(57)【要約】【課題】エンジンのメンテナンス時にチェーンを取り外しても、スクリュロッドがハウジングから脱落しにくいオートテンショナを提供する。【解決手段】ハウジング９と、そのハウジング９の内周の雌ねじ１０にねじ係合する雄ねじ１１を外周に有するスクリュロッド１２と、そのスクリュロッド１２を付勢するリターンスプリング１３とを有するオートテンショナ１において、リターンスプリング１３の自由長をハウジング９の深さよりも長く設定し、そのリターンスプリング１３の一端を収容するスプリング収容穴２１をスクリュロッド１２に形成し、リターンスプリング１３が自由状態に復元するまでスクリュロッド１２を突出させたときに雄ねじ１１と雌ねじ１０とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開放し、他端が閉じた筒状のハウジング（９）と、そのハウジング（９）の内周に設けられた雌ねじ（１０）にねじ係合する雄ねじ（１１）を外周に有するスクリュロッド（１２）と、そのスクリュロッド（１２）をハウジング（９）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１３）とを有し、前記スクリュロッド（１２）のハウジング（９）からの突出によりチェーン（６）またはベルトの弛みを吸収するオートテンショナにおいて、
前記リターンスプリング（１３）は、ハウジング（９）から突出する方向の軸方向力をスクリュロッド（１２）に付与する圧縮コイルばねであり、そのリターンスプリング（１３）が自由状態に復元するまでスクリュロッド（１２）を突出させたときに前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにしたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項２】
前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）が多条ねじである請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）は、圧力側フランク（１９）のフランク角が遊び側フランク（２０）のフランク角よりも大きい鋸歯ねじである請求項１または２に記載のオートテンショナ。
【請求項４】
前記ハウジング（９）が、アルミ製のハウジング本体（９Ａ）と鉄製のナット部材（９Ｂ）とからなり、そのナット部材（９Ｂ）が、前記ハウジング本体（９Ａ）内に固定されている請求項１から３のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項５】
一端が開放し、他端が閉じた筒状のハウジング（９）と、そのハウジング（９）の内周に設けられた雌ねじ（１０）にねじ係合する雄ねじ（１１）を外周に有するスクリュロッド（１２）と、そのスクリュロッド（１２）をハウジング（９）から突出する方向に付勢するリターンスプリング（１３）とを有し、前記スクリュロッド（１２）のハウジング（９）からの突出によりチェーン（６）またはベルトの弛みを吸収するオートテンショナにおいて、
前記リターンスプリング（１３）は、ハウジング（９）から突出する方向の回転力をスクリュロッド（１２）に付与するねじりばねであり、そのリターンスプリング（１３）が自由状態に復元するまでスクリュロッド（１２）を突出させたときに前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにしたことを特徴とするオートテンショナ。
【請求項６】
前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）が多条ねじである請求項５に記載のオートテンショナ。
【請求項７】
前記リターンスプリング（１３）が、ねじりコイルばね、ゼンマイばね、竹の子ばねのいずれかである請求項５または６に記載のオートテンショナ。
【請求項８】
前記雄ねじ（１１）と雌ねじ（１０）は、鋸歯ねじ、台形ねじ又は三角ねじである請求項５から７のいずれかに記載のオートテンショナ。
【請求項９】
前記ハウジング（９）が、アルミ製のハウジング本体（９Ａ）と鉄製のナット部材（９Ｂ）とからなり、そのナット部材（９Ｂ）が、前記ハウジング本体（９Ａ）内に固定されている請求項５から８のいずれかに記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車エンジンのカムシャフトを駆動するチェーンや歯付きベルトの張力保持に用いられるオートテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジンは、一般に、クランクシャフトの回転をチェーン又は歯付きベルト（以下、チェーンを例に挙げて説明する）を介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドを介してチェーンを押圧するオートテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。
【０００３】
この張力調整装置に組み込まれるオートテンショナとして、一端が開放し、他端が閉じた筒状のハウジングと、そのハウジングの内周に設けられた雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するスクリュロッドと、そのスクリュロッドをハウジングから突出する方向に付勢するリターンスプリングとを有し、前記スクリュロッドのハウジングからの突出によりチェーンの弛みを吸収するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このオートテンショナは、エンジン作動中にチェーンの張力が大きくなると、スクリュロッドをハウジング内に押し込む方向（以下、「押し込み方向」という）の荷重が負荷され、その荷重を雄ねじと雌ねじの圧力側フランクで受け止めるが、その後、チェーンの振動に伴う圧力側フランク間の滑りが累積して、スクリュロッドが押し込み方向に徐々に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、チェーンの振動に伴う圧力側フランク間の滑りは微小なので、スクリュロッドの移動速度が制限され、ダンパー作用が生じる。
【０００５】
一方、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなったときは、リターンスプリングの付勢力によって、スクリュロッドがハウジングから突出する方向（以下、「突出方向」という）に移動し、チェーンの弛みを吸収する。
【０００６】
また、エンジン停止時に、カムシャフトの停止位置によってチェーンの張力が大きくなる場合があるが、この場合、チェーンが振動しないので、雄ねじと雌ねじの圧力側フランク間に滑りが生じず、スクリュロッドの位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーンの弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２８０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、このオートテンショナは、スクリュロッドを付勢するリターンスプリングの自由長を長くすると、長いストロークにわたって安定した付勢力が得られる。
【０００９】
しかし、リターンスプリングの自由長を長くした場合、エンジンのメンテナンス時にチェーンを取り外すと、スクリュロッドがリターンスプリングの力によって回転しながら突出方向に移動し、ハウジングから脱落するおそれがある。
【００１０】
このスクリュロッドの脱落を防止する方法として、スクリュロッドのハウジング内への挿入端の外周に円周溝を形成し、その円周溝に止め輪を装着する方法が考えられるが、このようにすると、オートテンショナの組立作業が煩雑となり、コスト高である。
【００１１】
この発明が解決しようとする課題は、エンジンのメンテナンス時にチェーンを取り外しても、スクリュロッドがハウジングから脱落しにくいオートテンショナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記リターンスプリングとして、ハウジングから突出する方向の軸方向力をスクリュロッドに付与する圧縮コイルばねを採用する場合、そのリターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドを突出させたときに前記雄ねじと雌ねじとが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにすることにより、上記の課題を解決することができる。
【００１３】
このようにすると、リターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドが突出したときに、スクリュロッドの雄ねじとハウジングの雌ねじとが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合しているので、チェーンを取り外したときに、スクリュロッドがハウジングから脱落しにくい。また、リターンスプリングの自由長が長いので、長いストロークにわたって安定した付勢力が得られ、チェーンが経時的に伸びたときにも、そのチェーンの張力を安定して保つことができる。
【００１４】
前記雄ねじと雌ねじは、多条ねじとすることができる。このようにすると、スクリュロッドの突出により雄ねじと雌ねじの係合長さが短くなったときにも、雄ねじと雌ねじが軸心に関して対称に接触するので、スクリュロッドが安定して回転し、チェーンの張力を安定して保つことができる。前記雄ねじと雌ねじは、圧力側フランクのフランク角が遊び側フランクのフランク角よりも大きい鋸歯ねじを採用することができる。
【００１５】
前記ハウジングは、アルミ製のハウジング本体と鉄製のナット部材とで構成し、そのナット部材を、前記ハウジング本体内に固定することができる。このようにすると、オートテンショナの軽量化と耐久性を両立することができる。
【００１６】
前記リターンスプリングとして、ハウジングから突出する方向の回転力をスクリュロッドに付与するねじりばねを採用する場合も、前記リターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドを突出させたときに前記雄ねじと雌ねじとが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにすることにより、上記の課題を解決することができる。
【００１７】
このようにすると、リターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドが突出したときに、スクリュロッドの雄ねじとハウジングの雌ねじとが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合しているので、チェーンを取り外したときに、スクリュロッドがハウジングから脱落するのを防止することができる。
【００１８】
前記雄ねじと雌ねじは、多条ねじとすることができる。このようにすると、スクリュロッドの突出により雄ねじと雌ねじの係合長さが短くなったときにも、雄ねじと雌ねじが軸心に関して対称に接触するので、スクリュロッドが安定して回転し、チェーンの張力を安定して保つことができる。
【００１９】
前記リターンスプリングとしてねじりばねを採用する場合、ねじりばねとしては、例えば、ねじりコイルばね、ゼンマイばね、竹の子ばねが挙げられる。また、前記雄ねじと雌ねじは、鋸歯ねじ、台形ねじ又は三角ねじを採用することができる。前記ハウジングは、アルミ製のハウジング本体と鉄製のナット部材とで構成し、そのナット部材を、前記ハウジング本体内に固定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のオートテンショナは、リターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドが突出したときに、スクリュロッドの雄ねじとハウジングの雌ねじとが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合しているので、チェーンを取り外したときに、スクリュロッドがハウジングから脱落するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施形態のオートテンショナを組み込んだチェーン伝動装置を示す正面図
【図２】図１のII−II線に沿った拡大断面図
【図３】図２に示すリターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドが突出した状態を示す拡大断面図
【図４】図２のリターンスプリングとしてねじりコイルばねを採用した例を示す拡大断面図
【図５】図４に示すリターンスプリングが自由状態に復元するまでスクリュロッドが突出した状態を示す拡大断面図
【図６】図２のリターンスプリングとしてゼンマイばねを採用した例を示す拡大断面図
【図７】図６のVII−VII線に沿った拡大断面図
【図８】図２のリターンスプリングとして竹の子ばねを採用した例を示す拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に、この発明の実施形態のオートテンショナ１を組み込んだチェーン伝動装置を示す。このチェーン伝動装置は、エンジンのクランクシャフト２に固定されたスプロケット３と、カムシャフト４に固定されたスプロケット５とがチェーン６を介して連結されており、そのチェーン６がクランクシャフト２の回転をカムシャフト４に伝達し、そのカムシャフト４の回転により燃焼室のバルブ（図示せず）の開閉を行なう。
【００２３】
チェーン６には、支点軸７を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド８が接触しており、オートテンショナ１は、そのチェーンガイド８を介してチェーン６を押圧している。
【００２４】
図２に示すように、オートテンショナ１は、一端が開放し、他端が閉じた筒状のハウジング９と、ハウジング９の内周に設けられた雌ねじ１０にねじ係合する雄ねじ１１を外周に有するスクリュロッド１２と、スクリュロッド１２を付勢するリターンスプリング１３とを有する。
【００２５】
ハウジング９は、ハウジング本体９Ａとナット部材９Ｂとからなる。ハウジング本体９Ａはアルミ製であり、一端が開放し、他端が閉じた筒状に形成されている。ナット部材９Ｂは鉄製であり、両端が開放した筒状に形成されている。ナット部材９Ｂは、その内周に雌ねじ１０が形成され、ハウジング本体９Ａ内に圧入して固定されている。
【００２６】
ハウジング９は、エンジンカバー１４内に開放端を向けた姿勢でエンジンカバー１４のテンショナ取り付け孔１５に挿入されている。ハウジング９は、図１に示すように、その外周に一体に形成されたフランジ１６がエンジンカバー１４にボルト１７で固定されている。
【００２７】
図２に示すように、リターンスプリング１３は圧縮コイルばねである。リターンスプリング１３は、一端がハウジング９の閉塞端で支持され、他端がスプリングシート１８を介してハウジング９から突出する方向の軸方向力をスクリュロッド１２に付与している。その軸方向力によって、スクリュロッド１２は、ハウジング９から突出する方向に付勢されている。スクリュロッド１２は、ハウジング９からの突出端がチェーンガイド８に当接しており、このチェーンガイド８を介してチェーン６を押圧する。
【００２８】
雄ねじ１１と雌ねじ１０は、軸心に関して対称な２条のねじ山からなる２条ねじである。また、雄ねじ１１と雌ねじ１０は、スクリュロッド１２をハウジング９内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク１９のフランク角が、遊び側フランク２０のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。
【００２９】
圧力側フランク１９のフランク角は、スクリュロッド１２をハウジング９内に押し込む方向の軸方向荷重が静的に負荷されたときに、雄ねじ１１と雌ねじ１０の圧力側フランク１９，１９間の回転摩擦抵抗によってスクリュロッド１２の回転が阻止される大きさに設定されている。また、遊び側フランク２０のフランク角は、スクリュロッド１２をハウジング９から突出させる方向の軸方向荷重が静的に負荷されたときに、雄ねじ１１と雌ねじ１０の遊び側フランク２０，２０間の滑りによってスクリュロッド１２の回転が許容される大きさに設定されている。
【００３０】
図３に示すように、リターンスプリング１３の自由長は、ハウジング９の深さよりも長い。また、スクリュロッド１２には、スクリュロッド１２のハウジング９内への挿入端に開放するスプリング収容穴２１が形成されており、そのスプリング収容穴２１内にリターンスプリング１３の一端が収容されている。これにより、リターンスプリング１３が自由状態（リターンスプリング１３からスクリュロッド１２に作用する付勢力の大きさがゼロとなる状態）に復元するまでスクリュロッド１２が突出したときでも、雄ねじ１１と雌ねじ１０とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようになっている。
【００３１】
次に、このオートテンショナ１の動作例を説明する。
【００３２】
エンジン作動中にチェーン６の張力が大きくなると、そのチェーン６の張力によって、スクリュロッド１２をハウジング９内に押し込む方向の軸方向荷重が負荷され、その荷重を雄ねじ１１と雌ねじ１０の圧力側フランク１９，１９で受け止めるが、その後、チェーン６の振動に伴う圧力側フランク１９，１９間の滑りが累積して、スクリュロッド１２が押し込み方向に徐々に移動するので、スクリュロッド１２のハウジング９からの突出量が小さくなり、チェーン６の緊張が吸収される。このとき、チェーン６の振動に伴う圧力側フランク１９，１９間の滑りは微小なので、スクリュロッド１２の移動速度が制限され、ダンパー作用が生じる。
【００３３】
一方、エンジン作動中にチェーン６の張力が小さくなったときは、リターンスプリング１３の付勢力によって、スクリュロッド１２がハウジング９から突出する方向に移動するので、スクリュロッド１２のハウジング９からの突出量が大きくなり、チェーン６の弛みが吸収される。
【００３４】
エンジン停止時に、カムシャフト４の停止位置によってチェーン６の張力が大きくなる場合があるが、この場合、チェーン６が振動しないので、雄ねじ１１と雌ねじ１０の圧力側フランク１９，１９間に滑りが生じず、スクリュロッド１２の位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーン６の弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
【００３５】
エンジンのメンテナンス時に、エンジンからチェーン６を取り外すと、スクリュロッド１２に対する押し込み方向の荷重が解除されるので、リターンスプリング１３の付勢力によってスクリュロッド１２が回転しながら突出方向に移動するが、この場合、リターンスプリング１３が自由状態に復元するまでスクリュロッド１２が突出しても、図３に示すように、雄ねじ１１と雌ねじ１０のねじ係合が保たれ、スクリュロッド１２はハウジング９から脱落しない。
【００３６】
このように、このオートテンショナ１は、リターンスプリング１３が自由状態に復元するまでスクリュロッド１２が突出したときに、スクリュロッド１２の雄ねじ１１とハウジング９の雌ねじ１０とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合しているので、チェーン６を取り外したときに、スクリュロッド１２がハウジング９から脱落しにくい。
【００３７】
また、このオートテンショナ１は、リターンスプリング１３の自由長が長いので、長いストロークにわたって安定した付勢力が得られ、チェーン６が経時的に伸びたときにも、そのチェーン６の張力を安定して保つことができる。
【００３８】
また、このオートテンショナ１は、スクリュロッド１２の突出により雄ねじ１１と雌ねじ１０の係合長さが短くなったときにも、雄ねじ１１と雌ねじ１０が軸心に関して対称に接触するので、スクリュロッド１２が安定して回転し、チェーン６の張力を安定して保つことができる。
【００３９】
ところで、スクリュロッド１２の脱落を防止する方法として、スクリュロッド１２のハウジング９内への挿入端の外周に円周溝を形成し、その円周溝に止め輪を装着する方法が考えられるが、このようにすると、オートテンショナの組立作業が煩雑となり、コスト高である。これに対し、このオートテンショナ１は、止め輪が不要なので、組立作業が簡単であり、低コストである。
【００４０】
上記実施形態では、オートテンショナ１の軽量化と耐久性を両立させるため、アルミ製のハウジング本体９Ａと鉄製のナット部材９Ｂとを組み合わせてハウジング９を形成したが、ハウジング９は、単一の部材で形成してもよい。
【００４１】
上記実施形態では、スクリュロッド１２をハウジング９から突出する方向に付勢するリターンスプリング１３として圧縮コイルばねを採用したが、図４、図５に示すように、ねじりコイルばねを採用してもよい。
【００４２】
図４において、リターンスプリング１３は、一端が、ハウジング９の閉塞端に形成された係止孔２２に係止し、他端が、スクリュロッド１２に形成された係止孔２３に係止しており、そのねじり変形によって、ハウジング９から突出する方向の回転力をスクリュロッド１２に付与している。
【００４３】
リターンスプリング１３は、図５に示すように、自由状態に復元するまでスクリュロッド１２が突出したときに、雄ねじ１１と雌ねじ１０が少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するように組み込まれている。
【００４４】
このように、リターンスプリング１３としてねじりコイルばねを採用する場合も、図５に示すように、リターンスプリング１３が自由状態に復元するまでスクリュロッド１２を突出させたときに雄ねじ１１と雌ねじ１０とが少なくとも１ピッチ以上の長さでねじ係合するようにすると、チェーン６を取り外したときに、スクリュロッド１２がハウジング９から脱落するのを防止することができる。
【００４５】
リターンスプリング１３として、図６，７や、図８に示すように、ねじりコイルばね以外のねじりばねを採用する場合も、同様にして、スクリュロッド１２の脱落を防止することができる。
【００４６】
図６，７において、リターンスプリング１３は、薄板状の素材を渦巻き状に巻いたゼンマイばねである。リターンスプリング１３は、その大径端がハウジング９の閉塞端に回り止めされ、小径端が、スクリュロッド１２のハウジング９内への挿入端の突起２４に形成したスリット２５に差し込まれており、そのねじり変形によって、ハウジング９から突出する方向の回転力をスクリュロッド１２に付与する。
【００４７】
スクリュロッド１２の外周の雄ねじ１１と、ハウジング９の内周の雌ねじ１０は、上下対称の三角ねじである。また、雄ねじ１１と雌ねじ１０は、軸心に関して対称な４条のねじ山からなる４条ねじである。
【００４８】
図８において、リターンスプリング１３は、薄板状の素材を螺旋状に巻いた竹の子ばねである。リターンスプリング１３は、その大径端がハウジング９の閉塞端に回り止めされ、小径端が、スクリュロッド１２のハウジング９内への挿入端の突起２４に形成されたスリット２５に差し込まれており、そのねじり変形によって、ハウジング９から突出する方向の回転力をスクリュロッド１２に付与する。
【００４９】
スクリュロッド１２の外周の雄ねじ１１と、ハウジング９の内周の雌ねじ１０は、上下対称の台形ねじである。また、雄ねじ１１と雌ねじ１０は、軸心に関して対称な２条のねじ山からなる２条ねじである。
【符号の説明】
【００５０】
１        オートテンショナ
６        チェーン
９        ハウジング
９Ａ      ハウジング本体
９Ｂ      ナット部材
１０      雌ねじ
１１      雄ねじ
１２      スクリュロッド
１３      リターンスプリング
１９      圧力側フランク
２０      遊び側フランク
２１      スプリング収容穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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