專利名稱:棘爪式張緊器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種卷繞于轉動部件上向傳達動力的卷繞傳動體施加張カ的棘爪式張緊器。另外,該棘爪式張緊器用于諸如在發(fā)動機中驅動凸輪軸等的卷繞傳動裝置的卷繞傳動體上。
背景技術:
以往,張緊器向在進退方向上自由移動地支承在殼體上的柱塞施加前進方向上的作用力,通過該作用力,前進的柱塞向卷繞傳動體(例如,發(fā)動機的正時鏈條)施加張力。作為此前的張緊器,例如,如圖15所示,張緊器500具有在與被配置于油室516內的彈簧518施力的柱塞514的進退方向正交的方向上自由滑動地嵌插在殼體512上并在與該殼體512之間形成副油室520的活塞526、向副油室520施加外部油壓的油路544、內 裝有將活塞526朝副油室520方向施力的彈簧534并在副油室520的反側由殼體512和活塞526區(qū)劃形成的大氣室528,在該大氣室528中,設置有與大氣連通并向副油室520施力的、因外部油壓活塞526與彈簧534的作用力抵抗而移動時被活塞526閉塞的大氣連通孔532,在圍繞于柱塞514的殼體512上的部分上刻設有齒條齒538,活塞526的桿524的前端上設置有可與齒條齒538嚙合的多個嚙合齒536,嚙合齒536及齒條齒538的柱塞后退阻止齒面形成為在柱塞514的進退方向上呈直角的齒面(例如,參照專利文獻I)。另外,還有ー種張緊器,其為棘爪式張緊器,具有在進退方向上自由移動地支承在殼體上的同時為了向鏈條施加張カ而前進的柱塞、朝柱塞施カ前進方向上的力的柱塞施力裝置、通過由鏈條向后退方向作用的反力可限制柱塞后退的棘爪機構;其中,該棘爪機構具有自由滑動地收納于設置在殼體上的棘爪收容孔中井向滑動方向上移動的棘爪、設置于柱塞上棘爪的可與棘爪齒嚙合的齒條齒、在滑動方向上的棘爪齒與齒條齒進行嚙合的嚙合方向朝棘爪施力的棘爪施力裝置;殼體在形成棘爪收容孔的同時通過與棘爪的滑接面滑動接觸而具有在所述滑動方向弓I導所述棘爪的引導面。但是,由于鏈條的張カ變化及安裝有鏈條的發(fā)動機的溫度變化所引起的發(fā)動機本體及鏈條的熱膨脹等原因,在鏈條松弛時及伸長時,會導致出現(xiàn)柱塞過度前進的狀態(tài)(以下,稱為“過度沖出狀態(tài)”)。另外,柱塞呈過度沖出狀態(tài)時,由于鏈條會產(chǎn)生過大的張力,一旦通過來自于該產(chǎn)生過大的張カ的鏈條的反力限制柱塞的后退后,鏈條會在過大的張力作用的狀態(tài)(以下,稱為“過大的張力”)下移動,從而增加鏈條的負擔及噪音。因此,還有一種棘爪式張緊器,其為了防止鏈條在過大的張カ下移動,具有由柱塞的凹ロ槽、被彈簧施力且與所述凹ロ槽卡合的球體構成的球體型棘爪,通過該球體型棘爪,在鏈條的過大的張カ時使得柱塞進行后退(例如參照專利文獻2)?,F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :實用新型登錄第2559664號公報(實用新型登錄權利要求書、圖I)
專利文獻2 :特開2004-36779號公報可是,通過例如如專利文獻I的張緊器500上所使用的這種結構,S卩,具有設置在柱塞上的齒條齒、設置于自由滑動地支承在殼體上的棘爪上并可與所述齒條齒嚙合的棘爪齒的結構來實現(xiàn)鏈條的過大的張カ時容許柱塞后退的棘爪機構時,為了盡快減少過大的張力,就必須使相對于殼體可以自由滑動的棘爪向棘爪齒從齒條齒脫嚙的方向快速移動,使得柱塞快速后退。但是,當被因鏈條作用的反力而后退的柱塞所推壓的設置在殼體上的引導面上的棘爪,處于與滑動方向相對向進退方向傾斜的傾斜狀態(tài),滑動方向上的滑接面的兩端部在引導面的前進方向一側及后退方向側上進行點接觸(例如,與滑動方向上的棘爪的兩端部的角部進行接觸)時,會破壞與引導面之間的棘爪的滑動性,棘爪齒為了從齒條齒脫嚙而在棘爪的滑動方向上不能順暢地進行移動。
另外,如上述專利文獻I所公開的張緊器500,在前進方向上對柱塞進行施力的柱塞施力裝置由柱塞施力用彈簧、從發(fā)動機具有的油壓源向殼體及柱塞之間形成的高壓カ油室供給的外部壓カ油構成,在由此的張緊器中存在如下問題在發(fā)動機起動時等情況下,由于發(fā)動機停止時空氣侵入高壓カ油室等原因,高壓カ油室不存在限制柱塞后退的充分的油壓時,由于鏈條的反力,柱塞進行后退,從而產(chǎn)生嘎巴嘎巴的噪音。
發(fā)明內容
本發(fā)明g在解決上述的課題,其目的在于提供一種棘爪式張緊器,其通過為了向卷繞傳動體施加張カ而從殼體前進的柱塞的齒條齒與自由滑動地收納于殼體的收納空間內的棘爪的棘爪齒進行嚙合,由此可以限制柱塞的后退,在容許卷繞傳動體的過大的張カ時柱塞后退的同時,實現(xiàn)柱塞后退的迅速性,從而減少由于過大的張カ引起的卷繞傳動體的負擔及噪音。另外,本發(fā)明的另ー個目的在于,當張緊器的高壓カ油室內的油壓相對于反カ處于不夠充分的低油壓狀態(tài)時,阻止柱塞的后退,降低由于柱塞的后退所引起的噪音。根據(jù)本發(fā)明方案I所述的發(fā)明,棘爪式張緊器具有殼體(110)、在進退方向上自由移動地支承在所述殼體(110)上且為了向卷繞在轉動部件(S1,S2)上的卷繞傳動體(C)施加張カ而從所述殼體(110)向所述進退方向前進柱塞(120)、在前進方向上對所述柱塞(120)進行施力的施力手段、以及通過從所述卷繞傳動體(C)向后退方向作用的反力(F)能夠限制所述柱塞(120)后退的棘爪機構(R);所述棘爪機構(R)具有自由滑動地收納在設置于所述殼體(110)上的收納空間(113)內井向與所述進退方向交叉的向滑動方向移動的棘爪(150)、設置于所述柱塞(120)上且可與所述棘爪(150)的棘爪齒(151)嚙合的齒條齒(122)、向所述棘爪齒(151)與所述齒條齒(122)嚙合時的所述滑動方向的嚙合方向施力所述棘爪(150)的棘爪施力裝置(160);所述棘爪機構(R),當所述反カ(F)為第I反力(Fl),即所述卷繞傳動體(C)產(chǎn)生的張カ比過大的張カ小時,通過所述棘爪齒(151)與所述齒條齒(122)的嚙合,限制所述柱塞(120)的后退,當所述反カ(F)為第2反力(F2),即所述張カ等于所述過大的張カ時,通過所述棘爪(150)向反嚙合方向滑動所述棘爪齒(151)從所述齒條齒(122)脫嚙,從而容許所述柱塞(120)的后退;所述殼體(110)在形成所述收納空間(113)的同時通過與所述棘爪(150)的滑接面(153)滑接而具有在所述滑動方向引導所述棘爪(150)的引導面(115);被由于所述第2反力(F2)的作用而后退的所述柱塞
(120)所推壓的所述棘爪(150)具有抑制傾斜結構(180,181,182),該抑制傾斜結構(180,181,182)通過朝所述反嚙合方向向所述前進方向傾斜從而防止所述滑接面(153)接觸所述引導面(115)的前進方向一側的部分(115a),從而解決了上述課題。根據(jù)本發(fā)明方案2所述的發(fā)明,在所述方案I的基礎之上,所述抑制傾斜結構(180,181,182)為設置于作為所述棘爪(150)以外的部件的非棘爪部件及所述棘爪(150) 的一方部件上、與所述非棘爪部件及所述棘爪(150)的另一方部件在所述滑動方向上可抵接的止動部件(180,181,182),所述止動部件(180,181,182)與所述另一方部件的抵接位置(P)位于相對于所述棘爪(150)的中心軸線(Lr)及作為處于所述前進方向上最前方位置的所述棘爪齒(151)的前端棘爪齒(151A)的前進方向一側,從而解決了上述的課題。根據(jù)本發(fā)明方案3所述的發(fā)明,所述方案2的基礎之上,所述一方部件為所述棘爪(150),所述另一方部件為作為所述非棘爪部件的所述柱塞(120),所述止動部件(180,181,182)為朝所述嚙合方向突出的凸起(180,181),可以與所述齒條齒(122A,122B)的齒尖(123)或者齒面(122b)進行抵接,從而解決了上述的課題。根據(jù)本發(fā)明方案4所述的發(fā)明,在所述方案3的基礎之上,當所述棘爪(150)處于位于所述嚙合方向上的最大突出位置、所述棘爪齒(151)與所述齒條齒(122)嚙合狀態(tài)時,從所述棘爪(150)的柱塞側端面(154)到與所述齒尖(123)的所述抵接位置(P)的所述凸起(180,181)的高度H、所述齒條齒(122)的齒高T、所述齒條齒(122)的齒根(122c)與所述柱塞側端面(154)之間的距離B,滿足以下的關系式H < B-T從而解決了所述的課題。根據(jù)方案5所述的發(fā)明,在所述方案4的基礎之上,所述高度H、所述棘爪齒(151)的齒根(151c)與所述柱塞側端面(154)之間的距離D,滿足以下的關系式H > D從而解決了所述的課題。根據(jù)方案6所述的發(fā)明,在所述方案I至方案5的任一項的基礎之上,所述棘爪施力裝置(160)在所述嚙合方向上對所述棘爪(150)施加的作用力(Fs)設定的比所述第I反力(Fl)產(chǎn)生的所述滑動方向的第I分力(fl)大、且比所述第2反力(F2)產(chǎn)生的所述滑動方向的第2分力(f2)小。從而解決了所述的課題。根據(jù)方案7所述的發(fā)明,在所述方案6的基礎之上,所述齒條齒(122)由朝所述反嚙合方向向所述前進方向傾斜的止動面(122a)、以及朝所述反嚙合方向向所述后退方向傾斜的滑動面(122b)形成為凹凸狀,所述棘爪齒(151)由朝所述反嚙合方向向所述前進方向傾斜的止動對置面(151a)、以及朝所述反嚙合方向向所述后退方向傾斜的滑動對置面(151b)形成為凹凸狀,從而解決了所述的課題。根據(jù)方案8所述的發(fā)明,在所述方案7的基礎之上,所述止動面(122a)的傾斜角
(6)比所述滑動面(122b)的傾斜角(a)小,從而解決了所述的課題。根據(jù)方案9所述的發(fā)明,在方案I至方案8的任一項的基礎之上,所述殼體(110)安裝于使所述轉動部件(SI, S2)轉動的發(fā)動機上,所述柱塞施力裝置包括在所述發(fā)動機運轉時向形成于所述殼體(110)內的高油壓室供給壓力油的油壓,所述第I反力(Fl)包括所述發(fā)動機起動時產(chǎn)生的所述反力(F),所述第2反力(F2)包括所述發(fā)動機起動后產(chǎn)生的所述反力(F)。從而解決了上述的課題。發(fā)明效果根據(jù)方案I所述的發(fā)明,在收納于設置在殼體內的收納空間中的同時具有在向滑動方向移動時與引導面進行滑接的滑接面的棘爪,被因產(chǎn)生過大的張力的過大的張力時的卷繞傳動體作用的第2反力而后退的柱塞在后退方向上推壓至引導面上時,抑制傾斜結構通過棘爪的傾斜防止滑接面處于與引導面的前進方向一側的部分及后退方向一側的部分接觸的狀態(tài)(以下,稱為“兩側接觸傾斜狀態(tài)”)。因此,與棘爪處于兩側接觸傾斜狀態(tài)從而與引導面的前進方向一側的部分及后退方向一側的部分接觸的情況相比,棘爪相對于引導面可以在反嚙合方向上順暢地滑動,從而提高了向反嚙合方向的棘爪的滑動性。并且,由于利用抑制傾斜結構防止發(fā)生兩側接觸傾斜狀態(tài)的效果,在柱塞朝后退方向開始推壓棘爪時,包括處于大致靜止狀態(tài)的棘爪向嚙合方向開始滑動的滑動開始時期 的期間都會起作用,因此,可以通過抑制傾斜結構降低向棘爪施加的靜止摩擦力。因此,棘爪齒迅速從齒條齒脫嚙,從而可以迅速地實現(xiàn)柱塞的后退,實現(xiàn)迅速地消除卷繞傳動體的過大的張力,因此可以降低過大的張力引起的卷繞傳動體的負擔及噪音。根據(jù)方案2所述的發(fā)明,在方案I所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。抑制傾斜結構由非棘爪部件及設置于棘爪的一方部件上且與另一方部件可抵接的止動部件所構成,因此,可以利用簡單的結構實現(xiàn)抑制傾斜結構。另外,止動部件與另一方部件的抵接位置位于比棘爪的中心軸線及前端棘爪齒更靠近前進方向一側的位置,該抵接位置相對于前端棘爪齒,位于更靠近作為棘爪的傾斜方向的前進方向一側的位置,因此,可以增大發(fā)揮防止兩側接觸傾斜狀態(tài)的防止效果的滑動方向上的棘爪的滑動范圍(以下,稱為“抑制傾斜滑動范圍”)。由此,可以擴大提高朝向反嚙合方向的棘爪的滑動性的棘爪的抑制傾斜滑動范圍,因此,可以迅速地提高柱塞的后退及消除卷繞傳動體的過大的張力,從而進一步降低了由過大的張力弓I起的卷繞傳動體的負擔及噪音。根據(jù)方案3所述的發(fā)明,在方案2所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。通過止動部件與柱塞的齒條齒進行抵接,棘爪的傾斜被抑制,因此,通過利用齒條齒,采用簡單的結構可以構成抑制傾斜結構。另外,當止動部件與齒條齒的齒尖抵接時,可以使止動部件的形狀更加簡單,因此更加易于形成止動部件。另外,當止動部件與齒條齒的齒面抵接時,抵接位置為齒條齒的齒根與齒尖之間,因此,與止動部件與齒條齒的齒尖抵接時的情況相比,可以增大抑制傾斜滑動范圍。根據(jù)方案4所述的發(fā)明,在方案3所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。當棘爪位于嚙合方向上的最大突出位置時,齒條齒的齒尖與止動部件之間會在滑動方向上形成間隙E,因此,可以防止凸起妨礙柱塞在進退方向的移動。由此,在具有從棘爪的靠柱塞側的端面向柱塞突出的止動部件的張緊器中,不僅能夠確保在進退方向上的柱塞的良好的移動性,還能通過凸起所發(fā)揮的抑制傾斜效果提高柱塞后退的迅速性。根據(jù)方案5所述的發(fā)明,在引用的方案所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。
由于凸起的高度H大于距離D,因此不需要為了抑制棘爪的傾斜而使得棘爪齒的齒根與齒條齒的齒尖處于抵接狀態(tài),因此,可以防止該抵接狀態(tài)所導致的棘爪齒的齒根及齒尖的磨損。根據(jù)方案6所述的本發(fā)明的棘爪式張緊器,在方案I至方案5中任一項所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。棘爪施力裝置的作用力設定成比使柱塞從卷繞傳動體后退的第I反力所產(chǎn)生的棘爪的滑動方向的第I分力大,由此一旦產(chǎn)生使柱塞后退的反力,棘爪施力裝置的作用力作用于棘爪,棘爪齒與柱塞的齒條齒進行嚙合,因此,限制柱塞向后退方向移動從而阻止后退變位,而且不僅可以降低卷繞傳動體的巴嘎巴嘎的噪音,柱塞施力裝置的作用力只依靠使柱塞突出而施加的作用力就足夠了,因此不需要特殊的應對高負荷的柱塞施力用彈簧及節(jié)流孔結構、油存儲結構,從而還可以降低零部件數(shù)及制造成本,實現(xiàn)張緊器本身的小型化。
另外,由于棘爪施力裝置的作用力設定成比卷繞傳動體的過大的張力時使柱塞后退的第2反力所產(chǎn)生的棘爪的滑動方向的第2分力小,因此,一旦過大的張力時產(chǎn)生使柱塞后退的第2反力,棘爪施力裝置的作用力作用于棘爪的棘爪齒,則棘爪的棘爪齒和柱塞的齒條齒脫嚙,由于棘爪施力裝置的作用力直至比第2分力大時才能使柱塞后退,因此不會限制由于卷繞傳動體的過大的張力導致柱塞移動(backlash)而產(chǎn)生的柱塞的后退方向的動作,容許后退變位從而可以防止柱塞的燒熔,除此之外,通過調整該棘爪施力裝置的作用力,可以調整過大的張力引起的脫嚙的時機,準確地防止柱塞的燒熔。根據(jù)方案7所述的本發(fā)明的棘爪式張緊器,在方案6所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。齒條齒由相對于棘爪的反哨合方向向前進方向一側傾斜的止動面和相對于反哨合方向向后退方向側傾斜的滑動面形成凹凸狀的同時,棘爪齒由相對于棘爪的反嚙合方向向前進方向一側傾斜的止動對置面和相對于反哨合方向向后退方向側傾斜的滑動對置面形成凹凸狀,由此,一旦過大的張力時產(chǎn)生使柱塞后退的第2反力時,該反力通過柱塞側的止動面的分力作用于棘爪的止動對置面,作用于該棘爪的止動對置面的分力的沿棘爪的滑動方向的更小的分力,產(chǎn)生作用使棘爪的棘爪齒與柱塞的齒條齒脫嚙,柱塞的齒條齒經(jīng)過棘爪的止動對置面,在滑動對置面進行滑動,返回一個齒的量,防止過大的張力時棘爪的棘爪齒與柱塞的齒條齒容易產(chǎn)生的缺齒等磨損,并且不會限制柱塞的后退方向的動作,從而能夠順暢地容許后退變位,同時,還能防止對棘爪施力用手段的過度沖擊從而發(fā)揮優(yōu)異的耐久性。根據(jù)方案8所述的發(fā)明,在方案7所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。由于止動面的傾斜角比滑動面的傾斜角小,由此即使產(chǎn)生使柱塞后退的第I反力,仍然可以阻止柱塞的齒條齒和棘爪的棘爪齒的脫嚙,阻止柱塞的后退。根據(jù)方案9所述的本發(fā)明的棘爪式張緊器,在方案I至方案8中任一項所述的發(fā)明的效果之上,還具有以下的效果。當高壓力油室內的油壓處于相對于第I反力而不夠充分的低油壓狀態(tài),發(fā)動機起動時產(chǎn)生使柱塞后退的第I反力時,由于柱塞的齒條齒和棘爪的棘爪齒之間的脫嚙被阻止,因此,發(fā)動機起動時可以阻止柱塞的后退。另外,發(fā)動機起動后過大的張力時產(chǎn)生使柱塞后退的第2反力時,容許柱塞的后退從而可以迅速地減少過大的張力。因此,在發(fā)動機中,可以發(fā)揮上述發(fā)明效果。
圖I是本發(fā)明實施例所述的棘爪式張緊器的使用樣態(tài)圖;圖2是圖I所述張緊器的剖面圖;圖3是圖I所述張緊器的柱塞前進時的齒條齒與棘爪齒的嚙合狀態(tài)的說明圖;圖4是發(fā)動機起動時柱塞的后退被阻止時的齒條齒和棘爪齒的嚙合狀態(tài)的說明圖;圖5是正時鏈條過大的張力時柱塞開始后退時的齒條齒和棘爪齒的嚙合狀態(tài)的 說明圖;圖6是正時鏈條的過大的張力時柱塞后退中的齒條齒和棘爪齒的嚙合狀態(tài)的說明圖;圖7是正時鏈條的過大的張力時柱塞結束后退時的齒條齒和棘爪齒之間嚙合的說明圖;圖8是圖I所述張緊器的棘爪的立體圖;圖9是對發(fā)動機起動時柱塞的后退被阻止時的棘爪的狀態(tài)進行說明的剖面圖;圖10是對正時鏈條的過大的張力時柱塞開始后退后棘爪的狀態(tài)進行說明的剖面圖;圖11是作為實施例的第I變形例的棘爪式張緊器的棘爪的立體圖;圖12是第I變形例中與圖9對應的圖;圖13是作為實施例的第2變形例的棘爪式張緊器的棘爪中與圖9對應的圖;圖14是作為實施例的另外的變形例的棘爪式張緊器的棘爪中與圖10的XIV部的放大圖對應的圖;圖15是現(xiàn)有的張緊器的剖面圖。符號的說明100......棘爪式張緊器110......殼體113......棘爪收容孔115......內周面120......柱塞122......齒條齒122a......止動面122b......滑動面122AU22B......特定齒條齒123......齒尖130......柱塞施力用彈簧131......高壓力油室150......棘爪
151......棘爪齒151A......前端棘爪齒151a......止動對置面151b......滑動對置面153......外周面154......柱塞側端面155、156、157......第 2 滑接面160......棘爪施力用彈簧180、181、182......凸起C......正時鏈條S1、S2......鏈輪R......棘爪機構Fs......棘爪施力用彈簧的作用力F、F1、F2......反力fl、f2......分力Lr......中心軸線E......間隙P......抵接位置0......止動面的傾斜角a......滑動面的傾斜角
具體實施例方式以下,基于實施例,參照圖I-圖14對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖I為本發(fā)明的實施例所述的棘爪式張緊器100的使用樣態(tài)圖;圖2為圖I所述張緊器100的剖面圖;圖3為圖I所述張緊器100的柱塞120前進時的齒條齒122和棘爪齒151的嚙合狀態(tài)說明圖;圖4為發(fā)動機起動時柱塞120的后退被阻止時的齒條齒122和棘爪齒151的嚙合狀態(tài)說明圖;圖5為正時鏈條C的過大的張力時柱塞120開始后退時的齒條齒122和棘爪齒151的嚙合狀態(tài)說明圖;圖6為正時鏈條C的過大的張力時柱塞120后退中的齒條齒122和棘爪齒151的嚙合狀態(tài)說明圖;圖7為正時鏈條C的過大的張力時柱塞120結束后退時的齒條齒122和棘爪齒151的嚙合的說明圖;圖8為圖I所述張緊器100的棘爪150的立體圖;圖9為對發(fā)動機起動時柱塞120的后退被阻止時的棘爪150的狀態(tài)進行說明的剖面圖;圖10為對正時鏈條C的過大的張力時柱塞120開始后退后棘爪150的狀態(tài)進行說明的剖面圖。在圖9、圖10中,省略了、剖面圖的棘爪150的剖面線。參照圖1,本發(fā)明實施例所述的棘爪式張緊器100,被用于作為機械的發(fā)動機(未圖示)上,并且通過作為帶狀卷繞傳動體的無端的鏈條的正時鏈條C的松弛側而被安裝在作為機械本體的發(fā)動機本體上,該正時鏈條C卷繞在由作為該發(fā)動機的驅動軸的曲軸所轉動驅動的驅動側鏈輪SI、及分別被固定在作為被驅動軸的一對凸輪軸上的一對從動側鏈輪S2之間。
此處,鏈輪SI、一對從動側鏈輪S2及正時鏈條C構成卷繞傳動裝置。在張緊器100中,其從殼體110在進退方向上可自由前進及后退地突出的柱塞120通過推壓可自由搖擺地支承于發(fā)動機本體上的可動桿A的搖擺端附近的背面,通過可動桿A向正時鏈條C的松弛側施加張力。在正時鏈條C的張緊側,引導正時鏈條C行進的固定引導件G安裝在發(fā)動機本體上。在圖I中,作為驅動側的轉動部件(SI,S2)的鏈輪SI向箭頭方向轉動時,正時鏈條C向箭頭方向行進,通過該正時鏈條C的行進,作為被驅動側的轉動部件(S1,S2)的鏈輪S2向箭頭方向轉動,鏈輪SI的轉動被傳達給鏈輪S2。如圖2所示,張緊器100具有形成有導入從發(fā)動機本體供給的外部壓力油的供油路徑111的殼體110、在進退方向上可自由往返移動地支承在該殼體110上的同時從為了對 處于行進狀態(tài)的正時鏈條C (參照圖I)施加張力而形成在殼體110上的柱塞收容孔112向進退方向上前進的圓柱狀的柱塞120、配置于形成于殼體110的柱塞收容孔112和柱塞120的中空部121之間的高壓力油室131上作為產(chǎn)生在前進方向上對柱塞120施加的作用力的柱塞施力部件的柱塞施力用彈簧130、組裝于柱塞收容孔112中阻止從高壓力油室131內向供油路徑111的壓力油逆流的逆止閥單元140、通過從正時鏈條C(參照圖I)向后退方向作用的反力F(參照圖4、圖5)可以限制柱塞120在進退方向上后退的棘爪機構R。所述外部壓力油為從張緊器100的外部通過供油路徑111導入到高壓力油室131中的壓力油,在發(fā)動機中,是由作為與該發(fā)動機的運轉及停止對應而進行動作及停止的油壓源的油泵所供給的。因此,向高壓力油室131供給外部壓力油,是在發(fā)動機的運轉時進行,在發(fā)動機停止時停止供給。柱塞施力用彈簧130及高壓力油室131內的壓力油構成在前進方向上對柱塞120進行施力的柱塞施力裝置。棘爪機構R具有自由滑動地嵌插在作為設置在殼體110內的收納空間的棘爪收容孔113內的狀態(tài)下在滑動方向上滑動的棘爪150、與設置于棘爪150上的I以上規(guī)定數(shù)的即此處為多個的兩個棘爪齒151可進行嚙合地設置于柱塞120的外周面的一部分上的多個齒條齒122、在作為棘爪齒151與齒條齒122進行嚙合時的滑動方向的嚙合方向上對棘爪150施力的棘爪施力裝置即棘爪施力用彈簧160、嵌入棘爪收容孔113中而被固定的棘爪施力用彈簧160的彈簧固定用插銷170。柱狀的即在本實施例中為圓柱狀的在棘爪收容孔113內移動的棘爪150除了棘爪齒151外,具有具備外周面153的柱狀即在本實施例中為圓柱狀的棘爪本體152。棘爪本體152在棘爪150中是形成外周面153的部分。棘爪齒151構成棘爪150的柱塞側端部。此處,滑動方向為與進退方向交叉的方向即在本實施例中為正交的方向。另外,嚙合方向為棘爪齒151與齒條齒122進行嚙合時的棘爪150的滑動方向即棘爪150接近柱塞120的方向,反嚙合方向為與嚙合方向相反的方向,也是棘爪齒151與齒條齒122脫嚙時的棘爪150的滑動方向即棘爪150遠離柱塞120的方向。徑方向及周方向分別為以棘爪150的中心軸線Lr為中心的徑方向及周方向。另夕卜,中心軸線Lr也是棘爪150的外周面153的中心軸線。在圖2中,顯示的是處于與具有中心軸線Lh的內周面115呈同心狀態(tài)下位置的棘爪 150。另外,在部件等中的“柱塞側”意思是該部件等在滑動方向上接近柱塞120的位置,另外“反柱塞側”的意思是在滑動方向上與柱塞側相反側的即遠離柱塞120的位置。同樣,部件等中的“前進方向一側”意思是指該部件等在柱塞120的進退方向上前進方向一側的位置,另外“后退方向側”意思是在柱塞120的進退方向上后退方向側的位置。逆止閥單元140的具體單元結構只要為組裝于柱塞收容孔112的后退方向側端部容許從供油路徑111向高壓力油室131內導入外部壓力油的同時阻止從高壓力油室131內向供油路徑111的壓力油的逆流的結構,可以采用任何公知的單元結構。在本實施例中,采用由具備與殼體110的供油路徑111連接的油路141a的球座141、固定在該球座141的閥座141b上的止回球142、將該止回球142向球座141進行推壓施力的球體施力用彈簧143、支承該球體施力用彈簧143且限制止回球142的移動量的鐘狀保持架144所構成的逆止閥單元140。棘爪施力用彈簧160插入設置于棘爪本體152上的彈簧收容孔152a內,沿著滑動方向與棘爪150處于同心狀被配置。彈簧固定用插銷170是在其外周部上嵌入于棘爪收容孔113的反柱塞側端部上、且具有用于發(fā)揮止脫的彈性的多個突出舌片171的止脫用墊圈,同時也是設定棘爪施力用彈簧160的作用力Fs (參照圖3 圖5)的作用力設定部。下面,主要參照圖3 圖5,根據(jù)需要一并參照圖I、圖2,對齒條齒122、棘爪齒151及棘爪施力用彈簧160之間的相互關系進行說明。如圖3所示,棘爪施力用彈簧160的作用力Fs通常設置的比在發(fā)動機起動時及發(fā)動機起動后的通常運轉時(即正時鏈條C不是后述的過大的張力的情況時發(fā)動機運轉時),通過基于柱塞施力用彈簧130及高壓力油室131內的壓力油的油壓作用于柱塞120的前進力Fa使柱塞120進行前進及突出時,通過齒條齒122及棘爪齒151作用于棘爪150的該前進力Fa的反嚙合方向的分力fa要小。另外,當分力fa超過作用力Fs與摩擦力的合力時,柱塞120將棘爪150向反嚙合方向推回的同時追隨可動桿A(參照圖I)前進。在圖3中,柱塞120前進前的柱塞120的前端部及棘爪150的位置用兩點點劃線表示。此處,上述的摩擦力為齒條齒122和棘爪齒151之間作用的滑動方向上的摩擦力。另一方面,如圖4所示,當從正時鏈條C通過可動桿A使柱塞120后退的反力F為第I反力Fl時,作用力Fs設定成比通過齒條齒122及棘爪齒151作用于棘爪150的第I反力Fl的反嚙合方向的第I分力fl大。此處,第I反力n為正時鏈條C的第I行進狀態(tài)、例如在高壓力油室131處于低油壓狀態(tài)的發(fā)動機起動時、及發(fā)動機起動后的通常運轉時的行進狀態(tài)下的反力F。另外,所述低油壓狀態(tài)為由于空氣侵入沒有向高壓力油室131供給所述外部壓力油的發(fā)動機停止中的高壓力油室131中等原因,處于高壓力油室131中不存在限制柱塞120 后退的充分的油壓的狀態(tài)、就是說高壓力油室131內的油壓相對于第I反力Fl不夠充分的狀態(tài)。因此,在發(fā)動機起動時及發(fā)動機起動后的通常運轉時,從正時鏈條C(參照圖I)產(chǎn)生使柱塞120后退的第I反力Fl時,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,棘爪齒151與齒條齒122嚙合,基于柱塞移動量的柱塞120后退后,限制柱塞120的后退方向的移動,從而阻止后退變位。另外,如圖5所示,當反力F為第2反力時,作用力Fs設定成比通過齒條齒122及棘爪齒151作用于棘爪150的第2反力F2的反嚙合方向的第2分力f2小。此處,第2反力F2為正時鏈條C的第2行進狀態(tài)、例如發(fā)動機起動后(因此,高壓力油室131被壓力油充滿時),由于正時鏈條C的張力變化及發(fā)動機的溫度變化引起的發(fā)動機本體及正時鏈條C的熱膨脹等原因,正時鏈條C伸長時柱塞120處于過度前進的狀態(tài)(即過度沖出狀態(tài)),正時鏈條C產(chǎn)生過大的張力的過大的張力時的行進狀態(tài)下的反力F。因此,第I反力Fl為正時鏈條C產(chǎn)生的張力比所述 過大的張力小時的反力。另外,第2反力F2比第I反力Fl大。因此,發(fā)動機起動后的正時鏈條C的過大的張力時,從正時鏈條C產(chǎn)生使柱塞120后退的第2反力F2時,第2分力f2比作用力Fs和上述摩擦力的合力大,如圖6所示,棘爪150向反嚙合方向滑動,隨之棘爪齒151與齒條齒122脫嚙,如圖7所示,反力F成為第I反力Fl,在第I分力H作用于棘爪150前,柱塞120只后退齒條齒122的一個齒或者數(shù)個齒的量。由此,張緊器100在正時鏈條C的過大的張力時,在基于柱塞移動量的柱塞120后退后,也不限制該柱塞120的后退方向的移動,從而容許后退變位。因此,柱塞施力用彈簧130的作用力比棘爪施力用彈簧160的作用力Fs大,但只要為使柱塞120前進而對其施加的作用力即可,通過將作用力Fs調整為由此的范圍,可以調整發(fā)動機起動后的鏈條的過大的張力引起的脫嚙的時機。下面,對第I分力fl、第2分力f2進行詳細地說明。在張緊器100中,如圖3 圖5所示,齒條齒122由作為相對于棘爪150的滑動方向朝反嚙合方向向前進方向傾斜的齒面的止動面122a和作為相對于棘爪150的滑動方向朝反嚙合方向向后退方向傾斜的齒面的滑動面122b形成為凹凸狀。另外,棘爪齒151由作為相對于棘爪150的滑動方向朝反哨合方向向前進方向傾斜的齒面的止動對置面151a和作為相對于棘爪150的滑動方向朝反嚙合方向后退方向傾斜的齒面的滑動對置面151b形成為凹凸狀。另外,相對于滑動方向作為止動面122a向前進方向傾斜的角度的止動面122A的傾斜角9 (參照圖2、圖4、圖5)設定的比相對于滑動方向作為滑動面122b向后退方向傾斜的角度的滑動面122b的傾斜角a (參照圖2、圖3)小。傾斜角0通過實驗及模擬等來確定,要確保相對于柱塞120,第I反力Fl作用時,阻止齒條齒122和棘爪齒151脫嚙,阻止柱塞120的后退,且第2反力F2作用時,容許齒條齒122和棘爪齒151脫嚙,容許柱塞120的后退。另外,傾斜角a通過實驗及模擬等來確定,要確保相對于柱塞120,前進力Fa(參照圖3)作用時,容許齒條齒122和棘爪齒151脫嚙,容許柱塞120的前進。另外,在發(fā)動機的運轉時,為了使張緊器向正時鏈條C施加張力從而柱塞120前進時,如圖3所示,作用于柱塞120的前進力Fa所產(chǎn)生的棘爪150的滑動方向的分力fa與作用力Fs處于以下的大小關系fa = FaX cos a X sin a
fa > Fs另外,發(fā)動機起動等時阻止柱塞120后退時,如圖4所示,發(fā)動機起動時從正時鏈條C作用于柱塞120的第I反力Fl所產(chǎn)生的棘爪150的滑動方向的第I分力n與作用力Fs處于以下的大小關系(作為一個例子)fI = FlXcos 9 Xsin 9f I < Fs另一方面,由于發(fā)動機的溫度變化等導致柱塞120處于過度前進的過度沖出狀態(tài)、正時鏈條C發(fā)生過大的張力、容許柱塞120后退時,如圖5所不,從正時鏈條C作用于柱塞120的第2反力F2所產(chǎn)生的第2分力f2和作用力Fs處于以下的大小關系 f2 = F2 X cos 0 Xsin 0f2 > Fs由此,正時鏈條C的過大的張力時從正時鏈條C產(chǎn)生使柱塞120后退的第2反力F2時,該第2反力F2作為通過止動面122a在止動對置面151a的滑動方向的第2分力f2,產(chǎn)生使棘爪齒151和齒條齒122脫嚙的作用,如圖6、圖7所示,齒條齒122經(jīng)過止動對置面151a、滑動滑動對置面151b、使其返回一個齒或者數(shù)個齒的量。下面,主要參照圖8 圖10,適當?shù)貐⒄請DI、圖2,以棘爪150為中心,對張緊器100進一步進行說明。如圖9、圖10所示,殼體110具有形成棘爪收容孔113的內周面115、即棘爪收容孔113的形成面。內周面115是通過與作為棘爪150上的滑接面的外周面153進行滑接而在滑動方向上自由滑動地引導棘爪150的引導面。另外,滑動方向上的內周面115的形成范圍Nh (參照圖2)比滑動方向上的外周面153的形成范圍NH參照圖2)、即滑動方向上的棘爪本體152的長度要長。在圖9、圖10中,為了便于說明,將為了使棘爪150在棘爪收容孔113內自由滑動而設置的內周面115與外周面153之間的徑向微小間隙g進行了夸大顯示。參照圖8、圖9,柱塞120被第I反力Fl推壓時,由于棘爪施力用彈簧160的作用力Fs比第I分力fl (參照圖4)大,棘爪150被柱塞120向后退方向推壓壓附在內周面115的后退方向側部分115b上,處于作為在滑動方向上平行的狀態(tài)(即棘爪150的中心軸線Lr與滑動方向或者中心軸線Lh平行的狀態(tài))的平行狀態(tài)。此時,外周面153不與內周面115的前進方向一側的部分115a接觸。在柱塞120前進時,被柱塞120向前進方向推壓壓附在內周面115的前進方向一側的部分115a上的棘爪150向反嚙合方向移動時、及棘爪150向嚙合方向移動時,外周面153與內周面115進行滑接。一并參照圖10,張緊器100具有作為抑制傾斜結構的止動部件的凸起180,該凸起180具有如下構成被因第2反力F2的作用而后退的柱塞120所推壓的向反嚙合方向滑動的棘爪150朝反嚙合方向向前進方向傾斜時,外周面153在該外周面153的柱塞側端部153a(也是棘爪本體152的柱塞側端部)上與內周面115的后退方向側部分115b接觸,另夕卜,防止在外周面153的反柱塞側端部153b (也是棘爪本體152的反柱塞側端部)上與內周面115的前進方向一側的部分115a接觸。在張緊器100中,凸起180設置于作為棘爪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,可以與作為所述非棘爪部件和棘爪150中的另一方部件的柱塞120抵接。更加具體而言,凸起180配置于相對于作為處于柱塞120的前進方向上最前方位置的棘爪齒151的前端棘爪齒151A的前進方向一側,可以與位于比前端棘爪齒151A更靠近前進方向一側的特定齒條齒122A的齒尖123進行抵接。特定齒條齒122A為比與前端棘爪齒151A嚙合的齒條齒122而位于更靠近前進方向一側的齒條齒122。凸起180為從柱塞150的柱塞側端面154向嚙合方向突出的臺狀部分,在棘爪齒151的齒寬方向上,具有和棘爪齒151的齒寬基本相同的寬度。另外,凸起180的頂面180a在前進方向上延伸為齒條齒122的一個齒距以上的幅度,與前端棘爪齒151A相比更靠近前進方向一側的部分115a的幾乎整體而形成。頂面180a為與中心軸線Lr正交的平面。另外,棘爪齒151與齒條齒122處于嚙合狀態(tài),被第2反力F2作用的柱塞120向后退方向推壓的棘爪150處于在后退的柱塞120的作用下開始傾斜前的狀態(tài)(以下,稱為“傾斜前狀態(tài)”),在本實施例中,棘爪150處于所述平行狀態(tài)時,在特定齒條齒122A的齒尖123與凸起180之間,形成有滑動方向上的微小間隙E。從該傾斜前狀態(tài),通過柱塞120的后退,棘爪150朝反嚙合方向向前進方向傾斜時,凸起180的頂面180a與齒尖123抵接,可以進一步防止棘爪150的傾斜。此時,凸起180與齒尖123的抵接位置P (參照圖10)處于相對于棘爪150的中心軸線Lr和前端棘爪齒151A位于前進方向一側的同時,隨著柱塞120的后退棘爪150向反哨合方向滑動時,在相對于前端棘爪齒151A向前進方向一側延伸的頂面180a上,向后退方向移動。因此,抵接位置P在頂面180a上移動期間,可以保持抑制傾斜效果,并且可以增大抑制傾斜滑動范圍。另外,通過頂面180a與齒尖123在抵接位置P上抵接,可以防止外周面153在反柱塞側端部153b上與內周面115的前進方向一側的部分115a接觸,防止外周面153通過柱塞側端部153a在內周面115的后退方向側部分115b及反柱塞側端部153b上與內周面115的前進方向一側的部分115a的接觸狀態(tài)、即棘爪150處于兩側接觸傾斜狀態(tài)。另外,抵接位置P越是從前端棘爪齒15IA離開前進方向,另外間隙E越小,則可以提高防止兩側接觸傾斜狀態(tài)的發(fā)生的抑制傾斜效果,另外發(fā)揮該抑制傾斜效果的滑動方向上的棘爪150的滑動范圍(以下,稱為“抑制傾斜滑動范圍”)會增大。凸起180 —體地成形于棘爪本體152上,但作為另外的例子,凸起180也可以由與棘爪本體152不同的個別的部件構成,與棘爪本體152 —體地被固定設置。另外,中心軸線Lr與滑動方向平行、或者處于所述平行狀態(tài)時,如圖9所示,齒條齒122和棘爪齒151處于嚙合狀態(tài),并且棘爪150位于嚙合方向上最突出的最突出位置時,從中心軸線方向或者滑動方向上的棘爪150的柱塞側端面154到抵接位置P的凸起180的高度H、齒條齒122的齒高T、中心軸線方向或者滑動方向上的齒條齒122的齒根122c與柱塞側端面154之間的間隔B、中心軸線方向或者滑動方向上的棘爪齒151的齒根151c與柱塞側端面154之間的距離D,滿足以下的關系式(I)H < T-B(2)H > D、
另外,通過關系式(I)成立,棘爪150位于嚙合方向上的最大突出位置時,在傾斜開始前狀態(tài)下,在齒尖123和頂面180a之間形成有間隙E。另外,通過關系式(2)成立,為了抑制后退的柱塞120引起的棘爪150的傾斜,將凸起180和齒尖123置于抵接狀態(tài)即可,沒有必要將棘爪齒151的齒根151c和齒條齒122的齒尖123置于抵接狀態(tài)。中心軸線方向為與中心軸線Lr平行的方向。下面,關于正時鏈條C的過大的張力時的齒條齒122與棘爪齒151的脫嚙的動作,參照圖I、圖5至圖7、圖10進行說明。在圖6、圖7中,發(fā)動機起動后正時鏈條C產(chǎn)生過大的張力時,柱塞120開始后退前的柱塞120的前端部及棘爪150的位置由兩點點劃線表示。首先,發(fā)動機起動后的正時鏈條C的過大的張力時從正時鏈條C產(chǎn)生使柱塞120后退的第2反力F2時,如圖5所示,該第2反力F2作為滑動方向的第2分力f2進行作用。 另外,棘爪150的滑動方向的第2分力f2產(chǎn)生作用時,如圖6所示,止動面122a在滑動止動對置面151a的同時柱塞120開始后退,棘爪150在后退方向上被內周面115推壓的狀態(tài)下,呈如圖10所示的傾斜狀態(tài)。另外,隨著柱塞120的后退,棘爪150在保持頂面180a與齒尖123抵接狀態(tài)的范圍內,處于防止兩側接觸傾斜狀態(tài)的狀態(tài)下,向反嚙合方向滑動,柱塞120的齒條齒122與棘爪150的棘爪齒151脫嚙。其次,在齒條齒122與棘爪齒151脫嚙的同時,受到棘爪施力用彈簧160施加的作用力的棘爪150向嚙合方向滑動,滑動面122b開始滑動滑動對置面151b,棘爪150在外周面153上,在前進方向上持續(xù)與內周面115接觸向嚙合方向滑動的同時,柱塞120繼續(xù)后退。進而,滑動面122b在滑動滑動對置面151b的同時柱塞120繼續(xù)后退時,如圖7所示,后續(xù)的新齒條齒122的止動面122a與止動對置面151a抵接。另外,第2反力F2依然向柱塞120作用時,與所述的動作相同,容許柱塞120的后退。由此,通過柱塞120只后退齒條齒122的一個齒或者數(shù)個齒的量,就可以消除正時鏈條C的張力變化及發(fā)動機的溫度變化等所產(chǎn)生的柱塞120的過度沖出狀態(tài)及該過度沖出狀態(tài)引起的過大的張力。下面,對如前所述所構成的實施例的作用及效果進行說明。棘爪式張緊器100的棘爪機構R具有自由滑動地收納于作為設置在殼體110的收納空間的棘爪收容孔113內的狀態(tài)下向滑動方向上滑動的棘爪150、設置于柱塞120上可與棘爪150的棘爪齒151嚙合的齒條齒122、在嚙合方向對棘爪施力150的棘爪施力用彈簧160,當從正時鏈條C作用于柱塞120的反力F為正時鏈條C產(chǎn)生的張力為過大的張力時的第2反力F2時,棘爪機構R容許柱塞120后退,殼體110具有通過棘爪150的外周面153的滑接將棘爪150向滑動方向進行引導的內周面115,具有防止被由于第2反力F2的作用后退的柱塞120推壓的棘爪150朝反嚙合方向向前進方向傾斜而使得外周面153與內周面115的前進方向一側的部分115a接觸的作為抑制傾斜結構的止動部件的凸起180。通過該構成,在滑動方向移動時,具有與內周面115滑接的外周面153的棘爪150被因產(chǎn)生過大的張力的過大的張力時的從正時鏈條C作用的第2反力F2而后退的柱塞120在后退方向上推壓在內周面115上時,凸起180可以通過棘爪150的傾斜防止外周面153與內周面115的前進方向一側的部分115a及后退方向側部分115b接觸的兩側接觸傾斜狀態(tài)。因此,與棘爪150處于兩側接觸傾斜狀態(tài)與內周面115的前進方向一側的部分115a及后退方向側部分115b抵接的情形相比,棘爪150相對于內周面115可以在反嚙合方向上順暢地滑動,提高了在反嚙合方向上的棘爪150的滑動性。并且,通過凸起180防止兩側接觸傾斜狀態(tài)的發(fā)生的效果,在柱塞120朝后退方向開始推壓棘爪150之后,包括處于大致靜止狀態(tài)的棘爪150向嚙合方向開始滑動的滑動開始時期的期間都會起作用,因此,可以通過抑制傾斜結構降低向棘爪150施加的靜止摩擦力。 由此,棘爪齒122從齒條齒151迅速脫嚙,可以實現(xiàn)柱塞120后退的迅速性,實現(xiàn)迅速解除過度沖出狀態(tài)及正時鏈條C的過大的張力,從而可以降低過大的張力引起正時鏈條C的負擔及噪音。由于抑制傾斜結構由設置于棘爪150上且與柱塞120可抵接的凸起180所構成,因此,可以利用簡單的結構實現(xiàn)抑制傾斜結構。另外,凸起180與齒條齒122的齒尖123的抵接位置P,相對于棘爪150的中心軸線Lr及作為處于前進方向上最前方位置的棘爪齒151的前端棘爪齒151A,處于前進方向一側的位置。通過該結構,由于抵接位置P與中心軸線Lr及前端棘爪齒151A相比,位于更靠近前進方向一側,因此,該抵接位置P與前端棘爪齒151A相比,處于更靠近作為棘爪150的傾斜方向的前進方向一側的位置,例如,與抵接位置P設置于在柱塞120的進退方向上與棘爪齒151相同的位置上的情況相比,可以增大抑制傾斜滑動范圍(即發(fā)揮防止兩側接觸傾斜狀態(tài)發(fā)生的效果的滑動方向上的棘爪150的滑動范圍)。由此,可以擴大提高在反嚙合方向上的棘爪150的滑動性的棘爪150的抑制傾斜滑動范圍,因此,可以提高柱塞120的后退及消除正時鏈條C的過大的張力的迅速性,從而進一步降低由過大的張力引起正時鏈條C的負擔及噪音。另外,由于凸起180可以與特定齒條齒122A的齒尖123進行抵接,通過凸起180與特定齒條齒122A進行抵接抑制棘爪150的傾斜。由此,通過利用齒條齒122,可以采用簡單的結構構成抑制傾斜結構。凸起180的高度H、齒條齒122的齒高T、齒條齒122的齒根122c和柱塞側端面154之間距離B,滿足以下的關系式H < B-T由此,棘爪150位于嚙合方向上的最大突出位置時,齒條齒122的齒尖123與止動部件之間,在滑動方向形成間隙E,可以防止凸起180影響柱塞120向進退方向上的移動。由此,在具有從棘爪150的柱塞側端面154向柱塞120突出的凸起180的張緊器100中,在確保進退方向上的柱塞120的良好的移動性的同時,通過凸起180發(fā)揮的抑制傾斜效果,可以提聞柱塞120后退的迅速性。凸起180的高度H、棘爪齒151的齒根151c和棘爪150的柱塞側端面154之間的距離D,滿足以下的關系式H > D由此,由于凸起180的高度H比距離D大,沒有必要為了抑制棘爪150的傾斜而使棘爪齒151的齒根151c與齒條齒122的齒尖處于抵接狀態(tài),因此,可以防止該抵接狀態(tài)引起的棘爪齒151的齒根151c及齒條齒122的齒尖的磨損。
由于凸起180的頂面180a與前端棘爪齒151A相比更靠近前進方向一側的部分115a的幾乎整體而形成,可以在棘爪齒151及齒條齒122的齒寬方向上廣泛地設置抵接位置P,因此,可以防止抵接狀態(tài)下的棘爪在進退方向的周邊搖擺,可以提高在反嚙合方向上的棘爪150的滑動性。另外,柱塞120通過柱塞施力用彈簧130及發(fā)動機運轉時將所供給的外部壓力油導入到高油壓室內的油壓對其進行施力而在進退方向上前進,棘爪施力用彈簧160的作用力Fs設定成比發(fā)動機起動時產(chǎn)生的棘爪150的滑動方向的第I分力fl大的同時,比發(fā)動機起動后的正時鏈條C的過大的張力時產(chǎn)生的棘爪150的滑動方向的第2分力f2小。通過這樣的結構,當高壓力油室131內的油壓處于相對于第I反力Fl不夠充分的低油壓狀態(tài)時,發(fā)動機起動時通過抑制柱塞120的后退變位,可以減少正時鏈條C的嘎巴嘎巴的噪音,同時,通過發(fā)動機起動后的正時鏈條C的過大的張力容許柱塞120的后退變位,可以防止柱塞120的燒熔。并且,不需要特殊的應對高負荷的柱塞施力用彈簧及節(jié)流孔結 構、油存儲結構,可以降低零部件數(shù)及制造成本,實現(xiàn)張緊器100本身的小型化。另外,柱塞120的齒條齒122由朝脫嚙方向向前進方向一側傾斜的止動面122a、以及朝脫嚙方向向后退方向側傾斜的滑動面122b形成為凹凸狀的同時,棘爪150的棘爪齒151由朝脫哨方向向前進方向一側傾斜的止動對置面151a、朝脫哨方向向后退方向側傾斜的滑動對置面151b形成為凹凸狀,并且,止動面122A的傾斜角0比滑動面122b的傾斜角a小。通過這樣的結構,可以在防止發(fā)動機起動后的正時鏈條C的過大的張力時棘爪齒151與齒條齒122容易產(chǎn)生的缺齒等磨損的同時,不限制柱塞120的后退方向的動作而順暢地容許后退變位,并且,還可以防止對棘爪施力用彈簧160的過度沖擊從而發(fā)揮優(yōu)異的耐久性。下面,參照圖11至圖13,對上述實施例的第I、第2變形例進行說明。該第I、第2變形例中,抑制傾斜結構的具體結構與所述實施例不同,其他結構基本上相同。因此,對相同部分的說明進行省略或者簡略說明,對不同之處進行說明。另外,對與實施例的部件等相同的部件或者對應的部件等,使用相同的符號。圖11是作為實施例的第I變形例的張緊器100的棘爪150的立體圖、圖12為第I變形例中與圖9對應的圖、圖13為實施例的第2變形例的張緊器100的棘爪150中與圖9對應的圖。參照圖11,在第I變形例中,作為構成抑制傾斜結構的止動部件的凸起181,在棘爪本體152的柱塞側端面154上,相對于前端棘爪齒151A配置在前進方向一側,可以與相對于前端棘爪齒151A位于更靠近前進方向一側的特定齒條齒122B進行抵接。特定齒條齒B是與前端棘爪齒151A嚙合的齒條齒122。凸起181為與棘爪齒151相似的鋸齒狀的凸起,在棘爪齒151的齒寬方向上,沿著前端棘爪齒151A延伸,在特定齒條齒122B上可與作為前進方向一側的齒面的滑動面122b進行抵接。另外,在中心軸線方向上,從棘爪150的柱塞側端面154凸起的凸起181的高度H比棘爪齒151的高度K低,并且在傾斜開始前狀態(tài)下,凸起181與特定齒條齒122B處于非接觸狀態(tài)。通過該結構,可以防止凸起181妨礙柱塞120的進退方向移動,因此,能夠在確保進退方向上的柱塞120的良好的移動性的同時,通過凸起181發(fā)揮抑制傾斜效果,能夠提高柱塞120后退的迅速性。另外,在傾斜開始前狀態(tài)下,凸起181在滑動方向上位于比齒尖122e更靠近嚙合方向一側,在滑動面122b與凸起181之間,形成有滑動方向及進退方向上的微小間隙E。從這個傾斜前狀態(tài),通過柱塞120的后退,棘爪15 0朝反嚙合方向向前進方向傾斜(圖12中由兩點點劃線表示)時,凸起181與齒面122b抵接,以進一步防止棘爪150的傾斜。此時,凸起181與特定齒條齒122B的抵接位置P相對于中心軸線Lr和前端棘爪齒151A位于前進方向一側。另外,通過凸起181與滑動面122b在抵接位置P抵接,防止外周面153在其反柱塞側端部153b(或者,棘爪本體152在反柱塞側端部)上與內周面115的前進方向一側的部分115a抵接,從而防止棘爪150處于兩側接觸傾斜狀態(tài)。
另外,隨著柱塞120的后退棘爪150向反嚙合方向滑動時,抵接位置P在滑動面122b上向后退方向及反嚙合方向移動。因此,抵接位置P在滑動面122b上移動期間,可以保持抑制傾斜效果,并且可以增大抑制傾斜滑動范圍。另外,根據(jù)該第2實施例,可以達到與上述實施例同樣的作用及效果。參照圖13,在第2變形例中,作為構成抑制傾斜結構的止動部件的凸起182,在收納棘爪150的殼體110上,相對于前端棘爪齒151A配置在前進方向一側,可以與比前端棘爪齒151A位于更靠近前進方向一側的齒條齒122進行抵接。殼體110在張緊器100中為作為棘爪150以外的部件的非棘爪部件。凸起182為配置于棘爪收容孔113中、且相對于內周面115朝徑方向內方或者中心軸線Lr突出的板狀的部分,在前進方向一側上,可以與棘爪150的柱塞側端面154進行抵接。通過將凸起182配置在棘爪收容孔113內,可以防止凸起182妨礙柱塞120的進退方向移動,因此,可以在確保進退方向上的柱塞120的良好的移動性的同時,通過凸起182發(fā)揮抑制傾斜效果,提高柱塞120的后退的迅速性。另外,在傾斜開始前狀態(tài)下,在柱塞側端面154和凸起182之間,形成有滑動方向上的微小間隙E。從這個傾斜前狀態(tài),通過柱塞120的后退,棘爪150朝反嚙合方向向前進方向傾斜(圖12中由兩點點劃線表示)時,通過柱塞側端面154的緣部154a與凸起182在抵接位置P抵接,防止棘爪150處于兩側接觸傾斜狀態(tài)。抵接位置P相對于中心軸線Lr和前端棘爪齒151A位于前進方向一側。另外,根據(jù)該第3實施例,可以發(fā)揮與上述實施例同樣的作用及效果。下面,關于對上述的實施例、第I變形例、第2變形例的一部本構成進行變更的例子的變更的構成進行說明。凸起180的頂面180a的形成范圍,在棘爪齒151的齒寬方向上,可以比棘爪齒151的齒寬小,另外在進退方向上,以基于柱塞120的后退的抵接位置P的移動路徑確保在頂面180a上為條件,也可以比齒條齒122的一個齒距還小。在實施例中,如作為與圖10的XIV部的放大圖對應的圖的圖14所示,在棘爪150的凸起180的頂面180a上向后退方向移動的抵接位置P的移動路徑上,抵接位置P向后退方向移動時,用以抑制或者防止棘爪150的傾斜角增大的隆起部185也可以設置在頂面180a上。凸起180具有的該隆起部185,隨著抵接位置P向后退方向移動,具有向嚙合方向慢慢突出的傾斜面185a。另外,通過抵接位置P在該傾斜面185a上向后退方向移動,在圖14中,可以向棘爪150施加時鐘方向的力矩。由此,可以抑制或者防止棘爪150傾斜的增大,更好的是減小棘爪150的傾斜,從而可以防止棘爪150處于兩側接觸傾斜狀態(tài)。自由滑動地收納棘爪150的收納空間,也可以為孔以外的空間。在上述實施例中,棘爪150嵌合于殼體110的內周,但當棘爪150嵌合于作為殼體110的一部分的支承部的外周上時,技術方案中的引導面由殼體110的所述支承部的外周面153所構成,技術方案中的滑接面由棘爪150的內周面115所構成。進退方向與滑動方向的交叉也可以是正交以外的方式。
卷繞傳動體也可以是發(fā)動機的正時鏈條C以外的鏈條或者皮帶,另外,也可以用于發(fā)動機以外的機械的卷繞傳動裝置上。
權利要求
1.一種棘爪式張緊器,其特征在于,具有殼體;可在進退方向上自由移動地支承在所述殼體上、且為了向卷繞在轉動部件上的卷繞傳動體施加張カ而沿所述進退方向、從所述殼體向前進的柱塞;對所述柱塞施加向前進方向的力的柱塞施力裝置;以及棘爪機構,能夠限制由于來自所述卷繞傳動體的、作用于后退方向的反力所導致的所述柱塞的后退; 所述棘爪機構具有棘爪,可自由滑動地收納在設置于所述殼體上的收納空間內并在與所述進退方向交叉的滑動方向上移動;齒條齒,設置于所述柱塞上且可與所述棘爪的棘爪齒嚙合;棘爪施力裝置,對所述棘爪施加朝在所述棘爪齒與所述齒條齒嚙合時的所述滑動方向上的嚙合方向的力; 當所述反カ為發(fā)生在所述卷繞傳動體的張カ比過大的張カ小的第I反カ時,所述棘爪機構通過所述棘爪齒與所述齒條齒的嚙合,來限制所述柱塞的后退;當所述反カ是所述張力等于所述過大的張カ時的第2反カ時,所述棘爪機構通過所述棘爪向反嚙合方向滑動,使得所述棘爪齒從所述齒條齒脫嚙,從而容許所述柱塞后退; 所述殼體形成有所述收納空間,且具有引導面,該引導面通過與所述棘爪的滑接面滑動接觸,在所述滑動方向引導所述棘爪; 還具有抑制傾斜結構,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壓而朝著所述反嚙合方向、向所述前進方向傾斜而使得所述滑接面接觸所述引導面的前進方向ー側的部分。
2.根據(jù)權利要求I所述的棘爪式張緊器,其特征在于,所述抑制傾斜結構為止動部件,設置于成為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、可與所述非棘爪部件和所述棘爪中的另一方部件在所述滑動方向上相抵接, 所述止動部件與所述另一方部件的抵接位置位于比所述棘爪的中心軸線、及在所述前進方向上成為在最前方位置的所述棘爪齒的前端棘爪齒更靠前進方向ー側。
3.根據(jù)權利要求2所述的棘爪式張緊器,其特征在于 所述一方部件為所述棘爪, 所述另一方部件為成為所述非棘爪部件的所述柱塞, 所述止動部件為朝所述嚙合方向突出的凸起,可以與所述齒條齒的齒尖或者齒面進行抵接。
4.根據(jù)權利要求3所述的棘爪式張緊器,其特征在干,當所述棘爪位于所述嚙合方向上的最大突出位置、所述棘爪齒與所述齒條齒處于嚙合狀態(tài)時,從所述棘爪的靠柱塞側的端面到與所述齒尖的所述抵接位置的所述凸起的高度H、所述齒條齒的齒高T、所述齒條齒的齒根與所述棘爪的靠柱塞側端面之間的距離B,滿足以下的關系式H < B-T0
5.根據(jù)權利要求4所述的棘爪式張緊器,其特征在于,所述高度H、所述棘爪齒的齒根與所述棘爪的靠柱塞側端面之間的距離D,滿足以下的關系式H > D。
6.根據(jù)權利要求I 5中任一項所述的棘爪式張緊器,其特征在于,所述棘爪施力裝置在所述嚙合方向上對所述棘爪施加的作用力設定成比所述第I反力產(chǎn)生的在所述滑動方向的第I分力大、且比所述第2反力產(chǎn)生的在所述滑動方向的第2分力小。
7.根據(jù)權利要求6所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述齒條齒由朝所述反嚙合方向向所述前進方向傾斜的止動面、以及朝所述反嚙合方向向所述后退方向傾斜的滑動面形成為凹凸狀, 所述棘爪齒由朝所述反嚙合方向向所述前進方向傾斜的止動對置面、以及朝所述反嚙合方向向所述后退方向傾斜的滑動對置面形成為凹凸狀。
8.根據(jù)權利要求7所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述止動面的傾斜角比所述滑動面的傾斜角小。
9.根據(jù)權利要求I 5中任一項所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述殼體安裝于使所述轉動部件轉動的發(fā)動機上, 所述柱塞施力裝置包括通過在所述發(fā)動機運轉時向形成于所述殼體內的高壓カ油室供給的壓力油的油壓來實現(xiàn)的裝置, 所述第I反力包括所述發(fā)動機起動時產(chǎn)生的所述反力, 所述第2反力包括所述發(fā)動機起動后產(chǎn)生的所述反力。
10.根據(jù)權利要求6所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述殼體安裝于使所述轉動部件轉動的發(fā)動機上, 所述柱塞施力裝置包括通過在所述發(fā)動機運轉時向形成于所述殼體內的高壓カ油室供給的壓力油的油壓來實現(xiàn)的裝置, 所述第I反力包括所述發(fā)動機起動時產(chǎn)生的所述反力, 所述第2反力包括所述發(fā)動機起動后產(chǎn)生的所述反力。
11.根據(jù)權利要求7所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述殼體安裝于使所述轉動部件轉動的發(fā)動機上, 所述柱塞施力裝置包括通過在所述發(fā)動機運轉時向形成于所述殼體內的高壓カ油室供給的壓力油的油壓來實現(xiàn)的裝置, 所述第I反力包括所述發(fā)動機起動時產(chǎn)生的所述反力,所述第2反力包括所述發(fā)動機起動后產(chǎn)生的所述反カ。
12.根據(jù)權利要求8所述的棘爪式張緊器,其特征在于所述殼體安裝于使所述轉動部件轉動的發(fā)動機上, 所述柱塞施力裝置包括通過在所述發(fā)動機運轉時向形成于所述殼體內的高壓カ油室供給的壓力油的油壓來實現(xiàn)的裝置, 所述第I反力包括所述發(fā)動機起動時產(chǎn)生的所述反力, 所述第2反力包括所述發(fā)動機起動后產(chǎn)生的所述反力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種棘爪式張緊器,能夠限制柱塞的后退,當卷繞傳動體的過大的張力時迅速地實現(xiàn)柱塞的后退,從而減少由過大的張力引起的卷繞傳動體的負擔及噪音。當卷繞傳動體的過大的張力、第2反力F2作用于柱塞120時,該棘爪式張緊器的棘爪機構R通過棘爪150向反嚙合方向滑動,由此棘爪齒151從齒條齒122脫嚙,從而容許柱塞120的后退。在棘爪150上設置有從其柱塞側端面154向嚙合方向突出的凸起180。凸起180形成抑制傾斜的結構,可以防止由于被因第2反力F2的作用而后退的柱塞120所推壓的棘爪150朝反嚙合方向的前進方向傾斜、而導致外周面153接觸內周面115的前進方向一側的部分115a。
文檔編號F16H7/08GK102654180SQ20121005065
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權日2011年3月1日
發(fā)明者前田宗裕, 吉田修, 榑松勇二, 石井彰 申請人:株式會社椿本鏈條