液压张紧器的制作方法

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种具有能够根据压强大小自动调节流体释放速率的液压张紧器。

背景技术：

液压张紧器是一种用于调节车辆附件张力的装置，例如在车辆的正时系统中，液压张紧器可以调节链条或皮带等部件的张紧力大小，使其始终保持在最佳的张紧状态。常规的液压张紧器通常在壳体中安置单向阀、弹簧和柱塞，利用柱塞的位置来控制壳体液压腔中液体压力的大小。为了防止液压腔中的液体压力过大，柱塞与壳体之间设置有微小的间隙用于释放液压流体，这种液压张紧器例如见于中国专利cn205780064u中。然而，这种借助微小间隙来释放多余液压流体的方案的调节能力十分有限。

美国专利us6,435,993b1公开了一种具有压力释放阀的液压张紧器。这种液压张紧器使用压力释放阀来替代常规的柱塞，压力释放装置通过弹簧抵接阀芯来密封阀体上的泄压孔，当泄压孔外侧的流体压力过大时，阀芯两侧的压力差会使阀芯克服弹簧力脱离泄压孔，从而释放流体。但是，由于这种压力释放阀只有一个流道，阀芯与泄压孔一旦脱离，释放流体的速率就是恒定不变的。在一些情况下，这种恒定的释放速率可能太慢而无法满足泄压需求，而在另一些情况下，这种恒定的释放速率又可能太快而导致系统失控。因此，在某些系统、比如发动机正时系统的链条张紧器中，这样的释放速率并不能满足需求。

技术实现要素：

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够根据压强大小提供不同流体释放速率的液压张紧器。

上述技术问题通过根据本发明的一种液压张紧器而得到解决。该液压张紧器用于为传动链提供张紧力，其包括用于抵接传动链的柱塞和用于调节作用在柱塞上的力的压力释放阀，该压力释放阀具有筒状的阀体、装设在阀体中的阀芯、阀盖以及连接在阀芯与阀盖之间的弹簧，阀体在轴向上具有流体流入端和流体流出端，从流体流入端流入阀体的流体能够推抵阀芯在阀体中沿轴向滑动，其中，阀芯为中空的筒状，阀芯朝向流体流入端的一端为封闭端，封闭端与阀体的内壁形成密封配合，在阀芯的侧壁上形成有径向延伸的一级内泄压孔，在阀体的侧壁上形成有径向延伸的一级外泄压孔；并且当阀芯接触流体流入端时，一级内泄压孔和一级外泄压孔不连通；当阀芯沿轴向朝向阀盖滑动时，一级内泄压孔和一级外泄压孔逐渐连通。从流体流入端进入阀体内的流体对阀芯的封闭端形成压力，推动阀芯向流体流出端滑动，在滑动过程中，阀芯侧壁上的内泄压孔与阀体侧壁上的外泄压孔逐渐连通，使得流体进入阀芯的内腔一侧并从流体流出端流出，流体流入端的压力越大，阀芯移动的距离越长，阀芯上的泄压孔与阀体上的泄压孔连通的程度就越大，流体释放的速率就越高，从而能够根据流体压强的大小提供不同的流体释放速率，进而自动调节柱塞所提供的张紧力。

根据本发明的一个优选实施例，压力释放阀具有在阀体的侧壁内表面上周向延伸的第一连通环槽，并且一级外泄压孔位于第一连通环槽中。当阀芯和阀体之间发生相对转动导致阀芯和阀体的泄压孔在周向上不重合时，第一连通环槽可以确保阀芯和阀体的泄压孔保持连通。替代地，第一连通环槽也可以设置在阀芯的侧壁外表面上。优选地，第一连通环槽的轴向宽度大于一级内泄压孔和一级外泄压孔的直径，使得一级内泄压孔或一级外泄压孔整体位于第一连通环槽内，从而使得阀体和阀芯上的泄压孔在更长的滑动范围内保持完全连通。

根据本发明的另一优选实施例，压力释放阀具有多个周向分布的一级内泄压孔和/或一级外泄压孔。多个周向分布的一级内泄压孔和/或一级外泄压孔可以借助第一连通环槽同时连通，从而进一步提高流体释放速率。

根据本发明的另一优选实施例，阀芯的侧壁上还形成有二级内泄压孔，二级内泄压孔比一级内泄压孔更靠近阀盖；相应地，阀体的侧壁上形成有二级外泄压孔，二级外泄压孔比一级外泄压孔更靠近阀盖；其中，在阀芯向阀盖轴向滑动的过程中，二级内泄压孔和二级外泄压孔在一级内泄压孔和一级外泄压孔完全连通之后开始逐渐连通，并且当二级内泄压孔和二级外泄压孔完全连通时，一级内泄压孔和一级外泄压孔仍处于完全连通状态。二级泄压孔可以在一级泄压孔的基础上进一步提高流体释放速率，并且可以实现分级式的释放速率变化。优选地，在阀芯或阀体上的二级内泄压孔或二级外泄压孔的位置处也可以形成有周向延伸的第二连通环槽，第二连通环槽的构造与第一连通环槽相对应。另外优选地，也可以相应地在第二连通环槽中设置多个周向分布的二级内泄压孔和/或二级外泄压孔。

根据本发明的另一优选实施例，当阀芯抵接阀盖时，二级内泄压孔和二级外泄压孔、一级内泄压孔和一级外泄压孔均处于完全连通状态，从而确保在阀芯向阀盖移动的过程中，流体释放速率不会因内外泄压孔再次错开而出现减小或波动。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1为根据本发明的实施例的液压张紧器的剖视图；

图2为根据本发明的实施例的液压张紧器的压力释放阀的立体图；

图3a-3c分别为根据本发明的实施例的液压张紧器的压力释放阀在不同状态下的剖视图；

图4为根据本发明的实施例的液压张紧器的释放速率随阀芯位置的变化曲线图；和

图5为根据本发明的另一实施例的液压张紧器的压力释放阀的剖视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的实施例的液压张紧器的剖视图。如图1所示，液压张紧器包括壳体20、单向阀30、柱塞40和压力释放阀。壳体20具有筒状的液压腔，单向阀30安置在液压腔的一端上，控制液压流体单向地流入液压腔。柱塞40从液压腔的另一端伸入并安置在液压腔中，柱塞40之内背向液压腔的一端具有泄压孔并且安置有压力释放阀，压力释放阀与柱塞40上的泄压孔连通。弹簧50抵接在单向阀30与压力释放阀之间。

图2示出根据本发明的实施例的液压张紧器的压力释放阀的立体图。如图2所示，压力释放阀包括阀体1、阀芯2、阀盖3和弹簧4。阀体1为中空的筒状结构，其一端为具有流入孔5的流体流入端，另一端为被阀盖3封闭的流体流出端，阀盖3上形成流出孔6。阀盖3抵接在柱塞40上，并且阀盖3的流出孔6与柱塞40上的泄压孔连通。阀体1中装设有阀芯2，阀芯2同样为中空筒状，其一端为封闭端7，另一端为开放端8。弹簧4连接在阀芯2与阀盖3之间。在弹簧4的弹性力和封闭端7上的流体压力的共同作用下，阀芯2可以在阀体1内沿轴向滑动。在滑动过程中，封闭端7与阀体1的内壁之间形成密封配合，阀芯2的侧壁与阀体1内壁的接触部分也形成密封配合。

图3a-3c示出了阀芯2在阀体1中从流体流入端向流体流出端滑动的过程。如图3a-3c所示，阀芯2具有沿轴向间隔开的多级内泄压孔，图中示出为两级，即图中的一级内泄压孔9和二级内泄压孔9'；相应地，阀体1具有沿轴向间隔开的多级外泄压孔，即图中的一级外泄压孔10和二级外泄压孔10'。其中，二级内泄压孔9'和二级外泄压孔10'比一级内泄压孔9和一级外泄压孔10更靠近阀盖3一端。一级内泄压孔9和二级内泄压孔9'可以分别位于相应的第一连通环槽11和第二连通环槽11'中，第一连通环槽11和第二连通环槽11'各自在阀芯2的侧壁外表面上周向延伸，并且每个连通环槽的轴向宽度优选大于相应的内泄压孔和外泄压孔的直径。每级连通环槽中可以形成多个内泄压孔，相应地在阀体1上也可以形成多个周向分布的外泄压孔。替代地，第一连通环槽11和第二连通环槽11'也可以形成在阀体1的侧壁内表面上，而一级外泄压孔10和二级外泄压孔10'分别位于第一连通环槽11和第二连通环槽11'中。连通环槽可以确保相应的内外泄压孔在周向不重合时，仍然能够通过连通环槽保持连通。

如图3a所示，当阀芯2的封闭端7接触阀体1内的流体流入端时，阀芯2上的内泄压孔与阀体1上的外泄压孔分别轴向错开，使得内泄压孔与外泄压孔均不连通，此时流体无法进入阀芯2的内腔中。

如图3b所示，当流体流入端的流体压力过大时，从流入孔5流入的流体会推抵阀芯2的封闭端7，使阀芯2克服弹簧4的弹性力在阀体1内向右侧、即朝向阀盖3滑动。随着阀芯2向右移动的距离增大，一级内泄压孔9与一级外泄压孔10的轴向位置开始逐渐重合，二者可以直接连通或者通过第一连通环槽11连通。这时，流体可以依次通过一级外泄压孔10与一级内泄压孔9而进入阀芯2的内腔中，并从阀盖3上的流出孔6流出，从而实现流体的释放。作用在封闭端7的流体压力越大，阀芯2向右移动的距离就越大，一级内泄压孔9与一级外泄压孔10的轴向重合程度就越大，流体的释放速率也就越大。

如图3c所示，在一级内泄压孔9与一级外泄压孔10完全连通之后，当流体压力继续增大时，阀芯2继续向右侧移动，二级内泄压孔9'与二级外泄压孔10'的轴向位置开始逐渐重合，二者可以直接连通或者通过第二连通环槽11'连通。这时，流体可以另外通过二级外泄压孔10'与二级内泄压孔9'而进入阀芯2的内腔中，并从阀盖3上的流出孔6流出，从而进一步提高流体的释放速率。由于连通环槽的轴向宽度大于相应的内泄压孔和外泄压孔的直径，所以在每一级的内外泄压孔完全连通后阀芯2继续向右移动时，相应的内外泄压孔仍然能够借助连通环槽继续保持完全连通的状态，从而确保在阀芯2向阀盖3移动的整个过程中，不会出现因内外泄压孔再次错开而导致的流体释放速率减小或波动。优选地，当阀芯2抵接阀盖3或者到达向阀盖3移动的极限位置时，压力释放阀的多级内外泄压孔均处于完全连通状态。图4示出了流体释放速率v随着阀芯2的释放位置x的变化曲线。

优选地，如图5所示，可以将两级内泄压孔沿轴向打通，并将两级外泄压孔沿轴向打通，使其成为一个长孔，即可实现全程连续变化的流体释放速率。另外优选地，也可以设置三级或更多级的内外泄压孔，从而实现更多级的可变释放速率。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1阀体

2阀芯

3阀盖

4弹簧

5流入孔

6流出孔

7封闭端

8开放端

9一级内泄压孔

9'二级内泄压孔

10一级外泄压孔

10'二级外泄压孔

11第一连通环槽

11'第二连通环槽

20壳体

30单向阀

40柱塞

50弹簧

v流体释放速率

x释放位置