專利名稱：鏈條張緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及鏈條張緊裝置，其將張緊升降器的柱塞的作用力經由副臂傳遞至主臂，所述主臂與卷繞于驅動鏈輪和從動鏈輪之間的環狀鏈條滑動接觸。
背景技術：
所述鏈條張緊裝置通過下述專利文獻1已被公知。根據該鏈條張緊裝置，通過將副臂的杠桿比設定得較大，不僅能夠在使用彈簧常數大的彈簧的同時以適度的載荷將主臂壓接于環狀鏈條，而且即使是在環狀鏈條因磨損等經時變化而伸長的情況下，也能夠減小彈簧的伸長量而將主臂按壓環狀鏈條的載荷的變動抑制在最小限度。專利文獻1 日本實開昭60-86665號公報然而，在所述鏈條張緊裝置中，期望即使環狀鏈條伸長也將主臂按壓環狀鏈條的載荷維持固定，但是即使是上述現有的發明，也無法避免彈簧隨環狀鏈條的伸長而伸長，其結果是，存在著隨著環狀鏈條的伸長、主臂按壓環狀鏈條的載荷逐步減小的問題。
發明內容
本發明正是鑒于上述情況而作出的，其使得經由副臂與張緊升降器的柱塞連接的主臂按壓環狀鏈條的載荷即使是在環狀鏈條伸長的情況下也維持大致固定。為了達成上述目的，根據第一方面記載的發明，提出一種鏈條張緊裝置，該鏈條張緊裝置具備主臂，為了對卷繞在設于驅動軸的驅動鏈輪和設于從動軸的從動鏈輪上的環狀鏈條施加預定的張力，所述主臂以擺動自如的方式被第一支軸樞軸支承并與所述環狀鏈條滑動接觸；張緊升降器，為了產生對所述主臂朝向所述環狀鏈條施力的作用力，所述張緊升降器通過彈簧對柱塞向突出方向施力，所述柱塞被滑動自如地支承于殼體；以及副臂，所述副臂介于所述主臂和所述張緊升降器之間，并且所述副臂以擺動自如的方式被第二支軸樞軸支承，并將所述張緊升降器的柱塞的作用力傳遞到所述主臂，所述鏈條張緊裝置的特征在于，當所述環狀鏈條的伸長量達到最大時，在所述柱塞和所述副臂的抵接部處，所述柱塞的移動方向與所述抵接部的切線的方向呈直角相交。此外，根據第二方面記載的發明，在第一方面的結構的基礎上，提出一種鏈條張緊裝置，其特征在于，所述柱塞和所述副臂的抵接部中，至少所述柱塞的抵接部從所述第二支軸的軸線方向觀察形成為圓弧狀。此外，根據第三方面記載的發明，提出一種鏈條張緊裝置，該鏈條張緊裝置具備 主臂，為了對卷繞在設于驅動軸的驅動鏈輪和設于從動軸的從動鏈輪上的環狀鏈條施加預定的張力，所述主臂以擺動自如的方式被第一支軸樞軸支承并與所述環狀鏈條滑動接觸； 張緊升降器，為了產生對所述主臂朝向所述環狀鏈條施力的作用力，所述張緊升降器通過彈簧對柱塞向突出方向施力，所述柱塞被滑動自如地支承于殼體；以及副臂，所述副臂介于所述主臂和所述張緊升降器之間，并且所述副臂以擺動自如的方式被第二支軸樞軸支承，并將所述張緊升降器的柱塞的作用力傳遞到所述主臂，所述鏈條張緊裝置的特征在于，所述副臂和所述主臂的抵接部位于連結所述第一支軸和所述第二支軸的直線上，或者隔著該直線位于所述環狀鏈條相反側。此外，根據第四方面記載的發明，在第三方面的結構的基礎上，提出一種鏈條張緊裝置，其特征在于，在所述環狀鏈條的伸長量達到最大時，所述副臂和所述主臂的抵接部位于連結所述第一支軸和所述第二支軸的直線上。此外，根據第五方面記載的發明，在第四方面的結構的基礎上，提出一種鏈條張緊裝置，其特征在于，在所述副臂和所述主臂的抵接部處，所述副臂的移動方向與所述抵接部的切線的方向呈直角相交。此外，根據第六方面記載的發明，在第五方面的結構的基礎上，提出一種鏈條張緊裝置，其特征在于，所述副臂和所述主臂的抵接部的至少一方從所述第二支軸的軸線方向觀察形成為圓弧狀。另外，實施方式的曲軸13對應于本發明的驅動軸，實施方式的進氣凸輪軸16和排氣凸輪軸17對應于本發明的從動軸，實施方式的正時鏈條21對應于本發明的環狀鏈條，實施方式的第一抵接部29a和第二抵接部29b對應于本發明的抵接部，實施方式的張緊殼體 32對應于本發明的殼體。根據第一方面的結構，以彈簧對被以滑動自如的方式支承于張緊升降器的殼體的柱塞向突出方向施力，以該柱塞的作用力對被以繞第二支軸擺動自如的方式支承的副臂施力，以該副臂的作用力對被以繞第一支軸擺動自如的方式支承的主臂施力，從而能夠對與該主臂滑動接觸的環狀鏈條施加預定的張力。在環狀鏈條的伸長量達到最大時，在柱塞和副臂的抵接部處，柱塞的移動方向與抵接部的切線的方向呈直角相交，因此，此時柱塞的載荷相對于副臂的傳遞效率達到最大，在環狀鏈條的伸長量并非最大時，柱塞的載荷相對于副臂的傳遞效率與此相比降低。因而，通過所述傳遞效率的增加來補償隨著環狀鏈條的伸長量增加彈簧伸長而使柱塞的載荷減小的量，由此，能夠使主臂與環狀鏈條的伸長量的大小無關地以大致固定的載荷按壓環狀鏈條。此外，根據第二方面的結構，柱塞和副臂的抵接部中，至少柱塞的抵接部從第二支軸的軸線方向觀察形成為圓弧狀，因此，在環狀鏈條的伸長量并非最大時，柱塞的移動方向與抵接部的切線的方向所成的角度相對于90°偏差很大，能夠顯著地降低從柱塞傳遞至副臂的載荷。此外，根據第三方面的結構，以彈簧對被以滑動自如的方式支承于張緊升降器的殼體的柱塞向突出方向施力，以該柱塞的作用力對被以繞第二支軸擺動自如的方式支承的副臂施力，以該副臂的作用力對被以繞第一支軸擺動自如的方式支承的主臂施力，從而能夠對與該主臂滑動接觸的環狀鏈條施加預定的張力。副臂和主臂的抵接部位于連結第一支軸和第二支軸的直線上，或者隔著該直線位于環狀鏈條相反側，因此，當環狀鏈條的伸長量增加時，所述抵接部以靠近所述直線的方式移動，副臂的載荷相對于主臂的傳遞效率提高。 由此，通過所述傳遞效率的增加來補償隨著環狀鏈條的伸長量增加彈簧伸長而使柱塞的載荷減小的量，由此，能夠使主臂與環狀鏈條的伸長量的大小無關地以大致固定的載荷按壓環狀鏈條。此外，根據第四方面的結構，在環狀鏈條的伸長量達到最大時，副臂和主臂的抵接部位于連結第一支軸和第二支軸的直線上，因此，此時能夠使副臂的載荷相對于主臂的傳遞效率達到最大，能夠通過所述傳遞效率的增加來可靠地補償隨著環狀鏈條的伸長量增加彈簧伸長而使柱塞的載荷減小的量。此外，根據第五方面的結構，當環狀鏈條的伸長量達到最大時，在副臂和主臂的抵接部處，副臂的移動方向與抵接部的切線的方向呈直角相交，因此，能夠進一步提高副臂的載荷相對于主臂的傳遞效率。此外，根據第六方面的結構，副臂和主臂的抵接部的至少一方從第二支軸的軸線方向觀察形成為圓弧狀，因此在環狀鏈條的伸長量并非最大時，副臂的移動方向與抵接部的切線的方向所成的角度相對于90°偏差很大，能夠顯著地降低從副臂傳遞至主臂的載荷。
圖1是將發動機的鏈條罩卸下的狀態的局部主視圖。[第一實施方式]圖2是圖1的主要部分放大圖。[第一實施方式]圖3是圖2的箭頭3方向視圖。[第一實施方式]圖4是圖2的箭頭4方向視圖。[第一實施方式]圖5是示出正時鏈條的伸長率與作用于主臂的載荷的關系的圖表。[第一實施方式]圖6是正時鏈條的最大伸長量時的作用說明圖。[第一實施方式]圖7是正時鏈條的最小伸長量時的作用說明圖。[第一實施方式]圖8是將發動機的鏈條罩卸下的狀態的局部主視圖(正時鏈條的最大伸長量時)。 [第二實施方式]圖9是將發動機的鏈條罩卸下的狀態的局部主視圖(正時鏈條的最小伸長量時)。 [第二實施方式]圖10是圖8的10部分的放大圖。[第二實施方式]圖11是示出正時鏈條的伸長率與作用于主臂的載荷的關系的圖表。[第二實施方式]圖12是示出鏈條張緊裝置的響應頻率與反作用力的關系的圖表。[第二實施方式]圖13是示出發動機轉速與作用于主臂的載荷的關系的圖表。[第二實施方式]圖14是示出單臂式鏈條張緊裝置的發動機轉速與柱塞的振幅的關系的圖表。[第二實施方式]圖15是示出雙臂式鏈條張緊裝置的發動機轉速與柱塞的振幅的關系的圖表。[第二實施方式]標號說明13:曲軸(驅動軸)；16:進氣凸輪軸(從動軸)；17:排氣凸輪軸(從動軸)；18 驅動鏈輪；19 從動鏈輪；20 從動鏈輪；21 正時鏈條(環狀鏈條)；26 主臂；26a 抵接部； 27 第一支軸；28 第二支軸；29 副臂；29a 第一抵接部(抵接部)；29b 第二抵接部(抵接部)；31 張緊升降器；32 張緊殼體(殼體)；33 柱塞；33a 抵接部；34 彈簧；51 張緊升降器；54 柱塞；55 彈簧；Al 柱塞的移動方向；A2 副臂的移動方向；Ll 直線；Tl 切線；T2 切線。
具體實施例方式下面，基于圖1 圖7說明本發明的第一實施方式。如圖1所示，在發動機E的氣缸體11與結合于該氣缸體的下表面的曲軸箱12之間，以旋轉自如的方式支承有曲軸13。此外，在結合于氣缸體11的上表面的氣缸蓋14和結合于該氣缸蓋14的上表面的氣缸蓋罩15之間，以旋轉自如的方式支承有進氣凸輪軸16和排氣凸輪軸17。在設于曲軸13的軸端的驅動鏈輪18以及分別設于進氣凸輪軸16和排氣凸輪軸17的軸端的兩個從動鏈輪19、20上，卷繞有由環狀鏈條構成的正時鏈條21，進氣凸輪軸16和排氣凸輪軸17以曲軸13的轉速的二分之一的轉速被驅動。第一固定鏈條引導件22與位于驅動鏈輪18與排氣凸輪軸17的從動鏈輪20之間的正時鏈條21的緊邊的弦滑動接觸，該第一固定鏈條引導件22以跨于氣缸體11和氣缸蓋 14上的方式由多根螺栓23...固定。此外，第二固定鏈條引導件M與位于進氣凸輪軸16 和排氣凸輪軸17的兩個從動鏈輪19、20之間的正時鏈條21的弦滑動接觸，該第二固定鏈條引導件M通過多根螺栓25...固定于氣缸蓋罩15。主臂沈與位于驅動鏈輪18與進氣凸輪軸16的從動鏈輪19之間的正時鏈條21 的松邊的弦滑動接觸，該主臂沈的上端經由第一支軸27被以擺動自如的方式樞軸支承于氣缸蓋14。此外，副臂四的下端經由第二支軸觀被以擺動自如的方式樞軸支承于氣缸體 11。由兩根螺栓30、30固定于氣缸體11的液壓式的張緊升降器31經由副臂四將主臂沈按壓于正時鏈條21，并為了防止正時鏈條21的松弛而施加預定的張力。由圖2 圖4可以明確，張緊升降器31具備張緊殼體32，其通過螺栓30、30固定于氣缸體11 ；柱塞33，其以滑動自如的方式嵌合于氣缸32a，所述氣缸3 形成于張緊殼體32 ；彈簧34，其對柱塞33向從氣缸3 突出的方向施力；止回閥35，其向氣缸3 供給工作油；以及溢流閥36，其將工作油從氣缸3 排出。柱塞33產生的作用力能夠通過調整工作油的油壓的大小和彈簧34的彈力的大小來增減。止回閥35具備止回球(check ball) 38，其被收納于閥殼體37 ；以及閥簧40，其對止回球38向落座于閥座39的方向施力，由未圖示的油泵供給的工作油經由形成于張緊殼體32的油路32b供給至閥座39的背部。溢流閥36由活塞41和閥簧42構成，其中，活塞41配置于貫通張緊殼體32的開口 32c，閥簧42對活塞41向閉閥方向施力。副臂四為大致直角三角形狀，其直角的角部由第二支軸28樞軸支承，設于副臂四的直角的短邊的末端的第一抵接部29a與柱塞33的末端的抵接部33a抵接，并且設于副臂 29的直角的長邊的末端的第二抵接部^b與設于主臂沈的下部的抵接部26a抵接。柱塞33的抵接部33a、副臂四的第一、第二抵接部以及主臂沈的抵接部 26a由具有與第一、第二支軸27、觀平行的軸線的部分柱面構成。S卩，在圖2中將所述各抵接部33aJ9aJ9bJ6a以圓弧表示出，而所述圓弧以向與紙面成直角的方向投影的方式延伸。因此，柱塞33的抵接部33a和副臂四的第一抵接部29a于與所述軸線平行的線線接觸，并且副臂四的第二抵接部29b和主臂沈的抵接部26a于與所述軸線平行的線線接觸。并且，伴隨著發動機E的運轉，卷繞于驅動鏈輪18和兩個從動鏈輪19、20的正時鏈條21旋轉，此時，當由于曲軸13的旋轉速度的變動等原因使得正時鏈條21的張力變動時，則存在著動力傳遞性能降低、或者正時鏈條21的耐久性降低的可能性。為了防止該情況，當夾持于驅動鏈輪18和從動鏈輪19的正時鏈條21的松邊的弦的張力減小，主臂沈與正時鏈條21的接觸面壓力降低時，以彈簧34的彈力使柱塞33向從氣缸3 突出的方向移動，與此相伴地，從張緊升降器31的油路32b供給的高壓的工作油將止回閥35的止回球38推開并流入氣缸32內。其結果是，第一抵接部29a按壓于柱塞33 的抵接部33a的副臂四繞第二支軸觀向順時針方向擺動，并以其第二抵接部29b按壓主臂26的抵接部^a，由此，主臂沈繞第一支軸27向逆時針方向擺動，并按壓正時鏈條21的松邊的弦以使張力增加。相反地，當夾持于驅動鏈輪18和從動鏈輪19的正時鏈條21的松邊的弦的張力增加時，通過從正時鏈條21經由主臂沈和副臂四傳遞的載荷壓縮柱塞33，氣缸32a的內壓升高，由此，止回閥35閉閥，溢流閥36開閥，柱塞33在壓縮彈簧34的同時向沒入氣缸3 的內部的方向后退。這樣，通過張緊升降器31的柱塞33隨正時鏈條21的張力的增減而相對于張緊殼體32伸出和沒入，能夠使正時鏈條21的張力穩定，由此能夠實現環狀鏈條21的動力傳遞性能的提高和耐久性的提高。圖5的橫軸標出正時鏈條21的伸長率，縱軸標出主臂沈按壓正時鏈條21的按壓載荷，最大容許伸長率指的是當正時鏈條21伸長超過該伸長率時，正時鏈條21的內周面彼此干涉，或者正時鏈條21與其他部件干涉的伸長率。按壓載荷在固定值fO的線a之下的、畫有斜線的NG區域是所述按壓載荷不足，正時鏈條21發生松弛的區域，按壓載荷為固定值f 1 (f 1 > f0)的線b表示的是理想的特性。以往，由于下述原因而無法得到上述理想的特性(參考線b)。即，如線c所示，當伸長率為0. 0%時的按壓載荷為f2(f2 > fl)時，隨著正時鏈條21的伸長的進行而張緊升降器31的彈簧34伸長，彈簧34的彈力逐漸減小，因此會低于線a而進入NG區域。為了防止該情況，如線d所示地，提高彈簧34的設定載荷，使伸長率為0. 0%時的按壓載荷為f3(f3 > f2)時，正時鏈條21未發生伸長時的按壓載荷過大，存在著主臂沈與正時鏈條21的滑動阻力增加的問題。因此，在本實施方式中，設定為使從張緊升降器31的柱塞33傳遞至主臂沈的彈簧34的載荷隨正時鏈條21的伸長量的增加而增加，并在正時鏈條21伸得最長時達到最大。由此，與隨正時鏈條21的伸長量的增加而減小的彈簧34的彈力特性相抵消，能夠與正時鏈條21的伸長量無關地以大致固定的載荷對主臂沈施力。接下來，基于圖6和圖7對用于使從張緊升降器31的柱塞33傳遞至主臂沈的彈簧34的載荷隨正時鏈條21的伸長量的增加而增加的結構進行說明。圖6示出了正時鏈條21伸得最長時的狀態，當設柱塞33的抵接部33a與副臂四的第一抵接部^a的接觸點(實際上是線接觸)為Pl時，Tl為接觸點Pl的切線，Nl為接觸點Pl的法線。此時，第二支軸觀位于切線Tl上，且柱塞33的移動方向Al (即彈簧34 的載荷Fl的方向)與法線m平行。當認為接觸點Pl的摩擦力可以忽略時，經由接觸點Pl 傳遞的載荷為法線m方向的載荷，因此，彈簧34的載荷Fl全部沿法線m方向傳遞，從而能夠最有效地對副臂四產生順時針方向的力矩M。當設第二支軸觀與接觸點Pl之間的力矩臂為Rl時，所述力矩M用M = FlXRl表示。此外，當設副臂四的第二抵接部^b與主臂沈的抵接部^a的接觸點(實際上是線接觸)為P2時，T2為接觸點P2的切線，N2為接觸點P2的法線。此時，第二支軸觀位于切線T2上，且副臂四的移動方向A2(即副臂四的載荷F2的方向)與法線N2平行。當認為接觸點P2的摩擦力可以忽略時，經由接觸點P2傳遞的載荷為法線N2方向的載荷，因此副臂四的載荷F2全部沿法線N2方向傳遞，從而能夠最有效地按壓主臂26。當設第二支軸觀與接觸點P2之間的力矩臂為R2時，副臂四按壓主臂沈的載荷F2為F2 = M/R2 = Fl X (R1/R2)。即，副臂四按壓主臂沈的載荷F2為柱塞33按壓副臂四的載荷Fl乘以副臂四的杠桿比的倒數即R1/R2。如上所述，在正時鏈條21伸得最長的狀態下，通過在柱塞33與副臂四的接觸點 Pl處使柱塞33的移動方向Al與切線Tl的方向呈直角相交，從而能夠最有效地將柱塞33 的載荷Fl傳遞至副臂四，并且，通過在副臂四與主臂沈的接觸點P2處使副臂四的移動方向A2與切線T2的方向呈直角相交，從而能夠最有效地將副臂四的載荷F2傳遞至主臂 26。圖7示出了正時鏈條21伸得最長前的狀態(例如，新產品的狀態)，與正時鏈條 21伸得最長時的狀態相比，柱塞33的突出量減小，副臂四的順時針方向的擺動量減小，主臂26的逆時針方向的擺動量減小。此時，柱塞33的抵接部33a和副臂四的第一抵接部29a從第二支軸28的軸線 L方向觀察形成為圓弧狀，因此，隨著副臂四的擺動，它們的接觸點Pl的位置向圖中左側 (第二支軸觀的相反側)偏移，其切線Tl的方向與圖6相比向逆時針方向變化。其結果是，在圖6中柱塞33的移動方向Al與接觸點Pl的切線Tl呈直角相交，而在圖7中，切線 Tl和法線m的方向向逆時針方向旋轉角度θ 1，柱塞33的移動方向Al與法線m的方向錯開角度θ 1。如上所述，由于柱塞33的載荷Fl僅沿接觸點Pl的法線m的方向傳遞，因此，柱塞33的載荷Fl中傳遞至副臂四的載荷減少至其法線m方向的成分，即Fixcos θ 1。此外，副臂四的第二抵接部29b和主臂沈的抵接部26a從第二支軸28的軸線L 方向觀察形成為圓弧狀，因此，隨著副臂四的擺動，它們的接觸點P2的位置偏移，其切線T2 的方向與圖6相比向逆時針方向變化。其結果是，在圖6中副臂四的移動方向A2與接觸點P2的切線T2呈直角相交，而在圖7中，切線T2和法線N2的方向向逆時針方向旋轉角度 θ 2，副臂四的移動方向Α2與法線Ν2的方向錯開角度θ 2。如上所述，由于副臂四的載荷F2僅沿接觸點Ρ2的法線Ν2的方向傳遞，因此，副臂四的載荷F2中傳遞至主臂沈的載荷減少至其法線Ν2方向的成分，即F2Xcos θ 2。如上所述，在正時鏈條21的磨損達到最大值之前，其伸長量越小則張緊升降器31 的彈簧34的載荷，即柱塞33的載荷越難以傳遞至主臂沈，而隨著正時鏈條21的伸長的進行，柱塞33的載荷變得容易傳遞至主臂26。該特性與隨著正時鏈條21的伸長的進行彈簧 34伸長而使柱塞33的載荷減小的特性是相反的，因此通過兩特性相抵消，從而能夠與正時鏈條21的磨損量的大小無關地將主臂沈按壓正時鏈條21的載荷保持為大致固定，能夠在防止主臂沈與正時鏈條21的滑動阻力過大的同時防止正時鏈條21的松弛。接下來，基于圖8 圖15說明本發明的第二實施方式。
在第一實施方式(參考圖1)中，相對于連結主臂沈的第一支軸27和副臂四的第二支軸28的直線Li，主臂沈和副臂四的抵接部^a、29b總是位于該直線Ll的正時鏈條21側。與此相對地，在第二實施方式中，如圖9所示地，相對于連結主臂沈的第一支軸 27和副臂四的第二支軸28的直線Li，主臂沈和副臂四的抵接部^a、29b位于該直線Ll 的正時鏈條21相反側，如圖8所示地，在正時鏈條21的伸長量達到最大時，主臂沈和副臂 29的抵接部^a、29b位于所述直線Ll上。此外，主臂沈的抵接部26a由圓弧面構成，而副臂四的抵接部29b由平坦面構成， 兩抵接部的切線T2的方向和所述直線Ll的方向在正時鏈條21的伸長量較小時不平行(參考圖9)，而在正時鏈條21的伸長量達到最大時平行(參考圖8)。由圖10可以明確，張緊升降器51具備張緊殼體53，其通過螺栓52、52固定于氣缸體11 ；柱塞M，其以滑動自如的方式嵌合于氣缸53a，所述氣缸53a形成于張緊殼體53 ； 彈簧55，其對柱塞M向從氣缸53a突出的方向施力；止回閥56，其向氣缸53a供給工作油； 溢流閥57，其將工作油從氣缸53a排出；以及凸輪機構58，其限制柱塞M的移動速度。止回閥56具備止回球60，其被收納于閥殼體59 ；以及閥簧62，其對止回球60向落座于閥座61的方向施力，從未圖示的油泵供給的工作油經由形成于張緊殼體53的油路 5 供給至閥座61的背部。溢流閥57設于中空的柱塞M的內部，其閥殼體63通過所述彈簧55的彈力被隔著彈簧座64的凸緣部6 按壓并固定于柱塞M的底壁。在閥殼體63形成有與柱塞M的內部連通的閥座63a，與該閥座63a對置的止回球65由配置在其與彈簧座64的止動部64b 之間的閥簧66向落座方向施力。閥殼體63的內部空間經由形成于彈簧座64的凸緣部64a 的開口 6 和形成于柱塞M的末端的油路Ma向大氣敞開。凸輪機構58具備凸輪盤68，其由銷67樞軸支承于張緊殼體53 ；齒條Mb，其形成于柱塞M的外周面并與凸輪盤68嚙合；以及凸輪彈簧69，其繞銷67對凸輪盤68施力。接下來，對具備上述結構的本發明的第二實施方式的作用進行說明。如圖8所示，在正時鏈條21的伸長量達到最大時，主臂沈和副臂四的抵接部沈^ 29b位于連結主臂沈的第一支軸27和副臂四的第二支軸28的直線Ll上，由此，副臂四的抵接部29b的移動方向和主臂沈的抵接部26a的移動方向均相對于直線Ll呈直角相交。 因而，副臂四按壓主臂26的載荷F2的方向與連結副臂四的第二支軸觀和抵接部^b的直線(即直線Li)呈直角相交，并且與連結主臂沈的第一支軸27和抵接部26a的直線(即直線Li)呈直角相交，所述載荷F2被最有效地傳遞至主臂26。與此相對地，如圖9所示，在正時鏈條21的伸長量較小時，相對于連結主臂沈的第一支軸27和副臂四的第二支軸28的直線Li，主臂沈和副臂四的抵接部^a、29b位于該直線Ll的正時鏈條21相反側，因此，副臂四的載荷F2按壓主臂沈的效率比正時鏈條 21伸得最長時低。即，雖然副臂四按壓主臂沈的載荷F2的方向與連結副臂四的第二支軸觀和抵接部^b的直線L2呈直角相交，但由于該載荷F2的方向與相對于連結主臂沈的第一支軸27和抵接部^a的直線L3呈直角相交的方向不一致，因此，能夠有效地按壓主臂26的僅為所述載荷F2的分力F2'，副臂四按壓主臂沈的效率降低。因而，伴隨著正時鏈條21的伸長，張緊升降器51的柱塞M突出，由此，閥簧66將柱塞M按壓于副臂四的載荷Fl逐漸減小，即使這樣，通過使主臂沈和副臂四的抵接部26a,29b的位置逐漸接近連結主臂沈的第一支軸27和副臂四的第二支軸觀的直線Li， 提高載荷F2的傳遞效率，由此能夠補償所述載荷Fl的減小，將主臂沈以大致固定的載荷按壓于正時鏈條21。對此，基于與第一實施方式的圖5對應的圖11來進行說明。OK區域與NG區域的邊界是按壓載荷為固定值f0的線a，按壓載荷為比固定值f0大的固定值fl的線b是理想的特性。在現有的鏈條張緊裝置中，由于隨著正時鏈條21的伸長量增加，按壓載荷逐漸減小，因此，如果要在正時鏈條21伸得最長時維持Π的按壓載荷的話，那么正時鏈條21的非伸長時的按壓載荷變得過剩(參照線e)，存在著主臂沈與正時鏈條21的滑動阻力增加的問題。圖11中的線f示出的是從副臂四向主臂沈的載荷的傳遞效率的特性，如已經說明過的那樣，所述傳遞效率在正時鏈條21伸得最長時變得最高，在正時鏈條21非伸長時減小。因而，將線e的按壓載荷的特性與線f的傳遞效率相乘得到的線g即為本申請實施方式的按壓載荷的特性，能夠使該按壓載荷的特性接近線b的理想特性。第二實施方式的張緊升降器51的止回閥56的作用與第一實施方式的張緊升降器 31的止回閥35的作用相同，但第二實施方式的溢流閥57與第一實施方式的溢流閥36的結構和作用不同。即，當夾持于驅動鏈輪18和從動鏈輪19的正時鏈條21的松邊的弦的張力增加時，通過從正時鏈條21經由主臂沈和副臂四傳遞的載荷壓縮柱塞M，氣缸53a的內壓升高，由此，止回閥56閉閥且溢流閥57開閥，止回球65在壓縮閥簧66的同時離開閥座 63a，氣缸53a內的油通過閥殼體63的內部、彈簧座64的開口 6 和柱塞M的油路5 被排出到外部，由此柱塞M向沒入氣缸53a的內部的方向后退。第一實施方式的溢流閥36是采用重量比較大的活塞41作為閥芯的活塞溢流型的溢流閥，與此相對地，第二實施方式的溢流閥57是采用重量比較小的止回球65作為閥芯的球溢流型的溢流閥，因此將其應用于具備主臂沈和副臂四的鏈條張緊裝置時，具有如下所述的優點。S卩，就活塞溢流型的溢流閥36而言，作為閥芯的活塞41的重量較大，因此如圖12 所示，在發動機E的特定的轉速(3000 4000rpm)下發生共振，動作遲緩，隨動性低，并出現不能完全關閉閥座而漏油的情況，反作用力下降。因此，如圖13所示地，在發動機轉速為 3500rpm附近處，鏈條張緊裝置無法追隨正時鏈條21的動作，存在著出現相互沖擊而使正時鏈條21的載荷急劇升高的現象的問題。圖14示出了將球溢流型的溢流閥57應用于僅具有主臂沈而不具有副臂四的單臂式的鏈條張緊裝置的結果。由于球溢流型的溢流閥57的止回球65是輕量的，且止回球 65直接與閥座63a接觸，因此止回球65稍稍移動就能夠開閉閥座63a。因此，雖然在發動機E的高轉速區域隨動性良好，但是在發動機E的低轉速區域，存在著止回球65相對于閥座63a遠遠離開，柱塞M的振幅過大的問題。圖15示出了將球溢流型的溢流閥57應用于具有主臂沈和副臂四兩者的雙臂式的鏈條張緊裝置(即本實施方式的鏈條張緊裝置)的結果，確認到在包括有圖14中柱塞M 的振幅變得過大的區域的整個區域中柱塞討的振幅大幅降低的情況。其理由是，在雙臂式的鏈條張緊裝置中，由于副臂四具有杠桿比b/a(參考圖8)，因而能夠減少相對于主臂沈的移位量而言柱塞M的移位量。
如上所述，對于雙臂式的鏈條張緊裝置，與應用活塞溢流型的溢流閥36相比，應用球溢流型的溢流閥57能夠使張緊升降器51的動作穩定。以上，說明了本發明的實施方式，然而本發明并不限定于上述實施方式，能夠不脫離權利要求的范圍記載的本發明地進行各種設計變更。例如，本發明包括兼具第一實施方式的任意特征和第二實施方式的任意特征的發明。此外，在第一、第二實施方式中，柱塞33的抵接部33a和副臂四的第一抵接部29a 的雙方形成為圓弧面，不過也可以使副臂四的第一抵接部29a形成為平坦面，而僅使柱塞 33的抵接部33a形成為圓弧面。柱塞33的抵接部33a形成為圓弧面是必須的。其理由是， 假設將柱塞33的抵接部33a形成為平坦面的話，由于柱塞33僅做移動方向Al的直線運動， 因此其接觸點Pl的切線Tl的方向固定，傳遞至副臂四的法線m方向的載荷Fl也變得固定。此外，在第一實施方式中，副臂四的第二抵接部29b和主臂沈的抵接部26a雙方形成為圓弧面，然而也可以將其中一方形成為圓弧面而另一方形成為平坦面。即使將副臂 29的第二抵接部29b和主臂沈的抵接部26a的一方形成為平坦面，由于該平坦面通過副臂 29或主臂沈的擺動運動而使接觸點P2的切線T2的方向變化，因此傳遞至主臂沈的法線 N2方向的載荷F2不會是固定的。此外，在第二實施方式中，將副臂四的第二抵接部29b形成為平坦面，而將主臂沈的抵接部26a形成為圓弧面，然而也可以將雙方均形成為圓弧面。將雙方形成為圓弧面的話，主臂26和副臂四的抵接部的位置從直線Ll錯開時的傳遞效率的下降較大， 因此能夠在正時鏈條21伸長時使將主臂沈按壓于正時鏈條21的載荷的變化進一步減小。此外，在第一、第二實施方式中，雖然將第二支軸觀設于副臂四的下端，不過也可以將第二支軸觀設于副臂四的上端。不過，將第二支軸觀設于副臂四的下端的話，在使發動機E的寬度方向的尺寸小型化方面有利。此外，第一、第二實施方式的張緊升降器31是液壓式的，不過本發明也可以應用于不采用液壓而僅通過彈簧對柱塞施力的機械式的張緊升降器。此外，在第一、第二實施方式中，從動鏈輪19、20的個數為兩個，然而也可以是一個。此外，主臂沈并非必須是剛體，也可以是彈性體(例如樹脂制)。
權利要求
1.一種鏈條張緊裝置，其具備主臂(26)，為了對卷繞在設于驅動軸(13)的驅動鏈輪(18)和設于從動軸(16、17)的從動鏈輪(19、20)上的環狀鏈條施加預定的張力，所述主臂06)以擺動自如的方式被第一支軸(XT)樞軸支承并與所述環狀鏈條滑動接觸；張緊升降器(31)，為了產生對所述主臂06)朝向所述環狀鏈條施力的作用力，所述張緊升降器(31)通過彈簧(34)對柱塞(3 向突出方向施力，所述柱塞(3 被滑動自如地支承于殼體(32)；以及副臂( )，所述副臂09)介于所述主臂06)和所述張緊升降器(31)之間，并且所述副臂09)以擺動自如的方式被第二支軸08)樞軸支承，并將所述張緊升降器(31)的柱塞 (33)的作用力傳遞到所述主臂( )，所述鏈條張緊裝置的特征在于，當所述環狀鏈條的伸長量達到最大時，在所述柱塞(3 和所述副臂09)的抵接部(33aJ9a)處，所述柱塞(33)的移動方向(Al)與所述抵接部(33aJ9a)的切線(Tl)的方向呈直角相交。
2.根據權利要求1所述的鏈條張緊裝置，其特征在于，所述柱塞(3 和所述副臂09)的抵接部(33aJ9a)中，至少所述柱塞(3 的抵接部 (33a)從所述第二支軸08)的軸線方向觀察形成為圓弧狀。
3.一種鏈條張緊裝置，其具備主臂(26)，為了對卷繞在設于驅動軸(13)的驅動鏈輪(18)和設于從動軸(16、17)的從動鏈輪(19、20)上的環狀鏈條施加預定的張力，所述主臂06)以擺動自如的方式被第一支軸(XT)樞軸支承并與所述環狀鏈條滑動接觸；張緊升降器(51)，為了產生對所述主臂06)朝向所述環狀鏈條施力的作用力，所述張緊升降器(51)通過彈簧(5 對柱塞(54)向突出方向施力，所述柱塞(54)被滑動自如地支承于殼體(32)；以及副臂( )，所述副臂09)介于所述主臂06)和所述張緊升降器(51)之間，并且所述副臂09)以擺動自如的方式被第二支軸08)樞軸支承，并將所述張緊升降器(51)的柱塞 (54)的作用力傳遞到所述主臂( )，所述鏈條張緊裝置的特征在于，所述副臂09)和所述主臂06)的抵接部09b 位于連結所述第一支軸(XT)和所述第二支軸08)的直線(Li)上，或者隔著該直線(Li)位于所述環狀鏈條相反側。
4.根據權利要求3所述的鏈條張緊裝置，其特征在于，在所述環狀鏈條的伸長量達到最大時，所述副臂09)和所述主臂06)的抵接部 (29b,26a)位于連結所述第一支軸(XT)和所述第二支軸08)的直線(Li)上。
5.根據權利要求4所述的鏈條張緊裝置，其特征在于，在所述副臂09)和所述主臂06)的抵接部處，所述副臂09)的移動方向 (A2)與所述抵接部Q9b、26a)的切線(T2)的方向呈直角相交。
6.根據權利要求5所述的鏈條張緊裝置，其特征在于，所述副臂09)和所述主臂06)的抵接部09b 的至少一方從所述第二支軸08) 的軸線方向觀察形成為圓弧狀。
全文摘要
本發明提供鏈條張緊裝置，其使得即使環狀鏈條伸長經由副臂與張緊升降器的柱塞連接的主臂按壓環狀鏈條的載荷也維持大致固定。在環狀鏈條(21)的伸長量達到最大時，在柱塞(33)和副臂(29)的抵接部(33a、29a)處，柱塞的移動方向(A1)與抵接部(33a、29a)的切線(T1)方向呈直角相交，因此此時柱塞的載荷(F1)向副臂(29)的傳遞效率達到最大，在環狀鏈條的伸長量并非最大時，柱塞的載荷向副臂的傳遞效率與其相比變低。因而，通過所述傳遞效率的增加補償隨著環狀鏈條的伸長量增加張緊升降器的彈簧伸長而使柱塞的載荷減小的量，由此能使主臂(26)與環狀鏈條的伸長量的大小無關地以大致固定的載荷按壓環狀鏈條。
文檔編號F16H7/08GK102384230SQ20111018592
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月4日 優先權日2010年8月27日
發明者關雅夫, 小巖洋二郎, 山田真嗣, 若林智弘 申請人:本田技研工業株式會社