配备两个活塞的液压张紧装置

技术领域

本发明涉及一种配备两个活塞的液压张紧装置，其中每个活塞分别由一个弹簧元件进行加载，用于降低牵引装置传动系统中的峰值工作负荷。

背景技术

张紧装置用于张紧牵引装置，例如内燃机的链条。一般在牵引装置上施加一定的张紧度，用于避免出现噪音和打滑。由于内燃机在运行过程中可能出现温度波动以及由此产生的内燃机各部件的线性热膨胀，牵引装置的张紧度可能出现较大变化。此外，牵引装置的磨损也会导致张紧力下降。

典型的液压张紧装置由一个带孔壳体、一个由钻孔形成的流体腔室和一个中空活塞组成，该活塞从钻孔伸出并通过弹簧向一个方向预张紧。此外，在液压张紧装置中还设计有一个止回阀，用于确保流体流从压力油源流入流体腔室内，同时避免出现逆向回流。链条向内施加在活塞上的作用力由流体的阻力和弹簧向外的作用力进行补偿。当活塞向反方向运动时止回阀关闭，以限制流体从流体腔室流出。活塞与壳体壁之间仅存在微小间隙，使流体得以流出，从而实现活塞回缩。张紧装置通过此方式实现所谓的无回程功能。

然而，液压张紧装置可能出现的问题在于，无回程功能会使链条的张力峰值难以得到补偿。牵引装置的张紧力迅速或大幅提高时，活塞与壳体壁之间的微小间隙一般不足以使流体腔室中的液压液迅速排出，从而避免链条突然过载。因此，在出现负载峰值时减振功能与减负荷功能为应力关系。

DE 698 05 360 T2以示例说明了可解决此问题的方法。该印刷刊物公开了一种液压张紧装置，该装置配备一个外壳，所述外壳具有一个内孔和一个在内孔中滑动放置的主活塞，主活塞在下端配备一个开口，该开口与内孔共同形成一个流体腔室。液压张紧装置还配备设计于内孔内的第一个弹簧件，同时此第一个弹簧件从内孔外延伸的向上方向预张紧主活塞。在流体腔室和压力油源之间设计有一个止回阀，用于确保从压力油源流入流体腔室，同时避免向反方向流动。在壳体中设计有一个通道，用于将流体腔室与压力油源相连。此外，辅助活塞相对于主活塞的上端进行轴向位移，同时限位件限制辅助活塞在向上方向上的轴向位移。辅助弹簧件布置在主活塞和辅助活塞之间，其中辅助弹簧件在远离主活塞的位置预张紧辅助活塞。

发明内容

本发明的任务是进一步研发一种配备两个活塞的液压张紧装置。该项任务通过权利要求1的描述对象来解决。关于优选的实施例参见相应权利要求。

根据本发明的液压张紧装置，包括配备内孔的壳体和可在内孔中轴向移动的第一活塞，其中第一活塞配备第一凹槽，第一凹槽与内孔共同形成流体腔室，第一个弹簧元件设计位于第一活塞与壳体轴向之间的流体腔室中，其中，第二活塞轴向活动地布置在第一活塞上的第二凹槽中，第二个弹簧元件轴向布置在第一活塞和第二活塞之间，此外，在第一活塞和第二活塞之间的空间上布置有一个卡环，其卡环至少间接地将第二个弹簧元件预张紧在第二活塞上，从而形成预装的张紧弹簧单元。第一个弹簧元件的弹簧刚性可以高于第二个弹簧元件。因此，只有在压力腔室中已形成特定液压阻力的情况下，才会出现第一个和第二个弹簧元件之间的相对运动。

换而言之，即卡环的作用在于预安装张紧弹簧单元，其至少包括第二个弹簧元件和第二活塞。因为第二个弹簧元件通过卡环固定在第二活塞上，因此可运输此元件。

弹簧元件为一种机械弹簧，例如碟形弹簧或压缩弹簧。多个弹簧也可以组合成一个弹簧元件。例如，第二个弹簧元件可以包括至少一个碟形弹簧或一个压缩弹簧，或者设计为碟形弹簧组。

优选地，将该卡环设计在第二活塞侧表面的环形槽中。其中，环形槽设计为至少部分地与卡环相对应，同时卡环至少部分地径向地穿入槽内。在具备优势的设计中，卡环至少突出于槽的一半。

在优选设计中，在卡环上布置有一个用于轴向支承第二个弹簧元件的垫圈。这表示第二个弹簧元件与卡环轴向接触贴合。此外，第二个弹簧元件也轴向布置在第二活塞的凸肩上。因此，第二个弹簧元件也轴向与第二活塞的凸肩接触贴合。换而言之，第二个弹簧元件轴向支承在卡环上和第二活塞的凸肩上。

此外，优选地将垫圈设计为具有环形倒角，其中卡环与此倒角轴向接触贴合。倒角的作用在于优化垫圈与卡环之间的接触，其中特指垫圈在卡环上的定心和定位。

其中，垫圈固定在第一活塞的第二凹槽中。因此，将垫圈安装在第一活塞的第二凹槽内之后，垫圈与第一活塞以抗扭转和轴向固定的方式连接。

本发明包含的技术教学理论为，第二个弹簧元件径向布置在第一活塞上的内表面和第二活塞上的外表面之间。因此，第二个弹簧元件在空间上布置在第一和第二活塞之间的环形槽中。

在一个优选实施例中，第一活塞径向地布置在第二个弹簧元件和第二活塞之间。因此，第二活塞位于径向外侧并套在第一活塞上。其内表面可设计一个用于卡环的槽。卡环可通过槽进行固定并与第一活塞上的运输锁紧凹槽啮合。槽也可以设计在第一活塞的外侧表面上，运输锁紧凹槽也可以设计在第二活塞的内侧表面上。运输锁紧凹槽形成一个挡块，用于避免装置在运输过程中散架。

根据本发明的优选规格型式，第二活塞为栓塞形状并由实心材料制成。特别是第二活塞配备第一和第二圆柱形段，第一圆柱形段的直径小于第二圆柱形段。

本发明包括的技术教学理论为，在壳体上形成了用于与压力油源有效连接的通道，其中，在通道与流体腔室之间的空间上设计了一个止回阀。止回阀的作用在于允许流体从通道流入流体腔室内，并避免从流体腔室流入通道中。

下文将更详细地介绍改进本发明的进一步措施，同时通过图示对本发明的优选实施例进行详细说明。

附图说明

图1示意剖视图，说明根据第一个实施例的依据本发明的液压张紧装置的结构，

图2根据第二个实施例、仅部分展示依据本发明的液压张紧装置的另一示意剖面图，以及

图3根据第三个实施例、仅部分展示依据本发明的液压张紧装置的另一示意剖面图。

图4根据第四个实施例的液压张紧装置的另一示意剖面图。

图5根据第五个实施例的液压张紧装置的另一示意剖面图。

具体实施方式

根据图1的说明，一种依据本发明的液压张紧装置1包括一个带有内孔3的壳体2和一个可在内孔3中轴向移动的第一活塞4a。第一活塞4a配备第一凹槽5a，由此第一凹槽5a与内孔3共同形成流体腔室6。第一活塞4a与壳体2之间的流体腔室6中轴向设计有第一个弹簧元件7a，其中该第一个弹簧元件7a设计用于轴向预张紧第一活塞4a。此外，液压张紧装置1还配备第二活塞4b，该第二活塞4b在第一活塞上轴向可移动地布置在第二凹槽5b中，用于从牵引装置传动系统的牵引装置(此处未示出)中消除张力峰值。第二个弹簧元件7b轴向布置在第一活塞4a和第二活塞4b之间，用于预张紧第二活塞4b。

卡环8空间上位于第一和第二活塞4a、4b之间。第二活塞4b为栓塞形状并由实心材料制成。卡环6布置在第一活塞4a侧表面上的环形槽9中，同时凸出至第二活塞4b上的环形和部分轴向延伸的凹槽15中。第二个弹簧元件7b轴向支承在第一活塞4a的端面上和第二活塞4b的凸肩12上。上述第二个弹簧元件7b设计为压缩弹簧。

此外，在壳体2上设计有一个通道13，用于与压力油源(此处未示出)有效连接，同时在通道13和流体腔室6之间布置一个止回阀14。止回阀14的作用在于允许流体从通道13流入流体腔室6内，并截止从流体腔室6流入通道13中。

在图2和图3中，为了简便，未展示壳体2和空间上布置在壳体2与第一活塞4a之间的元件。然而，这些元件(此处未示出)在结构和功能上与图1所示的元件相同。

根据图2，依据本发明的液压张紧装置1的第一活塞4a配备第一和第二凹槽5a、5b，两个凹槽5a、5b设计于第一活塞4a的相对自由端。第二活塞4b可轴向移动地布置在第一活塞4b上的第二凹槽5b中，用于从牵引装置传动系统的牵引装置(此处未示出)中消除张力峰值。第二个弹簧元件7b轴向布置在第一活塞4a和第二活塞4b之间。

第二活塞4b为栓塞形状并由实心材料制成。根据上述说明，第二活塞4b从第一活塞4a的第二凹槽5b轴向突出几毫米，例如约1mm至1.3mm。因此，双活塞布局设计具有极高的紧凑性。在第一和第二活塞4a、4b之间的空间上设计有一个卡环8，其中卡环8通过垫圈10间接地将第二个弹簧元件7b预张紧在第二活塞4b上，从而形成一个预装的张力弹簧单元。垫圈10用于轴向支承第二个弹簧元件7b，并与卡环8接触贴合。此外，还设计有垫圈10，用于限制第二活塞4b从第一活塞4a的轴向伸出。卡环6布置在第二活塞4b侧表面的环形槽9中。为了使垫圈10在卡环8上定心，垫圈10具有环形倒角11，从而使卡环8与倒角11接触贴合。上面展示的第一和第二活塞4a、4b处于已装配状态，垫圈10固定在第一活塞4a的第二凹槽5b中，从而在第一活塞4a中得到位置固定的支撑。

第二个弹簧元件7b轴向支承在垫圈10上和第二活塞4b的凸肩12上。此外，第二个弹簧元件7b径向布置在第一活塞4a上的内表面和第二活塞4b上的外表面之间。卡环8与垫圈10、第二个弹簧元件7b和第二活塞4b共同构成预装和预张紧的张力弹簧单元，该单元优选设计为可运输，因此也可在后期加装在第一活塞4a中。第二个弹簧元件7b设计为碟形弹簧组，并由若干个相互轴向接触的碟形弹簧组成。

根据图3，液压张紧装置1的第一活塞4a配备第一和第二凹槽5a、5b，两个凹槽5a、5b设计于第一活塞4a的相对自由端上。第二活塞4b可轴向移动地布置在第一活塞4b上的第二凹槽5b中，用于从牵引装置传动系统的牵引装置(此处未示出)中消除张力峰值。第二个弹簧元件7b轴向布置在第一活塞4a和第二活塞4b之间。第二个弹簧元件7b轴向支承在第一活塞4a的第二凹槽5b中并通过垫圈10间接地预张紧在第二活塞4b的凸肩12上。上述第二个弹簧元件7b设计为压缩弹簧。

第二活塞4b为栓塞形状，配备一个排气孔16。卡环8在空间上布置在第一和第二活塞4a、4b之间，其中根据上述说明，在第二活塞4b上位置固定支撑的垫圈10与卡环8接触贴合。垫圈10用于轴向支承第二个弹簧元件7b和轴向限制第二活塞4b从第一活塞4a伸出。卡环6布置在第一活塞4a侧表面的环形槽9中。为了使垫圈10在卡环8上定心，垫圈10具有环形倒角11，从而使卡环8与倒角11接触贴合。

根据图4，第四个实施例的结构大体上和图3中说明的实施例。卡环8在空间上布置在第一和第二活塞4a、4b之间，根据上述说明，布置在第二活塞4b的运输锁紧凹槽17形成一个与卡环8接触贴合的表面。因此，运输锁紧凹槽17用于轴向限制第二活塞4b从第一活塞4a伸出。卡环6布置在第二活塞4b侧表面的环形槽9中。

根据图5的说明，第五个设计规格型式配备一个带有内孔3的壳体2和一个可在内孔3中轴向移动的第一活塞4a。第一活塞4a配备第一凹槽5a，由此第一凹槽5a与内孔3共同形成流体腔室6。第一个弹簧元件7a布置在流体腔室6内第一活塞4a和外壳2之间的轴向方向中。第二活塞4b设计为在第一活塞4b的第二凹槽5b内轴向移动。通过排气孔16实现排气。第二个弹簧元件7b轴向布置在第一活塞4a和第二活塞4b之间。

在第一和第二活塞4a、4b之间的空间上设计有一个卡环8，其卡环8至少间接地将第二个弹簧元件7b预张紧在第二活塞4b上，从而形成一个预装的张力弹簧单元。

卡环6布置在第二活塞4b侧表面的环形槽9中。第一活塞4a径向位于第二个弹簧元件7b和第二活塞4b之间。因此，第二活塞4b位于径向外侧并套在第一活塞4a上。其内表面可设计一个用于卡环8的槽9。卡环8可通过槽进行固定并与第一活塞4a上的运输锁紧凹槽17啮合。运输锁紧凹槽17在轴向向内侧形成一个挡块，用于避免装置在运输过程中散架。

附图标记说明

1 张紧装置

2 壳体

3 内孔

4a、4b 活塞

5a、5b 凹槽

6 流体腔室

7a、7b 弹簧元件

8 卡环

9 槽

10 垫圈

11 倒角

12 凸肩

13 通道

14 止回阀

15 凹槽

16 排气孔

17 运输锁紧凹