一种活塞式液压张紧器的制作方法

1.本实用新型涉及汽车发动机正时系统领域，具体地说是一种活塞式液压张紧器。


背景技术：

2.液压张紧器是汽车发动机正时系统中的核心零部件，其动态特性是保证正时链传动与配气相位保持在最佳工作状态的重要组成部分，对发动机能否正常工作有着重要的影响。液压张紧器主要通过液压阀等元件来改变液压刚度和粘性阻尼，从而实现对链系统的动态响应。除了液压元件，柱塞与壳体孔之间的间隙泄漏也是影响张紧器阻尼和刚度的重要因素。
3.现有的液压张紧器一般使用钢制活塞和铝制壳体，由于发动机内工作温度变化大，两者间隙随之改变，从而表现为高温下泄漏大、低温下泄漏小的特点。常规液压张紧器的泄油方式包括柱塞前部和尾部两处流量阀，以及壳体内腔壁与柱塞外壁之间的间隙泄漏。由于产品特殊性能的要求，该间隙泄漏不能完全封死，需要将其控制在合理的范围内，从而保证张紧器的灵活运行。针对于这样间隙泄漏，目前主要通过加长柱塞裙部密封段长度以减小泄漏，但此方法无法消除温度、油压带来的流量波动，从而导致张紧器的性能不稳定。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是，为了克服现有技术中的缺陷，提供一种活塞式液压张紧器，优化了原有的张紧器的间隙泄漏，缩短了柱塞裙部密封段长度，使得张紧器空间更加紧凑。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种活塞式液压张紧器，包括壳体，所述壳体上设有一端开口的安装腔，所述安装腔内滑动配装有柱塞，所述壳体上设有与所述安装腔底部连通的进油口，所述柱塞的裙部密封段外壁与所述安装腔内壁之间配装有密封环，所述密封环侧壁上设有轴向连通的开口以形成泄油通道，且所述密封环的径向尺寸在油压作用下可自调节。
6.本实用新型的活塞式液压张紧器与现有技术相比具有以下优点：
7.本实用新型的活塞式液压张紧器结构中，在柱塞的裙部密封段外壁与安装腔内壁之间设置了一个密封环，通过密封环控制张紧器壳体和柱塞间间隙泄漏量；工作时密封环在张紧器腔体内油压作用下径向尺寸扩张贴紧孔壁限制间隙泄漏，此时机油只能通过密封环上的开口处流出，即此结构中通过密封环开口大小可以控制流量的变化，从而改变张紧器的液压刚度和粘性阻尼，以实现系统的控制，使得张紧器流量调校有了更多的选择；另外的此结构中温度、油压变动将不再影响流量的变化，以使得张紧器对温度和油压波动不敏感，从而获得更佳的系统控制，nvh性能更佳，因而应用场合更广阔；另外的基于密封环的密封作用，此结构中相较于常规的张紧器可以缩短柱塞裙部密封段的长度，使得张紧器空间更加紧凑。
8.作为改进的，所述裙部密封段的外壁上或安装腔的内壁上设有环形的配装槽，所述密封环径向的一侧安装在所述配装槽内，另一侧与所述安装腔内壁或裙部密封段外壁密封贴合。上述改进结构中，配装槽结构的设置使得密封环的轴向位置可以稳定的限位，从而保证密封性能的稳定。
9.再改进的，所述密封环的宽度小于所述配装槽的宽度，且所述密封环沿径向可扩张；当安装腔与柱塞间隙处向外泄油时，在油压作用下，所述密封环的上端面与所述配装槽的上端面抵靠密封，以使得所述密封环的下端面与配装槽的下端面之间形成第一通道；所述密封环沿径向外扩张至外壁与安装腔侧壁密封贴合，以使得所述密封环的内侧壁与配装槽底部之间形成与第一通道连通的第二通道，所述泄油路径为密封环侧壁上的第二通道。
10.优选的，所述密封环与所述配装槽的高度差为0.5-1mm。此结构中密封环与配装槽之间的高度差设置在一个合理的范围，使得密封环有一个相对活动的间隙，使其可以更好的适应温度以及油压的变化，从而能够更好的保证密封性能。
11.再改进的，所述柱塞近所述安装腔开口端的外壁上设有若干竖向分布的弧形卡槽，所述弧形卡槽内配装有棘齿卡簧；所述安装腔近开口端的内壁上设有限位凹槽，所述棘齿卡簧的外圈滑动配装在所述限位凹槽内。
12.再改进的，所述柱塞远离所述安装腔底部一端的外壁上设有用于收纳所述棘齿卡簧的容置槽。上述改进结构中，容置槽设置是为方便棘齿卡簧的装配，装配过程预先将棘齿卡簧回缩收纳在容置槽内，方便柱塞顺利装入安装腔，直至棘齿卡簧往下运动至限位凹槽位置时，松开棘齿卡簧反向回弹限位在限位凹槽中，用于限制柱塞的轴向运动行程。
13.再改进的，所述壳体近所述安装腔开口的端部设有限位架，所述柱塞远离所述安装腔的一端设有限位凸台，所述限位架上插装有定位插销，所述定位插销抵靠限位在所述限位凸台的端面上。上述改进结构中，限位架、限位凸台以及定位插销的设置，在柱塞完全装入后安装腔后，实现了轴向上的限位，防止运输过程中或未装入发动机之前，柱塞弹出安装腔；并且此结构加工简单，拆装方便。
附图说明
14.图1为本实用新型的活塞式液压张紧器的立体结构示意图。
15.图2为本实用新型的活塞式液压张紧器的另一角度结构示意图。
16.图3为本实用新型的活塞式液压张紧器的半剖示意图。
17.图4为本实用新型中的柱塞的结构示意图。
18.图5为本实用新型中的密封环的结构示意图。
19.图6为本实用新型实施例三中密封环的开口形式。
20.图7为本实用新型实施例三中密封环的另一开口形式。
21.附图标记说明：
22.1、壳体；1.1、安装腔；1.2、进油口；1.3、限位凹槽；2、柱塞；2.1、回油腔；2.2、出油孔；2.3、裙部密封段；2.4、弧形卡槽；2.5、容置槽； 2.6、限位凸台；3、密封环；3.1、开口；4、配装槽；5、棘齿卡簧；6、限位架；6.1、定位插槽；7、定位插销；8、单向阀；9、柱塞弹簧；10、流量阀。
具体实施方式
23.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“底部”、“外壁”、“内壁”、“上端”、“下端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例一：
27.如图1、2、3所示，本实用新型提供了一种活塞式液压张紧器，包括壳体1，壳体1上设有一端开口的安装腔1.1，安装腔1.1内滑动配装有柱塞2，在安装腔1.1的底部与柱塞2的下端之间设有一个单向阀8，在壳体 1的下端设有与安装腔1.1底部连通的进油口1.2；柱塞2的下端设有内凹的回油腔2.1，柱塞2的顶部端面上设有一个与回油腔2.1连通的出油孔 2.2，在回油腔2.1的底部靠近出油孔2.2的位置设有流量阀10，并且在流量阀10与单向阀8之间设有柱塞弹簧9。
28.具体的，在柱塞2的下端设有一端裙部密封段2.3，并且在裙部密封段 2.3外壁与所述安装腔1.1内壁之间配装有密封环3，密封环3侧壁上设有轴向连通的开口3.1以形成泄油通道，且密封环3的径向尺寸在油压作用下可自调节。这样设置后，在安装腔1.1内通入油液后，在油压的作用下密封环3径向尺寸外扩，保证柱塞2与安装腔1.1之间的密封配合，并且安装腔1.1下端的油液只能通过开口3.1位置所形成的泄油通道处出油，减小因温度及油压变动而产生的流量变化。相比常规张紧器，本实施例中的张紧器，通过密封环3结构的设置在系统控制噪音振动等方面表现更加优异，因而应用前景更广阔。本实施例中，密封环3的开口形式为沿其轴向竖直延伸，如图5所示。
29.如图3、4所示，本实施例中在裙部密封段2.3的外壁上设有环形的配装槽4，密封环3径向的内侧安装在配装槽4，外侧部分与安装腔1.1内壁密封贴合，在保证密封配合的同时，实现密封环3的轴向位置限定。更加具体的，本实施例中，密封环3的宽度小于配装槽4的宽度，且密封环3 沿径向可扩张；当安装腔1.1与柱塞2间隙处向外泄油时，在油压作用下，密封环3的上端面与配装槽4的上端面抵靠密封，以使得密封环3的下端面与配装槽4的下端面之间形成第一通道；与此同时密封环3沿径向外扩直至外壁与安装腔1.1侧壁密封贴合，以使得密封环3的内侧壁与配装槽4 底部之间形成与第一通道连通的第二通道，泄油通道位于第二通道的侧壁上。此结构中，通过密封环3上的开口3.1大小即可以控制流量的变化，从而改变张紧器的液压阻尼，以实现系统的控制；同时温度、油压变动将不再影响流量的变化，系统将保持恒定的性能。上述结构中，优选的，密封环3与所述配装槽4的高度差为0.5-1mm。此结构中密封环3与配装槽4 之间的高度差设置在一个合理的范围，使得密封环3有一个相对活动的间隙，使其可以更好的适应温度以及油压的变化，从而能够更好的保证密封性能。
30.再一方面的，本实施例中柱塞2近安装腔1.1开口端的外壁上设有若干竖向分布的弧形卡槽2.4，弧形卡槽2.4内配装有棘齿卡簧5；安装腔 1.1近开口端的内壁上设有限位凹槽1.3，棘齿卡簧5的外圈滑动配装在限位凹槽1.2内；并且在柱塞2远离所述安装腔1.1底部一端的外壁上设有用于收纳棘齿卡簧5的容置槽2.5。本实施例结构中，由于密封环3结构的存在，不适合常规的预先将棘齿卡簧5预装在限位凹槽1.3位置，再进行柱塞2压装的安装方法。所以上述结构中的容置槽2.5结构是为方便棘齿卡簧5的装配，装配过程预先将棘齿卡簧5回缩收纳在容置槽2.5内，方便柱塞2顺利装入安装腔1.1，直至棘齿卡簧5往下运动至限位凹槽1.2位置时，松开棘齿卡簧5反向回弹限位在限位凹槽1.3中，从而实现柱塞2 的轴向运动行程的限位。
31.另外的，如图1所示，在壳体1近所述安装腔1.1开口的端部设有两个限位架6，并且两个限位架6对称的设置在柱塞2的两侧，两个限位架6 上分别设有定位插槽6.1；柱塞2远离安装腔1.1的一端设有环形的限位凸台2.6，两个限位架6上的定位插槽6.1内插装有一定位插销7，定位插销 7的中部抵靠限位在限位凸台2.6的端面上，用于实现柱塞2的轴向限位，放置柱塞2在柱塞弹簧9的作用下弹出安装腔1.1。
32.实施例二：
33.本实施例结构与实施例一基本相同，唯一的区别就是本实施例中的配装槽4结构开设在安装腔1.1的内壁上，此结构中密封环3径向的外侧安装在配装槽4内，内侧与裙部密封段2.1的外壁贴合。
34.实施例三：
35.本实施例结构与实施例一基本相同，唯一的区别就是本实施例中密封环3上的开口3.1的结构形式不同。具体的，开口3.1为沿着密封环3的轴向倾斜设置，如图6所示；或者开口3.1结构形式为直角s型结构，如图7所示，通过不同结构形式的开口3.1设置，来实现不同的流量大小的调节。
36.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。