CN108291617A - 具有第一和第二阻尼构件以及增加的阻尼的张紧器 - Google Patents
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Abstract
一方面,张紧器包括能够安装至发动机的轴和基部单元、能够绕轴和基部单元枢转的臂、位于臂上能够与带接合的带轮、沿自由臂方向迫压臂的弹簧、固定在轴和基部单元上的第一阻尼构件以及位于臂上的第二阻尼构件,该第一阻尼构件从弹簧的第一区段接收第一径向力,该第一径向力在第一阻尼构件与随张紧器臂一起移动的表面之间产生第一量的摩擦力,该第二阻尼构件从张紧器弹簧的第二区段接收第二径向力,该张紧器弹簧的第二区段与张紧器弹簧的第一区段轴向间隔开,该第二径向力在第二阻尼构件与相对于轴和基部单元固定的表面之间产生第二量的摩擦力。
Description
本申请要求于2015年10月27日提交的美国临时专利申请No.62/247,160和于2015年11月4日提交的美国临时专利申请No.62/250,742的优先权的权益,这两个申请的全部内容并入本文中。
技术领域
本公开涉及张紧器,并且具体涉及操作成张紧同步式环形传动构件比如发动机上的正时带的张紧器。
背景技术
张紧器是已知的用于维持由发动机驱动并且用于传动某些部件比如凸轮轴的带(例如,正时带)或者其他环形传动构件中的张力的装置。张紧器通常包括轴和基部单元、张紧器臂、带轮以及弹簧,该轴和基部单元安装至发动机,该张紧器臂能够相对于基部绕枢转轴线枢转,该带轮安装在臂上用于与带接合,该弹簧作用在基部与臂之间以将臂驱动至带中。进入带的方向(即,弹簧驱动臂的方向)可以称为朝向自由臂位置(即,朝向在不存在带来阻止张紧器臂的情况下张紧器臂将到达的位置)的方向。这是减小弹簧势能的方向。通常,张紧器臂随着带张力的下降而在该方向上移动。远离带的方向(即,抵抗弹簧的偏置力的方向)可以称为朝向负载停止位置的方向,并且是增大弹簧势能的方向。通常,张紧器臂随着带张力的增加而在该方向上移动。已知的是期望在张紧器上提供阻尼以便在能够使张紧器臂突然加速朝向负载停止位置的带的张力突然增加期间协助张紧器臂抵抗被带(例如,正时带)抛开。然而,在至少一些应用中,可以从典型现有技术的张紧器中获得的阻尼不足以令人满意地抑制张紧器臂的运动。因此,期望提供一种相对于典型现有技术的张紧器具有增加的阻尼的张紧器。
发明内容
一方面,提供了一种用于发动机上的环形传动构件的张紧器,并且该张紧器包括:轴和基部单元,该轴和基部单元能够安装成相对于发动机固定;张紧器臂,该张紧器臂能够绕张紧器臂轴线相对于轴和基座单元枢转;环形传动构件接合构件,该环形传动构件接合构件位于张紧器臂上并且能够与环形传动构件接合;张紧器弹簧,该张紧器弹簧沿自由臂方向迫压张紧器臂;第一阻尼构件,该第一阻尼构件相对于轴和基部单元固定,并且该第一阻尼构件从张紧器弹簧的第一区段接收第一径向力,该第一径向力在第一阻尼构件与随张紧器臂一起移动的表面之间产生第一量的摩擦力;以及第二阻尼构件,该第二阻尼构件相对于张紧器臂固定,并且该第二阻尼元件从张紧器弹簧的第二区段接收第二径向力,该张紧器弹簧的第二区段与张紧器弹簧的第一区段轴向间隔开,该第二径向力在第二阻尼构件与相对于轴和基部单元固定的表面之间产生第二量的摩擦力。
另一方面,提供了一种用于环形传动构件的张紧器,并且该张紧器包括:第一主要装置构件,该第一主要装置构件能够安装成相对于发动机固定;第二主要装置构件,该第二主要装置构件能够绕轴线相对于第一主要装置构件枢转,其中,该第二主要装置构件能够与环形传动构件接合;环形传动构件接合构件,该环形传动构件接合构件位于第二主要装置构件上并且能够与环形传动构件接合;弹簧,该弹簧定位成在第一主要装置构件与第二主要装置构件之间施加弹簧力;第一阻尼构件,该第一阻尼构件相对于第一主要装置构件固定,并且该第一阻尼构件从张紧器弹簧的第一区段接收第一径向力,该第一径向力在第一阻尼构件与随第二主要装置构件一起移动的表面之间产生第一量的摩擦力;以及第二阻尼构件,该第二阻尼构件相对于第二主要装置构件固定,并且该第二阻尼构件从弹簧的第二区段接收第二径向力,该弹簧的第二区段与弹簧的第一区段轴向间隔开,该第二径向力在第二阻尼构件与随第一主要装置构件一起移动的表面之间产生第二量的摩擦力。
附图说明
图1是发动机的正视图,该发动机具有环形传动装置,该环形传动装置包括根据本公开的实施方式的张紧器,该张紧器包括第一阻尼构件和第二阻尼构件;
图2A是图1中所示的放大立体图;
图2B是图1A中所示的张紧器的另一立体图;
图3A和图3B是图1中所示的张紧器的分解立体图;
图4是图1中所示的张紧器的截面侧视图;
图5是图4中所示的张紧器的高倍放大截面侧视图,示出了作用在第一阻尼构件和第二阻尼构件上的力;
图6是图1中所示的张紧器的近端部分的截面平面图;
图7是图1中所示的张紧器的远端部分的截面平面图;
图8A是来自图1中所示的张紧器的选定部件的平面图;
图8B是来自图1中所示的张紧器的弹簧的立体图;
图9是示出了图1A至图3中所示的张紧器的示例和现有技术的两个张紧器的张力/位移关系的曲线图;
图10是示出了由图1A至图3中所示的张紧器的示例和现有技术的两个张紧器提供的相对阻尼量的曲线图;
图11是图1中所示的张紧器的截面侧视图,该张紧器具有第一阻尼构件和第二阻尼构件的替代性布置;
图12是图11中所示的张紧器的高倍放大截面侧视图,示出了作用在第一阻尼构件和第二阻尼构件上的力;以及
图13是图1中所示的张紧器的平面图,该张紧器具有用于与环形传动构件接合的滑瓦(shoe)代替带轮。
具体实施方式
图1、图2A和图2B中示出了根据本公开的实施方式的张紧器100,并且与现有技术的一些张紧器相比,张紧器100提供了额外的阻尼。张紧器100可以构造成保持发动机101上的环形传动构件103中的张力。图1A中所示的示例中的环形传动构件103是正时带,然而,该环形传动构件可以是附件传动带(未示出),或者任何其他适合的非同步式或同步式环形传动构件,该环形传动构件将旋转动力从发动机101的曲轴104传递至一个或更多个从动部件比如一对凸轮轴105a和105b。为了方便和易读,环形传动构件103可以称为带103或正时带103,然而应当理解的是,可以使用任何适合的环形传动构件。
参照图3A和图3B,张紧器100包括轴和基部单元114、衬套116、张紧器臂118、在张紧器臂118上旋转的带轮120、张紧器弹簧122、第一阻尼构件124和第二阻尼构件126。轴和基部单元114可以包括轴114a和基部114b,轴114a和基部114b彼此分开但是通过任何适合的方式比如例如通过铆固一体地连接。轴和基部单元114能够通过任何适合的方式安装成相对于是发动机101固定的。例如,轴和基部单元114可以经由螺纹紧固件119直接安装至如图1中所示的发动机缸体,该螺纹紧固件119例如可以是螺栓。
轴和基部单元114还可以包括可选的安装偏心构件115(未在图3A和图3B中示出,但在图4中示出)。安装偏心构件115具有径向外表面144和紧固件贯通孔146,轴114a可枢转地安装在径向外表面144上,紧固件贯通孔146接纳螺纹紧固件119并且相对于外表面142偏心地安装。径向外表面142设定臂枢转轴线AA的位置。安装偏心构件115在拧紧发动机缸体上的紧固件119之前能够绕紧固件119枢转至选定的位置,以便对臂枢转轴线AA的相对于环形传动构件103的位置提供一些调整。
张紧器臂118可枢转地安装至轴114a(或者更一般地,绕轴和基部单元114)用于绕张紧器臂轴线AA进行枢转运动。沿第一方向D1(图1)的枢转运动可以称为沿自由臂方向的运动。沿第二方向D2(图1)的枢转运动可以称为沿负载停止方向的运动。自由臂方向和负载停止方向如上所述并且将被本领域技术人员理解。
带轮120可选地经由轴承121(例如,图4中所示的滚珠轴承)旋转地安装至张紧器臂118,用于绕从臂枢转轴线AA偏移选定的偏移距离的带轮轴线AP旋转。带轮120能够与环形传动构件103接合。带轮120仅是能够安装至张紧器臂118并且能够与环形传动构件103接合的环形传动构件接合构件的一个示例。可以在一些实施方式中使用的环形传动构件接合构件的另一示例是比如图13中所示的滑瓦220,其中,滑瓦220固定地安装至张紧器臂118的外表面并且具有能够与环形传动构件103接合的环形传动构件接合表面221。图13中所示的张紧器以222示出并且在其它方面可以与张紧器100相似。滑瓦220的示例及其操作在US2014/0287859中进一步描述,该文献的内容通过参引全部并入本文中。
张紧器弹簧122(其可以更广义地称为弹簧122)在张紧器臂118上旋转地施加弹簧力以沿第一旋转方向(即,自由臂方向)迫压张紧器臂。如图2A和图2B中所示,张紧器弹簧122可以是螺旋扭转弹簧并且可以具有第一端部123和第二端部125,每个端部以柄脚(tang)结束。第一端部123处的柄脚接合基部114b(更具体地,该柄脚接合基部114b中的狭槽111)以便锚固弹簧122的第一端部123。此外,第一端部123处的柄脚穿过第一阻尼元件124的唇缘128中的狭槽117,由此将阻尼元件124旋转地固定至基部114b。在一些实施方式中,唇缘128在安装时可能至少在开始时缺少狭槽,并且第一端部123处的柄脚可以用足够的力简单地轴向按压在唇缘128上,使得第一阻尼构件124摩擦地固定至基部114b。此外,柄脚的力在一段时间之后可足以在唇缘128中形成凹槽。
第二端部125处的柄脚接合张紧器臂118(更具体地,该柄脚穿过张紧器臂118中的弹簧柄脚孔113)以便施加将张紧器臂118迫压至带103中的偏置力。此外,第二端部125处的柄脚穿过第二阻尼元件126的唇缘132中的狭槽130,从而将阻尼元件126旋转地固定至张紧器臂118。在一些实施方式中,唇缘132在安装时可能至少在开始时缺少狭槽,并且第二端部125处的柄脚可以用足够的力简单地向下按压在唇缘132上,使得第二阻尼构件126摩擦地固定至张紧器臂118。此外,柄脚的轴向力在一段时间之后可足以在唇缘132中形成凹槽。
通过张紧器弹簧122与张紧器臂118以及轴和基部单元114的接合,张紧器弹簧122沿自由臂方向迫压张紧器臂118,从而将带轮120驱动进入正时带103中,同时带103在带轮120上施加力,从而抵抗弹簧122的迫压而沿负载停止方向迫压张紧器臂118。在图2A至图8B中所示的实施方式中,弹簧122可以在增加的挠曲下逐渐径向收缩(即,在臂沿负载停止方向移动时)。
弹簧122可以包括多于一圈,其中,所述圈是延伸通过360度的弹簧122的区段。在本示例中,参照图8B,弹簧122具有2.5圈,该2.5圈包括第一圈129a和第二圈129b,第一圈129a是包括弹簧122的第一端部123的一圈,第二圈129b是包括弹簧122的第二端部125的一圈。假定附图中所示的示例中的弹簧122总共具有2.5圈,则在第一圈129a与第二圈129b之间存在180度的弹簧区段(以129c示出)。圈129a、129b与区段129c之间的界定部以131示出。
保持垫圈135铆固至轴114a的自由端部以将选定的部件保持在一起。在保持垫圈135与张紧器臂118之间设置有聚合物衬套板137以防止保持垫圈135与张紧器臂118之间的金属与金属的接触。
衬套116以及阻尼元件124和阻尼元件126可以全部一起包括在阻尼结构中,该阻尼结构从带103吸收一些动能并且通过阻尼结构的部件之间的摩擦将动能转化为热量。阻尼结构在多个方面是有利的并且在下面进一步详细描述。
阻尼元件124和阻尼元件126可以由尼龙或任何其他适合的材料、比如由在任何工作表面上具有TeflonTM涂层的尼龙制成。可以选择使得阻尼特性和磨损特性可以如具体应用所期望的那样的材料和涂层。
图6是张紧器100的与发动机接触的“底部”或“近端”部分的截面图。图7是张紧器100的“上部”或“远端”部分的截面图。图8是弹簧122和阻尼元件124的平面图。图8A是弹簧122独自的立体图。
参照图6、图7、图8A和图8B,第一阻尼构件124和第二阻尼构件126定位成使得第一端部圈129a的第一区段127a接合第一阻尼构件124,并且使得第二端部圈129b中的第二区段127b接合第二阻尼构件126。区段127a和区段127b在图8B中的立体图中示出。在图6中,仅示出了弹簧122的一部分,使得区段127a不被遮挡。在图7中,示出了弹簧122的不同部分,使得可以无障碍地看到区段127b。如在图6、图7和图8B中可以看到的,以133示出的界定部示出了区段127a和区段127b的范围(即,它们示出了弹簧122的与第一阻尼构件124和第二阻尼构件126接触的部分的端部)。如可以看到的,第一区段127a和第二区段127b彼此轴向偏移或彼此轴向间隔开,并且分别位于第一端部圈129a和第二端部圈129b中。而且,如图8B中可以看到的,第一区段127a和第二区段127b大致轴向对齐。
如图8A中所示,在与带103接合期间通过张紧器臂118在弹簧122的第二端部125上施加力F(在与臂枢转轴线AA相距距离rc(即,半径rc)处)。该力FA通过轴和基部单元114在弹簧122的第一端部123上产生反作用力FB,使得作用在臂118上的扭矩处于平衡状态。第一弹簧端部123上的力F致使产生从弹簧122的第一区段127a作用于第一阻尼构件124的径向外表面上的第一沿径向定向的力F1(图5)。为了便于阅读,沿径向定向的力可以简单地称为径向力。第一径向力F1可以与力F的大小基本相同,该第一径向力F1致使直接在第一阻尼构件124与随张紧器臂118一起移动的表面152(并且在本示例中,表面152位于张紧器臂118上)之间、在与轴线AA相距距离ra(即,半径ra)处产生第一量的摩擦力FF1。第二端部125上的力F致使产生从弹簧122的第二区段127b作用于第二阻尼构件126的径向外表面上的第二径向力F2。第二径向力F2可以与力F的大小基本相同,该第二径向力F2致使直接在第二阻尼构件126与随轴和基部单元114一起移动的表面154(并且在本示例中,表面154位于第一阻尼构件124上)之间产生第二量的摩擦力FF2。此外,第二径向力F2致使产生通过第一阻尼构件124上的第二阻尼构件126所传递的第三径向力F3,该第三径向力F3致使在第一阻尼构件124与随张紧器臂118一起移动的表面152之间产生第三量的摩擦力FF3。因此,由第一阻尼构件124和第二阻尼构件126产生的总摩擦力(并且因此为阻尼力)明显大于现有技术的一些张紧器中存在的总摩擦力(并且因此为阻尼力)。这基于下述假设:施加在弹簧122的两个端部123和125处的力F大约沿同一方向,如图8A所示,这在弹簧端部123和125绕弹簧轴线成角度地间隔大约180度时是正确的。如图8A中可以看到的,在弹簧端部123和125间隔180度时,弹簧端部123和125上的力F对齐并且完全是加性的(additive)。当弹簧端部123和125上的力F相对于彼此处于一些其他角度时,力F不完全是加性的,并且需要考虑力F的矢量分量以确定施加在第一阻尼构件124和第二阻尼构件126上的总力。
如上所述,第一弹簧端部123与轴和基部单元114固定,并且第二弹簧端部125与张紧器臂118一起移动。因此,在第一弹簧区段129a与第一阻尼构件124之间产生了相对较小的摩擦运动,并且在第二弹簧区段129b与第二阻尼构件126之间产生了相对较小的摩擦运动。因此,与现有技术的在弹簧与相邻的阻尼构件之间存在显著的摩擦运动的一些张紧器相比,与弹簧122接合的第一阻尼构件124与第二阻尼构件126的表面上的磨损的可能性较小。
由图4中所示的实施方式提供的额外的阻尼可以允许使用可能比一些现有技术的张紧器更长的臂张紧器。额外的阻尼也可以允许张紧器100以短臂或长臂构型用于浸油带(belt-in-oil)应用中。
应当注意的是,在弹簧122在操作期间收缩并且在阻尼元件124上施加压缩力时,弹簧122可以将油推离弹簧122与阻尼元件124之间的接触区域(沿螺旋方向——沿着弹簧圈的长度)。因此,油的存在可能不会导致弹簧122与阻尼元件124之间的摩擦的大幅降低。还应当注意的是,在弹簧122可以由具有正方形或矩形横截面的弹簧丝制成的情况下,丝在操作期间可以扭转一定角度并且因此可以在沿着横截面形状的角部的一些点处而不是沿着横截面形状的平坦表面与阻尼元件接合。这将降低用于减少弹簧122与阻尼元件124之间的摩擦而存在的任何油的一些润滑效果。
在其他实施方式中,弹簧122可以是在从臂118沿负载停止方向的运动而增加挠曲的情况下径向膨胀的类型。在这些实施方式中,阻尼构件124和阻尼构件126可以定位在弹簧122的径向外侧,而不是如它们在图中所示的实施方式中那样定位在弹簧122的径向内侧。
张紧器100相对于张紧器10的性能在图9中示出,图9示出了关于张紧器100的滞后曲线180、关于如US2014/0287859的图4中所示的张紧器的滞后曲线182和关于如US2014/0287859的图1中所示的不具有阻尼元件的张紧器的滞后曲线184。可以理解的是,滞后曲线越高,由张紧器提供的阻尼越大。因此,可以看到张紧器100比图9中呈现的其他张紧器中的任何一者都提供了更高的阻尼。图10示出了由图9中所呈现的三个张紧器随着时间的推移每个振荡可以消耗的能量的曲线。以280示出的曲线代表张紧器100,曲线282代表US2014/0287859的图4中所示的张紧器,并且曲线284代表US2014/0287859的图1中所示的张紧器。
在摩擦表面暴露于油的应用中,可以提供特征以有助于从摩擦表面中去除油,以便降低因存在有油而可能发生的摩擦和阻尼突然下降的风险。在图8A中以186示出的阻尼元件124中的狭缝(该狭缝可以称为通道或凹槽)被设计成提供储油器或输送通道以有助于将油从阻尼元件124与臂118之间的接触表面(未在图9中示出)传递出。通道186可以设置有尖锐的边缘,该尖锐的边缘可以从臂118的表面刮油以降低在阻尼元件124与臂118的接触表面之间形成油膜的风险。通道186的存在减小了阻尼元件124与臂118之间的总接触面积,这增加了阻尼元件124与臂118之间的表面压力。可以选择通道186的尺寸和/或数量以提供可从接触表面之间挤出油的足够高的选定的表面压力。
可以在阻尼元件124上提供的另一个特征可以是壁厚188的减小,壁厚可以称为挠性接合部188。挠性接合部188增加了阻尼元件壁(在图8A中以190示出)的挠性,该挠性增加了壁190与张紧器臂118之间的接触面积,这又使得它们之间的磨损更小并且摩擦更稳定。这些挠性接合部188可以以任何适合的方式提供。例如,挠性接合部188可以沿着阻尼元件壁190的轴向长度轴向地延伸。在一些实施方式中,挠性接合部188可以设置在壁190的面向臂118的面上。在图8A中所示的实施方式中,可以看到挠性接合部188由狭槽形成,该狭槽穿过整个壁厚且大体上沿着阻尼元件124的整个轴向长度延伸并且在第一端部188a处闭合且在第二端部188b处敞开。如具体在图8A中可以看到的,这些狭槽将阻尼元件124的一部分分成以191示出的区段。
张紧装置100即使在油存在的情况下也可以提供良好的阻尼,从而有利于张紧装置100在浸油带装置中使用,该浸油带作为用于发动机上正时链设计的替代。然而,为了更大的确定性,应当注意到的是张紧器100在不存在油的应用中也可以是有利的。
尽管图中示出了螺旋长度为2.5圈的的弹簧122,但是应当理解的是,如上所述的弹簧122可以具有少于或多于2.5圈。例如,弹簧122可以具有1.5圈并且仍然具有成角度间隔开180度的端部,并且仍然具有接合阻尼元件124的两个区段。在另一示例中,弹簧122可以具有1.25圈的螺旋长度并且将具有成角度间隔开90度的端部,同时仍然具有接合阻尼元件的两个区段,但在这种情况下在弹簧端部施加的力会增加约1.4F的矢量和。其他弹簧长度是可能的,比如弹簧122的三个、四个或任何适合数量的区段将与适当加长型号的阻尼元件124接合。
在图4和图5中所示的实施方式中,第一阻尼构件124直接径向接合张紧器臂118的径向外表面,第二阻尼构件126直接径向接合第一阻尼构件124的径向外表面,并且张紧器弹簧122直接径向接合第一阻尼构件124和第二阻尼构件126两者。
张紧器100的替代实施方式在图11和图12中示出,其中,第二阻尼构件126直接径向接合轴和基部单元114的径向外表面,第一阻尼构件124直接径向接合第二阻尼构件126的径向外表面,并且张紧器弹簧122直接径向接合第一阻尼构件124和第二阻尼构件126两者。图11和图12中所示的张紧器100的其他方面可以类似于图4和图5中所示的张紧器100。
在图11和图12中所示的实施方式中,第一弹簧端部123(图8B)上的力再次致使第一沿径向定向的力F1从弹簧122的第一区段127a作用在第一阻尼构件124的径向外表面上,该第一沿径向定向的力F1致使直接在第一阻尼构件124与随张紧器臂118一起移动的表面152(并且在该示例中,表面152位于第二阻尼构件126上)之间产生第一量的摩擦力FF1。第二端部125(图8B)上的力致使第二径向力F2从弹簧122的第二区段127b作用在第二阻尼构件126的径向外表面上。该第二径向力F2可以基本与弹簧端部123和125中的每一者上的力大小相同,该第二径向力F2致使直接在第二阻尼构件126与随轴和基部单元114一起移动的表面154(并且在本示例中,表面154直接位于轴和基部单元114上)之间产生第二量的摩擦力FF2。此外,第二径向力F2致使第三径向力F3通过第一阻尼构件124上的第二阻尼构件126传递,该第三径向力F3致使在第一阻尼构件124与随张紧器臂118一起移动的表面152之间产生第三量的摩擦力FF3。因此,由第一阻尼构件124和第二阻尼构件126产生的总摩擦力(并且因此为阻尼力)明显高于现有技术的一些张紧器中存在的总摩擦力(并且因此为阻尼力)。
提供一种张紧器100,张紧器100具有弹簧122,弹簧122具有与第一阻尼元件124和第二阻尼元件126接触的轴向间隔开的第一区段和第二区段,所述第一阻尼元件124和第二阻尼元件126与轴和基部单元114以及张紧器臂118相关联,张紧器100提供了若干优点。可以看到的是,由于第一阻尼构件124与轴和基部单元114固定,并且由于第一弹簧端部123也与轴和基部单元114固定,第一圈134的任意部分与第一阻尼构件124的外表面所以存在相对小的相对滑动运动,该相对滑动运动降低了随着时间的推移第一圈134在第一阻尼构件124中磨损出凹槽的可能性。类似地,由于第二阻尼构件126与张紧器臂118一起移动,并且由于第二弹簧端部125也与张紧器臂118一起移动,第二圈136的任意部分与第二阻尼构件126的外表面所以存在相对小的相对滑动运动,该相对滑动运动降低了随着时间的推移第二圈136在第二阻尼构件126中磨损出凹槽的可能性。
另一个优点是,如上所述,由第一阻尼构件124和第二阻尼构件126施加的总阻尼力大于在某些现有技术的张紧器中施加的总阻尼力,这是由于以下事实:第一阻尼构件124和第二阻尼构件126中的一者从第一圈134和第二圈136两者接收径向力,该径向力在第一阻尼构件124或第二阻尼构件126与轴和基部单元114或臂118之间产生了摩擦力,以及事实:第一阻尼元件124和第二阻尼元件126中的另一者从第一弹簧圈134和第二弹簧圈136中的一者接收径向力,如上所述,该径向力在第一阻尼构件124与第二阻尼构件126之间产生了摩擦力。与某些现有技术阻尼结构相比,产生的在阻尼总量的提高可以有利于张紧器100在浸油带应用中的使用和/或有利于比现有技术可能使用的一些阻尼结构更长的臂张紧器的使用。
上述张紧器100仅是能够与发动机上的环形传动构件接合的装置的示例。轴和基部构件114仅是能够安装成相对于发动机固定的第一主要装置构件的示例。张紧器臂118仅是能够绕轴线相对于第一主要装置构件枢转并且能够与环形传动构件接合的第二主要装置构件的示例。在一些其他实施方式中,例如,该装置可以是隔离器,隔离器安装至曲轴或安装至发动机的附件传动装置上的附件传动轴,并且隔离器包括类似于弹簧122的螺旋扭转弹簧。在这种实施方式中,第一主要装置构件可以是相对于发动机安装至第一点(例如,安装至前述轴中的一者)的轴接合件,并且第二主要装置构件可以是直接传动或由附件传动带传动的带轮。已经发现隔离器中的阻尼可能是有帮助的。替代性地,该装置可以是类似于隔离器的分离器,但是该分离器也包括诸如卷绕弹簧式离合器之类的单向离合器。
在另一实施方式中,该装置可以是附件传动张紧器,该附件传动张紧器通常在带轮轴线AP与臂枢转轴线AA之间具有相对较长的距离并且用于维持附件传动带中的张力。
上述实施方式仅旨在作为示例,并且本领域技术人员可以对那些实施方式进行改变和修改。
Claims (20)
1.一种用于发动机上的环形传动构件的张紧器,所述张紧器包括:
轴和基部单元,所述轴和基部单元能够安装成相对于发动机固定;
张紧器臂,所述张紧器臂能够绕张紧器臂轴线相对于所述轴和基部单元枢转;
环形传动构件接合构件,所述环形传动构件接合构件位于所述张紧器臂上并且能够与环形传动构件接合;
张紧器弹簧,所述张紧器弹簧沿自由臂方向迫压所述张紧器臂;
第一阻尼构件,所述第一阻尼构件相对于所述轴和基部单元固定,并且所述第一阻尼构件从所述张紧器弹簧的第一区段接收第一径向力,所述第一径向力在所述第一阻尼构件与随所述张紧器臂一起移动的表面之间产生第一量的摩擦力;以及
第二阻尼构件,所述第二阻尼构件相对于所述张紧器臂固定,并且所述第二阻尼构件从所述张紧器弹簧的第二区段接收第二径向力,所述张紧器弹簧的所述第二区段与所述张紧器弹簧的所述第一区段轴向间隔开,所述第二径向力在所述第二阻尼构件与相对于所述轴和基部单元固定的表面之间产生第二量的摩擦力。
2.根据权利要求1所述的张紧器,其中,随所述张紧器臂一起移动的表面位于所述张紧器臂上,并且
其中,相对于所述轴和基部单元固定的表面位于所述第一阻尼构件上。
3.根据权利要求2所述的张紧器,其中,所述第一阻尼构件从所述张紧器弹簧的所述第二区段接收第三径向力,所述第三径向力在所述第一阻尼构件与所述张紧器臂之间产生第三量的摩擦力,使得所述第一阻尼构件与所述张紧器臂之间的总摩擦力由所述第一径向力和所述第三径向力贡献。
4.根据权利要求2所述的张紧器,其中,所述第一阻尼构件直接径向接合所述张紧器臂的径向外表面,所述第二阻尼构件直接径向接合所述第一阻尼构件的径向外表面,并且所述张紧器弹簧直接径向接合所述第一阻尼构件和所述第二阻尼构件两者。
5.根据权利要求1所述的张紧器,其中,随所述张紧器臂一起移动的表面位于所述第二阻尼构件上,并且
其中,随所述轴和基部单元一起移动的表面位于所述轴和基部单元上。
6.根据权利要求5所述的张紧器,其中,所述第二阻尼构件从所述张紧器弹簧的所述第一区段接收第三径向力,所述第三径向力在所述第二阻尼构件与所述轴和基部单元之间产生第三量的摩擦力,使得所述第二阻尼构件与所述轴和基部单元之间的总摩擦力由所述第一径向力和所述第三径向力贡献。
7.根据权利要求5所述的张紧器,其中,所述第二阻尼构件直接径向接合所述轴和基部单元的径向外表面,所述第一阻尼构件直接径向接合所述第二阻尼构件的径向外表面,并且所述张紧器弹簧直接径向接合所述第一阻尼构件和所述第二阻尼构件两者。
8.根据权利要求1所述的张紧器,其中,所述张紧器弹簧是螺旋扭转弹簧。
9.根据权利要求1所述的张紧器,其中,所述张紧器弹簧的所述第一区段具有相对于所述轴和基部单元固定的第一弹簧端部,并且所述张紧器弹簧的所述第二区段具有相对于所述张紧器臂固定的第二弹簧端部。
10.根据权利要求1所述的张紧器,其中,所述环形传动构件接合构件是能够绕偏离所述张紧器臂轴线的带轮轴线旋转的带轮。
11.一种能够与发动机上的环形传动构件接合的装置,所述装置包括:
第一主要装置构件,所述第一主要装置构件能够相对于发动机安装至第一点;
第二主要装置构件,所述第二主要装置构件能够绕轴线相对于所述第一主要装置构件枢转,其中,所述第二主要装置构件能够与环形传动构件接合;
环形传动构件接合构件,所述环形传动构件接合构件位于所述第二主要装置构件上并且能够与环形传动构件接合;
弹簧,所述弹簧定位成在所述第一主要装置构件与所述第二主要装置构件之间施加弹簧力;
第一阻尼构件,所述第一阻尼构件相对于所述第一主要装置构件固定,并且所述第一阻尼构件从所述张紧器弹簧的第一区段接收第一径向力,所述第一径向力在所述第一阻尼构件与随所述第二主要装置构件一起移动的表面之间产生第一量的摩擦力;以及
第二阻尼构件,所述第二阻尼构件相对于所述第二主要装置构件固定,并且所述第二阻尼构件从所述弹簧的第二区段接收第二径向力,所述弹簧的所述第二区段与所述弹簧的所述第一区段轴向间隔开,所述第二径向力在所述第二阻尼构件与随所述第一主要装置构件一起移动的表面之间产生第二量的摩擦力。
12.根据权利要求11所述的装置,其中,所述第一主要装置构件是能够安装成相对于发动机固定的轴和基部单元,并且其中,所述第二主要装置构件包括张紧器臂,所述张紧器臂能够绕张紧器臂轴线相对于所述轴和基部单元枢转,并且其中,所述环形传动构件接合构件是能够绕偏离所述张紧器臂轴线的带轮轴线旋转的带轮。
13.根据权利要求11所述的装置,其中,随所述第二装置构件一起移动的表面位于所述第二装置构件上,并且
其中,随所述第一装置构件一起移动的表面位于所述第一阻尼构件上。
14.根据权利要求13所述的装置,其中,所述第一阻尼构件从所述弹簧的所述第二区段接收第三径向力,所述第三径向力在所述第一阻尼构件与所述第二装置构件之间产生第三量的摩擦力,使得所述第一阻尼构件与所述第二装置构件之间的总摩擦力由所述第一径向力和所述第三径向力贡献。
15.根据权利要求13所述的装置,其中,所述第一阻尼构件直接径向接合所述第二装置构件的径向外表面,所述第二阻尼构件直接径向接合所述第一阻尼构件的径向外表面,并且所述弹簧直接径向接合所述第一阻尼构件和所述第二阻尼构件两者。
16.根据权利要求11所述的装置,其中,随所述第二装置构件一起移动的表面位于所述第二阻尼构件上,并且
其中,随所述第一装置构件一起移动的表面位于所述第一装置构件上。
17.根据权利要求16所述的装置,其中,所述第二阻尼构件从所述弹簧的所述第一区段接收第三径向力,所述第三径向力在所述第二阻尼构件与所述第一装置构件之间产生第三量的摩擦力,使得所述第二阻尼构件与所述第一装置构件之间的总摩擦力由所述第一径向力和所述第三径向力贡献。
18.根据权利要求16所述的装置,其中,所述第二阻尼构件直接径向接合所述第一装置构件的径向外表面,所述第一阻尼构件直接径向接合所述第二阻尼构件的径向外表面,并且所述弹簧直接径向接合所述第一阻尼构件和所述第二阻尼构件两者。
19.根据权利要求11所述的装置,其中,所述张紧器弹簧是螺旋扭转弹簧。
20.根据权利要求11所述的装置,其中,所述弹簧的所述第一区段具有相对于所述第一装置构件固定的第一弹簧端部,并且所述弹簧的所述第二区段具有相对于所述第二装置构件固定的第二弹簧端部。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1496454A (zh) * | 2001-03-12 | 2004-05-12 | �Ǵĺ�˾ | 内座圈空转带轮张紧器 |
CN101147012A (zh) * | 2005-03-21 | 2008-03-19 | 利滕斯汽车合伙公司 | 具有磨损补偿功能的皮带张紧器 |
CN101846163A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-09-29 | 谢夫勒两合公司 | 用于牵引工具驱动装置的张紧装置以及缓冲装置 |
CN102203459A (zh) * | 2008-11-05 | 2011-09-28 | 戴科产品有限责任公司 | 用于皮带张紧器的离合的阻尼器 |
CN103154572A (zh) * | 2010-09-02 | 2013-06-12 | 戴科知识产权控股有限责任公司 | 具有用于径向摩擦的非对称阻尼的扩张弹簧的张紧器 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1496454A (zh) * | 2001-03-12 | 2004-05-12 | �Ǵĺ�˾ | 内座圈空转带轮张紧器 |
CN101147012A (zh) * | 2005-03-21 | 2008-03-19 | 利滕斯汽车合伙公司 | 具有磨损补偿功能的皮带张紧器 |
CN101846163A (zh) * | 2008-10-02 | 2010-09-29 | 谢夫勒两合公司 | 用于牵引工具驱动装置的张紧装置以及缓冲装置 |
CN102203459A (zh) * | 2008-11-05 | 2011-09-28 | 戴科产品有限责任公司 | 用于皮带张紧器的离合的阻尼器 |
CN103154572A (zh) * | 2010-09-02 | 2013-06-12 | 戴科知识产权控股有限责任公司 | 具有用于径向摩擦的非对称阻尼的扩张弹簧的张紧器 |
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