专利名称：张紧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种张紧器，其是将预定的张力施加到对发动机凸轮轴进行驱动的链条或正时齿带等力传递部件上，该发动机是被搭载在例如4轮汽车或双轮车等车辆上的。
背景技术：
即使链条或正时齿带等部件在使用中伸长、或磨损而产生松弛，也能将它们保持成大致一定的张力而使用着张紧器。以往的一般的张紧器如图10所示地具有外壳101；具有阳螺纹部102a的旋转体102；具有阴螺纹部103a的按压体103，该阴螺纹部103a是与该旋转体102的阳螺纹部102a的螺纹啮合的；对旋转体102向第1旋转方向施力的弹簧104；对按压体103的旋转加以约束用的轴承109等。当上述弹簧104的作用而使旋转体102在第1方向上进行旋转时，按压体103便沿着轴线方向移动。旋转体102被收容在外壳101内、旋转体102的端面102b能自如旋转地被支承在外壳101的承受面101b上。
该张紧器通过使上述弹簧104朝着与第1旋转方向相反的方向扭转时蓄积的回弹力而对旋转体102向第1旋转方向施力。由该旋转扭矩的作用而使按压体103沿着从外壳101突出的轴线方向移动，使按压体103的前端直接或间接地按压链条或正时齿带等力传递部件。而当链条或正时齿带的张力提高时，将按压体103压回的力增大。这时，克服以上述弹簧104的作用力、上述阳螺纹部102a和阴螺纹部103a之间的摩擦阻力、旋转体102的端面102b与外壳101的承受面101b之间的摩擦阻力为主的扭矩之和，而将按压体103沿着向外壳101内部的轴线方向压回。张紧器就能基于这些扭矩等、将一定的张力施加到链条或正时齿带上。
在上述以往的张紧器上，在旋转体102的端面102b和外壳101的承受面101b之间的摩擦扭矩有时会产生较大的变动，这使性能产生了较大的变化。譬如，使按压体103的返回特性恶化、或使初始特性不稳定。
因此，日本专利第2998100号提出过一种张紧器，其为解决上述的问题而使初始特性稳定，并且使动作中的特性变化变小。
虽然上述以往的性能稳定了的张紧器也是个较好的方案，但是，该张紧器也会由使用时间的经过所致的磨损而引起力传递部件(链条或正时齿带)的张力较大的变化。
鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种性能比以前的张紧器更加稳定的高质量张紧器，其在支承旋转体端部的外壳承受面的端部接触面、或外壳承受面上设有轴承体，将该轴承体的端部接触面的初始表面精度作成与使用后的表面粗糙度相同的程度，而且通过高精度地使接触面的平面度平坦化而防止性能的变化。
发明内容
本发明的张紧器，其设有外壳；旋转体，可旋转地、且以沿轴线方向的移动被约束的状态被收容在该外壳内的旋转体；按压体，与该旋转体螺纹啮合、可向轴线方向移动、且相对于上述外壳的旋转被约束、受到来自力传递部件的轴线方向荷载的作用；以及弹簧，被收容在上述外壳的内部、且对上述旋转体给予旋转力，并且该张紧器将上述旋转体的旋转力变换成按压体的轴线方向的推进力，其特征在于，上述旋转体的端部旋转旋转自如地被支承在上述外壳的承受面上而受到作用于上述按压体的上述荷载，并且该承受面上的与上述旋转体端部的接触面的精度是作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
由此，就能使旋转体的端部和外壳的承受面的摩擦扭矩降低到一定程度，还能使初始特性稳定，并且，即使随着使用时间的经过、特性的变化也很小，能使性能特性长期稳定。
而且，本发明的张紧器，其具有外壳；旋转体，可旋转地、且以沿轴线方向的移动被约束的状态被收容在该外壳内；按压体，与该旋转体螺纹啮合、可向轴线方向移动、且相对于上述外壳的旋转被约束、受到来自力传递部件的轴线方向荷载的作用；以及弹簧，被收容在上述外壳的内部、且对上述旋转体给予旋转力，并且该张紧器将上述旋转体的旋转力变换成按压体的轴线方向的推进力，其特征在于，上述旋转体的端部旋转自如地被设置于上述外壳的承受面上的轴承体支承并受到作用于上述按压体的上述荷载，并且该轴承体上的与上述旋转体端部的接触面的精度是作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
在本发明的张紧器中，也能取得与上述张紧器同样的效果。
而且，在本发明的张紧器中，上述轴承体是有底的筒体或筒体与底板分体的结构，该轴承体上的与上述旋转体的端部的接触面的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
由此，精密研磨就容易进行，能使表面粗糙度和平面度的精度提高。
这样，根据本发明的张紧器，通过将支承旋转体的承受面的与旋转体端部的接触面的精度作成表面粗糙度为4.0s以下、平面度为2μm以下，而使初始的表面精度与随着使用时间的经过而产生磨损的表面粗糙度相同，防止由使用引起的张力变化，并且使旋转体的端面和外壳的承受面或轴承体之间的旋转滑动良好地进行，因而随着使用时间的经过而引起的张力降低就变小，且能将特性长时期地维持稳定。
图1是表示本发明的实施例的张紧器的剖面图。
图2是表示张紧器的使用例的发动机的一部分的剖面图。
图3是表示作为轴承体的有底筒体的立体图。
图4是表示作为轴承体的筒体和底板是分体结构的立体图。
图5是表示以往的表面状态的剖面图。
图6是表示本发明的表面状态的剖面图。
图7是表示使用时间经过和力传递部件(链条)的张力的关系的实验结果的图表。
图8是表示表面粗糙度和力传递部件(链条)的张力的关系的实验结果的图表。
图9是表示平面度和力传递部件(链条)的张力的关系的实验结果的图表。
图10是表示张紧器的以往例子的剖面图。
具体实施例方式
参照着附图，更详细地说明本发明。
图1是表示本发明实施例的张紧器的剖面图，图2是表示张紧器的使用例的发动机的一部分的剖面图。
该张紧器被用于譬如如图2所示的汽车用发动机200的动力传递机构201上。动力传递机构201借助正时齿带或链条等无接头的力传递部件202而将发动机200的旋转运动传递给凸轮轴203，因此，该张紧器被安装在发动机200的预定位置上，由下述推力将力传递部件202推向箭头V所示方向而使张力保持成一定。
图1所示的张紧器具有外壳1、旋转体2、筒状的按压体3。旋转体2被收容在外壳1的内部。按压体3的后端部被插入在外壳1的内部，前端部突出在外壳1的外部。
在外壳1的内部形成空筒部1a，该空筒部1a用于插入旋转体2和按压体3。在外壳1的前端部形成开口部1b，按压体3从该开口部1b沿着其轴线X的方向而进退。在外壳1的后端部也形成开口部1c，可以根据需要在该开口部1c插入用于锁止旋转体2的旋转的制动器14。在旋转体2的后端部分上形成狭缝23，通过将制动器14的前端插入到该狭缝23中，就能锁止旋转体2的旋转。在使用该张紧器时，将制动器14从旋转体2的狭缝23取下。
在旋转体2的前端部分上形成阳螺纹部21，在中空的按压体3的内周面上形成阴螺纹部13，使该阴螺纹部13与阳螺纹部21相互螺纹啮合，由此旋转体2和按压体3被组装成能相互进行相对旋转、且能沿着轴线X方向螺旋式地行进。
上述组装状态的旋转体2和按压体3被插入在扭簧5中。该弹簧5是沿着旋转体2、按压体3的轴线X方向而延伸的，弹簧5的一端部5a被插入在旋转体2的狭缝23中。该狭缝23是沿着旋转体2的轴线X方向的。弹簧5的另一端部5b与外壳1卡止、或与安装于外壳1上的轴承6卡止。这样，弹簧5的两端部5a、5b被卡止在旋转体2和外壳1上。当将旋转用夹具(譬如螺丝刀)的前端插入到上述狭缝23中、使旋转体2围绕着轴线X而旋转时，通过扭转弹簧5而储存使旋转体2朝相反方向旋转的能量(扭矩)。
在外壳1的前端部分上设置着轴承6，譬如由弹性环7等固定用部件而将该轴承6固定在外壳1上。在轴承6上形成非圆形状的滑动孔6a，按压体3插通在该滑动孔6a中。按压体3的外周面与轴承6的滑动孔6a相对应地形成非圆形状，使该按压体3与轴承6的滑动孔6a相嵌合，由此约束按压体3相对于外壳1的旋转。在按压体3的前端安装着盖部8。该盖部8直接地、或通过中间部件而间接地与作为力传递部件202的正时齿带或链条相接。
当使旋转体2向第2方向旋转而将上述弹簧5扭转时，弹簧5的弹性能量使旋转体2向第1方向旋转。由于该旋转通过螺纹部13、21而传递给按压体3，并通过轴承6而约束按压体3的旋转，因而旋转体2的旋转力就变换成按压体3向轴线X方向的推力。因此，使按压体3朝着从外壳1突出的方向而进出。
另一方面，从由正时齿带或链条等力传递部件202施加的荷载Z输入到按压体3上，沿着轴线X方向推压按压体3。该按压力通过螺纹部13、21而传递给旋转体2，由此使旋转体2克服弹簧5的作用力而向第2方向旋转。由该方向的旋转，将按压体3推回到外壳1内。由这些移动就能使力传递部件的张力保持成一定。
在旋转体2的后端部上形成直径比螺纹部21还大的大径部28，形成在开口部1c周围的外壳1的承受面19面对该大径部28的端面22。在该承受面19和旋转体2的端面22之间配置着轴承体9。在本实施例中，将图3所示的有底筒体9b用作轴承体9，旋转体2的端面22与该筒体9b的底面相接、即与旋转体2的端面22的接触面9a相接，输入到按压体3的上述荷载Z通过旋转体2的端面22和有底筒体9b而作用在外壳1的承受面19上。
上述筒体9b的底面、即、旋转体2的端面22的接触面9a被研磨成精度是，表面粗糙度为Rmax4.0S以下、最好是Rmax2.0S以下，平面度为2μm以下。该精密研磨也可以实施在筒体9b的筒部内周面上。
而且，轴承体9也可以如图4所示地作成筒体9c与底板9d分体的结构，这时，至少在底板9d的接触面9a上实施上述精密研磨。
然而，在本实施例中，将轴承体9设置在支承旋转体2的端面22的外壳1的承受面22上，将该轴承体9上的旋转体2的端面22的接触面9a的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、最好为Rmax2.0S以下，平面度为2μm以下，因而在旋转体2围绕着轴线、相对于外壳1的轴承体9而进行旋转时，旋转体2的端面22能顺畅地进行滑动，由于没有摩擦扭矩的变化，因而能使特性稳定。即，能形成良好的返回特性。因此，最好，若在筒体9b或9c的内周面也实施精密研磨，就能使旋转体2的端面22相对于轴承体9的旋转滑动更加顺畅。
顺便说一下，以往的接触面的精度是表面粗糙度为Rmax8.0S以下、平面度为15μm以下，图5是表示以往的表面形状的剖面图。本发明的接触面9a的精度是表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下，图6是表示其表面形状的剖面图。
图7是表示使用时间经过和张力的关系的实验结果的图表。根据该图7可知，本发明的张紧器即使随着使用时间经过、也能将张力大致保持一定而使特性稳定，但以前的张紧器是张力有较大的变化，不能使特性稳定。
图8是表示表面粗糙度和力传递部件(链条)的张力的关系的实验结果的图表，图9是表示平面度和力传递部件(链条)的张力的关系的实验结果的图表。
从该图8和图9可知，当表面粗糙度、平面度降低时，力传递部件(链条)的张力有下降的倾向，当表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下时，能很好地使力传递部件(链条)的张力稳定，在本发明的精度中能产生很好的效果。
而且，最好是将表面粗糙度取成Rmax2.0S以下，这时也能使张力更加稳定。
上述实施例并不是对本发明进行限制，在不超出本发明主旨的范围内可以对本发明进行种种变更。譬如，确保表面精度的加工方法不局限于精密研磨，可以采用化学研磨或锻造、精密冲压等方法。而且，例如可以不将轴承体9设置在支承旋转体2的端面的外壳1的承受面22上，将外壳1的承受面22的精度取成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。在这种情况下也能起到与上述实施例同样的作用、取得同样的效果。
产业上的利用可能性如上所述，本发明涉及的张紧器可用于这样的情况，即，即使链条或正时齿带等力传递部件在使用中伸长或磨损而产生松弛、也能将它们的张力保持成大致一定，因而能有效地用于譬如链条或正时齿带等部件上，这些部件是对搭载于在4轮汽车或双轮车等车辆上的发动机的凸轮轴进行驱动的。
权利要求
1.张紧器，其具有外壳；旋转体，可旋转地、且以沿轴线方向的移动被约束的状态被收容在该外壳内；按压体，与该旋转体螺纹啮合、可向轴线方向移动、且相对于上述外壳的旋转被约束、受到来自力传递部件的轴线方向荷载的作用；以及弹簧，被收容在上述外壳的内部、且对上述旋转体给予旋转力，并且该张紧器将上述旋转体的旋转力变换成按压体的轴线方向的推进力，其特征在于，上述旋转体的端部旋转自如地被支承在上述外壳的承受面上而受到作用于上述按压体的上述荷载，并且该承受面上的与上述旋转体端部的接触面的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
2.张紧器，其具有外壳；旋转体，可旋转地、且以沿轴线方向的移动被约束的状态被收容在该外壳内；按压体，与该旋转体螺纹啮合、可向轴线方向移动、且相对于上述外壳的旋转被约束、受到来自力传递部件的轴线方向荷载的作用；以及弹簧，被收容在上述外壳的内部、且对上述旋转体给予旋转力，并且该张紧器将上述旋转体的旋转力变换成按压体的轴线方向的推进力，其特征在于，上述旋转体的端部旋转自如地被设置于上述外壳的承受面上的轴承体支承并受到作用于上述按压体的上述荷载，并且该轴承体上的与上述旋转体端部的接触面的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
3.如权利要求2所述的张紧器，其特征在于，上述轴承体是有底的筒体或筒体与底板分体的结构，该轴承体上的与上述旋转体端部的接触面的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
全文摘要
本发明提供一种张紧器，其是将轴承体设置在支承旋转体端部的外壳的承受面上，在该轴承体上的与旋转体端部的接触面上实施精密研磨，将初始的表面精度作成与使用后的表面粗糙度相同的程度，且高精度地使接触面的平面度平坦化，以防止性能的变化、使性能稳定。其具有外壳；旋转体，可旋转地、且以沿轴线方向的移动被约束的状态被收容在该外壳内；按压体，与该旋转体螺纹啮合、可向轴线方向移动、且相对于外壳的旋转被约束、受到来自力传递部件的轴线方向荷载的作用；弹簧，被收容在上述外壳的内部、且对上述旋转体给予旋转力，并且该张紧器将上述旋转体的旋转力变换成按压体的轴线方向的推进力，其特征在于，上述旋转体的端部旋转自如地被设置于上述外壳的承受面上的轴承体支承而受到作用于上述按压体上的上述荷载，并且该轴承体上的与上述旋转体端部的接触面的精度作成表面粗糙度为Rmax4.0S以下、平面度为2μm以下。
文档编号F16H7/08GK1711434SQ20038010286
公开日2005年12月21日 申请日期2003年10月30日 优先权日2002年11月1日
发明者井上史久, 高桥郁臣, 小林贵雄, 天野种平 申请人:日本发条株式会社