CN101644311B - 张紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种张紧装置，其至少包括：本体、活塞、齿条、制动元件、第一及第二弹性元件。其中，本体表面设有第一凹陷部及第二凹陷部，相对于该表面设有第三凹陷部，而第四凹陷部垂直连通第二凹陷部与第三凹陷部。第一弹性元件与活塞相接触而容设于第一凹陷部中。齿条容设于第二凹陷部中，且齿条凸伸于本体外的端部接合在活塞的端部上。而制动元件则轴设于第四凹陷部中，于制动元件二端侧壁设有工作面与第一接合面，此第一接合面的相对二侧设有二卡制部，于卡制部的一端设有转动机构。第二弹性元件则容设于第三凹陷部中且与制动元件的工作面的一端相接触。

Description

张紧装置

技术领域

本发明有关一种张紧装置，特别是有关一种应用于动力装置或传动装置中的张紧装置。

背景技术

在动力系统或传动系统中，经常会见到张紧装置的应用。例如：用来传递动力系统驱动轴的动力的循环弹性构件，为了使得动力的传递顺畅，并避免循环弹性构件的张力变化所造成的震动，故通常于循环弹性构件的松弛侧设置一张紧装置，用以自动地调整循环弹性构件的张力。

请参照图1，其是绘示一般张紧装置的剖面示意图。其中张紧装置100包含本体102、活塞104、齿条106、棘轮108、弹簧110、弹簧112、及插销(未绘示)。其设计是于活塞104的侧壁上且与活塞104中心轴线平行的方向设置一齿条106，将弹簧110及活塞104容置于本体102的凹陷部中，接着将棘轮108枢接在本体102上，使得棘轮108的下部可与齿条106的齿部相接触，同时棘轮108的枢接轴的端部上还延伸固接一平板114，平板114邻设在本体102的表面上方，且平板114上设有一贯穿孔116，而本体102上对应于贯穿孔116的位置设置一固定孔(未绘示)。

当张紧装置100由工厂制造完成时，是将插销穿过贯穿孔116而固定在本体102上对应于贯穿孔所设置的固定孔中，此时棘轮108无法绕枢接轴作旋转，而棘轮108的下部与齿条106的齿部相接触，活塞104整体是凹设于本体102的凹陷部中而呈现静止状态，借此设计可将活塞104暂时固定在本体102的凹陷部中，而不会因为弹簧110的弹力作用使得活塞104脱出于本体102的凹陷部外。当欲组装张紧装置100时，先将张紧装置100设置于预设位置，接着将插销拔出，此时活塞104借助弹簧110的反弹力由本体102的凹陷部中往外推，当活塞104与欲控制张力的装置(例如前述的循环弹性构件)接触后，会因活塞104往前的推力与欲控制张力的装置的张力互相抵销而平衡。当欲控制张力的装置运作时，活塞104受张力变化的影响，会以小幅度的移动来自动平衡装置的张力变化。

当欲控制张力的装置进行整修或调整时，若需将张紧装置100的活塞104固定在出厂时所设置的初始位置或往本体102内的方向退回时，则必须扳住棘轮108同时将活塞104往内推，再以一特定的插销，亦即插销的直径需配合平板114上贯穿孔116的直径，方可将活塞104加以固定。故此设计在人员操作上相当不便，且如操作不当时还会因弹簧110的反弹力而使活塞104急速地朝离开本体102的方向推出，进而造成人员或物品的损伤或损毁。

因此，需要重新设计一张紧装置，借以增进人员操作时的便利性及安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种张紧装置，利用制动元件取代张紧装置中棘轮的设计，当欲对使用张紧装置的装置进行调整维修时，需先将张紧装置的活塞往反方向退回，使得使用张紧装置的装置呈可维修状态，此时，只要将制动元件旋转至与使用中不同的另一位置，即可让张紧装置中的活塞呈现固定状态。

根据本发明提供一种张紧装置，此张紧装置至少包括：本体、第一弹性元件、活塞、齿条、制动元件、及第二弹性元件；本体表面凹设有第一凹陷部、第二凹陷部、第三凹陷部、及第四凹陷部，其中凹设第三凹陷部的表面是相对于凹设第一凹陷部及第二凹陷部的表面，且第四凹陷部垂直连通第三凹陷部及第二凹陷部；第一弹性元件则容设于第一凹陷部；活塞容设于第一凹陷部中且与第一弹性元件互相接触，而活塞设有凸伸于第一凹陷部之外的第一端部；齿条则容设于第二凹陷部中，且设有凸伸于第二凹陷部之外的第二端部，此第二端部延伸接合在第一端部上，借以使活塞带动齿条；制动元件则轴设于第四凹陷部中，其中制动元件于设有第三端部及第四端部，且制动元件于第三端部的侧壁设有工作面，于第四端部的侧壁设有第一接合面，此第一接合面相对二侧边凸设有第一卡制部与第二卡制部，而第四端部还设有转动机构，使得制动元件能够转动；第二弹性元件则容设于第三凹陷部中，且与制动元件的第三端部相接触；当第一卡制部与齿条的齿部接合时，第二弹性元件则与制动元件的第三端部的工作面接触。

本发明的优点为：利用制动元件取代棘轮，可有效增进人员使用张紧装置的便利性，且借助制动元件的设计来防止张紧装置中的活塞受弹性元件的作用而弹出，进而造成人员或物品的损伤，因此确实具有增进人员操作便利性及安全性的功效。

附图说明

为了能够对本发明的目的、特点和优点有更清楚的理解，以下将配合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。要强调的是，根据工业的标准常规，附图中的各种特征并未依比例绘示。事实上，为清楚说明本发明的实施例，可任意地放大或缩小各种特征的尺寸。相关附图说明如下：

图1是绘示一般张紧装置的剖面示意图。

图2是绘示根据本发明的一实施例的张紧装置的剖面示意图。

图3A是绘示根据图2的张紧装置的本体的剖面示意图。

图3B是绘示根据图2的张紧装置的本体的立体示意图。

图4A是绘示根据图2的实施例的活塞、齿条、制动元件、及弹性元件的组合立体示意图。

图4B是绘示根据图4A的弹性元件与制动元件相对关系的立体图。

图4C是绘示根据图4A的制动元件与齿条的相对关系侧视图。

图5A～图5C是绘示活塞向外离开本体时的各个步骤的制动元件与齿条相对位置的侧面示意图，以及接触元件与制动元件的工作面相对位置的侧面示意图。

图6是绘示活塞固定于本体中时，制动元件与齿条相对位置的侧面示意图，以及接触元件与制动元件的工作面相对位置的侧面示意图。

图7A及图7B是分别绘示根据本发明的二实施例的齿条止动结构的侧面示意图。

具体实施方式

请参照图2，其是绘示根据本发明的一实施例的张紧装置的剖面示意图。张紧装置200至少包括：本体202、第一弹性元件204、活塞206、齿条208、制动元件212、及第二弹性元件214。

请同时参照图3A及图3B，其是分别绘示根据图2的张紧装置的本体的剖面示意图，以及根据图2的张紧装置的本体的立体示意图。其中本体202设有互相邻接的第一表面218、第二表面220、及第三表面222，而第一表面218上凹设有第一凹陷部224及第二凹陷部226，第二表面220则凹设有第四凹陷部228，第三表面222上凹设有第三凹陷部230(如图3A所示)。其中凹设有第三凹陷部230的第三表面222是与凹设有第一凹陷部224及第二凹陷部226的第一表面218相对，且第四凹陷部228垂直连通第二凹陷部226与第三凹陷部230。在本实施例中，第三凹陷部230、第二凹陷部226、及第一凹陷部224的中心轴线互相平行。

请再参照图2及图3A，第一弹性元件204是容设于第一凹陷部224。而活塞206则与第一弹性元件204同样容设于第一凹陷部224中，且活塞206于第一凹陷部224中与第一弹性元件204相接触，同时，活塞206还设有凸伸于第一凹陷部224之外的第一端部232。在本实施例中，第一弹性元件204是一圈状弹簧，但并不以此为限，可以其它弹性元件替代，且其设置的数目亦可视所需的弹性力作调整。

同样请参照图2与图3A，齿条208容设在第二凹陷部226中，并在凸伸于第二凹陷部226之外设有第二端部234。

请同时参照图2与图4A，其中图4A是绘示根据图2的实施例的活塞、齿条、制动元件、及弹性元件的组合立体示意图。在本实施例中，齿条208的第二端部234是以一接合元件210延伸接合至活塞206的第一端部232上，借此使活塞206带动齿条208。在其它实施例中，齿条208的第二端部234延伸接合至活塞206的第一端部232可以其它方式替代，而不局限于上述利用接合元件210接合的方式。

请一并参照图2、图4A、图4B、及图4C，其中第4B及图4C是分别绘示根据图4A的弹性元件与制动元件相对关系的立体图，以及根据图4A的制动元件与齿条的相对关系侧视图。其中制动元件212是轴设在第四凹陷部228(如图3A所示)中，而制动元件212设有第三端部236及第四端部238，在第三端部236的侧壁上设有工作面240，如图4B所示，另外在第四端部238的侧壁上设有第一接合面242，如图4C所示。其中第一接合面242是将制动元件212的柱体由第四端部238的顶面沿着轴线方向切割而成，故第一接合面242的法线方向垂直于制动元件212的柱体的轴线方向。而第一接合面242相对的两侧边设有第一卡制部244及第二卡制部246，如图4C所示。在本实施例中，由第一接合面242、第四端部238的顶面、及制动元件212的柱体的侧面所形成的第一卡制部244及第二卡制部246具有一锐角的结构，但是在其它实施例中，则并不以此为限，仅需使得第一卡制部244及第二卡制部246能够与齿条208的齿部互相卡制即可。而制动元件212还在第四端部238设置有转动机构248，转动机构248主要作用在于使得作业者能够更加便利地转动制动元件212，以方便进行控制张紧状态。在本实施例中，如图4A中的所示的转动机构248是设置于第四端部238的一凸出部，且凸伸于本体202的第二表面220(如图3B所示)之外，通过此一设计，使用者即可以简单的工具，例如夹子，夹住前述的凸出部以旋转制动元件212。在其它实施例中，转动机构248可凹设于第四凹陷部228中而不凸伸于本体202的第二表面220之外。在又一实施例中，转动机构248可以其它结构替代，例如，在制动元件212的第四端部238的顶面上凹设一字形凹槽，作为转动制动元件212的转动机构248。在图4A至图4C所示的实施例中，制动元件212的几何结构为一圆柱，但在其它实施例中，亦可利用其它几何结构如方柱、三角柱、五角柱、或六角柱等多角柱加以替代。

请再参照图2及图3A，其中第二弹性元件214容设在第三凹陷部230中。在本实施例中，第二弹性元件214先置放于第三凹陷部230中，接着再将挡块250固设于第三凹陷部230中，以使得第二弹性元件214容设于第三凹陷部230之中，且无法脱出于第三凹陷部230之外。在其它实施例中，第二弹性元件214亦可利用其它如焊接等方式而容设在第三凹陷部230中。而其中第二弹性元件214除容设于第三凹陷部230中之外，还以一端与制动元件212的第三端部236相接触。在本实施例中，第二弹性元件214除如同前述的第一弹性元件204，包括一圈状弹簧214a外，还包括一接触元件214b。其中圈状弹簧214a可用其它弹性元件替代，并不以此为限，而圈状弹簧214a设置的数目亦可视所需的弹性力作调整。在本实施例中，接触元件214b具有一弧面，其中第二弹性元件214即以此接触元件214b的弧面与制动元件212的第三端部236侧壁上的工作面240相接触，如图4A及图4B所示。在此实施例中，接触元件214b的几何结构是一半球形，在其它实施例中，接触元件214b的几何结构可为一球形。

请一并参照图5A至图5C，其是分别绘示活塞向外离开本体时的各个步骤的制动元件与齿条相对位置的侧面示意图，以及活塞向外离开本体时的各个步骤的弹性元件与制动元件的工作面相对位置的侧面示意图。当活塞206欲向外离开本体202时，使用者需先利用转动机构248将制动元件212旋转至如图5A所示的位置，使得第一卡制部244与齿条208的齿部相接合，而此时接触元件214b是与工作面240相接触。由于活塞206受到第一弹性元件204弹性力的作用，使得活塞206朝图5A中的右侧推进，而图5A中星号所标示的齿部的凸起部将第一卡制部244往上顶起，使得制动元件212作逆时钟的旋转，形成如图5B所示的结构。当星号所标示的齿部的凸起部继续往右侧移动，第二弹性元件214借助接触元件214b与工作面240的接触，施予制动元件212作顺时钟旋转的力矩，使得第一卡制部244落入星号所标示的齿部左侧的凹陷部，形成如图5C所示的状态。在活塞206尚未受到阻力作用而持续朝离开本体202的方向移动时，则第二弹性元件214、制动元件212、以及齿条208等元件持续重复上述图5A至图5C的动作。

当活塞206抵接于欲控制张力大小的装置时，由于受到抵接的装置的张力作用，即产生将活塞206朝本体202内部推动的力量。此时，通过接合元件210的作用，活塞206往本体202内移动的力传递至齿条208上，而齿条208则通过齿部与第一卡制部244的接合，将活塞206往本体202内移动的力传递至制动元件212，进而推动制动元件212作顺时钟方向旋转，此时第一卡制部244与齿条208即产生卡制作用，使得活塞206与齿条208均无法朝本体202的内部推进。

请参照图6，其是绘示活塞容置于本体中时，制动元件与齿条相对位置的侧面示意图，以及接触元件与制动元件的工作面相对位置的侧面示意图。当使用张紧装置200作张力控制的装置欲进行维护，需先将张紧装置200的活塞206朝本体202内部方向退回，以暂缓张紧作用。此时，先利用转动机构248将制动元件212旋转，使圆柱制动元件212的第一卡制部244与及第二卡制部246均不与齿部208互相接触，同时对活塞206施以一推力，使得活塞206带动齿条208能够持续朝本体202的内部推进。当活塞206往本体202的内部推进一段距离后，再借助转动机构248将圆柱制动元件212做逆时钟旋转，以使圆柱制动元件212的第二卡制部246与齿条208的齿部互相卡制，进而形成一静止的固定状态。此时，在本实施例中，因为第二弹性元件214并非与工作面240接触，故无法有效地将圆柱制动元件212作顺时钟旋转，因此第二卡制部246能有效地卡制在齿条208的齿部中，进而能防止活塞206受第一弹性元件204的弹力作用而朝离开本体202的方向移动。在其它实施例中，当圆柱制动元件212的第二卡制部246与齿条208的齿部互相卡制而形成静止的固定状态时，第二弹性元件214是与工作面240互相接触，此时圆柱制动元件212受到第二弹性元件214所产生的顺时钟的力矩，同时，第一弹性元件204通过活塞206、接合元件210、与齿条208产生一逆时钟的力矩，由于第一弹性元件204产生的逆时钟力矩大于第二弹性元件214产生的顺时钟力矩，故齿条208的齿部与第二卡制部246仍然可有效地互相卡制而将活塞206限制在本体202中，而不会朝离开本体202的方向移动。

请再参照图2，在一实施例中，本体202还设有至少一锁附孔252。在又一实施例中，活塞206的端部232还设有弧形接触面254，其中此弧形接触面254是用以接触欲稳定张力的装置。

请再参照图4A，在一实施例中，其中活塞206的端部232环设有凹槽256，接合元件210为平板，此平板固接在齿条208的第二端部234，且此平板的侧壁设有第二接合面258，而第二接合面258接合于活塞206的凹槽256底面。在本实施例中，因为接合元件210仅固接于齿条208的第二端部234上，而未固接在活塞206的第一端部232上，故当活塞206受到抵接的装置的张力作用时，可在凹槽256的槽宽的范围内作稍微的移动。当抵接活塞206的装置的张力瞬间变大时，活塞206移动凹槽256的槽宽的距离后，凹槽256的侧壁即与接合元件210抵接，此时，齿条208即产生止挡作用，避免活塞206再继续朝本体202内部移动。

请分别参照第7A及图7B，其是分别绘示根据本发明的二实施例的齿条止动结构的侧面示意图。在图7A所示的实施例中，齿条208是于末端设置一凸起的止动结构，如图7A中虚线所标示部分，此止动结构可与制动元件212互相干涉，使得齿条208无法由如图3A所示的第二凹陷部226中完全脱离。在图7B所示的实施例中，齿条208的止动结构是如图中虚线所标示部分，此止动结构是于齿条208的齿部中，将特定的齿部由齿条208向外凸出，以使其能够与制动元件212互相干涉，进而使得齿条208无法由如图3A所示的第二凹陷部226中完全脱离。

上述已具体描述多个实施例的特征，以使得熟悉本技术的人员能够更了解与其对应的详细叙述。熟悉本技术的人员将可体会到，利用本申请揭露的内容作为基础可设计或修改其它程序及结构，以达到本说明书所介绍的实施例的相同目的及/或优点。熟悉本技术的人员亦可了解到在不脱离本申请揭露的精神及范围的等价的配置，以及在不脱离本发明的精神及范围内还可作出各种的更动、替代和润饰。

Claims (10)

1.一种张紧装置至少包括：

一本体，于其表面凹设一第一凹陷部、一第二凹陷部、一第三凹陷部、及一第四凹陷部，且该第四凹陷部垂直连通该第三凹陷部及该第二凹陷部；

一第一弹性元件，容设于该第一凹陷部；

一活塞，容设于该第一凹陷部且与该第一弹性元件相接触，而该活塞设有凸伸于该第一凹陷部之外的一第一端部；

一齿条，容设于该第二凹陷部，且设有凸伸于该第二凹陷部之外的一第二端部，该第二端部延伸接合于该活塞的该第一端部，用以使该活塞带动该齿条；

一制动元件，轴设于该第四凹陷部中，且设有一第三端部及一第四端部，该制动元件于该第三端部的侧壁设有一工作面，且于该第四端部的侧壁设有一第一接合面，该第一接合面的相对二侧边凸设有一第一卡制部与一第二卡制部，于该第四端部还设有一转动机构，使得该制动元件能够转动；以及

一第二弹性元件，容设在该第三凹陷部中，且与该制动元件的该第三端部相接触；

其中，当该第一卡制部与该齿条的齿部接合时，该第二弹性元件与该第三端部的该工作面接触。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该第三凹陷部、该第二凹陷部、及该第一凹陷部的中心轴线互相平行。

3.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该第三凹陷部的中心轴线不与该第二凹陷部、及该第一凹陷部的中心轴线平行。

4.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于当该第二卡制部与该齿条的齿部接合时，该第二弹性元件不与该工作面接触。

5.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该制动元件为一柱状制动元件，该柱状制动元件的几何结构是一圆柱或一多角柱。 

6.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该制动元件的该第四端部的该转动机构是凸伸于该本体的表面之外。

7.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该转动机构是凹设在该制动元件的该第四端部的顶面上的一字形凹槽。

8.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该第二弹性元件还至少包含一接触元件，该接触元件具有一弧面，其中该第二弹性元件是以该接触元件的该弧面与该制动元件的该第三端部相接触。

9.根据权利要求8所述的张紧装置，其特征在于该接触元件的几何结构是一半球形或一球形。

10.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于该齿条的齿部还设有一止动结构，用以使该止动结构与该制动元件互相干涉，使得该齿条无法由该第二凹陷部中完全脱离。 

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