CN112065939A

CN112065939A - 张紧装置

Info

Publication number: CN112065939A
Application number: CN202010250247.4A
Authority: CN
Inventors: 石川祐一郎; 吉田修; 榑松勇二; 渡边将成
Original assignee: Tsubaki Chain Co ltd
Current assignee: Tsubaki Chain Co ltd; Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2020-04-01
Publication date: 2020-12-11
Also published as: KR20200141923A; DE102020114644A1; US11448292B2; JP2020200895A; JP7417032B2; US20200393023A1

Abstract

本发明提供一种张紧装置，可在稳定压油室内的油压的同时，可针对冲击负荷稳定地得到适当的反作用力、衰减力，以便抑制链条摆动、噪音的产生。具体而言，张紧装置具备在压油室(111)内的油压升高时通过活塞(151)朝向前方侧移动而将压油室(111)内的油向外部排出的溢流机构(150)，所述溢流机构(150)被配置成将柱塞(120)的内部空间划分成前方侧的调整空间(112)和后方侧的压油室(111)，且被活塞限制部件(160)限制了向调整空间(112)侧的移动，活塞限制部件(160)为具有节流功能的构成，所述节流功能可限制排出的油的量。

Description

张紧装置

技术领域

本发明涉及赋予移动的链条、带等以适当张力的张紧装置。

背景技术

以往，为了适当保持链条等的张力通常使用有张紧装置。例如公知有下述张紧装置，即，在通过张紧杆对滚子链等传动链条进行滑动导向的链条导向机构上，所述滚子链等传动链条被无接头卷挂在分别设置于发动机舱内的曲轴和凸轮轴上的链轮间，为了适当保持链条等的张力而通过张紧装置对张紧杆进行加力的张紧装置。

作为这样的链条导向机构所使用的公知的张紧装置，如图9所示，已知有张紧装置410(例如参照专利文献1)，其具备：柱塞420，具有向后方侧开口的柱塞孔421；壳体430，具有收容柱塞420的向前方侧开口的柱塞收容孔431；主加力单元445，被伸缩自如地收纳在形成于柱塞420及柱塞收容孔431之间的压油室411中，朝向前方侧对柱塞420进行加力；及压力调整机构480，调整压油室411内的油压。

在该专利文献1中记述的张紧装置410上，压力调整机构480具备：缸体部481，具有圆筒状的缸体内周面482；活塞单元485，设置在缸体部481内，将在柱塞420及壳体430之间形成的空间划分成压油室411和调整空间412；活塞弹簧486，朝向压油室411侧对活塞单元485进行加力；第1限制部483，限制活塞单元485向调整空间412侧移动；及第2限制部484，限制活塞单元485向压油室411侧移动。

此外，柱塞420由具有柱塞孔421的圆筒状的柱塞本体422、安装在柱塞本体422的前端侧并构成柱塞孔421的前端侧的底部的盖部件426构成。在盖部件426上，形成有使调整空间412与柱塞420的外部连通的外部溢流孔427。

而后，在该张紧装置410上，在压油室411内的油压上升时，由于在活塞单元485向调整空间412侧移动的同时，压油室411内的油介由缸体部481和活塞单元485之间的微小间隙而流入调整空间412内，因此可实现压油室411内的油压的稳定化。此外，可将调整空间412内的油从设置在盖部件426上的外部溢流孔427适时排出。

专利文献

专利文献1：日本国特开2018-165571号公报

发明内容

可是，虽然在专利文献1所记述的张紧装置410上，可抑制压油室411内的油压过大导致给链条带来过大的链条张力的情况，但在柱塞420因起因于链条摆动等的较大的冲击负荷而被大幅压回的情况下，由于外部溢流孔427具有远大于缸体部481和活塞单元485之间的微小间隙的流路面积，因此即使在调整空间412中充满有油的状态下，也无法通过伴随压油室411的油压上升的活塞单元485的移动，将油迅速地向外部排出，因而无法得到足够的通过油而起到的衰减效果。即，判明存在有下述这样的问题，即，柱塞420无法追随来自链条的冲击负荷而往返移动，导致无法发挥活塞弹簧486的按压力以外的反作用力(柱塞420的按压力)，进而导致链条摆动的产生或者因链条的过度按压而导致的噪音的产生、链条和移动面上的摩擦性发生恶化。

因此，本发明是解决上述问题的发明，所要解决的技术问题是提供一种张紧装置，可稳定压油室内的油压，而且可针对冲击负荷稳定地发挥适当的反作用力、衰减力，以便抑制链条摆动、噪音的产生。

本发明为一种张紧装置，具备：柱塞，具有向后方侧开口的柱塞孔；壳体，具有可滑动地收容所述柱塞的向前方侧开口的柱塞收容孔；主加力单元，被伸缩自如地收纳在形成于所述柱塞和所述柱塞收容孔之间的压油室中，朝向前方侧对所述柱塞进行加力；及溢流机构，在所述压油室内的油压升高时，使所述压油室内的油向所述柱塞的外部溢流，其通过下述内容来解决所述课题，即，所述溢流机构具备：划分部，在将所述柱塞孔内划分成所述压油室和调整空间的同时，形成有使所述压油室及所述调整空间连通的内部溢流孔；外部溢流孔，形成在所述柱塞上，使所述调整空间与外部空间连通；活塞，被配置成，在至少一部分位于所述内部溢流孔内的状态下，在前后方向上可滑动；活塞加力单元，朝向所述压油室侧对所述活塞进行加力；及活塞限制部件，被配置成被所述活塞加力单元朝向前方侧加力，限制所述活塞向所述调整空间侧移动，所述活塞限制部件具有节流功能，所述节流功能可限制从所述调整空间介由所述外部溢流孔而排出的油的量。

根据本设计方案1所涉及的发明，由于通过具备节流功能的活塞限制部件，限制了伴随活塞的移动而从调整空间排出的油的量，因此可切实地得到通过油而起到衰减效果。由此，可在稳定压油室内的油压的同时，可根据柱塞的移动量(振幅)、速度使活塞单元的举动稳定，即可使张紧装置的反作用力(柱塞的按压力)最佳化。因而，可抑制链条摆动的产生或者因链条的过度按压而导致的噪音的产生、链条和移动面上的摩擦性的恶化。

根据本设计方案2所涉及的发明，由于伴随活塞的移动而从调整空间排出的油的量因构成节流装置的排油路的流路阻力而相应地受到限制，因此可进一步切实地得到通过油而起到的衰减效果。

此外，由于排油路是通过活塞限制部件与柱塞孔的顶面抵接而形成的，因此可缓和对外部溢流孔的形成位置、从连通部至外部溢流孔的排油路的结构上的限制，因而可得到较高的设计自由度。

根据本设计方案3所涉及的发明，由于通过节流装置而限制了油排出量，因此在活塞朝向从压油室离开的方向移动，调整空间的容积减少时，可切实地得到通过油而起到的衰减效果。

根据本设计方案4所涉及的构成，由于可较大地设计构成活塞加力单元的螺旋弹簧的直径，因此可在确保螺旋弹簧的姿态的稳定性的同时，可较大地设计螺旋弹簧的加力，因而能够切实地避免在柱塞孔的前方侧的顶面和活塞限制部件的前端面之间产生间隙。

根据本设计方案5所涉及的发明，由于可从前方侧及后方侧的两侧加工柱塞本体，因此可便于制造柱塞本体。此外，由于可将活塞等构成部件从柱塞本体的前方侧设置到柱塞本体内，因此可便于达成零件的安装。

根据本设计方案6所涉及的发明，由于活塞限制部件由树脂材料构成，因此可缓和与活塞接触时的冲击。

附图说明

图1是表示装入有本发明的张紧装置的定时系统的说明图。

图2是表示本发明的张紧装置的一个构成例的立体图。

图3是用平行于包含柱塞的中心轴的安装面的平面将图2所示的张紧装置切断时的剖视图。

图4是示意性表示图3的一部分的放大剖视图。

图5是从基体部的一面侧进行观察的表示图1所示的张紧装置上的活塞限制部件的构成的立体图。

图6是表示压油室的油压上升时的溢流机构的状态的剖视图。

图7是从基体部的一面侧进行观察的表示活塞限制部件的其他构成例的立体图。

图8是从基体部的一面侧进行观察的表示活塞限制部件的另外其他构成例的立体图。

图9是表示现有的张紧装置的一个构成例的剖视图。

符号说明

110、410-张紧装置；111、411-压油室；112、412-调整空间；120、420-柱塞；121、421-柱塞孔；122、422-柱塞本体；123-划分部；124-环状凸部；125-内部溢流孔；126、426-盖部件；127、427-外部溢流孔；130、430-壳体；131、431-柱塞收容孔；132-本体部；133-底部；134-安装部；135-供油路；136-安装面；140-止回阀；141-球座；142-止回球；143-护圈；145、445-主加力单元；150-溢流机构；151-活塞；152-活塞本体部；153-凸缘部；155-活塞加力单元；160、260、360-活塞限制部件；161、261、361-基体部；162、262、362-连通部；163、263、363-节流槽；165、265、365-轴部；170-排油路；480-压力调整机构；481-缸体部；482-缸体内周面；483-第1限制部；484-第2限制部；485-活塞单元；486-活塞弹簧；CH-传动链条；G-张紧杆；S1～S3-链轮。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的张紧装置进行说明。

如图1所示，本发明的张紧装置110为安装在汽车发动机的定时系统等所使用的链条传动装置上的装置，用于介由张紧杆G赋予卷挂于多个链轮S1～S3的传动链条CH的松弛侧以适当张力，以便抑制移动时产生的振动，其被安装于发动机组(未图示)。

图2是表示本发明的张紧装置的一个构成例的立体图。图3是用平行于包含柱塞的中心轴的安装面的平面将图2所示的张紧装置切断时的剖视图。

该张紧装置110具备：柱塞120，具有向后方侧开口的柱塞孔121；壳体130，具有可滑动地收容柱塞120的向前方侧开口的柱塞收容孔131；主加力单元145，被伸缩自如地收纳在形成于柱塞120和柱塞收容孔131之间的压油室111中，朝向前方侧对柱塞120进行加力；及溢流机构150，在压油室111内的油压升高时使压油室111内的油向柱塞120的外部溢流。

本实施方式的柱塞120由圆筒状的柱塞本体122、盖部件126构成，所述圆筒状的柱塞本体122由铁等金属构成，所述盖部件126被安装在柱塞本体122的前端侧，由合成树脂、金属等构成。

在柱塞本体122上形成有划分部123，所述划分部123在将柱塞孔121内划分成压油室111和调整空间112的同时，形成有使压油室111及调整空间112连通的内部溢流孔125。

划分部123通过在柱塞本体122的中心轴上形成从柱塞孔121的内周壁向内周侧呈环状突出的环状凸部124而构成(参照图4)，以便形成圆柱状的内部溢流孔125。虽然环状凸部124被形成在轴向的中央附近，但环状凸部124的形成位置不受特别限制，可根据目的而适当设定。

在本实施方式的张紧装置110上，通过相对于环状凸部124而位于前方侧的空间而形成有调整空间112，通过相对于环状凸部124而位于后方侧的空间和由柱塞收容孔131形成的空间，而形成有压油室111。

盖部件126具有被形成为开口于构成柱塞孔121的前方侧的顶面的盖部件126的内面以便使调整空间112和张紧装置110的外部空间连通的外部溢流孔127。外部溢流孔127例如由通孔而构成，所述通孔以在柱塞120的中心轴上在轴向上延伸的方式形成。

虽然本实施方式中，外部溢流孔127为被形成为开口于盖部件126的内面的构成，但外部溢流孔127也可以被形成为开口于盖部件126的内周面，因而，外部溢流孔127的形成位置等具体的构成不受特别限制。

壳体130具备：柱状的本体部132，具有柱塞收容孔131；及安装部134，与本体部132一体形成，用于固定到张紧装置110的安装对象即发动机组。本体部132的一面及安装部134的一面为连续的平坦面，构成相对于发动机组的安装面136。

在本体部132的底部133上，形成有用于从外部向压油室111供油的供油路135。供油路135的一端开口于安装面136，另一端开口于柱塞收容孔131的底面。

此外，在壳体130的柱塞收容孔131上配置有构成逆止阀的止回阀140，所述止回阀140在容许油从外部通过供油路135向压油室111流入的同时，防止油从供油路135流出。

止回阀140由与柱塞收容孔131的底面密合配置的球座141、可密合地就位于球座141的球状的止回球142、配置在止回球142的前方以限制止回球142的移动的护圈143构成。

另外，也可以在止回球142和护圈143之间配置朝向球座141侧对止回球142进行加力的球弹簧。

主加力单元145例如由将圆钢丝卷绕成螺旋状的螺旋弹簧构成。主加力单元145在压油室111内被配置成，在其前端与环状凸部124的后端面抵接，后端与护圈143的凸缘部的前端面抵接的状态下，螺旋轴线沿着柱塞120的中心轴而延伸。此外，由此，主加力单元145将球座141及护圈143按压在壳体130的底壁上。

也如图4所示，溢流机构150具备：划分部123，形成于柱塞本体122；外部溢流孔127，形成于盖部件126；活塞151，被配置成在至少一部分位于划分部123的内部溢流孔125的内侧的状态下可在前后方向上滑动；活塞加力单元155，被收纳在调整空间112内，朝向压油室111侧对活塞151进行加力；及活塞限制部件160，限制活塞151向调整空间112侧移动。

活塞151由合成树脂、金属等构成，具有圆柱状的活塞本体部152、形成在活塞本体部152的调整空间112侧的一端上的凸缘部153。活塞本体部152在内部溢流孔125内被设置成，另一端部比构成划分部123的环状凸部124的后端面更突出的状态。凸缘部153的后端面被卡定于构成划分部123的环状凸部124的前端面，因而，划分部123也作为限制活塞151向压油室111侧(后方侧)移动的限制部而发挥功能。

活塞加力单元155例如由将矩形钢丝卷绕成螺旋状的螺旋弹簧构成，并以螺旋轴线沿着柱塞120的中心轴延伸的方式被配置在活塞151的凸缘部153的前端面上。

也如图5所示，活塞限制部件160具有圆板状的基体部161、与基体部161的另一面(位于调整空间112侧的面)相连并朝向后方延伸的杆状的轴部165。

活塞限制部件160被配置成下述状态，即，基体部161的一面与盖部件126的内面抵接，轴部165在活塞加力单元155的内周侧延伸的状态即在活塞加力单元155的内部穿通并沿着螺旋轴线延伸的状态。

活塞限制部件160的基体部161兼做活塞加力单元155的弹簧承接部，活塞加力单元155的前端与基体部161的另一面抵接。此外，由此活塞限制部件160被活塞加力单元155朝向前方侧加力，并被按压在盖部件126上。

在活塞限制部件160的基体部161上，形成有将与盖部件126的内面抵接的一面和位于调整空间112侧的另一面连通的连通部162。

连通部162由在基体部161的厚度方向上延伸的多个通孔(在本实施方式中为3个通孔)构成。多个通孔例如在相同圆周上在周向上以等间隔并列形成。

在活塞限制部件160的基体部161的一面上，形成有从多个通孔各自朝向基体部161的中心在径向上呈直线状延伸的节流槽163。

因而，在本实施方式的张紧装置110上，通过节流槽163、基体部161的一面所抵接的盖部件126的平坦的内面，在盖部件126和活塞限制部件160之间，以构成节流装置的方式形成有使调整空间112和外部溢流孔127连通的排油路170。

如上，优选用具有优异的耐热性的树脂材料来形成活塞限制部件160。作为这样的树脂材料，可例示有尼龙46、尼龙66、玻璃纤维强化尼龙这样的聚酰胺树脂等。

如图4所示，在本实施方式的张紧装置110上，首先，通常活塞151上的凸缘部153的后端面(压油室111侧的端面)因活塞加力单元155的加力而与环状凸部124的前端面接触，凸缘部153的后端面和环状凸部124的前端面之间被密封，从而形成阻止压油室111内的油向调整空间112漏出的状态。

另一方面，如图6所示，在压油室111内的油压上升时，因压油室111内的油压的上升，而活塞151朝向前方侧被按压而移动。由此，活塞151上的凸缘部153的后端面与环状凸部124的前端面离开，活塞151和环状凸部124之间的密封被解除，压油室111的油在活塞本体部152的外周面和内部溢流孔125的周面之间的微小间隙中通过而流入调整空间112。

调整空间112内的油介由活塞限制部件160上的连通部162而流入排油路170，并介由外部溢流孔127而被排出。此时，由于排油路170构成节流装置，因此伴随活塞151的移动而从调整空间112排出的油的量因排油路170的流路阻力而相应地受到限制，同时调整空间112的容积也因活塞151的移动量而相应地减少，因而可切实地得到通过油而起到的衰减效果。例如，在柱塞振幅较小时，由于调整空间112内的油在排油路170(节流装置)中通过并被适时排出，因此活塞151可顺利移动并恒定地保持张紧装置110的反作用力。另一方面，在柱塞振幅较大的情况下，从调整空间112的油的排出不追随活塞151的移动，因而调整空间112的压力上升，活塞151变得不容易移动。由此，可在实现压油室111内的油压的稳定化的同时，可实现活塞151的举动的稳定化即张紧装置110的反作用力(柱塞120的按压力)的适量化。因而，可抑制链条摆动的产生或者因链条的过度按压而导致的噪音的产生、链条和移动面上的摩擦性的恶化。

以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了详述，但本发明不局限于上述实施方式，在不脱离技术方案的范围中记述的本发明的前提下，可以进行各种各样的设计变更。

例如，虽然在上述实施方式中，对张紧装置110被装入汽车发动机用的定时系统的情况进行了说明，但张紧装置110的具体用途不仅限于此。

此外，虽然在上述实施方式中，对张紧装置110介由张紧杆G来赋予传动链条CH以张力的情况进行了说明，但也可以构成为，用柱塞120的顶端直接进行传动链条CH的滑动导向，并赋予传动链条CH以张力。

并且，不局限于传动链条CH的传动机构，也可应用于带、绳缆等类似的传动机构，只要是要求赋予长物体以张力的用途，则在各种工业领域中均可利用。

此外，虽然在上述实施方式中，对收容柱塞120的壳体130为安装于发动机组等的所谓张紧装置主体的情况进行了说明，但壳体130的具体形态不局限于上述内容，也可以为插入于在张紧装置主体上形成的主体孔内的圆筒状的所谓套筒。

在本发明中，只需将活塞限制部件构成为具备节流功能的构成即可，且不局限于将节流槽形成在与柱塞的顶面抵接的一面上的构成。例如，节流槽也可以形成在与柱塞抵接的其另一面上，此外，也可以为具备孔、切口的构成，来代替节流槽，所述孔、切口构成为可限制油排出量即可得到流路阻力。

此外，构成节流装置的排油路的流路结构不受特别限制。

该活塞限制部件260具有：圆板状的基体部261，将具有与柱塞的顶面抵接的一面和位于调整空间侧的另一面连通的连通部262，且在一面上形成有节流槽263；及杆状的轴部265，与基体部261的另一面相连，并朝向后方延伸。连通部262由设置在基体部261的外周面上的切槽部构成。节流槽263截面为V字状，并以从连通部262朝向基体部261的中心呈螺旋状延伸的方式形成。基体部261兼做活塞加力单元的弹簧承接部，由于活塞限制部件260被活塞加力单元朝向前方侧加力而被按压在盖部件上，因此通过节流槽263和盖部件的平坦的内面，以构成节流装置的方式形成有排油路。

该活塞限制部件360具有：圆板状的基体部361，具有将与柱塞的顶面抵接的一面和位于调整空间侧的另一面连通的连通部362，且在一面上形成有节流槽363；及杆状的轴部365，与基体部361的另一面相连，并朝向后方延伸。连通部362由基体部361的外周面上的在夹着基体部361的中心而彼此对置的位置上设置的2个切槽部构成。节流槽363以通过基体部361的中心并在径向上呈直线状延伸的方式形成。在该活塞限制部件360上，基体部361也兼做活塞加力单元的弹簧承接部，由于活塞限制部件360被活塞加力单元朝向前方侧加力而被按压在盖部件上，因此通过节流槽363和盖部件的平坦的内面，以构成节流装置的方式形成有排油路。

Claims

1.一种张紧装置，具备：柱塞，具有向后方侧开口的柱塞孔；壳体，具有可滑动地收容所述柱塞的向前方侧开口的柱塞收容孔；主加力单元，被伸缩自如地收纳在形成于所述柱塞和所述柱塞收容孔之间的压油室中，朝向前方侧对所述柱塞进行加力；及溢流机构，在所述压油室内的油压升高时，使所述压油室内的油向所述柱塞的外部溢流，其特征在于，

所述溢流机构具备：划分部，在将所述柱塞孔内划分成所述压油室和调整空间的同时，形成有使所述压油室及所述调整空间连通的内部溢流孔；外部溢流孔，形成在所述柱塞上，使所述调整空间与外部空间连通；活塞，被配置成，在至少一部分位于所述内部溢流孔内的状态下，在前后方向上可滑动；活塞加力单元，朝向所述压油室侧对所述活塞进行加力；及活塞限制部件，被配置成被所述活塞加力单元朝向前方侧加力，并限制所述活塞向所述调整空间侧移动，

所述活塞限制部件具有节流功能，所述节流功能可限制从所述调整空间介由所述外部溢流孔而排出的油的量。

2.根据权利要求1所述的张紧装置，其特征在于，

所述外部溢流孔被形成为开口于所述柱塞孔的前方侧的顶面，

所述活塞限制部件具有：连通部，对与所述柱塞孔的前方侧的顶面抵接的面和所述调整空间侧的面进行连通；及节流槽，被设置在与所述顶面抵接的面上，

所述节流槽被形成为，与所述连通部及所述外部溢流孔连通，并构成节流装置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的张紧装置，其特征在于，

所述活塞具有配置在所述内部溢流孔内的本体部、设置在所述本体部的前端侧的凸缘部，

所述凸缘部构成为，通过所述活塞的移动来改变所述调整空间的容积。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一所述的张紧装置，其特征在于，

所述活塞加力单元由螺旋弹簧构成，

所述活塞限制部件具有与所述调整空间侧的面相连并以朝向后方侧延伸的方式形成的轴部，所述轴部被配置成位于所述螺旋弹簧的内周侧。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一所述的张紧装置，其特征在于，所述柱塞具备圆筒状的柱塞本体、安装在所述柱塞本体的前端侧的盖部件，所述外部溢流孔被设置在所述盖部件上。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一所述的张紧装置，其特征在于，所述活塞限制部件由树脂材料构成。