专利名称：用于牵引工具驱动器的液压张紧元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于牵引工具驱动器的液压张紧元件，该张紧 元件具有气缸、约束在气缸中的可轴向运动的活塞、布置在气缸和 活塞之间的弹簧元件、构造在气缸中的压缩室和构造在活塞中的液 压流体储备室以及能够依赖于活塞的调节运动而在压缩室和储备 室之间交换液压流体的阀门。
背景技术：
液压张紧元件用在内燃机的牵引工具驱动器中，用于张紧例如 皮带或链条等牵引工具。该张紧元件包括构造成位置固定的并且可 摆动的壳体部件的气缸以及直接或者间接与张紧轮连接的活塞，在 气缸和活塞之间布置有弹簧件。该弹簧件可被构造成螺旋压力弹簧。
DE 10 2004 047 450 Al ^>开了 一种此类液压张紧元件。在相对 于气釭调节活塞杆时，—定体积的液压;危体在气釭中的压缩室和活 塞中的4诸备室之间的发生交4奂，其中，、液压济u体的流动方向由活塞 杆的调节运动决定。在沿着压缩室的方向调节活塞杆时，液压流体 能够通过在活塞4干和气缸套之间出现的泄漏缝隙漏到4诸备室中。在 活塞进4于相反的调节运动时，液压流体,人^f诸备室通过布置在压缩室 的底部的阀门流入压缩室中。在这种常规的液压张紧元件中，活塞导向的精度不够。此外， 事实证明活塞杆密封件是个薄弱环节。
发明内容
本发明的目的是提出一种液压张紧元件，在该张紧元件中改进 了活塞的导向性能并且其活塞杆密封件显示出更好的密封作用。
为了实现该目的，才艮据本发明在开头所述类型的液压张紧元件 中如此i殳置，即， -使所述气缸具有位置固定地布置在壳体中的密封 件，在活塞和气缸之间布置导向环，并且由该导向环、气缸内侧和 活塞外侧所限定的环形室通过至少一个流体通道与活塞中的储备 室相连接。
设置在根据本发明的张紧元件中且位置固定地布置在气缸壳 体中的密封件阻止了液压流体从张紧元件中溢出，在此，所述密封 件作为活塞杆密封件。布置在活塞和气缸之间的导向环改进了活塞 在气缸中运动时的导向精度。因为活塞通过导向环导向，所以能精 确地沿轴向运动。通过连接活塞中的储备室与环形室的流体通道能 够影响液压张紧元件的减震性能。如果压缩液压张紧元件，那么活 塞将被推入气缸中。处于压缩室中的液压流体通过活塞外侧和气缸 内侧之间形成的泄漏缝隙流入环形室并且从那里通过流体通道流 入活塞中的^诸备室中。在活塞乂人气釭中-多出时，'液压;危体运动方向 反转，就是说流体从储备室通过止回阀流入压缩室中。通过液压张 紧元件实现了机械振动的减震，这对内燃机的工作特性会产生有利 的作用。减震特性能够通过改变泄漏缝隙的宽度以及流体通道的直 径精确地符合预定的^f吏用目的。大于气缸及活塞外径的压力弹簧。因此，在气缸和活塞装配完成之 后能够将压力弹簧越过活塞-气缸-装置移动，并随后固定。
密封件。这种密封件特别耐用，其突出之处是使用寿命长。所述密 封件优选具有一个或者多个贴靠在气缸壳体上的密封棱边和/或贴 靠在活塞上的刮缘。该刮缘防止脏物进入，而一个向内指向的密封 缘阻止油的流出。壳体上的密封棱边静态地密封住气缸壳体，而活 塞上的刮唇和密封唇则动态地密封住活塞或者活塞杆。
在才艮据本发明的张紧元件中，优选布置在活塞端部区i或中的且 优选构造成止回阀的阀门可被构造成J求阀或者平板阀。在两种实施 方式中，阀门优选具有弹簧，该弹簧将可移动的优选为^求或平板的 阀门元件，置于闭合位置中。
根据本发明的改进方案，液压张紧元件的活塞和气缸具有能够 径向滑动的指向固定孔的固定元件。4昔助于固定元件能够将液压张 紧元件固定在内燃机的壳体或者机组上。在此，固定元件优选由两
个区^a组成，所述两个区^殳分别大致在半个圓周上延伸，其中固定
孔布置在其中 一个区l殳上。在本发明的范围内可"i殳计4吏固定元件的 两个区段能通过插接连接或夹紧连接或卡槽连接相互连接或相互 连接连接在一起。
下面借助于实施例并参照附图对本发明的其它优点和细节进
行描述。附图是示意图，其中
6图1根据本发明的液压张紧元件的第一实施例的剖面图； 图2根据本发明的液压张紧元件的第二实施例的剖面图； 图3A和3B是固定元件的剖面图以及透一见图； 图4A和4B是固定孔的剖面图以及透视图； 图5A和5B是本发明的第三实施例的剖面图；以及 图6是本发明的第四实施例在活塞杆密封件部分的剖面图。
具体实施例方式
图1示出了液压张紧元件1的第一实施例的纵剖图。该张紧元 件1包括钵状的气缸2，该气缸通过深冲制成并且填充有液压流体 4。活塞5由该气釭2的开口中穿过，其中，以不《秀钢制成的活塞5 在径向上由导向环6支承，并且通过活塞杆密封件7密封，而该活 塞杆密封件则位置固定地布置在气缸2的壳体中。
气缸2和活塞5被构造成压力弹簧8的弹簧件包绕，压力弹簧 8在其端面上由构造成弹簧支7 c元件9, 10的固定元^f牛支〃fc,所述 固定元件支撑在活塞5的底部11上或者气缸2的套环12上。固定 孔13， 14例如粘贴的方式安在活塞5的底部11上或者气缸2的端面上。
储备室15位于活塞5内部，其至少部分地填充有液压流体。 在气缸2的内部，在活塞5和气缸2之间布置有平4反16。该平*反 16被构造成旋转对称的并且包括盘状的第 一 区段和盘状的第二区 段，所述第一区段与气缸2的内径相吻合，而所述第二区段与活塞 5在其敞开的端部区域中的直径相吻合。平寺反16的外径4安下述方式选择，即，4吏4f在平才反16和气缸2的内壁之间存在泄漏皇逢隙，其 中所述缝隙宽度可以在几个n m到大约0.5mm之间变4匕。通过经过 泄漏缝隙的液压流体4能够实现压力补偿，同时实现活塞5移动减 震的效果。
所述平板16具有中心阀门，该阀门在示出的实施例中被构造 成球阀17。该球阀17的球被没有示出的弹簧压向平板16内部的轴 向通道，在阀门关闭时阻止液压流体4 乂人压缩室3流入4诸备室15。
在装配时，将分开的弹簧支承元件9移到气缸2上。压力弹簧 的内径大于气缸2及活塞5的外径。在压缩压力弹簧8之后，分开 的弹簧支撑元件IO被放在另一侧上。随后松开压力弹簧8，使得预 张紧的压力弹簧在张开时就把弹簧支承元件9， IO挤压开。
当张紧元件1在内燃机的皮带传动中被驱动，活塞5被挤压向 气釭2时，张紧元件l被压缩，而气缸2中的液压流体4受到与活 塞5连接的平板的运动的4齐压。液压流体通过泄漏缝隙流入活塞5 中的4诸备室15中。此外，该液压流体4也流入环形室18中，该环 形室由平才反16的上侧在轴向上、气缸2的内表面在4圣向上以及活 塞杆密封件8所限定。所述活塞5进入得越深，环形室18就越大。 环形室18通过径向的流体通道25与储备室15相连接，^f吏得从压 缩室3中才齐出的液压流体通过泄漏缝隙流入环形室18中并且/人那 里流7vf诸备室15中。因为环形室18或者说4诸备室15只是部分》也 一皮液压流体4填充，所以有利i也，压力对活塞5的当前4立置的依赖 性不大。
图2示出了液压张紧元件的第二实施例，其中对于相同的组件 4吏用同样的附图标记。与在第一实施例中一样，活塞5在气缸2中 可轴向移动，活塞5和气缸2^皮压力弹簧8所围绕。分别具有槽的固定孔19, 20在径向上通过气缸2的轴套12以及通过活塞5的底 板区域中的轴套21 #1移动。
活塞5具有圆柱形的基本形状，活塞5在其外端部径向增大， ,人而能够容纳更多的'液压流体量。
气缸2中的压缩室3和活塞5中的4诸备室15通过平玲反16相互 连接。平板阀22关闭了储备室15和压缩室3之间的轴向通道。平 板阀22包括平板形的闭锁元件，该闭锁元件借助从两侧作用的液 压力可沿着其运动^各线进^f于轴向运动，并且打开或者关闭轴向的连 接通道。类似于第一实施例，形成平板16上半部的环形室18通过 流体通道26与储备室15连接。
图3A和3B示出了固定元件的剖面图和透^L图。构造成弹簧 支承元件23的固定元件包括固定孔20和具有槽24的区段，该区 革史延伸通过半个圓周。附属的补充的第二区卞殳在图3中未示出。两 个区段通过插接连接相互连接。
图4A和4B示出了固定孔的剖面图以及透一见图。固定孔13粘 贴到气缸2的端面上并且力量配合且形状配合地与气缸连接。两件 式的环形弹簧支承元件9在装配完毕的状态下贴靠在气缸2的轴套 12上。压力弹簧8贴靠在弹簧支承元件9的另一侧上。
在图5A和5B中示出了^4居第三实施例的液压张紧元件的活 塞27和气缸28。活塞27具有流体通道29，该流体通道沿径向延 伸并且将储备室30与环形室31连接在一起。储备室30部分地填 充有液压流体32。气缸28具有位置固定地布置的密封件37以及布 置在气釭28和活塞27之间的导向环38。
9开启或者关闭轴向的流体通道34的J求阀33 4立于活塞27的自 由端部上。形成在气缸28的内壁和活塞27的外侧之间的泄漏缝隙 35使得液压流体能够从压缩室36流通到环形室31中。在图5A和 5B中力文大地示出了泄漏缝隙35。如图5A中的向下箭头所示，当张 紧元件一皮压缩且活塞27 ^皮推到气缸28中时，处于压缩室36中的 液压流体受到才齐压，而通过泄漏缝隙35进入环形室31中，并/人环 形室通过流体通道29到达储备室30中。
在图5B所示的相反情况下，活塞27从气缸28中移动出来。 在压缩室36中产生克服球阀33的弹簧力的低压，因而该J求阀被打 开，4吏得液压流体32 ^M诸备室30通过流体通道34流入压缩室36中。
图6示出了本发明的第四实施例的活塞杆密封件部分的剖面 图。在气缸39和活塞40之间布置有密封件41，该密封件构造成加 固的活塞杆密封件。密封件41具有多个紧靠在气缸39内侧上的密 封边42以及紧靠在活塞40上的刮缘43， 44。通过密封边42静态 地密封气缸39的壳体，刮唇43， 44以及可能存在的密封唇则动态 地密封活塞40。在图6中可见，气缸39的壳体在其上端部上具有 用来支承气釭39和活塞40之间的密封件41的巻边45。
所述液压流体/人卡者备室46通过平4反阀47流入压缩室48中， 环形室49通过示意性地画出的流体通道50与々者备室46连接在一起。
附图标记列表
1 张紧it/f牛3 压缩室
4 液压流体
5 活塞
6 导向环
7 活塞杆密封件
8 压力弹簧
9 弹簧保持元件
10 弹簧支7K元件
11 底部
12 轴套
13 固定孑L
14 固定孔
15 储备室
16 平板
17 球阀
18 环形室19 固定孔
20 固定孑L
21 轴套
22 平一反阀
23 弹簧支承元件
24 槽
25 流体通道
26 流体通道
27 活塞
28 气缸
29 流体通道
30 储备室
31 环形室
32 液压流体
33 球阀
34 流体通道
35 泄漏t逢隙36 压缩室
37 密封件
38 导向环
40 活塞
41 密封件
42 密封边
43 刮缘
44 刮缘
45 巻边
46 储备室
47 平板阀
48 压缩室
49 环形室
50 流体通道
1权利要求
1.一种用于牵引工具驱动器的液压张紧元件，所述张紧元件具有气缸、约束在所述气缸中可轴向运动的活塞、布置在所述气缸和所述活塞之间的弹簧元件、构造在所述气缸中的压缩室和构造在所述活塞中的液压流体储备室以及能够依赖于所述活塞的调节运动而在所述压缩室和所述储备室之间交换液压流体的阀门，其特征在于，所述气缸(2，28)具有位置固定地布置在壳体中的密封件(7，37)，在活塞(5，27)和气缸(2，28)之间布置有导向环(6)，并且由导向环(6)、气缸(2，28)内侧和活塞(5，27)外侧所限定的环形室(18，31)通过至少一个流体通道(25，26，34)与活塞(5，27)中的储备室(15，30)相连接。
2. 根据权利要求1所述的张紧元件，其特征在于，所述弹簧元件 构造成压力弹簧(8),所述压力弹簧的内径大于气缸(2, 28) 和活塞(5, 27)的外径。
3. 根据权利要求1或2所述的张紧元件，其特征在于，所述活塞 (5)由不4秀钢制成。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的张紧元件，其特征在于，所 述密封件(7, 37)被构造成加固的活塞杆密封件。
5 根据上述权利要求中任一项所述的张紧元件，其特征在于，所 述密封件(7, 37)具有至少一个靠在气缸(2， 28)壳体上的密封边和/或一个靠在活塞(5， 27 )上的刮纟彖和/或一个在活塞 上向内密封的密封唇。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的张紧元件，其特征在于，所 述阀门构造成优选具有弹簧的球阀(17)。
7. 根据权利要求1到5中任一项所述的张紧元件，其特征在于， 所述阀门构造成优选具有弹簧的平外反阀(22)。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的张紧元件，其特征在于，活 塞(5， 27)和气缸(2, 28)具有能够径向4,动的带有固定孔(13, 14, 19, 20)的固定元件。
9. 根据权利要求8所述的张紧元件，其特征在于，固定元件由两 个互补的区^殳组成，所述两个区IS:分别大致在半个圆周上延 伸，其中固定孔(13， 14, 19, 20)布置在一个区,殳上。
10. 根据权利要求9所述的张紧元件，其特征在于，通过插接连接 或夹紧连接或卡槽连接，所述两个区段能够相互连接或者相互 连接在一起。
全文摘要
一种用于牵引工具驱动器的液压张紧夹紧元件，其具有气缸、约束在气缸中的可轴向运动的活塞、布置在气缸和活塞之间的弹簧元件、构造在气缸中的压缩室和构造在活塞中的液压流体储备室以及能够依赖于活塞的调节运动而在压缩室和储备室之间交换液压流体的阀门，其中，所述气缸具有位置固定地布置在壳体中的密封件，在活塞和气缸之间布置有导向环，其中由导向环、气缸内侧和活塞外侧所限定的环形室通过至少一个流体通道与活塞中的储备室连接在一起。
文档编号F16H7/08GK101622473SQ200880006249
公开日2010年1月6日 申请日期2008年1月15日 优先权日2007年2月28日
发明者维尔纳·彼得里, 贝恩德·哈特曼 申请人:谢夫勒两合公司