CN101278143A - 张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种张紧装置，该张紧装置利用简单的机构防止在全缩状态下旋转部件与推进部件的固着，从而确保安装时的管理工时减少并使张紧装置能够在异常操作时运行。螺纹部(8、9)螺合的一对轴部件(3、4)中的一个轴部件(3)利用弹簧(5)进行旋转，另一个轴部件(4)在旋转受限的情况下，利用前一个轴部件(3)传递的旋转力向前推进。抵接部(20)设置于一对轴部件(3、4)中的螺纹部(8、9)以外的部位上，当另一个轴部件(4)在推进方向的反向移动时，抵接部(20)与所述另一个轴部件相互抵接。所述抵接部(20)被设定为满足公式R1/R2＜－tan(μ2－α)/μ1，其中R1为抵接产生的接触半径，R2为螺纹部(8、9)的有效半径，μ1为抵接部(20)的摩擦系数，μ2为螺纹部(8、9)的摩擦系数，并且α为螺纹部(8、9)的螺纹面的导程角。

Description

张紧装置

技术领域

本发明涉及一种可以调整环状的皮带或链条的张力以保持张力恒定的张紧装置。

背景技术

张紧装置以指定的力推压诸如两轮车等汽车的发动机所使用的正时链或正时带，并在其发生拉长或松弛时，起到保持其张力恒定的作用。

图6是示出将张紧装置100安装到汽车发动机本体200内的状态的布局图。发动机本体200的内部配置有一对凸轮链轮210、210和曲柄链轮220，正时链230呈环状地跨设在这些链轮210、210、220之间。此外，在正时链230的移动路径上，配置有摇动自如的链导轨240，正时链230能在链导轨240上滑动。发动机本体200上形成有安装面250，螺栓270将张紧装置100固定在安装面250上。此外，发动机本体200的内部封入了未示出的润滑用油。

图7是现有常用的张紧装置的纵截面图，图8是说明在其动作中，推进轴接近旋转轴从而处于接合状态的动作模型图。

如图7所示，张紧装置100将通过内螺纹121和外螺纹131螺合的旋转轴120和推进轴130、以及向一个方向对旋转轴120进行旋转付势的扭转弹簧150容纳在壳体110内，且限制推进轴130的旋转并将扭转弹簧150的旋转付势力转变为推进轴130的推进力。如图6所示，壳体110的凸缘部112通过螺栓270安装在发动机本体200的安装面250上。

在上述结构的张紧装置100中，推进轴130贯通壳体110的前端部分，并在停止旋转的状态下由平板形状的轴承160固定，该推进轴130与轴承160的贯通孔161一起成形为非圆形截面形状，从而被壳体110限制旋转，因此，利用扭转弹簧150的付势力使旋转轴120旋转，该旋转力转换为推进轴130的推进力，使得推进轴130前进。因此，如图6所示，推进轴130通过盖180和链导轨240推压正时链230，以完成向正时链230施加张力。

由发动机本体200的震动所产生的载荷被输入到推进部件130。另一方面，又作为其反作用力，平衡了扭转弹簧150的弹簧力以及扭转部121、131及旋转轴120的下端面等之间的滑动面的摩擦阻力。当为静负荷时，所述滑动面的摩擦系数较大，推进部件130不会发生前进或后退的动作。但是，当向推进部件130输入来自发动机本体200的震动所产生的载荷时，滑动面的摩擦系数由于从静摩擦转变为动摩擦而降低，推进部件130如图示以向下方向后退，旋转部件120如图示例如向右旋转，扭转弹簧150的压缩同时依次进行，从而使推进轴130进行后退动作直至最终到达作用力平衡的位置。

张紧装置100经由如图6所示的链导轨240承载的负荷，通常是随着发动机震动而变化的震动负荷，且推进轴130的突出尺寸A也发生变化。

在此，参照图8的动作模型图，对张紧装置100的动作进行说明，推进部件130的可变范围是从推进部件130的后端132与旋转部件120的阶梯部122接触的位置(A0)到推进部件130的未示出的后端外面阶梯部(参考后述图9中的标记133)与轴承部件160的后端面相接触的位置(A3)。推进部件130利用扭转弹簧150的旋转力，通过旋转部件120不断地向推进方向前进。因此，当推进部件130被安装到发动机本体200上时，承载来自发动机本体200的震动负荷，进行适当的进出动作，在适当保持正时链230的张力的位置(A2)进行运行。在此，A(图7)、A0～A3分别是壳体110的凸缘部112从安装面直至盖180前端的突出尺寸。

但是，发动机本体200上安装的推进部件130通常在A2的位置上运行，但当来自发动机的承载负荷过大时，或当在推进部件的后退方向上人为地旋转了旋转部件120时，旋转部件120的阶梯部122与推进部件130的后端132抵接而形成固着的状态，且即使减少来自发动机的承载负荷，推进部件130也不能进行出的动作(向前方推进)。这是因为，当旋转部件120与推进部件130的螺纹部以外的部位即抵接部的固着程度较强时，扭转弹簧150的旋转转矩不能解除固着，推进部件130变成在A0点固定的状态，推进部件130不能进行出的动作。

另一方面，当张紧装置100设置在发动机本体200上时，利用未图示的紧固部件(卷绕夹具)来固定旋转部件120以使之不旋转，从而使推进部件130定位在位置A1(相对位置A2更后退的位置)。可以认为，此时可能存在以下情况：如果在推进部件130的位置位于旋转部件120和推进部件130在螺纹部以外的部位上相抵接(以下在没有特别说明的情况下，简称为“抵接”)的A0位置时安装紧固部件，即使将该紧固部件组装于发动机本体200之后拔出以释放旋转部件120的固定，但若所述螺纹部以外的抵接部的固着程度较强，则扭转弹簧150的旋转转矩仍然不能解除该固着，推进部件130不能进行出的动作。因此，当在发动机本体上安装张紧装置时，必须注意不能使推进部件130到达与旋转部件120相抵接的位置A0。

发明人研究了旋转部件120与推进部件130在螺纹部以外部位的抵接部(以下，简称为“抵接部”)的固着现象，在此，对其结果进行说明。图9是旋转部件阶梯部122与推进部件后端部132的抵接部固着现象的力学模型图，图10是用于说明旋转部件120从螺合的推进部件130上自重落下现象的模型图。

推进部件130与旋转部件120固着在A0点上的现象基于以下理由而发生。旋转部件阶梯部122与推进部件后端部132抵接后，当进而在推进部件130的后退方向上通过转矩T转动旋转部件120时，推进部件130以轴力F(图示向下方向的力)被推压至旋转部件阶梯部122。此时，推进部件后端132上产生由轴力F引起的摩擦转矩Tm，当解除T时，摩擦转矩Tm起到阻止旋转部件120旋转的反旋转(制动或者阻力)转矩的作用。

另一方面，螺纹部121、131通过轴力F(图示向上方向的力)使推进部件130被推压到旋转部件120的螺纹背面。此时，若螺纹面的导程角α大于螺纹接触部的摩擦系数μ2，则在推进部件130的出的动作(沿图示向上方向推进)的方向上产生旋转转矩Tn。这与如图10所示在限制推进部件130的同时释放旋转部件120时，旋转部件120由于自重而旋转并落下的自重落下现象相同。此外，摩擦系数μ2在角度换算时，用θ2表示摩擦角度，则表示为tanθ2＝μ2的关系。

此时，若旋转转矩Tn超过摩擦转矩Tm，便不会固着。即，用数学式表示该关系时，则为：

·不固着的情况：Tm+Tn＜0  ……公式(101)

·固着的情况：Tm+Tn＞0    ……公式(102)

在此，张紧装置100的该部位的力的关系表示如下。

将推进部件后端132与旋转部件阶梯部122相抵接的抵接部的接触半径设为R1，将螺纹部的接触半径(有效半径)设为R2，将推进部件后端132与旋转部件阶梯部相抵接的抵接部的摩擦系数设为μ1，将螺纹(通常为角螺纹)面的导程角(R2上的值)设为α，则：

·轴力F为

F＝T/(R1·tan(μ2+α))  ……公式(103)

·推进部件后端上产生的摩擦转矩(制动转矩)Tm为

Tm＝F·R1·μ1  ……公式(104)

·螺纹部上产生的旋转转矩Tn为

Tn＝F·R2·tan(μ2-α)  ……公式(105)

此外，摩擦系数μ1进行角度换算时，示为摩擦角度θl，以tanθ1＝μ1的关系表示。

推进部件后端132与旋转部件阶梯部122相抵接的抵接部不固着的关系在以下情况中成立。

由于Tm+Tn＜0，

则：F·R1·μ1+F·R2·tan(μ2-α)＜0    ……公式(106)

将公式(106)的两项除以F，则可得知，轴力F的大小变得无关。

即，R1·μ1+R2·tan(μ2-α)＜0  ……公式(107)

所以，R1/R2＜-tan(μ2-α)/μ1   ……公式(108)

公式(108)右边的-tan(μ2-α)/μ1为固着边界线，也就是说，在“R1/R2＜固着边界线”的范围内，推进部件后端132与旋转部件122的抵接部不固着。即，公式(108)为所述抵接部不固着的条件。

针对于此，在现有的张紧装置中，如图7～9所示，推进部件后端132与旋转部件阶梯部122的抵接部的接触半径R1大于螺纹的接触半径R2(R1＞R2)，且R1/R2＞1＞-tan(μ2-α)/μ1，所以不满足公式(108)，由此形成所述抵接部容易固着的结构。

专利文献1：国际公开WO00/61968

发明内容

鉴于上述情况，近年来，从减少安装时的管理工时以及失效保险的观点出发，强烈要求具有旋转部件120与推进部件130抵接时不固着的结构的张紧装置的出现。

本发明为了应对上述要求而完成，其目的在于提供如下的一种张紧装置，其以简单的机构防止全缩状态下的旋转部件与推进部件的固着，可以实现削减安装时的管理工时并确保来自发动机的强输入震动负荷等的异常操作时(过举动)的动作(失效保险)。

为了实现上述目的，权利要求1所述的张紧装置是，由螺纹部螺合的一对轴部件中的一个轴部件通过弹簧旋转付势，另一个轴部件以旋转受限的状态通过前一个轴部件传递的旋转力来推进的张紧装置，其特征在于，通过所述另一个轴部件的向推进方向的反向移动而相互抵接的抵接部设置于所述一对轴部件中的所述螺纹部以外的部位上，所述抵接部被设定为：由抵接产生的接触半径设为R1，所述螺纹部的有效半径设为R2，由抵接产生的抵接部的摩擦系数设为μl，所述螺纹部的摩擦系数设为μ2，螺纹部的螺纹面的导程角的设为α，则所述抵接部满足下述公式(1)：

R1/R2＜-tan(μ2-α)/μ1  ……公式(1)

权利要求2是根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述抵接部形成为前尖形状或曲面形状以抵接待被抵接的轴部件。

权利要求3是根据权利要求1或2所述的张紧装置，其特征在于，所述另一个轴部件在推进方向的前端部分上设置有前端部件，所述抵接部设置于前端部件和/或一个轴部件的相对面。

权利要求4是根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，所述抵接部是设置在所述一对轴部件之间的表面摩擦系数小的轴承部件。

根据权利要求1所述的发明，通过将一对轴部件的抵接部设定为满足公式(1)，可以使产生于抵接部的摩擦转矩Tm＝F·R1·μ1(公式(104))小于产生于螺纹部的旋转转矩Tn＝F·R2·tan(μ2-α)(公式(105))，从而可以确实地防止在全缩状态下一对轴部件的抵接部固着。此外，在来自发动机的强震动输入负荷等异常情况下(过举动)，本发明也具有可以防止一对轴部件的抵接部不发生固着现象而确保正常运行(失效保险)的优异效果。

根据权利要求2所述的发明，不仅具有与权利要求1所述的发明相同的效果，而且由于一对轴部件的抵接部形成为前尖形状或曲面形状以抵接待被抵接的轴部件，从而可以形成确实地满足使抵接部不固着的条件(即公式(1))的张紧装置。

根据权利要求3所述的发明，不仅具有与权利要求1或2所述发明相同的效果，而且由于形成的微小的前尖形状的抵接部设置于前端部件或/和一个轴部件的相对面，所以能够以简单且紧凑的结构形成能够满足抵接部不固着的条件(即公式(1))的张紧装置。

根据权利要求4所述的发明，不仅具有与权利要求1所述发明相同的效果，而且由于所述抵接部为设置在一对轴部件之间的表面摩擦系数小的轴承部件，所以能够提供可靠性提高以便满足使该抵接部不固着的条件(即公式(1))的张紧装置。

附图说明

图1a是示出本发明的实施方式1的张紧装置的纵截面图。

图1b是示出图1a的俯视图。

图2是实施方式1的张紧装置在全缩状态下的纵截面图。

图3是示出本发明实施方式2的张紧装置的纵截面图。

图4是示出本发明实施方式3的张紧装置的纵截面图。

图5是示出本发明实施方式4的张紧装置的纵截面图。

图6是在发动机本体中安装了张紧装置的状态的布局图。

图7是示出现有的张紧装置的纵截面图。

图8是用于说明图7的张紧装置的推进轴接近旋转轴而抵接的状态的动作模型图。

图9是示出图7的张紧装置的旋转部件阶梯部与推进部件后端部相抵接的抵接部的固着现象的力学模型图。

图10是用于说明旋转部件从与之螺合的图7张紧装置的推进部件上自重落下现象的模型图。

图11示出张紧装置的旋转部件与推进部件相抵接的抵接部的固着边界线的一例。

图12示出张紧装置的旋转部件与推进部件相抵接的抵接部的摩擦系数变化时的固着边界线。

图13示出张紧装置的旋转部件与推进部件相抵接的抵接部的固着边界线的另一例。

具体实施方式

下面，根据图示的实施方式对本发明进行更具体地说明。此外，在各实施方式中，对具有相同功能的部件对应地赋予相同的标记。在这些实施方式中，为了防止一对轴部件的抵接部的固着，张紧装置的结构在追求最少部件个数之外，还注意到让张紧装置不占据多余的配置空间。

(实施方式1)

图1是示出本发明实施方式1的张紧装置的纵截面图，图2是张紧装置在全缩状态下的纵截面图。该实施方式的张紧装置大致包括壳体2、作为旋转部件的第一轴部件3、作为推进部件的第二轴部件4、扭转弹簧(弹性部件)5、轴承6、间隔件7，这些部件与图7所示的现有的张紧装置大致相同。

壳体2大致成形为在腔体2a的中间部位具有凸缘部2b的有底圆筒状。而且，在腔体2a内部形成有沿轴方向(推进方向)延伸到前端部的收纳孔2c。收纳孔2c的前端部分为开放的，且在该收纳孔2c内收容有第一轴部件3、第二轴部件4、扭转弹簧5、以及间隔件7的组装体。

壳体2的凸缘部2b用于安装到适用的发动机本体上，在发动机本体上形成有贯通螺合用螺栓(省略图示)的安装孔2d。在对发动机本体进行安装时，如图6所示，凸缘部2b的前端面与发动机本体200的安装面250抵接。

第二轴部件4的前端上安装有由盖构成的前端部件10。第一轴部件3的前端面的中心部位上形成有圆锥形的前尖形状的抵接部20。当第二轴部件4后退时，前端部件10的背面与第一轴部件3前端的抵接部20抵接。第一轴部件3通过后述的扭转弹簧5被付势而旋转，且第二轴部件4在通过设置于壳体2上的后述的轴承6被限制旋转的同时，通过第一轴部件3的旋转而从壳体2推进，其中所述第二轴部件可轴向移动。

第一轴部件3的基端侧轴部3a和前端侧(图示上方)的螺纹轴部3b在轴向上形成一体，且在前端侧的螺纹轴部3b的外周形成有外螺纹8。此外，基端侧轴部3a的基端部与设置于壳体2内的承载座19抵接，从而形成可支撑其旋转的状态。而且，在轴部3a的基端面上形成有用于使第一轴3旋转的卷绕夹具(省略图示)的前端插入的切口3e。切口3e连通于壳体2的腔体2a的基端面上开设的夹具孔2e，从夹具孔2e向切口3e插入卷绕夹具的前端，通过切口3e旋转第一轴部件3，从而可以卷绕后述的扭转弹簧5。

第二轴部件4在轴方向的前端(图示上方)形成有开口的筒状部4b，在基端部4a的内面上形成有与第一轴部件3的外螺纹8螺合的内螺纹9。这些轴部件3、4以外螺纹8和内螺纹9螺合的状态插入到壳体2的收纳孔2c内。在该第二轴部件4的筒状部4b的前端安装有由盖形成的前端部件10。前端部件10通过冲压成形等由头部10a和脚部10b构成，并以外嵌在第二轴部件4的筒状部4b的前端部上的状态，将脚部10b的下端部放入到筒状部4b的前端部上所形成的槽4e内拧紧，通过该方法来固定。

扭转弹簧5外插于第一轴部件3的基端侧轴部3a中。该扭转弹簧5的一端侧(前端侧)的钩部5a插入到形成于壳体2的钩槽2f中并卡定，同时，另一端侧(基端侧)的钩部5b插入到第一轴部件3的基端面(底部)的切口3e中并卡定。因此，卷紧扭转弹簧5而施加转矩，从而可以旋转第一轴部件3。

轴承6安装在壳体2的前端部分上，并利用挡圈13进行固定。轴承6具有滑动孔6a，第二轴部件4贯通于该滑动孔6a内。轴承6的滑动孔6a的内面以及第二轴部件4的外面，如图1b所示，截面形成为大致长椭圆型(kopan)形状、D字型切面或平行切面、或其它任意的非圆形，从而形成限制第二轴部件4旋转的状态。

轴承6形成为指定厚度的平板形状，例如，与以往同样地在外周侧呈放射状地形成多个固定片6b。该固定片6b嵌合于形成在壳体2的前端部分上的切口槽2g中，则轴承6整体处于被停止旋转的状态。这样轴承6相对于壳体2停止旋转，因此可以使贯通于轴承6的第二轴部件4通过轴承6被壳体2限制旋转。

第一轴部件3通过内外螺纹9、8螺合在第二轴部件4上，通过扭转弹簧5的旋转付势力而旋转的第一轴部件3的旋转力被传递到第二轴部件4，第二轴部件4利用轴承6限制旋转，因此，第二轴部件4获得推进力而相对于壳体2在轴向上进退。

间隔件7形成为筒状，在其内部插入有第一轴部件3及第二轴部件4的螺合部分。此时，在第一轴部件3中的轴部3a与螺纹轴部3b的边界部分形成大直径的凸缘状的阶梯部3c，间隔件7的基端部7a抵接于阶梯部3c。此外，间隔件7的前端部7b邻接并靠近轴承6的下面，通过与轴承6的抵接，防止第一及第二轴部件3、4从壳体2脱出。

此外，在该实施方式中，在第二轴部件3的前端面的中心部形成有呈圆锥形等的前尖形状的抵接部20，如图2所示，当第二轴部件4后退至形成全缩状态(A0位置)时，抵接部20形成与前端部件10的内面相抵接的状态。此时，第二轴部件4的后端4f与第一轴部件3的阶梯部3c不接触，而仅有少许间隙，并且第二轴部件4在结构上不会从由壳体2的凸缘部2b的安装面开始到前端部件10前端为止的突出尺寸A0后退。前端部件10的里面10c与前尖状抵接部20以点接触而非面接触的接触半径R1极小，故抵接部20相对前端部件的里面10c不固着。

这是由于满足了抵接部不固着的条件即上述公式(108)，下面进行具体说明。

图11示出了横轴为螺纹导程角α，纵轴为(抵接部的接触半径R1)/(螺纹部的接触半径R2)的比值，当抵接部的摩擦系数μ1及螺纹部的摩擦系数μ2都为0.15时，-tan(μ2-α)/μ1的值由实线(＝固定边界线)示出的固着边界线图的一例。图12是示出了摩擦系数μ(＝μ1＝μ2)改变时的固着边界线的固着边界线图。此处，螺纹部是指内螺纹部8以及外螺纹部9。图11及图12中的任意一个都表示R1/R2的值在固着边界线的上侧时抵接部为固着，在固着边界线的下侧时抵接部为不固着。此外，显然图11、图12中不存在纵轴(R1/R2)为负值的情况。这是因为很明显R1为0以上。

图11中描绘的张紧装置的模型例1～3如下设定。前端部件10的里面10c与抵接部20之间的摩擦系数μ1及螺纹部8、9上的抵接部的摩擦系数μ2都为＝0.15，抵接部20的接触半径为R1、螺纹部8及9上的抵接半径为R2、螺纹部8及9的导程角为α：

模型例1：R1＝6.0mm、R2＝5.0mm、α＝12°；

模型例2：R1＝0mm、R2＝3.5mm、α＝10°；

模型例3：R1＝1.0mm、R2＝3.50mm、α＝14°。

可以看出，模型例1在固着边界线上方的范围内为固着，模型例2和3在固着边界线下方的范围内为不固着。也就是说，R1的值较小时，R1/R2的值变小，且位于固着边界线的下侧区域上的可能性升高。

这样，在全缩状态(图2的A0)下，通过较小地设定第二轴部件4与第一轴部件3的抵接部20的接触半径R1，即，通过设定为如图1～3的前尖状的抵接部20那样，可以形成抵接部20不发生固着的张紧装置。而且，通过形成为图1～3所示的前尖形状或含有球面的曲面形状，可以进一步减小抵接部20的曲率半径R1。

此外，上述计算式中的公式(108)是角螺纹情况下的计算式。与此相对，梯形螺纹或公制螺纹等的螺纹必须进行如下的分力计算。

公制螺纹的情况下，公式(108)中的tanμ2部分发生变化。即，角螺纹时为tanμ2，而公制螺纹时为tanμ2′，且tanμ2′＝μ2/cosβ。在此，β为螺纹牙的直角断面上的齿侧角，公制螺纹的情况下，以β＝30°(为螺纹峰角60°的一半)进行计算。此外，当如30°梯形螺纹(β＝15°)或公制螺纹(β＝30°)那样齿侧角较小时，公式(108)中右项的值与角螺纹的显著差别小，以公式(108)进行计算的结果不会没有产生大的差别。

(实施方式2)

图3是示出本发明实施方式2的张紧装置的纵断面图。

在该实施方式中，从实施方式1中的第一轴部件3的前端面除去前尖状的抵接部20，并在前端部件10′一侧设置前尖状的抵接部20′，所以除了前端部件10′的形状不同之外，其它构成与实施方式1相同。

前端部件10′由头部10a′及脚部10b′构成，并以头部10a′覆盖第二轴部件4的筒状部4b的前端部分且脚部10b′嵌入到筒状部4b的前端部内的状态，通过压入弹簧销(pin)11而阻止脚部10b′与筒状部4b分离，从而前端部件10′固定在筒状部4b上。在前端部件10′的脚部10b′下端面的中心部上设置有前尖部的抵接部20′。

因此，当第二轴部件4后退至全缩状态(A0位置)时，抵接部20′形成与第一轴部件3的前端面抵接的状态。此时，第二轴部件4的后端4f与第一轴部件3的阶梯部3c不接触，而仅有少许间隙，并且第二轴部件4不能从突出尺寸A0进一步后退。

在该实施方式2中，由于第一轴部件3的前端面与前尖状抵接部20′以点接触而非面接触，其接触半径R1也是极小，且满足作为抵接部不固着条件的公式(108)，所以抵接部20′相对于第一轴部件3的前端面不固着。

这样，在实施方式1及2中，以仅在第一轴部件3或前端部件10′的相对面的中心部设置微小的前尖状的抵接部20或20′的简单且紧凑的结构，可以形成能确实地满足该抵接部不固着条件的公式(108)的张紧装置。

(实施方式3)

图4是示出本发明实施方式3的张紧装置的纵断面图。在该实施方式中，除去实施方式2中前端部件10′的前尖状的抵接部20′，且在第二轴部件4的后端4f与第一轴部件3的阶梯部3c之间设置止推轴承等轴承部件30，因此，其它构成与实施方式2基本相同。

因此，当第二轴部件4后退至为全缩状态(A0位置)时，第二轴部件4的后端4f形成抵接轴承部件30的状态。此时，前端部件10′的脚部10b′的里面与第一轴部件3的前端面不接触，而仅有少许间隙，并且第二轴部件4不能从突出尺寸A0进一步后退。

在该实施方式3中，轴承部件30代替实施方式1、2的前尖状的抵接部20、20′而形成抵接部。当轴承部件30为例如止推轴承时，滚动阻力(表面摩擦系数μ1)通常为0.001左右，因此，如前所述，轴承部件30上产生的摩擦转矩(制动转矩)Tm可以为比产生于螺纹8、9部上的旋转转矩Tn足够小的值，因此，由于充分满足抵接部不固着条件的公式(108)，所以抵接部即轴承部件30不固着。

图13是横轴为螺纹导程角α，纵轴为(轴承的球体排列半径R1)/(螺纹部的接触半径R2)的比值，且μ1＝0.001、μ2＝0.15时，-tan(μ2-α)/μ1的值用实线(＝固定边界线)示出的固着边界线图。

图13中描绘的张紧装置的模型例4如下设定。即，R1＝6mm，R2＝4.5mm，μ1＝0.001，μ2＝0.15，且α＝12°。可以看出，该模型例4在固着边界线的颇靠下方的范围内完全不固着。

因此，通过使用表面摩擦系数μ1小的轴承部件30，即使轴承的接触(球体阵列等)半径R1的值相当大，也不会固着。即，可以构成能够确实地满足抵接部不固着条件的公式(108)的张紧装置。此外，轴承半径(球体阵列半径等)可以任意改变，但由于可设置的空间有限，所以在通常的设定中，比螺纹半径稍微偏大1～3倍左右较为合适。

(实施方式4)

图5是本发明实施方式4的张紧装置的纵截面图。在该实施方式中，除图3中实施方式2的构成之外，还在第一轴部件3与第二轴部件4之间设置压缩弹簧40，其它构成与实施方式2基本相同。

压缩弹簧40配置在第一轴部件3的阶梯部3c上部与第二轴部件4的基端部4a的后端4f之间。作为该压缩弹簧40，可以使用将两端的钩部作为自由端的线圈弹簧。在由线圈弹簧构成的压缩弹簧40中，前端部40a与第二轴部件4抵接，另一方面基端部40b与第一轴部件3抵接。此时，基端部40b与在第一轴部件3的阶梯部3c的上段形成的小径部3d的上表面3f抵接。如此，压缩弹簧40的两端部40a、40b与两轴部件4、3抵接，同时以在一定程度上被压缩的状态组装。

通过追加压缩弹簧40，第二轴部件4在第一轴部件3上的螺纹轴部3b的前端侧轴方向上被推压。其结果是，压缩弹簧40的压缩力产生的阻力转矩施加到第一轴部件3。

因此，当输入用于推入第二轴部件4的外部输入负荷时，第一轴部件3旋转，同时第二轴部件4被推到第一轴部件3的阶梯部3c侧，并且在于前端部40a处与第二轴部件4抵接的压缩弹簧40上直接施加压缩力而将压缩弹簧40压缩。由于压缩弹簧40的另一端部40b与第一轴部件3抵接，所以通过压缩弹簧40的压缩，在压缩弹簧40与第一轴部件3之间叠加地附加由摩擦产生的阻力转矩。由此，相对第一轴部件3的制动力强烈作用，第一轴部件3的旋转被强力制动，因此能够以强力确保稳定的制振功能。

第一轴部件3的阶梯部3c上段的小径部3d与螺纹轴部件3b之间进而形成有与压缩弹簧40的内径相应的外径的小径阶梯部3e。该小径阶梯部3e为用于支撑压缩弹簧40的基端部40b的支撑座。而且，通过在压缩弹簧40的基端部40b插入该小径阶梯部3e，形成更加稳定的支撑状态。而且，在压缩弹簧40的基端部40b与第一轴部件3的小径部3d的上表面3f之间，由于第一轴部件3相对于压缩弹簧40转动，所以优选地夹设金属垫片作为未图示的缓冲板或摩擦板。

即使在该实施方式中，第一轴部件3的前端面与前尖状的抵接部20′之间以点接触而非面接触的接触半径R1极小，抵接部也满足固着条件公式(108)。因此，抵接部20′相对于第一轴部件3的前端面不固着。

以上实施方式中的张紧装置具有与仅在全压缩状态的突出尺寸为A0时所述抵接部不固着地接触(抵接)的现有张紧装置相比不同的特征。而且，在A0以上的突出尺寸(相当于图4的A2～A3)的张紧装置具有与现有的张紧装置相同的功能。

此外，在本发明中，图1～图5所示的实施方式之外也可自由设定组合，通过对壳体2、第一轴部件3、第二轴部件4，以及其它构成部件任意改变形状，或改变组合等，可以获得以简单的结构防止抵接部固着的新效果。此外，对扭转弹簧5、压缩弹簧40，也可以任意改变包括直径在内的部件尺寸或形状，由此，可以任意调整弹簧转矩或由压缩力产生的阻力转矩。而且，压缩弹簧40可以任意选择使用线圈弹簧、蝶形弹簧、橡胶成形体、或树脂成形体等，或者扭转弹簧可以任意选择使用线圈弹簧、板卷绕弹簧以及其它任意适当的选择。

附图标记

2     壳体

3     第一轴部件(一个轴部件)

4     第二轴部件(另一个轴部件)

4a    基端部

5     扭转弹簧

10、10前端部件(盖)

20    (前尖状)抵接部

30    轴承部件

40    压缩弹簧

Claims (4)

1.一种张紧装置，利用螺纹部而螺合的一对轴部件中的一个轴部件通过弹簧施力而旋转，另一个轴部件在旋转受限的情况下，通过前一个轴部件传递的旋转力来向前推进，其特征在于，

通过所述另一个轴部件在推进方向的反向的移动而相互抵接的抵接部，设置于所述一对轴部件中的所述螺纹部以外的部位上，

所述抵接部设定为满足以下公式(1)：

R1/R2＜-tan(μ2-α)/μ1……公式(1)

其中抵接产生的接触半径为R1，

所述螺纹部的有效半径为R2，

由抵接产生的抵接部的摩擦系数为μ1，

所述螺纹部的摩擦系数为μ2，

螺纹部的螺纹面的导程角为α。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，

所述抵接部形成为前尖形状或曲面形状以抵接待被抵接的轴部件。

3.根据权利要求1或2所述的张紧装置，其特征在于，

所述另一个轴部件在推进方向的前端部分上设置有前端部件，所述抵接部设置于前端部件和/或一个轴部件的相对面。

4.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，

所述抵接部是设置在所述一对轴部件之间且表面摩擦系数小的轴承部件。

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