[發明專利]一種變剛度雙臂自動張緊器

在審

• 申請號: 201810279059.7
• 申請日: 2018-03-31
• 公開（公告）號: CN108278343A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 龍尚斌;上官文斌;徐譜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F16H7/10
• 分類號: F16H7/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;黃海波

本發明公開了一種變剛度雙臂自動張緊器，包括調節臂、工作臂、樞轉軸、襯套、底板、扭轉彈簧、滾動軸承和帶輪，所述調節臂經一螺栓安裝于發動機機體上，所述樞轉軸安裝于調節臂上，所述工作臂經一襯套以樞轉方式安裝于樞轉軸一端，所述樞轉軸的另一端與所述底座相連接，所述底座經一插銷固定于發動機機體上，所述扭轉彈簧受扭地套設于底板與工作臂之間且分別與底板和工作臂固定連接；所述帶輪通過滾動軸承安裝于工作臂上，所述扭轉彈簧在扭轉角度變化的過程中通過部分內圈與底板外周壁逐步接觸改變所述扭轉彈簧的扭轉剛度。本發明可增大張緊器安裝時補償誤差的能力和改變彈簧剛度，避免張緊臂與限位裝置發生撞擊產生噪音，延長張緊器使用壽命。

技術領域

本發明涉及傳動系統領域，尤其是一種變剛度雙臂自動張緊器，所述自動張緊器設計用于汽車正時帶傳動系統。

背景技術

正時帶在20世紀60～70年代投入使用以來,市場占有份額越來越大，正時帶傳動綜合了齒形傳動和帶傳動的諸多優點，是一種精度高、結構緊湊的傳動方式。該張緊器的扭矩值是通過彈簧元件來控制，依靠彈簧元件的固有屬性，加載的時候，能積聚一定的彈性勢能，卸載的時候能夠快速釋放出彈性勢能，從而能夠對帶長度的變化產生較好的響應性。

在專利US6149542A中提出了一種雙臂自動張緊器，該張緊器主要由偏心調整機構和偏心旋轉機構組成，偏心旋轉機構可繞固定于發動機機體的螺釘偏心旋轉，偏心旋轉機構可繞偏心調整機構的中心軸偏心旋轉并由彈簧機構加載力距，在彈簧力距的作用下經由滾珠軸承安裝于偏心旋轉機構的帶輪與皮帶接觸并提供張緊力。但是正時張緊器的工況極為復雜，工作溫度范圍-20℃～+140℃。在發動機熱工況時，由于發動機機體、凸輪軸等金屬件熱膨脹系數較大，而皮帶的熱膨脹系數較小，實際等效的結果為皮帶變短了。此時，正時張緊器達到熱位置，從張緊臂熱位置到限位塊只有5～10°的轉動空間。若在熱極限位置遇到發動機負載工況劇烈變化時，張緊臂擺動時與限位塊發生撞擊，產生異響，降低張緊器的使用壽命。

在專利CN201575116U中提出了一種單臂自動變剛度皮帶張緊裝置，利用扭轉彈簧和凸形圓臺的間隙配合實現彈簧的非線性變形。彈簧變形后，內徑縮小，部分彈簧纏繞到彈簧座上，工作圈數減少，剛度逐漸增大。但由于皮帶、輪系位置等制造誤差的存在，單臂張緊器在安裝時存在安裝困難，且安裝完成后，張緊器很難保證一定在設計的工作位置，即皮帶的張力無法確保在設計值。

發明內容

本發明的目的在于解決以上現有技術存在的不足，即通過合理設計正時張緊器的結構使得張緊器便于安裝，且張緊器安裝完成后，確保張緊器在設計的位置；同時，發動機在熱工況或或發動機工況劇烈波動時，張緊臂的擺角控制得很小，避免發生張緊臂與限位塊碰撞，提高張緊器NVH性能和耐久實用壽命。

為解決上述的技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種變剛度雙臂自動張緊器，包括調節臂、工作臂、樞轉軸、襯套、底板、扭轉彈簧、滾動軸承和帶輪，所述調節臂經一螺栓安裝于發動機機體上，所述樞轉軸以可樞轉方式安裝于調節臂上，所述工作臂經一襯套以樞轉方式安裝于樞轉軸一端，所述樞轉軸的另一端與所述底座相連接，所述底座經一插銷固定于發動機機體上，所述扭轉彈簧受扭地套設于底板與工作臂之間，同時所述扭轉彈簧兩端的扭轉臂分別與所述底板和工作臂固定連接；所述帶輪通過滾動軸承安裝于工作臂上，所述調節臂的樞轉中心與幾何中心偏心設置，所述工作臂的樞轉中心與幾何中心偏心設置，所述扭轉彈簧在扭轉角度變化的過程中通過部分內圈與底板外周壁逐步接觸改變所述扭轉彈簧的扭轉剛度，即所述扭轉彈簧在扭轉的過程中扭轉剛度可隨扭轉角度變化。