CN110715033A - 具有移动套筒的液压张紧器 - Google Patents

Abstract

提供了一种张紧器，用于张紧链传动系统的闭环链。张紧器可包括具有开口端的壳体，与开口端相对的包括入口供应的密闭端，从开口端延伸到入口供应正上方区域以形成壳体座的孔，形成在壳体孔中的可移动套筒，其具有邻近壳体开口端的开口端，与壳体座接触的封闭端，从开口端延伸到封闭端的套筒孔和穿过其封闭端形成的受控入口，设置在套筒孔中的空心活塞和设置在活塞孔中的弹簧，以从套筒孔向外向活塞施加偏置。

Description

具有移动套筒的液压张紧器

技术领域

本发明涉及张紧器领域。更具体地，本发明涉及一种液压张紧器，其在张紧器的壳体内具有移动套筒或基部。

背景技术

通常，用于内燃机的阀传动器的正时链，用于凸轮轴-凸轮轴传动的凸轮轴链和平衡器链具有张紧器，该张紧器用在链的松弛侧以消除链中的松弛并施加张力到链。

在操作期间，张紧器的活塞压靠链以保持链中的张力。当链中的张力由于链跨度的共振而在操作期间增加时，来自链的高负荷作用在张紧器的活塞上，导致活塞在张紧器泵起时向外延伸以保持链中的张力。

链传动张紧器弹簧力对于大多数操作条件而言通常太高，因为弹簧力需要足以处理张紧器系统的最坏情况操作条件。如果张紧器弹簧力可以随着操作条件而变化，则考虑到在链寿命期间链中发生的磨损和拉伸，可以提高张紧器的有效性以及整个系统的行为和效率。

链传动张紧器可以通过增加其中的活塞的延伸来增加寿命。

链传动张紧器可以通过仅通过液压控制活塞相对于张紧器壳体的运动来改善性能。

发明内容

一种液压张紧器，其具有在壳体内具有棘轮功能的移动套筒。移动套筒消除了不同活塞位置之间的差异，实现了张紧器功能。

本发明构思的前述和其它特征和用途可以通过提供一种张紧器来实现，该张紧器包括壳体，其具有开口端，与开口端相对的密闭端，形成在密闭端中的入口流体供应，从开口端穿过壳体延伸到形成在入口流体供应正上方的座的壳体孔，以及设置在凹槽中的棘轮夹，该凹槽围绕壳体孔周向地邻近其开口端形成；可移动套筒，其滑动地设置在壳体孔中，套筒包括邻近壳体开口端的开口端，与座接触的封闭端，从开口端穿过套筒延伸到封闭端的孔，以及沿着其外圆周形成的棘轮齿，使得当套筒从壳体孔向外移动时，棘轮夹与连续的棘轮齿摩擦啮合；以及活塞，其滑动地设置在套筒孔中，活塞具有邻近套筒开口端的封闭端，与套筒孔流体连通以形成高压腔室的开口端，以及从封闭端内侧延伸到止回阀的活塞弹簧。

在示例实施例中，由入口流体供应提供的流体迫使可移动套筒和活塞滑离壳体座。

在另一个示例实施例中，套筒还可包括受控入口，该受控入口延伸穿过套筒的封闭端以控制流体进入套筒孔的流动。

在另一个示例实施例中，套筒的受控入口可包括固定在其上的止回阀，并且套筒的封闭端形成止回阀的座。

在又一个示例实施例中，张紧器还可包括至少一个槽，其纵向穿过活塞形成；以及至少一个销，其从套筒孔的壁向内延伸穿过相应的至少一个槽，该至少一个槽具有控制活塞沿套筒孔长度的滑动的长度。

本发明构思的前述和其它特征和用途还可以通过提供一种张紧器来实现，该张紧器包括：壳体，其具有开口端，与开口端相对的密闭端，形成在密闭端中以从外部源接收流体的入口流体供应，壳体孔，其从开口端延伸到形成在入口流体供应正上方的座，以及延伸部，其从壳体向外延伸并形成与壳体孔连通的延伸孔；可移动基部，其设置在壳体孔中并具有面向壳体的开口端的开口端，包括延伸通过壳体座靠在其上的流体受控入口的封闭端，从开口端延伸到封闭端的孔，沿着面向延伸孔的基部外表面的一段的长度形成的棘轮齿；棘爪，其具有棘爪棘轮齿，棘爪滑动地容纳在延伸部内并连续地偏置以使棘爪棘轮齿与可移动基部的棘轮齿啮合；活塞，其滑动地设置在壳体孔中，活塞包括邻近壳体开口端的封闭端，面向基部开口端的开口端，活塞孔，其从活塞的封闭端延伸到开口端，以及活塞杆，其从活塞的封闭端延伸穿过活塞孔并部分地进入基部孔，活塞杆具有与活塞的封闭端接触的第一部分和活塞孔的一段壁和比第一部分长的第二部分，第二部分的直径小于第一部分，弹簧，其在第二部分上延伸并且具有与连接到第二部分的第一部分的第一表面接触的第一端；以及高压腔室，其设置在活塞孔和基部孔之间，使得弹簧的第二端靠在高压腔室的底部，以使弹簧朝向活塞杆的第一部分的第一表面偏置。

在示例实施例中，销，其延伸穿过活塞和活塞杆的第一部分，以防止活塞杆在活塞孔内移动。

在另一个示例实施例中，由入口供应到壳体孔的流体可以使可移动基部滑离壳体座，而基部的棘轮齿沿棘爪的棘轮齿滑动，棘轮齿以一定角度形成以防止可移动基部朝向壳体座移动。

在又一个示例实施例中，张紧器还可包括：至少一个销，其远离活塞杆的第二部分延伸；以及至少一个相应的槽，其穿过可移动基部形成，使得至少一个销延伸穿过相应的至少一个槽，以限制活塞相对于可移动基部的移动长度等于至少一个槽的长度。

在又一个示例实施例中，流体流过流体受控入口进入基部孔并迫使活塞滑出壳体并远离基部，直到至少一个销接触相应槽的一端，此时，通过壳体的入口流体供应的另外流体迫使可移动基部滑过壳体的开口端并远离壳体座。

本发明构思的前述和其它特征和用途还可以通过提供一种张紧器来实现，该张紧器包括壳体，其具有开口端，与开口端相对的密闭端，形成在密闭端中的入口流体供应，壳体孔，其从开口端延伸到形成在入口流体供应正上方的座，该孔具有从壳体座延伸到延伸通过壳体的侧面的第一端口的第一直径，比第一直径宽并且从第一直径延伸到壳体的开口端的第二直径，第二端口，其设置在第一端口上方，在第一端口和壳体开口端之间的距离大致相等；密封环，其围绕邻近壳体的开口端的壳体孔壁的整个圆周密封，密封环的内径等于壳体孔的第一直径；套筒，其设置在壳体孔内并具有邻近壳体开口端的开口端，靠在壳体座上的密闭端，穿过封闭端形成的受控入口和围绕其中间段周向地形成的凸缘，凸缘具有与壳体孔的第二直径的壁滑动接触的直径，使得第一腔室限定在凸缘的第一侧和密封环之间，第二腔室限定在凸缘的第二侧和在第一孔径和第二直径孔之间形成的台阶之间，第一腔室与第二端口连通，第二腔室与第一端口连通；以及活塞，其设置在套筒孔中并具有从套筒的开口端伸出的封闭端，与封闭端相对的开口端，从封闭端延伸到开口端并形成具有套筒孔的流体腔室的活塞孔，从活塞的封闭端延伸到处于偏置状态的套筒的受控入口的活塞弹簧。

在示例实施例中，张紧器还可包括连接到第一端口的第一流体供应管线和连接到第二端口的第二流体供应管线，其使得将流体供应到第一端口中将流体压力施加到凸缘的第二侧以使套筒远离壳体座和将流体供应到第二端口中将流体压力施加到凸缘的第一侧以使套筒朝向壳体座移动。

在另一个示例实施例中，当力施加到活塞的封闭端时，第二腔室中的流体压力防止套筒朝向壳体座移动，同时活塞在压缩活塞弹簧的同时朝向套筒的封闭端滑动。

在又一个示例实施例中，当从活塞孔和套筒孔之间形成的腔室内的活塞流体的封闭端移除力时，从套筒向外向活塞施加第一液压偏置，并且活塞弹簧从套筒向外向活塞施加第二偏置。

在又一个示例实施例中，张紧器还可包括螺线管致动器，其连接到第一流体供应管线和第二流体供应管线，以控制第一和第二腔室中的压力。

在又一示例实施例中，张紧器还可包括控制阀，其连接到第一流体供应管线和第二流体供应管线，以控制第一和第二腔室中的压力。

在又一个示例实施例中，控制阀可以是滑阀。

在又一个示例实施例中，穿过套筒的封闭端形成的受控入口可包括止回阀组件，该止回阀组件控制流体进入形成在活塞孔和套筒孔之间的腔室中，以在其中保持恒定的腔室压力。

在又一个示例实施例中，可移动基部的受控入口包括固定到其上的止回阀，并且可移动基部的封闭端形成止回阀的座。

附图说明

图1示出了处于新链位置的根据本发明构思的示例实施例的张紧器的剖视图。

图2示出了处于磨损链位置的图1的实施例的张紧器的剖视图。

图3示出了根据本发明构思的示例实施例的张紧器的侧剖视图。

图4示出了处于新链位置的根据本发明另一示例实施例的张紧器的剖视图。

图5示出了处于磨损链位置的图4的张紧器的剖视图。

图6示出了根据本发明构思的又一示例实施例的张紧器的剖视图，其包括处于新链位置的螺线管致动器。

图7示出了处于磨损链位置的图6的张紧器的剖视图。

具体实施方式

在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本教导的特定示例实施例。足够详细地描述了这些实施例以使得本领域技术人员能够实践本教导，并且应当理解，可以利用其他实施例，并且可以在不脱离本教导的范围的情况下进行改变。

这里使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，而不是限制性的。如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也可以包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”，“包括(including)”和“具有”是包含性的，因此指定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组。除非特别标识为性能顺序，否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或说明的特定顺序执行。还应理解，可以采用另外的或替代的步骤。

当元件或层被称为“接通”、“啮合”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层时，它可以直接接通、啮合、连接或联接到另一个元件或层或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在......上”、“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在......之间”与“直接在...之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

在本文中可以使用空间相对术语，例如“内部”、“外部”、“下部”、“下方”、“下面”、“上部”、“上方”等，以便于描述以描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。除了图中所示的取向之外，空间相对术语可以旨在涵盖使用或操作中的设备的不同取向。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下部”的元件将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，示例术语“下方”可以包括上方和下方的方向。设备可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位)，并且相应地解释本文使用的空间相对描述符。

本发明涉及张紧器领域。更具体地，本发明涉及一种液压张紧器，其在张紧器的壳体内具有移动套筒或基部。

图1示出了可用于将张力施加到链传动系统的闭环链的张紧器1的示例实施例。张紧器1包括壳体2，壳体2具有形成在其中的壳体孔2a，并沿着从壳体的开口第一端延伸到壳体座2d的长度延伸，壳体座2d邻近于壳体2的相对的第二端形成。在壳体2的内表面处，邻近于其开口第一端形成有围绕壳体孔2a的周向切口2b，壳体孔2a邻近壳体2的第一开口端，其中设置有棘轮夹7。在壳体座2d和壳体的第二端之间形成入口供应2c，该入口供应2c通过穿过壳体座2d形成的入口20从发动机缸体(未示出以简化详细描述)供应流体。

可移动套筒5设置在壳体孔2a内，并且由于从入口供应2c和入口20施加在套筒5上的流体供应力和由活塞3施加到套筒上的力，可以从壳体2的第一开口端向外滑动，如下面将更详细描述的。如所示图1中，套筒孔5a形成在套筒5中，从套筒5的第一端5b延伸到与套筒5的第二端5c邻近的区域。当闭环链是新的时，套筒5的第二端5c最初靠在壳体座2d上。套筒入口5d延伸穿过套筒5的第二端5c，套筒入口5d接收来自入口20的流体。

可移动套筒5的外圆周包括沿套筒5的长度朝向其第一端5b形成的棘轮齿6。

套筒孔5a在其中容纳活塞3，活塞3包括第一封闭端3a、第二开口端3b和活塞孔3c。在活塞孔3c内是活塞弹簧4，活塞弹簧4在活塞3上向外/远离壳体2施加向外的偏置。更具体地说，活塞弹簧4的第一端4a与活塞3的第一封闭端3a的内侧接触，而活塞弹簧4的第二端4b延伸超过活塞3的第二开口端3b并进入套筒5内的高压腔室10，以靠在套筒孔5b的底部。然而，止回阀组件可以固定在套筒孔5a的底部以覆盖入口5d。

止回阀组件优选地存在于高压腔室10和入口供应2c之间。止回阀组件12可以控制从发动机缸体流入高压腔室10的流体量。然而，作为使用止回阀组件12的替代，入口5d可以由控制型设备形成，以控制从入口供应2c到高压腔室10的一个方向上的流体流动，同时防止任何流体在相反方向返回入口供应2c。可以使用任何流体控制设备，其提供如本文所述的预期目的。

止回阀组件12控制流体进入高压腔室10的流动，同时防止任何流体流出高压腔室。当套筒5的第二端5c安置在壳体座2d上时，通过止回阀组件12接收通过入口20来自入口供应2c的流体。

止回阀组件12可包括止回阀盘14，形成止回阀组件12的上表面和侧面的保持器18，以及位于保持器18和止回阀盘14之间的止回阀弹簧16。止回阀盘14由可移动套筒5的第二端5c处的套筒孔5a形成。止回阀弹簧16在止回阀盘14上施加弹簧力以使止回阀盘14抵靠座19偏置，防止流体从高压腔室10流到供应入口2c。虽然示出了盘形止回阀，但是可以使用其他类型的止回阀，例如球形止回阀。

当套筒5被迫从壳体2的第一开口端向外，并且流体由于流体供应压力而从入口供应2c和入口20进入壳体孔2a，棘轮夹7与齿6啮合并且棘轮与齿6松脱以越过夹7。棘轮齿6和棘轮夹7之间的啮合防止任何向后的力使活塞3和套筒5朝向壳体2移动，以及棘轮夹7牢固地位于两个邻近的齿6之间，齿6形成在套筒5的外表面上，从而防止套筒5滑回到壳体孔2a中。

供应到壳体孔2a中的流体也通过止回阀组件12接收在高压腔室10和活塞孔3c中，从而在活塞3上施加力以使活塞偏置以从套筒5向外滑动。因此，活塞3接收来自活塞弹簧4的向外力和高压腔室10内的液压力。

图2示出了图1的张紧器处于这样一种状态，其中套筒5由于来自入口供应2c的流体供应的流体供应压力而在很大程度上延伸出壳体孔2a，从而当链磨损时保持链处于张力下。结果，壳体压力腔室5e形成在套筒5和壳体座5d之间。棘轮夹7啮合在两个邻近的齿6之间，并防止套筒5滑回到壳体孔2a中。棘轮夹7和腔室5e中的壳体压力防止套筒5朝向入口供应2c滑回到壳体孔2a中。

在替代实施例中，例如可以提供销22和针孔23组合以限制活塞3可以从套筒5向外滑动的距离，这将参考图3详细描述。

图3示出了图1和2的张紧器的示例实施例，其中销22可以延伸穿过在其相对侧延伸穿过套筒5的一对销孔23中的每一个。换句话说，销孔23可以相对于套筒5的圆周彼此间隔180度形成。在该示例实施例中，销22延伸穿过每个销孔23并进入活塞3的第一端3a和活塞3的第二端3b之间延伸的相应槽24中。销22不完全穿过槽24延伸，因此不会接触活塞弹簧4。销22允许活塞3沿着套筒孔5a滑动等于槽24的长度的距离。一旦活塞3被迫向套筒5的外部移动等于槽24的长度的距离，每个槽24的端部将接触相应的销23并阻止活塞3进一步向套筒5的外部移动。从这里可以看出，液压腔室10内的液压将从活塞3传递到套筒5。

由于当销22偏置在活塞3的槽24的端部时高压腔室10内的压力稳定，活塞3将在套筒5内保持静止，而套筒5从壳体孔2a向外滑动并且远离入口供应2c，直到链处于足够的张力下以阻止套筒5进一步向外移动到壳体孔2a中。结果，套筒5可以减少或消除以下任何差异：a)活塞弹簧4的力；b)密封长度(活塞对套筒)和c)高压腔室10的尺寸。

当套筒5的齿6与棘轮夹7啮合并且壳体压力腔室5e充满流体时，由链施加在活塞3的第一端3a上的任何后向力将使活塞3沿着槽24的长度滑入套筒孔5a，而套筒5的棘轮齿6保持与棘轮夹7啮合，从而响应于从链施加到活塞的任何高压后向力而提供柔性缓冲。

图4示出了本发明构思的另一示例实施例。在该示例实施例中，张紧器100包括延伸长度的壳体102，壳体102具有形成在其中的壳体孔102a，壳体孔102a具有第一开口端和与第一端相对的第二密闭端，以及形成于其中的入口供应102c，以从发动机缸体或其他流体源向壳体102提供流体。

根据该示例实施例的张紧器壳体102还包括壳体延伸部102b，壳体延伸部102b从壳体102的一侧以垂直于沿壳体102的长度延伸的轴线的角度向外延伸。壳体延伸部102b包括延伸孔102d，延伸孔102d延伸穿过整个壳体延伸部102b并穿过壳体102的侧面，以与壳体孔102a形成流体连接。

在入口供应102c的上方形成有壳体座102e，在张力下的链是新的时，可移动基部105通常靠在该壳体座102e中。可移动基部105具有与壳体孔102a的壁滑动接触的外表面，并且构造成沿着壳体孔102a的壁滑动。可移动基部105包括形成在其中的孔105a和延伸通过其底表面的入口105c，以从穿过壳体座102e和入口供应102c形成的入口120接收流体。可移动基部105还包括设置在基部105底部的止回阀组件。止回阀组件可以与根据前述实施例的止回阀组件12相同，或者可以是任何类型的止回阀组件，其执行如本文所述的预期目的。该示例实施例中的止回阀组件指的是与图1所示的张紧器1中使用的相同的止回阀组件12。

因此，止回阀组件12可包括止回阀盘14，形成止回阀组件12的上表面和侧面的保持器18，以及在保持器18和止回阀盘14之间的止回阀弹簧16。用于止回阀盘14的座由套筒孔105a形成在可移动套筒105的第二端105c处。止回阀弹簧16在止回阀盘14上施加弹簧力以使止回阀盘14抵靠座19偏置，防止流体从高压腔室110流到供应入口102c。止回阀组件12还控制从入口120和基部入口105c流到可移动基部孔105a的流体量。

沿着可移动基部105的一侧，棘轮齿105b形成为沿其外部长度延伸。棘轮齿105b定位成面向壳体102的延伸孔102d。设置在壳体延伸部102b的孔102d内的是棘爪106，棘爪106包括棘爪棘轮齿106a，棘爪棘轮齿106a在第一端与可移动基部105的棘轮齿105b接触。棘爪106在其与包括棘爪齿106a的第一端相对的第二端处由棘爪弹簧108偏置。插头107可以固定在延伸孔102d内，以将弹簧108固定在相对于棘爪106的恒定偏置下，从而始终保持棘爪棘轮齿106a与可移动基部105的棘轮齿105b接触。作为使用插头的替代，壳体可以形成为使得延伸部在其端部处封闭。

活塞103可设置在壳体孔102a内，并可包括第一密闭端103a和第二开口端103b。活塞103的第一端103a延伸出壳体孔102a，活塞103的第二端103b面向可移动基部105，并且通向设置在可移动基部105和活塞103之间的高压腔室110的流体连接。活塞103还包括形成在其中的活塞孔103c，活塞孔103c从活塞103的第一端103a延伸穿过活塞103的第二端103b的整个长度到达高压腔室110。活塞杆103d设置在活塞孔103c内。或者，为了提供更轻的设计，活塞杆103d可以是由轻质材料形成的管，例如将执行本文所述预期目的的塑料、玻璃纤维、或任何其他材料。活塞杆103d包括第一段103d1，第一段103d1具有第一端，该第一端延伸穿过活塞103的第二端103b中的开口，穿过高压腔室110并进入可移动基部105的孔105a。活塞杆103d还包括第二段103d2，第二段103d2与第一段103d1的第二端整体形成，并且具有比第一段103d1更大的直径。活塞杆103d的第二段103d2的外表面在活塞103的第一端103a处与活塞孔103c的整个内表面接触。

销111可以设置穿过活塞3邻近于第一端103a并穿过活塞杆103d的第二段103d2，以保持活塞杆103静止在活塞腔室103c内。

活塞杆103d的第一段103d1周围是活塞弹簧104，活塞弹簧104具有与活塞杆103的第二段103d2的第一端接触的第一端104a，活塞杆103与第一段103d1整体形成以在其间形成肩部“S”。弹簧104的第二端104b延伸到高压腔室110中以靠在高压腔室110的底表面110a上。高压腔室110包括由高压腔室110的底部110a，活塞腔室103c的壁和活塞杆103d的肩部S之间的区域限定的流体体积。

在图4的张紧器的示例实施例中，一对销122可以从活塞杆103d的第一段103d1的相对的外表面向外延伸并进入形成在可移动基部105的相对侧中的相应的槽123中。销122可以彼此间隔180度定位，并且设置成限制活塞杆103d和活塞103相对于高压腔室110和可移动基部105的移动距离等于形成在可移动基部105中的槽123的长度。

在操作中，来自流体从入口供应102c流过入口120的流体的流体力迫使活塞103向移动可移动基部105外移动距离等于槽123的长度，直到销122接触槽123的端部。一旦活塞103由于销122被相应的槽123的上端停止而被抑制进一步向外滑动并远离可移动基部105，当活塞103被迫向外时，销122压靠在槽123的端部上，可移动基部105被迫沿壳体孔102a的壁向外滑离壳体座102e，直到活塞103的第一端103a在链传动系统(未示出以简化详细描述)的闭环链上施加张力。当可移动基部105沿着壳体孔102a的壁向外滑动时，基部棘轮齿105b与棘爪棘轮齿106a松脱。通过弹簧108的偏置保持棘爪棘轮齿106a与基部棘轮齿105b的偏置啮合。

当通过活塞103对链施加足够的张力时，基部棘轮齿105b与棘爪棘轮齿106a啮合，使得可移动基部105不能朝向入口供应102c滑回到壳体孔2a中。两组齿105b和106a形成一定角度，使得基部棘轮齿105b(和可移动基部105)可以通过使棘爪朝向棘爪弹簧108偏置而沿棘爪棘轮齿106a沿着一个方向远离入口供应102c滑动。由于基部棘轮齿105b和棘爪棘轮齿106a的啮合，可移动基部105不能朝向入口供应102c滑回。一旦链处于张力下并且可移动基部105停止向外滑动，由于棘爪弹簧108对棘爪106的连续偏置，棘爪棘轮齿106a变得与基部棘轮齿105b完全啮合。

当链传动系统的链被张紧并且基部棘轮齿105b与棘爪棘轮齿106a啮合时，链偶尔会对活塞103施加后向力。当发生后向力时，活塞103的第一端103a将接收该力。由于防止可移动基部105在朝向壳体座102e的方向上滑动，因此当活塞10朝向可移动基部105滑动时活塞103将压缩弹簧104，而从活塞杆103d延伸的销122沿着槽123长度的滑动，直到销122接触槽123的远端。结果，由张力下的链引起的后向力可以通过活塞杆103d的肩部S与高压腔室110的底部110a之间的活塞弹簧104的压缩和高压腔室110的液压而被吸收。换句话说，高压腔室110内的液压和活塞弹簧104的偏置一起为后向力提供柔性缓冲或反作用力，而可移动基部105和高压腔室110保持静止。当后向力消散时，由于活塞弹簧104抵靠活塞杆103d的肩部S和高压腔室110内的液压的力，张紧力继续施加到链上。

图5示出了当接收张力的闭环链变得磨损或延伸时张紧器100的构造。当链磨损并延伸时，需要将活塞103进一步向外推动以对链施加更大的张力。由于活塞杆103d和活塞103的组合向外移动距离受限，销122可以沿着它们各自的槽123的长度移动，因此可移动基部105将被迫从壳体腔室102a向外滑动，这是由于销122和相应的槽123的连接，通过入口供应102c向可移动基部105的底部供应流体以及活塞杆103d在可移动基部105上的力，施加到可移动基部105的恒定力。可移动基部105将沿着壳体孔102a的壁远离壳体座102e滑动，同时基部棘轮齿105b进一步在棘爪棘轮齿106a上滑动，从而迫使棘爪106抵靠棘爪弹簧108直到张力再次充分施加到链上。当入口供应102c向可移动基部105的底部供应流体时，入口供应102c和可移动基部105的底部之间的壳体孔102a内的空间增加并填充流体以在该可移动基部105下方形成流体压力腔室。

当可移动基部105由于对链施加足够的张力而停止沿着壳体孔102a的壁向外滑动时，当棘爪106被棘爪弹簧108连续偏置时，基部棘轮齿105b变得与棘爪棘轮齿106a完全啮合。当链变得更加磨损直到可移动基部105完全伸展并且靠在最上面的棘爪齿106a上时，该过程将继续。

图6示出了根据本发明构思的另一示例实施例的张紧器200。张紧器200类似于图1的张紧器1，然而，张紧器200不依赖于棘轮系统来控制活塞的定位，而是使用流体压力，如下面详细描述的。

张紧器200包括壳体201，壳体201具有穿过壳体201的第一开口端向下延伸到壳体201的相对的密闭端的孔。在该示例实施例中，壳体孔包括第一孔径201a和第二孔径201b，第二孔径201b朝向壳体201的密闭端设置，第一孔径201a在第二孔径201b和壳体201的开口端之间延伸。第一孔径201a大于第二孔径201b，因此，在第一孔径201a和第二孔径201b之间形成台阶“S”。台阶S优选垂直于第一孔径201a和第二孔径201b的内表面。

密封环202在壳体201的开口端处设置在第一孔径201a内，并且紧密地固定在第一孔径201a的壁上。密封环202的内径与第二孔径201b相同。

壳体201的第二密闭端包括壳体座201d。在壳体201的底部和壳体座201d之间形成入口流体供应201c。入口220穿过壳体座201d的中心形成，以将流体从供应入口201c接收到第一壳体孔201a和第二壳体孔201b中。流体供应入口201c可以接收来自发动机缸体的流体。

插入第一孔径201a和第二孔径201b的是可移动套筒205。可移动套筒205在第一和第二孔径201a和201b的整个长度上延伸，并且其外圆周略小于密封环202的内径和第二孔径201b，使得可移动套筒205可以沿着第二壳体孔径201b的壁和密封环202的内径滑动。可移动套筒205靠在在入口供应201c上方的壳体201的壳体座201d上。壳体座201d包括穿过其中部形成的入口201e，以从入口供应201c和入口220接收流体。

套筒205包括形成在其中的孔205a，以接收活塞203。类似于图1中所示的套筒，套筒205包括设置在入口201e处的止回阀组件12，以控制可流入套筒孔205a的流体量。止回阀组件12可包括止回阀盘14，形成止回阀组件12的上表面和侧面的保持器18，以及位于保持器18和止回阀盘14之间的止回阀弹簧16。止回阀盘14的座由套筒孔205a形成在可移动套筒105的第二端205c处。止回阀弹簧16在止回阀盘14上施加弹簧力以使止回阀盘14抵靠座19偏置，防止流体从高压腔室210流到供应入口202c。

在套筒孔205a内，活塞203定位成具有与套筒孔205a的内壁滑动接触的外径，延伸出套筒孔205a的第一封闭端203a和面向止回阀组件12的第二开口端203b。活塞孔203c从第一封闭端203a的内表面延伸到开口端203b，并与套筒孔205a形成高压腔室210。在活塞孔203c内是活塞弹簧204，其具有与第一端203a的内表面接触的第一端204a和与止回阀组件12接触的第二端204b。当从链条向活塞的第一端203a施加力时，活塞弹簧204向活塞203施加偏置力。例如，当闭环链的跨度施加传递到活塞203的第一端203a的后向力时，活塞弹簧204将反作用力施加到活塞203的第一端203a的内表面上。除了由活塞弹簧204施加的力之外，还有通过高压腔室210内的流体的液压施加到活塞203的另一个力。

套筒205还包括套筒凸缘205b，套筒凸缘205b围绕套筒205的外表面周向地延伸，并且可大致围绕套筒205的中心形成。应注意，第一孔径201a的长度和套筒凸缘205b的定位可以根据套筒205相对于壳体201的移动的预期结果来定位。套筒凸缘205b的外径与第一壳体孔201a的壁滑动接触。套筒凸缘205b形成在与密封环202，第一壳体孔201a和套筒205的外表面形成第一腔室234的位置。套筒凸缘205b还形成第二腔室236，其具有肩部S，第一壳体孔201a的壁和套筒205的外表面。

沿着壳体201的一侧形成有第一端口224和第二端口228，第一端口224延伸穿过壳体201并进入第一腔室234，第二端口228延伸穿过壳体201并进入第二腔室236，使得套筒凸缘205b设置在第一端口234和第二端口228之间，并且可以在第一端口234和第二端口228之间滑动。

流体经由相应的端口224和228供应到第一腔室234和第二腔室238。虽然未示出，但是第一和第二供应管线可以连接到端口224和228以将流体分别供应到第一腔室234和第二腔室236。螺线管致动器226可用于将第一和第二供应管线之间的流体切换到第一端口224和第二端口228。或者，可实施控制阀以在第一端口224和第二端口228之间选择性地供应流体。滑阀可以替代地用于螺线管致动器226或控制阀。

当从入口供应201c提供流体以迫使套筒205和活塞203离开壳体201并远离壳体座201d时，第一腔室234中的流体可以在凸缘205b的第一侧230上施加反作用力，以限制套筒205从壳体孔201a向外延伸并越过密封环202的距离，该距离允许套筒205和活塞203的组合对闭环链施加足够的张力。此时，螺线管致动器226使第一端口224的供应管线关闭，这使得腔室234在套筒205远离壳体座201d移动时被加压。根据该示例实施例的张紧器200根据前述实施例消除了对活塞和套筒之间的销和相应槽的需要。不需要销和槽组合来控制活塞相对于套筒的运动，根据该示例实施例的套筒205可以利用诸如螺线管226的螺线管调节到任何期望的位置。因此，活塞203可以定位成完全处于套筒205内的缩回位置，并且可以在警告链状态下延伸到最大量(抽出)。或者，套筒205可以由螺线管控制，以从张紧器壳体201向外延伸到任何所需的量。实际上，通过控制第一腔室234和第二腔室236中的流体量，可以将高压腔室210内的液压力控制为与弹簧204的机械力几乎相同。

当张紧器200在高链负载期间张紧闭环链时，在操作期间，来自高链负载的力将活塞203推向套筒205，从而将该力传递到套筒205。该力被第二腔室236中的流体抵抗，结果是流体对凸缘205b的第二侧231施加力。此时，螺线管致动器226使端口228的供应管线关闭，从而防止任何流体离开腔室236。由于施加到套筒205的力，腔室236变得加压。

一旦由于高链负载引起的力从活塞203移除，基本上使腔室236减压，螺线管致动器226可以切换以打开供应管线以通过第二端口228供应流体并进入第二腔室236。在腔室236上提供的流体在凸缘205b的第二侧231上施加力，以将套筒205和活塞203保持在其当前位置，从而继续向链施加张力。第一腔室234中的流体限制套筒205的移动超过维持活塞203的位置以继续向链提供足够张力所需的行程。腔室234内的力对凸缘205b的第一侧230施加偏置。此时，螺线管致动器226使端口224的供应管线关闭，从而防止流体离开腔室234。

当套筒205保持在静止位置以保持链上的恒定张力时，当活塞203滑入套筒孔205a，来自链的任何后向力可由活塞203缓冲，活塞弹簧204和高压腔室210内的液压都向外施加反向偏置力。一旦后向力中断，活塞203就可以通过压缩活塞弹簧204施加到活塞203的偏置和来自高压腔室210中的流体的液压而从套筒孔205a伸出。

图7示出了在闭环链被磨损的状态下的张紧器200的构造。当链磨损时，它变得延伸或松弛，因此需要张紧器200通过将套筒205和活塞203向壳体孔201a外延伸而增加链上的张力。此时，流体由入口供应201c穿过入口220供应，以迫使套筒205远离壳体座201d。结果，座201d和套筒205之间的空隙形成新的腔室201e，其充满由入口供应201c穿过入口220提供的流体。螺线管致动器226还打开到端口228的供应管线以增加第二腔室236中的流体量，从而在凸缘205b的第二侧231上施加压力以防止套筒205朝向壳体座201d滑回。

该过程连续进行，以在链传动系统的闭环链上保持一致的张力。

因此，应该理解，这里描述的本发明的实施例仅仅是对本发明原理的应用的说明。这里对所示实施例的细节的参考并不旨在限制权利要求的范围，权利要求本身叙述了被认为是对本发明必不可少的那些特征。

Claims (19)

1.一种张紧器，包括：

壳体，其具有开口端，与所述开口端相对的密闭端，形成在所述密闭端中的入口流体供应，从所述开口端穿过所述壳体延伸到形成在所述入口流体供应正上方的座的壳体孔，以及设置在凹槽中的棘轮夹，所述凹槽围绕所述壳体孔周向地邻近其所述开口端形成；

可移动套筒，其滑动地设置在所述壳体孔中，所述套筒包括邻近所述壳体所述开口端的开口端，与所述座接触的封闭端，从所述开口端穿过所述套筒延伸到所述封闭端的孔，以及沿着其外圆周形成的棘轮齿，使得当所述套筒从所述壳体孔向外移动时，所述棘轮夹与连续的棘轮齿摩擦啮合；以及

活塞，其滑动地设置在所述套筒孔中，所述活塞具有邻近所述套筒所述开口端的封闭端，与所述套筒孔流体连通以形成高压腔室的开口端，以及从所述封闭端内侧延伸到所述止回阀的活塞弹簧。

2.根据权利要求1所述的张紧器，其中由所述入口流体供应提供的流体迫使所述可移动套筒和活塞滑离所述壳体座。

3.根据权利要求2所述的张紧器，其中所述套筒还包括受控入口，所述受控入口延伸穿过所述套筒的所述封闭端以控制流体进入所述套筒孔的流动。

4.根据权利要求3所述的张紧器，其中所述套筒的所述受控入口包括固定到其上的止回阀，并且所述套筒的所述封闭端形成用于所述止回阀的座。

5.根据权利要求3所述的张紧器，还包括：

至少一个槽，其纵向穿过所述活塞形成；以及

至少一个销，其从所述套筒壁向内延伸穿过相应的至少一个槽，所述至少一个槽具有控制所述活塞沿所述套筒孔长度的滑动的长度。

6.一种张紧器，包括：

壳体，其具有开口端，与所述开口端相对的密闭端，形成在所述密闭端中以从外部源接收流体的入口流体供应，壳体孔，其从所述开口端延伸到形成在所述入口流体供应正上方的座，以及延伸部，其从所述壳体向外延伸并形成与所述壳体孔连通的延伸孔；

可移动基部，其设置在所述壳体孔中并具有面向所述壳体的所述开口端的开口端，包括延伸通过所述壳体座靠在其上的流体受控入口的封闭端，从所述开口端延伸到所述封闭端的孔，沿着面向所述延伸孔的所述基部所述外表面的一段的长度形成的棘轮齿；

棘爪，其具有棘爪棘轮齿，所述棘爪滑动地容纳在所述延伸部内并连续地偏置以使所述棘爪棘轮齿与所述可移动基部的所述棘轮齿啮合；

活塞，其滑动地设置在所述壳体孔中，所述活塞包括邻近所述壳体所述开口端的封闭端，面向所述基部所述开口端的开口端，活塞孔，其从所述活塞的所述封闭端延伸到所述开口端，以及活塞杆，其从所述活塞的所述封闭端延伸穿过所述活塞孔并部分地进入所述基部孔，所述活塞杆具有与所述活塞的所述封闭端接触的第一部分和所述活塞孔的一段壁和比所述第一部分长的第二部分，所述第二部分的直径小于所述第一部分，弹簧，其在所述第二部分上延伸并且具有与连接到所述第二部分的所述第一部分的第一表面接触的第一端；以及

高压腔室，其设置在所述活塞孔和所述基部孔之间，使得所述弹簧的第二端靠在所述高压腔室的底部，以使所述弹簧朝向所述活塞杆的所述第一部分的所述第一表面偏置。

7.根据权利要求6所述的张紧器，其中所述活塞还包括：

销，其延伸穿过所述活塞和所述活塞杆的第一部分，以防止所述活塞杆在所述活塞孔内移动。

8.根据权利要求7所述的张紧器，其中由所述入口供应到所述壳体孔提供的流体迫使所述可移动基部滑离所述壳体座，同时所述基部的所述棘轮齿沿所述棘爪的所述棘轮齿滑动，所述棘轮齿以一定角度形成，以防止所述可移动基部朝向所述壳体座移动。

9.根据权利要求8所述的张紧器，还包括：

至少一个销，其远离所述活塞杆的所述第二部分延伸；以及

至少一个相应的槽，其穿过所述可移动基部形成，使得所述至少一个销延伸穿过所述相应的至少一个槽，以限制所述活塞相对于所述可移动基部的移动长度等于所述至少一个槽的长度。

10.根据权利要求9所述的张紧器，其中流体流过所述流体受控入口进入所述基部孔并迫使所述活塞滑出所述壳体并远离所述基部，直到所述至少一个销接触所述相应槽的一端，此时，通过所述壳体的所述入口流体供应的另外流体迫使所述可移动基部滑过所述壳体的所述开口端并远离所述壳体座。

11.一种张紧器，包括：

壳体，其具有开口端，与所述开口端相对的密闭端，形成在所述密闭端中的入口流体供应，以及壳体孔，其从所述开口端延伸到形成在所述入口流体供应正上方的座，所述孔具有从所述壳体座延伸到延伸通过所述壳体的侧面的第一端口的第一直径，比所述第一直径宽并且从所述第一直径延伸到所述壳体的所述开口端的第二直径，第二端口，其设置在第一端口上方，在所述第一端口和所述壳体所述开口端之间的距离大致相等；

密封环，其围绕邻近所述壳体的所述开口端的所述壳体孔壁的整个圆周密封，所述密封环的内径等于所述壳体孔的所述第一直径；

套筒，其设置在所述壳体孔内并具有邻近所述壳体所述开口端的开口端，靠在所述壳体座上的封闭端，穿过所述封闭端形成的受控入口，从所述开口端延伸到所述封闭端的孔，以及围绕其中间段周向地形成凸缘，所述凸缘具有与所述壳体孔的所述第二直径的所述壁滑动接触的直径，使得第一腔室限定在凸缘的所述第一侧和所述密封环之间，并且第二腔室限定在所述凸缘的所述第二侧和在所述第一孔径和所述第二直径孔之间形成的台阶之间，所述第一腔室与所述第二端口连通，所述第二腔室与所述第一端口连通；以及

活塞，其设置在所述套筒孔中并具有从所述套筒的所述开口端伸出的封闭端，与所述封闭端相对的开口端，从所述封闭端延伸到开口端并形成具有所述套筒孔的流体腔室的活塞孔，从所述活塞的所述封闭端延伸到处于偏置状态的所述套筒的所述受控入口的活塞弹簧。

12.根据权利要求11所述的张紧器，还包括：

连接到所述第一端口的第一流体供应管线和连接到所述第二端口的第二流体供应管线，其使得将流体供应到所述第一端口中将流体压力施加到所述凸缘的所述第二侧以使所述套筒远离所述壳体座和将流体供应到所述第二端口中将流体压力施加到所述凸缘的所述第一侧以使所述套筒朝向所述壳体座移动。

13.根据权利要求12所述的张紧器，其中当力施加到所述活塞的所述封闭端时，所述第二腔室中的所述流体压力防止所述套筒朝向所述壳体座移动，同时所述活塞在压缩所述活塞弹簧的同时朝向所述套筒的所述封闭端滑动。

14.根据权利要求13所述的张紧器，其中当从所述活塞孔和所述套筒孔之间形成的所述腔室内的所述活塞流体的所述封闭端移除所述力时，从所述套筒向外向所述活塞施加第一液压偏置，并且活塞弹簧从所述套筒向外向所述活塞施加第二偏置。

15.根据权利要求12所述的张紧器，还包括：

螺线管致动器，其连接到所述第一流体供应管线和所述第二流体供应管线，以控制所述第一和第二腔室中的所述压力。

16.根据权利要求11所述的张紧器，还包括：

控制阀，其连接到所述第一流体供应管线和所述第二流体供应管线，以控制所述第一和第二腔室中的所述压力。

17.根据权利要求16所述的张紧器，其中所述控制阀是滑阀。

18.根据权利要求12所述的张紧器，其中穿过所述套筒的所述封闭端形成的所述受控入口包括止回阀组件，所述止回阀组件控制流体进入在所述活塞孔和所述套筒孔之间形成的所述腔室中，以在其中保持恒定的腔室压力。

19.根据权利要求11所述的张紧器，其中所述可移动基部的所述受控入口包括固定到其上的止回阀，并且所述可移动基部的所述封闭端形成用于所述止回阀的座。

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