專利名稱：用于vvt發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及張緊器領(lǐng)域，具體是指一種用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器。
背景技術(shù)：
張緊器作用在發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)皮帶上，對(duì)其起導(dǎo)向和漲緊的作用，使其始終處于最佳漲緊狀態(tài)，它們都可以自動(dòng)的對(duì)正時(shí)皮帶進(jìn)行漲緊度的調(diào)節(jié)。在正時(shí)皮帶的傳動(dòng)下，凸輪軸驅(qū)動(dòng)氣門在正確的時(shí)間開閉，配合活塞完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)過程。由于正時(shí)皮帶在中高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生跳動(dòng)，而且正時(shí)皮帶在長(zhǎng)期使用中會(huì)因?yàn)槠У牟馁|(zhì)和受力，發(fā)生拉長(zhǎng)、變形產(chǎn)生跳牙導(dǎo)致配氣正時(shí)的不準(zhǔn)確，從而引起車輛費(fèi)油、無力、爆震等故障。當(dāng)跳牙過多時(shí)因?yàn)闅忾T過早打開或過晚關(guān)閉還會(huì)使氣門和 上行的活塞碰撞損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。為了能讓正時(shí)皮帶保持合適的漲緊度，即不因過松而跳牙也不因過緊而發(fā)生損壞，有一個(gè)專門的漲緊系統(tǒng)，由張緊器和漲緊輪組成。張緊器提供指向皮帶的壓力，漲緊輪與正時(shí)皮帶直接接觸，它們?cè)陔S皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)將張緊器提供的壓力施加在其上，使它們保持合適的漲緊程度。傳統(tǒng)液壓張緊器結(jié)構(gòu)如圖I所示，其主要結(jié)構(gòu)形式是張緊器油缸本體依靠發(fā)動(dòng)機(jī)外部供油工作，在發(fā)動(dòng)機(jī)上需要布置油道，彈簧力為停機(jī)狀態(tài)預(yù)張緊皮帶的最小張緊力，工作中起主要作用的是來自發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)的油壓力。由于VVT系統(tǒng)等利用油壓工作的裝置越來越多，發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油消耗量不斷增大。要給發(fā)動(dòng)機(jī)供給充足的潤(rùn)滑油，需要增大油泵尺寸。這樣會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸增加、負(fù)荷增大，從而導(dǎo)致燃效降低，因此，在結(jié)構(gòu)、性能、經(jīng)濟(jì)性等方面，傳統(tǒng)液壓張緊器存在著以下明顯的不足之處I、組件較多，系統(tǒng)復(fù)雜，占據(jù)了相當(dāng)尺寸的發(fā)動(dòng)機(jī)空間，不便于發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化；2、采用外部供油，增加了系統(tǒng)密封點(diǎn)數(shù)量，由于橡膠等密封件材質(zhì)和壽命的因素，使得可靠性降低；3、傳統(tǒng)液壓張緊器價(jià)格偏高，不利于促進(jìn)VVT發(fā)動(dòng)機(jī)向小型化、高性能、低成本的方向發(fā)展；4、彈簧張緊器的阻尼元件是回型彈簧，發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)的復(fù)雜工況以及彈簧材質(zhì)決定了在使用不長(zhǎng)的時(shí)間后，彈簧會(huì)發(fā)生扭力衰退，導(dǎo)致皮帶得不到應(yīng)有的張緊力，出現(xiàn)打滑、顫動(dòng)，從而產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)異響，甚至影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作；5、彈簧張緊器噪音大、可靠性差，難以滿足VVT發(fā)動(dòng)機(jī)的高要求。雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，由于產(chǎn)品推出多年，附加值低，也很難產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益；6、外接供油式張緊器由于有外部油道，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，占據(jù)空間較大，給保養(yǎng)維護(hù)帶來不便；7、外接供油式張緊器因?yàn)樾枰斎牒驼加靡徊糠职l(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，在某些惡劣工況下，會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑效果，產(chǎn)生故障隱患；[0013]8、外接供油式張緊器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)維修人員提出了較高的要求；9、外接供油式張緊器價(jià)格偏高，對(duì)廣泛應(yīng)用帶來了阻礙。由于汽配行業(yè)的規(guī)模效應(yīng)，使得總體經(jīng)濟(jì)效益受到影響；10、彈簧張緊器和外接供油式張緊器中的主要元件多采用普通加工處理工藝，整體防腐耐磨性能有限。上世紀(jì)90年代后期，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用了彈簧張緊器和外接供油式張緊器，隨著VVTi和渦輪增壓等等先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)需求發(fā)展和整體技術(shù)進(jìn)步，機(jī)油的排量進(jìn)一步加大、泵壓也得到提升(泵壓高達(dá)0. 3 0. 5Mpa)，彈簧張緊器和外接供油式張緊器的工作壽命很短(一般在2萬公里)，換件頻繁、停機(jī)時(shí)間較多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、維護(hù)成本高，已不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液 壓張緊器，在結(jié)構(gòu)上自成一體，占用空間??；油液內(nèi)部循環(huán)，阻尼較大，運(yùn)行平穩(wěn)；系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，便于安裝與維護(hù)。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，為了使該張緊器能夠利用自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作，其構(gòu)造包括呈柱狀空心結(jié)構(gòu)并且兩端密封的殼體，在殼體一端設(shè)置有推桿并在殼體內(nèi)設(shè)置有能使推桿向殼體外伸縮移動(dòng)的助力機(jī)構(gòu)，張緊器利用推桿對(duì)外界正時(shí)皮帶進(jìn)行作用。進(jìn)一步的，殼體的一端為由堵頭及蓋組成的密封蓋，另一端則由上油封總成及下油封總成包裹于推桿外壁上并將殼體的開口密封，在殼體內(nèi)形成被分隔為低壓腔、高壓腔及油囊區(qū)的密閉空間。低壓腔、高壓腔及油囊區(qū)通過以下方式分隔在低壓腔與高壓腔之間設(shè)有固定座，高壓腔與油囊區(qū)之間設(shè)有將油從油囊區(qū)輸送至高壓腔的單向閥，油囊區(qū)與低壓區(qū)連通；推桿貫穿于高壓腔、低壓腔及殼體外，并卡接于固定座上。為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述的單向閥包括與油囊區(qū)連通的單向閥座以及位于高壓腔內(nèi)的單向閥蓋，在單向閥座與單向閥蓋之間設(shè)有能開關(guān)低壓區(qū)與油囊區(qū)連通口的鋼球。在所述的單向閥與殼體之間還設(shè)有包裹于推桿側(cè)壁的柱體，柱體對(duì)推桿起導(dǎo)向作用，使其在一條直線上做往返運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步為了便于推桿的靈活移動(dòng)，在所述的柱體外側(cè)還套裝有推動(dòng)固定座移動(dòng)的柱體彈簧；在所述的推桿上還設(shè)有與固定座卡接的推桿卡簧，推桿卡簧位于低壓腔一側(cè)。為了加強(qiáng)殼體的密封效果，在所述的上油封總成與下油封總成內(nèi)側(cè)還設(shè)有殼體卡簧。油囊區(qū)的具體結(jié)構(gòu)為所述的油囊區(qū)內(nèi)設(shè)置有油囊，油囊與單向閥之間為與低壓腔連通的油囊儲(chǔ)油區(qū)，而在油囊的另一側(cè)則設(shè)置有彈簧座及油囊彈簧，油囊彈簧的頂端與殼體底部接觸。最后，在所述推桿位于殼體外側(cè)的部分上還設(shè)置有控制推桿開始工作的插銷。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果[0028](I)傳統(tǒng)張緊器采用彈簧結(jié)構(gòu)，彈簧容易疲勞，需要定期手工調(diào)節(jié)彈簧力，調(diào)節(jié)力無定值，憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)操作；本實(shí)用新型張緊器采用液壓原理，隨發(fā)動(dòng)機(jī)的正時(shí)皮帶的松緊而自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)用性很強(qiáng)。(2)本實(shí)用新型耐寒、耐熱及耐震動(dòng)等性能均達(dá)到動(dòng)態(tài)響應(yīng)頻率，并達(dá)到在各種環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)(50萬公里以上)的要求，證實(shí)本項(xiàng)目產(chǎn)品能夠有效地保證汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率處于理想狀態(tài)，增加汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在各種環(huán)境中的適應(yīng)性，從而達(dá)到節(jié)約能源、增加效率、減少污染物排放、延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命、降低維修成本的作用。(3)本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)上自成一體，占用空間??；油液內(nèi)部循環(huán)，阻尼較大，運(yùn)行平穩(wěn)；系統(tǒng)簡(jiǎn)潔，便于安裝與維護(hù)；在性能上，油液封閉于內(nèi)腔，工作噪音小，避免采用外部油道，減少密封點(diǎn)，增強(qiáng)了密封性能，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)的多種惡劣工況；在經(jīng)濟(jì)上，本項(xiàng)目元件數(shù)量相對(duì)于傳統(tǒng)張緊器減少了一半以上，有效降低了成本，利于廣泛應(yīng)用。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)張緊器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖中附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為I 一插銷,2 —?dú)んw,3 一推桿，4 一上油封總成，5 一下油封總成，6 —?dú)んw卡簧，7 一推桿卡簧，8 —固定座，9 一柱體,10 一柱體彈簧，11 一單向閥蓋，12 —鋼球,13 一單向閥座，
14一彈簧座，15 一油囊，16 一油囊彈簧，17 一蓋,18 一堵頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例如圖I所示為現(xiàn)有技術(shù)中張緊器的結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)一方面采用彈簧結(jié)構(gòu)，彈簧容易疲勞，需要定期手工調(diào)節(jié)彈簧力，調(diào)節(jié)力無定值，憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)操作；另一方面需要在張緊器上設(shè)置外部油道，由發(fā)動(dòng)機(jī)供油，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜，占據(jù)空間較大，給保養(yǎng)維護(hù)帶來不便。圖2所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由內(nèi)部具有空腔的密閉殼體2組成，殼體2 —端由堵頭18及蓋17組成的密封蓋密封，另一端則由上油封總成4及下油封總成5包裹于推桿3外壁上并將殼體2的開口密封,在上油封總成4與下油封總成5內(nèi)側(cè)設(shè)有殼體卡簧6，對(duì)殼體2進(jìn)一步起密封作用。殼體2內(nèi)被分隔為低壓腔、高壓腔及油囊區(qū)，低壓腔與高壓腔之間由固定座8分隔，高壓腔與油囊區(qū)之間設(shè)有將油從油囊區(qū)輸送至高壓腔的單向閥，低壓區(qū)與油囊區(qū)連通；推桿3貫穿于高壓腔、低壓腔及殼體2外，并卡接于固定座8上。單向閥的具體結(jié)構(gòu)包括與油囊區(qū)連通的單向閥座13以及位于高壓腔內(nèi)的單向閥蓋11，在單向閥座13與單向閥蓋11之間設(shè)有能開關(guān)油囊區(qū)連通口的鋼球12。在單向閥與殼體2之間還設(shè)有包裹于推桿3側(cè)壁的柱體9，柱體9對(duì)推桿3的移動(dòng)起導(dǎo)向作用；同時(shí)在柱體9外側(cè)還套裝有柱體彈簧10，柱體彈簧10推動(dòng)固定座8往返移動(dòng)。為了控制推桿3向內(nèi)移動(dòng)的距離，在所述的推桿3上還設(shè)有與固定座8卡接的推桿卡簧7，推桿卡簧7位于低壓腔一側(cè)，當(dāng)固定座8與柱體9頂端接觸時(shí),為推桿3內(nèi)縮的最大距離。油囊區(qū)的具體結(jié)構(gòu)如下油囊區(qū)內(nèi)設(shè)置有油囊15，油囊15與單向閥之間為與低壓腔連通的油囊儲(chǔ)油區(qū)，而在油囊15的另一側(cè)則設(shè)置有彈簧座14及油囊彈簧16，油囊彈簧16的頂端與殼體2底部接觸。本實(shí)用新型的工作原理為拔掉插銷1，插銷I設(shè)置在推桿3位于殼體2外側(cè)的部分，低壓腔的推桿卡簧7推動(dòng)彈簧座14帶動(dòng)推桿3迅速彈出，同時(shí)單向閥打開，低壓腔和油囊儲(chǔ)油區(qū)的油液吸入高壓腔，使高壓腔油液呈飽和狀態(tài)，高壓腔與低壓腔油壓相等，此時(shí)的初始張緊力為彈簧力；當(dāng)推桿3壓縮時(shí)，單向閥關(guān)閉，高壓腔的油液處于壓縮狀態(tài)，油液只能通過推桿3與柱體9配合間隙(均勻且緩慢的)泄漏到低壓腔，進(jìn)而在回壓過程中，因硅油阻尼較大，使運(yùn)行平穩(wěn)，且無噪音；由于低壓腔與油囊儲(chǔ)油區(qū)是連通的，推桿3壓縮時(shí)，由高壓腔泄露至低壓腔的油液又回歸至油囊儲(chǔ)油區(qū)。 工作過程中，當(dāng)高、低壓腔溫度升高，油液膨脹，使油囊15 (和油囊彈簧16)向殼體2底部移動(dòng)，油囊儲(chǔ)油區(qū)起過壓保護(hù)；當(dāng)高低壓腔溫度下降時(shí)，在油囊彈簧16作用下，油囊
15向低壓腔方向移動(dòng)，主要作用是對(duì)低壓腔進(jìn)行保壓。本實(shí)用新型的工作過程如下第一步張緊器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)系統(tǒng)。拔掉插銷1，推桿3在低壓腔推桿卡簧7的作用下，向外移動(dòng)，同時(shí)，單向閥打開，低壓腔的油液進(jìn)入高壓腔，始終保持高壓腔的油液達(dá)到飽和狀態(tài)。高壓腔的容積變大，低壓腔的容積變小，總成內(nèi)部油液總?cè)莘e無損耗。此時(shí)，推桿3頂住張緊力臂，使正時(shí)系統(tǒng)有一個(gè)初始預(yù)張緊力，張緊力等于推桿彈簧力。第二步啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，正時(shí)系統(tǒng)松邊張緊力度變小，或者正時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)在拉力、高溫與磨損作用下伸長(zhǎng)，推桿3為彌補(bǔ)這種負(fù)差，繼續(xù)向孔外伸出，使正時(shí)系統(tǒng)始終保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的張緊力，預(yù)防出現(xiàn)打滑，跳齒等現(xiàn)象，同時(shí)減小正時(shí)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)及傳動(dòng)件的振幅。推桿3在向外移動(dòng)的同時(shí)，低壓腔的油液通過單向閥進(jìn)入高壓腔，油囊15在油囊彈簧16作用下向內(nèi)移動(dòng)，使低壓腔的油液保持壓力，實(shí)現(xiàn)高速內(nèi)循環(huán)，和高響應(yīng)頻率；第三步當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低，皮帶振幅變大，傳動(dòng)皮帶松邊張緊力度變大，使推桿總成壓縮，此時(shí)，柱體9內(nèi)的單向閥機(jī)構(gòu)關(guān)閉，在高壓腔內(nèi)形成非常大的阻尼，以減緩皮帶的擺動(dòng)來降低沖擊振動(dòng)、減小皮帶的沖擊磨損，高壓腔內(nèi)的油液通過推桿3與柱體9的間隙泄漏到低壓腔內(nèi)。本實(shí)用新型張緊器完全不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)布置油道，無需發(fā)動(dòng)機(jī)供油，殼體2封閉內(nèi)腔自身油液形成的高壓腔與低壓腔之間的液力流動(dòng)，推動(dòng)柱塞工作，節(jié)能環(huán)保。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，包括呈柱狀空心結(jié)構(gòu)并且兩端密封的殼體(2),在殼體(2) —端設(shè)置有推桿(3)并在殼體(2)內(nèi)設(shè)置有能使推桿(3)向殼體(2)外伸縮移動(dòng)的助力機(jī)構(gòu)，其特征在于殼體(2)的一端為由堵頭(18)及蓋(17)組成的密封蓋，另一端則由上油封總成(4)及下油封總成(5)包裹于推桿(3)外壁上并將殼體(2)的開口密封，在殼體(2)內(nèi)形成被分隔為低壓腔、高壓腔及油囊區(qū)的密閉空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述的低壓腔與高壓腔之間設(shè)有固定座(8)，高壓腔與油囊區(qū)之間設(shè)有將油從油囊區(qū)輸送至高壓腔的單向閥，油囊區(qū)與低壓區(qū)連通；推桿(3)貫穿于高壓腔、低壓腔及殼體(2)外，并卡接于固定座(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于所述的單向閥包括與油囊區(qū)連通的單向閥座(13)以及位于高壓腔內(nèi)的單向閥蓋(11)，在單向閥座(13)與單向閥蓋(11)之間設(shè)有能開關(guān)油囊區(qū)與低壓區(qū)連通口的鋼球(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述的單向閥與殼體(2)之間還設(shè)有包裹于推桿(3)側(cè)壁的柱體(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述的柱體(9 )外側(cè)還套裝有推動(dòng)固定座(8 )移動(dòng)的柱體彈簧(10 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述的推桿(3)上還設(shè)有與固定座(8)卡接的推桿卡簧(7),推桿卡簧(7)位于低壓腔一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述的上油封總成(4)與下油封總成(5)內(nèi)側(cè)還設(shè)有殼體卡簧(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于所述的油囊區(qū)內(nèi)設(shè)置有油囊(15)，油囊(15)與單向閥之間為與低壓腔連通的油囊儲(chǔ)油區(qū)，而在油囊(15)的另一側(cè)則設(shè)置有彈簧座(14)及油囊彈簧(16)，油囊彈簧(16)的頂端與殼體(2)底部接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8任一項(xiàng)所述的用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，其特征在于在所述推桿(3)位于殼體(2)外側(cè)的部分上還設(shè)置有控制推桿(3)開始工作的插銷(I)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于VVT發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)配氣系統(tǒng)的液壓張緊器，包括呈柱狀空心結(jié)構(gòu)并且兩端密封的殼體(2)，在殼體(2)一端設(shè)置有推桿(3)并在殼體(2)內(nèi)設(shè)置有能使推桿(3)向殼體(2)外伸縮移動(dòng)的助力機(jī)構(gòu)；殼體(2)的一端為由堵頭(18)及蓋(17)組成的密封蓋，另一端則由上油封總成(4)及下油封總成(5)包裹于推桿(3)外壁上并將殼體(2)的開口密封，在殼體(2)內(nèi)形成被分隔為低壓腔、高壓腔及油囊區(qū)的密閉空間。本實(shí)用新型張緊器完全不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)布置油道，無需發(fā)動(dòng)機(jī)供油，殼體2封閉內(nèi)腔自身油液形成的高壓腔與低壓腔之間的液力流動(dòng)，推動(dòng)柱塞工作，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)F16H7/08GK202560959SQ20122041523
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者王運(yùn)生 申請(qǐng)人:綿陽市萬欣測(cè)控技術(shù)有限公司