CN107110306B - 用于模块化液压张紧器的重量和成本优化的承载器 - Google Patents

Abstract

一种液压张紧器(10)和制造方法可包括壳体(12)；活塞(16)，其可响应于流体压力而相对于壳体(12)从缩回位置朝延伸位置移动；以及张紧器弹簧(36)，其将活塞(16)朝延伸位置偏置。液压张紧器(10)可以包括模块化套筒(14)，其由壳体(12)支撑并且限定用于可滑动地接纳活塞(16)的孔(15)且限定可膨胀流体腔室(18)。壳体(12)可提供流体通道(39)用于可膨胀流体腔室(18)与加压流体源之间的流体连通。壳体(12)可具有与孔(15)流体连通的座部(25)。模块化套筒(14)的端部(38)可相对于壳体(12)的座部(25)安置以密封流体通道(39)。

Description

用于模块化液压张紧器的重量和成本优化的承载器

技术领域

本发明涉及一种具有可在壳体中纵向移动的活塞的液压链条张紧器，并且更具体地涉及张紧器的壳体。

背景技术

希望提供一种用于液压链条张紧器的具成本效益且轻便的壳体。

发明内容

一种用于闭环动力传输构件的液压张紧器可包括壳体；活塞，其可响应于流体压力而相对于壳体从缩回位置朝延伸位置移动；以及张紧器弹簧，其将活塞相对于壳体朝延伸位置偏置。该液压张紧器可包括模块化套筒，其由壳体支撑并且限定用于可滑动地接纳活塞的孔。该活塞以及该模块化套筒的孔可限定可膨胀流体腔室。该壳体可支撑模块化套筒并且提供流体通道用于可膨胀流体腔室与加压流体源之间的流体连通。

一种用于闭环动力传输构件的液压张紧器可包括模块化套筒，其具有沿着纵向轴线延伸的孔；壳体，其用于支撑该模块化套筒；张紧器弹簧，其安装在该模块化套筒内；以及可滑动活塞，其安装在该模块化套筒内以可沿着孔的纵向轴线移动。该壳体可具有座部，其与该模块化套筒的孔流体连通并且限定允许与加压流体源流体连通的流体通道。该模块化套筒的端部可相对于该壳体的座部来安置以密封与可膨胀流体腔室流体连通的流体通道。该活塞和该模块化套筒可限定与流体通道流体连通的可膨胀流体腔室。该活塞可响应于可膨胀流体腔室内的流体压力而相对于该模块化套筒在延伸位置与缩回位置之间移动。该活塞可由张紧器弹簧朝延伸位置偏置。

液压张紧器可制造成用于附接至发动机组件。该液压张紧器可包括活塞，其可操作以响应于可膨胀流体腔室内的流体压力而移动。该方法可包括形成限定用于可滑动地接纳活塞的孔的模块化套筒使得活塞和孔限定可膨胀流体腔室、形成壳体以支撑模块化套筒，以及将壳体和模块化套筒可固定地彼此接合以允许可膨胀流体腔室与加压流体源之间的密封流体连通。

附图说明

本文的描述参考附图，其中相同的附图标号是指全部几个视图中的相同部分，且其中：

图1是液压张紧器的截面图，该液压张紧器具有壳体；活塞，其可响应于流体压力相对于壳体从缩回位置朝延伸位置移动；张紧器弹簧，其将活塞朝延伸位置偏置；模块化套筒，其由壳体支撑并且限定用于可滑动地接纳活塞的孔；以及可膨胀流体腔室，其由孔和活塞限定，该壳体提供流体通道用于可膨胀流体腔室与加压流体源之间的流体连通，该活塞可由闭环动力传输构件振荡使得承载在活塞上的卡环与形成在模块化套筒内的环形凹槽的侧壁接合以限定活塞在振荡期间的纵向端行程极限，并同时允许在响应于可膨胀流体腔室内的流体压力而将卡环移动至活塞的另一个相邻凹槽中的同时使活塞的补充周期增量循序延伸移动向外朝向延伸位置；

图2是图1的液压张紧器的俯视图；

图3是图1的液压张紧器的透视图，其示出了加工在壳体中的可与模块化套筒接合的座部以及与座部轴向地间隔开并且可与模块化套筒的外周边接合的壳体的一部分，该部分在模块化套筒相对于壳体的座部安置时用于保持模块化套筒；以及

图4是图1的液压张紧器的分解视图，其示出了当活塞朝延伸位置驱动时与形成在活塞上的多个凹槽中的一个凹槽可选择性地接合的卡环；由模块化套筒限定的窗口，其具有间隔开的侧壁以允许卡环的外端稍微膨胀且卡环响应于流体腔室内的液压流体压力使活塞相对于模块化套筒的孔向外松脱而在相邻凹槽之间移动，张紧器弹簧插置在模块化套筒内的第一止回阀与第二止回阀之间，第一止回阀防止液压流体从壳体的可膨胀流体腔室中回流出来，且第二止回阀允许响应于活塞的振荡将闭环动力传输构件间歇地润滑。

具体实施方式

现在参考图1至4，用于向闭环动力传输构件施加张力的张紧系统可包括液压张紧器10。作为示例而非限制，闭环动力传输构件可包括环绕驱动链轮和至少一个从动链轮的链条或带。液压张紧器10可包括支撑限定内孔的中空纵向套筒14的壳体12。内孔可为圆柱形孔。活塞16可滑动地接纳在套筒14内的圆柱形孔内用于在延伸位置与缩回位置之间进行纵向移动。张紧器弹簧36可将活塞16相对于圆柱形孔14朝延伸位置偏置。活塞16和圆柱形孔14可限定可膨胀流体腔室18。在操作中，流体通过形成在壳体12中的流体通道39从加压流体源（诸如油泵或贮存器）进入流体腔室18。液压张紧器10可包括悬臂弹簧20，其具有可附接至壳体12的第一端22和可释放地与活塞16接合的第二端24，用于将活塞16保持在液压张紧器10的圆柱形孔14内的缩回位置中以防止偏置弹簧36在存放、运输和安装期间被推动。第二端24可从活塞16脱离以允许活塞16相对于壳体12的圆柱形孔14朝延伸位置向外纵向移动。悬臂弹簧20的第二端24可与活塞16的外端重新接合，用于在维修状况（作为示例而非限制，诸如需要维修、更换或调整闭环动力传输构件的维修状况）期间将活塞16保持在壳体的圆柱形孔内。

如图1和3中最佳所示，作为实例而非限制，液压张紧器10可以包含形成在液压张紧器10的壳体12中的弹簧容纳槽30，用于容纳悬臂弹簧20的第一端22。如果需要，在液压张紧器10的运输和操作过程中，悬臂弹簧20可以被壳体保持。或者，如果需要，悬臂弹簧20可以相对于两端的保持凹口可释放地接合和脱离，以与壳体12脱离。弹簧容纳槽30可包含形成在壳体12中的钩形槽。悬臂弹簧20的第一端22可以包含与弹簧容纳槽30的形状互补的成形端，使得第一端22可以牢固地固定在弹簧容纳槽30内。作为实例而非限制，弹簧容纳槽30可以沿着活塞16的向外延伸的鼻端26附近的表面位于壳体12上。悬臂弹簧20的第二端24可以相对于固定的第一端22移动。如图1-3中最佳所示，弹簧保持槽32可以形成在活塞16的鼻端26上，以保持悬臂弹簧20的第二端24。如图1和3中最佳所示，悬臂弹簧20可以包含在悬臂弹簧20的第二端24处的钩状端34。悬臂弹簧20可以包含扁杆、金属丝或截面弹簧材料。钩状端34可以与弹簧保持槽32接合，以将悬臂弹簧20固定到活塞16的鼻端26。作为实例而非限制，悬臂弹簧20可以经由销孔连接或其它保持方法接合活塞16。当活塞16在液压张紧器10的运输过程中被弹簧加载时，活塞16可通过悬臂弹簧20与活塞16的接合而固定在套筒14的圆柱形孔内。本领域技术人员应当认识到，可以改变悬臂弹簧20和活塞16之间和/或悬臂弹簧20和壳体12之间对接的第一和/或第二端22、24，以使悬臂弹簧20相对于第一端22和第二端24对称。

现在参考图3至4，纵向模块化套筒14可由液压张紧器10的壳体12支撑。模块化套筒14可固定至壳体12。模块化套筒14可包括相对于壳体12向内定位的第一端38和相对于壳体12向外定位的第二端40。第二端40可接纳活塞16并且允许活塞16相对于壳体12在由套筒14限定的圆柱形孔内向内和向外纵向移动。本领域技术人员应该认识到，可修改支撑模块化套筒14的壳体12的形状。模块化套筒14可限定位于第二端40处的具有间隔开的侧壁42a、42b的凹口或窗口42。如图1、3和图4中最佳地所示，液压张紧器10可包括卡环44，其固定至活塞16的外圆周，并且当活塞朝延伸位置驱动时沿着活塞16的外表面按照循序次序在多个凹槽16a中的一个凹槽内可选择性地接合。如图3中最佳地所示，卡环44可具有至少一个突起50、52，其相对于活塞16向外径向地延伸并且可接合在窗口42内。窗口42的侧壁42a、42b允许卡环44的外端50、52响应于可膨胀流体腔室18内的液压流体压力而稍微膨胀，以响应于闭环动力传输构件的逐渐伸长和磨损而使活塞16向外松脱以便维持闭环动力传输构件上的预定压力。当闭环动力传输构件逐渐伸长并且磨损时，活塞16向外松脱对应于来自活塞16上的闭环动力传输构件的背压减小，由此当活塞16从壳体的圆柱形孔向外延伸时将卡环44从一个凹槽16a移动至活塞16的另一个凹槽16a以维持闭环动力传输构件上的期望预定压力。如图1中最佳地所示，模块化套筒14包括具有侧壁14a、14b的内部环形凹槽，该侧壁用于接纳卡环44并且用于限制活塞16响应于闭环动力传输构件在旋转期间的振荡在壳体12的圆柱形孔内的纵向振荡移动，同时来自闭环动力传输构件的背压与液压张紧器的可膨胀流体腔室18内的流体压力基本上平衡。卡环44与侧壁14a、14b相互作用以限定活塞振荡的纵向端极限，同时维持闭环传输构件上的期望预定压力。闭环动力传输构件的伸长减小了活塞16上的环形动力传输构件的背压，并且允许壳体12的可膨胀流体腔室18内的液压流体压力将活塞16向外松脱，从而驱动卡环44进入活塞16的另一个凹槽16a中，将活塞16延伸至增量膨胀的向外延伸位置。松脱运动将活塞16相对于壳体12向外循序地驱动以便在闭环动力传输构件在预期使用寿命期间逐渐伸长和磨损时维持闭环动力传输构件上的期望预定压力。

如图1和4中最佳地所示，液压张紧器10可包括接纳在套筒14的圆柱形孔内的至少一个止回阀46、48。张紧器弹簧36可插置在模块化套筒14内的第一止回阀46与第二止回阀48之间。张紧器弹簧36可将活塞16在向外方向上从套筒14的圆柱形孔偏置。第一止回阀46防止液压流体从壳体12的可膨胀室18中回流出来，由此防止活塞16向内移动超过卡环44与套筒14的侧壁14b相互作用所允许的程度。当活塞16在卡环44介于由套筒14的内部环形凹槽的侧壁14a、14b限定的行程端部极限之间的纵向移动期间被“泵送”在延伸位置与缩回位置之间时，第二止回阀48允许闭环动力传输构件进行间歇润滑。

如图3至4中最佳地所示，液压张紧器10可包括形成在壳体12中的座部25，其可与模块化套筒14接合；形成在壳体12中的至少一个流体通道39，其允许加压流体源与可膨胀流体腔室18之间进行流体连通；以及壳体12的一部分27，其可与模块化套管14的外周边接合用于当模块化套筒14相对于壳体12的座部25安置时保持模块化套筒14。壳体12的部分27可相对于座部25分开并且轴向地间隔开。壳体12可包括用于模块化套筒14的补充支撑件，其包括形成壳体12的部分并且沿着模块化套筒14的纵向轴线定位的材料27的至少一个同心环。模块化套筒14的孔15可包括第一端38和第二端40。第一端38可相对于壳体12的座部25安置，允许可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的密封流体连通。第二端40可滑动地接纳活塞16并且允许活塞16响应于流体压力而移动。作为示例而非限制，模块化套筒14和壳体12可被按压配合以提供可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的密封流体通道连通。壳体12可被包覆模制在模块化套筒14上以提供可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的密封流体通道连通。模块化套筒14可形成为坚固的销，且壳体12可被包覆模制在销上，且销可形成为提供可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的密封流体通道连通。壳体12可包括至少一个螺栓孔60、62和允许可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的流体连通的流体通道39。

液压张紧器10可制造成用于相对于发动机组件安装。液压张紧器10可包括可操作以响应于流体压力在可膨胀流体腔室18中移动的活塞16。该方法可包括形成限定用于可滑动地接纳活塞16的孔15的模块化套筒14使得活塞16和孔15限定可膨胀流体腔室18、形成壳体12以支撑模块化套筒14和活塞16，以及将壳体12和模块化套筒14可固定地彼此接合以允许可膨胀流体腔室18与加压流体源之间的密封流体通道连通。该方法可进一步包括循序地加工壳体12以首先限定可与模块化套筒14的外周边接合的材料27的一部分用于当模块化套筒14相对于壳体12的座部安置时保持模块化套筒14，并且其次限定单独的、纵向间隔开的套筒接合座部25。该方法可进一步包括形成通过壳体12的套筒接合座部25在加压流体源与可膨胀流体腔室18之间进行流体连通的至少一个流体通道39。该方法的固定接合步骤可进一步包括将模块化套筒14和壳体12彼此按压配合以提供限定在壳体12中的密封流体通道39，其在加压流体源与可膨胀流体腔室18之间进行流体连通。该方法的固定接合步骤可进一步包括将壳体12在包覆模制在模块化套筒14上、加工壳体12以限定在加压流体源与可膨胀流体腔室18之间进行流体连通的至少一个流体通道39，以及加工壳体12以限定用于将液压张紧器10附接至发动机缸体的至少一个螺栓孔60、62。模块化套筒14可允许加工壳体12以限定最佳重量的壳体12并且降低制造成本。作为示例而非限制，壳体12可由塑料或铝形成。

虽然已经结合目前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内包含的各种修改和等同的安排，这些范围将被赋予最广泛的解释，以便包括法律允许的所有这种修改和等同结构。

Claims (12)

1.一种用于闭环动力传输构件的液压张紧器（10），所述液压张紧器（10）包括壳体（12）；活塞（16），其响应于流体压力而相对于所述壳体（12）从缩回位置朝延伸位置可移动；以及张紧器弹簧（36），其将所述活塞（16）相对于所述壳体（12）朝所述延伸位置偏置，其特征在于所述液压张紧器（10）包括：

中空的模块化套筒（14），其由所述壳体（12）支撑，所述模块化套筒（14）限定用于可滑动地接纳所述活塞（16）的孔（15），所述活塞（16）以及所述模块化套筒（14）的所述孔（15）限定可膨胀流体腔室（18）；

所述壳体（12），其支撑所述模块化套筒（14）并且提供至少一个流体通道（39）用于所述可膨胀流体腔室（18）与加压流体源之间的流体连通，其中所述模块化套筒（14）的所述孔（15）具有第一开口端（38）和第二开口端（40）；

座部（25），其形成于所述壳体（12）中，与所述模块化套筒（14）可接合；

所述至少一个流体通道（39），其形成于所述壳体（12）中，允许所述加压流体源与所述可膨胀流体腔室（18）之间进行流体连通；以及

所述壳体（12）的一部分（27），其与所述模块化套筒（14）的外周边可接合，用于当所述模块化套筒（14）相对于所述壳体（12）的所述座部（25）安置时保持所述模块化套筒（14），所述壳体（12）的所述一部分（27）相对于所述座部（25）分开且轴向地间隔开；

其中，所述一部分（27）是形成壳体（12）的部分并且沿着模块化套筒（14）的纵向轴线定位的材料的至少一个同心环，并且

其中所述模块化套筒（14）暴露在所述一部分（27）和所述座部（25）之间。

2.根据权利要求1所述的液压张紧器（10），其中所述第一开口端（38）相对于所述壳体（12）的所述座部（25）安置，允许所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的密封流体通道连通，所述第二开口端（40）用于可滑动地接纳所述活塞（16）并且允许所述活塞（16）响应于流体压力移动。

3.根据权利要求1或2所述的液压张紧器（10），其进一步包括：

多个凹槽（16a），其形成于所述活塞（16）的外表面上；

卡环（44），当所述活塞（16）朝所述延伸位置驱动时所述卡环沿着所述活塞的所述外表面按照循序顺序在所述多个凹槽（16a）中的一个凹槽内可选择性地接合，所述卡环（44）具有相对于所述活塞（16）向外径向地延伸的外端（50、52）；以及

由所述模块化套筒（14）限定的窗口（42），其具有间隔开的侧壁（42a、42b），所述窗口（42）的所述侧壁（42a、42b）允许所述卡环（44）的所述外端（50、52）稍微膨胀且所述卡环（44）响应于所述可膨胀流体腔室（18）内的液压流体压力使所述活塞（16）相对于所述模块化套筒（14）的所述孔（15）向外松脱而在所述多个凹槽（16a）中的相邻凹槽之间移动。

4.根据权利要求3所述的液压张紧器（10），其进一步包括：

所述张紧器弹簧（36），其插置在所述模块化套筒（14）内的第一止回阀（46）与第二止回阀（48）之间，所述第一止回阀（46）防止液压流体从所述壳体（12）的所述可膨胀流体腔室（18）中回流出来，当所述活塞（16）在所述卡环（44）与由所述模块化套筒（14）的内部环形凹槽的侧壁（14a、14b）限定的行程端部极限相互作用而进行的移动期间被驱动在可允许延伸位置与缩回位置之间振荡时，所述第二止回阀（48）允许所述闭环动力传输构件进行间歇润滑。

5.根据权利要求1或2所述的液压张紧器（10），其中所述模块化套筒（14）和所述壳体（12）被按压配合以提供用于所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的密封流体通道连通。

6.根据权利要求1或2所述的液压张紧器（10），其中所述壳体（12）被包覆模制在所述模块化套筒（14）上以提供用于所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的密封流体通道连通。

7.根据权利要求1或2所述的液压张紧器（10），其中所述模块化套筒（14）形成为坚固的销，所述壳体（12）被包覆模制在所述销上，所述销形成为提供所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的密封流体通道连通，所述壳体（12）具有至少一个螺栓孔（60、62）和允许所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的流体连通的所述至少一个流体通道（39）。

8.一种用于闭环动力传输构件的液压张紧器（10），其包括：

中空的模块化套筒（14），其具有沿着纵向轴线延伸的孔（15）；

用于支撑所述模块化套筒（14）的壳体（12），所述壳体（12）具有与所述模块化套筒（14）的所述孔（15）流体连通并且限定流体通道（39）的座部（25），所述流体通道允许与加压流体源进行流体连通，所述模块化套筒（14）的端部相对于所述壳体（12）的所述座部（25）安置以密封所述流体通道（39），形成在所述壳体（12）中的所述流体通道（39）允许加压流体源与可膨胀流体腔室（18）之间的流体连通；

张紧器弹簧（36），其安装在所述模块化套筒（14）内；以及

可滑动活塞（16），其安装在所述模块化套筒（14）内以可沿着所述纵向轴线在所述孔（15）中移动，所述活塞（16）和所述模块化套筒（14）限定与所述流体通道（39）流体连通的可膨胀流体腔室（18），所述活塞（16）可响应于所述流体腔室（18）内的流体压力而相对于所述模块化套筒（14）在延伸位置与缩回位置之间移动，所述活塞（16）由所述张紧器弹簧（36）朝所述延伸位置偏置，其中所述模块化套筒（14）的所述孔（15）具有第一开口端（38）和第二开口端（40）；以及

所述壳体（12）的一部分（27），其与所述模块化套筒（14）的外周边可接合，用于当所述模块化套筒（14）相对于所述壳体（12）的所述座部（25）安置时保持所述模块化套筒（14），所述壳体（12）的所述一部分（27）相对于所述座部（25）分开且轴向地间隔开，

其中，所述一部分（27）是形成壳体（12）的部分并且沿着模块化套筒（14）的纵向轴线定位的材料的至少一个同心环，并且

其中所述模块化套筒（14）暴露在所述一部分（27）和所述座部（25）之间。

9.根据权利要求8所述的液压张紧器（10），其中所述模块化套筒（14）和所述壳体（12）被按压配合以提供所述可膨胀流体腔室（18）与所述加压流体源之间的密封流体通道连通。

10.一种用于液压张紧器（10）的制造方法，所述液压张紧器具有可操作以响应于流体压力在可膨胀流体腔室（18）中移动的活塞（16），所述方法包括：

形成限定用于可滑动地接纳所述活塞（16）的孔（15）的中空的模块化套筒（14），所述活塞（16）和所述孔（15）限定所述可膨胀流体腔室（18），其中所述模块化套筒（14）的所述孔（15）具有第一开口端（38）和第二开口端（40）；

形成用于支撑所述模块化套筒（14）的壳体（12）；

将所述壳体（12）和所述模块化套筒（14）彼此可固定地接合以提供所述可膨胀流体腔室（18）与加压流体源之间的密封流体通道连通；

循序地加工所述壳体（12）以首先限定可与所述模块化套筒（14）的外周边接合的材料（27）的一部分用于当所述模块化套筒（14）相对于所述壳体（12）的座部安置时保持所述模块化套筒（14），并且其次限定单独的、纵向间隔开的套筒接合座部（25），所述材料（27）的所述一部分相对于所述座部（25）是单独的并且轴向间隔开；以及

形成通过所述壳体（12）的所述套筒接合座部（25）在所述加压流体源与所述可膨胀流体腔室（18）之间进行流体连通的至少一个流体通道（39），

其中，所述一部分（27）是形成壳体（12）的部分并且能够沿着模块化套筒（14）的纵向轴线定位的材料的至少一个同心环，并且

其中所述模块化套筒（14）能够暴露在所述一部分（27）和所述座部（25）之间。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述固定地接合进一步包括：

将所述模块化套筒（14）和所述壳体（12）按压配合以提供限定在所述壳体（12）中的密封流体通道，其在所述加压流体源与所述可膨胀流体腔室（18）之间进行流体连通。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述固定地接合进一步包括：

将所述壳体（12）包覆模制在所述模块化套筒（14）上；

加工所述壳体（12）以限定至少一个流体通道（39），其在所述加压流体源与所述可膨胀流体腔室（18）之间进行流体连通；以及

加工所述壳体（12）以限定用于将所述液压张紧器（10）附接至发动机缸体的至少一个螺栓孔（60、62）。

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