專利名稱：推進(jìn)力賦予裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種推進(jìn)力賦予裝置，將前端抵接在被推進(jìn)部件上、而且至少在后端的內(nèi)周具有內(nèi)螺紋且制成圓筒狀的推壓體，雖然禁止繞其軸線的旋轉(zhuǎn)，但可沿軸線方向移動(dòng)，且支承在固定的外殼上，在前端具有與上述內(nèi)螺紋旋合的外螺紋部的旋轉(zhuǎn)軸基端和外殼之間，介設(shè)有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)地止推支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承部件，在外殼和旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有使旋轉(zhuǎn)軸沿著使推壓體向前進(jìn)的方向彈壓的彈簧，尤其是適合驅(qū)動(dòng)摩托車和四輪汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪鏈條賦予一定張力的張緊輪使用的推進(jìn)力賦予裝置。
這樣的現(xiàn)有裝置，例如已由日本專利特開(kāi)平2--66354號(hào)公報(bào)所公開(kāi)。
但是，若長(zhǎng)期使用這樣的推進(jìn)力賦予裝置，有時(shí)旋轉(zhuǎn)軸和軸承部件間的摩擦系數(shù)、以及螺紋面的摩擦系數(shù)會(huì)降低，這樣的話，當(dāng)摩擦系數(shù)降低，由于來(lái)自被推進(jìn)部件的反力、旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)、推壓體急速后退，因此凸輪鏈條的張力降低，根據(jù)場(chǎng)合的不同有可能罕見(jiàn)地產(chǎn)生異常噪音。因此，必須即使因長(zhǎng)期使用而使上述摩擦系數(shù)降低也能防止推壓體后退，上述現(xiàn)有的推進(jìn)力賦予裝置為了防止摩擦系數(shù)降低，需要注意以推壓體的內(nèi)螺紋以及旋轉(zhuǎn)軸的外螺紋部和基端部為關(guān)鍵部位的構(gòu)件的加工精度。
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而提出的，其目的是提供一種即使由于長(zhǎng)期使用導(dǎo)致摩擦系數(shù)降低也能夠極力防止推壓體急速后退的推進(jìn)力賦予裝置。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明，推進(jìn)力賦予裝置，將前端抵接在被推進(jìn)部件上而且至少在后端的內(nèi)周有內(nèi)螺紋且制成圓筒狀的推壓體，允許沿其軸線方向移動(dòng)而禁止其繞軸線旋轉(zhuǎn)、且支承在固定的外殼上，在前端具有與上述內(nèi)螺紋旋合的外螺紋部的旋轉(zhuǎn)軸的基端和外殼之間，介設(shè)有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)地止推支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承部件，在外殼和旋轉(zhuǎn)軸之間，設(shè)有使旋轉(zhuǎn)軸沿著使推壓體向前進(jìn)的方向彈壓的彈簧，旋轉(zhuǎn)軸和軸承部件之間的有效摩擦直徑設(shè)計(jì)得比外螺紋部旋入內(nèi)螺紋的旋合部的有效直徑大。由此可以增大摩擦系數(shù)余量，使其降低到由于來(lái)自被推進(jìn)部件側(cè)的反力使旋轉(zhuǎn)軸能反向旋轉(zhuǎn)的限度，即使由于長(zhǎng)期使用也能極力防止推壓體后退。
另外，固定在外殼上的軸承部件，由旋轉(zhuǎn)自如地將旋轉(zhuǎn)軸的基端部插入的圓筒部和從該圓筒部的一端沿半徑方向內(nèi)方伸出且與旋轉(zhuǎn)軸的基端滑動(dòng)接觸的環(huán)部所構(gòu)成，環(huán)部?jī)?nèi)周直徑設(shè)計(jì)得比外螺紋部旋入內(nèi)螺紋的旋合部的有效直徑大。因此，即使軸承部件的加工精度存在偏差，也能使旋轉(zhuǎn)軸和軸承部件之間的有效摩擦直徑、比外螺紋部旋入內(nèi)螺紋的旋合部的有效直徑大。
另外，外螺紋部和內(nèi)螺紋的導(dǎo)引角設(shè)計(jì)成在11．4度以下，由此，再加上旋轉(zhuǎn)軸和軸承部件之間的有效摩擦直徑設(shè)計(jì)得比外螺紋部旋入內(nèi)螺紋的旋合部的有效直徑大，能有效地防止低摩擦系數(shù)狀態(tài)下的推壓體的后退。


圖1是推進(jìn)力賦予裝置的縱向剖視圖。
圖2是圖1的2-2線的剖視圖。
圖3是用于說(shuō)明作用在推壓體和旋轉(zhuǎn)軸上的力的圖。
圖4是表示反轉(zhuǎn)力矩為正的范圍的圖。
圖5是表示由于加工精度的偏差軸承部件的環(huán)部制成錐狀的狀態(tài)的主要部位放大圖。
首先，在圖1，該推進(jìn)力賦予裝置用作給驅(qū)動(dòng)摩托車上的發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的凸輪鏈條賦予一定張力的凸輪鏈條張緊輪，該裝置具備固定在發(fā)動(dòng)機(jī)等機(jī)器(圖未示)上的外殼5；禁止其繞軸線旋轉(zhuǎn)但可以軸向移動(dòng)地支承在外殼5上的推壓體6；與推壓體6同軸配置且旋合在該推壓體6上的旋轉(zhuǎn)軸7；固定在外殼5上、且止推支承旋轉(zhuǎn)軸7的軸承部件8；設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸7和外殼5之間、使旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)彈壓的盤(pán)簧9，推壓體6的前端抵接在與凸輪鏈條(圖中未表示)滑動(dòng)接觸著的被推進(jìn)部件10上。
外殼5在其后端(圖1的左端)具有向外側(cè)伸出的凸緣5a、且制成圓筒狀，在該外殼5上，從其前端(圖1的右端)依次同軸地設(shè)有收納孔11；直徑比收納孔11小的安裝孔12；直徑比安裝孔12小的螺紋孔13。而且在螺紋孔13上旋合有圖未示的螺栓，在螺紋孔13的后端開(kāi)口邊緣周向間隔90度設(shè)有4個(gè)止動(dòng)凹部14…。
推壓體6由同軸地配置在收納孔11內(nèi)、而且前端從外殼5的前端伸出的圓筒體15和由彈簧銷17固定在該圓筒體15的前端的柱頭16所構(gòu)成，該柱頭16抵接在被推進(jìn)件10上。而且至少在推壓體6的后端、即至少在圓筒體15的后端內(nèi)周設(shè)有內(nèi)螺紋18。
圓筒體15插通在插通孔20中，該插通孔20設(shè)在制成盤(pán)狀的限制件19的中央。而且在圓筒體15的外表面設(shè)有沿其軸線平行延伸的一對(duì)平坦面15a、15a，上述插通孔20制成與圓筒體15的外表面形狀相對(duì)應(yīng)的形狀。因此，圓筒體15和限制件19可以沿圓筒體15的軸線方向相對(duì)移動(dòng)、但繞上述軸線的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)被阻止。
在限制件19的周緣部接連設(shè)有在其周向上相隔180度間隔的一對(duì)卡合爪21a、21a和一對(duì)卡合爪21b、21b，使其向半徑方向外側(cè)突出，該一對(duì)卡合爪21b、21b與上述卡合爪21a、21a在周向上相隔90度間隔而且比卡合爪21a、21a窄小，在外殼5的前端設(shè)有卡合這些卡合爪21a、21a、21b、21b的4個(gè)止動(dòng)凹部22a、22a、22b、22b。而且在分別卡在各止動(dòng)凹部22a、22a、22b、22b上的卡合爪21a、21a、21b、21b上，同時(shí)卡有嵌裝在外殼5的前端外周的擋圈23，由此限制件19被固定在外殼5上。即，相對(duì)限制件19不能繞軸線相對(duì)旋轉(zhuǎn)的推壓體6雖然禁止繞其軸線旋轉(zhuǎn)，但可以沿軸線方向移動(dòng)地支承在外殼5上。
旋轉(zhuǎn)軸7從其前端側(cè)依次同軸地接連設(shè)有與推壓體6的內(nèi)螺紋18相嚙合的外螺紋部7a、直徑比外螺紋部7a小的頸部7b、直徑比頸部7b大的彈簧卡合部7c、直徑比彈簧卡合部7c大的支承部7d。另一方面，軸承部件8壓入、固定在外殼5的安裝孔12中，旋轉(zhuǎn)軸7的基端、即支承部7d的端面被該軸承部件8止推支承著。即軸承部件8由圓筒部8a和環(huán)部8b所構(gòu)成，該圓筒部8a壓入在安裝孔12中、而且旋轉(zhuǎn)自如地將旋轉(zhuǎn)軸7的基端部即支承部7d插入其中，環(huán)部8b從該圓筒部8a的一端向半徑方向內(nèi)側(cè)伸出，支承部7d的端面與環(huán)部8b滑動(dòng)接觸且被其支承著。
而且旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的有效摩擦直徑d1設(shè)計(jì)成比外螺紋7a旋入內(nèi)螺紋18的旋合部有效直徑d2大，為了使其即使軸承部件8的加工精度存在偏差也能使d1＞d2始終成立，環(huán)部8b的內(nèi)周直徑d3設(shè)計(jì)得比外螺紋部7a旋入內(nèi)螺紋18的旋合部的有效直徑d2大。另外外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的導(dǎo)引角α設(shè)計(jì)成小于11．4度。
在旋轉(zhuǎn)軸7的支承部7d和彈簧卡合部7c上設(shè)有開(kāi)設(shè)于支承部7d的端面的止動(dòng)切口25，圍繞彈簧卡合部7c的盤(pán)簧9的內(nèi)端卡合在該止動(dòng)切口25中。另外，在與彈簧卡合部7c相對(duì)應(yīng)的位置、在外殼5上設(shè)有止動(dòng)切口26，上述盤(pán)簧9的外端卡合在該止動(dòng)切口26中。由于盤(pán)簧9的彈簧力，旋轉(zhuǎn)軸7被旋轉(zhuǎn)彈壓，其旋轉(zhuǎn)彈壓的方向設(shè)計(jì)成隨著旋轉(zhuǎn)軸7的外螺紋部7a與內(nèi)螺紋18相嚙合而使推壓體6向前進(jìn)的方向。
環(huán)狀的墊板27卡合在旋轉(zhuǎn)軸的彈簧卡合部7c上，在該墊板27和限制件19之間介裝有圍繞推壓體6的圓筒狀間隔套管28。這些墊板27和間隔套管28所起的作用是在被推進(jìn)部件10設(shè)有抵接在推壓體6的前端的狀態(tài)下，阻止旋轉(zhuǎn)軸7和推壓體6向前移動(dòng)。
下面對(duì)本實(shí)施例的作用進(jìn)行說(shuō)明，在被推進(jìn)部件10沒(méi)有抵接在推壓體6的前端的狀態(tài)下，圖未示的擋塊的一端卡合在旋轉(zhuǎn)軸7的止動(dòng)切口25中，該擋塊的另一端與設(shè)在螺紋孔13后端開(kāi)口邊緣的4個(gè)止動(dòng)凹部14…中的2個(gè)相卡合。因此，即使由于盤(pán)簧9的彈簧力、旋轉(zhuǎn)軸7也不會(huì)旋轉(zhuǎn)、推壓體6也不前進(jìn)。
在將外殼5固定配置在規(guī)定位置、而且被推進(jìn)部件10配置在推壓體6的前方的狀態(tài)下，當(dāng)拆下上述擋塊時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸7被盤(pán)簧9的彈簧力所驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，隨之推壓體6前進(jìn)到使其前端的柱頭16抵接在被推進(jìn)部件10上，推進(jìn)力作用在被推進(jìn)部件10上。
這樣的推力賦予裝置當(dāng)承受來(lái)自被推進(jìn)部件10一側(cè)的反力時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸7主要由外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部的摩擦力、以及旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的摩擦力而不旋轉(zhuǎn)地支撐著、抑制凸輪鏈條的亂跳。
參照?qǐng)D3對(duì)作用在推壓體6和旋轉(zhuǎn)軸7上的力進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)假設(shè)外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的導(dǎo)引角為α、由被推進(jìn)部件10作用在推壓體6上的反力為Q時(shí)，在外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部的摩擦角ρ是由朝向外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部的垂直分力N、與在外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部沿周向作用的摩擦力F和反力Q的合力R所成的角度，在外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部沿周向作用的摩擦力矩T1為T(mén)1=Q·(d2／2)·tan(ρ-α)另一方面，在旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間產(chǎn)生的摩擦力矩T2，當(dāng)假設(shè)旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的摩擦系數(shù)為μ1時(shí)，為T(mén)2=Q·μ1·(d1／2)另外當(dāng)假設(shè)盤(pán)簧9給與的力矩為T(mén)s時(shí)，在來(lái)自被推進(jìn)部件10的反力Q起作用的狀態(tài)下，如果還能給旋轉(zhuǎn)軸7一些反方向的旋轉(zhuǎn)力矩的話，表示旋轉(zhuǎn)軸7反向旋轉(zhuǎn)、推壓體6后退的反轉(zhuǎn)力矩T可簡(jiǎn)略地用下式表示T=T1+T2+Ts=Q·(d2／2)·tan(ρ-α)+Q·μ1·(d1／2)+Ts但是，反力Q直接與凸輪鏈條的驅(qū)動(dòng)力矩相關(guān)，與凸輪鏈條的驅(qū)動(dòng)力矩同步變化，由于在此探討旋轉(zhuǎn)軸7不倒退的條件，所以Q取反力的最大值。
在上式中，tan(ρ-α)在α＞ρ的狀態(tài)下為負(fù)值。另外當(dāng)μ1=tanρ1、ρ=ρ1時(shí)，上式為T(mén)=Q·(d2／2)·tan(ρ-α)+Q·tanρ·(d1／2)+Ts在此研究反力Q很大的情況，當(dāng)為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，假設(shè)Ts=0時(shí)，試研究反轉(zhuǎn)力矩T為正值(T＞0)的條件，為了T＞0，則d1·tanρ＞d2·tan(α-ρ)即必須為d1／d2＞tan(α-ρ)／tanρ……(1)
另外，當(dāng)改變外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的導(dǎo)引角α和摩擦角ρ時(shí)，{tan(α-ρ)／tanρ}的值如圖4的各曲線所示，滿足上述(1)式的范圍在圖4的各曲線中是斜線所示的一側(cè)。圖4在探討摩擦角ρ變得更小時(shí)的情況時(shí)表明，與d1／d2＜1即d1＜d2的情況相比，d1／d2＞1即d1＞d2的場(chǎng)合，滿足上述(1)式的摩擦角ρ較小。也就是說(shuō)，在由于長(zhǎng)期使用摩擦角ρ降低時(shí)，與設(shè)計(jì)成d1＜d2的場(chǎng)合相比，設(shè)計(jì)成d1＞d2時(shí)更能防止旋轉(zhuǎn)軸7反向旋轉(zhuǎn)、推壓體6后退。
基于這一觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的有效摩擦直徑d1比外螺紋部7a旋入內(nèi)螺紋18的旋合部的有效直徑d2大。因此，能增大摩擦系數(shù)的余量，使其降低到旋轉(zhuǎn)軸7由于來(lái)自被推進(jìn)部件10一側(cè)的反力而能反向旋轉(zhuǎn)的限度。即使是由于長(zhǎng)期使用也能極力防止推壓體6的后退。由于防止了推壓體6的后退，所以能防止凸輪鏈條產(chǎn)生異常噪音。
另外，設(shè)置在軸承部件8一端的環(huán)部8b的內(nèi)周直徑d3設(shè)計(jì)得比外螺紋部7a旋入內(nèi)螺紋18的旋合部的有效直徑d2大。因此，如圖5所示，即使軸承部件8的加工精度存在偏差、環(huán)部8b制成錐狀，也能始終使d1＞d2成立。
但、外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部、以及旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的摩擦系數(shù)被潤(rùn)滑狀態(tài)、表面粗糙度、表面處理的有無(wú)及其種類、以及加工精度所控制，但假設(shè)通常的油潤(rùn)滑，上述摩擦系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值一般是0．14。而且當(dāng)假設(shè)通常的油潤(rùn)滑的摩擦系數(shù)為μ=0．14時(shí)，在d1＞d2、摩擦系數(shù)在0．14以下的狀態(tài)下，為了反轉(zhuǎn)力矩T是T＞0，所以如圖4所表明的那樣，其條件是，外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的導(dǎo)引角α在15．9度以下。
另外，在采用摻入二硫化鉬等低摩擦系數(shù)添加劑的油的情況下、以及在施行表面處理情況下的上述摩擦系數(shù)的一般經(jīng)驗(yàn)值是0．1。而且，假設(shè)采用摻入低摩擦系數(shù)添加劑的油潤(rùn)滑時(shí)，其摩擦系數(shù)為μ=0．1，此時(shí)，在d1＞d2、摩擦系數(shù)在0．1以下的狀態(tài)下，為了反轉(zhuǎn)力矩T是T＞0，如圖4所表明的那樣，必須是外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的導(dǎo)引角α在11．4度以下。但是，在推導(dǎo)上式(1)時(shí)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)假設(shè)盤(pán)簧9所給予的力矩Ts為T(mén)s=0，滿足T＞0的導(dǎo)引角α雖然比從圖4所求得的值稍微小一點(diǎn)，但由于是考慮相對(duì)推壓體6后退的余置，所以實(shí)際應(yīng)用中也能用從圖4求得的導(dǎo)引角α進(jìn)行判斷。
而且，不僅在采用摻入低摩擦系數(shù)添加劑的油的場(chǎng)合，在認(rèn)為由于長(zhǎng)期使用外螺紋部7a和內(nèi)螺紋18的旋合部、以及旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間已形成鏡面的場(chǎng)合，可以設(shè)想摩擦系數(shù)降低到了與采用摻入低摩擦系數(shù)添加劑的油的場(chǎng)合相同的程度，使d1＞d2且α≤11．4度，在極力防止由于長(zhǎng)期使用而引起的推壓體6后退、和防止凸輪鏈條產(chǎn)生異常噪音方面很有效。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施例，在不脫離權(quán)利要求的范圍所記載的本發(fā)明的情況下也能進(jìn)行各種變更設(shè)計(jì)。
例如，本發(fā)明不僅僅是凸輪鏈條張緊輪，而且還可廣泛地適用于給被推進(jìn)部件賦予一定的推進(jìn)力的推進(jìn)力賦予裝置。
權(quán)利要求
1．一種推進(jìn)力賦予裝置，將前端抵接在被推進(jìn)部件(10)上，而且至少在后端的內(nèi)周具有內(nèi)螺紋(18)且制成圓筒狀的推壓體(6)，禁止繞其軸線旋轉(zhuǎn)、但可沿軸線方向移動(dòng)地支承在固定的外殼(5)上，在前端具有與上述內(nèi)螺紋(18)旋合的外螺紋部(7a)的旋轉(zhuǎn)軸(7)的基端和外殼(5)之間，介設(shè)有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)地止推支承該旋轉(zhuǎn)軸(7)的軸承部件(8)，在外殼(5)和旋轉(zhuǎn)軸(7)之間設(shè)有使旋轉(zhuǎn)軸(7)沿著使推壓體(6)前進(jìn)的方向彈壓的彈簧(9)，其特征是旋轉(zhuǎn)軸(7)和軸承部件(8)之間的有效摩擦直徑(d1)設(shè)計(jì)得比外螺紋部(7a)旋入內(nèi)螺紋(18)的旋合部的有效直徑(d2)大。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所記載的推進(jìn)力賦予裝置，其特征是固定在外殼(5)上的軸承部件(8)由旋轉(zhuǎn)自如地將旋轉(zhuǎn)軸(7)的基端部插入的圓筒部(8a)、和從該圓筒部(8a)的一端向半徑方向內(nèi)側(cè)伸出且與旋轉(zhuǎn)軸(7)的基端滑動(dòng)接觸的環(huán)部(8b)所構(gòu)成，環(huán)部(8b)的內(nèi)周直徑(d3)設(shè)計(jì)得比外螺紋部(7a)旋入內(nèi)螺紋(18)的旋合部的有效直徑(d2)大。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的推進(jìn)力賦予裝置，其特征是外螺紋部(7a)和內(nèi)螺紋(18)的導(dǎo)引角設(shè)計(jì)成在11．4度以下。
全文摘要
一種推進(jìn)力賦予裝置,將前端抵接在被推進(jìn)部件上、而且至少在后端的內(nèi)周具有內(nèi)螺紋且制成圓筒狀的推壓體,禁止繞其軸線旋轉(zhuǎn)、但可沿軸線方向移動(dòng)地支承在固定的外殼上,在前端具有與上述內(nèi)螺紋旋合的外螺紋部的旋轉(zhuǎn)軸的基端和外殼之間,介設(shè)有可繞其軸線旋轉(zhuǎn)地軸向支承該旋轉(zhuǎn)軸的軸承部件,在外殼和旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有使旋轉(zhuǎn)軸沿著使推壓體前進(jìn)的方向彈壓的彈簧。旋轉(zhuǎn)軸7和軸承部件8之間的有效摩擦直徑d
文檔編號(hào)F16H7/08GK1205060SQ9519800
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1995年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月21日
發(fā)明者原明, 石坂孝史, 飯冢徹, 成島政司, 沼倉(cāng)文雄, 小林貴雄 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社, 日本發(fā)條株式會(huì)社