张紧器制造技术

本发明专利技术提供一种机械张紧器。该张紧器包括：筒状的第一壳体，其轴向一端部具有第一开口；柱塞，其以能够沿着第一壳体的轴向移动的方式收纳于第一壳体；以及柱塞弹簧，其收纳于第一壳体且被构造成用于对柱塞施加沿着第一壳体的轴向的弹簧力，使得在张紧器处于工作状态时柱塞在柱塞弹簧的弹簧力作用下从第一开口伸出预定长度。张紧器还包括负刚度机构，负刚度机构包括负刚度弹簧，在张紧器处于工作状态时负刚度弹簧的弹簧力以沿着与第一壳体的轴向相交的方向作用于柱塞。根据本发明专利技术的张紧器通过设置负刚度机构，使得张紧器的固有频率降低，从而降低了从张紧器传输到发动机缸体的振动传输率，改善了链传动系统的NVH性能。

Tensioner

The invention provides a mechanical tensioner. The tensioner includes: a first cylindrical shell with a first opening at one end of its axis; a plunger, which is contained in the first shell in a way that can move along the axis of the first shell; and a plunger spring, which is contained in the first shell and is constructed to exert an axial spring force on the plunger along the first shell so that the plunger is in the plunger when the tensioner is in operation. The spring force extends a predetermined length from the first opening. The tensioner also includes a negative stiffness mechanism. The negative stiffness mechanism includes a negative stiffness spring. When the tensioner is in operation, the spring force of the negative stiffness spring acts on the plunger along the direction intersecting with the axis of the first shell. According to the invention, the tensioner reduces the natural frequency of the tensioner by setting a negative stiffness mechanism, thereby reducing the vibration transmission rate from the tensioner to the engine cylinder, and improving the NVH performance of the chain drive system.

【技术实现步骤摘要】
张紧器
本专利技术涉及用于例如链传动系统的张紧技术，更具体地涉及一种机械张紧器。
技术介绍
在用于链传动系统的张紧器、特别是用于油泵链传动应用的张紧器中，通常采用扭转弹簧型张紧器或液压张紧器。一方面，由于布局简单且从曲轴链轮传输到油泵轴链轮的动力传输低，因而采用扭力弹簧型张紧器，但是扭力弹簧型张紧器可能在发动机速度突然增大或减小的情况下由于动轨惯性力的影响而产生噪音。另一方面，在采用液压张紧器的情况下，由于激励频率较高而会产生较高的链负荷，并且产生了结构自生噪音。
技术实现思路
基于上述现有技术的缺陷而做出了本专利技术。本专利技术的专利技术目的在于提供一种张紧器，其能够降低从张紧器传输到发动机缸体的振动传输率以改善链传动系统的NVH性能(噪声、振动与声振粗糙度性能)。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下的技术方案。本专利技术提供了一种如下的张紧器，所述张紧器包括：筒状的第一壳体，所述第一壳体的轴向一端部具有第一开口；柱塞，所述柱塞以能够沿着所述第一壳体的轴向移动的方式收纳于所述第一壳体；以及柱塞弹簧，所述柱塞弹簧收纳于所述第一壳体，且被构造成用于对所述柱塞施加沿着所述第一壳体的轴向的弹簧力，使得在所述张紧器处于工作状态时所述柱塞在所述柱塞弹簧的弹簧力作用下从所述第一开口伸出预定长度，所述张紧器还包括负刚度机构，所述负刚度机构包括负刚度弹簧，在所述张紧器处于所述工作状态时所述负刚度弹簧的弹簧力以沿着与所述第一壳体的轴向相交的方向作用于所述柱塞。优选地，所述负刚度机构还包括：筒状的第二壳体，所述第二壳体设置于所述第一壳体且比所述第一壳体向径向外侧凸出，所述第二壳体在与所述第一壳体连接的部位处设置有第二开口，所述负刚度弹簧收纳于所述第二壳体；以及传递机构，所述传递机构的一端部抵接于所述柱塞，所述传递机构的另一端部与所述负刚度弹簧连接，在所述张紧器处于所述工作状态时所述负刚度弹簧的弹簧力通过所述传递机构以沿着与所述第一壳体的轴向正交的方向作用于所述柱塞。更优选地，所述传递机构包括：活塞，所述活塞以能够沿着所述第二壳体的轴向移动的方式收纳于所述第二壳体，所述负刚度弹簧被构造成用于对所述活塞产生沿着所述第二壳体的轴向的弹簧力；以及连杆，所述连杆穿过所述第二开口且所述连杆的长度方向上的一端部抵接于所述柱塞，所述连杆的长度方向上的另一端部与所述活塞枢转连接，在所述张紧器处于所述工作状态时，所述连杆的长度方向与所述第一壳体的轴向正交。更优选地，所述负刚度机构还包括安装弹簧，所述安装弹簧安装于所述连杆的长度方向上的另一端部与所述活塞枢转连接的部位处，所述安装弹簧被构造成用于使得所述连杆的长度方向上的一端部紧密抵接于所述柱塞的外周壁。更优选地，在所述柱塞的外周壁的被构造成用于与所述连杆抵接的部位处，所述柱塞设置有与所述连杆的长度方向上的一端部配合的凹部。优选地，多个所述负刚度机构设置于所述第一壳体。更优选地，所述多个负刚度机构位于所述第一壳体的在所述第一壳体的轴向上的相同的位置，所述多个负刚度机构在所述第一壳体的周向上等间隔地设置。优选地，所述负刚度弹簧为压缩弹簧，和/或所述安装弹簧为扭转弹簧。优选地，所述第一壳体的与所述第一开口相反的轴向另一端部设置有与所述第一壳体可拆卸连接的第一帽，和/或所述第二壳体的与所述第二开口相反的轴向另一端部设置有与所述第二壳体可拆卸连接的第二帽。优选地，所述柱塞的外周壁设置有沿着所述第一壳体的轴向延伸的凹槽，所述第一壳体的内周壁设置有沿着所述第一壳体的轴向延伸且被构造成用于与所述凹槽配合的凸部。通过采用上述技术方案，本专利技术提供了一种张紧器，其通过设置负刚度机构，使得张紧器的固有频率降低，从而降低了从张紧器传输到发动机缸体的振动传输率，改善了链传动系统的NVH性能。附图说明图1a是处于初始组装状态的根据本专利技术的一实施方式的张紧器的剖视示意图；图1b是处于工作状态的图1a中的张紧器的剖视示意图。图2a是沿着图1a中A-A线截取的张紧器的第一壳体的截面图；图2b是沿着图1a中A-A线截取的张紧器的柱塞的截面图；图2c是沿着图1a中A-A线截取的张紧器的第一壳体与柱塞的组装体的截面图。图3是用于说明本专利技术的负刚度机构的作用原理的示意图。图4是图1a中的张紧器与现有技术的张紧器的频率响应函数的曲线图。附图标记说明1第一壳体11大径部12小径部13凸部14第一开口2柱塞21凹部22凹槽3柱塞弹簧4第一帽5负刚度机构51第二壳体511第二开口52第二帽53负刚度弹簧54活塞55连杆56安装弹簧具体实施方式以下将结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式进行详细地说明。为了在图中更清楚地示出根据本专利技术的一实施方式的张紧器的结构，仅绘制了该张紧器中的部分组件的剖面线。在本专利技术中，图1a所示的状态为张紧器的初始的组装状态，该组装状态为非工作状态；图1b所示的状态为张紧器正在起到张紧作用的工作状态。在以下的具体实施方式中，第一壳体与柱塞两者的轴向、径向分别相同，第二壳体的轴向与第一壳体的轴向彼此正交。如图1a和图1b所示，根据本专利技术的一实施方式的张紧器包括第一壳体1、柱塞2、柱塞弹簧3、第一帽4以及负刚度机构5。在本实施方式中，第一壳体1具有圆筒形状并且第一壳体1的轴向两端部均具有开口。其中，第一壳体1的轴向一端部(图1a和图1b中右侧端部)具有第一开口14，该第一开口14用于供收纳于该第一壳体1的柱塞2从第一壳体1伸出；第一壳体1的轴向另一端部(图1a和图1b中的左侧端部)的开口通过第一帽4封闭，第一帽4可以通过螺纹连接等方式可拆卸地安装于第一壳体1。第一壳体1的内部从轴向另一端部侧朝向轴向一端部侧包括彼此连通的大径部11和小径部12，大径部11的内径大于小径部12的内径。在本实施方式中，柱塞2同样具有圆筒形状并且以能够沿着第一壳体1的轴向移动的方式收纳于第一壳体1。柱塞2的轴向一端部(图1a和图1b中右侧端部)是封闭的；柱塞2的轴向另一端部(图1a和图1b中左侧端部)具有柱塞开口，该柱塞开口面向第一帽4。在根据本专利技术的一实施方式的张紧器处于图1a所示的初始组装状态时，柱塞2的轴向一端与第一壳体1的轴向一端大致平齐；在根据本专利技术的一实施方式的张紧器处于图1b所示的工作状态时，柱塞2的轴向一端部从第一壳体1的第一开口14伸出预定长度。在本实施方式中，柱塞弹簧3收纳于第一壳体1、更具体地收纳于柱塞2。柱塞弹簧3的轴向一端部(图1a和图1b中右侧端部)伸入柱塞2的内部且与柱塞2的轴向一端部连接；柱塞弹簧3的轴向另一端部(图1a和图1b中左侧端部)与第一帽4连接。该柱塞弹簧3为压缩弹簧，在张紧器处于图1a所示的组装状态时，该柱塞弹簧3处于预压缩状态而产生沿着使柱塞2朝向第一开口14伸出的方向的弹簧力；在张紧器处于图1b所示的工作状态时，柱塞弹簧3伸长预定长度使得柱塞2的轴向一端部从第一壳体1的第一开口14伸出预定长度。在本实施方式中，两个负刚度机构5设置于第一壳体1，这两个负刚度机构5在第一壳体1的轴向上设置于相同的位置且在第一壳体1的周向上间隔180度。各负刚度机构5均包括第二壳体51、第二帽52、负刚度弹簧53和传递机构。在本实施方式中，第二壳体51具有圆筒形状。第二壳体51比第一壳体1向径向外侧凸出，并且第二壳体51的轴向与第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种张紧器，所述张紧器包括：筒状的第一壳体，所述第一壳体的轴向一端部具有第一开口；柱塞，所述柱塞以能够沿着所述第一壳体的轴向移动的方式收纳于所述第一壳体；以及柱塞弹簧，所述柱塞弹簧收纳于所述第一壳体，且被构造成用于对所述柱塞施加沿着所述第一壳体的轴向的弹簧力，使得在所述张紧器处于工作状态时所述柱塞在所述柱塞弹簧的弹簧力作用下从所述第一开口伸出预定长度，其特征在于，所述张紧器还包括负刚度机构，所述负刚度机构包括负刚度弹簧，在所述张紧器处于所述工作状态时所述负刚度弹簧的弹簧力以沿着与所述第一壳体的轴向相交的方向作用于所述柱塞。

【技术特征摘要】
1.一种张紧器，所述张紧器包括：筒状的第一壳体，所述第一壳体的轴向一端部具有第一开口；柱塞，所述柱塞以能够沿着所述第一壳体的轴向移动的方式收纳于所述第一壳体；以及柱塞弹簧，所述柱塞弹簧收纳于所述第一壳体，且被构造成用于对所述柱塞施加沿着所述第一壳体的轴向的弹簧力，使得在所述张紧器处于工作状态时所述柱塞在所述柱塞弹簧的弹簧力作用下从所述第一开口伸出预定长度，其特征在于，所述张紧器还包括负刚度机构，所述负刚度机构包括负刚度弹簧，在所述张紧器处于所述工作状态时所述负刚度弹簧的弹簧力以沿着与所述第一壳体的轴向相交的方向作用于所述柱塞。2.根据权利要求1所述的张紧器，其特征在于，所述负刚度机构还包括：筒状的第二壳体，所述第二壳体设置于所述第一壳体且比所述第一壳体向径向外侧凸出，所述第二壳体在与所述第一壳体连接的部位处设置有第二开口，所述负刚度弹簧收纳于所述第二壳体；以及传递机构，所述传递机构的一端部抵接于所述柱塞，所述传递机构的另一端部与所述负刚度弹簧连接，在所述张紧器处于所述工作状态时所述负刚度弹簧的弹簧力通过所述传递机构以沿着与所述第一壳体的轴向正交的方向作用于所述柱塞。3.根据权利要求2所述的张紧器，其特征在于，所述传递机构包括：活塞，所述活塞以能够沿着所述第二壳体的轴向移动的方式收纳于所述第二壳体，所述负刚度弹簧被构造成用于对所述活塞产生沿着所述第二壳体的轴向的弹簧力；以及连杆，所述连杆穿过所述第二开口且所述连杆的长度方向上的一端部抵接于所述柱塞，所述连杆的长度方向上的另一端部与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，赵旭，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE