[发明专利]具有跨段减振的枢转机械张紧器

说明书

对相关申请的引用

本申请与同时提交的、名称为“带有柔顺性叶片弹簧的长式机械张紧器”的申请相关。通过引用将上述申请结合在此。

发明背景

发明领域

本发明涉及链条张紧器领域。更具体地说，本发明涉及一种具有减振作用的张紧器。

相关技术说明

一种张紧装置是在链条于若干链轮之间运行时用来作为动力传动链或类似的动力传动装置的一种控制装置。在该装置中，链条将动力从主动轴传送到从动轴，这样链条的一部分是松弛的而一部分是紧绷的。总的来说，为了防止噪音、滑移或者在齿链的情况下出现链齿的脱啮合，在链条上施加并维持一定程度的张力是重要的。对于内燃机上的链条传动的凸轮轴而言，防止上述滑移尤其重要，这是因为，齿的跳动会导致失去凸轮轴正时，从而有可能造成损坏，或导致内燃机不能工作。

然而，在内燃机的严酷环境中，各种各样的因素都能导致链条张力的波动。举例来说，内燃机不同部件之间在热膨胀系数与温度变化方面的巨大差异会导致链条张力在过高或过低的水平之间变化。在长期使用过程中，动力传输系统零件的磨损可导致链条张力的降低。此外，凸轮轴和曲轴引起的扭转振动也会导致链条张力的相当大的变化。例如在发动机停机或者起动失败时出现的发动机倒转也会导致链条张力的波动。由于以上原因，希望有一种机构来消除链条张紧侧上的过高张力并确保链条松弛侧的必要张力。

叶片张紧器系指在载荷波动不至于过度折曲一个或多个弹簧的情况下通常使用的控制某一链条或皮带的张紧器。为了限制张紧装置的有效倒行或未张紧的行程，张紧器上常常装有一个带齿隙的棘轮。

图1示出一种先有技术的链条驱动系统，该系统带有一个叶片张紧器和一个引导件。一个闭环式链条围绕在主动链轮12和从动链轮10上。在维持前进的同时，链轮10和12各自独立地加速或减速。一个固定引导件14连接在链条8张紧段的一个托架7上。与该固定引导件14相对在链条松弛段上的是一个张紧器16，后者至少是半刚性地固定在托架7上，并使链条的张紧段受到偏压。多个螺栓18将包含张紧器16和引导件14的托架固定在发动机气缸体上(图中未示出)。

当主动链轮12加速或从动链轮10减速时，在链条的张紧段会产生能量波或较高的局部载荷，该能量波或局部载荷从速度已改变了的链轮朝另一个链轮移动。链条8试图以最短的距离(即直线)横跨与起始链轮和其他链轮相接触的链条连接之间的距离。能量通过链条自由段上的诸链节传递，直至它到达引导件14的端部后被该端部吸收。由于持续不断地吸收高局部载荷，引导件14的端部承受显著的磨损。尽管取决于张紧器保持链条无松弛的良好程度以及张紧器具有多少减振该波动能量可能根本不会发生，但是，如果它发生在链条的松弛段，能量波也会存在并且将会表现出相同的特征。

降低发生在先有技术的链条传动系统中的载荷的一种解决方案是为张紧器增加减振。与对张紧器增加所需减振相关的一个问题是如果该张紧器被显著地软化，它可造成丧失对链条的控制，因为张紧器是专门设计用来施加恰好足够的力来提供适当的链条控制。其他解决方案如美国专利第5,797,818和第6,322,470号以及美国公开号2002/0045503和第2005/0085322所示。

5,797,818号美国专利披露了一种在链条松弛侧降低了噪音和振动的链条组件，它包括一个叶片承座、一个弹簧和一个弹性减振装置。该承座通过枢轴安装在张紧器托架上。弹簧安装在承座上并对承座向链条施偏压。弹性减振装置安装在张紧器托架和弹簧之间，以帮助控制阀门动作时产生的振动。

6,322,470号美国专利披露了包括一对枢转臂的一种张紧器，这对枢转臂用来同时张紧同一链条的两个不同链条段。一根带有固定销的杠杆位于这两个段之间。两个臂伸展到链条段外部且承载着承座，定位为与链条的外侧部分相接触的这些承座被枢轴安装在固定销上。杠杆的转动引起固定销横向移动和这些臂向内牵引，同时将张力施加到链条的各段上。换言之，链条一侧的高载荷试图传递到链条的另一侧，但载荷最终总会达到平衡。

美国公开号2002/0045503披露了带有一个叶片和弹簧组件的一种链条张紧器。该叶片具有一个第一端和一个第二端。该第一端限定着一个毂。该毂连接在叶片承座的中间部分和一个第一端壁上，并且限定了一个承接着一根单销的孔，该单销将叶片枢轴连接在一个安装托架上。