專利名稱：一種具有可持續(xù)阻尼的緊湊型張緊裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總體涉及一種用于張緊環(huán)形傳動元件的張緊裝置。
背景技術(shù)：
機械張緊裝置用于自動控制環(huán)形傳動元件例如帶或鏈的張緊力。通常，機械張緊裝置使用繞基部樞轉(zhuǎn)的臂以及沿預定的轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂的扭簧。有時需要扭轉(zhuǎn)阻尼以保證環(huán)形傳動元件或由環(huán)形傳動系統(tǒng)驅(qū)動的部件不會受到過應力。幾種已知的阻尼式張緊裝置可能制造成本過高、和/或無法在張緊裝置的整個壽命期間提供一致的阻尼性能、和/ 或可能使臂與基部間的樞軸襯套受到相對較大的力，這會在樞軸襯套磨損時導致滑輪不對準。因此，在該技術(shù)領域中還有對改進的阻尼式張緊裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本部分提供本公開一些方面的總體概述，而不是本公開全部范圍或其中所描述的全部特征的全面列舉或詳述。在一種形式中，本公開提供了一種張緊裝置組件，包括基部、桿、臂構(gòu)件、制動鼓、 彈簧反作用構(gòu)件、螺旋彈簧、樞軸襯套、輪狀件、以及阻尼機構(gòu)。所述桿繞第一軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部。所述臂構(gòu)件固定至所述桿。所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個。所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個。所述螺旋彈簧繞所述桿設置并具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈。所述第一端接合至所述制動鼓，而所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件。所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件。所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張。所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間。所述輪狀件安裝至所述臂構(gòu)件以繞平行于第一軸線且從所述第一軸線徑向偏移的第二軸線轉(zhuǎn)動。所述阻尼機構(gòu)包括阻尼元件，所述阻尼元件以摩擦的方式與所述制動鼓接合。所述阻尼元件容納在所述螺旋彈簧與所述制動鼓之間。所述阻尼元件沿著所述第一軸線設置在所述樞軸襯套與所述輪狀件之間，并且由所述多個彈簧圈中的至少一個徑向向外迫壓為與所述制動鼓的表面接觸。在另一種形式中，本公開提供了一種張緊裝置組件，其包括基部、桿、臂構(gòu)件、制動鼓、彈簧反作用構(gòu)件、螺旋彈簧、樞軸襯套以及阻尼機構(gòu)。所述桿繞第一軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部。所述臂構(gòu)件固定至所述桿。所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個。所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個。所述螺旋彈簧繞所述桿設置，并具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈。所述第一端接合至所述制動鼓， 而所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件。所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件。所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張。所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間。所述阻尼機構(gòu)容納在所述螺旋彈簧與所述制動鼓之間且包括柔性阻尼元件。所述臂能夠在操作位置的預定范圍內(nèi)相對于所述基部定位。在其中一個操作位置中，由所述彈簧反作用構(gòu)件施加至所述螺旋彈簧中的負荷迫壓所述螺旋彈簧抵靠所述阻尼機構(gòu)，使得所述阻尼元件以摩擦的方式接合所述制動鼓，由所述制動鼓施加至所述阻尼機構(gòu)上的反作用力沿與施加至所述螺旋彈簧上的負荷相反的方向指向并且垂直于所述第一軸線延伸。在再一種形式中，本公開提供了一種張緊裝置組件，其包括基部、桿、臂構(gòu)件、制動鼓、彈簧反作用構(gòu)件、螺旋彈簧、樞軸襯套以及輪狀件。所述桿繞第一軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部。所述臂構(gòu)件固定至所述桿。所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個。所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個。所述螺旋彈簧繞所述桿設置并具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈。所述第一端接合至所述制動鼓， 而所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件。所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件。所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張。所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間。所述臂能夠在操作位置的預定范圍內(nèi)相對于所述基部定位。在其中一個操作位置中，由所述螺旋彈簧施加至所述彈簧反作用構(gòu)件上的負荷沿與輪轂負荷和襯套負荷相反的方向指向，使得所述輪轂負荷和襯套負荷抵消由所述螺旋彈簧施加的負荷，其中，所述輪轂負荷被施加至所述臂從而將所述臂定位在所述其中一個操作位置處，所述襯套負荷被施加至所述樞軸襯套。在又一種形式中，本公開提供了一種張緊裝置組件，其包括基部、臂、彈簧、聯(lián)接至所述基部的第一接合特征、以及第二接合特征。所述臂在第一轉(zhuǎn)動位置與第二轉(zhuǎn)動位置之間相對于所述基部樞轉(zhuǎn)。所述彈簧朝著所述第一轉(zhuǎn)動位置偏置所述臂。所述第二接合特征聯(lián)接至所述臂，當所述臂位于所述第一轉(zhuǎn)動位置時，所述第二接合特征設置成與所述第一接合特征在軸向上成一直線，以阻止所述臂與所述基部的軸向分離。當所述臂定位于所述第二轉(zhuǎn)動位置時，所述第二接合特征未設置成與所述第一接合特征在軸向上成一直線。根據(jù)本文提供的描述，適用性的其它方面將變得顯而易見。應當理解，本概要中的描述及具體示例僅用于示例性目的而無意于以任何方式限制本公開的范圍、其應用和/或使用。


本文所載附圖僅用于示例而非用于以任何方式限制本公開的范圍。附圖是本公開的選定教導的圖示，而非圖示全部可能的實施方式。在所有各附圖中相似或相同的零件使用一致的識別數(shù)字。圖1是根據(jù)本公開的教導構(gòu)造的張緊裝置組件的俯視圖；圖2和3是圖1所示張緊裝置組件的分解立體圖；圖4和5是圖1所示張緊裝置組件的一部分的立體圖，更詳細地圖示了臂；圖6是圖1所示張緊裝置組件的一部分的立體圖，更詳細地圖示了臂和彈簧；圖7是圖1所示張緊裝置組件的橫截面圖；圖8和9是與圖1所示張緊裝置類似的張緊裝置的橫截面圖，但圖示出具有不同尺寸阻尼元件的張緊裝置組件；
圖10和11是圖1所示張緊裝置組件的橫截面圖，圖示了在阻尼元件全新時(圖 10)以及在阻尼元件磨損時(圖11)與制動鼓相關的阻尼元件和彈簧；圖12是圖1所示張緊裝置組件的一部分的立體圖，示意性地圖示了施加至張緊裝置組件的彈簧負荷及接觸力(grounding force)；圖13是圖1所示張緊裝置組件的橫截面圖，示意性地圖示了輪轂負荷通過張緊裝置組件傳遞至基部的路徑；圖14是現(xiàn)有技術(shù)的張緊裝置組件的橫截面圖，示意性地圖示了輪轂負荷通過該現(xiàn)有技術(shù)的張緊裝置組件傳遞至其安裝基部的路徑；圖15和16是圖1所示張緊裝置組件的一部分的自由體圖(free-body diagram)， 示意性地圖示了施加至張緊裝置組件的圖示部分的輪轂負荷、彈簧反作用力及襯套負荷；圖17是根據(jù)本公開的教導構(gòu)造的另一種張緊裝置組件的分解立體圖；圖18是圖17所示的張緊裝置組件的一部分的立體圖，更詳細地圖示了臂和彈簧；圖19和20是圖1所示的張緊裝置的一部分的視圖，示意性地圖示了不同負荷條件下的阻尼力分布；圖21A和21B是張緊裝置組件家族中的兩種張緊裝置組件的臂的平面圖，所述臂構(gòu)造有允許在組裝張緊裝置組件時使用一組通用的工裝和/或組裝步驟的特征；圖22A和22B是張緊裝置組件家族中的兩種張緊裝置組件的基部的立體圖，所述基部構(gòu)造有允許在組裝張緊裝置組件時使用一組通用的工裝和/或組裝步驟的特征；圖23A至23C是圖示了組裝過程的立體圖，在該組裝過程中，形成在張緊裝置的基部上和臂上的特征彼此接合，從而將張緊裝置組件的臂在一部分組裝過程期間相對于基部保持在預定的軸向位置；圖24是根據(jù)本公開的教導構(gòu)造的另一種張緊裝置組件的橫截面圖；以及圖25是圖24所示張緊裝置組件的分解立體圖。
具體實施例方式參照附圖中的圖1至圖3，根據(jù)本公開的教導構(gòu)造的張緊裝置組件由參考數(shù)字10 總體指示。張緊裝置組件10可以包括緊固件12、防塵罩14、輪狀件16、軸承18、臂20、樞軸襯套22、阻尼機構(gòu)23 (其可以包括套管24和阻尼元件26)、彈簧28、支架或基部30、止推墊圈32及止推板34。緊固件12、防塵罩14、軸承18及止推墊圈32具有大體常規(guī)的構(gòu)造，故而在本文中無需詳細討論。參照圖2至圖5，臂20可以在適當?shù)倪^程例如壓鑄中的整體形成，并且可以限定臂構(gòu)件或臂部40以及桿構(gòu)件或桿部42。臂部40可以包括軸承安裝部50、升降構(gòu)件52、彈簧反作用構(gòu)件54及彈簧支撐件56，而桿部42可以包括桿60。軸承安裝部50可以形成在臂部40的第一側(cè)面上并可構(gòu)造成容納于軸承18的內(nèi)軸承座圈18-1中，從而支撐輪狀件16 以使該輪狀件繞第一軸線66轉(zhuǎn)動。緊固件12可螺紋接合至軸承安裝部50并可以與防塵罩14及軸承18協(xié)作，以將輪狀件16可轉(zhuǎn)動地安裝至臂部40。升降構(gòu)件52可以形成在臂部40的第一側(cè)面上并可構(gòu)造成由工具(未示出)接合以使臂部40繞延伸穿過桿部42的第二軸線68樞轉(zhuǎn)。盡管輪狀件16在具體示例中已示出為大體圓柱形的滾子，但可以理解，輪狀件可以包括齒、槽和/或其他特征。因此，可以理解，輪狀件16在替代實施方式中可以是鏈輪或滑輪。參照圖4和圖6，彈簧反作用構(gòu)件54可以從第二軸線68偏移并可構(gòu)造成與彈簧 28接合以允許彈簧28向臂部40施加力，該力傾向于使臂部40繞第二軸線68轉(zhuǎn)動。在所提供的具體示例中，彈簧反作用構(gòu)件54為具有端面74的塊狀凸起，該端面74構(gòu)造成抵靠彈簧28的第一螺旋彈簧圈78的端面76。但是，可以理解，如將在下文詳細討論的，彈簧反作用構(gòu)件54和彈簧28可以具有稍微不同的構(gòu)造。彈簧支撐件56可以成形為螺旋狀并可構(gòu)造成支撐彈簧28的第一螺旋彈簧圈78。參照圖3、圖4和圖7，桿60可以設置在臂部40的側(cè)面例如與軸承安裝部50相反的側(cè)面上，并可構(gòu)造成容納樞軸襯套22和彈簧28。在所提供的具體示例中，桿60成錐形 (即，桿60具有截頭圓錐形形狀)，使得桿60隨著其與臂部40的距離增加而漸縮。參照圖3和圖7，樞軸襯套22可以具有錐形構(gòu)型，所述錐形構(gòu)型構(gòu)造成容納在桿 60上并配對地容納在形成于基部30中的襯套孔84中。在所提供的具體示例中，襯套孔84 也采用錐形的(即，截頭圓錐形的)形狀。根據(jù)本公開可以理解，樞軸襯套22可以相對于基部30而支撐臂20以使臂20繞第二軸線68轉(zhuǎn)動。參照圖2和圖7，套管24可以由適當材料例如鋼形成，并可構(gòu)造成與彈簧28接合并將彈簧28施加的力分配至阻尼元件26上。在所提供的示例中，套管24包括窗口 90，彈簧反作用構(gòu)件54可以容納于該窗口 90中，從而將套管24不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至臂20。注意， 套管24可以成形為以所需方式在彈簧28與阻尼元件26之間分配負荷。阻尼元件26可以由彈性材料例如未填充的(未加強的)尼龍形成，從而柔性地與形成于可聯(lián)接至基部30的制動鼓101中的圓柱形制動鼓孔100的內(nèi)表面相符合。阻尼元件26可以不可轉(zhuǎn)動地接合至套管24，并容納于制動鼓孔100中。阻尼元件26可以與制動鼓孔100的圓周表面102接觸，從而對繞第二軸線68傳遞的轉(zhuǎn)矩提供阻尼。根據(jù)本公開可以理解，與制動鼓孔100的圓周表面102接觸的阻尼元件26的表面104可以以所需方式構(gòu)造，以沿著阻尼元件26的表面104在各給定點處控制力的分配。參照圖8和圖9，張緊裝置組件10-1圖示為包括阻尼元件26-1，所述阻尼元件26-1相對高于張緊裝置組件10-2的阻尼元件26-2。本領域普通技術(shù)人員可以理解，在相對較小的面積上接觸有利于(通過減少形成阻尼元件的材料)降低張緊裝置組件的成本，但有可能增加阻尼元件上的負荷。以這種方式構(gòu)造的張緊裝置組件的構(gòu)型允許套管和/或阻尼元件的表面面積適應于給定情形。參照圖19和圖20，彈簧28的曲率可以作為通過彈簧28傳遞的轉(zhuǎn)矩的函數(shù)而變化。隨著張緊裝置負荷的增大或減小，彈簧28與阻尼機構(gòu)23之間的接觸弧X能夠變化(即， 分別增大或減小)，使得在阻尼機構(gòu)23與基部30之間傳遞負荷的面積能夠分別相應地增大或減小。因此，可以保持阻尼元件26上所需的壓力范圍。返回參照圖2和圖7，彈簧28可以容納至與桿60同軸的形成在基部30中彈簧袋區(qū)110中。彈簧28的與彈簧反作用構(gòu)件54(圖4)相對的端部112(圖6)可以以所需方式與基部30接合。例如，彈簧袋區(qū)110可包括槽114，彈簧28的彈簧端部圈116可以容納于所述槽114中，而該槽114可以終止于與形成彈簧端部圈116的金屬絲的軸線相垂直的端面(未具體示出)，從而使彈簧端部圈116的端面112 (圖6)能夠抵靠槽114的所述端面。 可以理解，槽114可構(gòu)造成沿著其(螺旋)長度在一個或更多個位置處以所需方式支撐彈簧端部圈116?；?0可以包括多個安裝凸出部130，所述安裝凸出部130構(gòu)造成在將基部30固定地聯(lián)接至結(jié)構(gòu)例如發(fā)動機機體(未示出)時容納螺紋緊固件132?；?0可以由所需材料例如鋁以適當?shù)倪^程例如壓鑄來形成。在圖3和圖7中，止推板34可以固定地聯(lián)接至延伸穿過基部30的桿60的端部， 從而使臂20得以軸向固定但能夠相對于基部30轉(zhuǎn)動。可以容納在止推板34與基部30之間的止推墊圈32可以用來控制基部30與止推板34之間的摩擦，以及控制作用在彈簧28 上的壓縮力。在操作時，臂20可繞第二軸線68轉(zhuǎn)動以將張緊力施加至環(huán)形傳動元件例如如圖 10所示的鏈或帶200。臂20沿箭頭A方向的轉(zhuǎn)動能使彈簧28繞第二軸線68張開或擴張， 使得向外指向的力通過套管24施加至阻尼元件26。由于阻尼元件26是柔性的，因而即使在阻尼元件26已經(jīng)經(jīng)歷了如圖11中示出的明顯磨損的情況下，阻尼元件26也能夠與基部 30中的制動鼓孔100相符合。注意，阻尼元件26在圖11中被表示為比在圖10中相對更薄，且彈簧28在圖11中相對于圖10中的顯示徑向向外移動，從而圖示出彈簧28能夠補償阻尼元件26的磨損。因此，在張緊裝置組件10的整個壽命期間，張緊裝置組件10能夠提供一致的阻尼及轉(zhuǎn)矩(且因此能夠提供帶的張緊)。此外，可以理解，如圖6所示，彈簧28 產(chǎn)生的力沿與彈簧端部圈116相切的方向施加于臂20。參照圖7和圖12，由于通過帶200的張緊產(chǎn)生的彈簧負荷S’，接觸力G作用在阻尼元件26上。施加至制動鼓孔100的圓周表面102的阻尼力與該接觸力G成比例關系。因而，阻尼力不取決于徑向預加負荷，并且即使在阻尼元件26顯著磨損的情況下也不會大幅變化。還要注意，彈簧負荷S’可以指向為與彈簧28的彈簧圈相切，并且注意，接觸力G可以指向為與彈簧負荷S’平行且與第二軸線68垂直(即，接觸力G是沿與第二軸線68相交的方向傳遞的)。參照圖13，示意性地圖示了通過張緊裝置10各部件傳遞輪轂負荷H的負荷路徑 210?？梢岳斫?，在所提供的示例中的張緊裝置組件10的構(gòu)造將負荷傳遞路徑210構(gòu)造為使得輪轂負荷H直接著力于基部30固定地安裝至另一結(jié)構(gòu)例如發(fā)動機220的點或者著力在非?？拷擖c的范圍內(nèi)。相較于圖14中圖示的現(xiàn)有技術(shù)的實施方式，以這種方式構(gòu)造張緊裝置組件10降低了張緊裝置組件10的角偏轉(zhuǎn)，并且降低了通過桿60的遠端222傳遞的負荷。本領域普通技術(shù)人員可以理解，張緊裝置的偏轉(zhuǎn)可引起環(huán)形傳動元件(例如帶)的角度不對準。參照圖7、圖15和圖16，彈簧反作用力S直接平衡輪轂負荷H，從而使得樞軸襯套 22上的負荷B相對較低。優(yōu)選地，負荷B沿著樞軸襯套22的長度位于樞軸襯套22的中央。 在這方面，輪轂負荷H與彈簧反作用力S在臂部40上直接部分地抵消，從而使得樞軸襯套 22僅承受這些負荷的差而非這些負荷的總和。換言之，輪轂負荷H及樞軸襯套22上的負荷B (即襯套負荷)抵消了彈簧反作用力S。由于負荷平衡，因而沒有必要在桿部42 (圖4) 與臂部40(圖4)相交的區(qū)域中設置襯套表面。因此，臂20可以在桿部42(圖4)與臂部 40(圖4)相交的點處構(gòu)造有增大的部分230 (圖4)，由此增強臂20的這一部分。圖17和圖18所示的張緊裝置組件10’大體類似于上文描述的示例，因此使用類似的參考數(shù)字識別類似的特征。相較于圖1所示的張緊裝置組件10，張緊裝置組件10’的臂20’可以由多個分離部件形成，所述分離部件包括板構(gòu)件300、螺母302及軸304。板構(gòu)件300可以在漸進式?jīng)_壓操作中由鋼形成，螺母302可以與緊固件12 —起使用以將軸承18 固定地聯(lián)接至臂20’。彈簧28’可以包括長型突出部310，該突出部310可以與第一彈簧圈 78’相切。突出部310的端面76’可以抵靠凸緣312，凸緣312形成在板構(gòu)件300上。凸緣 312形成彈簧反作用構(gòu)件54’。軸304可以包括墊圈狀頭部330及桿60’，并且可以由一段圓柱形材料或管形材料整體形成。桿60’可以固定至板構(gòu)件300以將臂20’固定地聯(lián)接至基部30。參照圖21A和圖21B，圖示了用于不同的張緊器組件家族的一對臂20a和20b。臂 20a、20b可以構(gòu)造成便于有效使用工裝和/或固定設備以組裝張緊裝置組件。例如，臂20a、 20b可以包括能夠由配對成形的工裝(未示出)接合的特征，該工裝可用于使臂20a、20b繞其各自的軸線68相對于張緊裝置組件的基部(未示出)樞轉(zhuǎn)。在所提供的具體示例中，所述特征包括孔或凹部，所述孔或凹部具有與鍵槽或槽401b相交的大體圓柱形部分401a，但本領域普通技術(shù)人員可以理解，該特征可以不同方式成形或者可以包括一個或更多個凸出特征例如具有非圓形橫截面形狀的凸出特征。參照圖22A和圖22B，可進一步理解，不同的張緊裝置家族可以使用其他部件上的特征以便于通過普通方法和/或通過通用工裝來進行組裝。例如，特征可包括槽口或凹部 402，所述槽口或凹部402可以形成于不同的張緊裝置組件的基部30a及30b中。槽口 402 可以由工裝(未示出)接合從而將基部30a、30b相對于臂(未示出)保持為靜止狀態(tài)。參照圖23A至圖23C，可將一組組裝特征500結(jié)合到張緊裝置組件IOc中，從而在安裝止推墊圈32和止推板34之前沿軸向方向?qū)⒒?0c保持于臂20c。根據(jù)上述公開內(nèi)容可以理解，彈簧28 (圖3)可能需要在某些組裝步驟之前在基部30c與臂20c之間被軸向壓縮，并且彈簧28 (圖3)的壓縮會使彈簧28 (圖3)施力于臂20c上，這將迫壓臂20c使其遠離基部30c。例如，可能需要將彈簧28(圖3)壓縮從而使得桿60c以足以安裝止推墊圈 32和止推板34的量延伸穿過基部30c。在所提供的具體示例中，所述一組組裝特征500包括可以形成在臂20c上的第一軸向保持特征403、以及可以形成在基部30c上的第二軸向保持特征404。可以理解，可以應用力405以軸向壓縮彈簧28(圖3)并且可以在(相對于基部30c)轉(zhuǎn)動臂20c時將同步力矩應用于臂20c以軸向壓縮彈簧28 (圖3)，從而在彈簧 28(圖3)中儲存轉(zhuǎn)矩，該彈簧28沿傾向于張緊環(huán)形傳動元件(例如帶)的預定的轉(zhuǎn)動方向偏置臂20c。特征403、404構(gòu)造成使得它們在臂20c相對于基部30c沿所述預定的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時彼此抵靠，由此限制臂20c沿所述預定的轉(zhuǎn)動方向可能轉(zhuǎn)動的量。在這方面，臂 20c上的第一止轉(zhuǎn)部410可以抵靠基部30c上的第二止轉(zhuǎn)部412。特征403、404還可以彼此軸向交疊，使得由彈簧28(圖3)沿與箭頭405的方向相反的方向所施加的軸向力受到特征403、404抵抗，從而使得臂20c相對于基部30c的軸向運動被限定于預定的量。在這方面，臂20c上的第一軸向止動部414可以抵靠基部30c上的第二軸向止動部416。在所提供的具體示例中，特征403、404包括互鎖的L形凸耳(lug)，但本領域普通技術(shù)人員可以理解，這些特征可以不同的方式成形或構(gòu)造，并且不需要與臂20c上的止轉(zhuǎn)部410及基部30c 上的止轉(zhuǎn)部412相關聯(lián)。參照圖24和圖25，根據(jù)本公開的教導構(gòu)造的另一種張緊裝置組件由參考數(shù)字IOd 總體指示。張緊裝置組件IOd可大體類似于張緊裝置10 (圖1)，除了彈簧反作用構(gòu)件54d及制動鼓IOld可以分別聯(lián)接至基部30d和臂構(gòu)件40d，而非如上文所描述的那樣反過來設置。張緊裝置組件IOd可以包括緊固件12d、防塵罩14d、輪狀件16d、軸承18d、臂20d、樞軸襯套22d、阻尼機構(gòu)23d (其可以包括套管24d和阻尼元件26d)、彈簧28d、基部30d、止推墊圈32d以及止推板34d。緊固件12d、防塵罩14d、軸承18d以及止推墊圈32d具有大體常規(guī)的構(gòu)造，故而在本文中不作詳細討論。臂20d可以包括臂構(gòu)件或臂部40d、桿構(gòu)件或桿部42d以及能限定制動鼓孔IOOd 的制動鼓loid。臂部40d可以包括軸承安裝部50d，而桿部42d可以包括桿60d。軸承安裝部50d可以形成于臂部40d的第一側(cè)面上并可構(gòu)造成容納在軸承18d的內(nèi)軸承座圈中， 以支撐輪狀件16d使該輪狀件繞第一軸線66d轉(zhuǎn)動。緊固件12d可螺紋接合至軸承安裝部 50d并且可以與防塵罩14d及軸承18d協(xié)作，以將輪狀件16d可轉(zhuǎn)動地安裝至臂部40d。如上所述，輪狀件16d可以例如是滾子、鏈輪或滑輪。制動鼓IOld可以構(gòu)造成容納彈簧28及阻尼機構(gòu)23，并可以聯(lián)接至臂構(gòu)件40d或與臂構(gòu)件40d —體形成。制動鼓IOld可以包括制動鼓孔100d，阻尼元件26d可以以摩擦的方式接合抵靠制動鼓孔100d。 基部30d可以包括彈簧反作用構(gòu)件54d、彈簧支撐件56d及柱部500，該柱部500可以容納在樞軸襯套22d與桿60d之間使得臂20d和制動鼓IOld能夠繞縱向延伸穿過柱部 500的第二軸線68d轉(zhuǎn)動。彈簧反作用構(gòu)件54d可以從第二軸線68d偏移并可構(gòu)造成與彈簧28d接合以允許彈簧28d向基部30d施加力，該力傾向于使臂部40d繞第二軸線68d轉(zhuǎn)動。在所提供的具體示例中，彈簧反作用構(gòu)件54d為具有端面74d的塊狀凸起，該端面74d 構(gòu)造成抵靠彈簧28d的第一螺旋彈簧圈78d的端面76d。彈簧支撐件56d可以成形為螺旋狀并可構(gòu)造成支撐彈簧28d的第一螺旋彈簧圈78d。套管24d可以由適當?shù)牟牧侠玟撔纬?，并可?gòu)造成與彈簧28d接合以及將彈簧 28d施加的力分配到阻尼元件26d上。在所提供的示例中，套管24d包括窗口 90d，彈簧反作用構(gòu)件54d可以容納于該窗口 90中，從而不可轉(zhuǎn)動地將套管24d聯(lián)接至基部30d。注意， 套管24d可以成形為以所需方式在彈簧28d與阻尼元件26d之間分配負荷。阻尼構(gòu)件26d可以由彈性材料例如未填充的(未加強的)尼龍形成，從而柔性地與制動鼓IOld中的圓柱形制動鼓孔IOOd的內(nèi)表面相符合。阻尼元件26d能不可轉(zhuǎn)動地接合至套管24d，并被容納在制動鼓孔IOOd中。阻尼元件26d可以與制動鼓孔IOOd的圓周表面102d接觸，從而對繞第二軸線68傳遞的轉(zhuǎn)矩提供阻尼。根據(jù)本公開可以理解，與制動鼓孔IOOd的圓周表面102d接觸的阻尼元件26d的表面104d可以以所需的方式構(gòu)造，以沿著阻尼元件26d的表面104d在給定點處控制力的分配。彈簧28d可以容納至與桿60d同軸的形成在臂20d中的彈簧袋區(qū)IlOd中。彈簧 28d的與彈簧反作用構(gòu)件54d相對的端部112d可以以所需方式與臂20d接合。例如，彈簧袋區(qū)IlOd可以形成為使得彈簧28d的端部彈簧圈116d的軸向端面端112d抵靠著形成于臂20d中的特征(例如豎直壁)?？梢岳斫猓瑥椈纱鼌^(qū)IlOd的端部可以構(gòu)造成沿著其(螺旋)長度在一個或更多個位置處以所需方式支撐端部彈簧圈116d。止推墊圈32d可以容納在臂20d與止推板34d之間，止推板34d可以固定地聯(lián)接至基部30d的柱部500?？梢岳斫?，止推墊圈32d可以控制基部30d與臂20d之間的端隙量，還可以控制臂20d與止推板34d間的摩擦。止推板34d可以包括接合特征510，該接合特征510可以用來以所需方式為張緊裝置組件IOd定向。安裝緊固件512可以容納為貫穿柱部500并可用于將張緊裝置組件IOd固定地聯(lián)接至另一結(jié)構(gòu)例如發(fā)動機(未示出)?？梢岳斫?，彈簧反作用構(gòu)件M可以繞基部30d定向，從而實現(xiàn)上文詳細描述的加載(即與施加于彈簧反作用構(gòu)件的彈簧反作用力抵消的襯套負荷及輪轂負荷；可以指向為與彈簧觀的彈簧圈相切的彈簧負荷；以及可以指向為平行于彈簧負荷并且垂直于第二軸線68d從而使其與第二軸線68d相交的接觸力)?？梢岳斫猓衔牡拿枋霰举|(zhì)上僅為示例性的而非傾向于限制本公開、本公開的應用或使用。盡管已經(jīng)在說明書中描述并在附圖中圖示了具體示例，但本領域普通技術(shù)人員可以理解，可以在不背離如權(quán)利要求中所限定的本公開的范圍的情況下進行各種改變以及對其元件進行等效替換。此外，即使沒有具體示出或描述，但是本文清楚地設想了各種示例之間的特征、元件和/或功能的混合及匹配，因而本領域普通技術(shù)人員根據(jù)本公開可以理解，一個示例的特征、元件和/或功能除非在上文中另行描述，否則可以酌情結(jié)合到另一示例中。此外，還可以進行許多修改以使具體情形或材料適應于本公開的教導而不脫離其基本范圍。因此，無意于將本公開局限于通過附示并在說明書中描述作為目前設想用于實施本公開教導的最佳實施方式的具體示例，而是意圖使本公開的范圍包括落入前述的描述及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的任意實施方式。
權(quán)利要求
1.一種張緊裝置組件，包括基部；桿，所述桿繞第一軸線樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部； 臂構(gòu)件，所述臂構(gòu)件固定至所述桿；制動鼓，所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個； 彈簧反作用構(gòu)件，所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個； 螺旋彈簧，所述螺旋彈簧繞所述桿設置，所述螺旋彈簧具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈，所述第一端接合至所述制動鼓，所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件， 所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件，其中，所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張；樞軸襯套，所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間；輪狀件，所述輪狀件安裝至所述臂構(gòu)件以繞平行于第一軸線且從所述第一軸線徑向偏移的第二軸線轉(zhuǎn)動；以及阻尼機構(gòu)，所述阻尼機構(gòu)包括阻尼元件，所述阻尼元件以摩擦的方式與所述制動鼓接合，所述阻尼元件容納在所述螺旋彈簧與所述制動鼓之間，所述阻尼元件沿著所述第一軸線設置在所述樞軸襯套與所述輪狀件之間，并且由所述多個彈簧圈中的至少一個徑向向外迫壓為與所述制動鼓的表面接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置組件，其中，當所述臂構(gòu)件被設置在操作位置的預定范圍內(nèi)時，所述多個彈簧圈中的至少一個與所述阻尼機構(gòu)之間的接觸發(fā)生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的內(nèi)角。
3.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼機構(gòu)還包括套管，所述套管容納在所述阻尼元件與所述螺旋彈簧之間。
4.如權(quán)利要求3所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼元件不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述套管。
5.如權(quán)利要求3所述的張緊裝置組件，其中，所述套管不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的所述另一個。
6.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置組件，其中，所述桿包括第一截頭圓錐形支承表面，所述基部包括第二截頭圓錐形支承表面，且其中，所述樞軸襯套容納在所述第一截頭圓錐形支承表面與第二截頭圓錐形支承表面之間并接合至所述第一截頭圓錐形支承表面和第二截頭圓錐形支承表面。
7.如權(quán)利要求1所述的張緊裝置組件，其中，所述螺旋彈簧的第二端和所述彈簧反作用構(gòu)件構(gòu)造成使彈簧反作用力沿與所述多個彈簧圈中的至少一個相切的方向指向。
8.一種張緊裝置組件，其包括 基部；桿，所述桿繞第一軸線樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部； 臂構(gòu)件，所述臂構(gòu)件固定至所述桿；制動鼓，所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個； 彈簧反作用構(gòu)件，所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個；螺旋彈簧，所述螺旋彈簧繞所述桿設置，所述螺旋彈簧具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈，所述第一端接合至所述制動鼓，所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件， 所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件，其中，所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張；樞軸襯套，所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間；以及阻尼機構(gòu)，所述阻尼機構(gòu)容納在所述螺旋彈簧與所述制動鼓之間，所述阻尼機構(gòu)包括柔性阻尼元件；其中，所述臂能夠在操作位置的預定范圍內(nèi)相對于所述基部定位，其中，在其中一個操作位置中，由所述彈簧反作用構(gòu)件施加至所述螺旋彈簧中的負荷迫壓所述螺旋彈簧抵靠所述阻尼機構(gòu)，使得所述阻尼元件以摩擦的方式接合所述制動鼓，其中，由所述制動鼓施加至所述阻尼機構(gòu)上的反作用力沿與施加至所述螺旋彈簧上的負荷相反的方向指向并且垂直于所述第一軸線延伸。
9.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置組件，其中，當所述臂構(gòu)件被設置在所述操作位置的預定范圍內(nèi)時，所述多個彈簧圈中的至少一個與所述阻尼機構(gòu)之間的接觸發(fā)生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的內(nèi)角。
10.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼機構(gòu)還包括套管，所述套管容納在所述阻尼元件與所述螺旋彈簧之間。
11.如權(quán)利要求10所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼元件不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述套管。
12.如權(quán)利要求10所述的張緊裝置組件，其中，所述套管不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的所述另一個。
13.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置組件，其中，所述桿包括第一截頭圓錐形支承表面， 所述基部包括第二截頭圓錐形支承表面，且其中，所述樞軸襯套容納在所述第一截頭圓錐形支承表面與第二截頭圓錐形支承表面之間并接合至所述第一截頭圓錐形支承表面和第二截頭圓錐形支承表面。
14.如權(quán)利要求8所述的張緊裝置組件，其中，所述螺旋彈簧的第二端和所述彈簧反作用構(gòu)件構(gòu)造成使彈簧反作用力沿與所述多個彈簧圈中的至少一個相切的方向指向。
15.一種張緊裝置組件，其包括基部；桿，所述桿繞第一軸線樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部；臂構(gòu)件，所述臂構(gòu)件固定至所述桿；制動鼓，所述制動鼓聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的一個；彈簧反作用構(gòu)件，所述彈簧反作用構(gòu)件聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的另一個；螺旋彈簧，所述螺旋彈簧繞所述桿設置，所述螺旋彈簧具有設置在第一端與第二端之間的多個彈簧圈，所述第一端接合至所述制動鼓，所述第二端接合至所述彈簧反作用構(gòu)件， 所述螺旋彈簧相對于所述基部沿第一轉(zhuǎn)動方向偏置所述臂構(gòu)件，其中，所述臂構(gòu)件沿與所述第一轉(zhuǎn)動方向相反的第二轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)動向所述螺旋彈簧施加轉(zhuǎn)矩，所述轉(zhuǎn)矩使所述多個彈簧圈中的至少一部分沿徑向方向擴張；樞軸襯套，所述樞軸襯套設置在所述桿與所述基部之間；其中，所述臂能夠在操作位置的預定范圍內(nèi)相對于所述基部定位，其中，在其中一個操作位置中，由所述螺旋彈簧施加至所述彈簧反作用構(gòu)件上的負荷沿與輪轂負荷和襯套負荷相反的方向指向，使得所述輪轂負荷和襯套負荷抵消由所述螺旋彈簧施加的負荷，其中，所述輪轂負荷被施加至所述臂從而將所述臂定位在所述其中一個操作位置處，所述襯套負荷被施加至所述樞軸襯套。
16.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置組件，還包括阻尼機構(gòu)，所述阻尼機構(gòu)設置在所述彈簧與所述制動鼓之間，所述阻尼機構(gòu)以摩擦的方式接合所述制動鼓，從而對所述臂相對于所述基部的運動提供阻尼。
17.如權(quán)利要求16所述的張緊裝置組件，其中，當所述臂構(gòu)件被設置在所述操作位置的預定范圍內(nèi)時，所述多個彈簧圈中的至少一個與所述阻尼機構(gòu)之間的接觸發(fā)生在由一扇形限定的弧上，所述扇形具有大于或等于60度的內(nèi)角。
18.如權(quán)利要求16所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼機構(gòu)還包括套管，所述套管容納在所述阻尼元件與所述螺旋彈簧之間。
19.如權(quán)利要求18所述的張緊裝置組件，其中，所述阻尼元件不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述套管。
20.如權(quán)利要求18所述的張緊裝置組件，其中，所述套管不可轉(zhuǎn)動地聯(lián)接至所述基部和所述臂構(gòu)件中的所述另一個。
21.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置組件，其中，所述桿包括第一截頭圓錐形支承表面， 所述基部包括第二截頭圓錐形支承表面，且其中，所述樞軸襯套容納在所述第一截頭圓錐形支承表面與第二截頭圓錐形支承表面之間并接合至所述第一截頭圓錐形支承表面和第二截頭圓錐形支承表面。
22.如權(quán)利要求15所述的張緊裝置組件，其中，所述螺旋彈簧的第二端和所述彈簧反作用構(gòu)件構(gòu)造成使彈簧反作用力沿與所述多個彈簧圈中的至少一個相切的方向指向。
23.一種張緊裝置組件，其包括基部；臂，所述臂在第一轉(zhuǎn)動位置與第二轉(zhuǎn)動位置之間相對于所述基部樞轉(zhuǎn)；彈簧，所述彈簧朝著所述第一轉(zhuǎn)動位置偏置所述臂；第一接合特征，所述第一接合特征聯(lián)接至所述基部；以及第二接合特征，所述第二接合特征聯(lián)接至所述臂，當所述臂位于所述第一轉(zhuǎn)動位置時， 所述第二接合特征設置成與所述第一接合特征在軸向上成一直線，以阻止所述臂與所述基部的軸向分離，當所述臂定位于所述第二轉(zhuǎn)動位置時，所述第二接合特征未設置成與所述第一接合特征在軸向上成一直線。
全文摘要
一種張緊裝置組件，其包括基部、臂、張開式彈簧(即，隨著施加至彈簧的轉(zhuǎn)矩增大而張開或徑向擴張的扭簧)、彈簧反作用構(gòu)件和樞軸襯套。該張緊裝置組件構(gòu)造成使各種負荷沿預定方向定向。例如，彈簧負荷可以定向成抵消輪轂負荷以減小作用于樞軸襯套上的襯套負荷。再如，可以通過阻尼機構(gòu)將由彈簧反作用構(gòu)件施加的彈簧反作用力用于產(chǎn)生接觸力，該接觸力平行于彈簧反作用力，并指向為與臂相對于基部樞轉(zhuǎn)所圍繞的軸線相交。還提供了具有改進的組裝特性的張緊裝置組件。
文檔編號F16H7/12GK102171489SQ200980138941
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月2日
發(fā)明者杰拉爾德·J·阿梅爾, 馬偉 申請人:利滕斯汽車合伙公司