CN1447044A - 棘轮式液压张紧器 - Google Patents

Abstract

提供了一种棘轮式液压张紧器，在该张紧器中当来自外部油压源的供油过量供给时，防止了柱塞的异常伸出，所以可降低链条传动噪音和在发动机起动时刻使合适的链条张紧力在早期阶段施加在链条上，而张紧器互锁部件的磨损可显著地降低。在一种棘轮式液压张紧器中，逐渐贮存由外部油压源压力供输的供油并向液压阀机构150供给油的两个油箱设置在壳体120上，而与油箱122a、122b连通的油量控制节流孔124制在分隔油箱122a、122b的分隔壁125上。因此，在来自外部油压源的供油过量供给的情况下防止了柱塞110的异常伸出。

Description

棘轮式液压张紧器

技术领域

本发明涉及用于向车量发动机中的同步链条或正时皮带或类似物施加合适的张紧力的一种张紧器，更具体地涉及棘轮锁定机构/液压阀机构组合的棘轮式液压张紧器。

背景技术

为了抑制正时链条传动期间产生的振动和保持合适的张紧力，曾广泛使用了一种张紧器，该正时链条在发动机曲柄轴侧链轮与凸轮轴侧链轮之间传递转动。在这个张紧器的结构中，借助于从壳体伸出的柱塞通过挤压接近张紧器杠杆的转动端的张紧器杠杆的背部，使张紧器杠杆的闸瓦表面与链条松弛侧滑动接触以向该链条施加张紧力。在此情况下，该张紧器杠杆可转动地支承在发动机主体侧。

图7及8显示了传统的棘轮式液压式张紧器500，张紧器500含有日本专利申请NO.2000-013068的说明书中公开的棘轮式锁定机构530。这个棘轮式液压张紧器500包括：设置在壳体520上的柱塞510，以便通过用柱塞弹簧560偏压该柱塞而使柱塞510的一个端部从张紧器前表面至其外部可移动地向前及向后伸出；和可转动地支承在壳体520上的棘爪主体531。此外，这个棘爪主体531容纳于由壳体520的两个侧壁524构成的凹槽525中并被棘爪弹簧533所偏压。

这种棘轮式液压张紧器500适于通过使棘爪主体531的棘爪534与棘齿511啮合来阻止柱塞510的回缩移动，棘齿511刻制在柱塞510外圆周的一个侧表面上。

此外，棘轮式液压张紧器500包含具有诸如单向阀球或类似物的单向阀551的液压阀机构，并通过发动机开动的外部油压源的油泵使压力供输的供油(未图示)经过液压阀机构550输向柱塞510中的高压油腔540。

当柱塞510承受来自张紧器杠杆的冲击力时，由于棘齿511与棘爪534啮合，柱塞510克服施加在棘齿511与棘爪534之间的柱塞弹簧560的偏压力在回流范围内向后移动以关闭液压阀机构550。然后柱塞510中的高压油腔540中的油适于吸收来自张紧器杠杆的冲击力，同时油泄漏通过柱塞510的外圆周表面与柱塞容纳孔521的内圆周表面之间。

虽然没有图示，但是，在上述传统的棘轮式液压张紧器500中，当由油泵供给的油的供给速率急速增大时，供油经过液压阀机构550被过多地供输至柱塞510的高压油腔540，由此柱塞510可以比需要的更多地向张紧器杠杆伸出。

特别是，当冷的发动机被起动时，油泵供给的供油也是冷的并且其粘性也高。因此，柱塞510中的高压油腔540的油压比通常的更高，并且因此柱塞510比需要更多地向张紧器杠杆推出。

在这种情况下，传统的棘轮式液压张紧器500含有上述的棘爪机构530，在棘爪机构530中棘爪534与棘齿511啮合。于是，当柱塞510一旦从壳体520冲出，它就不能轻易地自己返回壳体520中。

柱塞510过大地伸出的结果是挤压张紧器杠杆。然后，当被挤压的张紧器杠杆过度地挤压在发动机的曲柄轴侧链轮与凸轮轴侧链轮之间传递动力的正时链条时，该张紧器500就持续地在异常增大的链条张紧力下工作。于是，出现的问题是：链条的过度张紧不仅产生被称为啸声的噪音，而且正时链条在早期就损坏。

此外，在上述传统的棘轮式液压张紧器500中，来自油泵的供油的供给在发动机停止时刻同时停止，而注入油路中通往柱塞510的高压腔540的适量油逐渐减少以致产生混入空气状态。因此，产生一个问题：由于在发动机起动后通向高压油腔540的油路中混入的空气使柱塞510的工况变得不稳定，由此使合适的链条张紧力的早期操作有些麻烦。

因此，本发明的目的是解决上述传统的问题并提供棘轮式液压张紧器，在该张紧器中当过量供给来自外部油压源的供油时，抑制了对柱塞的过多供油和防止了柱塞的异常伸出，所以可降低被称为啸声的链条传动噪音，并且在发动机起动时合适的链条张紧力在早期阶段被加在链条上而链条平缓地传动，所以张紧器锁定部件的磨损显著地降低。

根据权利要求1的本发明的棘轮式液压张紧器，通过一种棘轮式液压张紧器来解决上述问题，该棘轮式液压张紧器包括：弹簧偏压的一柱塞，致使所述柱塞向传动链伸出；含有柱塞容纳孔的一壳体，在该柱塞容纳孔中所述柱塞可伸缩地配合插入；一棘轮锁定机构，在该机构中可转动地支承在所述壳体上的棘爪主体与棘齿啮合，该棘齿刻制在所述柱塞上；以及一液压阀机构，它使外部油压源的供油流入所述柱塞容纳孔与所述柱塞之间形成的高压油腔中，由此阻止其回流，其特征在于：多个油箱设置在所述壳体上和与所述油箱连通的油量控制节流孔刻制在分隔所述油箱的分隔壁上，该多个油箱逐渐地贮存由所述外部油压源压力供输的供油并向所述液压阀机构供给油。

根据权利要求2的本发明的棘轮式液压张紧器，除了权利要求1中描述的结构之外，通过一种棘轮式液压张紧器来解决上述问题，其特征在于：过量供给的油的排放孔设置在所述油箱上，该排放孔把过量供给的油排放至所述壳体的外部。

应注意：如果由外部油压源压力供输的供油是逐渐地积累的并可供给至液压阀机构，则本发明中的油箱可以采取任意的安装形式。当设置了油箱使得它们根据发动机的整体壁而安装在张紧器中，而由外部油压源压力供输的供油的供给孔制成在该发动机的整体壁上时，该发动机的整体壁可用作构成所述油箱的围壁的一部分，而该油箱的形状可容易地加工。

此外，如果本发明中的油量控制节流孔能控制由外部油压源压力供输的供油的量以把它供给至液压阀机构，就可以使用本发明中的油量控制节流孔。此外，可应用任意孔数、孔直径及孔长度，而节流孔的设定位置可选择地根据油箱的形状及分隔该油箱的分隔壁的形状地设定。

此外，本发明中的过量供给的油的排放孔从油箱排放过量供给的油至壳体的外部。在此情况下，该过量供给的油的排放孔甚至也可排放积累在油箱中的空气或混有空气的供油。具体形式的排放孔可使用任意直径、长度及形状。

根据含有本发明的棘轮锁定机构及液压阀机构的一种棘轮式液压张紧器，多个油箱设置在所述壳体上而与所述油箱连通的油量控制节流孔刻制在分隔所述油箱的分隔壁上，该多个油箱逐渐地贮存由所述外部油压源压力供输的供油并向所述的液压阀机构供给油。因此，当过量地供给来自诸如油泵或类似物的外部油压源的供油时，通过应用油量控制节流孔控制油量使该过量供给的油供给至液压阀机构，同时在多个油箱中逐渐地积累该过量地供给的油而不用快速地压力供输油至柱塞的高压油腔侧。

此外，由于排放过量供给的油至所述壳体外部的过量供给油排放孔设置在所述油箱上，所以当过量地供给来自诸如油泵或类似物的供油时，过量地供给至油箱的油被排放至张紧器主体的外部，而没有压力供输油输至柱塞的高压油腔侧，所以可完全避免过量供给的油进入柱塞的高压油腔。

包含根据本发明的棘轮锁定机构及液压阀机构的棘轮式液压张紧器发挥了下列独特的效果。

即是，根据权利要求1的本发明的棘轮式液压张紧器，逐渐贮存由外部油压源压力供输的供油并向所述液压阀机构供给油的多个油箱设置在所述壳体上，而与所述油箱连通的油量控制节流孔制在分隔所述油箱的分隔壁上。因此，当过量供给来自诸如油泵或类似物的外部油压源的供油时，该过量供给的油可通过用油量控制孔控制油量而供给至液压阀机构，同时在多个油箱中逐渐贮存该过量供油而不用快速地压力供输至柱塞的高压油腔侧。于是，抑制了过量供输入柱塞的油而不用安装用于控制张紧器体的供油量的其它部件，可防止柱塞的异常伸出，所以可降低称为啸声的链条传动噪音，并且在发动机起动时刻合适的链条张紧力可在早期阶段施加在链条上而链条平缓地传动，所以张紧器互锁部件的磨损可显著地减小。

此外，根据权利要求1的本发明，甚至由油泵供给的油的供给在发动机停止的相同时间内停止，由于供油保留在油箱内，不像一般的情况，空气不会混在柱塞的高压油腔内，所以可在发动机起动时刻完成合适的张紧力的早期设定。

此外，根据权利要求2的本发明的棘轮式液压张紧器，除了根据权利要求1的本发明的效果之外，由于过量供给的油的排放孔设置在所述油箱上，该孔把过量供给的油排放至所述壳体的外部，由于从诸如油泵或类似物的外部油压源过量供给的油的一部分被供给至油箱和混入空气的供油被排放至张紧器体的外部，所以供入柱塞的高压油腔的过量供给的油可完全避免与空气混合，同时所述油量控制节流孔对过量供油起到抑制作用。因此，可以避免在发动机起动时产生的称为啸声的链条传动噪音，而可实现在早期阶段的具有合适地施加的链条张紧力的链条传动，由此诸如张紧器杠杆的张紧器互锁部件及正时链条的磨损可显著地降低。

附图的简要说明

[图1]图1是本发明的第一例子的棘轮式液压张紧器的结构图；

[图2]图2是图1所示的棘轮式液压张紧器的外部视图；

[图3]图3是从图2的X-X线所见的棘轮式液压张紧器的安装状况图；

[图4]图4是图1所示的棘轮式液压张紧器的工作解释图；

[图5]图5是本发明的第二例子的棘轮式液压张紧器的示意图；

[图6]图6是本发明的第三例子的棘轮式液压张紧器的示意图；

[图7]图7是传统的棘轮式液压张紧器的外部视图；和

[图8]图8是传统的棘轮式液压张紧器的工作解释图。

具体实施方式

现将参考附图描述根据本发明的棘轮式液压张紧器的优选实施例。

首先，将描述本发明的第一例子的棘轮式液压张紧器100。图1是根据本发明的第一例子的棘轮式液压张紧器的结构图；图2是图1所示的棘轮式液压张紧器的外部视图；图3是棘轮式液压张紧器安装图，与发动机整体壁相关，是从图2中的X-X线方向向下看所见；而图4是图1所示的棘轮式液压张紧器的工作解释图。

第一例子中的棘轮式液压张紧器100抑制了正时链条TC传动期间产生的振动，正时链条TC传递曲柄轴侧链轮S1与凸轮轴侧链轮S2之间的转动并同时被用于保持合适的张紧力，如图1中所示。在棘轮式液压张紧器100中，被弹簧偏压的以便向传动正时链条TC伸出的柱塞110挤压张紧器杠杆TL的背部表面，张紧器杠杆TL可转动地支承在发动机主体侧，发动机主体侧接近转动端，由此张紧器杠杆TL的闸瓦表面与正时链条TC的松弛侧滑动接触以向该正时链条TC施加张紧力。

本例子的棘轮式液压张紧器100，如图2-4所示包含：具有柱塞容纳孔121和多个油箱122的壳体120，在柱塞容纳孔121中所述柱塞110是可收缩地配合插入的，多个油箱122供给由诸如油泵或类似物的外部油压源压力供输的油。这个壳体120含有棘轮锁定机构130和液压阀机构150，在棘轮锁定机构130中可转动地支承在所述壳体120上的棘爪主体131与设置在所述柱塞110外圆周的一个侧表面上的棘齿111啮合；液压阀机构150使由所述多个油箱122供给的油流至形成在柱塞容纳孔121与柱塞110之间的高压油腔140，由此阻止其回流。

应该指出：图1-4中的标号123表示用于把本例子的棘轮式液压张紧器100安装在发动机上的安装孔；标号160表示柱塞弹簧，它偏压柱塞110以便向张紧器杠杆伸出；标号E表示发动机整体壁；而标号G表示密封件。此外，图3中的箭头表示由外部油压源压力供输的供油的流动。

所述棘轮锁定机构130可转动地支承在棘爪主体轴132上并包含棘爪主体131，该棘爪主体轴设置在壳体120上，而棘爪主体131用棘爪主体弹簧偏压。通过使制在棘爪主体131上的棘爪134与刻制在柱塞外圆周的一个侧表面上的棘齿111的啮合来阻止柱塞110的向后移动。

此外，液压阀机构150包括：压配合入张紧器主体120内的球座151；单向阀球152，它自由地贴靠在这个球座151上；保持器153，它保持住单向阀球152及用于球的弹簧154，弹簧154朝球座151偏压单向阀球152，并且允许油流入高压油腔140但阻止来自高压腔140的油回流。

如上所述，本例子的棘轮式液压张紧器100具有在棘齿111与棘爪134之间的回流功能，而供油从外部油泵经发动机整体壁E的供油孔H引至柱塞110，致使供油经液压阀机构150流入柱塞110的内部。

于是，当柱塞110承受来自张紧器杠杆TL的冲击时，柱塞110克服柱塞弹簧160的偏移力在回流的范围内在棘爪134与棘齿111啮合的状态下向后移动。在此情况下，这个液压阀机构150被关闭，由此柱塞110中的油在柱塞110的外圆周表面与壳体120的柱塞容纳孔121的内圆周表面之间泄漏以便吸收冲击力。

然后，当正时链条TC在工作期间伸长时，柱塞110被柱塞弹簧160偏压伸出而由外部供给供油，而与此同时柱塞110的棘齿111与棘爪134之间的啮合移动一个齿，而柱塞110永远跟随着正时链条TC以起到单向机构的作用。

此处将详细描述本例子的棘轮式液压张紧器100的最有特色的结构。在棘轮式液压张紧器100中，小的及大的两个油箱122a、122b设置在所述壳体120中，油箱122a、122b逐渐贮存由外部油压源压力供输的供油并向液压阀机构150供给油；而与所述油箱122a、122b连通的油量控制节流孔124刻制在分隔油箱122a、122b的分隔壁125上。

此外，应指出：在构成所述油箱122a、122b中，发动机整体壁E被用作构成油箱122a、122b的围壁的一部分，在发动机整体壁E上开有用于从外部油压源压力供输的供油的油供给孔H，所以油箱的形状容易加工，如图3所示。此外，积累在油箱122b中的供油适于通过油供给通路126及液压阀机构1 0被供给至柱塞110的高压油腔140中。

此外，在油箱122b中设置有过量供油排放孔127，它把过量供油排放至壳体120的外部。然后，来自诸如油泵或类似物的外部油压源的供输至油箱122b的一部分过量油通过油供给孔H利用这个过量供油排放孔127而排放，所以可完全避免过量供给的油进入柱塞110的高压油腔140中，同时受到所述油量控制节流孔对过量供油的抑制作用。

因此，根据本例子的这样一种棘轮式液压张紧器100，当从诸如油泵或类似物的外部油压源过量地供给供油时，过量地供给至大的及小的两个油箱122a、122b的供油逐渐地积累而不用快速地压力供输该油至高压油腔侧，同时油量被油量控制节流孔124所控制，同时过量供油的一部分通过过量供油排放孔127被排放至张紧器体120的外部，所以可避免油过量供给至柱塞110的高压油腔140。

因此抑制了油过量供给至柱塞110中，而不用安装用于控制至张紧器主体120的供油量的其它部件，和可防止柱塞的异常伸出，所以可降低称为啸声的链条传动噪音，而且在发动机起动时刻合适的张紧力在早期阶段被加在链条上而链条平缓传动，所以诸如张紧器杠杆TL、正时链条TC及类似物的张紧器互锁部件的磨损可以显著降低。

此外，甚至由油泵供给的油的供给与发动机的停止同时停止，由于供油仍留在小的及大的两个油箱122a、122b中，不像常规情况，空气不会混在柱塞110的高压油腔140内，所以在发动起动时刻可完成合适张紧力的早期设定。

其次，将参考图5描述本发明第二例子的棘轮式液压张紧器200。

根据本例子的棘轮式液压张紧器200包含柱塞210及壳体220，柱塞210被弹簧偏压以向传动正时链条TC伸出，在壳体220中柱塞210如上述第一例子是可收缩地配合插入的。

在此情况下，各个标号及标记(字母)表示的各个件具有与构成第一例子的棘轮式液压张紧器100的各个件相同的结构、作用及效果，而省略了该各个件的解释。

将详细描述本例子的棘轮式液压张紧器200的最有特色的结构。在棘轮式液压张紧器200中，较小的及较大的三个油箱222a、222b、222c设置在所述壳体220上而与所述油箱222a、222b、222c连通的油量控制节流孔224a、224b刻制在分隔壁225a及分隔壁225b上，油箱222a、222b、222c逐渐贮存由外部油压源压力供输的供油并向柱塞210的高压油腔(未图示)供给油，分隔壁225a分隔油箱222a、222b，分隔壁225b分隔油箱222b、222c。

因此，当与含有上述大的及小的两个油箱122a、122b和与它们连通的油量控制节流孔124的棘轮式液压张紧器100相比，本例子的这样一种棘轮式液压张紧器200通过事实上分别增加了一个油箱及油量控制节流孔和它包含了油箱222a、222b、222c及与它们连通的油量控制节流孔224a、224b而进一步改善了油量控制功能。因此，可以进一步避免过量向柱塞210的高压油腔供给油。

其次，将参考图6描述本发明第三例子的棘轮式液压张紧器300。

根据本例子的棘轮式液压张紧器300含有柱塞310和壳体320，柱塞310被弹簧偏压以向传动的正时链条TC伸出，在壳体320中柱塞310如同上述的第二例子是可回缩地配合插入的。

在此情况下，各个标号及标记(字母)表示的各个件具有与构成第二例子的棘轮式液压张紧器200的各个件相同的结构、作用及效果，而省略了该各个件的解释。

将详细描述本例子的棘轮式液压张紧器300的最有特色的结构。在棘轮式液压张紧器300中，逐渐贮存由外部油压源压力供输的供油并向柱塞310的高压油腔(未图示)供给油的较小及较大的三个油箱322a、322b、322c设置在所述壳体320上，分别与所述油箱322a、322b连通的两个油量控制节流孔324a、324b制在分隔油箱322a、322b的分隔壁325a上。此外，与油箱322b、322c连通的油量控制节流孔324b制在分隔油箱322b、322c的分隔壁325b上。

因此，当与含有上述油量控制节流孔224a、224b的棘轮式液压张紧器200相比较，本例子的棘轮式液压张紧器300通过逐渐减少油箱322a、322b之间及油箱322b、322c之间的油量控制节流孔的设置数目而进一步改善了油量控制功能。因此，可进一步避免向柱塞310的高压油腔过量供给油。

Claims (2)

1.一种棘轮式液压张紧器，包括：被弹簧偏压的一柱塞，致使所述柱塞向传动链条伸出；含有柱塞容纳孔的一壳体，在该柱塞容纳孔中所述柱塞是可收缩地配合插入的；一棘轮锁定机构，其中，棘爪主体与一棘齿啮合，棘爪主体可转动地支承在所述壳体上，该棘齿刻制在所述柱塞上；以及一液压阀机构，它使外部油压源的供油流入一高压油腔，该高压油腔制在所述柱塞容纳孔与所述柱塞之间，从而堵塞其回流；其特征在于：

多个油箱设置在所述壳体上，这些油箱逐渐地贮存由所述外部油压源压力供输的供油并向所述液压阀机构供给油，而与所述油箱连通的一油量控制节流孔刻在分隔所述油箱的分隔壁上。

2.根据权利要求1的棘轮式液压张紧器，其特征在于：过量供给的油的排放孔设置在所述油箱上，该排放孔排出过量供给的油至所述壳体的外部。

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