CN109630630A - 张紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种张紧装置，其结构简单，不需要高精度的密封机构，提高张紧装置内的油的再循环效率，降低对从液压泵等供给的油的依赖度。张紧装置具备柱塞、壳、止回阀、主加力单元、供油路、压力调整机构，供油路具有壳供油孔、柱塞供油孔、连通调整槽，压力调整机构具备：圆筒部；及活塞，可在前后方向上移动地设置于圆筒部内，将内部空间划分为贮油室与调整空间，圆筒部与活塞之间构成为，即使在活塞移动到最靠近贮油室侧的位置到移动到最靠近调整空间侧的位置之间的任意位置处，都保持液密状态。

Description

张紧装置
技术领域
本发明涉及一种在发动机的定时系统等中为了对传动带、传动链施加适当张力而使用的张紧装置。
背景技术
以往，通常使用适当保持链条等的张力的张紧装置，例如，已公知以下技术，通过张紧装置杆对在分别设置于发动机室(engine room)内的曲轴与凸轮轴的链轮之间进行无接头套挂转动的滚子链等传动链进行滑动导向的链条导向机构中，为了适当保持张力而用张紧装置对张紧装置杆施加力。
例如图7中模式化表示，用于这样的链条导向机构的公知的张紧装置510具备：壳530，具有一方开放的圆筒状的柱塞收容孔531；圆筒状的柱塞520，滑动自如地插入于柱塞收容孔531的圆筒面531a；及加力单元，向柱塞突出方向对柱塞520施加力。加力单元由螺旋弹簧550构成。
通过从设置于壳530的供油孔535供油，从而使形成在柱塞收容孔531与柱塞520之间的压油室511充满油，通过油向柱塞突出方向对柱塞520施加力，同时通过止回阀540(模式地只图示了止回球)防止从供油孔535流出油。由此，伴随柱塞520的往复运动，油在柱塞520与柱塞收容孔531之间的细微的间隙中流动，因该流路阻力而得到使柱塞520的往复运动衰减的衰减效果。
这样，在公知的张紧装置510中，如果停止供油(发动机的情况下，发动机已停止)后长时间放置，则在下一次的刚起动之后的供油上发生时间滞后，由于即使柱塞520进行往复运动，压油室511内的油也只会漏出而不会供给新的油，造成压油室511内的油消失，因此油对柱塞520的衰减力不会发挥作用，有可能传动链产生较大的振动而发出异常音或者使传动链发生损伤。
由此，已公知如下张紧装置610，如图8所示，在柱塞620的内部设置贮油室613，做成从贮油室613向压油室611供油的构造，使一定量的油不漏出而残留在贮油室613内，即使在长时间停止后的刚起动之后，残留在贮油室613内的油也会供给到压油室611，维持油对柱塞620的衰减力，抑制链条产生振动并防止发生损伤(例如参照专利文献1)。
在该专利文献1所记载的张紧装置610中，如图8所示，通过在壳630上形成从壳630的外壁侧贯通至柱塞收容孔631侧的壳供油孔633，在柱塞620的外周面上形成用于在柱塞收容孔631的内周面与柱塞620的外周面之间设置油通路的连通调整槽626，同时在柱塞620上形成从连通调整槽626侧贯通至柱塞620内的贮油室613侧的柱塞供油孔623，从而从壳630的外部通过壳供油孔633、油通路、柱塞供油孔623向贮油室613供油。
专利文献1：日本国特开2009-002495号公报
发明内容
在这样的专利文献1所记载的张紧装置610中，当压油室611内的油压提高时，虽然能够使通过柱塞620的外周面与柱塞收容孔631的内周面之间而从压油室611漏出的油的一部分通过连通调整槽626及柱塞供油孔623返回到贮油室613内，但是由于从压油室611漏出的油的一部分通过壳供油孔633也向液压泵侧放出，因此需要从液压泵侧向张紧装置610内补充一定量的油，存在需要较大地设计缘于液压泵等的供油压的问题。
另外，如所谓自动张紧装置那样，虽然可考虑通过对张紧装置内的油进行完全封闭而不需要由液压泵等进行供油，但是在这样的自动张紧装置中，存在为了使油不会向外部漏出而需要设置高精度的密封机构的问题。
于是，本发明是为了解决所述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种张紧装置，其结构简单，不需要高精度的密封机构，提高张紧装置内的油的再循环效率，降低对从液压泵等供给的油的依赖度。
本发明是一种张紧装置，具备：柱塞，具有向后方侧开口的柱塞孔；壳，具有收容所述柱塞的向前方侧开口的柱塞收容孔；止回阀，将所述壳与所述柱塞之间的空间划分为压油室与内部空间，容许油流入所述压油室，同时防止油向所述内部空间发生逆流；主加力单元，伸缩自如地收纳于所述压油室而朝着前方侧对所述柱塞施加力；供油路，从所述壳的外部向所述内部空间内的贮油室供油；及压力调整机构，调整所述贮油室内的油压，所述供油路具有：壳供油孔，从所述壳的外部贯通至所述柱塞收容孔的内周面；柱塞供油孔，从所述柱塞的外周面贯通至所述柱塞孔的内周面；及连通调整槽，形成于所述柱塞收容孔的内周面或所述柱塞的外周面的至少一方，所述压力调整机构具备：圆筒部；及活塞，可在前后方向上移动地设置于所述圆筒部内，将所述内部空间划分为所述贮油室与调整空间，所述圆筒部与所述活塞之间构成为，即使在所述活塞移动到最靠近所述贮油室侧的位置到移动到最靠近所述调整空间侧的位置之间的任意位置处，都保持液密状态，由此解决所述问题。
根据本发明，调整贮油室内的油压的压力调整机构具备：圆筒部；及活塞，可在前后方向上移动地设置于圆筒部内，将内部空间划分为贮油室与调整空间，圆筒部与活塞之间构成为，即使在活塞移动到最靠近贮油室侧的位置到移动到最靠近调整空间侧的位置之间的任意位置处，都保持液密状态。
由此，由于利用活塞的惯性而当柱塞后退时能够使活塞相对于柱塞向前方移动，同时当柱塞前进时能够使活塞相对于柱塞向后方移动，因此利用这样的活塞的动作，即使在较小地设计液压泵等的供油压的情况下，或者在较小地设计壳供油孔的直径等的较大地设计壳供油孔的流路阻力的情况下，也能够通过壳供油孔向贮油室、压油室内供油。
因此，通过较大地设计壳供油孔的流路阻力，从而当压油室内的油压提高时，能够使通过柱塞的外周面与柱塞收容孔的内周面之间而从压油室漏出的油的大部分通过连通调整槽及柱塞供油孔返回到贮油室内，因此能够提高张紧装置内的油的再循环效率，另外，能够较小地设计液压泵等的供油压。
由此，能够在降低油消耗量的同时实现液压泵等的油压产生源的动力的小型化，另外，能够降低对从液压泵等供给的油的依赖度，因此降低来自从液压泵等供给的油的油种、油温、油量等的影响，能够使链条保持力趋于稳定化。
另外，在对张紧装置内的油进行完全封闭的所谓自动张紧装置的情况下，虽然为了使油不会向外部漏出而需要设置高精度的密封机构，但是在本发明中，由于能够从张紧装置外部补充油，因此不需要高精度的密封机构，能够降低成本。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的张紧装置的使用形态的示意图。
图2是表示张紧装置的剖视立体图。
图3是表示张紧装置的一部分零件的剖视立体图。
图4是表示通常时的张紧装置的剖视图。
图5是表示活塞向前方的移动的状态的剖视图。
图6是表示在壳供油孔内设置有节流孔(orifice)或止回阀的变形例的示意图。
图7是表示相关技术的张紧装置的模式图。
图8是表示其他相关技术的张紧装置的剖视图。
符号说明
10-张紧装置；11-压油室；12-内部空间；13-贮油室；14-调整空间；20-柱塞；21-柱塞孔；21a-大径孔；21b-小径孔；21c-阶梯部；22-环状槽；23-柱塞供油孔(供油路)；24-凹部；25-外部溢流孔；30-壳；31-柱塞收容孔；32-连通调整槽(供油路)；33-壳供油孔(供油路)；34-环状槽；35a-节流孔；35b-止回阀；40-止回阀；41-密封构件；42-阀构件；43-护圈；50-螺旋弹簧(主加力单元)；60-压力调整机构；61-圆筒部；61a-圆筒内周面；62-活塞；62a-活塞本体部；62b-底部；63-活塞加力单元(螺旋弹簧)；64-第1限制部；65-第2限制部(移动限制构件)；70-密封构件；CH-传动链；G-张紧装置杆；S1～S3-链轮。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的一个实施方式所涉及的张紧装置10进行说明。
首先，如图1所示，本实施方式的张紧装置10被安装于在汽车发动机的定时系统等中使用的链条传动装置，被安装于发动机体(未图示)，介由张紧装置杆G对套挂于多个链轮S1～S3的传动链CH的松弛侧施加适当的张力，抑制移动时发生振动。
如图2所示，张紧装置10具备：柱塞20，具有向后方侧开口的圆筒状的柱塞孔21；壳30，具有收容柱塞20的柱塞收容孔31；止回阀40，将壳30与柱塞20之间的空间划分为前方侧的内部空间12与后方侧的压油室11，在容许油向压油室11流入的同时防止油向内部空间12发生逆流；螺旋弹簧(主加力单元)50，伸缩自如地收纳于压油室11而朝着前方侧对柱塞20施加力；供油路，从壳30的外部向内部空间12内的贮油室13供油；压力调整机构60，调整贮油室13内的油压；及密封构件70，对柱塞20的外周面与柱塞收容孔31的内周面之间进行密封。
以下，根据附图对张紧装置10的各构成要素进行说明。
柱塞20由铁等金属以有底的圆筒状形成，如图2所示，可在前后方向上进退地插入于柱塞收容孔31内。
如图2所示，柱塞20的柱塞孔21具有：后方侧的大径孔21a；前方侧的小径孔21b，连续于大径孔21a的前方侧而以同轴状形成；及阶梯部21c，形成于这些大径孔21a与小径孔21b之间。
如图2所示，在小径孔21b的内周面上形成有环状槽22。该环状槽22作为设置后述的移动限制构件65的部位而发挥功能。
另外，小径孔21b中比环状槽22更靠前方侧的部分的内周面作为圆筒部61而发挥功能，在圆筒部61设置构成压力调整机构60的活塞62。
另外，阶梯部21c作为限制止回阀40向内部空间12侧移动的部位而发挥功能。
另外，柱塞20上形成有从其外周面贯通至小径孔21b(贮油室13)的内周面的柱塞供油孔23。
另外，在柱塞20的底部(前端部)的内面(下面)上形成有凹部24，另外，在柱塞20的底部(前端部)形成有连通调整空间14与柱塞20的外部的外部溢流孔25。
并且，从向外部排出进入贮油室13、调整空间14内的气体的观点考虑，优选设置有外部溢流孔25，由此，由于尤其在发动机起动时能够从外部溢流孔25瞬间排出贮油室13内的气体，因此能够实现起动音的进一步的低噪音化。
壳30由铝合金等金属、合成树脂等所形成，如图2、图3所示，具有：连通调整槽32，以环状形成于柱塞收容孔31的内周面；壳供油孔33，从壳30的外部贯通至柱塞收容孔31的内周面，向连通调整槽32供油；及环状槽34，在比连通调整槽32更靠前方侧的位置形成于柱塞收容孔31的内周面，用于设置密封构件70。
柱塞供油孔23及壳供油孔33形成为壳供油孔33的流路阻力大于柱塞供油孔23的流路阻力，本实施方式中，壳供油孔33的截面积(直径尺寸)被设计成小于柱塞供油孔23的截面积(直径尺寸)。
并且，并不是较小地设计壳供油孔33的截面积(直径尺寸)，而是如图6所示，既可以在壳供油孔33中设置加大油的流路阻力的节流孔35a，另外，还可以设置在防止油向壳30的外部流出的同时容许油从壳30的外部流入的止回阀35b。
另外，还可以将该节流孔35a及止回阀35b这双方设置在壳供油孔33内。
如图2、图3所示，供油路由柱塞供油孔23、壳供油孔33及连通调整槽32所构成。
并且，所述连通调整槽32设置在柱塞20的外周面或柱塞收容孔31的内周面的至少一方上即可。
如图2、图3所示，螺旋弹簧50以在其一端(前端)抵接于止回阀40(护圈43的凸缘部)的同时其另一端(后端)抵接于柱塞收容孔31的底部的状态被设置。
如图2、图3所示，螺旋弹簧50朝着前方侧对柱塞20施加力，同时将止回阀40(护圈43及密封构件41)按压于阶梯部21c，从而将止回阀40固定于大径孔21a内。
止回阀40设置在大径孔21a(的前方侧部分)内，如图2、图3所示，由密封构件41、球状的阀构件42、限制阀构件42移动的护圈43、配置在阀构件42与护圈43之间的弹簧(未图示)所构成。
并且，关于止回阀40的具体结构，只要在容许油向压油室11流入的同时防止油向内部空间12(贮油室13)发生逆流，则可以是任意的，例如，还可以将朝着密封构件41侧对阀构件42施加力的弹簧配置在阀构件42与护圈43之间。
另外，止回阀40的各构成构件由金属、合成树脂等所形成。
压力调整机构60调整贮油室13内的油压，如图2～图4所示，具备：圆筒部61，具有圆筒状的圆筒内周面61a；活塞62，以可在前后方向上移动的状态设置于圆筒部61内，将内部空间12划分为贮油室13与调整空间14；活塞加力单元63，朝着贮油室13侧对活塞62施加力；第1限制部64，限制活塞62向调整空间14侧(前方侧)移动；及第2限制部65，限制活塞62向贮油室13侧(后方侧)移动。
圆筒部61是将活塞62(的至少一部分)以可在前后方向上滑动的状态配置于其内侧的部位。
本实施方式中，如图2、图3所示，柱塞20的前后方向的一部分，具体而言，柱塞20的小径孔21b的内周壁作为圆筒部61(圆筒内周面61a)而发挥功能。
如图2、图3所示，活塞加力单元63作为螺旋弹簧63而构成。
如图2、图3所示，螺旋弹簧63以其一端(后端)设定于活塞62内且其另一端(前端)设置在形成于柱塞20的底部的凹部24内的状态配置在调整空间14内。
第1限制部64配置在活塞62的调整空间14侧(前方侧)，限制活塞62向调整空间14侧(前方侧)移动。本实施方式中，如图2、图3所示，柱塞20的底部作为第1限制部64而发挥功能。
第2限制部65配置在活塞62的贮油室13侧(后方侧)，限制活塞62向贮油室13侧(后方侧)移动。
设定在形成于柱塞20的环状槽22中的多个(2个)移动限制构件65作为第2限制部65而发挥功能。
并且，只要限制活塞62向贮油室13侧(后方侧)移动，则移动限制构件65的具体形态(数量、形状等)可以是任意的。
如图3所示，活塞62作为具有筒状(圆筒状)的活塞本体部62a、底部62b的由合成树脂、金属等所形成的单一构件而构成，筒状(圆筒状)的活塞本体部62a设置在圆筒部61内，底部62b形成于活塞本体部62a的贮油室13侧(后方侧)的一端。
如图2、图3所示，活塞本体部62a配置在圆筒部61(小径孔21b)内。
圆筒内周面61a与活塞本体部62a的外周面(活塞外周面)的直径之差为以液密状态保持圆筒内周面61a与活塞本体部62a的外周面之间的细微程度，由此，能够防止油通过圆筒内周面61a与活塞本体部62a的外周面之间而流动。
如图4、图5所示，即使在活塞62移动到最靠近贮油室13侧的位置(由第2限制部65限制移动的位置)到移动到最靠近调整空间14侧的位置之间的任意位置处，圆筒部61与活塞62之间都保持液密状态，具体而言，圆筒内周面61a与活塞本体部62a的外周面之间构成为保持液密状态。
密封构件70作为由合成橡胶等所形成的O型环而构成，如图2所示，配置在柱塞20的外周面与柱塞收容孔31的内周面之间，本实施方式中，配置在形成于壳30的环状槽34内，对柱塞20的外周面与柱塞收容孔31的内周面之间进行密封。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了详述，但是本发明并不局限于所述实施方式，在不脱离权利要求书所记载的本发明的范围内可进行各种设计变更。
例如，在所述实施方式中，虽然对张紧装置被安装于汽车发动机用的定时系统的情况进行了说明，但是张紧装置的具体用途并不局限于此。
另外，在所述实施方式中，虽然对张紧装置介由张紧装置杆对传动链施加张力的情况进行了说明，但是也可以通过柱塞顶端直接对传动链进行滑动导向，对传动链施加张力。
而且，不局限于利用传动链的传动机构，也可以适用于带、绳索等的类似的传动机构，只要其用途为要求对长尺寸物体施加张力，则在各种工业领域均可利用。
另外，在所述实施方式中，虽然对收容柱塞的壳为安装于发动机体等的所谓张紧装置主体的情况进行了说明，但是壳的具体形态并不局限于所述内容，还可以是插入在形成于张紧装置主体的主体孔内的圆筒状的所谓套筒。
另外，在所述实施方式中，虽然对通过使圆筒内周面与活塞本体部的外周面(活塞外周面)的直径尺寸存在细微差来以液密状态保持圆筒内周面与活塞本体部的外周面之间的情况进行了说明，但是用于保持该液密状态的方法并不局限于所述内容，例如在圆筒内周面与活塞本体部的外周面之间还可以配置用于保持液密状态的密封件等构件。
并且，本说明书中所指的“液密状态”并不局限于在圆筒内周面及活塞本体部的外周面(活塞外周面)上完全防止油流动的状态，其意思还包含在圆筒内周面与活塞本体部的外周面之间仅流动细微量的油的状态。
另外，在所述实施方式中，虽然对将用于设置密封构件的环状槽形成于壳的情况进行了说明，但是将用于设置密封构件的环状槽形成于柱塞收容孔的内周面或柱塞的外周面的至少一方即可。
另外，在所述实施方式中，虽然对将活塞作为单一构件来构成的情况进行了说明，但是活塞的具体形态并不局限于此，例如还可以通过组合多个构件来构成活塞。
另外，在所述实施方式中，虽然对通过设置第1限制部来限制活塞向调整空间侧移动的情况进行了说明，但是还可以构成为如下，即并不设置这样的第1限制部，而是通过调整活塞加力单元的施加力来控制活塞的位置。

Claims (4)

1.一种张紧装置，具备：柱塞，具有向后方侧开口的柱塞孔；壳，具有收容所述柱塞的向前方侧开口的柱塞收容孔；止回阀，将所述壳与所述柱塞之间的空间划分为压油室与内部空间，容许油流入所述压油室，同时防止油向所述内部空间发生逆流；主加力单元，伸缩自如地收纳于所述压油室而朝着前方侧对所述柱塞施加力；供油路，从所述壳的外部向所述内部空间内的贮油室供油；及压力调整机构，调整所述贮油室内的油压，其特征为，
所述供油路具有：壳供油孔，从所述壳的外部贯通至所述柱塞收容孔的内周面；柱塞供油孔，从所述柱塞的外周面贯通至所述柱塞孔的内周面；及连通调整槽，形成于所述柱塞收容孔的内周面或所述柱塞的外周面的至少一方，
所述压力调整机构具备：圆筒部；及活塞，可在前后方向上移动地设置于所述圆筒部内，将所述内部空间划分为所述贮油室与调整空间，
所述圆筒部与所述活塞之间构成为，即使在所述活塞移动到最靠近所述贮油室侧的位置到移动到最靠近所述调整空间侧的位置之间的任意位置处，都保持液密状态。
2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征为，在比所述壳供油孔、所述柱塞供油孔、所述连通调整槽更靠前方侧的位置，所述张紧装置还具备设置在所述柱塞的外周面与所述柱塞收容孔的内周面之间的密封构件。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的张紧装置，其特征为，所述柱塞供油孔及所述壳供油孔形成为所述壳供油孔的流路阻力比所述柱塞供油孔的流路阻力更大。
4.根据权利要求1至权利要求3中任意一项所述的张紧装置，其特征为，所述壳供油孔内设置有在防止油向所述壳的外部流出的同时容许油从所述壳的外部流入的止回阀或节流孔的至少一方。
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