CN104421390A - 带有热敏阻尼的张紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带有热敏阻尼的张紧机构。本发明涉及用于张紧例如链条或带的环状传动装置的张紧机构，带有：张紧装置，其可操作性地与环状传动装置接合；张紧装置基座，其中可移动地接收张紧装置；压力室，其形成于张紧装置以及张紧装置基座之间；流体入口，其通向压力室；流体出口，其从压力室引出；以及阀，其设置于流体出口。本发明的目的为，提供一种张紧机构，其避免已知张紧机构的缺点，并特别地，可以独立地操作。为此，根据温度而自动地控制阀。

Description

带有热敏阻尼的张紧机构

技术领域

本发明涉及用于张紧例如链条或带的环状传动装置的张紧机构，带有：张紧装置，其可以操作性地与环状传动装置接合；张紧装置基座，在其中可移动地接收张紧装置；压力室，其形成于张紧装置以及张紧装置基座之间；流体入口，其通向压力室中；流体出口，其由压力室引出；以及阀，其设置于流体出口。

背景技术

这种张紧机构也称作液压链条张紧器并用于例如内燃机中，在内燃机中该张紧机构用于张紧凸轮轴传动装置的定时链。链条张紧器连接至润滑油回路，并且润滑油可作为受压流体，其通过压力室的流体入口以及流体出口供应至链条张紧器。然后链条张紧器的张紧力通过润滑油回路中的压力产生。当使链条张紧器活塞缩回时，即张紧装置进入基座，油压升高并且处于压力室的油的一部分通过在基座以及活塞之间的间隙流入链传动箱。

目前，油的粘性起显著作用。润滑油的压力、粘性以及温度可以在内燃机的操作过程中显著地变化。例如，润滑油在冷的内燃机中十分粘滞，或在润滑油回路中的压力根据油温以及发动机的旋转速度改变。当油温显著地改变时，链条张紧器的阻尼特性也改变。内燃机通常在-40℃与120℃之间的范围内运行。低温限制取决于发动机启动时的环境条件并因此取决于操作的区域。内燃单元的通常的操作温度为120℃。因此，油的性质尤其是粘性的改变范围非常大，并且链条张紧器的阻尼特性从启动直至达到操作温度期间遭受显著的改变。

从DE 10 2011 016 664 A1已知一种考虑到这种粘性以及由此产生的阻尼改变的链条张紧器。链条张紧器包括链条张紧器主体以及张紧活塞，该张紧活塞可移动地接收于位于链条张紧器主体的基座中。压力室形成于张紧活塞以及位于链条张紧器主体中的基座之间。油流入通道通向压力室。此外，提供油流出通道以从压力室排出油。阀设置于连接至控制器的油流出通道中，该控制器用于根据内燃机的当前运行状态调整链条张紧器的阻尼特性。

从DE 202 02 663 U1已知一种类似的张紧机构。该张紧机构也包括链条张紧器主体，在该链条张紧器主体中形成有用于张紧活塞的基座。张紧活塞可移动地设置于基座中。压力室形成于张紧活塞以及基座之间并连接至流体出口。阀设置于流体出口，其开放或闭合流体出口。根据操作参数控制阀，该操作参数为例如：润滑油的粘性、温度、润滑油的供给压力、环状传动装置的张力和/或张紧装置的加速度或行程或张紧杆。

在已知的张紧机构中，使用的主动控制阀例如以机电、液压、或电子方式动作，并且响应于记录操作参数而控制。因此需要有效记录操作参数，连接发动机的控制单元，以及多数情况下还需要连接电源。

因此，本发明的一个目的为进一步发展已知的张紧机构并避免已知的缺点，例如，对外部电源的需要。

发明内容

根据本发明，因此如果阀设置于流体出口，则根据温度而自动控制。

阀与控制单元无关地操作并预先设置到期望的温度范围。不需要任何单独的温度测量以及任何电学控制。根据本发明的张紧机构因此完全地独立。

在优选实施例中可以提供通向流体入口的流体出口。液压油，即通常地为机油，因此从高压区域返回至低压区域。这导致了体积流的量的节约。这可以使需要的机油的量更少，可以使更小的单元带有所有相关的例如更少的所需空间以及更低的燃料消耗的优点而实施。处于高活塞伸长速度时，流体出口自动地成为用于链条张紧器的高压区域的第二入口。

根据又一实施例可以提供设置于流体入口的逆流防止器。例如，其可能为止回阀。这使通过开放以及闭合在流体出口中的阀而更精确地设置张紧机构的阻尼特性变得可能。

可以在特别简单的实施例中提供包括膨胀材料元件的阀。膨胀材料元件根据温度改变其体积。这意味着该膨胀材料元件以预定温度膨胀并因此作用于阀以使阀的切换状态例如从开放位置改变至闭合位置或从闭合位置改变至开放位置。因此，可以在膨胀材料元件的温度改变时利用膨胀材料元件实现开放或闭合阀。因此，阀不需要外部控制，而可以根据温度而自动地改变其闭合状态。

优选地，阀可以包括阀针，膨胀材料元件作用于该阀针。当膨胀材料元件膨胀时，然后其从第一切换位置向第二切换位置推动阀针。位于此处的阀从开放位置转到闭合位置或由闭合位置转到开放位置。

可以进一步提供阀，阀设计成使流体出口在低温时开放并在高温时阻塞。因此，阀的阀针在低温时设置于流体出口外。当温度升高并超过某个值时，然后膨胀材料元件膨胀并将阀针推入流体出口。于是阻塞了流体出口。这使发动机冷时得到弱阻尼而在发动机热时得到强阻尼。

也可以提供阀，阀设计成使流体出口在低温时阻塞并在较高温时开放。在这种情况下，例如，在某个区段处阀针的直径可能减少。在某个温度值之上，膨胀材料元件然后膨胀，使带有减少的直径的阀针的区段引入流体出口并因此使流体出口开放。当发动机冷时，随后实现强阻尼，且当发动机热时实现弱阻尼。

在进一步的实施例中可以提供间隙，其形成于张紧装置以及张紧装置基座之间。油可以流过在张紧装置以及张紧装置基座之间的该间隙。随后也可以调整张紧机构的阻尼。

附图说明

使用图更详细地进一步示出本发明。

图1显示张紧机构的图示，

图2显示张紧机构的透视图，

图3显示穿过带有阀的张紧机构的后部的倾斜截面图，

图4显示在低温时的张紧机构的阀的第一实施例，

图5显示达到诱发温度后的图4的阀，

图6显示在低温时的张紧机构的阀的第二实施例，以及

图7显示达到诱发温度后的图6的阀。

具体实施方式

图1显示用于张紧例如链条或带的环状传动装置的张紧机构1的图示。张紧机构1包括张紧装置2，其设置于张紧装置基座3中。张紧装置2可在张紧装置基座3中沿运动方向4往复地移动。间隙17形成于张紧装置2以及张紧装置基座3之间。压力室5由张紧装置基座3以及张紧装置2形成。流体入口6通向压力室5。止回阀7设置于流体入口6中并防止定位在压力室5中的流体流回进入流体入口6。

压力室5进一步地连接至流体出口8。流体出口8通向流体入口6中以产生旁路流。在高活塞伸长速度的情况下，流体出口自动地成为用于链条张紧器的高压区域的第二入口。阀9设置于流体出口8中。阀9根据温度而自动地控制并且不连接至任何外部电源或控制单元。

优选地，张紧机构1是用于内燃机的液压链条张紧器。张紧装置2是作用于例如内燃机的定时链这样的链条的张紧活塞。优选地，为此提供张紧杆，使其接触链条并作用于张紧活塞2。流体入口6连接至发动机壳体并向压力室5供应机油。在链条张紧器活塞即张紧装置2收缩期间，通过链条的动作，压力室5中的油压升高且设置于压力室5中的油的一部分从压力室5流出。油可通过间隙17或流体出口8排出。根据阀9的位置，可调整为强阻尼或弱阻尼。

图2以透视图显示了张紧机构1即液压链条张紧器。张紧机构1包括壳体10，其中形成有张紧装置基座3。张紧装置2设置于张紧装置基座3中。此外，流体入口6以及流体出口8也形成在壳体中。壳体10还包括用于阀9的基座11。

图3显示了位于张紧装置2的后部处穿过壳体10的倾斜截面图。在壳体10中，形成有张紧装置基座3，其中可移动地接收有张紧装置2。张紧装置2通过使用弹簧12而预加载。压力室5形成在基座3以及张紧装置2之间。流体入口6也形成在壳体10中。在张紧装置基座3的后部的流体入口6通向压力室5。止回阀7设置于此，其防止设置于压力室5中的流体流回进入流体入口6。流体出口8还形成在壳体10中。流体出口也与压力室5流体地相关。壳体10还包括基座11，其中安置有阀9。阀9包括阀针13，其与流体出口8连通并可以开放或阻塞流体出口。阀9还包括膨胀材料元件14，其作用于阀针13。膨胀材料元件14可以是例如蜡筒。在根据应用而选择的限定的初温下，蜡筒的蜡是坚固的且阀针13因此在第一位置。如果温度超过诱发温度，则蜡液化并因此膨胀，由此使阀针13从阀9推出并推至第二位置，在该位置，阀针13闭合流体出口8。

图4以横截面显示阀9的第一实施例以及壳体10。如所述，阀9包括阀针13以及膨胀材料元件14。在图4中显示处于诱发温度以下的第一低温时的阀9。膨胀材料元件14因此处于第一受压状态。阀针13收缩入阀9并清洁流体入口8。流体入口8因此处于流通位置。当将压力施加到张紧装置2上时，然后张紧装置2可以移动返回到张紧装置基座3中，使压力室5的体积减少并可以使定位在压力室5中的机油通过流体出口8排出，优选地，使其返回至流体入口6。在图4显示的实施例中，因此可以在低温下例如发动机启动时得到张紧机构1的弱阻尼。

图5显示了达到诱发温度后的图4中的阀9。在达到诱发温度时，膨胀材料元件14膨胀并因此使阀针13从阀9中沿流体出口8的方向推出。然后通过阀针13闭合流体出口8。在达到诱发温度后，定位在压力室5中的机油可以因此不再通过流体出口8排出。当将压力施加到张紧装置2上时，然后定位在压力室5中的流体可以从压力室5仅通过张紧装置基座3以及张紧装置2之间的间隙离开。这可以实现张紧装置的更强阻尼。

图6显示阀9的第二实施例。下面将仅描述差异，将用相同的附图标记表示相同的部件。阀9再次设置于张紧机构1的壳体中的基座11。阀9同样地包括阀针13’以及膨胀材料元件14。在图6中，张紧机构的温度在膨胀材料元件14的诱发温度之下。因此，膨胀材料元件14不将任何压力施加到阀针13’上，阀针13’定位在收缩位置。但是，阀9设计为使在收缩位置的阀针13突出到张紧机构的流体出口8中并闭合流体出口8。

图7显示达到诱发温度后的图6中的阀9。膨胀材料元件14已膨胀并将阀针13’从阀主体15中推出。阀针13’形成为使其具有渐变部分16。在部分16中，阀针13’的横截面减少。在阀针13’的推出状态中，渐变部分16定位在流体出口8中。流体出口8由此解除阻塞。因此使在图6以及图7中的实施例设计为，当流体出口8闭合时以低温实现强阻尼且以高温实现弱阻尼。

附图标记

1 张紧机构

2 张紧装置

3 张紧装置基座

4 运动方向

5 压力室

6 流体入口

7 止回阀

8 流体出口

9 阀

10 壳体

11 阀基座

12 弹簧

13，13’ 阀针

14 膨胀材料元件

15 阀主体

16 渐变部分

17 间隙

Claims (8)

1.一种用于张紧例如链条或带的环状传动装置的张紧机构(1)，带有：张紧装置(2)，其能够操作性地与所述环状传动装置接合；张紧装置基座(3)，其中能够移动地接收所述张紧装置(2)；压力室(5)，其形成于所述张紧装置(2)以及所述张紧装置基座(3)之间；流体入口(6)，其通向所述压力室(5)中；流体出口(8)，其从所述压力室(5)引出；以及阀(9)，其设置于所述流体出口(8)，在所述流体出口(8)，所述阀(9)根据温度而自动地控制，其特征在于，所述流体出口(8)通向所述流体入口(6)。

2.根据权利要求1所述的张紧机构(1)，其特征在于，所述流体出口(8)通向所述流体入口(6)。

3.根据权利要求1或2所述的张紧机构(1)，其特征在于，逆流防止器(7)设置于所述流体入口(6)。

4.根据权利要求1至3中的至少一项所述的张紧机构(1)，其特征在于，所述阀(9)包括膨胀材料元件(14)。

5.根据权利要求4所述的张紧机构(1)，其特征在于，所述膨胀材料元件(14)作用于阀针(13)。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的张紧机构(1)，其特征在于，所述阀(9)设计成使所述流体出口(8)在低温时开放并在更高温时阻塞。

7.根据权利要求1至5中的一项所述的张紧机构(1)，其特征在于，所述阀(9)设计成使所述流体出口(8)在低温时阻塞并在更高温时开放。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的张紧机构(1)，其特征在于，间隙(17)形成在所述张紧装置(2)以及所述张紧装置基座(3)之间。