在叶片的弹簧端部反应表面具有改进的结构刚性的链条张紧器塑料叶片制造技术

一种链条张紧器包括可操作地连接到支架的叶片组件。叶片组件包括塑料叶片和弹簧，其中第一弹簧端部位于第一槽中并且第二弹簧端部位于第二槽中。第一弹簧端部在第一接触部位接触第一下壁，并且第二弹簧端部在第二接触部位接触第二下壁。枢转端部弹簧力矢量SFP在第一接触部位作用于第一下壁上，并且自由端部弹簧力矢量SFR在第二接触部位作用于第二下壁上。链条与叶片的外表面接触。叶片组件被安装在支架上，同时支架销位于枢转孔中并且叶片的脚部支撑于支架斜坡上。枢转销力矢量FP穿过枢转轴线而作用于枢转孔的内径。斜坡力矢量FR在斜坡接触部位作用于叶片脚部上。斜坡力矢量FR和自由端部弹簧力矢量SFR彼此对齐且一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在叶片的弹簧端部反应表面具有改进的结构刚性的链条张紧器塑料叶片相关申请的交叉引用本申请要求于2015年3月9日递交的美国临时专利申请序列号第62/130,414号的申请日的优先权和权益，并且该临时申请的全部内容在此通过引用被明确并入本申请之中。
技术介绍
本专利技术总体上涉及一种在汽车正时驱动器中使用的机械叶片型的链条张紧器，更特别地，涉及一种在叶片的弹簧反应区域/特征处具有改进的结构刚性的塑料叶片(制动蹄)元件，以在最大弹簧负载的情况下使得这些区域处的偏移最小化，由此在高速发动机操作期间提供叶片及弹簧组件的更大程度的动态稳定性。图1和图2示出已知的示例性的叶片型张紧器T’，其尤其适于在有限空间中使用。张紧器T’包括叶片组件BAS’，其可操作地连接到支撑支架K。叶片组件BAS’包括金属板簧S，其与聚合物(塑料)制动蹄或叶片B’机械地相互锁定，以对链条15的松弛的链段17施加张紧力。弹簧S通常通过形成为具有弓形形状的大致矩形的单件弹簧钢条形成为板簧。弹簧S可选地可以包括一叠嵌套的板簧。支架K包括枢转销(PIN)，其从主壁MW向外突出，并且叶片组件BAS’的第一端部或枢转端部B1’包括枢转筒BL’，在枢转筒BL’中限定有枢转孔PB’，枢转孔PB’接收枢转销PIN，以用于使叶片组件BAS’围绕销PIN顺时针/逆时针往复地枢转或角运动。支架K还包括斜坡R，其也从支架K的主壁MW突出，并且叶片组件BAS’的相对的第二端部或自由端部B2’被支撑在斜坡R上，以用于对向的滑动运动。叶片B’还包括中央段或中央部分B3’，其在第一端部B1’和第二端部B2’之间延伸并且将它们相连接，并且中央部分B3’的外表面OS’提供适于被被拉紧的相关的链条15滑动接合的链条接触表面。支架K因而相对于链条路径平面将叶片组件BAS’保持在其适当位置，同时响应于链条15的松弛的链段17的张力和位置的变化和由箭头“AMPL”所示的松弛的链段17和叶片中央部分B3’的相应的振荡运动，而允许箭头“TRANS”所示的第二、自由端部B2’在斜坡R上的对向的滑动平移运动以及“ROTATE”标示的箭头所示的叶片组件BAS’在枢转端部B1’处的相关旋转运动。图2示出张紧器T’被固定到作为正时驱动系统的一部分的相关发动机缸体EB，并且被示出为与新的(未磨损的)正时链条15的松弛的链段接触。叶片中央部分B3’的外表面OS’相对于新链条15的松弛的链段17的优选定向用于使链条接触长度大致在中央叶片段B3’的中点处居中，其还限定了弹簧S的中点SMP并且与弹簧S的中点SMP对齐(也参见图3)。参见图2A，叶片组件BAS’被示出为处于其与最大延长(磨损)链条15接触的完全工作行程位置。以实线示出的叶片组件BAS’的这种完全工作行程操作位置与和新的链条15一起在最初操作位置处的叶片组件(呈虚线)重叠。仍参见图3，叶片的第一端部B1’和第二端部B2’限定用于各自接收和保持弹簧S的相对的第一端部S1和第二端部S2的分别的第一弹簧接收槽SL1’和第二弹簧接收槽SL2’。叶片中央部分B3’包括下表面或内表面IS’，其由中央部分B3’的与外表面OS’相对的底面限定。内表面IS’与弹簧S的弓形中央部分S3接触。如此，第一弹簧接收槽SL1’和第二弹簧接收槽SL2’以及叶片中央部分B3’的内表面IS’限定贯通叶片B’的相对的前面FF’和后面RF’而开口的弹簧接收槽或弹簧接收区域。弹簧S相对于叶片B’的轴向固定通过叶片的前面FF’侧的壁W1’、W2’和后面RF’侧的保持凸起T1’、T2’实现，但是此布局可以反过来。尤其是，弹簧S的第一端部S1在第一侧壁W1’和第一安装凸起T1’之间被保持在第一槽SL1’中，并且弹簧S的第二端部S2在第二侧壁W2’和第二安装凸起T2’之间被保持在槽SL2’中。在Young的美国专利第9,206,886号中公开了用于叶片组件BAS’的壁和保持凸起构造及弹簧安装方法，其全部内容在此明确并入本说明书中。壁W1’、W2’和保持凸起T1’、T2’在图3中被示出，但是在一些其他的附图中被省略，以用于清晰说明基础特征。继续参考图3，叶片组件BAS’被示出为处于其用于新的(最短的)链条15的最初操作位置。叶片B’的第一端壁E1’在第一下壁LW1’和叶片中央部分B3’之间横向延伸并且将它们相连接，并且封闭叶片B’的第一端部B1’处的第一槽SL1’。类似地，叶片B’的第二端壁E2’在第二下壁LW2’和叶片中央部分B3’之间横向延伸并且将它们相连接，并且封闭叶片B’的第二端部B2’处的第二槽SL2’。弹簧S的相对的第一端部S1和第二端部S2各自位于第一槽SL1’和第二槽SL2’中，并且第一弹簧端部S1和第二弹簧端部S2各自包括第一线性边缘SE1和第二线性边缘SE2(也参见图3E和图3F)，第一线性边缘SE1和第二线性边缘SE2放置成在由有效弹簧长度LE限定的相应的第一和第二接触位置或接触部位10、12与相应的下槽壁表面LW1’、LW2’线接触。弹簧的弓形中央部分S3接触叶片B’的中央部分B3’的底面或内表面IS’。汽车正时驱动系统的链条张紧器T’的目的是对松弛的链段17提供足够的张紧力，以适当地控制横向链条运动和由负载和扭转输入(比如凸轮轴处的阀动作和曲轴处的点火脉冲)引起的扭转振动。这些点火发动机动态输入通常会造成张紧器叶片组件动态地拍打，但是如果装置针对发动机被适当地设计则以受控的方式拍打。由于链条在使用中磨损且延长，张紧器还必须具有足够的拉紧能力，以继续适当地控制延长的(磨损的)链条长度的链段。图3A中的叶片组件BAS’被示出为处于当新链条的松弛的链段17与中央叶片段B3’的外表面OS’在弹簧中点SMP处接触时其将被定位的初始操作位置(也参见图2同样示出链段17的相应视图)。图3D示出弹簧S自身处于对应于图3A的初始操作位置，并且可以看出弹簧S限定了与将弹簧的第一边缘SE1和第二边缘SE2相连接的长度LE的参考线(即，将接触部位10、12相连接的参考线)相关的高度h1。继续参考图3A，示出了处于初始操作位置的叶片组件BAS’的受力分析图，并且随着系统处于平衡，作用于叶片组件上的力矢量的和将等于零。叶片组件将对链段施加作为张紧器弹簧S的偏移高度的函数的力SFMAX，并且链段17将对叶片外表面OS’施加相等且反向的力CFMAX。现有技术张紧器的链条张紧力在新链条位置是20lbs。以实心黑色填充所示出的作用于叶片上的力矢量是：在叶片中点处对叶片外表面OS’起作用的垂直链条力CFMAX；作用在叶片的自由端部B2’处、在接触部位14处对叶片脚部BF’起作用的支架斜坡力FR，其垂直于斜坡表面R且相对于参考线LREF2成角度θ，参考线LREF2定向成垂直于将弹簧S的相对的边缘SE1、SE2相连接的长度LE的线(在所示的示例中，θ参考线LREF2垂直定向)；以及支架枢转销力FP，其作用在叶片的枢转端部处、穿过叶片枢转孔PB’的旋转中心或旋转轴线P’在接触部位18处对叶片枢转孔PB’的内径起作用并且也相对于参考线LREF1成角度θ，参考线LREF1也定向成垂直于长度LE的线，使得力矢量FR、FP的水平分量抵消。作用于叶片上的外部力矢量的和等于零，并且力矢量FR、FP大致相等。类似地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链条张紧器，其包括：支架，其包括主壁、从所述主壁向外突出的斜坡以及连接到主壁且从主壁向外突出的销；叶片组件，其可操作地连接到所述支架，所述叶片组件包括：聚合物叶片，其包括第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部之间延伸的中央部分，所述中央部分包括：(i)适于被相关链条滑动地接合的外表面；以及(ii)相对于所述外表面位于所述中央部分的相对侧的内表面；枢转孔，其围绕枢转轴线被限定在叶片的第一端部中；脚部，其位于叶片的第二端部处；第一弹簧接收槽，其位于所述叶片的所述第一端部中，所述第一弹簧接收槽位于所述内表面和与所述内表面间隔开的第一下壁之间；第二弹簧接收槽，其位于所述叶片的所述第二端部中，所述第二弹簧接收槽位于所述内表面和与所述内表面间隔开的第二下壁之间；弹簧，其包括位于所述第一弹簧接收槽中的第一端部、位于所述第二弹簧接收槽中的第二端部、以及位于第一弹簧端部和第二弹簧端部之间并且与所述叶片的中央部分的所述内表面接触的中央部分，所述弹簧的所述第一端部在第一接触部位处与所述第一下壁接触，并且所述弹簧的所述第二端部在第二接触部位处与所述第二下壁接触，使得枢转端部弹簧力矢量SFP在所述第一接触部位处作用于所述第一下壁上，并且自由端部弹簧力矢量SFR在所述第二接触部位处作用于所述第二下壁上，其中：所述张紧器的叶片组件安装于所述支架上，同时所述销位于枢转孔中并且所述叶片的所述脚部支撑于所述斜坡上；枢转销力矢量FP穿过所述枢转轴线而作用于所述枢转孔的内径上；斜坡力矢量FR在所述叶片的脚部接触所述斜坡的斜坡接触部位处作用于所述叶片的脚部上；所述斜坡力矢量FR和所述自由端部弹簧力矢量SFR彼此对齐且一致。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.09 US 62/130,4141.一种链条张紧器，其包括：支架，其包括主壁、从所述主壁向外突出的斜坡以及连接到主壁且从主壁向外突出的销；叶片组件，其可操作地连接到所述支架，所述叶片组件包括：聚合物叶片，其包括第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部之间延伸的中央部分，所述中央部分包括：(i)适于被相关链条滑动地接合的外表面；以及(ii)相对于所述外表面位于所述中央部分的相对侧的内表面；枢转孔，其围绕枢转轴线被限定在叶片的第一端部中；脚部，其位于叶片的第二端部处；第一弹簧接收槽，其位于所述叶片的所述第一端部中，所述第一弹簧接收槽位于所述内表面和与所述内表面间隔开的第一下壁之间；第二弹簧接收槽，其位于所述叶片的所述第二端部中，所述第二弹簧接收槽位于所述内表面和与所述内表面间隔开的第二下壁之间；弹簧，其包括位于所述第一弹簧接收槽中的第一端部、位于所述第二弹簧接收槽中的第二端部、以及位于第一弹簧端部和第二弹簧端部之间并且与所述叶片的中央部分的所述内表面接触的中央部分，所述弹簧的所述第一端部在第一接触部位处与所述第一下壁接触，并且所述弹簧的所述第二端部在第二接触部位处与所述第二下壁接触，使得枢转端部弹簧力矢量SFP在所述第一接触部位处作用于所述第一下壁上，并且自由端部弹簧力矢量SFR在所述第二接触部位处作用于所述第二下壁上，其中：所述张紧器的叶片组件安装于所述支架上，同时所述销位于枢转孔中并且所述叶片的所述脚部支撑于所述斜坡上；枢转销力矢量FP穿过所述枢转轴线而作用于所述枢转孔的内径上；斜坡力矢量FR在所述叶片的脚部接触所述斜坡的斜坡接触部位处作用于所述叶片的脚部上；所述斜坡力矢量FR和所述自由端部弹簧力矢量SFR彼此对齐且一致。2.根据权利要求1所述的链条张紧器，其中，针对所述叶片组件的初始操作位置，所述斜坡力矢量FR和所述自由端部弹簧力矢量SFR彼此对齐且一致。3.根据权利要求2所述的链条张紧器，其中，针对所述叶片组件的完全行程操作位置，所述斜坡力矢量FR和所述自由端部弹簧力矢量SFR也彼此对齐且一致。4.根据权利要求3所述的链条张紧器，其中，针对所述叶片组件的所述初始操作位置和所述完全行程操作位置之间的所有操作位置，所述斜坡力矢量FR和所述自由端部弹簧力矢量SFR也彼此对齐且一致。5.根据权利要求4所述的链条张紧器，其中，所述叶片的所述脚部包括与所述斜坡接触的外表面，其中所述脚部的所述外表面包括柱面弧段，该柱面弧段所包括的半径包含有位于所述弹簧的所述第二端部与所述第二下壁相接触的所述第二接触部位处的弧中心，使得针对所述叶片组件的所述初始操作位置、所述叶片组件的所述完全行程操作位置和所述叶片组件的所述初始操作位置和所述完全行程操作位置之间的所有操作位置，所述叶片的脚部的所述柱面弧段接触所述斜坡。6.根据权利要求2所述的链条张紧器，其中，针对所述叶片组件的所述初始操作位置，所述枢转销力矢量FP和所述枢转端部弹簧力矢量SFP彼此对齐且一致。7.根据权利要求3所述的链条张紧器，其中，针对所述叶片组件的所述初始操作位置，所述枢转销力矢量FP和所述枢转端部弹簧力矢量SFP彼此对齐且一致，并且针对所述叶片组件的所述完全行程操作位置，所述枢转销力矢量FP和所述枢转端部弹簧力矢量SFP彼此偏移。8.根据权利要求3所述的链条张紧器，其中：所述叶片组件的所述初始操作位置对应于弹簧S的第一高度h1，其中弹簧在弹簧的相对的第一端部和第二端部之间限定距离LE；所述叶片组件的所述完全行程操作位置对应于弹簧S的第二高度h2，其中弹簧在其相对的第一端部和第二端部之间限定距离LEFT，其中h2＞h1且LEFT＜LE。9.根据权利要求8所述的链条张紧器，其还包括链条，该链条与所述叶片的所述外表面接触并且在所述叶片外表面的中点处对所述叶片的所述外表面施加链条力CFMAX，所述叶片外表面的中点与位于弹簧的所述相对的第一端部和第二端部之间中间处的弹簧中点SMP对齐。10.根据权利要求1所述的链条张紧器，其中，所述叶片的所述脚部包括与所述斜坡接触的外表面，其中所述脚部的所述外表面包括柱面弧段，该柱面弧段所包括的半径包含有位于所述弹簧的所述第二端部与所述第二下壁相接触的所述第二接触部位处的弧中心。11.一种链条张紧器系统，其包括：支架，其包括主壁、从所述主壁向外突出的斜坡以及连接到主壁且从主壁向外突出的销；叶片组件，其可操作地连接到所述支架，所述叶片组件包括：聚合物叶片，其包括第一端部、第二端部和在第一端部和第二端部之间延伸的中央部分，所述中央部分包括：(i)适于被相关链条滑动地接合的外表面；以及(ii)相对于所述外表面位于所述中央部分的相对侧的内表面；枢转孔，其围绕枢转轴线被限定在叶片...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·D·杨，戴维·J·斯通，
申请(专利权)人：克劳伊斯传动装置产品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US