使用活塞鼻部中孔尺寸来控制液压张紧器调谐的制作方法

本发明涉及液压张紧器的领域。更具体地说，本发明涉及控制液压张紧器中油的流率。

相关技术的描述

当前的液压张紧器利用具有螺旋曲折路径的塑料盘密封件，以控制油从液压张紧器的高压力腔室向环境的流率大小。塑料密封件和曲折路径通过活塞的鼻部中的过大尺寸孔通气。

压缩弹簧在活塞内部，且在通气盘上推动，该通气盘密封至活塞鼻部的内部。密封件容纳曲折路径，该曲折路径限制油的流动，以允许空气通气，但还通过维持主体内部的油压力来控制张紧器的调谐。在此种流动限制之后，油通过活塞的鼻部中的过大尺寸孔逸出。

图1A和1B示出具有通气盘10的张紧器活塞2。活塞2包括活塞壳体4和液压压力腔室6。出于清楚起见，已移除活塞弹簧和张紧器主体。通气盘10中的曲折路径12控制油流率、空气通气以及张紧器调谐。一旦油已流动通过通气盘10，该油就通过活塞鼻部18中的过大尺寸孔16(在直径上通常是2mm)逸出张紧器。

技术实现要素：

张紧器通过孔将控制张紧器调谐的流动限制移动至活塞的鼻部，该至少一个孔在横截面积上的范围在从0.01mm2至1.1mm2内。从张紧器的设计中消除通气盘。活塞孔可由单个孔或多个孔构成。

在一个实施例中，用于液压张紧器的活塞包括中空活塞，该中空活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部具有至少一个轴向孔，该至少一个轴向孔具有一定直径和横截面积。至少一个孔的直径小于1mm，且至少一个孔的总体横截面积在0.01mm²和1.1mm²之间。

在另一实施例中，液压张紧器包括张紧器主体和中空活塞，该张紧器主体具有通过入口与加压流体源流体连通的孔，且该中空活塞可滑动地接纳在孔内。活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部在活塞鼻部中具有至少一个轴向孔，其中，轴向孔的直径小于1mm，且轴向孔的总体横截面积在0.01mm²和1.1mm²之间。张紧器还包括液压压力腔室和活塞弹簧，该液压压力腔室由中空活塞和张紧器主体的孔限定，而该活塞弹簧接纳在液压压力腔室内用于将活塞偏置远离入口。

在另一实施例中，用于液压张紧器的中空活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部在活塞鼻部中包括至少一个轴向孔或者在活塞主体中包括径向孔。轴向孔或径向孔的直径小于1mm，且轴向孔或径向孔的总体横截面积在0.01mm²和1.1mm²之间。

在又一个实施例中，用于液压张紧器的活塞包括中空活塞，该中空活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部具有至少两个轴向孔，该至少两个轴向孔具有一定横截面积。至少两个孔的总体横截面积在0.01mm²至1.1mm²之间。

在另一实施例中，液压张紧器包括张紧器主体和中空活塞，该张紧器主体具有通过入口与加压流体源流体连通的孔，且该中空活塞可滑动地接纳在孔内。活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部在活塞鼻部中具有至少两个轴向孔，其中，至少两个轴向孔的总体横截面积在0.01mm²和1.1mm²之间。张紧器还包括液压压力腔室和活塞弹簧，该液压压力腔室由中空活塞和张紧器主体的孔限定，而该活塞弹簧接纳在液压压力腔室内用于将活塞偏置远离入口。

在另一实施例中，用于液压张紧器的活塞包括中空活塞，该中空活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部具有轴向孔，该轴向孔具有小于1mm的直径。

在又一实施例中，液压张紧器包括张紧器主体和中空活塞，该张紧器主体具有通过入口与加压流体源流体连通的孔，且该中空活塞可滑动地接纳在孔内。活塞包括活塞主体，该活塞主体具有活塞鼻部，该活塞鼻部具有轴向孔，该轴向孔具有小于1mm的直径。张紧器还包括液压压力腔室和活塞弹簧，该液压压力腔室由中空活塞和张紧器主体的孔限定，而该活塞弹簧接纳在液压压力腔室内用于将活塞偏置远离入口。

附图说明

图1A示出具有通气盘的现有技术张紧器活塞。

图1B示出现有技术通气盘的放大视图。

图2示出本发明一实施例中的张紧器，该张紧器具有轴向孔以调谐张紧器。

图3示出本发明一实施例中的张紧器活塞，该张紧器活塞具有单个轴向孔。

图4示出本发明另一实施例中的张紧器活塞，该张紧器活塞具有多个轴向孔以调谐张紧器。

图5示出本发明另一实施例中的张紧器活塞，该张紧器活塞在活塞主体中具有孔以调谐张紧器。

图6示出本发明另一实施例中的张紧器活塞，该张紧器活塞在活塞主体中具有多个孔以调谐张紧器。

图7示出另一实施例中的张紧器活塞，该张紧器活塞即在活塞主体中具有径向孔又在活塞鼻部中具有轴向孔以调谐张紧器。

图8示出流率和横截面积之间关系的图表。

图9示出孔直径相对于流率的图表。

具体实施方式

张紧器通过孔将控制张紧器调谐的流动限制移动至活塞的鼻部，该孔在横截面积上的范围在从0.01mm2至1.1mm2内。活塞孔几何形状由单个孔或多个孔构成。在具有单个轴向孔的一些实施例中，孔具有小于1mm的直径。活塞鼻部中的孔允许移除组件中的部件，以减小成本和复杂性。孔还允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器中任何捕集空气通过活塞鼻部中的小孔排出。活塞的高压腔室中的油压力移动通过孔，以控制张紧器上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。

液压张紧器调谐的控制较佳地在活塞鼻部中使用特定的孔横截面积，以控制油流率。孔较佳地轴向地位于活塞鼻部内。活塞鼻部中的轴向孔提供油来润滑链条。孔可替代地位于活塞的侧部中。活塞的侧部上的径向孔可通过将油直接地喷射到张紧器孔中来减小活塞和孔之间的摩擦。在一些实施例中，活塞包括轴向孔和径向孔两者来润滑链条并且减小摩擦。可使用单个孔或一个以上的孔来实现期望的横截面积。例如，取决于活塞鼻部或主体中的可用空间以及期望的流率和总体横截面积，可存在两个孔、三个孔、四个孔、五个孔或五个以上孔。

利用孔来替代通气盘由于部件消除和复杂度减小而减小制造和组装张紧器的成本。

这里描述的张紧器活塞消除塑料盘，而是使用直接地布置在活塞鼻部(和/或活塞主体中)的单个孔或孔口或多个孔或孔口，这些孔或孔口除了简单地提供油逸出的装置以外，控制从高压腔室向环境的油流动。

孔具有与某一压力下的期望油流率相对应的特定总体横截面积。该流率控制张紧器调谐。

在替代实施例中，油流可离开活塞侧部而非鼻部中的一个或多个孔。孔口可位于张紧器主体而非活塞中，以允许空气逸出并控制流动。孔的数量可改变，以控制横截面积的边界内的流动。

在较佳的实施例中，激光器可用于产生期望尺寸的孔。

在一些实施例中，选择单个孔尺寸，且孔的数量取决于特定张紧器所需的流率而改变。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。在又一些实施例中，每个孔在直径上小于大致0.5mm。在一些较佳实施例中，所有孔的总体横截面积在大致0.01mm²和1.1mm²之间。

参照图2，张紧器51的张紧器主体55限定圆柱形孔59，用以可滑动地接纳中空活塞52。孔59的一个端部包含入口44和止回阀组件57(球、保持器、弹簧以及阀座)，该入口与加压流体的外部供源流体连通。高压腔室56由中空活塞52的内周缘、孔59、压缩弹簧53以及止回阀组件57限定。压缩弹簧53将活塞52偏置远离入口44。活塞52具有主体47，该主体具有鼻部部分58，该鼻部部分具有将环境连接于高压腔室56的单个轴向孔50。虽然在图2的张紧器中仅仅示出单个轴向孔50，但任何数量的轴向孔和/或径向孔可位于张紧器51中，下文将参照图3-7进行描述。

图3示出活塞52，该活塞在活塞52的鼻部58中具有一个孔50。在较佳的实施例中，孔50具有范围从0.01mm2至1.1mm2的横截面积。在一些较佳实施例中，孔50具有小于1mm的直径。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。孔50允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器51中的任何捕集空气通过活塞52的鼻部58中的孔排出至环境。高压腔室56中的油压力移动通过孔50，以控制张紧器51上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。

可替代地使用一个以上的孔来实现期望的横截面积来用于通气/调谐。图4示出活塞62，该活塞在活塞62的鼻部68中具有五个孔60，该活塞会替代图2的活塞52。在较佳的实施例中，五个孔60的总体横截面积的范围是从0.01mm2至1.1mm2。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。所有孔60均可具有相同尺寸，或者孔的一个或多个可具有不同的尺寸，只要满足总体横截面积即可。孔60允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器中任何捕集空气通过活塞62的鼻部68中的孔排出。高压腔室中的油压力移动通过孔60，以控制张紧器上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。虽然图4中存在五个孔60，但取决于活塞鼻部中的可用空间以及期望的流率和总体横截面积，可替代地存在两个孔、三个孔、四个孔、或五个以上孔。每个孔60可具有相同尺寸或不同尺寸，只要满足所有孔的期望总体横截面积即可。

孔可替代地位于活塞的主体的侧部上。图5示出活塞72，该活塞在活塞72的主体73上具有一个孔70，该活塞会替代图2的活塞52。在较佳的实施例中，孔70的横截面积的范围是从0.01mm²至1.1mm²。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。孔70允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器中的任何捕集空气通过活塞72的主体73中的孔排出。高压腔室中的油压力移动通过孔70，以控制张紧器上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。

如图6中所示，多个孔80可替代地位于活塞82的主体83的侧部中。在具有多个径向孔80的一些实施例中，孔均匀地隔开以平衡活塞上的力。活塞82会替代图2的张紧器的活塞52。在较佳的实施例中，孔80的总体横截面积的范围是从0.01mm2至1.1mm2。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。孔80允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器中的任何捕集空气通过活塞82的主体83中的孔80排出。高压腔室中的油压力移动通过孔80，以控制张紧器上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。虽然图6中存在两个孔80，但取决于活塞主体中的可用空间以及期望的流率和总体横截面积，可替代地在沿着活塞82的主体83的各个位置中存在三个孔、四个孔、五个孔或五个以上孔。每个孔80可具有相同尺寸或不同尺寸，只要满足所有孔的期望总体横截面积即可。

图7示出另一实施例，其中，活塞92在活塞92的鼻部98中具有至少一个孔90并且在活塞92的主体93中具有至少一个孔95。活塞92会替代图2的活塞52。在较佳的实施例中，孔90、95的总体横截面积的范围是从0.01mm2至1.1mm2。在一些实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和1.0mm之间的直径。在其它实施例中，每个孔均具有大致0.1mm和0.5mm之间的直径。孔90、95允许空气通气，以允许完整张紧器控制以及控制用于张紧器调谐的油流率。张紧器中的任何捕集空气通过活塞92的鼻部98中的孔90以及活塞92的主体93中的孔95排出。高压腔室中的油压力移动通过孔90、95，以控制张紧器上的衰减量且由此控制发动机中的链条负载。虽然图7中存在五个轴向孔90和两个径向孔95，但取决于活塞鼻部和主体中的可用空间以及期望的流率和总体横截面积，可替代地在沿着活塞92的鼻部98和/或活塞的主体93的各个位置中存在两个孔、三个孔、四个孔或五个以上轴向孔90以及三个孔、四个孔、五个孔或五个以上径向孔95。每个孔可具有相同尺寸或不同尺寸，只要满足所有孔的期望总体横截面积即可。

为了基于流率确定孔直径和孔数量，可使用以下公式，其中，d＝孔直径(mm)，n＝孔的数量，且F＝流率(cc/sec)。

表1中示出使用上述等式计算的基于流率的在700psi下用于单个轴向孔的一些较佳直径。

表1

表2示出针对不同孔数量和不同直径孔的实际数据。

表2

如表2中所示，孔的总体横截面积在给定压力下驱动流率。图8示出针对直径为0.1mm至0.5mm的一至五个孔的总体横截面积(mm²)和700psi流率(cc/s)之间的线性关系。例如，一个较大孔与具有相同总体横截面积的两个较小孔实现相同的流动。如图8中所示，此种关系是线性的100；随着期望流率增大，横截面积在相同的流率下增大。在较佳的实施例中，张紧器所需的最大流率是大致1.1mm²。

图9中示出等同的单个孔直径(mm)相对于图2中数据的700psi下的流率(cc/s)。

具有尤其小的孔的一个关注点是孔是否可能会由于受污染的油而堵塞。孔尺寸的测试表明0.1mm直径大小的孔仅仅比需要1cc/s流率的通气盘微差。0.1mm直径的孔在700psi下以大约0.2cc/s流动。受污染的范围是标准的30％至75％(不包括150um颗粒和极高流量的活塞)。等同通气盘在700psi下以大约0.6cc/s流动。受污染的范围是标准的52％至135％(不包括15um颗粒和极高流量的活塞)。由于0.1mm直径的孔会在700psi下围绕0.2mm流动，因而较佳的最小孔大小较佳地是0.13mm以允许等同流动。这等于0.013mm2的横截面积。

因此，应理解的是，这里描述的本发明实施例仅仅是对本发明原理的应用的说明。这里对所说明实施例的细节的参照并不旨在限制权利要求的范围，权力要求自身所叙述的特征认为是本发明的实质。