CN105317948B - 链条张紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种链条张紧装置，其能够在啮合位置限制柱塞的活动，即使承受施加于柱塞的较大的力，也较少发生破损、磨损，不需要设定间隙量，而且，柱塞的啮合位置可自如地前进、后退。具体而言，是具备在突出方向上对滑动自如地***于张紧装置主体(110)的柱塞收容孔的柱塞(120)施加力的加力机构的链条张紧装置(100)，张紧装置主体(110)具备：卡定构件(131)，朝着设置在柱塞(120)外周的卡合槽(121)出没；按压构件(133)，在一个方向上对维持、开放卡定构件(131)的突出状态的凸轮构件(132)进行按压；及油压供给路(114)，在该一个方向的相反方向上对凸轮构件(132)进行按压。
Description
技术领域
本发明涉及一种链条张紧装置，其用于在发动机的定时***等中对传动带、传动链施加适当的张力。
背景技术
以往，在使用于发动机的定时***等的链条传动装置中，为了介由张紧装置杆对传动带、传动链的松弛侧施加适当的张力且抑制移动时产生的振动，广泛使用以下链条张紧装置，具备：张紧装置主体，具有一侧开放的柱塞收容孔；柱塞，滑动自如地***于柱塞收容孔；及加力机构，通过弹簧等在突出方向上对柱塞施加力。
在这样的链条张紧装置中公知有如下链条张紧装置500(例如，参照专利文献1、2、3等)，为了防止因起动时等的较大的张力变动而产生抖动，需要限制柱塞向收容侧活动，另外，为了在组装或维护等时临时制止柱塞突出，在图16所示的张紧装置主体510上设置具有2个棘轮爪531的摆动凸轮530，其可卡合于形成在柱塞520侧面的齿条齿522。
这样的公知的链条张紧装置500如下，在发动机起动时发动机润滑油供给到链条张紧装置为止，通过利用柱塞520的齿条齿522与摆动凸轮530的棘轮爪531的啮合而进行机械性后挡，从而降低起动时产生的噪音，同时为了吸收发动机的热膨胀或链条的拉伸变化，在相同的啮合位置设定规定的间隙(backlash)。
另外，关于长期的链条拉伸，柱塞520的齿条齿522与摆动凸轮530的棘轮爪531的啮合位置发生变化，成为柱塞510以步进式进行前进的机构。
专利文献1：日本国特开2006-234088号公报
专利文献2：日本国特开2004-44749号公报
专利文献3：日本国特开平11-344036号公报
但是，这样的公知的链条张紧装置的摆动凸轮如下，由于通过卡合于齿条齿的棘轮爪来承受施加于柱塞的较大的力，因此为了防止包括棘轮爪、摆动轴的摆动凸轮的破损、磨损，需要具有充分的强度而且其大小也能够确保充分的卡合宽度。
因而，作为摆动凸轮需要选择高价且加工性低的烧结金属等材料。
另外，由于是一旦啮合位置前进则不可能后退的构造，因此例如在进行像极寒时产生链条拉伸这样的运转时，柱塞与原来的适当的啮合位置相比前进，存在包括棘轮爪的摆动凸轮承受更大的力的问题。
为了抑制这样的问题，虽然也可以考虑加大间隙量，但是因间隙而存在起动时产生的声音变大的问题，也难以根据使用条件等而设定最适合的间隙量。
而且，为了在组装或维护等时临时制止柱塞突出，需要用于固定摆动凸轮的其他结构与其他操作。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种链条张紧装置，其能够在啮合位置限制柱塞的活动，即使承受施加于柱塞的较大的力，也较少发生破损、磨损，不需要设定间隙量，而且，柱塞的啮合位置可自如地前进、后退。
本发明涉及一种链条张紧装置，其具备：张紧装置主体，具有一侧开放的柱塞收容孔；柱塞，滑动自如地***于所述柱塞收容孔；及加力机构，在突出方向上对所述柱塞施加力，在所述柱塞的外周设置有卡合槽，所述张紧装置主体具备：卡定构件，从所述柱塞收容孔的内周面朝着所述卡合槽出没；凸轮构件，维持、开放所述卡定构件的突出状态；按压构件，在一个方向上对所述凸轮构件进行按压；及油压供给路，在所述按压构件的按压方向的相反方向上对所述凸轮构件进行按压，由此解决上述课题。
本技术方案1所涉及的发明的链条张紧装置如下，由于在柱塞的外周设置有卡合槽，张紧装置主体具备：卡定构件，从柱塞收容孔的内周面朝着卡合槽出没；凸轮构件，维持、开放卡定构件的突出状态；按压构件，在一个方向上对凸轮构件进行按压；及油压供给路，在按压构件的按压方向的相反方向上对凸轮构件进行按压，因此能够通过油压供给来自动切换柱塞的往复运动的制止、开放，能够改变连动于发动机等的运转、停止的柱塞的制止、开放状态。
由此，设置多个卡合槽而能够在任意啮合位置限制柱塞的活动，柱塞的啮合位置的前进、后退变得自如。
另外，通过从柱塞收容孔的内周面朝着卡合槽突出卡定构件而与柱塞的卡合槽卡合，从而制止柱塞的活动，因此能够提高卡合强度、卡定构件强度，即使承受施加于柱塞的较大的力，也较少发生破损、磨损。
另外，在容许柱塞自由出没的状态下，由于卡合槽与卡定构件的卡合被解除，因此不需要设定间隙量，卡定构件也不会破损、磨损。
而且，由于未供给油压的状态下的凸轮构件的位置会使卡定构件突出而卡合于卡合槽，因此为了在组装或维护等时临时制止柱塞突出，可以不需要用于固定摆动凸轮的其他结构或其他操作。
根据本技术方案2所记载的结构，由于凸轮构件为直线状进行往复运动的滑杆，因此用于将凸轮构件可动作地配置于张紧装置主体内的构造趋于简化，不需要复杂的结构、加工，能够抑制大型化、高成本化。
根据本技术方案3所记载的结构，由于卡定构件呈球形，因此能够使卡定构件小型化且强度大，同时由于可自由旋转，因此与卡合槽的抵接部位不会集中在一处，所以能够进一步抑制发生破损、磨损。
另外，能够接近配置柱塞与凸轮构件，因此能够抑制大型化。
根据本技术方案4所记载的结构，由于卡合槽以螺旋状形成，因此即使卡合槽与卡定构件卡合，也受卡合槽与卡定构件的滑动阻力及柱塞在柱塞收容孔内的围绕轴心的旋转阻力而容许柱塞低速出没。
由此，在起动时等柱塞承受较大的力时，由于柱塞不产生抖动而低速移动，因此可吸收起动时等的过度的力，而且也能够抑制噪音。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式即链条张紧装置的侧视及正视的剖视图。
图2是图1的链条张紧装置的凸轮构件的侧视图及主视图。
图3是本发明的第1实施方式即链条张紧装置的动作示意图。
图4是本发明的第1实施方式的第1变形例的正视的剖视图。
图5是图4的链条张紧装置的凸轮构件的两侧视图及主视图。
图6是本发明的第1实施方式的第2变形例的正视的剖视图。
图7是图6的链条张紧装置的凸轮构件的两侧视图及主视图。
图8是本发明的第1实施方式的第3变形例的正视的剖视图。
图9是图8的链条张紧装置的凸轮构件的两侧视图及主视图。
图10是本发明的第2实施方式即链条张紧装置的侧视及正视的剖视图。
图11是图8的链条张紧装置的柱塞的侧视图。
图12是本发明的第3实施方式即链条张紧装置的侧视及正视的剖视图。
图13是图12的链条张紧装置的凸轮构件的侧视图及主视图。
图14是本发明的第4实施方式即链条张紧装置的侧视及正视的剖视图。
图15是图14的链条张紧装置的凸轮构件的两侧视图及主视图。
图16是现有公知的链条张紧装置的侧视的剖视图。
符号说明
100、200、300、400、500-链条张紧装置；110、210、310、410、510-张紧装置主体；112、212、312、412-出没孔；113、213、313、413-凸轮滑动孔；114、214、314、414-油压供给路；115、215、315、415-油排出路；120、220、320、420、520-柱塞；121、221、321、421-卡合槽；522-齿条齿；131、231、331、431-卡定构件；132、232、332、432-滑杆(凸轮构件)；133、233、333、433-按压构件；134、234-大径部；135、235-小径部；436-中空孔；437-锥形部；530-摆动凸轮；531-棘轮爪。
具体实施方式
本发明是一种链条张紧装置，其具备：张紧装置主体，具有一侧开放的柱塞收容孔；柱塞，滑动自如地***于柱塞收容孔；及加力机构，在突出方向上对柱塞施加力，在柱塞的外周设置有卡合槽，张紧装置主体具备：卡定构件，从柱塞收容孔的内周面朝着卡合槽出没；凸轮构件，维持、开放卡定构件的突出状态；按压构件，在一个方向上对凸轮构件进行按压；及油压供给路，在按压构件的按压方向的相反方向上对凸轮构件进行按压，只要其能够在啮合位置限制柱塞的活动，即使承受施加于柱塞的较大的力，也较少发生破损、磨损，不需要设定间隙量，而且，柱塞的啮合位置可自如地前进、后退，则其具体的结构可以是任意的。
本发明的链条张紧装置的张紧装置主体、柱塞、卡定构件、凸轮构件等的具体的原材料如下，只要是具有用于适当保持链条张力的强度的原材料，则可以是任意的，从强度、加工性、经济性的观点考虑优选使用钢、铸铁、铝、铝合金等的金属系材料。
另外，本发明的链条张紧装置的加力机构或按压构件也可以是弹簧等的弹性构件或油压等高压流体或者组合这些等的任意构件。
实施例1
以下，根据附图对本发明的第1实施方式即链条张紧装置进行说明。
如图1、图2所示，本发明的第1实施方式即链条张紧装置100具备：张紧装置主体110，具有一侧开放的柱塞收容孔；柱塞120，滑动自如地***于柱塞收容孔；及加力机构，在突出方向上对柱塞120施加力。
柱塞120的外周上设置有卡合槽121，张紧装置主体110上设置有：凸轮滑动孔113，收容凸轮构件即滑杆132；出没孔112，连通于柱塞收容孔与凸轮滑动孔113；油压供给路114，向凸轮滑动孔113供给高压油；及油排出孔115，从凸轮滑动孔113排除高压油。
出没孔112中收容有从柱塞收容孔的内周面朝着所述卡合槽出没的球形的卡定构件131。
在柱塞收容孔的下方，在与柱塞120的出没方向垂直的方向上延伸设置有凸轮滑动孔113，在相同轴线上连通有油压供给路114，在与出没孔112相对的位置连通有油排出孔115。
如图2所示，滑杆132如下，在中央具有大径部134，在两端侧具有小径部135，收容于凸轮滑动孔113，由按压构件133向油压供给路114侧施加力。
卡定构件131如下构成，在滑杆132的大径部134位于凸轮滑动孔113的出没孔112时，从柱塞收容孔的内周面突出而与柱塞120外周的卡合槽121卡合，制止柱塞120的动作，在滑杆132的小径部135位于凸轮滑动孔113的出没孔112时，向凸轮滑动孔113侧退避而解除与卡合槽121的卡合，开放柱塞120的动作。
而且，在本实施方式中，由于滑杆132呈左右对称的简单形状，因此滑杆132的制造容易，同时在制造组装链条张紧装置100时，不需要使滑杆132向凸轮滑动孔113的***方向一致，组装也变得容易。
根据图3对如以上构成的链条张紧装置100的动作进行说明。
首先，在发动机停止时及刚起动之后的向油压供给路114供给油压为止的时间滞后期间，如图3a所示，滑杆132被压向油压供给路114侧，滑杆132的大径部134位于凸轮滑动孔113的出没孔112，卡定构件131从柱塞收容孔的内周面突出而与柱塞120外周的卡合槽121卡合，制止柱塞120的动作。
由此，防止因发动机起动时的链条的较大的张力变动而产生的抖动，噪音也降低。
接下来，在发动机起动后稍过之后，如图3b所示，从油压供给路114供给油，当油压的朝向图示左方向的按压力大于按压单元的按压力时，如图3c所示，滑杆132朝着图示左方向进行滑动，滑杆132的小径部135位于凸轮滑动孔113的出没孔112，如图3d所示，卡定构件131向凸轮滑动孔113侧退避，解除卡定构件131与卡合槽121的卡合，开放柱塞120的动作。
此时，如图3c所示，由于从滑杆132的大径部134的图示右侧的小径部135与凸轮滑动孔113之间的间隙漏出的油从油排出孔115排出，因此不会因油压而在出没孔112内使卡定构件131突出，确实地解除卡定构件131与卡合槽121的卡合。
当发动机停止时，停止从油压供给路114供油，如图3e所示，因按压单元的按压力而滑杆132朝着图示右方向进行滑动。
而且，如图3f所示，当滑杆132的大径部134到达出没孔112时，卡定构件131从出没孔112突出，如图3g所示，与柱塞120的卡合槽121卡合而在该位置制止柱塞120的动作。
而且，在组装或维护等时，处于发动机停止时的图3a、图3g同样的状态，由于因按压单元的按压力而滑杆132朝着图示右方向固定，因此不需要用于临时制止柱塞突出的其他结构或其他操作。
在本实施方式中，虽然将滑杆132做成在中央具有大径部134、两端侧具有小径部135的左右对称的形状，但是能够采用各种方式。
例如，第1变形例的链条张紧装置100a如下，如图4、图5所示，从滑杆132a中央到按压构件133a侧全部做成大径部134a，从端面设置中空孔136a，按压构件133a即螺旋弹簧按压中空孔136a的底部(其他结构与前述的第1实施方式相同)。
由此，能够使滑杆132a轻量化。
第2变形例的链条张紧装置100b如下，如图6、图7所示，与第1变形例同样，从滑杆132b中央到按压构件133b侧全部做成大径部134b，从端面设置中空孔136b，按压构件133b即螺旋弹簧按压中空孔136b的底部。
而且，在本变形例中，在油压供给路114b侧的端部也设置有大径部134b(其他结构与前述的第1变形例相同)。
由此，要求尺寸精度的轮滑动孔113b的内周面只具有滑杆132b的大径部134b的直径，凸轮滑动孔113b的加工变得容易。
第3变形例的链条张紧装置100c如下，如图8、图9所示，在滑杆132c中央配置大径部134c，在两侧方配置小径部135c，而且在两端部配置大径部134c，从两端面设置中空孔136c，按压构件133c即螺旋弹簧按压中空孔136c的底部(其他结构与前述的第2变形例相同)。
由此，与变形例2同样，要求尺寸精度的凸轮滑动孔113c的内周面只具有滑杆132c的大径部134c的直径，凸轮滑动孔113c的加工变得容易，同时呈左右对称的形状，与前述的第1实施方式同样，在制造组装链条张紧装置100c时，不需要使滑杆132c向凸轮滑动孔113c的***方向一致，组装也变得容易。
实施例2
本发明的第2实施方式即链条张紧装置200如下，如图10、图11所示，在柱塞220的外周设置有螺旋状的卡合槽221，其他结构与第1实施方式相同。
在本实施方式中，通过使卡合槽221呈螺旋状，从而在发动机刚起动之后的向油压供给路214供给油压为止的时间滞后期间，即使卡合槽221与卡定构件231卡合，也受卡合槽221与卡定构件231的滑动阻力及柱塞220在柱塞收容孔内的围绕轴心的旋转阻力，同时容许柱塞220低速出没。
由此，在柱塞220承受较大的力时，柱塞220可低速移动而吸收过度的力，而且，不会高速出没而产生振动或者抖动，也能够抑制噪音。
实施例3
本发明的第3实施方式即链条张紧装置300如下，如图12、图13所示，卡定构件331以在两端具有半球状的端面且在中间具有大径部的棒状形成，出没孔312较长且阶梯状形成，其他结构与第1实施方式的第3变形例相同。
由此，可使柱塞收容孔与凸轮滑动孔313的距离较长，凸轮滑动孔313的加工变得容易。
另外，通过以向下方按压卡定构件331的方式在阶梯部配置弹簧等，从而能够将卡定构件331始终按压于滑杆332而抑制在出没孔312内上下移动，因此防止因振动等而产生噪音。
实施例4
本发明的第4实施方式即链条张紧装置400如下，如图14、图15所示，从滑杆432的中央到按压构件433侧全都做成大径部434，从端面设置中空孔436，按压构件433即螺旋弹簧按压中空孔436的底部。
而且，在油压供给路414侧的端部也设置有大径部434，在该油压供给路414侧的大径部434的中央侧设置有小径部435，从中央的大径部434朝着小径部435设置有直径连续变小的锥形部437。
其他结构与前述的第1实施方式的第2变形例相同。
由此，通过设计成在从油压供给路414停止供给油且滑杆432朝着图示右方向滑动时，在卡定构件431接触滑杆432的锥形部437的途中的阶段，卡定构件431与卡合槽421完全卡合，从而在停止时卡定构件431被固定，防止因振动等而产生噪音，同时能够防止因热变形等或制造误差而发生卡合不良。
在以上所述的各实施方式中，虽然示出了截面形状为圆柱状或圆筒状的凸轮构件即滑杆，但是也可以是椭圆状、多角柱状等的其他形状。
另外，也可以构成为如下，使凸轮构件成为在圆周方向上设置有阶梯部的旋转型或摆动型，将对应于该形状的收容部设置于张紧装置主体，使按压构件及油压对凸轮构件的旋转、摆动方向产生作用。
另外，虽然示出了球状及截面形状为圆柱状的卡定构件，但是也可以是其他形状。
而且，虽然也示出了半球状的接触于凸轮构件的接触部分或卡合于柱塞卡合槽的卡合部分的形状，但是既可以是任意形状，也可以两端呈不同形状。
另外，关于柱塞的卡合槽的数量、截面形状、配置范围等，也可以考虑卡合的卡定构件的形状、材质、配置位置等而适当地进行设定。
Claims (3)
1.一种链条张紧装置，其具备：张紧装置主体，具有一侧开放的柱塞收容孔；柱塞，滑动自如地***于所述柱塞收容孔；及加力机构，在突出方向上对所述柱塞施加力，其特征为，
在所述柱塞的外周设置有卡合槽，
所述张紧装置主体具备：卡定构件，从所述柱塞收容孔的内周面朝着所述卡合槽出没，并通过与所述卡合槽卡合而制止所述柱塞的活动；凸轮构件，维持、开放所述卡定构件的突出状态；按压构件，在一个方向上对所述凸轮构件进行按压；及油压供给路，在所述按压构件的按压方向的相反方向上对所述凸轮构件进行按压，
通过油压供给来自动切换所述柱塞的往复运动的制止、开放，
所述凸轮构件为直线状进行往复运动的滑杆。
2.根据权利要求1所述的链条张紧装置，其特征为，所述卡定构件呈球形。
3.根据权利要求1或2所述的链条张紧装置，其特征为，所述卡合槽以螺旋状形成。
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