本发明涉及一种对运动的链条或带等施加适当张力的张紧装置。
背景技术：
以往，为了适当地保持链条等的张力，通常使用张紧装置，例如，公知有以下技术，通过张紧装置杆对在分别设置于发动机室(engineroom)内的曲轴与凸轮轴的链轮之间进行无接头套挂转动的滚子链等传动链进行滑动导向的链条导件机构中，为了适当地保持链条等的张力，用张紧装置对张紧装置杆施加力。
如图8所示，作为用于这样的链条导件机构的公知的张紧装置周知如下张紧装置510，其具备：柱塞520，具有向后方侧开口的柱塞孔521；壳体530，具有收容柱塞520的向前方侧开口的柱塞收容孔531；溢流机构，当压油室511内的油压变高时，使压油室511的油溢流到柱塞520外；及主弹簧540，伸缩自如地收纳于形成在柱塞520与柱塞收容孔531之间的压油室511，朝着前方侧对柱塞520施加力(例如参照专利文献1)。
在该专利文献1所记载的张紧装置510中，在柱塞520的底部形成有：压力通路524，连通于压油室511；流出口523，连通压力通路524与柱塞520外部；及弹簧收容室512，形成在压力通路524的前方侧，另外，溢流机构由阀体560及溢流弹簧552所构成，阀体560滑动自如地嵌合插入于压力通路524，溢流弹簧552配置在弹簧收容室512内且朝着压油室511侧对阀体560施加力。
而且，在该张紧装置510中，当压油室511内的油压提高时，阀体560抵抗溢流弹簧552的施加力而向前方侧移动，压力通路524连通于流出口523，油从流出口523溢流。
专利文献1：日本国特开2001-12569号公报
技术实现要素：
但是，在这样的张紧装置510中，起因于柱塞520承受的来自链条侧的力的变动、供向压油室511的油量的变动等，压油室511内的油压有时较大地变动，此时，在专利文献1所记载的张紧装置510中，阀体560堵塞压力通路524，只可能处于阻止油排向柱塞520外部的状态及因压油室511内的油压而阀体560向前方侧移动而油从流出口523排向柱塞520外部的状态这2种状态，因此存在难以使压油室511内的油压稳定的问题。
另外，当设置专利文献1这样的溢流机构时，当压油室511内的油压上升时，由于从油泵等油压产生源供给的油的一部被放出到外部，因此也存在耗油量增加而需要加大油压产生源的动力的问题。
另外，当设置有如专利文献1这样的溢流机构时，当停止向张紧装置510供油的发动机停止时，压油室511内的油通过流出口523逐渐向外部漏出，其结果，在发动机再次驱动时，无法充分确保压油室511的油量，也存在有可能产生异常音等的不良状态问题。
于是，本发明是为了解决所述问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种张紧装置，其通过简单结构能够使压油室内的油压稳定。
本发明是一种张紧装置，具备：柱塞，具有向后方侧开口的柱塞孔；壳体，具有收容所述柱塞的向前方侧开口的柱塞收容孔；主加力单元，伸缩自如地收纳于形成在所述柱塞与所述柱塞收容孔之间的压油室，朝着前方侧对所述柱塞施加力；及压力调整机构，调整所述压油室内的油压，其特征为，所述压力调整机构具备：圆筒部；活塞单元，以可接近、离开于所述压油室侧的状态设置在所述圆筒部内，将形成于所述柱塞与所述壳体之间的空间划分为所述压油室与调整空间；及活塞加力单元，朝着所述压油室侧对所述活塞单元施加力，所述圆筒部与所述活塞单元之间构成为，即使在所述活塞单元移动至最接近所述压油室侧的位置到移动至最接近所述调整空间侧的位置之间的任意位置，都能够保持液密状态，由此解决所述问题。
根据本发明的一个形态，调整压油室内的油压的压力调整机构具备：圆筒部；活塞单元，以可接近、离开于压油室侧的状态设置在圆筒部内，将形成于柱塞与壳体之间的空间划分为压油室与调整空间；及活塞加力单元，朝着压油室侧对活塞单元施加力，圆筒部与活塞单元之间构成为，即使在活塞单元移动至最接近压油室侧的位置到移动至最接近调整空间侧的位置之间的任意位置，都能够保持液密状态。
由此，当压油室内的油压上升时，活塞单元朝着从压油室离开的方向移动，对应于活塞单元的移动量而压油室的容积增加，能够逐渐降低对链条的柱塞的按压力，因此通过简单结构能够使压油室内的油压及柱塞的按压力稳定。
另外，由于能够避免如设置有溢流机构的现有的张紧装置那样向外部放出一部分油，因此能够降低耗油量，能够实现油压产生源的动力的小型化，另外，当停止向张紧装置供油的发动机停止时，由于能够避免压油室内的油逐渐向外部漏出，因此能够长期维持压油室的油量，当发动机再次驱动时，能够防止产生异常音等的不良状态。
根据本发明的其他形态，由于柱塞孔的内周面的前后方向的一部分，作为与活塞单元相对的圆筒内周面而发挥功能，因此除了柱塞孔以外不需要另外形成圆筒内周面，所以不仅能够降低制造负担，而且能够将柱塞孔的内周面作为圆筒内周面而加以利用，从而能够较大地设定活塞单元的直径尺寸，因此能够加大伴随活塞单元移动的压油室的容积变化。
根据本发明的其他形态，由于压力调整机构具有限制活塞单元向调整空间侧移动的第1限制部，因此通过限制活塞单元的移动范围，能够缩短需要高精度加工的圆筒内周面在活塞移动方向上的尺寸，所以能够降低制造负担，另外，由于作为装配时的活塞单元的定位部位而也可以利用第1限制部，因此能够降低装配负担。
根据本发明的其他形态，由于压力调整机构具有限制活塞单元向压油室侧移动的第2限制部，因此通过限制活塞单元的移动范围，能够缩短需要高精度加工的圆筒内周面在活塞移动方向上的尺寸，所以能够降低制造负担，另外，由于作为装配时的活塞单元的定位部位而也可以利用第2限制部，因此能够降低装配负担。
根据本发明的其他形态，由于作为活塞加力单元的活塞弹簧的弹簧力被设定成大于作为主加力单元的主弹簧的弹簧力，因此即使在以主弹簧按压活塞单元的方式设置主弹簧时，通常时也能够使活塞单元处于被按压于第2限制部的状态。
根据本发明的其他形态，由于张紧装置具有连通壳体的外部与调整空间的供油路，活塞单元作为止回阀而构成，其容许油从调整空间侧流入压油室侧，同时防止油从压油室侧向调整空间侧流出，因此作为可贮存供向压油室的油的贮油器而能够利用调整空间，另外，通过使活塞单元发挥作为止回阀的功能，从而能够减少零件数量、简化张紧装置的结构。
根据本发明的其他形态，由于活塞单元具有：止回阀单元；及外筒构件，配置在止回阀单元的外周侧，外筒构件具有与圆筒部相对的活塞外周面，因此不需要在止回阀单元上形成需要高精度加工的活塞外周面，所以能够使用既存的止回阀单元。
根据本发明的其他形态，由于压力调整机构具备配置在柱塞孔内的内套筒，内套筒内配置有作为活塞加力单元的活塞弹簧，内套筒嵌合于活塞单元，因此能够使柱塞孔内的活塞单元的姿势趋于稳定，同时能够避免活塞弹簧压曲等的不良状态，另外，由于也能够将活塞单元、活塞弹簧、内套筒作为呈一体的构件来处理，因此能够降低装配负担。
根据本发明的其他形态，由于内套筒上形成有从其内周面贯穿至外周面的套筒贯穿孔，因此当将内套筒内侧的空间作为贮油器而加以利用时，能够通过套筒贯穿孔将在内套筒的外周侧流动的油回收到内套筒的内侧，能够充分确保贮油器内的油量。
根据本发明的其他形态，安装在圆筒状的柱塞本体前端侧的盖构件呈一体地具有从盖本体部的底面朝着下方延伸的柱部，柱部配置在作为活塞加力单元的活塞弹簧的内周侧，作为限制活塞单元向调整空间侧移动的第1限制部而发挥功能。由此，利用安装于柱塞本体的盖构件，通过简单结构不仅能够限制活塞单元向调整空间侧移动，而且通过将柱部配置在活塞弹簧的内周侧，从而能够较大地设计活塞弹簧的直径，因此能够确保活塞弹簧的姿势的稳定性，同时也能够较大地设计活塞弹簧的施加力。
附图说明
图1是表示安装有本发明的第1实施方式所涉及的张紧装置的定时系统的示意图。
图2是表示张紧装置的剖视图。
图3是放大表示张紧装置的一部分的剖视图。
图4是表示构成压力调整机构的内套筒及外筒构件的立体图。
图5a是表示通常时的压力调整机构的状态的剖视图。
图5b是表示油压上升时的压力调整机构的状态的剖视图。
图6是表示第2实施方式所涉及的张紧装置的剖视图。
图7是表示张紧装置的变形例的剖视图。
图8是表示现有张紧装置的剖视图。
符号说明
10-张紧装置；11-压油室；12-调整空间；20-柱塞；20a-柱塞本体；20b-盖构件；20ba-盖本体部；20bb-柱部；21-柱塞孔；22-齿条齿；30-壳体；31-柱塞收容孔；32-底部；33-供油路；34-安装部；35-供油孔；40-主弹簧(主加力单元)；50-压力调整机构；51-圆筒部；51a-圆筒内周面；52-活塞弹簧(活塞加力单元)；53-第1限制部；54-第2限制部；55-内套筒；55a-凹槽；55b-圆环部；55c-套筒贯穿孔；60-活塞单元；61-止回阀单元；61a-止回球；61b-球座；61c-护圈；61d-球弹簧；62-外筒构件；62a-活塞外周面；62b-倒角部；62c-设置部；62d-限制部；70-止回阀单元；71-止回球；72-护圈；73-球弹簧；80-棘轮。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的第1实施方式所涉及的张紧装置10进行说明。
首先，张紧装置10安装于在汽车发动机的定时系统等中使用的链条传动装置，如图1所示，安装于发动机体(未图示)，通过张紧装置杆g对挂于多个链轮s1～s3的传动链ch的松弛侧施加适当张力，抑制运动时产生的振动。
如图2、图3所示，张紧装置10具备：柱塞20，具有向后方侧开口的圆筒状的柱塞孔21；壳体30，具有收容柱塞20的向前方侧开口的柱塞收容孔31；主弹簧(主加力单元)40，伸缩自如地收纳于形成在柱塞20与柱塞收容孔31之间的压油室11，朝着前方侧对柱塞20施加力；压力调整机构50，调整压油室11内的油压；及棘轮80，可摆动地支撑于壳体30，由弹簧施加力而配合于柱塞20。
以下，根据附图对张紧装置10的各构成要素进行说明。
首先，柱塞20由铁等的金属所形成，如图2、图3所示，可在前后方向上进退地插入于柱塞收容孔31内。
另外，柱塞孔21中形成有从调整空间12侧朝着压油室11侧缩径的阶梯部，该阶梯部作为限制后述的活塞单元60向压油室11侧移动的第2限制部54而发挥功能。
另外，在柱塞20的外周面上形成有用于配合于棘轮80的齿条齿22。
如图1、图2所示，壳体30具有：圆筒状柱塞收容孔31；底部32，形成在后方侧；孔状供油路33，形成在底部32，用于从外部向调整空间12供油；及安装部34，用于将壳体30固定于发动机体。
如图2所示，主弹簧40伸缩自如地收纳在压油室11内，具体而言，配置成其一端抵接于柱塞孔21的底部(柱塞20的前方侧部分)，同时其另一端抵接于活塞单元60(外筒构件62)。
压力调整机构50用于调整压油室11内的油压，如图2、图3所示，具备：圆筒部51，具有圆筒状的圆筒内周面51a；活塞单元60，以可接近、离开于压油室11侧的状态设置在圆筒部51内，将形成于柱塞20与壳体30之间的空间划分为压油室11与调整空间12；活塞弹簧(活塞加力单元)52，朝着压油室11侧对活塞单元60施加力；第1限制部53，限制活塞单元60向调整空间12侧移动；第2限制部54，限制活塞单元60向压油室11侧移动；及内套筒55，配置在柱塞孔21内。
圆筒部51是将活塞单元60以在前后方向上可滑动的状态配置于其内侧的部位。
本实施方式中，如图2、图3所示，具有柱塞孔21的柱塞20的前后方向的一部分作为圆筒部51而发挥功能，换言之，柱塞孔21内周面的前后方向的一部分作为圆筒状的圆筒内周面51a而发挥功能。
本实施方式中，活塞单元60作为止回阀而构成，其容许油从调整空间12侧流入压油室11侧，同时防止油从压油室11侧向调整空间12侧流出。
如图2、图3所示，活塞单元60具有：止回阀单元61，作为止回阀而发挥功能；及外筒构件62，配置在止回阀单元61的外周侧。
如图3所示，止回阀单元61由球状止回球61a、球座61b、护圈61c、球弹簧61d所构成，球座61b上形成有向压油室11侧开放的止回球收容部，护圈61c限制止回球61a的移动，球弹簧61d配置在止回球61a与护圈61c之间。所述止回阀单元61的构成零件由金属、合成树脂等所形成。
并且，关于止回阀单元61的具体结构，只要在容许油流入压油室11的同时防止油从压油室11流出，则可以是任意的，例如，还可以去除球弹簧61d。
外筒构件62由金属等形成，如图3、图4所示，其整体形状以大致圆筒状形成。
如图3、图4所示，外筒构件62的外周面在压油室11侧具有大径部，在调整空间12侧具有小径部。
外筒构件62的压油室11侧的大径部作为配置成与圆筒内周面51a相对的圆筒状的活塞外周面62a而发挥功能。
圆筒内周面51a与活塞外周面62a的直径之差是在圆筒内周面51a与活塞外周面62a之间保持液密状态的细微程度，由此，能够防止油经过圆筒内周面51a与活塞外周面62a之间而流动。
另外，在外筒构件62的外周面上，在从外筒构件62的调整空间12侧的一端到大径部途中的跨度上形成的倒角部62b分别形成于180°对称的位置。
如图3所示，在外筒构件62的内周面上具有：设置部62c，将止回阀单元61(球座61b)以压入状态或松动嵌合状态设置在其内侧；小径部，形成在设置部62c的压油室11侧，比设置部62c更小径；及大径部，形成在设置部62c的调整空间12侧，比设置部62c更大径。
另外，在外筒构件62的内周面上，形成于设置部62c与压油室11侧的小径部之间的阶梯部，作为限制止回阀单元61向压油室11侧移动的限制部62d而发挥功能。
内套筒55由金属等形成，如图3、图4所示，其整体形状以大致圆筒状形成。
如图3、图4所示，在内套筒55的后方侧的底部，形成有通过内套筒55中心在径向上延伸的凹槽55a。
另外，在内套筒55的后方侧的底部附近，形成有从内套筒55的内周面向内侧突出的圆环部55b。
另外，内套筒55上形成有从其内周面贯穿至外周面的多个套筒贯穿孔55c。
通过设置这样的凹槽55a、套筒贯穿孔55c，从而能够将内套筒55的外周侧的油回收到作为可贮存供向压油室11的油的贮油器而发挥功能的内套筒55的内周侧。
另外，如图3所示，内套筒55的前端部(压油室11侧的部分)以可松动的状态嵌合于外筒构件62的后端部(调整空间12侧的部分)的内侧。
另外，本实施方式中，内套筒55的前端部(压油室11侧的部分)作为限制活塞单元60向调整空间12侧移动的第1限制部53而发挥功能。
另外，如图3所示，内套筒55内配置有活塞弹簧52。
活塞弹簧52配置成其一端抵接于活塞单元60(止回阀单元61)，同时其另一端抵接于内套筒55的圆环部55b。
活塞弹簧52的弹簧力设定成大于主弹簧40的弹簧力。
在这样得到的本实施方式的张紧装置10中，首先，通常时，如图5(a)所示，活塞弹簧52向压油室11侧对活塞单元60施加力，活塞单元60(外筒构件62)处于被按压于形成在柱塞孔21的内周面上的阶梯部状的第2限制部54的状态。
而且，当压油室11内的油压上升时，如图5(b)所示，活塞单元60因压油室11内的油压而朝着从压油室11离开的方向移动，对应于活塞单元60的移动量而压油室11的容积增加，能够逐渐降低对传动链ch的柱塞20的按压力，因此通过简单结构能够使压油室11内的油压及柱塞20的按压力稳定。
并且，如图5(a)、(b)所示，即使在活塞单元60移动至最接近压油室11侧的位置(由第2限制部54限制移动的位置)到移动至最接近调整空间12侧的位置(由第1限制部53限制移动的位置)之间的任意位置，圆筒部51与活塞单元60之间都保持液密状态，具体而言，构成为圆筒内周面51a与活塞外周面62a之间保持液密状态。
另外，由于本实施方式的张紧装置10具有连通壳体30的外部与调整空间12的供油路33，活塞单元60作为止回阀而构成，其容许油从调整空间12侧流入压油室11侧，同时防止油从压油室11侧向调整空间12侧流出，因此调整空间12作为可贮存供向压油室11的油的贮油器而发挥功能。
接下来，根据图6对本发明的第2实施方式所涉及的张紧装置10进行说明。在此，第2实施方式中，关于一部分结构，由于与前述的第1实施方式完全相同，因此省略对不同点以外的结构的说明。
首先，第2实施方式中，如图6所示，柱塞20由具有柱塞孔21的圆筒状柱塞本体20a与安装在柱塞本体20a前端侧的盖构件20b所构成。
柱塞本体20a由铁等的金属所形成，盖构件20b由合成树脂、金属等所构成。
如图6所示，盖构件20b构成柱塞孔21前端侧的底部，另外，盖构件20b上形成有连通调整空间12与柱塞20外部的外部溢流孔。
并且，虽然还可以不设置该外部溢流孔，但是从防止调整空间12内的压力过于上升的观点考虑，优选设置。
另外，第2实施方式中，在壳体30的底部32形成有用于从外部向压油室11供油的供油孔35。
另外，第2实施方式中，如图6所示，压力调整机构50具备：圆筒部51，具有圆筒内周面51a；活塞单元60，设置在圆筒部51内；活塞弹簧52，朝着压油室11侧对活塞单元60施加力；及第2限制部54，限制活塞单元60向压油室11侧移动。
第2实施方式中，柱塞20的前后方向的一部分作为圆筒部51而发挥功能。
另外，活塞单元60作为大致圆柱状的单一零件而构成。
另外，第2限制部54作为从柱塞本体20a的柱塞孔21内周壁向内周侧突出形成的部位而构成。
另外，第2实施方式中，如图6所示，在壳体30的底部32设置有止回阀单元70，其容许油通过供油孔35从外部流入压油室11，同时防止油从供油孔35流出。
如图6所示，止回阀单元70由球座71、球状止回球72、护圈73所构成，球座71贴紧配置于壳体30的底部32前面，球状止回球72可贴紧地就位于球座71，护圈73配置在止回球72的前方且限制止回球72移动。
并且，关于止回阀单元70的具体结构，只要在容许油流入压油室11的同时防止油从压油室11流出，则可以是任意的，例如，还可以将朝着球座71侧对止回球72施加力的球弹簧配置在止回球72与护圈73之间。
接下来，根据图7对第2实施方式的变形例进行说明。
首先，在图7所示的变形例中，盖构件20b呈一体地具有盖本体部20ba及从盖本体部20ba的底面朝着下方延伸的圆筒状的柱部20bb。
柱部20bb形成为直径小于盖本体部20ba，配置在活塞弹簧52的内周侧，作为限制活塞单元60向调整空间12侧移动的第1限制部53而发挥功能。这样，通过将第1限制部53配置在活塞弹簧52的内周侧，从而能够较大地设计活塞弹簧52的直径，也能够较大地设计活塞弹簧52的施加力。
另外，在图7所示的变形例中，在盖本体部20ba以沿着横向延伸的方式形成有连通调整空间12与柱塞20外部的外部溢流孔。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了详述，但是本发明并不局限于所述实施方式，而是在不脱离权利要求书所记载的本发明的范围内可进行各种设计变更。可任意组合多个实施方式、变形例的各结构而构成张紧装置。
例如，在所述的实施方式中，虽然说明了张紧装置10安装于汽车发动机用的定时系统的情况，但是张紧装置10的具体用途并不局限于此。
另外，在所述的实施方式中，虽然对张紧装置10通过张紧装置杆g对传动链ch施加张力的情况进行了说明，但是也可以通过柱塞20顶端直接对传动链ch进行滑动导向，对传动链ch施加张力。
而且，不局限于利用传动链ch的传动机构，也可以适用于带、绳索等的类似的传动机构，只要其用途为要求对长尺寸物体施加张力，则在各种工业领域均可利用。
另外，在所述的实施方式中，虽然对收容柱塞20的壳体30为安装于发动机体等的所谓张紧装置主体的情况进行了说明，但是壳体30的具体形态并不局限于此，也可以是插入在形成于张紧装置主体的主体孔内的圆筒状的所谓套筒。
另外，在所述的实施方式中，虽然对通过在圆筒内周面51a与活塞外周面62a的直径尺寸上设置细微的差来使圆筒内周面51a与活塞外周面62a之间保持液密状态的情况进行了说明，但是保持该液密状态的方法并不局限于所述内容，例如，在圆筒内周面51a与活塞外周面62a之间还可以配置密封件等的用于保持液密状态的构件。
并且，本说明书中所讲的“液密状态”并不局限于完全阻止油在圆筒内周面、活塞外周面上流动的状态，而是还包括只有少量油在圆筒内周面与活塞外周面之间流动的状态。
另外，在所述的实施方式中，虽然对将柱塞孔21内周面的一部分作为圆筒内周面51a而加以利用的情况进行了说明，但是圆筒内周面51a(圆筒部51)的具体形态并不局限于此，例如，还可以将与柱塞20另外形成的圆筒构件配置在柱塞孔21内，将该圆筒构件的内周面作为圆筒内周面51a而加以利用。
另外，在所述的实施方式中，虽然对通过设置第1限制部53、第2限制部54来限制活塞单元60向压油室11侧或调整空间12侧移动的情况进行了说明，但是还可以不设置这样的限制部53、54，而是通过调整主弹簧(主加力单元)40及活塞弹簧(活塞加力单元)52的弹簧力(施加力)来控制活塞单元60的位置。
另外，在所述的第1实施方式中，对如下情况进行了说明，如图2所示，在将压油室11配置在前方侧的同时将贮油器(调整空间12)配置在后方侧，在所述压油室11与贮油器(调整空间12)之间设置圆筒部51及活塞单元(止回阀)60。但是，还可以在将压油室11配置在后方侧的同时将贮油器(调整空间12)配置在前方侧，在所述压油室11与贮油器(调整空间12)之间设置圆筒部51及活塞单元(止回阀)60。并且，此时，从壳体30的外部连通于贮油器(调整空间12)的供油路33由形成于壳体30、柱塞20的槽、孔所构成即可。