[发明专利]用压缩弹簧驱动张紧器和阻尼靴形件

说明书

本发明的背景

本发明涉及一种可用来张紧皮带传动系统中的皮带的张紧器，较具体点说，本发明涉及的是一种弹簧式张紧器用的阻尼机构，其中弹簧被用来偏移装有皮带轮的枢支臂的位置。虽然本发明的张紧器可在各种用途上用来张紧皮带，但它特别适用于汽车的一些用途上，如用来对前端辅助传动用的加V形肋的皮带或凸轮轴皮带传动系统用的同步皮带控制皮带的张力。

机械式的自动张紧器具有多种设计可用来适应弹簧的具体型式使它能偏移张紧器的枢支臂的位置。已知弹簧有各种型式可被用来适应具体设计，其中包括碟形弹簧、锥形弹簧、压缩弹簧、拉力弹簧、或扭力弹簧。每一种型式的弹簧各有其一些优点，同时也给用作张紧器带来某些设计上的限制。也许目前在汽车用张紧器上用得最多的是螺旋的扭力弹簧。采用扭力弹簧的一个优点是需要有四个力分成两对来卷绕弹簧，其中至少有一个力能有效地利用或“引出”来操作可阻止枢支臂摆动的阻尼机构。

虽然扭力式弹簧的张紧器具有若干设计上的优点如同可选用其中一个弹簧卷绕力来产生阻尼，但它也有若干限制。例如可供的阻尼量要受到一个半径的函数的限制，摩擦表面是在该半径上发生滑动才实现阻尼的。而且，扭力弹簧式的张紧器在安装时必须相对于被接合的皮带而将其枢支臂斜置，使枢支臂的三角形的缩短和伸长能够补偿螺旋扭力弹簧所引入的变化。采用扭力弹簧的张紧器和用摩擦表面在一个半径上滑动来操作的阻尼机构的例子在美国专利5,632,697号中有示出。

采用螺旋扭力弹簧的张紧器的某些缺点可由采用压缩弹簧的张紧器来克服。将压缩弹簧可操作地连接在一个基件和一个枢支臂之间使它能提供基本上恒定的、在枢支臂上量出的转矩输出。而且，摩擦表面发生滑动所需的转动半径或力臂可增加以实现一个较大比例的阻尼。采用压缩弹簧的张紧器的实施例曾在美国专利5,098,347；5,045,031；和5,591,094号中公开。虽然这种张紧器能解决某些与扭力弹簧有关的问题如提供一个恒定的转矩输出和一个较大的半径，在该半径上摩擦表面滑动而发生阻尼，但这种张紧器也引入它们自身的缺点。其中一个缺点是压缩弹簧只有两个力可供“引出”，不象扭力弹簧有四个力可供“引出”。因此在只有两个可供力的条件下，压缩弹簧无力可以容易地“引出”供阻尼机构使用。更具体点说，问题在于要在轮毂载荷之外添加一个阻尼机构所需的力。换句话说，现有技术的张紧器在采用单个压缩弹簧时不能解决阻尼机构所需的力，以致单个压缩弹簧只能用来偏移枢支臂的位置。现有技术在解决上述问题时添加了一个弹簧如U形的叶片弹簧或第二个压缩弹簧使该弹簧提供一个恒定的力，这样便可使枢支臂得到恒定的(而不是可变的)阻尼。

本发明的目标在于提供一种张紧器，只用一个压缩弹簧来偏移枢支臂的位置，并且还能给阻尼机构提供一个力使它能通过摩擦表面的滑动来实现阻尼，这样现有技术的必需采用第二个弹簧的问题便可得到解决。

本发明的概述

按照本发明提供的自动的机械张紧器可用来张紧皮带传动系统中的皮带。张紧器可用来结合同步的皮带传动系统或加V形肋的、前端辅助的皮带传动系统，这两系统均为汽车上的用途。

张紧器具有一个基部，一个可环绕固定在基部上的枢轴摆动的枢支臂，一个连结在枢支臂上、用来与皮带接合的皮带轮，一个以其第一端连接到枢支臂上的压缩弹簧，和一个可阻止枢支臂摆动的阻尼机构。

按照本发明，只需一个单一的压缩弹簧。该弹簧被这样“挂装”，使同一个弹簧力既被用来偏移枢支臂的位置，并被“引出”用来作为驱动阻尼机构的力。

枢支臂包括一个可随它一起移动的延伸部或部分，其上有一内凹的弧形表面。可动靴形件(shoe)的外凸的弧形摩擦表面可与内凹的弧形表面接合。压缩弹簧可用一个连结在基部上的突出部保持在阻尼靴形件与枢支臂之间的位置上。作用在靴形件上的力使它不能相对于内凹的弧形表面而移动。在靴形件和内凹表面之间发生摩擦表面的滑动从而实现阻尼。

本发明的一个目的是要只用一个压缩弹簧来提供枢支臂所需的偏移力和阻尼机构所需的力。

本发明的一个优点是，有一连结在枢支臂上的皮带轮接受皮带载荷并且当皮带轮在压迫弹簧的方向上转动时产生一个弹簧力添加在阻尼机构所需的力上。

本发明的这些目的和优点在阅读下面的附图和说明后当可更为清楚。其中：

图1为采用本发明的张紧器的汽车的同步(正时)皮带传动系统的概略的前视图；

图2为图3中沿2-2线切开的剖视图，图中示出本发明的一个放大的张紧器；

图3为图2中沿3-3线切开的剖视图；及