鏈條張緊器的製作方法

2023-04-24 07:35:56 4

專利名稱：鏈條張緊器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鏈條張緊器，柱塞可滑動地插入具有一方為開放的圓筒狀的柱塞容納孔的張緊器本體中，並被施加向突出方向的力，以保持鏈條具有適當的張力。
背景技術：
以前，在由行進導靴對在分別設置於發動機艙內的曲軸和凸輪軸上的鏈輪之間進行循環懸繞的滾子鏈條等的傳動鏈條進行滑動導引的鏈條導引機構中，為了保持適當的張力，通過具有在施加力的作用下從固定的張緊器本體向突出方向突出的柱塞的鏈條張緊器，對具有行進導靴的張緊器杆施加力。在這些鏈條張緊器中，通常，通過向柱塞容納孔中供給壓油產生油壓阻尼，以作為施力裝置來限制柱塞向容納側運動，但是，發動機起動時，在供給壓油之前，阻尼動作不發生作用，柱塞大幅度後退，成為發動機起動時發生嘎達聲的原因，因此，通過設置在柱塞外周的多個凹凸槽和設置在張緊器本體上的接合部件構成棘齒機構，用以限制柱塞向容納側運動。專利文獻1 專利第3929680號公報(第4、5頁、圖1 圖3)但是，在這種公知的鏈條張緊器的棘齒機構中，由於發動機的溫度變化等導致的鏈條張力過多，也限制了柱塞向容納方向運動，從而引起柱塞的燒結及鏈條在過大張力下行進導致鏈條的負擔和噪音增大的問題。因此，根據由鏈條張力過多而引起的柱塞向容納方向運動的設想最大值，在棘齒機構上設置了設定的後衝量，但仍然存在這個後衝量越大，則降低發動機起動時嘎達聲的效果會越小的問題。另外，由於設置於柱塞的外周的凹凸槽的後退側緩斜面是相對於柱塞的突出方向形成為單一的設定傾斜角度，由環構成的接合部件的彈性擴徑動作，即彈簧模量對於柱塞的前進移動不發揮作用，柱塞的前進速度會因為由環構成的接合部件的擴徑位置而發生變化，阻尼力的響應性產生不規則的變化，從而使得柱塞不能進行順暢的前進動作，發出嘎巴嘎巴的噪音。另外，設置於張緊器本體的接合部件是由在張緊器本體的外部具有突出部的凸輪機構所構成時，其構造複雜，張緊器本體的外形很大，同時，難以製作成可以組裝及拆解的形狀。進而，由於各種各樣的使用條件，必須設計具有不同特性的棘齒機構，鏈條張緊器整體也要設計為具有符合使用條件的特性，從而導致製造成本的上升。

發明內容
本發明解決了上述以前技術中存在的問題，即本發明的目的在於提供一種鏈條張緊器，其特徵在於，通過單一的小型化構造使柱塞進行順暢的前進動作，消除發動機起動時的嘎巴噪音，允許鏈條張力過多引起的柱塞向後退方向運動，降低噪音，同時，防止柱塞的燒結，並且可以容易地進行組裝、拆解等維修活動。
方案1所述的發明提供一種鏈條張緊器，其特徵在於包括具有一側開放的圓筒狀的柱塞容納孔的張緊器本體、可滑動地插入於所述柱塞容納孔的圓筒狀的柱塞、可以自由擴徑地容納保持在圍設於所述柱塞容納孔的開放端附近內周面上的環狀內周槽中的彈性環、以及從所述柱塞容納孔對柱塞施加向突出方向的力的柱塞施力彈簧，在所述柱塞的外周面上沿突出方向圍設的多個凹凸狀的齒條齒與容納保持在所述柱塞容納孔中的環狀內周槽中的彈性環構成棘齒機構；所述柱塞容納孔的環狀內周槽至少由形成於所述柱塞的突出方向側的突出側環阻擋壁面，和形成於後退方向側的後退側阻擋壁面構成；所述柱塞的齒條齒至少由形成於所述柱塞的突出方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的後退側阻擋壁面相對的突出側急斜面，和形成於所述柱塞的後退方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的突出側阻擋壁面相對的後退側緩斜面構成；形成在所述柱塞容納孔中的後退側阻擋壁面相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成在所述齒條齒上的突出側急斜面相對於突出方向的傾斜角度更大，使得在發動機起動時在柱塞上產生的後退方向的負荷不使彈性環越過齒條齒的齒端部，並在鏈條張力過多時在柱塞上產生的後退方向的負荷使彈性環進行擴徑並越過齒條齒的齒端部；所述後退側緩斜面被形成為在所述柱塞的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而將隨著所述彈性環的擴徑而進行突出的柱塞的突出速度限定在設定範圍內，因此解決了上述問題。方案2所述的發明在方案1所的鏈條張緊器的結構上，所述齒條齒的齒端部由具有介於所述齒條齒的突出側急斜面與後退側緩斜面之間的、均一的外徑的滑接外周面構成，從而解決了上述問題。方案3所述的發明在方案1或方案2所述的鏈條張緊器的結構上，所述彈性環為 C環，從而解決了上述問題。方案4所述的發明在方案1或方案2所述的鏈條張緊器的結構上，所述彈性環為外周側延設有杆部的環形環，從而解決了上述問題。方案5所述的發明在方案1 4中任一項所述的鏈條張緊器的結構上，所述張緊器本體具有通過發動機缸體壁從外部插入並進行螺合的安裝用基端外周部，從而進一步解決了上述問題。方案1所述的發明，通過具有一側開放的圓筒狀的柱塞容納孔的張緊器本體、可滑動地插入於所述柱塞容納孔的圓筒狀的柱塞、可以自由擴徑地容納保持在圍設於所述柱塞容納孔的開放端附近內周面上的環狀內周槽中的彈性環、以及從所述柱塞容納孔對柱塞施加向突出方向的力的柱塞施力彈簧，使彈性環被容納於柱塞容納孔內中作為棘齒機構發生作用，因此可以實現張緊器本體的小型化。另外，由於柱塞容納孔的環狀內周槽至少由形成於所述柱塞的突出方向側的突出側環阻擋壁面，和形成於後退方向側的後退側阻擋壁面構成，柱塞的齒條齒至少由形成於所述柱塞的突出方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的後退側阻擋壁面相對的突出側急斜面，和形成於所述柱塞的後退方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的突出側阻擋壁面相對的後退側緩斜面構成，因此，僅通過設定柱塞容納孔的環狀圓周槽與柱塞的齒條齒的傾斜角度，便可以個別地、容易地設定柱塞的突出側、後退側雙方向的棘齒機構的限定力，因此，可以以單一的構造適應多種使用條件，從而降低製造成本。
另外，由於形成在所述柱塞容納孔中的後退側阻擋壁面相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成在所述齒條齒上的突出側急斜面相對於突出方向的傾斜角度更大，使得在發動機起動時在柱塞上產生的後退方向的負荷不使彈性環越過齒條齒的齒端部，並在鏈條張力過多時在柱塞上產生的後退方向的負荷使彈性環進行擴徑並越過齒條齒的齒端部， 從而允許鏈條張力過多導致的柱塞向後退方向運動，降低鏈條張力過多時發生的噪音，防止柱塞的燒結。進而，通過所述後退側緩斜面被形成為在所述柱塞的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而將隨著所述彈性環的擴徑而進行突出的柱塞的突出速度限定在設定範圍內，從而在彈性環的彈性擴徑動作下、即彈簧模量不受限於彈性環的擴徑位置，以一定值對柱塞的前進移動發揮作用，對柱塞所保持的設定的前進速度產生穩定的阻尼力，通過柱塞的順暢前進動作，消除發動機起動時的嘎巴聲音。方案2所述的發明的鏈條張緊器，在方案1所述的鏈條張緊器的效果之上，由於齒條齒的齒端部由具有介於所述齒條齒的突出側急斜面與後退側緩斜面之間的、均一的外徑的滑接外周面構成，使柱塞在減少對柱塞容納孔的內周面的接觸面壓的狀態下滑動，從而能夠實現柱塞的順暢前進後退動作。方案3所述的發明的鏈條張緊器，在方案1或方案2所述的鏈條張緊器的效果之上，由於彈性環為C環，因此不需要在張緊器本體的外部設置突出部，在單一構造下，可以容易地在環槽內進行擴徑及縮徑，從而進一步實現張緊器本體的小型化，同時，可以準確、 方便地設定彈性，以進一步降低製作成本。方案4所述的發明的鏈條張緊器，在方案1或方案2所述的鏈條張緊器的效果之上，由於彈性環為外周側延設有杆部的環形環，因此，在單一構造下，可以容易地在環槽內進行擴徑及縮徑，從而可以準確、方便地設定彈性，同時，通過杆部在作業人員的操作下可以簡單地進行擴徑及縮徑，可以容易地進行組裝、拆解、修理。方案5所述的發明的鏈條張緊器，在方案1 4中任一項所述的鏈條張緊器的效果之上，由於張緊器本體具有通過發動機缸體壁從外部插入並進行螺合的安裝用基端外周部，因此可以實現張緊器本體的小型化，同時，在不需要打開發動機艙的情況下，能夠從外部進行組裝和拆解，使組裝和修理變得更加容易。


圖1為本發明第1實施例所述鏈條張緊器的使用樣式圖；圖2為本發明的第1實施例所述鏈條張緊器的概要顯示截面圖；圖3為本發明的第1實施例所述鏈條張緊器的正視圖；圖4為圖2所示鏈條張緊器所使用的柱塞的概要圖；圖5為本發明的第1實施例中使用的彈性環的概要圖和部分放大圖；圖6為圖2所示鏈條張緊器的棘齒機構放大說明圖；圖7為圖5所示的彈性環的環變形特性的說明圖；圖8為發動機起動時向柱塞施加後退方向負荷時的瞬間顯示圖；圖9為發動機起動時柱塞處於後退定程狀態時的圖；圖10為柱塞前進中彈性環開始越過齒條齒的狀態顯示圖11為柱塞前進中彈性環越過齒條齒的瞬間的狀態顯示圖；圖12為柱塞前進中彈性環剛剛越過齒條齒後的狀態顯示圖；圖13為柱塞前進中彈性環越過齒條齒並縮徑的狀態顯示圖；圖14為柱塞前進中彈性環剛剛開始擴徑後的狀態顯示圖；圖15為柱塞前進中彈性環在後退側緩斜面上擴徑的狀態顯示圖；圖16為柱塞前進中彈性環在後退側緩斜面上進一步擴徑的狀態顯示圖；圖17為柱塞前進中彈性環最大限度地擴徑後的狀態顯示圖；圖18為鏈條張力過多時柱塞處於後退狀態的顯示圖；圖19為柱塞後退中彈性環開始越過齒條齒的狀態顯示圖；圖20為柱塞後退中彈性環越過齒條齒的瞬間顯示圖；圖21為柱塞後退中彈性環越過齒條齒後的狀態顯示圖；圖22為本發明第2實施例所述鏈條張緊器的概要顯示截面圖；圖23為本發明第2實施例所述鏈條張緊器的正視圖；圖M (a) M(b)為本發明第2實施例中使用的彈性環的部件顯示圖；圖25為本發明的第3實施例所述鏈條張緊器的使用樣式圖和要部放大圖。符號說明100、200、300......鏈條張緊器110、210、310......張緊器本體111......柱塞容納孔112......壓油供給孔113......安裝孔115......銷插入孔116......環狀圓周槽116a......突出側環阻擋壁面116b......後退側阻擋壁面116c......環狀槽底面120......柱塞121......柱塞施力彈簧容納孔122......齒條齒122a......突出側急斜面122b......後退側緩斜面122c......滑接外周面123......固定槽130......C 環(彈性環)131......開放部140......柱塞施力彈簧150......單向閥機構217......豁口230......環形環(彈性環)
330......環形環(彈性環)231,331......杆部232,332......杆部318......安裝用基端外周部E......發動機缸體壁G......固定導引部件L......張緊器杆Sl......驅動鏈輪S2......從動鏈輪TC......傳動鏈條P......固定銷A......發動機起動時施加有負荷Fl的柱塞的突出起始位置B......行進時施加有負荷F2的柱塞的突出起始位置C......鏈條張力過多時施加有負荷F3的柱塞的後退起始位置a......彈性環的擴徑程度b......柱塞的前進移動α 1......突出側環阻擋壁面的傾斜角度α 2......後退側阻擋壁面的傾斜角度β 1......突出側急斜面的傾斜角度
具體實施例方式
本發明所提供的鏈條張緊器包括具有一側開放的圓筒狀的柱塞容納孔的張緊器本體、可滑動地插入於所述柱塞容納孔的圓筒狀的柱塞、可以自由擴徑地容納保持在圍設於所述柱塞容納孔的開放端附近內周面上的環狀內周槽中的彈性環、以及從所述柱塞容納孔對柱塞施加向突出方向的力的柱塞施力彈簧，在所述柱塞的外周面上沿突出方向圍設的多個凹凸狀的齒條齒與容納保持在所述柱塞容納孔中的環狀內周槽中的彈性環構成棘齒機構；所述柱塞容納孔的環狀內周槽至少由形成於所述柱塞的突出方向側的突出側環阻擋壁面，和形成於後退方向側的後退側阻擋壁面構成；所述柱塞的齒條齒至少由形成於所述柱塞的突出方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的後退側阻擋壁面相對的突出側急斜面，和形成於所述柱塞的後退方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的突出側阻擋壁面相對的後退側緩斜面構成；形成在所述柱塞容納孔中的後退側阻擋壁面相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成在所述齒條齒上的突出側急斜面相對於突出方向的傾斜角度更大， 使得在發動機起動時在柱塞上產生的後退方向的負荷不使彈性環越過齒條齒的齒端部，並在鏈條張力過多時在柱塞上產生的後退方向的負荷使彈性環進行擴徑並越過齒條齒的齒端部；所述後退側緩斜面被形成為在所述柱塞的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而將隨著所述彈性環的擴徑而進行突出的柱塞的突出速度限定在設定範圍內。這樣，通過單一的小型化構造使柱塞進行順暢的前進動作，消除發動機起動時的嘎巴噪音，允許鏈條張力過多引起的柱塞向後退方向運動，降低噪音，同時，防止柱塞的燒結，並且可以容易地進行組裝、拆解等維修活動。只要具備以上的構造和特徵，本發明可以採用任何具體的實施方式。例如，本發明的鏈條張緊器是以循環架設於發動機的曲軸側鏈輪與凸輪軸側鏈輪之間的定時傳動鏈條為對象進行說明的，但是本發明的鏈條張緊器並不限於此類定時傳動系統，也可以適用於循環架設在平衡系統及油泵系統等上的鏈條，進而同樣可以適用於皮
市ο另外，作為本發明的鏈條張緊器，對於定時傳動鏈條，只要是對柱塞進行推壓施力的鏈條張緊器即可，例如，僅用彈簧的施力對柱塞進行推壓施力，或者使用彈簧和油壓的施力對柱塞進行推壓施力均是可以的。關於本發明的鏈條張緊器所使用的張緊器本體的具體形態，只要是設置在發動機缸體上即可，例如，在稱為內裝式的發動機內部，採用螺栓等固定裝置密封固定，或者，在稱為外裝式的發動機外部，朝向發動機內部的定時傳動鏈條，張緊器本體具有通過發動機缸體壁從外部插入並進行螺合的安裝用基端外周部。另外，關於本發明所使用的張緊器本體的形成於柱塞容納孔中的環狀圓周槽的具體形態，至少由形成於柱塞的突出方向側的突出側環阻擋壁面和形成於後退方向側的後退側阻擋壁面構成即可，例如，突出側環阻擋壁面相對於柱塞的突出方向所成的夾角、即突出側環阻擋壁面的傾斜角度α 1最好為相對於柱塞的突出方向的約90°的角度範圍，後退側阻擋壁面相對於柱塞的突出方向所成的夾角、即後退側阻擋壁面的傾斜角度α 2最好為相對於柱塞的突出方向的45° 75°的角度範圍。進而，關於本發明所使用的柱塞的齒條齒的具體形態，只要柱塞的齒條齒至少由形成於柱塞的突出方向側的、夾住彈性環並與柱塞容納孔的後退側阻擋壁面相對的突出側急斜面和形成於柱塞的後退方向側的、夾住上述彈性環並與柱塞容納孔的突出側阻擋壁面相對的後退側緩斜面構成，同時，後退側緩斜面被形成為在所述柱塞的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而將隨著所述彈性環的擴徑而進行突出的柱塞的突出速度限定在設定範圍內即可。尤其是突出側急斜面相對於柱塞的突出方向所成的夾角，即突出側急斜面的傾斜角度β 1最好為相對於柱塞的突出方向的35° 55°的角度範圍。因此，在本發明中，形成在所述柱塞容納孔中的後退側阻擋壁面相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成在所述齒條齒上的突出側急斜面相對於突出方向的傾斜角度更大，使得在發動機起動時在柱塞上產生的後退方向的負荷不使彈性環越過齒條齒的齒端部，並在鏈條張力過多時在柱塞上產生的後退方向的負荷使彈性環進行擴徑並越過齒條齒的齒端部。進而，只要齒條齒的齒端部由具有介於所述齒條齒的突出側急斜面與後退側緩斜面之間的、均一的外徑的滑接外周面構成，柱塞便會在減少對柱塞容納孔的內周面的接觸面壓的狀態下進行滑動，從而可以實現柱塞的順暢前進後退動作。並且，關於本發明的鏈條張緊器的張緊器本體及柱塞的具體材料，只要具有可以保持鏈條適當張力的強度，採用任何材料都可以，考慮到強度、可加工性、經濟性等，最好採用鋼材及鑄鐵等鐵系材料。另外，關於本發明的鏈條張緊器的施力裝置，可以採用彈簧等彈性部件及油壓等高壓流體、或者這些裝置的組合等各種裝置。第1實施例以下，基於附圖對本發明第1實施例所述鏈條張緊器進行說明。
其中，圖1為本發明的第1實施例所述鏈條張緊器的使用樣式圖，圖2為本發明第 1實施例所述鏈條張緊器的概要顯示截面圖，圖3為本發明第1實施例所述鏈條張緊器的正視圖，圖4為圖2所示鏈條張緊器所使用的柱塞的概要圖，圖5為彈性環的概要圖和分部放大圖，圖6為圖2所示鏈條張緊器的棘齒機構放大說明圖，圖7為圖5所示彈性環的環變形特性的說明圖。另外，圖8至圖9為發動機起動時向柱塞施加後退方向負荷時的動作圖， 圖10至圖13為柱塞前進時的動作圖，圖14至圖17為柱塞前進中彈性環越過齒條齒時的動作圖，圖18至圖21為鏈條張力過多時柱塞後退時的動作圖。首先，如圖1所示，本發明的第1實施例所述鏈條張緊器100用於發動機的定時傳動系統。即發動機的定時傳動系統使用安裝在形成於發動機缸體壁E上的發動機艙內的曲軸上的驅動鏈輪Sl與安裝在凸輪軸上的從動鏈輪S2之間進行循環懸繞的傳動鏈條TC，保持傳動鏈條TC適當的張力，使得導引傳動鏈條TC的張緊器杆L與導引傳動鏈條TC行進的固定導引部件G進行壓接。張緊器杆L可自由搖擺地安裝在發動機艙上，被從發動機艙外插入固定在發動機缸體壁E上的鏈條張緊器100推壓施力，固定導引部件G固定於發動機艙上。因此，如圖2至圖3所示，本發明第1實施例所述鏈條張緊器100具有張緊器本體 110、可滑動地插入於該張緊器本體110內的圓筒狀的柱塞120、作為彈性環的C環130、對柱塞120施加向從張緊器本體110突出的方向的力的柱塞施力彈簧140以及阻止壓油逆流的單向閥機構150。另外，上述張緊器本體110具有如圖4所示的可滑動地插入柱塞120的、一側為開放的圓筒狀的柱塞容納孔111。這樣，柱塞120被容納到張緊器本體110的柱塞容納孔111 中，通過容納於柱塞120的柱塞施力彈簧容納孔121中的柱塞施力彈簧140，柱塞120被施加從張緊器本體110向前進突出方向的力，以保持傳動鏈條的張力。另外，張緊器本體110上設有與柱塞容納孔111的底面連通的壓油供給孔112，在柱塞施力彈簧140的柱塞容納孔111的端面上抵接有單向閥機構150，在通過單向閥機構 150供給的壓油的作用下，對柱塞120施加向從張緊器本體110突出的方向的力，以發揮對柱塞120的往復運動進行緩衝的緩衝器功能。另外，圖2中的標記113為將本實施例所述鏈條張緊器100安裝在發動機內的發動機缸體壁E上的安裝孔，圖3所示標記P為在將本實施例所述鏈條張緊器100組裝到發動機內、以防止柱塞120不慎飛出的固定銷，圖2至圖3所示的標記115為設置於張緊器本體110上的、用於插入固定銷P的插入孔。另外，如圖5所示，由C環130構成的彈性環是這樣形成的將圓環的一部分圓弧作為開放部131切掉，從而形成可以進行縮徑、擴徑的截面圓形的彈性材料，在自由狀態 (不加力，不進行縮徑、擴徑的狀態)下，外周徑DL比張緊器本體110的柱塞容納孔111的內徑大，內周徑DS比柱塞120的外徑小。在該柱塞容納孔111的開放端附近的內周面上圍設有用於可自由擴徑地容納保持有由圖5所示C環130構成的彈性環的環狀圓周槽116。另外，如圖6所示，上述柱塞容納孔111的環狀圓周槽116包括在柱塞120的突出方向側從柱塞容納孔111的內周面進行正交的方向上切掉形成的突出側環阻擋壁面116a、 與該突出側環阻擋壁面116a相對地形成於後退方向側上的後退側阻擋壁面116b、以及與突出側環阻擋壁面116a和後退側阻擋壁面116b連接的環狀槽底面116c。另一方面，如圖2至圖4所示，柱塞120由可滑動地插入於張緊器本體110的柱塞容納孔111內的圓筒形狀構成，為了容納作為施力裝置的柱塞施力彈簧140，具有一側開放的柱塞施力彈簧容納孔121。另外，在柱塞120的外周部，在柱塞120的外周面的沿著突出方向上設有多個與容納於張緊器本體110的環狀圓周槽116內的C環130相接合而構成棘齒機構的凹凸狀的齒條齒122。另外，圖3所示的標記123為與上述銷插入孔115共動而固定固定銷P的固定槽。進而，如圖6所放大顯示的一樣，該柱塞120的齒條齒122包括形成於柱塞120 的突出方向側、夾著C環130、並與柱塞容納孔111的後退側阻擋壁面116b相對的突出側急斜面122a，形成於柱塞120的後退方向側、夾著C環130、並與柱塞容納孔111的突出側阻擋壁面116a相對的後退側緩斜面122b，以及介於該突出側急斜面12 與後退側緩斜面 122b之間的、具有均一外徑的滑接外周面122c。這樣，在本實施例所述鏈條張緊器100中，只要設定柱塞容納孔111的環狀圓周槽116與柱塞120的齒條齒122之間的傾斜角度，就可以個別地、容易地設定柱塞120的突出側、後退側雙方向的棘齒機構的限制力，因此，通過單一的結構便可以適應多樣的使用條件，降低製作成本。另外，如圖6所放大顯示的一樣，上述後退側緩斜面122b在柱塞120的後退方向上形成為逐漸擴徑的膨出為平緩圓弧狀的凸狀曲面。這樣，後退側緩斜面122b隨著如圖5所放大顯示的C環130的擴徑，將突出前進的柱塞120的突出速度限定在設定範圍內。總之，如圖7所示，後退側緩斜面122b在C環130的彈性擴徑動作下、即彈簧模量不受限於C環130的擴徑位置，以一定值對柱塞120的前進移動發揮作用，使得該柱塞120 進行設定的前進移動，即對前進速度產生穩定的阻尼力。另外，圖7中的實線顯示後退側緩斜面122b上的由C環130構成的彈性環的擴徑程度與擴徑所需力之間的關係，雙點劃線顯示只讓C環130擴徑時的擴徑程度與擴徑所需力之間的關係。另外，圖7所示的表示擴徑程度的標記a及符號(1)32)、(3) 34)與圖5所示的標記a及符號⑴、⑵、(3)、(4)是分別對應的。進而，在本實施例所述鏈條張緊器100中，後退側阻擋壁面116b相對於上述柱塞 120的突出方向所成的夾角的傾斜角度α2為70°左右，比突出側急斜面12 相對於柱塞 120的突出方向所成的40°左右的夾角的傾斜角度β 更大。這樣，發動機起動時，在柱塞120上產生的後退方向的負荷的作用下，C環130不越過由齒條齒122的滑接外周面122c形成的齒端部，鏈條張力過多時，在柱塞120上產生的後退方向的負荷的作用下，C環130進行擴徑越過由齒條齒122的滑接外周面122c形成的齒端部，只允許鏈條張力過多導致的柱塞120在後退方向的運動。另外，在本實施例所述鏈條張緊器100中，突出側環阻擋壁面116a相對於上述柱塞120的突出方向所成的夾角的傾斜角度α 1為相對於柱塞120的突出方向的約90°。下面對本實施例所述鏈條張緊器100中由容納於張緊器本體110的環狀圓周槽116內的C環130和柱塞120的齒條齒122構成的棘齒機構的動作進行說明。首先，如圖8至圖9所示，發動機起動時，向柱塞施加後退方向負荷時，C環130不進行擴徑，從圖8所示的被夾持於張緊器本體110的突出側環阻擋壁面116a和柱塞120的後退側緩斜面122b之間的狀態，向圖9所示的被夾持於張緊器本體110的後退側阻擋壁面 116b和柱塞120的突出側急斜面12 之間的狀態迅速變化，發揮限定柱塞120進一步後退的、所謂後退定程的作用。圖8至圖9所示的虛擬線A為發動機起動時向後退方向施加了負荷Fl的柱塞120 的突出起始位置。另外，如圖10至圖17所示，在發動機起動後運轉時，在柱塞前進的情況下，C環 130從如圖10所示C環130進行縮徑而跨越柱塞120的突出側急斜面12 和後退側緩斜面122b並被保持的狀態，向圖11所示的C環130進行擴徑而越過柱塞120的齒端部的滑接外周面122c的狀態轉換，此後，再向圖12所示的C環130縮徑並同時完成越過的狀態轉換。通過重複柱塞120的前進突出動作，再次出現圖13所示的C環130進行縮徑而跨越柱塞120的突出側急斜面12 和後退側緩斜面122b並被保持的狀態，柱塞120被施加向從張緊器本體110進行前進突出方向的力，從而保持傳動鏈條的適當的張力。而圖10至圖13所示的虛擬線B顯示的是發動機起動後運轉時，施加有突出方向的負荷F2的柱塞120 的突出起始位置。這裡根據圖14至圖17，對圖10至圖11所示的在柱塞前進中C環130越過齒條齒 122的後退側緩斜面122b的動作進行詳細說明。柱塞前進時，無論C環130處於如圖14所示的C環130開始擴徑後的狀態(也一併參照圖5所示的(1)的狀態)、圖15所示的C環130在後退側緩斜面122b上擴徑的狀態 (也一併參照圖5所示的(2)狀態)、圖16所示的C環130在後退側緩斜面122b上進一步擴徑後的狀態(也一併參照圖5所示的(3)的狀態)、圖17所示的C環130最大限度地擴徑後的狀態(也一併參照圖5所示的(4)的狀態)任一種狀態，後退側緩斜面122b在C環 130的彈性擴徑動作下，即彈簧模量不受限於C環130的擴徑位置，以一定值對柱塞120的前進移動發揮作用，使得該柱塞120進行設定的前進移動、即對前進速度產生穩定的阻尼力。另外，圖14至圖17所示的虛擬線B顯示的是發動機起動後運轉時，施加有突出方向的負荷F2的柱塞120的突出起始位置。另一方面，如圖18至圖21所示，鏈條張力過多時的柱塞120後退，此時，C環130 從圖18所示的C環130進行縮徑而跨越柱塞120的突出側急斜面12 和後退側緩斜面 122b並被保持的狀態，向圖19所示的C環130沿著張緊器本體110的後退側阻擋壁面116b 一邊擴徑一邊越過柱塞120的突出側急斜面12 的狀態變換，此後，經過圖20所示的C環 130最大限度地擴徑後的狀態，成為圖21所示的C環130縮徑後的狀態。重複柱塞120的後退動作，可以允許鏈條張力過多導致的柱塞120向後退方向的運動。圖18至圖21所示的虛擬線C顯示的是鏈條張力過多時施加有後退方向的負荷F3 的柱塞120的後退起始位置。根據以上說明的本實施例所述鏈條張緊器100，其柱塞容納孔111的環狀圓周槽116由突出側環阻擋壁面116a、後退側阻擋壁面116b及環狀槽底面116c構成，柱塞120的齒條齒122至少包括形成於柱塞120的突出方向側、夾著C環130、與柱塞容納孔111的後退側阻擋壁面116b相對的突出側急斜面122a，以及形成於柱塞120的後退方向側、夾著 C環130、與柱塞容納孔111的突出側阻擋壁面116a相對的後退側緩斜面122b，因此，只要設置柱塞容納孔111的環狀圓周槽116與柱塞120的齒條齒122之間的傾斜角度，就可以個別地、容易地設定柱塞120的突出側、後退側雙方向的棘齒機構的限制力，所以，因此，通過單一的結構便可以適應多樣的使用條件，降低製作成本。另外，形成於柱塞容納孔111上後退側阻擋壁面116b相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成於齒條齒122上的突出側急斜面12 相對於突出方向的傾斜角度更大，因此能夠降低鏈條張力過多時發生的噪音，防止柱塞120的燒結。進而，為了將隨著C環130的擴徑而進行突出的柱塞120的突出速度限定在設定範圍內，後退側緩斜面122b被形成為在柱塞120的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而在C環130彈性擴徑動作下，即彈簧模量不受限於C環130的擴徑位置，以一定值對柱塞120的前進移動發揮作用，對柱塞120的設定的前進速度產生穩定的阻尼力，通過柱塞120的順暢的前進動作，消除發動機起動時的嘎巴聲音。另外，由於彈性環為C環130，不需要在張緊器本體110的外部設置突出部，在單一結構下，在柱塞容納孔111的環狀圓周槽116內可以容易地進行擴徑及縮徑，從而進一步實現張緊器本體的小型化，同時，可以準確、方便地設定彈性，從而對於進一步降低製作成本， 具有很好的效果。第2實施例以下，基於附圖對本發明的第2實施例所述鏈條張緊器200進行說明。圖22為本發明第2實施例所述鏈條張緊器的概要顯示截面圖，圖23為本發明第 2實施例所述鏈條張緊器的正視圖。圖M為本發明第2實施例中使用的彈性環，(a)為其正視圖，(b)為其側視圖。此處，將本發明第2實施例所述鏈條張緊器200與上述第1實施例所述鏈條張緊器100進行比較，只有彈性環230的具體形態不同，其他的裝置結構都與第1實施例所述鏈條張緊器100完全相同，因此，關於這些具體說明，將標記100替代為200即可，這裡省略掉這些相同的說明內容。在本實施例所述鏈條張緊器200中，彈性環230是由外周側設有杆部231、232的、 可以進行縮徑、擴徑的、截面為圓形的彈性材料構成的環形環。另外，在張緊器本體210上形成有從柱塞容納孔211的環狀圓周槽216的一部分外周連通到外部的豁口 217。由環形環構成的彈性環230的環狀部分的外周徑及內周徑與上述C環130相同。 另外，一側的杆部231通過豁口 217伸出到外部，同時，另一側的杆部232形成為L字狀，在豁口 217內限定環形環230在圓周方向的移動。但此時，杆部231伸出於張緊器本體210的外部，所以，張緊器本體210不是上述從發動機艙外插入固定在發動機缸體E上的形狀，與以前的鏈條張緊器一樣，最好為另外固定在發動機艙內部的形狀。根據以上所說明的本實施例所述鏈條張緊器200，在第1實施例所述鏈條張緊器100的效果之上，由於在單一的結構下，在柱塞容納孔211的環狀圓周槽216內可以容易地進行擴徑及縮徑，所以可以準確、方便地設定彈性，同時，通過杆部231、232，在作業人員的操作下可以簡單地進行擴徑及縮徑，因此，可以容易地進行組裝、拆解和修理，具有很好的效果。第3實施例以下，基於附圖對本發明第3實施例所述鏈條張緊器300進行說明。圖25為本發明第3實施例所述鏈條張緊器的使用樣式圖和要部放大圖。此處，將本發明第3實施例所述鏈條張緊器300與上述第1實施例所述鏈條張緊器100進行比較，只有張緊器本體310和單向閥機構350的具體形態不同，其他的裝置結構都與第1實施例所述鏈條張緊器100相同，因此，關於這些具體說明，將標記100替代為300 即可，這裡省略掉這些相同的說明內容。另外，圖25所示的標記E為處於將本實施例所述鏈條張緊器300從發動機的外部進行固定的位置的發動機缸體壁，標記L為設置於發動機內部的張緊器杆。在本實施例所述鏈條張緊器300中，環形環330的環狀部分的外周徑及內周徑與上述C環130相同。另外，張緊器本體310具有通過發動機缸體壁E從外方插入並進行螺合的安裝用基端外周部318。根據以上說明的本實施例所述鏈條張緊器300，在第1實施例所述鏈條張緊器100 的效果之上，可以實現張緊器本體310的小型化，同時，不需要打開發動機艙從外部進行組裝和拆解，所以，容易進行組裝和維修，具有很好的效果。
權利要求
1.一種鏈條張緊器，其特徵在於包括具有一側開放的圓筒狀的柱塞容納孔的張緊器本體、可滑動地插入於所述柱塞容納孔的圓筒狀的柱塞、可以自由擴徑地容納保持在圍設於所述柱塞容納孔的開放端附近內周面上的環狀內周槽中的彈性環、以及從所述柱塞容納孔對柱塞施加向突出方向的力的柱塞施力彈簧，在所述柱塞的外周面上沿突出方向圍設的多個凹凸狀的齒條齒與容納保持在所述柱塞容納孔中的環狀內周槽中的彈性環構成棘齒機構；所述柱塞容納孔的環狀內周槽至少由形成於所述柱塞的突出方向側的突出側環阻擋壁面，和形成於後退方向側的後退側阻擋壁面構成；所述柱塞的齒條齒至少由形成於所述柱塞的突出方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的後退側阻擋壁面相對的突出側急斜面，和形成於所述柱塞的後退方向側、夾住所述彈性環、與柱塞容納孔的突出側阻擋壁面相對的後退側緩斜面構成；形成在所述柱塞容納孔中的後退側阻擋壁面相對於突出方向的傾斜角度被設置為比形成在所述齒條齒上的突出側急斜面相對於突出方向的傾斜角度更大，使得在發動機起動時在柱塞上產生的後退方向的負荷不使彈性環越過齒條齒的齒端部，並在鏈條張力過多時在柱塞上產生的後退方向的負荷使彈性環進行擴徑並越過齒條齒的齒端部；所述後退側緩斜面被形成為在所述柱塞的後退方向上逐漸或者階段性地擴徑的凸狀曲面，從而將隨著所述彈性環的擴徑而進行突出的柱塞的突出速度限定在設定範圍內。
2.根據權利要求1所述的鏈條張緊器，其特徵在於所述齒條齒的齒端部由具有介於所述齒條齒的突出側急斜面與後退側緩斜面之間的、均一的外徑的滑接外周面構成。
3.根據權利要求1或2所述的鏈條張緊器，其特徵在於所述彈性環為C環。
4.根據權利要求1或2所述的鏈條張緊器，其特徵在於所述彈性環為外周側延設有杆部的環形環。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的鏈條張緊器，其特徵在於所述張緊器本體具有通過發動機缸體壁從外部插入並進行螺合的安裝用基端外周部。
全文摘要
本發明提供一種鏈條張緊器(100)，由在柱塞(120)的外周面上沿著突出方向圍設的多個凹凸狀的齒條齒(122)與容納保持於柱塞容納孔(111)的環狀圓周槽(116)中的彈性環(130)構成的棘齒機構構成，齒條齒(122)的後退側緩斜面(122b)被形成為在柱塞(120)的後退方向上逐漸擴徑的凸狀曲面，從而將隨著彈性環(130)的擴徑進行突出的柱塞(120)的突出速度限定在設定範圍內。本發明所述鏈條張緊器以單一的小型化結構實現柱塞的順暢前進動作，並消除發動機起動時的嘎巴聲音，允許鏈條張力過多而引起的柱塞向後退方向的運動，防止噪音和柱塞的燒結。
文檔編號F16H7/08GK102252070SQ201110135720
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月20日 優先權日2010年5月21日
發明者吉田修, 早見淳志, 榑松勇二 申請人:株式會社椿本鏈索