專利名稱：自動(dòng)張緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)用鏈條等施加合適的張力的自動(dòng)張緊器。
背景技術(shù)：
為了可在發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)用的鏈條傳送裝置中使用，提出一種具有背隙(日文K 79 'y V )的棘輪式自動(dòng)張緊器(專利文獻(xiàn)I)。現(xiàn)有的棘輪式自動(dòng)張緊器是以如下方式構(gòu)成的將帶齒條的柱塞可自由滑動(dòng)地收納在一端敞開的汽缸室，并利用汽缸室內(nèi)的彈簧將柱塞朝突出方向施力，同時(shí)將與齒條卡合的棘輪設(shè)置在汽缸室的外部。在由棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定的一定的背隙范圍內(nèi)，柱塞能利用彈簧前后進(jìn)退而使鏈條的張力保持恒定，一旦柱塞突出至超出背隙量時(shí)，棘輪相對于齒 條的卡合位置發(fā)生變化，而使柱塞以新的卡合位置為基準(zhǔn)在規(guī)定的背隙范圍內(nèi)進(jìn)退。另外，還提出如下設(shè)計(jì)減小齒條的間距而盡可能地將鏈條的張力平滑地調(diào)節(jié)，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)規(guī)定的背隙量，適當(dāng)設(shè)定齒條中的齒的前后角度與齒距(專利文獻(xiàn)2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開平10-2386號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本專利特開2001-214957號公報(bào)在采用上述現(xiàn)有技術(shù)時(shí)，由于無法彼此獨(dú)立地設(shè)定齒條的間距與背隙量，不僅使得設(shè)計(jì)上的自由度小，而且會(huì)使棘輪的棘爪與齒條的齒卡合而阻止柱塞后退，因此，存在不容易實(shí)現(xiàn)足夠的耐久性這樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，基于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)張緊器，在該自動(dòng)張緊器中，使螺母構(gòu)件的陰螺紋與桿的陽螺紋螺紋卡合，并通過將陽螺紋、陰螺紋的螺紋面的一側(cè)形成為彼此嚙合的臺(tái)階狀，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)平滑的張力調(diào)節(jié)和任意的背隙量，并且能容易地實(shí)現(xiàn)所需足夠的耐久性。用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的自動(dòng)張緊器包括螺母構(gòu)件，該螺母構(gòu)件在內(nèi)周具有陰螺紋，且能滑動(dòng)地收納在一端敞開的汽缸室；桿，該桿具有與陰螺紋相適的陽螺紋，且從汽缸室的敞開端側(cè)與螺母構(gòu)件配合；第一彈簧，該第一彈簧將桿朝從螺母構(gòu)件突出的方向施力；以及第二彈簧，該第二彈簧將螺母構(gòu)件、桿朝從汽缸室推出的方向施力，陰螺紋和陽螺紋形成為比螺紋面的摩擦角大的導(dǎo)程角(日文d —卜''角)，并形成為等間距的臺(tái)階狀，使因?qū)U推入螺母構(gòu)件的方向的負(fù)荷而抵接的一側(cè)的螺紋面彼此嚙合。另外，陰螺紋、陽螺紋的臺(tái)階狀的螺紋面是將軸向上的臺(tái)階和消除導(dǎo)程角的斜面組合而形成的。此外，陰螺紋、陽螺紋可以形成為多條螺紋，且陰螺紋根據(jù)螺紋條數(shù)將一周上的螺紋牙均等地分割后配置在軸向的相同位置上，螺母構(gòu)件可以將底構(gòu)件與形成陰螺紋的圓筒狀的主體構(gòu)件的一端接合。而且，第二彈簧能具有恒力彈簧特性，桿通過可裝拆的限制構(gòu)件而能限制在螺母構(gòu)件內(nèi)的恒定位置上。在采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)時(shí)，螺母構(gòu)件的陰螺紋、桿的陽螺紋形成為比螺紋面的摩擦角大的導(dǎo)程角。因此，第一彈簧通過將桿朝從螺母構(gòu)件突出的方向施力而使桿在相對于螺母構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的同時(shí)從汽缸室突出，從而利用桿使鏈條的張力平滑地增加而能修正鏈條的松弛。另一方面，由于在陰螺紋、陽螺紋的螺紋面中，在將桿推入螺母構(gòu)件的方向的負(fù)荷的作用下抵接的一側(cè)形成為彼此嚙合的臺(tái)階狀，因此，即便鏈條的張力增大，桿也不會(huì)推入超過由臺(tái)階狀的臺(tái)階和螺紋面的間隙確定的背隙，從而能通過臺(tái)階狀的臺(tái)階任意地設(shè)定背隙。不過，在桿被推入超過背隙這樣的鏈條張力過大的情況下，能通過壓縮第二彈簧，而使螺母構(gòu)件、桿一體地后退的方式加以應(yīng)對。螺母構(gòu)件的陰螺紋、桿的陽螺紋的一側(cè)的臺(tái)階狀的螺紋面是將螺母構(gòu)件、桿的相 同的軸向臺(tái)階與陰螺紋、陽螺紋的消除導(dǎo)程角的斜面組合而形成的。其中，消除導(dǎo)程角的斜面是指相對于與螺母構(gòu)件、桿的相同的軸垂直的平面朝與導(dǎo)程角相反的方向傾斜0°以上的平面。陰螺紋、陽螺紋只要形成為多條螺紋，則即便螺母構(gòu)件較短，也不會(huì)使內(nèi)部的桿傾斜，不會(huì)由此對桿的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)造成妨礙。此外，若將多條螺紋的陰螺紋的一周上的螺紋牙根據(jù)條數(shù)在周向上均等地分割，并在周向上配置于螺母構(gòu)件的軸向相同位置，則只要實(shí)質(zhì)上將一周上的螺紋牙形成在螺母構(gòu)件的內(nèi)周上即可，從而能從螺母構(gòu)件的兩端一下子對將一側(cè)的螺紋面形成為臺(tái)階狀的陰螺紋進(jìn)行按壓加工來制造。其中，在此所說的按壓加工是指例如燒結(jié)、鍛造等塑性加工。由于桿構(gòu)件是將帶陰螺紋的圓筒狀的主體構(gòu)件與底構(gòu)件組合而成的，因此，能在通過按壓加工來制造主體構(gòu)件的陰螺紋的同時(shí)，將第一彈簧嵌裝在底構(gòu)件與桿之間，并將第二彈簧嵌裝在底構(gòu)件與汽缸室的封閉端之間。由于第二彈簧是具有恒力彈簧特性(日文定荷重&特性)的非線性彈簧，因此，能抑制鏈條的最大張力，從而能避免過大的張力。另外，上述非線性特性能通過例如板厚t與最大撓曲量h之比h/t = I. 4 I. 6左右的碟形彈簧或具有合適形狀的彈性橡膠等彈性體彈簧等得以實(shí)現(xiàn)。只要設(shè)置對桿進(jìn)行限制的限制構(gòu)件，則即便將桿螺紋旋入螺母構(gòu)件的恒定位置而對第一彈簧進(jìn)行壓縮，也能防止桿不經(jīng)意地突出，從而能使組裝作業(yè)流暢。另外，作為限制構(gòu)件，較為理想的是，例如與桿的一部分卡合的能裝拆的銷或小螺釘?shù)取４送?，在將桿螺紋旋入汽缸室內(nèi)的螺母構(gòu)件來配合時(shí)，較為理想的是，在桿的前端形成與扳手等工具卡合的卡合部分，并且使防止旋轉(zhuǎn)用工具經(jīng)由形成于汽缸室的封閉端的通孔而與螺母構(gòu)件卡合，或者通過將螺母構(gòu)件的防止旋轉(zhuǎn)手段設(shè)置在汽缸室中，來對螺母構(gòu)件進(jìn)行防止旋轉(zhuǎn)。


圖I是整體結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。圖2是桿的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖3是螺母構(gòu)件的主要部分的結(jié)構(gòu)說明圖。圖4是陰螺紋、陽螺紋的主要部分的說明圖。圖5是陰螺紋、陽螺紋的卡合狀態(tài)的說明圖。圖6是對應(yīng)于圖I的整體動(dòng)作的說明圖。圖7是使用狀態(tài)的說明圖。(符號說明)^導(dǎo)程角C 軸
Ila汽缸室12螺母構(gòu)件12a主體構(gòu)件12b底構(gòu)件13 桿14第一彈簧15第二彈簧21陰螺紋31陽螺紋2la、3Ia 臺(tái)階2lb、3Ib 斜面
具體實(shí)施例方式
以下，依據(jù)附圖對發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。自動(dòng)張緊器10包括收納在殼體11的汽缸室Ila中的螺母構(gòu)件12、桿13、第一彈簧14、第二彈簧15 (圖I)。殼體11形成有一端敞開的汽缸室11a。汽缸室Ila的截面呈圓形，在汽缸室Ila的封閉端形成有帶锪孔Ilc的通孔lib。另外，在殼體11中形成有安裝用螺栓孔lld、lld。螺母構(gòu)件12構(gòu)成為使有底圓筒狀的底構(gòu)件12b與在內(nèi)周具有陰螺紋21的圓筒狀的主體構(gòu)件12a —端的臺(tái)階部12c —體接合。螺母構(gòu)件12使主體構(gòu)件12a朝向敞開端側(cè)并能朝汽缸室Ila的軸向滑動(dòng)移動(dòng)地收納于殼體11的汽缸室Ila中。另外，底構(gòu)件12b和主體構(gòu)件12a的直徑相同，在底構(gòu)件12b的底面上開設(shè)有在垂直于圖I紙面的方向上較長的長方形方孔12d。桿13形成為在與汽缸室Ila的內(nèi)徑相適的大徑部13a的一端呈同軸狀地突出設(shè)置有帶陽螺紋31的小徑部13b，其中，上述陽螺紋31與螺母構(gòu)件12的陰螺紋21相適(圖2(A))。其中，圖2(A)是桿13的縱剖視圖，圖2(B)是圖2(A)的X向視圖。在桿13的內(nèi)部從小徑部13b的前端朝向大徑部13a形成有截面呈圓形的中空部13c。此外，在大徑部13a的中間部外周形成有環(huán)狀槽13d，在大徑部13a的前端面形成有徑向呈帶狀的突部13e(圖2(A)、圖2(B))。桿13通過陽螺紋31從汽缸室Ila的敞開端側(cè)被螺紋旋入至螺母構(gòu)件12的陰螺紋21，并與螺母構(gòu)件12配合(圖I)。第一彈簧14是與桿13的中空部13c配合的螺旋彈簧。第一彈簧14以嵌裝在中空部13c的方式壓縮并夾裝在螺母構(gòu)件12的底構(gòu)件12b與桿13之間。第一彈簧14將桿13朝從螺母構(gòu)件12突出的方向施力。第二彈簧15是具有恒力彈簧特性的碟形彈簧。第二彈簧15通過大徑的墊圈16而被夾裝在汽缸室Ila的封閉端與底構(gòu)件12b的底面之間。第二彈簧15將螺母構(gòu)件12、桿13朝從汽缸室I Ia推出的方向施力。在殼體11上設(shè)有能裝拆的銷17。銷17起到與桿13的環(huán)狀槽13d卡合來使桿13限定在螺母構(gòu)件12內(nèi)的恒定位置的限定構(gòu)件的作用。銷17能從殼體11的外部相對于形成在殼體11上的銷孔lie裝拆。螺母構(gòu)件12的陰螺紋21、桿13的陽螺紋31是彼此嚙合的兩條螺紋。陰螺紋21是將一周上的螺紋牙均勻地一分為二，在軸向的相同位置上，各部分在周向上對稱地配置于螺母構(gòu)件12的主體構(gòu)件12a的內(nèi)周(圖3)。其中，圖3(A)是主視圖， 圖3(B)是相當(dāng)于圖3(A)的Yl-Yl線向視的剖視圖，圖3(C)是相當(dāng)于圖3(A)的Y2-Y2線向視的剖視圖。陰螺紋21 —側(cè)的螺紋面由臺(tái)階21a、21a……、斜面21b、21b……形成為等間距的臺(tái)階狀。其中，陰螺紋21的臺(tái)階狀螺紋面是汽缸室Ila的敞開端側(cè)、即在將桿13推入螺母構(gòu)件12的方向的負(fù)荷的作用下與陽螺紋31抵接一側(cè)的螺紋面(圖I、圖3)。陽螺紋31形成為與陰螺紋21相同形狀的梯形(圖4)。其中，圖4(A)是陰螺紋21的螺紋牙的放大圖，圖4(B)是兩條螺紋的陽螺紋31、31的螺紋牙的放大圖。陰螺紋21、陽螺紋31分別具有相同的基準(zhǔn)徑a，陽螺紋31 —側(cè)的螺紋面由臺(tái)階31a、31a……、斜面31b、31b形成為與陰螺紋21的臺(tái)階狀螺紋面嚙合的等間距的臺(tái)階狀(圖4(B)、圖5)。陰螺紋21、陽螺紋31的臺(tái)階21a、31a、斜面21b、31b相對于陰螺紋21、陽螺紋31各自相對的一側(cè)的螺紋面形成在凹陷側(cè)。其中，圖5(A)、圖5(B)是表示兩條螺紋的陽螺紋31、31與陰螺紋21的卡合狀態(tài)的主要部分的放大圖。陰螺紋21、陽螺紋31的導(dǎo)程角P設(shè)定成比陰螺紋21、陽螺紋31光滑的螺紋面的摩擦角大。此外，陰螺紋21、陽螺紋31的臺(tái)階21a、31a分別與螺母構(gòu)件12、桿13共同的軸C平行，斜面21b、31b分別是相對于與軸C垂直的平面朝與導(dǎo)程角P相反的方向傾斜0 ^O0的平面。即，陰螺紋21、陽螺紋31的臺(tái)階狀螺紋面分別是將軸C方向的臺(tái)階21a、21a……、31a、31a……與消除導(dǎo)程角^的斜面21b、21b……、31b、31b……組合而形成的。而且，作為各臺(tái)階31a、21a的高度d、陽螺紋31與陰螺紋21的間隙5，陽螺紋31、31的間距P被設(shè)定成在陽螺紋31、陰螺紋21之間存在背隙A = d+ S。自動(dòng)張緊器10是將墊圈16、第二彈簧15、螺母構(gòu)件12裝入殼體11的汽缸室Ila內(nèi)，并在壓縮第一彈簧14的同時(shí)將桿13螺紋旋入螺母構(gòu)件12后一體組裝而成的(圖6)。此時(shí)，在螺母構(gòu)件12上，使工具經(jīng)由汽缸室Ila的封閉端的通孔Ilb而與底構(gòu)件12b底面的方孔12d卡合來防止旋轉(zhuǎn)，在桿13上，使工具與前端面呈帶狀的突部13e卡合后旋轉(zhuǎn)，來使陽螺紋31與陰螺紋21螺紋卡合。在將桿13充分螺紋旋入螺母構(gòu)件12后，使銷17經(jīng)由殼體11的銷孔Ile而與桿13的環(huán)狀槽13d卡合(圖I)，從而將桿13限定在恒定位置。自動(dòng)張緊器10能在利用鏈條I對凸輪軸2、2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)用的鏈條傳送裝置中使用(圖7)。環(huán)狀鏈條I被掛在曲柄軸3、凸輪軸2、2上的鏈輪3a、2a、2a上，在鏈條I的拉緊側(cè)、放松側(cè)分別配置有固定型鏈條導(dǎo)向件4、擺動(dòng)型鏈條導(dǎo)向件5。擺動(dòng)型鏈條導(dǎo)向件5能繞支承軸5a自由擺動(dòng)，通過對鏈條導(dǎo)向件5背面的突部5b進(jìn)行按壓，自動(dòng)張緊器10的桿13就能對鏈條I施加張力。另外，自動(dòng)張緊器10通過安裝螺栓10a、IOa而固定在未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)框上。自動(dòng)張緊器10在通過銷17對桿13進(jìn)行限制的狀態(tài)下安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)框，之后，拔出銷17來解除對桿13的限制。由于桿13在解除限制之后會(huì)被第一彈簧14按壓，因此，會(huì)在相對于螺母構(gòu)件12旋轉(zhuǎn)的同時(shí)朝汽缸室Ila的敞開端側(cè)前進(jìn)(圖5(A)的箭頭Kl方向)，并從汽缸室Ila突出來對鏈條導(dǎo)向件5進(jìn)行按壓，從而能對鏈條I施加規(guī)定的張力。這是由于螺母構(gòu)件12的陰螺紋21、桿13的陽螺紋31形成為比摩擦角大的導(dǎo)程角P的緣故。若鏈條I松弛而使張力不足，則桿13還是同樣地會(huì)在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)前進(jìn)，來將鏈條I的張力平滑地修正。此外，若鏈條I的張力過大，則在背隙A的范圍內(nèi)，桿13通過壓縮第一彈簧14而后退來消除過大的張力(圖5(B)的箭頭K2方向)，在仍存在過大張力時(shí)，則桿13克服第二彈簧15而與螺母構(gòu)件12 —起后退(相同方向)，從而能合適地保持鏈條I的張力。在以上的說明中，陰螺紋21、陽螺紋31也可以是兩條螺紋之外的多條螺紋。此時(shí)的陰螺紋21根據(jù)螺紋條數(shù)將一周上的螺紋牙均等地分割，并在螺母構(gòu)件12的軸向的相同位置上分散配置在周向上。 此外，螺母構(gòu)件12也可以通過適當(dāng)?shù)姆乐剐D(zhuǎn)手段而以在周向上不能相對旋轉(zhuǎn)、在軸向上能相對移動(dòng)的方式收納于汽缸室Ila中。此時(shí)，不需要設(shè)置汽缸室Ila的封閉端的通孔lib、螺母構(gòu)件12底面的方孔12d。另外，螺母構(gòu)件12的底構(gòu)件12b只要能用作對第一彈簧14、第二彈簧15的一端予以支承的彈簧片即可，能任意改變其形狀。此外，對桿13進(jìn)行限制的銷17也可以替代為小螺釘?shù)绕渌拗茦?gòu)件。此外，第二彈簧15只要能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的非線性特性，也可以使用碟形彈簧之外的彈性體彈簧。另外，將油導(dǎo)入汽缸室Ila而使汽缸室Ila內(nèi)作為壓力室，也能實(shí)現(xiàn)桿13后退時(shí)的液壓緩沖效果。此外，在圖7中，鏈條I也可以是齒形傳動(dòng)帶，殼體11的汽缸室Ila也可以省略殼體11而直接形成于未圖示的發(fā)動(dòng)機(jī)框等。本發(fā)明還能廣泛且理想地適用于對發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸驅(qū)動(dòng)用傳送裝置之外的鏈條或皮帶等進(jìn)行張力調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)張緊器，包括螺母構(gòu)件，該螺母構(gòu)件在內(nèi)周具有陰螺紋，且能滑動(dòng)地收納在一端敞開的汽缸室；桿，該桿具有與所述陰螺紋相適的陽螺紋，且從所述汽缸室的敞開端側(cè)與所述螺母構(gòu)件配合；第一彈簧，該第一彈簧將所述桿朝從所述螺母構(gòu)件突出的方向施力；以及第二彈簧，該第二彈簧將所述螺母構(gòu)件、桿朝從所述汽缸室推出的方向施力，所述陰螺紋和所述陽螺紋形成為比螺紋面的摩擦角大的導(dǎo)程角，并形成為等間距的臺(tái)階狀，使因?qū)⑺鰲U推入所述螺母構(gòu)件的方向的負(fù)荷而抵接的一側(cè)的螺紋面彼此嚙合。
2.如權(quán)利要求I所述的自動(dòng)張緊器，其特征在于，所述陰螺紋、陽螺紋的臺(tái)階狀的螺紋面是將軸向上的臺(tái)階和消除導(dǎo)程角的斜面組合而形成的。
3.如權(quán)利要求I或2所述的自動(dòng)張緊器，其特征在于，所述陰螺紋、陽螺紋形成為多條螺紋，所述陰螺紋根據(jù)螺紋條數(shù)將一周上的螺紋牙均等地分割后配置在軸向的相同位置上。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)張緊器，其特征在于，所述螺母構(gòu)件將底構(gòu)件與形成所述陰螺紋的圓筒狀的主體構(gòu)件的一端接合。
5.如權(quán)利要求I所述的自動(dòng)張緊器，其特征在于，所述第二彈簧具有恒力彈簧特性。
6.如權(quán)利要求I所述的自動(dòng)張緊器，其特征在于，所述桿通過能裝拆的限制構(gòu)件而限制在所述螺母構(gòu)件內(nèi)的恒定位置上。
全文摘要
一種自動(dòng)張緊器，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)平滑的張力調(diào)節(jié)和任意的背隙量。所述自動(dòng)張緊器設(shè)有收納在汽缸室(11a)內(nèi)的螺母構(gòu)件(12)；帶陽螺紋(31)的桿(13)，所述陽螺紋(31)與螺母構(gòu)件(12)的陰螺紋(21)相適；將桿(13)朝從螺母構(gòu)件(12)突出的方向施力的第一彈簧(14)；以及將螺母構(gòu)件(12)、桿(13)朝從汽缸室(11a)推出的方向施力的第二彈簧(15)。
文檔編號F16H7/08GK102734405SQ20121007959
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月6日
發(fā)明者上月洋明, 志賀光男 申請人:江沼鏈條制作所