專利名稱：環(huán)型液壓張力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在內(nèi)燃機(jī)的正時(shí)鏈條中保持適當(dāng)張力的類型的液壓張力器。其更具體地涉及用于防止發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間的沖擊噪聲的改進(jìn)的張力器結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
液壓張力器已經(jīng)被廣泛地用于在諸如正時(shí)鏈條的動(dòng)力傳輸媒介中保持張力，該正時(shí)鏈條用于在內(nèi)燃機(jī)中將旋轉(zhuǎn)從曲軸傳遞到一個(gè)或多個(gè)凸輪軸。該張力器不僅在傳輸媒介中保持適當(dāng)?shù)膹埩?，并且防止振?dòng)。在日本專利出版物3226037(第1頁(yè)和第2頁(yè)，圖6)中示出并描述了典型的液壓張力器。
如圖7中所示，在傳統(tǒng)的液壓張力器500中，圓柱形活塞520可在形成在殼體510中的活塞容納孔511中滑動(dòng)。壓縮在活塞和孔的底部之間的活塞偏置彈簧530沿伸出方向推動(dòng)活塞520。由活塞容納孔511和活塞520形成的高壓腔室R中充滿了在壓力作用下通過(guò)止回閥單元540來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的油。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，該高壓油腔室可能沒(méi)有完全被油充滿。在此情況下，當(dāng)正時(shí)鏈條向活塞施加沖擊導(dǎo)致張力器的活塞快速縮回時(shí)，產(chǎn)生反沖噪聲。此活塞520的快速縮回運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)來(lái)防止。在圖7的張力器中，棘輪機(jī)構(gòu)包括形成在活塞上的齒521、在從殼體510上延伸的銷570上樞轉(zhuǎn)的棘爪580、和偏置該棘輪爪580以使得其齒581靠近活塞齒521的彈簧590。
如圖7所示，當(dāng)棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)以防止活塞縮回時(shí)，棘爪齒581與活塞的棘輪齒521嚙合，產(chǎn)生不平衡的負(fù)載F1和F2。這些不平衡的負(fù)載能夠?qū)е職んw局部磨損，特別是如果殼體由諸如鋁之類的材料形成。
此外，傳統(tǒng)的液壓張力器500響應(yīng)正時(shí)鏈條中的張力變化的性能，在很大程度上取決于棘輪齒521與棘爪齒581的嚙合。平滑的嚙合要求在棘輪機(jī)構(gòu)的形成過(guò)程中加工精度高，特別是支撐銷570的精確安裝，和棘爪的銷接收孔的精確定位。獲得要求的精度很難。
因此，本發(fā)明的目的為提供簡(jiǎn)單的縮回限制機(jī)構(gòu)，其可靠地防止發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的反沖噪聲，以解決以上提到的在傳統(tǒng)的液壓張力器的制造中遇到的問(wèn)題，以簡(jiǎn)化張力器的制造并且避免由于在棘輪機(jī)構(gòu)的形成中要求高加工精度所帶來(lái)的困難，并且減小張力器部件的磨損。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的液壓張力器在某些方面與傳統(tǒng)的液壓張力器一致，具體地在于，其包括具有活塞容納孔的殼體、可在該活塞容納孔中滑動(dòng)并且從其中伸出的活塞、在由活塞和活塞容納孔形成的高壓油腔室中的活塞偏置彈簧，該彈簧沿伸出方向推動(dòng)活塞，和止回閥單元，其允許油流入高壓油腔室內(nèi)并且阻止油流出腔室。該張力器在以下方面與傳統(tǒng)的張力器不同，即，消除了棘輪機(jī)構(gòu)，并且通過(guò)形成在圓形的、圓柱形的活塞的外圓周上的環(huán)形凹槽、和布置在該環(huán)形凹槽內(nèi)并且朝向該活塞容納孔的圓形的、圓柱形的內(nèi)圓周壁偏置的有彈性的、可徑向擴(kuò)張的扣環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)活塞止回器功能。該環(huán)安裝在凹槽內(nèi)部，在凹槽寬度方向具有軸向間隙，并且在凹槽深度方向具有徑向間隙。
該張力器能夠以與傳統(tǒng)張力器相同的方式向正時(shí)鏈條或者類似物施加適當(dāng)?shù)膹埩?。然而，?dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，活塞從正時(shí)鏈條接收到?jīng)_擊時(shí)，在扣環(huán)和活塞容納孔的內(nèi)圓周壁之間的滑動(dòng)阻力阻止活塞快速縮回，防止反沖噪聲，該環(huán)朝向活塞容納孔的內(nèi)圓周壁偏置。然而，在正常的張力器運(yùn)轉(zhuǎn)中，在鏈條長(zhǎng)度逐漸增加時(shí)，該環(huán)允許活塞偏置彈簧導(dǎo)致活塞伸出，并且軸向間隙允許止回閥單元正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型液壓張力器的止回器結(jié)構(gòu)比在傳統(tǒng)的液壓張力器中使用的棘輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單很多，使用更少的部件，并且降低了對(duì)加工精度和組裝精度的要求。


圖1為包括了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型液壓張力器的雙上凸輪內(nèi)燃機(jī)的同步驅(qū)動(dòng)的示意性的正視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的環(huán)型液壓張力器的截面視圖；圖3為圖2中示出的環(huán)型液壓張力器的分解圖；圖4為示出了在第一實(shí)施例中使用的C-形環(huán)的功能的部分截面，部分透視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的環(huán)型液壓張力器的截面視圖；
圖6為圖5中示出的環(huán)型液壓張力器的分解圖；及圖7為傳統(tǒng)的液壓張力器的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，正時(shí)鏈條向活塞施加沖擊時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的張力器通過(guò)簡(jiǎn)單的止回器機(jī)構(gòu)防止反沖噪聲，該止回器機(jī)構(gòu)包括彈性的、C形扣環(huán)，其安裝到張力器的活塞中的環(huán)形圓周凹槽內(nèi)，在軸向和徑向都具有間隙。
該環(huán)彈性地朝向在張力器殼體中的活塞容納孔的內(nèi)圓周壁的方向偏置。本發(fā)明適用于不同類型的張力器。例如，該張力器可以為外部安裝的張力器，其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的外部，或者內(nèi)部安裝的張力器，在發(fā)動(dòng)機(jī)本體的內(nèi)部結(jié)合到發(fā)動(dòng)機(jī)中。
如圖1到3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的環(huán)型液壓張力器100，接附到鄰近正時(shí)鏈條C的松弛側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)(沒(méi)有示出)。該鏈條由曲軸鏈輪S1驅(qū)動(dòng)，并且與兩個(gè)凸輪軸鏈輪S2嚙合。箭頭示出了鏈輪旋轉(zhuǎn)的方向和鏈條運(yùn)動(dòng)的方向。活塞120可滑動(dòng)地從張力器殼體110中伸出，并且通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)上樞轉(zhuǎn)的杠桿L1，通過(guò)在與杠桿的樞轉(zhuǎn)軸間隔一段距離的位置，施壓于杠桿的背部，來(lái)向鏈條的松弛側(cè)施加張力。固定的導(dǎo)向器L2引導(dǎo)正時(shí)鏈條的張緊邊。
如圖2所示出的，活塞120外表面通常為具有環(huán)形圓周凹槽的圓形圓柱體，其可滑動(dòng)地安裝到形成在殼體110中的活塞容納孔111中。該活塞具有內(nèi)部中空的空間121，在其一端處開(kāi)口且在另一端處閉合，用于容納活塞偏置彈簧130。該彈簧在活塞容納孔的內(nèi)部端和活塞的內(nèi)部空間121的閉合端之間壓縮，并且沿伸出的方向推動(dòng)活塞?；钊捻敹送ǔＴ诨钊菁{孔111外部。
活塞容納孔111和活塞內(nèi)的中空的空間121共同形成了高壓腔室R，其被通過(guò)止回閥單元140來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)的油充滿。
伸出進(jìn)入高壓腔室R的止回閥單元140阻止油從高壓腔室R倒流。如圖2中所示，該止回閥單元140包括球座141、與球座141相對(duì)的止回球142、朝向球座141偏置止回球閥142的球偏置彈簧143，和支撐球偏置彈簧143并且限制止回球閥142的運(yùn)動(dòng)的保持器144。
在該張力器正常的運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)由于正時(shí)鏈條C中的張力變化，導(dǎo)致沖擊作用于活塞120的伸出端時(shí)，活塞120快速地在與彈簧130的偏置力方向相反的縮回方向上壓縮。在高壓腔室R中的油的壓力增加，并且止回球142被壓靠在球座141上，以使得油從高壓腔室R通過(guò)球座141中的通道的倒流被阻止。
然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間，高壓油腔室R可能沒(méi)有完全充滿油，并且從而不能依靠止回閥來(lái)防止活塞快速縮回。從而，在過(guò)去，已經(jīng)使用棘輪機(jī)構(gòu)來(lái)限制活塞的反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，在本發(fā)明中，如圖2和圖3所示，彈性的扣環(huán)150，安裝到形成在活塞120的外圓周中的環(huán)形凹槽122內(nèi)，且在凹槽的深度方向具有預(yù)先確定的徑向間隙X1，在凹槽的寬度方向具有預(yù)先確定的軸向間隙X2。環(huán)的彈性導(dǎo)致其趨向于徑向擴(kuò)張，以使得其朝向張力器殼體的活塞容納孔111的內(nèi)圓周壁自偏置。
該環(huán)的松弛的外部直徑比活塞容納孔111的直徑略大，以使得其彈性地朝向活塞容納孔的壁偏置。存在徑向間隙X1，因?yàn)楫?dāng)環(huán)接觸活塞容納孔111的壁時(shí)，環(huán)的內(nèi)直徑比環(huán)形凹槽122的底部直徑大。如圖3所示，環(huán)的形式為具有矩形截面的鋼帶，其在徑向方向窄并且軸向延伸。該環(huán)經(jīng)過(guò)熱處理，并且設(shè)置了槽Y，其優(yōu)選為相對(duì)于活塞的軸向方向傾斜。扣環(huán)150呈現(xiàn)剛性、耐磨性和耐久性，以使得其可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持對(duì)在活塞容納孔111的內(nèi)圓周壁上的滑動(dòng)的耐受能力。
扣環(huán)150安裝到圓柱形活塞120的環(huán)形凹槽122內(nèi)，容納在活塞容納孔111中，并且(如在圖4中以放大了的形式示出的)通過(guò)其朝向活塞容納孔111的內(nèi)圓周壁的直徑增加偏置力F3來(lái)自偏置。當(dāng)環(huán)在此情況下時(shí)，徑向間隙X1確保其不與活塞的環(huán)形凹槽的底部接觸。軸向間隙X2使得活塞可以通過(guò)與間隙X2相等的預(yù)先確定的距離自由滑動(dòng)。
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，張力器遭受來(lái)自正時(shí)鏈條的沖擊時(shí)，在環(huán)150和活塞容納孔111的內(nèi)圓周壁之間的滑動(dòng)阻力行使止回器的功能，防止活塞120快速縮回超出由軸向間隙X2限定的范圍。另一方面，在緊接發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，環(huán)允許活塞在由活塞偏置彈簧130施加到活塞上的力作用下沿伸出的方向運(yùn)動(dòng)，并且止回閥單元限制活塞縮回，因?yàn)樵谡＿\(yùn)轉(zhuǎn)期間高壓油腔室R充滿油。然而，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，軸向間隙X2施加限制活塞縮回運(yùn)動(dòng)的影響。從而，張力器可以在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間防止反沖噪聲，并且在啟動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間在正時(shí)鏈條中保持適當(dāng)?shù)膹埩?。該止回器結(jié)構(gòu)，其中扣環(huán)150安裝到在活塞120的外圓周上的環(huán)形凹槽122內(nèi)，比傳統(tǒng)的止回器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的多，傳統(tǒng)的止回器結(jié)構(gòu)需要棘爪支撐銷、有齒的棘爪和形成在活塞上的棘輪齒。根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型液壓張力器100大大降低了對(duì)張力器的加工和組裝的精確性的要求，減少了需要的部件的數(shù)量，使得張力器的組裝容易得多，并且降低了磨損。
圖5和圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的環(huán)型液壓張力器的另一個(gè)實(shí)施例。
此張力器200設(shè)計(jì)為以與張力器100相同的方式安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)本體壁上，但是可以為內(nèi)部或外部安裝。
張力器200與張力器100的區(qū)別主要是其扣環(huán)250具有圓形截面，并且形式為線。與張力器100的部件對(duì)應(yīng)的張力器200的部件對(duì)應(yīng)地使用200系列的附圖標(biāo)記來(lái)編號(hào)。
如在張力器100中的情況，松弛的環(huán)250的外直徑比活塞容納孔211的直徑略大，以使得其彈性地朝向活塞容納孔的壁偏置。當(dāng)環(huán)接觸活塞容納孔211的壁時(shí)，環(huán)的內(nèi)直徑比環(huán)形凹槽222的底部直徑大。該環(huán)經(jīng)過(guò)熱處理，并且設(shè)置了槽Y，如圖6所示?？郗h(huán)250呈現(xiàn)剛性、耐磨性和耐久性，以使得其可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持對(duì)在活塞容納孔211的內(nèi)圓周壁上的滑動(dòng)的耐受能力。
扣環(huán)250安裝到圓柱形活塞220的環(huán)形凹槽222內(nèi)，容納在活塞容納孔211中，并且通過(guò)其朝向活塞容納孔211的內(nèi)圓周壁的直徑增加偏置力來(lái)自偏置。當(dāng)環(huán)在此情況下時(shí)，徑向間隙確保其不與活塞的環(huán)形凹槽的底部接觸。比在第一實(shí)施例中對(duì)應(yīng)的間隙大的軸向間隙X2使得活塞可以通過(guò)與間隙X2相等的預(yù)先確定的距離自由滑動(dòng)。
當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，張力器遭受來(lái)自正時(shí)鏈條的沖擊時(shí)，在環(huán)250和活塞容納孔211的內(nèi)圓周壁之間的滑動(dòng)阻力行使止回器的功能，防止活塞120快速縮回超出由軸向間隙X2限定的范圍。另一方面，在緊接發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，環(huán)允許活塞在由活塞偏置彈簧230施加到活塞上的力作用下沿伸出的方向運(yùn)動(dòng)，并且止回閥單元240限制活塞縮回，因?yàn)樵谡＿\(yùn)轉(zhuǎn)期間高壓油腔室R充滿油。即使在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間，軸向間隙X2施加限制活塞縮回運(yùn)動(dòng)的影響。從而，張力器可以在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)期間防止反沖噪聲，并且在啟動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)期間在正時(shí)鏈條中保持適當(dāng)?shù)膹埩?。該止回器結(jié)構(gòu)，其中扣環(huán)250安裝到在活塞220的外圓周上的環(huán)形凹槽222內(nèi)，同樣比傳統(tǒng)的止回器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單得多，大大降低了對(duì)張力器的加工和組裝的精確性的要求，減少了需要的部件的數(shù)量，使得張力器的組裝容易的多，并且降低了磨損。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)型液壓張力器，其包括具有圓柱形的具有內(nèi)圓周壁的活塞容納孔的殼體、可在該活塞容納孔中滑動(dòng)并且從其中伸出的圓形的圓柱形的活塞、在由活塞和活塞容納孔形成的高壓油腔室內(nèi)的活塞偏置彈簧，所述彈簧沿伸出方向推動(dòng)活塞，和止回閥單元，其允許油流入所述高壓油腔室內(nèi)并且阻止油流出所述腔室，其中，改進(jìn)包括形成在活塞的外圓周內(nèi)的環(huán)形凹槽，和布置在所述環(huán)形凹槽內(nèi)并且朝向該活塞容納孔的所述內(nèi)圓周壁偏置的有彈性的、可徑向擴(kuò)張的扣環(huán)，所述環(huán)安裝在所述凹槽內(nèi)，在凹槽寬度方向具有軸向間隙并且在凹槽深度方向具有徑向間隙。
全文摘要
在液壓張力器中，圓柱形的活塞可滑動(dòng)地從張力器殼體中的活塞容納孔中伸出。止回閥單元允許油在壓力作用下流入由活塞和活塞容納孔形成的高壓腔室，但是阻止倒流。該活塞在伸出方向上被定位在高壓腔室內(nèi)的彈簧偏置。活塞在其外圓周表面內(nèi)具有環(huán)形凹槽，布置在該凹槽內(nèi)的C形環(huán)徑向向外朝向活塞容納孔的內(nèi)圓周壁彈性地偏置。在環(huán)和凹槽的底部之間提供徑向間隙，并且該環(huán)安裝到凹槽中還具有軸向間隙。
文檔編號(hào)F01L1/02GK1707137SQ200510067788
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者吉田修 申請(qǐng)人:株式會(huì)社椿本鏈索