发动机及其张紧器的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，具体的说，涉及一种发动机及其张紧器。

背景技术：

发动机通过曲轴带动正时链条驱动凸轮轴转动，曲轴和凸轮轴的位置是固定的，正时链条需要有一定的余量才能安装，运动时正时链条需要张紧才能运行，这时就需要张紧器张紧正时链条。

现在有些发动机上使用液压自动张紧器，液压自动张紧器有一个弊端，就是长时间停机后，张紧器内部的机油由于顶杆和套筒间存在间隙而泄漏，在此启动发动机时，由于机油压力不会马上建立，如果张紧器内部弹簧的弹力不能够克服正时链条松边运动时的张力，正时链条处于松动状态，发动机启动的瞬间到油压建立的这段时间，没有张紧的正时链条和正时链轮间不能正常啮合，发动机会有异响。链条还有可能出现跳齿现象。

具体地，机油进入张紧器顶部后，张紧器顶部内侧具有一个由弹簧推动的钢球，平时处于密封状态，当机油压力大于弹簧弹力时，钢球被顶开，机油进入张紧器内部，高压油作用在顶杆上，顶杆推动张紧板，张紧板向外移动，靠紧正时链条，从而达到张紧链条的目的。当发动机熄火后，机油压力消失，由于张紧器顶杆和套筒间存在间隙而导致张紧器内腔机油泄漏，在长时间停机后，张紧器内没有机油，再启动发动机时，如果张紧器内部弹簧的弹力不能够克服正时链条松边运动时的张力，链条松边的张力会使顶杆回缩，若回缩太多，正时链条就会处于松动状态。没有张紧的正时链条和正时就会不能正常啮合，会发出异响，还有可能出现跳齿现象。

因此，提供一种张紧器，以保证链条正常运行，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种张紧器，以保证链条正常运行。此外，本发明还提供了一种具有上述张紧器的发动机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种张紧器，包括套筒和在所述套筒内移动的顶杆，其中，

所述套筒的内壁具有顶端槽和底端槽，所述套筒的内壁在所述顶端槽和所述底端槽之间设置有与所述顶端槽和所述底端槽均连接的棘齿段，所述棘齿段的棘齿沿所述顶杆的移动方向布置；

所述顶杆具有第一凹槽和第二凹槽，且所述第一凹槽与所述第二凹槽之间具有凸起；

张紧器还包括：设置在所述套筒内壁和所述顶杆之间的卡簧，所述卡簧位于所述第一凹槽内时所述顶杆可由所述顶端槽移动至所述底端槽；所述卡簧位于所述第二凹槽内时，所述棘齿通过限制所述卡簧限制所述顶杆由所述顶端槽向所述底端槽的方向移动。

优选的，上述的张紧器中，所述棘齿段具有多个依次连接的棘齿，且顶端的棘齿与所述顶端槽相连，底端的棘齿与所述底端槽相连。

优选的，上述的张紧器中，所述卡簧位于所述顶端槽时，所述凸起到所述顶端槽的槽底的距离大于所述卡簧的直径。

优选的，上述的张紧器中，所述卡簧于所述底端槽时，所述凸起到所述底端槽的槽底的距离大于所述卡簧的直径。

优选的，上述的张紧器中，所述卡簧位于所述棘齿与所述第二凹槽之间时，所述凸起到所述棘齿的齿槽的距离小于所述卡簧的直径。

优选的，上述的张紧器中，所述套筒的外侧的螺塞端部的开口处具有可拆卸的堵头。

优选的，上述的张紧器中，所述第一凹槽和所述第二凹槽均通过弧形段与所述凸起连接，且所述弧形段均向远离所述套筒的方向凸出。

优选的，上述的张紧器中，所述顶端槽的下侧面为向下的倾斜面，所述底端槽的上侧面为向上倾斜的倾斜面。

一种发动机，包括张紧器，其中，所述张紧器为上述任一项所述的张紧器。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种张紧器，通过在套筒的内壁上设置顶端槽、底端槽和棘齿段，并对应的在顶杆上设置第一凹槽、第二凹槽和凸起，另外增加了卡簧，当卡簧位于第一凹槽内时，顶杆能够由顶端槽向底端槽运动，而当卡簧位于第二凹槽内时，棘齿通过限制卡簧限制顶杆由顶端槽向底端槽运动。安装张紧器前，先将张紧器的顶杆向上拉至最上端，再用力将张紧器的顶杆和套筒压至最底端，然后缓慢卸掉压在张紧器两端的力，张紧器的顶杆在套筒内不弹出。将张紧器安装固定好后，用力冲击一下张紧器的套筒，顶杆在内部弹簧力的作用下弹出至初始工作位置。张紧器工作时，卡簧位于第二凹槽内时棘齿通过限制卡簧限制顶杆由顶端槽向底端槽运动，即避免顶杆下降的距离很大，没有张紧的正时链条和正时链轮间不能正常啮合，甚至是链条跳齿的问题，保证了链条的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发动机安装有张紧器后的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的张紧器的顶杆外伸最长状态的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的张紧器的顶杆外伸最长状态的局部示意图；

图4为本发明实施例提供的张紧器的顶杆向下移动过程中的局部示意图；

图5为本发明实施例提供的张紧器的顶杆向下移动过程中卡簧进入第一凹槽的局部示意图；

图6为本发明实施例提供的张紧器的顶杆向下移动到最下端时的局部示意图；

图7为本发明实施例提供的张紧器的顶杆向上移动过程中卡簧进入第二凹槽的局部示意图；

图8为本发明实施例提供的张紧器在安装时的局部结构示意图；

图9为本发明实施例提供的张紧器在工作时的局部结构示意图；

图10为本发明实施例提供的张紧器在有油压时的工作状态结构示意图；

图11为本发明实施例提供的张紧器在刚启动没有油压时的工作状态结构示意图；

图12为本发明实施例提供的张紧器的顶杆向下移动至最低位置时的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种张紧器，以保证链条正常运行。此外，本发明的另一核心是提供一种具有上述张紧器的发动机。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图12所示，本发明公开了一种张紧器，包括套筒3和顶杆2，其中，套筒3的内壁设置有顶端槽31和底端槽32，在顶端槽31和底端槽32之间设置有棘齿段，棘齿段与顶端槽31和底端槽32均连接，棘齿段的棘齿沿顶杆的移动方向布置；顶杆2具有第一凹槽21和第二凹槽22以及位于第一凹槽21和第二凹槽22之间的凸起；此外，该张紧器还包括设置在套筒3内壁和顶杆2之间的卡簧4，该卡簧4位于第一凹槽21内时顶杆2可由顶端槽31移动至底端槽32，当卡簧4位于第二凹槽22内时，棘齿通过限制卡簧4限制顶杆2由顶端槽31向底端槽32的方向移动。

本申请中通过在套筒3的内壁上设置顶端槽31、底端槽32和棘齿段，并对应的在顶杆2上设置第一凹槽21、第二凹槽22和凸起，另外增加了卡簧4，设计的重点在于，当卡簧位4于第一凹槽21内时，顶杆2能够由顶端槽31向底端槽32运动，而当卡簧4位于第二凹槽22内时，棘齿通过限制卡簧4限制顶杆2由顶端槽31向底端槽32运动。当卡簧4位于第二凹槽22内时棘齿通过限制卡簧4限制顶杆2由顶端槽31向底端槽32运动，即避免顶杆2下降的距离很大，没有张紧的正时链条和正时链轮间不能正常啮合，甚至是链条跳齿的问题，保证了链条的正常使用。

本申请中套筒3的外侧的螺塞5端部设置有螺纹孔，此螺纹孔内安装可拆卸的堵头6。通过螺塞5端部的螺纹孔，方便使用工具冲击张紧器的套筒使顶杆弹出。具体地，安装张紧器前，先将张紧器的顶杆2向上拉至最上端即图3所示位置，再用力将张紧器的顶杆和套筒压至最底端(即从图3所示位置压缩到图6所示位置)，然后缓慢卸掉压在张紧器两端的力，张紧器的顶杆和套筒，在如图7所示位置时不再伸长，此时装入张紧器和螺塞5，在螺塞5上装堵头6的螺纹孔内，使用工具用力冲击一下张紧器的套筒，顶杆2在内部弹簧力的作用下弹出，最后装上堵头6即可。

优选的实施例中，第一凹槽21和第二凹槽22均通过弧形段与凸起连接，并且弧形段均向远离距离该弧形段最近的套筒3的内壁的方向凸出。

此外，为了便于使卡簧4从顶端槽31内脱离或者进入顶端槽31，本申请中将顶端槽31的下侧面设置为向下的倾斜面，具体的，下侧面为靠近棘齿的一侧，向下倾斜为向棘齿的方向倾斜。通过上述设置可保证卡簧4在从顶端槽31内向下移动时可通过下侧面的导向而方便滑出。而当卡簧4由底端向上移动过程中，由于下侧面的导向可方便卡簧4顺利进入顶端槽31。同理，将底端槽32的上侧面设置为向上倾斜的倾斜面，以便于卡簧4顺利进出底端槽32。

本申请公开的张紧器布置图包括：套筒3，在套筒3内可移动的顶杆2，顶杆2的另一端通过张紧板1张紧的正时链条，在顶杆2和套筒3之间设置有卡簧4。

本申请的自锁的实现是通过设计和卡簧4接触的不同套筒3内径和顶杆2外径来实现的，本申请中的卡簧4的固有特性是在受到圆周方向的压缩时始终贴合在套筒3内壁上。

为了实现顶杆2压缩到套筒3的最内侧，即压缩到图2中套筒3的最下端，必须使顶杆2外伸于套筒3最长的状态，如图2所示位置，此时弹簧的长度最长，弹力最小。

具体地，如图3所示，卡簧4位于套筒3的顶端槽31内并且位于顶杆2的第二凹槽22内，此时的凸起到顶端槽31的槽底的距离大于卡簧4的直径，即卡簧4能够通过凸起进入第一凹槽21内。

如图4所示，顶杆2在外力作用下，由图3状态到达图4状态，此时，卡簧4位于顶端槽31内并且位于第一凹槽21内，即在顶杆2移动的过程中，卡簧4没有受到顶杆2的作用力，因此，卡簧4的位置没有变。

如图5所示，顶杆2在外力作用下，由图4状态到达图5状态，此时，卡簧4在棘齿的挤压下进入第一凹槽21内部，在顶杆2的运动下，卡簧4随顶杆2同步运动至套筒3的底端槽32。

如图6所示，卡簧4位于底端槽32并且位于第一凹槽21内，此时，顶杆2向套筒3内伸最多。

图7所示，此时缓慢停止给顶杆2施加向下的力，在弹簧回复力的作用下，顶杆2向上移动，因为卡簧4位于底端槽32内，而底端槽32的内径较大，顶杆2向上移动时卡簧4可通过顶杆2的凸起，即凸起到底端槽32的槽底的距离大于卡簧4的直径，在顶杆2向上移动过程中卡簧4位于底端槽32并且位于第二凹槽22内。由于顶端槽31的上倾斜面使得顶端槽31卡住卡簧4，而卡簧4卡住顶杆2的第二凹槽22的下端面，使得顶杆2不再向上移动。

完成上述过程后则对张紧器进行安装，即将张紧器安装在张紧器的安装孔内，并安装螺塞5，此时张紧器的顶杆2并没有弹出。当安装好张紧器和螺塞5后，需在螺塞5上装堵头6的螺纹孔内，用力冲击一下张紧器的套筒3，顶杆2在内部弹簧力的作用下弹出，最后装上堵头6即可。安装在张紧器的顶杆2和套筒3在图7位置平衡，当套筒3受到一个向上的冲击时，张紧器的顶杆2和套筒3快速压缩至图6位置，并在内部弹簧弹力的作用下，张紧器的顶杆2和套筒3快速回到图7位置时，由于此时张紧器的顶杆2和套筒3之间存在相对较大速度，张紧器的顶杆2和套筒3在图7位置达不到平衡，张紧器的顶杆2和套筒3在内部弹簧弹力的作用下，张紧器的顶杆2在套筒3内弹出，经过图8位置，到达图9(图中画出的是卡簧4停留在其中一个棘齿处的，实际上卡簧4可以停留在其中任何一个棘齿处，卡簧4停留在哪一个棘齿处是根据链条的张紧的确定的)的工作位置。

当张紧器的顶杆2弹出到达工作位置(图10位置)时，卡簧4位于套筒3内壁的一个棘齿内，顶杆2在受张紧板1的压力向下运动到图11所示位置时，因棘齿的限位作用，使得卡簧4卡在该棘齿处，不能向下移动，而顶杆2的凸起到棘齿的齿槽的距离小于卡簧4的直径，即卡簧4无法通过凸起，使得顶杆2的凸起被由棘齿限位的卡簧4卡住无法向下运动，张紧器的顶杆2向下移动的范围受限。

如果发动机长时间运行后正时链条会磨损拉长，需要张紧板1进一步靠近正时链条才能张紧链条时，顶杆2在内部弹簧的弹力作用下继续向上运动，当顶杆2到达图9所示位置继续往上移动时，顶杆2会带动卡簧4向上移动，当移动距离能够让卡簧4进入另一个棘齿时，则张紧器在此棘齿位置工作。在实际中，对于卡簧4卡设在哪个棘齿由正时链条张紧时所在位置以及张紧器内部弹簧的弹力共同作用决定的。当张紧板1给顶杆2的力和弹簧给顶杆2的弹力平衡时，卡簧4所在的位置对应的棘齿则为对应的限位棘齿。

如图10所示发动机有油压时的工作状态，此时，油压的压力、弹簧的弹力、和张紧板1受到的张紧力均作用在顶杆2上，使得顶杆2处于平衡状态，卡簧4则位于对应的棘齿内。

如图11所示，发动机刚启动没有油压时的工作状态，即由图10状态的发动机重新启动时，油压没有建立，松动的链条突然拉紧，链条会施加给张紧板1向下的力，在张紧板1的作用下顶杆2向下运动至凸起与卡簧4卡住的状态，顶杆2不会继续向下运动，张紧板1也不会继续运动，避免了链条松动。

此外，本申请还公开了一种发动机，包括张紧器，该张紧器为上述实施例中公开的张紧器，因此，具有该张紧器的发动机也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。