CN108884914B

CN108884914B - 链条张紧器

Info

Publication number: CN108884914B
Application number: CN201780017107.9A
Authority: CN
Inventors: 鬼丸好一; 前野荣二
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2037-03-07
Also published as: EP3431814A4; WO2017159449A1; JP6616220B2; EP3431814B1; JP2017166617A; EP3431814A1; CN108884914A

Abstract

本发明提供一种链条张紧器，在以能够伸缩的方式插入壳体(11)的缸室(12)的柱塞(14)上形成的内螺纹(15)、和组装于柱塞(14)的内侧的螺杆(16)的外周的外螺纹(17)形成为锯齿状并相互螺合，使内螺纹(15)的螺纹间距小于外螺纹(17)的螺纹间距，从而即使在来自发动机的供油终止而无法发挥液压减震器的功能的状况下，柱塞的突出也能顺畅地进行，稳定进行张紧器对链的张力保持。

Description

链条张紧器

技术领域

本发明涉及保持发动机的凸轮轴驱动用链等的张力恒定的链条张紧器，详细地说涉及利用液压减震器吸收链的张力变动类型的张紧器且在液压减震器不发挥功能时也能发挥稳定性能的链条张紧器。

背景技术

作为保持传动链的张力恒定的题述的链条张紧器的现有技术，例如有下述日本专利文献1记载的结构。

该日本专利文献1的链条张紧器具有将与松弛侧链接触的滑触头向链延伸的方向按压的有底筒状的柱塞，该柱塞的内部收纳有螺杆。

另外，上述柱塞插入壳体的缸室，被夹装在柱塞与螺杆之间的内部的复位弹簧向从缸室突出的方向施力。

并且，上述螺杆使外周的外螺纹与形成于上述柱塞的内表面的内螺纹旋合，上述柱塞在链产生松弛时借助作用于上述内螺纹与外螺纹的螺腹接触部的分力，一边相对于螺杆相对旋转一边从壳体的缸室突出。

由此，滑触头被按压于链侧，防止链的松弛引起的张力降低。

此外，用于发动机的凸轮轴驱动用链的张力保持的链条张紧器一般是将从发动机供给的油向设置于柱塞的内部的压力室导入，在上述压力室的压力比供油通路的压力高时关闭上述压力室从而构成液压减震器，通过该液压减震器的动作修正链的张力变动，保持链张力恒定。

然而，该形式的链条张紧器在发动机停止时终止对上述压力室的油的供给，所以柱塞被向进入缸室的方向压入。

因此，很多张紧器采用防止柱塞被压入超过一定量的防返机构。

上述日本专利文献1的链条张紧器中，使设置于柱塞的上述内螺纹和设置于上述螺杆的外周的外螺纹的柱塞突出侧螺腹与柱塞压入侧螺腹的角度不同而构成上述防返机构。

具体而言，将螺纹的形状形成为柱塞突出侧螺腹的螺腹角比柱塞压入侧螺腹的螺腹角大的锯齿状，通过该锯齿的内螺纹与外螺纹的卡合，在柱塞被压入时对上述内螺纹与上述外螺纹的相对旋转施加很大阻力而阻止柱塞的压入。

此外，这里提到的柱塞压入侧螺腹是在柱塞被压入缸室时上述内螺纹与上述外螺纹接触侧的面，柱塞突出侧螺腹是在柱塞从缸室突出时上述内螺纹与上述外螺纹接触侧的面。

日本专利文献1：日本特许第3635188号公报

日本专利文献1的设置于链条张紧器的柱塞的内螺纹和螺杆外周的外螺纹的相互的螺纹间距在设计上同样地设定，但实际上不会是完全相同的间距，由于不可避免的加工误差而产生间距差，发生内螺纹的螺纹间距比外螺纹的螺纹间距大的情况。

在该状况下，在柱塞从缸室突出时，发生螺杆的外螺纹相对于内螺纹相对旋转并且从该内螺纹的柱塞关闭端侧(非开口侧)的始端(起始位置)越过的状况。

内螺纹的始端(图8的s部和e部)在柱塞的开口端侧、关闭端侧容易形成锋利的形状，另外，容易产生所谓的加工毛刺。

若螺杆的外螺纹相对于该内螺纹的始端相对旋转并且越过，则在螺杆的柱塞突出侧螺腹为粗糙面、带有凹痕的面的情况下，接触的外螺纹与内螺纹的螺腹搭挂而妨碍螺杆与柱塞的相对旋转。

因此，在来自发动机的供油终止而使柱塞的推进仅依赖于复位弹簧的力来进行的状况下，特别担心柱塞的突出性恶化。

这样，张紧器的功能无法稳定地发挥。

发明内容

因此，本发明的目的是即使在来自发动机的供油终止而使本身具备的液压减震器的功能无法发挥的状况下，也能使柱塞的突出顺畅地进行从而使张紧器对链的张力的保持稳定地进行。

为了解决上述课题，本发明是一种链条张紧器，

具备：壳体，其具有一端开口的缸室；柱塞，其为有底筒状，以能够相对于上述缸室进出的方式插入其中，并在内部形成有内螺纹；螺杆，其在装入该柱塞的内侧的外周形成有外螺纹；复位弹簧，其夹装在该螺杆与上述柱塞之间并将上述柱塞向从上述缸室突出的方向施力；压力室，其在上述缸室内形成于上述柱塞的背部；供油通路，其与该压力室连通；以及止回阀，其在上述压力室的压力比上述供油通路的压力高时关闭上述供油通路，

上述内螺纹和上述外螺纹形成为相对于上述缸室的柱塞压入侧螺腹的螺腹角比柱塞突出侧螺腹的螺腹角大的锯齿状并相互螺合。

上述链条张紧器构成如下，即：

将上述柱塞的内螺纹的螺纹间距设为a，将上述螺杆的外螺纹的螺纹间距设为b，满足a＜b的条件。

考虑在该链条张紧器中，将上述柱塞的内螺纹和上述螺杆的外螺纹的柱塞突出侧螺腹的螺腹角设定为6°～16°，柱塞压入侧螺腹的螺腹角设定为64°～76°。

柱塞可以是对冷锻的材料实施螺纹加工而成，另外，考虑到强度、成本，柱塞的材质可以是SCM材(机械构造用碳钢)、SCr材(铬钢钢材)。

考虑该柱塞除了由一体物构成之外，还可以由圆筒部件和将该圆筒部件的一端开口关闭的盖帽的2个部件构成。考虑到量产性，由2个部件构成对于盖帽压入固定于圆筒部件、焊接接合更有利。

螺杆的材质也可以是SCM材、SCr材。

此外，本发明能够应用于发动机外装式链条张紧器、发动机内装式链条张紧器的任一者。

本发明的链条张紧器如上所述，柱塞的内螺纹的螺纹间距a设定为比螺杆的外螺纹的螺纹间距b小。

由此，在柱塞从缸室突出时，柱塞的内螺纹的柱塞开口端侧的始端附近始终与螺杆的外螺纹接触，在该状态下柱塞朝突出方向动作。

此时，螺杆固定于固定位置或者在固定位置旋转。此时的柱塞与螺杆的相对移动的状况是螺杆的外螺纹一边相对于柱塞的内螺纹相对旋转，一边向柱塞开口端侧的始端在内螺纹的倾斜的螺腹上滑降。

因此，即使在内螺纹的始端很锋利并且还存在加工毛刺的状态下，柱塞从缸室的突出性也不会降低，在发动机停止时也能产生保持链张力所需的柱塞推力。

附图说明

图1是表示凸轮轴驱动用链系统的一个例子的概要的图。

图2是表示图1的链系统中采用的链条张紧器的详细结构的剖视图。

图3是表示设置于图2的链条张紧器的柱塞内螺纹与设置于螺杆的外螺纹的卡合状态的放大剖视图。

图4是表示设置于图2的链条张紧器的柱塞的内螺纹与设置于螺杆的外螺纹的螺腹角的剖视图。

图5是表示设置于柱塞的内螺纹的变形例(施加倒角)的放大剖视图。

图6是表示在设置于柱塞的内螺纹(无倒角)因轧制而产生的凸起状态的一个例子的剖视图。

图7是表示在设置于柱塞的内螺纹(有倒角)因轧制而产生的凸起状态的一个例子的剖视图。

图8是表示柱塞的变形例的剖视图。

图9是表示柱塞的其它变形例的剖视图。

图10是表示本发明的链条张紧器的其它形态的详细结构的剖视图。

具体实施方式

以下，结合附图的图1～图10说明本发明的链条张紧器的实施方式。

图1表示使用本发明的链条张紧器的发动机的凸轮轴驱动用链系统的一个例子。

该链系统中，安装于曲轴1的链轮2的旋转经由链3向安装于凸轮轴4的链轮5传递。

使能够以支轴7为支点摆动的滑触头6与链3的松弛侧接触，该滑触头6被链条张紧器10向链延伸的方向(链张力提高的方向)按压。

图1的链条张紧器10为发动机内装式。该链条张紧器10的详细结构如图2所示。该图1的链条张紧器10具有固定于发动机的缸体(未图示)的壳体11。

在该壳体11上设置有朝与上述滑触头6对置面侧开口的缸室12、和将从发动机供给的油导入缸室12的内部的供油通路13。

内部具备内螺纹15的有底筒状的柱塞14以开口端侧进入缸室12的方式插入上述缸室12。

另外，在该柱塞14的内侧装入有中空的外周具有外螺纹17的螺杆16、弹簧座18、复位弹簧19。

复位弹簧19被压缩设置在上述螺杆16与弹簧座18之间，柱塞14被该弹簧向从缸室12突出的方向施力。

并且，在缸室12的里端的壁11a与螺杆16之间装入杆座20，螺杆16的一端被该杆座20支承。图2的11b是用于将壳体11外装固定于发动机的缸体的安装用支架。

上述弹簧座18在前端具有球面18a，使该球面18a与柱塞14的关闭端侧的底壁接触，从而减少柱塞14与螺杆16相对旋转时的旋转阻力。

螺杆16的内侧的空间和与其相通的柱塞14的内部空间构成为压力室21，在该压力室21与上述供油通路13之间设置有止回阀22(单向阀)，该止回阀22在压力室21的压力比供油通路13内的压力高时关闭供油通路13从而密封压力室21。

图示的止回阀22由球状的阀体22b、设置于上述杆座20的阀座22a、将阀体22b保持在阀室内的限位器22c构成。

上述内螺纹15形成于柱塞14的开口部侧的内表面，另一方面，上述外螺纹17形成于螺杆16的外周的大致整个区域。

上述内螺纹15形成为相对于缸室12的柱塞压入侧螺腹15a的螺腹角α1(参照图4)比柱塞突出侧螺腹15b的螺腹角α2大的锯齿状。

外螺纹17同样也是柱塞压入侧(严格来说是螺杆压入侧)17a的螺腹角α1(参照图4)比柱塞突出侧(螺杆突出侧)侧17b的螺腹角α2大的锯齿状螺纹。

分别形成为锯齿状的该内螺纹15与外螺纹17相互螺合。另外，作为表征本发明的结构，如图3所示，内螺纹15的螺纹间距a设定为比外螺纹17的螺纹间距b小。

图示的链条张紧器中，将内螺纹15和外螺纹17的柱塞压入侧螺腹15a、17a的螺腹角α1设定为64°～76°，柱塞突出侧螺腹15b、17b的螺腹角α2设定为6°～16°。

此外，上述螺腹角α1越大则来自发动机的供油终止时的柱塞的防返的功能越高，但若不改变螺纹间距而增大螺腹角α1，则会牺牲螺纹的高度，所以柱塞压入侧螺腹15a、17a的螺腹角α1以64°～76°为上限即可。若螺腹角α1是更大的值，则运转时柱塞会被压回而使功能不良。

另外，柱塞突出侧螺腹15b、17b的螺腹角α2由于随着其值变大而使柱塞14从缸室12的突出性降低，所以最好将6°～16°设为上限。

例示的链条张紧器10的柱塞14和螺杆16的材质都优选为SCM材、SCr材，但不限定于这两者。

另外，如图5所示，可以对内螺纹15施加将螺纹的锋利前端除去的倒角部23作为加工毛刺等对策。

若形成该倒角部23，则在边缘部产生加工毛刺也不会受到其影响，所以难以引起外螺纹17的搭挂，柱塞14从缸室12的突出性优化。

另外，虽然在轧制时存在在内螺纹15的螺腹15b形成图6所示那样的凸起位置24，但若追设倒角部23，则如图7所示，在轧制时形成的凸起位置24在螺腹15b与倒角部23的交叉部形成，所以也容易避免凸起位置24与外螺纹17的螺纹的谷底干涉。

图8、图9是柱塞14的变形例。相对于图2的链条张紧器10的柱塞14整体一体地形成，图8、图9的柱塞14由2个部件组合而成。

考虑到强度，柱塞14优选对冷锻的材料实施螺纹加工而成。另外，细长有底筒状的柱塞14通过根据冷锻法作为一体物加工而分为2个部件并将其接合而制造也很有利。

图8的柱塞14中，相对于冷锻的圆筒部件14a液密地压入固定同样冷锻的盖帽14b。

另外，图9的柱塞14中，相对于冷锻的圆筒部件14a通过投射焊接(14c为焊接部)液密地固定同样冷锻的盖帽14b。这样相比作为一体物加工的制品在量产性、成本上优异。

图10是针对发动机外装式链条张紧器的本发明的应用例。该图10的链条张紧器10A中，将壳体11的局部从设置于发动机的缸体8的孔插入缸体8的内部，利用在缸体8的内部从缸室12突出的柱塞14将滑触头6向链延伸的方向按压。

该图10的链条张紧器10A中，用于外装固定于发动机的安装用支架11c的设置位置、设置于壳体11的通气部11d的朝向等与图2的链条张紧器10的不同，但基本构造与图2的链条张紧器10相同。因此，对与图2相同的机构标注同一符号并省略再次说明。

附图标记说明

1曲轴；2、5链轮；3链；4凸轮轴；6滑触头；7支轴；8缸体；10、10A链条张紧器；11壳体；11a缸室的里端的壁；11b、11c安装用支架；11d通气部；12缸室；13供油通路；14柱塞；14a圆筒部件；14b盖帽；14c焊接部；15内螺纹；15a柱塞压入侧螺腹；15b柱塞突出侧螺腹；a内螺纹的螺纹间距；s内螺纹的柱塞开口端侧的始端；e内螺纹的柱塞关闭端侧的始端；16螺杆；17外螺纹；17a螺杆压入侧的螺腹；17b螺杆突出侧的螺腹；b外螺纹的螺纹间距；18弹簧座；18a球面；19复位弹簧；20杆座；21压力室；22止回阀；22a阀座；22b阀体；22c限位器；23倒角部；24轧制的凸起位置。

Claims

1.一种链条张紧器，具备：壳体(11)，其具有一端开口的缸室(12)；柱塞(14)，其为有底筒状，以能够相对于所述缸室(12)进出的方式插入其中，并在内部形成有内螺纹(15)；螺杆(16)，其在装入该柱塞(14)的内侧的外周形成有外螺纹(17)；复位弹簧(19)，其夹装在该螺杆(16)与所述柱塞(14)之间并将所述柱塞(14)向从所述缸室(12)突出的方向施力；压力室(21)，其在所述缸室(12)内形成于所述柱塞(14)的背部；供油通路(13)，其与该压力室(21)连通；以及止回阀(22)，其在所述压力室(21)的压力比所述供油通路(13)的压力高时关闭所述供油通路(13)，

所述内螺纹(15)和所述外螺纹(17)形成为相对于所述缸室(12)的柱塞压入侧螺腹(15a、17a)的螺腹角(α1)比柱塞突出侧螺腹(15b、17b)的螺腹角(α2)大的锯齿状并相互螺合，

其中，

将所述柱塞的内螺纹(15)的螺纹间距设为a，将所述螺杆的外螺纹(17)的螺纹间距设为b，满足a＜b的条件。

2.根据权利要求1所述的链条张紧器，其中，

所述柱塞的内螺纹(15)和所述螺杆的外螺纹(17)的柱塞压入侧螺腹(15a、17a)的螺腹角(α1)设定为64°～76°，柱塞突出侧螺腹(15b、17b)的螺腹角(α2)设定为6°～16°。

3.根据权利要求1或2所述的链条张紧器，其中，

作为所述柱塞(14)，具备将2个部件组合而成的结构。

4.根据权利要求3所述的链条张紧器，其中，

所述柱塞(14)由圆筒部件(14a)和将该圆筒部件(14a)的一端开口关闭的盖帽(14b)这2个部件构成，所述盖帽(14b)被液密地压入固定于所述圆筒部件(14a)。

5.根据权利要求3所述的链条张紧器，其中，

所述柱塞(14)由圆筒部件(14a)和将该圆筒部件(14a)的一端开口关闭的盖帽(14b)这2个部件构成，所述盖帽(14b)被液密地焊接固定于所述圆筒部件(14a)。

6.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的链条张紧器，其中，

所述壳体(11)具备用于将该壳体(11)内装于发动机的缸体的安装用支架(11b)。

7.根据权利要求1、2、4、5中任一项所述的链条张紧器，其中，

所述壳体(11)具备用于将该壳体(11)外装于发动机的缸体的安装用支架(11c)。