CN115135906A - 用于张紧器装置的可调节的阻尼机构 - Google Patents

Abstract

在本文中描述一种张紧器装置、组件以及组件的制造方法。所述张紧器装置可以适于基于带的经测量的长度和/或偏置元件的经测量的特性、比如偏置元件的刚度，在相关联的带中产生目标张力。偏置元件可以具有经测量的刚度，并且与所述张紧器装置的阻尼组件和基座相关联。接合构件可以与所述阻尼组件相关联以与所述阻尼组件一起运动并且可相对于所述基座和所述偏置元件成角度地移动以张紧所述带。在一个示例中，所述偏置元件可以在由所述经测量的刚度确定的位置处连接至所述阻尼组件，以限定所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值并且在所述带中产生目标张力。

Description

用于张紧器装置的可调节的阻尼机构

技术领域

本发明总体上涉及一种带张紧器，更特别地，涉及用于使张紧器适于相关联的带和/或偏置元件的特性的系统和技术。

背景技术

带张紧器被用来在带上施加载荷。带载荷防止带在运行期间在一个或多个被拖动的带轮上滑动。通常，带被用于发动机应用中，用以驱动与发动机相关联的各种附件。例如，空调压缩机和交流发电机为可以由带传动系统驱动的附件中的两种。

带张紧器可以包含轴颈连接至臂的带轮。弹簧连接于所述臂与基座之间。所述弹簧还可以接合阻尼机构。所述阻尼机构包含相互接触的摩擦表面。所述阻尼机构阻尼所述臂的由所述带传动系统的运行所引起的振荡运动。这继而提高带的预期寿命。

附件带可以具有可接受的长度公差范围，由于带的不同的长度，这可能导致带张紧器对带施加与它们名义上被设计产生的力不同的力。带长度的变化(即使在可接受的公差范围内)可能导致带张力、张紧器性能、以及构件寿命的巨大差异。弹簧也可以具有可接受的刚度公差范围，由于弹簧的不同的刚度，这可能导致带张紧器对带施加与它们名义上被设计产生的力不同的力。因此，仍然需要系统和技术来针对与张紧器相关联的相关的带和/或弹簧的特性来调整张紧器。

发明内容

本发明的示例涉及一种张紧器装置、以及组件和所述组件的制造方法。

在一个示例中，公开一种用于在带中产生目标张力的张紧器装置。所述张紧器装置包含基座。所述张紧器装置进一步包含阻尼组件，所述阻尼组件与所述基座相关联并且被构造成相对于所述基座旋转。所述张紧器装置进一步包含具有经测量的刚度的偏置元件。所述偏置元件具有连接至所述基座的第一部分和连接至所述阻尼组件的第二部分。所述张紧器装置包含接合所述带的接合构件。所述接合构件与所述阻尼组件相关联以与所述阻尼组件一起运动，并且可相对于所述基座和所述偏置元件成角度地移动以张紧所述带。所述偏置元件在由所述经测量的刚度确定的位置处连接至所述阻尼组件，以限定所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值并且在所述带中产生目标张力。

在另一个示例中，公开一种组件。所述组件包含具有经测量的长度的带。所述组件进一步包含张紧器装置，所述张紧器装置被构造成接合所述带并且在所述带中限定目标张力。所述张紧器装置包含接合构件、偏置元件、以及阻尼组件。所述偏置元件相对于所述阻尼组件布置于加载构造中，所述加载构造对应于所述偏置元件的经测量的刚度和所述带的经测量的长度，以在所述带被所述张紧器装置接合时在所述带中产生所述目标张力。

在另一个示例中，公开一种制造张紧器装置和带组件的方法。所述方法包含测量偏置元件的刚度。所述方法包含使所述偏置元件与张紧器装置的阻尼组件相关联。所述张紧器装置具有与所述阻尼组件相关联的接合构件，用以与所述阻尼组件一起运动。所述接合构件可成角度地移动以在所述带中限定目标张力。所述方法进一步包含在基于所述偏置元件的经测量的刚度的位置处将所述偏置元件的一部分连接至所述阻尼组件，以限定所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值，从而在所述带被所述张紧器装置接合时在所述带中产生目标张力。

除了上面描述的示例性方面和示例之外，通过参考附图和研究以下描述，进一步的方面和示例将变得显而易见。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，其中：

图1描绘示例张紧器装置的分解图；

图2A描绘处于第一构造中的张紧器装置和带组件；

图2B描绘处于第二构造中的张紧器装置和带组件；

图2C描绘处于第三构造中的张紧器装置和带组件；

图3A描绘具有标称刚度的偏置元件；

图3B描绘与所述标称刚度具有正偏差的偏置元件；

图3C描绘与所述标称刚度具有负偏差的偏置元件；

图4描绘本公开的示例阻尼组件和偏置元件的分解图；

图5A描绘处于第一构造中的阻尼组件；

图5B描绘示出处于所述阻尼组件的第一构造中的偏置元件的相对于张紧器装置的中心线的移动的图；

图6A描绘处于第二构造中的阻尼组件；

图6B描绘示出处于所述阻尼组件的第二构造中的偏置元件的相对于张紧器装置的中心线的移动的图；

图7A描绘处于第三构造中的阻尼组件；

图7B描绘示出处于所述阻尼组件的第三构造中的偏置元件的相对于张紧器装置的中心线的移动的图；

图8描绘针对各种带长度示出扭矩与带张力之间的关系的图表；

图9描绘针对各种带长度示出扭矩与带张紧器之间的关系的另一个图表；以及

图10为针对偏置元件的各种刚度示出扭矩与带张力之间的关系的图表；

图11为针对偏置元件的各种刚度示出扭矩与带张力之间的关系的另一个图表；以及

图12描绘用于制造张紧器装置和带组件的流程图。

具体实施方式

以下描述包含体现本公开的各种元素的示例系统、方法以及设备。然而，应当理解的是，除了本文中所描述的那些形式之外，可以以各种形式实践所描述的公开。

在参考附图之前，提供简要的解释说明。本公开描述张紧器装置、组件以及组件的制造方法。本公开的示例张紧器装置可以使用偏置元件，以便在相关联的带中产生目标张力。所述偏置元件可以基于所述偏置元件所具有的经测量的特性(比如所述偏置元件的刚度)布置于所述张紧器装置内的位置处。因此，尽管存在刚度差异，所述张紧器装置可以被调整成在相关联的带上施加期望的力，否则刚度差异可能导致所施加的力的变化。所述张紧器装置还可以被调整成匹配与所述张紧器相关联的特定带的特性。例如，所述偏置元件可以附加地或替代地布置于加载构造中，所述加载构造适于基于所述带的经测量的长度在相关联的带上施加期望的力。因此，仅仅包含被针对标称弹簧刚度和/或标称带长度设定的偏置元件的张紧器不能解决刚度和长度偏差的影响，这可能产生不适当的带张力并且导致磨损增加和带寿命缩短。

本公开的张紧器装置、组件、以及组件的制造方法可以通过调整张紧器装置以适应弹簧的经测量的刚度和/或带的经测量的长度来减轻这样的障碍。为了便于前述内容，示例张紧器装置可以包含阻尼组件。所述阻尼组件可以适于将所述偏置元件的一部分(比如端部分)定位于所述张紧器装置内的期望的位置处。在所述部分被适当地定位的情况下，所述偏置元件可以以控制弹簧偏转的方式布置于所述张紧器装置内。例如，所述偏置元件的端部分或另一个部分可以与所述阻尼组件焊接、胶接、或者以其它方式连接或固定在一起，以使得在所述张紧器装置接合带时，所述偏置元件呈现期望的预加载荷。

所述带可以由所述张紧器装置的接合构件接合。所述接合构件可以相对于所述张紧器装置的基座以及所述偏置元件的一部分成角度地移动，以便张紧所述带。所述接合构件通常可以与所述阻尼组件一起运动，并且相对于所述基座旋转，并且所述偏置元件连接至所述阻尼组件和所述基座两者。因此，所述接合构件的角位移通常对应于压缩、偏转或其它调节，其容许所述偏置元件存储能量以限定预加载荷力。

所述张紧器装置可以被构造成使得当所述偏置元件在标称位置处连接至所述阻尼组件时，所述接合构件通常以1:1的方式相对于所述基座和所述偏置元件成角度地移动。然而，作为一个示例，比如扭转弹簧的偏置元件可以形成有±7％的弹簧刚度公差。在这点上，可能期望较多地或较少地压缩所述偏置元件，以便用所述偏置元件实现目标预加载荷。出于非限制性示例的目的，所述张紧器装置可以被设计成使得在所述接合构件相对于所述基座、或者更一般地相对于所述张紧器装置的张紧器中心线或者其它参考轴线成角度地移动60°时，所述偏置元件呈现20Nm的预加载荷。这意味着0.333Nm/deg的标称弹簧刚度，其中所述接合构件可相对于所述基座和所述偏置元件以1:1的方式成角度地移动。然而，在与所述张紧器装置相关联的实际的弹簧具有不同的弹簧刚度(例如在公差范围内)时，所产生的预加载荷将偏离目标20Nm。

本公开的张紧器装置解决相关联的偏置元件的实际刚度的偏差以便传递目标预加载荷，而无论弹簧的刚度如何。在一个示例中，所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值可以被操纵成使得所述偏置元件被基于所述弹簧的实际刚度或经测量的刚度压缩。本文中所描述的结构和技术容许将所述偏置元件连接至所述阻尼组件，以使得所述接合构件可相对于所述基座以不同于所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的方式成角度地移动。因此，可以精确地调整所述偏置元件的压缩，以便生成期望的预加载荷。

继续上面的非限制性示例，所述偏置元件的经测量的刚度可以高于0.333Nm/deg的标称隐含刚度，比如具有0.363Nm/deg的经测量的刚度。为了用刚度较大的弹簧实现期望的20Nm的预加载荷，本文中所描述的示例容许弹簧端从它的在所述阻尼组件中的标称位置移动，以使得所述接合构件的相对于所述张紧器的基座或中心线的角位移不同于所述接合构件的相对于所述偏置元件端的角位移。这可以容许所述偏置元件利用所述接合构件的角位移被压缩至适当的水平，以便仍然呈现20Nm的预加载荷，尽管存在刚度的增加。例如，所述偏置元件可以被布置成使得所述接合构件从所述中心线成角度地移动60°，所述偏置元件成角度地移动55°。因为所述偏置元件被移动55°，所以尽管所述偏置元件的刚度增加，所述偏置元件也可以呈现20Nm的目标预加载荷。

应当理解的是，前述内容为张紧器装置和期望的预加载荷的一个示例。本公开的张紧器装置可以适于基于应用规范标准(比如所述张紧器装置在某些汽车或工业设置中的应用)传递各种不同的预加载荷。所述张紧器装置可以使用所述偏置元件的经测量的刚度来将所述偏置元件布置于所述张紧器装置中，以使得将期望的载荷施加于相关联的带上。这可以包含在距标称位置一定的偏移距离处将所述偏置元件连接至所述阻尼组件，以解决弹簧刚度的正偏差或负偏差，并且容许所述张紧器装置针对可能与上述非限制性示例中的那些载荷和刚度值不同的各种载荷和刚度值在相关联的带上施加期望的力，而无论刚度如何。

本公开的张紧器装置还可以适于基于带的经测量的长度在相关联的带中生成目标张力。所述偏置元件可以被构造成基于所述带的标称长度呈现期望的预加载荷。作为非限制性示例，所述张紧器装置可以被构造成用于具有200mm的标称长度的带，对于所述带，所述接合构件通常可成角度地移动大约60°，以便在初始状态下利用来自所述偏置元件的20Nm的预加载荷张紧所述带。继续所述示例，在带长度偏离标称长度的情况下，所述接合构件通常可以成角度地移动大约大于或小于60°，这继而会使预加载荷改变。

因此，本文中所描述的阻尼组件可以被用来将所述偏置元件布置于加载构造中，以使得所述偏置元件呈现期望的预加载荷，而无论所述带的长度如何。例如，所述偏置元件可以在加载构造中和/或在距标称位置一定的偏移距离处连接至所述阻尼组件，以使得当所述接合构件成角度地移动时，所述偏置元件被压缩，以使得使所述偏置元件呈现预加载荷，用以将所述带张紧至所述目标张力。其它构造也是可能的并且在本文中被描述，包含基于经测量的带长度和弹簧的经测量的刚度将所述偏置元件与所述阻尼组件一起布置以在所述带中产生所述目标张力的构造。

现在将参考附图，所述附图有助于示例说明本公开的各种特征。以下描述是为了示例说明和描述的目的而被给出的。此外，所述描述不旨在将发明方面限制于本文中所公开的形式。因此，与以下教导以及相关领域的技能和知识一致的变型和修改都在本发明方面的范围内。

图1描绘张紧器装置104的分解图，比如上面讨论的以及下面更详细地描述的张紧器装置。张紧器装置104包含用于接合带的一段的接合构件110。例如，张紧器装置104可以限定接合表面112，所述接合表面112适于接触带并且压入所述带中以便在带上施加力。在一些情况下，接合构件110可以为带轮或具有弯曲表面的其它结构，其中所述接合表面112为所述带轮或具有弯曲表面的其它结构的连续的外周边表面。接合构件110可以适于围绕由张紧器装置104限定的杆臂轴线R-R旋转。利用这种旋转，接合构件110可以相对于它的围绕杆臂轴线的位置呈现偏置，以使得接合表面112可以对所接合的带施加目标力。

为了便于前述内容，张紧器装置104可以包含臂120。臂120通常可以在结构上将接合构件110连接至杆臂轴线R-R以及其中的各种偏置元件和机构。例如，臂120可以限定用于张紧器装置104的接合构件和其它构件的接收特征和/或平台(landing)。如图1中所示，臂包含用于与接合构件110联接的接合构件部分122以及用于沿着杆臂轴线R-R与张紧器装置104的其它构件联接的轴线部分124。桥123位于它们之间，并且可以由板或支架结构限定，所述板或支架结构具有的宽度与接合构件或轴线部分122、124中的一者或两者同延，用于接收和放置接合构件或轴线部分122、124中的每一者的相应的构件。

接合构件110可以在接合构件部分122处连接至臂120，并且相对于臂120在位置上固定和/或旋转地固定。在一些情况下，可以设置轴承构件114和紧固件116，以便于接合构件110和臂120的连接。轴承构件114可以被接收或包含于接合构件110中。可能的构造包含接合构件110被模制于轴承构件114之上和/或接合构件110可选地限定一个或多个凹槽。轴承构件114可以被压配合至所述凹槽中。紧固件可以为螺栓、螺钉、或将接合构件110固定至臂120的其它特征。例如，紧固件116可以被通过轴承构件114接收，并且在接合构件部分122处被至少部分地接收至臂120中，以旋转地和/或在位置上固定接合构件110。

在轴线部分124处，臂120可以限定阻尼组件平台125。阻尼组件平台125被构造成通常在其上接收本发明的一个或多个阻尼组件。例如，阻尼组件平台125可以适于接收阻尼臂120的振荡运动的一些构件。更一般地，阻尼组件平台125可以接收和/或提供用于与一个或多个偏置元件相关联的构件的支撑件，所述偏置元件用于对接合构件提供预加载荷力，以在带中产生目标张力。臂120可以可选地包含接片126(以虚线示出)，用于在阻尼组件平台125上适当地定向阻尼组件，这可能适合于某些应用。

图1还示出阻尼组件130和偏置元件145。阻尼组件130和偏置元件145协作，以使得接合构件110在与带接合时可以在带上施加期望的力。例如，偏置元件145可以与阻尼组件130连接，并且阻尼组件130可以随着接合构件110的角位移而运动以使得压缩偏置元件145或者以其它方式使偏置元件145呈现预加载荷力。如本文中更详细地解释说明的，偏置元件145可以基于偏置元件的经测量的刚度布置于阻尼组件130内。作为一个示例，在偏置元件145具有比标称刚度更大的刚度的情况下，偏置元件145可以在阻尼组件130内被布置成使得对于接合构件110的给定的角位移，偏置元件被较少地压缩，但是因为偏置元件具有较大的刚度，因此仍然生成期望的力，并且需要较少的压缩来做到这一点。

为了便于前述内容，阻尼组件130可以包含插入件130a和承座(shoe)130b。插入件130a可以限定偏置元件接收部分136，所述偏置元件接收部分136适于接收偏置元件145以安置于其中。还可以提供焊接件154或其它连接结构来将偏置元件145连接至插入件130a。例如，偏置元件145可以为具有第一端147和第二端149的扭转弹簧，并且焊接件154可以被用来将第二端149连接至插入件130a。如本文中所解释说明的，焊接件154可以被精确地布置于插入件130a内，以便在标称位置处或在距标称位置一定的偏移距离处连接偏置元件145，以使得偏置元件根据需要压缩，以产生目标预加载荷。也可以使用胶水、机械连接、和/或其它技术来连接偏置元件145和插入件130a。

承座130b可以被用来使阻尼组件130与臂120相关联。例如，承座130b可以限定插入件130a与臂120之间的界面。为了实现这种关系，承座130b可以具有承座基座131，所述承座基座131可以安置于阻尼组件平台125上。在某些构造中，承座基座131也可以被构造成与臂120的接片126或其它特征接合，以便将阻尼组件130适当地对准在其上。承座130b还限定插入件接收部分132，所述插入件接收部分132适于接收其中连接有偏置元件145的插入件130a。作为一个示例，插入件130a可以具有插入件基座135，所述插入件基座135被接收至插入件接收部分132中，并且可以被压配合、摩擦接合、或以其它方式固定于所述插入件接收部分132中。

阻尼组件130可以与张紧器装置104的基座160相关联。例如，阻尼组件130可以被接收于基座160内，并且被构造成相对于基座160旋转，比如环绕或围绕杆臂轴线R-R旋转，所述杆臂轴线R-R通常可以由张紧器装置104限定。为了便于前述内容，衬套170可以将臂120旋转地联接至基座160，比如在轴线部分124处将臂120枢转地联接至基座160。这可以容许臂120可相对于基座160或相对于张紧器装置104的其它中心线或参考点成角度地移动。当臂120相对于基座160成角度地移动时，安置于阻尼组件平台125上的阻尼组件130可以相对应地围绕杆臂轴线R-R运动。

基座160可以限定张紧器装置104的结构构件，所述结构构件被用来使张紧器装置104与汽车或工业系统的其它构件相关联。张紧器装置104可以被用于广泛的汽车和工业应用中，并且基座160可以因此在位置上将张紧器装置104固定和支撑于这样的系统中，并且以使得容许接合构件110在相关联的带上施加力。图1中所示的基座160包含连接点161。连接点161可以为沿着杆臂轴线R-R延伸至基座中的接收特征；然而，这不是必需的。基座160还限定突起163，所述突起163可以为张紧器装置104的防旋转构件或者可以为以其它方式与连接点协作以限制基座160的围绕杆臂轴线R-R的旋转的构件。然而，应当理解的是，在其它构造中，可以提供更多的或更少的、或者不同类型的连接点和/或防旋转特征。

基座160还用来大致上包围阻尼组件130和偏置元件145。例如，基座160可以限定内部容积，并且偏置元件145和阻尼组件130可以被接收于所述内部容积内。在某些示例中，基座160可以限定对准特征165。基座160通常可以布置于臂120上，并且对准特征165可以可选地限制或规定臂120的相对于基座160的运动范围。例如，臂120可以包含定位于桥123和/或阻尼组件平台125上的引导件127。当基座160大致上包围偏置元件145和阻尼组件130时，引导件127可以在其中接收对准特征165中的一些或全部。也可以经由防尘帽175大致上包围偏置元件145和阻尼组件130，所述防尘帽175大致上在轴线部分124处安装于臂120下方。

图2A-2C示出与各种长度的带接合的张紧器装置104。张紧器装置104可以适于在带中产生目标张力，而无论带的长度如何。例如，偏置元件145可以在张紧器装置104内被布置成使得偏置元件145传递适当的预加载荷以张紧带，而无论带的长度如何。在一个实施例中，这可以通过将偏置元件145布置于加载构造中来实现，所述加载构造适合于偏置接合构件110以基于带长度运动达张紧带所需的量。为了便于前述内容，偏置元件145可以连接至阻尼组件130，以使得基于接合构件110的相对于基座160的角旋转来调整偏置元件145的压缩。例如，在可能对应于标称带长度的标称位置处，接合构件110可以相对于偏置元件的一端以大致1:1的方式成角度地移动。在带偏离标称长度的情况下，可能有益的是，弹簧随着接合构件的相对于基座160的角位移而较多地或较少地压缩(与标称情况相比)，以便在带中产生目标张力，而无论带的长度如何。

为了示例说明并且参考图2A，张紧器装置104被示出为处于第一构造中，其中带190a具有标称长度。在第一构造中，接合构件110在带190a上施加第一力，以在带190a中产生目标张力。参考图2B，张紧器装置104被描绘成处于第二构造中，其中带190b具有小于标称长度的经测量的长度，例如“短的”带或负长度变化。在第二构造中，接合构件110在带190b上施加第二力，以在带190b中产生目标张力。参考图2C，张紧器装置104被描绘成处于第三构造中，其中带190c具有大于标称长度的经测量的长度，例如“长的”带或正长度变化。在第三构造中，张紧器装置104在带190c上施加第三力，以在带190c中产生目标张力。

通过针对与张紧器装置104相关联的特定带的长度调整张紧器装置104，(例如，尽管图2A-2C中的带190a、190b、190c的长度不同)，带190a、190b、190c中的每一个可以呈现相同的目标张力。更一般地，尽管带190a、190b、190c具有不同的实际长度或经测量的长度，但是图2A-2C的带通常可以根据相同的张力对扭矩特性(在图9的图中示出)运行。在图2A的第一构造中，接合构件110可以定位于距中心线的角位移θ₁处，所述中心线可以由基座160限定。在图2B的第二构造中，接合构件110可以定位于距中心线的角位移θ₂处，所述中心线可以由基座160限定。第二构造中的较短的带使接合构件110进一步远离中心线旋转，因此角位移θ₂大于角位移θ₁。因为第二构造中的带190b比第一构造中的带190a短，所以需要更小的力(来自接合构件)来实现相同的张力。进一步，在图2C的第三构造中，接合构件110可以定位于距中心线的角位移θ₃处，所述中心线可以由基座160限定。第三构造中的较长的带使接合构件110从中心线旋转更少，因此角位移θ₃小于角位移θ₁。因为第三构造中的带比第一构造中的带长，所以需要更大的力(来自接合构件)来获得相同的张力。如本文中所解释说明的，这通过将偏置元件145操纵至加载构造而实现，所述加载构造使接合构件具有合适的力(例如，图2A-2C的第一力、第二力、第三力等等)，以使得带190a、190b、190c可以被张紧至目标张力。

图3A-3C示出偏置元件的示例，比如图1的偏置元件145。偏置元件可以具有经测量的刚度。经测量的刚度可以用偏置元件每压缩一度的分力(例如，Nm)来表示。刚度可以不同于标称刚度，例如，达7％或更多。在刚度偏离标称刚度的情况下，与偏置元件的压缩相关联的力的大小改变。作为一个实例，具有0.333Nm/deg的刚度的偏置元件将在60°的位移或压缩下呈现20Nm的预加载荷，而具有0.363Nm/deg的刚度(例如，偏离标称刚度的更大的刚度)的偏置元件将在60°的位移或压缩下呈现21.8Nm的预加载荷。在某些示例中，张紧器装置104可以容许刚度较大的弹簧被有效地较少地移动或压缩，以使得它呈现类似的20Nm的预加载荷(例如，刚度较大的弹簧被移动或压缩大约55°)。

为了示例说明并且参考图3A，偏置元件145a被示出为具有第一端147a和第二端149a。偏置元件145a可以与刚度k_n相关联，所述刚度k_n可以对应于用来使第一和第二端147a、149a相对于彼此成角度地移动的力的值。参考图3B，偏置元件145b被示出为具有第一端147b和第二端149b。偏置元件145b可以与刚度k_n+Δt相关联，所述刚度k_n+Δt可以对应于用来使第一和第二端147b、149b相对于彼此成角度地移动的力的值，其中+Δt对应于基于偏置元件145b的公差与标称刚度k_n的最大正偏差。参考图3C，偏置元件145c被示出为具有第一端147c和第二端149c，其中-Δt对应于基于偏置元件145c的公差与标称刚度k_n的最大负偏差。偏置元件145c可以与刚度k_n-Δt相关联，所述刚度k_n-Δt可以对应于用来使第一和第二端147c、149c相对于彼此成角度地移动的力的值。尽管刚度值不同，但是偏置元件145a、145b、145c可以在张紧器装置内被布置成传递一致的预加载荷力。例如，如下面关于图5A-7C更详细地描述的，偏置元件145a、145b、145c可以被布置成使得相应的偏置元件基于刚度被压缩不同的量，但是仍然传递一致的预加载荷。

参考图4，阻尼组件130可以通过将偏置元件的一部分适当地定位和固定于张紧器装置104内来控制偏转，从而实现前述功能。为了示例说明，图4描绘偏置元件145、焊接件154、以及阻尼组件130的分解图。

偏置元件145被示出为扭转弹簧。扭转弹簧可以具有相对的弹簧端147、149。扭转弹簧的主体150可以大致上在相对的端147、149之间以大致螺旋形模式发展。主体150可以限定中空的中心152，螺旋围绕所述中空的中心152定位。中空的中心152容许穿过其放置张紧器装置104的其它构件，比如作为一个示例，放置臂120的构件。应当理解的是，在本文中也考虑其它偏置元件和相关联的结构和组件。例如，片簧或其它偏置元件可以适于张紧器装置104并且与阻尼组件130相关联，以便控制偏转。

偏置元件145可以与阻尼组件130相关联并且连接至阻尼组件130。例如，焊接件154可以被用来将偏置元件145的一部分固定至阻尼组件130。可以另外地或替代地使用胶水和其它粘合剂。焊接件154可以具有相对的焊接端155a、155b和焊接长度156。焊接件154可以为焊接端155a、155b之间的细长形式，并且适于被接收于插入件130a的偏置元件接收部分136内。应当理解的是，焊接长度156可以为任何合适的值，以便于偏置元件145和阻尼组件130的连接。在一些情况下，长度156可以被调节，以便调整偏置元件145的特性，比如有效的弹簧刚度。

可以使用焊接件154或其它连接方式来相对于阻尼组件130适当地定位偏置元件的一部分。如本文中所解释说明的，当接合构件110接合带时，这容许偏置元件145被相对于接合构件110的角位移以可调整的值成角度地移动或者压缩。如图4中所示，偏置元件接收部分136可以包含用于接收偏置元件145的轨道137，并且焊接件154可以在轨道137上的特定的区域或位置处关联偏置元件145。例如，轨道137可以包含标称位置139。标称位置139可以对应于偏置元件145的布置，其中接合构件110的相对于张紧器中心线的角位移与接合构件110的相对于偏置元件145的角位移之间的关系大致上为1:1。如图5A-7B中所示，偏置元件可以相对于标称位置139连接至插入件130a，以便维持或改变这种关系。轨道137在图4中被示出为具有螺旋型形状，所述螺旋型形状可以大致上对应于偏置元件145的形状或轮廓。然而，应当理解的是，其它构造也是可能的，这可以基于特定的不同类型的偏置元件的实施以及其变型。

如本文中所描述的，承座130b适于接收插入件130a。插入件130a和承座130b中的每一个可以包含贯穿部分，以容许穿过所述贯穿部分引入张紧器装置104的其它构件(比如臂120的部分)。例如，插入件130a被示出为具有开口134，并且承座被示出为具有开口133。在组装构造中，偏置元件145的中空的中心152和开口133、134可以全部彼此对准并且沿着图1中所示的杆轴线R-R定位。

图5A-7B示出偏置元件145的示例，所述偏置元件145在各种位置处与阻尼组件130相关联，以便控制偏置元件145的偏转。这容许接合构件110相对于基座160以可以不同于接合构件110的相对于偏置元件145的角位移的方式成角度地移动。在应用中，这可以使张紧器装置104能够适于偏置元件的特定的特性，比如经测量的弹簧刚度，以使得张紧器装置104可以一致地张紧带，尽管刚度不同。

在图5A和5B的示例中，阻尼组件130被示出为与偏置元件145a相关联。偏置元件145a通常可以为具有大约等于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件。在这点上，偏置元件145a可以连接至阻尼组件130，其中端部分相对于标称位置139适当地定位。标称位置139可以位于距轨道137的止动特征138的角位移170a处。当偏置元件145a相对于标称位置139适当地定位时，偏置元件的端的角位移可以大约以1:1的方式对应于接合构件110的相对于基座160的角位移。例如，如图5B中所示，接合构件110可以被从位置A调节至位置B。接合构件110的从位置A至位置B的操纵可以与角位移α相关联。如本文中所述，接合构件110与阻尼组件130一起运动，并且可以使偏置元件145a在其中压缩并且呈现预加载荷。在这点上，图5B示出偏置元件角位移β₁，所述偏置元件角位移β₁对应于偏置元件145a的由接合构件110的角位移α引起的角位移。因为偏置元件145a布置于标称位置139处，所以角位移α和偏置元件角位移β₁大约相等。在偏置元件145a的经测量的刚度大约等于偏置元件145a的标称刚度的情况下，这可能是期望的，以使得偏置元件145a生成对应于接合构件110的运动的预加载荷。

在图6A和6B的示例中，阻尼组件130被示出为与偏置元件145b相关联。偏置元件145b通常可以为具有大于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件。在这点上，偏置元件145b可以连接至阻尼组件130，其中端部分适当地位于距标称位置139一定的偏移距离处。偏置元件145b的端部分的最佳位置可以位于距轨道137的止动特征138的角位移170b处。当偏置元件145b被相对于标称位置139适当地定位时，偏置元件的端的角位移可以小于接合构件110的相对于基座160的角位移。这可以有助于传递期望的预加载荷，因为刚度较大的偏置元件需要被较少地压缩，以便呈现具有标称刚度的偏置元件的预加载荷。例如，如图6B中所示，接合构件110可以为可被从位置A调节至位置B的。接合构件110的从位置A至位置B的操纵可以与角位移α相关联。如本文中所述，接合构件110与阻尼组件130一起运动，并且可以使偏置元件145b在其中压缩并且呈现预加载荷。在这点上，图6B示出偏置元件角位移β₂，所述偏置元件角位移β₂对应于偏置元件145b的由接合构件110的角位移α引起的角位移。因为偏置元件145b布置于距标称位置139一定的偏移距离处，所以偏置元件角位移β₂小于角位移α。在偏置元件145b的经测量的刚度大于标称刚度的情况下，这可能是期望的，以使得偏置元件145b生成的预加载荷小于在偏置元件145b布置于标称位置处的情况下将生成的预加载荷。

在图7A和7B的示例中，阻尼组件130被示出为与偏置元件145c相关联。偏置元件145c通常可以为具有小于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件。在这点上，偏置元件145c可以连接至阻尼组件130，其中端部分适当地位于距标称位置139一定的偏移距离处。偏置元件145c的端部分的最佳位置可以位于距轨道137的止动特征138的角位移170c处。当偏置元件145c被相对于止动标称位置适当地定位时，偏置元件的端的角位移可以大于接合构件110的相对于基座160的角位移。例如，作为一个示例，偏置元件的端可以在接合构件110进行任何角位移之前被预压缩。这可以有助于传递期望的预加载荷，因为刚度较小的偏置元件需要被较多地压缩，以便呈现具有标称刚度的偏置元件的预加载荷。例如，如图7B中所示，接合构件110可以为可被从位置A调节至位置B的。接合构件110的从位置A至位置B的操纵可以与角位移α相关联。如本文中所述，接合构件110与阻尼组件130一起运动，并且可以使偏置元件145c在其中压缩并且呈现预加载荷。在这点上，图7B示出偏置元件角位移β₃，所述偏置元件角位移β₃对应于偏置元件145c的由接合构件110的角位移α引起的角位移。因为偏置元件145c布置于距标称位置139一定的偏移距离处，所以偏置元件角位移β₃大于角位移α。在偏置元件145c的经测量的刚度小于标称刚度的情况下，这可能是期望的，以使得偏置元件145c生成的预加载荷大于在偏置元件145c布置于标称位置处的情况下将生成的预加载荷。

图8描绘针对各种带长度示出扭矩与带张力之间的关系的图表800。特别地，图表800针对传统的张紧器型装置示例说明扭矩(如沿着扭矩轴线804测量的)与带张力(如沿着带张力轴线808测量的)之间的关系，所述传统的张紧器型装置不可被针对带的实际长度或经测量的长度调整。典型地，在这样的情况下，张紧器型装置将设定有预加载荷，以便张紧可容许的最长的带。例如，与带的标称长度相比具有最大正偏差的带。这种结果的问题是，对于具有比可容许的最长的带短的长度的带，预加载荷过高并且可能导致构件过早磨损。这在图8的示例中被示出，其中曲线820代表“最长的带”的性能，曲线824代表“标称带”的性能，曲线828代表“最短的带”的性能。如图表800中所示，与通常由曲线820限定的可接受的张力值相比，曲线824和曲线828对于给定的扭矩各自示出渐进的更高的张力值。

图9描绘针对各种带长度示出扭矩与带张力之间的关系的图表900，其中使用本公开的带张紧器装置(例如，张紧器装置104以及其变型)。特别地，图表900针对本公开的张紧器装置示例说明扭矩(如沿着扭矩轴线904测量的)与带张力(如沿着带张力轴线908测量的)之间的关系。如本文中所述，本公开的张紧器装置可以设定有预加载荷，以便基于带的实际长度或经测量的长度在带中建立张力。这样，尽管与标称带长度不同，但是对于给定的扭矩值，带可以呈现一致的张力。这在图9的示例中被示出，其中曲线920代表“最长的带”的性能，曲线924代表“标称带”的性能，曲线928代表“最短的带”的性能。如图表900中所示，对于给定的扭矩值(所述扭矩值可以对应于给定的系统的可接受的扭矩或目标设计扭矩)，曲线920、924、928中的每一个大体上具有相同的或相似的张力。

图10描绘针对偏置元件的各种刚度水平示出扭矩与带张力之间的关系的图表1000。特别地，图表1000针对传统的张紧器型装置示例说明扭矩(如沿着扭矩轴线1004测量的)与带张力(如沿着带张力轴线1008测量的)之间的关系，所述传统的张紧器型装置不可被针对偏置元件的实际刚度或经测量的刚度调整。典型地，在这样的情况下，张紧器型装置将基于弹簧的标称刚度设定有预加载荷。例如，偏置元件具有对应于偏置元件的标称刚度的经测量的刚度。这种结果的问题在于，对于具有不同于标称刚度的刚度水平的偏置元件，预加载荷可能不同于设计目标，这可能导致构件过早磨损或其它不良性能。这在图10的示例中被示出，其中曲线1020代表“刚度增大的”偏置元件的性能，曲线1024代表“标称刚度的”偏置元件的性能，曲线1028代表“刚度减小的”偏置元件的性能。如图表1000中所示，与可接受的张力值相比，曲线1024和曲线1028对于给定的扭矩各自示出不同的张力值。

图11描绘针对用于本公开的带张紧器装置(例如，张紧器装置104以及其变型)的偏置元件的各种刚度水平示出扭矩与带张力之间的关系的图表1100。特别地，图表1100针对本公开的张紧器装置示例说明扭矩(如沿着扭矩轴线1104测量的)与带张力(如沿着带张力轴线1108测量的)之间的关系。如本文中所述，本公开的张紧器装置被布置成使得偏置元件被定位成基于偏置元件的经测量的刚度来限定偏转。这样，尽管与标称刚度不同，对于给定的扭矩值，带可以呈现一致的张力。这在图11的示例中被示出，其中曲线1120代表“刚度增大的”偏置元件的性能，曲线1124代表“标称刚度的”偏置元件的性能，曲线1128代表“刚度减小的”偏置元件的性能。如图表1100中所示，对于给定的扭矩值(所述给定的扭矩值可以对应于给定的系统的可接受的扭矩或目标设计扭矩)，曲线1120、1124、1128中的每一个大体上具有相同的或相似的张力。

为了便于读者理解本文中所讨论的示例的各种功能，现在参考图12中的流程图，所述流程图示例说明过程1200。虽然已经示例说明并且将讨论本文中所提出的方法的具体步骤(以及步骤的顺序)，但是与本文中所提出的教导一致的其它方法(包含比所示例说明的更多的、更少的、或不同的步骤)也是可以设想的并且包含于本公开中。

在操作1204处，测量偏置元件的刚度。例如，参考图3A-3C，可以测量偏置元件145a、145b、145c的刚度。例如，可以使偏置元件145a、145b、145c经受各种测试，其中将已知的力施加至相应的偏置元件。随后，可以测量偏置元件145a、145b、145c的偏转，比如通过使用偏转传感器和/或可以确定偏置元件的初始(未加载)和最终(加载)位置的其它仪器。使用胡克定律(Hook’s law)，可以根据每单位偏转的单位力来计算每个弹簧的刚度。在图3A-3C的示例中，偏置元件145a可以具有刚度k_n，偏置元件145b可以具有刚度k_n+Δt，偏置元件145c可以具有刚度k_n-Δt。

在操作1208处，使偏置元件与张紧器装置的阻尼组件相关联。例如，参考图1和4，使偏置元件145与张紧器装置104的阻尼组件130相关联。张紧器装置104具有接合构件110，所述接合构件110具有用于接合带的接合表面112。接合构件110可以相对于张紧器装置104的基座160大致成角度地移动，以便在带中限定目标张力。

在操作1212处，将偏置元件的一部分在基于偏置元件的经测量的刚度的位置处连接至阻尼组件。在该位置处，偏置元件和阻尼组件被用来限定接合构件的相对于偏置元件的角位移的值，以便在带被张紧器装置接合时在带中产生目标张力。例如，参考图4-7B，偏置元件145基于偏置元件的经测量的刚度在标称位置139处(或距所述标称位置139一定的偏移距离处)连接至阻尼组件。对于具有等于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件145a，偏置元件145a可以被布置成使得一端处于标称位置处。这可以容许偏置元件145a对应于接合构件110的角运动而偏转。对于具有大于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件145b，偏置元件145b可以被布置成使得一端处于距标称位置一定的偏移距离处。这可以容许偏置元件145b以小于接合构件110的角运动的量偏转。在刚度较大的弹簧需要较少地偏转以实现目标预加载荷的情况下，这可能是期望的。对于具有小于标称刚度的经测量的刚度的偏置元件145c，偏置元件145c可以被布置成使得一端处于距标称位置一定偏移距离处。这可以容许偏置元件145c以大于接合构件110的角运动的量偏转。在刚度较小的弹簧需要较多地偏转以实现目标预加载荷的情况下，这可能是期望的。

方法1200还可以包含基于带的经测量的长度将偏置元件布置于加载构造中或者以其它方式将偏置元件连接至阻尼组件，以在带中产生目标张力。例如，参考图1-2C，方法1200可以包含测量带190a、190b、190c的长度，包含使用夹具或其它工具。在某些情况下，可以使用激光测量长度。继而可以基于带的经测量的长度相对于阻尼组件130将偏置元件145操纵至加载构造。例如，可以将偏置元件145的一端适当地定位于阻尼组件130上，以便控制弹簧偏转，比如通过将偏置元件的该端定位于标称位置139处或距标称位置139一定的偏移距离处，如关于图5A-7B所示出和描述的。

其它示例和实施方式在本公开和所附权利要求的范围和精神内。例如，实施功能的特征也可以物理地位于各种位置处，包含被分布成使得在不同的物理位置处实施功能的一部分。因此，本文中所描述的具体示例的前述描述是出于示例说明和描述的目的被提出的。它们并不旨在为穷举性的或将示例限于所公开的精确形式。对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，鉴于上述教导，许多修改和变型是可能的。

Claims (22)

1.一种用于在带中产生目标张力的张紧器装置，所述张紧器装置包括：

基座；

阻尼组件，所述阻尼组件与所述基座相关联并且被构造成相对于所述基座旋转；

偏置元件，所述偏置元件具有经测量的刚度并且具有连接至所述基座的第一部分以及连接至所述阻尼组件的第二部分；以及

接合所述带的接合构件，所述接合构件与所述阻尼组件相关联以与所述阻尼组件一起运动并且能相对于所述基座和所述偏置元件成角度地移动以张紧所述带，

其中所述偏置元件在由所述经测量的刚度确定的位置处连接至所述阻尼组件，以限定所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值以及在所述带中产生目标张力。

2.根据权利要求1所述的张紧器装置，其特征在于：

所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移压缩所述偏置元件并且限定存储于所述偏置元件中的预加载荷力；以及

所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值不同于所述接合构件的相对于所述基座的角位移的值，以基于所述偏置元件的经测量的刚度调整所述预加载荷力。

3.根据权利要求2所述的张紧器装置，其特征在于：

所述偏置元件具有标称刚度；

所述经测量的刚度大于所述标称刚度；以及

所述偏置元件的角位移的值小于所述接合构件的相对于所述基座的角位移的值。

4.根据权利要求2所述的张紧器装置，其特征在于：

所述偏置元件具有标称刚度；

所述经测量的刚度小于所述标称刚度；以及

所述偏置元件的角位移的值大于所述接合构件的相对于所述基座的角位移的值。

5.根据权利要求1所述的张紧器装置，其特征在于，所述偏置元件包括扭转弹簧。

6.根据权利要求1所述的张紧器装置，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分由所述偏置元件的相对的两端限定，所述第二部分被焊接至所述阻尼组件。

7.根据权利要求1所述的张紧器装置，其特征在于，所述阻尼组件包括：

插入件，所述插入件适于接收所述偏置元件并且限定用于将所述偏置元件的第二部分连接至所述插入件的偏置元件接收部分；以及

用于接收所述插入件的承座。

8.根据权利要求7所述的张紧器装置，其特征在于，所述张紧器装置进一步包括臂，所述臂连接所述承座和所述接合构件并且限定所述接合构件的角位移的范围。

9.根据权利要求1所述的张紧器装置，其特征在于：

所述带具有经测量的长度；以及

所述偏置元件在所述阻尼组件内被布置于加载构造中，以限定预加载荷力，所述预加载荷力对应于所述带的经测量的长度，以在所述带与所述张紧器装置接合时产生所述目标张力。

10.一种组件，包括：

具有经测量的长度的带；以及

张紧器装置，所述张紧器装置被构造成接合所述带并且在所述带中限定目标张力，其中所述张紧器装置包含接合构件、偏置元件以及阻尼组件，其中所述偏置元件相对于所述阻尼组件布置于加载构造中，所述加载构造对应于所述偏置元件的经测量的刚度和所述带的经测量的长度，以在所述带被所述张紧器装置接合时在所述带中产生所述目标张力。

11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述加载构造对应于所述偏置元件的第一部分和第二部分的角度布置，所述第一部分和第二部分适于限定所述偏置元件的偏转以在所述带中产生所述目标张力。

12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于：

所述张紧器装置进一步包括基座，所述接合构件能围绕所述基座成角度地移动；

所述偏置元件的第一部分为所述偏置元件的连接至所述基座的第一端；以及

所述偏置元件的第二部分为所述偏置元件的连接至所述阻尼组件的第二端。

13.根据权利要求12所述的组件，其特征在于：

所述接合构件能相对于所述基座和所述偏置元件成角度地移动，以张紧所述带；

所述接合构件的相对于所述偏置元件的第二部分的角位移压缩所述偏置元件并且限定存储于所述偏置元件中的预加载荷力；以及

所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值不同于所述接合构件的相对于所述基座的角位移的值，以基于所述偏置元件的经测量的刚度调整所述预加载荷力。

14.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述偏置元件包括扭转弹簧，所述扭转弹簧经由焊接件相对于所述阻尼组件布置于加载构造中。

15.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述阻尼组件包含限定适于接收所述偏置元件的轨道的插入件，以及限定所述插入件与所述张紧器装置的臂之间的界面的承座，所述承座连接至所述臂，用以限定所述臂和所述接合构件的相对应的运动。

16.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述接合构件包括带轮。

17.一种制造张紧器装置和带组件的方法，所述方法包括：

测量偏置元件的刚度；

使所述偏置元件与张紧器装置的阻尼组件相关联，所述张紧器装置具有接合构件，所述接合构件与所述阻尼组件相关联以与所述阻尼组件一起运动并且能成角度地移动以在所述带中限定目标张力；以及

将所述偏置元件的一部分在基于所述偏置元件的经测量的刚度的位置处连接至所述阻尼组件，以限定所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值，从而在所述带被所述张紧器装置接合时在所述带中产生所述目标张力。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：

使所述带与所述张紧器装置相关联；以及

确定所述偏置元件的适于在所述带中产生所述目标张力的预加载荷力。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于：

所述接合构件的相对于所述偏置元件的一端的角位移压缩所述偏置元件并且限定存储于所述偏置元件中的预加载荷力；以及

所述接合构件的相对于所述偏置元件的角位移的值不同于所述接合构件的相对于所述张紧器装置的基座的角位移的值，从而基于所述偏置元件的经测量的刚度调整由所述接合构件施加于所述带上的力。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：

测量所述带的长度；以及

基于所述带的经测量的长度相对于所述阻尼组件将所述偏置元件操纵至加载构造。

21.根据权利要求17所述的方法，进一步包括提供所述张紧器装置。

22.根据权利要求17所述的方法，进一步包括基于所述偏置元件的经测量的刚度与所述偏置元件的标称刚度的偏差，在距标称位置一定的偏移距离处，使用焊接件将所述偏置元件连接于所述阻尼组件内。

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