CN116518039A - 一种输出扭矩可调的自动张紧器 - Google Patents

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CN116518039A
CN116518039A CN202310618264.2A CN202310618264A CN116518039A CN 116518039 A CN116518039 A CN 116518039A CN 202310618264 A CN202310618264 A CN 202310618264A CN 116518039 A CN116518039 A CN 116518039A
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王超
吴晓亮
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Litens Automotive Suzhou Co ltd
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    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明提供一种输出扭矩可调的自动张紧器，包括基座、第一扭矩弹簧、第一弹簧调节组件、第二扭矩弹簧、第二弹簧调节组件、枢轴、张紧臂组件及张紧轮组件，张紧轮组件安装在张紧臂组件的一端，基座安装在张紧臂组件的另一端，第一扭矩弹簧和第二扭矩弹簧分别设置在基座内的上下两侧，第一弹簧调节组件连接在张紧臂组件的第一套筒内，且下端延伸至基座内并能够与第一扭矩弹簧的上端端部接触；第二弹簧调节组件连接在第二套筒内，且上端延伸至基座内并能够与第二扭矩弹簧的下端端部接触。本发明结构简单紧凑，通过组合、分离多个扭矩弹簧来切换张紧器的弹簧刚度，实现对输出扭矩的自由调节，拓展了张紧器的应用范围，延长了张紧器的使用寿命。

Description

一种输出扭矩可调的自动张紧器
技术领域
本发明涉及张紧器技术领域，特别是涉及一种输出扭矩可调的自动张紧器。
背景技术
张紧器主要用于汽车带传动系统，维持带段张力，避免皮带打滑，以保证发动机顺利将功率传递到附件。自动张紧器主要由储能元件和阻尼元件构成，储能元件可持续对皮带张紧，阻尼元件可衰减皮带振动提高附件系统的稳定性。储能元件一般为弹簧，可为螺旋弹簧或钢板弹簧，阻尼元件为通过零件间相互作用产生阻尼，如通过零件间相互滑动产生摩擦阻尼的称为摩擦式自动张紧器。
传统张紧器采用固定的弹簧刚度，导致其输出扭矩的变化范围也是固定的，限制了张紧器的应用范围和使用寿命。如授权公告号为CN106838165的发明专利中公开的一种装有对称布置式阻尼装置的自动张紧器，该自动张紧器主要由基座、张紧臂、张紧轮、螺旋弹簧和阻尼件构成。该发明中采用螺旋弹簧对输出扭矩进行控制，扭矩输出范围受螺旋弹簧自身性能参数的限制，仅仅能够满足一定扭矩范围的使用，适用范围受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中张紧器输出扭矩范围受限导致其应用范围和使用寿命受限的不足，本发明提供一种输出扭矩可调的自动张紧器。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种输出扭矩可调的自动张紧器，包括基座、第一扭矩弹簧、第一弹簧调节组件、第二扭矩弹簧、第二弹簧调节组件、枢轴、张紧臂组件及张紧轮组件，其中，
所述张紧臂组件具有一张紧轮组件安装部和一C型支撑部，且所述张紧轮组件安装部和C型支撑部分别设置在张紧臂组件的两端，张紧轮组件安装在张紧轮组件安装部上，所述C型支撑部上端设有第一套筒，下端设有第二套筒，所述基座连接在第一套筒和第二套筒之间，所述枢轴沿轴向转动连接在基座内，且上下两端延伸出基座分别与第一套筒和第二套筒固连；
所述基座为双层同轴柱形结构，包括同轴设置的内圈和外圈，且内圈和外圈之间采用横向的隔层分隔为上弹簧腔和下弹簧腔两层，所述第一扭矩弹簧设置在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧设置在下弹簧腔内，且所述第一扭矩弹簧和第二扭矩弹簧靠近隔层的一端抵靠在基座上的弹簧挡块上，所述第一扭矩弹簧的上端通过第一套筒封设在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧的下端通过第二套筒封设在下弹簧腔内；
所述第一弹簧调节组件连接在第一套筒内，且第一弹簧调节组件的下端延伸至基座的上弹簧腔内并能够与第一扭矩弹簧的上端端部接触；所述第二弹簧调节组件连接在第二套筒内，且第二弹簧调节组件的上端延伸至基座的下弹簧腔内并能够与第二扭矩弹簧的下端端部接触。
进一步的，所述张紧臂组件包括第一张紧臂、第二张紧臂以及用于连接第一张紧臂、第二张紧臂的张紧臂螺钉，其中，所述第一张紧臂包括Z形支架，所述第一套筒设置在Z形支架的一端，所述张紧轮组件安装部设置在Z形支架的另一端，所述Z形支架的中部设有向下延伸的连接部；所述第二张紧臂包括L形支架，所述L形支架一端与连接部通过张紧臂螺钉固定连接，所述L形支架的另一端设有所述第二套筒；从第一套筒沿Z形支架、L形支架到第二套筒的部分共同构成C型支撑部。
进一步的，为了便于张紧轮组件的安装，所述张紧轮组件安装部包括第一台阶轴，所述第一台阶轴沿轴向设有第一内螺纹孔。
具体的，所述张紧轮组件包括张紧轮、轴承和张紧轮螺钉，所述张紧轮通过轴承转动连接在张紧臂组件上，且通过螺纹连接在第一内螺纹孔内的张紧轮螺钉将轴承限制在第一台阶轴上。
进一步的，为了实现第一扭矩弹簧工作状态的调节，所述第一弹簧调节组件包括第一推压螺栓、第一推件和第一伸缩弹簧，所述第一套筒的内壁加工有阶梯孔，从上至下分别为第一孔部、第二孔部、第三孔部，且孔径逐渐减小，其中，第一孔部加工有内螺纹，第二孔部的侧壁上沿轴向设有第一双键槽，即两条键槽，所述第三孔部外侧的第一套筒底面上设有第一圆弧状通孔，所述第一推件包括一体连接的第一支撑环和第一弧形推块，所述第一弧形推块设置在第一支撑环下方，且所述第一支撑环的外缘上设有与第一双键槽匹配的两个第一凸块；装配时，所述第一伸缩弹簧和第一推件依次置于第一套筒内，所述第一推压螺栓插入第一套筒内且与第一孔部螺纹连接，对第一推件进行封堵，所述第一推件的第一弧形推块从第一圆弧状通孔内插入；此时，第一伸缩弹簧受压的支撑在第一推件的第一支撑环和第一套筒的底面之间，枢轴的上端依次穿过第三孔部、第一伸缩弹簧和第一支撑环，调节第一推压螺栓可以改变第一弧形推块插入到第一圆弧状通孔内的长度，从而可以改变第一扭矩弹簧工作状态。所述第一弧形推块插入端朝向第一扭矩弹簧端部的一侧设有第一弧面，为了保证调节时的顺畅性，所述第一扭矩弹簧的端部设有第一转块，所述第一转块上端设有与第一弧面匹配的第二弧面，且在不工作状态下，所述第一弧面和第二弧面处上下错位叠置，且第一弧面和第二弧面至少有部分处于上下相对状态。
进一步的，为了实现第二扭矩弹簧工作状态的调节，所述第二弹簧调节组件包括第二推压螺栓、第二推块和第二伸缩弹簧，所述第二套筒的内壁加工有阶梯孔，从下至上分别为第四孔部、第五孔部、第六孔部，且孔径逐渐减小，其中，第四孔部加工有内螺纹，第五孔部的侧壁上沿轴向设有第二双键槽，即两条键槽，所述第六孔部外侧的第二套筒顶面上设有第二圆弧状通孔，所述第二推件包括一体连接的第二支撑环和第二弧形推块，所述第二弧形推块设置在第二支撑环上方，且所述第二支撑环的外缘上设有与第二双键槽匹配的两个第二凸块；装配时，所述第二伸缩弹簧和第二推件依次置于第二套筒内，所述第二推压螺栓插入第二套筒内且与第四孔部螺纹连接，对第二推件进行封堵，所述第二推件的第二弧形推块从第二圆弧状通孔内插入；此时，第二伸缩弹簧受压的支撑在第二推件的第二支撑环和第二套筒的顶面之间，枢轴的下端依次穿过第四孔部、第二伸缩弹簧和第二支撑环，调节第二推压螺栓可以改变第二弧形推块插入到第二圆弧状通孔内的长度，从而可以改变第二扭矩弹簧工作状态。所述第二弧形推块插入端朝向第二扭矩弹簧端部的一侧设有第三弧面，为了保证调节时的顺畅性，所述第二扭矩弹簧的端部设有第二转块，所述第二转块下端设有与第三弧面匹配的第四弧面，且在不工作状态下，所述第三弧面和第四弧面处上下错位叠置，且第三弧面和第四弧面至少有部分处于上下相对状态。
进一步的，还包括设置在上弹簧腔内的第一阻尼组件，所述第一阻尼组件包括第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环，所述第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环从内到外依次设置上弹簧腔内，且所述第一金属阻尼环的内壁与第一扭矩弹簧接触，所述第一塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。
进一步的，还包括设置在下弹簧腔内的第二阻尼组件，所述第二阻尼组件包括第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环，所述第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环从内到外依次设置下弹簧腔内，且所述第二金属阻尼环的内壁与第二扭矩弹簧接触，所述第二塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。
进一步的，还包括衬套，所述衬套套设在枢轴上且位于内圈和枢轴之间。通过衬套可以避免在枢轴转动时与内圈直接产生摩擦，对基座的内圈起到保护作用。
进一步的，所述基座上下两端的内圈和外圈上均设有长条状的弧形凹槽，第一转块和第二转块结构相同，前后两侧均设有圆柱轴，两侧的圆柱轴分别嵌入内圈和外圈的弧形凹槽内，并能够沿弧形凹槽滑动，第一转块和第二转块与弹簧连接的一侧还设有弹簧定位孔。
第一张紧臂、第一推件、第一伸缩弹簧、第一推压螺栓、枢轴装配时：将第一张紧臂的中心通孔过盈配合在枢轴上，实现第一张紧臂与枢轴的固连；将第一伸缩弹簧套在枢轴一端；第一推件的第一弧形推块结构穿过第一张紧臂的圆弧状通孔，且第一推件的两个凸块与第一张紧臂的双键槽配合，通过该双键槽配合在第一推件和第一张紧臂之间传递扭矩，安装时需保证第一推件可以沿着第一张紧臂的套筒轴向自由移动；将第一推压螺栓旋进第一张紧臂的第一套筒上的内螺纹孔中，此时在第一伸缩弹簧向上的挤压力下，第一推件的上部与第一挤压螺栓的下部接触。第二张紧臂、第二推件、第二伸缩弹簧、第二推压螺栓、枢轴装配过程与上述相同，不再赘述。
工作原理：
未工作状态下，在第一伸缩弹簧的作用下，第一推件底部的第一弧形推块远离第一转块，两者不接触；同理，在第二伸缩弹簧的作用下，第二推件顶部的第二弧形推块远离第二转块，两者不接触。
当需要使用某一扭矩弹簧时，旋转其对应的推压螺栓，使推压螺栓向基座方向轴向移动，同时推压螺栓底面推动推件也向基座方向移动，推件底端弧形推块的弧面与对应转块的弧面开始接触；随着推压螺栓继续旋转，弧形推块的弧面挤压转块的弧面，转块两端的圆柱轴在基座的弧形凹槽内滑动，转块挤压扭矩弹簧端面，扭矩弹簧端面做圆周运动，为扭矩弹簧提供预紧力(任何自动张紧器的扭矩弹簧在安装时/工作前都需要一定预紧力)；继续旋转推压螺栓，直至推件到达轴向运动的极限位置(该位置下，推压螺栓外径的台阶面与张紧臂内径的台阶面接触)，此时推件的弧形推块的弧面与转块的弧面脱离接触，取而代之的是弧形推块侧边的平面与转块下端的平面接触，张紧臂转动时，依靠这个接触的平面将扭矩弹簧的转矩传递到张紧臂。当不需要使用某个扭矩弹簧时，只需反方向旋转推压螺栓，使推压螺栓旋离基座，在伸缩弹簧的弹力作用下，推件也向远离基座的方向轴向移动，此时转块与推件的弧形推块脱离，使该扭矩弹簧无法传递扭矩给转块，解除对该扭矩弹簧的使用。通过该方法，用户可根据需要决定张紧器是否调用某个扭矩弹簧，进而改变张紧器的输出扭矩。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种输出扭矩可调的自动张紧器，结构简单紧凑，通过组合、分离多个扭矩弹簧来切换张紧器的弹簧刚度，实现对输出扭矩的自由调节，拓展了张紧器的应用范围；扭矩弹簧单独工作时，当其中一个损坏时，可以采用另一个扭矩弹簧继续工作，延长了张紧器整体的使用寿命；除此之外，也可以使两个扭矩弹簧交替工作，环节疲劳，进一步的延长张紧器的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明输出扭矩可调的自动张紧器的立体结构示意图。
图2是输出扭矩可调的自动张紧器的剖面结构示意图。
图3是输出扭矩可调的自动张紧器的剖面结构示意图。
图4是输出扭矩可调的自动张紧器的爆炸结构示意图。
图5是输出扭矩可调的自动张紧器的侧面结构示意图。
图6是图5中G-G的剖面结构示意图。
图7是基座的结构示意图。
图8是基座的剖面结构示意图。
图9是图8中A-A的剖面结构示意图。
图10是第一张紧臂的立体结构示意图。
图11是第一张紧臂的俯视结构示意图。
图12是图11中B-B的剖面结构示意图。
图13是第二张紧臂的立体结构示意图。
图14是第二张紧臂的俯视结构示意图。
图15是图14中C-C的剖面结构示意图。
图16是第一推件/第二推件的结构示意图。
图17是第一转块/第二转块的结构示意图。
图中：1-基座，1.1-内圈，1.2-外圈，1.3-隔层，1.4-上弹簧腔，1.5-下弹簧腔，1.6-弧形凹槽，1.7-弹簧挡块，1.8-螺钉固定部，1.9-通孔；2-第一扭矩弹簧；3-第一转块，3.1-第二弧面，3.2-圆柱轴，3.3-弹簧定位孔；4-第一张紧臂，4.1-第一套筒，4.11-第一孔部，4.12-第二孔部，4.13-第三孔部，4.14-第一双键槽，4.15-第一圆弧状通孔，4.2-Z形支架，4.3-第一台阶轴，4.4-第一内螺纹孔，4.5-连接部，5-第一推件，5.1-第一支撑环，5.2-第一凸块，5.3-第一弧形推块，5.4-第一弧面；6-第一推压螺栓；7-枢轴；8-衬套；9-第一伸缩弹簧；10-第一金属阻尼环；11-第一塑料阻尼环；12-第二扭矩弹簧；13-第二张紧臂，13.1-第二套筒，13.11-第四孔部，13.12-第五孔部，13.13-第六孔部，13.14-第二双键槽，13.15-第二圆弧状通孔，13.2-L形支架；14-第二推压螺栓；15-第二推件，15.1-第二支撑环，15.2-第二凸块，15.3-第二弧形推块，15.4-第三弧面；16-第二转块，16.1-第四弧面，16.2-圆柱轴，16.3-弹簧定位孔；17-第二金属阻尼环；18-第二塑料阻尼环；19-第二伸缩弹簧；20-轴承；21-张紧轮；22-张紧轮螺钉；23-弹性挡圈；24-张紧臂螺钉。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
如图1-图6所示，本发明的一种输出扭矩可调的自动张紧器，包括基座1、第一扭矩弹簧2、第一弹簧调节组件、第二扭矩弹簧12、第二弹簧调节组件、枢轴7、张紧臂组件及张紧轮组件，其中，所述张紧臂组件具有一张紧轮组件安装部和一C型支撑部，且所述张紧轮组件安装部和C型支撑部分别设置在张紧臂组件的两端，张紧轮组件安装在张紧轮组件安装部上，所述C型支撑部上端设有第一套筒4.1，下端设有第二套筒13.1，所述基座1连接在第一套筒4.1和第二套筒13.1之间，所述枢轴7沿轴向转动连接在基座1内，且上下两端延伸出基座1分别与第一套筒4.1和第二套筒13.1固连，枢轴7依靠自身的定位凸台结构和弹性挡圈23实现在基座1上的轴向定位。枢轴7上还套设有衬套8，衬套8为塑料件，位于内圈1.1和枢轴7之间，用于避免基座1与枢轴7在旋转过程中的磨损，同时为张紧器提供摩擦扭矩。
如图7-图10所示，所述基座1为双层同轴柱形结构，包括同轴设置的内圈1.1和外圈1.2，且内圈1.1和外圈1.2之间采用横向的隔层1.3分隔为上弹簧腔1.4和下弹簧腔1.5两层，隔层1.3上下两侧均加工有用于固定弹簧端部的弹簧挡块1.7，所述基座1上下两端的内圈1.1和外圈1.2上均设有长条状的弧形凹槽1.6，基座1外壁加工有三个用于螺钉固定的螺钉固定部1.8，螺钉固定部1.8上设有通孔1.9。
如图2所示，为了给张紧器体统摩擦扭矩，在上弹簧腔1.4内设置有第一阻尼组件，在下弹簧腔1.5内设置有第二阻尼组件，且第一阻尼组件和第二阻尼组件的结构基本相同，均为开口的圆环结构，尺寸的大小可以根据安装的扭矩弹簧的尺寸有所不同。具体的，所述第一阻尼组件包括第一金属阻尼环10和第一塑料阻尼环11，所述第一金属阻尼环10和第一塑料阻尼环11从内到外依次设置上弹簧腔1.4内，且所述第一金属阻尼环10的内壁与第一扭矩弹簧2接触，所述第一塑料阻尼环11的外壁与外圈1.2的内壁连接。所述第二阻尼组件包括第二金属阻尼环17和第二塑料阻尼环18，所述第二金属阻尼环17和第二塑料阻尼环18从内到外依次设置下弹簧腔1.5内，且所述第二金属阻尼环17的内壁与第二扭矩弹簧12接触，所述第二塑料阻尼环18的外壁与外圈1.2的内壁连接。
如图2、图3和图5所示，所述第一扭矩弹簧2为普通圆柱螺旋弹簧，设置在上弹簧腔1.4内，且第一扭矩弹簧2内侧套在基座1的内圈1.1上，外侧抵靠在第一金属阻尼环10上，第一扭矩弹簧2安装结束后，其下端抵靠在基座1的上弹簧腔1.4的弹簧挡块1.7上，其上端通过第一套筒4.1封设在上弹簧腔1.4内，且端部安装有第一转块3，通过第一转块3两侧的圆柱轴3.2限制在上弹簧腔1.4的内圈1.1、外圈1.2的弧形凹槽1.6内。第二扭矩弹簧12设置在下弹簧腔1.5内，其结构与第一扭矩弹簧2类似，区别之处在于其直径、有效圈数、中径等尺寸与第一扭矩弹簧2不同，从而可以提供两种不同的扭转刚度。第二扭矩弹簧12上端抵靠在基座1上的弹簧挡块1.7上，下端通过第二套筒13.1封设在下弹簧腔1.5内，且端部安装有第二转块16，通过第二转块16两侧的圆柱轴16.2限制在下弹簧腔1.5的内圈1.1、外圈1.2的弧形凹槽1.6内。在同一扭转角度下，使用不同扭转刚度的扭矩弹簧，张紧器的输出扭矩也会不同。
第一弹簧调节组件连接在第一套筒4.1内，且第一弹簧调节组件的下端延伸至基座1的上弹簧腔1.4内并能够与第一扭矩弹簧2的上端端部接触；所述第二弹簧调节组件连接在第二套筒13.1内，且第二弹簧调节组件的上端延伸至基座1的下弹簧腔1.5内并能够与第二扭矩弹簧12的下端端部接触。
为了便于拆卸，张紧臂组件采用分体式结构，张紧臂组件包括第一张紧臂、第二张紧臂13以及用于连接第一张紧臂、第二张紧臂13的张紧臂螺钉24。如图10-图12所示，所述第一张紧臂包括Z形支架4.2，所述第一套筒4.1设置在Z形支架4.2的一端，所述张紧轮组件安装部设置在Z形支架4.2的另一端，为了便于张紧轮组件的安装，所述张紧轮组件安装部包括第一台阶轴4.3，所述第一台阶轴4.3沿轴向设有第一内螺纹孔4.4。所述Z形支架4.2的中部设有向下延伸的连接部4.5，连接部4.5上设有用于连接张紧臂螺钉24的多个通孔；所述第一套筒4.1的内壁加工有阶梯孔，从上至下分别为第一孔部4.11、第二孔部4.12、第三孔部4.13，且孔径逐渐减小，其中，第一孔部4.11加工有内螺纹，第二孔部4.12的侧壁上沿轴向设有第一双键槽4.14，即两条键槽，所述第三孔部4.13外侧的第一套筒4.1底面上设有第一圆弧状通孔4.15，第三孔部4.13为普通圆孔，底部倒角。如图13-图15所示，所述第二张紧臂13包括L形支架13.2，所述L形支架13.2一端与连接部4.5通过张紧臂螺钉24固定连接，所述L形支架13.2的另一端设有所述第二套筒13.1；所述第二套筒13.1的内壁加工有阶梯孔，其结构与第一套筒4.1的结构一致，从下至上分别为第四孔部13.11、第五孔部13.12、第六孔部13.13，且孔径逐渐减小，其中，第四孔部13.11加工有内螺纹，第五孔部13.12的侧壁上沿轴向设有第二双键槽13.14，即两条键槽，所述第六孔部13.13外侧的第二套筒13.1顶面上设有第二圆弧状通孔13.15；从第一套筒4.1沿Z形支架4.2、L形支架13.2到第二套筒13.1的部分共同构成C型支撑部。
张紧轮组件包括张紧轮21、轴承20和张紧轮螺钉22，所述张紧轮21通过轴承20转动连接在张紧臂组件上，且通过螺纹连接在第一内螺纹孔4.4内的张紧轮螺钉22将轴承20限制在第一台阶轴4.3上。
为了实现第一扭矩弹簧2工作状态的调节，所述第一弹簧调节组件包括第一推压螺栓6、第一推件5和第一伸缩弹簧9，第一推压螺栓6上部六角形方便手工旋转，中间开盲孔，外壁为与第一套筒4.1内部阶梯孔匹配的阶梯轴，且与第一孔部4.11对应的第一阶梯轴部加工有螺纹，第二阶梯轴部半径小于第一阶梯轴部，为圆形光轴。如图16所示，所述第一推件5包括一体连接的第一支撑环5.1和第一弧形推块5.3，所述第一弧形推块5.3设置在第一支撑环5.1下方，且所述第一支撑环5.1的外缘上设有与第一双键槽4.14匹配的两个第一凸块5.2，第一凸块5.2为矩形结构，参考普通平键的结构，第一支撑环5.1为圆板结构，中心开圆形通孔，便于枢轴7的伸出；第一弧形推块5.3的截面为圆弧状，底部边缘加工有用于导向的圆弧面；装配时，所述第一伸缩弹簧9和第一推件5依次置于第一套筒4.1内，所述第一推压螺栓6插入第一套筒4.1内且与第一孔部4.11螺纹连接，对第一推件5进行封堵，所述第一推件5的第一弧形推块5.3从第一圆弧状通孔4.15内插入；此时，第一伸缩弹簧9受压的支撑在第一推件5的第一支撑环5.1和第一套筒4.1的底面之间，枢轴7的上端依次穿过第三孔部4.13、第一伸缩弹簧9和第一支撑环5.1，调节第一推压螺栓6可以改变第一弧形推块5.3插入到第一圆弧状通孔4.15内的长度，从而可以改变第一扭矩弹簧2工作状态。所述第一弧形推块5.3插入端朝向第一扭矩弹簧2端部的一侧设有第一弧面5.4，为了保证调节时的顺畅性，所述第一扭矩弹簧2的端部设有第一转块3，所述第一转块3上端设有与第一弧面5.4匹配的第二弧面3.1，且在不工作状态下，所述第一弧面5.4和第二弧面3.1处上下错位叠置，且第一弧面5.4和第二弧面3.1至少有部分处于上下相对状态。
为了实现第二扭矩弹簧12工作状态的调节，所述第二弹簧调节组件包括第二推压螺栓14、第二推块和第二伸缩弹簧19，第二推压螺栓14的结构与第一推压螺栓6的结构基本相同，此处不再赘述。所述第二推件15的结构与第一推件5的结构类似，包括一体连接的第二支撑环15.1和第二弧形推块15.3，所述第二弧形推块15.3设置在第二支撑环15.1上方，且所述第二支撑环15.1的外缘上设有与第二双键槽13.14匹配的两个第二凸块15.2；装配时，所述第二伸缩弹簧19和第二推件15依次置于第二套筒13.1内，所述第二推压螺栓14插入第二套筒13.1内且与第四孔部13.11螺纹连接，对第二推件15进行封堵，所述第二推件15的第二弧形推块15.3从第二圆弧状通孔13.15内插入；此时，第二伸缩弹簧19受压的支撑在第二推件15的第二支撑环15.1和第二套筒13.1的顶面之间，枢轴7的下端依次穿过第四孔部13.11、第二伸缩弹簧19和第二支撑环15.1，调节第二推压螺栓14可以改变第二弧形推块15.3插入到第二圆弧状通孔13.15内的长度，从而可以改变第二扭矩弹簧12工作状态。所述第二弧形推块15.3插入端朝向第二扭矩弹簧12端部的一侧设有第三弧面15.4，为了保证调节时的顺畅性，所述第二扭矩弹簧12的端部设有第二转块16，所述第二转块16下端设有与第三弧面15.4匹配的第四弧面16.1，且在不工作状态下，所述第三弧面15.4和第四弧面16.1处上下错位叠置，且第三弧面15.4和第四弧面16.1至少有部分处于上下相对状态。
本实施例中第一转块3和第二转块16结构基本相同，如图17所示，其前后两侧均设有圆柱轴3.2和16.2，两侧的圆柱轴3.2和16.2分别嵌入内圈1.1和外圈1.2的弧形凹槽1.6内，并能够沿弧形凹槽1.6滑动，第一转块3和第二转块16与弹簧连接的一侧还设有弹簧定位孔3.3和弹簧定位孔16.3。
工作原理：
未工作状态下，在第一伸缩弹簧9的作用下，第一推件5底部的第一弧形推块5.3远离第一转块3，两者不接触；同理，在第二伸缩弹簧19的作用下，第二推件15顶部的第二弧形推块15.3远离第二转块16，两者不接触。
当使用第一扭矩弹簧2时，旋转第一推压螺栓6，使第一推压螺栓6向基座1方向轴向移动，同时第一推压螺栓6底面推动第一推件5也向基座1方向移动，第一推件5底端第一弧形推块5.3的弧面与第一转块3的弧面开始接触；随着第一推压螺栓6继续旋转，第一弧形推块5.3的弧面挤压第一转块3的弧面，第一转块3两端的圆柱轴3.2在基座1的弧形凹槽1.6内滑动，第一转块3挤压第一扭矩弹簧2端面，第一扭矩弹簧2端面做圆周运动，为第一扭矩弹簧2提供预紧力；继续旋转第一推压螺栓6，直至第一推件5到达轴向运动的极限位置(该位置下，推压螺栓外径的台阶面与张紧臂内径的台阶面接触)，此时第一推件5的第一弧形推块5.3的弧面与第一转块3的弧面脱离接触，取而代之的是第一弧形推块5.3侧边的平面与第一转块3下端的平面接触，张紧臂组件转动时，依靠这个接触的平面将第一扭矩弹簧2的转矩传递到张紧臂。当不需要使用第一扭矩弹簧2时，只需反方向旋转第一推压螺栓6，使第一推压螺栓6旋离基座1，在第一伸缩弹簧9的弹力作用下，第一推件5也向远离基座1的方向轴向移动，此时第一转块3与第一推件5的第一弧形推块5.3脱离，使第一扭矩弹簧2无法传递扭矩给第一转块3，解除对该第一扭矩弹簧2的使用。
当使用第二扭矩弹簧12时，其工作原理与第一扭矩弹簧2相同，由于安装关系与第一扭矩弹簧2镜像对称，因此，相关部件操作和运动的方向与第一扭矩弹簧2相关部件的相反，因此，不再赘述。
本实施例中选择第一扭矩弹簧2和第二扭矩弹簧12具有不同的弹簧刚度，设第一扭矩弹簧2的弹簧刚度为K1，第二扭矩弹簧12的弹簧刚度为K2，当第一张紧臂和第二张紧臂13在工作中绕枢轴7旋转θ度时，通过选择不同的扭矩弹簧组合，具有三种输出扭矩，具体如下：
(1)只调用第一扭矩弹簧2，则张紧器的输出扭矩为M＝M1±Mf＝K1θ±Mf,其中M1＝K1θ为第一扭矩弹簧2提供弹簧扭矩，Mf为衬套8、第一金属阻尼、第一塑料阻尼、第二金属阻尼、第二塑料阻尼在该过程中提供的摩擦扭矩。
(2)只调用第二扭矩弹簧12，则张紧器的输出扭矩为M＝M2±Mf＝K2θ±Mf，其中M2＝K2θ为第二扭矩弹簧12提供弹簧扭矩；
(3)同时调用第一扭矩弹簧2和第二扭矩弹簧12，则张紧器的输出扭矩为M＝M1+M2±Mf＝(K1+K2)θ±Mf。
即，通过选用不同的扭矩弹簧，可以更改张紧器的弹簧刚度，从而改变张紧器的弹簧扭矩，进而改变张紧器总的输出扭矩。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：包括基座、第一扭矩弹簧、第一弹簧调节组件、第二扭矩弹簧、第二弹簧调节组件、枢轴、张紧臂组件及张紧轮组件，其中，
所述张紧臂组件具有一张紧轮组件安装部和一C型支撑部，且所述张紧轮组件安装部和C型支撑部分别设置在张紧臂组件的两端，张紧轮组件安装在张紧轮组件安装部上，所述C型支撑部上端设有第一套筒，下端设有第二套筒，所述基座连接在第一套筒和第二套筒之间，所述枢轴沿轴向转动连接在基座内，且上下两端延伸出基座分别与第一套筒和第二套筒固连；
所述基座为双层同轴柱形结构，包括同轴设置的内圈和外圈，且内圈和外圈之间采用横向的隔层分隔为上弹簧腔和下弹簧腔两层，所述第一扭矩弹簧设置在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧设置在下弹簧腔内，且所述第一扭矩弹簧和第二扭矩弹簧靠近隔层的一端抵靠在基座上的弹簧挡块上，所述第一扭矩弹簧的上端通过第一套筒封设在上弹簧腔内，所述第二扭矩弹簧的下端通过第二套筒封设在下弹簧腔内；
所述第一弹簧调节组件连接在第一套筒内，且第一弹簧调节组件的下端延伸至基座的上弹簧腔内并能够与第一扭矩弹簧的上端端部接触；所述第二弹簧调节组件连接在第二套筒内，且第二弹簧调节组件的上端延伸至基座的下弹簧腔内并能够与第二扭矩弹簧的下端端部接触。
2.如权利要求1所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述张紧臂组件包括第一张紧臂、第二张紧臂以及用于连接第一张紧臂、第二张紧臂的张紧臂螺钉，其中，所述第一张紧臂包括Z形支架，所述第一套筒设置在Z形支架的一端，所述张紧轮组件安装部设置在Z形支架的另一端，所述Z形支架的中部设有向下延伸的连接部；所述第二张紧臂包括L形支架，所述L形支架一端与连接部通过张紧臂螺钉固定连接，所述L形支架的另一端设有所述第二套筒；从第一套筒沿Z形支架、L形支架到第二套筒的部分共同构成C型支撑部。
3.如权利要求1或2所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述张紧轮组件安装部包括第一台阶轴，所述第一台阶轴沿轴向设有第一内螺纹孔。
4.如权利要求3所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述张紧轮组件包括张紧轮、轴承和张紧轮螺钉，所述张紧轮通过轴承转动连接在张紧臂组件上，且通过螺纹连接在第一内螺纹孔内的张紧轮螺钉将轴承限制在第一台阶轴上。
5.如权利要求1或2所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述第一弹簧调节组件包括第一推压螺栓、第一推件和第一伸缩弹簧，所述第一套筒的内壁加工有阶梯孔，从上至下分别为第一孔部、第二孔部、第三孔部，且孔径逐渐减小，其中，第一孔部加工有内螺纹，第二孔部的侧壁上沿轴向设有第一双键槽，所述第三孔部外侧的第一套筒底面上设有第一圆弧状通孔，所述第一推件包括一体连接的第一支撑环和第一弧形推块，所述第一弧形推块设置在第一支撑环下方，且所述第一支撑环的外缘上设有与第一双键槽匹配的两个第一凸块；
所述第一伸缩弹簧和第一推件依次置于第一套筒内，所述第一推压螺栓插入第一套筒内且与第一孔部螺纹连接，对第一推件进行封堵，所述第一推件的第一弧形推块从第一圆弧状通孔内插入；
所述第一弧形推块插入端朝向第一扭矩弹簧端部的一侧设有第一弧面，所述第一扭矩弹簧的端部设有第一转块，所述第一转块上端设有与第一弧面匹配的第二弧面，且在不工作状态下，所述第一弧面和第二弧面处上下错位叠置，且第一弧面和第二弧面至少有部分处于上下相对状态。
6.如权利要求1或2所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述第二弹簧调节组件包括第二推压螺栓、第二推块和第二伸缩弹簧，所述第二套筒的内壁加工有阶梯孔，从下至上分别为第四孔部、第五孔部、第六孔部，且孔径逐渐减小，其中，第四孔部加工有内螺纹，第五孔部的侧壁上沿轴向设有第二双键槽，所述第六孔部外侧的第二套筒顶面上设有第二圆弧状通孔，所述第二推件包括一体连接的第二支撑环和第二弧形推块，所述第二弧形推块设置在第二支撑环上方，且所述第二支撑环的外缘上设有与第二双键槽匹配的两个第二凸块；
所述第二伸缩弹簧和第二推件依次置于第二套筒内，所述第二推压螺栓插入第二套筒内且与第四孔部螺纹连接，对第二推件进行封堵，所述第二推件的第二弧形推块从第二圆弧状通孔内插入；
所述第二弧形推块插入端朝向第二扭矩弹簧端部的一侧设有第三弧面，所述第二扭矩弹簧的端部设有第二转块，所述第二转块下端设有与第三弧面匹配的第四弧面，且在不工作状态下，所述第三弧面和第四弧面处上下错位叠置，且第三弧面和第四弧面至少有部分处于上下相对状态。
7.如权利要求1所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：还包括设置在上弹簧腔内的第一阻尼组件，所述第一阻尼组件包括第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环，所述第一金属阻尼环和第一塑料阻尼环从内到外依次设置上弹簧腔内，且所述第一金属阻尼环的内壁与第一扭矩弹簧接触，所述第一塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。
8.如权利要求1所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：还包括设置在下弹簧腔内的第二阻尼组件，所述第二阻尼组件包括第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环，所述第二金属阻尼环和第二塑料阻尼环从内到外依次设置下弹簧腔内，且所述第二金属阻尼环的内壁与第二扭矩弹簧接触，所述第二塑料阻尼环的外壁与外圈的内壁连接。
9.如权利要求1所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：还包括衬套，所述衬套套设在枢轴上且位于内圈和枢轴之间。
10.如权利要求1所述的输出扭矩可调的自动张紧器，其特征在于：所述基座上下两端的内圈和外圈上均设有长条状的弧形凹槽，第一转块和第二转块结构相同，前后两侧均设有圆柱轴，两侧的圆柱轴分别嵌入内圈和外圈的弧形凹槽内，并能够沿弧形凹槽滑动，第一转块和第二转块与弹簧连接的一侧还设有弹簧定位孔。
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