[发明专利]一种变刚度大阻尼自动张紧器

说明书

本发明公开了一种变刚度大阻尼自动张紧器，包括张紧臂、壳体、第一阻尼装置、第二阻尼装置、扭转弹簧、张紧轮、芯轴、滚动轴承、耐磨塑料衬套，所述壳体固定于发动机机体上，所述芯轴固定于壳体上，所述张紧臂以可枢转的方式经耐磨塑料衬套安装于芯轴上，所述带轮经滚动轴承安装于张紧臂远离芯轴的一端，所述壳体内设置有壳体容腔，所述扭转弹簧设置在壳体容腔中且另一端与张紧臂的张紧臂弹簧座相抵接，第一阻尼装置和第二阻尼装置相对地设置在壳体容腔上部，所述第一阻尼装置的一端与张紧臂相抵接，另一端与扭转弹簧的扭转臂相抵接。本发明可提供更大摩擦阻尼；通过改变刚度在皮带张力波动较大时提供更大的扭矩，避免打滑和产生噪音。

技术领域

本发明涉及传动系统领域，尤其是一种变刚度大阻尼自动张紧器，所述自动张紧器设计用于汽车发动机前端附件驱动系统。

背景技术

对于汽车发动机前端附件系统的自动张紧器，主要目的在于使皮带在传动系统中的张力适当、补偿皮带由于张力或磨损引起的变化和衰减由于发动机转速波动导致的张紧臂的摆动，从而避免皮带打滑、噪声和振动，让系统正常有效的工作。

在专利CN201080012969中公开了一种带有振动阻尼器的牵引传动机构，该机构中设置的振动阻尼器可在张紧臂转动时由弹簧作用与该振动阻尼器产生作用于该振动阻尼器与壳体之间的正压力。但是该机构由于仅靠弹簧外径变化产生摩擦阻尼，一方面对零件的尺寸精度和安装精度要求较高，弹簧与振动阻尼器之间过大的间隙会导致阻尼很小，起不到衰减附件系统振动的效果；而间隙过小，则会导致作用于振动阻尼器与壳体之间的正压力过大，从而在张紧器使用寿命初期，张紧器阻尼偏大，阻尼磨损加剧，到了后期可能导致阻尼迅速下降和阻尼件磨损过快所带来的一系列NVH问题。

在专利CN201420445047中公开了一种高阻尼自动张紧器，该自动张紧器的高阻尼主要来自两个方面，弹簧和张紧臂作用于阻尼件的合力和所谓的由于弹簧外张所产生的挤压阻尼件的力，这两个力在阻尼件外表面和壳体之间产生的正压力在张紧臂相对于壳体转动时产生摩擦阻尼。实际的情况是，弹簧在扭转的过程中，弹簧外径的变化是不均匀的。更具体地，在距离首末钩头约四分之一圈的位置，弹簧会产生最大的外径变化。因此，该专利仅设置约四分之一圈与弹簧作用的阻尼件区域，无法有效地增加由于弹簧径向扩张而产生的摩擦阻尼。第二个问题是，所述与弹簧外径作用区域的阻尼件与用于在张紧臂和弹簧合力作用下产生阻尼的阻尼件是一体的，这样一体的设计，会限制由于弹簧外径变化所产生的阻尼。更好的是，该部分由于弹簧外径变化而产生的阻尼应可以自由地沿着壳体内壁径向方向独立运动以使该部分阻尼件更均匀地贴合壳体，使磨损更均匀，从而阻尼件耐磨性能更佳。

另外，随着自动张紧器使用时间的增加，自动张紧器的阻尼会降低，而阻尼降低会导致自动张紧器衰减系统振动的能力减弱。在前端附件系统工况剧烈变化时，已经降低的阻尼不足以衰减同样大小的系统振动，因此系统波动加剧，张紧臂摆角加大。大的张紧臂摆角导致阻尼件磨耗加剧，阻尼因此更快降低，系统响应更差，形成一个恶性循环。同时，张紧臂摆角剧烈变化可能导致异响、张紧臂撞击限位块和张紧器过早失效等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前自动张紧器阻尼偏小和衰减过快，以及阻尼衰减后系统响应变差所带来的问题，提供一种自动张紧器，其拥有大的阻尼，在阻尼衰减之后，依然能够维持较小的张紧臂摆角，使得系统在整个张紧器的使用寿命都能维持系统稳定，保证前端附件系统拥有良好的NVH性能和张紧器较长的使用寿命。

为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案是：