阻尼增強(qiáng)的張緊器的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2013年10月22日提交的PCT申請(qǐng)PCT/CA2013/000901的優(yōu)先權(quán) 的權(quán)益，該P(yáng)CT申請(qǐng)又要求于2012年10月22日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/716,894 的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，這兩份申請(qǐng)的內(nèi)容以全文形式合并到本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及張緊器，并且具體地涉及操作成使發(fā)動(dòng)機(jī)上的諸如正時(shí)帶之類的同步 環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件張緊的張緊器。
【背景技術(shù)】
[0004] 張緊器為這樣的已知裝置：所述裝置用于保持帶（例如，正時(shí)帶）或由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)并用來(lái)驅(qū)動(dòng)諸如凸輪軸之類的特定部件的其他環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件中的張力。張緊器通常包括 安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)的基部、能夠相對(duì)于基部繞樞軸軸線樞轉(zhuǎn)的張緊器臂、安裝在臂的自由端以 用于與帶接合的帶輪、以及作用在基部與臂之間以將臂驅(qū)動(dòng)進(jìn)入帶的彈簧。進(jìn)入帶的方向 (即，彈簧驅(qū)動(dòng)臂的方向）可以稱為朝向自由臂位置的方向（即，朝向張緊器臂在不存在帶 以使張緊器臂停止的情況下將到達(dá)的位置）。該方向?yàn)闇p小彈性勢(shì)能的方向。隨著帶張力 減小，張緊器臂總體上沿該方向移動(dòng)。離開帶的方向（即，逆著彈簧的偏置力的方向）可以 稱為朝向載荷停止位置的方向，并且為增大彈性勢(shì)能的方向。隨著帶張力增大，張緊器臂總 體上沿該方向移動(dòng)。已知的是，期望在張緊器上提供阻尼以輔助張緊器臂抵抗在帶張力突 然增大期間被從帶甩掉，帶張力的突然增大會(huì)使張緊器臂朝向載荷停止位置突然加速。然 而，在至少某些要求比較嚴(yán)格的應(yīng)用中，能夠從典型的現(xiàn)有技術(shù)張緊器獲得的阻尼不足以 令人滿意地阻止這樣的事件發(fā)生。期望提供一種阻尼增強(qiáng)的張緊器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -方面，提供了一種用于環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的張緊器，該張緊器包括軸和基部、張緊器 臂、帶輪、襯套、張緊器彈簧以及阻尼元件，其中，軸和基部能夠安裝成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)靜止， 張緊器臂能夠相對(duì)于軸繞張緊器臂軸線樞轉(zhuǎn)，帶輪位于張緊器臂上并且能夠繞從張緊器臂 軸線偏置的帶輪軸線旋轉(zhuǎn)以及能夠與環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件接合，襯套徑向地定位在帶輪與張緊器 臂之間以在帶輪與張緊器臂之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間徑向地支承帶輪，張緊器彈簧定位成使張 緊器臂朝向自由臂位置迫動(dòng)，阻尼元件接合張緊器臂并由張緊器彈簧的多個(gè)軸向隔開的部 段接合。
[0006] 另一方面，提供了一種用于環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的張緊器，該張緊器包括軸和基部、張緊 器臂以及帶輪，其中，軸和基部能夠安裝成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)靜止，張緊器臂能夠相對(duì)于軸繞張 緊器臂軸線樞轉(zhuǎn)，帶輪位于張緊器臂上并且能夠繞從張緊器臂軸線偏置的帶輪軸線旋轉(zhuǎn)以 及能夠與環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件接合。帶輪的徑向內(nèi)表面與張緊器臂的徑向外表面接合。油輸送結(jié) 構(gòu)構(gòu)造成從張緊器的外側(cè)向帶輪的徑向內(nèi)表面和張緊器臂的徑向外表面輸送油以促進(jìn)帶 輪相對(duì)于張緊器臂旋轉(zhuǎn)。張緊器彈簧定位成使張緊器臂朝向自由臂位置迫動(dòng)。阻尼元件接 合張緊器臂并由張緊器彈簧的多個(gè)軸向隔開的部段接合。
[0007] 又一方面，提供了一種用于正時(shí)帶的張緊器，該張緊器包括軸和基部、張緊器臂、 承座、張緊器彈簧以及阻尼元件，其中，軸和基部能夠安裝成相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)靜止，張緊器臂 能夠相對(duì)于軸繞張緊器臂軸線樞轉(zhuǎn)，承座位于張緊器臂上并且具有能夠與環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的 接合表面滑動(dòng)地接合的外表面，張緊器彈簧定位成使張緊器臂朝向自由臂位置迫動(dòng)，阻尼 元件接合張緊器臂并由張緊器彈簧的多個(gè)軸向隔開的部段接合。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)張緊器的截面?zhèn)纫晥D；
[0009] 圖2A為另一現(xiàn)有技術(shù)張緊器的截面?zhèn)纫晥D；
[0010] 圖2B為圖2中示出的張緊器的一部分的放大截面?zhèn)纫晥D；
[0011] 圖3為具有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的張緊器的發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)視圖；
[0012] 圖4為圖3中示出的張緊器的截面?zhèn)纫晥D；
[0013] 圖4A和圖4B為圖4中示出的張緊器的變體的分解立體圖；
[0014] 圖5為圖4中示出的張緊器的一部分的放大截面?zhèn)纫晥D；
[0015] 圖6為圖4中示出的張緊器的接觸發(fā)動(dòng)機(jī)的"底部"部分或"近端"部分的截面圖；
[0016] 圖7為圖4中示出的張緊器的"上部"部分或"遠(yuǎn)端"部分的截面圖；
[0017] 圖8為來(lái)自圖4中示出的張緊器的彈簧和阻尼元件的平面圖；
[0018] 圖8A為來(lái)自圖4中示出的張緊器的彈簧的立體圖；
[0019] 圖9為圖8中示出的彈簧和阻尼元件的截面?zhèn)纫晥D；
[0020] 圖10為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的張緊器的截面?zhèn)纫晥D；
[0021] 圖11為圖10中示出的張緊器的一部分的放大截面?zhèn)纫晥D；
[0022] 圖12為示出了在來(lái)自圖1、圖2和圖4中示出的張緊器的帶輪上的輪轂載荷的曲 線圖；
[0023] 圖13和圖14為另一現(xiàn)有技術(shù)張緊器的截面?zhèn)纫晥D和平面圖；
[0024] 圖15A至圖15G為示出了幾種不同的張緊器構(gòu)型的臂位置與帶張力之間的關(guān)系的 曲線圖；
[0025] 圖16為示出了關(guān)于所測(cè)試的張緊器的布置的示意圖，通過(guò)該布置產(chǎn)生圖15A至圖 15G中的曲線；
[0026] 圖17至圖19為在彈簧的兩端之間具有不同的相對(duì)角度的情況下的彈簧和阻尼元 件的平面圖；
[0027] 圖20為示出了作用在圖18和圖19中的任一者中的彈簧的端部上的力的矢量和 的不意圖；
[0028] 圖21為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的張緊器的俯視平面圖；
[0029] 圖22為沿著圖21中的截面22-22的截面圖；
[0030] 圖23為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的張緊器的俯視平面圖；
[0031] 圖24為沿著圖23中的截面24-24的截面圖；
[0032] 圖25為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的張緊器的俯視平面圖；
[0033] 圖26為沿著圖25中的截面26-26的截面圖；
[0034] 圖27為根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的張緊器的俯視平面圖；以及
[0035] 圖28為沿著圖27中的截面28-28的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 圖1中以10示出現(xiàn)有技術(shù)的張緊器，并且現(xiàn)有技術(shù)的張緊器包括阻尼結(jié)構(gòu)12,阻 尼結(jié)構(gòu)12吸收來(lái)自正時(shí)驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)能并通過(guò)阻尼結(jié)構(gòu)12的部件之間的摩擦力將動(dòng)能轉(zhuǎn)換 成熱量。張緊器10包括軸14、基部15、襯套16、張緊器臂18、經(jīng)由軸承21 (例如，滾珠軸承） 在臂18上旋轉(zhuǎn)的帶輪20、以及張緊器彈簧22。襯套16與張緊器臂一起在張緊器10響應(yīng) 于帶輪20所抵靠接合的環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的張緊力的改變而操作期間繞軸14樞轉(zhuǎn)。環(huán)狀驅(qū)動(dòng) 構(gòu)件未在圖1中示出，但將理解到，環(huán)狀驅(qū)動(dòng)構(gòu)件可以為正時(shí)帶或類似構(gòu)件。
[0037] 摩擦力的一個(gè)來(lái)源在軸14和振蕩襯套16之間（該摩擦力可以稱為"軸-襯套摩 擦力"）。在一些應(yīng)用中，軸-襯套摩擦力足以控制正時(shí)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力。然而，有時(shí)，特別是在 其中氣門可能于氣門正時(shí)不正確的情況下與活塞碰撞的干涉發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，需要更大的摩 擦力，因?yàn)椴蛔愕淖枘釙?huì)導(dǎo)致帶的嚴(yán)重故障并因此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重故障。參照?qǐng)D2A，設(shè) 置了彈簧支架24。彈簧支架24在某些情況下可以通過(guò)鎖定特征旋轉(zhuǎn)地鎖定至基部15。并 且，彈簧22對(duì)彈簧支架24的軸向力能夠至少稍微阻止彈簧支架24相對(duì)于基部15的旋轉(zhuǎn) (即，彈簧支架24與基部15之間可能存在大的摩擦扭矩，這意味著彈簧支架24并沒(méi)有"固 定"至基部15,但在大多數(shù)操作狀態(tài)下不被期望旋轉(zhuǎn)）。彈簧22的第一線圈接合彈簧支架 24并在彈簧支架24上徑向向內(nèi)地朝向張緊器臂樞軸軸線Aa施加力F。彈簧支架的示例在 圖13和圖14中示出，圖13和圖14為來(lái)自美國(guó)專利4, 473, 362的圖，該申請(qǐng)的內(nèi)容在此通 過(guò)參引并入。將注意到，圖13和圖14為來(lái)自上述美國(guó)專利的包括上述專利中使用的附圖 標(biāo)記的附圖的再現(xiàn)。因此，這兩個(gè)圖中的附圖標(biāo)記與本說(shuō)明書中的部件無(wú)關(guān)。例如，本發(fā)明 書中使用的部件112與在圖13和圖14中出現(xiàn)的附圖標(biāo)記112無(wú)關(guān)。
[0038] 彈簧支架24可以由尼龍或任何其他合適的材料制成。彈簧22在彈簧支架24上 的壓縮力F使彈簧支架24抵靠張緊器臂18,這隨著張緊器臂18在張緊器10的操作期間靠 著彈簧支架24樞轉(zhuǎn)和滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦力。
[0039] 彈簧22 (彈簧22可以為如圖所示的扭矩彈簧）產(chǎn)生扭矩T。彈簧22具有第一端 部23和第二端部25,第一端部23和第二端部25的末端為沒(méi)有在圖2A和圖2B中的截