CN107250612B - 具有改进的阻尼装置的张紧器 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃发动机的带传动装置的张紧器，张紧器包括：固定到所述发动机的曲轴箱的销和基座；围绕所述销铰接的臂；以及夹设在基座和臂之间的弹簧，臂承载与带传动装置的传动带相配合的带轮，并且张紧器还包括阻尼装置，所述阻尼装置根据臂和基座之间的相对旋转角度提供可变化的阻尼。

Description

具有改进的阻尼装置的张紧器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的带传动装置的张紧器，特别涉及一种配备有改进的阻尼装置的用于气门机构驱动装置的张紧器。

背景技术

在带传动装置中，通常使用一个或多个张紧器，在传动带的松弛侧施加张紧力。

张紧器通常包括基座以及臂，所述基座设计成紧固到发动机的曲轴箱，所述臂承载与传动带相配合并且通过销铰接到基座的带轮。张紧力通常由在臂与基座之间的扭转弹簧提供。

张紧器在发动机的某些操作条件下经常受到大幅度的振荡，诸如速度的急剧变化或者在起动发动机时。

在这些情况下，振荡是有必要被阻尼的，并且为了这个目的，有必要使用设计成提供高阻尼扭矩的装置，诸如摩擦衬套或液压阻尼器。

然而，这些装置的阻尼特性并没有针对稳态发动机条件进行优化。

发明内容

本发明的目的是一种张紧器，其包括能够以廉价并且紧凑的方式克服上述问题的改进的阻尼装置。

上述目的通过一种张紧器实现，所述张紧器包括改进的阻尼装置。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面通过非限制性示例并且参照附图来描述优选的实施例，其中：

图1是本发明的张紧器形成主体的立体图；

图2是图1中张紧器的局部截面图；

图3是图1中的张紧器的第一立体图，并且为了清楚起见去除了若干部分；

图4是图1中的张紧器的第二立体图，并且为了清楚起见去除了若干部分；

图5是图4的视图的放大立体图。

图6是示出阻尼扭矩作为图1中的张紧器的元件的相对旋转的函数的曲线图；以及

图7和8是可与图6中的曲线图相比较的两幅图，但是指代图1中的张紧器的两种不同的操作条件。

具体实施方式

参考图1和图2，示出了张紧器1，其包括销2以及与销2成一体的基座3，销2例如通过轴向螺钉适合于被紧固到发动机的曲轴箱(未示出)。张紧器1还包括臂4，所述臂由通过轴承铰接在销2上的偏心衬套构成，所述衬套最好是衬套5。

带轮6铰接在臂4上并且相对于销2的轴线被偏心地承载。带轮6通过轴承7安装成在臂4上自由地旋转，并且被设计成与发动机的传动带(未示出)相配合。臂4还包括朝向基座3轴向延伸的成形部分8。张紧器1还包括与销2同轴布置的扭转弹簧9，所述扭转弹簧9具有被限制到基座3的一个端部10，以及被限制到臂4的中间径向凸缘19的另一相对端部(未示出)。

成形部分8包括邻近凸缘19的环形台阶15以及朝向基座3轴向延伸的较小直径的端部部分16。

张紧器1还包括：由塑料材料制成并具有放置在弹簧9内部的筒状部分13的衬套11；以及放置为与基座3轴向接触的径向凸缘12。

在它们之间，成形部分8和衬套11的筒状部分13限定了环形室17，所述环形室17由垂直段13、由表面16a以及由销2径向限定，并且在顶部由第一环形突起15以及由销2并且在底部由基座3沿轴向方向限定。

张紧器1还包括放置在环形室17中的改进的阻尼装置18，所述阻尼装置18由衬套11的筒状部分13外部定界，并且由端部部分16和销2内部定界，并且在顶部由台阶15定界，在底部由销2以及由基座3定界。

阻尼装置18包括上摩擦环22、中间环形元件21、下摩擦环23以及贝氏垫圈20。

环形元件21以常规方式(未示出)棱柱地耦接到臂4的端部部分16，并且具有恒定的、优选矩形的径向截面。

上摩擦环22轴向夹设在环形元件21与台阶15之间，而下摩擦环23夹设在环形元件21与贝氏垫圈20之间，所述贝氏垫圈20支承于销2上并且施加抵靠下摩擦环23的轴向力。

最后，张紧器1包括止动环25以及第三摩擦环26，所述止动环25与销2成一体并且位于销2与基座3相配合的端部相对的端部，所述第三摩擦环26轴向夹设在止动环25与臂4之间。贝氏垫圈20的轴向力通过第三摩擦环26在止动环25上释放，所述第三摩擦环26与止动环25相接触地摩擦。

参考图3、4和5，下摩擦环23和上摩擦环22通过各自的花键联轴节31和32耦接到衬套11的筒状部分13。

在下摩擦环23与衬套11的筒状部分13之间的花键联轴节31没有周向游隙，而在上摩擦环22与筒状部分13之间的花键联轴节32具有小于10°，优选7°的周向游隙α。

张紧器1的操作如下。

扭转弹簧9被卷绕成将扭矩施加在承载与传动带接触的带轮6的臂4上。当传动带具有张力变化时，臂4围绕销2旋转。

在所述旋转期间，归因于在与基座3成一体的下摩擦环23和与臂4成一体的环形元件21之间的摩擦而由摩擦力产生的阻尼D1。归因于由贝氏垫圈20施加的轴向力，下摩擦环23被压靠在环形元件21上。归因于在与臂4成一体的第三摩擦环26和与销2成一体的止动环25之间的摩擦的摩擦力也有助于阻尼D1。阻尼D1存在以用于臂4相对于基座3的任何角度的偏移。

假设上摩擦环22相对于花键联轴节32的角度游隙α布置在中间角位置，则对于臂4在角度游隙±α/2内的任何振荡，上摩擦环22通过轴向夹设在台阶15和环形元件21之间而与臂4成一体。因此，不会发生摩擦。

相反，当臂4的角振荡超过该极限时，花键联轴节32使上摩擦环22与衬套11的筒状部分13成一体，并且因此与基座3成一体。

因此，上摩擦环22与环形元件21和台阶15相摩擦。归因于摩擦力，所述摩擦生成阻尼D2，所述阻尼D2被加到恒定存在的阻尼D1上，如前所述。

在臂4的移动方向上的每次反转时，阻尼D2仅在所有的角度游隙α已经恢复时才存在，并且因此对于旋转小于α阻尼为D1，对于旋转大于α阻尼为D1+D2，如图6所示，其中作用在臂4和基座3之间的以Nm为单位的阻尼示出为二者之间的相对角度(以度为单位)的函数。

参考图7和图8，重要的是注意阻尼装置如何不受由张紧器1传送的扭矩的量的影响，并且仅受相对旋转的幅度的影响。在高扭矩传送情况(图8)或低扭矩传送情况(图7)中，额外的阻尼D2仅在超过角度游隙极限α时起作用。

从根据本发明的张紧器1的特性的检查，其具有的可以实现的优点是很明显的。

阻尼装置18允许仅在发动机的某些操作条件下具有高阻尼值并且在稳态条件下具有相对较低阻尼值的张紧器，从而阻尼装置18的使用可克服与已知技术和如上描述技术的相关联的技术问题。

阻尼同样紧凑、简单并且廉价。

最后，清楚的是，在不脱离所附权利要求限定的范围的情况下，可以对所描述的张紧器1进行修改和变型。

阻尼装置18包括可能的结构变型之一，所述结构变型之一可以提供取决于臂4和基座3之间的相对旋转角度的阻尼，如图5所示。

例如，摩擦环22和23或者其与和基座3或者臂4成一体的元件的机械耦接系统的布置可以修改，而且并不改变操作原理。

Claims (7)

1.一种用于内燃发动机的带传动装置的张紧器，所述张紧器(1)包括：适于固定到所述发动机的曲轴箱的销(2)和基座(3)；围绕所述销(2)铰接的臂(4)；以及夹设在所述基座(3)和所述臂(4)之间的弹簧(9)，所述臂(4)承载适于与所述带传动装置的传动带相配合的带轮(6)，其特征在于，所述张紧器包括阻尼装置(18)，所述阻尼装置(18)适于根据所述臂(4)和所述基座(3)之间的相对旋转角度提供可变值的阻尼；所述阻尼装置被配置成为小于预定角度(α)的所述臂(4)和所述基座(3)之间的相对旋转角度供应第一阻尼值(D1)，以及为大于所述预定角度(α)的所述臂(4)和所述基座(3)之间的相对旋转供应大于所述第一阻尼值(D1)的第二阻尼值(D1+D2)。

2.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述阻尼装置(18)包括：由与所述臂(4)或所述基座(3)成一体的环形元件(21)；耦接到所述臂(4)或所述基座(3)中的另一个的第一摩擦环(23)；以及可选择性地耦接到所述臂(4)或所述基座(3)的第二摩擦环(22)，所述第一摩擦环(23)和第二摩擦环(22)与所述环形元件(21)相配合。

3.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于，在所述环形元件(21)上滑动超过在所述臂(4)和所述基座(3)之间的预定的相对旋转角度(α)时，所述第二摩擦环(22)与所述基座(3)耦接。

4.根据权利要求3所述的张紧器，其特征在于，所述相对旋转角度(α)的值小于10°。

5.根据权利要求4所述的张紧器，其特征在于，所述相对旋转角度(α)的值为大约7°。

6.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于，所述阻尼装置(18)包括贝氏垫圈(20)，所述贝氏垫圈适于施加使得所述第一摩擦环(23)和第二摩擦环(22)与所述环形元件(21)相接触的力。

7.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述张紧器(1)包括放置在所述臂(4)和止动环(25)之间的第三摩擦环(26)，所述止动环与所述销(2)成一体。

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