[发明专利]阻尼增强的张紧器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年10月22日提交的美国临时专利申请No.61/716,894的优先权，该申请的内容以全文形式合并到本文中。

技术领域

本公开涉及张紧器，并且具体地涉及操作成使发动机上的诸如正时带之类的同步环状驱动构件张紧的张紧器。

背景技术

已知张紧器为用于保持带(例如，正时带)或由发动机驱动并用来驱动诸如凸轮轴之类的特定部件的其他环状驱动构件中的张力的装置。张紧器通常包括安装至发动机的基部、能够相对于基部绕枢轴轴线枢转的张紧器臂、安装在臂的自由端以用于与带接合的带轮、以及在基部与臂之间作用以将臂驱动进入带的弹簧。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的方向(即，朝向张紧器臂在不存在带以使张紧器臂停止的情况下将到达的位置)。该方向为减小弹性势能的方向。随着带张力减小，张紧器臂总体上沿该方向移动。离开带的方向(即，抵抗弹簧的偏置力的方向)可以称为朝向载荷停止位置的方向，并且为增大弹性势能的方向。随着带张力增大，张紧器臂总体上沿该方向移动。已知理想的是在张紧器上提供阻尼以辅助张紧器臂抵抗在带张力突然增大期间被从带甩掉，带张力的突然增大会使张紧器臂朝向载荷停止位置突然加速。然而，在至少某些要求比较严格的应用中，能够从典型的现有技术张紧器获得的阻尼不足以令人满意地阻止这样的事件发生。理想的是提供一种阻尼增强的张紧器。

发明内容

在一个方面中，提供了一种用于环状驱动构件的张紧器，该张紧器包括轴和基部、张紧器臂、带轮、张紧器弹簧以及阻尼元件，其中，轴和基部能够安装成相对于发动机固定，张紧器臂能够相对于轴绕张紧器臂轴线枢转，带轮位于张紧器臂上并且能够绕从张紧器臂轴线偏置的带轮轴线枢转，并且带轮能够与环状驱动构件接合，张紧器弹簧定位成朝向自由臂位置迫压张紧器臂，阻尼元件接合张紧器臂并由张紧器弹簧的多个轴向隔开的部段接合。

附图说明

图1为现有技术张紧器的截面侧视图；

图2A为另一现有技术张紧器的截面侧视图；

图2B为图2中示出的张紧器的一部分的放大截面侧视图；

图3为具有根据本发明的实施方式的张紧器的发动机的侧视图；

图4为图3中示出的张紧器的截面侧视图；

图4A和图4B为图4中示出的张紧器的变体的分解立体图；

图5为图4中示出的张紧器的一部分的放大截面侧视图；

图6为图4中示出的张紧器的接触发动机的“底部”部分或“近端”部分的截面图；

图7为图4中示出的张紧器的“上部”部分或“远端”部分的截面图；

图8为来自图4中示出的张紧器的弹簧和阻尼元件的平面图；

图8A为来自图4中示出的张紧器的弹簧的立体图；

图9为图8中示出的弹簧和阻尼元件的截面侧视图；

图10为根据本发明的另一实施方式的张紧器的截面侧视图；

图11为图10中示出的张紧器的一部分的放大截面侧视图；

图12为示出了来自图1、图2和图4中示出的张紧器的带轮上的轮毂载荷的曲线图；

图13和图14为另一现有技术张紧器的截面侧视图和平面图；

图15A至图15G为示出了几种不同的张紧器构型的带张力与臂位置之间的关系的曲线图；

图16为示出了关于所测试的张紧器的设置的示意图，通过该设置产生图15A至图15G中的曲线；

图17至图19为在弹簧的两端之间具有不同的相对角度的情况下的弹簧和阻尼元件的平面图；以及

图20为示出了作用在图18和图19中的任一者中的弹簧的端部上的力的矢量和的示意图。

具体实施方式

图1中以10示出现有技术的张紧器，并且现有技术的张紧器包括阻尼结构12，阻尼结构12吸收来自正时驱动器的动能并通过阻尼结构12的部件之间的摩擦力将动能转换成热量。张紧器10包括轴14、基部15、衬套16、张紧器臂18、经由轴承21(例如，滚珠轴承)在臂18上旋转的带轮20、以及张紧器弹簧22。在张紧器10响应于环状驱动构件的张力的改变而运转期间衬套16与张紧器臂一起绕轴14枢转，其中，带轮20抵靠环状驱动构件而接合。环状驱动构件未在图1中示出，但将理解到，环状驱动构件可以为正时带或类似构件。