專利名稱：液壓張緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于將適當張力傳遞到鏈條、帶或類似物上的液壓張緊裝置。特別地，本申請屬于一種具有棘齒機構的張緊裝置，它在液壓降低時能阻止活塞的回縮。
背景技術：
液壓張緊裝置通常包括殼體、可滑動地裝配在殼體上的孔內并通過彈簧向伸出方向偏壓的中空活塞以及由活塞和在殼體內的孔限定的流體腔室。在操作過程中，彈簧負載和腔室內液壓的結合作用平衡從鏈條或帶傳遞給活塞末端的外力。
在例如發動機啟動時腔室內的液壓不充分的情況下外力從鏈條作用在活塞的末端時，活塞容易受壓回縮到殼體內，由此造成噪音和振動。
為了防止活塞的這種回縮，提出過具有棘齒機構的多種液壓張緊裝置，例如日本專利申請特開平出版物No.7-158703所示的那樣。
液壓張緊裝置具有容納在平行于活塞孔布置的縱向孔內并經由凸緣與活塞肩部一部分接合的齒條、容納在與縱向孔連通的橫向孔內并與齒條接合的棘齒以及在與棘齒接合的方向上偏壓棘齒的彈簧。
在操作中，當活塞伸出時，齒條沿著活塞經由凸緣在伸出方向上運動。當活塞由于鏈條作用在活塞末端的外力回縮時，只有活塞回縮，并且當活塞的末端運動到齒輪的末端的位置時，活塞的向后運動通過棘齒與齒條的接合而停止。另外，在這種情況下，相對于凸緣的末端的活塞的末端的階梯部分用來提供張緊裝置的反沖。
現有技術張緊裝置需要齒條和活塞分開，由此使得張緊裝置結構很復雜。
本發明克服了這種問題，并且本發明的目的在于提供一種具有可簡化張緊裝置的結構的反沖機構的液壓張緊裝置。本發明的另一目的在于提供一種具有可將穩定彈簧力作用在棘爪構件上的反沖機構的液壓張緊裝置。
發明內容
本發明的液壓張緊裝置包括具有其中形成軸向延伸活塞孔的殼體、在活塞孔內可軸向滑動并和活塞孔形成流體腔室的活塞、設置在活塞孔內以便在伸出方向上偏壓活塞的活塞彈簧、設置在殼體內并具有與活塞的齒條齒接合以便使得活塞在伸出方向上運動但防止其在回縮方向上運動的齒部分的棘爪構件、形成在殼體內以便相對于棘爪構件的前后端表面以一定間隙容納棘爪構件的棘爪孔以及設置在形成在殼體內的棘爪彈簧孔內并連接到棘爪孔上的棘爪螺旋彈簧，該棘爪螺旋彈簧在棘爪構件的齒部分和齒條齒接合方向上偏壓棘爪構件。
按照本發明，由于齒條齒形成在活塞的外圓周上，不需要設置與活塞分開的齒條，由此使得結構簡單。此外，在這種情況下，由于棘爪構件具有與活塞的齒條齒接合的齒部分，活塞布置有相對于棘爪孔形成的縱向間隙，該間隙用來提供張緊裝置的反沖。因此，以簡單結構實現具有反沖機構的液壓張緊裝置。
在一個實施例中，棘爪螺旋彈簧卷繞成大致橢圓形管狀形狀，以便跟隨棘爪彈簧孔的內表面的輪廓，并且棘爪螺旋彈簧的大致橢圓形截面形狀的縱向軸線朝著活塞的軸向取向。同樣，大致跟隨長軸線的棘爪螺旋彈簧的直線部分接觸棘爪構件的上表面。
在這種情況下，在操作期間當棘爪構件沿著活塞運動時，大致跟隨長軸線的棘爪螺旋彈簧的直線部分一直接觸棘爪構件的上表面。因此，在棘爪構件的移動期間，棘爪螺旋彈簧和棘爪構件的上表面的接觸區域可制成幾乎恒定的，因此棘爪螺旋彈簧壓迫棘爪構件的壓縮力可以是幾乎恒定的。因此，在操作期間，恒定穩定的壓縮力作用在棘爪構件上。
在另一實施例中，棘爪螺旋彈簧的大致橢圓形截面形狀形成一對跟隨長軸線并相對布置的的直線部分和一對布置在直線部分的相對端部處的半圓形部分。直線部分接觸棘爪構件的上表面。
在這種情況下，在棘爪構件的移動期間，棘爪螺旋彈簧和棘爪構件的上表面的接觸區域可形成恒定，因此棘爪螺旋彈簧壓靠棘爪構件的壓縮力可形成恒定。因此，在操作期間，恒定并更加穩定的壓縮力作用在棘爪構件上。
棘爪螺旋彈簧具有真正的橢圓形截面形狀。
殼體上的蓋可設置用來覆蓋棘爪彈簧孔的開口部分以便防止棘爪螺旋彈簧從殼體脫落。
圖1是按照本發明的實施例的沒有蓋的液壓張緊裝置的透視圖；圖2是按照本發明的實施例的具有蓋的液壓張緊裝置的透視圖；圖3是圖2的液壓張緊裝置的縱向截面圖；圖4是表示本發明液壓張緊裝置的橢圓形螺旋棘爪螺旋彈簧和棘爪構件之間的位置關系的頂部平面圖；圖5是與圖4相比現有技術的圓柱形螺旋棘爪螺旋彈簧和棘爪構件之間的位置關系的頂部平面圖。
具體實施例方式
如圖1-3所示，液壓張緊裝置1包括具有軸向延伸活塞孔2a并且其一端在外側開口的殼體2、在孔2a內可軸向滑動的中空活塞3和設置在孔2a內并從孔2a在伸出方向上偏壓中空活塞3的活塞彈簧4。
殼體2具有插入螺栓(未示出)以便將張緊裝置1裝配在發動機上的連接孔20、21。在殼體2內部，通過形成在活塞3內的內部空間3a和孔2a的內側壁表面限定流體腔室30。在殼體2的底部上，入口通道10形成將發動機油從加壓流體外部源(未示出)引入流體腔室30。
止回閥7設置在殼體2內的孔2a的底部上，使得流體從入口通道10流入腔室30，但是在相反方向上阻擋流體流動。這里，使用球式止回閥，但是可以采用任何其他適當的結構以便形成止回閥。
通氣盤8設置在活塞3的內部空間3a的頂側，以便將截留在流體腔室30內的空氣排放到張緊裝置的外部。通氣盤8在其側表面上具有螺旋凹槽(未示出)。活塞3的頂部具有軸向延伸的通孔31。流體腔室30內的空氣和含有空氣的流體從通氣盤8的螺旋凹槽通過孔31排放到張緊裝置的外部。活塞彈簧4圍繞通氣盤8的軸部8a設置，并且活塞彈簧4的一端朝著活塞3的頂部偏壓通氣盤8。
齒條齒3b形成在活塞3的外圓周的一部分上。另一方面，通向活塞孔2a的棘爪孔2b形成在殼體2內。棘爪構件5布置在棘爪孔2b內。棘爪構件5具有形成在其底部表面上的齒部分5a。齒部分5a與活塞3的齒條齒3b接合，使得活塞在伸出方向上運動并限制向后運動。軸向間隙形成在棘爪孔2b和棘爪構件5的前后表面之間(見圖3)。棘爪構件5可在棘爪孔2b內軸向運動長達例如間隙的長度。
在殼體2中，棘爪彈簧孔2c形成向上開口并與棘爪孔2b連通。棘爪彈簧孔2c形成大致橢圓形截面形狀。在棘爪彈簧孔2c中，棘爪螺旋彈簧6設置成壓縮狀態，以便偏壓棘爪構件5，使得棘爪構件5的齒部分5a與活塞3的齒條齒3b接合。棘爪螺旋彈簧6卷繞成大致橢圓形截面形狀以便跟隨棘爪彈簧孔2c的內圓周。
如圖4所示，棘爪螺旋彈簧6的大致橢圓形截面形狀的長軸線的垂直方向與活塞3的軸線重合。布置在棘爪螺旋彈簧的下端并大致平行于長軸線的方向的直線部分60、60’接觸的棘爪構件5的上表面。
在圖4的實施例中，相對布置的棘爪螺旋彈簧6的直線部分60、60’直線延伸。在直線部分60、60’的相對端處，分別形成半圓形部分61、62。
同樣，在殼體2的棘爪彈簧孔2c的開口部分處，設置蓋15以便覆蓋開口部分(見圖2)。蓋15防止棘爪螺旋彈簧6從棘爪彈簧孔2c脫落。蓋15通過將金屬片材彎曲成U形來形成。蓋15還在其下端處具有多個彎曲部分15a，彎曲部分適用于接合形成在殼體2上的多個凹入部23，以便將蓋15連接到殼體2上。
在殼體2的活塞孔2a的開口部分附近，形成橫向延伸的通孔25，如圖1和2所示。在活塞3的頂部，形成橫向延伸的凹槽3e，如圖3所示。通孔25和接合凹槽3e設置成在輸送張緊裝置期間將活塞2保持在回縮狀態。通過在通孔25和接合凹槽3e對準時將保持銷(未示出)插入通孔25和接合凹槽3e，將活塞2保持在回縮狀態。
在活塞3的齒條齒3a的最后面齒的后面，形成止擋凹槽3d。止擋凹槽3d設置成通過與棘爪構件5的齒部分5a接合來防止活塞3的進一步伸出。
當鏈條松弛或者操作期間鏈條內的張力減小時，活塞彈簧4的力造成活塞3從殼體2伸出。接著，活塞3在箭頭標示的方向b上和棘爪構件5一起運動，并且齒部分5a與齒條齒3b接合或者與通過棘爪構件5的多個齒部分5a之上的齒條齒3b接合。
活塞3的伸出運動在流體腔室30內形成真空條件，由此造成止回閥7開啟，以便將發動機油通過止回閥7從入口通道10引入流體腔室30。因此，活塞彈簧4的力和流體腔室30的液壓的結合作用經由張緊裝置臂作用在鏈條上，以便保持鏈條內的張力。
接著，當鏈條張力增加并且來自鏈條的壓縮力壓靠活塞3時，活塞3回縮到殼體2內。即，如圖4的虛線和實線所示，活塞3在箭頭表示b的方向上和棘爪構件5一起運動，其中保持活塞3的齒條齒3b和棘爪構件5的齒部分5a接合。當棘爪構件5的后端表面5a接觸棘爪孔2b的內壁表面時，活塞3停止。在棘爪構件5的運動期間，在棘爪機構5移動之前，在棘爪構件5的后端表面5b和棘爪孔2b的內壁表面之間形成間隙，該間隙用來在活塞3的向后運動時提供反沖。即使在鏈條已經在活塞上作用過大的負載，這種反沖可減小作用在活塞3上的沖擊。
在這種情況下，具有可與活塞3的齒條齒3b接合的齒部分5a的棘爪構件5布置有相對于棘爪孔2b形成的縱向間隙，由此簡化具有反沖機構的液壓張緊裝置的結構。同樣，在這種情況下，齒條齒3b圍繞活塞3的外圓周形成，消除了提供與活塞分開的齒條的需要，由此簡化張緊裝置的整個結構。此外，在這種情況下，當棘爪構件5結合活塞3的向前和向后運動而運動時，如圖4所示，棘爪構件5一直與棘爪螺旋彈簧6的直線部分60、60’接觸。
在棘爪構件5移動之前和之后，棘爪構件5上的棘爪螺旋彈簧6的接觸部分分別通過陰影部分6A、6B來表示。陰影部分6A、6B的接觸長度和面積不隨著棘爪構件5的移動而改變。棘爪螺旋彈簧6相對于棘爪構件5的彈簧負載可由此形成恒定。由此，在操作期間，恒定穩定的壓縮負載可作用在棘爪構件5上。
接著，與本發明進行比較，現有技術通常使用的圓柱形棘爪螺旋彈簧在圖5中進行表示。在圖5中，相同的附圖標記表示相同或功能類似的部件。
在這種情況下，棘爪螺旋彈簧6’具有圓形截面形狀，棘爪螺旋彈簧6’的接觸部分6’A、6’B的長度以及面積在棘爪構件5移動之前和之后之間是不同的。因此，棘爪螺旋彈簧6’相對于棘爪構件5的壓縮力可隨著棘爪構件5而改變。
作為比較，按照本發明，由于棘爪構件5在其移動之前和之后一直與棘爪螺旋彈簧6的直線部分接觸，棘爪螺旋彈簧6的接觸面積可以恒定，并且可以保持相對于棘爪構件5的恒定壓縮力。
在圖4所示的實施例中，棘爪螺旋彈簧6具有由一對直線部分和半圓形部分形成的截面形狀，該形狀在數學上描述為“卡西尼橢圓”。但是，本領域普通技術人員將理解到本發明的彈簧還可具有傳統的橢圓形截面形狀，其中直線部分略微彎曲。出于本發明的目的，將理解到當使用術語“橢圓形”或“大致橢圓形”時，意味著卡西尼橢圓和傳統橢圓以及類似形狀。
同樣，在所述的實施例中，蓋15連接到張緊裝置上，但可以將其省略。在這種情況下，例如殼體2的棘爪彈簧孔2c的開口部分需要進行填隙，以便防止棘爪螺旋彈簧6從棘爪彈簧孔2c脫落。
因此，理解到這里描述的實施例只是本發明原理應用的實例。對于所述實施例細節的參考不打算限制權利要求的范圍，權利要求本身提出對于本發明來說很重要的那些特征。
權利要求
1.一種用于將張力作用在鏈條上的液壓張緊裝置，包括具有軸向延伸的活塞孔的殼體，活塞孔具有至少一個通向大氣的端部，從殼體的外表面朝著活塞孔向內延伸的棘爪彈簧孔，以及在活塞孔和棘爪彈簧孔之間連通的棘爪孔；具有將張力作用在鏈條上的第一端部和至少形成在其外圓周一部分上的齒條齒的第二端部，活塞軸向滑動并在第二端部和殼體的活塞孔端部之間形成流體腔室；位于殼體流體腔室內以便在伸出方向上偏壓活塞的活塞彈簧；具有形成在其下表面上的齒并可與活塞的齒條齒接合的棘爪構件，其中該齒和棘爪構件的齒使得活塞在伸出方向上的運動，但防止活塞在回縮方向上的運動；用于偏壓棘爪構件的齒以便接合位于棘爪彈簧孔內的活塞的齒條齒的棘爪螺旋彈簧，其具有橢圓形截面形狀，該形狀具有一對相對布置的直線部分和長軸線，以及一對布置在直線部分相對端上的半圓形部分；其中棘爪孔相對于棘爪彈簧孔定位，使得棘爪螺旋彈簧的直線部分接觸棘爪構件的上表面。
2.如權利要求1所述的液壓張緊裝置，其特征在于，棘爪彈簧孔具有橢圓形截面形狀。
3.如權利要求1所述的液壓張緊裝置，其特征在于，棘爪螺旋彈簧的橢圓形截面形狀的長軸線朝著活塞的軸向取向。
4.如權利要求1所述的液壓張緊裝置，其特征在于，還包括覆蓋殼體內的棘爪彈簧孔的蓋。
全文摘要
一種液壓張緊裝置，包括可滑動地插入殼體的活塞孔內并在其外圓周上具有齒條齒的活塞、在伸出方向上偏壓活塞的活塞彈簧、具有與活塞的齒條齒接合的齒并使得活塞伸出運動但防止活塞的反向運動并設置在殼體的棘爪孔內的棘爪構件以及在大致橢圓形截面的棘爪彈簧孔內并在棘爪構件的齒和活塞的齒條齒接合的方向上偏壓棘爪構件的棘爪彈簧。棘爪彈簧的大致橢圓形截面形狀的長軸線朝著活塞的軸向取向。棘爪彈簧的直線部分大致跟隨長軸線，并接觸棘爪構件的上表面。
文檔編號F16H7/06GK1637318SQ20041007515
公開日2005年7月13日 申請日期2004年9月2日 優先權日2003年9月3日
發明者S·索恩皮奧 申請人:博格沃納.莫爾斯Tec日本株式會社