CN102171488A - 张紧器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种张紧器,其结构简单,能提高锁闭齿的强度,无齿隙,减少部件数量,降低成本,因而设计自由度高。张紧器包括:筒状部件(1),形成多个锁闭齿(1b);一个或多个锁闭块(2),形成与锁闭齿(1b)结合的锁闭齿(2a);以及轴部件(3),具有保持所述锁闭块的锁闭块保持部,配置在筒状部件的内部。筒状部件和轴部件中的任一个为推进部件,通过所施加的力而进退自如地进行推进,在所述张紧器中设置有棘轮机构,其中,锁闭块在缩径方向移动且越过筒状部件的锁闭齿,棘轮机构由此推进部件能够进出;通过锁闭块在扩径方向移动且与筒状部件的锁闭齿结合,棘轮机构由此限制推进部件后退,锁闭齿均为具有导程的螺旋状齿,设定公式3的各部分尺寸/规格,使得公式3的关系成立,R1·tanρ1+R2·tan(ρ2-θ)<0 …公式3。

Description

张紧器
技术领域
本发明涉及一种为了将环状的皮带或者链条的张力保持一定而进行调整的张紧器。
背景技术
例如,张紧器以规定的力按压在汽车的发动机中使用的正时链条或者正时皮带,并且在正时链条或者正时皮带发生伸长或者松弛的情况下进行作用,使其张力保持一定。
图6示出了将张紧器100安装于汽车的发动机本体200的状态。在发动机本体200的内部,配置有一对凸轮链轮210以及曲柄链轮220,正时链条230形成环状并安装在上述链轮210、220之间。并且,在正时链条230的移动路径上,摆动自如地配置链条导向件240,正时链条230沿着链条导向件240滑动。在发动机本体200上形成有安装面250,张紧器100插入在安装面250上设置的安装孔260,通过螺栓270固定于安装面250。并且,在发动机本体200的内部封入未示出的润滑油。
现有的张紧器包括:圆柱形的推进部件,进退自如地朝着运行的链条突出;外壳,以与推进部件具有同心圆的方式,设置有进退自如地插入推进部件的滑动孔;推进弹簧,相对于该外壳,向突出方向对推进部件加力;保持部件,在上述滑动孔的前端开口侧,在设置成同心圆的凹部内,外套在推进部件上,在推进部件的轴向上进行位移,并且与上述凹部设置成同心圆状;保持弹簧,向推进部件的突出方向对该保持部件加力;多个锁闭块(locking piece,制动块),在形成于上述保持部件的斜坡状的止推斜面内滑动,同时分别与形成于上述推进部件的外周的多个锁闭齿啮合;凸轮引导环,在上述滑动孔内,外嵌在推进部件上,防止多个锁闭块的脱齿;以及密封板,将上述推进部件进退自如地插入其中,同时移动自如地封入依次配置在上述滑动孔的凹部内的保持弹簧、保持部件、锁闭块以及凸轮引导环。在该张紧器中,发动机运转时,如果链条伸长,推进部件以每次一个齿的量依次前进,由此维持适当的链条张力(例如参照专利文献1)。
在上述结构的张紧器中,由推进弹簧在进出方向对推进部件加力,锁闭块直径扩大,并越过推进部件的锁闭齿,能够在进出方向移动。并且,在后退方向上,向止推斜面按压锁闭块,锁闭块缩径,由于与推进部件的锁闭齿啮合,因此,限制推进部件后退并被锁定。
当安装于发动机本体后,推进部件进出,直到获得适当链条张力的位置,从而防止受到链条导向件的振动而过度返回,在作用过大负载的情况下,保持部件后退,保持弹簧伸缩,以适当地保持链条张力。并且,在由于长期使用而使链条伸长的情况下,随着链条导向件的前进,推进部件适当地进出,从而获得最适合的链条张力。
专利文献1:日本专利第3717473号说明书
图8(a)是与上述专利文献1相同构成的现有张紧器的纵向截面图,(b)是其侧面图,图9(a)是图8的张紧器的推进部件与锁闭块处于完全结合状态的动作说明图,(b)是(a)的D-D线截面图,图10(a)是图9的推进部件前进时锁闭块扩径状态的动作说明图,(b)是(a)的E-E线截面图。在这些图中,符号310为推进部件,320为锁闭块,330为保持部件,340为推进弹簧,350为向缩径方向加力的按压弹簧,其将锁闭块320按压在保持部件330的止推斜面330a,并与推进部件310啮合,360为保持弹簧,370为外壳。
在现有的张紧器中,从轴中心部开始按照推进部件310→锁闭块320→保持部件330→外壳370的顺序以同心圆状配置部件。通常,外壳370的外径根据发动机本体200的安装孔260的直径(图7)决定,因此,推进部件310的锁闭齿部310b的外径因部件排列配置的关系而有变细的倾向。在高输出发动机等中,来自凸轮链条的振动较大,为了承受其过重负载,需要按比例增大推进部件310的外径,使得推进部件310以及锁闭块320的结合面积增大。但是,如果推进部件310的外径增加,则外壳370的外径增大,就不能插入规定的安装孔260,因此,存在设计自由度较低的问题。
当推进部件310进出时,锁闭块320越过一个齿而与下一个锁闭齿啮合时,沿着保持部件330的止推斜面330a向外径方向扩大直径。当锁闭齿的齿高为h、越过锁闭齿的扩径量为c时,在保持部件330的内部需要具有比c大一些的间隙C(图9、图10),使得即使产品尺寸具有误差也能够可靠地越过一个齿,外壳370的外径增大了该增加的量。在锁闭块320为两个对向配置的情况下,需要2C。
并且,锁闭块320为无后退(no-back)设计,在推进部件的后退方向上不能期望返回动作。由于随着发动机内部的温度变化的发动机本体(缸体)200热膨胀,装有正时链条230的曲轴和凸轮轴之间的距离变动(图7),在低温时松弛,在高温时张紧。在低温时,由于正时链230松弛,在推进部件位于锁闭块320越过一个齿而与下一个锁闭齿啮合或不啮合的位置的情况下,由于齿隙而主要产生“咔嚓咔嚓”的机械的接触声音。相反,在高温时,正时链230绷紧,并向后退方向按压推进部件310。此时,由于锁闭块320完全结合于推进部件310,因此,即使由正时链230推入推进部件310,推进部件310也不会后退,而是对正时链230带来过大的张力,成为过负载状态。在这样的状况下,通过减小锁闭齿的间距来降低接触音,同时,为了防止过负载,设置在保持部件330背面的保持弹簧360收缩,由此防止过负载。但是,如果使锁闭齿的间距过小,则锁闭齿的齿高h降低,锁闭齿的强度降低等,设计自由度较低,受到限制。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种张紧器,其结构简单,能够提高锁闭齿的强度、减小齿隙、减少部件数量,并且降低成本,提高设计自由度。
为了实现上述目的,本发明第一方面的张紧器包括:筒状部件,形成有多个锁闭齿;一个或多个锁闭块,形成有与所述锁闭齿结合的锁闭齿;以及轴部件,具有用于保持所述锁闭块的锁闭块保持部,配置于所述筒状部件的内部,所述筒状部件和轴部件中的任一个为推进部件,通过加力而进退自如地进行推进,在所述张紧器中,设置有棘轮机构,其中,所述锁闭块向缩径方向移动并且越过所述筒状部件的锁闭齿,所述棘轮机构由此使所述推进部件能够进出,所述锁闭块在扩径方向移动并且与所述筒状部件的锁闭齿结合,所述棘轮机构由此限制所述推进部件后退,所述锁闭齿均为具有导程角的螺旋状齿,设定公式3中的各部分尺寸/规格,使得公式3的关系成立,
R1·tanρ1+R2·tan(ρ2-θ)<0      …公式3
(在公式3中,R1=d1e/2,d1e=锁闭块保持部的有效接触直径,R2=d2e/2,d2e=锁闭块的锁闭齿的接触有效直径,ρ1=tan-1μ1(摩擦角度),μ1=锁闭块以及锁闭块保持部的表观摩擦系数,ρ2=tan-1μ2(摩擦角度),μ2=筒状部件以及锁闭块的锁闭齿的表观摩擦系数)。
在现有的张紧器中,在推进部件推进时,一对锁闭块越过锁闭齿时所需要的可动空间在外周方向上需要两个位置的2C,对此,在本发明第一方面中,由于锁闭块向缩径方向移动并越过,因此,不需要在外周方向上设置间隙C。此外,也不需要设置现有的张紧器中的保持部件330(图8(a)),因此,在使外壳主体部的外径与现有的张紧器相同的情况下,能够使这些径向尺寸充当筒状部件的增加直径。当筒状部件直径增加时,对于横向负载的刚性增大。并且,在筒状部件的外径与现有的张紧器相同的情况下,能够将锁闭块与筒状部件内面的锁闭齿的强度设定成承受较大负载的尺寸。另一方面,在使筒状部件的内径与现有的张紧器的推进部件的外径相同的情况下,尽管锁闭块与筒状部件内面的锁闭齿的强度相同,但是能够使张紧器整体变细而小型化。
并且,锁闭块以及筒状部件相结合的锁闭齿为具有导程的螺旋状齿,当在公式3的两边乘以来自发动机的动负载Wc时,
由于Wc·R1·tanρ1=Tm=Wc而在锁闭块保持部的有效接触半径R1产生的制动扭矩<由于-Wc·R2·tan(ρ2-θ)=-Tn=Wc而在锁闭齿的有效接触半径R2产生的旋转扭矩
由于Tn为负的旋转扭矩,因此,承受来自发动机的动负载Wc的锁闭块进行旋转。此时,例如,如果筒状部件成为通过加力而进退自如地进行推进的推进部件,当锁闭块旋转时,锁闭块的锁闭齿所啮合的筒状部件在旋转方向上的动作受到限制而沿轴向后退,即引起返回动作。因此,即使在发动机温度升高、凸轮链条绷紧的情况下,由于进行了使公式3成立的设定,从而能够获得过防止负载效果,还能够省略上述现有张紧器的防止过负载的特殊的保持部件330以及保持弹簧360(参照图8(a))。
而且,随着发动机变冷而凸轮链条松弛时,在上述现有的张紧器中,锁闭块320以及轴部件310的结合不完全,由于齿隙而产生接触声音,但是,在本发明中,通过推进部件微小的进退动作,在锁闭块上作用交替负载,在推进部件在进出方向旋转的同时,向减小齿隙的方向移动。因此,能够减小锁闭齿的齿隙,从而在不减小锁闭齿的齿高的情况下就能减小锁闭齿的齿隙。
根据本发明第二方面的张紧器,在本发明第一方面中,所述棘轮机构包括:止推斜面(inclined cam face),形成于所述锁闭块保持部,以使所述锁闭块向与所述筒状部件的锁闭齿结合的方向扩径的方式形成;以及按压弹簧,通过向轴部件的止推斜面按压所述锁闭块而向扩径方向加力。
在本发明第二方面中,根据基于轴部件的止推斜面以及按压弹簧的简单结构的棘轮构造,锁闭块扩径并与筒状部件的锁闭齿啮合,限制推进部件的后退。并且,按压弹簧向轴部件的止推斜面按压锁闭块并在扩径方向加力,由此,锁闭块以及筒状部件的锁闭齿能够形成无晃动的结合。
根据本发明第三方面的张紧器,在本发明第一或者第二方面中,所述筒状部件与轴部件的任意一个或者两者的旋转方向的动作受到限制,在任意情况下,所述锁闭块相对于所述筒状部件均可相对旋转地结合。
在本发明第三方面中,在为满足第一方面记载的上述公式3的条件而设定各部件尺寸的状态下,由于承受来自发动机的动负载Wc的锁闭块进行旋转,因此,筒状部件与轴部件的任一个或者两者的旋转方向的动作受到限制,所以,作为推进部件的筒状部件与轴部件的任一个能够进行返回动作。
根据本发明第四方面的张紧器,在本发明第一至第三方面的任一方面中,所述筒状部件的旋转方向的动作受到限制,所述锁闭块以及轴部件结合成可以在旋转方向上同步地动作。
在本发明第四方面中,由于锁闭块以及轴部件结合成在旋转方向上同步地动作,因此,能够将由在轴向上支承轴部件的轴向支承面与轴端面形成的接触角度γ设定得较小(此处,tanρ1=μ/cosγ,μ=锁闭齿的螺纹面、锁闭块保持部、在轴向上支承轴部件的轴向支承部的实际摩擦系数),从而能够减小所述锁闭块以及轴部件的摩擦所产生的制动扭矩Tm=Wc·R1·tanρ1,并且能够可靠地进行作为推进部件的筒状部件和轴部件的任一个的返回动作。
根据本发明第五方面的张紧器,在本发明第一至第四方面的任一方面中,所述锁闭块保持部或者在轴向上支承所述轴部件的轴向支承面与轴端面所形成的接触角度γ被设定为
在本发明第五方面中,由于将锁闭块保持部或者在轴向上支承所述轴部件的轴向支撑面与轴端面所形成的接触角度γ设定为
Figure BDA0000053571340000062
因此,能够减小锁闭块以及轴部件的摩擦所产生的制动扭矩Tm,并且能够提高更加容易地进行成为推进部件的筒状部件与轴部件的任一个的返回动作的可靠性。
附图说明
图1(a)是示出本发明实施方式1的张紧器的纵向截面图,(b)是(a)的右侧面图,(c)是(a)的A-A线截面图。
图2是图1(a)的张紧器的前端主要部分(棘轮机构部(ratchetmechanism))的分解立体图。
图3(a)是示出本发明的实施方式2的张紧器的纵向截面图,(b)以及(c)分别是实施方式2的防止旋转板的各侧面图以及左侧面图。
图4是本发明的张紧器与现有的张紧器的返回动作区域设定例1的比较图。
图5是本发明的张紧器与现有的张紧器的返回动作区域设定例2的比较图。
图6是示出本发明的实施方式3的张紧器的纵向截面图。
图7是将张紧器安装于发动机本体的状态的布置图的一例。
图8(a)是示出现有的张紧器的一例的纵向截面图,(b)是(a)的右侧面图。
图9(a)是图8的张紧器的推进部件与锁闭块的啮合状态的动作说明图,(b)是(a)的D-D线截面图。
图10(a)是图9的推进部件前进时锁闭块直径扩大状态的动作说明图,(b)是(a)的E-E线截面图。
发明效果
根据本发明,锁闭块、轴部件被收容在筒状部件内,从轴心朝着外周方向,按照轴部件、锁闭块、筒状部件的顺序排列配置,锁闭块在缩径方向移动并越过,因此,不需要在外周方向上设置间隙C,同时也不需要设置保持部件,从而能够适当地选定筒状部件的直径。因此,即使筒状部件的外径与现有的张紧器相同,但是,当筒状部件增加直径时,也能够提高对于横向负载的刚性,并且,可以将锁闭块和筒状部件的锁闭齿的强度设定成可以承受大负载的尺寸。而且,在为了使锁闭块以及筒状部件的锁闭齿的强度相同而使筒状部件的内径与现有的张紧器的推进部件的外径相同的情况下,能够使张紧器整体比现有的张紧器细而小型化。并且,锁闭块以及筒状部件的锁闭齿为具有导程角的螺旋状齿,承受来自发动机的动负载Wc的锁闭块旋转,因此,推进部件即筒状部件与轴部件的任一个可以进行返回动作,从而能够获得防止过负载效果,同时还能够省略上述现有张紧器的防止过负载的特殊的保持部件以及保持弹簧。而且,由于推进部件微小的进退动作,在锁闭块上作用交替负载,推进部件在进出方向旋转的同时,向减小锁闭齿的齿隙的方向移动,从而能够在不极力减小锁闭齿的齿高的情况下,减小锁闭齿的齿隙。
因此,根据本发明所提供的张紧器,可以简化结构,提高锁闭齿的强度,减小齿隙,减少部件数量,降低成本,设计自由度较高。
具体实施方式
以下,参照用于实施本发明的张紧器的实施方式附图进行详细说明。
实施方式1
图1(a)是示出本发明实施方式1的张紧器的纵向截面图,图1(b)是其右侧图,图1(c)是图1(a)的A-A线截面图,图2是实施方式1的张紧器的前端要部(棘轮机构部)的分解立体图。
实施方式1的张紧器的大致构成为包括:作为推进部件的筒状部件1,在中空内面形成有多个锁闭齿1b;多个分割螺母状的锁闭块2,与筒状部件1内面的锁闭齿1b结合;轴部件3,与筒状部件1的中空内面动配合,在前端部外周侧具有用于承载并紧固锁闭块2的锁闭块保持部;推进弹簧4,在推进方向对筒状部件1施力;按压弹簧5,向轴部件3的锁闭块保持部方向对锁闭块2施力;有底中空状的外壳7,筒状部件1进退自如地嵌入其中;以及安装于外壳7的前端的轴承10等。
外壳7形成在主体部7a的后端部具有凸缘部7b的有底圆筒状。在主体部7a内部,形成有沿轴向(推进方向)延伸到前端部的收纳孔7c。收纳孔7c的前端部分开放,筒状部件1、锁闭块2、轴部件3、推进弹簧4、按压弹簧5的组装体收容在该收纳孔7c中。在外壳7的后端底部7e的中心处设置有内螺纹孔7f。
外壳7的凸缘部7b用于在发动机本体200上进行安装,当在发动机本体200上安装时,在凸缘部7b的图示下面与设置在发动机本体200的任一未示出的内壁的安装面抵接的状态下,通过由两个螺钉部件进行安装。
在筒状部件1中,后端部1c开口,在前端具有封闭壁1a,在内面形成有四个与锁闭块2结合的锁闭齿1b。当向发动机本体200安装张紧器时,在该筒状部件1的封闭壁1a的前端面与皮带或者链条导向件240抵接的状态下进行安装(参照图7)。
在筒状部件1的后端1c面与外壳7的后端底部7e内面之间,由压缩弹簧部件形成的推进弹簧4在套入轴部件3的状态下被配置在外壳7的收纳孔7c内面附近。筒状部件1由于被推进弹簧4加力而从外壳7突出,并沿轴向推进。
在该实施方式中,省略了现有技术的张紧器(图8(a))中防止过载的保持部件330以及保持弹簧360。关于发动机导致的过负载作用的情况下的防止过载功能,在后面进行描述。
轴承10形成由规定厚度的平板形成的帽状,安装于外壳2的前端部,通过从外周部进行紧固而被固定。轴承10具有形成有一对凸边10b的滑动孔10a,筒状部件1滑动自如地插入该滑动孔10a内。在筒状部件1的前端侧前半部的外面形成有一对凹槽1d,与此对应,轴承10的一对凸边10b滑动自如地嵌入到该一对凹槽1d内,因此,筒状部件1在被限制旋转的状态下能够进行轴向的移动。
如图1所示,轴部件3通过在后端部形成的外螺纹部3b与外壳7的后端底部7e的内螺纹孔7f螺合而被固定。在轴部件3的形成有直径大于轴体3a的伞状阶梯端面3d的前端部的外周侧上,形成有沿推进方向逐渐缩径的圆锥面状的止推斜面3c,同时,在止推斜面3c的前端外周,连续形成设置有槽3i的小直径轴部3e。止推斜面3c形成用于保持后述的四个分割螺母状的锁闭块2的锁闭块保持部。在该情况下,设置轴部件3的伞状阶梯端面3d的外径仅略小于筒状部件1内的锁闭齿1b的内径。
如图1、2所示,锁闭块2形成具有沿轴向分割在外周形成有锁闭齿2a的圆筒螺母的平行切割面2d的形状。在锁闭块2的后端内周侧形成有沿筒状部件1的推进方向逐渐缩径的局部圆锥面状的止推斜面2b,在其前端连续形成局部圆筒面状的小直径阶梯部2c。止推斜面2b相应于轴部件3的止推斜面3c形成滑动自如地滑接的形状。在本实施方式中,将四个锁闭块2均等地配置成隔着中心轴的对置状态,即、以放射状均等地配置。该锁闭块2的数量并不限于四个,可以根据发动机的输入负载的大小进行适当增减。
在该实施方式中,压板9外嵌于轴部件3的小直径轴部3e,而且,通过卡合在小直径轴部3e的槽3i内的C环10,防止从小直径轴部3e前端脱落。
并且,在压板9与嵌装于锁闭块2的小直径阶梯部2c上的垫圈8之间配置由压缩弹簧形成的按压弹簧5。通过按压弹簧5,总是向按压到轴部件3的止推斜面3c的方向对锁闭块2加力。这样,按压弹簧5总是将锁闭块2按压到轴部件3的止推斜面3c上,并在直径扩大方向加力。这样,能够确保减少了锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b无晃动的齿隙的啮合。在通过在按压弹簧5与锁闭块2之间设置垫圈8来限制旋转方向的方式中,锁闭块2形成能够在轴部件3的止推斜面3c的周围旋转的状态。
该实施方式的锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b由相对于轴直角方向具有导程角θ的一条或者多条螺旋状齿构成。
锁闭齿2a、1b为螺旋状齿时,确保了规定的强度,同时,如果是一条螺纹时,使间距较细,能够防止锁闭齿2a、1b的晃动,如果是多条螺纹时,使间距更细,能够进一步防止锁闭齿2a、1b的晃动。而且,锁闭齿2a、1b为螺旋状齿的理由除了上述以外,从后述的功能还可以了解。
在本实施方式中,锁闭块2、轴部件3、按压弹簧5、垫圈8以及压板9被收容在筒状部件1内,从轴心朝着外周方向,按照轴部件3、锁闭块2、筒状部件1的顺序排列,在使锁闭块2以及筒状部件1结合的状态下收纳设置在外壳7的收纳孔7c中。
在上述实施方式1的张紧器中具有棘轮机构,在筒状部件1的推进方向上,由于在锁闭块2的缩径方向移动并且锁闭齿2a越过筒状部件1内面的锁闭齿1b,因此,棘轮机构能够推进筒状部件1,在筒状部件1的后退方向上,由于锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b的啮合,因此,棘轮机构能够限制后退。
棘轮机构包括:轴部件3以及锁闭块2的止推斜面3c、2b,其使锁闭块2向与筒状部件1内面的锁闭齿1b结合的方向扩大直径;以及按压弹簧5,将锁闭块2按压于轴部件3的止推斜面3c,由此,在直径扩大方向上加力。当筒状部件1推进时,锁闭块2克服向止推斜面3c的按压,沿着轴部件3的止推斜面3c向直径缩小方向移动,锁闭齿2a越过筒状部件1内面的锁闭齿1b,从而筒状部件1能够推进。当筒状部件1后退时,锁闭块2被按压于轴部件3的止推斜面3c而直径扩大,锁闭块2的锁闭齿2b结合于筒状部件1内面的锁闭齿1b,从而能够限制后退。
在基于上述构成的实施方式1中,锁闭块2、轴部件3被收容在筒状部件1内,从轴心朝向外周方向,按照轴部件3、四个锁闭块2、筒状部件1的顺序排列配置。因此,当筒状部件1推进时,锁闭块2越过筒状部件1内面的锁闭齿1b时所需要的空间,相对于现有的张紧器中在外周方向需要两个位置的2C的情况,由于在本实施方式中锁闭块2向直径缩小方向移动并越过,因此,不需要在外周方向设置间隙C(参照图9、10)。此外,由于不需要设置现有的张紧器的保持部件330,因此,在外壳主体部7a的外径与现有的张紧器的外壳主体部的外径d5相同的情况下(参照图8(a)),能够将这些径向尺寸用于增加筒状部件1的直径。
如果增加筒状部件1的直径,具有提高对于横向负载的刚性的效果,当筒状部件1的外径与现有技术的张紧器的外壳主体的外径d5相同时,能够将锁闭块2以及筒状部件1内面的锁闭齿2a、1b的强度设定成承受较大负载的尺寸。另一方面,如果筒状部件1的内径d1与现有技术的张紧器的推进部件的外径d1相同时,虽然锁闭齿2a、1b的强度相同,但是,能够实现使张紧器整体变细的小型化。
表1示出了与现有技术的张紧器的主要部分尺寸(单位:mm)的比较。符号如图1(a)以及图8(a)所示。
表1
(单位:mm)
  主要部分尺寸(符号)   现有技术  本发明例1  本发明例2
  锁闭齿1b高度(h)   0.5  0.5  0.5
  间隙(C)   1  1  1
  锁闭齿1b外径或者内径(d1)   8  8  12
  锁闭块2外径(d2)   12  -  -
  保持部件3内径(d3)   14  -  -
  保持部件3外径(d4)   16  -  -
  外壳主体部7a外径(d5)   20  16  20
  推进部件1外径(d10)   8  12  16
如果设现有技术的外壳主体7a的外径d5为20mm时,本发明例1的筒状部件1的内径d1与现有技术的推进部件的锁闭齿的外径d1相同。在该情况下,现有技术的外壳主体的外径d5需要20mm左右,但是,在本发明例1中可以是16mm左右。这样,本发明能够小型化,此外,在使主体部7a的外径d5与现有技术相同的情况下,能够承受大的负载。
使本发明例2的主体部7a的外径d5与现有技术一致。在该情况下,筒状部件1的锁闭齿1b的外径d1相对于现有技术的8mm可以增大到12mm。该理由如上所述。
在作为推进部件的筒状部件1上承受来自上述皮带或者链条导向件240的负载。发动机运转中的负载形态承受动态负载Wc(交替负载)。此处说明的符号与各部分尺寸如下。
Wc=来自发动机的动态负载
d1e=锁闭块止推斜面2b的有效接触直径(mm)
R1(=d1e/2)=锁闭块止推斜面2b的有效接触半径(mm)
d2e=锁闭块锁闭齿(螺旋状齿)2a的接触有效直径(mm)
R2(=d2e/2)=锁闭块锁闭齿(螺旋状齿)2a的接触有效半径(mm)
γ=轴端面与大直径阶梯部3d所形成的角度(deg),其中,大直径阶梯部3d在轴向支撑轴部件3以及锁闭块2的止推斜面3c、2b或者轴部件3
θ=筒状部件1以及锁闭块2的锁闭齿(螺旋状齿)1b、2a的螺纹面的R2上的螺纹导程角(deg)
α=轴截面上的锁闭齿(螺旋状齿)1b、2a的螺纹面的侧面角(deg)
μ=锁闭齿(螺旋状齿)1b、2a的螺纹面、止推斜面3c、2b、大直径阶梯部3d的实际摩擦系数(-)
μ1=止推斜面3c、2b、大直径阶梯部3d的表观摩擦系数(-)
μ2=锁闭齿(螺旋状齿)1b、2a的螺纹面的表观摩擦系数(-)
ρ=从摩擦系数获得的实际摩擦角度(=tan-1μ)(deg)
ρ1=从摩擦系数μl获得的表观摩擦角度(=tan-1μ1)(deg)
ρ2=从摩擦系数μ2获得的表观摩擦角度(=tan-1μ2)(deg)
α’=(计算途中的数值)
Tn=由于Wc而在锁闭块2的锁闭齿(螺旋状齿)2a的螺纹面的R2上产生的旋转扭矩(N-mm)
Tm=由于Wc而在锁闭块2的止推斜面2b的R1上产生的制动扭矩(N-mm)
当Wc作用于筒状部件1前端的封闭壁1a时,由于动载荷变动,μ的值随着时间时刻发生变化。由于锁闭块2含有具有导程角θ的锁闭齿(螺旋状齿)2a,因此,在由于Wc而产生旋转扭矩Tn的同时,在止推斜面2b上由于摩擦而产生制动扭矩Tm。
Tn与Tm反复变动,在Tn超过Tm的瞬间,锁闭块2在轴部件3的止推斜面3c上产生轻微的滑动旋转。通过该锁闭块2的旋转,锁闭块2的锁闭齿2a所结合的筒状部件1被限制旋转方向的动作,从而由于后退方向的负载Wc而沿轴向后退,引起所谓的返回动作。该锁闭块2的旋转角度为极小的值,当连续承受Wc时,筒状部件1能够缓慢地后退。
当在算式中替换上述关系时,其结果如下。
首先,关于旋转扭矩Tn以如下算式表示,
[公式1]  Tn=Wc·R2·tan(ρ2-θ)
[公式1-1]  tanρ2=μ/cosα’
[公式1-2]  tanα’=tanα·cosθ
关于制动扭矩Tm以如下算式表示,
[公式2]  Tm=Wc·R1·tanρ1
[公式2-1]  tanρ1=μ/cosγ
这里,ρ1、ρ2分别表示锁闭块2的止推斜面2b、锁闭齿(螺旋状齿)2a的螺纹面的表观摩擦角度。
通常,由于锁闭块2的止推斜面2b具有与端面方向形成的角度γ,因此,与在相同R1的平面即γ=0(deg)接触的情况相比,制动扭矩Tm由于楔形效果而增加。在锁闭齿(螺旋状齿)2a的螺纹面中,在具有侧面角α的情况下也起到同样的效果。另外,虽然在接触面中的实际摩擦角度为ρ,但是,在计算上使用ρ1以及ρ2表示。
并且,当ρ2<θ时,在锁闭齿(螺旋状齿)2a的螺纹面上产生旋转扭矩Tn。此时,Tn为负值,形成使锁闭块2旋转的扭矩。
由于锁闭块2旋转而导致筒状部件1后退的返回动作是当Tn大于Tm时,当在算式中表示该条件时,为
Tm+Tn<0
当将其代入公式1以及公式2时,为
Wc·R1·tanρ1+Wc·R2·tan(ρ2-θ)<0
当两边除以Wc时,得到
[公式3]R1·tanρ1+R2·tan(ρ2-θ)<0
该公式3成为实现筒状部件1的返回动作的条件。
图4、图5分别是本发明的张紧器与现有技术的张紧器的返回动作区域设定例1、设定例2的比较图。在图4、图5中,X(横)轴表示R1/R2的比,Y(纵)轴表示公式3的左边值。
图4的设定例1为设定θ=10°、γ=60°、α=30°、R2=5mm时的计算例。如上所述,在筒状部件1前端的封闭壁1a上承受发动机的振动负载Wc,由于Wc,锁闭块2进行旋转动作,因此,推进部件1引起返回动作,该返回动作的返回动作区域是当公式3的左边值即、Y轴的值小于0时。
如上所述,本发明的张紧器与现有的张紧器的最大不同点为,锁闭块2的锁闭齿(螺旋状齿)2a的有效接触半径R2=d2e/2与锁闭块2的止推斜面2b的有效接触半径R1=d1e/2的大小关系逆转,当在位于X轴的值为1.0以下的本发明张紧器的区域与位于X轴的值为1.0以上的区域的现有的张紧器的区域上进行比较时,如图4所示,本发明的张紧器的Y轴小于0的标绘点占绝大多数,满足推进部件1能够进行返回动作的条件增多。
图5的设定例2为计算例,即、当设定θ=10°、γ=60°、α=30°、ρ=3°时,上述[表1]的现有技术、本发明例1(实施例1)、本发明例2(实施例II)的各部分尺寸、规格分别适用于公式3。
在下面的表2中示出该计算结果。
表2
(设定θ=10°、γ=60°、α=30°、ρ=3°的情况)
  主要部分尺寸:符号以及规格计算值   现有例   本发明1例   本发明2例
  止推斜面接触有效直径:d1e(mm)   10   7   5
  螺旋状齿接触有效直径:d2e(mm)   7.5   11   7.5
  止推斜面接触有效半径:R1(mm)   5   3.5   2.5
  螺旋状齿接触有效半径:R2(mm)   3.75   5.5   3.75
  止推斜面角度:γ(deg)   10   10   10
  螺旋状齿导程角:θ(deg)   60   60   60
  螺纹面侧面角:θ(deg)   10   10   10
  R1/R2   1.33   0.64   0.67
  Tm=Wc·R1·tanρ1   0.52   0.37   0.26
  Tn=Wc·R2·tan(ρ2-θ)   -0.43   -0.63   -0.43
  公式3左边的值=Tm+Tn   0.09   -0.26   -0.17
当将根据该计算例的公式3左边的值标绘在图5中时,与现有的张紧器相比,本发明的张紧器的Y轴值即公式左边的值低,能够进行推进部件的返回动作是一目了然的。
因此,当设计本发明的张紧器时,能够适当地设定上述符号说明中示出的各部分尺寸以及规格,使得作为能够进行作为推进部件的筒状部件1的返回动作的条件即、图4Y轴的值为负数。在现有的张紧器中,不能预料推进部件向后退方向的返回动作,如上述图8(a)等所示,改善了由于收容设置在保持部件330的背面的保持弹簧360的收缩而不能实现防止过负载的情况,在上述本发明中,通过设定推进部件即、筒状部件1能够进行返回动作的条件,就能够进行推进部件的返回动作,而不需要保持弹簧。
并且,根据需要也能够选择Y轴值为正数的设定条件,其不会引起推进部件即、筒状部件1的返回动作。当然,这是可以有意进行的。
【实施方式2】
图3(a)是示出本发明的实施方式2的张紧器的纵向截面图,(b)以及(c)分别是实施方式2的防止旋转板的侧面图以及左侧面图。
实施方式2与实施方式1的不同之处在于轴部件3的形状以及外壳7后端部的安装结构,在实施方式2中,相对于外壳7旋转自如地安装轴部件3,设置用于限制与轴部件3的止推斜面3c部相对旋转的防止旋转板8’,以替换实施方式1中嵌装在锁闭块2的小直径阶梯部2c上的垫圈8,并且,一对锁闭块2与轴部件3能够同步旋转,除上述两点之外,其它构成与实施方式1相同。因此,以下对这些变更点进行说明。
该实施方式的外壳7,在后端底部7e中央设置沿轴向延伸到收纳孔7c中间部的突起部7g,导向孔7h从后端底部7e穿透该突起部7g的中心部,同时,轴部件3的轴体3a穿透前端壁7i,并在前端壁7i上设置有旋转自如地支撑轴体3a的轴体支撑孔7j,除此之外,其它结构与实施方式1相同。
设定外壳7的突起部7g的外径小于筒状部件1内的锁闭齿1b的内径。
如图3(a)所示,在轴部件3的轴体3a的后端部外周设置槽3g,在轴体3a旋转自如地穿透外壳7的突起部7g的轴体支撑孔7j的状态下,利用嵌入槽3g中的C环12来防止脱落。
轴部件3的前端部的形状除了在大直径的伞状阶梯端面3d上沿轴向形成有平行切割面3f以外,其余与实施方式1相同,止推斜面3c及其前端的小直径轴部3e连续形成。关于平行切割面3f以及小直径轴部3e的功能在后面描述。
并且,在本实施方式中,与上述实施方式1相同,省略了现有的张紧器(图8(a))中的保持部件330以及保持弹簧360。关于发动机的过负载作用的情况下的防止过负载功能在后面描述。
在本实施方式中,与实施方式1相同方式的锁闭块2以一对隔着中心轴的对置状态配置。
并且,防止旋转板8’嵌装在锁闭块2的前端小直径阶梯部2c上,其中,防止旋转板8’与轴部件3的伞状阶梯端面3d部的平行切割面3f和锁闭块2结合,抑制轴部件3以及锁闭块2的相对旋转。
如图3(b)、(c)所示,旋转防止板8’具有中心孔8’d,由薄板部件一体形成,该薄板部件包括在两侧由平行切割面8’e形成的凸缘部8’b、以及与凸缘部8’b的平行切割面8’e连续的弯曲成直角并沿轴向延伸的一对平行臂部8’a。轴部件3以及锁闭块2的平行切割面3d、2d一起被夹入一对平行臂部8’a之间,并以压紧的状态收容。如图3(a)所示,前端的凸缘部8’b经由中空孔8’d嵌装于锁闭块2的小直径阶梯部2c。通过该旋转防止板8’,将锁闭块2以及轴部件3构成为能够在被限制相对旋转的状态下由外壳7的轴体支撑孔7j支撑轴部件3的轴体3a,且锁闭块2以及轴部件3进行同步旋转。
并且,如图3(a)所示,在嵌装于锁闭块2的小直径阶梯部2c的防止旋转板8’的凸缘部8’b前面与压板9的外凸缘部9b后面之间,夹持设置有由压缩弹簧形成的按压弹簧5。通过按压弹簧5,总是在向轴部件3的止推斜面3c按压的方向对锁闭块2加力。这样,按压弹簧5总是向轴部件3的止推斜面3c按压锁闭块2,并向扩径方向加力,因此,能够确保锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b结合,而减小齿隙产生的咔嗒咔嗒声。
在本实施方式2中,锁闭块2、轴部件3、按压弹簧5以及防止旋转板8’、压板9收容在筒状部件1内,从轴心向外周方向,按照轴部件3、锁闭块2、筒状部件1的顺序排列配置,锁闭块2以及筒状部件1在结合的状态下被收容设置在外壳7的收纳孔7c中。此时,轴部件3的轴体3a在穿透外壳7的突起部7g的轴体支承孔7j的状态下,通过在后端部的槽3g中嵌装C环12而防止脱落。
与实施方式1相同,在上述构成的实施方式2中,根据棘轮构造,在推进方向上,锁闭块2向缩径方向移动,锁闭齿2a越过筒状部件1内面的锁闭齿1b,因此,筒状部件1能够推进,在后退方向上,由于具有基于锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b的结合的锁定功能,因此,能够限制筒状部件1后退。
并且,锁闭块2、轴部件3收容在筒状部件1中,从轴心向外周方向按照轴部件3、锁闭块2、筒状部件1的顺序排列配置,并且锁闭块2向缩径方向移动并越过,因此,不需要设置现有的张紧器中在外周方向上所需要的间隙(2C:参照图9、10)。而且,由于不需要设置现有的张紧器的保持部件330,因此,在使外壳主体部7a的外径与现有的张紧器的外壳主体部的外径d5相同的情况下(参照图8),能够将这些径向尺寸充当为筒状部件1的增径,能够设定成锁闭块2以及筒状部件1内面的锁闭齿2a、1b的强度能够承受较大负载的尺寸。并且,还能够在确保锁闭齿2a、1b的规定强度的同时使张紧器整体变细,即小型化。
此外,在本实施方式中,在推进部件即、筒状部件1上也会承受来自发动机运转中的皮带或者链条导向件240的动负载Wc(交替负载)。当Wc作用于筒状部件1前端的封闭壁1a时,与实施方式1相同,由于动负载变动,上述μ的值随着时间的推移时刻发生变化。由于锁闭块2具有保持导程角θ的锁闭齿(螺旋状齿)2a,因此,由Wc而产生旋转扭矩Tn的同时,在止推斜面2b上由摩擦而产生制动扭矩Tm。
Tn与Tm反复变动,在Tn超过Tm的瞬间,锁闭块2与在旋转方向上通过防止旋转板8’限制的轴部件3一起,在外壳7的突起部7g前端壁7i的前面与伞状阶梯端面3d的后面的抵接面之间,产生轻微的滑动旋转。在前端壁7i以及伞状阶梯端面3d的抵接面的轴直角方向上所形成的角度γ为γ=0(deg),与实施方式1中锁闭块2具有在作为旋转滑动面的锁闭块2以及轴部件3的止推斜面2b、3c的轴直角方向上形成的角度γ>0(具有楔形效果)的情况相比,上述公式2以及公式2-1所表示的制动扭矩Tm较小。因此,Tn容易超过Tm,锁闭块2以及轴部件3易于同步旋转。
通过该锁闭块2与轴部件3同步旋转,锁闭块2的锁闭齿2a所结合的筒状部件1由于旋转方向的动作受到与固定于外壳2的前端部的轴承10结合的限制而沿轴向后退,即引起返回动作。该锁闭块2的旋转角度为极小的值,当连续受到Wc时,筒状部件1能够缓慢地后退。
与实施方式1相同,在本实施方式中,能够适当地设定上述符号说明中示出的各部分尺寸/规格,使得满足上述公式3的图4的Y轴值为负数,上述公式3是作为推进部件的筒状部件1能够进行返回动作的条件。因此,在现有的张紧器中,不能预料推进部件向后退方向的返回动作,如上述图8(a)等所示,改善了由于收容摄者在保持部件330的背面的保持弹簧360的收缩而不能实现过防止负载的情况,不需要保持弹簧就能够通过推进部件的返回动作防止过负载。
实施方式3
图6是示出本发明的实施方式3的张紧器的纵向截面图。
在实施方式3中,是一种简单的结构,即、在轴向前后,反向配置收容在上述实施方式1、2中的外壳7内的组装部件整体,同时,省略外壳7。并且,将筒状部件1直接插入发动机本体200的安装孔260内并固定,并以进出的方式将轴部件3设定为推进部件。筒状部件1以及轴部件3的两端部的形状略微不同,而且,筒状部件1的安装到发动机本体200的结构不同,其他结构与实施方式1基本相同。
本实施方式3的筒状部件1的两端部开口,一对锁闭块2结合的锁闭齿1b形成在整个内面上,在后端设置有外凸缘部1e。前侧的主体部与嵌装在其外面的后述的推进弹簧4一起由筒状部件1的外凸缘部1e插入安装孔260内,同时在外凸缘部1e抵接于发动机本体200的安装面250的状态下,通过帽状安装盖11覆盖外凸缘部1e。
插入设置于凸缘部11a的任意未示出的螺栓安装孔的螺栓与发动机本体200的安装面250的内螺纹孔螺合,帽状安装盖11与筒状部件1的外凸缘部1e一起被固定于发动机本体200的安装面250。
实施方式3的轴部件3在前端从筒状部件1的前端1c’突出,设置有外凸缘3h,后侧的轴体3a从外凸缘3h插入筒状部件1内,同时外凸缘3h的前端面抵接于未示出的皮带或者链条导向件,从而进退自如地推进。在这种情况下,设定轴部件3的轴体3a的外径略小于筒状部件1内的锁闭齿1b的内径。通过减小筒状部件1的内面与轴部件3的轴体3a的外面的径向间隙,能够提高轴部件3与筒状部件1的横向负载强度。并且,在在筒状部件1内使油压作用的情况下,通过设定适于密封的间隙,能够保持密封功能,此外,在需要提高密封性的情况下,在内面与轴部件3的轴体3a的外面之间装入密封部件12,能够确保油压的密封性。
在轴部件3的后端部轴体3a的外周侧,形成向推进方向逐渐扩径的圆锥面状的止推斜面3c,同时,在其后端外周连续形成插入槽3i的小直径轴部3e。该止推斜面3c成为与上述实施方式1相同的承受多个分割的螺母状的锁闭块2的锁闭块保持部。
在轴部件3的外凸缘3h后面与筒状部件1的外凸缘部1e前面之间,由压缩弹簧形成的推进弹簧4在外嵌于筒状部件1的主体部的状态下,收设在发动机本体200的安装孔260内。利用该推进弹簧4进行施力,轴部件3从筒状部件1突出并沿轴向推进。
与上述实施方式1、2相同,在该实施方式中,省略了现有的张紧器(图8(a))中的保持部件330以及保持弹簧360。关于来自发动机的过负载作用的情况下的防止过负载功能,将在后面进行描述。
实施方式3的锁闭块2是将上述实施方式1、2中的锁闭块2前后反向后使用,在前端内周侧形成沿轴部件3的推进方向逐渐扩径的部分圆锥面状的止推斜面2b,在后端形成小直径阶梯部2c,其他形状与实施方式1、2相同。在本实施方式中,根据来自发动机的负载的大小设定的规定数量的锁闭块2夹持着中心轴对称地配置。
在本实施方式中,压板9滑动自如地套在轴部件3的小直径轴部3e的外部,而且,通过卡合在小直径轴部3e的槽3i内的C环10防止从小直径轴部3e后端脱落。
而且,在压板9与嵌装于锁闭块2的小直径阶梯部2c的垫圈8之间配置有由压缩弹簧形成的按压弹簧5。通过按压弹簧5,总是在向轴部件3的止推斜面3c按压的方向对锁闭块2施力。这样,按压弹簧5总是向轴部件3的止推斜面3c按压锁闭块2,并向扩径方向加力。由此,能够确保降低锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b的齿隙的卡合,而且,没有咔嗒咔嗒声。并且,在本实施例中,设置有与实施方式1相同的垫圈8,锁闭块2能够在轴部件3的止推斜面3c的周围转动,而轴部件3在相对旋转方向上不受限制。
在上述结构的实施方式3中,利用与上述实施方式1、2相同的棘轮机构,在推进方向上,由于锁闭块2向缩径方向移动,并且锁闭齿2a越过筒状部件1内面的锁闭齿1b,因此,能够推进轴部件3,在后退方向上,由于具有基于锁闭块2以及筒状部件1的锁闭齿2a、1b的结合的锁定功能,因此能够限制轴部件3后退。并且,根据小型发动机通常运转时的正常负载状态、冷运转时的轻负载状态,能够进行与上述实施方式1、2相同的动作。
在本实施方式中,由于锁闭块2、轴部件3收容在筒状部件1内,从轴心向外周方向按照轴部件3、锁闭块2、筒状部件1的顺序排列配置,并且锁闭块2向缩径方向移动并越过,因此,不需要设置现有的张紧器中在外周方向上所需要的间隙(2C:参照图9、10)。此外,由于不需要设置现有的张紧器的保持部件330,因此,在外壳主体部7a的外径与现有的张紧器的外壳主体部的外径d5相同的情况下(参照图8),上述径向尺寸能够充当筒状部件1的增径,能够设定成锁闭块2以及筒状部件1内面的锁闭齿2a、1b的强度能够承受大的负载的尺寸。并且,还能够在确保锁闭齿2a、1b的规定强度的同时使张紧器整体变细,实现小型化。
除此之外,在实施方式3中,由于省略了实施方式1、2中的外壳7,因此能够使张紧器的结构简化,实现小型化、轻量化以及降低成本。
此外,在本实施方式中,当来自发动机运转中的上述皮带或者链条导向件240的动负载Wc(交替负载)作用于推进部件即、轴部件3的前端的外凸缘3h时,与实施方式1相同,由于经由轴部件3的止推斜面3c承受后退方向的轴负载Wc的锁闭块2具有已保持导程角θ的锁闭齿(螺旋状齿)2a,因此,在由于Wc而产生旋转扭矩Tn的同时,在止推斜面2b上由于摩擦而产生制动扭矩Tm。
Tn与Tm反复变动,在Tn超过Tm的瞬间,锁闭块2在轴部件3的止推斜面3c上产生轻微的滑动旋转。
由于锁闭块2的旋转,锁闭块2沿轴向后退,其中,锁闭齿2a与固定在发动机本体200侧的筒状部件1内的锁闭齿1b结合。随着该锁闭块2的后退,承受后退方向的轴负载Wc的轴部件3引起返回动作。该锁闭块2的旋转角度为极小的值,当连续承受Wc时,轴部件3能够缓慢地后退。
与实施方式1相同,在本实施方式中,能够适当地设定在上述符号说明中示出的各部分尺寸/规格,使得图4的Y轴值为负数,其中,Y轴值满足推进部件即、轴部件3能够进行返回动作的条件即、上述公式3。因此,在现有的张紧器中,不能预料推进部件后退方向的返回动作,如上述图8(a)等所示,改善了由于收容设置在保持部件330的背面的保持弹簧360收缩而不得不考虑防止过负载的情况,而且,不需要保持弹簧就能够通过轴部件3的返回动作防止过负载。
在本发明中,提供了一种张紧器,其能够自由设定图1-6中示出的实施方式以外的组合,关于筒状部件1、锁闭块2、轴部件3、推进弹簧4、按压弹簧5、外壳7以及其他构成部件,能够任意改变形状或者组合,能够以简单的结构提高锁闭齿的强度以及减小齿隙、减少部件数量以及降低成本,从而增加设计自由度。
并且,关于推进弹簧4、按压弹簧5等压缩弹簧,能够任意改变包含直径在内的弹簧部件尺寸和形状,因此,能够任意调整弹簧压缩力。此外,上述压缩弹簧可以是螺旋弹簧、盘簧、橡胶形成体或者树脂形成体等其他任选的部件。
符号说明
1筒状部件            1b、2a锁闭齿(螺旋状齿)
2锁闭块              2b止推斜面
3轴部件              3c止推斜面(锁闭块保持部)
4推进弹簧            5按压弹簧
7外壳                8垫圈
8’防止旋转板        9压板
10轴承               200发动机本体
250安装面            260安装孔
d1e锁闭块保持部的有效接触直径
d2e锁闭块的锁闭齿的接触有效直径
R1锁闭块保持部的有效接触半径(=d1e/2)
R2锁闭齿的有效接触半径(=d2e/2)
Tm锁闭块保持部的有效接触半径R1所产生的制动扭矩
Tn锁闭齿的有效接触半径R2所产生的旋转扭矩
Wc来自发动机的(动)负载
ρ1摩擦角度(=tan-1μ1)
ρ2摩擦角度(=tan-1μ2)
μ1锁闭块以及锁闭块保持部的表观摩擦系数
μ2筒状部件以及锁闭块的锁闭齿的表观摩擦系数
γ轴端面与沿轴向支承锁闭块保持部或者轴部件的轴向支承面所形成的接触角度

Claims (5)

1.一种张紧器,其特征在于,包括:
筒状部件,形成有多个锁闭齿;
一个或多个锁闭块,形成有与所述锁闭齿结合的锁闭齿;以及
轴部件,具有用于保持所述锁闭块的锁闭块保持部,并配置于所述筒状部件的内部,
所述筒状部件和轴部件中的任一个为推进部件,通过所施加的力而进退自如地进行推进,
在所述张紧器中,设置有棘轮机构,其中,所述锁闭块在缩径方向移动并且越过所述筒状部件的锁闭齿,所述棘轮机构由此使所述推进部件进出,通过所述锁闭块在扩径方向移动并且与所述筒状部件的锁闭齿结合,所述棘轮机构由此限制所述推进部件后退,所述锁闭齿均为具有导程的螺旋状齿,
设定公式3中的各部分尺寸/规格,使得公式3的关系成立,
R1·tanρ1+R2·tan(ρ2-θ)<0     …公式3
在公式3中,R1=d1e/2,d1e=锁闭块保持部的有效接触直径,R2=d2e/2,d2e=锁闭块的锁闭齿的接触有效直径,ρ1=tan-1μ1(摩擦角度),μ1=锁闭块以及锁闭块保持部的表观摩擦系数,ρ2=tan-1μ2(摩擦角度),μ2=筒状部件以及锁闭块的锁闭齿的表观摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的张紧器,其特征在于,所述棘轮机构包括:止推斜面,形成于所述锁闭块保持部,并形成为使所述锁闭块向与所述筒状部件的锁闭齿结合的方向扩径;以及按压弹簧,向轴部件的止推斜面按压所述锁闭块而向扩径方向对所述锁闭块加力。
3.根据权利要求1或2所述的张紧器,其特征在于,
所述张紧器限制所述筒状部件与轴部件中的任意一个或者两者的旋转方向的动作,
所述锁闭块以在任意情况下都能相对于所述筒状部件相对旋转的方式与所述筒状部件结合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的张紧器,其特征在于,
所述张紧器限制所述筒状部件的旋转方向的动作,
所述锁闭块以及轴部件结合成在旋转方向上能同步地动作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的张紧器,其特征在于,轴端面与轴向支撑面所形成的接触角度γ被设定为
Figure FDA0000053571330000021
使得所述锁闭块以及轴部件的摩擦所产生的制动扭矩减小,其中,所述轴向支承面用于在轴向上支承所述锁闭块保持部或者所述轴部件。
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