專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有棘輪機(jī)構(gòu)的液壓張緊器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可施加適當(dāng)張力的液壓張緊器的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種帶有棘輪機(jī)構(gòu)的液壓張緊器，可在液壓壓力下降時(shí)防止柱塞縮回。
當(dāng)流體腔中的液壓壓力不適當(dāng)時(shí)，如發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，來(lái)自鏈條的力施加到柱塞遠(yuǎn)端，使柱塞很容易受壓縮回到殼體中，并因此出現(xiàn)噪音或振動(dòng)。為了防止柱塞縮回，提出了各種帶有棘輪機(jī)構(gòu)的液壓張緊器，如日本公開(kāi)特許公報(bào)2000-136859和2001-304360所示。
在日本公開(kāi)特許公報(bào)2000-136859中顯示的棘輪機(jī)構(gòu)包括可移動(dòng)地支承于殼體的縱向孔中的齒條，可滑動(dòng)地安裝在殼體側(cè)向空腔中的棘輪，棘輪具有可與齒條接合的多個(gè)齒；和安裝在空腔中的彈簧，該彈簧可沿棘輪齒與齒條接合的方向偏壓棘輪。
日本公開(kāi)特許公報(bào)2000-304360中顯示的棘輪機(jī)構(gòu)包括在活塞的圓周面上形成的齒條槽，具有多個(gè)齒的棘爪，這些齒可與滑動(dòng)地安裝在側(cè)面空腔中的齒條槽接合，該空腔沿與殼體中活塞的軸向中心線(xiàn)相交的方向延伸，和安裝在側(cè)面空腔中的彈簧，彈簧沿棘爪的齒與齒條齒接合的方向偏壓棘爪。
當(dāng)鏈條的力施加到上述現(xiàn)有技術(shù)的棘輪機(jī)構(gòu)中的柱塞遠(yuǎn)端時(shí)。柱塞沿向后方向移動(dòng)，棘輪或棘爪的齒與齒條接合，防止了柱塞縮回，但是實(shí)現(xiàn)這種功能的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)上很復(fù)雜。
因此，在該領(lǐng)域內(nèi)需要有一種液壓張緊器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的棘輪機(jī)構(gòu)，并可在流體腔中出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)囊簤簤毫r(shí)防止柱塞縮回。
當(dāng)本發(fā)明的柱塞沿突出方向移動(dòng)時(shí)，棘輪件在棘輪孔中通過(guò)端部沿離開(kāi)齒條齒的方向滑動(dòng)。當(dāng)柱塞沿縮回方向移動(dòng)時(shí)，棘輪件的端部的外圓邊緣與齒條齒接合，因此防止了柱塞縮回。由于棘輪機(jī)構(gòu)利用了簡(jiǎn)單容易制造的圓柱形端部的外圓邊緣部分來(lái)形成，無(wú)須在棘輪機(jī)構(gòu)中設(shè)置多個(gè)齒，所以結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化。
齒條可滑動(dòng)地支撐于柱塞外圓周面上形成的沿柱塞軸向延伸的槽中。齒條件的縱向長(zhǎng)度小于槽的軸向長(zhǎng)度。在這種情況下，在張緊器操作期間，槽的軸向長(zhǎng)度和齒條的縱向長(zhǎng)度之間的差距成為了空回，因此增大了整體空回量。由此，可以得到適合于有較長(zhǎng)中心距的鏈系統(tǒng)的液壓張緊器。
殼體具有第一通孔，用于供開(kāi)鎖銷(xiāo)插入端部的遠(yuǎn)端側(cè)，以便脫開(kāi)端部與齒條齒的接合。殼體具有第二通孔，用于供固定銷(xiāo)插入棘輪件的后端側(cè)，以便使柱塞保持縮回狀態(tài)。將開(kāi)鎖銷(xiāo)插入第一通孔使得端部離開(kāi)齒條齒，因此，有助于端部與齒條齒脫開(kāi)。這樣脫開(kāi)后，在運(yùn)輸張緊器之前，工作人員可容易地將柱塞推入殼體內(nèi)。固定銷(xiāo)插入第二通孔可防止棘輪件沿端部脫開(kāi)齒條的方向移動(dòng)，阻擋活塞沿突出方向移動(dòng)，很容易地使柱塞保持縮回狀態(tài)。結(jié)果是，張緊器很容易安裝到鏈條。在安裝到鏈條之后，通過(guò)取出固定銷(xiāo)，張緊器處于操作狀態(tài)。
開(kāi)鎖銷(xiāo)和固定銷(xiāo)最好是同一個(gè)銷(xiāo)，其遠(yuǎn)端帶有錐度。在這種情況下，將銷(xiāo)插入端部的遠(yuǎn)端側(cè)和棘輪件的后端側(cè)可容易地進(jìn)行。另外，一個(gè)銷(xiāo)既作為開(kāi)鎖銷(xiāo)又作為固定銷(xiāo)減少了零件的數(shù)量。
單向閥可以設(shè)置在殼體中心孔的底部，允許流體流入流體腔，阻擋流體相反方向流動(dòng)，因此可靠地防止了柱塞的縮回。
在殼體2中，流體腔20由柱塞3的內(nèi)部空間3a和孔2a的內(nèi)壁表面形成。單向閥5設(shè)在殼體2的孔2a的底部，可允許流體流入腔20，但阻擋流體沿相反方向的流動(dòng)。單向閥5包括球50，與球50接觸的球座51，和偏壓球50到球座51的球彈簧52。任何其他適合的結(jié)構(gòu)也可以用于單向閥。殼體2還具有流體通道6，將流體腔20連接到外部帶壓流體源(未顯示)。
徑向延伸的槽3b在柱塞3外圓周面的一部分上形成。槽3b容納帶有齒條齒7a的齒條7。齒條7的縱向長(zhǎng)度小于槽36的軸向長(zhǎng)度。齒條7可滑動(dòng)地支承在槽36的軸向上。
棘輪孔2b在殼體2上形成。棘輪孔2b的中心線(xiàn)m與柱塞3的軸向中心線(xiàn)L斜向相交。兩個(gè)中心線(xiàn)m和L之間的角度預(yù)定為大約45度，但角度應(yīng)根據(jù)張緊器的用途在大約30到60度的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。在棘輪孔2b中設(shè)置了棘輪件8。如圖2所示，棘輪件8是圓柱形端部80，設(shè)有在端部80背面延伸的軸部分81。端部80可滑動(dòng)地支承于棘輪孔2b中。插塞件9通過(guò)銷(xiāo)28固定連接到棘輪孔2b的開(kāi)口部分中。棘輪件8的軸部分81可滑動(dòng)地位于插塞件9的中心通孔中。
在插塞件9和端部80之間設(shè)置了處于壓縮狀態(tài)的螺旋彈簧85，其成為了第二偏壓件。螺旋彈簧85的一端壓在端部80的后表面上，另一端壓在插塞件9上。螺旋彈簧85的彈性力偏壓棘輪件8，使端部80的遠(yuǎn)端的外圓周邊緣80a與齒條7的齒條齒7a接合。
齒條齒7a、棘輪件8和螺旋彈簧85構(gòu)成了本發(fā)明的實(shí)施例的棘輪機(jī)構(gòu)。這樣的棘輪機(jī)構(gòu)允許柱塞3沿突出方向移動(dòng)(即

圖1的右向)，但通過(guò)將棘輪件8的端部80的外圓周面互鎖在齒條齒7a和棘輪孔2b之間，可阻止柱塞3沿向后方向縮回。另外，在安裝張緊器時(shí)，工作人員只需組裝棘輪件8、螺旋彈簧85和插塞9，然后將組件放入棘輪孔2b中，組裝張緊器可以很容易進(jìn)行。
如圖2所示，殼體2具有以正交于軸線(xiàn)的方向(即，正交于圖2頁(yè)面的方向)穿過(guò)殼體2外圓周面的第一和第二通孔25，26。第一通孔25開(kāi)在棘輪件8的端部80的附近，第二通孔26開(kāi)在棘輪件8的軸部分81的后端部附近。
如圖3所示，第一通孔25可插入開(kāi)鎖銷(xiāo)10，脫開(kāi)棘輪件8的端部80和齒條7的齒條齒7a之間的接合。如圖4所示，第二通孔26可用于插入固定銷(xiāo)11，固定銷(xiāo)可將柱塞3保持在縮回狀態(tài)。兩個(gè)開(kāi)鎖銷(xiāo)10和固定銷(xiāo)11都有帶錐度的遠(yuǎn)端。在一個(gè)可采用的實(shí)施例中，提供一個(gè)共用銷(xiāo)用作開(kāi)鎖銷(xiāo)10和固定銷(xiāo)11，因此減少了張緊器1的零件數(shù)目。
如圖5所示，柱塞3處于棘輪件9的端部80的外圓周邊緣80a與齒條件7的齒條齒7a接合的縮回狀態(tài)，當(dāng)柱塞3從最大縮回狀態(tài)開(kāi)始向突出方向移動(dòng)時(shí)，只有柱塞3沿突出方向移動(dòng)，同時(shí)端部80和齒條齒7a之間保持接合狀態(tài)，如圖6所示。由此，在柱塞3的槽3b的側(cè)壁和齒條7的前端面之間出現(xiàn)間隙Bm。
如圖7所示，當(dāng)柱塞3進(jìn)一步向突出方向移動(dòng)時(shí)，端部80的遠(yuǎn)端的外圓周邊緣80a開(kāi)始跨過(guò)齒條齒7a，并因此，棘輪件8沿箭頭表示的方向克服螺旋彈簧85的彈性力在棘輪孔2b中移動(dòng)。
如圖8所示，當(dāng)柱塞3進(jìn)一步移動(dòng)時(shí)，端部80的遠(yuǎn)端的外圓周邊緣80a跨過(guò)了齒條齒7a的齒頂。然后，在螺旋彈簧85的彈性力的推動(dòng)下棘輪件8朝齒條7移動(dòng)，端部80的外圓周邊緣80a與下一個(gè)齒條齒7a接合。另外，在柱塞3的下一個(gè)朝突出方向移動(dòng)的情況下，圖6到8顯示的動(dòng)作重復(fù)進(jìn)行。
當(dāng)鏈條的拉力增加，壓力作用在柱塞3的遠(yuǎn)端部分3c，球單向閥6封閉，在流體腔20中的液壓壓力作為抗力施加到柱塞3上，因此，防止了柱塞3的向后移動(dòng)。
當(dāng)柱塞3向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖9所示，柱塞3只縮回間隙Bm，棘輪件8的端部80的外圓周邊緣80a與齒條7的齒條齒7a之間保持接合。當(dāng)柱塞3的槽3b的側(cè)壁與齒條7的前端面接觸時(shí)，如圖10所示，棘輪件8的端部80的外圓周邊緣80a互鎖在齒條齒7a與棘輪孔2b的內(nèi)圓周面之間，因此可靠地防止了柱塞3的向后移動(dòng)。
在這種情況下，棘輪件由簡(jiǎn)單容易制造的圓柱形端部80構(gòu)成，不需要設(shè)置帶有多個(gè)齒的棘輪件，這樣簡(jiǎn)化了整個(gè)結(jié)構(gòu)。另外，柱塞3的槽3b和齒條7之間的軸向間隙Bm可用作張緊器的空回，因此增加了整體空回，適合于具有相對(duì)長(zhǎng)的中心距的鏈系統(tǒng)。
當(dāng)棘輪件8的端部80和齒條齒7a互相脫開(kāi)時(shí)，柱塞處于縮回狀態(tài)，比如在運(yùn)輸或安裝張緊器的時(shí)候，如圖3所示。開(kāi)鎖銷(xiāo)10插入殼體2的第一通孔中，可使棘輪件8的端部80的外圓周邊緣80a與齒條齒7a之間的接合脫開(kāi)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，將柱塞3推入殼體，柱塞3可以容易地處于縮回狀態(tài)。
然后，隨著柱塞3的遠(yuǎn)端部分3c壓回到不再突出于柱塞3，可從第一通孔中抽出開(kāi)鎖銷(xiāo)，將固定銷(xiāo)11插入殼體的第二通孔26，如圖4所示。因此，棘輪件8的端部80的外圓周邊緣80a與齒條齒7a重新接合，柱塞3保持縮回狀態(tài)。
張緊器安裝在鏈條上后，張緊器可通過(guò)從孔26中抽出固定銷(xiāo)11而處于操作狀態(tài)。
因此，應(yīng)當(dāng)指出所介紹的本發(fā)明的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明原理的應(yīng)用的說(shuō)明。對(duì)進(jìn)行說(shuō)明的實(shí)施例細(xì)節(jié)的參考并不期望成為對(duì)權(quán)利要求范圍的限制，權(quán)利要求本身列舉了作為本發(fā)明本質(zhì)的特征。
權(quán)利要求
1.一種可向鏈條施加張力的液壓張緊器，包括殼體，在其一端開(kāi)有孔；中空柱塞，可滑動(dòng)地容納在所述殼體的所述孔中，所述柱塞具有與所述孔一起形成流體腔的內(nèi)部空間；所述柱塞至少在其外圓周面的一部分設(shè)有齒條；第一偏壓件，可沿突出方向偏壓所述柱塞；棘輪件，可滑動(dòng)地設(shè)置在棘輪孔中，所述棘輪孔的軸線(xiàn)以與所述柱塞的軸線(xiàn)相交的傾斜方向延伸，所述棘輪件還設(shè)有圓柱形端部，其遠(yuǎn)端與齒條齒接合，所述棘輪件可允許所述柱塞沿突出方向移動(dòng)，但阻擋所述柱塞(3)沿向后方向縮回；帶有齒的齒條，可滑動(dòng)地支撐于所述柱塞外圓周面上形成的沿軸向延伸的槽中，所述齒條件的縱向長(zhǎng)度小于所述槽的軸向長(zhǎng)度；第二偏壓件，可沿使所述齒條齒與所述圓柱形端部的遠(yuǎn)端接合的方向偏壓所述棘輪件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓張緊器，其特征在于，所述第二偏壓件是螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的一端接觸所述圓柱形端部的后表面?zhèn)?，所述螺旋彈簧的另一端接觸插塞件，所述插塞件可固定于所述棘輪孔的開(kāi)口部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓張緊器，其特征在于，所述殼體具有第一和第二通孔，所述第一通孔用于插入開(kāi)鎖銷(xiāo)到所述端部的遠(yuǎn)端側(cè)，以解開(kāi)所述端部和所述齒條齒之間的鎖定狀態(tài)，所述第二通孔用于插入固定銷(xiāo)到所述棘輪件的后端側(cè)，使所述柱銷(xiāo)保持縮回的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓張緊器，其特征在于，所述開(kāi)鎖銷(xiāo)和固定銷(xiāo)是一共用銷(xiāo)，其遠(yuǎn)端帶有錐度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓張緊器，其特征在于，單向閥設(shè)置在所述殼體的所述孔的底部，可允許流體流入所述流體腔，但阻擋流體沿相反方向流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種設(shè)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的棘輪機(jī)構(gòu)的液壓張緊器。該液壓張緊器(1)包括可滑動(dòng)地容納在殼體(2)的孔(2a)的中空柱塞(3)。柱塞(3)具有內(nèi)部空腔(3a)和齒條(7)，空腔與孔(2a)一起形成流體腔(20)，齒條(7)沿軸向可滑動(dòng)地設(shè)置在柱塞(3)外圓周面上的槽(3b)中。液壓張緊器(1)還包括沿突出方向偏壓柱塞(3)的彈簧(4)，可滑動(dòng)地設(shè)置在棘輪孔(2b)中的棘輪(8)，棘輪孔(2b)以與柱塞(3)軸線(xiàn)(L)相交的傾斜方向延伸，棘輪還設(shè)有圓柱形端部(80)，可與齒條(7)的齒(7a)相接合，只允許柱塞(3)沿突出的方向移動(dòng)，但限制柱塞(3)沿向后方向縮回；和螺旋彈簧(85)，可沿使齒條齒(7a)與端部(80)的遠(yuǎn)端的外周邊緣部分(80a)接合的方向偏壓棘輪(8)。
文檔編號(hào)F16H7/06GK1428523SQ02160479
公開(kāi)日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者S·宋皮奧 申請(qǐng)人:博格沃納·莫爾斯Tec日本株式會(huì)社