一種張緊輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種張緊輪，卸載時(shí)不提供或僅提供較小的摩擦阻尼力，并帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)，該張緊輪包括帶輪、擺臂和底座，擺臂和底座通過芯軸連接在一起，帶輪通過軸承安裝到擺臂上，擺臂和底座配合連接構(gòu)成一封閉式的腔體，該腔體內(nèi)設(shè)置有偏壓元件和阻尼機(jī)構(gòu)，所述擺臂朝向底座的一側(cè)面上設(shè)置多個(gè)呈凸起狀的支撐結(jié)構(gòu)，阻尼機(jī)構(gòu)由阻尼件和該支撐結(jié)構(gòu)組成，支撐結(jié)構(gòu)與偏壓元件接觸并配合連接所述阻尼件；擺臂包括上下連接的不同軸的擺動(dòng)盤和連接盤，擺動(dòng)盤與帶輪連接，連接盤與底座連接，擺動(dòng)盤上具有用于安裝所述軸承的軸頸。阻尼機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生摩擦阻尼力以阻止和抑制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的皮帶抖動(dòng)。
【專利說明】一種張緊輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于諸如皮帶或鏈條之類的撓性傳動(dòng)件維持恒定張力的張 緊輪，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種在加載時(shí)能夠提供較大的摩擦阻尼力，卸載時(shí)不提 供或僅提供較小的摩擦阻尼力的張緊輪。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是汽車中不可或缺的一部分，一般都是通過皮帶將汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力從曲軸傳遞至與各個(gè)附件相連接的帶輪上。這些附件包括水泵、空調(diào)壓縮機(jī)、 助力轉(zhuǎn)向泵、交流發(fā)電機(jī)等，在這種附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，通常包括一個(gè)或多個(gè)張緊輪，張緊輪 的一個(gè)關(guān)鍵作用就是為發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供一定的皮帶張緊力，使皮帶能將汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力順利平穩(wěn)的從曲軸傳遞到各個(gè)附件中，同時(shí)不出現(xiàn)打滑，振動(dòng)和噪音等不良 現(xiàn)象。
[0003]張緊輪，根據(jù)其張緊方式，一般可分為機(jī)械式張緊輪和自動(dòng)張緊輪。早期，發(fā)動(dòng)機(jī) 前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較為簡單，沒有如此多的現(xiàn)代化電器設(shè)備，而且，各個(gè)附件的負(fù)載也不 大，前端驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中一般使用機(jī)械式張緊輪就可以滿足系統(tǒng)正常工作。但是，隨著汽車技術(shù) 的發(fā)展，汽車的性能對前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求，所使用的附件數(shù)量也增加了， 載荷也越來越大，因此，自動(dòng)張緊輪逐漸普及，也日漸成為發(fā)動(dòng)機(jī)前端輪系中不可缺少的組 成部分。
[0004]張緊輪在彈簧或其他偏壓裝置的作用下被偏壓到撓性傳動(dòng)件上，帶輪經(jīng)由軸承安 裝到相對于張緊輪底座樞轉(zhuǎn)的擺臂上，底座包含扭轉(zhuǎn)彈簧或其他偏壓元件，用于對撓性傳 動(dòng)件施加偏壓，以保持撓性傳動(dòng)件中基本恒定的帶張力。張緊輪還包含摩擦構(gòu)件，該摩擦構(gòu) 件在擺臂運(yùn)動(dòng)時(shí)緊靠在其他部件上，以提供阻擋擺臂運(yùn)動(dòng)的摩擦阻尼力。
[0005]現(xiàn)有的技術(shù)一般是依靠順應(yīng)性來設(shè)定張緊輪，以便及時(shí)響應(yīng)皮帶的運(yùn)動(dòng)，因此張 緊輪的阻尼值設(shè)定的很小，這就導(dǎo)致了，在載荷變化時(shí)，此類型的張緊輪不能有效的抑制撓 性傳動(dòng)件的振動(dòng)。通常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本處在發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速內(nèi)工作， 靠在皮帶上的張緊輪在帶段內(nèi)保持張力，阻尼的設(shè)置可以使張緊輪抑制運(yùn)行皮帶上的大部 分振動(dòng)。但是，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度在5000到10000RPM的范圍內(nèi)快速變化時(shí)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量造 成的速度下之后，所述附件例如交流發(fā)電機(jī)將繼續(xù)驅(qū)動(dòng)皮帶，這就使位于曲軸“下游”側(cè)的 皮帶張緊，使張緊輪加載，如果張緊輪的阻尼度較低，此時(shí)張緊輪將不能組織皮帶張力的增 力口，擺臂將沿遠(yuǎn)離皮帶的方向移動(dòng)。最后，張緊輪不能給皮帶提供足夠的張力，就使皮帶在 曲軸皮帶輪上滑動(dòng)，從而造成較大的振動(dòng)和嘯叫聲。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)依靠沿加載方向鎖定張緊輪的擺臂的裝置，來解決皮帶張力減小 的問題，然而，鎖定張緊輪就會(huì)妨礙張緊輪執(zhí)行抑制皮帶振動(dòng)的功能。美國專利US5439420 中公開了一種張緊輪，其具有用于控制擺臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)器，擺臂能夠在帶張力增加 的方向上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，利用調(diào)節(jié)器，阻止了擺臂在帶張力減小的方向上運(yùn)動(dòng)。這種方案需要復(fù) 雜的機(jī)械裝置類來控制擺臂的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)需要占用發(fā)動(dòng)機(jī)表面上的較大空間，而且成本又很昂貴，所以，此種方案難以推廣。
[0007]現(xiàn)在市場上的張緊輪普遍采用的對稱性阻尼機(jī)構(gòu)，即在加載和卸載方向上都提供 同樣的摩擦阻尼力，且摩擦阻尼力的數(shù)值普遍都很小，因?yàn)?，一旦設(shè)置的摩擦阻尼力過大， 在張緊輪卸載的過程中，就很可能出現(xiàn):張緊輪的擺臂無法正?；謴?fù)到所需要的位置，張 緊輪對皮帶的順應(yīng)性較差，不能有效的提供帶張力，就會(huì)引發(fā)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的帶振動(dòng)、打滑和噪 音。然而，對稱阻尼機(jī)構(gòu)在張緊輪加載時(shí)僅能提供較小的摩擦阻尼力，就會(huì)導(dǎo)致擺臂在加載 方向上移動(dòng)得過遠(yuǎn)而產(chǎn)生打滑和噪聲。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型提供一種降低了發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件輪系的振動(dòng)噪音，提高了整個(gè)系統(tǒng)的 可靠性和環(huán)保性的張緊輪。
[0009]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0010]一種張緊輪，包括帶輪、擺臂和底座，擺臂和底座通過芯軸連接在一起，帶輪通過 軸承安裝到擺臂上，擺臂和底座配合連接構(gòu)成一封閉式的腔體，該腔體內(nèi)設(shè)置有偏壓元件 和阻尼機(jī)構(gòu)，所述擺臂朝向底座的一側(cè)面上設(shè)置多個(gè)呈凸起狀的支撐結(jié)構(gòu)，阻尼機(jī)構(gòu)由阻 尼件和該支撐結(jié)構(gòu)組成，支撐結(jié)構(gòu)與偏壓元件接觸并配合連接所述阻尼件；擺臂包括上下 連接的不同軸的擺動(dòng)盤和連接盤，擺動(dòng)盤與帶輪連接，連接盤與底座連接，擺動(dòng)盤上具有用 于安裝所述軸承的軸頸。阻尼機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生摩擦阻尼力以阻止和抑制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的 皮帶抖動(dòng)。通過在張緊輪內(nèi)部設(shè)置非對稱阻尼機(jī)構(gòu)，來消除或減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺 點(diǎn)。所述非對稱阻尼機(jī)構(gòu)，是由半月形阻尼件和所述擺臂上的支撐配合組成的，用于產(chǎn)生摩 擦阻尼力以阻止和抑制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而引起的皮帶抖動(dòng)。根據(jù)擺臂的擺動(dòng)方向，所述張緊輪 產(chǎn)生的摩擦阻尼力是不相等的，即在同等偏壓元件的扭矩下，加載方向上的扭矩值遠(yuǎn)大于 卸載方向上的扭矩值。加載方向上較高的摩擦阻尼力可以防止擺臂隨著皮帶變短而出現(xiàn)打 滑和噪音，卸載方向上較低的摩擦阻尼力可以使擺臂能夠隨著皮帶變長而快速調(diào)整，以保 持良好的皮帶張力。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述阻尼件呈半月形，具有與所述底座配合的第一摩擦面，及與所述擺 臂配合的第二摩擦面，且阻尼件與底座之間、阻尼件與擺臂之間均為滑動(dòng)配合。
[0012]作為優(yōu)選，所述阻尼件包括阻尼支架和阻尼圈，所述阻尼圈的第一摩擦面內(nèi)壁以 嚙合面上的若干個(gè)垂直的互相配合的部件與所述阻尼支架外壁嚙合，所述阻尼圈的第二摩 擦面內(nèi)壁以嚙合面上若干個(gè)圓柱狀凸起的部件與所述阻尼支架底部嚙合。
[0013]作為優(yōu)選，所述擺臂上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)擋塊，且運(yùn)動(dòng)擋塊上面設(shè)置用以指示張緊輪工 作狀況的刻度指示線，底座上設(shè)置有若干條與所述刻度指示線配合使用的刻度線，用于指 示皮帶所處的位置。
[0014]作為優(yōu)選，底座內(nèi)腔的底部中心設(shè)置有一樞軸，所述內(nèi)腔底部呈螺旋升高狀，且設(shè) 置有用于配合容納偏壓元件的滾道；偏壓元件的一端容納在所述滾道中，另一端與所述擺 臂上的阻尼件相配合。
[0015]作為優(yōu)選，所述支撐結(jié)構(gòu)的數(shù)量為3個(gè)，從而形成與偏壓元件的3段式接觸面。
[0016]作為優(yōu)選，所述偏壓元件為螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧。
[0017]作為優(yōu)選，擺臂一端具有一用于配合安裝帶輪的軸頸，另一端具有一主軸，主軸通過芯軸與所述底座配合連接，使所述擺臂能夠繞所述主軸的軸部的中心軸線樞轉(zhuǎn)。
[0018]作為優(yōu)選，所述支撐結(jié)構(gòu)的包括第一支撐、第二支撐和第三支撐，第一支撐、第二 支撐和第三支撐環(huán)繞著主軸的周向布置，并按照偏壓元件底部的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行高度設(shè)置。
[0019]作為優(yōu)選，所述的第一支撐和第二支撐均呈扇形且端部與主軸連接，第三支撐呈 鈍角三角形，第三支撐與主軸之間留有間隙，兩者互相獨(dú)立不連接，且第三支撐的頂端具有 一個(gè)與阻尼件的形狀相配合的槽口。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型能更好的抑制皮帶的振動(dòng)，減小了皮帶的 振幅，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件輪系的振動(dòng)噪音，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和環(huán)保性。同時(shí)， 其在加載方向上比卸載方向上具有更大摩擦阻尼力，在發(fā)動(dòng)機(jī)速度快速變化的過程中能快 速響應(yīng)并提供更高的皮帶張力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪沿圖1中的A-A線的剖視圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪的分解圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型的擺臂結(jié)構(gòu)的頂視圖；
[0025]圖5是本實(shí)用新型的擺臂結(jié)構(gòu)的底視圖；
[0026]圖6是本實(shí)用新型的擺臂結(jié)構(gòu)的另一角度視圖；
[0027]圖7是本實(shí)用新型的底座結(jié)構(gòu)的頂視圖；
[0028]圖8是本實(shí)用新型的底座結(jié)構(gòu)的底視圖；
[0029]圖9是本實(shí)用新型的阻尼件的頂透視圖；
[0030]圖10是本實(shí)用新型的阻尼件沿圖8中的B-B線剖開的斷面圖；
[0031]圖11是本實(shí)用新型的阻尼件的阻尼支架的鎖定機(jī)構(gòu)的頂視透視圖；
[0032]圖12是本實(shí)用新型的阻尼件的阻尼圈的鎖定機(jī)構(gòu)的頂視透視圖；
[0033]圖13是作用于阻尼機(jī)構(gòu)上的力的示意圖；
[0034]圖14是作用于張緊輪上的力的平面圖；
[0035]圖中:
[0036]張緊輪10，
[0037]帶輪20，帶輪螺栓21，防塵蓋22，軸承23，
[0038]擺臂30，擺動(dòng)盤301，連接盤302，接觸斜面303，軸頸31，運(yùn)動(dòng)擋塊32，刻度指示線 33，第一支撐34，第二支撐35，第三支撐36，加強(qiáng)筋37，主軸38，接觸柱39，
[0039]底座40，第一安裝孔41，內(nèi)壁42，內(nèi)腔43，彈簧滾道44，樞軸45，第一擋塊46，第 二擋塊47，環(huán)形缺口 48，插銷孔49，失效位置刻度線50，第二安裝孔51，最大帶長位置刻度 線52，較長延伸面53，名義位置刻度線54，減重孔55，最小帶長位置刻度線56，凹槽57，較 短延伸面58，
[0040]彈簧60，彈簧第二端部61，彈簧第一端部62，
[0041]阻尼件70，阻尼圈71，接收槽72，阻尼支架73，阻尼支架斜面74，第一摩擦面75， 第二摩擦面76，接收槽斜面77，
[0042]阻尼支架鎖定機(jī)構(gòu)80，垂直槽81，凹孔82，外嚙合表面83，[0043]阻尼圈鎖定機(jī)構(gòu)90，垂直棱91，凸起92，內(nèi)嚙合面93，
[0044]襯套100，芯軸 110。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說 明。應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對本實(shí)用新型所做的任何形式 上的變通和或改變都將落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
[0046]實(shí)施例:
[0047]根據(jù)本實(shí)用新型的張緊輪在圖1、圖2和圖3中總體用10標(biāo)示。圖1是本實(shí)用新 型的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪的結(jié)構(gòu)示意圖。大體上說，張緊輪10包括帶輪20，擺 臂30和底座40。進(jìn)一步參照圖2和圖3，所述帶輪20通過帶輪螺栓21與擺臂30固連在 一起，帶輪螺栓21可以根據(jù)實(shí)際需要采取不同的旋轉(zhuǎn)方向和固連方式，本實(shí)施例中選用的 是自攻螺絲，由于其自行成型或攻出其配合螺紋，因此在組合上具有高防松能力，且可以裝 卸，也省去了在擺臂30的軸頸31上加工內(nèi)螺紋孔的工序。帶輪螺栓21與帶輪20之間，布 置有防塵蓋22，能夠有效保護(hù)位于帶輪20內(nèi)部的軸承23，防止其受到灰塵、顆粒及油污的 污染，從而確保其正常使用。軸承23為滾動(dòng)軸承，具有較高的壽命特性，其與帶輪20是通 過注塑方式配合在一起的。
[0048]在圖2中，帶輪20配合安裝在擺臂30 —端，底座40配合安裝在擺臂30的另一 端，通過芯軸110將擺臂30和底座40連接在一起，且擺臂30在皮帶負(fù)載的帶動(dòng)下可繞芯 軸110在一定范圍內(nèi)擺動(dòng)，具體的擺動(dòng)范圍是如何限定的，在圖7中給予進(jìn)一步的說明。擺 臂30和底座40配合連接構(gòu)成一封閉式的腔體,該腔體內(nèi)設(shè)置彈簧60,彈簧60為螺旋扭轉(zhuǎn) 彈簧，彈簧第一端部62抵靠在與擺臂30緊密配合的阻尼件70上，彈簧第二端部61放置在 底座40中的彈簧滾道44中，從而使彈簧60與底座40相連的一端能夠固定不動(dòng)，而與擺臂 30相連的一端能夠隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，如此以來，便產(chǎn)生了彈簧扭矩，傳遞到前端附件輪系中的皮帶 上面，就等價(jià)于施加了皮帶張力，以維持各附件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0049]進(jìn)一步參照圖3，所述張緊輪10還包括一個(gè)類似于套筒類型的襯套100位于樞軸 45的內(nèi)部，襯套100屬于聚合物類型的，具有高耐磨性能和強(qiáng)耐高低溫性能，且位于樞軸45 內(nèi)逆著芯軸110旋轉(zhuǎn)而支撐擺臂30。本實(shí)施例中雖然只顯示了一個(gè)套筒型的襯套100，但不 排除其他使用方式和其他形狀，例如可以使用一個(gè)以上的襯套，或者使用圓錐形的襯套等， 都包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
[0050]參照圖4，這是本實(shí)用新型的擺臂結(jié)構(gòu)的頂視圖。擺臂30由上下連接的不同軸 的擺動(dòng)盤301和連接盤302組成，擺動(dòng)盤301與帶輪20連接，連接盤302與底座40連接。 擺動(dòng)盤301上具有一個(gè)軸頸31，用于安裝軸承23和帶輪20，軸頸31的圓周表面及其底部 的臺(tái)階面，由于要與軸承23配合使用，因此，對表面光潔度、平行度及垂直度具有較高的要 求，以防止軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，發(fā)生晃動(dòng)、傾斜等不良現(xiàn)象。連接盤302的外圓周上具有一 凸起，構(gòu)成了與底座40上的環(huán)形缺口 48配合使用的運(yùn)動(dòng)擋塊32，運(yùn)動(dòng)擋塊32的上端面上 具有一刻度指示線33，用于指示張緊輪的實(shí)時(shí)工作狀況?？潭戎甘揪€33可以是印刷形成， 或是線性的凹槽或凸起結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)擋塊32具有一定的厚度，這是由于其在擺臂30運(yùn)動(dòng)的 過程中，不可避免的會(huì)有與底座40上的第一擋塊46和第二擋塊47發(fā)生一定概率的碰撞，所以要有較高的強(qiáng)度及牢固的結(jié)構(gòu)。
[0051]參照圖5和圖6，顯示了本實(shí)用新型中的擺臂30與底座配合的一側(cè)的具體結(jié)構(gòu)。擺 臂的連接盤302的中部為主軸38，主軸38與芯軸110配合套置在芯軸110的上端。連接盤 302朝向底座的一側(cè)面上設(shè)置多個(gè)呈凸起狀的支撐結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例通過3個(gè)支撐結(jié)構(gòu)—— 第一支撐34、第二支撐35和第三支撐36與偏壓元件一彈簧60形成了三段式接觸面，且 這三個(gè)支撐結(jié)構(gòu)環(huán)繞著主軸38周向布置，并按照彈簧60的底部的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行高度設(shè)置， 本實(shí)施例中，所顯示的是，按照阿基米德螺旋線的環(huán)繞走向分別設(shè)置了支撐結(jié)構(gòu)的高度。進(jìn) 一步指出，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來調(diào)整各個(gè)支撐結(jié)構(gòu)的高度來控制彈簧60對擺臂30的軸向 反作用力，以確保阻尼件70的第二摩擦面76與連接盤302的內(nèi)底面之間的摩擦阻尼力的 大小。
[0052]第三支撐36具有與另外兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)不同的構(gòu)造，第一支撐34和第二支撐35大 致呈一扇形且端部與主軸38連接，而第三支撐36呈鈍角三角形，第三支撐36與主軸38之 間留有間隙，兩者互相獨(dú)立不連接，且第三支撐36的頂端具有一個(gè)與阻尼件70的形狀相配 合的槽口，這是由于，第三支撐36是與阻尼件70相配合使用的，且阻尼支架斜面74與第三 支撐36上的接觸斜面303是緊密的面接觸，阻尼件70放置在第三支撐36與第一支撐34之 間的弧狀空間內(nèi)，并在此范圍內(nèi)在彈簧扭力的作用下滑動(dòng)。主軸38與第三支撐36相對應(yīng) 的一側(cè)具有一接觸柱39，與彈簧第一端部62的彎鉤處相配合，以使彈簧60能夠正常扭轉(zhuǎn)， 這在圖13和圖14中具有更加明顯的顯示。擺動(dòng)盤301與連接盤302之間的連接部設(shè)置有 加強(qiáng)筋37，加強(qiáng)筋37用于支撐帶輪安裝面。
[0053]參照圖7，這是本實(shí)用新型的底座結(jié)構(gòu)的頂視圖。底座40在水平方向上向兩側(cè)延 伸分別形成較短延伸面58和較長延伸面53。底座40具有第一安裝孔41和第二安裝孔51， 一定類型的緊固件穿過安裝孔將底座牢牢的固定在發(fā)動(dòng)機(jī)表面合理的位置上，出于使用工 況的考慮，兩個(gè)安裝孔都是凸緣孔，且孔壁都比較厚。第一安裝孔41布置在底座的較短延 伸面58上，第二安裝孔51布置在底座的較長延伸面53上，呈對角布置，如此可使張緊輪10 在前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中更加平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)。對于兩個(gè)安裝孔的具體位置，要結(jié)合發(fā)動(dòng)上的安 裝空間和位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0054]所述底座40具有一內(nèi)腔43,彈簧60放置其中，內(nèi)腔底部是彈簧60的放置面,具有 與彈簧60緊密配合的形狀，本實(shí)施例描述的內(nèi)腔底部是螺旋面，以配合彈簧60的阿基米德 螺旋線。若彈簧第一端部62為并緊磨平，則內(nèi)腔43的底部就可設(shè)置成一平面。為使彈簧 第一端部62能夠更好的固定，在內(nèi)腔43的底部設(shè)置有一彈簧滾道44，其形狀尺寸與彈簧第 一端部62的相配合。
[0055]底座上形成內(nèi)腔43的外壁圓周處具有環(huán)形缺口 48，環(huán)形缺口方向?qū)?yīng)著底座40 的較長延伸面53，環(huán)形缺口兩側(cè)分別為第二擋塊47和第一擋塊46，如此，就限定了張緊輪 10的運(yùn)動(dòng)行程，所述擺臂30的運(yùn)動(dòng)擋塊32在其間運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的張緊輪10通常具有四 個(gè)位置:失效位置，最大帶長位置，名義位置和最小帶長位置，對應(yīng)這四個(gè)位置分別設(shè)置失 效位置刻度線50，最大帶長位置刻度線52，名義位置刻度線54和最小帶長位置刻度線56。 張緊輪10在工作過程中，通過運(yùn)動(dòng)擋塊32上設(shè)置的刻度指示線33與底座40上這四條刻 度線配合使用，就可有效顯示出該張緊輪10的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)。
[0056]底座40上進(jìn)一步設(shè)置有一插銷孔49，在張緊輪10安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之前，都會(huì)將擺臂30轉(zhuǎn)動(dòng)到插銷孔49處，使運(yùn)動(dòng)擋塊32靠近第二擋塊47，同時(shí)在插銷孔 49中插入一根銷柱，以阻擋運(yùn)動(dòng)擋塊32在彈簧60的回復(fù)扭力下擺動(dòng)到第一擋塊46處。當(dāng) 需要安裝皮帶的時(shí)候，將張緊輪10固定安裝好在發(fā)動(dòng)機(jī)上，皮帶安裝好后，拔掉插銷孔49 中的銷柱，釋放擺臂30，此時(shí)擺臂30在彈簧60的偏壓作用下會(huì)偏轉(zhuǎn)到名義位置刻度線54 附近；經(jīng)過長時(shí)間的使用，皮帶在摩擦損耗、高溫蠕變等因素下，皮帶會(huì)逐漸變長，擺臂30 便朝向失效位置刻度線50運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到擺臂30上的運(yùn)動(dòng)擋塊32與底座上第一擋塊46 相接觸，也就是所說的自由臂位置。
[0057]另兩條刻度線最大帶長位置刻度線52和最小帶長位置刻度線56，是指由于皮帶 在制造生產(chǎn)過程中由于制造公差、工藝偏差等因素，在安裝到張緊輪10上后，并不一定會(huì) 完全處在名義位置刻度線54處，如果皮帶長度處在下公差，則擺臂30的刻度指示線33會(huì) 指向最小帶長位置刻度線56，如果皮帶長度處在上公差，則擺臂30的刻度指示線33會(huì)指向 最大帶長位置刻度線52，無論如何，張緊輪10在安裝好后，擺臂30的刻度指示線33要處 在最小帶長位置刻度線56和最大帶長位置刻度線52范圍內(nèi)，才能確保張緊輪10的正常工 作。失效位置刻度線50是用于指示更換皮帶的位置，當(dāng)擺臂30的刻度指示線33指向該位 置時(shí)，也就是說，皮帶的長度已經(jīng)伸長到極限位置了，而且，此位置時(shí)，張緊輪10的彈簧60 的扭矩輸出也非常小，已不能夠使皮帶完全張緊，從而也就無法使前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常 運(yùn)轉(zhuǎn)，打滑、振動(dòng)、噪音等不良現(xiàn)象都會(huì)隨之出現(xiàn)。
[0058]參照圖8，底座40底部具有若干個(gè)減重孔55，這是從節(jié)省材料，控制產(chǎn)品成本考慮 的。在保證張緊輪10的強(qiáng)度和壽命的前提下，減重孔55可設(shè)計(jì)成任何不規(guī)則形狀。本實(shí) 施例中，從底座40的下方看去，內(nèi)腔43的外部呈一筒形，這是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝空間要求 的，第一安裝孔41和第二安裝孔51下方的筒形部件要完全放置在發(fā)動(dòng)機(jī)表面的槽內(nèi)。筒 形底部具有凹槽57，所述襯套100通過凹槽57布置在樞軸45中，而且，所述芯軸110貫穿 襯套100，將底座40和擺臂30連接起來，連接方式可采用螺紋連接、銷連接、焊接等，本實(shí)施 例中，采用的是鉚接。
[0059]參照圖9，這是本實(shí)用新型的阻尼件的頂透視圖。阻尼件70整體呈半月形，阻尼件 70包括阻尼支架73和阻尼圈71，阻尼支架73為半月形結(jié)構(gòu)，其內(nèi)側(cè)設(shè)有與彈簧第一端部 62相配合的接收槽72，阻尼圈71將阻尼支架的外圓周面和底面包裹形成半包圍狀，阻尼圈 的外周面和底面分別構(gòu)成阻尼件70的第一摩擦面75和第二摩擦面76，阻尼支架斜面74與 擺臂30上的第三支撐36的接觸斜面303相配合使用。
[0060]阻尼支架斜面74和接收槽斜面77之間的夾角P決定了第一摩擦面75處所能產(chǎn) 生的法向作用力F3的大小，從而決定了摩擦阻尼力F4的大小，&角度越大,法向作用力F3 就越小，F(xiàn)4也就減小,最終所能體現(xiàn)出的張緊輪10在加載和卸載時(shí)的扭矩值差別就越小， 也就是，非對稱阻尼系數(shù)越小。
[0061]圖10是本實(shí)用新型的阻尼件沿圖9中的B-B線剖開的斷面圖，阻尼圈71圍繞著 阻尼支架73連接，且阻尼圈并沒有完全覆蓋住阻尼支架73。第一摩擦面75是指阻尼件70 在擺臂30運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，緊貼著底座40的內(nèi)壁42而產(chǎn)生摩擦阻尼力的接觸面，這是張緊輪 10的阻摩擦尼力主要來源。第二摩擦面76是指阻尼件70在擺臂30運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，與擺臂 30內(nèi)支撐面接觸而產(chǎn)生摩擦阻尼力的接觸面，這是張緊輪10的摩擦阻尼力的次要來源。
[0062]阻尼支架73用諸如鋼或成型塑料之類的結(jié)構(gòu)材料，通過金屬粉末成型法、壓鑄。成型法、注射成型法或類似的方法制造而成?？梢允褂玫牟牧嫌袖?、鋁、含有各種填料的熱 塑性材料及其與之類似的材料。
[0063]阻尼圈71用諸如塑料、酚醛塑料、聚酰胺、己二酸聚丙烯酯或金屬之類的摩擦材 料制造而成。阻尼圈71的兩個(gè)摩擦面在彈簧的作用下受到不同方向上的壓力，與張緊輪10 的底座40和擺臂30各自形成滑動(dòng)結(jié)合，具體見圖14，從而產(chǎn)生摩擦阻尼力。
[0064]阻尼支架73的外周壁面上設(shè)置有阻尼支架鎖定機(jī)構(gòu)80，其結(jié)構(gòu)見圖11。阻尼支 架鎖定機(jī)構(gòu)80把阻尼支架73連接到阻尼圈71上。阻尼支架鎖定機(jī)構(gòu)80包括設(shè)置在阻尼 支架73半月形的外嚙合表面83上的若干個(gè)垂直槽81和設(shè)置在阻尼支架73底面上的若干 個(gè)凹孔82。本實(shí)施例中，所公開的多個(gè)槽的鎖定機(jī)構(gòu)能夠使所述阻尼支架和所述阻尼圈之 間連接得牢固且均勻，在張緊輪10正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使摩擦均勻的分布在阻尼圈71上， 從而延長使用壽命。
[0065]阻尼圈71上設(shè)置與阻尼支架鎖定機(jī)構(gòu)80相配合的阻尼圈鎖定機(jī)構(gòu)90，見圖12。 阻尼圈鎖定機(jī)構(gòu)90包括設(shè)置在阻尼圈71半月形的內(nèi)嚙合面93上的若干個(gè)間隔分布的垂 直棱91和設(shè)置在阻尼圈71底部上端面的凸起92。阻尼圈71上的垂直棱91與阻尼支架 73上的垂直槽81互相配合在一起，牢固地嚙合。凸起92從阻尼圈71的底部向上延伸，與 阻尼支架73上的凹孔82互相地配合在一起，進(jìn)一步地使阻尼圈71與阻尼支架73嚙合在 一起。
[0066]本實(shí)用新型中所公開的阻尼件70比現(xiàn)有的阻尼件要牢固可靠的多，同時(shí)，借助于 本實(shí)用新型中的所述鎖定機(jī)構(gòu)，能夠使阻尼圈71和阻尼支架73上的負(fù)載狀況得到很大的 改善，也使阻尼件70上的載荷分布較為均勻，有利于延長其使用壽命。
[0067]參照圖13，是作用于阻尼機(jī)構(gòu)上的力的示意圖。力Fl是彈簧第一端部62的折彎 處在彈簧扭轉(zhuǎn)過程中與擺臂30上的接觸柱39接觸引起的彈簧接觸作用力，力F2是彈簧第 一端部62與阻尼件70的接收槽72接觸引起的作用力，力F3是作用于阻尼件70的第一摩 擦面75上的法向反作用力，力F4是作用于第一摩擦面75上的切向摩擦力(摩擦阻尼力)， F5是阻尼支架斜面74與擺臂30上第三支撐36的接觸斜面303接觸而傳到阻尼件70上而 作用于其上的正交反作用力。
[0068]本實(shí)用新型中張緊輪10的阻尼特性即是力F2與力F5經(jīng)夾角P形成合力F3，從 而產(chǎn)生摩擦阻尼力F4來實(shí)現(xiàn)的。非對稱阻尼系數(shù)即是擺臂30在加載和卸載的時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng)方 向不同，引起的摩擦力不同而產(chǎn)生的。進(jìn)一步描述，當(dāng)擺臂30沿圖13中E方向擺動(dòng)時(shí)，切 向摩擦力F4方向如圖所示，當(dāng)擺臂30沿與圖13中W方向擺動(dòng)時(shí)，切向摩擦力F4的方向相 反。這就形成了加載和卸載方向上摩擦阻尼力的差值。
[0069]進(jìn)一步參照圖14，這是作用于張緊輪上的力的平面圖。力F6是由皮帶BELT上負(fù) 載所引起的輪轂載荷，力F7是作用于襯套100與擺臂30之間界面處的樞軸45對襯套100 的反作用力，力F8是作用于擺臂30上第三支撐36的接觸斜面303上的由于與阻尼支架斜 面74接觸而產(chǎn)生的法向反作用力，與F5構(gòu)成一對作用力與反作用力。
[0070]由皮帶上傳遞而來的輪轂載荷F6所引起的前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需的張緊輪總成 扭矩T，最終會(huì)被彈簧扭矩Tspr和摩擦阻尼力扭矩Tf所平衡掉，即，
[0071]T=Tspr土Tf
[0072]Tf=F3* u[0073]u為阻尼件70的摩擦面的當(dāng)量摩擦系數(shù)，R為摩擦面與旋轉(zhuǎn)中心的距離。
[0074]非對稱阻尼系數(shù)即為:加載時(shí)的張緊輪總成扭矩值與卸載時(shí)張緊輪總成扭矩值的 比值，非對稱阻尼系數(shù)越大，張緊輪的性能越好，壽命越長。對于摩擦阻尼力扭矩值可通過 調(diào)節(jié)阻尼支架斜面74與接收槽斜面77之間的角度P、當(dāng)量摩擦系數(shù)U及旋轉(zhuǎn)半徑R來改變。
[0075]與普通張緊輪相比，帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先，使用 等效的彈簧，其可以提供更高的摩擦阻尼度，也可以說，對于加載方向上相同的摩擦阻尼效 果，使用帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，皮帶傳動(dòng)將承受較低的帶張力，這將極大的延長了 皮帶的使用壽命。其次，加載方向上較高的摩擦阻尼力可以防止擺臂隨著皮帶變短而出現(xiàn) 打滑和噪音，卸載方向上較低的摩擦阻尼力可以使擺臂能夠隨著皮帶變長而快速調(diào)整，以 保持良好的皮帶張力。最后，非對稱阻尼系數(shù)越是明顯，對于發(fā)動(dòng)機(jī)前端附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的振 動(dòng)和噪音等不良現(xiàn)象的控制效果越好。
[0076]雖然，本實(shí)用新型只是闡述了一種形式，但對于本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員而言，很明 顯可以在結(jié)構(gòu)、形狀及部件的關(guān)系上做出一定改變，而不脫離所述的本實(shí)用新型的主旨和 范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，包括帶輪、擺臂和底座，擺臂和底座通過芯軸連 接在一起，帶輪通過軸承安裝到擺臂上，其特征在于:擺臂和底座配合連接構(gòu)成一封閉式的 腔體，該腔體內(nèi)設(shè)置有偏壓元件和阻尼機(jī)構(gòu)，所述擺臂朝向底座的一側(cè)面上設(shè)置多個(gè)呈凸 起狀的支撐結(jié)構(gòu)，阻尼機(jī)構(gòu)由阻尼件和該支撐結(jié)構(gòu)組成，支撐結(jié)構(gòu)與偏壓元件接觸并配合 連接所述阻尼件；擺臂包括上下連接的不同軸的擺動(dòng)盤和連接盤，擺動(dòng)盤與帶輪連接，連接 盤與底座連接，擺動(dòng)盤上具有用于安裝所述軸承的軸頸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述阻尼件呈 半月形，具有與所述底座配合的第一摩擦面，及與所述擺臂配合的第二摩擦面，且阻尼件與 底座之間、阻尼件與擺臂之間均為滑動(dòng)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述阻尼件包 括阻尼支架和阻尼圈，所述阻尼圈的第一摩擦面內(nèi)壁以嚙合面上的若干個(gè)垂直的互相配合 的部件與所述阻尼支架外壁嚙合，所述阻尼圈的第二摩擦面內(nèi)壁以嚙合面上若干個(gè)圓柱狀 凸起的部件與所述阻尼支架底部嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述 擺臂上設(shè)置有運(yùn)動(dòng)擋塊，且運(yùn)動(dòng)擋塊上面設(shè)置用以指示張緊輪工作狀況的刻度指示線，底 座上設(shè)置有若干條與所述刻度指示線配合使用的刻度線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:底座 內(nèi)腔的底部中心設(shè)置有一樞軸，所述內(nèi)腔底部呈螺旋升高狀，且設(shè)置有用于配合容納偏壓 元件的滾道；偏壓元件的一端容納在所述滾道中，另一端與所述擺臂上的阻尼件相配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述支撐 結(jié)構(gòu)的數(shù)量為3個(gè)，從而形成與偏壓元件的3段式接觸面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述偏壓元件 為螺旋扭轉(zhuǎn)彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:擺臂一端 具有一用于配合安裝帶輪的軸頸，另一端具有一主軸，主軸通過芯軸與所述底座配合連接， 使所述擺臂能夠繞所述主軸的軸部的中心軸線樞轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述支撐結(jié)構(gòu) 的包括第一支撐、第二支撐和第三支撐，第一支撐、第二支撐和第三支撐環(huán)繞著主軸的周向 布置，并按照偏壓元件底部的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行高度設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶有非對稱阻尼機(jī)構(gòu)的張緊輪，其特征在于:所述的第一支 撐和第二支撐均呈扇形且端部與主軸連接，第三支撐呈鈍角三角形，第三支撐與主軸之間 留有間隙，兩者互相獨(dú)立不連接，且第三支撐的頂端具有一個(gè)與阻尼件的形狀相配合的槽 □。
【文檔編號】F16H57/028GK203413054SQ201320484131
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】蔣春雷, 胡見 申請人:寧波豐茂遠(yuǎn)東橡膠有限公司