CN103410936A - 液压式链条张紧器 - Google Patents

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金春来
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Abstract

一种液压式链条张紧器，包含前端开口的筒体，所述筒体内设有可沿筒体内表面移动的前端开口的柱塞，所述柱塞的后侧设有液压腔，所述筒体后端设有一进油口，所述进油口与一注油腔连通，所述注油腔内设有单向阀以提供进油口的单向进油，所述筒体前端的内表面设有内螺纹，所述柱塞上设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述外螺纹包含卡紧面和背离面，所述卡紧面与纵向垂直线的角度小于所述背离面与所述纵向垂直线的角度，所述筒体的液压腔内设有第一压簧，所述第一压簧的一端抵靠于所述液压腔的底端，另一端抵靠于所述柱塞；本发明结构简单，装卸便利，张紧效果好，能有效对正时皮带、正时链等结构提供持续稳定的张紧压力，以提高车辆稳定性。

Description

液压式链条张紧器
技术领域
本发明涉及车辆皮带的张紧技术，尤其涉及一种液压式链条张紧器。
背景技术
在发动机的正时皮带上需要提供张紧作用，对其起导向和涨紧的作用，使其始终处于最佳涨紧状态。
传统液压张紧器的主要结构形式是张紧器油缸本体依靠发动机外部供油工作，在发动机上需要布置油道，弹簧力为停机状态预张紧皮带的最小张紧力，工作中起主要作用的是来自发动机供油系统的油压力。 
由于VVT系统等利用油压工作的装置越来越多，发动机的润滑油消耗量不断增大。要给发动机供给充足的润滑油，需要增大油泵尺寸。这样会导致发动机尺寸增加、负荷增大，从而导致燃效降低，因此，在结构、性能、经济性等方面，传统液压张紧器存在着以下明显的不足之处： 
1、组件较多，系统复杂，占据了相当尺寸的发动机空间，不便于发动机的小型化；
2、采用外部供油，增加了系统密封点数量，由于橡胶等密封件材质和寿命的因素，使得可靠性降低；
3、张紧器价格偏高，不利于促进VVT发动机向小型化、高性能、低成本的方向发展；
4、张紧器噪音大、可靠性差，难以满足VVT发动机的高要求。虽然结构简单，成本较低，由于产品推出多年，附加值低，也很难产生良好的经济效益；
为此，本发明的设计者通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种液压式链条张紧器，以克服上述缺陷。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种液压式链条张紧器，其结构简单，装卸便利，张紧效果好，能有效对正时皮带、正时链等结构提供持续稳定的张紧压力，以提高车辆稳定性。
为实现上述目的，本发明公开了一种液压式链条张紧器，包含前端开口的筒体，所述筒体内设有可沿筒体内表面移动的前端开口的柱塞，其特征在于：
所述柱塞的后侧设有液压腔，所述筒体后端设有一进油口，所述进油口与一注油腔连通，所述注油腔内设有单向阀以提供进油口的单向进油，所述筒体前端的内表面设有内螺纹，所述柱塞上设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述外螺纹包含卡紧面和背离面，所述卡紧面与纵向垂直线的角度小于所述背离面与所述纵向垂直线的角度，所述筒体的液压腔内设有第一压簧，所述第一压簧的一端抵靠于所述液压腔的底端，另一端抵靠于所述柱塞。
其中：所述卡紧面与纵向垂直线的第一角度的大小为5-8度，所述背离面与轴线的第二角度的大小为30-40度。
其中：第一角度为6度，第二角度为34度。
其中：所述内螺纹与外螺纹的面上涂敷有耐磨层，所述耐磨层由碳化钛金属陶瓷材质制成。
其中：所述柱塞为中空元件，一堵头设于所述柱塞内，在所述堵头和柱塞之间还设有一顶杆和第二压簧，所述第二压簧的一端抵靠于所述堵头，所述第二压簧的另一端伸入所述顶杆内，所述顶杆的头部抵靠于所述柱塞。
其中：所述单向阀包含嵌入所述进油孔的球座，所述球座具有连通所述注油腔的油孔及位于油孔一端的球面，一滚珠可移动的放置于所述球面上。
其中：还设有一压盖，所述压盖和滚珠之间具有第三压簧，所述压盖具有包覆部分所述滚珠和第三压簧的压盖板，所述压盖板的中间位置设有一凹陷以定位所述第三压簧。
通过上述结构，本发明的液压式链条张紧器实现了如下技术效果：
1、结构可靠，保证持续的张紧效果，且在受到剧烈变化时，仍然能有效进行缓冲；
2、密封效果好，避免了高压油的泄漏；
3、单向密封结构效果好，使高压油腔内的液压油可得到持续有效的补充；
4、耐磨效果更佳，寿命长，实用性高。
本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。 
附图说明
图1显示了本发明液压式链条张紧器的应用示意图。
图2显示了本发明液压式链条张紧器的剖视图。
图3显示了本发明外螺纹的齿形示意图。
图4显示了本发明单向阀的结构示意图。
附图标记：
101：驱动链轮；102：从动链轮；103：传动元件；104：液压式链条张紧器；105：弧形压板；11：筒体；12：液压腔；13：内螺纹；14：注油腔；15：柱塞；16：外螺纹；17：第一压簧；18：堵头；19：顶杆；20：第二压簧；21：压盖；211：压盖板；212：凹陷；213：夹条；214：凸起部；215：外缘；22：第三压簧；23：滚珠；24：球座；241：球面；242：油孔。 
具体实施方式
参见图1，显示了本发明的液压式链条张紧器。
安装于发动机曲轴上的驱动链轮101和从动链轮102之间的传动链条103由液压式链条张紧器104通过弧形压板105进行张紧，所述液压式链条张紧器104安装至车辆的发动机本体上。
参见图2，显示了液压式链条张紧器104的具体结构，所述液压式链条张紧器104包含前端开口的筒体11，所述筒体11内设有可沿筒体11内表面移动的前端开口的柱塞15，所述柱塞15的后侧设有液压腔12，所述筒体11后端设有一进油口，所述进油口与一注油腔14连通，所述注油腔14内设有单向阀以提供进油口的单向进油，所述筒体11前端的内表面设有内螺纹13，所述柱塞15上设有与所述内螺纹13相配合的外螺纹16，所述外螺纹16包含卡紧面161和背离面162，所述卡紧面161与纵向垂直线的角度小于所述背离面162与所述纵向垂直线的角度，所述筒体11的液压腔内设有第一压簧17，所述第一压簧17的一端抵靠于所述液压腔12的底端，另一端抵靠于所述柱塞。
为进行清楚说明，参见图3，将所述卡紧面161与纵向垂直线的第一角度限定为a，将所述背离面162与轴线的第二角度限定为b，通过发明人不断的测试和调整，优选的第一角度a的大小为5-8度，优选为6度，优选的第二角度b的大小为30-40度，优选为34度，尤其在6度和34度时，承受的压紧力可为其他角度的两倍。
优选的是，所述内螺纹13与外螺纹16的齿形相同，且所述内螺纹13与外螺纹16的面上涂敷有耐磨层，所述耐磨层由碳化钛金属陶瓷材质制成，所述碳化钛金属陶瓷材质还包含有作为自润滑的镍，以提高耐磨性和润滑性能。
由此，可通过上述的液压式链条张紧器对车辆的传动元件提供液压压紧，而内外螺纹的配合可有效克服柱塞的问题。
可选的是，所述柱塞15为中空元件，一堵头18设于所述柱塞15内，在所述堵头18和柱塞15之间还设有一弹性压紧组件，可选的是，参见图2，显示了本发明中弹性压紧组件的一个实施例，该弹性压紧组件包含一顶杆19和第二压簧20，所述第二压簧20的一端抵靠于所述堵头18，优选的是，所述堵头18前端设有定位所述第二压簧20的凸起，所述第二压簧20的另一端伸入所述顶杆19内，所述顶杆19的头部抵靠于所述柱塞15，从而在抵靠时，能提供缓冲的抵靠力，避免抵靠的冲击突变。
在柱塞15和筒体11之间具有间隙，由于在移动时难以实现移动时的油压密封，由此，在所述柱塞的周缘设有凹槽，凹槽内设有密封圈，以对间隙进行密封，优选的是，所述密封圈的宽度小于所述凹槽宽度，以使密封圈可在凹槽内移动，故密封效果更好，且避免了柱塞和筒体对密封圈的过分磨损，能保持更长时间的密封效果。
参见图4，显示了本发明中单向阀的一个实施例，所述单向阀包含嵌入注油腔14的球座24，所述球座24具有连通所述注油腔14的油孔241及位于油孔241一端的球面242，一滚珠23可移动的放置于所述球面242上。
为限制滚珠23的移动，还设有一压盖21，所述压盖21和滚珠23之间具有第三压簧22，所述压盖21具有包覆部分所述滚珠23和第三压簧22的压盖板211，所述压盖板211的中间位置设有一凹陷212以定位所述第三压簧22，多个夹条213从所述压盖板211向下延伸以包覆滚珠22的整个移动过程，各夹条213等距间隔排列，各夹条213的下端延伸出可包覆部分球座24的凸起部214，各凸起部214的末端设有贴靠于所述后座31的外缘215，所述第一压簧17的一端压紧于所述外缘215。
通过上述描述可知，本发明的液压式链条张紧器具有如下优点：
1、结构可靠，保证持续的张紧效果，且在受到剧烈变化时，仍然能有效进行缓冲；
2、密封效果好，避免了高压油的泄漏；
3、单向密封结构效果好，使高压油腔内的液压油可得到持续有效的补充；
4、耐磨效果更佳，寿命长，实用性高。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (7)

1.一种液压式链条张紧器，包含前端开口的筒体，所述筒体内设有可沿筒体内表面移动的前端开口的柱塞，其特征在于：
所述柱塞的后侧设有液压腔，所述筒体后端设有一进油口，所述进油口与一注油腔连通，所述注油腔内设有单向阀以提供进油口的单向进油，所述筒体前端的内表面设有内螺纹，所述柱塞上设有与所述内螺纹相配合的外螺纹，所述外螺纹包含卡紧面和背离面，所述卡紧面与纵向垂直线的角度小于所述背离面与所述纵向垂直线的角度，所述筒体的液压腔内设有第一压簧，所述第一压簧的一端抵靠于所述液压腔的底端，另一端抵靠于所述柱塞。
2.如权利要求1所述的液压式链条张紧器，其特征在于：所述卡紧面与纵向垂直线的第一角度的大小为5-8度，所述背离面与轴线的第二角度的大小为30-40度。
3.如权利要求2所述的液压式链条张紧器，其特征在于：第一角度为6度，第二角度为34度。
4.如权利要求1或2或3所述的液压式链条张紧器，其特征在于：所述内螺纹与外螺纹的面上涂敷有耐磨层，所述耐磨层由碳化钛金属陶瓷材质制成。
5.如权利要求1所述的液压式链条张紧器，其特征在于：所述柱塞为中空元件，一堵头设于所述柱塞内，在所述堵头和柱塞之间还设有一顶杆和第二压簧，所述第二压簧的一端抵靠于所述堵头，所述第二压簧的另一端伸入所述顶杆内，所述顶杆的头部抵靠于所述柱塞。
6.如权利要求1所述的液压式链条张紧器，其特征在于：所述单向阀包含嵌入所述进油孔的球座，所述球座具有连通所述注油腔的油孔及位于油孔一端的球面，一滚珠可移动的放置于所述球面上。
7.如权利要求6所述的用于车辆的液压张紧器，其特征在于：还设有一压盖，所述压盖和滚珠之间具有第三压簧，所述压盖具有包覆部分所述滚珠和第三压簧的压盖板，所述压盖板的中间位置设有一凹陷以定位所述第三压簧。
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