專利名稱：液壓張力器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向例如在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中的同步皮帶或同步鏈條的環(huán)形的、柔性的傳動(dòng)媒介施加適當(dāng)?shù)膹埩Φ囊簤簭埩ζ鳌?br> 背景技術(shù)：
液壓張力器已經(jīng)被廣泛地用于在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中在曲軸和一個(gè)或多個(gè)凸輪軸之間傳遞旋轉(zhuǎn)的同步鏈條和同步皮帶中保持適當(dāng)?shù)膹埩Α＿@些張力器還防止傳動(dòng)鏈條或皮帶移動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)。
如圖7中所示，傳統(tǒng)的液壓張力器500包括從形成在殼體510中的活塞容納孔511中可滑動(dòng)地伸出的活塞520。在高壓油腔室R中容納了向活塞施加偏壓的彈簧530，其形成在活塞容納孔511和活塞520之間，以在活塞伸出的方向上向活塞520施加偏壓。結(jié)合在活塞容納孔511的底部部分的止回閥單元540阻止油向該高壓油腔室R外倒流。止回閥單元540包括止回球541，面向止回球541的球座544，用于將止回球541壓靠在球座544上的圓錐螺旋彈簧545，和支撐圓錐螺旋彈簧545并且限制止回球541的運(yùn)動(dòng)的保持器542。
如圖8所示，在止回球541和保持器542之間提供了間隙D1-d1，以確保當(dāng)打開止回閥時(shí)獲得最大面積開口的情況下，油的流入速率為適合的。(參看，例如，日本公開的專利出版物No.2003-247616，第一頁(yè)，圖1)該止回球閥541在此間隙內(nèi)不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，并且從而該止回球541產(chǎn)生猛烈運(yùn)動(dòng)。作為該止回球的不規(guī)則和猛烈的運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，特別是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，該液壓張力器不能充分地跟隨張力的變化。特別是在液壓張力器在發(fā)動(dòng)機(jī)上側(cè)向布置時(shí)，尤其難以獲取充分的跟隨特性，因?yàn)椋?dāng)流過止回閥的方向不是豎直向上時(shí)，例如當(dāng)流動(dòng)的方向?yàn)樗綍r(shí)，重力使得止回球從對(duì)準(zhǔn)其座的位置移位，進(jìn)一步還導(dǎo)致止回球產(chǎn)生不規(guī)則和猛烈的運(yùn)動(dòng)。
在球和球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁之間的間隙應(yīng)該足夠大，以確保油流入的速率對(duì)應(yīng)在止回球541和座544之間的開口的最大面積，以使得當(dāng)止回閥完全打開時(shí)，球不限制油流動(dòng)。然而，上述的間隙受到止回球的行程的影響。就是說(shuō)，當(dāng)止回球的行程增加時(shí)，止回球和保持器之間的開口的最大面積必須增加，以確保足夠的油的流量。因此，在止回閥具有相對(duì)較長(zhǎng)的行程的情況下，在球和球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁之間的必要的間隙大于在止回閥具有相對(duì)較短的行程的情況。因此，在傳統(tǒng)的液壓張力器中，不能抑制止回球的猛烈運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，并且提供一種液壓張力器，特別是在高轉(zhuǎn)速的情況下，其可以抑制止回球在其止回閥單元中的猛烈運(yùn)動(dòng)，并且精確地跟隨張力的變化，并且與張力器的布置和止回閥的行程無(wú)關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的液壓張力器包括具有活塞容納孔的張力器殼體。該孔具有在其一端的開口和底部。活塞可滑動(dòng)地容納在該活塞容納孔中，并且從中伸出。此活塞適用于在環(huán)形傳送鏈條或其它柔性的、移動(dòng)的動(dòng)力傳送媒介中保持張力。該活塞和殼體配合在一起，限定了高壓油腔室。容納在高壓油腔室中的給活塞施加偏壓的彈簧沿活塞伸出的方向推動(dòng)活塞。在活塞容納孔的底部的止回閥單元允許油從油源流入高壓油腔室，但是阻止油從高壓油腔室倒流。該止回閥單元包括止回球、球座和具有面向該高壓油腔室的側(cè)面的球?qū)蚱?。球?qū)蚱靼▏@該止回球的內(nèi)壁。該止回閥單元還包括具有油傳送孔的盤型保持器，其球?qū)蚱鞯拿嫦蚋邏河颓皇业膫?cè)面上接附在球?qū)蚱魃?。止回球密封在球?qū)蚱髦?，但是可以在其中朝向或遠(yuǎn)離球座自由移動(dòng)，以允許油流動(dòng)通過止回閥單元的球座，并且通過導(dǎo)向器和保持器的油傳送孔，進(jìn)入高壓油腔室。然而，該球通過靠在球座上以阻止油倒流出高壓油腔室。在球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁上形成了多個(gè)油傳送凹槽。當(dāng)球遠(yuǎn)離球座移動(dòng)時(shí)，這些凹槽提供了從球座通過止回球朝著高壓油腔室的油傳送路徑。通過球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁阻止球在該導(dǎo)向器內(nèi)部猛烈地運(yùn)動(dòng)。
用以上結(jié)構(gòu)，液壓張力器可以向車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中的同步鏈條、同步皮帶或類似物施加適當(dāng)?shù)膹埩?。另外，多個(gè)通過切除球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁的一些部分形成的油傳送凹槽，確保在提供使得止回球自由移動(dòng)所需的最小間隙時(shí)，可以保持對(duì)應(yīng)止回閥的最大開口的流入速率。此最小間隙不受對(duì)應(yīng)止回閥的最大程度開口的油流入速率的影響，如在現(xiàn)有的止回閥結(jié)構(gòu)的情況。因此，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的液壓張力器可以抑制止回閥單元中的止回球的猛烈運(yùn)動(dòng)，并且在張力發(fā)生變化時(shí)獲得精確的跟隨特性。
另外，猛烈的止回球運(yùn)動(dòng)及其不良影響得到避免，而與止回閥的行程無(wú)關(guān)，并且與張力器的布置無(wú)關(guān)。


圖1為示出了用于雙上凸輪內(nèi)燃機(jī)的同步傳動(dòng)中的根據(jù)本發(fā)明的液壓張力器的示意圖；圖2為圖1中的液壓張力器的截面圖；圖3為圖2中的張力器的止回閥單元的放大的、拆開的透視圖；圖4為圖2中的止回閥單元的分解的組裝圖；圖5為圖2中的止回閥單元的平面圖；圖6為沿圖3中的剖面6-6截取的截面圖；圖7為傳統(tǒng)的液壓張力器的截面圖；及圖8為沿圖7中的剖面8-8截取的截面圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1和2中所示，接附到發(fā)動(dòng)機(jī)主體(未示出)的液壓張力器100向同步鏈條C的松弛側(cè)施加張力，同步鏈條C與被曲軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)鏈輪S1，及兩個(gè)被驅(qū)動(dòng)的鏈輪S2嚙合，每個(gè)鏈輪S2固定到一對(duì)凸輪軸中的一個(gè)且可以與其一起旋轉(zhuǎn)。活塞120可滑動(dòng)地從張力器主體110的前端伸出，并且該活塞通過樞轉(zhuǎn)的杠桿L1向鏈條C施加張力，這通過在遠(yuǎn)離該杠桿的樞轉(zhuǎn)端的位置向該杠桿的背部施加壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。固定的導(dǎo)向器L2引導(dǎo)該同步鏈條C的張緊側(cè)的移動(dòng)。箭頭示出了鏈條移動(dòng)的方向和鏈輪旋轉(zhuǎn)的方向。
如圖2中所示，外部基本為圓柱形的活塞120可滑動(dòng)地裝配到形成在殼體110中的活塞容納孔111的內(nèi)部。向活塞施加偏壓的螺旋彈簧130位于由活塞120和活塞容納孔111形成的高壓油腔室R內(nèi)部。此彈簧沿活塞120伸出的方向向其施加偏壓。
止回閥單元140在活塞容納孔111的底部部分結(jié)合到張力器中。該止回閥單元阻止油從該高壓油腔室R倒流。
如圖3和4中所示，優(yōu)選的止回閥單元140是包括止回球141，和合成樹脂球?qū)蚱?42的組件，該球?qū)蚱靼▏@止回球141的內(nèi)壁142a，且該止回球可以在其中軸向自由移動(dòng)。該止回閥單元還包括盤形保持器143，其具有壓力油傳送孔143a。該保持器裝配到形成在球?qū)蚱鞯母邏河颓皇覀?cè)上的環(huán)形凹槽內(nèi)，并且可以被堵縫。金屬的球座144類似地與形成在球?qū)蚱鞯墓┯蛡?cè)上的凹槽接合，并且可以被堵縫。
在球?qū)蚱?42的內(nèi)壁提供了四個(gè)弓形凹槽142b，每個(gè)凹槽優(yōu)選為具有半圓的或者半月形的截面。這四個(gè)凹槽中的每一個(gè)優(yōu)選為如圖6中所示般布置為與其相鄰的凹槽對(duì)于在球?qū)蚱髦械拈_口的中心軸線呈90度關(guān)系。這些凹槽傳導(dǎo)油從供油側(cè)穿過該止回球到達(dá)止回閥單元140的高壓油腔室側(cè)。
該球?qū)蚱鹘Y(jié)構(gòu)控制止回球141的運(yùn)動(dòng)，以使得其在導(dǎo)向器中平穩(wěn)和自由地運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿內(nèi)壁142a猛烈地或不規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，并且不會(huì)在導(dǎo)向器中側(cè)向運(yùn)動(dòng)以使得在球的一側(cè)的間隙大于在球的相反側(cè)的間隙。半圓形的弓形凹槽142b確保可以保持對(duì)于在止回球141和球座144之間的開口的最大面積的油的流入速率與球的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，并且與是否有重力向球?qū)蚱鞯谋谕苿?dòng)球無(wú)關(guān)，如在該張力器定位為使得油流動(dòng)通過球?qū)蚱鞯姆较虿皇秦Q直方向的情況中。這樣，即便在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在高轉(zhuǎn)速下時(shí)，該液壓張力器也可以抑制止回球的猛烈運(yùn)動(dòng)，并且精確地跟隨張力的變化，與止回球的行程和張力器殼體的布置無(wú)關(guān)。
假設(shè)球和導(dǎo)向器之間的間隙限定為導(dǎo)向器的內(nèi)圓周壁142a的直徑D2和止回球的直徑d2之間的差的一半，如圖6中所示，例如，當(dāng)止回球的直徑為4毫米時(shí)，球和導(dǎo)向器的內(nèi)壁之間的間隙可以設(shè)置為0.6毫米或者更小，不會(huì)受球的行程影響，并且可以抑制止回球的猛烈運(yùn)動(dòng)。
因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，合成樹脂球?qū)蚱?42承受高溫，所以優(yōu)選使用聚酰胺樹脂，諸如尼龍46、尼龍66、玻璃纖維加強(qiáng)尼龍或者類似物。如果該球?qū)蚱鞯母邏河颓皇覀?cè)和供油側(cè)的外周區(qū)域的堵縫通過加熱軟化狀態(tài)實(shí)現(xiàn)，這些區(qū)域可以呈現(xiàn)極好的形狀保持性。
因?yàn)楸３制?43將止回球141密封在球?qū)蚱?42內(nèi)部，且同時(shí)由給活塞施加偏壓的彈簧130的一端鄰接，其優(yōu)選由金屬形成。止回球141優(yōu)選由金屬、陶瓷、或合成樹脂，或類似物形成。
在液壓張力器100中，高壓油腔室R始終充滿從張力器的外部依靠油泵或者類似物通過止回閥單元140供應(yīng)的在壓力作用下的油。當(dāng)同步鏈條C松弛時(shí)，在其伸出方向上持續(xù)地被彈簧130偏置的活塞120拉緊鏈條的松弛部分。當(dāng)活塞在其伸出的方向運(yùn)動(dòng)且止回閥打開時(shí)，使得油流入該高壓油腔室R。
當(dāng)同步鏈條C(圖1)施加的沖擊力移動(dòng)活塞120沿縮回的方向逆著彈簧130施加的偏壓壓力進(jìn)入活塞容納孔111時(shí)，高壓油腔室R中的油的壓力升高，以使得止回閥單元140的止回球141被推在球座144上。從而，阻止了油從高壓油腔室R到球座的供油通道144a(圖3和4)的倒流。
當(dāng)油的倒流被阻塞時(shí)，高壓油腔室R中的油的壓力進(jìn)一步升高，并且油通過活塞120的外周表面和活塞容納孔111的內(nèi)周表面之間的微小的間隙泄漏。泄漏的油流出到殼體110的外部。由于通過圍繞活塞的泄漏路徑流動(dòng)的油的粘性，在另外的情況下由施加的沖擊力導(dǎo)致的活塞120的振動(dòng)被快速地抑制。
在液壓張力器100中，在球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁142a上提供了四個(gè)凹槽142b，其中每個(gè)凹槽具有半圓形截面。這些凹槽142b從供油側(cè)通向高壓油腔室R，并且確保油的流入速率可以對(duì)應(yīng)止回球141和球座144之間的開口的最大面積。止回球141和球座144之間的最小間隙可以設(shè)置為允許止回球141自由運(yùn)動(dòng)。由于凹槽142b的存在，此最小間隙不受在止回閥完全打開的情況下的油的流入速率的影響。因此，本發(fā)明的液壓張力器可以抑制止回球141在止回閥單元140中的猛烈運(yùn)動(dòng)，并且在高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下精確地跟隨張力的變化。另外，這些期望的特性的呈現(xiàn)與止回球141的行程和張力器的布置無(wú)關(guān)。
可以對(duì)上述張力器進(jìn)行各種修改。例如，本發(fā)明的原理可以通過棘齒型液壓張力器實(shí)現(xiàn)，其中形成在活塞外部的齒條與在張力器殼體上樞轉(zhuǎn)的棘爪配合。另外，球?qū)蚱髦械陌疾?，盡管優(yōu)選為半圓形或半月形的形狀，其也可以形成為具有其它形狀的截面，諸如矩形或三角形的形狀。另外，通過凹槽確保油的流入速率對(duì)應(yīng)止回閥的最大開口的凹槽的數(shù)量可以改變，盡管凹槽的數(shù)量?jī)?yōu)選為兩個(gè)到四個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種液壓張力器，其包括具有活塞容納孔的張力器殼體，所述孔具有在其一端的開口和底部；可在所述活塞容納孔中滑動(dòng)且從其中伸出的活塞，所述活塞適用于在柔性的、移動(dòng)的動(dòng)力傳送媒介中保持張力，所述活塞和所述殼體配合在一起以限定高壓油腔室；容納在所述高壓油腔室中的給活塞施加偏壓的彈簧，該給活塞施加偏壓的彈簧沿活塞伸出的方向推動(dòng)活塞；在所述活塞容納孔的底部的止回閥單元，用于允許油從油源流入所述高壓油腔室，但是阻止油從所述高壓油腔室倒流；其中，所述止回閥單元包括止回球、球座、具有面向高壓油腔室的側(cè)面的球?qū)蚱鳎撉驅(qū)蚱靼▏@止回球的內(nèi)壁，和包括油傳送孔的盤形保持器，該保持器在所述球?qū)蚱髅嫦蚋邏河颓皇业膫?cè)面接附到其上；其中，止回球密封在球?qū)蚱髦?，但是可以在其中朝向和遠(yuǎn)離球座自由運(yùn)動(dòng)，以允許油流動(dòng)通過止回閥單元的球座，并且通過導(dǎo)向器和所述油傳送孔，進(jìn)入高壓油腔室，但是通過將該止回球壓靠在球座上，阻止油倒流出高壓油腔室；及其中，在所述球?qū)蚱鞯膬?nèi)壁上形成了多個(gè)油傳送凹槽，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)從球座離開時(shí)，所述凹槽提供了從球座通過所述止回球朝著高壓油腔室的油傳送路徑，同時(shí)通過所述內(nèi)壁阻止球在所述球?qū)蚱鲀?nèi)猛烈運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
在液壓張力器的止回閥單元中，止回球?qū)蚱骶哂袊@止回球的內(nèi)壁。在此壁上提供了多個(gè)油傳送凹槽，其通過切除該導(dǎo)向器內(nèi)壁的一些部分形成。當(dāng)球運(yùn)動(dòng)從其座離開時(shí)，這些凹槽傳送油從油源穿過該球到達(dá)張力器的高壓油腔室。
文檔編號(hào)F16H7/08GK1696535SQ20051005246
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者吉田修 申請(qǐng)人:株式會(huì)社椿本鏈索