专利名称：球式张紧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向驱动发动机的凸轮轴等的定时传动链施加张紧力的球式张紧器。
背景技术：
现有存在一种张紧器，它用于驱动发动机的凸轮轴等的定时传动链，在可滑动地嵌插在外壳上与外壳之间形成油腔的柱塞上，通过弹簧和外部油压产生突出力，向定时传动链施加张紧力。作为这种现有的张紧器，例如，如图13所示，棘齿式张紧器500(参照专利文献1) 具有向行进中的定时传动链突出且被弹簧施加力的柱塞520、形成有从油泵等油压发生源压送并供油的供油口 511和可随意出入地嵌插柱塞520的柱塞滑动孔512的外壳本体 510、可摇摆地轴支在外壳本体510上的棘齿爪体530与刻设在柱塞520上的棘齿521相啮合而成的棘齿阻挡机构、以及使从供油口 511侧压送来的油流入柱塞滑动孔512与柱塞520 之间形成的高压油腔以阻止其逆流的油压阀机构。专利文献1 专利第3322400号(权利要求、图1)所述现有的棘齿式张紧器500，由于其棘齿爪体530通过棘齿施力弹簧540压设在棘齿521上，当行进中的定时传动链变得松弛使柱塞520突出前进时，棘齿爪体530超越棘齿521，允许柱塞520的前进突出，当发动机长期放置后开始起动时，柱塞520被推回从而大幅度后退时，棘齿爪体530与棘齿521之间会发生楔子效应，不让柱塞520后退。即发生所谓的阻尼(backstop)作用。但是，在现有的棘齿式张紧器500中，在棘齿爪体530与棘齿521的啮合中，将柱塞520的动作范围、即所谓的齿隙量设置得较小时，当发动机长期放置后开始起动时，可以降低啮合音，但相反地，棘齿爪体530容易越过棘齿521，柱塞520处于过分跳出的状态发生阻尼所用，因此，对于行进中的定时传动链会产生过剩的推压力，从而产生被称为嗖嗖声的声音的问题；而且，还存在柱塞520发生烧结，并使定时传动链在过大的张力下运行，从而增加对定时传动链的负荷的问题。另外，在现有的棘齿式张紧器500中，由于与棘齿爪体530相啮合的棘齿521刻设在柱塞520的一部分外周部上，所以，当棘齿爪体530与棘齿521之间发生圆周方向的位置偏差时，棘齿爪体530不能在全幅均勻地整合下与棘齿521进行啮合，由于棘齿爪体530偏设在棘齿521上进行啮合，使棘齿爪体530与棘齿521中的至少一方会产生缺齿等摩损，从而引起张紧器功能的过早丧失。
发明内容
本发明旨在解决现有存在的问题，即本发明的目的是提供一种组装结构简便、耐久性优异的球式张紧器，其特点是，当发动机长期放置后开始起动时，能够阻止从定时传动链受到的柱塞的后退移动，降低啮合音，容许发动机运行时因柱塞的过剩跳出引起的链条张力过多而产生的柱塞的后退移动，消除嗖嗖声，同时防止柱塞的烧结。首先，方案1所涉及的发明提供的球式张紧器包括朝向行进中的定时传动链可以自由进退地突出的圆柱状柱塞、形成有可自由进退地嵌插该柱塞的柱塞滑动孔的外壳本体；对柱塞施加相对于该外壳本体朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧；位于所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的、外嵌在柱塞上并沿柱塞产生位移的圆环状球座；对该圆环状球座的弹簧抵接底面施加朝柱塞的突出方向的力的球座施力用弹簧；在形成于所述圆环状球座的座面上的球体引导用倾斜槽中沿柱塞的径向滚动，并与在所述柱塞的外周面上沿突出方向设置的多个齿条齿依次接合的球体；将依次配置在所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的球座施力用弹簧、圆环状球座及球体可自由移动地封入，并可自由进退地嵌插所述柱塞的封止板；所述齿条齿具有沿所述柱塞的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面及与该环状缓斜面背靠背地沿柱塞的后退方向逐渐缩径的环状急斜面；所述球体引导用倾斜槽具有朝着所述柱塞逐渐刻入，并与齿条齿的环状急斜面相对的倾斜底面；所述球体与所述圆环状球座、柱塞及封止板处于同时抵接的状态。从而解决了上述课题。方案2所涉及的发明提供的球式张紧器，在方案1所涉及的发明的构造之上，所述柱塞的环状缓斜面及环状急斜面使所述球体的中心总是位于柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内。从而解决了上述课题。方案3所涉及的发明提供的球式张紧器，在方案1或者方案2所涉及的发明的构造之上，所述球体引导用倾斜槽均等地配置在所述圆环状球座的至少三处位置。从而解决了上述课题。方案4所涉及的发明提供的球式张紧器，在方案1至方案3的任一项所涉及的发明的构造之上，所述球座施力用弹簧的施加力设定得比所述柱塞施力用弹簧的施加力更大。从而解决了上述课题。因此，本发明的球式张紧器由于包括朝向行进中的定时传动链可以自由进退地突出的圆柱状柱塞、形成有可自由进退地嵌插该柱塞的柱塞滑动孔的外壳本体；对柱塞施加相对于该外壳本体朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧；位于所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的、外嵌在柱塞上并沿柱塞产生位移的圆环状球座；对将该圆环状球座的弹簧抵接底面施加朝柱塞的突出方向的力的球座施力用弹簧；在形成于所述圆环状球座的座面上的球体引导用倾斜槽朝中沿柱塞的径向滚动，并与在所述柱塞的外周面上沿突出方向设置的多个齿条齿依次接合的球体；将依次配置在所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的球座施力用弹簧、圆环状球座及球体可自由移动地封入，并可自由进退地嵌插所述柱塞的封止板；所以，通过柱塞向在发动机内的行进链条施加张紧力，不仅组装结构简便、耐久性优异，还具有以下所示的本发明特有的效果。即根据方案1所涉及的本发明的球式张紧器，齿条齿具有沿所述柱塞的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面及与该环状缓斜面背靠背地沿柱塞的后退方向逐渐缩径的环状急斜面；所述球体引导用倾斜槽具有朝着所述柱塞逐渐刻入、并与齿条齿的环状急斜面相对的倾斜底面；所述球体与所述圆环状球座、柱塞及封止板处于同时抵接的状态；所以，当发动机长期放置后开始起动时，在球体与柱塞的环状缓斜面抵接的状态下，柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间夹持接合，阻止从定时传动链受到的柱塞的后退，可以降低发动机起动时的啮合音。
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另外，在发动机起动后，由于定时传动链的松弛等链条张力降低，柱塞突出前进时，与柱塞的环状缓斜面抵接的球体下压圆环状球座，并向形成于柱塞滑动孔中的前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动，解除柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间的夹持接合，允许越过柱塞的齿条齿的一个齿前进；此后，该球体被圆环状球座上推，朝着柱塞的环状缓斜面滚动，夹持于柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间并与柱塞再次进行接合，重复这一系列动作，在使柱塞前进移动的力与链条张力平衡的柱塞的前进位置上，柱塞被固定，从而可以确保定时传动链的最佳的链条张力。进而，在发动机运行时，由于柱塞过剩跳出引起的链条张力过多而发生使柱塞后退的反力时，在与柱塞的环状缓斜面抵接的状态下，夹持于柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间的球体，相对于封止板下压圆环状球座，并向形成于柱塞滑动孔中的前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动，从而解除柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间的夹持接合，允许越过柱塞的齿条齿的一个齿进行后退移动；此后，被圆环状球座上推，朝柱塞的环状缓斜面滚动，夹持于柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间，从而与柱塞再次进行接合，重复这一系列动作，在使得柱塞后退移动的反力消失的柱塞的后退位置上，柱塞被固定，消除发动机运行时的柱塞过剩跳出引起的链条张力过多而产生的嗖嗖声，同时，可以防止柱塞的烧结。根据方案2所涉及的本发明的球式张紧器，在方案1所涉及的发明的效果之上，由于柱塞的环状缓斜面及环状急斜面使所述球体的中心总是位于柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内，球体不会从前端开口侧扩径凹部脱落，在柱塞的环状急斜面与圆环状球座的倾斜底面之间经常滚动，所以，可以根据定时传动链的链条张力的增减，做出迅速且到位的反应。根据方案3所涉及的本发明的球式张紧器，在方案1或者方案2所涉及的发明的效果之上，由于球体引导用倾斜槽均等地配置在所述圆环状球座的至少三处位置，所以，在柱塞前进后退时，朝向柱塞径向的偏负荷被消除，使柱塞可以根据定时传动链的链条张力顺畅地进行前进后退，并使柱塞进行后退移动的反力均等地分散，从而减轻施加于圆环状球座上的负荷，可以长期维持圆环状球座的寿命。根据方案4所涉及的发明的球式张紧器，在方案1至方案3的任一项所涉及的发明的构造之上，由于球座施力用弹簧的施加力设定得比所述柱塞施力用弹簧的施加力更大，所以，当柱塞后退时，圆环状球座通过球体不随着柱塞后退，而是在挡住球体后，使球体向前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动退避，同时，在越过齿条齿的一个齿的瞬间，将球体向齿条齿的齿底推回到位，在柱塞前进时，圆环状球座挡住球体，使球体向前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动退避，同时，在越过齿条齿的一个齿的瞬间，将球体向齿条齿的齿底推回到位，可以实现球体对齿条齿的完全咬空。
图1为本发明一实施例所述球式张紧器100的使用样态图；图2为图1所示球式张紧器100的剖面图；图3为本发明所使用的柱塞的斜视图；图4本发明所使用的圆环状球座的斜视图5为针对柱塞的圆环状球座及球体及圆环状球座的组装分解图；图6为发动机起动时柱塞的阻尼状态示意图；图7为柱塞前进时阻尼被解除的状态示意图；图8为柱塞前进时超越齿条齿的瞬间示意图；图9为柱塞前进时发生阻尼的状态示意图；图10为柱塞过剩跳出时阻尼被解除的状态示意图；图11为柱塞过剩跳出时超越齿条齿的瞬间示意图；图12为柱塞过剩跳出时发生阻尼的状态示意图；图13为现有张紧器的示意图。符号说明100 · · 球式张紧器110· · 夕卜壳本体111 · · 供油路112 · · ·柱塞滑动孔112a · · 前端开口侧扩径凹部120 · · ·柱塞121 · · ·齿条齿121a· · 环状缓斜面121b · · ·环状急斜面121c · · ·滑接外周面122 · · ·中空部130· · 柱塞施力用弹簧140 · · ·圆环状球座141 ·· ·弹簧抵接底面142 ·· ·座面143· · 球体引导用倾斜槽143a · · ·倾斜底面150· · 球座施力用弹簧160 · · ·球体170 · · ·封止板180· · 单向阀单元181 · · ·油路182 ·· ·球座183 ·· ·止回球184· · 球座偏压用弹簧185 ·· ·钟状保持架Sl · · ·驱动侧链轮S2 · · 被驱动侧链轮C · · ·定时传动链
L · · ·可动杆G · · ·固定导轨α · · 环状缓斜面121a的倾斜角度β · · ·环状急斜面121b的倾斜角度θ · · 倾斜底面143a的倾斜角度R · · ·高压油腔500 · · 现有的棘齿式张紧器510 · · ·夕卜壳本体511 ·· ·供油口512 · · ·柱塞滑动孔520 ·· ·柱塞521 · · ·棘齿530 ·· ·棘齿爪体540 ·· ·棘齿施力弹簧
具体实施例方式本发明所提供的球式张紧器包括朝向行进中的定时传动链可以自由进退地突出的圆柱状柱塞、形成有可自由进退地嵌插该柱塞的柱塞滑动孔的外壳本体；对柱塞施加相对于该外壳本体朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧；位于所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的、外嵌在柱塞上并沿柱塞产生位移的圆环状球座；对将该圆环状球座的弹簧抵接底面施加朝柱塞的突出方向的力的球座施力用弹簧；在形成于所述圆环状球座的座面上的球体引导用倾斜槽中沿柱塞的径向滚动，并与在所述柱塞的外周面上沿突出方向设置的多个齿条齿依次接合的球体；将依次配置在所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的球座施力用弹簧、圆环状球座及球体可自由移动地封入，并可自由进退地嵌插所述柱塞的封止板；所述齿条齿具有沿所述柱塞的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面及与该环状缓斜面背靠背地沿柱塞的后退方向逐渐缩径的环状急斜面；所述球体引导用倾斜槽具有朝着所述柱塞逐渐刻入、并与齿条齿的环状急斜面相对的倾斜底面；所述球体与所述圆环状球座、柱塞及封止板处于同时抵接的状态。其当发动机长期放置后开始起动时，阻止从定时传动链受到的柱塞的后退并减小啮合音，容许发动机运行时因柱塞的过剩跳出引起的链条张力过多而产生的柱塞的后退，消除嗖嗖声，同时可以防止柱塞的烧结，具有组装结构简便，耐久性优异的优点。在此情况下，其具体的样态可以采用任何方式。例如，本发明所述球式张紧器是以循环架设于发动机的曲轴侧链轮与凸轮轴侧链轮之间的定时传动链为对象进行说明的，但是，它并不限于这样的定时传动系统，也可以适用于循环架设于稳定器系统及油泵系统等的链条，进而，当然也可以适用于传动带。另外，作为本发明的球式张紧器，只要是对定时传动链对柱塞施力的球式张紧器即可，也可以采用例如只使用弹簧的施加力对柱塞进行施力，或者使用弹簧和油压的施加力对柱塞进行施力。关于本发明所述球式张紧器使用的外壳本体的具体形态，在形成有柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部的同时，只要容纳了柱塞、柱塞施力用弹簧、圆环状球座、球座施力用弹簧、封止板等呈现圆形轮廓的构成部件并安装在发动机缸体上即可，例如，在称为内装式的发动机内部使用螺栓等固定装置对外壳本体进行密闭安装的方式，或者，从称为外装式的发动机外部朝向发动机内部的定时传动链，将外壳本体的外周螺丝部进行插入螺固的方
式等ο另外，关于本发明所采用的柱塞的齿条齿的具体形态，只要至少具有沿柱塞的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面及与该环状缓斜面背对背地沿柱塞的后退方向逐渐缩径的环状急斜面即可。例如，关于相对于柱塞的突出方向环状缓斜面所形成的夹角、即环状缓斜面的倾斜角度α，相对于柱塞的突出方向为20°左右的角度范围为最好。相对于柱塞的突出方向环状急斜面所形成的夹角、即环状急斜面的倾斜角度β，相对于柱塞的突出方向为 65°左右的角度范围为最好。进而，在环状缓斜面与环状急斜面之间存在均一外径的滑接外周面的话，可以与柱塞滑动孔及圆环状球座的内周面进行顺畅的滑接从而进行前进后退。进而，关于本发明所采用的形成于圆环状球座上的球体引导用倾斜槽的具体设置数，只要沿着圆环状球座的座面上至少均等配置有三处即可，这样，在柱塞前进后退时，对于柱塞径向的偏负荷被消除，使柱塞后退移动的反力被均等地分散减轻后施加在圆环状球座上。另外，关于球体引导用倾斜槽的形状，只要是具有向柱塞的、与逐渐刻入的齿条齿的环状急斜面相对的倾斜底面并可以顺畅滚动的形状，无论是怎样的形状都可以，但是，相对于柱塞的突出方向倾斜底面所形成的夹角、即倾斜底面的倾斜角度为θ时，将倾斜底面设定为50° < θ <85°为最好。即当倾斜底面的倾斜角度θ小于50°时，球体的动作变缓，容易产生过剩的阻尼，难以消除嗖嗖声；当倾斜底面的倾斜角度θ大于85°时，阻尼难以起作用，难以消除啮口曰。下面，结合图1至图12对作为本发明一实施例所述球式张紧器进行说明。这里，图1为本发明一实施例的球式张紧器的使用样态图，图2为图1所示的球式张紧器的剖面图，图3为本发明所使用的柱塞的斜视图，图4为本发明所使用的圆环状球座的斜视图，图5为相对于柱塞的圆环状球座及球体及圆环状球座的组装分解图。另外，图6为发动机起动时的柱塞的阻尼状态示意图，图7为柱塞前进时阻尼被解除的状态示意图，图8为柱塞前进时超越齿条齿的瞬间示意图，图9为柱塞前进时发生阻尼的状态示意图，图10为柱塞过剩跳出时阻尼被解除的状态示意图，图11为柱塞过剩跳出时超越齿条齿的瞬间示意图，图12为柱塞过剩跳出时发生阻尼的状态示意图。首先，如图1所示，本发明一实施例所述球式张紧器100在定时传动链C的松弛侧上被装设于发动机本体上，该定时传动链C循环架设于通过发动机的曲轴而转动的驱动侧链轮Sl与固定在凸轮轴上的被驱动侧链轮S2之间，柱塞120可随意出入地从其外壳本体 110的前面突出，柱塞120按压可自由摇摆地支撑在发动机本体侧上的可动杆L的摇摆端附近的背面，从而通过可动杆L向定时传动链C的松弛侧施加张力。另外，在定时传动链C的张紧侧，在发动机本体侧上安装有固定导轨G，以引导定时传动链C的行进。另外，当驱动侧链轮Sl沿箭头方向转动时，定时传动链C沿箭头方向行进，然后，通过该定时传动链C的行进，被驱动侧链轮S2沿箭头方向转动，从而将驱动侧链轮Sl的转动传递到被驱动侧链轮S2上。因此，如图2所示，本实施例所述球式张紧器100包括形成有导入从发动机缸体侧供给的外部压油的供油路111及柱塞滑动孔112的外壳本体110、可自由进退地嵌插在该外壳本体110上的、朝向行进中的定时传动链且可自由进退地突出的圆柱状柱塞120、对柱塞120施加相对于外壳本体110朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧130、在柱塞滑动孔112 的前端开口侧扩径凹部11 内外嵌于柱塞120上并沿着柱塞120产生位移的圆环状球座 140、对该圆环状球座140的弹簧抵接底面141施加向柱塞120的突出方向的力的球座施力用弹簧150、在形成于圆环状球座140的座面142上的球体引导用倾斜槽143中沿柱塞120 的径向滚动，并与在柱塞120的外周面上沿突出方向设置的多个齿条齿121依次啮合的四个球体160、将依次配置的球座施力用弹簧150及圆环状球座140及4个球体160可以自由移动地封入在柱塞滑动孔112的前端开口侧扩径凹部11 内且可自由进退地嵌插柱塞 120的封止板170。而且，所述球座施力用弹簧150的施加力被设定为比柱塞施力用弹簧130的施加力大。这样，当柱塞后退时，圆环状球座通过球体不随着柱塞后退，并挡住球体，使球体向前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动退避，同时，越过齿条齿的一个齿的瞬间时，将球体向齿条齿的齿底推回到位；在柱塞前进时，圆环状球座档住球体，使球体向前端开口侧扩径凹部的周壁方向滚动退避，同时，在越过齿条齿的一个齿的瞬间，将球体向齿条齿的齿底推回到位，可以实现球体对齿条齿的完全咬空。另外，具有安装在所述柱塞112的底部、阻止从形成于壳本体110的柱塞滑动孔 112与柱塞120的中空部122之间的高压油腔R内向油路111的压油逆流的单向阀单元 180。本实施例中所使用的单向阀单元180包括具有与所述外壳本体110的供油路 111连接的油路181的球座182、固定在该球座182的阀座上的止回球183、将该止回球183 向球座182施加力的球座偏压用弹簧184、支持该球座偏压用弹簧184且对止回球183的移动量进行限定的钟状保持架185。这里，将对本实施例所述球式张紧器100最具特征的柱塞120及圆环状球座140 的具体形态结合图2至图5进行进一步详细说明。首先，形成于柱塞120上的齿条齿121具有沿柱塞120的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面121a、与该环状缓斜面121a背靠背地沿柱塞120的后退方向逐渐缩径的环状急斜面121b、介于这些环状缓斜面121a与环状急斜面121b之间的均一外径的滑接外周面 121c，该齿条齿121相对于柱塞滑动孔112及圆环状球座140的内周面进行顺畅滑接，从而进行前进后退。在本实施例中，所述环状缓斜面121a相对于柱塞120的突出方向设定为20°的倾斜角度α，同时，环状急斜面121b相对于柱塞120的突出方向设定为65°的倾斜角度β。另外，本发明所采用的圆环状球座140上，在沿着座面142的四处均等地配置有球体引导用倾斜槽143。这样，在柱塞120前进后退时，相对于柱塞120径向的偏负荷被消除，使柱塞120后退移动的反力均等分散减轻地施加在圆环状球座140上。另外，形成于圆环状球座140的座面142上的球体引导用倾斜槽143具有朝着柱塞120逐渐刻入、并与齿条齿121的环状急斜面121b相对的倾斜底面143a。在本实施例中的倾斜底面143a上，相对于柱塞120的突出方向，倾斜底面143a所形成的夹角，即倾斜角度θ设定为65°。这样，球体160可以顺畅地滚动，阻止柱塞120后退的阻尼可以发挥最佳作用。另外，所述球体160是钢球，分别配置于所述球体引导用倾斜槽143上，其处于与圆环状球座140、柱塞120及封止板170同时抵接的状态。进而，所述环状缓斜面121a及环状急斜面121b使球体160的中心总是位于柱塞滑动孔112的前端开口侧扩径凹部11 内。这样，球体160不会从前端开口侧扩径凹部11 脱落，从而在柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座140的倾斜底面143a之间稳定地滚动并相互移动。下面，对所述结构的本实施例所述球式张紧器100在发动机起动时及发动机起动后的柱塞120的动作进行详细说明。首先，从如图6所示发动机起动时柱塞120的阻尼状态变化为发动机起动后定时传动链松弛时，如图7所示，柱塞120前进，阻尼被解除，如图8所示，柱塞120继续前进越过齿条齿121，如图9所示，前进的柱塞120处于阻尼发生作用的状态。即，当发动机长期放置后开始起动时，如图6所示，球体160在与柱塞120的环状缓斜面121a抵接的状态下，在柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座141的倾斜底面 143a之间被夹持接合，阻止从定时传动链受到的柱塞120的后退。另外，图6所示的引出线La显示处于阻尼状态的柱塞120的前端位置。另外，在发动机起动后，如图7所示，由于定时传动链的松弛等原因使链条张力降低，柱塞120突出前进后，抵接在柱塞120的环状缓斜面121a上的球体160，如图8所示， 下压圆环状球座140，并向形成于柱塞滑动孔112上的前端开口侧扩径凹部11 的周壁方向滚动，解除柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座140的倾斜底面143a之间的夹持接合，容许柱塞120越过齿条齿的一个齿前进；此后，如图9所示，被圆环状球座140上推， 向柱塞120的环状缓斜面121a滚动，被夹持于柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座 140的倾斜底面143a之间，再次与柱塞120接合，使阻止柱塞120后退的阻尼发挥作用，重复这一系列的动作，柱塞120前进齿条齿的一个齿或者数个齿，在使柱塞120前进移动的力与链条张力平衡的柱塞120的前进位置处，柱塞120被固定。图7至图9所示的引出线La显示发动机刚刚起动后的阻尼状态下的柱塞120的前端位置，图8至图9所示的引出线Lb显示柱塞120前进突出后，球体从齿条齿121的环状缓斜面121a侧越过环状急斜面121b侧的瞬间的柱塞120的前端位置，图9所示的引出线Lc显示柱塞120进一步前进突出，球体160向齿条齿121的环状急斜面121b侧越过一个齿后，对柱塞120发生阻尼作用前的状态下的柱塞120的前端位置。图7至图9所示的箭头显示柱塞120、圆环状球座140、球体160各自被施力的方向。下面，根据图10至图12，将对本实施例的球式张紧器100中，从定时传动链侧对由于过剩的前进突出而处于跳出状态的柱塞120产生过剩按压力的情况、即所谓柱塞过剩跳出时的柱塞120的动作进行详细说明。
即柱塞过剩跳出时，如图10所示，柱塞120进行后退，阻尼状态被解除；如图11所示，柱塞120进一步后退，越过齿条齿121 ；如图12所示，后退的柱塞120处于阻尼发生作用的状态。如果进一步详细说明，在发动机起动后的柱塞过剩跳出时，如图10所示，定时传动链的链条张力会过剩增大，从而向柱塞120产生过剩的按压力；如图11所示，抵接在柱塞 120的环状急斜面121b上的球体160下压圆环状球座140，并向形成于柱塞滑动孔112上的前端开口侧扩径凹部11 的周壁方向滚动，解除柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座140的倾斜底面143a之间的夹持接合，允许柱塞120越过齿条齿的一个齿进行后退， 此后；如图12所示，球体160被圆环状球座140上推，向柱塞120的环状缓斜面121a滚动， 被夹持于柱塞120的环状急斜面121b与圆环状球座140的倾斜底面143a之间，与柱塞120 再次接合，使阻止柱塞120后退的阻尼发挥作用，重复这一系列的动作，柱塞120后退齿条齿的一个齿或者数个齿，在使柱塞120，后退移动的力与链条张力平衡的柱塞120的后退位置上，将柱塞120固定。图10至图12所示的引出线Lx显示发动机起动后的阻尼状态下的柱塞120的前端位置，图10至图11所示的引出线Ly显示柱塞120后退并使球体从齿条齿121的环状急斜面121b侧越过环缓斜面121a侧瞬间的柱塞120的前端位置，图12所示的引出线Lz显示柱塞120进一步后退，使球体160向齿条齿121的环状急斜面121b侧越过一个齿后，柱塞120处于阻尼发生作用前的状态下的柱塞120的前端位置，图10至图12所示的箭头显示柱塞120、圆环状球座140、球体160各自被施力的方向。在所述构造的本实施例所述球式张紧器100中，齿条齿121具有沿柱塞120的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面121a及与该环状缓斜面121a背靠背地沿柱塞120的后退方向逐渐缩径的环状急斜面121b，球体引导用倾斜槽143具有朝着柱塞120逐渐刻入、并与齿条齿121的环状急斜面121b相对的倾斜底面143a，球体160处于与圆环状球座140、柱塞120及封止板170同时抵接的状态，因此，当发动机长期放置后开始起动时，可以阻止从定时传动链受到的柱塞120的后退，降低发动机起动时的啮合音，在发动机刚刚起动后，由于定时传动链的松弛等，链条张力降低，柱塞120突出前进后，可以确保定时传动链的最佳链条张力，发动机运行时，发生由于柱塞过剩跳出引起的定时传动链的链条张力过多而使柱塞120后退的反力时，可以在消除发动机运行时由于柱塞过剩跳出而引起的链条张力过多而产生的嗖嗖声，同时，还可以防止柱塞120的烧结。另外，由于柱塞120的环状缓斜面121a及环状急斜面121b使球体160的中心总是存在于柱塞滑动孔112的前端开口侧扩径凹部11 内，所以，可以对定时传动链的链条张力的增减做出迅速且到位的反应；另外，由于圆环状球座140的四处均等地配置有球体引导用倾斜槽143，所以，在实现柱塞120根据定时传动链的链条张力进行顺畅前进后退的同时，可以长期维持圆环状球座140的寿命等，具有极大的效果。
权利要求
1.一种球式张紧器，其特征在于，包括朝向行进中的定时传动链可以自由进退地突出的圆柱状柱塞、形成有可自由进退地嵌插该柱塞的柱塞滑动孔的外壳本体；对柱塞施加相对于该外壳本体朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧；位于所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的、外嵌在柱塞上并沿柱塞产生位移的圆环状球座；对该圆环状球座的弹簧抵接底面施加朝柱塞的突出方向的力的球座施力用弹簧；在形成于所述圆环状球座的座面上的球体引导用倾斜槽中沿柱塞的径向滚动，并与在所述柱塞的外周面上沿突出方向设置的多个齿条齿依次接合的球体；将依次配置在所述柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内的球座施力用弹簧、圆环状球座及球体可自由移动地封入，并可自由进退地嵌插所述柱塞的封止板；所述齿条齿具有沿所述柱塞的突出方向逐渐缩径的环状缓斜面及与该环状缓斜面背靠背地沿柱塞的后退方向逐渐缩径的环状急斜面；所述球体引导用倾斜槽具有朝着所述柱塞逐渐刻入、并与齿条齿的环状急斜面相对的倾斜底面；所述球体与所述圆环状球座、柱塞及封止板处于同时抵接的状态。
2.根据权利要求1所述的球式张紧器，其特征在于所述柱塞的环状缓斜面及环状急斜面使所述球体的中心总是位于柱塞滑动孔的前端开口侧扩径凹部内。
3.根据权利要求1或2所述的球式张紧器，其特征在于所述球体引导用倾斜槽均等地配置在所述圆环状球座的至少三处位置。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的球式张紧器，其特征在于所述球座施力用弹簧的施加力设定得比所述柱塞施力用弹簧的施加力更大。
全文摘要
本发明提供一种球式张紧器(100)，包括对柱塞(120)施加相对于外壳本体(110)朝突出方向的力的柱塞施力用弹簧(130)；位于在柱塞滑动孔112的前端开口侧扩径凹部(112a)内的、对外嵌于柱塞(120)上的圆环状球座(140)施加朝突出方向的力的球座施力用弹簧(150)；在形成于圆环状球座(140)的球体引导用倾斜槽(143)中滚动，并与柱塞(120)的齿条齿(121)相接合的球体(160)；将球座施力用弹簧(150)及圆环状球座(140)及球体(160)可自由移动地封入前端开口侧扩径凹部(112a)内的、嵌插在柱塞(120)上的封止板(170)。该球式张紧器能够在发动机起动时阻止从定时传动链受到的柱塞的后退移动，降低啮合音，容许发动机运行时因柱塞的过剩跳出引起的链条张力过多而产生的柱塞的后退移动，并消除嗖嗖声。
文档编号F16H7/08GK102261442SQ20111010826
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月25日 优先权日2010年4月28日
发明者吉田修, 早见淳志, 榑松勇二 申请人:株式会社椿本链索