CN1428523A - 带有棘轮机构的液压张紧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有结构简单的棘轮机构的液压张紧器。该液压张紧器(1)包括可滑动地容纳在壳体(2)的孔(2a)的中空柱塞(3)。柱塞(3)具有内部空腔(3a)和齿条(7)，空腔与孔(2a)一起形成流体腔(20)，齿条(7)沿轴向可滑动地设置在柱塞(3)外圆周面上的槽(3b)中。液压张紧器(1)还包括沿突出方向偏压柱塞(3)的弹簧(4)，可滑动地设置在棘轮孔(2b)中的棘轮(8)，棘轮孔(2b)以与柱塞(3)轴线(L)相交的倾斜方向延伸，棘轮还设有圆柱形端部(80)，可与齿条(7)的齿(7a)相接合，只允许柱塞(3)沿突出的方向移动，但限制柱塞(3)沿向后方向缩回；和螺旋弹簧(85)，可沿使齿条齿(7a)与端部(80)的远端的外周边缘部分(80a)接合的方向偏压棘轮(8)。

Description

带有棘轮机构的液压张紧器

技术领域

本发明涉及一种可施加适当张力的液压张紧器的领域。更具体地，本发明涉及一种带有棘轮机构的液压张紧器，可在液压压力下降时防止柱塞缩回。

背景技术

液压张紧器一般包括壳体，可滑动地安装在壳体的孔中的中空柱塞，该柱塞受到弹簧向突出方向的作用力；和由壳体的孔和柱塞形成的流体腔。操作时，施加到柱塞远端的来自链条或带的力与弹簧的弹性力和流体腔中的液压力平衡。

当流体腔中的液压压力不适当时，如发动机启动，来自链条的力施加到柱塞远端，使柱塞很容易受压缩回到壳体中，并因此出现噪音或振动。为了防止柱塞缩回，提出了各种带有棘轮机构的液压张紧器，如日本公开特许公报2000-136859和2001-304360所示。

在日本公开特许公报2000-136859中显示的棘轮机构包括可移动地支承于壳体的纵向孔中的齿条，可滑动地安装在壳体侧向空腔中的棘轮，棘轮具有可与齿条接合的多个齿；和安装在空腔中的弹簧，该弹簧可沿棘轮齿与齿条接合的方向偏压棘轮。

日本公开特许公报2000-304360中显示的棘轮机构包括在活塞的圆周面上形成的齿条槽，具有多个齿的棘爪，这些齿可与滑动地安装在侧面空腔中的齿条槽接合，该空腔沿与壳体中活塞的轴向中心线相交的方向延伸，和安装在侧面空腔中的弹簧，弹簧沿棘爪的齿与齿条齿接合的方向偏压棘爪。

当链条的力施加到上述现有技术的棘轮机构中的柱塞远端时。柱塞沿向后方向移动，棘轮或棘爪的齿与齿条接合，防止了柱塞缩回，但是实现这种功能的机构结构上很复杂。

因此，在该领域内需要有一种液压张紧器，其具有结构简单的棘轮机构，并可在流体腔中出现不适当的液压压力时防止柱塞缩回。

发明内容

根据本发明一个方面的液压张紧器包括壳体，在壳体一端开有中心孔，中空柱塞可滑动地容纳在壳体的所述孔中，柱塞具有与所述孔一起形成流体腔的内部空间，还含有在柱塞的外圆周面上一部分形成的齿条齿。第一偏压件沿突出方向偏压所述柱塞。还设置了可滑动地位于棘轮孔中的棘轮件，所述棘轮孔沿与柱塞的轴线相交的倾斜方向延伸。棘轮件还设有圆柱形端部，其远端与齿条齿接合，棘轮件可允许柱塞沿突出方向移动，但阻挡柱塞沿向后方向缩回。第二偏压件可沿使齿条齿与圆柱形端部远端的外圆边缘接合的方向偏压棘轮件。第二偏压件是螺旋弹簧，其一端与棘轮件端部的后表面侧接触，另一端与棘轮孔的插塞接触。

当本发明的柱塞沿突出方向移动时，棘轮件在棘轮孔中通过端部沿离开齿条齿的方向滑动。当柱塞沿缩回方向移动时，棘轮件的端部的外圆边缘与齿条齿接合，因此防止了柱塞缩回。由于棘轮机构利用了简单容易制造的圆柱形端部的外圆边缘部分来形成，无须在棘轮机构中设置多个齿，所以结构得到简化。

齿条可滑动地支撑于柱塞外圆周面上形成的沿柱塞轴向延伸的槽中。齿条件的纵向长度小于槽的轴向长度。在这种情况下，在张紧器操作期间，槽的轴向长度和齿条的纵向长度之间的差距成为了空回，因此增大了整体空回量。由此，可以得到适合于有较长中心距的链***的液压张紧器。

壳体具有第一通孔，用于供开锁销***端部的远端侧，以便脱开端部与齿条齿的接合。壳体具有第二通孔，用于供固定销***棘轮件的后端侧，以便使柱塞保持缩回状态。将开锁销***第一通孔使得端部离开齿条齿，因此，有助于端部与齿条齿脱开。这样脱开后，在运输张紧器之前，工作人员可容易地将柱塞推入壳体内。固定销***第二通孔可防止棘轮件沿端部脱开齿条的方向移动，阻挡活塞沿突出方向移动，很容易地使柱塞保持缩回状态。结果是，张紧器很容易安装到链条。在安装到链条之后，通过取出固定销，张紧器处于操作状态。

开锁销和固定销最好是同一个销，其远端带有锥度。在这种情况下，将销***端部的远端侧和棘轮件的后端侧可容易地进行。另外，一个销既作为开锁销又作为固定销减少了零件的数量。

单向阀可以设置在壳体中心孔的底部，允许流体流入流体腔，阻挡流体相反方向流动，因此可靠地防止了柱塞的缩回。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的液压张紧器的纵向剖视图；

图2是图1的液压张紧器的棘轮机构的放大图；

图3详细地显示了棘轮机构和开锁销；

图4详细地显示了棘轮机构和固定销；

图5详细地显示了柱塞突出时棘轮机构的操作；

图6详细地显示了柱塞突出时棘轮机构的操作；

图7详细地显示了柱塞突出时棘轮机构的操作；

图8详细地显示了柱塞突出时棘轮机构的操作；

图9详细地显示了柱塞缩回时棘轮机构的操作；

图10详细地显示了柱塞缩回时棘轮机构的操作。

具体实施方式

如图1所示，液压张紧器1包括壳体2、可滑动地安装到壳体2的孔2a中的中空柱塞3，作为第一偏压件的弹簧4，弹簧沿从孔2突出的方向偏压中空柱塞3。

在壳体2中，流体腔20由柱塞3的内部空间3a和孔2a的内壁表面形成。单向阀5设在壳体2的孔2a的底部，可允许流体流入腔20，但阻挡流体沿相反方向的流动。单向阀5包括球50，与球50接触的球座51，和偏压球50到球座51的球弹簧52。任何其他适合的结构也可以用于单向阀。壳体2还具有流体通道6，将流体腔20连接到外部带压流体源(未显示)。

径向延伸的槽3b在柱塞3外圆周面的一部分上形成。槽3b容纳带有齿条齿7a的齿条7。齿条7的纵向长度小于槽36的轴向长度。齿条7可滑动地支承在槽36的轴向上。

棘轮孔2b在壳体2上形成。棘轮孔2b的中心线m与柱塞3的轴向中心线L斜向相交。两个中心线m和L之间的角度预定为大约45度，但角度应根据张紧器的用途在大约30到60度的范围内适当地选择。在棘轮孔2b中设置了棘轮件8。如图2所示，棘轮件8是圆柱形端部80，设有在端部80背面延伸的轴部分81。端部80可滑动地支承于棘轮孔2b中。插塞件9通过销28固定连接到棘轮孔2b的开口部分中。棘轮件8的轴部分81可滑动地位于插塞件9的中心通孔中。

在插塞件9和端部80之间设置了处于压缩状态的螺旋弹簧85，其成为了第二偏压件。螺旋弹簧85的一端压在端部80的后表面上，另一端压在插塞件9上。螺旋弹簧85的弹性力偏压棘轮件8，使端部80的远端的外圆周边缘80a与齿条7的齿条齿7a接合。

齿条齿7a、棘轮件8和螺旋弹簧85构成了本发明的实施例的棘轮机构。这样的棘轮机构允许柱塞3沿突出方向移动(即图1的右向)，但通过将棘轮件8的端部80的外圆周面互锁在齿条齿7a和棘轮孔2b之间，可阻止柱塞3沿向后方向缩回。另外，在安装张紧器时，工作人员只需组装棘轮件8、螺旋弹簧85和插塞9，然后将组件放入棘轮孔2b中，组装张紧器可以很容易进行。

如图2所示，壳体2具有以正交于轴线的方向(即，正交于图2页面的方向)穿过壳体2外圆周面的第一和第二通孔25，26。第一通孔25开在棘轮件8的端部80的附近，第二通孔26开在棘轮件8的轴部分81的后端部附近。

如图3所示，第一通孔25可***开锁销10，脱开棘轮件8的端部80和齿条7的齿条齿7a之间的接合。如图4所示，第二通孔26可用于***固定销11，固定销可将柱塞3保持在缩回状态。两个开锁销10和固定销11都有带锥度的远端。在一个可采用的实施例中，提供一个共用销用作开锁销10和固定销11，因此减少了张紧器1的零件数目。

如图5所示，柱塞3处于棘轮件9的端部80的外圆周边缘80a与齿条件7的齿条齿7a接合的缩回状态，当柱塞3从最大缩回状态开始向突出方向移动时，只有柱塞3沿突出方向移动，同时端部80和齿条齿7a之间保持接合状态，如图6所示。由此，在柱塞3的槽3b的侧壁和齿条7的前端面之间出现间隙Bm。

如图7所示，当柱塞3进一步向突出方向移动时，端部80的远端的外圆周边缘80a开始跨过齿条齿7a，并因此，棘轮件8沿箭头表示的方向克服螺旋弹簧85的弹性力在棘轮孔2b中移动。

如图8所示，当柱塞3进一步移动时，端部80的远端的外圆周边缘80a跨过了齿条齿7a的齿顶。然后，在螺旋弹簧85的弹性力的推动下棘轮件8朝齿条7移动，端部80的外圆周边缘80a与下一个齿条齿7a接合。另外，在柱塞3的下一个朝突出方向移动的情况下，图6到8显示的动作重复进行。

当链条的拉力增加，压力作用在柱塞3的远端部分3c，球单向阀6封闭，在流体腔20中的液压压力作为抗力施加到柱塞3上，因此，防止了柱塞3的向后移动。

当柱塞3向后运动时，如图9所示，柱塞3只缩回间隙Bm，棘轮件8的端部80的外圆周边缘80a与齿条7的齿条齿7a之间保持接合。当柱塞3的槽3b的侧壁与齿条7的前端面接触时，如图10所示，棘轮件8的端部80的外圆周边缘80a互锁在齿条齿7a与棘轮孔2b的内圆周面之间，因此可靠地防止了柱塞3的向后移动。

在这种情况下，棘轮件由简单容易制造的圆柱形端部80构成，不需要设置带有多个齿的棘轮件，这样简化了整个结构。另外，柱塞3的槽3b和齿条7之间的轴向间隙Bm可用作张紧器的空回，因此增加了整体空回，适合于具有相对长的中心距的链***。

当棘轮件8的端部80和齿条齿7a互相脱开时，柱塞处于缩回状态，比如在运输或安装张紧器的时候，如图3所示。开锁销10***壳体2的第一通孔中，可使棘轮件8的端部80的外圆周边缘80a与齿条齿7a之间的接合脱开，在这个基础上，将柱塞3推入壳体，柱塞3可以容易地处于缩回状态。

然后，随着柱塞3的远端部分3c压回到不再突出于柱塞3，可从第一通孔中抽出开锁销，将固定销11***壳体的第二通孔26，如图4所示。因此，棘轮件8的端部80的外圆周边缘80a与齿条齿7a重新接合，柱塞3保持缩回状态。

张紧器安装在链条上后，张紧器可通过从孔26中抽出固定销11而处于操作状态。

因此，应当指出所介绍的本发明的实施例仅是对本发明原理的应用的说明。对进行说明的实施例细节的参考并不期望成为对权利要求范围的限制，权利要求本身列举了作为本发明本质的特征。

Claims (5)

1.一种可向链条施加张力的液压张紧器，包括：

壳体，在其一端开有孔；

中空柱塞，可滑动地容纳在所述壳体的所述孔中，所述柱塞具有与所述孔一起形成流体腔的内部空间；所述柱塞至少在其外圆周面的一部分设有齿条；

第一偏压件，可沿突出方向偏压所述柱塞；

棘轮件，可滑动地设置在棘轮孔中，所述棘轮孔的轴线以与所述柱塞的轴线相交的倾斜方向延伸，所述棘轮件还设有圆柱形端部，其远端与齿条齿接合，所述棘轮件可允许所述柱塞沿突出方向移动，但阻挡所述柱塞(3)沿向后方向缩回；

带有齿的齿条，可滑动地支撑于所述柱塞外圆周面上形成的沿轴向延伸的槽中，所述齿条件的纵向长度小于所述槽的轴向长度；

第二偏压件，可沿使所述齿条齿与所述圆柱形端部的远端接合的方向偏压所述棘轮件。

2.根据权利要求1所述的液压张紧器，其特征在于，所述第二偏压件是螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的一端接触所述圆柱形端部的后表面侧，所述螺旋弹簧的另一端接触插塞件，所述插塞件可固定于所述棘轮孔的开口部分。

3.根据权利要求1所述的液压张紧器，其特征在于，所述壳体具有第一和第二通孔，所述第一通孔用于***开锁销到所述端部的远端侧，以解开所述端部和所述齿条齿之间的锁定状态，所述第二通孔用于***固定销到所述棘轮件的后端侧，使所述柱销保持缩回的状态。

4.根据权利要求3所述的液压张紧器，其特征在于，所述开锁销和固定销是一共用销，其远端带有锥度。

5.根据权利要求1所述的液压张紧器，其特征在于，单向阀设置在所述壳体的所述孔的底部，可允许流体流入所述流体腔，但阻挡流体沿相反方向流动。

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