CN1696535A - 液压张力器 - Google Patents

Abstract

在液压张力器的止回阀单元中，止回球导向器具有围绕止回球的内壁。在此壁上提供了多个油传送凹槽，其通过切除该导向器内壁的一些部分形成。当球运动从其座离开时，这些凹槽传送油从油源穿过该球到达张力器的高压油腔室。

Description

液压张力器

技术领域

本发明涉及一种用于向例如在车辆发动机中的同步皮带或同步链条的环形的、柔性的传动媒介施加适当的张力的液压张力器。

背景技术

液压张力器已经被广泛地用于在车辆发动机中在曲轴和一个或多个凸轮轴之间传递旋转的同步链条和同步皮带中保持适当的张力。这些张力器还防止传动链条或皮带移动产生的振动。

如图7中所示，传统的液压张力器500包括从形成在壳体510中的活塞容纳孔511中可滑动地伸出的活塞520。在高压油腔室R中容纳了向活塞施加偏压的弹簧530，其形成在活塞容纳孔511和活塞520之间，以在活塞伸出的方向上向活塞520施加偏压。结合在活塞容纳孔511的底部部分的止回阀单元540阻止油向该高压油腔室R外倒流。止回阀单元540包括止回球541，面向止回球541的球座544，用于将止回球541压靠在球座544上的圆锥螺旋弹簧545，和支撑圆锥螺旋弹簧545并且限制止回球541的运动的保持器542。

如图8所示，在止回球541和保持器542之间提供了间隙D1-d1，以确保当打开止回阀时获得最大面积开口的情况下，油的流入速率为适合的。(参看，例如，日本公开的专利出版物No.2003-247616，第一页，图1)该止回球阀541在此间隙内不规则地运动，并且从而该止回球541产生猛烈运动。作为该止回球的不规则和猛烈的运动的结果，特别是当发动机运转在高转速时，该液压张力器不能充分地跟随张力的变化。特别是在液压张力器在发动机上侧向布置时，尤其难以获取充分的跟随特性，因为，当流过止回阀的方向不是竖直向上时，例如当流动的方向为水平时，重力使得止回球从对准其座的位置移位，进一步还导致止回球产生不规则和猛烈的运动。

在球和球导向器的内壁之间的间隙应该足够大，以确保油流入的速率对应在止回球541和座544之间的开口的最大面积，以使得当止回阀完全打开时，球不限制油流动。然而，上述的间隙受到止回球的行程的影响。就是说，当止回球的行程增加时，止回球和保持器之间的开口的最大面积必须增加，以确保足够的油的流量。因此，在止回阀具有相对较长的行程的情况下，在球和球导向器的内壁之间的必要的间隙大于在止回阀具有相对较短的行程的情况。因此，在传统的液压张力器中，不能抑制止回球的猛烈运动。

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，并且提供一种液压张力器，特别是在高转速的情况下，其可以抑制止回球在其止回阀单元中的猛烈运动，并且精确地跟随张力的变化，并且与张力器的布置和止回阀的行程无关。

发明内容

根据本发明的优选的液压张力器包括具有活塞容纳孔的张力器壳体。该孔具有在其一端的开口和底部。活塞可滑动地容纳在该活塞容纳孔中，并且从中伸出。此活塞适用于在环形传送链条或其它柔性的、移动的动力传送媒介中保持张力。该活塞和壳体配合在一起，限定了高压油腔室。容纳在高压油腔室中的给活塞施加偏压的弹簧沿活塞伸出的方向推动活塞。在活塞容纳孔的底部的止回阀单元允许油从油源流入高压油腔室，但是阻止油从高压油腔室倒流。该止回阀单元包括止回球、球座和具有面向该高压油腔室的侧面的球导向器。球导向器包括围绕该止回球的内壁。该止回阀单元还包括具有油传送孔的盘型保持器，其球导向器的面向高压油腔室的侧面上接附在球导向器上。止回球密封在球导向器中，但是可以在其中朝向或远离球座自由移动，以允许油流动通过止回阀单元的球座，并且通过导向器和保持器的油传送孔，进入高压油腔室。然而，该球通过靠在球座上以阻止油倒流出高压油腔室。在球导向器的内壁上形成了多个油传送凹槽。当球远离球座移动时，这些凹槽提供了从球座通过止回球朝着高压油腔室的油传送路径。通过球导向器的内壁阻止球在该导向器内部猛烈地运动。

用以上结构，液压张力器可以向车辆发动机中的同步链条、同步皮带或类似物施加适当的张力。另外，多个通过切除球导向器的内壁的一些部分形成的油传送凹槽，确保在提供使得止回球自由移动所需的最小间隙时，可以保持对应止回阀的最大开口的流入速率。此最小间隙不受对应止回阀的最大程度开口的油流入速率的影响，如在现有的止回阀结构的情况。因此，特别是在发动机高速运转时，根据本发明的液压张力器可以抑制止回阀单元中的止回球的猛烈运动，并且在张力发生变化时获得精确的跟随特性。

另外，猛烈的止回球运动及其不良影响得到避免，而与止回阀的行程无关，并且与张力器的布置无关。

附图说明

图1为示出了用于双上凸轮内燃机的同步传动中的根据本发明的液压张力器的示意图；

图2为图1中的液压张力器的截面图；

图3为图2中的张力器的止回阀单元的放大的、拆开的透视图；

图4为图2中的止回阀单元的分解的组装图；

图5为图2中的止回阀单元的平面图；

图6为沿图3中的剖面6-6截取的截面图；

图7为传统的液压张力器的截面图；及

图8为沿图7中的剖面8-8截取的截面图。

具体实施方式

如图1和2中所示，接附到发动机主体(未示出)的液压张力器100向同步链条C的松弛侧施加张力，同步链条C与被曲轴驱动旋转的驱动链轮S1，及两个被驱动的链轮S2啮合，每个链轮S2固定到一对凸轮轴中的一个且可以与其一起旋转。活塞120可滑动地从张力器主体110的前端伸出，并且该活塞通过枢转的杠杆L1向链条C施加张力，这通过在远离该杠杆的枢转端的位置向该杠杆的背部施加压力来实现。固定的导向器L2引导该同步链条C的张紧侧的移动。箭头示出了链条移动的方向和链轮旋转的方向。

如图2中所示，外部基本为圆柱形的活塞120可滑动地装配到形成在壳体110中的活塞容纳孔111的内部。向活塞施加偏压的螺旋弹簧130位于由活塞120和活塞容纳孔111形成的高压油腔室R内部。此弹簧沿活塞120伸出的方向向其施加偏压。

止回阀单元140在活塞容纳孔111的底部部分结合到张力器中。该止回阀单元阻止油从该高压油腔室R倒流。

如图3和4中所示，优选的止回阀单元140是包括止回球141，和合成树脂球导向器142的组件，该球导向器包括围绕止回球141的内壁142a，且该止回球可以在其中轴向自由移动。该止回阀单元还包括盘形保持器143，其具有压力油传送孔143a。该保持器装配到形成在球导向器的高压油腔室侧上的环形凹槽内，并且可以被堵缝。金属的球座144类似地与形成在球导向器的供油侧上的凹槽接合，并且可以被堵缝。

在球导向器142的内壁提供了四个弓形凹槽142b，每个凹槽优选为具有半圆的或者半月形的截面。这四个凹槽中的每一个优选为如图6中所示般布置为与其相邻的凹槽对于在球导向器中的开口的中心轴线呈90度关系。这些凹槽传导油从供油侧穿过该止回球到达止回阀单元140的高压油腔室侧。

该球导向器结构控制止回球141的运动，以使得其在导向器中平稳和自由地运动，不会沿内壁142a猛烈地或不规则地运动，并且不会在导向器中侧向运动以使得在球的一侧的间隙大于在球的相反侧的间隙。半圆形的弓形凹槽142b确保可以保持对于在止回球141和球座144之间的开口的最大面积的油的流入速率与球的运动无关，并且与是否有重力向球导向器的壁推动球无关，如在该张力器定位为使得油流动通过球导向器的方向不是竖直方向的情况中。这样，即便在发动机运转在高转速下时，该液压张力器也可以抑制止回球的猛烈运动，并且精确地跟随张力的变化，与止回球的行程和张力器壳体的布置无关。

假设球和导向器之间的间隙限定为导向器的内圆周壁142a的直径D2和止回球的直径d2之间的差的一半，如图6中所示，例如，当止回球的直径为4毫米时，球和导向器的内壁之间的间隙可以设置为0.6毫米或者更小，不会受球的行程影响，并且可以抑制止回球的猛烈运动。

因为在发动机运转过程中，合成树脂球导向器142承受高温，所以优选使用聚酰胺树脂，诸如尼龙46、尼龙66、玻璃纤维加强尼龙或者类似物。如果该球导向器的高压油腔室侧和供油侧的外周区域的堵缝通过加热软化状态实现，这些区域可以呈现极好的形状保持性。

因为保持器143将止回球141密封在球导向器142内部，且同时由给活塞施加偏压的弹簧130的一端邻接，其优选由金属形成。止回球141优选由金属、陶瓷、或合成树脂，或类似物形成。

在液压张力器100中，高压油腔室R始终充满从张力器的外部依靠油泵或者类似物通过止回阀单元140供应的在压力作用下的油。当同步链条C松弛时，在其伸出方向上持续地被弹簧130偏置的活塞120拉紧链条的松弛部分。当活塞在其伸出的方向运动且止回阀打开时，使得油流入该高压油腔室R。

当同步链条C(图1)施加的冲击力移动活塞120沿缩回的方向逆着弹簧130施加的偏压压力进入活塞容纳孔111时，高压油腔室R中的油的压力升高，以使得止回阀单元140的止回球141被推在球座144上。从而，阻止了油从高压油腔室R到球座的供油通道144a(图3和4)的倒流。

当油的倒流被阻塞时，高压油腔室R中的油的压力进一步升高，并且油通过活塞120的外周表面和活塞容纳孔111的内周表面之间的微小的间隙泄漏。泄漏的油流出到壳体110的外部。由于通过围绕活塞的泄漏路径流动的油的粘性，在另外的情况下由施加的冲击力导致的活塞120的振动被快速地抑制。

在液压张力器100中，在球导向器的内壁142a上提供了四个凹槽142b，其中每个凹槽具有半圆形截面。这些凹槽142b从供油侧通向高压油腔室R，并且确保油的流入速率可以对应止回球141和球座144之间的开口的最大面积。止回球141和球座144之间的最小间隙可以设置为允许止回球141自由运动。由于凹槽142b的存在，此最小间隙不受在止回阀完全打开的情况下的油的流入速率的影响。因此，本发明的液压张力器可以抑制止回球141在止回阀单元140中的猛烈运动，并且在高发动机转速下精确地跟随张力的变化。另外，这些期望的特性的呈现与止回球141的行程和张力器的布置无关。

可以对上述张力器进行各种修改。例如，本发明的原理可以通过棘齿型液压张力器实现，其中形成在活塞外部的齿条与在张力器壳体上枢转的棘爪配合。另外，球导向器中的凹槽，尽管优选为半圆形或半月形的形状，其也可以形成为具有其它形状的截面，诸如矩形或三角形的形状。另外，通过凹槽确保油的流入速率对应止回阀的最大开口的凹槽的数量可以改变，尽管凹槽的数量优选为两个到四个。

Claims (1)

1.一种液压张力器，其包括：

具有活塞容纳孔的张力器壳体，所述孔具有在其一端的开口和底部；

可在所述活塞容纳孔中滑动且从其中伸出的活塞，所述活塞适用于在柔性的、移动的动力传送媒介中保持张力，所述活塞和所述壳体配合在一起以限定高压油腔室；

容纳在所述高压油腔室中的给活塞施加偏压的弹簧，该给活塞施加偏压的弹簧沿活塞伸出的方向推动活塞；

在所述活塞容纳孔的底部的止回阀单元，用于允许油从油源流入所述高压油腔室，但是阻止油从所述高压油腔室倒流；

其中，所述止回阀单元包括止回球、球座、具有面向高压油腔室的侧面的球导向器，该球导向器包括围绕止回球的内壁，和包括油传送孔的盘形保持器，该保持器在所述球导向器面向高压油腔室的侧面接附到其上；

其中，止回球密封在球导向器中，但是可以在其中朝向和远离球座自由运动，以允许油流动通过止回阀单元的球座，并且通过导向器和所述油传送孔，进入高压油腔室，但是通过将该止回球压靠在球座上，阻止油倒流出高压油腔室；及

其中，在所述球导向器的内壁上形成了多个油传送凹槽，当球运动从球座离开时，所述凹槽提供了从球座通过所述止回球朝着高压油腔室的油传送路径，同时通过所述内壁阻止球在所述球导向器内猛烈运动。

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