张紧器的制作方法

本发明涉及一种待附接至汽车的发动机的主体(下文中称为“发动机主体”)的张紧器，其将张力施加至发动机主体内的正时链或正时带。

背景技术：

将张力施加至发动机主体内的正时链或正时带的张紧器附接在发动机主体的外表面上。张紧器用于通过使用弹簧来推压正时链或正时带以将从弹簧的扭矩产生的旋转力转换成驱动力。因此，张紧器具有：(1)彼此螺纹接合的第一轴构件和第二轴构件；(2)偏压成使得第一轴构件旋转的弹簧，例如卷簧或盘簧；(3)限制第二轴构件的旋转并将第二轴构件的旋转力转换成驱动力的轴承；(4)容纳上述部件并附接至发动机主体的外表面的壳体；以及(5)防止第一轴构件和第二轴构件从壳体滑出的垫片。

另外，为了使该张紧器适于在紧凑型车辆中和两轮式车辆中使用的目的，可减小张紧器的尺寸。这种减小尺寸是优选的，这是因为其确保第二轴构件的前进以推压正时链或正时带的行程不会减小，从而确保保持正时链或正时带上的张力。

因此，在传统技术中，通过在第一轴构件的外部放置一个垫片并在与所述第一轴构件螺纹接合的第二轴构件的外部放置另一垫片、在这个垫片的外部放置卷簧(我们将这种结构叫做“这种组件”)，并将这种组件容纳在壳体内(见专利文献1)，使张紧器具有在径向方向上从其内侧向外侧同心的且四部分结构。采用这种同心的且四部分结构使得不需要使用将部件放在张紧器的纵向方向上的结构，并由此允许在确保第二轴构件的行程的同时减小尺寸。

所列出的参考文献

专利文献

专利文献1

专利第2079172号

技术实现要素：

本发明将解决的问题

由于四部分结构而减小尺寸的传统的张紧器具有这样的结构，其中，卷簧的一侧上的钩部被锁定在第一轴构件的接合缝上，并且卷簧的另一侧上的钩部被锁定在壳体的槽部上。在这种结构中，如果通过使第一轴构件旋转来卷绕卷簧，则卷簧的盘绕部分的匝数增加，并且盘绕部分延长，导致另一侧上的钩部的锁定位置沿着盘绕部分的轴向方向变化。然而，因为另一侧上的钩部被锁定在壳体的槽部上并产生扭矩，所以其在轴向方向上的位移自由度减小，这会从另一侧上的钩部在盘绕部分上施加过大的力。因此，可能出现盘绕部分的波度和缠绕，这会使得其不能稳定地卷绕卷簧。

参考图15所示的四部分结构的张紧器300来解释上述条件。将图15中的张紧器300被制造成四部分结构的组件，其包括：由第一轴构件330和第二轴构件340组成的一对轴构件，这一对轴构件在螺纹部分上彼此螺纹接合；圆柱形垫片370，该垫片围绕这一对轴构件的外侧；以及卷簧350，该卷簧围绕垫片370的外侧。在这种组件中，在卷簧350的盘绕部分351围绕圆柱形垫片370的外侧的同时，卷簧350的一侧的钩部352被锁定在第一轴构件330的底端(下端)的接合缝331上，并且另一侧的钩部353被锁定在壳体310上。通过将这种四部分结构的组件结合到壳体310中并在顶端(上端)处固定限制第二轴构件340的旋转的轴承360，来组装张紧器300。通过使第一轴构件330旋转(其中接合轴插入接合缝331中)来卷绕卷簧350，产生使第一轴构件330旋转的扭矩。

如果缩短上述张紧器300的总长以减小其尺寸，则必须缩短卷簧350的总长。因此，卷簧350的盘绕部分351的匝数减小。如果卷簧350的盘绕部分351的匝数减小，则在第一自由状态中的卷簧350的直径与当其设定为张紧器300和卷簧350被卷绕时的盘绕部分351的直径之间的差增加。这种变化由于以下事实而变得更突出：张紧器300越小，则卷簧350的匝数越少；卷簧350的盘绕部分的内径L2与卷簧350内的垫片370的直径L1之间的差变得更大。在这种情况下，如果卷簧350被卷绕，则可能出现卷簧350的波度和缠绕，这是因为对于另一侧的钩部353而言，在轴向方向上具有很小的位移自由度。

在产生本发明时已经考虑了上述问题，本发明旨在提供一种张紧器，其允许通过同心布置部件来减小尺寸，并且其在卷绕已被偏压以使第一轴构件旋转的卷簧时能够防止上述波度和缠绕。

问题的解决方案

本张紧器的特征如下所述。其具有四部分结构，包括：由第一轴构件和第二轴构件组成的一对轴构件，这一对轴构件在螺纹部分上彼此螺纹接合并用于使得通过所述第一轴构件的旋转来驱动所述第二轴构件；圆柱形的垫片，该垫片被放置成使得垫片围绕这一对轴构件的外侧；卷簧，该卷簧的盘绕部分被放置成使得该盘绕部分围绕所述垫片的外侧，并且使得弹簧可被卷绕以进行偏压，以使所述第一轴构件旋转；以及轴承，该轴承被固定至板状的安装构件并被放置成使得该轴承围绕所述卷簧。所述轴承包括：固定部分，该轴承通过固定部分固定至所述安装构件；引导部分，该引导部分在所述第二轴构件前进的方向上从所述固定部分成圆柱形地延伸，并且该引导部分围绕所述卷簧的外侧；以及孔，该孔形成在引导部分的顶端处，并且第二轴构件穿过该孔并以旋转受限的状态滑动。所述卷簧具有(1)一端上的钩部，所述钩部被锁定在所述第一轴构件上，以及(2)另一端上的钩部，所述钩部被锁定在所述轴承上并被偏压以使所述第一轴构件旋转。在所述引导部分上形成有在所述一对轴构件的轴向方向上延伸的弹簧锁定缝，并且，所述卷簧的所述另一端上的钩部从所述弹簧锁定缝向外收回并被锁定在引导部分上，使得所述另一端上的钩部能在引导部分的纵向方向上移动，以匹配所述卷簧的盘绕匝数的任何增加或减小。

在本发明中，优选地在所述弹簧锁定缝上形成有凹口，所述卷簧的另一侧的钩部进入该凹口并与该凹口接合。所述凹口优选地朝向所述第二轴构件前进的方向逐渐增大为锥形物。而且，所述凹口优选地形成在所述另一侧的钩部到达所述卷簧的线圈末端的位置，并且所述凹口优选地在所述卷簧的周向方向上线性地延伸。

本发明的有利效果

在本发明中，在限制第二轴构件的旋转的轴承上形成有圆柱形引导部分，并且在这个引导部分上形成有弹簧锁定缝，并且，偏压成使第一轴构件旋转的卷簧的另一侧上的钩部从弹簧锁定缝向外收回且被锁定在引导部分上。由于这种构造，另一侧的钩部可在引导部分的纵向方向上移动，以匹配卷簧的盘绕匝数的任何增加或减小；即使盘绕部分的匝数在卷簧被卷绕的同时增加或减小，另一侧的钩部仍可沿着引导部分移动，跟上这种增加或减小。因此，在卷簧被卷绕的同时，在盘绕部分上不会出现过大的应力，导致盘绕部分不存在波度和缠绕。因此，卷簧可被稳定地卷绕。

附图说明

图1是本发明的实施例1的张紧器的纵向截面图。

图2是实施例1的平面图。

图3(a)是卷簧的平面图，且图3(b)是卷簧的前视图。

图4(a)是轴承的平面图、图4(b)是轴承的纵向截面图，且图4(c)是轴承的底视图。

图5是张紧器的前视图，其示出了在卷簧被卷绕之前的张紧器。

图6是图5所示的张紧器的平面图。

图7是在卷簧已被卷绕之后的张紧器的前视图。

图8是图7所示的张紧器的平面图。

图9是在卷簧被卷绕之前的实施例2的张紧器的前视图。

图10是图9所示的张紧器的平面图。

图11是在卷簧已被卷绕之后的实施例2的张紧器的前视图。

图12是图11所示的张紧器的平面图。

图13是在卷簧已被卷绕之后的实施例3的张紧器的前视图。

图14是图13所示的张紧器的平面图。

图15是由于四部分结构而减小尺寸的传统构造的张紧器的截面图。

具体实施方式

在下文中，根据表明本发明的实施例对本发明进行具体地说明。在这些实施例的描述中，相同的部件由相同的字母数字字符表示，以确保其彼此对应。

实施例1

图1至图8示出了本发明的实施例1的张紧器1。图1整体上是张紧器1的纵向截面图，图2是张紧器1的平面图。图3示出了卷簧，图4示出了轴承，图5至图8示出了张紧器的操作状态。

如图1和图2所示，张紧器1装配有安装构件2、一对轴构件3和4、卷簧5、轴承6和垫片7。

安装构件2形成为附接至发动机主体的厚板，发动机主体的图示被省略。为了使得安装构件2能附接至发动机主体，安装构件2具有多个安装孔2a，这些安装孔穿过板的深度方向，使得螺栓(未示出)可穿过安装孔2a(见图2)。在图2中，2b是安装构件2上的接触发动机主体的外侧的表面，并且张紧器1通过当安装面2b接触发动机主体的外侧时将螺栓插入安装孔2a(然后，将这些螺栓拧入发动机主体中)而附接至发动机主体。轴承6被固定至安装构件2。为此目的，在安装构件2的深度方向上，在安装构件2上形成有从安装面2b凹入的多个固定槽2c。如图2所示，当在平面图上看时，每个固定槽2c被形成为大约是圆弧形，并且，轴承6的下面描述的固定件16将用压力插入这些安装槽2c中。

这一对轴构件3和4包括彼此螺纹接合的第一轴构件3和第二轴构件4；第一轴构件和第二轴构件被构造为使得第二轴构件4由于第一轴构件3的旋转而在发动机主体内前进。

如图1所示，轴部3a位于第一轴构件3的安装构件2的一侧(底端侧)上，其与在轴向方向上从轴部3a延伸的螺纹部分3b成一体，并在螺纹部分3b的外圆周部分上形成有外螺纹部分8。轴部3a的底端的旋转被支撑，其中所述底端接触用压力插入安装构件2中的容纳座19。在轴部3a的底端表面上，形成有接合缝(seaming slit)3c，接合夹具20插入接合缝3c中以使第一轴构件3旋转。通过将接合夹具20插入接合缝3c中并使第一轴构件3旋转，后面描述的卷簧5可被卷绕。在这种卷绕之后，通过将密封塞21配合到位于接合缝3c的外侧上的接合孔中来阻塞该孔。

第二轴构件4被形成为圆柱形，并且在第二轴构件4的内表面上形成有内螺纹部分9，且该内螺纹部分与第一轴构件3的外螺纹部分8接合。第二轴构件4由于第一轴构件3的旋转而在发动机主体内前进，并且第二轴构件4推压发动机主体内的正时链或正时带，并且通过这样做对其施加张力。这个第二轴构件4的顶端被盖10覆盖。

卷簧5包括：盘绕部分5a，其沿着彼此螺纹接合的这一对轴构件3和4的轴向方向延伸；以及一侧的钩部5b和另一侧的钩部5c，其位于盘绕部分5a的两端上(见图3)。如图3所示，一侧的钩部5b在盘绕部分5a上向内弯曲，被插入并然后被锁定在位于第一轴构件3的底端表面上的接合缝3c中。另一侧的钩部5c在盘绕部分5a上向外弯曲，并且其被锁定在轴承6上，如后面说明的。在这种结构中，能够通过由于使第一轴构件3旋转而卷绕卷簧5来施加扭矩，从而使卷簧5偏压，以通过这个扭矩使第一轴构件3旋转。

限制第二轴构件4的旋转的轴承6包括引导部分13、固定部分14和孔15，如图1和图4所示。固定部分14被固定至安装构件2，并且引导部分13在第二轴构件4前进的方向上从这个固定部分14成圆柱形地延伸。因此，引导部分13处于其从安装构件2的安装面2b向上和向前延伸的状态中(图1中的上侧)。引导部分13的延伸端部分构成在径向方向上向内弯曲的弯曲部分13a，并且在这个弯曲部分13a上形成有孔15。

第二轴构件4在自由滑动的同时穿过孔15。孔15的内侧可具有椭圆形形状、切割成使得该形状的两对相对侧彼此平行的形状、长方形形状，或另一非圆形形状。第二轴构件4的外侧也可形成为与孔15对应的非圆形形状，其允许轴承6限制第二轴构件4的旋转。在这种构造中，当第一轴构件3由于卷簧5的扭矩而旋转时，与第一轴构件3螺纹接合的第二轴构件4在轴向方向上线性地前进而不旋转，在正时链或正时带上施加张力。

固定部分14在与引导部分13的底端基本上正交的方向上与处于弯曲状态的引导部分13连接。在这个实施例中，固定部分14由在径向方向上从引导部分13的底端弯曲的多个(4个)固定件16形成。每个固定件16由在径向方向上从引导部分13的底端向外弯曲的弯曲部分16a和从弯曲部分16a的端部朝向引导部分13向上延伸的方向折叠的折叠部分16b形成。折叠部分16b被形成为近似圆弧，其在尺寸上对应于安装构件2的固定槽2c(见图2)，并且由于将折叠部分16b用压力插入安装构件2的固定槽2c中，其通过从安装构件2向上延伸的轴承6固定至安装构件2。而且，通过将安装构件2固定至发动机主体以导致安装面2b接触发动机主体的外表面，固定件16可被抓持在安装构件2与发动机主体的外表面之间，这使得轴承6能被牢固地固定，并使得张紧器1能稳定地附接至发动机主体。

在轴承6上形成有弹簧锁定缝18。如图4所示，弹簧锁定缝18通过沿着引导部分13的纵向侧部分地凹刻轴承6的引导部分13而形成。因此，弹簧锁定缝18以与引导部分13相同的方式在第二轴构件4前进的方向上延伸。在这个实施例中，弹簧锁定缝18行程在引导部分13上的两个彼此面向的点处；然而，可接受的是，这些点的数量为一个或三个或更多个。如图1所示，弹簧锁定缝18用于将卷簧5的另一侧的钩部5c收回至轴承6的外侧，并且通过弹簧锁定缝18收回的另一侧的钩部5c被锁定在引导部分13上。

将垫片7被形成为是圆柱形，并且其下端在垫片7的纵向方向上构成在垫片7的径向方向上向内弯曲的弯曲部分7a，并且，其上端在纵向方向上构成在垫片7的径向方向上向外弯曲的弯曲部分7b。向内弯曲部分7a接触第二轴构件4的底端表面，并且向外弯曲部分7b接触轴承6的引导部分13上的弯曲部分13a。由于这种构造，垫片7防止这对轴构件3和4从轴承6滑出。

在这个实施例中，由于插入彼此螺纹接合在垫片7中的这对轴构件3和4，所以垫片7被放置成使其围绕这对轴构件3和4的外侧。卷簧5被放置成使其围绕这个垫片7的外侧，并且卷簧5的一侧的钩部5b被插入然后锁定在第一轴构件3的接合缝3c中。然后，第二轴构件4被插入轴承6的滑孔15中，并且彼此螺纹接合的这对轴构件3和4附接至轴承6。此时，卷簧5的一侧的钩部5b通过弹簧锁定缝18收回至轴承6的外侧，并被锁定在轴承6的引导部分13上，以将这种构造制造成组件。在此之后，轴承6通过将轴承6的固定件16用压力插入安装构件2的每个固定槽2c中而固定至安装构件2，并且安装构件2附接至发动机主体以将这种构造制造成张紧器1。

在这种构造中，彼此螺纹接合的这对轴构件3和4的外侧由垫片7围绕，垫片7的外侧由卷簧5围绕，并且卷簧5的外侧由轴承6围绕，这是一种四部分结构。由于这种构造，张紧器的长度可被缩短。而且，因为第二轴构件4的后端可在轴承6的引导部分13内移动，所以引导部分13的内侧可用作第二轴构件4的有效行程。因此，即使张紧器的长度缩短，仍可确保第二轴构件4的足够行程，这导致良好的张力被施加至发动机主体内的正时链或正时。

而且，因为这个实施例被构造为使得弹簧锁定缝18形成在轴承6的引导部分13的纵向方向上，并使得卷簧5的另一侧的钩部5c通过弹簧锁定缝18收回并且然后被锁定在引导部分13上，另一侧的钩部5c可在引导部分13的纵向方向(弹簧锁定缝18的纵向方向)上移动，以当卷簧5分别被卷绕或解绕时匹配与卷绕匝数相关联的盘绕直径的任何增加或减小，并且当卷簧5被卷绕时，另一侧的钩部5c可朝向引导部分13的前侧移动。图5至图8示出了另一侧的钩部5c已被收回的状态。

图5和图6示出了在卷簧5被卷绕之前且在第二轴构件4已从轴承6朝向前侧前进之前的状态。此时，如图5所示，卷簧5的垫片7的直径增加且其长度减小，并且卷簧5的另一侧的钩部5c大约定位在轴承6的引导部分13的纵向中间位置，并且然后被锁定在引导部分13上。图7和图8示出了已通过使用接合夹具20使第一轴构件3旋转来卷绕卷簧5的状态。由于卷簧5的卷绕，所以盘绕部分5a的匝数增加，同时，盘绕部分5a的盘绕直径减小且盘绕部分5a延长。此时，因为卷簧5的另一侧的钩部5c变得能够在引导部分13的纵向方向上移动，所以另一侧的钩部5c可沿着引导部分13向前移动，匹配盘绕部分5a的匝数的增加。因此，在卷簧被卷绕的同时，在盘绕部分5a上不会出现过大的应力，导致盘绕部分5a不存在波度或缠绕。因此，卷簧5可被稳定地卷绕。另外，当第二轴构件4在发动机主体内前进时，卷簧5的匝数减小且盘绕直径增加；在卷簧5的这种直径增加的过程中，另一侧的钩部5c沿着引导部分13向后移动。因此，第二轴构件4可平稳地前进。

实施例2

图9至图12示出了张紧器1A，其是本发明的实施例2；图9和图10示出了卷簧5被卷绕之前的状态，图11和图12示出了卷簧5已被卷绕之后的状态。

张紧器1A具有与实施例1的张紧器1相同的结构，除了在轴承6的引导部分13上形成凹口31以外。

以与实施例1的张紧器1相同的方式，轴承6通过将多个固定件16用压力插入安装构件2的固定槽2c中而固定至安装构件2。由于固定至安装构件2，所以轴承6的引导部分13从安装构件2向上延伸，在第二轴构件4前进的方向上延伸。在引导部分13内，彼此螺纹接合的这对轴构件3和4、垫片7以及卷簧5在从内侧向外侧的径向方向上按这种顺序放置。

弹簧锁定缝18形成在引导部分13上，以沿着这对轴构件3和4的轴向方向延伸，并且卷簧5的另一侧的钩部5c通过弹簧锁定缝18被收回至外部，并且然后被锁定在引导部分13上。在这个实施例中，在弹簧锁定缝18上形成有凹口31。凹口31是卷簧5的另一侧的钩部5c所接触并接合的凹口。凹口31被形成为在引导部分13的纵向方向上从中间部分越过弹簧锁定缝18延伸至其顶端(另一侧的钩部5c到达卷簧5的线圈的末端的部分)。

在这个实施例中，凹口31在第二轴构件4前进的方向上逐渐增大为锥形物。这意味着凹口31形成在引导部分13上以朝向第二轴构件4前进的方向以α的角度倾斜。α的角度被设定为大约在0度至30度的大致范围内，这取决于卷簧5的盘绕直径。这种锥形凹口31用作引导表面，通过弹簧锁定缝18收回并锁定在引导部分13上的卷簧5的另一侧的钩部5c在被接合以当卷簧5被卷绕或解绕时匹配与盘绕匝数的增加或减小分别相关联的盘绕直径的任何增加或减小的同时在该引导表面上滑动。

图9和图10示出了在卷簧5被卷绕且第二轴构件4已从轴承6朝向前侧前进之前的状态。此时，如图5所示，卷簧5的盘绕部分5a的直径增加且其长度减小，并且卷簧5的另一侧的钩部5c被定位在轴承6的引导部分13的纵向中间位置中并被锁定在引导部分13上。图11和图12示出了卷簧5已被卷绕的状态。由于卷簧5的卷绕，所以盘绕部分5a的匝数增加，同时盘绕部分5a的盘绕直径减小且盘绕部分5a延长。当这个盘绕部分5a的盘绕匝数增加时，另一侧的钩部5c滑动通过锥形凹口31，并沿着引导部分13朝向前侧移动且到达线圈的末端。也就是说，另一侧的钩部5c根据由卷簧5的卷绕所引起的盘绕直径的增加或减小而移动通过锥形凹口31。由于另一侧的钩部5c的这种移动方式，所以在卷簧5被卷绕的同时在盘绕部分5a上不会出现过大的应力，这导致在盘绕部分5a上不会存在波度或缠绕。因此，卷簧5可被稳定地卷绕。另外，当第二轴构件4在发动机主体内前进时，卷簧5的盘绕匝数减小且盘绕直径增加；在卷簧5的这种直径增加的过程中，第二轴构件4可平稳地前进，这是因为另一侧的钩部5c沿着锥形凹口31朝向后部移动。

实施例3

图13和图14示出了张紧器1B，其是本发明的实施例3，并且示出了卷簧5已被卷绕的状态。

对于这种实施例的张紧器1B而言，弹簧锁定缝18形成在轴承6的引导部分13上，并且在弹簧锁定缝18上形成有凹口33。除此之外，这个实施例的构造与实施例1的构造相同。

凹口33形成在另一侧的钩部5c到达卷簧5的线圈的末端的位置处。凹口33形成在弹簧锁定缝18的纵向方向上的所述末端处。关于这一点，凹口33在卷簧5的周向方向上线性地延伸。在这种构造中，在卷簧5被卷绕之前，通过在盘绕部分5a的轴向方向上拉动盘绕部分5a，将另一侧的钩部5c锁定在凹口33上。由于这种锁定，另一侧的钩部5c保持在凹口33上。如果在这种状态中卷簧5被卷绕，则盘绕部分5a的顶端(上端)向上延伸至凹口33附近的一个点并且在轴向方向上对应于该点。在这种构造中，当卷簧5被卷绕时线圈的直径或长度的变化可被处理，从而在卷簧5被卷绕的同时在卷簧5上不会出现过大的应力，导致在盘绕部分5a上不存在波度或缠绕。因此，卷簧5可被稳定地卷绕。

参考符号的列表

1、1A和1B：张紧器

3.第一轴构件

4.第二轴构件

5.卷簧

5a.盘绕部分

5b.一侧的钩部

5c.另一侧的钩部

6.轴承

7.垫片

13.引导部分

14.固定部分

15.滑孔

16.固定件

18.弹簧锁定缝

31和33：凹口