Натяжитель цепи двигателя автомобиля

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно к натяжителям цепи двигателя автомобиля.
Известны основные типы натяжителей: гидравлический, механический и гидромеханический.
Заявляемая полезная модель относится к механическим натяжителям цепи.
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 взаимодействует 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.
Наиболее близким техническим решением является решение по патенту РФ №206360 публ. 07.09.2021.
Натяжитель цепи двигателя автомобиля содержит цилиндрический корпус с возможностью крепления его к двигателю, в центральном отверстии корпуса подвижно вдоль него установлен шток, в средней части штока по его длине выполнена выемка с множеством зубьев, собачку, установленную на оси качания в прорези корпуса, представляющую собой качающийся подпружиненный двуплечий рычаг со сквозным отверстием для оси качания, причем в рычаге собачки один конец выполнен для упора в пружину сжатия и имеет ограничитель смещения пружины сжатия, а на втором конце собачки выполнены зубья, взаимодействующие с упомянутыми зубьями штока, при этом второй конец пружины сжатия упирается в корпус, причем один конец штока предназначен для взаимодействия с башмаком натяжения цепи, другой конец штока взаимодействует с установленным в центральном отверстии корпуса ползуном, на котором расположена рабочая пружина натяжителя с возможностью перемещения в ней ползуна, при этом ползун и рабочая 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 рабочая пружина, другой конец которой упирается в концевую часть ползуна, причем ползун в нерабочем положении натяжителя зафиксирован относительно корпуса.
Преимуществом перечисленных натяжителей является то, что их можно использовать многократно.
Принцип работы приведенных натяжителей основан на том, что для перезарядки натяжителя необходимо надавить на верхнюю часть собачки и, преодолевая сопротивление пружины сжатия, вывести из зацепления зубья собачки.
Технической проблемой всех перечисленных решений является то, что в момент нажатия собачки к штоку, пружина сжатия может сместиться в любом направлении, что не позволит стать собачке упором, встать зубьям собачки в зубья лыски штока, что нарушит нормальную работу натяжителя.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы натяжителя.
Техническим результатом полезной модели является более надежное предотвращение смещения пружины сжатия с собачки в процессе перезарядки натяжителя.
Указанный технический результат достигается за счет того, что натяжитель цепи двигателя автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с возможностью крепления его к двигателю, в центральном отверстии корпуса подвижно вдоль него установлен шток, в средней части штока по его длине выполнена выемка с множеством зубьев, собачку, установленную на оси качания в прорези корпуса, представляющую собой качающийся подпружиненный двуплечий рычаг со сквозным отверстием для оси качания, причем в рычаге собачки один конец выполнен для упора в пружину сжатия и имеет ограничитель смещения пружины сжатия, а на втором конце собачки выполнены зубья, взаимодействующие с упомянутыми зубьями штока, при этом второй конец пружины сжатия упирается в корпус, причем один конец штока предназначен для взаимодействия с башмаком натяжения цепи, другой конец штока взаимодействует с установленным в центральном отверстии корпуса ползуном, на котором расположена рабочая пружина натяжителя с возможностью перемещения в ней ползуна, при этом ползун и рабочая 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 рабочая пружина, другой конец которой упирается в концевую часть ползуна, причем ползун в нерабочем положении натяжителя зафиксирован относительно корпуса, согласно полезной модели ограничитель смещения пружины сжатия у собачки выполнен в виде выступа, в сечении основания которого образован круг, диаметр d которого меньше внутреннего диаметра dвн пружины сжатия.
Предпочтительно чтобы выступ был выполнен в виде цилиндрического стержня.
Предпочтительно чтобы выступ был выполнен в виде усеченного конуса. Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 показан натяжитель цепи двигателя автомобиля в сборе в нерабочем состоянии.
На Фиг. 2 показан натяжитель цепи двигателя автомобиля в разрезе, закрепленный в корпусе двигателя при помощи уплотнительных колец.
На Фиг. 3 показан натяжитель цепи двигателя автомобиля с фланцем в разрезе, при помощи которого натяжитель закреплен в корпусе двигателя.
На Фиг. 4 показан пример выполнения собачки с выступом в виде цилиндра.
На Фиг. 5 показан пример выполнения собачки с выступом в виде усеченного конуса.
На Фиг. 6 показан вид I фиг. 1.
Осуществление полезной модели
Натяжитель цепи двигателя автомобиля содержит цилиндрический корпус 1 с возможностью крепления его к двигателю (см. фиг. 2, 3), в центральном отверстии 2 корпуса 1 подвижно вдоль него установлен шток 3, в средней части штока по его длине выполнена выемка 4 с множеством зубьев 5, собачку 6, установленную на оси качания 7 в прорези 8 корпуса 1, представляющую собой качающийся подпружиненный двуплечий рычаг со сквозным отверстием для оси качания, причем в рычаге собачки один конец выполнен для упора в пружину сжатия 9 и имеет ограничитель смещения 10 пружины сжатия 9, а на втором конце собачки выполнены зубья 11, взаимодействующие с упомянутыми зубьями 5 штока 3, при этом второй конец пружины сжатия 9 упирается в корпус 1, причем один конец штока предназначен для взаимодействия с башмаком 12 натяжения цепи, другой конец штока взаимодействует с установленным в центральном отверстии корпуса ползуном 13, на котором расположена рабочая пружина 14 натяжителя с возможностью перемещения в ней ползуна 13, при этом ползун 13 и рабочая пружина 14 расположены в гнезде 15, образованном центральным отверстием корпуса между торцом штока и уступом 16, который выполнен на конце центрального отверстия и в этот уступ упирается одним своим концом рабочая пружина 14, другой конец которой упирается в концевую часть ползуна 13, причем ползун 13 в нерабочем положении натяжителя зафиксирован относительно корпуса 1. Новым является то, что ограничитель смещения 10 пружины сжатия 9 у собачки 6 выполнен в виде выступа, в сечении основания которого образован круг, диаметр d (см. фиг. 4, 5) которого меньше внутреннего диаметра dвн (см. фиг. 6) пружины сжатия.
Фиксация ползуна относительно корпуса для сохранения натяжителя цепи в нерабочем состоянии может осуществляться при помощи съемной чеки 17 (см. фиг. 1), а может быть осуществлена за счет резьбы на ползуне, которая входит в резьбовое отверстие корпуса, как описано в патенте на полезную модель №205735 публ. 03.08.2021 г.
Рабочая пружина 14 предназначена для приведения натяжителя цепи в рабочее или нерабочее состояние в зависимости от ее степени сжатия. При максимальном сжатии рабочей пружины 14 натяжитель цепи находится во «взведенном» состоянии и готов к работе, при этом фиксатор - съемная чека 17, фиксирует состояние рабочей пружины 14.
В центральное отверстие 2 корпуса 1 установлен шток 3. Шток 3 имеет продольную выемку 4, имеющую зубья 5, образующие зубчатую рейку.
Шток 2 установлен в центральное отверстие 2 таким образом, что его торец располагается за корпусом 1, который взаимодействует с башмаком 12 (см. фиг. 2, 3), а другой его торец взаимодействует с ползуном 13. При этом зубья 5 выемки 4 взаимодействуют с собачкой 6.
Собачка 6 установлена на оси 7 и подпружинена пружиной сжатия 9. Собачка 6 образует собой качающийся двуплечий рычаг, один конец которого подпружинен пружиной сжатия 9 таким образом, что второй конец 11 собачки 6 постоянно поджат к зубьям 5 штока 3. Собачка 6 предназначена для предотвращения обратного хода штока 3 при работе натяжителя цепи.
Натяжитель цепи размещают на двигателе автомобиля в необходимом месте любыми известными способами. Например, при помощи фланца, расположенного на корпусе 1 (см. фиг. 3) или при помощи уплотнений (см. фиг. 2).
Снимают фиксатор, выдергивая съемную чеку 17 из отверстия, выполненного в ползуне 13. При этом пружина 14 растягивается на некоторую величину и перемещает ползун 13. Величина растягивания пружины 14 зависит от степени растяжения цепи двигателя автомобиля. Ползун 13, в свою очередь, взаимодействуя со штоком 3, толкает его, который своим торцом взаимодействует с элементом (башмаком) 12 натяжения цепи, натягивая цепь двигателя автомобиля. При перемещении штока 3 зубья 5 выемки 4 штока 3 воздействуют на собачку 6, которая на небольшой угол поворачивается вокруг оси 7 против часовой стрелки, сжимая пружину сжатия 9. Движение штока 3 в обратном направлении блокируется пружиной сжатия 9, которая постоянно поджимает собачку 6 к штоку 3, вводя ее в зацепление с зубьями 5 штока 3.
При длительной работе двигателя его цепь постепенно вытягивается. При этом шток 3 под воздействием пружины 14 смещается в сторону цепи, поворачивает элемент 12 (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 3 в центральном отверстии 2 корпуса 1 под воздействием на него пружины 14.
Перед повторной установкой натяжителя на двигатель, при отведенной в верхнее положение собачке 5 штоком 2 сжимают пружину 14, выталкивают ползун з корпуса 1 до тех пор, пока не появится отверстие в ползуне и вводят в ее чеку 10 (см. фиг. 1,), тем самым фиксируя ползун относительно корпуса.
В процессе работы натяжителя во время перемещения штока 3 слева направо его зубья 5 воздействуют на собачку 6, которая на небольшой угол поворачивается вокруг оси 7 против часовой стрелки, сжимая пружину 9 Движение штока 3 в обратном направлении блокируется пружиной 14 натяжителя, которая постоянно поджимает зубья 11 собачки 6 к штоку 3 и входят в зацепление с зубьями 5 штока 3.
Принцип работы натяжителя основан на том, что для перезарядки натяжителя необходимо надавить на верхнюю часть собачки 6 и, преодолевая сопротивление пружины сжатия 9, вывести из зацепления зубья 11 собачки 6.
В момент нажатия собачки 6 к штоку 3, пружина сжатия 9 без наличия ограничителя может сместиться в любом направлении, что не позволит стать собачке упором зубьями 11 собачки 6 в зубья 5 штока 3, тем самым нарушит нормальную работу натяжителя. Установленные ограничители в указанном прототипе не в полной мере выполняют эту задачу, что в итоге снижает надежность работы натяжителя. Смещение пружины 9 (без наличия ограничителя или с ограничителями по прототипу) происходит при ее загибе дугой в момент надавливания на верхнюю часть собачки 6. Вершина дуги загиба пружины 9 при отсутствии упора может распружинить конец (также не имеющий упора) в любом направлении.
Выполненный уступ на собачке позволяет обеспечить либо упор вершины загиба пружины 9, либо упор конца пружины о него.
Выполненный ограничитель в виде уступа обеспечивает равное смещение в любом направлении пружины сжатия 9.
Таким образом, благодаря тому, что конец собачки, предназначенный для упора в пружину сжатия 9, имеет ограничитель 10 пружины сжатия 9 у собачки он выполнен в виде выступа, в сечении основания которого образован круг, диаметр d которого меньше внутреннего диаметра Dвн пружины сжатия, что обеспечивается более надежное предотвращение смещения пружины сжатия 9 с конца собачки в процессе перезарядки натяжителя.
Частный случай изготовления пружины сжатия при длине ее в 16 мм, наружном диаметре 3,5 мм диаметре прутка из которой изготовлена пружина 0,5 мм. Ограничитель смещения 10 пружины сжатия 9 у собачки 6 выполнен в виде выступа, в сечении основания которого образован круг диаметр d, равный 2,2 мм.
Промышленная применимость очевидна. Опытные испытания изготовленного натяжителя цепи полезной модели доказали, что поставленная задача достигнута.
Выполненный ограничитель смещения пружины сжатия у собачки в виде выступа, в сечении основания которого образован круг, диаметр d которого меньше внутреннего диаметра dвн пружины сжатия позволяет повысить надежность работы натяжителя из-за того, что максимальное смещение пружины сжатия зависит от выполненного зазора между ограничителем и пружиной сжатия и при перезарядке натяжителя смещение пружины сжатия в любом направлении одинаково и может быть выполнено оптимальным, по сравнению с прототипом, у которого ограничение смещения пружины сжатия предусмотрено только в четыре стороны и расстояние смещения может быть неодинаковым в зависимости от угла смещения.