CN110753805A

CN110753805A - 组装发动机正时链条导向系统的方法和正时链条导向系统

Info

Publication number: CN110753805A
Application number: CN201880040194.4A
Authority: CN
Inventors: 杰雷米·费舍尔; 克里斯蒂安·埃尔沃
Original assignee: Psa Automobiles Co Ltd
Current assignee: Psa Automobiles Co Ltd; PSA Automobiles SA
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2020-02-04
Also published as: MA49370A; FR3067782A1; FR3067782B1; WO2018229370A1; EP3638923A1

Abstract

本发明涉及一种发动机正时链条的导向系统，其包括两个相对链条部分的导向件(24、24'；25)，用于保持所述链条张紧的固定导向件(24)和活动导向件(25)纵向且平行于横向平面延伸。固定导向件(24)沿着穿过轴线(TT')固定，并且活动导向件(25)以可移动的方式安装在同一轴线(TT')上。固定导向件(24)具有止回臂(27)，该止回臂相对于该导向件(24)的纵向方向侧向延伸并定位在形成于固定导向件(25)的容置部(32)中。止回臂(29)通过舌状部(29)保持在容置部(32)中，该舌状部来自止回臂(29)并在端部(29b)抵靠开口(L)的边缘(32L)，该边缘形成于容置部(32)的外壁(32e)。

Description

组装发动机正时链条导向系统的方法和正时链条导向系统

技术领域

本发明涉及一种用于组装内燃机的正时链条导向件的方法。本发明还涉及一种内燃机的正时链条的导向系统，用于驱动凸轮轴链轮，该导向系统包括正时链条和根据本发明组装的两个链条导向件。

背景技术

在机动车辆内燃机中，正时链条盘绕安装在曲轴和凸轮轴的端部的链轮。因此，正时链条基于曲轴驱动凸轮轴—发动机通常配备有双凸轮轴—发动机的气缸使该曲轴转动。因此，该正时链条使曲轴和凸轮轴可以通过安装在凸轮轴上的气门来同步气缸的打开和关闭命令。

由于凸轮轴链轮的轴线相距较远并使张紧和松弛的链条边晃动，因此，正时链条由导向件支撑，通常是曲轴和每个凸轮轴链轮之间的两个导向件。导向件消除了径向和横向振动行程，以确保对准并避免扭转应力。

下面参照图1的侧视图更精确地描述内燃机的链轮驱动系统。该系统1包括围绕链轮3a、3b和3c连续盘绕的正时链条2：安装在凸轮轴9a和凸轮轴9b的端部的链轮3a和链轮3b、以及曲轴9c的链轮3c。系统1还包括两个用于保持链条2张紧的导向件：固定导向件4和活动导向件5。

为了在较小的空间里调节该系统1，活动导向件5和固定导向件4通过螺钉7连接在一起，活动导向件5通过螺钉7可枢转地安装，固定导向件6的突出部分6a也固定在螺钉7上。固定导向件4通过两个螺钉6附接到通常为汽缸外壳的后壁。齿轮张紧器8通过作用在活动导向件5上而确保正时链条2的预确定恒定张力，该活动导向件5通过围绕螺钉的轴线枢转而使链条2张紧。由于两个导向件通过螺钉7彼此固定，因此驱动系统1体积较小。

然而，该系统必须通过单个螺钉7来确保导向件4的固定、以及导向件5的枢转。该系统具有多个主要缺点：由于螺钉7必须提供枢转和固定，因此活动导向件5不能有效保持且它可能沿着该螺钉7移动，这影响了两个导向件4和5在同一平面的齐平。通过压接、焊接或夹紧方法而沿轴线固定需要增加额外的机械零件以及额外的操作。因此，该系统的制造复杂且具有难以控制的公差，然而该系统仅通过固定导向件4的螺钉6固定在汽缸外壳上。这导致发动机过早老化且负荷回升性能较差。

在文献JP3336337中，驱动系统的塑料制活动导向件连接到加强板。活动导向件和加强板分别具有在安装轴线上重合的安装孔和通孔，活动导向件围绕安装轴线枢转。加强板设置在导向主体的支承垫块中形成的狭缝中，并且与张紧器的活塞具有基本恒定的接触面积。该解决方案有助于吸收噪音、抵抗磨损并长期减少磨损的影响。然而，没有描述塑料制活动导向件与金属制固定导向件之间的连接，该板仅执行加强功能而不作为固定导向件。

此外，从文献WO2012115126中已知一种链条驱动系统，该链条驱动系统包括两个导向件，一个导向件固定在发动机上，并且另一个导向件在一侧固定到转动轴线而在另一侧固定到用于压靠链条的装置。该装置具有通过滚动轴承而减小的磨损，这些轴承的转动轴无摩擦地设置在导向件的内壁。针对应当在发动机中占地更少且安装步骤有限的驱动系统，没有公开与导向件之间的连接有关的任意改进。

发明内容

为了实现在同一轴线上将金属固定导向件简单有效地组装到塑料制活动导向件，本发明提出通过进行阻挡止回来分开固定导向件的固定功能和活动导向件的枢转功能。

更具体地，本发明涉及一种用于组装内燃机正时链条的纵向导向件的方法，用于维持链条张紧的所谓固定导向件和所谓活动导向件平行于横向平面延伸，并且沿着相对的两个链条部分延伸。在导向件的连接步骤中，相对于固定导向件的纵向方向侧向延伸的该导向件的延伸部插入容置部，该容置部平行于横向平面地延伸。该连接步骤终止于，通过将该延伸部的部分卡合到该容置部的边缘而对固定导向件进行的阻挡止回。然后，围绕同一轴线实现以下步骤，其用于固定导向件的固定并用于将活动导向件安装成在两个止动部之间的转动。

因此，根据本发明的固定导向件和活动导向件的组装不需要诸如套筒的附加部件也不需要焊接或压接，并且这两个导向件的组装功能集成在导向件中的每一个上。

有利地，在延伸部的部分施加的压力下，通过活动导向件的容置部的弹性变形，实现将固定导向件的延伸部的部分插入活动导向件的容置部，然后在阻挡止回步骤中，该延伸部的部分的端部抵靠容置部的边缘。

可替代地，在容置部的外壁所施加的压力下，通过延伸部在容置部的内壁中所形成的凹槽中的弹性变形，实现该插入步骤，然后在阻挡止回步骤中，该延伸部的端部抵靠容置部的外壁的开口的边缘。

根据另一实施例，通过在活动导向件中侧向延伸的开口的细长开口，并且通过固定导向件的延伸部穿过在该细长开口的端部形成的狭窄处，实现对金属固定导向件的阻挡止回。

根据第三实施例，延伸部以圆形头部为终点，该圆形头部通过较窄的颈部连接到延伸部的第一段部，通过设置成在头部和第一段部之间的颈部进行阻挡的两个夹子，并且通过将头部引导到设置在容置部的壁上的挡块的下方，实现对固定导向件的阻挡止回。

本发明还涉及一种内燃机正时链条的导向系统，其包括两个相对链条部分的导向件、以及汽缸外壳，用于保持链条张紧的固定导向件和活动导向件纵向延伸并平行于横向平面地延伸。在该系统中，通过销将固定导向件固定在汽缸外壳上，并且活动导向件以可移动的方式安装在同一销上。固定导向件具有止回臂，该止回臂相对于该导向件的纵向方向侧向延伸并通过进入用细长开口定位在容置部中，该容置部通过两个壁形成在活动导向件上，这两个壁平行于横向平面延伸并通过形成侧面止动部的两个侧边来连接，该细长开口的高度大于臂的宽度。此外，止回臂通过舌状部保持在容置部中，该舌状部来自该止回臂并在端部抵靠开口边缘，该开口边缘形成于容置部的壁中的一个。

根据有利特征：

-舌状部包括相对于舌状部的其余区域升高的端部区域，该端部区域抵靠该开口的边缘，以执行止回功能；

-升高的端部区域是由舌状部结构导致的，该舌状部结构选自舌状部的厚度增加、具有“阶梯”状偏移的舌状部轮廓、以及在舌状部端部形成凸起；

-止动部形成围绕止回臂的角扇形，并且抵靠舌状部端部区域的开口的边缘是弯曲的；优点在于，允许活动导向件在沿止回臂接触时相对于固定导向件在止动部之间枢转运动。

-固定导向件是通过冲压和切割母模制成的，母模的材质在金属板、铝和钢之间选择；

-活动导向件是由塑性材料制成的，塑性材料是通过注入模具形成的；

-销包括头、螺纹突出部、以及将头连接到突出部的中间主体，该中间主体的直径大于突出部的直径，该突出部未接触地穿过活动部件的孔口并围绕该螺纹突出部穿入汽缸外壳的孔来紧固固定导向件；因此，孔口和孔共同允许活动导向件的销固定在汽缸外壳上，而无需中间部件，或额外操作(压装、夹紧、粘接、焊接或等效操作)。

本发明还涉及一种内燃机的正时链条式驱动装置的预组装盒，以便于将该驱动装置安装在储链室中。这种盒包括上述类型的导向系统、以及围绕发动机的凸轮轴的两个链轮和曲轴的链轮连续盘绕的正时链条。在该盒中，固定导向件安装在紧固滑槽上，并且配置成作为链条和链轮的承载框架。

本发明还涉及一种机动车辆，其配备有如上所述的用于内燃机的驱动系统。

附图说明

在本文中，修饰语“纵向”是指元件的主要尺寸，“横向”是指与正时链条平面平行的平面(图1、图2a、图2b、图6和图7的平面图)，“侧向”是指相对于横向平面中的纵向方向垂直或倾斜的方向，并且“穿过”是指垂直于横向平面的平面(图5的平面)。在附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记标识，该附图标记指示提及该该附图标记的描述。

通过阅读以下参照附图的非限制性描述，本发明的其他内容、特征和优点将显现，附图分别示出了：

-图1，根据现有技术的发动机链轮驱动系统(已经描述)的正视剖面图；

-图2a和图2b，根据本发明的驱动系统的固定导向臂示例的固定导向件(图2a)和该导向件的止回臂(图2b)的局部正视图；

-图3是形成在根据本发明的驱动系统示例的活动导向件中的容置部的透视图；

-图4a和图4b，根据本发明的组装方法将固定导向件连接到活动导向件的两个步骤；

-图5，导向件的剖视图，其示出了支撑件上的导向件的固定销；

-图6，示出了活动导向件的枢转止动部的横向剖视图；

-图7和图8，根据另一实施例的固定导向件的组装和阻挡止回两个步骤。

-图9，固定导向件的组装和阻挡止回的第三示例，以及

-图10，根据本发明的预组装盒的示例。

具体实施方式

参照图2a和图2b的正视图，示出了根据本发明的驱动系统的止回臂27和固定导向件24的示例的两个不同比例放大图。导向件24纵向延伸且平行于横向平面“P”(图2a和图2b的平面)延伸。

该固定导向件24在示例中由金属板制成，该材料适合于将该导向件固定在诸如发动机部件的热支撑件上。在该实施示例中，固定导向件24固定在汽缸外壳(未示出)上。也被称为垫块的滑槽26夹在固定导向件24上。固定导向件24还通过销50(参照图5)而经由孔30固定，该销50同时紧固活动导向件25。

通过宽度为L1且具有圆形端部27e的止回臂27，固定导向件24相对于其纵向方向X'X在横向平面“P”中侧向延伸。该止回臂27用于插入活动导向件的细长开口31(参照图3)。为此目的，该止回臂27设置有在该止回臂27中形成的舌状部29。该舌状部29包括相对于臂27的平面升高的端部区域29b、以及在其中间的倾斜过渡区域29a，该倾斜过渡区域29a为该舌状部提供“阶梯”状偏移。该端部区域29b可以定位成抵靠活动导向件25的边缘32L(参照图3和图5)，以便在固定导向件24上执行止回功能。

参照图3的透视图，示出了与本发明更具体相关的活动导向件25的部分。在由塑料制成的该活动导向件25中形成容置部32。该容置部32沿着横向平面“P”延伸，并且包括平行于横向平面“P”延伸的外壁32e。

该壁32e通过两个连接侧边32a和32b连接到活动导向件25的壁25p，这两个连接侧边32a和32b在端部限定圆形底壁32f，并且通过高度为“H”的细长开口31而限定止回臂27(参照图2a和2b)的容置部32的入口。连接侧边32a和32b形成角扇形“A”。另外，在容置部32的外壁32e上切出开口“L”，并且活动导向件25包括具有穿过轴线TT'的孔40。根据实施变型，使用如下所述的肋25n。

现在参照图4a和图4b描述固定导向件24与活动导向件25的组装，图4a和4b示出了该组装的两个连续步骤。

首先，固定导向件24的止回臂27通过细长开口31插入活动导向件25的容置部32(图4a)。在该步骤期间，舌状部29的端部区域29b的移动通过来自该端部区域29b的压力而在开口边缘32L和细长开口31之间引起外壁32e的条状部33的轻微弯曲。因此形成的条状壁33的偏转幅度保持足够低，以使得该壁保持其弹性，这使变形完全可逆。

在实施变型中，在外壁32e施加的压力下，通过端部区域29b在形成于壁25p的凹槽25g(参照图3)中进行弹性变形，实现该延伸区域的移动。

继续插入(图4b)，在阻挡止回步骤中，止回臂27的端部27e抵靠圆形底壁32f并完全进入容置部32。舌状部的端部区域29b进入外壁32e的开口“L”，并且同时定位成抵靠开口边缘32L。在卡合到舌状部端部29b之后，由于端部29b所施加的压力消除以及条状壁33的变形可逆性，该条状壁33返回到其初始构造。

在使用凹槽25g的实施变型中，通过舌状部端部29b的弹性，一旦在插入步骤中由外壁32e施加的压力释放，该舌状部端部29b就卡合到开口边缘32L。

卡合允许活动导向件25相对于固定导向件24阻挡止回。形成在臂27中的孔30的轴线重叠于活动导向件25的孔40的穿过轴线TT'(参照图3)。边缘32L的曲率有助于导向件25的转动活动性。

在图4b中所示的插入和阻挡止回步骤之后，将两个导向件24和25共同安装到圆柱形销50，如图5的剖视图所示。销50具有对称轴线，其与活动导向件25的孔40和固定导向件24的孔30的公共穿过轴线TT'重合。该圆柱形销50包括紧固头51、螺纹突出部52、以及将头51连接到主体52的中间主体53。

直径大于突出部52的直径的中间主体53在未接触的情况下穿过活动导向件25的孔40，并且抵靠固定导向件24的面24a。突出部52穿过固定导向件的孔30，并且突出部52拧紧到汽缸外壳(未示出)使主体53紧靠面24a。因此，固定导向件24被固定且螺纹突出部52被拧紧，而无需任何中间件或额外的操作(压接、夹紧或焊接等)，而且活动导向件25可通过其转动孔40围绕中间主体53枢转。

图5还在剖视图中示出了止回臂27，该止回臂27通过来自该止回臂27的舌状部29的端部29b保持在容置部32中，该端部29b抵靠到容置部32的开口“L”的边缘32L。

图6的横向剖视图(沿着图5的剖面VI-VI)更精确地示出了活动导向件25枢转的侧面直线止动部31a和31b，其由容置部32的连接侧边32a和32b形成。因此，活动导向件25可在这些止动部31a和31b之间枢转，止动部31a和31b还形成了围绕止回臂27的角度为“A”的角扇形。因此，由活塞张紧器8(参照图1)引起的活动导向件25的枢转具有等于角度“A”的最大振幅。在行程结束时，直线止动部31a和31b完全接触止回臂27的直线边缘27a和27b。在示出的示例中，通过止动部31a的枢转运动角位移“α”以及止动部31b的枢转运动角位移“β”，实现活动导向件25相对于固定导向件24的该枢转。

参照图7和图8示出另一实施例，图7和图8示出了金属固定导向件64和塑料制活动导向件65的组装和阻挡两个步骤。设置在活动导向件65中的容置部62包括止销61，该止销61用于分别在图7和图8分别示出的两个位置之间引导止回臂67的头部67a在圆形开口69中转动。容置部62还包括在入口端63a打开的细长开口63，该细长开口63侧向延伸以接收止回臂67(参照图8)，该止回臂67处于止销61在开口69中的移动所引导的转动运动中。

通过在经过细长开口63的入口63a之后将止回臂67的笔直部分67b插入细长开口63，实现了对固定导向件64的阻挡止回功能(参照图8)。在该入口63a处，打开的细长开口63具有凸部60，该凸部60减小了细长开口63的高度，并且通过入口63a是通过细长开口63的弹性变形来实现的。该凸部60防止了臂67的返回并在细长开口63中限定了活动导向件65的枢转止动部中的一个，另一止动部是细长开口63的封闭端63b。

图9示出了根据第三实施例的阻挡止回。在该示例中，金属固定导向件84的止回臂87在端部具有圆形头部83，该头部83经由细长开口80可插入形成在塑料制活动导向件85中的容置部82。头部83通过颈部88连接至第一臂段86，颈部88比头部83和第一臂段86更窄。因此，通过在扩大部88a设置两个夹子81并通过在挡块89下引导头部83来实现对金属固定导向件84的阻挡止回，该扩大部88a在容置部82中形成于颈部88的每一侧，该挡块89设置在容置部82的底部。活动导向件可在细长开口80的端部80a之间枢转。

图10示出了内燃机的正时链条式驱动装置的预组装盒10的示例。这样的盒10使得可以更容易将该驱动装置安装在储链室中。盒10包括正时链条2和用于保持就位的固定导向件24'，该正时链条2围绕两个凸轮轴链轮3a和3b、以及发动机曲轴链轮3c连续盘绕，该固定导向件24'安装在链条部分2a的固定滑槽70上。在将链轮3a和3b连接至曲轴链轮3c的链条部分2a和2b之间延伸的固定导向件24'还确保承载链条2和链轮3a至3c的承载框架功能。该预组装盒10还包括链条部分2b的活动导向件25，链条部分2a和2b在同一横向平面“P”中相对地延伸。

该活动导向件25可移动地固定到如前所述的导向件24'。因此，固定导向件24'具有相对于该导向件24'的纵向方向YY'侧向延伸的止回臂29。此外，盒10包括上述类型的导向系统(参照图2a至图6)。

最后定位活动导向件25，然后，通过根据本发明的简单组装方法，该活动导向件25允许将所有部件保持就位，并且具有止回臂27的止回功能、以及上部止动部31a和下部止动部31b之间的枢转功能(参照图6)。因此，活动导向件25向固定导向件24'的平移以及简单的卡合允许组装盒10的所有元件。然后，将盒10预组装，并且将各部件彼此预定位以在发动机的内部进行最终的组装。另外，止动部31b可以防止活动导向件24向后倾斜，这允许在保持链条2绷紧时保持预组装盒。

本发明不限于所描述和示出的实施例。因此，可以提供除了螺纹连接之外的固定导向件的其他固定方式，例如通过粘接、压接或焊接。此外，在阻挡止回步骤中，可以实施其他变型以将舌状部抵靠开口边缘：使舌状部的端部直立的可伸缩接合销、根据两个位置(平坦和拉直)铰接舌状部的端部、或者是能够在压力作用下以一定球形曲率变形的臂部。

Claims

1.一种用于组装内燃机的正时链条(2)的纵向导向件的方法，用于维持所述链条(2)张紧的所谓固定导向件(24、24'；64、84)和所谓活动导向件(25；65；85)平行于横向平面(P)延伸，并且沿着两个相对链条部分(2a；2b)延伸，其特征在于，所述方法包括以下连续步骤：

-用于连接导向件(24、24'、64、84；25、65、85)的步骤，在所述步骤中，相对于所述固定导向件(24、24'；64、84)的纵向方向侧向延伸的所述导向件(24、24'；64、84)的延伸部(27；67；87)插入容置部(32；62；82)，所述容置部平行于所述横向平面(P)地延伸；所述连接步骤终止于

-通过将所述延伸部(27；67；87)的部分(29；67b；86)卡合到所述容置部(32；62；82)的边缘(32L；63a；88a)而对所述固定导向件(24、24'；64、84)进行的阻挡止回；然后

-用于围绕同一轴线(TT')固定所述固定导向件(24、24'；64、84)并将所述活动导向件(25；65；85)安装成在两个止动部(31a、31b；63a、63b；80a、80b)之间转动的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述延伸部的部分(29)施加的压力下，通过所述活动导向件(27)的所述容置部(32)的弹性变形，实现将所述固定导向件(24)的延伸部(27)插入所述活动导向件(27)的容置部(32)，然后在所述阻挡止回步骤中，所述延伸部的部分(29)的端部(29b)抵靠所述容置部(32)的外壁的所述边缘(32L)。

3.一种内燃机的正时链条(2)的导向系统，所述导向系统包括两个相对链条部分(2a；2b)的导向件(24、24'；25)、以及汽缸外壳，用于保持所述链条(2)张紧的固定导向件(24、24')和活动导向件(25)纵向延伸并平行于横向平面(P)地延伸，其特征在于，通过销(50)将所述固定导向件(24、24')固定在所述汽缸外壳上，并且所述活动导向件(25)以可移动的方式安装在所述同一销(50)上，并且，所述固定导向件(24)具有止回臂(27)，所述止回臂相对于所述导向件(24)的纵向方向侧向延伸并通过进入用细长开口(31)定位在容置部(32)中，所述容置部通过两个壁(25p、32e)形成在所述活动导向件(25)上，所述两个壁平行于所述横向平面(P)地延伸并通过形成侧面止动部(31a、31b)的两个侧边(32a、32b)来连接，所述细长开口(31)的高度(H)大于所述臂(27)的宽度(L)，并且，所述止回臂(29)通过舌状部(29)保持在所述容置部(32)中，所述舌状部来自所述止回臂(29)并在端部(29b)抵靠开口(L)的边缘(32L)，所述开口的边缘形成于所述容置部(32)的壁中的一个(32e)。

4.根据前项权利要求所述的导向系统，其中所述舌状部(29)包括相对于所述舌状部(29)的其余区域升高的端部区域(29b)。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的导向系统，其中所述止动部(31a、31b)形成围绕所述止回臂(29)的角扇形(A)，并且抵靠所述舌状部(29)的端部区域(29b)的所述开口(L)的边缘(32L)是弯曲的。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的导向系统，其中所述固定导向件(24)是由在金属板、铝和钢之间选择的材料制成的。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的导向系统，其中所述活动导向件(25)是塑性材料制成的，所述塑性材料适于通过注入模具来形成。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的导向系统，其中所述销(50)包括头(51)、螺纹突出部(52)、以及将所述头(51)连接到所述突出部(52)的中间主体(53)，所述中间主体(53)的直径大于所述突出部(52)的直径，所述突出部未接触地穿过所述活动部件(25)的孔口(40)并围绕所述螺纹突出部(52)穿入所述汽缸外壳的孔(30)来紧固所述固定导向件(24、24')。

9.一种内燃机的具有正时链条(2)的驱动装置的预组装盒(10)，所述盒包括根据权利要求3至8中任一项限定的导向系统、以及围绕所述发动机的凸轮轴的两个链轮(3a、3b)和曲轴的链轮(3c)连续盘绕的所述正时链条(2)，其特征在于，所述固定导向件(24')安装在紧固滑槽(70)上，并且配置成作为所述链条(2)和所述链轮(3a、3b、3c)的承载框架。

10.一种机动车辆，其特征在于，配备有根据权利要求3至8中任一项所述的正时链条(2)的导向系统。