專利名稱：張緊桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于汽車發(fā)動機(jī)或類似機(jī)器的正時傳動裝置中的張緊桿，在這種機(jī)器中動力通過環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)如滾子鏈或無聲傳動鏈而從主動鏈輪傳遞到一個或多個從動鏈輪中。
背景技術(shù)：
在日本專利No.3448122(第1頁和圖1到4)中介紹并顯示了典型張緊桿的一個例子。張緊桿的目的是防止因傳動鏈的過度張緊或過度松弛而造成傳動失效。張緊桿包括可圍繞與張緊桿一端相鄰的樞軸線而樞軸轉(zhuǎn)動的臂，以及沿著該臂從其一端縱向地延伸到另一端的鏈板(shoe)。
在傳統(tǒng)的張緊桿中，鏈板的鏈條接合面的曲率是一致的。也就是說，它具有恒定的曲率半徑。在采用傳統(tǒng)的張緊桿時，在設(shè)計傳動鏈的行程路徑的布局時經(jīng)常會遇到問題，在張緊桿計劃用于各種不同的發(fā)動機(jī)中時尤其如此。
更具體地說，由于傳統(tǒng)張緊桿的鏈板具有較長的對接區(qū)域，因此主動鏈輪和從動鏈輪的軸之間的距離必須較長。因此，對于給定的發(fā)動機(jī)輸出而言，張緊桿的長度要求較大的發(fā)動機(jī)。而且，鏈輪之間的鏈條跨距還導(dǎo)致了因鏈條的振動而產(chǎn)生過大的噪音。
另外一個問題是，鏈板的恒定曲率在鏈條松弛時阻止了張緊桿正確地遵循傳動鏈行程線的位移。張緊桿不能遵循鏈條行程線的位移會導(dǎo)致傳動裝置的各個部件磨損，甚至使傳動失效。
本發(fā)明的目的包括解決上述問題，并且提供一種允許設(shè)計人員在設(shè)計傳動裝置的布局時有更大自由的張緊桿；提供一種能夠更好地適應(yīng)滑動阻力和鏈條張力的變化以及鏈條行程線的變化的張緊桿；以及提供一種有助于提高使用了該張緊桿的傳動裝置的緊湊性的張緊桿。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的動力傳動裝置包括與主動鏈輪和從動鏈輪相接合的環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)，以及用于將張力施加到傳動介質(zhì)的從主動鏈輪回到從動鏈輪的松邊上的張緊桿。張緊桿具有弧形的鏈板面，其與傳動介質(zhì)的松邊鄰接并形成滑動接觸。張緊桿可圍繞著主動鏈輪附近的樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動，以便朝向或遠(yuǎn)離傳動介質(zhì)的松邊旋轉(zhuǎn)，并且朝向從動鏈輪延伸。張緊桿具有鄰近樞軸線的第一端和遠(yuǎn)離樞軸線的末端?；⌒捂湴迕姘◤膹埦o桿第一端附近的位置中延伸出來的曲形引導(dǎo)區(qū)域，其用于引導(dǎo)和控制傳動介質(zhì)松邊上的從鏈板面第一端附近的位置朝向從動鏈輪運(yùn)動的部分，還包括曲形施壓區(qū)域，其與曲形引導(dǎo)區(qū)域連續(xù)相接并朝向末端延伸，以便收緊傳動介質(zhì)松邊上的從引導(dǎo)區(qū)域朝向從動鏈輪運(yùn)動的部分中的松弛。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，曲形引導(dǎo)區(qū)域的曲率半徑大于曲形施壓區(qū)域的曲率半徑。
接近張緊桿樞軸端的傳動介質(zhì)在張緊桿的曲形引導(dǎo)區(qū)域上被充分地引導(dǎo)和控制，不必依靠張緊桿的靠近其末端處的部分來引導(dǎo)和控制傳動介質(zhì)的接近部分。因此，根據(jù)本發(fā)明的張緊桿可被自由地設(shè)計以適應(yīng)滑動阻力、張力和行程線的變化，這些都是在傳動介質(zhì)中易于發(fā)生的現(xiàn)象。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在傳動裝置的布局設(shè)計中實(shí)現(xiàn)更大的自由度。
由于曲形引導(dǎo)區(qū)域的曲率半徑大于施壓區(qū)域的曲率半徑，因此就可以縮短引導(dǎo)區(qū)域的長度，與采用了弧形鏈板面具有恒定曲率的傳統(tǒng)張緊桿的傳動裝置相比，該傳動裝置可被制成為更加緊湊。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的張緊桿的示意性側(cè)視圖；圖2是正時傳動裝置的兩部分示意圖，其顯示了正時鏈的行程路徑，并對傳統(tǒng)張緊桿的長度與本發(fā)明張緊桿的長度進(jìn)行了比較；圖3是與圖2類似的兩部分示意圖，其對傳統(tǒng)傳動裝置與其中采用了本發(fā)明張緊桿的較小傳動裝置進(jìn)行了比較；和圖4是傳統(tǒng)正時傳動裝置與本發(fā)明正時傳動裝置的兩部分示意圖，顯示了張緊柱塞的沖程之間的差異。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的張緊桿能夠在圍繞主動鏈輪和一個或多個從動鏈輪運(yùn)行的環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)中保持所需的張力。當(dāng)傳動介質(zhì)遠(yuǎn)離主動鏈輪運(yùn)行時，張緊桿可圍繞傳動介質(zhì)所接近的端部附近的軸線樞軸轉(zhuǎn)動。在張緊桿中，弧形的鏈板面與環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)形成滑動接觸?；⌒捂湴迕姘▋蓚€區(qū)域。第一區(qū)域是曲形的引導(dǎo)面區(qū)域，其引導(dǎo)和控制將接近的傳動介質(zhì)。第二區(qū)域是曲形的施壓面區(qū)域，其與引導(dǎo)面區(qū)域連續(xù)相接，以便吸收傳動介質(zhì)上的位于張緊桿末端與從動鏈輪之間的部分中的松弛。
除了鏈板面是弧形的以外，張緊桿的結(jié)構(gòu)可采用多種形式中的任何一種。例如，張緊桿可包括有傳動鏈在其上滑動的合成樹脂鏈板以及鑄鋁基體，這便保持了合成鏈板部件的形式。在稱為“鉤鎖”式張緊桿的這類張緊桿中，鏈板和基體被從鏈板兩側(cè)伸出來的掛鉤鎖定成一體。在稱為“滑入”式張緊桿的另一類張緊桿中，將金屬加強(qiáng)板裝到設(shè)于傳動鏈在其上滑動的合成樹脂引導(dǎo)主體內(nèi)的縱向槽中。在稱為“夾芯模制”式張緊桿的另外一類張緊桿中，通過夾芯模制工藝所形成的表層來將滑軌芯部和軌座芯部集成在一起。
任何類型的環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)均可用于本發(fā)明的張緊桿中。例如，可使用傳動鏈如滾子鏈、無聲傳動鏈等，或者也可使用傳動帶如帶齒皮帶等。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的張緊桿100可圍繞從發(fā)動機(jī)氣缸體(未示出)中伸出來的軸120樞軸轉(zhuǎn)動。張緊桿可以是鉤鎖式的，其中傳動鏈C在其上滑動的合成樹脂鏈板100a和用于固定鏈板的壓鑄鋁基體100b通過從鏈板100a的兩側(cè)伸出來的掛鉤100c而相互間鎖定成一體。與傳動鏈C形成滑動接觸的弧形鏈板面110包括有曲形引導(dǎo)區(qū)域111，其可引導(dǎo)和控制傳動鏈C的接近張緊桿的樞軸轉(zhuǎn)動端的部分，還包括曲形施壓區(qū)域112，其與引導(dǎo)區(qū)域111連續(xù)相接，以便吸收傳動鏈C的離開張緊桿末端而運(yùn)動的部分中的松弛。
凸起的曲形鏈板面朝向傳動鏈C，而張緊桿另一側(cè)上的墊塊130與從張緊桿上伸出來的柱塞(未示出)相接合。柱塞與張緊桿相配合地將所需的張力傳遞給在汽車發(fā)動機(jī)(未示出)的主動鏈輪與從動鏈輪之間運(yùn)行的傳動鏈C。
雖然在張緊桿100中弧形鏈板面110包括引導(dǎo)區(qū)域111和施壓區(qū)域112，然而也可在引導(dǎo)區(qū)域之前與之相連地設(shè)有非常短的曲形導(dǎo)入?yún)^(qū)域，其用于在傳動鏈C接近張緊桿的鄰近樞軸端時將傳動鏈C平滑地導(dǎo)入到引導(dǎo)區(qū)域中。
在弧形鏈板面110中，引導(dǎo)區(qū)域111的曲率半徑R大于施壓區(qū)域112的曲率半徑r。因此，與其中鏈板面具有恒定曲率的傳統(tǒng)張緊桿的鏈板面相比，弧形鏈板面110彎曲得更大。
在圖1所示的張緊桿中，引導(dǎo)區(qū)域111的長度L與施壓區(qū)域112的長度l之比為約3∶1。因此，傳動鏈C的接近張緊桿的鄰近樞軸端的部分沿著一條平緩的行程線而被引導(dǎo)和控制。在引導(dǎo)區(qū)域111的曲率半徑R因空間因數(shù)如發(fā)動機(jī)中的曲軸與凸輪軸之間的距離的原因?yàn)?00毫米或更大的情況下，施壓區(qū)域112的長度l最好是引導(dǎo)區(qū)域111的長度L的至少四分之一。另一方面，在引導(dǎo)區(qū)域111的曲率半徑R為300毫米或更小的情況下，施壓區(qū)域112的長度l最好是引導(dǎo)區(qū)域111的長度L的至少三分之一。
引導(dǎo)區(qū)域111和施壓區(qū)域112相交的邊界是連續(xù)的并具有平緩的斜度，因此可避免在傳動鏈C于鏈板面110上滑動時可能會產(chǎn)生的顯著的磨損。
由于鏈板面110包括從張緊桿的鄰近樞軸端朝向張緊桿末端延伸的引導(dǎo)區(qū)域111，以及從引導(dǎo)區(qū)域朝向張緊桿末端延伸的曲形施壓區(qū)域112，因此傳動鏈C的接近張緊桿的鄰近樞軸端的部分被引導(dǎo)區(qū)域111所引導(dǎo)和控制。
在圖2到4中，曲軸上的主動鏈輪S1如箭頭所示地旋轉(zhuǎn)并與傳動鏈C嚙合，傳動鏈C將旋轉(zhuǎn)動力傳遞給凸輪軸上的鏈輪S2，其旋轉(zhuǎn)方向也如箭頭所示。
為了容易理解，在圖中示意性地顯示了圖1中的張緊桿100的操作狀況。然而，張緊桿的結(jié)構(gòu)與圖1所示的相同。如圖2所示，即使張緊桿的整個長度減小了一定的量X，也能夠充分地吸收因張力變化而引起的傳動鏈C的松弛。因此，本發(fā)明的張緊桿比具有簡單的弧形鏈板面的傳統(tǒng)張緊桿500更短，但仍可令人滿意地工作。
如圖3所示，即使通過使凸輪軸的位置更接近于曲軸達(dá)一定的距離Y來縮短曲軸與凸輪軸之間的距離，也能夠充分地吸收因張力變化等所引起的傳動鏈C的松弛，并且可以抑制傳動鏈中的背隙和振動噪音。此外，如圖4所示，即使張緊裝置T的柱塞沖程Z1遠(yuǎn)小于使用了傳統(tǒng)張緊桿的張緊裝置的柱塞沖程Z2，即如果Z1＜Z2，也可以充分地吸收傳動鏈C的松弛。因此，根據(jù)本發(fā)明的張緊桿為傳動裝置的設(shè)計人員提供了更大的自由，可以設(shè)計出適于不同的滑動阻力、張力變化以及鏈條行程線變化的傳動裝置，這些現(xiàn)象都是在傳動鏈C的工作中隨著時間的過去而容易發(fā)生的。因此，本發(fā)明在汽車發(fā)動機(jī)的設(shè)計方面提供了更大的靈活性。
由于施壓區(qū)域112的曲率半徑r小于引導(dǎo)區(qū)域111的曲率半徑R，因此引導(dǎo)區(qū)域111的長度被縮短。這樣，與其中鏈板面具有恒定曲率的傳統(tǒng)張緊桿相比，張緊桿的整體長度可制成為更短。因此，本發(fā)明能夠顯著地提高汽車發(fā)動機(jī)的緊湊性。
權(quán)利要求
1.一種動力傳動裝置，包括與主動鏈輪和從動鏈輪相接合的環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)，以及用于將張力施加到所述傳動介質(zhì)的從所述主動鏈輪回到從動鏈輪的松邊上的張緊桿，所述張緊桿具有弧形的鏈板面，其與所述傳動介質(zhì)的松邊鄰接并形成滑動接觸，所述張緊桿可圍繞著所述主動鏈輪附近的樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動，以便朝向或遠(yuǎn)離所述松邊旋轉(zhuǎn)，并且朝向所述從動鏈輪延伸，所述張緊桿具有鄰近所述樞軸線的第一端和遠(yuǎn)離所述樞軸線的末端，所述弧形鏈板面包括從所述第一端附近的位置處延伸出來的曲形引導(dǎo)區(qū)域，其用于引導(dǎo)和控制所述傳動介質(zhì)松邊上的從所述鏈板面的第一端附近的所述位置朝向所述從動鏈輪運(yùn)動的部分，還包括曲形施壓區(qū)域，其與所述曲形引導(dǎo)區(qū)域連續(xù)相接并朝向所述末端延伸，以便收緊所述傳動介質(zhì)的松邊上的從所述引導(dǎo)區(qū)域朝向所述從動鏈輪運(yùn)動的部分中的松弛，其中，所述曲形引導(dǎo)區(qū)域的曲率半徑大于所述曲形施壓區(qū)域的曲率半徑。
2.一種用于將張力施加到環(huán)形的柔性傳動介質(zhì)的從主動鏈輪回到從動鏈輪的松邊上的張緊桿，所述張緊桿具有弧形的鏈板面，其與所述松邊鄰接并形成滑動接觸，所述張緊桿具有第一端和遠(yuǎn)離所述第一端的末端，并且可圍繞著所述第一端附近的樞軸線樞軸轉(zhuǎn)動，所述弧形鏈板面包括從所述第一端附近的位置處延伸出來的曲形引導(dǎo)區(qū)域，其用于引導(dǎo)和控制所述傳動介質(zhì)松邊上的從所述鏈板面第一端附近的所述位置朝向從動鏈輪運(yùn)動的部分，還包括曲形施壓區(qū)域，其與所述曲形引導(dǎo)區(qū)域連續(xù)相接并朝向所述末端延伸，以便收緊所述傳動介質(zhì)的松邊上的從所述引導(dǎo)區(qū)域朝向所述從動鏈輪運(yùn)動的部分中的松弛，其中，所述曲形引導(dǎo)區(qū)域的曲率半徑大于所述曲形施壓區(qū)域的曲率半徑。
全文摘要
一種用于保持汽車發(fā)動機(jī)的正時鏈中的張力的可樞軸轉(zhuǎn)動的張緊桿，其中正時鏈在其上滑動的弧形鏈板包括引導(dǎo)區(qū)域，其用于引導(dǎo)和控制傳動鏈上的接近張緊桿的鄰近樞軸線端的部分，還包括與曲形引導(dǎo)區(qū)域連續(xù)相接的施壓區(qū)域，其可吸收運(yùn)動離開張緊桿末端的傳動鏈中的松弛。施壓區(qū)域的曲率半徑小于引導(dǎo)區(qū)域的曲率半徑。
文檔編號F16H7/18GK1605770SQ20041008558
公開日2005年4月13日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者橋本裕至, 森薰 申請人:株式會社椿本鏈索