本發明涉及車輛技術領域。具體地，本發明涉及一種具有能夠根據壓強大小自動調節流體釋放速率的液壓張緊器。
背景技術：
液壓張緊器是一種用于調節車輛附件張力的裝置，例如在車輛的正時系統中，液壓張緊器可以調節鏈條或皮帶等部件的張緊力大小，使其始終保持在最佳的張緊狀態。常規的液壓張緊器通常在殼體中安置單向閥、彈簧和柱塞，利用柱塞的位置來控制殼體液壓腔中液體壓力的大小。為了防止液壓腔中的液體壓力過大，柱塞與殼體之間設置有微小的間隙用于釋放液壓流體，這種液壓張緊器例如見于中國專利cn205780064u中。然而，這種借助微小間隙來釋放多余液壓流體的方案的調節能力十分有限。
美國專利us6,435,993b1公開了一種具有壓力釋放閥的液壓張緊器。這種液壓張緊器使用壓力釋放閥來替代常規的柱塞，壓力釋放裝置通過彈簧抵接閥芯來密封閥體上的泄壓孔，當泄壓孔外側的流體壓力過大時，閥芯兩側的壓力差會使閥芯克服彈簧力脫離泄壓孔，從而釋放流體。但是，由于這種壓力釋放閥只有一個流道，閥芯與泄壓孔一旦脫離，釋放流體的速率就是恒定不變的。在一些情況下，這種恒定的釋放速率可能太慢而無法滿足泄壓需求，而在另一些情況下，這種恒定的釋放速率又可能太快而導致系統失控。因此，在某些系統、比如發動機正時系統的鏈條張緊器中，這樣的釋放速率并不能滿足需求。
技術實現要素：
因此，本發明需要解決的技術問題是，提供一種能夠根據壓強大小提供不同流體釋放速率的液壓張緊器。
上述技術問題通過根據本發明的一種液壓張緊器而得到解決。該液壓張緊器用于為傳動鏈提供張緊力，其包括用于抵接傳動鏈的柱塞和用于調節作用在柱塞上的力的壓力釋放閥，該壓力釋放閥具有筒狀的閥體、裝設在閥體中的閥芯、閥蓋以及連接在閥芯與閥蓋之間的彈簧，閥體在軸向上具有流體流入端和流體流出端，從流體流入端流入閥體的流體能夠推抵閥芯在閥體中沿軸向滑動，其中，閥芯為中空的筒狀，閥芯朝向流體流入端的一端為封閉端，封閉端與閥體的內壁形成密封配合，在閥芯的側壁上形成有徑向延伸的一級內泄壓孔，在閥體的側壁上形成有徑向延伸的一級外泄壓孔；并且當閥芯接觸流體流入端時，一級內泄壓孔和一級外泄壓孔不連通；當閥芯沿軸向朝向閥蓋滑動時，一級內泄壓孔和一級外泄壓孔逐漸連通。從流體流入端進入閥體內的流體對閥芯的封閉端形成壓力，推動閥芯向流體流出端滑動，在滑動過程中，閥芯側壁上的內泄壓孔與閥體側壁上的外泄壓孔逐漸連通，使得流體進入閥芯的內腔一側并從流體流出端流出，流體流入端的壓力越大，閥芯移動的距離越長，閥芯上的泄壓孔與閥體上的泄壓孔連通的程度就越大，流體釋放的速率就越高，從而能夠根據流體壓強的大小提供不同的流體釋放速率，進而自動調節柱塞所提供的張緊力。
根據本發明的一個優選實施例，壓力釋放閥具有在閥體的側壁內表面上周向延伸的第一連通環槽，并且一級外泄壓孔位于第一連通環槽中。當閥芯和閥體之間發生相對轉動導致閥芯和閥體的泄壓孔在周向上不重合時，第一連通環槽可以確保閥芯和閥體的泄壓孔保持連通。替代地，第一連通環槽也可以設置在閥芯的側壁外表面上。優選地，第一連通環槽的軸向寬度大于一級內泄壓孔和一級外泄壓孔的直徑，使得一級內泄壓孔或一級外泄壓孔整體位于第一連通環槽內，從而使得閥體和閥芯上的泄壓孔在更長的滑動范圍內保持完全連通。
根據本發明的另一優選實施例，壓力釋放閥具有多個周向分布的一級內泄壓孔和/或一級外泄壓孔。多個周向分布的一級內泄壓孔和/或一級外泄壓孔可以借助第一連通環槽同時連通，從而進一步提高流體釋放速率。
根據本發明的另一優選實施例，閥芯的側壁上還形成有二級內泄壓孔，二級內泄壓孔比一級內泄壓孔更靠近閥蓋；相應地，閥體的側壁上形成有二級外泄壓孔，二級外泄壓孔比一級外泄壓孔更靠近閥蓋；其中，在閥芯向閥蓋軸向滑動的過程中，二級內泄壓孔和二級外泄壓孔在一級內泄壓孔和一級外泄壓孔完全連通之后開始逐漸連通，并且當二級內泄壓孔和二級外泄壓孔完全連通時，一級內泄壓孔和一級外泄壓孔仍處于完全連通狀態。二級泄壓孔可以在一級泄壓孔的基礎上進一步提高流體釋放速率，并且可以實現分級式的釋放速率變化。優選地，在閥芯或閥體上的二級內泄壓孔或二級外泄壓孔的位置處也可以形成有周向延伸的第二連通環槽，第二連通環槽的構造與第一連通環槽相對應。另外優選地，也可以相應地在第二連通環槽中設置多個周向分布的二級內泄壓孔和/或二級外泄壓孔。
根據本發明的另一優選實施例，當閥芯抵接閥蓋時，二級內泄壓孔和二級外泄壓孔、一級內泄壓孔和一級外泄壓孔均處于完全連通狀態，從而確保在閥芯向閥蓋移動的過程中，流體釋放速率不會因內外泄壓孔再次錯開而出現減小或波動。
附圖說明
以下結合附圖進一步描述本發明。圖中以相同的附圖標記來代表功能相同的元件。其中：
圖1為根據本發明的實施例的液壓張緊器的剖視圖；
圖2為根據本發明的實施例的液壓張緊器的壓力釋放閥的立體圖；
圖3a-3c分別為根據本發明的實施例的液壓張緊器的壓力釋放閥在不同狀態下的剖視圖；
圖4為根據本發明的實施例的液壓張緊器的釋放速率隨閥芯位置的變化曲線圖；和
圖5為根據本發明的另一實施例的液壓張緊器的壓力釋放閥的剖視圖。
具體實施方式
圖1示出根據本發明的實施例的液壓張緊器的剖視圖。如圖1所示，液壓張緊器包括殼體20、單向閥30、柱塞40和壓力釋放閥。殼體20具有筒狀的液壓腔，單向閥30安置在液壓腔的一端上，控制液壓流體單向地流入液壓腔。柱塞40從液壓腔的另一端伸入并安置在液壓腔中，柱塞40之內背向液壓腔的一端具有泄壓孔并且安置有壓力釋放閥，壓力釋放閥與柱塞40上的泄壓孔連通。彈簧50抵接在單向閥30與壓力釋放閥之間。
圖2示出根據本發明的實施例的液壓張緊器的壓力釋放閥的立體圖。如圖2所示，壓力釋放閥包括閥體1、閥芯2、閥蓋3和彈簧4。閥體1為中空的筒狀結構，其一端為具有流入孔5的流體流入端，另一端為被閥蓋3封閉的流體流出端，閥蓋3上形成流出孔6。閥蓋3抵接在柱塞40上，并且閥蓋3的流出孔6與柱塞40上的泄壓孔連通。閥體1中裝設有閥芯2，閥芯2同樣為中空筒狀，其一端為封閉端7，另一端為開放端8。彈簧4連接在閥芯2與閥蓋3之間。在彈簧4的彈性力和封閉端7上的流體壓力的共同作用下，閥芯2可以在閥體1內沿軸向滑動。在滑動過程中，封閉端7與閥體1的內壁之間形成密封配合，閥芯2的側壁與閥體1內壁的接觸部分也形成密封配合。
圖3a-3c示出了閥芯2在閥體1中從流體流入端向流體流出端滑動的過程。如圖3a-3c所示，閥芯2具有沿軸向間隔開的多級內泄壓孔，圖中示出為兩級，即圖中的一級內泄壓孔9和二級內泄壓孔9'；相應地，閥體1具有沿軸向間隔開的多級外泄壓孔，即圖中的一級外泄壓孔10和二級外泄壓孔10'。其中，二級內泄壓孔9'和二級外泄壓孔10'比一級內泄壓孔9和一級外泄壓孔10更靠近閥蓋3一端。一級內泄壓孔9和二級內泄壓孔9'可以分別位于相應的第一連通環槽11和第二連通環槽11'中，第一連通環槽11和第二連通環槽11'各自在閥芯2的側壁外表面上周向延伸，并且每個連通環槽的軸向寬度優選大于相應的內泄壓孔和外泄壓孔的直徑。每級連通環槽中可以形成多個內泄壓孔，相應地在閥體1上也可以形成多個周向分布的外泄壓孔。替代地，第一連通環槽11和第二連通環槽11'也可以形成在閥體1的側壁內表面上，而一級外泄壓孔10和二級外泄壓孔10'分別位于第一連通環槽11和第二連通環槽11'中。連通環槽可以確保相應的內外泄壓孔在周向不重合時，仍然能夠通過連通環槽保持連通。
如圖3a所示，當閥芯2的封閉端7接觸閥體1內的流體流入端時，閥芯2上的內泄壓孔與閥體1上的外泄壓孔分別軸向錯開，使得內泄壓孔與外泄壓孔均不連通，此時流體無法進入閥芯2的內腔中。
如圖3b所示，當流體流入端的流體壓力過大時，從流入孔5流入的流體會推抵閥芯2的封閉端7，使閥芯2克服彈簧4的彈性力在閥體1內向右側、即朝向閥蓋3滑動。隨著閥芯2向右移動的距離增大，一級內泄壓孔9與一級外泄壓孔10的軸向位置開始逐漸重合，二者可以直接連通或者通過第一連通環槽11連通。這時，流體可以依次通過一級外泄壓孔10與一級內泄壓孔9而進入閥芯2的內腔中，并從閥蓋3上的流出孔6流出，從而實現流體的釋放。作用在封閉端7的流體壓力越大，閥芯2向右移動的距離就越大，一級內泄壓孔9與一級外泄壓孔10的軸向重合程度就越大，流體的釋放速率也就越大。
如圖3c所示，在一級內泄壓孔9與一級外泄壓孔10完全連通之后，當流體壓力繼續增大時，閥芯2繼續向右側移動，二級內泄壓孔9'與二級外泄壓孔10'的軸向位置開始逐漸重合，二者可以直接連通或者通過第二連通環槽11'連通。這時，流體可以另外通過二級外泄壓孔10'與二級內泄壓孔9'而進入閥芯2的內腔中，并從閥蓋3上的流出孔6流出，從而進一步提高流體的釋放速率。由于連通環槽的軸向寬度大于相應的內泄壓孔和外泄壓孔的直徑，所以在每一級的內外泄壓孔完全連通后閥芯2繼續向右移動時，相應的內外泄壓孔仍然能夠借助連通環槽繼續保持完全連通的狀態，從而確保在閥芯2向閥蓋3移動的整個過程中，不會出現因內外泄壓孔再次錯開而導致的流體釋放速率減小或波動。優選地，當閥芯2抵接閥蓋3或者到達向閥蓋3移動的極限位置時，壓力釋放閥的多級內外泄壓孔均處于完全連通狀態。圖4示出了流體釋放速率v隨著閥芯2的釋放位置x的變化曲線。
優選地，如圖5所示，可以將兩級內泄壓孔沿軸向打通，并將兩級外泄壓孔沿軸向打通，使其成為一個長孔，即可實現全程連續變化的流體釋放速率。另外優選地，也可以設置三級或更多級的內外泄壓孔，從而實現更多級的可變釋放速率。
雖然在上述說明中示例性地描述了可能的實施例，但是應當理解到，仍然通過所有已知的和此外技術人員容易想到的技術特征和實施方式的組合存在大量實施例的變化。此外還應該理解到，示例性的實施方式僅僅作為一個例子，這種實施例絕不以任何形式限制本發明的保護范圍、應用和構造。通過前述說明更多地是向技術人員提供一種用于轉化至少一個示例性實施方式的技術指導，其中，只要不脫離權利要求書的保護范圍，便可以進行各種改變，尤其是關于所述部件的功能和結構方面的改變。
附圖標記表
1閥體
2閥芯
3閥蓋
4彈簧
5流入孔
6流出孔
7封閉端
8開放端
9一級內泄壓孔
9'二級內泄壓孔
10一級外泄壓孔
10'二級外泄壓孔
11第一連通環槽
11'第二連通環槽
20殼體
30單向閥
40柱塞
50彈簧
v流體釋放速率
x釋放位置