[发明专利]带有双密封环的液压式自动张紧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压式独立自动张紧器，尤其是用于内燃机的链条传动装置，所述液压式自动张紧器包含壳体、在所述壳体的柱塞孔内导向的张紧柱塞、在所述柱塞孔内导向的自由活塞、形成在所述张紧柱塞上并延伸穿过自由活塞的柱塞杆、由张紧柱塞，壳体和自由活塞限定的液压容器、以及布置在自由活塞上的使液压容器相对于壳体和柱塞杆密封的密封单元。 

背景技术

简单的张紧装置，通常在内燃机的正时链条传动装置中被用作链条张紧器，一般包含壳体，该壳体具有设置在壳体内的通过压簧预张紧的张紧柱塞。在张紧柱塞和壳体之间形成压力腔，压力腔中注入液压介质，用于阻尼张紧柱塞的收缩运动，并且通常也被设置在压簧内。压力腔通常通过截止阀和外部的液压回路连通，压力腔中的液压介质借助于液压回路被高度地增压。液压介质可以通过张紧柱塞端面的节流开口或者通过张紧柱塞和壳体之间适当的泄漏空隙流出压力腔，特别是在张紧柱塞的收缩运动引起了压力腔中的压力升高的情况下。 

在压力腔中的增压液压介质防止张紧柱塞在壳体内过度的收缩运动，即使张紧柱塞承受了相对强烈的振动冲击。但是，当内燃机和外部液压回路被分别切断时，压力腔中液压介质的压力会下降，而且根据张紧器的安装位置，所述压力腔可能部分地或者全部排空。当发动机和链条传动装置分别重启时，可能会导致柱塞的无阻碍收缩，这会引起内燃机内不期望的震颤或者正时链条跳齿。当磨损或者其他现象导致柱塞的工作范围沿张紧方向移位时会加剧上述影响。 

现有技术中，已经提出不同的想法来防止不期望的张紧柱塞在壳体内的收缩运动。除了全机械式的制动手段(借助于弹簧加载的锁定元件来阻止柱塞的收缩运动)之外，还有液压操作的再调节装置，所述液压操作的再调节装置允许张紧柱塞工作范围连续移位；所述的每种想法持续利用具有液压介质的压力腔的外部供给。 

另外，也有自动张紧器或者独立的自动张紧器，在这种情况下，通过封闭 的液压系统防止液压的大幅下降或者压力腔的排空，这样能自动地防止不期望的张紧柱塞在壳体内的过度下行。这种具有张紧柱塞自动再调节功能的液压式自动张紧器已经被DE3737629A1所公开。这种气密式自张紧的张紧器包含带有张紧柱塞以及自由活塞的空心圆柱壳体，所述张紧柱塞在所述壳体中被导向并且在其上一体形成柱塞杆，所述自由活塞将壳体内部分成压力腔，液压容器和空气空间。考虑到压力腔的容积在张紧柱塞收缩或伸展运动期间会变化，所述容器应当从压力腔接收液压介质或者排出所述液压介质，这样能补偿所述容积的变化，自由活塞不仅仅是相对张紧柱塞的柱塞杆运动，也相对壳体运动。为了相对于空气空间密封液压容器和注入有液压介质的链条张紧器区域，自由活塞上设置有滑动密封件，所述滑动密封件能相对于壳体和柱塞杆密封所述自由活塞。 

由于液压式独立自动张紧器结构上的设计，柱塞杆趋于斜置，因为在柱塞杆的上面部分不存在对柱塞杆精确的支承，以及因为考虑到滑动密封件的因素柱塞杆在自由活塞区域仅能得到非常有限的支承。但是，即使张紧柱塞非常小的倾斜运动都可能导致在柱塞和壳体柱塞孔的滑动表面上出现划痕和条纹，从而会对这种自动张紧器的效率和性能特性产生负面的影响。除了上述问题，在自由活塞的生产过程中还需要关注相关滑动密封件的必要的良好密封，这会导致结构设计和自由活塞生产的高额费用。 

发明内容

考虑到以上所有问题，本发明的目标是提供一种液压式自动张紧器，其能避免或者减少现有技术已知的张紧器的缺点，同时使得液压张紧器能尽可能容易地以最低的造价设计。 

根据本发明，所述目标通过被实施为双密封环的液压式自动张紧器的密封单元来实现，所述双密封环具有与壳体柱塞孔滑动接触的外密封表面，和与张紧柱塞的柱塞杆滑动接触的内密封表面。由于采用了整体形成的带有内外密封表面的双密封环，自由活塞上的其他密封手段就被免除了。双密封环，和自由活塞一起作为密封载体，相对于壳体和柱塞杆沿着张紧柱塞的纵向轴线可轴向移动。由于采用了这种在两侧都径向有效的滑动密封环，自由活塞的结构设计能被大体上简化。因此，自由活塞的结构设计和生产就能被聚焦在重要的引导方面。 

为了即使在双密封环的轴向运动期间也允许相对于壳体和柱塞杆的充分和可靠的径向密封效果，所述外密封表面和内密封表面被实施为环形周向延伸的密封表面，所述密封表面相互间隔开并且与张紧柱塞的纵向轴线同轴定位。另外，当外密封表面和内密封表面被布置在两个轴向凸起上时，双密封环的环形延伸凸起允许所述内外密封表面与柱塞孔和柱塞杆的表面弹性接触，这是一个优点。