Натяжитель цепи двигателя автомобиля

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к устройствам для натяжения цепи, и может найти применение в механизме газораспределения двигателей внутреннего сгорания.
Известен натяжитель цепи распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, защищенный патентом РФ на полезную модель №113802, кл. F16H 7/08, опубл. 27.02.2012.
Механический натяжитель цепи распределительного вала двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндрический корпус, пружину, фиксатор. В корпусе расположены плунжер, составляющий с корпусом плунжерную пару, шарнирно закрепленный на корпусе подпружиненный анкер и взаимодействующая с ним зубчатая рейка, расположенная на плунжере с возможностью образования контакта с рычагом, цилиндрический стержень с пружиной, поджимающий плунжер в направлении натяжения цепи, выполненный на одном конце с фланцем, а на другом конце - с элементом фиксации, удерживающим пружину в сжатом состоянии, на анкере выполнены, по меньшей мере, две поперечные проточки, установленные с возможностью сопряжения с проточками зубчатой рейки, причем шаг поперечных проточек анкера не кратен шагу проточек зубчатой рейки, выполненных с равномерным шагом.
На конце плунжера (штока) для взаимодействия с элементом натяжения цепи (башмаком) выполнено утолщение.
Недостатком известного устройства является трудоемкость изготовления плунжера (штока) из-за выполнения его с изменяющимся диаметром.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату, выбранным в качестве прототипа, является натяжитель цепи распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, защищенный патентом РФ на полезную модель №104268, кл. F16H 7/08, опубл. 10.05.2011.
Натяжитель цепи двигателя автомобиля 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 множеством зубьев, взаимодействующих с установленной на оси в прорези корпуса поворотной подпружиненной собачкой, один конец штока имеет утолщение для его взаимодействия с башмаком 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.
Недостатком известного устройства является относительная сложность изготовления штока из-за его утолщения для взаимодействия с элементом натяжения цепи (башмаком).
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью - упрощение изготовления натяжителя без снижения надежности работы.
Технический результат от использования полезной модели заключается в снижении трудоемкости изготовления натяжителя цепи двигателя внутреннего сгорания без снижения надежности его работы за счет того, что шток на всей его длине выполнен с одинаковым диаметром, а его торец выполнен в виде сферической поверхности, обеспечивая надежное взаимодействие с элементом натяжения цепи.
Указанный результат достигается за счет того, что в натяжителе цепи двигателя автомобиля, который 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, взаимодействующих 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, согласно полезной модели шток на всей его длине выполнен с одинаковым диаметром, а его торец выполнен в виде сферической поверхности.
На фиг. 1 показан натяжитель с установленной в нем чекой при сжатом положении пружины; на фиг. 2 - натяжитель без чеки, пружина расжата; на фиг. 3 - шток натяжителя.
Натяжитель содержит цилиндрический корпус 1, в центральном отверстии которого подвижно вдоль корпуса установлен шток 2, на штоке выполнена выемка 3. В выемке образована лыска 4, на которой выполнены зубья 5 штока, входящие при работе натяжителя во взаимодействие с собачкой 6, расположенной на оси 7 поворота собачки. Ось 7 закреплена на корпусе ближе к одному ее концу. Собачка расположена в продольной, параллельной оси 8 корпуса, прорези 9 корпуса. Прорезь выполнена в корпусе на одной его стороне от оси 8 корпуса. Собачка образует собой качающийся двуплечий рычаг, один конец которого подпружинен пружиной 10 сжатия таким образом, что второй конец собачки 6 постоянно поджат к зубьям 5 штока 2. Зубья 5 расположены между осью 7 поворота собачки и продольной осью 8 корпуса. Особенностью штока является то, что он на всей длине L (см. фиг. 3) выполнен с одинаковым диаметром D, обеспечивая надежное взаимодействие с элементом натяжения цепи (не показан), а торец другого конца штока 2 взаимодействует с торцом ползуна 12, на котором расположена пружина 13 натяжителя. Внутри пружины расположен ползун 12 с возможностью его свободного перемещения в ней. Пружина зажата между корпусом 1 и ползуном 12. Ползун и пружина расположены в гнезде 14, образованном центральным отверстием корпуса, которое выполнено с уступом 15. В этот уступ упирается одним своим концом пружина 13. На конце ползуна, выходящим за пределы корпуса 1, выполнено отверстие, в котором подвижно установлена съемная чека 16. В рабочем положении натяжителя (фиг. 2) конец ползуна втянут в корпус 1 и находится в гнезде 14.
С корпусом 1 жестко соединен фланец 17 с отверстиями 18 в нем под элементы крепления натяжителя к корпусу двигателя (элементы крепления не показаны). На конце ползуна 12, обращенном к штоку 2, выполнен кольцевой упор 19 для упирания в него второго конца рабочей пружины 13. Пружина 13 расположена между кольцевым упором 19 и уступом 15, в гнезде 14. В предмонтажном положении натяжителя пружина 13 находится в сжатом состоянии, конец ползуна 12 выходит за пределы корпуса 1 натяжителя, а чека 16 вставлена в отверстие ползуна. Элемент натяжения цепи (не показан) может быть выполнен как в виде башмака, так и в виде рычага.
Работает натяжитель следующим образом. Вводят в отверстие двигателя корпус 1 натяжителя в его собранном положении, показанном на фиг. 1, совмещают отверстия 18 с элементами крепления натяжителя на двигателе, которыми фиксируют на двигателе корпус натяжителя в его рабочем положении. После этого выдергивают чеку 16 из отверстия ползуна 12. При этом пружина 13 распрямляется и перемещает ползун 12 и шток 2 в их правые положения, показанные на фиг. 2. При перемещении ползуна 12 он втягивается рабочей пружиной в гнездо 14 корпуса 1 и занимает положение, показанное на фиг. 2. При этом во время перемещения штока 2 слева направо его зубья 5 воздействуют на собачку 6, которая на небольшой угол поворачивается вокруг оси 7 против часовой стрелки, сжимая пружину 10. Движение штока 2 в обратном направлении блокируется пружиной 10, которая постоянно поджимает конец собачки к штоку и вводит этот конец в зацепление с зубьями 5 штока. После перемещения штока 2 он своим концом, выполненным в виде сферической поверхности 11, упирается в элемент натяжения цепи (не показан), который натягивает цепь и приводит ее в рабочее положение. При длительной работе двигателя его цепь вытягивается, при этом шток 2 от действия пружины смещается в сторону цепи, поворачивает элемент натяжения цепи (не показан) вокруг оси его крепления, который натягивает цепь до ее расчетного натяжения. Таким образом, натяжение цепи при ее вытяжке постоянно компенсируется перемещением штока 2 в центральном отверстии корпуса 1 слева направо от действия на него пружины 13.
Снимают натяжитель с двигателя в обратной последовательности, выводят собачку 6 из зацепления с зубьями 5 штока и отводят ее в крайнее верхнее положение, при этом пружина 10 сжимается. Перед повторной установкой натяжителя на двигатель при отведенной в верхнее положение собачке штоком 2 сжимают рабочую пружину 13, выталкивают из гнезда 14 ползун 12, сжимая при этом пружину 13, и вводят в отверстие ползуна чеку 16.
Опытные испытания изготовленного натяжителя цепи заявителями по полезной модели доказали, что поставленная задача достигнута. Снижена трудоемкость работ по изготовлению натяжителя по сравнению с прототипом. Предложенная конструкция штока, который на всей его длине L выполнен с одинаковым диаметром D, торец 11 которого обеспечивает надежное взаимодействие с элементом натяжения цепи (не показан) за счет выполнения торца в виде сферической поверхности, как указано на фиг. 2 и фиг. 3, позволяет снизить затраты на изготовление штока, не снижая надежности работы натяжителя цепи двигателя внутреннего сгорания в целом.