Натяжитель цепи двигателя автомобиля

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно к приспособлениям для изменения натяжения цепей, и может найти применения в двигателях автомобиля.
Известны основные типы натяжителей: гидравлический, механический и гидромеханический.
Известен натяжитель цепи двигателя автомобиля (патент РФ на полезную модель №104268 МПК F16H 7/08, опубл. 10.05.2011), характеризующийся тем, что он содержит цилиндрический корпус с фланцем для крепления натяжителя к двигателю, в центральном отверстии корпуса подвижно вдоль него установлен шток, в средней части штока по его длине выполнена выемка с зубьями, взаимодействующими с установленной на оси в прорези корпуса поворотной подпружиненной собачкой, один конец штока имеет утолщение для его взаимодействия с элементом натяжения цепи, другой конец штока взаимодействует с установленным в центральном отверстии корпуса ползуном, на котором расположена пружина натяжителя с возможностью перемещения в ней ползуна, ползун и пружина расположены в гнезде, образованном центральным отверстием корпуса между торцом штока и уступом, который выполнен на конце центрального отверстия, и в этот уступ упирается одним своим концом пружина, другой конец которой упирается в кольцевой упор, выполненный на расположенном в корпусе конце ползуна, причем на конце ползуна, выходящем за пределы корпуса в нерабочем положении натяжителя, выполнено отверстие, в котором подвижно установлена съемная чека.
В процессе эксплуатации автомобиля происходит постепенное растяжение цепи, которое необходимо устранять для исправной работы автомобиля. Использование данного натяжителя позволяет определенное время автоматически натягивать цепь при ее постепенном растяжении. Однако возможность натяжения цепи не безгранична, а равна рабочему ходу штока.
Существенным недостатком данной конструкции является то, что невозможно отследить момент, когда натяжитель уже не может натянуть цепь, т.е. цепь растянута полностью и подлежит замене.
ш
Для устранения этого недостатка известно решение по патенту №2511764, опубл. 10.04.2014 г., в котором натяжитель цепи двигателя автомобиля содержит цилиндрический корпус с центральным отверстием, установленные в центральное отверстие шток с продольной выемкой, имеющей множество зубьев, ползун, рабочую пружину и поворотную подпружиненную собачку, расположенную в корпусе и взаимодействующую с зубьями штока, при этом один из торцов корпуса имеет уступ, уменьшающий диаметр центрального отверстия, ползун взаимодействует со штоком, а пружина расположена между уступом корпуса и ползуном с возможностью перемещения в ней ползуна, на конце которого в нерабочем состоянии натяжителя установлен фиксатор, ползун имеет индикатор износа, выполненный в виде концевой части ползуна, выходящей за пределы корпуса, причем индикатор износа при нулевой степени растяжения цепи имеет длину: l≥l,
где l - длина индикатора износа;
ш
l - длина рабочего хода штока.
ш
При размере концевой части, большем длины рабочего хода штока l>l, максимальная степень растяжения цепи определяется при достижении минимального размера концевой части, после чего цепь подлежит замене. Для визуального контроля минимального размера концевой части, например, на концевой части размещаются контрольные метки «50% растяжения цепи», «100% растяжения цепи» и т.п. Недостатком этого решения является то, что для визуального контроля минимального размера концевой части эти контрольные метки проблематично видеть на кольцевой части ползуна, так как, правило, натяжитель устанавливается внутри корпуса двигателя и большая часть выступающего индикатора износа из корпуса натяжителя закрыта корпусом двигателя см. http://www.zmz.ru/files/PP40522_06-2020.pdf - руководство на стр. 20 (п.8) - верхний натяжитель, http://www.zmz.ru/files/PP40525_06-2019.pdf - руководство 2 на стр. 8 (п.11) - нижний натяжитель, что не позволяет в полной мере осуществить поставленную задачу - отследить износ цепи.
ш
ш
Наиболее близким техническим решением является решение по патенту №199510, опубл. 04.09.2020 Бюл. №25, в котором натяжитель цепи двигателя автомобиля содержит цилиндрический корпус с центральным отверстием, установленные в центральное отверстие шток в виде цилиндрического стержня с продольной выемкой, имеющей множество зубьев, пружину и поворотную подпружиненную собачку, расположенную в корпусе и взаимодействующую с зубьями штока, при этом один из торцов корпуса имеет уступ, уменьшающий диаметр центрального отверстия, ползун, взаимодействующий со штоком и имеющий индикатор износа, выполненный в виде концевой части ползуна, выходящей за пределы корпуса, пружину, расположенную между уступом корпуса и ползуном, при этом в нерабочем состоянии натяжителя уставлен фиксатор, причем индикатор износа при нулевой степени растяжения цепи имеет длину l≥l, где l - длина индикатора износа; l - длина рабочего хода штока, Ползун выполнен из жесткой проволоки, загнутые концы которой охватывают конец пружины, причем фиксатор размещен в отверстии, образованном в выполненной петле указанной проволоки. Недостатком такой конструкции является так же, как и у аналогов, неудобство визуального контроля максимально допустимого размера износа цепи.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, - повышение удобства и точности контроля за максимально допустимым размером износа цепи за счет использования индикатора износа цепи на ползуне натяжителя.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышение удобства и точности контроля за максимально допустимым размером износа цепи за счет использования индикатора износа на ползуне натяжителя. Указанный результат достигается за счет того, что натяжитель цепи двигателя автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с центральным отверстием, установленные в центральное отверстие шток в виде цилиндрического стержня с продольной выемкой, имеющей множество зубьев, рабочую пружину и поворотную подпружиненную собачку, расположенную в корпусе и взаимодействующую с зубьями штока, при этом один из торцов корпуса имеет уступ, уменьшающий диаметр центрального отверстия, ползун, выполненный из жесткой проволоки, загнутые концы которой охватывают конец рабочей пружины, второй конец рабочей пружины упирается в упомянутый уступ, причем фиксатор в нерабочем состоянии натяжителя размещен в отверстии, образованным в выполненной петле указанной проволоки, а его концевая часть, выступающая из корпуса, является индикатором износа растяжения цепи, согласно полезной модели, на выступающую концевую часть ползуна установлен элемент, при этом расстояние между отверстием на ползуне и элементом больше расстояния рабочего хода штока.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен натяжитель цепи в нерабочем состоянии; на фиг. 2 - натяжитель в рабочем состоянии.
На фиг. 3 вид ползуна, выполненного из жесткой проволоки с установленным на нем элементом, например, втулки;
На фиг. 4 элемент, установленный на концевую часть ползуна;
На фиг. 5 натяжитель цепи, имеющий корпус с фланцем в нерабочем состоянии;
На фиг. 6 натяжитель цепи, имеющий корпус с фланцем в рабочем состоянии;
На фиг. 7 натяжитель цепи, установленный на корпусе двигателя в момент работы, когда необходимо заменять цепь, при полном рабочем ходе штока;
На фиг. 8 натяжитель цепи, имеющий корпус с фланцем, установленный на корпусе двигателя в момент работы, когда необходимо заменять цепь, при полном рабочем ходе штока.
Натяжитель цепи двигателя автомобиля содержит цилиндрический корпус 1, шток 2, ползун 3, рабочую пружину 4, собачку 5.
Корпус 1 имеет центральное отверстие 6, проходящее через весь корпус 1. Один из торцов корпуса 1 имеет уступ 7, уменьшающий диаметр центрального отверстия 6.
В центральное отверстие 6 корпуса 1 установлен ползун 3 с надетой на него рабочей пружиной 4.
Ползун 3, выполненный из жесткой проволоки имеет концевые участки 8, охватывающие конец рабочей пружины 4 для взаимодействия со штоком 2 и расположенный на противоположном конце ползуна 3 индикатор износа.
Ползун 3 установлен в центральное отверстие 6 таким образом, что индикатор износа располагается за корпусом 1, при этом рабочая пружина 4, располагается между уступом 7 корпуса 1 и концевыми участками 8 ползуна 3. Ползун выполнен из жесткой проволоки, загнутые концы 9 которой охватывают конец рабочей пружины 4, другой конец рабочей пружины упирается в уступ 7. Фиксатор предназначен для сохранения натяжителя цепи в нерабочем состоянии. Фиксатор выполнен в виде съемной чеки 10, причем в нерабочем состоянии натяжителя он размещен в отверстии 11, образованным в выполненной петле 12 указанной проволоки, а его концевая часть 13 выступающая из корпуса 1, является индикатором износа растяжения цепи. Индикатор износа предназначен для определения степени растяжения цепи двигателя автомобиля.
Особенностью предлагаемой конструкции является то, что на концевую часть 13 ползуна 3 установлен элемент 14, при этом расстояние L между отверстием 11 на ползуне и элементом 14 больше расстояния Н рабочего хода штока. Причем элемент 14 может быть выполнен, например, в виде втулки и при максимальном ходе штока данный элемент может вплотную подходит к корпусу 1 (см. фиг. 8), что свидетельствует о критическом износе цепи. Причем для лучшего обзора элемент 14 может быть выполнен из цветной пластмассы и плотно или даже жестко установлен на концевую часть 13 ползуна 3.
Рабочая пружина 4 предназначена для приведения натяжителя цепи в рабочее или нерабочее состояние в зависимости от ее степени сжатия. При максимальном сжатии рабочей пружины 4 натяжитель цепи находится во «взведенном» состоянии и готов к работе, при этом фиксатор - съемная чека 10, фиксирует состояние рабочей пружины 4, а элемент в виде втулки или колпачка устанавливается жестко или плотно в «взведенном» состоянии натяжителя. (см. фиг. 1, 5). Съемная чека 10 устанавливается в отверстие 11 петли 12 ползуна 3, причем петля 12 находится в данный момент на ползуне 3 вне корпуса 1.(см. фиг. 1, 5).
В центральное отверстие 6 корпуса 1 установлен шток 2. Шток 2 имеет продольную выемку 15, имеющую зубья 16, образующие зубчатую рейку. Рабочий ход штока 2 имеет расстояние Н. (см. фиг. 1, 5)
Шток 2 установлен в центральное отверстие 6 таким образом, что его торец со сферической поверхностью 17 располагается за корпусом 1, который взаимодействует с башмаком 18 (см. фиг. 7, 8), а другой его торец взаимодействует с концевыми участками 8 ползуна 3. При этом зубья 16 выемки 15 взаимодействуют с собачкой 5.
Собачка 5 установлена на оси 19 и подпружинена пружиной сжатия 20. Собачка 5 образует собой качающийся двуплечий рычаг, один конец которого подпружинен пружиной сжатия 20 таким образом, что второй конец собачки 5 постоянно поджат к зубьям 16 штока 2. Собачка 5 предназначена для предотвращения обратного хода штока 2 при работе натяжителя цепи.
Натяжитель цепи размещают на двигателе автомобиля в необходимом месте любыми известными способами. Например, при помощи фланца 21, расположенного на корпусе 1 (см. фиг. 5, 6, 8).
Снимают фиксатор, выдергивая съемную чеку 10 из петли 12 проволоки, являющейся ползуном 3. При этом пружина 4 растягивается на некоторую величину и перемещает ползун 3. Величина растягивания пружины 4 зависит от степени растяжения цепи двигателя автомобиля. Ползун 3, в свою очередь, взаимодействуя своими концевыми участками 8 с концом штока 2, толкает шток 2, который своим торцом, выполненным со сферической поверхностью 17, взаимодействует с элементом (башмаком) 18 натяжения цепи, натягивая цепь двигателя автомобиля. При перемещении штока 2 зубья 16 выемки 15 штока 2 воздействуют на собачку 5, которая на небольшой угол поворачивается вокруг оси 19 против часовой стрелки, сжимая пружину сжатия 20. Движение штока 2 в обратном направлении блокируется пружиной сжатия 20, которая постоянно поджимает собачку 5 к штоку 2, вводя ее в зацепление с зубьями 16 штока 2. При этом индикатор износа, на котором установлен элемент 14, при нулевой степени растяжения цепи имеет длину L, которая больше, чем длина Н рабочего хода штока. Отверстие в корпусе натяжителя фиг. 8 или в крышке 22 фиг. 7 закрыто винтом 23.
При длительной работе двигателя его цепь 24 постепенно вытягивается. При этом шток 2 под воздействием пружины 4 смещается в сторону цепи, поворачивает элемент (башмак) натяжения цепи вокруг оси его крепления, который вновь натягивает цепь вплоть до ее растяжения до расчетного состояния. Таким образом, натяжение цепи постоянно компенсируется перемещением штока 2 в центральном отверстии 6 корпуса 1 под воздействием на него пружины 4.
При этом степень растяжения цепи определяют изменением длины индикатора износа, на концевой части которого установлен элемент, например, в виде втулки, вывертывая винт 23. В случае, когда натяжитель, установленный в корпусе двигателя, как изображен на фиг. 7, закрыт крышкой 22, предпочтительно, выполнить длину индикатора так, чтобы когда будет осуществлен полный рабочий хода штока, то в данный момент наружная поверхность А крышки 22 будет совпадать с краевой поверхностью Б элемента 14 индикатора. В случае, когда натяжитель, у которого корпус выполнен с фланцем (см. фиг. 5, 6), можно выполнить длину индикатора так, что при полном рабочем ходе штока элемент вплотную приблизится к корпусу натяжителя (фиг. 8).
Перед повторной установкой натяжителя на двигатель, при отведенной в верхнее положение собачке 5 штоком 2 сжимают пружину 4, выталкивают ползун из жесткой проволоки из корпуса 1 до тех пор, пока не появится ее петля 11 и вводят в ее отверстие петли ползуна чеку 10 (см. фиг. 1, 5).
Промышленная применимость очевидна. Опытные испытания изготовленного натяжителя цепи полезной модели доказали, что поставленная задача достигнута. Размещенный элемент на концевой части ползуна позволяет значительно легче контролировать перемещение индикатора и отслеживать контрольный момент износа цепи, когда элемент на ползуне, выполненный, например, в виде втулки, указывает на величину пройденного рабочего хода штока и его максимальный ход, при котором требуется замена или ремонт цепи.