专利名称：环型液压张力器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在内燃机的正时链条中保持适当张力的类型的液压张力器。其更具体地涉及用于防止发动机启动期间的冲击噪声的改进的张力器结构。
背景技术：
液压张力器已经被广泛地用于在诸如正时链条的动力传输媒介中保持张力，该正时链条用于在内燃机中将旋转从曲轴传递到一个或多个凸轮轴。该张力器不仅在传输媒介中保持适当的张力，并且防止振动。在日本专利出版物3226037(第1页和第2页，图6)中示出并描述了典型的液压张力器。
如图7中所示，在传统的液压张力器500中，圆柱形活塞520可在形成在壳体510中的活塞容纳孔511中滑动。压缩在活塞和孔的底部之间的活塞偏置弹簧530沿伸出方向推动活塞520。由活塞容纳孔511和活塞520形成的高压腔室R中充满了在压力作用下通过止回阀单元540来自发动机的油。
当发动机启动时，该高压油腔室可能没有完全被油充满。在此情况下，当正时链条向活塞施加冲击导致张力器的活塞快速缩回时，产生反冲噪声。此活塞520的快速缩回运动可以通过棘轮机构来防止。在图7的张力器中，棘轮机构包括形成在活塞上的齿521、在从壳体510上延伸的销570上枢转的棘爪580、和偏置该棘轮爪580以使得其齿581靠近活塞齿521的弹簧590。
如图7所示，当棘轮机构运转以防止活塞缩回时，棘爪齿581与活塞的棘轮齿521啮合，产生不平衡的负载F1和F2。这些不平衡的负载能够导致壳体局部磨损，特别是如果壳体由诸如铝之类的材料形成。
此外，传统的液压张力器500响应正时链条中的张力变化的性能，在很大程度上取决于棘轮齿521与棘爪齿581的啮合。平滑的啮合要求在棘轮机构的形成过程中加工精度高，特别是支撑销570的精确安装，和棘爪的销接收孔的精确定位。获得要求的精度很难。
因此，本发明的目的为提供简单的缩回限制机构，其可靠地防止发动机启动时的反冲噪声，以解决以上提到的在传统的液压张力器的制造中遇到的问题，以简化张力器的制造并且避免由于在棘轮机构的形成中要求高加工精度所带来的困难，并且减小张力器部件的磨损。
发明内容
根据本发明的液压张力器在某些方面与传统的液压张力器一致，具体地在于，其包括具有活塞容纳孔的壳体、可在该活塞容纳孔中滑动并且从其中伸出的活塞、在由活塞和活塞容纳孔形成的高压油腔室中的活塞偏置弹簧，该弹簧沿伸出方向推动活塞，和止回阀单元，其允许油流入高压油腔室内并且阻止油流出腔室。该张力器在以下方面与传统的张力器不同，即，消除了棘轮机构，并且通过形成在圆形的、圆柱形的活塞的外圆周上的环形凹槽、和布置在该环形凹槽内并且朝向该活塞容纳孔的圆形的、圆柱形的内圆周壁偏置的有弹性的、可径向扩张的扣环来实现活塞止回器功能。该环安装在凹槽内部，在凹槽宽度方向具有轴向间隙，并且在凹槽深度方向具有径向间隙。
该张力器能够以与传统张力器相同的方式向正时链条或者类似物施加适当的张力。然而，当在发动机启动，活塞从正时链条接收到冲击时，在扣环和活塞容纳孔的内圆周壁之间的滑动阻力阻止活塞快速缩回，防止反冲噪声，该环朝向活塞容纳孔的内圆周壁偏置。然而，在正常的张力器运转中，在链条长度逐渐增加时，该环允许活塞偏置弹簧导致活塞伸出，并且轴向间隙允许止回阀单元正常运转。
根据本发明的环型液压张力器的止回器结构比在传统的液压张力器中使用的棘轮机构简单很多，使用更少的部件，并且降低了对加工精度和组装精度的要求。
图1为包括了根据本发明的环型液压张力器的双上凸轮内燃机的同步驱动的示意性的正视图；图2为根据本发明的第一实施例的环型液压张力器的截面视图；图3为图2中示出的环型液压张力器的分解图；图4为示出了在第一实施例中使用的C-形环的功能的部分截面，部分透视图；图5为根据本发明的第二实施例的环型液压张力器的截面视图；
图6为图5中示出的环型液压张力器的分解图；及图7为传统的液压张力器的截面视图。
具体实施例方式
当在发动机启动，正时链条向活塞施加冲击时，根据本发明的张力器通过简单的止回器机构防止反冲噪声，该止回器机构包括弹性的、C形扣环，其安装到张力器的活塞中的环形圆周凹槽内，在轴向和径向都具有间隙。
该环弹性地朝向在张力器壳体中的活塞容纳孔的内圆周壁的方向偏置。本发明适用于不同类型的张力器。例如，该张力器可以为外部安装的张力器，其安装在发动机本体的外部，或者内部安装的张力器，在发动机本体的内部结合到发动机中。
如图1到3所示，根据本发明的第一实施例的环型液压张力器100，接附到邻近正时链条C的松弛侧的发动机(没有示出)。该链条由曲轴链轮S1驱动，并且与两个凸轮轴链轮S2啮合。箭头示出了链轮旋转的方向和链条运动的方向。活塞120可滑动地从张力器壳体110中伸出，并且通过在发动机上枢转的杠杆L1，通过在与杠杆的枢转轴间隔一段距离的位置，施压于杠杆的背部，来向链条的松弛侧施加张力。固定的导向器L2引导正时链条的张紧边。
如图2所示出的，活塞120外表面通常为具有环形圆周凹槽的圆形圆柱体，其可滑动地安装到形成在壳体110中的活塞容纳孔111中。该活塞具有内部中空的空间121，在其一端处开口且在另一端处闭合，用于容纳活塞偏置弹簧130。该弹簧在活塞容纳孔的内部端和活塞的内部空间121的闭合端之间压缩，并且沿伸出的方向推动活塞。活塞的顶端通常在活塞容纳孔111外部。
活塞容纳孔111和活塞内的中空的空间121共同形成了高压腔室R，其被通过止回阀单元140来自发动机供应的油充满。
伸出进入高压腔室R的止回阀单元140阻止油从高压腔室R倒流。如图2中所示，该止回阀单元140包括球座141、与球座141相对的止回球142、朝向球座141偏置止回球阀142的球偏置弹簧143，和支撑球偏置弹簧143并且限制止回球阀142的运动的保持器144。
在该张力器正常的运转中，当由于正时链条C中的张力变化，导致冲击作用于活塞120的伸出端时，活塞120快速地在与弹簧130的偏置力方向相反的缩回方向上压缩。在高压腔室R中的油的压力增加，并且止回球142被压靠在球座141上，以使得油从高压腔室R通过球座141中的通道的倒流被阻止。
然而，在发动机启动期间，高压油腔室R可能没有完全充满油，并且从而不能依靠止回阀来防止活塞快速缩回。从而，在过去，已经使用棘轮机构来限制活塞的反转运动。然而，在本发明中，如图2和图3所示，弹性的扣环150，安装到形成在活塞120的外圆周中的环形凹槽122内，且在凹槽的深度方向具有预先确定的径向间隙X1，在凹槽的宽度方向具有预先确定的轴向间隙X2。环的弹性导致其趋向于径向扩张，以使得其朝向张力器壳体的活塞容纳孔111的内圆周壁自偏置。
该环的松弛的外部直径比活塞容纳孔111的直径略大，以使得其弹性地朝向活塞容纳孔的壁偏置。存在径向间隙X1，因为当环接触活塞容纳孔111的壁时，环的内直径比环形凹槽122的底部直径大。如图3所示，环的形式为具有矩形截面的钢带，其在径向方向窄并且轴向延伸。该环经过热处理，并且设置了槽Y，其优选为相对于活塞的轴向方向倾斜。扣环150呈现刚性、耐磨性和耐久性，以使得其可以在很长时间内保持对在活塞容纳孔111的内圆周壁上的滑动的耐受能力。
扣环150安装到圆柱形活塞120的环形凹槽122内，容纳在活塞容纳孔111中，并且(如在图4中以放大了的形式示出的)通过其朝向活塞容纳孔111的内圆周壁的直径增加偏置力F3来自偏置。当环在此情况下时，径向间隙X1确保其不与活塞的环形凹槽的底部接触。轴向间隙X2使得活塞可以通过与间隙X2相等的预先确定的距离自由滑动。
当在发动机启动，张力器遭受来自正时链条的冲击时，在环150和活塞容纳孔111的内圆周壁之间的滑动阻力行使止回器的功能，防止活塞120快速缩回超出由轴向间隙X2限定的范围。另一方面，在紧接发动机启动之后的正常运转过程中，环允许活塞在由活塞偏置弹簧130施加到活塞上的力作用下沿伸出的方向运动，并且止回阀单元限制活塞缩回，因为在正常运转期间高压油腔室R充满油。然而，即使在发动机正常运转期间，轴向间隙X2施加限制活塞缩回运动的影响。从而，张力器可以在发动机启动期间防止反冲噪声，并且在启动后的发动机正常运转期间在正时链条中保持适当的张力。该止回器结构，其中扣环150安装到在活塞120的外圆周上的环形凹槽122内，比传统的止回器结构简单的多，传统的止回器结构需要棘爪支撑销、有齿的棘爪和形成在活塞上的棘轮齿。根据本发明的环型液压张力器100大大降低了对张力器的加工和组装的精确性的要求，减少了需要的部件的数量，使得张力器的组装容易得多，并且降低了磨损。
图5和图6中示出了根据本发明的环型液压张力器的另一个实施例。
此张力器200设计为以与张力器100相同的方式安装到发动机本体壁上，但是可以为内部或外部安装。
张力器200与张力器100的区别主要是其扣环250具有圆形截面，并且形式为线。与张力器100的部件对应的张力器200的部件对应地使用200系列的附图标记来编号。
如在张力器100中的情况，松弛的环250的外直径比活塞容纳孔211的直径略大，以使得其弹性地朝向活塞容纳孔的壁偏置。当环接触活塞容纳孔211的壁时，环的内直径比环形凹槽222的底部直径大。该环经过热处理，并且设置了槽Y，如图6所示。扣环250呈现刚性、耐磨性和耐久性，以使得其可以在很长时间内保持对在活塞容纳孔211的内圆周壁上的滑动的耐受能力。
扣环250安装到圆柱形活塞220的环形凹槽222内，容纳在活塞容纳孔211中，并且通过其朝向活塞容纳孔211的内圆周壁的直径增加偏置力来自偏置。当环在此情况下时，径向间隙确保其不与活塞的环形凹槽的底部接触。比在第一实施例中对应的间隙大的轴向间隙X2使得活塞可以通过与间隙X2相等的预先确定的距离自由滑动。
当在发动机启动，张力器遭受来自正时链条的冲击时，在环250和活塞容纳孔211的内圆周壁之间的滑动阻力行使止回器的功能，防止活塞120快速缩回超出由轴向间隙X2限定的范围。另一方面，在紧接发动机启动之后的正常运转过程中，环允许活塞在由活塞偏置弹簧230施加到活塞上的力作用下沿伸出的方向运动，并且止回阀单元240限制活塞缩回，因为在正常运转期间高压油腔室R充满油。即使在发动机正常运转期间，轴向间隙X2施加限制活塞缩回运动的影响。从而，张力器可以在发动机启动期间防止反冲噪声，并且在启动后的发动机正常运转期间在正时链条中保持适当的张力。该止回器结构，其中扣环250安装到在活塞220的外圆周上的环形凹槽222内，同样比传统的止回器结构简单得多，大大降低了对张力器的加工和组装的精确性的要求，减少了需要的部件的数量，使得张力器的组装容易的多，并且降低了磨损。
权利要求
1.一种环型液压张力器，其包括具有圆柱形的具有内圆周壁的活塞容纳孔的壳体、可在该活塞容纳孔中滑动并且从其中伸出的圆形的圆柱形的活塞、在由活塞和活塞容纳孔形成的高压油腔室内的活塞偏置弹簧，所述弹簧沿伸出方向推动活塞，和止回阀单元，其允许油流入所述高压油腔室内并且阻止油流出所述腔室，其中，改进包括形成在活塞的外圆周内的环形凹槽，和布置在所述环形凹槽内并且朝向该活塞容纳孔的所述内圆周壁偏置的有弹性的、可径向扩张的扣环，所述环安装在所述凹槽内，在凹槽宽度方向具有轴向间隙并且在凹槽深度方向具有径向间隙。
全文摘要
在液压张力器中，圆柱形的活塞可滑动地从张力器壳体中的活塞容纳孔中伸出。止回阀单元允许油在压力作用下流入由活塞和活塞容纳孔形成的高压腔室，但是阻止倒流。该活塞在伸出方向上被定位在高压腔室内的弹簧偏置。活塞在其外圆周表面内具有环形凹槽，布置在该凹槽内的C形环径向向外朝向活塞容纳孔的内圆周壁弹性地偏置。在环和凹槽的底部之间提供径向间隙，并且该环安装到凹槽中还具有轴向间隙。
文档编号F01L1/02GK1707137SQ200510067788
公开日2005年12月14日 申请日期2005年4月29日 优先权日2004年6月4日
发明者吉田修 申请人:株式会社椿本链索