CN105757194A - 一种自调式张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自调式张紧器，包括壳体、浮动元件和柱塞，浮动元件滑动配合安装于壳体的滑腔内并将滑腔分隔形成一级液压腔和二级液压腔，浮动元件的中间通道上设有第一单向阀，二级液压腔的流体进入通道上设有第二单向阀，柱塞滑动配合安装于一级液压腔内，一级液压腔内设有第一弹性元件，第一弹性元件的一端抵顶于柱塞，另一端抵顶于浮动元件，二级液压腔内设有第二弹性元件，第二弹性元件的一端抵顶于浮动元件，另一端抵顶于壳体。采用本发明，实现弹力非线性和弹力自我调节的功能，保证正时系统在整个发动机生命周期运行平稳可靠，同时减小系统摩擦力，达到静音、节能、减排的效果。

Description

一种自调式张紧器

技术领域

本发明涉及一种链条、皮带传动的张紧设备，尤其涉及一种自调式张紧器。

背景技术

目前，正时的张紧器的结构一般为单级弹簧式，此结构的弹簧力衰减比较严重，在链条磨损伸长后，链条张力下降幅度比较大，导致正时误差大，具有跳齿风险。然而，现有的解决方案为:提高弹簧初始弹力，或者在链轮圆周附件增加防跳齿筋。

提高弹簧初始弹力的方案，在一定程度上可以有效应对磨损后跳齿的风险，但是初始张力比较大，导致系统摩擦力大，噪音和能耗都明显提高。

在链轮圆周附件增加防跳齿筋的方案，只能被动地阻挡链条跳齿，虽然可以但时间有效防止跳齿现象，但是会造成链条与防跳齿筋碰撞，从而会产生异响、并且会形成杂质，对发动机危害较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够实现弹力非线性和弹力自我调节功能的张紧器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自调式张紧器，其包括壳体、浮动元件、柱塞、封堵元件、第一弹性元件、第二弹性元件、第一单向阀和第二单向阀；

所述壳体内设有滑腔，所述浮动元件安装于所述滑腔内且与所述滑腔滑动配合，所述浮动元件将所述滑腔分隔形成一级液压腔和二级液压腔；

所述浮动元件设有连通所述一级液压腔和二级液压腔的中间通道，所述第一单向阀固设于所述中间通道上，流体经第一单向阀从二级液压腔进入一级液压腔；

所述二级液压腔设有流体进入通道，所述第二单向阀固设于所述流体进入通道上，流体经第二单向阀从流体进入通道进入二级液压腔；

所述柱塞安装于所述一级液压腔内且与所述一级液压腔滑动配合；

第一弹性元件设于所述一级液压腔内，所述第一弹性元件的一端抵顶于所述柱塞，另一端抵顶于所述浮动元件或所述第一单向阀；

所述第二弹性元件设于所述二级液压腔内，所述第二弹性元件的一端抵顶于所述浮动元件，另一端抵顶于所述壳体或所述第二单向阀。

作为优选的，所述柱塞设有与所述一级液压腔连通的泄压通道。

作为优选的，所述一级液压腔内还设有封堵元件，所述封堵元件与所述第一弹性元件抵顶，所述封堵元件在第一弹性元件的作用力下抵靠在所述泄压通道的内侧端口上。

作为优选的，所述封堵元件包括头部和柱部，所述第一弹性元件套设于所述柱部上，所述第一弹性元件的一端抵顶于所述头部，另一端抵顶于所述浮动元件或所述第一单向阀，所述头部在第一弹性元件的作用力下抵靠在所述泄压通道的内侧端口上。

作为优选的，所述头部与所述泄压通道的内侧端口接触的一面设有连通所述一级液压腔和泄压通道的开槽。

作为优选的，所述柱塞的本体为中空圆柱体。

作为优选的，所述柱塞的本体空腔经缩径过渡至所述泄压通道。

作为优选的，所述浮动元件为套筒，所述套筒内部设有环形肩台，所述环形肩台将套筒内部空腔分隔形成所述一级液压腔和所述二级液压腔。

作为优选的，所述第一弹性元件和第二弹性元件均为等距螺旋弹簧。

作为优选的，所述第二弹性元件与所述第一弹性元件同轴设置。

实施本发明的一种自调式张紧器，与现有技术相比较，具有如下有益效果：通过上述弹性元件、浮动元件、液压腔、单向阀的设计，形成二级弹力调节和油压调节，实现大行程范围内弹力非线性特点，有效减小弹力衰减，进而可以减小初始设计张紧力，使得正时传动更节能高效，减小正时系统传动噪音，减小跳齿风险，延长正时系统寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1是本发明一种自调式张紧器的剖面图；

图2是本发明一种自调式张紧器的分解图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2所示，本发明的优选实施例，一种自调式张紧器，其包括壳体1、浮动元件2、柱塞3、封堵元件4、第一弹性元件5、第二弹性元件6、第一单向阀7和第二单向阀8。

所述壳体1内设有滑腔11，该滑腔11优选为圆柱状空腔，一端为开口，该开口用于置入浮动元件2、柱塞3、封堵元件4、第一弹性元件5、第二弹性元件6、第一单向阀7、第二单向阀8等元件，另一端设有流体进入通道12，该流体进入通道12用于导入润滑油至滑腔11内。

所述浮动元件2安装于所述滑腔11内且与所述滑腔11滑动配合，所述浮动元件2将所述滑腔11分隔形成一级液压腔111和二级液压腔112。本实施例中，所述浮动元件2可以为套筒状，其内部设有环形肩台，所述环形肩台将套筒内部空腔分隔形成前腔体和后腔体，也即一级液压腔111和二级液压腔112。当然，所述浮动元件2也可以为圆盘状，直接将滑腔11分隔形成一级液压腔111和二级液压腔112。

所述浮动元件2设有连通所述一级液压腔111和二级液压腔112的中间通道21(即环形肩台或者圆盘中部形成通孔)，所述第一单向阀7固设于所述中间通道21上，流体(即润滑油)经第一单向阀7从二级液压腔111进入一级液压腔112。所述第二单向阀8固设于所述流体进入通道12上，流体(即润滑油)经第二单向阀8从流体进入通道12进入二级液压腔112。所述第一单向阀7和第二单向阀8均由阀座、弹簧和球芯组成。可见，由于第一单向阀7和第二单向阀8的设置，流体的流动方向是不可逆的，其流动方向为：流体进入通道12—二级液压腔112—一级液压腔111。

所述柱塞3安装于所述一级液压腔111内且与所述一级液压腔111滑动配合。在本实施例中，所述柱塞3的本体优选为中空圆柱体，一端为开口，对准一级液压腔111插入，即柱塞3本体与一级液压腔111间隙配合时，柱塞3的本体空腔亦作为一级液压腔111的一部分，使本装置在不增加体积和布置空间的情况下达到行程范围最大化。

第一弹性元件5设于所述一级液压腔111内，所述第一弹性元件5的一端抵顶于所述柱塞3，另一端抵顶于所述浮动元件2或所述第一单向阀7；所述第二弹性元件6设于所述二级液压腔112内，所述第二弹性元件6的一端抵顶于所述浮动元件2，另一端抵顶于所述壳体1或所述第二单向阀8；所述第二弹性元件6与所述第一弹性元件5同轴设置。由此对柱塞3起到二级弹力作用。其中，所述第一弹性元件5和第二弹性元件6均优选为等距螺旋弹簧。

所述柱塞3设有贯穿其中并与所述一级液压腔111连通的泄压通道31，由此通过该泄压通道31，对本张紧器内部油压起到泄压的作用，以防止本张紧器的张力过大。

由于考虑到泄压通道31的口径大小直接影响到正常泄压的需要，而且制造过程中，小口径的通道较难实现，因此，在适当增大泄压通道31的口径前提下，需要在所述一级液压腔111内还设置封堵元件4，所述封堵元件4与所述第一弹性元件5抵顶，所述封堵元件4在第一弹性元件5的作用力下抵靠在所述泄压通道31的内侧端口上，以限制较大口径的泄压通道31的流速。在本实施例中，所述封堵元件4包括头部41和柱部42，呈伞状体，所述第一弹性元件5套设于所述柱部42上，所述第一弹性元件5的一端套抵顶于所述头部41，另一端抵顶于所述浮动元件2或所述第一弹性元件5，所述头部41始终在第一弹性元件5的作用力下抵靠在所述泄压通道31的内侧端口上，形成半密封结构，密封程度根据实际工况在所述头部41与所述泄压通道31的内侧端口接触的一面上设置连通所述一级液压腔111和泄压通道31的开槽411，需要说明的是，开槽41过大或过小将不能满足正常泄压的需要。

更佳地，所述柱塞3的本体空腔经渐进缩径过渡至所述泄压通道31，使泄压通道31与本体空腔之间形成可供封堵元件4贴合的接触面，该接触面为锥面状，与伞状的头部41配合，有利于封堵元件4封堵泄压通道31的内侧端口。

本发明的自调式张紧器的工作原理：

正常安装完成之后，靠第一弹性元件5弹力使得柱塞3压紧在链条动导轨的自由端，保证链条具有最小的张紧力。当发动机启动后润滑油可以依次通过流体进入通道12、第二单向阀8、第一单向阀7到达二级液压腔112和一级液压腔111，与第一弹性元件5一起提供必要的链条张紧力。当链条随着发动机的运转由松到紧时，链条动导轨挤压柱塞3并克服第一弹性元件5弹力和润滑油压力向后退，此时一级液压腔111内部的润滑油可以通过泄压通道31和柱塞3与一级液压腔111之间的间隙缓慢泻出，从而保证在整个发动机的运转周期内张紧器对链条的张紧力相对恒定。

当链条磨损伸长后，柱塞3会在第一弹性元件5的推动下向前移动，随着第一弹性元件5的伸长，弹簧力会快速衰减，即原本第一弹性元件5与第二弹性元件6弹力平衡状态被破坏，此时第二弹性元件6变会随即伸长推动浮动元件2向前移动，从而减小第一弹性元件5弹力的衰减。

随着柱塞3和浮动元件2的前移，张紧器的内腔容积(即一级液压腔111容积和二级液压腔112容积的总和)变大油压减小，润滑油会快速内充补偿容积和油压的变化，当链条在发动机急加速往后挤压柱塞3时，润滑油会通过泄压通道31快速泄露，同时在第一弹性元件5的弹力以及油压的压力下推动浮动元件2会向后移动，从而缓解张紧器过大的张力。

综上所述，本发明通过上述弹性元件、浮动元件、液压腔、单向阀的设计，，形成二级弹力调节和油压调节，实现大行程范围内弹力非线性特点，有效减小弹力衰减，进而可以减小初始设计张紧力，使得正时传动更节能高效，减小正时系统传动噪音，减小跳齿风险，延长正时系统寿命。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种自调式张紧器，其特征在于，包括壳体、浮动元件、柱塞、封堵元件、第一弹性元件、第二弹性元件、第一单向阀和第二单向阀；

所述壳体内设有滑腔，所述浮动元件安装于所述滑腔内且与所述滑腔滑动配合，所述浮动元件将所述滑腔分隔形成一级液压腔和二级液压腔；

所述浮动元件设有连通所述一级液压腔和二级液压腔的中间通道，所述第一单向阀固设于所述中间通道上，流体经第一单向阀从二级液压腔进入一级液压腔；

所述二级液压腔设有流体进入通道，所述第二单向阀固设于所述流体进入通道上，流体经第二单向阀从流体进入通道进入二级液压腔；

所述柱塞安装于所述一级液压腔内且与所述一级液压腔滑动配合；

第一弹性元件设于所述一级液压腔内，所述第一弹性元件的一端抵顶于所述柱塞，另一端抵顶于所述浮动元件或所述第一单向阀；

所述第二弹性元件设于所述二级液压腔内，所述第二弹性元件的一端抵顶于所述浮动元件，另一端抵顶于所述壳体或所述第二单向阀。

2.如权利要求1所述的自调式张紧器，其特征在于，所述柱塞设有与所述一级液压腔连通的泄压通道。

3.如权利要求2所述的自调式张紧器，其特征在于，所述一级液压腔内还设有封堵元件，所述封堵元件与所述第一弹性元件抵顶，所述封堵元件在第一弹性元件的作用力下抵靠在所述泄压通道的内侧端口上。

4.如权利要求3所述的自调式张紧器，其特征在于，所述封堵元件包括头部和柱部，所述第一弹性元件套设于所述柱部上，所述第一弹性元件的一端抵顶于所述头部，另一端抵顶于所述浮动元件或所述第一单向阀，所述头部在第一弹性元件的作用力下抵靠在所述泄压通道的内侧端口上。

5.如权利要求4所述的自调式张紧器，其特征在于，所述头部与所述泄压通道的内侧端口接触的一面设有连通所述一级液压腔和泄压通道的开槽。

6.如权利要求2至5任一项所述的自调式张紧器，其特征在于，所述柱塞的本体为中空圆柱体。

7.如权利要求6所述的自调式张紧器，其特征在于，所述柱塞的本体空腔经缩径过渡至所述泄压通道。

8.如权利要求1至5任一项所述的自调式张紧器，其特征在于，所述浮动元件为套筒，所述套筒内部设有环形肩台，所述环形肩台将套筒内部空腔分隔形成所述一级液压腔和所述二级液压腔。

9.如权利要求1至5任一项所述的自调式张紧器，其特征在于，所述第一弹性元件和第二弹性元件均为等距螺旋弹簧。

10.如权利要求1至5任一项所述的自调式张紧器，其特征在于，所述第二弹性元件与所述第一弹性元件同轴设置。