CN100529467C - 液压张紧装置 - Google Patents

Abstract

一种液压张紧装置中的止回阀单元，包括可控制油在由柱塞和张紧装置外壳中的柱塞容纳孔一起形成的高压油腔中流入和流出的止回球、止回球在其中运动的球导向物、将止回球密封在球导向物中的保持件，以及通过安放止回球来阻塞油的逆向流动的球座。在球导向物的外周表面和球座的底面上形成了槽，其可使空气从高压油腔通风到供油通道中。

Description

液压张紧装置

技术领域

本发明涉及一种用于在车辆发动机的运行中的柔性动力传输介质如正时链、正时皮带等中保持适当张力的液压张紧装置。

背景技术

包括止回阀机构的液压张紧装置已经广泛地用于在正时链和正时皮带中保持适当的张力，这些正时链和正时皮带可在车辆发动机中将旋转运动从曲轴传递到一个或多个凸轮轴上。止回阀机构用来防止在链条或皮带的工作期间产生振动。

通常包括了止回阀机构的传统液压张紧装置包括：装在形成于外壳中的圆柱形柱塞容纳孔中的金属圆柱体；可滑动地容纳地在该孔中的柱塞，其具有从外壳中伸出的端部部分，并且在伸出方向上受到外壳内的弹簧的偏压；以及形成在柱塞内部和外壳中的柱塞容纳孔之间的高压油腔。止回阀机构可在安装到张紧装置外壳中之前进行装配，并包括圆柱形阀块、具有油道的球座、止回球、螺旋弹簧和盖子。在日本公开特许公报No.2002-206603(第1页，图1)中显示了这样一种止回阀机构。

上述止回阀机构需要高精度的机加工，因此其生产成本很高，并且在张紧装置的装配过程中会遇到困难。

在图6和7中显示了由本发明的发明人所发明的一种相关的液压张紧装置。在张紧装置500中，柱塞520可滑动地安装在外壳510的柱塞容纳孔中，并在伸出方向上受到螺旋弹簧530的偏压，该螺旋弹簧530位于由柱塞和外壳所形成的高压油腔R中。张紧装置包括止回阀单元540，其可控制油到高压油腔中的流入和流出。止回阀单元包括止回球541、止回球541在其中运动的球导向物542、将止回球541密封在球导向物542中的盘形保持件543，以及通过安放止回球541来阻塞油的逆流的球座544。

当液压张紧装置500设置成将张力施加到发动机的链条上以使其柱塞520向下伸出而靠在链条上时，聚积在高压室R中的空气不具备足够的通风。因此，柱塞施加在链条上的力有时候不足。在这种情况下，链条会产生反冲噪音。

本发明的目的是解决上述问题并提供一种液压张紧装置，其中即使在柱塞向下伸出时也能够为张紧装置的高压腔提供充分的空气通风，从而抑制反冲噪音并控制油从高压油腔中的向下泄漏。本发明的另一目的是提供一种具有上述优点且易于生产的液压张紧装置。

发明内容

根据本发明的液压张紧装置包括具有柱塞容纳孔的张紧装置外壳。柱塞容纳孔具有圆柱形的内壁、处于一端的开口，以及位于与该开口相反的一端处的底部。可在柱塞容纳孔中滑动并从中伸出来的柱塞用来保持运行中的柔性动力传输介质如链条或皮带中的张力。柱塞和外壳一起协同操作，限定了可在压力作用下从形成于柱塞容纳孔底部处的供油通道中得到油的高压油腔。容纳在高压油腔中的柱塞偏压弹簧沿伸出方向推动柱塞。在该柱塞容纳孔中的供油通道的附近设有止回阀单元，其可使油从供油通道流入到高压油腔中，但阻止油从高压油腔中的逆向流动。止回阀单元包括止回球、具有面向柱塞容纳孔底部的端面的球座、具有以一定间隙围绕着止回球的内壁以及与柱塞容纳孔的圆柱壁相配合的外周表面的球导向物，以及将止回球密封在球导向物中的盘形保持件。止回球可在球导向物中朝向和背离球座运动，从而可使油经过止回阀单元的球座而流入到高压油腔中，并通过止回球承靠在球座上而阻塞油流出高压油腔的逆向流动。在球导向物的外周表面和所述球座的端面上设有通风槽。这些通风槽彼此相通，并为空气从高压油腔流向供油通道提供了通路。在液压张紧装置的一个优选实施例中，球导向物由合成树脂构成。

通过这种止回阀单元，液压张紧装置便可对车辆发动机中的正时链、正时皮带等施加适当的张力。然而，设于球导向物的外周表面和球座端面上的槽还额外地提供了来自张紧装置高压油腔中的空气通风，这样，即使将张紧装置安装在发动机组中而使柱塞向下伸出时，也可容易地实现来自高压腔的空气通风，从而对链条恒定地施加足够的力，抑制反冲噪音，并且可以容易地控制油从高压油腔中的向下泄漏。

在球导向物由合成树脂构成的情况下，可以容易地在球导向物的外周表面上形成通风槽，因而不必对金属外壳或球导向物进行额外的机加工。

附图说明

图1是显示了用于链传动中的根据本发明的液压张紧装置的示意性正视图；

图2是图1所示液压张紧装置的截面视图；

图3是图2所示液压张紧装置的止回阀单元的局部剖开的放大透视图；

图4(A)、4(B)和4(C)分别是止回阀单元的顶视图、侧视图和底视图；

图5是显示了位于图2所示张紧装置中的由字母“A”标示的部分中的高压腔中的空气通风的放大截面图；

图6是相关的液压张紧装置的截面视图；和

图7是图6所示张紧装置的止回阀单元的局部剖开的放大透视图。

具体实施方式

本发明可应用于各种形式的液压张紧装置，包括具有形成于柱塞上用于与可枢轴转动地位于外壳上的棘轮爪协同操作的齿条的液压张紧装置。

如图1和2所示，液压张紧装置100设于一对凸轮链轮S之间，使得其柱塞从其外壳的前表面中向下伸出，以便保持与两个凸轮链轮相啮合的链条C中的张力。

如图2所示，在液压张紧装置100中，外部为圆柱形的柱塞120可滑动地装配在形成于张紧装置外壳110中的柱塞容纳孔111内。在柱塞120和柱塞容纳孔111之间形成了高压油腔R。该腔容纳了柱塞偏压螺旋弹簧130，其可沿伸出方向推动柱塞120。

在柱塞容纳孔111的底部、即在该孔的与柱塞经由其而伸出的开口相反的一端的附近设有止回阀单元140。该止回阀单元阻塞了在压力作用下穿过供油通道112而进入到高压油腔R中的油的逆向流动。止回阀单元140包括可控制油的流动的止回球141、止回球141以一定间隙在其中运动的球导向物142、将止回球141密封在球导向物142中的盘形保持件143，以及止回球可承靠在其上以阻塞油从高压油腔R中逆向流动的球座144。如图3和4所示，在球座144中设有通油孔144a。止回球141可由任何合适的材料构成，例如金属、陶瓷或合成树脂，并具有可使其在球导向物142中移动的直径，球导向物142优选由合成树脂构成。

由于球导向物142通常在内燃机中的高温环境下使用，因此优选使用聚酰胺树脂，例如尼龙46、尼龙66、玻璃纤维增强的尼龙等，所有这些材料均具有优良的耐热性。如图3所示，球导向物142包括密封部分142a，其以环状形式设置在止回阀单元的高压油腔一侧上，从而将保持件143固定在球导向物上。设于球导向物的流入侧上的环形密封部分142b用来将球座固定在球导向物上。在球导向物上设有环状舌形部分142c，使得可将球导向物压配到柱塞容纳孔111的底部中。舌形部分压在外壳的柱塞容纳孔111的圆柱形壁上，从而提供了密封。

由于盘形保持件143如图2所示地贴靠在弹簧130的一端上以实现柱塞偏压弹簧130的可靠定位，因此保持件优选由金属制成。如图3和4所示，在保持件143中钻出了通油孔143a。

由于保持件143通过环状密封部分142a而固定在球导向物上，并且球座144也通过球导向物142的流入侧上的环形密封部分而固定在球导向物上，因此止回阀单元140可在不会冒着其零部件相互脱离的风险的情况下进行操纵。因此，在张紧装置的装配期间，当将止回阀单元140插入到柱塞容纳孔111中时，球座144和保持件143将不会从球导向物中掉下来。

在球导向物142的外周表面和球座144的面向已装好张紧装置中的柱塞容纳孔端部的端面上分别形成了V形空气引导槽142d和144b，它们可使空气从高压油腔R通风到供油通道中。槽144b和槽142d相通，从而提供了从高压油腔R通向供油通道112的气流通道。因此，与上面所提到的相关液压张紧装置相比而言，即使将张紧装置安装在发动机组中而使柱塞120向下伸出，也能够提供来自高压腔R中的空气通风，从而使柱塞120能够恒定地对链条C施加足够的张力，抑制反冲噪音，并可控制高压油腔R中的油的向下泄漏。

在根据本发明的液压张紧装置100中，高压油腔R总是充满了通过油泵等从外部经由止回阀单元140所提供的油。当运行中的正时链C松弛时，持续受到弹簧130偏压的柱塞120沿伸出方向移动，并且止回阀140打开，从而使油流入到高压油腔R中。

当柱塞120因正时链C所施加的冲击力克服弹簧130的偏压力而被压入到柱塞容纳孔111中时，腔室R中的油压增大，止回球141被推到球座144上。因此，止回阀阻塞了油从高压油腔R到球座144中的供油通道144a的逆向流动。结果，腔R中的油压进一步增大，油经由V形空气引导槽142d和144b泄漏出来，并经由外壳110中的供油通道112排出。经过这些槽的粘性油流抑制了因作用在柱塞120上的冲击力而引起的振动，并因此快速消除了因冲击所引起的柱塞120的任何振动。

如上所述，在液压张紧装置100中，在球导向物142的外周表面和球座144的面向外壳中的柱塞容纳孔端部的表面上分别形成了空气引导槽142d和144b，其使空气可从高压油腔R通风到供油通道112中。这些槽彼此相通，因此即使将张紧装置安装在发动机组中而使其柱塞120向下伸出，也可容易地实现来自高压腔R的空气通风，并可由柱塞120持续地对链条C施加足够的张紧力。这样，可以抑制由链条C所产生的反冲噪音，而且可以容易地控制油从高压油腔R中的向下泄漏。此外，当球导向物144由合成树脂构成时，可以在球导向物142的模制工艺中在其外周表面上容易地形成空气导槽142d，而且不必对金属外壳110中的柱塞容纳孔111进行其它的机加工工序。这样，根据本发明的张紧装置具有比传统液压张紧装置更显著的优点。

虽然在所示的优选实施例中球导向物具有三个带均匀周向间隔的槽142d，并且球座具有一个径向槽144b，然而也可使用具有不同数量和布置的槽。而且，在不脱离如权利要求所限定的本发明范围的前提下，可以对张紧装置及其止回阀单元进行各种其它的修改。

Claims (1)

1.一种液压张紧装置，包括：

具有柱塞容纳孔的张紧装置外壳，所述孔具有圆柱形的内壁、位于一端处的开口以及位于与所述开口相反的端部处的底部；

可在所述柱塞容纳孔内滑动并从中伸出的柱塞，所述柱塞可保持运行中的柔性动力传输介质中的张力，所述柱塞和所述外壳一起配合操作而限定了高压油腔；

形成于所述柱塞容纳孔的底部中的供油通道；

容纳在所述高压油腔中的柱塞偏压弹簧，所述柱塞偏压弹簧沿伸出方向推动所述柱塞；和

设于所述柱塞容纳孔内并邻近所述供油通道的止回阀单元，其可允许油从所述供油通道流入到所述高压油腔中，但却阻塞油从所述高压油腔中逆向流动；

其中，所述止回阀单元包括止回球、具有面向所述柱塞容纳孔底部的端面的球座、具有以一定间隙围绕着所述止回球的内壁以及与所述柱塞容纳孔的圆柱形壁相配合的外周表面的球导向物，以及将所述止回球密封在所述球导向物中的盘形保持件；

所述止回球可在所述球导向物中朝向和背离所述球座运动，以允许油经过所述止回阀单元中的球座而流入到所述高压油腔中，并通过所述止回球承靠在所述球座上而阻塞油流出所述高压油腔的逆向流动；

在所述球导向物的外周表面和所述球座的所述端面上设有通风槽，所述通风槽彼此相通，并为空气从所述高压油腔流向所述供油通道提供了通路；

所述止回阀单元的球导向物由合成树脂构成并且包括压在所述柱塞容纳孔的内壁上的环状舌形部分，所述球导向物由此压配到所述柱塞容纳孔中并临近所述柱塞容纳孔的底部，所述环状舌形部分被形成在所述球导向物的外周表面上的通风槽断开。

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