CN116888383A - 具有平衡扭转弹簧力的高偏移皮带张紧器 - Google Patents

具有平衡扭转弹簧力的高偏移皮带张紧器 Download PDF

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Abstract

高偏移皮带张紧器包括：具有枢轴管的支撑底座、以及联接到支撑底座用于围绕枢转轴线旋转的臂。扁线扭转弹簧具有附接到枢轴管的内弹簧钩和在平衡轮毂负载力的位置处附接到臂的第一端的外弹簧钩。扭转弹簧沿着在臂在皮带接合方向上的整个扫掠过程中与臂一起移动的方向向臂施加弹簧力。轮毂负载力的第一平面轴向地偏离弹簧力的第二平面，支点限定在臂的第一端与第二端之间，并且从支点到第一平面的第一线性轴向距离大于或等于从支点到第二平面的第二线性轴向距离。

Description

具有平衡扭转弹簧力的高偏移皮带张紧器
技术领域
本发明总体上涉及高偏移皮带张紧器，并且更特别地涉及一种具有扁线弹簧(flat wire spring)的高偏移皮带张紧器，扁线弹簧具有通过操作连接到皮带张紧器的臂的外弹簧钩和通过操作连接到支撑底座的内弹簧钩，其中，外弹簧钩位于用扭转弹簧力平衡轮毂负载力的位置处。
背景技术
传统的扁线Z型皮带张紧器设计具有附接到臂轴的内弹簧钩，其就位于由弹簧盒限定的枢轴管周围，并且外弹簧钩附接到弹簧盒的外部壁(见图10)。在这种设计中，弹簧的内部随着臂移动(即，随着臂的移动而卷绕和展开)，而外钩是固定的，因为它连接到皮带张紧器的固定构件，即弹簧盒。这里，作用在臂上的弹簧力的方向相对于弹簧盒保持在相同的位置，因为弹簧盒安装到不可旋转的构件，诸如发动机部件或发动机安装件。因此，弹簧力的方向直接根据枢轴。随着张紧器臂从自由臂位置移动到安装位置，力的方向不会改变。弹簧缠绕在弹簧盒的臂轴上，臂轴限定臂的枢转点，因此力总是向内推动枢轴。然后，随着弹簧衬套随着时间的推移而磨损，轴向弹簧力将推动并移动臂远离皮带轮。在这种传统的皮带张紧器中，在枢轴管上需要大的衬套来降低压力并改善其中的对准控制。
需要一种改进的设计，其中，弹簧力远离枢轴径向向外移动，以提供更好的机械优势来平衡扭转弹簧力，并改善皮带张紧器使用期限期间的磨损。
发明内容
在所有方面，公开了高偏移皮带张紧器，其具有：具有限定枢转轴线的枢轴管的支撑底座；联接到支撑底座用于围绕枢转轴线旋转的臂，臂具有接收枢轴管的第一端，第一端具有面向支撑底座的下表面和部分地限定杯状部的上表面，并且臂具有从第一端轴向偏移的第二端，其中，第二端限定滑轮旋转轴线；以及扁线扭转弹簧，具有附接到枢轴管的内弹簧钩和在平衡轮毂负载力的位置处附接到臂的第一端的外弹簧钩，其中，扁平线扭转弹簧在皮带接合方向上偏压臂并施加作用在臂上的弹簧力。作用在臂上的弹簧力的方向相对于臂保持在相同的位置，并且在臂在皮带接合方向上的整个扫掠过程中与臂一起移动。轮毂负载力的平面轴向地偏离弹簧力的平面。并且支点限定在臂的第一端与第二端之间，并且从支点到轮毂负载力的平面的第一线性轴向距离(C)大于或大约等于从支点到弹簧力的平面的第二线性轴向距离(H)。
一方面，高偏移皮带张紧器具有就位于臂的第一端内的枢轴衬套和通过臂板与臂的第一端可操作地接合的阻尼器衬套。臂板，当用作弹簧板时，或轴向偏压构件具有在其表面积上变化的偏转高度。最大偏转高度定位为位于与轮毂负载相对的位置处，从而在与轮毂负载相对的位置处施加最大的力。
另一方面，臂板具有与其共同模制的阻尼器衬套。臂板和阻尼器衬套是固定的，并且臂相对于它们旋转。臂板具有限定内周边的穿过其中的钻孔，并且内周边就位于枢轴管与端盖之间，其中，阻尼器衬套与臂的第一端的下表面接触。这里，臂板是圆锥形形状的，从而将阻尼器衬套偏压成与臂摩擦接合。阻尼器衬套就位于臂的第一端的杯状部中，并且，臂板固定地附接到枢轴管并保持阻尼器衬套与臂可操作地接合，以便与臂一起旋转。阻尼器衬套具有朝向支撑底座轴向延伸的凸缘，并且凸缘抵靠枢轴管就位。阻尼器衬套的主体的磨损表面抵靠臂板就位，并且主体包括用于保持油脂的多个槽。高偏移皮带张紧器具有与枢轴衬套的凸缘的最外表面并置的环形密封构件。
在所有方面，臂在其径向最外表面上在围绕外弹簧钩的保护定向上定位外壳的位置处具有径向突出的外壳。外壳具有敞开的底部。枢轴衬套具有轴向延伸的主体、以及位于主体的第一端处的或者径向向内或者径向向外延伸的凸缘。枢轴衬套具有轴向延伸穿过主体的狭缝，从而允许其至少第二端膨胀。狭缝可以通过其键定位，键为径向向外延伸的突片。枢轴衬套与凸缘一起就位于支撑底座与臂的第一端的下表面之间。枢轴衬套具有从主体的外表面突出的键，并且键就位于臂的键槽中，用于与臂一起旋转。枢轴衬套具有与键相对的径向向外延伸的突片，并且外壳在其中接收径向向外延伸的突片。
在一个实施例中，枢轴衬套与凸缘一起就位于臂的杯状部与端盖之间。高偏移皮带张紧器具有与枢轴衬套的凸缘的最外表面并置的环形密封构件。
在所有方面，支撑底座具有限定臂的最大旋转的预选度数的臂行程限制特征，并且臂具有与臂行程限制特征接合的配合特征。行程限制特征为枢轴管或支撑底座的底座中的弓形狭槽。
附图说明
图1为高偏移皮带张紧器的第一实施例的顶部透视图，其中，臂板从其移除。
图2为包括臂板的图1的高偏移皮带张紧器的分解顶部透视图。
图3为穿过图1的高偏移皮带张紧器的主体的纵向横截面视图。
图4为沿图3中4-4线截取的横向横截面视图，其示出其内钩连接到支撑底座且外钩连接到臂的扁线弹簧。
图5为第一实施例中阻尼器衬套的顶部透视图。
图6为第一实施例中枢轴衬套的底部透视图。
图7为图1的高偏移皮带张紧器的底部透视图。
图8为图7的圆圈A中的突片的放大视图。
图9为图7的圆圈B中的键的放大视图。
图10为现有技术高偏移皮带张紧器的纵向横截面视图。
图11为图1的高偏移皮带张紧器的纵向横截面视图。
图12为就位于臂板与臂之间的阻尼器衬套和环形密封件的一部分的放大纵向横截面。
图13为第一实施例的支撑底座的顶部透视图。
图14为第二实施例的高偏移皮带张紧器的分解顶部透视图。
图15为图14的高偏移皮带张紧器的纵向横截面视图。
图16为图10的现有张紧器的枢轴衬套的透视图。
具体实施方式
以下具体实施方式将例示本发明的一般原理，其示例在附图中进行另外例示。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。
参考图1-3，举例说明用于在皮带系统的皮带(B)上提供预定量的张力的高偏移皮带张紧器100(常见于发动机系统，诸如传动带系统)的第一实施例。高偏移皮带张紧器也称为Z型皮带张紧器。如图10和图11所示，在高偏移皮带张紧器中，与横向于滑轮旋转轴线(X1)的轮毂负载力(向里(IN))一致的平面(P1)在与张紧器100的主体102中的扭转弹簧力(向里)一致的平面(弹簧力的平面)上方轴向偏移。张紧器100包括臂106和扭转弹簧，臂106枢转地安装到支撑底座108，支撑底座108具有限定枢转轴线(X2)的枢轴管110，臂围绕枢转轴线(X2)枢转，扭转弹簧这里为扁线弹簧112，可操作地联接在臂106与支撑底座108之间。皮带张紧器100包括接收在枢轴管110中并穿过枢轴管110的螺栓190，用于将皮带张紧器安装在发动机系统中。如图2所示，存在螺栓保持器192以将螺栓190保持在适当的位置(并将部件保持在一起)，直到将皮带张紧器100安装到发动机系统中的时间为止。如图3最佳所示，臂106具有接收枢轴管的第一端120，第一端120具有面向支撑底座108的下表面121、限定弹簧盒123的圆周外壁119、以及部分地限定杯状部124的上表面122，并且臂106具有从限定滑轮旋转轴线(X1)的第一端轴向偏移的第二端130。
滑轮132安装为通过螺栓134旋转到臂106的第二端130，螺栓134延伸穿过滑轮132的轮毂并进入臂106第二端130的螺纹孔131。滑轮132优选通过滚柱轴承136轴颈连接到第二端130。垫圈形状的防尘罩138同轴安装在滚柱轴承136与螺栓134的头部之间，以保护滚柱轴承136免受碎屑和污染物的影响。为了密封滑轮132的底部，防止碎屑和污染物的影响，环形密封件139，诸如V形环、X形环或O形环密封件，就位成与滚柱轴承和臂的第二端可操作地接合，如图1最佳所示。
参见图2-4，扭转弹簧112在表示皮带接合方向的箭头Z(图4)所示方向上在臂106上施加扭转弹簧力，从而臂106的第二端130在传动带B(图1)上施加相应的张力。如果具有足够的强度，则臂106和支撑底座108可以由压铸铝或其他金属和一些塑料制成。扭转弹簧112可以由钢制成，但是也可以考虑用其他合适的替代材料(或材料/部件的组合)来构造这样的部件。这里，扭转弹簧112为扁线弹簧，并且弹簧带113定位在扁线弹簧的线圈之间，如图2所示。弹簧带113在与扁线弹簧112并置的位置卷绕，使得弹簧带113位于扁线弹簧的线圈之间，并且任选地，可以足够长以存在于扁线弹簧112与臂106的内壁之间。弹簧带113的使用减少了弹簧的摩擦磨损或摩擦的其他负面影响，从而减少了弹簧塌陷。
与标准皮带张紧器配置(见图10)相比，转向图2-4，扁线扭转弹簧112具有附接到枢轴管110的内弹簧端114和在平衡轮毂负载力的位置处附接到臂106的外弹簧端116。这种构造使得扁线弹簧112的外部能够随着臂移动，同时内弹簧钩114附接到支撑底座108的固定的、不可旋转的枢轴管110。结果，作用在臂106上的弹簧力的方向相对于臂106保持在相同的位置，并且在臂106在朝向皮带力的整个扫掠过程中与臂106一起移动。如图11所示，支点(G)限定在臂的第一端120与第二端130之间，并且从支点(G)到轮毂负载力的平面(P1)的第一轴向直线距离(C)大于从支点到弹簧力的平面的第二轴向直线距离(H)。内弹簧端114和外弹簧端116可以弯曲以限定钩子、柄脚等，以增强弹簧与相应枢轴管和臂的附接。
图10的现有技术张紧器在枢轴管上具有扭转弹簧力(向里)，并且支点与扭转弹簧力之间的距离(C至D)非常小。在这种情况下，轴向弹簧力将臂推向基准(A)，这意味着随着弹簧衬套的磨损，臂将远离皮带轮。相比之下，在公开的实施例中，已经将扭转弹簧力(E)从枢轴管移开。将弹簧力从枢轴管和滑轮移开的优点是提供了更好的机械优势来平衡施加在滑轮上的力。随着弹簧的移动，力的方向和大小也会调整。
在本文公开的实施例中，具有的多功能性在于可以根据平衡高偏移皮带张紧器中的力的要求，调整臂106的邻接位置126(图4)。此外，支点与扭转弹簧力之间的距离(H)更大，从而将(C)减小到距离(D)的大约一半。支点半径(B)也接近与(A)相同的长度，且(B)尽可能大。在这种情况下，轴向弹簧力远离基准A，这意味着臂朝向皮带轮磨损。由于包装和成本的限制，这种设计中的枢轴衬套不像前面讨论的那样以(C)为中心。
与图10的张紧器的现有技术已知枢轴衬套相比，枢轴衬套的长度和直径有所增加，如图16所示，通过表面积的整体增加实现了更低的压力速度(PV)，从而延长了轴承寿命。在这个第一实施例中，枢轴衬套150与阻尼器衬套172的一部分共同贡献了作为枢轴衬套的表面积，与具有2030平方毫米的表面积的图10和图16的高偏移皮带张紧器中的圆柱形衬套相比，枢轴衬套具有2890.5平方毫米的总表面积，导致1.4倍的表面积。此外，阻尼器衬套172的弹簧衬套接触表面面积比图10的张紧器的弹簧衬套的表面面积增加了大约2倍(1692平方毫米的接触表面相比于851平方毫米)。
再次参考图1-4和图7，臂106在其径向最外表面上在一位置处具有径向突出的外壳140，在围绕弹簧外端116的保护方位上定位外壳140。外壳140具有敞开的底部142，使得在组装过程期间，当主体102的部件轴向就位在由臂106的枢轴管接收端120限定的弹簧盒123中时，扁线弹簧112的外弹簧端116和枢轴衬套150的突片152能够轴向就位在其中。如图4所示，弹簧盒123中具有与外壳140对齐的开口125。开口125限定弹簧邻接特征126，外弹簧端116可操作地抵靠弹簧邻接特征126就位，以在皮带张紧方向上偏压臂106。
弹簧盒123中的部件包括扭转弹簧112(如上所述)、轴向偏压件160(如贝尔维尔(Bellville)垫圈)、枢轴衬套150和支撑底座108，相对于各图在页面上的各自定向，其顺序为图2中从左至右和图3中从上至下。现在转向图2、图3和图6-9，枢轴衬套150具有轴向延伸的主体151和径向向内延伸的凸缘153。主体151具有与径向向外突出的键154相对的径向向外延伸的突片152。突片152被接收在外壳140内，并包括限定突片152边界的轴向延伸的肋157，轴向延伸的肋157抵靠外壳内部的止动件141就位。枢轴衬套150具有轴向延伸穿过键154的狭缝156，从而允许其一些膨胀，并且键154被接收在臂106的弹簧盒123中的狭槽或键槽127中，用于与其一起旋转。枢轴衬套150与凸缘153一起就位于支撑底座108与臂106的第一端120的下表面121之间，更具体地说，抵靠轴向偏压构件160和支撑底座108就位。主体151的内部表面158包括多个轴向定向的槽159，用于保持油脂。
枢轴衬套150典型地由耐磨塑料制成。凸缘153用作支承表面，并且从图7的顶部视图最佳所示，枢轴衬套作为一个整体还用于密封弹簧盒123，从而保护扭转弹簧免受外部污染物的影响。此外，可以存在次级密封件以保护部件免受污染物的影响，例如V形环密封件、X形环密封件、O形环密封件等。尽管这个实施例中的枢轴衬套150为耐磨塑料，但是使用其他合适的衬套材料或轴承结构也在本发明的范围内。枢轴衬套为张紧器的元件沿着和围绕枢转轴线的旋转和平移提供了支承表面。
参考图2-3和图7，支撑底座108包括从其底部外部表面182突出的配准销180。如图13所示，枢轴管110终止于花键端184。靠近花键端184，臂行程限制狭槽186凹进枢轴管110中。臂行程限制狭槽186由围绕枢转轴线间隔开预选的旋转度数的第一止动肩部187和第二止动肩部189限定。枢轴管还包括用于连接到内弹簧端114或接收内弹簧端114的弹簧邻接特征198。弹簧邻接特征198可以为枢轴管110上的突起或枢轴管110中的凹部。在所例示实施例中，弹簧邻接特征198为平行于由枢轴管110限定的枢转轴线X2定向的竖直狭槽。这个实施例的一个优点是，支撑底座108可以制造成具有空白的枢轴管110和臂行程限制狭槽186，并且弹簧邻接特征198可以在此后加工到枢轴管110中，达到臂的旋转角度和槽相对于弹簧邻接特征的位置和/或定位销180的位置的相对定向所需的任何规格。
现在转向图1-3、图5和图12，高偏移皮带张紧器100包括就位于臂106的杯状部124中的与臂106可操作地接合以提供摩擦对称阻尼的阻尼器组件170。阻尼器组件包括用键固定到臂106用于与其一起旋转的阻尼器衬套172、以及固定地连接到枢轴管110的花键端184的臂板174。阻尼器衬套172具有径向延伸的环形板173和朝向支撑底座108定向用于围绕枢轴管110枢转接合的轴向延伸的凸缘175。靠近外周边的径向延伸的环形板173的上表面178包括与臂板174可操作地接合的环形磨损表面176。磨损表面176包括环形槽177，并且最外面的径向表面具有斜面179，斜面179远离上表面朝向其下表面倾斜，以防止污染物到达上表面中和与枢轴管110接合的凸缘175中的油脂凹槽186。阻尼器衬套172的内径包括键槽186，以跨在臂的臂止动件188上(见图1和2)。如图12所示，阻尼器衬套的底部表面可以包括可与匹配棘爪199b配合的突片199a，反之亦然，以进一步对准阻尼器衬套，用于与臂106一起旋转。
此外，任选地，如图2、图3和图12所示，高偏移皮带张紧器可以包括环形密封件196，环形密封件196径向向外并置到阻尼器衬套172的最外表面，并就位于臂板174下方，以增加防止碎屑和/或污染物影响的另一个屏障。环形密封构件196可以为X形环密封件、V形环密封件或O形环密封件。
现在转向图14和图15的实施例，举例说明了用于在皮带系统的皮带(B)上提供预定量的张力的高偏移皮带张紧器200(常见于发动机系统，诸如传动带系统)的第二个实施例。这个实施例中与第一实施例相同的部件用相同的附图标记标示出。这些部件的细节可以在上面第一实施例中找到。那些已经改变的或新的特征已经被编号为200s。张紧器200包括臂106和扭转弹簧，臂106枢转地安装到支撑底座208，支撑底座208具有限定枢转轴线(X2)的枢轴管210，臂围绕枢转轴线(X2)枢转，扭转弹簧这里为具有弹簧带113的扁线弹簧112，可操作地联接在臂106与支撑底座208之间。皮带张紧器200包括接收在枢轴管210中并穿过枢轴管110的螺栓190，用于将皮带张紧器安装在发动机系统中。存在螺栓保持器192以将螺栓190保持在适当的位置(并将部件保持在一起)，直到将皮带张紧器200安装在发动机系统中的时间为止。臂106具有接收枢轴管的第一端120，第一端120具有由面向支撑底座208的内部肩部211限定的下表面、限定弹簧盒212的圆周外壁119、以及相对于弹簧盒212面向相反方向的杯状部214。杯状部212具有凹进臂106的上表面218中的外环形唇缘216。臂106具有限定滑轮旋转轴线(X1)的从第一端轴向偏移的第二端130。滑轮132被安装为用于以与上述第一实施例相同的方式旋转到臂106的第二端130。
扁线扭转弹簧112具有附接到枢轴管210的内弹簧端114和在平衡轮毂负载力的位置处附接到臂106的外弹簧端116。这种构造具有上述关于平衡轮毂负载的所有优点。如图15所示，支点(G)限定在臂的第一端120与第二端130之间，并且从支点(G)到轮毂负载力的平面(P1)的第一直线轴向距离(C)小于从支点到弹簧力的平面的第二直线轴向距离(H)，但是比第一实施例中更接近距离D的一半，这是一种改进。在这个实施例中，已经将扭转弹簧力(E)从枢轴管移开，并且支点半径(B)甚至更接近于与(A)相同的长度(B尽可能大)，这也是对第一实施例的改进，同时仍然实现所有相同的优点。此外，部件的数量已经减少。
再次参见图14和图15，在这个实施例中，臂行程限制狭槽220已从枢轴管210移动到支撑底座208的主体209的外周边。臂行程限制狭槽220限定臂106最大旋转的预选度数，并且臂具有与臂行程限制狭槽接合的配合特征221(图15最佳示出)。如本文所用，关于图15所例示的部件，外和内是相对于X2旋转轴线而言的，其中，靠近或更靠近旋转轴线是“内”，并且远离或更远离旋转轴是“外”。
通过取消第一实施例中的突片和键式突起，枢轴衬套250的构造得到简化，从而仅具有圆柱形主体251和在主体251第一端处的径向向内或向外延伸的凸缘253。在图14中，凸缘253径向向外延伸，并将抵靠杯状部214的唇缘216就位，并且圆柱形主体251将抵靠杯状部214的内部表面就位，如图15的组装视图所示。枢轴衬套250通过通过螺栓190固定地连接到支撑底座208的端盖230保持与臂106可操作地接合，使得臂将相对于枢轴衬套250旋转。枢轴衬套250可以具有轴向延伸穿过凸缘253和主体251的狭缝256，从而允许其膨胀。环形密封构件196任选地与枢轴衬套250的凸缘253的径向最外表面并置就位，以提供保护免受碎片和污染物的影响。环形密封件196可以为V形环密封件、X形环密封件、O形环等。
阻尼机构240已简化为单个部件，弹簧板242与阻尼衬套材料244共成型，如US 9,249,866所教导。第一实施例也可以具有共同模制的阻尼机构。阻尼机构240通过首先在基本上平坦的硬化金属垫圈上包覆成型阻尼器衬套材料244来构造，基本上平坦的硬化金属垫圈被称为非偏转弹簧板。然后，这个共同模制的部件必须受到变形工件的作用，以使未偏转的弹簧板变形为其优选的锥形形状，如图15所示。非偏转弹簧板的定向从垂直于张紧器的旋转轴线X2到以小于90°的角度朝向旋转轴线X2成圆锥形倾斜的变化提供了阻尼材料与臂106的肩部211的主动接合。弹簧板242的偏压特性(由于弹簧板在变形后基本上为圆锥形)用于迫使环形突起抵靠肩部211，即摩擦表面，本文称为偏转力。阻尼器衬套材料244具有面向限定在内部肩部211中限定的臂106的表面的外表面，用于与其阻尼、摩擦接合，这用于阻尼由于驱动皮带(B)经受的扭转而导致的臂106的剧烈枢转移动。
阻尼器衬套材料244的外表面具有从其朝向臂106的肩部211突出的环形突起。肩部211可以包括臂表面中的槽，阻尼器衬套材料244的突起就位于该槽中，用于阻尼、摩擦接合。典型地，环形突起靠近限定弹簧板外径的边缘。当从阻尼器组件的纵向横截面观察时，突起可以具有如′866专利中公开的弓形轮廓。突起的弓形轮廓可以具有恒定的半径或变化的半径。在一个实施例中，弓形轮廓为半圆弧。在另一个实施例中，弓形轮廓为椭圆弧。在另一个实施例中，弓形轮廓为小叶形状。在突起-槽设计中，环形突起保持偏转力指向由槽的位置提供的单个位置。并且，基于环形突起的位置，由弹簧板242的圆锥形状产生的阻尼机构240的偏转力通常在限定阻尼器组件外径的边缘处，并且更特别地，在限定弹簧板242外径的边缘处，从而提供促使阻尼器衬套与臂接合的偏压力。
再次参见图11和图15，轴向偏压构件160、242(242也称为弹簧板)的偏转高度分别可在变形过程期间横过弹簧板变化，使得作用在臂上的力在与轮毂负载相对的箭头194、294所示的第一位置处更大(最大偏转高度)，以与作用在第一位置相对的不与轮毂负载相对的第二位置处的力相比，进一步平衡力。第二位置分别由图11和图15中的箭头195、295表示。
如图14所示，非偏转弹簧板242可以包括从形成内径的其内圆周表面径向向内延伸的多个齿246。这些齿246在枢轴管的上端处嵌入枢轴管210的外圆周表面中，以将阻尼机构240牢固地附接到枢轴管210。在所有方面，限定内径的弹簧板242的周边夹在枢轴管210与盖230之间，从而使得阻尼机构240固定，即不可旋转。这样，臂106相对于阻尼机构240旋转。
臂、枢轴座和/或盖通常由金属材料制成，诸如实心钢、铝或金属粉末。在示例性实施例中，弹簧板242为硬化钢板，并且阻尼器衬套材料244典型地为耐磨塑料。耐磨塑料可以是但不限于所有聚酰胺(PA)，包括66尼龙、6尼龙、11尼龙、12尼龙、69尼龙、612尼龙和610尼龙、聚酰胺46尼龙；聚醚酰亚胺(PEI)；聚砜(PSU)；聚醚砜(PES)；聚甲醛(POM)或缩醛；聚醚醚酮(PEEK)；聚苯硫醚(PPS)；聚邻苯二甲酰胺(PPS)或聚对苯二酰对苯二胺(amodels)；聚苯硫醚(PPO)；以及无定形尼龙。
本文讨论的皮带张紧器具有许多优点，其中，许多已经在上文讨论过。本段提供了一些附加优点。扁线弹簧是有利的，因为它比圆线弹簧(round wire spring)每旋转一度具有更低的扭矩和更小的变化度。扁线弹簧也比圆线弹簧具有更少的共振问题，并且在弹簧的线圈之间使用弹簧带可以进一步降低噪音。此外，扁线弹簧减小了张紧器的轴向高度(H)，这在将张紧器安装在各种马达配置中是有利的。
在正常张紧期间，当皮带压在附接到臂106的滑轮上时，臂将围绕枢转轴线X2旋转，从而卷绕扭转弹簧112。扭转弹簧在卷绕时将对臂106施加弹簧扭矩，以移动、保持臂和滑轮或将臂和滑轮压在皮带上。当臂106围绕枢转轴线X2旋转，卷绕扭转弹簧112时，张紧器部件与阻尼机构150与170或230、240和250之间的摩擦接触减小或用于最小化臂在非张紧方向上的旋转。这里，阻尼机构与臂的可操作地接合提供了摩擦对称阻尼。
应注意的是，实施例的应用或使用不限于附图和说明书中所示零件和步骤的构造和布置细节。说明性实施例、构造和变型的特征可以在其他实施例、构造、变型和修改中实现或结合，并且可以以各种方式实践或执行。此外，除非另有说明，本文使用的术语和表达是为了方便读者描述本发明的例示性实施例而选择的，而不是为了限制本发明。
已参考本发明的优选实施例对本发明进行了详细描述，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中定义的本发明范围的情况下，可进行修改和变更。

Claims (20)

1.一种高偏移皮带张紧器，包括：
具有限定枢转轴线的枢轴管的支撑底座；
联接到所述支撑底座用于围绕所述枢转轴线旋转的臂，所述臂具有接收枢轴管的第一端并且具有从所述第一端轴向偏移的第二端，所述第一端具有面向所述支撑底座的下表面和部分地限定杯状部的上表面，其中，所述第二端限定滑轮旋转轴线；以及
扁线扭转弹簧，所述扁线扭转弹簧具有附接到所述枢轴管的内弹簧钩和在平衡轮毂负载力的位置处附接到所述臂的第一端的外弹簧钩，其中，所述扁线扭转弹簧在皮带接合方向上偏压所述臂并施加作用在所述臂上的弹簧力；
其中，作用在所述臂上的弹簧力的方向相对于所述臂保持在相同的位置，并且在所述臂在所述皮带接合方向上的整个扫掠过程中与所述臂一起移动；
其中，所述轮毂负载力的平面轴向地偏离所述弹簧力的平面；
其中，支点限定在所述臂的第一端与第二端之间，并且从所述支点到所述轮毂负载力的平面的第一线性轴向距离(C)大于或大约等于从所述支点到所述弹簧力的平面的第二线性轴向距离(H)。
2.如权利要求1所述的高偏移皮带张紧器，包括就位于所述臂的第一端内的枢轴衬套和通过臂板与所述臂的第一端可操作地接合的阻尼器衬套。
3.如权利要求2所述的高偏移张紧器，其中，所述臂板，当用作弹簧板时，或轴向偏压构件具有在其表面积上变化的偏转高度；其中，最大偏转高度定位为位于与所述轮毂负载相对的位置处，从而在与所述轮毂负载相对的位置处施加最大的力。
4.如权利要求2所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述臂板具有与其共同模制的所述阻尼器衬套。
5.如权利要求4所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述臂板和所述阻尼器衬套是固定的，并且所述臂相对于它们旋转。
6.如权利要求5所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述臂板具有限定内周边的穿过其中的钻孔，并且所述内周边就位于所述枢轴管与端盖之间，其中，所述阻尼器衬套与所述臂的第一端的下表面接触；其中，所述臂板是圆锥形形状的，从而将所述阻尼器衬套偏压成与所述臂摩擦接合。
7.如权利要求2所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述阻尼器衬套就位于所述臂的第一端的杯状部中，其中，所述臂板固定地附接到所述枢轴管并保持所述阻尼器衬套与所述臂可操作地接合，以便与所述臂一起旋转。
8.如权利要求7所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述阻尼器衬套具有朝向所述支撑底座轴向延伸的凸缘，并且所述凸缘抵靠所述枢轴管就位。
9.如权利要求8所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述阻尼器衬套的主体的磨损表面抵靠所述臂板就位，并且所述主体包括用于保持油脂的多个槽。
10.如权利要求9所述的高偏移皮带张紧器，包括与所述枢轴衬套的凸缘的最外表面并置就位的环形密封构件。
11.如权利要求2所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述臂在其径向最外表面上在围绕所述外弹簧钩的保护定向上定位所述外壳的位置处具有径向突出的外壳；其中，所述外壳具有敞开的底部。
12.如权利要求11所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套具有轴向延伸的主体、以及位于所述主体的第一端处的径向向内或者径向向外延伸的凸缘。
13.如权利要求12所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套具有轴向延伸穿过所述主体的狭缝，从而允许其至少第二端膨胀。
14.如权利要求13所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套与所述凸缘一起就位于所述支撑底座与所述臂的第一端的下表面之间。
15.如权利要求14所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套具有从所述主体的外表面突出的键，并且所述键就位于所述臂的键槽中，用于与所述臂一起旋转。
16.如权利要求15所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套具有与所述键相对的径向向外延伸的突片；其中，所述外壳在其中接收所述径向向外延伸的突片。
17.如权利要求15所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述狭缝穿过所述枢轴衬套的所述键定位。
18.如权利要求12所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述枢轴衬套与所述凸缘一起就位于所述臂的杯状部与端盖之间。
19.如权利要求18所述的高偏移皮带张紧器，包括与所述枢轴衬套的凸缘的最外表面并置就位的环形密封构件。
20.如权利要求1所述的高偏移皮带张紧器，其中，所述支撑底座具有限定所述臂的最大旋转的预选度数的臂行程限制特征，并且所述臂具有与所述臂行程限制特征接合的配合特征；其中，所述行程限制特征为所述枢轴管或所述支撑底座的底座中的弓形狭槽。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3236871A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Gates Corporation Bearing pivot tensioner assembly
WO2024155771A1 (en) * 2023-01-20 2024-07-25 Dayco Ip Holdings, Llc Belt tensioner with integrated idler pulley for an endless drive belt of an engine

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4473362A (en) * 1981-07-08 1984-09-25 Litens Automotive Inc. Belt tensioner with variably proportional damping
US4557709A (en) * 1982-05-03 1985-12-10 I Corp. Belt tensioner system
US5129864A (en) * 1991-02-27 1992-07-14 Dayco Products, Inc. Tensioner for a power transmission belt and method of making the same
US5083984A (en) * 1991-02-27 1992-01-28 Dayco Products, Inc. Tensioner for a power transmission belt and method of making the same
US5190502A (en) * 1992-02-07 1993-03-02 Dayco Products, Inc. Belt tensioning system, belt tensioner therefor and methods of making the same
US5370586A (en) * 1992-07-22 1994-12-06 Hasco Spring Industries, Inc. Tension regulating device for belt drives
US5354242A (en) * 1992-10-08 1994-10-11 St John Richard C Automatic belt tensioner with an enclosed flat wire power spring and improved zeroing and damping means
US5443424A (en) * 1994-10-20 1995-08-22 Dayco Products, Inc. Belt tensioner and method of making the same
DE19603558C2 (de) * 1995-12-12 2000-03-02 Muhr & Bender Riemenspannvorrichtung
US5632697A (en) * 1995-12-18 1997-05-27 The Gates Corporation Damping mechanism for a tensioner
IT1291485B1 (it) * 1997-01-31 1999-01-11 Dayco Europe Spa Tenditore per una cinghia di trasmissione.
IT1291487B1 (it) * 1997-01-31 1999-01-11 Dayco Europe Spa Tenditore per una cinghia di trasmissione
US5964674A (en) * 1997-03-21 1999-10-12 The Gates Corporation Belt tensioner with bottom wall of base juxtaposed pivot arm
ITTO20010584A1 (it) * 2001-06-15 2002-12-15 Dayco Europe Srl Tenditore per una cinghia di trasmissione.
US7186196B2 (en) * 2002-07-18 2007-03-06 Dayco Products, Llc Belt tensioner with integral damping
US6855079B2 (en) * 2002-09-30 2005-02-15 Fenner, Inc. Bi-directional belt tensioner
US7837582B2 (en) * 2002-09-30 2010-11-23 Fenner, Inc. Bi-directional belt tensioner
US20110207568A1 (en) * 2002-09-30 2011-08-25 Gary Smith Bi-Directional Belt Tensioner
JP4540974B2 (ja) * 2003-12-16 2010-09-08 Ｎｔｎ株式会社 補機駆動用ベルトの張力調整装置
WO2006111988A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Dayco Europe S.R.L. Con Unico Socio Tightener for a belt drive operating in the presence of oil
US8075433B2 (en) * 2005-06-28 2011-12-13 Dayco Products, Llc Belt tensioner with damping member
DE102005060916A1 (de) * 2005-12-20 2007-06-28 Schaeffler Kg Spannvorrichtung für Zugmitteltriebe
DE102006014942A1 (de) * 2006-03-31 2007-10-04 Schaeffler Kg Spannvorrichtung eines Zugmitteltriebs
US20090054186A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Oliver Stegelmann Tensioner
US8157682B2 (en) * 2009-07-17 2012-04-17 The Gates Corporation Tensioner
US8888627B2 (en) * 2010-05-25 2014-11-18 Dayco Ip Holdings, Llc One-way damped over-arm tensioner
US8545352B2 (en) * 2010-09-02 2013-10-01 Dayco Ip Holdings, Llc Tensioner with expanding spring for radial frictional asymmetric damping
WO2012140817A1 (ja) * 2011-04-15 2012-10-18 バンドー化学株式会社 テンショナ
US8852042B2 (en) * 2011-10-03 2014-10-07 Dayco Ip Holdings, Llc Flatwire radial asymmetric damping by coil reaction path
US9249866B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-02 Dayco Ip Holdings, Llc Belt tensioner for a power transmission belt system
US9394977B2 (en) * 2013-03-15 2016-07-19 Dayco Ip Holdings, Llc Tensioner with expanding spring for radial frictional asymmetric damping
WO2014183200A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 Litens Automotive Partnership Tensioner with improved damping
US9212731B2 (en) * 2013-07-26 2015-12-15 Dayco Ip Holdings, Llc Tensioner with multiple nested torsion springs
US20150031484A1 (en) * 2013-07-26 2015-01-29 Dayco Ip Holdings, Llc Tensioner with single torsion spring having multiple nested windings
JP6162162B2 (ja) * 2014-02-18 2017-07-12 三ツ星ベルト株式会社 オートテンショナ
US10203025B2 (en) * 2014-02-28 2019-02-12 Dayco Ip Holdings, Llc Belt tensioner with supplemental force element
CN203770558U (zh) * 2014-03-25 2014-08-13 宁波丰茂远东橡胶有限公司 一种发动机用大阻尼低衰减张紧器
EP2955414A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-16 Aktiebolaget SKF Tensioning device and method for assembling such a tensioning device
US9982760B2 (en) * 2015-02-12 2018-05-29 Ningbo Fengmao Far-East Rubber Co., Ltd. Tensioner for engine with large and stable damping and minimum deflection of shaft
DE102015111809A1 (de) * 2015-07-21 2017-01-26 Muhr Und Bender Kg Spannvorrichtung
US9890837B1 (en) * 2016-09-15 2018-02-13 Gates Corporation Tensioner
WO2020146231A1 (en) * 2019-01-08 2020-07-16 Borgwarner Inc. Internally sprung tensioner
WO2024155771A1 (en) * 2023-01-20 2024-07-25 Dayco Ip Holdings, Llc Belt tensioner with integrated idler pulley for an endless drive belt of an engine

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EP4298360A1 (en) 2024-01-03
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