加载，螺旋弹簧4的外径增大，两阻尼装置6在螺旋弹簧扩张力作用下沿枢转臂3上平行于卡口301的方向独立地沿芯轴径向外移，使得作用于阻尼装置6与基座2之间的方向F增大，摩擦阻力f也增大，此时自动张紧器1提供较大的阻尼；当皮带张力减小时，枢转臂3往螺旋弹簧4卸载的方向转动，同时由于螺旋弹簧4的卸载，螺旋弹簧4的外径减小，螺旋弹簧作用于两阻尼装置6的扩张力减小，两阻尼装置沿枢转臂3上平行于卡口301的方向独立地沿芯轴径向内移，使得作用于阻尼装置6与基座2之间的方向F减小，摩擦阻力f也减小，此时自动张紧器1提供较小的阻尼；由于在自动张紧器1加载和卸载的过程中，所述两阻尼装置6都能独立地沿相反的方向平行移动，使得阻尼装置6可以更好地与基座2内壁贴合，产生分布更均匀的法向压力，从而阻尼单元7的磨损也更均匀，阻尼装置6的寿命更持久。

本发明通过对称布置的阻尼装置6，使得当自动张紧器1加载或卸载时，螺旋弹簧4外径扩大或收缩，两阻尼装置6在螺旋弹簧扩张力正大或减小的作用下独立地沿芯轴5径向外移或内移，从而产生稳定、较高、分布均匀且非对称的阻尼，以衰减张紧装置的振动，使得阻尼装置的耐磨性能更好，寿命更长。

本发明的有益效果是：该装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器通过两个对称布置的阻尼装置，使得当自动张紧器加载时，螺旋弹簧外径扩大，两阻尼装置在螺旋弹簧扩张力作用下独立地沿芯轴径向外移，在广泛的工况中稳定提供所需的分布均匀且非对称的阻尼力，以衰减张紧装置的振动，使得阻尼装置的耐磨性能更好，寿命更长，从而提高张紧装置的使用寿命。

上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本发明权利要求书及说明书所公开的范围。

Claims (10)

1.一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，包括：固定于发动机机体上的基座，经芯轴安装在基座上且可绕芯轴相对于基座往复转动的枢转臂，受压地安装于基座与枢转臂之间用于产生持续张紧力的螺旋弹簧；其特征是，所述的一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器还包括：两个对称布置于芯轴两侧的阻尼装置，两阻尼装置与枢转臂结构配合地限制阻尼装置相对于枢转臂的周向位移，工作时阻尼装置外壁与基座的内壁贴合，阻尼装置内壁与螺旋弹簧贴合。

2.根据权利要求1所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是：所述的枢转臂设有与芯轴同轴且套在芯轴外的耐磨衬套。

3.根据权利要求1所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是：所述的阻尼装置呈圆弧形，由阻尼单元和保持架组成，阻尼单元包裹式地覆盖于所述保持架的外侧。

4.根据权利要求3所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是：所述的阻尼单元一体注塑成型构成；两个阻尼装置中，位于受载荷较大位置的一个阻尼装置的阻尼单元的材料摩擦系数低于位于受载荷较小位置的另一个阻尼装置的阻尼单元的材料摩擦系数。

5.根据权利要求2或3或4所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述阻尼装置的阻尼单元的高度沿阻尼装置的周向呈一定坡度，坡度与螺旋弹簧组装后的螺旋角相等。

6.根据权利要求2或3或4所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述阻尼装置的阻尼单元的厚度沿阻尼件高度方向呈一定坡度，坡度与基座内壁拔模角相等。

7.根据权利要求2或3或4所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述保持架中部设有多个间隔设置的冲孔，在保持架顶部间隔地设置了多个矩形凹槽，阻尼单元穿过所述冲孔和凹槽与保持架内侧接触连接，得以更加牢固地将所述阻尼单元固定于所述保持架外侧。

8.根据权利要求2或3所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述保持架还包括两个间隔设置于保持架底部的矩形底槽，阻尼单元设有两个平行设置且一一对应穿过矩形底槽向内延伸的限位块。

9.根据权利要求8所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述阻尼装置上的两平行限位块的高度不同，高度与所述螺旋弹簧压缩后的升角和两平行限位块相隔的距离有关。

10.根据权利要求9所述的装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，其特征是，所述枢转臂上与螺旋弹簧相抵接的那一侧对称地设有两组平行卡口，所述限位块嵌入所述卡口中可限制所述限位块的周向运动。