CN101328960B - 可俯仰设置的液压式张紧器 - Google Patents

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Abstract

提供一种可俯角设置的液压式张紧器，能充分且迅速地发挥柱塞的油压阻尼力，抑制在发动机启动后容易发生的正时链的晃动及在然后的发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动，防止异常音的发生。该可俯角设置的液压式张紧器(100)具备固接在柱塞收容孔(111)的有底部上而与在柱塞收容孔(111)上开口的油供给路径(112)连通并且向柱塞(120)的圆筒状中空部(121)内滑动突出的内套筒(130)、固接在内套筒(130)的突出端侧并突出到柱塞(120)的第1高压室(R1)内的止回阀单元(140)、和使由壳体(110)的柱塞收容孔(111)、柱塞(120)的后端部和内套筒(130)的外周面围绕形成的第2高压室(R2)的油压与第1高压室(R1)的油压均衡的油压均衡促进机构(160)。

Description

可俯仰设置的液压式张紧器
技术领域
本发明涉及为了对车辆用发动机的正时带、或者正时链等施加适当的张力而使用的液压式张紧器，特别涉及除了车辆用发动机内的水平设置及仰角设置以外还能够俯角设置的液压式张紧器。
背景技术
以往，在车辆用发动机的曲柄轴与凸轮轴之间传递旋转的正时链等的传动介质中，为了抑制在它们的行驶时产生的振动、并且维持适当的张力，广泛地使用液压式张紧器。
即，如图16至图17所示，以往的液压式张紧器500在形成于壳体510上的柱塞收容孔511内滑动自如地嵌插有柱塞520，在该柱塞520中形成有一端开口的圆筒状中空部521，遍及柱塞收容孔511与圆筒状中空部521而收容有将柱塞520向突出方向施力的柱塞施力用弹簧550。
此外，在由柱塞收容孔511和柱塞520的圆筒状中空部521形成的第1高压室R内，设有止回阀单元540，该止回阀单元包括球座541、对置于球座541的止回球542、将止回球542向球座541推压施力的球施力用弹簧543、和支承该球施力用弹簧543的保持器544。
并且，在将这样的以往的液压式张紧器500俯角设置在发动机内的情况下，在发动机实用时，如图16的局部放大图所示，液压式张紧器500的第1高压室R内总是被油充满，所以对于正时链C发挥适当的链张力调节功能(例如参照专利文献1)。
【专利文献1】特许第3712951号公报(第1页，图8)
但是，这样的俯角设置在发动机内的以往的液压式张紧器500在长期置于发动机停止状态的情况下，如图17所示，第1高压室R内的油在油自身的重力作用下开始从壳体510的柱塞收容孔511与柱塞520的外周面的较小的间隙漏下，一旦油开始泄漏则从上述的间隙向第1高压室R内吸入外部空气A，第1高压室R内的油的漏下在大气压的作用下加速，如图17所示，外部空气混入到由柱塞收容孔511和柱塞520的圆筒状中空部521形成的第1高压室R内的大部分中。
并且，如果在这样的外部空气A混入在第1高压室R内的大部分中的状态下启动长期置于发动机停止状态的发动机，则因为混入的外部空气A，柱塞520的油压阻尼力不作用，结果，不能抑制正时链C的晃动，不仅会产生异常音，而且有可能在正时链C中导致不能预期的损伤，并且，张紧器内的油的消耗量变多，有必须增大油泵的供给力的问题。
因而，在以往的液压式张紧器500中，作为壳体510的柱塞收容孔511与柱塞520的外周面的间隙对策、或者油泄漏对策，有必须需要包括尺寸误差、表面精加工处理、材质等的许多措施的张紧器制造上的麻烦的问题。
发明内容
所以，本发明要解决的问题、即本发明的目的是消除上述那样的以往技术的问题，提供一种可俯角设置的液压式张紧器，即使在俯角设置在发动机内的情况下，在发动机启动时及然后的发动机驱动时也充分且迅速地发挥柱塞的油压阻尼力，抑制在发动机启动后容易发生的正时链的晃动及在然后的发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动，防止异常音的发生。
为了达到上述目的，有关本技术方案1的发明，是一种可俯角设置的液压式张紧器，具备从壳体的柱塞收容孔朝向行进链滑动自如地突出并且形成有朝向柱塞收容孔连通的圆筒状中空部的柱塞、固接在上述柱塞收容孔的有底部上而与在上述柱塞收容孔的有底部上开口的油供给路径连通并且以滑动接触状态部分向上述柱塞的圆筒状中空部内突出的内套筒、固接在该内套筒的突出端侧并且突出到形成于上述柱塞的圆筒状中空部中的第1高压室内而组装而阻止流入到第1高压室内的压力油的倒流的止回阀单元、和伸缩自如地收纳在上述第1高压室内而向柱塞的突出方向施力的柱塞施力用弹簧，其中，设有使由上述壳体的柱塞收容孔、柱塞的后端部和内套筒的外周面围绕形成的第2高压室的油压与上述第1高压室的油压均衡的油压均衡促进机构，由此解决了上述问题。
并且，有关本技术方案2的发明，除了有关技术方案1所述的液压式张紧器的结构以外，上述油压均衡促进机构构成为，设在上述内套筒的外周面上，使第1高压室与第2高压室连通，由此进一步解决了上述问题。
此外，有关本技术方案3的发明，除了有关技术方案1所述的液压式张紧器的结构以外，上述油压均衡促进机构构成为，设在上述内套筒的后端侧，使第2高压室与油供给路径侧的储油室连通，由此进一步解决了上述问题。
本发明的可俯角设置的液压式张紧器能够进行车辆用发动机内的水平设置及仰角设置，并且具备从壳体的柱塞收容孔朝向行进链滑动自如地突出并且形成有朝向柱塞收容孔连通的圆筒状中空部的柱塞、固接在上述柱塞收容孔的有底部上而与在上述柱塞收容孔的有底部上开口的油供给路径连通并且以滑动接触状态部分向上述柱塞的圆筒状中空部内突出的内套筒、固接在该内套筒的突出端侧并且突出到形成于上述柱塞的圆筒状中空部中的第1高压室内而组装而阻止流入到第1高压室内的压力油的倒流的止回阀单元、和伸缩自如地收纳在上述第1高压室内而向柱塞的突出方向施力的柱塞施力用弹簧，由此能够发挥如下的特别的效果。
即，有关本实施方式1的可俯角设置的液压式张紧器即使在以俯角设置在发动机内的状态长期置于发动机停止状态的情况下，由壳体、柱塞和内套筒形成的第2高压室的油在油自身的重力作用下从壳体的柱塞收容孔与柱塞的外周面的较小的间隙漏下而将外部空气吸入到第2高压室中，这样的外部空气也不会混入到处于比上述第2高压室靠下方位置的第1高压室中，所以对于在发动机启动时容易发生的正时链的晃动能够通过第1高压室充分地发挥柱塞的油压阻尼力，防止异常音的发生。
并且，通过将柱塞构成为在柱塞收容孔的内周壁面与内套筒的外周面之间滑动，通过由内套筒的外周面与柱塞收容孔的内周壁面形成的第1间隙和由柱塞的外周面与柱塞收容孔的内周壁面形成的第2间隙构成迷宫构造，所以能够大幅抑制从张紧器内向外部泄漏的油的消耗量而长期地维持张紧器内的油的保有效率。
此外，通过设置使由壳体的柱塞收容孔、柱塞的后端部和内套筒的外周面围绕形成的第2高压室的油压与第1高压室的油压均衡的油压均衡促进机构，在发动机启动时及然后的发动机驱动时第2高压室的油压迅速地调节为第1高压室的油压，所以对于在发动机启动时容易发生的正时链的晃动及在然后的发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动能够显著地提高柱塞的追随性。
并且，有关本技术方案2的可俯角设置的液压式张紧器，除了有关技术方案1所述的发明的效果以外，上述油压均衡促进机构构成为，设在上述内套筒的外周面上，使第1高压室与第2高压室连通，由此能够在发动机启动时及然后的发动机驱动时令起因于第1高压室与第2高压室的容量的差而在第1高压室与第2高压室之间产生的油压的差异迅速地均衡，来调节油阻尼性能，所以对于在发动机启动时及然后的发动机驱动时产生的链张力变动能够实时地发挥油阻尼效果。
进而，有关本技术方案3的可俯角设置的液压式张紧器，除了有关技术方案1所述的发明的效果以外，上述油压均衡促进机构构成为，设在上述内套筒的后端侧，使第2高压室与油供给路径侧的储油室连通，由此即使产生了起因于发动机启动时及然后的发动机驱动时的张力变动的第1高压室的油压变动，也能够使第2高压室的油压在与油供给路径侧之间增减而无过量或不足能瞬间呼应于第1高压室的油压，所以对于在发动机启动时及然后的发动机驱动时产生的链张力变动能够实时地发挥最大限度的油阻尼效果。
附图说明
图1是使用本发明的第1实施例的液压式张紧器的使用状态图。
图2是由图1的X表示的液压式张紧器的放大图。
图3是将图2的内套筒放大的剖视图。
图4是将图1的液压式张紧器在发动机停止状态下长期放置的情况下的动作图。
图5是将柱塞向壳体内推回的情况下的动作图。
图6是柱塞从壳体内推出的情况下的动作图。
图7是表示图3所示的内套筒的第1变形例的图。
图8是本发明的第2实施例的液压式张紧器的放大图。
图9是将图8的内套筒放大的剖视图。
图10是将图8所示的柱塞向壳体内推回的情况下的动作图。
图11是图8所示的柱塞从壳体内推出的情况下的动作图。
图12是表示图9所示的内套筒的第1变形例的图。
图13是表示图9所示的内套筒的第2变形例的图。
图14是表示图9所示的内套筒的第3变形例的图。
图15是表示图8所示的壳体的变形例的图。
图16是使用以往例的液压式张紧器的使用状态图和其局部放大图。
图17是将图16所示的液压式张紧器在发动机停止状态下长期放置的动作图。
具体实施方式
本发明的可俯角设置的液压式张紧器，具备从壳体的柱塞收容孔朝向行进链滑动自如地突出并且形成有朝向柱塞收容孔连通的圆筒状中空部的柱塞、固接在该柱塞收容孔的有底部上而与在柱塞收容孔的有底部上开口的油供给路径连通并且以滑动接触状态部分向柱塞的圆筒状中空部内突出的内套筒、固接在该内套筒的突出端侧并且突出到形成于柱塞的圆筒状中空部中的第1高压室内而组装而阻止流入到第1高压室内的压力油的倒流的止回阀单元、和伸缩自如地收纳在第1高压室内而向柱塞的突出方向施力的柱塞施力用弹簧，并且设有使由壳体的柱塞收容孔、柱塞的后端部和内套筒的外周面围绕形成的第2高压室的油压与第1高压室的油压均衡的油压均衡促进机构，即使在俯角设置在发动机内的情况下，在发动机启动时及然后的发动机驱动时也能够通过第1高压室充分且迅速地发挥柱塞的油压阻尼力、抑制在发动机启动时容易发生的正时链的晃动及在然后的发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动、防止异常音的发生，只要是这样的结构，其具体的张紧器形态是怎样的都可以。
本发明的可俯角设置的液压式张紧器，例如是具备从壳体的柱塞收容孔朝向行进链滑动自如地突出并且形成有朝向柱塞收容孔连通的圆筒状中空部的柱塞、固接在柱塞收容孔的有底部上而与在上述柱塞收容孔的有底部上开口的油供给路径连通并且以滑动接触状态部分向上述柱塞的圆筒状中空部内突出的内套筒、固接在该内套筒的突出端侧并且突出到形成于上述柱塞的圆筒状中空部中的第1高压室内而组装而阻止流入到第1高压室内的压力油的倒流的止回阀单元、和伸缩自如地收纳在上述第1高压室内而向使柱塞突出的方向施力的柱塞施力用弹簧的液压式张紧器，或者在这样的液压式张紧器的基本构造中附设有形成于柱塞上的齿条和轴支承在壳体上的棘轮机构的结构都可以。
另外，本发明的可俯角设置的液压式张紧器是比水平朝下地安装在车辆用发动机内的、所谓的能够俯角设置的结构，但也可以水平地设置在车辆用发动机内，此外，也可以进行比水平朝上地安装在车辆用发动机内的、所谓仰角设置。
【实施例】
参照图1～图15说明本发明的一实施例的可俯角设置的液压式张紧器。
图1是使用本发明的第1实施例的液压式张紧器的使用状态图，图2是由图1的X表示的液压式张紧器的放大图，图3(a)是将图2的内套筒放大的横剖视图，图3(b)是将图2的内套筒放大的纵剖视图，图4是将图1的液压式张紧器在发动机停止状态下长期放置的情况下的外部空气混入状态的动作图，图5是将柱塞向壳体内推回的情况下的油阻尼的动作图，图6是柱塞从壳体内推出的情况下的油阻尼的动作图，图7是表示图3所示的内套筒的第1变形例的图，图8是本发明的第2实施例的液压式张紧器的放大图，图9(a)是将图8的内套筒放大的横剖视图，图9(b)是将图8的内套筒放大的纵剖视图，图10是将图8所示的柱塞向壳体内推回的情况下的油阻尼的动作图，图11是图8所示的柱塞从壳体内推出的情况下的油阻尼的动作图，图12是表示图9所示的内套筒的第1变形例的图，图13是表示图9所示的内套筒的第2变形例的图，图14是表示图9所示的内套筒的第3变形例的图，图15是表示图8所示的壳体的变形例的图。
首先，如图1至图2所示，本发明的第1实施例的可俯角设置的液压式张紧器100，在架设于利用发动机的曲柄轴而旋转的驱动侧链轮S1和固定在凸轮上的被驱动侧链轮S2之间的正时链C的松弛侧安装在发动机主体上，柱塞120从其壳体110的前面出没自如地突出，通过推压摆动自如地支承在发动机主体侧的可动杆L1的摆动端附近的背面，柱塞120由可动杆L1对正时链C的松弛侧施加张力。
另外，在正时链C的张紧侧，在发动机主体侧安装有导引正时链C的行进的固定导引器L2。
并且，上述驱动侧链轮S1与被驱动侧链轮S2如果驱动侧链轮S1向箭头的方向旋转，则正时链C向箭头的方向行进，接着通过该正时链C的行进，被驱动侧链轮S2向箭头的方向旋转，驱动侧链轮S1的旋转传递给被驱动侧链轮S2。
图1的X所示的本实施例的可俯角设置的液压式张紧器100，在形成于壳体上的柱塞收容孔111内滑动自如地嵌插有外观圆柱状的柱塞120，在该圆柱状的柱塞120中，形成有一端开口的圆筒状中空部121。
并且，与在柱塞收容孔111的有底部111a上开口的油供给路径112连通并且以滑动接触状态向柱塞120的圆筒状中空部121内部分突出的内套筒130固接在柱塞收容孔111的有底部111a上。
此外，固接在该内套筒130的突出端侧的止回阀单元140突出地组装在形成于上述柱塞120的圆筒状中空部121上的第1高压室R1内，并且，该止回阀单元140具备部分压入在内套筒130内的具有油路141a的球座141、对置于该球座141的形成在第1高压室R1侧的阀座141b的止回球142、将该止回球142向球座141的阀座141b推压施力的球施力用弹簧143、和限制止回球142的移动量的钟状保持器144。
这里，在由壳体110的柱塞收容孔111、柱塞120的后端部和内套筒130的外周面围绕形成的区域中，形成有与第1高压室R1同样地发挥油阻尼功能的第2高压室R2。
此外，在内套筒130的内部中，形成有后述那样的与油供给路径112侧连通的内套筒130内的储油室R3。
并且，总是向柱塞120的突出方向施力以使柱塞120的前端部向柱塞收容孔111的外部突出的柱塞施力用弹簧150伸缩自如地收纳在第1高压室R1内。
进而，如果对本发明的第1实施例的可俯角设置的液压式张紧器100最具特征的使第2高压室R2的油压与第1高压室R1的油压均衡的油压均衡促进机构160的具体的形态进行说明，则该油压均衡促进机构160如图3(a)、图3(b)所示，由设在内套筒130的外周面上而使第1高压室R1与第2高压室R2连通的母线状的油流通槽161构成。
因而，本发明的第1实施例的可俯角设置的液压式张紧器100如果因正时链C的张力变动而冲击力经由可动杆L1作用在从壳体110突出的柱塞120的前端上、柱塞120克服柱塞施力用弹簧150的施力被向后退方向急剧地推压，则第1高压室R1内的压力油的压力上升，止回阀单元140的止回球142被推压在球座141上，阻止压力油从第1高压室R1向球座141的油路141a的倒流。
并且，如图4所示，在以俯角设置在发动机内的状态长期置于发动机停止状态的情况下，即使由壳体11、柱塞120和内套筒130形成的第2高压室R2的油在油自身的重力作用下从壳体110的柱塞收容孔111与柱塞120的外周面的较小的间隙漏下而将外部空气A吸入到第2高压室R2内，由于这样的外部空气A不会混入到处于比上述第2高压室R2靠下方位置的第1高压室R1中，所以对于在发动机启动时容易发生的正时链C的晃动，也能够通过第1高压室R1充分发挥柱塞120的油压阻尼力，防止异常音的发生。
此外，由于柱塞120构成为在柱塞收容孔111的内周壁面与内套筒130的外周面之间滑动，所以通过由内套筒130的外周面与柱塞收容孔111的内周壁面形成的第1间隙和由柱塞120的外周面与柱塞收容孔111的内周壁面形成的第2间隙构成迷宫构造，大幅地抑制了从张紧器内泄漏到外部的油的消耗量，能够长期地维持张紧器内的油的保有效率。
并且，在本实施例的可俯角设置的液压式张紧器100中，作为使第1高压室R1与第2高压室R2连通的油压均衡促进机构160而在内套筒130的外周面上设置油流通槽161，由此，在图5所示那样的发动机驱动时柱塞120被向壳体110内推回的情况、以及在图6所示那样的发动机驱动时柱塞120从壳体110内推出的情况下，第2高压室R2的油压迅速地调和为第1高压室R1的油压而均衡，所以对于容易在发动机驱动时产生的过度的链张力变动，柱塞120的追随性显著地提高。
总之，在发动机驱动时能够使起因于第1高压室R1与第2高压室R2的容量的差而在第1高压室R1与第2高压室R2之间产生的油压的差异迅速地均衡而调节油阻尼性能，所以对于在发动机启动时及然后的发动机驱动时产生的链张力变动实时地发挥油阻尼效果。
另外，图5至图6的箭头表示压力油的流动。
此外，即使在发动机实用状态的发动机启动时等急剧的推回力从正时链C作用在柱塞120上，第1高压室R1内的油也经由油流通槽161向上述第2高压室R2侧泄漏，所以从正时链C吸收急剧的推回力。
另外，图7是设在图3所示的内套筒130的外周面上的母线状的油流通槽161的第1变形例，是以螺旋状设在内套筒130的外周面上的油流通槽162，该螺旋状的油流通槽162发挥的作用也与上述母线状的油流通槽161基本上没有任何变化。
这样得到的本实施例的可俯角设置的液压式张紧器100能够进行车辆用发动机内的水平设置及仰角设置，并且具备从壳体110的柱塞收容孔111滑动自如地突出的柱塞120、固接在柱塞收容孔111的有底部111a上而与在柱塞收容孔111的有底部111a上开口的油供给路径112连通并且以滑动接触状态部分向柱塞120的圆筒状中空部121内突出的内套筒130、固接在该内套筒130的突出端侧并且向形成于柱塞120的圆筒状中空部121中的第1高压室R1内突出安装的止回阀单元140、和伸缩自如地收纳在第1高压室R1内并向柱塞120的突出方向施力的柱塞施力用弹簧150，并且设有使第2高压室R2的油压与第1高压室R1的油压均衡的油压均衡促进机构160，即使在俯角设置在发动机内的情况下，在发动机启动时及然后的发动机驱动时也能够通过第1高压室R1充分且迅速地发挥柱塞120的油压阻尼力，能够抑制在发动机启动时容易发生的正时链的晃动及在然后的发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动，防止异常音的发生等，其效果很大。
接着，图8至图11所示那样的本发明的第2实施例的可俯角设置的液压式张紧器200与上述第1实施例的可俯角设置的液压式张紧器100相比较，只有油压均衡促进机构260的具体的形态不同，在其他结构中没有任何变化，所以以下省略重复的部分的说明。
所以，本发明的第2实施例的可俯角设置的液压式张紧器200如图8至图9所示，作为使第2高压室R2的油压与第1高压室R1的油压均衡的油压均衡促进机构260而在内套筒230的后端侧设置十字状的油流通槽263，由此，在图10所示那样的发动机驱动时柱塞220被向壳体210内推回的情况下、或者在图11所示那样的发动机驱动时柱塞220从壳体210内推出的情况下，由于第2高压室R2的油压迅速地调和为第1高压室R1的油压而均衡，所以对于在发动机驱动时容易发生的过度的链张力变动，柱塞220的追随性显著地提高。另外，图10至图11中的箭头表示压力油的流动。此外，上述油流通槽263在内套筒230的后端侧设在十字状的4处，但并不限于此，例如设置在两处、3处等多处也没有任何问题。
总之，由于即使发生了起因于发动机启动时及然后的发动机驱动时的链张力变动的第1高压室R1的油压变动，也能够使第2高压室R2的油压在与设在油供给路径侧的内套筒230内的储油室R3之间增减而不会过量或不足能瞬间呼应第1高压室R1的油压，所以对于发动机启动时及然后的发动机驱动时产生的链张力变动能够实时地发挥最大限度的油阻尼效果等，其效果很大。
另外，图12是图9所示的设在内套筒230的后端侧的十字状的油流通槽263的第1变形例，是设在内套筒230的后端外周侧的4处的油流通小孔264，此外，图13是设在图9所示的内套筒230的后端侧的油流通槽263的第2变形例，是设在内套筒230的后端单侧的倾斜状的油流通间隙265，图14是设在图9所示的内套筒230的后端侧的油流通槽263的第3变形例，是设在内套筒230的后端单侧的突起状的油流通间隙266，图15是图8所示的壳体210的变形例，是设在壳体210的有底部211a上的油流通凹部267。
此外，上述油流通小孔264在内套筒230的后端侧设在十字状的4处，但并不限于此，例如设置在两处、3处等多处也没有任何问题。
总之，图12至图15所示的油压均衡促进机构160也与在本发明的第2实施例的可俯角设置的液压式张紧器200中采用的十字状的油流通槽263同样，即使发生了起因于发动机启动时及然后的发动机驱动时的链张力变动的第1高压室R1的油压变动，也能够使第2高压室R2的油压在与设在油供给路径侧的内套筒230内的储油室R3之间增减而不会过量或不足能瞬间呼应第1高压室R1的油压，所以对于发动机启动时及然后的发动机驱动时产生的链张力变动能够实时地发挥最大限度的油阻尼效果等，其效果很大。

Claims (1)

1.一种可俯角设置的液压式张紧器，具备从壳体的柱塞收容孔朝向行进链滑动自如地突出并且形成有朝向柱塞收容孔连通的圆筒状中空部的柱塞、固接在上述柱塞收容孔的有底部上而形成与在上述柱塞收容孔的有底部上开口的油供给路径连通的储油室并且以滑动接触状态部分向上述柱塞的圆筒状中空部内突出的内套筒、固接在该内套筒的突出端侧并且突出到形成于上述柱塞的圆筒状中空部中的第1高压室内而组装来阻止从储油室流入到第1高压室内的压力油的倒流的止回阀单元、和伸缩自如地收纳在上述第1高压室内而向柱塞的突出方向施力的柱塞施力用弹簧，其特征在于，
设有使由上述壳体的柱塞收容孔、柱塞的后端部和内套筒的外周面围绕形成的第2高压室的油压与上述第1高压室的油压均衡而调节油阻尼性能的油压均衡促进机构，上述油压均衡促进机构由设在上述内套筒的外周面上且使上述第1高压室与上述第2高压室之间连通的油流通槽构成，所述油流通槽为母线状的油流通槽或者螺旋状的油流通槽或者十字状的油流通槽。
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