本发明涉及一种张紧器， 尤其是涉及一种具有摩擦装置的张 紧器。 背景技术

汽车发动机前端面皮带传动系统通常包括自动 张紧器， 该自动 张紧器的作用是为了使该皮带传动系统保持适 当的皮带张力。

传统的自动张 '紧器通常包括： 底座， 安装于底座上的摆臂， 该 摆臂可相对于底座绕一中心轴线转动； 位于底座和摆臂之间的弹簧， 该弹簧的一端与底座连接， 该弹簧的另一端与摆臂连接并偏压该摆 臂使得摆臂相对于底座转动； 摩擦装置， 通常位于弹簧和底座或摆 臂之间， 用于使摆臂与底座之间的相对运动被緩冲； 传统的摩擦装 置通常包括摩擦面， 弹簧施加力于摩擦装置后， 摩擦装置的摩擦面 会与底座或摆臂上相应的摩擦面配合， 在二者的摩擦面之间产生一 定的摩擦力即阻尼力， 从而使得摆臂相对于底座的运动被緩冲。 但 是当发动机转速快速变化时， 这种传统张紧器就会因摩擦力过低而 不能阻止皮带张力的增加， 张紧器的臂就会朝着远离皮带的方向运 动， 从而不能在皮带中保持足够的张力， 从而使得皮带传动系统出 现打滑、 噪音等现象。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较 大摩擦力的张 紧器。

为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种张紧器， 该张紧 器包括： 底座； 安装于底座上的摆臂， 该摆臂相对于底座绕笫一 中心轴线转动； 弹性元件， 位于底座和摆臂之间， 该弹性元件用 于偏压摆臂， 使得摆臂相对于底座转动； 摩擦装置， 该摩擦装置 位于弹性元件与底座或摆臂之间， 该摩擦装置对摆臂和底座之间 的相对运动进行緩冲； 弹性元件沿径向方向施加第一压力于摩擦 装置上，从而使得该摩擦装置与底座或摆臂之 间产生第一摩擦力； 张紧器还包括支撑块， 该支撑块沿径向方向施加第二压力于摩擦 装置上，从而使得该摩擦装置与底座或摆臂之 间产生笫二摩擦力。

本发明所采用的技术方案中， 弹性元件会施加第一压力于摩 擦装置上， 从而在摩擦装置与底座或摆臂之间产生第一摩 擦力， 同时， 支撑块会施加第二压力于摩擦装置上， 从而在摩擦装置与 底座或摆臂之间产生第二摩擦力， 该第一摩擦力与第二摩擦力共 同作用， 阻止摆臂相对于底座的转动， 从而本发明的张紧器具有 较大的摩擦力即阻尼力。 这样的张紧器， 即使用于发动机转速变 化较大的系统中， 也能稳定的保持皮带张力。

优选的， 所述支撑块呈部分环形形状， 该部分环形形状的中 心角可以为从 90。到 180。的任何角度， 该支撑块位于所述摩擦装 置的径向内侧。

优选的， 所述支撑块具有 120。的中心角。

优选的， 所述支撑块具有 180。的中心角， 即呈半圆环状。

优选的， 所述支撑块包括第一端面和第二端面， 分别位于部分 环状支撑块的沿周向的两个端部， 所述摆臂上设有第一抵靠面， 所述弹性元件包括固定端和自由端， 该固定端与底座连接， 所述 支撑块的笫一端面与所述摆壁上的第一抵靠面 接触， 所述支撑块 的第二端面与所述弹性元件的自由端接触。

优选的， 所述支撑块包括笫一端部和笫二端面， 分别位于环状 支撑块的沿周向的两个端部，所述弹性元件包 括固定端和自由端， 该固定端与底座连接， 所述支撑块的第一端部可枢转的铰接到所 述摆壁上，所述支撑块的第二端面与所述弹性 元件的自由端接触。

优选的， 所述铰接通过铰接件实现， 所述饺接件由同轴的直径 不同的两个圆柱部分构成， 小直径圆柱部分带有螺纹， 大直径圆 柱部分的外表面是光滑的， 所述摆臂中设置螺纹孔， 该螺纹孔与 小直径圃柱部分的螺纹接合， 支撑块在所述第一端部具有孔， 该 孔包括直径不同的两个同轴光孔， 孔沿其纵轴线的横截面呈阶梯 形， 其中大直径的孔与铰接件的大直径部分枢转配 合， 小直径的 孔与铰接件的小直径部分枢转配合， 当铰接件穿过支撑块中的孔 拧紧在摆臂中的螺纹孔中时， 支撑块能够围绕铰接件相对于所述 摆臂枢转。

优选的， 所述摆臂包括摆臂主体、 第一轴套和第二轴套， 所述 支撑块环绕第一轴套设置， 摆臂主体朝向第一轴套的一侧上设有 第一抵靠面和中心凸台， 沿纵向方向支撑块位于所述中心凸台与 弹性元件之间。

优选的， 所述中心凸台上设凸台配合部， 该凸台配合部用于与 支撑块配合， 且该凸台配合部从第一抵靠面的位置处开始， 沿周 向厚度逐渐增加， 呈螺旋上升的趋势。

优选的， 所述支撑块沿周向延伸的厚度呈逐渐递增的趋 势。 优选的， 所述凸台配合部沿周向延伸的长度略小于所述 支撑块 沿周向的长度。

优选的， 所述支撑块包括上表面与下表面， 该下表面上设有至 少一个突起， 该突起与弹性元件接触。

优选的， 所述突起具有三个， 且沿着周向方向间隔设置， 该三 个支撑突起的厚度逐渐增加。

优选的， 所述摩擦装置包括摩擦套筒和支撑套筒， 摩擦套筒位 于支撑套筒的径向外侧，摩擦套筒的外表面与 底座的内表面接触， 支撑套筒的内表面与弹性元件的外侧部接触。

优选的， 所述摩擦套筒的内表面设有若干径向突起， 所述支撑 套筒上相应的设有若干开口， 所述摆臂上设有若干收容槽， 该若 干突起穿过若干开口与摆臂上的若干收容槽配 合， 从而使得摩擦 套筒和支撑套筒一起随摆臂转动。

优选的， 所述支撑块和摩擦装置安装于所述底座上， 所述摆臂 相对于所述底座、 支撑块和摩擦装置转动。 附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图 1是本发明第一实施方式所揭示的张紧器的示� �图。

图 2是图 1所揭示的张紧器的纵向截面图。

图 3是图 1所揭示的张紧器的分解图。 图 4是图 1所揭示的张紧器的摆臂的立体图。

图 5是图 1所揭示的张紧器的摆臂上安装有支撑块的示� �图。

图 6是图 1所揭示的张紧器的支撑块的立体图。

图 7是图 1所揭示的张紧器的横向截面图。

图 8是图 1所揭示的张紧器的摆臂上安装有支撑块和弹� �元件 的示意图。

图 9是图 1所揭示的张'紧器的支撑块的受力分析示意图� ��

图 10是当支撑块的中心角为 120。时的受力分析示意图。

图 11是本发明第二实施方式所揭示的张紧器的纵� ��截面图。

图 12是本发明第三实施方式部分组件的分解图

图中：

20.张緊器 48,48a.弹性元件 70.下表面

22.皮带轮 50.固定端 72.突起

24, 2 .底座 52.自由端 74.第一抵靠面

26，26a.摆臂 54，54a.摩擦装置 76.中心凸台

28.底座底壁 56.摩擦套筒 77.凸台配合部

30.内套筒 57.径向突起 78.收容槽

32.外套筒 58.支撑套筒 80.铰接件

34.第一收容腔 59.开口 81.小直径部分

36.第二收容腔 60,60a,60b.支撑 82.大直径部分

38.摆臂主体 块 83.螺纹孔

40.第一轴套 62 , 62b.第一端 84.孔

42.第二轴套 面 X.第一中心轴线

44.中心衬套 64.第二端面 Y.笫二中心轴线

46.螺紋孔 66.外侧面

47.螺栓 68.上表面 具体实施方式

下面结合附图详细的介绍本发明的具体实施方 式， 图 1至图 9 揭示了本发明的笫一实施方式， 首先参照图 1至图 3， 本发明揭示 了一种用于发动机附件皮带传动系统的张紧器 20， 该张紧器 20上 安装有皮带轮 22， 在该张紧器 20的使用过程中， 该皮带轮 22与传 动皮带 （未图示） 配合从而调整传动皮带的张力。

张紧器 20为机械式自动张紧器， 该张紧器 20包括底座 24 , 通 过该底座 24， 张紧器 20可以被安装于发动机軍壳 （未图示） 上。 张紧器 20还包括摆臂 26， 上述皮带轮 22安装于摆臂 26上， 摆臂 26 安装于底座 24上并相对于底座 24转动。

底座 24包括底座底壁 28、 内套筒 30和外套筒 32。 底座底壁 28 大致呈圆盘状，内套筒 30从底座底壁 28的中心部位处沿轴向延伸， 且朝着接近摆臂 26的方向延伸， 该内套筒 30的横截面呈圆环状， 该内套筒 30—体成型于底壁 28上， 该内套筒 30内部为空心， 该内 部空心构成第一收容腔 34。 该第一收容腔 34沿轴向贯穿整个内套 筒 30及底座底壁 28并与外界连通。 外套筒 32从底座底壁 28的外周 部位处沿轴向延伸， 且朝着接近摆臂 26的方向延伸， 在本实施方 式中， 外套筒 32沿轴向延伸的长度大于内套筒 30沿轴向延伸的长 度. 外套筒 32与内套筒 30沿径向方向间隔一定距离设置， 即在内 套筒 30的外表面和外套筒 32的内表面之间形成笫二收容腔 36。

同时参照图 4， 摆臂 26包括摆臂主体 38， 该摆臂主体 38大致呈 盘状， 摆臂 26还包括第一轴套 40与第二轴套 42， 第一轴套 40从摆 臂主体 38处沿轴向朝向接近底座底壁 28的方向延伸， 第二轴套 42 从摆臂主体 38处沿轴向朝远离底座底壁 28的方向延伸。 第一轴套 40具有第一中心轴线 X， 第二轴套 42具有第二中心轴线 Y， 该第一 中心轴线 X和第二中心轴线 Υ平行且在径向方向间隔一定距离设 置。 笫一轴套 40和第二轴套 42均大致呈柱状且均一体成型于摆臂 主体 38上。 第一轴套 40可枢转地与第一收容腔 34结合， 例如第一 轴套 40与第一收容腔 34对接， 或者如图 2中示出的， 第一轴套 40 至少部分的收容于第一收容腔 34内， 且在该第一轴套 40的外表面 和内套筒 30的内表面之间设有中心衬套 44， 该中心衬套 44将笫一 轴套 40与内套筒 30隔开， 防止二者之间直接的金属面接触， 同时 还可以调整二者之间的间隙。 第一轴套 40远离摆臂主体 38的一端 设有螺纹孔 46， 一螺栓 47插入该螺纹孔 46内， 该螺栓 47用于连接 摆臂 26和底座 24， 并使得摆臂 26相对于底座 24被轴向固定从而不 可轴向移动。 第二轴套 42用于以已知的方式安装上述皮带轮 22， 且皮带轮 22可相对于第二轴套 42转动。

在摆臂 26和底座 24之间设有弹性元件 48， 该弹性元件 48用于 偏压摆臂 26， 使得摆臂 26相对于底座 24转动， 在本实施方式中， 摆臂 26相对于底座 24绕第一中心轴线 X转动。 且在本实施方式中， 弹性元件 48为螺旋弹簧。 该弹性元件 48收容于第二收容腔 36内且 包绕在内套筒 30的外部。 弹性元件 48沿轴向延伸的长度大于内套 筒 30沿轴向延伸的长度， 从而使得弹性元件 48的一部分包绕在内 套筒 30的外部， 另外一部分包绕在第一轴套 40的外部。 同时参照 图 8， 弹性元件 48包括固定端 50和自由端 52， 其中固定端 50与底座 底部抵接， 底座底部上设有止挡面（未图示）， 该固定端的端面与 上述止挡面配合， 从而可基本上限制固定端的周向运动。

同时参照图 2、 图 3和图 5 , 张紧器 20还包括摩擦装置 54 , 通常 亦称阻尼装置， 该摩擦装置 54用于緩沖摆臂 26和底座 24之间的相 对运动。 在本实施方式中， 沿径向方向， 摩擦装置 54位于底座 24 的外套筒 32和弹性元件 48之间. 更具体的， 摩擦装置 54位于底座 24的外套筒 32远离底座底壁 28的一端和弹性元件 48远离底座底壁 28的一端之间。且该摩擦装置 54设置在弹性元件 48的径向外侧部。 摩擦装置 54的外侧面与底座 24的外套筒 32的内表面接触， 从而当 摆臂 26相对底座 24转动时， 在摆臂与底座之间产生摩擦力， 该摩 擦力阻止摆臂 26相对于底座 24的运动。 外套筒 32沿轴向延伸的长 度大于弹性元件 48沿轴向延伸的长度， 使得该外套筒 32沿弹性元 件 48的整个轴向延伸方向包绕整个弹性元件 48。 沿轴向方向摩擦 装置 54的一部分包绕在弹性元件 48的外部， 且该摩擦装置 54的内 表面与弹性元件 48的外侧部接触。 摩擦装置 54的另一部分包绕在 第一轴套 40的外部.

在本实施方式中，摩擦装置 54包括摩擦套筒 56和支撑套筒 58， 摩擦套筒 56位于支撑套筒 58的径向外侧， 摩擦套筒 56的外表面与 底座 24的外套筒 32的内表面接触， 摩擦套筒 56的内表面与支撑套 筒 58的外表面接触， 支撑套筒 58的内表面与弹性元件 48的外侧部 接触。 摩擦套筒 56的内表面设有若干径向突起 57， 支撑套筒 58上 相应的设有若干开口 59用于使得该若干突起 57穿过其中 , 从而使 得支撑套筒 58和摩擦套筒 56不能相对彼此转动。在本实施方式中， 支撑套筒 58由弹性金属材料构成， 如不锈钢。 支撑套筒 58将弹性 元件 48的力均勾的传递给摩擦套筒 56。 摩擦套筒 56和支撑套筒 58 的截面大致都呈 C形， 即摩擦套筒 56和支撑套筒 58各自沿周向方 向断开。

同时参照图 2、 图 3和图 6， 张緊器 20还包括支撑块 60 , 该支撑 块 60位于摩擦装置 54的径向内侧， 支撑块 60与摩擦装置 54—起安 装于摆臂 26上， 且可随摆臂 26—起相对底座 24转动。 具体的， 该 支撑块 60位于支撑套筒 58和第一轴套 40之间， 从第一轴套 40的第 一中心轴线 X观察， 支撑块 60呈部分环形形状， 该部分环形的中 心角可以为从 90。到 180°的任何角度， 优选 120。。 为便于理解， 本 实施例以 180°中心角为例进行说明， 即支撑块 60如图 3、 图 6所示 为半圃环状。 支撑块 60环绕第一轴套 40设置。 支撑块 60包括笫一 端面 62和第二端面 64， 分别位于半圆环状支撑块 60的沿周向的两 个端部。 沿径向方向， 支撑块 60包括与支撑套筒 58的内表面接触 的外侧面 66， 该支撑块 60沿径向方向施加压力于所述摩擦装置 54 上，从而使得该摩擦装置 54与所述外套筒 32的内表面之间产生额 外的摩擦力， 这将在下文详细说明。 沿纵向方向， 支撑块 60包括 上表面 68与下表面 70 , 支撑块 60的下表面 70上沿周向间隔地设有 三个突起 72 , 该三个突起 72与弹性元件 48接触。 支撑块 60的厚度 沿周向从一个端面到另一个端面呈逐渐递增的 趋势，且 /或三个突 起 72的厚度逐渐增加， 从而使得支撑块整体沿周向厚度呈螺旋增 加的趋势， 以便与弹簧的螺旋配合.

进一步参照图 4和图 7， 摆臂主体 38朝向第一轴套 40的一侧上 设有第一抵靠面 74和中心凸台 76， 该第一抵靠面 74与支撑块 60的 第一端面 62接触。 该中心凸台 76与支撑块 60的上表面 68接触， 沿 轴向方向， 支撑块 60位于该中心凸台 76与弹性元件 48之间。 中心 凸台 76上设凸台配合部 77,该凸台配合部 77用于与支撑块 60配合， 该凸台配合部 77从第一抵靠面 74的位置处开始， 沿周向厚度逐渐 增加， 约呈螺旋上升的趋势， 且该凸台配合部 77沿周向延伸的长 度略小于支撑块 60沿周向延伸的长度。 中心凸台 76上设若干收容 槽 78， 设于摩擦套筒 56上的径向突起 57穿过设于支撑套筒 58上的 开口 59与该若干收容槽 78配合， 使得摩擦装置 54可随摆臂 26—起 转动。 支撑块 60的第二端面 64与弹性元件 48的自由端 52接触 （参 照图 8 )。

以下说明张紧器 20的操作。

张紧器 20在使用过程中， 传动皮带施加力于带轮 22上， 带轮 22进而带动摆臂 26围绕第一中心轴线 X摆动一定角度， 因此摆臂 主体 38上的第一抵靠面 74推动支撑块 60的第一端面 62 , 使得支撑 块的第二端面 64沿切向推动弹性元件 48的自由端 52， 弹性元件 48 会在径向方向扩张， 从而使得弹性元件 48施加第一压力于摩擦装 置 54上， 由于该第一压力的存在， 当摩擦装置 54随摆臂 26—起相 对底座 24转动时， 在摩擦套筒 56的外侧面与底座 24的外套筒 32的 内侧面之间就会产生第一摩擦力， 该第一摩擦力阻止摆臂 26相对 于底座 24的转动， 使两者的相对运动被緩冲。 同时， 当弹性元件 48扩张时， 弹性元件 48的自由端 52会施加推力于支撑块 60的第二 端面 64， 第一抵靠面 74与支撑块 60的第一端面 62接触， 在推力的 作用下， 支撑块 60会绕第一抵靠面 74与第一端面 62的接触面处柩 转， 从而支撑块 60会沿径向向外移动， 进而施加第二压力给摩擦 装置 54， 从而使得摩擦套筒 56与底座 24的外套筒 32的内表面之间 产生第二摩擦力， 该第二摩擦力也会阻止摆臂 26相对于底座 24的 转动， 且使两者的相对运动被緩冲。 从而， 该第一摩擦力和第二 摩擦力共同阻止摆臂 26相对于底座 24的转动， 使得张紧器 20具有 较大阻尼力。

参照图 9， 为支撑块 60的受力分析示意图， 图中 N1为弹性元件 48的自由端 52施加于支撑块 60的第二端面 64的推力。 当弹性元件 48的自由端 52推动支撑块 60的第二端面 64时， 支撑块 60的第一端 面 62会施加力给第一抵靠面 74， 从而第一抵靠面 74会施加反作用 力 N2给支撑块 60的第一端面 62。 在力 N1,N2的共同作用下， 支撑 块 60会施加力给摩擦装置 54， 从而摩擦装置 54会施加反作用力 N3 给支撑块 60。 在本发明的技术方案中， N3等于 N1与 N2之和。

以上是以中心角为 180°的支撑块为例进行受力分析。 当支撑 块具有的中心角不同于 180。，则所产生的阻尼效果也不同.例如， 当支撑块对应角度为 120。时， 参见图 10， 其所受到的反作用力 N3， 大致等于 ΝΓ及 Ν2， ( ΝΓ及 N2，分别与 Nl、 N2大致相等） 沿 N3， 反方向的分力 ΝΓ，和 N2"之和， 因此 N3，小于当支撑块的中心角为 180°时的 N3 (图 9 )。 综上所述， 通过设置不同圆心角的支撑块即 可调整支撑块的阻尼效果。

参照图 11 , 为本发明第二实施方式， 本实施方式与第一实施 方式基本相同， 不同点在于： 支撑块 60a与摩擦装置 54a安装于底 座 24a上， 而不是安装在摆壁主体上。 因此， 弹性元件 48a沿径向 扩张时， 会施加第一压力于摩擦装置 54a上， 从而在摩擦装置 54a 的外侧面与摆臂 26a的内侧面之间产生第一摩擦力。 同时， 弹性元 件 48a的径向扩张会使得支撑块 60a沿径向施加第二压力给摩擦装 置 54a，从而在摩擦装置 54a与摆臂 26a的内侧面之间产生第二摩擦 力， 从而张紧器在工作时， 该第一摩擦力与第二摩擦力一起共同 阻止摆臂 26a相对于底座 24a的转动。

参见图 12中示出的本发明的第三实施例， 与第一实施例的区 别仅在于， 支撑块 60b的第一端部 62b并不抵靠在摆臂主体 38上的 第一抵靠面 74上， 而是通过铰接件 80可枢转的饺接在摆臂主体 38 上的中心凸台 76上。 具体的， 饺接件 80由同轴的直径不同的两个 圆柱部分构成， 小直径圃柱部分 81带有螺纹， 大直径圆柱部分 82 的外表面是光滑的。 中心凸台 76中设置螺纹孔 83， 其与小直径圆 柱部分 81的螺纹配合。 支撑块 60b在其一端具有孔 84，该孔 84包括 直径不同的两个同轴光孔，因此孔 84沿其纵轴线的剖面呈阶梯形， 其中大直径的孔与铰接件的大直径部分 82配合， 小直径的孔与铰 接件的小直径部分 81配合。 因此， 当铰接件 80穿过支撑块 60b中的 孔 84拧紧在中心凸台 76中的螺纹孔 83中时，支撑块 60b能够围绕饺 接件相对于摆臂枢转。 其他部件与前述实施例相同， 作用方式也 与前述实施例相同。 因此， 当摆臂 26围绕第一中心轴线 X摆动一 定角度时， 摆臂主体 38上的中心凸台 76通过铰接件 80带动支撑块 60的铰接端部 62b，使得支撑块的第二端面 64沿切向推动弹性元件 48的自由端 52 (图 12中未示出）。 需要说明的是， 尽管图 12中示出 第一抵靠面 74，但是在该实施例中， 由于支撑块 60b铰接在中心凸 台 76上， 因此可以省略该第一抵靠面。

以上对实施例的描述仅仅是说明性的，并不意 图限制本发明 的范围。 本领域技术人员在不脱离本发明权利要求限定 的范围的 前提下对上述实施例进行多种修改。