专利名称：链式张紧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在链式驱动系统中使用的链式张紧器。
背景技术：
在现有技术中，已知通过曲轴或者其他驱动链轮驱动的链或带来驱动发动机系统 的辅助部件。为了适应由于不同部件的扭矩需求中的瞬时变化以及由于链随老化(aging) 的拉伸而产生的系统张紧度的变化而在链中产生的松弛，已知提供一种链式张紧器来吸收 松弛。因此，不管运行条件和/或链的磨损状态如何，均保持了链中的相对恒定的张紧度。在图1中示出了一种类型的链式张紧器盒1，该盒具有盒本体2和活塞3，该盒本 体2内部具有空心缸体，该活塞3可在缸体内轴向运动。盒1被安装在靠近内燃发动机上的 带驱动系统或者其他能量转换单元。为了与这样的能量转换单元接合，在盒1的外部表面 上提供了外部螺纹4，该外部螺纹4与安装在能量转换单元(未示出)上的螺纹壳体接合。 盒本体2相对于该能量转换单元保持固定。链式张紧器1的长度由活塞3相对于盒本体2 的位置而确定。弹簧5在活塞3上施加力。此外，当向油路6供给加压液体供给时(一般 来自发动机的润滑剂供给系)，液体压力作用在活塞3上。油路6经由止回阀8联接在盒本 体2与活塞3之间的腔体7。机械弹簧力和液体压力相对抵抗活塞3运动的链9而平衡。 当存在松弛时，这些力推动活塞3向上，这将导致抵在活塞3上的链9存在弓形弯曲并且因 此吸收了松弛。当在链9中张紧度增加(由于例如迅速改变发动机速度)时，链9施加在 活塞3上的力将导致活塞3退回到盒本体2中，从而建立新的力的平衡，即，链的力平衡于 弹簧力和液压力。在图1中，链9直接抵在活塞3上。这是一种可替代方式。在很多应用 中，活塞3直接抵压张紧臂，该张紧臂压入该链中。或者在其他应用中，在活塞3上应用一 个制动块(shoe)并且链抵在该制动块上。盒2通过接合螺纹4而安装到能量转换单元上的螺纹壳体中。在一些应用中，寻 找包装该配合螺纹组的空间存在困难。此外，在这样的设计中，必须在初始构建期间以及修 理和替换操作期间均存在相对于能量转换单元旋转盒2的空间。存在与机加工在盒2的外 部表面上的螺纹和动力转换单元上的配合内部螺纹相关的成本问题。所以，需要一种避免 螺纹连接需求的可替换安装系统。
实用新型内容本实用新型可解决上述一问题。所公开的链式张紧器在两端具有壳体开口。盒插 入该壳体中，该盒具有在第一端处向外延伸的唇缘和在第二端上的凹槽。该唇缘作为一个 轴向止挡件，用来防止该盒沿第一方向运动超越该唇缘。卡夹被互锁进入该盒的第二端的 凹槽中。通过安装该卡夹，该盒被固定在该壳体中，从而基本防止了相对于该壳体的轴向运 动或者系统中仅间隙量的运动。该盒包括本体，该本体内部具有缸体且具有在该缸体内的活塞。该盒的本体部分 具有唇缘和用于该卡夹的凹槽。该本体相对于该壳体不能运动。然而，该活塞能够在该本体内部的缸体中自由地运动。该活塞被配置为当液体压力作用在其上时在该链上施加轴向 力。该活塞 在弹簧力和/或液体压力作用下被迫部分地在该缸体之外，即延长了该盒 的长度。在一个实施例中，弹簧被安装在该盒中，以便沿延长该盒长度的方向驱使活塞。在 另一实施例中，穿过该壳体的油路将发动机供油系统流体连接到临近该活塞的腔体。当链 式张紧器安装在发动机上并且从该发动机供给加压油时，该活塞在延长该盒的方向上受 力，即调节成以便当加压油被提供至该油路时，力施加在该活塞上。当该盒延长时，该活塞 或者连接到该活塞的制动块推动驱动系统的链以增加链驱动中的张紧度。当该盒缩短时， 该链驱动中的张紧度降低。在一个实施例中，抵在该链上的制动块在第一端附近附着到活塞上。在另一实施 例中，链式张紧器的本体在该第二端附近具有突出部，用来接合制动块，该制动块具有臂以 便与从壳体向外延伸的突出部互锁。制动块提供了适于与该链配合的磨损表面。在又一实 施例中，第一制动块附着该活塞并且第二制动块接合在壳体上的突出部。在这样一种实施 例中，链式张紧器在两端均具有制动块。所述第一制动块和所述第二制动块提供了适于与 该链配合的磨损表面。根据又一实施例，链式张紧器适于被安装到内燃发动机上，壳体被附着到发动机 上并且具有联接发动机的润滑系统和活塞的油路，第二制动块相对于该壳体保持静止，并 且第一制动块能够响应于施加到该活塞上的润滑系统压力而沿该壳体的轴线运动。根据又一实施例，链式张紧器适于被安装到内燃发动机上并且壳体通过与发动机 部件一体铸造或者通过刚性地联接至发动机而附着到内燃发动机上。还公开了一种组装链式张紧器的方法，该方法包括将链式张紧器盒插入壳体中。 该盒具有在该盒的第一端向外延伸的唇缘和在该盒的第二端处在该盒内的凹槽。该方法还 包括了滑动卡夹进入该凹槽中，以便将盒固定在壳体内。在一个实施例中，该链式张紧器的 壳体在靠近第二端处具有向外延伸的突出部。在与壳体和盒组装之前，卡夹的外部周边与 制动块中的凹槽接合。在制动块与卡夹的组装期间，基本上同时地，该卡夹的内部部分与该 盒上的凹槽接合并且该制动块上的臂与在该壳体上的突出部互锁。还公开了一种链式张紧器，该链式张紧器具有限定缸体的壳体、安装在该缸体中 的链式张紧器盒以及联接至该链式张紧器盒的本体的保持系统，其中，该保持系统基本防 止了该盒的本体相对于该壳体的运动。在一个实施例中，该保持系统包括在该本体的一端 上的唇缘、在该本体的另一端内的凹槽和与该凹槽接合的卡夹。所述公开的链式张紧器的优点在于，由在一端上的唇缘和在另一端上的卡夹来约 束盒本体，从而在该盒本体上没有必要存在螺纹，由此减少了机械加工操作、降低了成本并 且简化了该盒在该壳体中的安装。因为该盒由该唇缘约束在一个方向上并且由卡夹约束在另一方向上，所以防止了 该盒本体在轴向方向上的运动。通过提供两端打开的盒本体使得这种约束成为可能。由于 运行期间的动态状况，该链中的张紧度可以比活塞可以适应的张紧度更加迅速地变化，在 这种情况下，当张紧度较低时该盒本体相对于壳体向上运动，并且当张紧度较高时该盒本 体相对于壳体向下运动。这种垂直摆动可以导致对于该壳体和该盒本体的损害，由此降低 了该链和链式张紧器的使用寿命并且可以导致噪声和振动。因为所公开的盒保持系统固定了该盒防止其在任一轴 向方向上运动，所以防止了这样的垂直摆动，由此防止了该链式张 紧器系统的提前失效。
图1是根据现有技术的链式张紧器的截面示图；图2是部分组装的内燃发动机的一部分的前视图，其展示了按照本实用新型的一 个实施例的链式张紧器；图3是如在图2中示出的链式张紧器的一部分的细节示图；图4是如在图2中示出的链式张紧器的截面图；图5是部分组装的内燃发动机的一部分的前视图，其展示了比图2组装更多的情 况；图6是链式张紧器的细节的截面图，其中一个制动块被组装在如图2所示的链式 张紧器的卡夹端上；图7是一个制动块的截面俯视图，其中卡夹根据本实用新型的实施例而接合；以 及图8是图7的制动块和卡夹的前视图。
具体实施方式
如本领域的普通技术人员将会明白的，参考任何一个附图所展示和说明的多个实 施例的不同特征可与在一个或者更多个其他附图中展示的特征组合，以产生未明确展示或 说明的可替代实施例。所展示的特征的组合提供了典型应用的代表性实施例。然而，对于具 体应用或者实施方式而言理想的是，与本实用新型的教导一致的特征的各种组合和修改。 本领域的普通技术人员可以意识到相似的应用或者实施方式，不管是否做出明确地说明或 者展不。在图2中示出了部分组装的内燃发动机10的示图。第一凸轮链轮12和第二凸轮 链轮14通过链16联接一起。链16骑抵在第一制动块18上。链式张紧器20具有第二制 动块22，链16也骑抵在该第二制动块22上。如在下文中更具体所述，第一制动块18未抵 靠链16运动则因此不调整链的张紧度。替代地，制动块18用作链的导向件。制动块18使 得链16弓形外弯一个小量，从而链16必然骑抵在制动块18上。这防止链中产生共振频率。 链式张紧器20内部是活塞-缸体设置(在此未示出，但在下面将关于图4进行讨论)，其联 接至发动机的加压润滑系统。由于作用在活塞上的加压油，第二制动块22施加一个向上的 力在链16上。第二制动块22的动作改变了系统中链的张紧度。在图3中示出了链式张紧器盒24，其是链式张紧器20的一部分。本体26限定了 液压缸体，活塞28可以在该液压缸体内部滑动。在活塞28的一端，附着了制动块30。制动 块30可以以本领域技术人员已知的任何方式被一体地形成或者附接到活塞28上。链16的 一部分是靠近制动块30的。制动块30提供了运转中链16所骑抵的磨损表面。在以下讨 论的可替代实施例中，活塞28未联接至制动块，在这种情况下，链16骑抵在活塞28上。盒 24被滑入壳体(在图2中示出为元件42)内以形成链式张紧器20。从而盒24相对于该壳 体最小化地运动或者不运动，在盒24的本体26的一端提供了唇缘32。唇缘32的外部尺寸和该壳体的内部尺寸被设计成使得唇缘32不能进入该壳体。唇缘32作为在第一轴向方向上限制该壳体与本体26之间的相对运动的止挡件(这种止挡功能在图4中被明显示出)。 为了防止相对于该壳体在第二轴向方向上的相对运动，凹槽34形成在盒24的本体26中， 卡夹36插入该凹槽34中。为了方便该盒被组装到该壳体中，卡夹36未安装，以允许盒24 滑入该壳体中。然后，卡夹36接合到凹槽34中。卡夹36的外部尺寸被设计成使得卡夹36 作为止挡件来防止盒24相对于该壳体在第二轴向方向上的运动(在图4中被示出)。在图4中，示出了链式张紧器20的截面，其具有壳体42，壳体42中安装有盒24。 通过唇缘32和配合到凹槽34中的卡夹36来保持盒24的本体26就位。油经由穿过壳体 42的油路44被供给至链式张紧器20。在一个实施例中，壳体42与发动机10的部件一体 地铸造而成，由此保证了壳体42以所需取向被附着到发动机10上。可替代地，壳体42通 过螺栓、支架或者本领域技术人员已知的任意其他方式附接到发动机10上。油路44被联 接到发动机10内的加压油供给。在未偏离本实用新型精神的情况下，任何其他加压液体可 从其他来源供给到链式张紧器20。油路44通向在壳体42与盒24之间的环形油腔体46。 通过0形环38和40保持了壳体42与盒24的本体26之间环形油腔体46中的压力，这些 0形环安装到本体26的外部表面内的凹槽中。本体26形成了液压缸体48，活塞50可以在 该液压缸体48内滑动。通过弹簧52和液压作用在活塞50上油从腔体46经过径向通道 54并且然后通过止回球56进入内部腔体58。在内部腔体58中的加压油作用在弹性构件 60上，该弹性构件60附着到活塞50上。活塞50可相对本体26运动，且0形环(或者其他 类型的密封件)61防止活塞50和本体26之间的油泄漏。在图4中所示出的实施例中，油 路62穿过活塞50的顶部并且穿过制动块30。(在图4中示出的示图相对于图3中的示图 旋转了 90度；因此，该制动块的臂在该截面示图中是不可见的)。通过通路62的油提供了 制动块30与链(未示出)之间界面的润滑。如在图2中所示出的，链式张紧器20包括第二制动块22并且与第一制动块18互 锁并且被设置在链16的两个部分之间。在图5中示出了可替代的链布置，其中部分组装的 V-型发动机10以不同于图2中所示出的组装阶段被示出。图2和图5均示出了未安装前 盖的发动机。链70遵循一种蜿蜒路径并且接合凸轮链轮72和74 ；联接至发动机曲轴的 驱动链轮75 ；链导向件76、78和80 ；以及张紧器臂82。链式张紧器84的壳体附着到发动 机10上。链式张紧器84的活塞86在发动机的运行期间(在润滑油压力下)压抵张紧器 臂82。张紧器臂在一个位置88、枢转点处附接至发动机10。因此，当链式张紧器84的活塞 86致使张紧器臂82绕枢转点88旋转时，张紧器臂82在链70中施加了适当的张紧度。在 图2中更具体示出的链16在图5中被部分地示出。图5示出了两个链16 ；在V-型发动机 的每一侧提供一个链。在图6中，盒24的下部部分的细节以截面被示出。盒24被包含在壳体42内并且 由0形环40密封。插入凹槽34内的卡夹36宽于壳体42中的圆柱形开口，从而防止盒24 相对于壳体42向上运动。制动块18的臂90和92与壳体42的突出部94和96互锁。在 图6中所示出的实施例中，互锁的突出部/臂被示出为彼此直径向相对。在另一实施例中， 提供了围绕大约半个圆周延伸的单个突出部。这些是非限定性示例；可以使用任何已知的 方法来将制动块18锁定到本体42上。在图6中，卡夹36是独立于制动块18的构件。根 据一个可替代实施例，卡夹36可与制动块18 —体地形成。[0029]在图7中，以截面形式示出了制动块18的顶视图以及卡夹36。制动块18具有突 出部98和100。卡夹36由制动块18 —部分的突出部98和100部分地保持。这还在图8 中以可替代示图示出，其中卡夹36在突出部98和100下方滑动，这些突出部从制动块18的 内部壁延伸。但是因为突出部98和100未向下延伸至汇合于制动块18的水平表面，这提 供了卡夹36可 以滑动进入的凹槽。在一个实施例中，突出部98和100接合于壳体42 (至 少在图4和图6中示出的)的外部表面中的配合锁销(未示出)。在图7和图8中，卡夹 36可以从制动块18被移除。在可替代实施例中，卡夹36可通过粘性或者机械连接件以任 何已知的方式被附着到制动块18。虽然最好的示例已经相对于具体的实施例被详细说明，但是那些熟悉本领域的人 将意识到在所附权利要求的范围中的各种可替代设计和实施例。虽然不同的实施例已经被 描述为提供多个优点或者比其他实施例在一个或者更多个所需特性方面是优选的，但是作 为本领域的技术人员应该明白，可以牺牲一个或者更多个特性以便实现所需的系统属性， 这依赖于具体的应用以及实施方式。这些属性包括，但不限定为成本、强度、耐久性、寿命 循环成本、可销售性、外观、封装、大小、适用性、重量、可制造性、易组装性等等。本实用新型 虽然被说明为应用到内燃发动机上，但是也可应用到任何已知的需要链张紧的链驱动系统 中。本实用新型应用于仅由弹簧力、仅由液压力、由组合的弹簧力/液压力和本领域的技术 人员已知的其他方式作用在活塞上的系统。根据应用，活塞作用在链式张紧器臂上、活塞直 接作用于链上以及活塞附着到作用于链上的块上。还根据应用，链式张紧器的静止端作用 为链导向件并且可配备有块。在其他应用中，静止端未接触链。在此所说明的、比其他的实 施例或者现有技术实施方式在一个或者更多个特性方面具有较不理想特征的实施例，没有 落在本实用新型之外并且对于具体的应用而言可能是理想的。
权利要求1.一种链式张紧器，其特征在于包括壳体；链式张紧器盒，其安装在该壳体中，该盒具有配置为与链配合以对该链施加张紧度的 一部分，该盒具有在第一端处向外延伸的唇缘和在第二端处的外部表面中的凹槽，该唇缘 靠近该第一端邻接该壳体，由此防止该盒在第一轴向方向上的轴向运动；以及卡夹，与该凹槽互锁并且尺寸被制成防止其进入该壳体，由此防止该盒在第二轴向方 向上的轴向运动。
2.如权利要求1所述的链式张紧器，其特征在于，该壳体具有向外延伸的突出部，所述 突出部靠近该第二端，该链式张紧器进一步包括制动块，其具有与该壳体的所述突出部互锁的臂，该制动块提供了适于与该链配合的 磨损表面。
3.如权利要求2所述的链式张紧器，其特征在于，该卡夹与该制动块一体地形成。
4.如权利要求1所述的链式张紧器，其特征在于，进一步包括在该盒的所述第一端处 附着到该盒上的制动块，该制动块提供了适于与该链配合的磨损表面。
5.如权利要求1所述的链式张紧器，其特征在于，该盒进一步包括本体，其限定了内部液压缸体且所述唇缘和所述凹槽形成在该本体中；以及活塞，其安装在该液压缸体内，该活塞被配置为当液体压力作用于其上时在该链上施 加轴向力。
6.如权利要求5所述的链式张紧器，其特征在于，进一步包括附着到该活塞上的制 动块，该制动块提供了适于与该链配合的磨损表面。
7.如权利要求5所述的链式张紧器，其特征在于，进一步包括穿过该壳体的油路，该 油路流体联接至该活塞，调节成以便当加压油被提供至该油路时，力施加在该活塞上。
8.如权利要求5所述的链式张紧器，其特征在于，该壳体具有向外延伸的两个突出部， 所述两个突出部靠近该第二端，该链张紧器进一步包括附着到该活塞上的第一制动块；具有两个臂的第二制动块，所述臂适于接合该壳体的所述两个突出部，所述第一制动 块和所述第二制动块提供了适于与该链配合的磨损表面。
9.如权利要求8所述的链式张紧器，其特征在于，该链张紧器适于被安装到内燃发动 机上，该壳体被附着到所述发动机上并且具有联接所述发动机的润滑系统和所述活塞的油 路，该第二制动块相对于该壳体保持静止，并且该第一制动块能够响应于施加到该活塞上 的润滑系统压力而沿该壳体的轴线运动。
10.如权利要求1所述的链式张紧器，其特征在于，该链式张紧器适于被安装到内燃发 动机上并且该壳体通过与发动机部件一体铸造或者通过刚性地联接至该发动机而附着到 所述内燃发动机上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于链式驱动系统的链式张紧器，其具有在两端打开的壳体。盒被插入该壳体中，该盒具有在其内具有缸体的本体和活塞。提供了保持系统以基本防止该盒的本体相对于该壳体运动。在一个实施例中，这样的保持系统包括在该本体第一端处的唇缘和在该本体第二端上的凹槽。该唇缘作为止挡件用来防止该盒的本体轴向移动在一个方向上超越该止挡件。卡夹被互锁到该盒的本体的第二端上的凹槽中，用来防止在相反方向上的运动。
文档编号F16H7/08GK201836313SQ201020246060
公开日2011年5月18日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年7月2日
发明者C·D·蒂尔南, J·乔莱西, K·S·费德森, P·T·瑞恩哈特 申请人:福特环球技术公司