CN101666369B - 一种汽车发动机的皮带张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车发动机的皮带张紧装置。为了消除或减少皮带打滑等问题，本发明的技术方案是：包括底座(1)等，其特征是：包括：封盖(7)，弹性零件，非对称阻尼块(6)；封盖(7)朝向腔体的一面设有突起的推动结构(12)；非对称阻尼块(6)通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；非对称阻尼块(6)位于圆形壁(13-1)和推动分结构之间，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁(13-1)的形状吻合；非对称阻尼块(6)朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块(6)相邻的侧面，该两个侧面作相对移动时、它们之间越来越近或越来越远。有益效果是正向阻尼和反向阻尼不同，可消除或减少以下问题：皮带打滑、抖动，摇臂振动幅度大，发动机振动和噪音等等。

Description

一种汽车发动机的皮带张紧装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域、特别是涉及一种汽车发动机的皮带张紧装置。

背景技术

汽车发动机上的传动皮带，在汽车发动机工作时，为了能高效地向后级传递能量，需要使传动皮带保持良好的张力，即张力始终保持在一定的数值范围内，张力太大或太小对能量传递、对发动机等均为不利。

为了达到上述目标，现代汽车普遍使用皮带张紧装置。皮带张紧装置中的张紧轮压迫在传动皮带上，它进行两个方向的调节：当皮带出现张力过小的时候，张紧轮会朝下方向自动下压，以保持张力基本不变；当皮带出现张力过大的时候，张紧轮会朝上方向自动上抬，以保持张力基本不变。

为了达到良好的技术效果，皮带张紧装置内部不仅设有扭转弹簧、还设有阻尼零件，即皮带张紧装置在压下或抬起张紧轮、以保持张力保持基本不变的过程中，张紧轮的动作除了主要受扭转弹簧的主要影响外、还受到阻尼力的影响。

现有技术的产品，采用的是对称阻尼，即现有技术中的汽车发动机的皮带张紧装置，其张紧轮在自动保持、调节传动皮带张紧度的过程中，两个方向的阻尼一样大，其存在的缺陷如下。

1.如果阻尼设置得较大,将会出现的问题是：a.在皮带回弹、张紧轮进一步压下皮带时，阻尼方向因为与弹簧扭矩方向相反，将消耗过多的弹簧扭矩，使得皮带张力不够，产生打滑的噪音；b.可能导致摇臂及张紧轮不能及时回复，使得皮带和张紧轮脱开，或者皮带打滑，或者产生皮带与张紧轮拍打的噪音，影响寿命。

2.如果阻尼设置得较小,将会出现的问题是：在皮带压向皮带张紧轮时，弹簧扭矩和阻尼之和较小，会出现轮系皮带抖动和摇臂振动幅度较大等情况，发动机容易产生振动和噪音。

发明内容

现有技术的皮带张紧装置，如果阻尼设置得较大,将会出现的问题是：a.在皮带回弹、张紧轮进一步压下皮带时，阻尼方向因为与弹簧扭矩方向相反，将消耗过多的弹簧扭矩，使得皮带张力不够，产生打滑的噪音；b.可能导致皮带和摇臂不能及时回复，使得皮带和张紧轮脱开，或者皮带打滑，或者产生皮带与皮带轮拍打的噪音，影响寿命；如果阻尼设置得较小,将会出现的问题是：在皮带压向皮带张紧轮时，弹簧扭矩和阻尼之和较小，会出现轮系皮带抖动和摇臂振动幅度较大等情况，发动机容易产生振动和噪音。为了解决上述技术问题，本发明提出了以下技术方案。

1.一种汽车发动机的皮带张紧装置，包括底座，设置在底座内的扭转弹簧，具有第一端、第二端的摇臂，中心轴，张紧轮，保持预设扭矩力和限定摇臂转动角度的限位结构；

所述的扭转弹簧为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮与摇臂的第二端转动连接；

扭转弹簧的外端部与底座连接；中心轴，其从下到上依序为：与底座固定连接，与摇臂第一端转动连接，与封盖固定连接；扭转弹簧的内端部与摇臂的第一端连接；张紧轮与摇臂的第二端转动连接；

包括：封盖，弹性零件，正向阻尼数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块；非对称阻尼块的数量、弹性零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；

所述的摇臂第一端设有圆形腔，即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁；中心轴穿过腔体的底部、并与摇臂第一端转动连接；

封盖位于摇臂第一端的圆形腔处、并与中心轴的上端固定连接；

封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，所述的推动结构包括推动分结构；推动分结构的数量与非对称阻尼块的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；

弹性零件，其前端与非对称阻尼块的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；

所述的非对称阻尼块由弹性材料制成，其位于圆形壁和推动分结构之间；每一个非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合；

非对称阻尼块朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块相邻的侧面，该两个侧面具有如下的a和b性质：

a.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块在圆形壁和弹性零件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、压迫力越来越大；

b.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块在圆形壁和弹性零件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；

上述a和b性质即为：当摇臂发生某一方向转动时，其受到的是较大阻尼、并且越来越大；反之，当摇臂发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、并且越来越小。

2.所述的推动结构具有四个推动分结构；

所述的非对称阻尼块为四个；每一个非对称阻尼块，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；

非对称阻尼块位于圆形壁和推动分结构之间；

每一推动分结构，与非对称阻尼块相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；

所述的弹性零件为弹性片，其数量为四个；每一个弹性片，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块的后部弹性相抵。

3.所述的非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合；

非对称阻尼块朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者：

a.非对称阻尼块朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分离；

b.非对称阻尼块朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离；

c.非对称阻尼块朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动分结构相邻的朝外平面分离；

d.非对称阻尼块，其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块朝内的平面与推动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。

4.所述的非对称阻尼块，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁的形状吻合；非对称阻尼块朝内侧面，其中央部位是凸出的弧形、其两边部位作避让切除。

5.所述的非对称阻尼块，其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构开设安装圆孔；所述的弹性零件为弹簧；弹簧的后部位于推动分结构的安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块的安装圆孔内，即弹簧的后部与推动分结构弹性相抵、弹簧的前部与非对称阻尼块弹性相抵。

6.所述的弹性零件为弹性片，其前端与非对称阻尼块的后部弹性抵触、其后部与推动分结构连接。

7.所述的中心轴,其轴线处为空心结构。

8.所述的扭转弹簧的外端部与底座连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧的外端部制造为弯头形、底座上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部套进卡入结构；

所述的扭转弹簧的内端部与摇臂的第一端连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧的内端部制造为弯头形，摇臂的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构，扭转弹簧弯头形的内端部套进摇臂的卡入结构内。

9.所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片，其设置在扭转弹簧和摇臂之间，并均与扭转弹簧和摇臂转动接触。

10.所述的限位结构是在摇臂上设置第一突起块、在底座上设置第二突起块和第三突起块；三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块设置在其他两个突起块之间，在张紧轮未受到压力的情况下，第一突起块与第二突起块抵接触，在张紧轮受到正常压力的情况下，第一突起块位于第二突起块和第三突起块的居中位置，在张紧轮受到超大压力的情况下，第一突起块与第三突起块抵接触。

本发明的有益效果提出了一种非对称阻尼的皮带张紧装置，即：在发动机皮带的张紧度由正常值趋向增大时或者由正常值变大时，本发明的皮带张紧装置以高阻尼状态自动进行调节、保持张紧度在正常值的范围内；在发动机皮带的张紧度由正常值趋向减少时或者由正常值变小时，本发明的皮带张紧装置以低阻尼状态自动进行调节、保持张紧度在正常值的范围内。

进一步地讲，本发明还具有如下好处：

1.在已经张紧了的皮带出现进一步张紧的情况下，摇臂在较高阻尼的状态中仍可灵活转动、带动张紧轮抬起、降低和恢复张紧度，同时还可消除轮系皮带抖动、摇臂振动幅度较大等问题，避免或明显降低发动机产生的振动和噪音。

2.在传动皮带的张紧度由正常值趋向减小时或者由正常值变小时，由于处在低阻尼的状态，张紧轮可以在摇臂的带动下迅速下压、使皮带的张紧度及时得到提高和恢复。

3.张紧轮下压皮带时，由于是在低阻尼的条件下进行，所以弹簧扭矩消耗小，并且下压动作迅速及时，皮带不产生打滑和噪音等问题。

附图说明

图1是本发明汽车发动机皮带张紧装置立体示意图，图中作了分离处理；

图2是本发明汽车发动机皮带张紧装置的主视图；

图3是图2的右视图；

图4是图2的后视图；

图5是一幅与图2视觉方向相同的主视图、但作了局部的剖视处理；

图6是图2的左视图，图中作了局部的剖视处理；

图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构及连接关系的示意图之一；

图8是封盖的立体示意图，封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个旋转对称的分结构；

图9是非对称阻尼块的立体示意图之一；

图10是非对称阻尼块的立体示意图之二；

图11是弹性片的立体示意图；

图12是摇臂第一端设有圆形腔的示意图，腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁；

图13是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之二；

图14是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之三；

图15是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之四；

图16是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之五；

图17是非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构的示意图之六；

图18是实施例一中的示意图；

图19是第一突起块、第二突起块和第三突起块的示意图，本图可以与图2对比观察。

图中的标号说明：1是底座；1-1是第二突起块；1-2是第三突起块；2是扭转弹簧；3是中心轴；4是层间片；5是摇臂；5-1是第一突起块；5-2是卡入槽口；6是非对称阻尼块；7是封盖；9是张紧轮；10是弹性片；12是推动结构；13是圆形腔；13-1是圆形壁；14是弹簧；15是发电机；16是转轮；17是皮带张紧装置；18是转轮；19是发动机；20是皮带；21是主动带轮。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

下面，先对本发明的技术方案进行总体的描述、介绍和说明。

本发明的一种汽车发动机的皮带张紧装置，如见图1至图4，它包括：底座1，设置在底座1内的扭转弹簧2，具有第一端、第二端的摇臂5，中心轴3，张紧轮9，保持预设扭矩力和限定摇臂5转动角度的限位结构；所述的扭转弹簧2为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮9与摇臂5的第二端转动连接；扭转弹簧2的外端部与底座1连接；中心轴3，其从下到上依序为：与底座1固定连接，与摇臂5第一端转动连接，与封盖7固定连接；扭转弹簧2的内端部与摇臂5的第一端连接；张紧轮9与摇臂5的第二端转动连接。

再结合图5至图12描述（由于图面篇幅关系，图12被缩小为50%绘制）：与众不同的是，本发明的皮带张紧装置还包括：封盖7，弹性零件，正向阻尼数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块6；非对称阻尼块6的数量、弹性零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；所述的摇臂5第一端设有圆形腔13，即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁13-1；中心轴3穿过腔体的底部、并与摇臂5第一端转动连接；封盖7位于摇臂5第一端的圆形腔13处、并与中心轴3的上端固定连接；封盖7朝向腔体的一面设有突起的推动结构12，所述的推动结构12包括推动分结构；推动分结构的数量与非对称阻尼块6的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；弹性零件，其前端与非对称阻尼块6的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块6通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接。

所述的非对称阻尼块6由弹性材料制成，具体制作非对称阻尼块6的弹性材料，可以是尼龙、塑料或特种橡胶等，选择是要考虑材料的耐磨性、坚固性、刚性和柔性等等。

以下的技术特征，结合图7、图13、图14、图15、图16和图17描述和理解：

非对称阻尼块6位于圆形壁13-1和推动分结构之间；每一个非对称阻尼块6，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状吻合；

非对称阻尼块6朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块6相邻的侧面，该两个侧面具有如下的a和b性质：

a.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、压迫力越来越大；

b.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块6在圆形壁13-1和弹性零件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；

上述a和b性质即为：当摇臂5发生某一方向转动时，其受到的是较大阻尼、并且越来越大；反之，当摇臂5发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、并且越来越小。

上面对本发明的技术方案进行总体的描述、介绍和说明。下面对本发明的各个进一步的技术方案进行描述、介绍和说明。

进一步的技术方案1。

结合图5至图12进行描述和理解。

所述的推动结构12具有四个推动分结构；所述的非对称阻尼块6为四个；每一个非对称阻尼块6，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；非对称阻尼块6位于圆形壁13-1和推动分结构之间；每一推动分结构，与非对称阻尼块6相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；所述的弹性零件为弹性片10，其数量为四个；每一个弹性片10，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块6的后部弹性相抵。弹性片10可以是***安装槽孔内，还可以是在***安装槽孔内之后再用强力粘胶粘接固定。

上述弹性片10也可称为弹簧片，它具有良好的弹性性能。

进一步的技术方案2。

结合图13至图15进行描述和理解。

所述的非对称阻尼块（6），其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁（13-1）的形状吻合；

所述的非对称阻尼块（6）朝内的侧面，所述的推动分结构与非对称阻尼块（6）相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者：

a.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分离。本a部分的技术特征可参见图13、图15进行理解。

b.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离。本b部分的技术特征可参见图7、图14进行理解。其中，图14看似是非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凸出的弧形、推动分结构相邻的朝外侧面为凹陷的弧形，但经过仔细观察和分析后，可以得知：有效并真正起作用的形状还是非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离。

c.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动分结构相邻的朝外平面分离。本c部分的技术特征可参见图17进行理解。

d.非对称阻尼块（6），其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块（6）朝内的平面与推动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。本d部分的技术特征可参见图16进行理解。

进一步的技术方案3。

所述的非对称阻尼块6，其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状吻合；非对称阻尼块6朝内侧面，其中央部位是凸出的弧形、其两边部位作避让切除。本技术方案可参见图15进行理解。

进一步的技术方案4。

所述的非对称阻尼块6，其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构开设安装圆孔；所述的弹性零件为弹簧14；弹簧14的后部位于推动分结构的安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块6的安装圆孔内，即弹簧14的后部与推动分结构弹性相抵、弹簧14的前部与非对称阻尼块6弹性相抵。本技术方案可参见图13进行理解。

进一步的技术方案5。

所述的弹性零件为弹性片10，其前端与非对称阻尼块6的后部弹性抵触、其后部与推动分结构连接。本技术方案可参见图7、图14、图15、图16、图17进行理解。

进一步的技术方案6。

所述的中心轴3,其轴线处为空心结构。本技术方案与实心结构的中心轴3相比，成本低、加工方便，只要施加压力让空心结构中心轴3的两端呈扩张变形，就可以使底座1、封盖7固定连接。

进一步的技术方案7。

所述的扭转弹簧2的外端部与底座1连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧2的外端部制造为弯头形、底座1上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部套进卡入结构；所述的扭转弹簧2的内端部与摇臂5的第一端连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧2的内端部制造为弯头形，摇臂5的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构，扭转弹簧2弯头形的内端部套进摇臂5的卡入结构内。

上述文字中的“固定连接”，可以是用螺钉固定连接、铆接或其它固定方法连接。

上述文字中的“弯头结构式连接”，可以参见图1和图12进行理解。如图1所示：扭转弹簧2的外端部制造为弯头形并卡入底座1上突起块上；如图1和图12所示：图1中扭转弹簧2的内端部制造为弯头形并***摇臂5的卡入槽口5-2（该卡入槽口5-2如图12中所示）。由于扭转弹簧2预设了收缩的扭矩力，扭转弹簧2的外端部、内端部卡入后在扭矩力的作用下不会掉下来，被牢牢的固定住。

进一步的技术方案8。

所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片4，其设置在扭转弹簧2和摇臂5之间，并均与扭转弹簧2和摇臂5转动接触。

本技术方案可参见图1进行理解。

进一步的技术方案9。

所述的限位结构是在摇臂5上设置第一突起块5-1、在底座1上设置第二突起块1-1和第三突起块1-2；三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块5-1设置在其他两个突起块之间，在张紧轮9未受到压力的情况下，第一突起块5-1与第二突起块1-1抵接触，在张紧轮9受到正常压力的情况下，第一突起块5-1位于第二突起块1-1和第三突起块1-2的居中位置，在张紧轮9受到超大压力的情况下，第一突起块5-1与第三突起块1-2抵接触。

本技术方案可参见图2和图19进行理解。

如图2所示，在张紧轮9未受到压力的情况下，由于扭转弹簧2的作用，第一突起块5-1的右侧与第二突起块1-1的左侧相抵触。

在张紧轮9受到越来越大压力的情况下，扭转弹簧2的一部分扭矩力被克服，张紧轮9向右移动、并带动摇臂5转动，摇臂5转动又带动第一突起块5-1脱离与第二突起块1-1抵触、并逆时针向左转动。上述过程中，底座1被固定不动。

在工厂检验时，如果对张紧轮9继续施加更大的压力，被克服的扭矩力更多，摇臂5继续转动，直至第一突起块5-1的左侧与第三突起块1-2的右侧相抵触，如图19所示，摇臂5也就停止了转动。

实施例一

结合图1至图8，以及图18，共9幅图进行说明。图1是本发明汽车发动机皮带张紧装置立体示意图，图中作了分离处理；图2是本发明汽车发动机皮带张紧装置的主视图；图3是图2的右视图；图4是图2的后视图；图5是一幅与图2视觉方向相同的主视图、但作了局部的剖视处理；图6是图2的左视图，图中作了局部的剖视处理；图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构及连接关系的示意图之一；图8是封盖的立体示意图，封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个旋转对称的分结构；图18是本实施例一中的示意图；

如图18所示意，发动机19的输出轴带动主动带轮21转动，主动带轮21通过传动皮带20带动发电机15转动，从而将机械能转化成电能，使发电机输出电流，对蓄电瓶充电及供汽车照明等等。图中，本发明汽车发动机的皮带张紧装置17、通过支架与发动机19固定连接（更具体的讲：是底座1通过支架与发动机19固定连接），皮带张紧装置17上的张紧轮9压在传动皮带20上。

以上机械结构能自动使传动皮带20的张力始终保持在一个合适的数值范围内；即：当张力过大时，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心、按顺时针方向自动转动，从而抬起张紧轮9、减少了皮带20的张力，使皮带20上的张力保持为正常值范围内；反之，当张力过小时，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心、按逆时针方向自动转动，从而进一步下压张紧轮9、提高了皮带20的张力，使皮带20上的张力保持为正常值范围内。在以上描述的动作过程中，摇臂5发生转动、但底座1并不发生转动。

本发明的皮带张紧装置17中，扭转弹簧2设置在底座1中，它呈渐开线形状，其位于外侧部位的外端部与底座1固定连接，其位于中间部位的内端部与摇臂5的第一端固定连接。皮带张紧装置17在装配完工后，或者讲在安装到发动机19上之前，其扭转弹簧2是被预设了扭矩力的，为了防止扭转弹簧2回弹或者说为了保持扭转弹簧2上预设的扭矩力不变，装置中还设有限位结构。限位结构作用有两个：一是在皮带张紧装置17安装到发动机19上之前、保持扭转弹簧2上预设的扭矩力不变，二是在皮带张紧装置17安装到发动机19上之后、对摇臂5的转动范围作限定、即摇臂5只允许在一定的角度范围内转动，从而规定了张紧轮9压下的最低位置和抬起的最高位置。

中心轴（3，其下端与底座1固定连接，其顶端与封盖7固定连接，如此既保持了底座1和封盖7不会脱落下来，又保持了底座1和封盖7之间不会发生相对的转动，如此一来推动结构与底座1之间也不会发生相对的转动。

中心轴3与摇臂5的第一端转动连接，该两者的转动连接可以是接触式的转动连接，如摇臂5第一端中央设有转动孔，中心轴3穿在转动孔内、两者之间有直接接触，或者两者之间有轴承、两者之间有间接接触；

中心轴3与摇臂5的第一端转动连接，该两者的转动连接还可以是非接触式的转动连接，如摇臂5第一端中央设有直径较大的转动孔，中心轴3穿在转动孔内，并且不使用轴承，如此，该两者的转动连接就是非接触式的转动连接，既没有直接接触、又没有间接接触。

当皮带张紧装置17安装到发动机19上，张紧轮9压在皮带20上、并且全部装配调试完成后，张紧轮9上的张紧力符合要求，此时与安装前的情况相比较，摇臂5以及扭转弹簧2的内端部已经转动了一定的角度（这里所讲的转动是相对与底座而言的）。

一般来讲，对于已经安装到发动机19上、并且已经调试合格的皮带张紧装置17而言，当发动机19处于静止状态时，摇臂5的位置，既不在所允许的下限位置、也不在所允许的上限位置，而是在居中位置较好，当发动机19工作时，对于张力自动保持，双向均有较大的调节范围。

上限位置和下限位置依靠限位结构来实现。对于限位结构，在描述本实施例之前面，已经在进一步的技术方案中作了详细的介绍，这里就不再重复赘述了。

当发动机工作运动时，如果出现皮带20张力变小，此时扭转弹簧2释放扭矩力、图18中的摇臂5逆时针转动、并带动张紧轮9下压，从而使皮带20上的张力加大并保持在规定的范围内；如果出现皮带20张力变大，此时扭转弹簧2被增大扭矩力、图18中的摇臂5顺时针转动、并带动张紧轮9抬起，从而使皮带20上的张力减少并保持在规定的范围内。更加具体的讲，上述张力的调节瞬间，推动摇臂转动的力量，主要是变化了的皮带20张力和扭转弹簧2的扭矩力，此外从更细化的分析来看，使用非对称阻尼块而产生的非对称阻尼也在瞬间影响了调节效果，并且本发明使用的非对称阻尼零部件，其作用特点是：当皮带20张力由正常值变小、需要张紧轮9下压时，摇臂5逆时针转动调节受到的阻尼小，这样可以迅速转动摇臂5，使皮带20张力迅速得到提高；当皮带20张力由正常值变大，受到的阻尼大，这样新增加的张力就会比较小。

为了进一步把非对称阻尼的情况讲清楚，现在结合图5、图7、图8、图9、图10、图11和图12进行说明和解释。

图5是本发明汽车发动机皮带张紧装置的主视图、图中作了局部的剖视处理；图7是中心轴、非对称阻尼块、弹性片、推动结构、圆形腔、圆形壁的形状结构及连接关系的示意图；图8是封盖的立体示意图，封盖朝向腔体的一面设有突起的推动结构，推动结构包括推动四个旋转对称的分结构；图9是非对称阻尼块的立体示意图之一；图10是非对称阻尼块的立体示意图之二；图11是弹性片的立体示意图；图12是摇臂第一端设有圆形腔的示意图，腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁（由于图面篇幅关系，图12被缩小为50%绘制）。

图8中有着突起推动结构12的封盖7，其推动结构包括推动四个旋转对称的分结构。该封盖7零件为铝合金材料、使用一次成型的压铸工艺制造，即封盖及其上面的推动结构制造为一体。

如图5所示，非对称阻尼块6为四个；每一个非对称阻尼块6，其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁13-1的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；非对称阻尼块6位于圆形壁13-1和推动分结构之间；每一推动分结构，与非对称阻尼块6相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；所述的弹性零件为弹性片10，其数量为四个；每一个弹性片10，其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块6的后部弹性相抵。弹性片10可以是***安装槽孔内，还可以是在***安装槽孔内之后再用强力粘胶粘接固定。

当皮带20的张力变小时，底座1不动，封盖7及其突起的推动结构12也不动，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心发生逆时针转动，相当于圆形壁13-1作逆时针转动，在弹性片10以及推动分结构的共同作用下，可以看出：非对称阻尼块（6）朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块（6）相邻的侧面，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；即此时圆形壁13-1受到的非对称阻尼块（6）的是较小阻尼、并且越来越小。

当皮带20的张力变时，底座1不动，封盖7及其突起的推动结构12也不动，摇臂5以中心轴3的轴线为圆心发生顺时针转动，相当于圆形壁13-1作顺时针转动，在弹性片10以及推动分结构的共同作用下，可以看出：非对称阻尼块（6）朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块（6）相邻的侧面，该两个侧面之间越来越紧密、压迫力越来越大；即此时圆形壁13-1受到的非对称阻尼块（6）的是较大阻尼、并且越来越大。

综上所述，在本发明中，当发动机传动皮带20压紧张紧轮时，皮带张紧轮9能提供较高的阻尼；在发动机传动皮带20松开张紧轮9时，皮带张紧轮的阻尼较小。其好处是：1.在皮带20张紧、出现较高阻尼的情况下，摇臂5仍可灵活转动，并可以消除轮系皮带抖动、摇臂5振动幅度较大等问题，避免发动机产生振动和噪音；2.在皮带20和张紧轮9松开的瞬间，摇臂5可以迅速回复张紧皮带20。3.当皮带20相对张紧轮9松开的瞬间，由于阻尼小，扭转弹簧2的扭矩消耗小，瞬间的时间极短、张力极快恢复到正常值，所以皮带20不产生打滑和噪音等问题。

Claims (10)

1.一种汽车发动机的皮带张紧装置，包括底座(1)，设置在底座（1）内的扭转弹簧（2），具有第一端、第二端的摇臂（5），中心轴（3），张紧轮（9），保持预设扭矩力和限定摇臂(5)转动角度的限位结构；

所述的扭转弹簧（2）为渐开线形状、具有两个端部，其一个端部为内端部、位于中间，其另一个为外端部、位于外侧；所述的张紧轮（9）与摇臂（5）的第二端转动连接；

扭转弹簧（2）的外端部与底座（1）连接；中心轴（3），其从下到上依序为：与底座（1）固定连接，与摇臂（5）第一端转动连接，与封盖（7）固定连接；扭转弹簧（2）的内端部与摇臂（5）的第一端连接；张紧轮（9）与摇臂（5）的第二端转动连接；

其特征是：

包括：封盖（7），弹性零件，正向阻尼数值和反向阻尼数值不一致的非对称阻尼块（6）；非对称阻尼块（6）的数量、弹性零件的数量均为两个以上，并且两者的数量相等；

所述的摇臂（5）第一端设有圆形腔（13），即腔体的底部为圆平面、腔体的四壁为圆形壁（13-1）；中心轴（3）穿过腔体的底部、并与摇臂（5）第一端转动连接；

封盖（7）位于摇臂（5）第一端的圆形腔（13）处、并与中心轴（3）的上端固定连接；

封盖（7）朝向腔体的一面设有突起的推动结构（12），所述的推动结构（12）包括推动分结构；推动分结构的数量与非对称阻尼块（6）的数量一致、并且其形状结构为旋转对称；

弹性零件，其前端与非对称阻尼块（6）的后部连接、其后端与推动分结构连接，即非对称阻尼块（6）通过弹性零件与推动分结构实现弹性连接；

所述的非对称阻尼块（6）由弹性材料制成，其位于圆形壁（13-1）和推动分结构之间；每一个非对称阻尼块（6），其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁（13-1）的形状吻合；

非对称阻尼块（6）朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块（6）相邻的侧面，该两个侧面具有如下的a和b性质：

a.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块（6）在圆形壁（13-1）和弹性零件的共同作用下、朝某一时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越近、压迫力越来越大；

b.假设推动分结构相对不动，当非对称阻尼块（6）在圆形壁（13-1）和弹性零件的共同作用下、朝某一相反的时针方向作相对转动时，该两个侧面之间越来越远、压迫力越来越小；

上述a和b性质即为：当摇臂（5）发生某一方向转动时，其受到的是较大阻尼、并且越来越大；反之，当摇臂（5）发生反方向转动时，其受到的是较小阻尼、并且越来越小。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：

所述的推动结构（12）具有四个推动分结构；

所述的非对称阻尼块（6）为四个；每一个非对称阻尼块（6），其上下端面为平面、其前部为小头、后部为大头，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁（13-1）的形状吻合，其朝内的侧面为凹陷的弧形；

非对称阻尼块（6）位于圆形壁（13-1）和推动分结构之间；

每一推动分结构，与非对称阻尼块（6）相邻的朝外侧面为凸出的弧形；每一推动分结构均开设安装槽孔、并均设有突起的靠山结构；

所述的弹性零件为弹性片（10），其数量为四个；每一个弹性片（10），其呈折弯的形状，其后下部插在安装槽孔内，其前上部位于靠山结构的前侧、并与非对称阻尼块（6）的后部弹性相抵。

3.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：

所述的非对称阻尼块（6），其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁（13-1）的形状吻合；

非对称阻尼块（6）朝内的侧面，推动分结构与非对称阻尼块（6）相邻的侧面，它们的形状为如下四者中的任意一者：

a.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凸出的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凹陷的弧形；凸出弧形，其前部与凹陷弧形相抵、其后部与凹陷弧形分离；

b.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为凹陷的弧形，推动分结构相邻的朝外侧面为凸出的弧形；凹陷弧形，其前部与凸出弧形相抵、其后部与凸出弧形分离；

c.非对称阻尼块（6）朝内的侧面为平面、推动分结构相邻的朝外侧面为平面；朝内的平面，其前端与推动分结构相邻的朝外平面相抵、其后端与推动分结构相邻的朝外平面分离；

d.非对称阻尼块（6），其前部为小头、后部为大头，其朝内的侧面为平面；推动分结构相邻的朝外侧面为平面；非对称阻尼块（6）朝内的平面与推动分结构相邻的平面，两者平行并且相抵。

4.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：

所述的非对称阻尼块（6），其上下端面为平面，其朝外的侧面为圆弧形、并与圆形壁（13-1）的形状吻合；非对称阻尼块（6）朝内侧面，其中央部位是凸出的弧形、其两边部位作避让切除。

5.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：

所述的非对称阻尼块（6），其朝后的部位开设安装圆孔；所述的推动分结构开设安装圆孔；所述的弹性零件为弹簧（14）；弹簧（14）的后部位于推动分结构的安装圆孔内，其前部位于非对称阻尼块（6）的安装圆孔内，即弹簧（14）的后部与推动分结构弹性相抵、弹簧（14）的前部与非对称阻尼块（6）弹性相抵。

6.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：所述的弹性零件为弹性片（10），其前端与非对称阻尼块（6）的后部弹性抵触、其后部与推动分结构连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：所述的中心轴（3）,其轴线处为空心结构。

8.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：

所述的扭转弹簧（2）的外端部与底座（1）连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧（2）的外端部制造为弯头形、底座（1）上设置可以卡入弯头的卡入结构，弯头形的外端部套进卡入结构；

所述的扭转弹簧（2）的内端部与摇臂（5）的第一端连接，其连接是指固定连接、或者是指弯头结构式连接；所述的弯头结构式连接指扭转弹簧（2）的内端部制造为弯头形，摇臂（5）的第一端设有可以卡入弯头的卡入结构，扭转弹簧（2）弯头形的内端部套进摇臂（5）的卡入结构内。

9.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：所述的皮带张紧装置包括起间隔和减少磨损作用的层间片（4），其设置在扭转弹簧（2）和摇臂（5）之间，并均与扭转弹簧（2）和摇臂（5）转动接触。

10.根据权利要求1所述的一种汽车发动机的皮带张紧装置，其特征是：所述的限位结构是在摇臂（5）上设置第一突起块（5-1）、在底座（1）上设置第二突起块（1-1）和第三突起块（1-2）；三个突起块在同一圆弧线上、并且第一突起块（5-1）设置在其他两个突起块之间，在张紧轮（9）未受到压力的情况下，第一突起块（5-1）与第二突起块（1-1）抵接触，在张紧轮（9）受到正常压力的情况下，第一突起块（5-1）位于第二突起块（1-1）和第三突起块（1-2）的居中位置，在张紧轮（9）受到超大压力的情况下，第一突起块（5-1）与第三突起块（1-2）抵接触。