棘爪式张紧器的制作方法

文档序号:5532558阅读:199来源:国知局
专利名称:棘爪式张紧器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种卷绕于转动部件上向传达动力的卷绕传动体施加张カ的棘爪式张紧器。另外,该棘爪式张紧器用于诸如在发动机中驱动凸轮轴等的卷绕传动装置的卷绕传动体上。
背景技术
以往,张紧器向在进退方向上自由移动地支承在壳体上的柱塞施加前进方向上的作用力,通过该作用力,前进的柱塞向卷绕传动体(例如,发动机的正时链条)施加张力。作为此前的张紧器,例如,如图15所示,张紧器500具有在与被配置于油室516内的弹簧518施力的柱塞514的进退方向正交的方向上自由滑动地嵌插在壳体512上并在与该壳体512之间形成副油室520的活塞526、向副油室520施加外部油压的油路544、内 装有将活塞526朝副油室520方向施力的弹簧534并在副油室520的反侧由壳体512和活塞526区划形成的大气室528,在该大气室528中,设置有与大气连通并向副油室520施力的、因外部油压活塞526与弹簧534的作用力抵抗而移动时被活塞526闭塞的大气连通孔532,在围绕于柱塞514的壳体512上的部分上刻设有齿条齿538,活塞526的杆524的前端上设置有可与齿条齿538啮合的多个啮合齿536,啮合齿536及齿条齿538的柱塞后退阻止齿面形成为在柱塞514的进退方向上呈直角的齿面(例如,參照专利文献I)。另外,还有ー种张紧器,其为棘爪式张紧器,具有在进退方向上自由移动地支承在壳体上的同时为了向链条施加张カ而前进的柱塞、朝柱塞施カ前进方向上的力的柱塞施力装置、通过由链条向后退方向作用的反力可限制柱塞后退的棘爪机构;其中,该棘爪机构具有自由滑动地收纳于设置在壳体上的棘爪收容孔中井向滑动方向上移动的棘爪、设置于柱塞上棘爪的可与棘爪齿啮合的齿条齿、在滑动方向上的棘爪齿与齿条齿进行啮合的啮合方向朝棘爪施力的棘爪施力装置;壳体在形成棘爪收容孔的同时通过与棘爪的滑接面滑动接触而具有在所述滑动方向弓I导所述棘爪的引导面。但是,由于链条的张カ变化及安装有链条的发动机的温度变化所引起的发动机本体及链条的热膨胀等原因,在链条松弛时及伸长时,会导致出现柱塞过度前进的状态(以下,称为“过度冲出状态”)。另外,柱塞呈过度冲出状态时,由于链条会产生过大的张力,一旦通过来自于该产生过大的张カ的链条的反力限制柱塞的后退后,链条会在过大的张力作用的状态(以下,称为“过大的张力”)下移动,从而增加链条的负担及噪音。因此,还有一种棘爪式张紧器,其为了防止链条在过大的张カ下移动,具有由柱塞的凹ロ槽、被弹簧施力且与所述凹ロ槽卡合的球体构成的球体型棘爪,通过该球体型棘爪,在链条的过大的张カ时使得柱塞进行后退(例如參照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献I :实用新型登录第2559664号公报(实用新型登录权利要求书、图I)
专利文献2 :特开2004-36779号公报可是,通过例如如专利文献I的张紧器500上所使用的这种结构,S卩,具有设置在柱塞上的齿条齿、设置于自由滑动地支承在壳体上的棘爪上并可与所述齿条齿啮合的棘爪齿的结构来实现链条的过大的张カ时容许柱塞后退的棘爪机构时,为了尽快减少过大的张力,就必须使相对于壳体可以自由滑动的棘爪向棘爪齿从齿条齿脱啮的方向快速移动,使得柱塞快速后退。但是,当被因链条作用的反力而后退的柱塞所推压的设置在壳体上的引导面上的棘爪,处于与滑动方向相对向进退方向倾斜的倾斜状态,滑动方向上的滑接面的两端部在引导面的前进方向一侧及后退方向侧上进行点接触(例如,与滑动方向上的棘爪的两端部的角部进行接触)时,会破坏与引导面之间的棘爪的滑动性,棘爪齿为了从齿条齿脱啮而在棘爪的滑动方向上不能顺畅地进行移动。
另外,如上述专利文献I所公开的张紧器500,在前进方向上对柱塞进行施力的柱塞施力装置由柱塞施力用弹簧、从发动机具有的油压源向壳体及柱塞之间形成的高压カ油室供给的外部压カ油构成,在由此的张紧器中存在如下问题在发动机起动时等情况下,由于发动机停止时空气侵入高压カ油室等原因,高压カ油室不存在限制柱塞后退的充分的油压时,由于链条的反力,柱塞进行后退,从而产生嘎巴嘎巴的噪音。

发明内容
本发明g在解决上述的课题,其目的在于提供一种棘爪式张紧器,其通过为了向卷绕传动体施加张カ而从壳体前进的柱塞的齿条齿与自由滑动地收纳于壳体的收纳空间内的棘爪的棘爪齿进行啮合,由此可以限制柱塞的后退,在容许卷绕传动体的过大的张カ时柱塞后退的同时,实现柱塞后退的迅速性,从而減少由于过大的张カ引起的卷绕传动体的负担及噪音。另外,本发明的另ー个目的在于,当张紧器的高压カ油室内的油压相对于反カ处于不够充分的低油压状态时,阻止柱塞的后退,降低由于柱塞的后退所引起的噪音。根据本发明方案I所述的发明,棘爪式张紧器具有壳体(110)、在进退方向上自由移动地支承在所述壳体(110)上且为了向卷绕在转动部件(S1,S2)上的卷绕传动体(C)施加张カ而从所述壳体(110)向所述进退方向前进柱塞(120)、在前进方向上对所述柱塞(120)进行施力的施力手段、以及通过从所述卷绕传动体(C)向后退方向作用的反力(F)能够限制所述柱塞(120)后退的棘爪机构(R);所述棘爪机构(R)具有自由滑动地收纳在设置于所述壳体(110)上的收纳空间(113)内井向与所述进退方向交叉的向滑动方向移动的棘爪(150)、设置于所述柱塞(120)上且可与所述棘爪(150)的棘爪齿(151)啮合的齿条齿(122)、向所述棘爪齿(151)与所述齿条齿(122)啮合时的所述滑动方向的啮合方向施力所述棘爪(150)的棘爪施力装置(160);所述棘爪机构(R),当所述反カ(F)为第I反力(Fl),即所述卷绕传动体(C)产生的张カ比过大的张カ小时,通过所述棘爪齿(151)与所述齿条齿(122)的啮合,限制所述柱塞(120)的后退,当所述反カ(F)为第2反力(F2),即所述张カ等于所述过大的张カ时,通过所述棘爪(150)向反啮合方向滑动所述棘爪齿(151)从所述齿条齿(122)脱啮,从而容许所述柱塞(120)的后退;所述壳体(110)在形成所述收纳空间(113)的同时通过与所述棘爪(150)的滑接面(153)滑接而具有在所述滑动方向引导所述棘爪(150)的引导面(115);被由于所述第2反力(F2)的作用而后退的所述柱塞
(120)所推压的所述棘爪(150)具有抑制倾斜结构(180,181,182),该抑制倾斜结构(180,181,182)通过朝所述反啮合方向向所述前进方向倾斜从而防止所述滑接面(153)接触所述引导面(115)的前进方向一侧的部分(115a),从而解决了上述课题。根据本发明方案2所述的发明,在所述方案I的基础之上,所述抑制倾斜结构(180,181,182)为设置于作为所述棘爪(150)以外的部件的非棘爪部件及所述棘爪(150) 的一方部件上、与所述非棘爪部件及所述棘爪(150)的另一方部件在所述滑动方向上可抵接的止动部件(180,181,182),所述止动部件(180,181,182)与所述另一方部件的抵接位置(P)位于相对于所述棘爪(150)的中心轴线(Lr)及作为处于所述前进方向上最前方位置的所述棘爪齿(151)的前端棘爪齿(151A)的前进方向一侧,从而解决了上述的课题。根据本发明方案3所述的发明,所述方案2的基础之上,所述一方部件为所述棘爪(150),所述另一方部件为作为所述非棘爪部件的所述柱塞(120),所述止动部件(180,181,182)为朝所述啮合方向突出的凸起(180,181),可以与所述齿条齿(122A,122B)的齿尖(123)或者齿面(122b)进行抵接,从而解决了上述的课题。根据本发明方案4所述的发明,在所述方案3的基础之上,当所述棘爪(150)处于位于所述啮合方向上的最大突出位置、所述棘爪齿(151)与所述齿条齿(122)啮合状态时,从所述棘爪(150)的柱塞侧端面(154)到与所述齿尖(123)的所述抵接位置(P)的所述凸起(180,181)的高度H、所述齿条齿(122)的齿高T、所述齿条齿(122)的齿根(122c)与所述柱塞侧端面(154)之间的距离B,满足以下的关系式H < B-T从而解决了所述的课题。根据方案5所述的发明,在所述方案4的基础之上,所述高度H、所述棘爪齿(151)的齿根(151c)与所述柱塞侧端面(154)之间的距离D,满足以下的关系式H > D从而解决了所述的课题。根据方案6所述的发明,在所述方案I至方案5的任一项的基础之上,所述棘爪施力装置(160)在所述啮合方向上对所述棘爪(150)施加的作用力(Fs)设定的比所述第I反力(Fl)产生的所述滑动方向的第I分力(fl)大、且比所述第2反力(F2)产生的所述滑动方向的第2分力(f2)小。从而解决了所述的课题。根据方案7所述的发明,在所述方案6的基础之上,所述齿条齿(122)由朝所述反啮合方向向所述前进方向倾斜的止动面(122a)、以及朝所述反啮合方向向所述后退方向倾斜的滑动面(122b)形成为凹凸状,所述棘爪齿(151)由朝所述反啮合方向向所述前进方向倾斜的止动对置面(151a)、以及朝所述反啮合方向向所述后退方向倾斜的滑动对置面(151b)形成为凹凸状,从而解决了所述的课题。根据方案8所述的发明,在所述方案7的基础之上,所述止动面(122a)的倾斜角
(6)比所述滑动面(122b)的倾斜角(a)小,从而解决了所述的课题。根据方案9所述的发明,在方案I至方案8的任一项的基础之上,所述壳体(110)安装于使所述转动部件(SI, S2)转动的发动机上,所述柱塞施力装置包括在所述发动机运转时向形成于所述壳体(110)内的高油压室供给压力油的油压,所述第I反力(Fl)包括所述发动机起动时产生的所述反力(F),所述第2反力(F2)包括所述发动机起动后产生的所述反力(F)。从而解决了上述的课题。发明效果根据方案I所述的发明,在收纳于设置在壳体内的收纳空间中的同时具有在向滑动方向移动时与引导面进行滑接的滑接面的棘爪,被因产生过大的张力的过大的张力时的卷绕传动体作用的第2反力而后退的柱塞在后退方向上推压至引导面上时,抑制倾斜结构通过棘爪的倾斜防止滑接面处于与引导面的前进方向一侧的部分及后退方向一侧的部分接触的状态(以下,称为“两侧接触倾斜状态”)。因此,与棘爪处于两侧接触倾斜状态从而与引导面的前进方向一侧的部分及后退方向一侧的部分接触的情况相比,棘爪相对于引导面可以在反啮合方向上顺畅地滑动,从而提高了向反啮合方向的棘爪的滑动性。并且,由于利用抑制倾斜结构防止发生两侧接触倾斜状态的效果,在柱塞朝后退方向开始推压棘爪时,包括处于大致静止状态的棘爪向啮合方向开始滑动的滑动开始时期 的期间都会起作用,因此,可以通过抑制倾斜结构降低向棘爪施加的静止摩擦力。因此,棘爪齿迅速从齿条齿脱啮,从而可以迅速地实现柱塞的后退,实现迅速地消除卷绕传动体的过大的张力,因此可以降低过大的张力引起的卷绕传动体的负担及噪音。根据方案2所述的发明,在方案I所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。抑制倾斜结构由非棘爪部件及设置于棘爪的一方部件上且与另一方部件可抵接的止动部件所构成,因此,可以利用简单的结构实现抑制倾斜结构。另外,止动部件与另一方部件的抵接位置位于比棘爪的中心轴线及前端棘爪齿更靠近前进方向一侧的位置,该抵接位置相对于前端棘爪齿,位于更靠近作为棘爪的倾斜方向的前进方向一侧的位置,因此,可以增大发挥防止两侧接触倾斜状态的防止效果的滑动方向上的棘爪的滑动范围(以下,称为“抑制倾斜滑动范围”)。由此,可以扩大提高朝向反啮合方向的棘爪的滑动性的棘爪的抑制倾斜滑动范围,因此,可以迅速地提高柱塞的后退及消除卷绕传动体的过大的张力,从而进一步降低了由过大的张力弓I起的卷绕传动体的负担及噪音。根据方案3所述的发明,在方案2所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。通过止动部件与柱塞的齿条齿进行抵接,棘爪的倾斜被抑制,因此,通过利用齿条齿,采用简单的结构可以构成抑制倾斜结构。另外,当止动部件与齿条齿的齿尖抵接时,可以使止动部件的形状更加简单,因此更加易于形成止动部件。另外,当止动部件与齿条齿的齿面抵接时,抵接位置为齿条齿的齿根与齿尖之间,因此,与止动部件与齿条齿的齿尖抵接时的情况相比,可以增大抑制倾斜滑动范围。根据方案4所述的发明,在方案3所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。当棘爪位于啮合方向上的最大突出位置时,齿条齿的齿尖与止动部件之间会在滑动方向上形成间隙E,因此,可以防止凸起妨碍柱塞在进退方向的移动。由此,在具有从棘爪的靠柱塞侧的端面向柱塞突出的止动部件的张紧器中,不仅能够确保在进退方向上的柱塞的良好的移动性,还能通过凸起所发挥的抑制倾斜效果提高柱塞后退的迅速性。根据方案5所述的发明,在引用的方案所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。
由于凸起的高度H大于距离D,因此不需要为了抑制棘爪的倾斜而使得棘爪齿的齿根与齿条齿的齿尖处于抵接状态,因此,可以防止该抵接状态所导致的棘爪齿的齿根及齿尖的磨损。根据方案6所述的本发明的棘爪式张紧器,在方案I至方案5中任一项所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。棘爪施力装置的作用力设定成比使柱塞从卷绕传动体后退的第I反力所产生的棘爪的滑动方向的第I分力大,由此一旦产生使柱塞后退的反力,棘爪施力装置的作用力作用于棘爪,棘爪齿与柱塞的齿条齿进行啮合,因此,限制柱塞向后退方向移动从而阻止后退变位,而且不仅可以降低卷绕传动体的巴嘎巴嘎的噪音,柱塞施力装置的作用力只依靠使柱塞突出而施加的作用力就足够了,因此不需要特殊的应对高负荷的柱塞施力用弹簧及节流孔结构、油存储结构,从而还可以降低零部件数及制造成本,实现张紧器本身的小型化。

另外,由于棘爪施力装置的作用力设定成比卷绕传动体的过大的张力时使柱塞后退的第2反力所产生的棘爪的滑动方向的第2分力小,因此,一旦过大的张力时产生使柱塞后退的第2反力,棘爪施力装置的作用力作用于棘爪的棘爪齿,则棘爪的棘爪齿和柱塞的齿条齿脱啮,由于棘爪施力装置的作用力直至比第2分力大时才能使柱塞后退,因此不会限制由于卷绕传动体的过大的张力导致柱塞移动(backlash)而产生的柱塞的后退方向的动作,容许后退变位从而可以防止柱塞的烧熔,除此之外,通过调整该棘爪施力装置的作用力,可以调整过大的张力引起的脱啮的时机,准确地防止柱塞的烧熔。根据方案7所述的本发明的棘爪式张紧器,在方案6所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。齿条齿由相对于棘爪的反哨合方向向前进方向一侧倾斜的止动面和相对于反哨合方向向后退方向侧倾斜的滑动面形成凹凸状的同时,棘爪齿由相对于棘爪的反啮合方向向前进方向一侧倾斜的止动对置面和相对于反哨合方向向后退方向侧倾斜的滑动对置面形成凹凸状,由此,一旦过大的张力时产生使柱塞后退的第2反力时,该反力通过柱塞侧的止动面的分力作用于棘爪的止动对置面,作用于该棘爪的止动对置面的分力的沿棘爪的滑动方向的更小的分力,产生作用使棘爪的棘爪齿与柱塞的齿条齿脱啮,柱塞的齿条齿经过棘爪的止动对置面,在滑动对置面进行滑动,返回一个齿的量,防止过大的张力时棘爪的棘爪齿与柱塞的齿条齿容易产生的缺齿等磨损,并且不会限制柱塞的后退方向的动作,从而能够顺畅地容许后退变位,同时,还能防止对棘爪施力用手段的过度冲击从而发挥优异的耐久性。根据方案8所述的发明,在方案7所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。由于止动面的倾斜角比滑动面的倾斜角小,由此即使产生使柱塞后退的第I反力,仍然可以阻止柱塞的齿条齿和棘爪的棘爪齿的脱啮,阻止柱塞的后退。根据方案9所述的本发明的棘爪式张紧器,在方案I至方案8中任一项所述的发明的效果之上,还具有以下的效果。当高压力油室内的油压处于相对于第I反力而不够充分的低油压状态,发动机起动时产生使柱塞后退的第I反力时,由于柱塞的齿条齿和棘爪的棘爪齿之间的脱啮被阻止,因此,发动机起动时可以阻止柱塞的后退。另外,发动机起动后过大的张力时产生使柱塞后退的第2反力时,容许柱塞的后退从而可以迅速地减少过大的张力。因此,在发动机中,可以发挥上述发明效果。


图I是本发明实施例所述的棘爪式张紧器的使用样态图;图2是图I所述张紧器的剖面图;图3是图I所述张紧器的柱塞前进时的齿条齿与棘爪齿的啮合状态的说明图;图4是发动机起动时柱塞的后退被阻止时的齿条齿和棘爪齿的啮合状态的说明图;图5是正时链条过大的张力时柱塞开始后退时的齿条齿和棘爪齿的啮合状态的 说明图;图6是正时链条的过大的张力时柱塞后退中的齿条齿和棘爪齿的啮合状态的说明图;图7是正时链条的过大的张力时柱塞结束后退时的齿条齿和棘爪齿之间啮合的说明图;图8是图I所述张紧器的棘爪的立体图;图9是对发动机起动时柱塞的后退被阻止时的棘爪的状态进行说明的剖面图;图10是对正时链条的过大的张力时柱塞开始后退后棘爪的状态进行说明的剖面图;图11是作为实施例的第I变形例的棘爪式张紧器的棘爪的立体图;图12是第I变形例中与图9对应的图;图13是作为实施例的第2变形例的棘爪式张紧器的棘爪中与图9对应的图;图14是作为实施例的另外的变形例的棘爪式张紧器的棘爪中与图10的XIV部的放大图对应的图;图15是现有的张紧器的剖面图。符号的说明100......棘爪式张紧器110......壳体113......棘爪收容孔115......内周面120......柱塞122......齿条齿122a......止动面122b......滑动面122AU22B......特定齿条齿123......齿尖130......柱塞施力用弹簧131......高压力油室150......棘爪
151......棘爪齿151A......前端棘爪齿151a......止动对置面151b......滑动对置面153......外周面154......柱塞侧端面155、156、157......第 2 滑接面160......棘爪施力用弹簧180、181、182......凸起C......正时链条S1、S2......链轮R......棘爪机构Fs......棘爪施力用弹簧的作用力F、F1、F2......反力fl、f2......分力Lr......中心轴线E......间隙P......抵接位置0......止动面的倾斜角a......滑动面的倾斜角
具体实施例方式以下,基于实施例,参照图I-图14对本发明的实施方式进行说明。图I为本发明的实施例所述的棘爪式张紧器100的使用样态图;图2为图I所述张紧器100的剖面图;图3为图I所述张紧器100的柱塞120前进时的齿条齿122和棘爪齿151的啮合状态说明图;图4为发动机起动时柱塞120的后退被阻止时的齿条齿122和棘爪齿151的啮合状态说明图;图5为正时链条C的过大的张力时柱塞120开始后退时的齿条齿122和棘爪齿151的啮合状态说明图;图6为正时链条C的过大的张力时柱塞120后退中的齿条齿122和棘爪齿151的啮合状态说明图;图7为正时链条C的过大的张力时柱塞120结束后退时的齿条齿122和棘爪齿151的啮合的说明图;图8为图I所述张紧器100的棘爪150的立体图;图9为对发动机起动时柱塞120的后退被阻止时的棘爪150的状态进行说明的剖面图;图10为对正时链条C的过大的张力时柱塞120开始后退后棘爪150的状态进行说明的剖面图。在图9、图10中,省略了、剖面图的棘爪150的剖面线。参照图1,本发明实施例所述的棘爪式张紧器100,被用于作为机械的发动机(未图示)上,并且通过作为带状卷绕传动体的无端的链条的正时链条C的松弛侧而被安装在作为机械本体的发动机本体上,该正时链条C卷绕在由作为该发动机的驱动轴的曲轴所转动驱动的驱动侧链轮SI、及分别被固定在作为被驱动轴的一对凸轮轴上的一对从动侧链轮S2之间。
此处,链轮SI、一对从动侧链轮S2及正时链条C构成卷绕传动装置。在张紧器100中,其从壳体110在进退方向上可自由前进及后退地突出的柱塞120通过推压可自由摇摆地支承于发动机本体上的可动杆A的摇摆端附近的背面,通过可动杆A向正时链条C的松弛侧施加张力。在正时链条C的张紧侧,引导正时链条C行进的固定引导件G安装在发动机本体上。在图I中,作为驱动侧的转动部件(SI,S2)的链轮SI向箭头方向转动时,正时链条C向箭头方向行进,通过该正时链条C的行进,作为被驱动侧的转动部件(S1,S2)的链轮S2向箭头方向转动,链轮SI的转动被传达给链轮S2。如图2所示,张紧器100具有形成有导入从发动机本体供给的外部压力油的供油路径111的壳体110、在进退方向上可自由往返移动地支承在该壳体110上的同时从为了对 处于行进状态的正时链条C (参照图I)施加张力而形成在壳体110上的柱塞收容孔112向进退方向上前进的圆柱状的柱塞120、配置于形成于壳体110的柱塞收容孔112和柱塞120的中空部121之间的高压力油室131上作为产生在前进方向上对柱塞120施加的作用力的柱塞施力部件的柱塞施力用弹簧130、组装于柱塞收容孔112中阻止从高压力油室131内向供油路径111的压力油逆流的逆止阀单元140、通过从正时链条C(参照图I)向后退方向作用的反力F(参照图4、图5)可以限制柱塞120在进退方向上后退的棘爪机构R。所述外部压力油为从张紧器100的外部通过供油路径111导入到高压力油室131中的压力油,在发动机中,是由作为与该发动机的运转及停止对应而进行动作及停止的油压源的油泵所供给的。因此,向高压力油室131供给外部压力油,是在发动机的运转时进行,在发动机停止时停止供给。柱塞施力用弹簧130及高压力油室131内的压力油构成在前进方向上对柱塞120进行施力的柱塞施力装置。棘爪机构R具有自由滑动地嵌插在作为设置在壳体110内的收纳空间的棘爪收容孔113内的状态下在滑动方向上滑动的棘爪150、与设置于棘爪150上的I以上规定数的即此处为多个的两个棘爪齿151可进行啮合地设置于柱塞120的外周面的一部分上的多个齿条齿122、在作为棘爪齿151与齿条齿122进行啮合时的滑动方向的啮合方向上对棘爪150施力的棘爪施力装置即棘爪施力用弹簧160、嵌入棘爪收容孔113中而被固定的棘爪施力用弹簧160的弹簧固定用插销170。柱状的即在本实施例中为圆柱状的在棘爪收容孔113内移动的棘爪150除了棘爪齿151外,具有具备外周面153的柱状即在本实施例中为圆柱状的棘爪本体152。棘爪本体152在棘爪150中是形成外周面153的部分。棘爪齿151构成棘爪150的柱塞侧端部。此处,滑动方向为与进退方向交叉的方向即在本实施例中为正交的方向。另外,啮合方向为棘爪齿151与齿条齿122进行啮合时的棘爪150的滑动方向即棘爪150接近柱塞120的方向,反啮合方向为与啮合方向相反的方向,也是棘爪齿151与齿条齿122脱啮时的棘爪150的滑动方向即棘爪150远离柱塞120的方向。径方向及周方向分别为以棘爪150的中心轴线Lr为中心的径方向及周方向。另夕卜,中心轴线Lr也是棘爪150的外周面153的中心轴线。在图2中,显示的是处于与具有中心轴线Lh的内周面115呈同心状态下位置的棘爪 150。另外,在部件等中的“柱塞侧”意思是该部件等在滑动方向上接近柱塞120的位置,另外“反柱塞侧”的意思是在滑动方向上与柱塞侧相反侧的即远离柱塞120的位置。同样,部件等中的“前进方向一侧”意思是指该部件等在柱塞120的进退方向上前进方向一侧的位置,另外“后退方向侧”意思是在柱塞120的进退方向上后退方向侧的位置。逆止阀单元140的具体单元结构只要为组装于柱塞收容孔112的后退方向侧端部容许从供油路径111向高压力油室131内导入外部压力油的同时阻止从高压力油室131内向供油路径111的压力油的逆流的结构,可以采用任何公知的单元结构。在本实施例中,采用由具备与壳体110的供油路径111连接的油路141a的球座141、固定在该球座141的阀座141b上的止回球142、将该止回球142向球座141进行推压施力的球体施力用弹簧143、支承该球体施力用弹簧143且限制止回球142的移动量的钟状保持架144所构成的逆止阀单元140。棘爪施力用弹簧160插入设置于棘爪本体152上的弹簧收容孔152a内,沿着滑动方向与棘爪150处于同心状被配置。弹簧固定用插销170是在其外周部上嵌入于棘爪收容孔113的反柱塞侧端部上、且具有用于发挥止脱的弹性的多个突出舌片171的止脱用垫圈,同时也是设定棘爪施力用弹簧160的作用力Fs (参照图3 图5)的作用力设定部。下面,主要参照图3 图5,根据需要一并参照图I、图2,对齿条齿122、棘爪齿151及棘爪施力用弹簧160之间的相互关系进行说明。如图3所示,棘爪施力用弹簧160的作用力Fs通常设置的比在发动机起动时及发动机起动后的通常运转时(即正时链条C不是后述的过大的张力的情况时发动机运转时),通过基于柱塞施力用弹簧130及高压力油室131内的压力油的油压作用于柱塞120的前进力Fa使柱塞120进行前进及突出时,通过齿条齿122及棘爪齿151作用于棘爪150的该前进力Fa的反啮合方向的分力fa要小。另外,当分力fa超过作用力Fs与摩擦力的合力时,柱塞120将棘爪150向反啮合方向推回的同时追随可动杆A(参照图I)前进。在图3中,柱塞120前进前的柱塞120的前端部及棘爪150的位置用两点点划线表示。此处,上述的摩擦力为齿条齿122和棘爪齿151之间作用的滑动方向上的摩擦力。另一方面,如图4所示,当从正时链条C通过可动杆A使柱塞120后退的反力F为第I反力Fl时,作用力Fs设定成比通过齿条齿122及棘爪齿151作用于棘爪150的第I反力Fl的反啮合方向的第I分力fl大。此处,第I反力n为正时链条C的第I行进状态、例如在高压力油室131处于低油压状态的发动机起动时、及发动机起动后的通常运转时的行进状态下的反力F。另外,所述低油压状态为由于空气侵入没有向高压力油室131供给所述外部压力油的发动机停止中的高压力油室131中等原因,处于高压力油室131中不存在限制柱塞120 后退的充分的油压的状态、就是说高压力油室131内的油压相对于第I反力Fl不够充分的状态。因此,在发动机起动时及发动机起动后的通常运转时,从正时链条C(参照图I)产生使柱塞120后退的第I反力Fl时,作用力Fs和上述摩擦力的合力比第I分力fl大的作用力Fs作用于棘爪150,因此,棘爪齿151与齿条齿122啮合,基于柱塞移动量的柱塞120后退后,限制柱塞120的后退方向的移动,从而阻止后退变位。另外,如图5所示,当反力F为第2反力时,作用力Fs设定成比通过齿条齿122及棘爪齿151作用于棘爪150的第2反力F2的反啮合方向的第2分力f2小。此处,第2反力F2为正时链条C的第2行进状态、例如发动机起动后(因此,高压力油室131被压力油充满时),由于正时链条C的张力变化及发动机的温度变化引起的发动机本体及正时链条C的热膨胀等原因,正时链条C伸长时柱塞120处于过度前进的状态(即过度冲出状态),正时链条C产生过大的张力的过大的张力时的行进状态下的反力F。因此,第I反力Fl为正时链条C产生的张力比所述 过大的张力小时的反力。另外,第2反力F2比第I反力Fl大。因此,发动机起动后的正时链条C的过大的张力时,从正时链条C产生使柱塞120后退的第2反力F2时,第2分力f2比作用力Fs和上述摩擦力的合力大,如图6所示,棘爪150向反啮合方向滑动,随之棘爪齿151与齿条齿122脱啮,如图7所示,反力F成为第I反力Fl,在第I分力H作用于棘爪150前,柱塞120只后退齿条齿122的一个齿或者数个齿的量。由此,张紧器100在正时链条C的过大的张力时,在基于柱塞移动量的柱塞120后退后,也不限制该柱塞120的后退方向的移动,从而容许后退变位。因此,柱塞施力用弹簧130的作用力比棘爪施力用弹簧160的作用力Fs大,但只要为使柱塞120前进而对其施加的作用力即可,通过将作用力Fs调整为由此的范围,可以调整发动机起动后的链条的过大的张力引起的脱啮的时机。下面,对第I分力fl、第2分力f2进行详细地说明。在张紧器100中,如图3 图5所示,齿条齿122由作为相对于棘爪150的滑动方向朝反啮合方向向前进方向倾斜的齿面的止动面122a和作为相对于棘爪150的滑动方向朝反啮合方向向后退方向倾斜的齿面的滑动面122b形成为凹凸状。另外,棘爪齿151由作为相对于棘爪150的滑动方向朝反哨合方向向前进方向倾斜的齿面的止动对置面151a和作为相对于棘爪150的滑动方向朝反啮合方向后退方向倾斜的齿面的滑动对置面151b形成为凹凸状。另外,相对于滑动方向作为止动面122a向前进方向倾斜的角度的止动面122A的倾斜角9 (参照图2、图4、图5)设定的比相对于滑动方向作为滑动面122b向后退方向倾斜的角度的滑动面122b的倾斜角a (参照图2、图3)小。倾斜角0通过实验及模拟等来确定,要确保相对于柱塞120,第I反力Fl作用时,阻止齿条齿122和棘爪齿151脱啮,阻止柱塞120的后退,且第2反力F2作用时,容许齿条齿122和棘爪齿151脱啮,容许柱塞120的后退。另外,倾斜角a通过实验及模拟等来确定,要确保相对于柱塞120,前进力Fa(参照图3)作用时,容许齿条齿122和棘爪齿151脱啮,容许柱塞120的前进。另外,在发动机的运转时,为了使张紧器向正时链条C施加张力从而柱塞120前进时,如图3所示,作用于柱塞120的前进力Fa所产生的棘爪150的滑动方向的分力fa与作用力Fs处于以下的大小关系fa = FaX cos a X sin a
fa > Fs另外,发动机起动等时阻止柱塞120后退时,如图4所示,发动机起动时从正时链条C作用于柱塞120的第I反力Fl所产生的棘爪150的滑动方向的第I分力n与作用力Fs处于以下的大小关系(作为一个例子)fI = FlXcos 9 Xsin 9f I < Fs另一方面,由于发动机的温度变化等导致柱塞120处于过度前进的过度冲出状态、正时链条C发生过大的张力、容许柱塞120后退时,如图5所不,从正时链条C作用于柱塞120的第2反力F2所产生的第2分力f2和作用力Fs处于以下的大小关系 f2 = F2 X cos 0 Xsin 0f2 > Fs由此,正时链条C的过大的张力时从正时链条C产生使柱塞120后退的第2反力F2时,该第2反力F2作为通过止动面122a在止动对置面151a的滑动方向的第2分力f2,产生使棘爪齿151和齿条齿122脱啮的作用,如图6、图7所示,齿条齿122经过止动对置面151a、滑动滑动对置面151b、使其返回一个齿或者数个齿的量。下面,主要参照图8 图10,适当地参照图I、图2,以棘爪150为中心,对张紧器100进一步进行说明。如图9、图10所示,壳体110具有形成棘爪收容孔113的内周面115、即棘爪收容孔113的形成面。内周面115是通过与作为棘爪150上的滑接面的外周面153进行滑接而在滑动方向上自由滑动地引导棘爪150的引导面。另外,滑动方向上的内周面115的形成范围Nh (参照图2)比滑动方向上的外周面153的形成范围NH参照图2)、即滑动方向上的棘爪本体152的长度要长。在图9、图10中,为了便于说明,将为了使棘爪150在棘爪收容孔113内自由滑动而设置的内周面115与外周面153之间的径向微小间隙g进行了夸大显示。参照图8、图9,柱塞120被第I反力Fl推压时,由于棘爪施力用弹簧160的作用力Fs比第I分力fl (参照图4)大,棘爪150被柱塞120向后退方向推压压附在内周面115的后退方向侧部分115b上,处于作为在滑动方向上平行的状态(即棘爪150的中心轴线Lr与滑动方向或者中心轴线Lh平行的状态)的平行状态。此时,外周面153不与内周面115的前进方向一侧的部分115a接触。在柱塞120前进时,被柱塞120向前进方向推压压附在内周面115的前进方向一侧的部分115a上的棘爪150向反啮合方向移动时、及棘爪150向啮合方向移动时,外周面153与内周面115进行滑接。一并参照图10,张紧器100具有作为抑制倾斜结构的止动部件的凸起180,该凸起180具有如下构成被因第2反力F2的作用而后退的柱塞120所推压的向反啮合方向滑动的棘爪150朝反啮合方向向前进方向倾斜时,外周面153在该外周面153的柱塞侧端部153a(也是棘爪本体152的柱塞侧端部)上与内周面115的后退方向侧部分115b接触,另夕卜,防止在外周面153的反柱塞侧端部153b (也是棘爪本体152的反柱塞侧端部)上与内周面115的前进方向一侧的部分115a接触。在张紧器100中,凸起180设置于作为棘爪150以外的部件的非棘爪部件和棘爪150中的一方部件的棘爪150上,可以与作为所述非棘爪部件和棘爪150中的另一方部件的柱塞120抵接。更加具体而言,凸起180配置于相对于作为处于柱塞120的前进方向上最前方位置的棘爪齿151的前端棘爪齿151A的前进方向一侧,可以与位于比前端棘爪齿151A更靠近前进方向一侧的特定齿条齿122A的齿尖123进行抵接。特定齿条齿122A为比与前端棘爪齿151A啮合的齿条齿122而位于更靠近前进方向一侧的齿条齿122。凸起180为从柱塞150的柱塞侧端面154向啮合方向突出的台状部分,在棘爪齿151的齿宽方向上,具有和棘爪齿151的齿宽基本相同的宽度。另外,凸起180的顶面180a在前进方向上延伸为齿条齿122的一个齿距以上的幅度,与前端棘爪齿151A相比更靠近前进方向一侧的部分115a的几乎整体而形成。顶面180a为与中心轴线Lr正交的平面。另外,棘爪齿151与齿条齿122处于啮合状态,被第2反力F2作用的柱塞120向后退方向推压的棘爪150处于在后退的柱塞120的作用下开始倾斜前的状态(以下,称为“倾斜前状态”),在本实施例中,棘爪150处于所述平行状态时,在特定齿条齿122A的齿尖123与凸起180之间,形成有滑动方向上的微小间隙E。从该倾斜前状态,通过柱塞120的后退,棘爪150朝反啮合方向向前进方向倾斜时,凸起180的顶面180a与齿尖123抵接,可以进一步防止棘爪150的倾斜。此时,凸起180与齿尖123的抵接位置P (参照图10)处于相对于棘爪150的中心轴线Lr和前端棘爪齿151A位于前进方向一侧的同时,随着柱塞120的后退棘爪150向反哨合方向滑动时,在相对于前端棘爪齿151A向前进方向一侧延伸的顶面180a上,向后退方向移动。因此,抵接位置P在顶面180a上移动期间,可以保持抑制倾斜效果,并且可以增大抑制倾斜滑动范围。另外,通过顶面180a与齿尖123在抵接位置P上抵接,可以防止外周面153在反柱塞侧端部153b上与内周面115的前进方向一侧的部分115a接触,防止外周面153通过柱塞侧端部153a在内周面115的后退方向侧部分115b及反柱塞侧端部153b上与内周面115的前进方向一侧的部分115a的接触状态、即棘爪150处于两侧接触倾斜状态。另外,抵接位置P越是从前端棘爪齿15IA离开前进方向,另外间隙E越小,则可以提高防止两侧接触倾斜状态的发生的抑制倾斜效果,另外发挥该抑制倾斜效果的滑动方向上的棘爪150的滑动范围(以下,称为“抑制倾斜滑动范围”)会增大。凸起180 —体地成形于棘爪本体152上,但作为另外的例子,凸起180也可以由与棘爪本体152不同的个别的部件构成,与棘爪本体152 —体地被固定设置。另外,中心轴线Lr与滑动方向平行、或者处于所述平行状态时,如图9所示,齿条齿122和棘爪齿151处于啮合状态,并且棘爪150位于啮合方向上最突出的最突出位置时,从中心轴线方向或者滑动方向上的棘爪150的柱塞侧端面154到抵接位置P的凸起180的高度H、齿条齿122的齿高T、中心轴线方向或者滑动方向上的齿条齿122的齿根122c与柱塞侧端面154之间的间隔B、中心轴线方向或者滑动方向上的棘爪齿151的齿根151c与柱塞侧端面154之间的距离D,满足以下的关系式(I)H < T-B(2)H > D、
另外,通过关系式(I)成立,棘爪150位于啮合方向上的最大突出位置时,在倾斜开始前状态下,在齿尖123和顶面180a之间形成有间隙E。另外,通过关系式(2)成立,为了抑制后退的柱塞120引起的棘爪150的倾斜,将凸起180和齿尖123置于抵接状态即可,没有必要将棘爪齿151的齿根151c和齿条齿122的齿尖123置于抵接状态。中心轴线方向为与中心轴线Lr平行的方向。下面,关于正时链条C的过大的张力时的齿条齿122与棘爪齿151的脱啮的动作,参照图I、图5至图7、图10进行说明。在图6、图7中,发动机起动后正时链条C产生过大的张力时,柱塞120开始后退前的柱塞120的前端部及棘爪150的位置由两点点划线表示。首先,发动机起动后的正时链条C的过大的张力时从正时链条C产生使柱塞120后退的第2反力F2时,如图5所示,该第2反力F2作为滑动方向的第2分力f2进行作用。 另外,棘爪150的滑动方向的第2分力f2产生作用时,如图6所示,止动面122a在滑动止动对置面151a的同时柱塞120开始后退,棘爪150在后退方向上被内周面115推压的状态下,呈如图10所示的倾斜状态。另外,随着柱塞120的后退,棘爪150在保持顶面180a与齿尖123抵接状态的范围内,处于防止两侧接触倾斜状态的状态下,向反啮合方向滑动,柱塞120的齿条齿122与棘爪150的棘爪齿151脱啮。其次,在齿条齿122与棘爪齿151脱啮的同时,受到棘爪施力用弹簧160施加的作用力的棘爪150向啮合方向滑动,滑动面122b开始滑动滑动对置面151b,棘爪150在外周面153上,在前进方向上持续与内周面115接触向啮合方向滑动的同时,柱塞120继续后退。进而,滑动面122b在滑动滑动对置面151b的同时柱塞120继续后退时,如图7所示,后续的新齿条齿122的止动面122a与止动对置面151a抵接。另外,第2反力F2依然向柱塞120作用时,与所述的动作相同,容许柱塞120的后退。由此,通过柱塞120只后退齿条齿122的一个齿或者数个齿的量,就可以消除正时链条C的张力变化及发动机的温度变化等所产生的柱塞120的过度冲出状态及该过度冲出状态引起的过大的张力。下面,对如前所述所构成的实施例的作用及效果进行说明。棘爪式张紧器100的棘爪机构R具有自由滑动地收纳于作为设置在壳体110的收纳空间的棘爪收容孔113内的状态下向滑动方向上滑动的棘爪150、设置于柱塞120上可与棘爪150的棘爪齿151啮合的齿条齿122、在啮合方向对棘爪施力150的棘爪施力用弹簧160,当从正时链条C作用于柱塞120的反力F为正时链条C产生的张力为过大的张力时的第2反力F2时,棘爪机构R容许柱塞120后退,壳体110具有通过棘爪150的外周面153的滑接将棘爪150向滑动方向进行引导的内周面115,具有防止被由于第2反力F2的作用后退的柱塞120推压的棘爪150朝反啮合方向向前进方向倾斜而使得外周面153与内周面115的前进方向一侧的部分115a接触的作为抑制倾斜结构的止动部件的凸起180。通过该构成,在滑动方向移动时,具有与内周面115滑接的外周面153的棘爪150被因产生过大的张力的过大的张力时的从正时链条C作用的第2反力F2而后退的柱塞120在后退方向上推压在内周面115上时,凸起180可以通过棘爪150的倾斜防止外周面153与内周面115的前进方向一侧的部分115a及后退方向侧部分115b接触的两侧接触倾斜状态。因此,与棘爪150处于两侧接触倾斜状态与内周面115的前进方向一侧的部分115a及后退方向侧部分115b抵接的情形相比,棘爪150相对于内周面115可以在反啮合方向上顺畅地滑动,提高了在反啮合方向上的棘爪150的滑动性。并且,通过凸起180防止两侧接触倾斜状态的发生的效果,在柱塞120朝后退方向开始推压棘爪150之后,包括处于大致静止状态的棘爪150向啮合方向开始滑动的滑动开始时期的期间都会起作用,因此,可以通过抑制倾斜结构降低向棘爪150施加的静止摩擦力。 由此,棘爪齿122从齿条齿151迅速脱啮,可以实现柱塞120后退的迅速性,实现迅速解除过度冲出状态及正时链条C的过大的张力,从而可以降低过大的张力引起正时链条C的负担及噪音。由于抑制倾斜结构由设置于棘爪150上且与柱塞120可抵接的凸起180所构成,因此,可以利用简单的结构实现抑制倾斜结构。另外,凸起180与齿条齿122的齿尖123的抵接位置P,相对于棘爪150的中心轴线Lr及作为处于前进方向上最前方位置的棘爪齿151的前端棘爪齿151A,处于前进方向一侧的位置。通过该结构,由于抵接位置P与中心轴线Lr及前端棘爪齿151A相比,位于更靠近前进方向一侧,因此,该抵接位置P与前端棘爪齿151A相比,处于更靠近作为棘爪150的倾斜方向的前进方向一侧的位置,例如,与抵接位置P设置于在柱塞120的进退方向上与棘爪齿151相同的位置上的情况相比,可以增大抑制倾斜滑动范围(即发挥防止两侧接触倾斜状态发生的效果的滑动方向上的棘爪150的滑动范围)。由此,可以扩大提高在反啮合方向上的棘爪150的滑动性的棘爪150的抑制倾斜滑动范围,因此,可以提高柱塞120的后退及消除正时链条C的过大的张力的迅速性,从而进一步降低由过大的张力引起正时链条C的负担及噪音。另外,由于凸起180可以与特定齿条齿122A的齿尖123进行抵接,通过凸起180与特定齿条齿122A进行抵接抑制棘爪150的倾斜。由此,通过利用齿条齿122,可以采用简单的结构构成抑制倾斜结构。凸起180的高度H、齿条齿122的齿高T、齿条齿122的齿根122c和柱塞侧端面154之间距离B,满足以下的关系式H < B-T由此,棘爪150位于啮合方向上的最大突出位置时,齿条齿122的齿尖123与止动部件之间,在滑动方向形成间隙E,可以防止凸起180影响柱塞120向进退方向上的移动。由此,在具有从棘爪150的柱塞侧端面154向柱塞120突出的凸起180的张紧器100中,在确保进退方向上的柱塞120的良好的移动性的同时,通过凸起180发挥的抑制倾斜效果,可以提闻柱塞120后退的迅速性。凸起180的高度H、棘爪齿151的齿根151c和棘爪150的柱塞侧端面154之间的距离D,满足以下的关系式H > D由此,由于凸起180的高度H比距离D大,没有必要为了抑制棘爪150的倾斜而使棘爪齿151的齿根151c与齿条齿122的齿尖处于抵接状态,因此,可以防止该抵接状态引起的棘爪齿151的齿根151c及齿条齿122的齿尖的磨损。
由于凸起180的顶面180a与前端棘爪齿151A相比更靠近前进方向一侧的部分115a的几乎整体而形成,可以在棘爪齿151及齿条齿122的齿宽方向上广泛地设置抵接位置P,因此,可以防止抵接状态下的棘爪在进退方向的周边摇摆,可以提高在反啮合方向上的棘爪150的滑动性。另外,柱塞120通过柱塞施力用弹簧130及发动机运转时将所供给的外部压力油导入到高油压室内的油压对其进行施力而在进退方向上前进,棘爪施力用弹簧160的作用力Fs设定成比发动机起动时产生的棘爪150的滑动方向的第I分力fl大的同时,比发动机起动后的正时链条C的过大的张力时产生的棘爪150的滑动方向的第2分力f2小。通过这样的结构,当高压力油室131内的油压处于相对于第I反力Fl不够充分的低油压状态时,发动机起动时通过抑制柱塞120的后退变位,可以减少正时链条C的嘎巴嘎巴的噪音,同时,通过发动机起动后的正时链条C的过大的张力容许柱塞120的后退变位,可以防止柱塞120的烧熔。并且,不需要特殊的应对高负荷的柱塞施力用弹簧及节流孔结 构、油存储结构,可以降低零部件数及制造成本,实现张紧器100本身的小型化。另外,柱塞120的齿条齿122由朝脱啮方向向前进方向一侧倾斜的止动面122a、以及朝脱啮方向向后退方向侧倾斜的滑动面122b形成为凹凸状的同时,棘爪150的棘爪齿151由朝脱哨方向向前进方向一侧倾斜的止动对置面151a、朝脱哨方向向后退方向侧倾斜的滑动对置面151b形成为凹凸状,并且,止动面122A的倾斜角0比滑动面122b的倾斜角a小。通过这样的结构,可以在防止发动机起动后的正时链条C的过大的张力时棘爪齿151与齿条齿122容易产生的缺齿等磨损的同时,不限制柱塞120的后退方向的动作而顺畅地容许后退变位,并且,还可以防止对棘爪施力用弹簧160的过度冲击从而发挥优异的耐久性。下面,参照图11至图13,对上述实施例的第I、第2变形例进行说明。该第I、第2变形例中,抑制倾斜结构的具体结构与所述实施例不同,其他结构基本上相同。因此,对相同部分的说明进行省略或者简略说明,对不同之处进行说明。另外,对与实施例的部件等相同的部件或者对应的部件等,使用相同的符号。图11是作为实施例的第I变形例的张紧器100的棘爪150的立体图、图12为第I变形例中与图9对应的图、图13为实施例的第2变形例的张紧器100的棘爪150中与图9对应的图。参照图11,在第I变形例中,作为构成抑制倾斜结构的止动部件的凸起181,在棘爪本体152的柱塞侧端面154上,相对于前端棘爪齿151A配置在前进方向一侧,可以与相对于前端棘爪齿151A位于更靠近前进方向一侧的特定齿条齿122B进行抵接。特定齿条齿B是与前端棘爪齿151A啮合的齿条齿122。凸起181为与棘爪齿151相似的锯齿状的凸起,在棘爪齿151的齿宽方向上,沿着前端棘爪齿151A延伸,在特定齿条齿122B上可与作为前进方向一侧的齿面的滑动面122b进行抵接。另外,在中心轴线方向上,从棘爪150的柱塞侧端面154凸起的凸起181的高度H比棘爪齿151的高度K低,并且在倾斜开始前状态下,凸起181与特定齿条齿122B处于非接触状态。通过该结构,可以防止凸起181妨碍柱塞120的进退方向移动,因此,能够在确保进退方向上的柱塞120的良好的移动性的同时,通过凸起181发挥抑制倾斜效果,能够提高柱塞120后退的迅速性。另外,在倾斜开始前状态下,凸起181在滑动方向上位于比齿尖122e更靠近啮合方向一侧,在滑动面122b与凸起181之间,形成有滑动方向及进退方向上的微小间隙E。从这个倾斜前状态,通过柱塞120的后退,棘爪15 0朝反啮合方向向前进方向倾斜(图12中由两点点划线表示)时,凸起181与齿面122b抵接,以进一步防止棘爪150的倾斜。此时,凸起181与特定齿条齿122B的抵接位置P相对于中心轴线Lr和前端棘爪齿151A位于前进方向一侧。另外,通过凸起181与滑动面122b在抵接位置P抵接,防止外周面153在其反柱塞侧端部153b(或者,棘爪本体152在反柱塞侧端部)上与内周面115的前进方向一侧的部分115a抵接,从而防止棘爪150处于两侧接触倾斜状态。

另外,随着柱塞120的后退棘爪150向反啮合方向滑动时,抵接位置P在滑动面122b上向后退方向及反啮合方向移动。因此,抵接位置P在滑动面122b上移动期间,可以保持抑制倾斜效果,并且可以增大抑制倾斜滑动范围。另外,根据该第2实施例,可以达到与上述实施例同样的作用及效果。参照图13,在第2变形例中,作为构成抑制倾斜结构的止动部件的凸起182,在收纳棘爪150的壳体110上,相对于前端棘爪齿151A配置在前进方向一侧,可以与比前端棘爪齿151A位于更靠近前进方向一侧的齿条齿122进行抵接。壳体110在张紧器100中为作为棘爪150以外的部件的非棘爪部件。凸起182为配置于棘爪收容孔113中、且相对于内周面115朝径方向内方或者中心轴线Lr突出的板状的部分,在前进方向一侧上,可以与棘爪150的柱塞侧端面154进行抵接。通过将凸起182配置在棘爪收容孔113内,可以防止凸起182妨碍柱塞120的进退方向移动,因此,可以在确保进退方向上的柱塞120的良好的移动性的同时,通过凸起182发挥抑制倾斜效果,提高柱塞120的后退的迅速性。另外,在倾斜开始前状态下,在柱塞侧端面154和凸起182之间,形成有滑动方向上的微小间隙E。从这个倾斜前状态,通过柱塞120的后退,棘爪150朝反啮合方向向前进方向倾斜(图12中由两点点划线表示)时,通过柱塞侧端面154的缘部154a与凸起182在抵接位置P抵接,防止棘爪150处于两侧接触倾斜状态。抵接位置P相对于中心轴线Lr和前端棘爪齿151A位于前进方向一侧。另外,根据该第3实施例,可以发挥与上述实施例同样的作用及效果。下面,关于对上述的实施例、第I变形例、第2变形例的一部本构成进行变更的例子的变更的构成进行说明。凸起180的顶面180a的形成范围,在棘爪齿151的齿宽方向上,可以比棘爪齿151的齿宽小,另外在进退方向上,以基于柱塞120的后退的抵接位置P的移动路径确保在顶面180a上为条件,也可以比齿条齿122的一个齿距还小。在实施例中,如作为与图10的XIV部的放大图对应的图的图14所示,在棘爪150的凸起180的顶面180a上向后退方向移动的抵接位置P的移动路径上,抵接位置P向后退方向移动时,用以抑制或者防止棘爪150的倾斜角增大的隆起部185也可以设置在顶面180a上。凸起180具有的该隆起部185,随着抵接位置P向后退方向移动,具有向啮合方向慢慢突出的倾斜面185a。另外,通过抵接位置P在该倾斜面185a上向后退方向移动,在图14中,可以向棘爪150施加时钟方向的力矩。由此,可以抑制或者防止棘爪150倾斜的增大,更好的是减小棘爪150的倾斜,从而可以防止棘爪150处于两侧接触倾斜状态。自由滑动地收纳棘爪150的收纳空间,也可以为孔以外的空间。在上述实施例中,棘爪150嵌合于壳体110的内周,但当棘爪150嵌合于作为壳体110的一部分的支承部的外周上时,技术方案中的引导面由壳体110的所述支承部的外周面153所构成,技术方案中的滑接面由棘爪150的内周面115所构成。进退方向与滑动方向的交叉也可以是正交以外的方式。
卷绕传动体也可以是发动机的正时链条C以外的链条或者皮带,另外,也可以用于发动机以外的机械的卷绕传动装置上。
权利要求
1.一种棘爪式张紧器,其特征在于,具有壳体;可在进退方向上自由移动地支承在所述壳体上、且为了向卷绕在转动部件上的卷绕传动体施加张カ而沿所述进退方向、从所述壳体向前进的柱塞;对所述柱塞施加向前进方向的力的柱塞施力装置;以及棘爪机构,能够限制由于来自所述卷绕传动体的、作用于后退方向的反力所导致的所述柱塞的后退; 所述棘爪机构具有棘爪,可自由滑动地收纳在设置于所述壳体上的收纳空间内并在与所述进退方向交叉的滑动方向上移动;齿条齿,设置于所述柱塞上且可与所述棘爪的棘爪齿啮合;棘爪施力装置,对所述棘爪施加朝在所述棘爪齿与所述齿条齿啮合时的所述滑动方向上的啮合方向的力; 当所述反カ为发生在所述卷绕传动体的张カ比过大的张カ小的第I反カ时,所述棘爪机构通过所述棘爪齿与所述齿条齿的啮合,来限制所述柱塞的后退;当所述反カ是所述张力等于所述过大的张カ时的第2反カ时,所述棘爪机构通过所述棘爪向反啮合方向滑动,使得所述棘爪齿从所述齿条齿脱啮,从而容许所述柱塞后退; 所述壳体形成有所述收纳空间,且具有引导面,该引导面通过与所述棘爪的滑接面滑动接触,在所述滑动方向引导所述棘爪; 还具有抑制倾斜结构,防止所述棘爪受到由于所述第2反力的作用而后退的所述柱塞的推压而朝着所述反啮合方向、向所述前进方向倾斜而使得所述滑接面接触所述引导面的前进方向ー侧的部分。
2.根据权利要求I所述的棘爪式张紧器,其特征在于,所述抑制倾斜结构为止动部件,设置于成为所述棘爪以外的部件的非棘爪部件和所述棘爪中的一方部件上、可与所述非棘爪部件和所述棘爪中的另一方部件在所述滑动方向上相抵接, 所述止动部件与所述另一方部件的抵接位置位于比所述棘爪的中心轴线、及在所述前进方向上成为在最前方位置的所述棘爪齿的前端棘爪齿更靠前进方向ー侧。
3.根据权利要求2所述的棘爪式张紧器,其特征在于 所述一方部件为所述棘爪, 所述另一方部件为成为所述非棘爪部件的所述柱塞, 所述止动部件为朝所述啮合方向突出的凸起,可以与所述齿条齿的齿尖或者齿面进行抵接。
4.根据权利要求3所述的棘爪式张紧器,其特征在干,当所述棘爪位于所述啮合方向上的最大突出位置、所述棘爪齿与所述齿条齿处于啮合状态时,从所述棘爪的靠柱塞侧的端面到与所述齿尖的所述抵接位置的所述凸起的高度H、所述齿条齿的齿高T、所述齿条齿的齿根与所述棘爪的靠柱塞侧端面之间的距离B,满足以下的关系式H < B-T0
5.根据权利要求4所述的棘爪式张紧器,其特征在于,所述高度H、所述棘爪齿的齿根与所述棘爪的靠柱塞侧端面之间的距离D,满足以下的关系式H > D。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的棘爪式张紧器,其特征在于,所述棘爪施力装置在所述啮合方向上对所述棘爪施加的作用力设定成比所述第I反力产生的在所述滑动方向的第I分力大、且比所述第2反力产生的在所述滑动方向的第2分力小。
7.根据权利要求6所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述齿条齿由朝所述反啮合方向向所述前进方向倾斜的止动面、以及朝所述反啮合方向向所述后退方向倾斜的滑动面形成为凹凸状, 所述棘爪齿由朝所述反啮合方向向所述前进方向倾斜的止动对置面、以及朝所述反啮合方向向所述后退方向倾斜的滑动对置面形成为凹凸状。
8.根据权利要求7所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述止动面的倾斜角比所述滑动面的倾斜角小。
9.根据权利要求I 5中任一项所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述壳体安装于使所述转动部件转动的发动机上, 所述柱塞施力装置包括通过在所述发动机运转时向形成于所述壳体内的高压カ油室供给的压力油的油压来实现的装置, 所述第I反力包括所述发动机起动时产生的所述反力, 所述第2反力包括所述发动机起动后产生的所述反力。
10.根据权利要求6所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述壳体安装于使所述转动部件转动的发动机上, 所述柱塞施力装置包括通过在所述发动机运转时向形成于所述壳体内的高压カ油室供给的压力油的油压来实现的装置, 所述第I反力包括所述发动机起动时产生的所述反力, 所述第2反力包括所述发动机起动后产生的所述反力。
11.根据权利要求7所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述壳体安装于使所述转动部件转动的发动机上, 所述柱塞施力装置包括通过在所述发动机运转时向形成于所述壳体内的高压カ油室供给的压力油的油压来实现的装置, 所述第I反力包括所述发动机起动时产生的所述反力,所述第2反力包括所述发动机起动后产生的所述反カ。
12.根据权利要求8所述的棘爪式张紧器,其特征在于所述壳体安装于使所述转动部件转动的发动机上, 所述柱塞施力装置包括通过在所述发动机运转时向形成于所述壳体内的高压カ油室供给的压力油的油压来实现的装置, 所述第I反力包括所述发动机起动时产生的所述反力, 所述第2反力包括所述发动机起动后产生的所述反力。
全文摘要
本发明提供一种棘爪式张紧器,能够限制柱塞的后退,当卷绕传动体的过大的张力时迅速地实现柱塞的后退,从而减少由过大的张力引起的卷绕传动体的负担及噪音。当卷绕传动体的过大的张力、第2反力F2作用于柱塞120时,该棘爪式张紧器的棘爪机构R通过棘爪150向反啮合方向滑动,由此棘爪齿151从齿条齿122脱啮,从而容许柱塞120的后退。在棘爪150上设置有从其柱塞侧端面154向啮合方向突出的凸起180。凸起180形成抑制倾斜的结构,可以防止由于被因第2反力F2的作用而后退的柱塞120所推压的棘爪150朝反啮合方向的前进方向倾斜、而导致外周面153接触内周面115的前进方向一侧的部分115a。
文档编号F16H7/08GK102654180SQ20121005065
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月29日 优先权日2011年3月1日
发明者前田宗裕, 吉田修, 榑松勇二, 石井彰 申请人:株式会社椿本链条
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