CN101718332A

CN101718332A - 具有基于温度的泄沉的链张紧装置

Info

Publication number: CN101718332A
Application number: CN200910179025A
Authority: CN
Inventors: C·A·布洛克
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: US8066598B2; DE102009048127A1; US20100093473A1; CN101718332B

Abstract

本发明涉及具有基于温度的泄沉的链张紧装置，提供了一种用于张紧链条的装置，除了连续打开的油泄漏路径之外，该装置还通过提供仅在油更加粘性且以更低速率泄漏的较低温度打开的附加的泄漏路径来补偿温度对油粘度的影响。因此，较低温度下的总体油泄漏与当关闭附加的泄漏路径时的较高温度下的类似，更低粘度更高温度的油以更快的速率从连续打开的油泄漏路径泄漏出。因此，使温度对张紧组件的液压刚度的影响最小。

Description

具有基于温度的泄沉的链张紧装置

技术领域

本发明涉及用于张紧例如汽车发动机上的链条的装置。

背景技术

链传动张紧组件用于操作与汽车发动机相关联的辅助部件。例如，链传动张紧组件用于驱动复杂的气门组系、平衡轴、油泵、高压燃料喷射泵和水泵。

已知的链传动张紧组件包括链条和链传动张紧系统，所述链传动张紧系统可操作以在链条上产生所需的初始张力。已知的链传动张紧组件通常包括张紧体和附接到蹄上的张紧活塞。张紧体的液压腔中的油压相对于张紧活塞和蹄组件施加了压力，该组件接合链条而产生所需的张力。在链条的冲击力下，一些油沿着具有固定大小的孔的油泄沉(leakdown)路径从液压腔泄漏出来。链传动张紧组件的刚度通过允许从液压腔泄漏的油量来控制。增大张紧刚度导致改善的链传动控制。但是，当油温升高时，液压腔中的油的粘度会降低，从而会有更多的油从泄沉路径泄漏出，降低了组件的刚度。当油温比较低时，粘度升高，从而会有较少的油从固定大小的孔泄沉路径泄漏出，增大了张紧组件的刚度，潜在地引起张紧体经历了降低链传动控制的“泵送”(即，活塞与蹄的过延伸)。

发明内容

提供了一种用于张紧链条的装置，除了连续打开油泄漏路径之外，该装置还通过提供附加的泄漏路径来补偿温度对油粘度的影响，该附加的泄漏路径仅在油更加粘性且以更低速率泄漏的较低温度打开。所述附加的泄漏路径也称为可变流路或第二油泄漏路径。因此，在较低温度下的总体油泄漏与当关闭附加的泄漏路径时在较高温度下的类似，更低粘度更高温度的油以更快的速率从连续打开的油泄漏路径泄漏出。因此，使温度对张紧组件的液压刚度的影响最小。

所述装置包括与所述链条操作地连接的链传动张紧组件。所述链传动张紧装置具有经受所述链条的力的液压腔。当受到所述链条的力时，第一油泄漏路径提供从所述液压腔的连续油泄漏，当受到所述链条的力时，第二油泄漏路径在预定温度条件下有选择地提供从所述液压腔的附加油泄漏。

所述链传动张紧组件可包括其中具有孔的张紧体。所述张紧体限定了第一和第二通路(即，第一和第二泄漏路径)，两个通路都与所述张紧孔操作地连接。设置可响应于预定温度而移动的致动器，以阻塞所述第二通路，使得所述第一通路可操作成在所述第一和第二温度泄漏油，而所述第二通路可操作成在所述第一温度泄漏油但在第二温度则通过所述致动器的移动而被阻塞。

在一个实施例中，所述致动器是热蜡致动器，其含有在预定温度熔化的热蜡，从而膨胀以移动活塞，阻塞所述第二通路。在另一实施例中，所述致动器为脉宽调节致动器，其响应于由与感测的油温相对应的控制信号触发的脉宽调节电流或电压。所述致动器响应于脉宽调节电流或电压的移动可提供所述第二通路仅部分地打开的中间致动器位置，提供根据温度变化的对从所述第二通路的泄漏油量的更加精细的调整。

结合实施例，从下面实施本发明最佳模式的详细描述可容易地清楚本发明的上述特征和优点及其它特征和优点。

附图说明

图1为内燃机的示意性透视图，其具有包括链传动张紧组件第一实施例的链传动平衡轴；

图2为图1中链传动张紧组件沿着图1的线2-2剖取的示意性截面图，其中致动器处于在较低油温下打开附加的泄沉路径的第一位置；

图3为图2中链传动张紧组件的示意性截面图，其中致动器处于在较高油温下关闭附加的泄沉路径的第二位置；

图4为用来与图1中发动机一起使用的链传动张紧组件的第二实施例的示意性截面图，其中电子控制的致动器处于在较低油温下打开附加的泄沉路径的第一位置；以及

图5为图4中链传动张紧组件的示意性截面图，其中致动器处于在较高温油下关闭附加的泄沉路径的第二位置。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记指的是相同的部件，图1为发动机总成10的示意性透视图，包括内燃机11和总地由12表示的链传动组件，即平衡轴传动装置。

称为链传动张紧组件的装置14使链传动平衡轴传动装置12的传动链16张紧。链传动张紧组件14包括张紧体18和与传动链16接触的张紧活塞组件20。

应当理解，尽管可变泄沉链传动张紧组件14被应用于链传动平衡轴传动装置12，但是可变泄沉链传动张紧组件14还可选地应用于其它链传动部件，可包括但不限于，用于驱动复杂气门组系、油泵、高压燃料喷射泵和水泵的链传动部件。

图2为图1中链传动张紧组件14和张紧的链条16的示意图。张紧体18限定了孔22。张紧活塞组件20具有张紧活塞部分24和张紧蹄部分26。

孔22与张紧活塞组件20的张紧活塞腔23共同形成液压腔28，如下面进一步所述，所述液压腔28基本为流体密封的，当充满流体(本文也称为油)时，其特征为其液压刚度当处于链条16加载下时基本上阻止张紧活塞组件20的向内移动。

张紧活塞组件20的张紧活塞部分24安装在张紧体18的孔22中。弹簧30连接张紧体18与张紧活塞组件20。

液压流体从供油装置32克服球形止回阀34接收在张紧体18的腔28中。当充满液压流体时，在腔28中产生液压刚度或张紧反作用刚度，基本上阻止了当处于链条16加载下时张紧活塞组件20的向内移动。当链条负载减轻时，供油装置32向腔28提供额外的油，以便替换在链条加载下时从腔28泄漏的油。

张紧体18包括与腔28连通的第一泄漏通路38，也称为第一泄漏路径。泄沉盘40布置在第一泄漏路径38中。泄沉盘40可操作以基于腔28中的压力(即，基于链条的加载)以固定的流量调节通过第一泄漏路径38的流动。但是，因为液压腔28中的油的粘度随着温度升高而降低，所以高温度(低的粘度)下流出第一泄沉路径38的油量比在低温(高粘度)下的更大。在仅具有一个泄沉路径的典型链传动组件中，当泄漏增大时，张紧反作用刚度降低，而相反，当泄漏减小时，张紧反作用刚度升高。

但是，为了补偿通过第一泄漏路径38的泄漏随着温度升高而增大的影响，阀体18限定了与腔28流体连通的第二通路42，也称为可变流路或选择性泄沉路径。因为致动器44根据温度有选择地阻塞或允许流过第二通路42，所以第二通路42为选择性泄漏路径。具体地，在链传动张紧组件14中，致动器44为热蜡致动器，其具有被限定在活塞腔48中的热蜡。热蜡电机或致动器可在商业上获得。基于热蜡相对于链传动张紧组件14的期望液压刚度的熔化温度来选择热蜡46。在比热蜡熔化温度低的相对较低温度下，热蜡处于固态，例如图2中所示。因此，在低于蜡熔化温度的第一油温下，热蜡46在活塞腔48中占据比较小的空间，与蜡接触的可动活塞50被弹簧52偏压至图2中所示的第一位置。在图2的第一位置中，活塞50的狭窄部分54与第二通路42对齐，以允许油经过活塞50流出腔28。因此，在第一油温(以及在所有低于热蜡熔化温度的油温)下，允许通过第一和第二通路38、42的油泄漏。

但是，在相对较高的温度或在超过热蜡熔化温度的温度下，如图3中46A所示，热蜡熔化，膨胀成在活塞腔48中占据更大的空间，克服弹簧52的偏压而移动活塞50，使得所述狭窄部分54脱离与第二通道42的对齐，并且活塞50阻塞油流出第二通道42。因此，在处于或超过蜡熔化温度的第二油温下，如图3中所示，只允许从第一通路38泄漏。

参考图4和图5，示出了链传动张紧组件14A的第二实施例。可使用链传动张紧组件14A来替代图1的发动机总成10中的链传动张紧组件14。链传动张紧组件14A中与链传动张紧组件14基本相同的部件以相同的附图标记表示。在该实施例中，可操作以将活塞50从图4的第一位置移到图5的第二位置的致动器44A为脉宽调节致动器。致动器44A为响应于从电子控制器60沿着导线58发送的电子控制信号56而移动的机电致动器，例如螺线管。电子控制器60从与供油装置32中的油连通的温度传感器64接收传感器信号62。控制器60根据存储的算法处理传感器信号62，并产生对应于感测的油温的控制信号56。传感器64显示为安装在供油装置32中，但是可安装在发动机总成中可感测对应于油温的温度的任何地方，包括在腔28中。

功率变换器68利用功率电子设备引导对应于控制信号的脉宽调节电流或电压至致动器44A中的螺线管66。所述功率电子设备与电源连接，例如电池(未示出)，所述电源提供通过功率电子设备转换为脉宽调节电压或电流的功率。螺线管66响应于脉宽调节电压或电流以引起活塞50对应于脉宽调节电流或电压的线性移动。脉宽调节致动器44A可被精细调节以控制活塞50移动到图4的第一位置与图5的第二位置之间的多个中间位置，其中所述狭窄部分仅与第二通路42部分地对齐，以控制通路42为图4的打开状态与图5的被阻塞(即，封闭)状态之间的部分打开状态(即，部分地被阻塞)。因此，可与一定温度范围内的油温相关联地精细调节从第二通路42的泄漏。

尽管已经详细描述了实施本发明的最佳模式，但是本发明所属领域的技术人员会认识到在所附权利要求范围内用来实施本发明的各种替代设计和实施方式。

Claims

1.一种用于张紧链条的装置，包括：

链传动张紧组件，其限定了可变流路，并且可与所述链条操作地连接；其中，所述组件构造成使得所述可变流路在第一温度下提供第一油泄漏量，而在比所述第一温度高的第二温度下提供第二油泄漏量；并且其中在所述第一温度泄漏的油的粘度高于在第二温度泄漏的油的粘度，并且所述第二油泄漏量小于所述第一油泄漏量。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述链传动张紧组件包括：

在其中具有孔的张紧体；其中所述张紧体限定了第一通路和第二通路，两个通路都与所述张紧孔操作地连接，并且所述第二通路对应于所述可变流路；以及

致动器，其可响应于所述第一和第二温度之间的预定温度而移动；

其中所述第一通路未被所述致动器的移动阻塞，因此可操作以在所述第一和第二温度都可泄漏油；并且其中所述第二通路被所述致动器的移动阻塞，因此可操作以在所述第一温度泄漏油，并在所述第二温度阻止油通过所述第二通路泄漏。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述致动器为热蜡致动器。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述致动器为电子控制的致动器。

5.如权利要求4所述的装置，还包括：

电子控制器，其可操作以监测所述链传动张紧组件的温度；其中所述致动器为脉宽调节致动器，其可操作地连接到所述控制器并且构造成响应于来自所述控制器的控制信号改变油泄漏。

6.一种用于张紧链条的装置，包括：

链传动张紧组件，其与所述链条操作地连接并且具有经受来自所述链条的力的液压腔；其中所述组件限定了第一油泄沉路径和第二油泄沉路径，其中所述第一油泄沉路径在受到来自所述链条的力时提供从所述液压腔的持续油泄漏，所述第二油泄沉路径在受到来自所述链条的力时在预定温度条件下有选择地提供从所述液压腔的附加油泄漏。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述预定温度条件对应于所述液压腔中的油的温度和粘度。

8.如权利要求6所述的装置，其中所述链传动张紧组件包括致动器，所述致动器在预定温度条件下可移动以阻塞所述第二油泄沉路径。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述致动器为热蜡致动器。

10.如权利要求8所述的装置，其中所述致动器为电子控制的致动器。

11.如权利要求10所述的装置，还包括：

电子控制器，其可操作以监测所述链传动张紧组件的温度；其中所述致动器为脉宽调节致动器，其可操作地连接到所述控制器，并且构造成响应于来自所述控制器的控制信号而移动以改变从所述第二油泄沉路径的油泄漏。

12.一种发动机总成，包括：

发动机；

发动机从动部件；

链条，其将所述发动机与所述发动机从动部件操作地连接；以及

链传动张紧组件，其操作地连接至所述链条以张紧所述链条；其中所述链传动张紧组件限定了液压腔和至少一个选择性泄沉路径；并且其中所述链传动张紧组件构造成只在预定温度条件下才通过所述选择性泄沉路径允许从所述液压腔的油泄漏。

13.如权利要求12所述的发动机总成，其中所述链传动张紧组件包括热蜡致动器，该热蜡致动器具有热蜡，该热蜡构造成当温度条件不在预定温度条件内时熔化，从而移动所述致动器以防止从所述选择性泄沉路径的油泄漏。

14.如权利要求12所述的发动机总成，其中所述链传动张紧组件包括脉宽调节致动器，该脉宽调节致动器构造成与油温相关联地改变从所述选择性泄沉路径的油泄漏。