CN108223726A - 液力张紧器 - Google Patents

Abstract

一种液力张紧器，包括：张紧器壳体，具有阻尼孔；柱塞，设置于所述阻尼孔内，所述柱塞内部形成压力腔，所述柱塞适于沿阻尼孔的轴向方向运动伸出所述阻尼孔以压紧传送链或传送带；泄压阀，设置于所述压力腔内，能够打开以连通所述压力腔和外界；所述泄压阀至少包括两级泄压机构，所述至少两级泄压机构适于在不同压力下打开从而调整所述柱塞的张紧力。通过设置两级泄压机构，在发动机转速增加时，压力腔中的压力介质能够逐步的流出至外界，使得压力腔中的压强变化能够趋于平缓，同样对传送链或传送带施加的作用力的变化也更趋于平缓，不会导致传送链或传送带发生剧烈的振动，不会对汽车的NVH性能造成较大的影响。

Description

液力张紧器

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种液力张紧器。

背景技术

发动机正时系统通常采用正时链条传动。现有技术中，通常在正时链条的松边布置液力张紧器。液力张紧器能够对正时链条施加作用力，使其维持一定的张力，从而抑制链条传动产生的振动，降低传动过程中相关零部件受到的冲击，减少传动噪声，提高驾乘舒适性。

液力张紧器对正时链条的作用力一般随着发动机转速的增加而增大。当发动机高速运转时，为避免液力张紧器对正时链条施加过大的作用力而损坏正时链条，通常还在液力张紧器内设置泄压阀，当发动机运转至设定速度，液力张紧器对正时链条的作用力达到设定值时，泄压阀打开，从而避免正时链条受到过大的作用力，遭受损坏。

但是，现有技术中，泄压阀只在发动机高速运转时才打开，由于正时链条高速运转，泄压阀打开时，液力张紧器对正时链条的作用力瞬间变化，导致链条发生剧烈振动，影响汽车NVH性能。另外，在发动机中速运转时，液力张紧器对正时链条的作用力相对较大，需要较大的作用力驱动正时链条运转，导致发动机运转时的能耗增加。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中，液力张紧器中的泄压阀打开时，链条所受作用力瞬间变化，导致链条发生剧烈振动，影响汽车NVH性能。

为解决上述问题，本发明提供一种液力张紧器，包括：

张紧器壳体，具有阻尼孔；

柱塞，设置于所述阻尼孔内，所述柱塞内部形成压力腔，所述柱塞适于沿阻尼孔的轴向方向运动伸出所述阻尼孔以压紧传送链或传送带；

泄压阀，设置于所述压力腔内，适于打开以连通所述压力腔和外界；

所述泄压阀包括至少两级泄压机构，所述至少两级泄压机构适于在不同压力下打开从而调整所述柱塞的张紧力。

可选的，所述泄压机构包括：

壳体，所述壳体上设有连通所述压力腔和外界的泄压孔；

阀塞，适于相对所述泄压孔运动，以堵塞所述泄压孔或导通所述泄压孔。

可选的，多级所述泄压机构的其中一级泄压机构作为另一级泄压机构的阀塞。

可选的，所述泄压机构还包括弹性元件，所述弹性元件的两端分别相抵于所述壳体和所述阀塞。

可选的，所述泄压阀包括：

第一壳体，具有第一泄压孔；

阀塞，适于相对所述第一泄压孔运动，以堵塞所述第一泄压孔或导通所述第一泄压孔；

第二壳体，具有第二泄压孔；

所述第一壳体适于相对所述第二泄压孔运动，以堵塞所述第二泄压孔或导通所述第二泄压孔。

可选的，所述阀塞为球形或圆锥形状，所述阀塞的直径大于所述泄压孔的直径。

可选的，所述阀塞为圆柱形状，所述阀塞的外壁上设有环形凸起，所述泄压孔的直径大于所述阀塞外壁的直径，小于所述环形凸起的直径。

可选的，所述柱塞伸出所述阻尼孔的一端设有阻挡部，所述阻挡部上设有出液孔，所述出液孔连通所述泄压阀。

可选的，所述阻尼孔的底部设有进液孔，所述进液孔上设有单向止回阀。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述的液力张紧器，包括具有阻尼腔的张紧器壳体和设置于阻尼腔内部的柱塞。通过在阻尼腔、柱塞所形成的压力腔内设置能够连通压力腔和外界的泄压阀，且使泄压阀具有至少两级泄压机构；使得在发动机转速增加，柱塞逐渐伸出阻尼孔的过程中，压力腔中的压力介质能够逐步的流出至外界，使得压力腔中的压强变化能够趋于平缓，同样对传送链或传送带施加的作用力的变化也更趋于平缓，不会导致传送链或传送带发生剧烈的振动，不会对汽车的NVH性能造成较大的影响。

进一步的，具有多级泄压机构的泄压阀中，其中一级泄压机构作为另一级泄压机构的阀塞。从而使泄压阀的结构更加紧凑，使泄压阀能够更容易的被布置在柱塞和阻尼孔所围成的压力腔内。

附图说明

图1是本发明具体实施例液力张紧器的剖面示意图；

图2是图1所示设置于柱塞时的泄压阀的结构示意图；

图3是图1所示泄压阀的结构分解图；

图4、图5是图2所示泄压阀在打开状态下的两种结构示意图；

图6是发动机运转速度与液力张紧器的张紧力之间的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图1，一种液力张紧器100，包括张紧器壳体20和柱塞30。其中，所述张紧器壳体20具有阻尼孔21，阻尼孔21的底部设有进液孔21a，压力介质(例如液压油等)能够通过进液孔21a进入阻尼孔21中；所述柱塞30设置在阻尼孔21内，柱塞30的内部形成压力腔aa，所述压力腔aa贯穿柱塞30的底部，以连通所述阻尼孔21，柱塞30的顶部伸出至阻尼孔21外，用于和发动机的传送链或传送带相抵。

所述压力腔aa内设有第一螺旋弹簧22，第一螺旋弹簧22沿阻尼孔21的轴向方向x被压缩于阻尼孔21的底部和柱塞30的顶部之间，以对所述柱塞30施加轴向方向x上的作用力，使柱塞30能够沿轴向方向x运动，伸出阻尼孔21以压紧传送链或传送带。

发动机在运行过程中，传送链或传送带随着发动机转速的增加，其摆动的幅度也愈大，此时的第一螺旋弹簧22能够对柱塞30施加作用力，使柱塞30进一步伸出阻尼孔21外，以压紧传送链或传送带，限制其摆动的幅度，从而抑制传送链或传送带所产生的振动、噪声，降低传动过程中相关零部件受到的冲击，提高驾乘舒适性。

同时，在柱塞30沿轴向方向x伸出阻尼孔21的过程中，压力介质能够通过进液孔21a流入至阻尼孔21内，且进液孔21a上设有单向止回阀21b，单向阀止回阀21b能够在压力条件下开启，以使压力介质流入至阻尼孔21内，但无法使阻尼孔21内的压力介质流出。

当压力介质流入至阻尼孔21后，能够阻碍柱塞30回弹，使柱塞30始终能够对传送链或传送带施加较为稳定的作用力。因此，发动机转速越快，柱塞30伸出阻尼孔21的部分越多，对传送链或传送带施加的作用力也就越大；对应的，压力腔aa内的压力介质越多，压力腔aa内的压强也越大。

所述液力张紧器100还包括泄压阀10，所述泄压阀10设置在压力腔aa内，能够打开以连通压力腔aa和外界。其作用在于：在发动机转速达到设定值时，泄压阀10打开，使处于压力腔aa中的压力介质能够流出至外界，减小压力腔aa内部的压强或使其内部的压强不至于快速升高；从而避免传送链或传送带受到柱塞30施予的过大的作用力，遭受损坏。

参照图2、图3，本实施例中，所述泄压阀10包括第一级泄压机构10a和第二级泄压机构10b。其中，第一级泄压机构10a、第二级泄压机构10b适于在受到不同的压力时打开，以分别连通所述压力腔aa和外界，从而调整所述柱塞30对传送链或传送带的张紧力。

通过设置两级泄压机构，在发动机转速增加时，压力腔aa中的压力介质能够逐步的流出至外界，使得压力腔aa中的压强变化能够趋于平缓，同样对传送链或传送带施加的作用力的变化也更趋于平缓，不会导致传送链或传送带发生剧烈的振动，不会对汽车的NVH性能造成较大的影响。

具体的，所述泄压阀10包括第一壳体11a、第二壳体11b和阀塞12a。其中，所述第一壳体11a具有第一泄压孔13a，压力腔aa中的压力介质能够通过第一泄压孔13a流出至外界；所述第二壳体11b具有第二泄压孔13b，压力腔aa中的压力介质能够通过第二泄压孔13b流出至外界。

所述阀塞12a设置于所述第一泄压孔13a，适于相对所述第一泄压孔13a运动，以堵塞第一泄压孔13a或导通第一泄压孔13a。所述第一壳体11a设置于所述第二泄压孔13b，适于相对所述第二泄压孔13b运动，以堵塞第二泄压孔13b或导通第一泄压孔13b。

进一步的，所述泄压阀10还包括第二螺旋弹簧14a和第三螺旋弹簧14b。所述第二螺旋弹簧14a的轴向一端相抵于第一壳体11a，轴向另一端相抵于阀塞12a，对所述阀塞12a施加作用力，将其压向第一泄压孔13a以堵塞所述第一泄压孔13a。所述第三螺旋弹簧14b的轴向一端相抵于第二壳体11b，轴向另一端相抵于第一壳体11a，对所述第一壳体11a施加作用力，将其压向第二泄压孔13b以堵塞所述第二泄压孔13b。

其中，所述第一壳体11a、阀塞12a和第二螺旋弹簧14a构成所述第一级泄压机构10a，所述第二壳体11b、第一壳体11a和第三螺旋弹簧14b构成所述第二级泄压机构10b。也就是说，所述第一壳体11a作为第一级泄压机构10a中的外壳，同时作为第二级泄压机构10b中的阀塞。如此设置，所述泄压阀100的结构较为紧凑，使其能够更容易的被布置在所述压力腔aa内。

需要说明的是，本实施例中的泄压阀10包括第一级泄压机构10a和第二级泄压机构10b。在其他变形例中，泄压阀10还可以包括更多级别的泄压机构，且所述泄压级数越多，则压力腔aa中的压强变化更为平缓，对传送链或传送带的张紧力变化也更趋于平缓，对汽车的NVH性能也更小。

另外，在其他变形例中，所述第二螺旋弹簧14a的一端也可以相抵于第二壳体11b，轴向另一端相抵于阀塞12a，同样能够将所述阀塞12a压向第一泄压孔13a以堵塞所述第一泄压孔13a。

此外，所述第二螺旋弹簧14a、第三螺旋弹簧14b的作用在于分别对阀塞12a和第一壳体11a施加弹性力，以分别封堵第一泄压孔13a和第二泄压孔13b。在其他变形例中，可以采用具有类似功能的其他弹性元件，例如，可变形的弹性橡胶等，不影响本技术方案的实施。

在发动机运行且转速增加的过程中，柱塞30逐渐从阻尼孔21中伸出，压力腔aa内的压力介质逐渐增多，压强逐渐增大，所述阀塞12a和第一壳体11a所受到的压力介质施予的作用力也逐渐增大。

参照图4，当发动机达到第一设定转速、压力腔aa达到第一设定压力时，压力腔aa内的压力介质推动阀塞12a运动，第二螺旋弹簧14a被压缩，第一泄压孔13a导通。如图中虚线箭头所示，压力腔aa中的压力介质流出至外界，减小压力腔aa内部的压强或使其内部的压强不至于快速升高，从而避免传送链或传送带受到柱塞30施予的过大的作用力，遭受损坏。

参照图5，当发动机达到第二设定转速、压力腔aa达到第二设定压力时，压力腔aa内的压力介质推动第一壳体11a运动，第三螺旋弹簧14b被压缩，第二泄压孔13b导通。如图中虚线箭头所示，压力腔aa中的压力介质流出至外界，减小压力腔aa内部的压强或使其内部的压强不至于快速升高，同样能够避免传送链或传送带受到柱塞施予的过大的作用力，遭受损坏。

本实施例中，第二设定转速大于第一设定转速，第二设定压力大于第一设定压力。因此，在发动机转速增加的过程中，第一泄压孔13a、第二泄压孔13b先后依次打开。当发动机达到第二设定转速、压力腔aa达到第二设定压力时，所述第一泄压孔13a、第二泄压孔13b均处于打开状态。

在其他变形例中，在发动机转速增加的过程中，也可以使第二泄压孔13b、第一泄压孔13a先后依次打开，不影响本技术方案的实施。

参照图6，为发动机运转速度V与液力张紧器的张紧力F之间的关系示意图。其中，S1代表现有技术中未设置泄压阀时，转速V和张紧力F之间的变化趋势；S2代表现有技术中设置泄压阀，但仅在高速运转时才打开条件下，转速V和张紧力F之间的变化趋势；S3代表本技术方案中，转速V和张紧力F之间的变化趋势。

本实施例中，所述第一设定转速V1为发动机从低速运转进入中速运转时的速度，所述第二设定转速V2为发动机从中速运转进入高度运转时的速度。

对于S1曲线，由于没有设置泄压阀，液力张紧器对传送链或传送带的张紧力，随着发动机转速的增加，逐渐增大，其在发动机中速运转、高度运转时均具有相对较大的张紧力，从而会降低传送链或传送带的使用寿命，使传送链或传送带更容易遭受损坏。另外，中速、高速运转过程中较大的张紧力还会降低发动机的工作效率，提升能耗。

对于S2曲线，由于仅在发动机高速运转时，泄压阀才打开，其在发动机中速运转时具有相对较大的张紧力，会降低传送链或传送带的使用寿命；另外，中速运转过程中较大的张紧力还会降低发动机的工作效率，提升能耗。

同时，在发动机高速运转时，泄压阀才打开，使得液力张紧器对传送链或传送带的作用力发生瞬间变化，导致传送链或传送带发生剧烈振动，影响汽车NVH性能，降低驾乘人员的舒适性。

对于S3曲线，在发动机中速运转时，泄压阀第一次打开(第一级泄压机构打开)，从而在中速运转时，能够降低液力张紧器对传送链或传送带的张紧力，提高传送链或传送带的使用寿命，使传送链或传送带不易遭受损坏。另外，还能够提升发动机工作效率，降低能耗。

同时，在发动机高速运转时，泄压阀第二次打开(第二级泄压机构打开)，使压力腔中的压力介质能够逐步的流出至外界，从而使压力腔中的压强变化能够趋于平缓，对传送链或传送带施加的作用力的变化更趋于平缓，不会导致传送链或传送带发生剧烈振动，使汽车具有较好的NVH性能。

继续参照图2、图3，所述第一壳体11a由两部分组成，包括内壳体11m和外壳体11n，所述内壳体11m、外壳体11n固定设置围成第一泄压腔bb，第一泄压孔13a设置在外壳体11n上。

所述第二螺旋弹簧14a、阀塞12a均设置在第一泄压腔bb内，第二螺旋弹簧14a轴向压缩于所述内壳体11m和阀塞12a。阀塞12a呈球形形状，且阀塞12a的直径大于第一泄压孔13a的直径，从而使阀塞12a能够设置于第一泄压孔13a的开口位置处，并依靠弹性作用力对所述第一泄压孔13a进行密封，防止压力介质从压力腔aa进入第一泄压腔bb内。

所述第二壳体11b围成第二泄压腔cc，所述第二螺旋弹簧14a设置在第二泄压腔cc内，轴向压缩于所述第二壳体11b和外壳体11n，外壳体11n作为第二级泄压机构10b的阀塞(可将第一泄压机构10a整体视为第二级泄压机构10b的阀塞)。

其中，所述外壳体11n呈圆柱形状，且其外壁上设有环形凸起12n。第二泄压孔13b的直径大于外壳体11n的外壁的直径，但小于环形凸起12n的直径。因此，外壳体11n的主体部分能够穿过第二泄压孔13b，但环形凸起12n无法穿过第二泄压孔13b，能够设置于第二泄压孔13b的开口位置处，并依靠弹性作用力对所述第二泄压孔13b进行密封，防止压力介质从压力腔aa进入第一泄压腔cc内。

在其他变形例中，所述阀塞12a还可以采用圆锥形状，或者采用与所述外壳体11n类似的形状；所述外壳体11n也可以采用圆锥形状，同样能够依靠弹性作用力对第一泄压孔13a或第二泄压孔13b进行密封，。

本实施例中，所述柱塞30的顶部(即柱塞30伸出阻尼孔21的一端)作为阻挡部30b，所述泄压阀10与阻挡部30b沿轴向方向x贴合设置，能够避免泄压阀10从柱塞30的顶端滑出压力腔aa外。所述阻挡部30b上设有出液孔30c，出液孔30c连通泄压阀10；压力腔aa中的压力介质能够通过泄压阀10、出液孔30c排出至外界。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种液力张紧器，包括：

张紧器壳体，具有阻尼孔；

柱塞，设置于所述阻尼孔内，所述柱塞内部形成压力腔，所述柱塞适于沿阻尼孔的轴向方向运动伸出所述阻尼孔以压紧传送链或传送带；

泄压阀，设置于所述压力腔内，适于打开以连通所述压力腔和外界；

其特征在于，所述泄压阀包括至少两级泄压机构，所述至少两级泄压机构适于在不同压力下打开从而调整所述柱塞的张紧力。

2.如权利要求1所述的液力张紧器，其特征在于，所述泄压机构包括：

壳体，所述壳体上设有连通所述压力腔和外界的泄压孔；

阀塞，适于相对所述泄压孔运动，以堵塞所述泄压孔或导通所述泄压孔。

3.如权利要求2所述的液力张紧器，其特征在于，多级所述泄压机构的其中一级泄压机构作为另一级泄压机构的阀塞。

4.如权利要求2所述的液力张紧器，其特征在于，所述泄压机构还包括弹性元件，所述弹性元件的两端分别相抵于所述壳体和所述阀塞。

5.如权利要求3所述的液力张紧器，其特征在于，所述泄压阀包括：

第一壳体，具有第一泄压孔；

阀塞，适于相对所述第一泄压孔运动，以堵塞所述第一泄压孔或导通所述第一泄压孔；

第二壳体，具有第二泄压孔；

所述第一壳体适于相对所述第二泄压孔运动，以堵塞所述第二泄压孔或导通所述第二泄压孔。

6.如权利要求3所述的液力张紧器，其特征在于，所述阀塞为球形或圆锥形状，所述阀塞的直径大于所述泄压孔的直径。

7.如权利要求3所述的液力张紧器，其特征在于，所述阀塞为圆柱形状，所述阀塞的外壁上设有环形凸起，所述泄压孔的直径大于所述阀塞外壁的直径，小于所述环形凸起的直径。

8.如权利要求1所述的液力张紧器，其特征在于，所述柱塞伸出所述阻尼孔的一端设有阻挡部，所述阻挡部上设有出液孔，所述出液孔连通所述泄压阀。

9.如权利要求1所述的液力张紧器，其特征在于，所述阻尼孔的底部设有进液孔，所述进液孔上设有单向止回阀。