技术领域
[0001] 本发明涉及汽车领域，具体地，涉及一种单向阀、张紧装置、发动机、动力总成及车辆。
相关背景技术
[0002] 张紧器的作用是对发动机的正时皮带或正时链条起导向和张紧的作用，使其始终处于最佳张紧状态，从而避免皮带打滑、链条松动、同步带发生跳齿等问题的发生。
[0003] 张紧器主要由张紧器腔体、柱塞和单向阀组成，其中，单向阀是张紧器中直接控制高压机油流量和流向的关键部件，具有重要的作用，现有技术中，当柱塞受到张紧板的压力时，张紧器腔体内的机油压会持续增大，但在单向阀的作用下，张紧器腔体内的机油只能通过活塞与壳体之间的间隙流到储油腔，但是活塞与壳体之间的间隙较小，张紧器腔体内的形成的油压差较大，导致张紧板作用的链条长期受压过大而发生损坏，影响链条的使用寿命。
[0004] 有鉴于此，需要提供一种单向阀，以解决或克服上述技术问题。
具体实施方式
[0035] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0036] 首先需要说明的是，在下文的描述中为清楚地说明本发明的技术方案而涉及的一些方位词，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0037] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
[0038] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039] 本发明提供了一种单向阀，参照图1至图4所示，包括单向阀主体5，单向阀主体5上设置有卸荷通道。
[0040] 需要说明的是，在将本发明的单向阀应用于发动机的正时链条张紧器时，单向阀设置为仅允许油液从张紧器内的第一腔室1流动至第二腔室4，卸荷通道的入口连通第二腔室4，卸荷通道的出口连通第一腔室1。通常，可以将第一腔室1定义为低压腔室，第二腔室4定义为高压腔室。当第二腔室4的压力过高时，卸荷通道开启，油液由第二腔室4回流至第一腔室1，以使第二腔室4的压力降低，避免张紧器作用下的张紧板对链条施加过大的压力导致链条损坏。例如，可以通过设置可控开关阀，控制卸荷通道的开启和关闭；也可以将卸荷通道设置为能够自动开启和关闭的通道，如将卸荷通道设置为流动阻力较大、仅在压差足够大时才允许油液通过的通道。此外，本发明的单向阀除了应用于发动机的正时链条张紧器外，还可以应用于其它需要卸荷的情景。
[0041] 在本发明的一些实施例中，卸荷通道包括第一油槽51，第二油槽52和第三油槽53，其中，第一油槽51呈螺旋状布置，第一油槽51适于通过第二油槽52连通单向阀主体5一侧的腔室，第一油槽51适于通过第三油槽53连通单向阀主体5另一侧的腔室。
[0042] 需要说明的是，参照图1至图4所示，本发明的单向阀安装在第一腔室1和第二腔室4之间，其作用为隔绝第一腔室1和第二腔室4，使得油液能够在第二腔室4形成较大油压阻尼，在单向阀主体5上设置有卸荷通道。工作过程中，首先，油液通过油泵作用从发动机的壳底被泵送至第一腔室1，随着油液的持续供给，第一腔室1内机油压力增大，阀芯54克服单向阀弹簧55的压力和摩擦力，开启第一腔室1和第二腔室4之间的油道，油液进入第二腔室4后在其内部形成足够大的压力支撑张紧板，当张紧板反向压缩柱塞3时，且当第一腔室1和第二腔室4之间的压差达到设计阈值时，第二腔室4内的一部分油液依次从第二油槽52、第一油槽51和第三油槽53组成的卸荷通道流入到第一腔室1内，另一部分油液从间隙油道7重新流入第一腔室1或者流入发动机的油底壳，这里，需要强调的是，从第二腔室4内流出的油液大部分是通过卸荷通道流入第一腔室1内的，通过间隙油道7流入第一腔室1或者流入发动机的油底壳的油液只占很少一部分，随着柱塞3的往复移动，油液在第二腔室4和第一腔室1之间往复流动，从而可以能够快速降低张紧器第二腔室4内的油压，避免链条长期受压过大而发生损坏，延长链条的使用寿命。
[0043] 本发明第二方面提供一种张紧装置，包括：上述技术方案的单向阀、壳体2和柱塞3，壳体2具有滑动通道，柱塞3滑动连接于滑动通道内并能够伸出至滑动通道外，壳体2和滑动通道围合形成预定腔室；单向阀主体5设于预定腔室内并将预定腔室分隔为第一腔室1和第二腔室4；单向阀被配置为：允许第一腔室1内的介质流动至第二腔室4内；卸荷通道分别连通第一腔室1和第二腔室4，卸荷通道被配置为：在第一腔室1和第二腔室4之间的压差达到阈值时，第二腔室4内的一部分介质能够沿着卸荷通道流入第一腔室1。
[0044] 需要说明的是，传统的张紧器将单向阀安装在张紧器腔体内，当柱塞受到张紧板的压力时，张紧器腔体内的机油压会持续增大，但在单向阀的作用下，张紧器腔体内的机油只能通过活塞与机壳之间的间隙流到储油腔，但是活塞与机壳之间的间隙较小，张紧器腔体内的形成的油压差较大，容易导致张紧板作用的链条长期受压过大而发生损坏，影响链条的使用寿命。而在本发明中，参照图1至图4所示，张紧装置包括壳体2和柱塞3，壳体2内形成有滑动通道，柱塞3能够在滑动通道内移动，并且柱塞3的一端能够伸出滑动通道外，滑动通道和壳体2围成预定腔室，单向阀主体5安装在单向阀主体5内，将预定腔室分隔为第一腔室1和第二腔室4，随着张紧器的循环工作，油液可以在第一腔室1和第二腔室4之间往复运动，当油液通过油泵作用从发动机的壳底被泵送至第一腔室1后，随着油液的持续供给，第一腔室1内的油压越来越大，当油液产生的油压对阀芯54的作用力大于设计阈值时，阀芯54会克服单向阀弹簧55的压力和摩擦力，开启第一腔室1和第二腔室4之间的油道，油液从第一腔室1流向第二腔室4，此时，第一腔室1和第二腔室4之间形成有压差，当压差达到设计的阈值时，第二腔室4内的大部分油液通过卸荷通道重新流入第一腔室1，使第二腔室4内的油压保持在合适的范围内，进而可以保证张紧器对链条施加适当的压力，延长链条的使用寿命。
[0045] 在本发明的一些实施例中，柱塞3具有第一端和第二端，第一端能够伸出至滑动通道外，第二端上开设有凹槽31，凹槽31与滑动通道围成预定腔室。需要说明的是，当柱塞3沿着轴线方向伸出壳体2，第一端能够伸出至滑动通道外抵靠在张紧板上，使链条保持在张紧状态。工作过程中，油液通过第二端上的凹槽31进入第一腔室1和第二腔室4，保证张紧器的正常工作。
[0046] 在本发明的一些实施例中，还包括弹性体13；凹槽31内壁形成台阶面311，弹性体13连接在滑动通道内壁和单向阀主体5之间并适于将单向阀主体5抵接于台阶面311上。需要说明的是，参照图1所示，弹性件13可以为弹簧，弹性件13的一端抵靠在形成第二腔室4的侧壁上，另一端抵靠在单向阀主体5上，弹性件13可以将弹性件13压靠抵接在台阶面311上，进而可以实现对弹性件13的限位。在柱塞3回缩时，弹性件13处于压缩状态；当柱塞3伸出时，弹性件13复位，其产生的反作用力在发动机启动阶段可以保证正时链条系统的稳定。
[0047] 在本发明的一些实施例中，柱塞3的外壁和滑动通道的内壁之间形成间隙通道7，壳体2上开设有第一油孔6，第一油孔6与间隙通道7连通，凹槽31的内壁上开设有第二油孔15，第二油孔15与间隙通道7连通。需要说明的是，在柱塞3的外壁和滑动通道的内壁之间形成间隙通道7，具体地，间隙通道7由开设在柱塞3外壁上的条形槽与滑动通道的内壁所围成，其中，条形槽沿柱塞3的延伸方向延伸。在壳体2上开设有第一油孔6，凹槽31的内壁上开设有第二油孔15，第一油孔6和第二油孔15都与间隙通道7连通，间隙油道7的截面面积小于第一油孔6和第二油孔15的截面面积。在张紧器启动工作的初始状态，通过油泵将油液从第一油孔6和第二油孔15泵送至第一腔室1，随着油液的持续供给，第一腔室1内的油压越来越大，直接到达设计阈值，第一腔室1和第二腔室4之间形成流通油道，油液从第一腔室1流向第二腔室4，当第一腔室1和第二腔室4之间压差达到设计的阈值时，第二腔室4内的大部分油液通过卸荷通道流入第一腔室1，还有一部分的油液通过间隙通道7流入第一腔室1，只有很少一部分的油液通过间隙通道7流入发动机的油底壳。
[0048] 在本发明的一些实施例中，间隙通道7包括第一部分和第二部分，第一部分截面积小于第二部分截面积，第一油孔6和第二油孔15分别连通至第二部分内，第一部分沿柱塞3的轴向方向延伸并连通至第二油腔4内。需要说明的是，第一部分和第二腔室4连通，当第一腔室1和第二腔室4之间压差达到设计的阈值时，第二腔室4内的一部分油液经过第一部分和第二部分后，其中一部分的油液通过第二油孔15进入第一腔室1，还有一部分油液通过第一油孔6流入发动机的油底壳。第一部分截面积小于第二部分截面积，一定程度上保证了第二腔室4内的油液大部分通过卸荷通道流入第一腔室1内。
[0049] 在本发明的一些实施例中，柱塞3能够在第一极限位置和第二极限位置之间滑动；当柱塞3处于第一极限位置时，第二腔室4的体积为第一值，第一油孔6和第二油孔15在柱塞
3的延伸方向上的距离为第一距离；当柱塞3处于第二极限位置时，第二腔室4的体积为第二值，第一油孔6和第二油孔15在柱塞3的延伸方向上的距离为第二距离；第一值小于第二值，第一距离小于第二距离。需要说明的是，在柱塞3压紧张紧板的过程中，柱塞3会沿着滑动通道的轴线方向伸出壳体2，直到运动至第二极限位置，由于柱塞3伸出壳体2，使第二腔室4的极限体积第二值相对较大。对于第一油孔6而言，其相对位置不变，第二油孔15随着柱塞3的伸出，第一油孔6和第二油孔15在柱塞3的延伸方向上的第二距离也相对较大；当张紧板反向压缩柱塞3时，柱塞3会沿着滑动通道的轴线方向向壳体2内移动，直到运动至第一极限位置，由于柱塞3向壳体2内移动，使第二腔室4的极限体积第一值相对较小。第二油孔15随着柱塞3向壳体2内移动，第一油孔6和第二油孔15在柱塞3的延伸方向上的第一距离也相对较小。
[0050] 在本发明的一些实施例中，参照图1至图3所示，壳体2上安装有棘齿弹簧8和与棘齿弹簧8连接的棘齿9，棘齿9上的齿和柱塞3上的齿相啮合。需要说明的是，在初始状态时，棘齿弹簧8被压缩，由于棘齿9上的齿和柱塞3上的齿相啮合，产生啮合力可以带动柱塞3朝着张紧板运动，随着张紧板反向压缩柱塞3，柱塞3向壳体2内移动，棘齿弹簧8处于拉伸状态。需要强调的是，在棘齿9的中间位置设置有销孔11，定位销10可以插进销孔11内，在定位销10上还套设有定位销片12，通过设置定位销片12能够保证棘齿9与壳体2的安装位置关系，在定位销片12上还设置有通孔，将插销14依次插进定位销片12上通孔和壳体2上对应的孔中，可以防止张紧器在未装配到发动机上时，柱塞3被弹性件13弹出，使得张紧器安装状态发生变化，导致无法安装到发动机上。注意的是，在棘齿9运动过程中，需要将插销14拔出。
[0051] 作为本发明张紧装置的一个相对优选的实施方式，包括：单向阀、壳体2和柱塞3，壳体2具有滑动通道，柱塞3滑动连接于滑动通道内并能够伸出至滑动通道外，壳体2和滑动通道围合形成预定腔室；单向阀主体5设于预定腔室内并将预定腔室分隔为第一腔室1和第二腔室4；单向阀被配置为：允许第一腔室1内的介质流动至第二腔室4内；卸荷通道分别连通第一腔室1和第二腔室4，卸荷通道被配置为：在第一腔室1和第二腔室4之间的压差达到阈值时，第二腔室4内的一部分介质能够沿着卸荷通道流入第一腔室1，柱塞3具有第一端和第二端，第一端能够伸出至滑动通道外，第二端上开设有凹槽31，凹槽31与滑动通道围成预定腔室，还包括弹性体13；凹槽31内壁形成台阶面311，弹性体13连接在滑动通道内壁和单向阀主体5之间并适于将单向阀主体5抵接于台阶面311上。柱塞3的外壁和滑动通道的内壁之间形成间隙通道7，壳体2上开设有第一油孔6，第一油孔6与间隙通道7连通，凹槽31的内壁上开设有第二油孔15，第二油孔15与间隙通道7连通，间隙通道7包括第一部分和第二部分，第一部分截面积小于第二部分截面积，第一油孔6和第二油孔15分别连通至第二部分内，第一部分沿柱塞3的轴向方向延伸并连通至第二油腔4内，间隙通道7由开设在柱塞3外壁上的条形槽与滑动通道的内壁围成，条形槽沿柱塞的延伸方向延伸，间隙油道7的截面面积小于第一油孔6和第二油孔15的截面面积，柱塞3能够在第一极限位置和第二极限位置之间滑动；当柱塞3处于第一极限位置时，第二腔室4的体积为第一值，第一油孔6和第二油孔15在柱塞3的延伸方向上的距离为第一距离；当柱塞3处于第二极限位置时，第二腔室4的体积为第二值，第一油孔6和第二油孔15在柱塞3的延伸方向上的距离为第二距离；第一值小于第二值，第一距离小于第二距离，壳体2上安装有棘齿弹簧8和与棘齿弹簧8连接的棘齿9，棘齿9上的齿和柱塞3上的齿相啮合，棘齿9上开设有供定位轴10插入的销孔11，定位轴10上还安装有定位销片12，以能够保证棘齿9与壳体2的安装位置关系。
[0052] 工作时，首先，油液从发动机的油底壳通过第一油孔6和第二油孔15泵送至第一腔室1，随着油液的持续供给，第一腔室1内的油压越来越大，当油液产生的油压对阀芯54的作用力大于设计阈值时，阀芯54会克服单向阀弹簧55的压力和摩擦力，第一腔室1和第二腔室4间形成连通油道，油液从第一腔室1流入第二腔室4，在其内部形成足够大的压力推动柱塞
3紧密压靠在张紧板上。当张紧板反向压缩柱塞3时，柱塞3向壳体2内移动，在第一腔室1和第二腔室4之间压差达到设计的阈值时，第二腔室4内的大部分油液通过第二油槽52、第一油槽51和第三油槽53组成的卸荷通道流入第一腔室1，还有一部分的油液通过间隙通道7流入第一腔室1，只有很少一部分的油液通过间隙通道7流入发动机的油底壳。随着柱塞3的往复移动，油液在第一腔室1和第二腔室4之间往复流动，从而可以能够快速降低张紧器第二腔室4的油压，避免链条长期受压过大而发生损坏，延长了链条的使用寿命。
[0053] 本发明第三方面提供一种发动机，包括上述技术方案的张紧装置，张紧装置相对于水平面倾斜布置，需要说明的是，由于张紧装置倾斜布置，可以保证第一腔室1的储油功能，具体地，从第二腔室4高压腔室1流出的油液绝大部分流入第一腔室1，由于第一腔室1倾斜布置当油液进入时，油液会积聚在第一腔室1的底部，而不会流到发动机油底壳。第一腔室1的轴线和水平面的夹角为30‑60°，优选夹角为45°，以最大实现第一腔室1的储油功能。需要强调的是，为了保证张紧器的正常运行，需要不断的往第二腔室4内注入油液，由于第一腔室1储存了很大一部分的油液，在张紧器每一次的工作循环中，工作所需油液直接从第一腔室1流入第二腔室4，只有很少一部分油液需要重新从发动机油底壳再次泵送，由于油泵是发动机带动的，因此，能够很大程度上节约发动机的能耗。随着柱塞3的往复移动，油液在第一腔室1和第二腔室4之间往复流动，从而可以能够快速降低张紧器第二腔室4内的油压，避免链条长期受压过大而发生损坏，延长了链条的使用寿命。
[0054] 本发明第四方面提供一种动力总成，包括上述技术方案的发动机，该动力总成能够快速降低张紧器腔体内的油压，从而避免链条长期受压过大而发生损坏，从而延长了链条的使用寿命。
[0055] 本发明第五方面提供一种车辆，该车辆采用前述的动力总成或者发动机，能够快速降低张紧器腔体内的油压，从而避免链条长期受压过大而发生损坏，从而延长了链条的使用寿命。
[0056] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0057] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0058] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
