本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的帶傳動(dòng)裝置的張緊器,特別涉及一種配備有改進(jìn)的阻尼裝置的用于氣門機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置的張緊器。
背景技術(shù):
在帶傳動(dòng)裝置中,通常使用一個(gè)或多個(gè)張緊器,在傳動(dòng)帶的松弛側(cè)施加張緊力。
張緊器通常包括基座以及臂,所述基座設(shè)計(jì)成緊固到發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱,所述臂承載與傳動(dòng)帶相配合并且通過銷鉸接到基座的帶輪。張緊力通常由在臂與基座之間的扭轉(zhuǎn)彈簧提供。
張緊器在發(fā)動(dòng)機(jī)的某些操作條件下經(jīng)常受到大幅度的振蕩,諸如速度的急劇變化或者在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)。
在這些情況下,振蕩是有必要被阻尼的,并且為了這個(gè)目的,有必要使用設(shè)計(jì)成提供高阻尼扭矩的裝置,諸如摩擦襯套或液壓阻尼器。
然而,這些裝置的阻尼特性并沒有針對(duì)穩(wěn)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)條件進(jìn)行優(yōu)化。
發(fā)明公開
本發(fā)明的目的是一種張緊器,其包括能夠以廉價(jià)并且緊湊的方式克服上述問題的改進(jìn)的阻尼裝置。
上述目的通過一種張緊器實(shí)現(xiàn),所述張緊器包括根據(jù)權(quán)利要求1的改進(jìn)的阻尼裝置。
附圖簡(jiǎn)述
為了更好地理解本發(fā)明,下面通過非限制性示例并且參照附圖來描述優(yōu)選的實(shí)施例,其中:
圖1是本發(fā)明的張緊器形成主體的立體圖;
圖2是圖1中張緊器的局部截面圖;
圖3是圖1中的張緊器的第一立體圖,并且為了清楚起見去除了若干部分;
圖4是圖1中的張緊器的第二立體圖,并且為了清楚起見去除了若干部分;
圖5是圖4的視圖的放大立體圖。
圖6是示出阻尼扭矩作為圖1中的張緊器的元件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的函數(shù)的曲線圖;以及
圖7和8是可與圖6中的曲線圖相比較的兩幅圖,但是指代圖1中的張緊器的兩種不同的操作條件。
發(fā)明詳述
參考圖1和圖2,示出了張緊器1,其包括銷2以及與銷2成一體的基座3,銷2例如通過軸向螺釘適合于被緊固到發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱(未示出)。張緊器1還包括臂4,所述臂由通過軸承鉸接在銷2上的偏心襯套構(gòu)成,所述襯套最好是襯套5。
帶輪6鉸接在臂4上并且相對(duì)于銷2的軸線被偏心地承載。帶輪6通過軸承7安裝成在臂4上自由地旋轉(zhuǎn),并且被設(shè)計(jì)成與發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)帶(未示出)相配合。臂4還包括朝向基座3軸向延伸的成形部分8。張緊器1還包括與銷2同軸布置的扭轉(zhuǎn)彈簧9,所述扭轉(zhuǎn)彈簧9具有被限制到基座3的一個(gè)端部10,以及被限制到臂4的中間徑向凸緣19的另一相對(duì)端部(未示出)。
成形部分8包括鄰近凸緣19的環(huán)形臺(tái)階15以及朝向基座3軸向延伸的較小直徑的端部部分16。
張緊器1還包括:由塑料材料制成并具有放置在彈簧9內(nèi)部的筒狀部分13的襯套11;以及放置為與基座3軸向接觸的徑向凸緣12。
在它們之間,成形部分8和襯套11的筒狀部分13限定了環(huán)形室17,所述環(huán)形室17由垂直段13、由表面16a以及由銷2徑向限定,并且在頂部由第一環(huán)形突起15以及由銷2并且在底部由基座3沿軸向方向限定。
張緊器1還包括放置在環(huán)形室17中的改進(jìn)的阻尼裝置18,所述阻尼裝置18由襯套11的筒狀部分13外部定界,并且由端部部分16和銷2內(nèi)部定界,并且在頂部由臺(tái)階15定界,在底部由銷2以及由基座3定界。
阻尼裝置18包括上摩擦環(huán)22、中間環(huán)形元件21、下摩擦環(huán)23以及貝氏墊圈20。
環(huán)形元件21以常規(guī)方式(未示出)棱柱地耦接到臂4的端部部分16,并且具有恒定的、優(yōu)選矩形的徑向截面。
上摩擦環(huán)22軸向夾設(shè)在環(huán)形元件21與臺(tái)階15之間,而下摩擦環(huán)23夾設(shè)在環(huán)形元件21與貝氏墊圈20之間,所述貝氏墊圈20支承于銷2上并且施加抵靠下摩擦環(huán)23的軸向力。
最后,張緊器1包括止動(dòng)環(huán)25以及第三摩擦環(huán)26,所述止動(dòng)環(huán)25與銷2成一體并且位于銷2與基座3相配合的端部相對(duì)的端部,所述第三摩擦環(huán)26軸向夾設(shè)在止動(dòng)環(huán)25與臂4之間。貝氏墊圈20的軸向力通過第三摩擦環(huán)26在止動(dòng)環(huán)25上釋放,所述第三摩擦環(huán)26與止動(dòng)環(huán)25相接觸地摩擦。
參考圖3、4和5,下摩擦環(huán)23和上摩擦環(huán)22通過各自的花鍵聯(lián)軸節(jié)31和32耦接到襯套11的筒狀部分13。
在下摩擦環(huán)23與襯套11的筒狀部分13之間的花鍵聯(lián)軸節(jié)31沒有周向游隙,而在上摩擦環(huán)22與筒狀部分13之間的花鍵聯(lián)軸節(jié)32具有小于10°,優(yōu)選7°的周向游隙α。
張緊器1的操作如下。
扭轉(zhuǎn)彈簧9被卷繞成將扭矩施加在承載與傳動(dòng)帶接觸的帶輪6的臂4上。當(dāng)傳動(dòng)帶具有張力變化時(shí),臂4圍繞銷2旋轉(zhuǎn)。
在所述旋轉(zhuǎn)期間,歸因于在與基座3成一體的下摩擦環(huán)23和與臂4成一體的環(huán)形元件21之間的摩擦而由摩擦力產(chǎn)生的阻尼d1。歸因于由貝氏墊圈20施加的軸向力,下摩擦環(huán)23被壓靠在環(huán)形元件21上。歸因于在與臂4成一體的第三摩擦環(huán)26和與銷2成一體的止動(dòng)環(huán)25之間的摩擦的摩擦力也有助于阻尼d1。阻尼d1存在以用于臂4相對(duì)于基座3的任何角度的偏移。
假設(shè)上摩擦環(huán)22相對(duì)于花鍵聯(lián)軸節(jié)32的角度游隙α布置在中間角位置,則對(duì)于臂4在角度游隙±α/2內(nèi)的任何振蕩,上摩擦環(huán)22通過軸向夾設(shè)在臺(tái)階15和環(huán)形元件21之間而與臂4成一體。因此,不會(huì)發(fā)生摩擦。
相反,當(dāng)臂4的角振蕩超過該極限時(shí),花鍵聯(lián)軸節(jié)32使上摩擦環(huán)22與襯套11的筒狀部分13成一體,并且因此與基座3成一體。
因此,上摩擦環(huán)22與環(huán)形元件21和臺(tái)階15相摩擦。歸因于摩擦力,所述摩擦生成阻尼d2,所述阻尼d2被加到恒定存在的阻尼d1上,如前所述。
在臂4的移動(dòng)方向上的每次反轉(zhuǎn)時(shí),阻尼d2僅在所有的角度游隙α已經(jīng)恢復(fù)時(shí)才存在,并且因此對(duì)于旋轉(zhuǎn)小于α阻尼為d1,對(duì)于旋轉(zhuǎn)大于α阻尼為d1+d2,如圖6所示,其中作用在臂4和基座3之間的以nm為單位的阻尼示出為二者之間的相對(duì)角度(以度為單位)的函數(shù)。
參考圖7和圖8,重要的是注意阻尼裝置如何不受由張緊器1傳送的扭矩的量的影響,并且僅受相對(duì)旋轉(zhuǎn)的幅度的影響。在高扭矩傳送情況(圖8)或低扭矩傳送情況(圖7)中,額外的阻尼d2僅在超過角度游隙極限α?xí)r起作用。
從根據(jù)本發(fā)明的張緊器1的特性的檢查,其具有的可以實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。
阻尼裝置18允許僅在發(fā)動(dòng)機(jī)的某些操作條件下具有高阻尼值并且在穩(wěn)態(tài)條件下具有相對(duì)較低阻尼值的張緊器,從而阻尼裝置18的使用可克服與已知技術(shù)和如上描述技術(shù)的相關(guān)聯(lián)的技術(shù)問題。
阻尼同樣緊湊、簡(jiǎn)單并且廉價(jià)。
最后,清楚的是,在不脫離所附權(quán)利要求限定的范圍的情況下,可以對(duì)所描述的張緊器1進(jìn)行修改和變型。
阻尼裝置18包括可能的結(jié)構(gòu)變型之一,所述結(jié)構(gòu)變型之一可以提供取決于臂4和基座3之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的阻尼,如圖5所示。
例如,摩擦環(huán)22和23或者其與和基座3或者臂4成一體的元件的機(jī)械耦接系統(tǒng)的布置可以修改,而且并不改變操作原理。