專利名稱：張緊器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種張緊器，其是將預定的張力施加到對發動機凸輪軸進行驅動的鏈條或正時齒帶等力傳遞部件上，該發動機是被搭載在例如4輪汽車或雙輪車等車輛上的。
背景技術：
即使鏈條或正時齒帶等部件在使用中伸長、或磨損而產生松弛，也能將它們保持成大致一定的張力而使用著張緊器。以往的一般的張緊器如圖10所示地具有外殼101；具有陽螺紋部102a的旋轉體102；具有陰螺紋部103a的按壓體103，該陰螺紋部103a是與該旋轉體102的陽螺紋部102a的螺紋嚙合的；對旋轉體102向第1旋轉方向施力的彈簧104；對按壓體103的旋轉加以約束用的軸承109等。當上述彈簧104的作用而使旋轉體102在第1方向上進行旋轉時，按壓體103便沿著軸線方向移動。旋轉體102被收容在外殼101內、旋轉體102的端面102b能自如旋轉地被支承在外殼101的承受面101b上。
該張緊器通過使上述彈簧104朝著與第1旋轉方向相反的方向扭轉時蓄積的回彈力而對旋轉體102向第1旋轉方向施力。由該旋轉扭矩的作用而使按壓體103沿著從外殼101突出的軸線方向移動，使按壓體103的前端直接或間接地按壓鏈條或正時齒帶等力傳遞部件。而當鏈條或正時齒帶的張力提高時，將按壓體103壓回的力增大。這時，克服以上述彈簧104的作用力、上述陽螺紋部102a和陰螺紋部103a之間的摩擦阻力、旋轉體102的端面102b與外殼101的承受面101b之間的摩擦阻力為主的扭矩之和，而將按壓體103沿著向外殼101內部的軸線方向壓回。張緊器就能基于這些扭矩等、將一定的張力施加到鏈條或正時齒帶上。
在上述以往的張緊器上，在旋轉體102的端面102b和外殼101的承受面101b之間的摩擦扭矩有時會產生較大的變動，這使性能產生了較大的變化。譬如，使按壓體103的返回特性惡化、或使初始特性不穩定。
因此，日本專利第2998100號提出過一種張緊器，其為解決上述的問題而使初始特性穩定，并且使動作中的特性變化變小。
雖然上述以往的性能穩定了的張緊器也是個較好的方案，但是，該張緊器也會由使用時間的經過所致的磨損而引起力傳遞部件(鏈條或正時齒帶)的張力較大的變化。
鑒于以上問題，本發明的目的是提供一種性能比以前的張緊器更加穩定的高質量張緊器，其在支承旋轉體端部的外殼承受面的端部接觸面、或外殼承受面上設有軸承體，將該軸承體的端部接觸面的初始表面精度作成與使用后的表面粗糙度相同的程度，而且通過高精度地使接觸面的平面度平坦化而防止性能的變化。
發明內容
本發明的張緊器，其設有外殼；旋轉體，可旋轉地、且以沿軸線方向的移動被約束的狀態被收容在該外殼內的旋轉體；按壓體，與該旋轉體螺紋嚙合、可向軸線方向移動、且相對于上述外殼的旋轉被約束、受到來自力傳遞部件的軸線方向荷載的作用；以及彈簧，被收容在上述外殼的內部、且對上述旋轉體給予旋轉力，并且該張緊器將上述旋轉體的旋轉力變換成按壓體的軸線方向的推進力，其特征在于，上述旋轉體的端部旋轉旋轉自如地被支承在上述外殼的承受面上而受到作用于上述按壓體的上述荷載，并且該承受面上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度是作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
由此，就能使旋轉體的端部和外殼的承受面的摩擦扭矩降低到一定程度，還能使初始特性穩定，并且，即使隨著使用時間的經過、特性的變化也很小，能使性能特性長期穩定。
而且，本發明的張緊器，其具有外殼；旋轉體，可旋轉地、且以沿軸線方向的移動被約束的狀態被收容在該外殼內；按壓體，與該旋轉體螺紋嚙合、可向軸線方向移動、且相對于上述外殼的旋轉被約束、受到來自力傳遞部件的軸線方向荷載的作用；以及彈簧，被收容在上述外殼的內部、且對上述旋轉體給予旋轉力，并且該張緊器將上述旋轉體的旋轉力變換成按壓體的軸線方向的推進力，其特征在于，上述旋轉體的端部旋轉自如地被設置于上述外殼的承受面上的軸承體支承并受到作用于上述按壓體的上述荷載，并且該軸承體上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度是作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
在本發明的張緊器中，也能取得與上述張緊器同樣的效果。
而且，在本發明的張緊器中，上述軸承體是有底的筒體或筒體與底板分體的結構，該軸承體上的與上述旋轉體的端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
由此，精密研磨就容易進行，能使表面粗糙度和平面度的精度提高。
這樣，根據本發明的張緊器，通過將支承旋轉體的承受面的與旋轉體端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為4.0s以下、平面度為2μm以下，而使初始的表面精度與隨著使用時間的經過而產生磨損的表面粗糙度相同，防止由使用引起的張力變化，并且使旋轉體的端面和外殼的承受面或軸承體之間的旋轉滑動良好地進行，因而隨著使用時間的經過而引起的張力降低就變小，且能將特性長時期地維持穩定。
圖1是表示本發明的實施例的張緊器的剖面圖。
圖2是表示張緊器的使用例的發動機的一部分的剖面圖。
圖3是表示作為軸承體的有底筒體的立體圖。
圖4是表示作為軸承體的筒體和底板是分體結構的立體圖。
圖5是表示以往的表面狀態的剖面圖。
圖6是表示本發明的表面狀態的剖面圖。
圖7是表示使用時間經過和力傳遞部件(鏈條)的張力的關系的實驗結果的圖表。
圖8是表示表面粗糙度和力傳遞部件(鏈條)的張力的關系的實驗結果的圖表。
圖9是表示平面度和力傳遞部件(鏈條)的張力的關系的實驗結果的圖表。
圖10是表示張緊器的以往例子的剖面圖。
具體實施例方式
參照著附圖，更詳細地說明本發明。
圖1是表示本發明實施例的張緊器的剖面圖，圖2是表示張緊器的使用例的發動機的一部分的剖面圖。
該張緊器被用于譬如如圖2所示的汽車用發動機200的動力傳遞機構201上。動力傳遞機構201借助正時齒帶或鏈條等無接頭的力傳遞部件202而將發動機200的旋轉運動傳遞給凸輪軸203，因此，該張緊器被安裝在發動機200的預定位置上，由下述推力將力傳遞部件202推向箭頭V所示方向而使張力保持成一定。
圖1所示的張緊器具有外殼1、旋轉體2、筒狀的按壓體3。旋轉體2被收容在外殼1的內部。按壓體3的后端部被插入在外殼1的內部，前端部突出在外殼1的外部。
在外殼1的內部形成空筒部1a，該空筒部1a用于插入旋轉體2和按壓體3。在外殼1的前端部形成開口部1b，按壓體3從該開口部1b沿著其軸線X的方向而進退。在外殼1的后端部也形成開口部1c，可以根據需要在該開口部1c插入用于鎖止旋轉體2的旋轉的制動器14。在旋轉體2的后端部分上形成狹縫23，通過將制動器14的前端插入到該狹縫23中，就能鎖止旋轉體2的旋轉。在使用該張緊器時，將制動器14從旋轉體2的狹縫23取下。
在旋轉體2的前端部分上形成陽螺紋部21，在中空的按壓體3的內周面上形成陰螺紋部13，使該陰螺紋部13與陽螺紋部21相互螺紋嚙合，由此旋轉體2和按壓體3被組裝成能相互進行相對旋轉、且能沿著軸線X方向螺旋式地行進。
上述組裝狀態的旋轉體2和按壓體3被插入在扭簧5中。該彈簧5是沿著旋轉體2、按壓體3的軸線X方向而延伸的，彈簧5的一端部5a被插入在旋轉體2的狹縫23中。該狹縫23是沿著旋轉體2的軸線X方向的。彈簧5的另一端部5b與外殼1卡止、或與安裝于外殼1上的軸承6卡止。這樣，彈簧5的兩端部5a、5b被卡止在旋轉體2和外殼1上。當將旋轉用夾具(譬如螺絲刀)的前端插入到上述狹縫23中、使旋轉體2圍繞著軸線X而旋轉時，通過扭轉彈簧5而儲存使旋轉體2朝相反方向旋轉的能量(扭矩)。
在外殼1的前端部分上設置著軸承6，譬如由彈性環7等固定用部件而將該軸承6固定在外殼1上。在軸承6上形成非圓形狀的滑動孔6a，按壓體3插通在該滑動孔6a中。按壓體3的外周面與軸承6的滑動孔6a相對應地形成非圓形狀，使該按壓體3與軸承6的滑動孔6a相嵌合，由此約束按壓體3相對于外殼1的旋轉。在按壓體3的前端安裝著蓋部8。該蓋部8直接地、或通過中間部件而間接地與作為力傳遞部件202的正時齒帶或鏈條相接。
當使旋轉體2向第2方向旋轉而將上述彈簧5扭轉時，彈簧5的彈性能量使旋轉體2向第1方向旋轉。由于該旋轉通過螺紋部13、21而傳遞給按壓體3，并通過軸承6而約束按壓體3的旋轉，因而旋轉體2的旋轉力就變換成按壓體3向軸線X方向的推力。因此，使按壓體3朝著從外殼1突出的方向而進出。
另一方面，從由正時齒帶或鏈條等力傳遞部件202施加的荷載Z輸入到按壓體3上，沿著軸線X方向推壓按壓體3。該按壓力通過螺紋部13、21而傳遞給旋轉體2，由此使旋轉體2克服彈簧5的作用力而向第2方向旋轉。由該方向的旋轉，將按壓體3推回到外殼1內。由這些移動就能使力傳遞部件的張力保持成一定。
在旋轉體2的后端部上形成直徑比螺紋部21還大的大徑部28，形成在開口部1c周圍的外殼1的承受面19面對該大徑部28的端面22。在該承受面19和旋轉體2的端面22之間配置著軸承體9。在本實施例中，將圖3所示的有底筒體9b用作軸承體9，旋轉體2的端面22與該筒體9b的底面相接、即與旋轉體2的端面22的接觸面9a相接，輸入到按壓體3的上述荷載Z通過旋轉體2的端面22和有底筒體9b而作用在外殼1的承受面19上。
上述筒體9b的底面、即、旋轉體2的端面22的接觸面9a被研磨成精度是，表面粗糙度為Rmax4.0S以下、最好是Rmax2.0S以下，平面度為2μm以下。該精密研磨也可以實施在筒體9b的筒部內周面上。
而且，軸承體9也可以如圖4所示地作成筒體9c與底板9d分體的結構，這時，至少在底板9d的接觸面9a上實施上述精密研磨。
然而，在本實施例中，將軸承體9設置在支承旋轉體2的端面22的外殼1的承受面22上，將該軸承體9上的旋轉體2的端面22的接觸面9a的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、最好為Rmax2.0S以下，平面度為2μm以下，因而在旋轉體2圍繞著軸線、相對于外殼1的軸承體9而進行旋轉時，旋轉體2的端面22能順暢地進行滑動，由于沒有摩擦扭矩的變化，因而能使特性穩定。即，能形成良好的返回特性。因此，最好，若在筒體9b或9c的內周面也實施精密研磨，就能使旋轉體2的端面22相對于軸承體9的旋轉滑動更加順暢。
順便說一下，以往的接觸面的精度是表面粗糙度為Rmax8.0S以下、平面度為15μm以下，圖5是表示以往的表面形狀的剖面圖。本發明的接觸面9a的精度是表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下，圖6是表示其表面形狀的剖面圖。
圖7是表示使用時間經過和張力的關系的實驗結果的圖表。根據該圖7可知，本發明的張緊器即使隨著使用時間經過、也能將張力大致保持一定而使特性穩定，但以前的張緊器是張力有較大的變化，不能使特性穩定。
圖8是表示表面粗糙度和力傳遞部件(鏈條)的張力的關系的實驗結果的圖表，圖9是表示平面度和力傳遞部件(鏈條)的張力的關系的實驗結果的圖表。
從該圖8和圖9可知，當表面粗糙度、平面度降低時，力傳遞部件(鏈條)的張力有下降的傾向，當表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下時，能很好地使力傳遞部件(鏈條)的張力穩定，在本發明的精度中能產生很好的效果。
而且，最好是將表面粗糙度取成Rmax2.0S以下，這時也能使張力更加穩定。
上述實施例并不是對本發明進行限制，在不超出本發明主旨的范圍內可以對本發明進行種種變更。譬如，確保表面精度的加工方法不局限于精密研磨，可以采用化學研磨或鍛造、精密沖壓等方法。而且，例如可以不將軸承體9設置在支承旋轉體2的端面的外殼1的承受面22上，將外殼1的承受面22的精度取成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。在這種情況下也能起到與上述實施例同樣的作用、取得同樣的效果。
產業上的利用可能性如上所述，本發明涉及的張緊器可用于這樣的情況，即，即使鏈條或正時齒帶等力傳遞部件在使用中伸長或磨損而產生松弛、也能將它們的張力保持成大致一定，因而能有效地用于譬如鏈條或正時齒帶等部件上，這些部件是對搭載于在4輪汽車或雙輪車等車輛上的發動機的凸輪軸進行驅動的。
權利要求
1.張緊器，其具有外殼；旋轉體，可旋轉地、且以沿軸線方向的移動被約束的狀態被收容在該外殼內；按壓體，與該旋轉體螺紋嚙合、可向軸線方向移動、且相對于上述外殼的旋轉被約束、受到來自力傳遞部件的軸線方向荷載的作用；以及彈簧，被收容在上述外殼的內部、且對上述旋轉體給予旋轉力，并且該張緊器將上述旋轉體的旋轉力變換成按壓體的軸線方向的推進力，其特征在于，上述旋轉體的端部旋轉自如地被支承在上述外殼的承受面上而受到作用于上述按壓體的上述荷載，并且該承受面上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
2.張緊器，其具有外殼；旋轉體，可旋轉地、且以沿軸線方向的移動被約束的狀態被收容在該外殼內；按壓體，與該旋轉體螺紋嚙合、可向軸線方向移動、且相對于上述外殼的旋轉被約束、受到來自力傳遞部件的軸線方向荷載的作用；以及彈簧，被收容在上述外殼的內部、且對上述旋轉體給予旋轉力，并且該張緊器將上述旋轉體的旋轉力變換成按壓體的軸線方向的推進力，其特征在于，上述旋轉體的端部旋轉自如地被設置于上述外殼的承受面上的軸承體支承并受到作用于上述按壓體的上述荷載，并且該軸承體上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
3.如權利要求2所述的張緊器，其特征在于，上述軸承體是有底的筒體或筒體與底板分體的結構，該軸承體上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
全文摘要
本發明提供一種張緊器，其是將軸承體設置在支承旋轉體端部的外殼的承受面上，在該軸承體上的與旋轉體端部的接觸面上實施精密研磨，將初始的表面精度作成與使用后的表面粗糙度相同的程度，且高精度地使接觸面的平面度平坦化，以防止性能的變化、使性能穩定。其具有外殼；旋轉體，可旋轉地、且以沿軸線方向的移動被約束的狀態被收容在該外殼內；按壓體，與該旋轉體螺紋嚙合、可向軸線方向移動、且相對于外殼的旋轉被約束、受到來自力傳遞部件的軸線方向荷載的作用；彈簧，被收容在上述外殼的內部、且對上述旋轉體給予旋轉力，并且該張緊器將上述旋轉體的旋轉力變換成按壓體的軸線方向的推進力，其特征在于，上述旋轉體的端部旋轉自如地被設置于上述外殼的承受面上的軸承體支承而受到作用于上述按壓體上的上述荷載，并且該軸承體上的與上述旋轉體端部的接觸面的精度作成表面粗糙度為Rmax4.0S以下、平面度為2μm以下。
文檔編號F16H7/08GK1711434SQ20038010286
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月30日 優先權日2002年11月1日
發明者井上史久, 高橋郁臣, 小林貴雄, 天野種平 申請人:日本發條株式會社