(57)【要約】  内燃機関の閉ループチェーン駆動動力伝達システム用のラチェット式緊張装置であって、それぞれ異なるストランドまたはチェーンに接触する基本テンショナアーム（１２）および調整テンショナアーム（１４）から構成されるラチェット式緊張装置。場合によっては、各アームは、チェーン接触用のチェーンガイド要素を備えることができる。この２つのテンショナアーム（１２、１４）はリンクプレート（１６）によって連結され、このリンクプレート（１６）は、このリンクプレート（１６）の第１端部（２４）の近傍において基本テンショナアーム（１２）に回動可能に取り付けられる。このリンクプレート（１６）の第２端部（２５）に近接して１つの溝（５２）が配置される。この溝（５２）によって、調整テンショナアーム（１４）に固定して取り付けられるピンまたはスリーブ付きボルトが溝（５２）の長さに沿って動くことが可能になり、動力伝達システムの構成部品の時間経過に伴う摩耗によって惹起されるチェーンの漸進的に増大する弛緩に応答して、２つのテンショナアーム（１２、１４）が互いの方に向かって付勢される。
2009534605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の閉ループチェーン駆動動力伝達システム用のラチェット式テンショナであって、
ａ）エンジンに回動可能に取り付けられる基本テンショナアームであり、チェーンの１つのストランドと動作可能に係合するチェーン摺動表面を備えた内側の縁部、および、外側の縁部を有する基本テンショナアームと、
ｂ）エンジンに取り付けられる調整テンショナアームであり、チェーンの第２ストランドと動作可能に係合するチェーン摺動表面を備えた内側の縁部、および、外側の縁部を有する調整テンショナアームと、
ｃ）第１端部および第２端部を有するリンクプレートであり、前記第１端部の近傍において捩り支承部によって前記基本テンショナアームに回動可能に固定されるリンクプレートと、
ｄ）前記リンクプレートの第２端部に近接して配置されるラチェットであり、中心線と内側の側壁と外側の側壁とを有する縦長形状の溝を含むラチェットであって、前記溝の中心線が、前記捩り支承部の軸と前記溝の中心線との間の想像線の垂線から約５〜１５°の位置に配置されるラチェットと、
ｅ）前記調整テンショナアームに固定されるラチェットピンであり、前記リンクプレートが、前記捩り支承部が供給する捩り力に応答して回動するときに、前記溝の長さに沿って一方向にのみ動くラチェットピンと、
を含むラチェット式テンショナにおいて、
前記閉ループ動力伝達システムの構成部品の時間経過による摩耗のためにチェーンの弛緩が漸進的に増大する場合、前記ラチェットピンが前記溝の中を通って動き、前記ピンの前記溝の中を通るその動きによって、前記基本緊張アームおよび前記調整緊張アームを互いの方に向かって漸進的に動かすよう付勢する、ラチェット式テンショナ。
【請求項２】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記捩り支承部に印加される捩り力が、前記リンクプレートの第１端部から下向きに突き出る垂直のアップセット（据え込み）タブと、前記基本テンショナアームの外側の縁部との間に圧縮して配置されるコイルスプリングによって供給される、ラチェット式テンショナ。
【請求項３】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記捩り支承部に印加される捩り力が、前記捩り支承部と動作可能に係合される捩りスプリングによって供給される、ラチェット式テンショナ。
【請求項４】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記溝の内側の側壁が滑らかである、ラチェット式テンショナ。
【請求項５】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記外側の側壁がスカラップ（波形）形状から構成される、ラチェット式テンショナ。
【請求項６】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記調整テンショナアームがそのエンジン取り付け部の回りに回動する、ラチェット式テンショナ。
【請求項７】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記調整テンショナアームがエンジンに回動不可能に固定される、ラチェット式テンショナ。
【請求項８】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記基本テンショナアームの内側の縁部が、１つの末端において第１突出部分を、かつ、そのもう一方の末端において第２突出部分を有すると共に、フック形の第１末端部およびフック形の第２末端部を有するチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記フック形の第１末端部は前記第１突出部分の回りに非固定的に掛合され、前記フック形の第２末端部は前記第２突出部分の回りに非固定的に掛合される、ラチェット式テンショナ。
【請求項９】
請求項８に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記基本テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項１０】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記調整テンショナアームの内側の縁部が、１つの末端において第１突出部分を、かつ、そのもう一方の末端において第２突出部分を有すると共に、フック形の第１末端部およびフック形の第２末端部を有するチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記フック形の第１末端部は前記第１突出部分の回りに非固定的に掛合され、前記フック形の第２末端部は前記第２突出部分の回りに非固定的に掛合される、ラチェット式テンショナ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記調整テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項１２】
請求項１に記載のラチェット式テンショナであって、前記基本テンショナアームがその内側の縁部上にチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記調整テンショナアームがその内側の縁部上にチェーンガイド柔軟要素をさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項１３】
内燃機関の閉ループチェーン駆動動力伝達システム用のラチェット式テンショナであって、
ａ）エンジンに回動可能に取り付けられる基本テンショナアームであり、チェーンの１つのストランドと動作可能に係合するチェーン摺動表面を備えた内側の縁部、および、外側の縁部を有する基本テンショナアームと、
ｂ）エンジンに取り付けられる調整テンショナアームであり、チェーンの第２ストランドと動作可能に係合するチェーン摺動表面を備えた内側の縁部、および、外側の縁部を有する調整テンショナアームと、
ｃ）第１端部および第２端部を有するリンクプレートであり、その第１端部の近傍において捩り支承部によって前記基本テンショナアームに回動可能に固定されるリンクプレートと、
ｄ）前記リンクプレートの第２端部に近接して配置されるピンであり、前記調整テンショナアームの外側の縁部と摺動可能に係合するように、前記調整テンショナアームの方に向かって突き出るピンと、
を含むラチェット式テンショナにおいて、
前記閉ループ動力伝達システムの構成部品の時間経過による摩耗のためにチェーン張力の弛緩が漸進的に増大する場合、前記ピンが、前記調整テンショナアームの外側の縁部に沿って漸進的に動くことが可能であり、それによって前記リンクプレートを回動させ、前記基本緊張アームおよび前記調整緊張アームを互いの方に向かって動かすように付勢する、ラチェット式テンショナ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のラチェット式テンショナであって、前記捩り支承部に印加される捩り力が、前記リンクプレートの第１端部から下向きに突き出る垂直のアップセット（据え込み）タブと、前記基本テンショナアームの外側の縁部との間に圧縮して配置されるコイルスプリングによって供給される、ラチェット式テンショナ。
【請求項１５】
請求項１３に記載のラチェット式テンショナであって、前記捩り支承部に印加される捩り力が、前記捩り支承部と動作可能に係合される捩りスプリングによって供給される、ラチェット式テンショナ。
【請求項１６】
請求項１３に記載のラチェット式テンショナであって、前記基本テンショナアームの内側の縁部が、１つの末端において第１突出部分を、かつ、そのもう一方の末端において第２突出部分を有すると共に、フック形の第１末端部およびフック形の第２末端部を有するチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記フック形の第１末端部は前記第１突出部分の回りに非固定的に掛合され、前記フック形の第２末端部は前記第２突出部分の回りに非固定的に掛合される、ラチェット式テンショナ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記基本テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項１８】
請求項１３に記載のラチェット式テンショナであって、前記調整テンショナアームの内側の縁部が、１つの末端において第１突出部分を、かつ、そのもう一方の末端において第２突出部分を有すると共に、フック形の第１末端部およびフック形の第２末端部を有するチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記フック形の第１末端部は前記第１突出部分の回りに非固定的に掛合され、前記フック形の第２末端部は前記第２突出部分の回りに非固定的に掛合される、ラチェット式テンショナ。
【請求項１９】
請求項１８に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記調整テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項２０】
請求項１３に記載のラチェット式テンショナであって、前記基本テンショナアームがその内側の縁部上にチェーンガイド柔軟要素をさらに含み、前記調整テンショナアームがその内側の縁部上にチェーンガイド柔軟要素をさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項２１】
請求項２０に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記基本テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【請求項２２】
請求項２０に記載のラチェット式テンショナであって、前記チェーンガイド柔軟要素と前記調整テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリングをさらに含む、ラチェット式テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関におけるチェーン駆動動力伝達システム用のラチェット式緊張装置の分野に関する。特に、本発明は、チェーン駆動システムの構成部品における長期摩耗の影響を補償するように設計されるラチェット機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧テンショナのような緊張装置は、チェーンが内燃機関の種々の作動軸に連結される複数のスプロケット間を動くような、閉ループの動力伝達チェーン用の制御装置として用いられる。このシステムにおいては、チェーンは、駆動軸から少なくとも１つの被駆動軸に動力を伝達するので、いかなる時点においても、チェーンの一部分は弛緩し、チェーンの一部分は緊張している。被駆動軸は、１つまたは複数のカムシャフト、あるいはバランスシャフトのいずれかとすることができる。ノイズ、すべり、あるいは歯付きチェーンの場合のような歯の噛み合い不良を防止するために、チェーンにある程度の張力を付与しかつ維持することが重要である。このようなすべりの防止は、内燃機関におけるチェーン駆動のカムシャフトの場合に特に重要である。その理由は、歯飛びが生じるとカムタイミングがずれることになり、それはエンジンに重大な損傷をもたらすか、あるいはエンジンを完全に運転不能にする可能性があるからである。
【０００３】
しかし、内燃機関の厳しい使用環境においては、多数の要因が、チェーンの任意の所与の部分における張力の変動を惹起する。例えば、エンジンの種々の部品間の極端な温度変動および熱膨張係数率の違いが、チェーンの張力を、過度に高いレベルからきわめて低いレベルに変化させる可能性がある。時間の経過と共に、チェーン駆動システムの構成部品は摩耗し、これによって、チェーン張力における定常的な減少が生じるであろう。さらに、カムシャフトおよびクランクシャフトによって誘起される捩り振動がチェーン張力の著しい変動を惹起し、これは、種々の部品が時間経過と共に摩耗するのに伴って増幅される。また、摩耗の増大と共に、エンジンの停止操作の間または始動の誤操作において起こるエンジンの逆転によって、チェーン張力における厳しい変動がますます生じるようになるであろう。これらの理由から、動力伝達システムのチェーンおよび他の構成部品が、過剰な弛緩状態またはチェーンの過大張力状態のいずれにも確実にならないようにするために、駆動システムの構成部品の摩耗の進行に対処する機構が望まれる。
【０００４】
液圧テンショナは、チェーン張力制御の通常の方法である。一般的に、この機構は、チェーン駆動システムの弛緩側のチェーンに対して押し付けられるレバーアームを用いる。このレバーアームが、チェーンに向かって押し付けられて、チェーンが弛むときにチェーンを緊張させる。しかし、それは、また、チェーンが緊張するときに抵抗力をも発生させるに違いない。
【０００５】
これらの問題に対応するために、通常、液圧テンショナが用いられる。これは、一般的に、ピストンとしてのロッドまたはシリンダを含んでおり、このロッドまたはシリンダが、テンショナスプリングによってチェーンの方向に付勢される。ピストンは、円筒状のハウジングの内部に包摂されるが、このハウジングは、チェーンに面する端部において開放されかつ他方の端部において閉じられた内部空間を有する。ハウジングのこの内部空間が圧力チャンバを画定し、この圧力チャンバは、流路または導管を介して、加圧液圧流体の容器またはその外部液圧源に接続される。この圧力チャンバは、通常、ハウジングとピストンとの間に形成され、ピストンがハウジング内部を軸方向に移動するのに伴って、膨張または収縮する。
【０００６】
多くのテンショナは、また、チャンバ内の圧力が高くなり過ぎたときに流体を圧力チャンバから放出させる圧力逃し機構も備えており、これによって、チェーン張力の増大に応答して、ピストンを制御された速度で後退させる。いくつかのテンショナにおいては、圧力逃し機構がスプリング付勢されたチェック弁である。このチェック弁は、圧力が特定の圧力点を超えると開く。また、いくつかのテンショナは、流入側のチェック機能と圧力逃し機能との両方を実現する弁を用いることができる。
【０００７】
スプリング式ブレードテンショナも、負荷の変動が、１つまたは複数のスプリングに過大な応力を掛けるほどには厳しくないようなチェーンまたはベルトの張力を制御することが知られている。このようなテンショナには、緊張装置の戻り方向への移動を制限するために、バックラッシュ機構を備えたラチェットを付加することができる。
【０００８】
従来型のブレードテンショナは、湾曲したチェーン摺動面と少なくとも１つのブレードスプリングとを有するブレードシューを含む。スプリングの材料は、好ましくは、ブレードスプリングにスプリング様の緊張力を付与するように処理された金属合金である。ブレードシューをチェーンに対して強制的に付勢するために、チェーン摺動面の下に、複数のブレードスプリングを層状に配置することができる。各ブレードスプリングの端部はブレードシューの内部に固定されて、チェーン張力の増大に反応してブレードシューが無制限に後退しないように抵抗する。ブレードテンショナをエンジンに装着するためのブラケットが設けられる。このブラケットは、チェーン張力の変化に応じて、チェーンに対して回動することができる。
【０００９】
図１は、チェーン駆動の動力伝達システムにおける、ラチェット装置を使用するテンショナを示す。この動力伝達システムは、スプロケット３０３を有する駆動軸３０２を含む。スプロケット３０３は、例えばカムシャフトのような被駆動軸３０４のスプロケット３０５を駆動する連続ループのチェーン３０６を用いる。ラチェット式テンショナ３０１は、プランジャ３０８受入れ用の穿孔３１２を有するテンショナハウジング３０７と、テンショナハウジング３０７に対してピン３１６の回りに回動可能に取り付けられ、ラチェットスプリング３１８により付勢されるラチェット爪３１７とを含む。プランジャ３０８は、その外周の１つの側面にラチェット爪３１７と係合する歯を有する。プランジャ３０８は、中空チャンバ３１３内への加圧流体の導入と、プランジャスプリング３１４の力とによって、張力レバー３１０の方向に、穿孔３１２から外向きに付勢される。テンショナレバー３１０は、支持軸３０９上に回動し、タイミングチェーン３０６の弛緩側に接触してそれに張力を印加する摺動面３１１を有する。プランジャ３０８の穿孔３１２内に戻る後方への動きは、ラチェット爪３１７とプランジャ上の歯との一方向係合によって制限される。
【００１０】
構成部品の摩耗を補償するように使用し得るテンショナ組立体の１つのタイプを図２に示す。駆動スプロケット１０２が、エネルギーを、エンジンのクランク軸（図示せず）からベルトまたはチェーン１００経由で少なくとも１つの被駆動スプロケット１０４（１０４’）に伝達する。チェーン駆動が最も一般的である。被駆動スプロケット１０４および１０４’は、それぞれ内燃機関のカムシャフトを駆動し、ひいてはその両方がエンジンのタイミングを制御する。駆動スプロケットから少なくとも１つの被駆動スプロケットに、あるいはその逆に走行するチェーンのストランドの張力は、異なるエンジン状態に応じて変化する。エンジン運転の間は、１つのストランドが他方のストランドよりも実質的に緊張しているが、この他方のストランドは比較すれば弛緩していると考えられる。チェーンが歯付きスプロケットと係合するシステムにおいては、緊張装置１００は、チェーン張力の変動に反応してチェーンがスプロケットの歯を飛ばすことを防止するために用いられる。
【００１１】
緊張装置１００は、２つのテンショナブラケット１１２および１１２’から構成される。各テンショナブラケットは、単一の支承点１０６、１０６’、１０６ａまたは１０６ａ’においてエンジンに回動可能に取り付けられるが、この場合、具体的な位置については、特定のエンジン用の異なる設計パラメータによって規定される。例えば、テンショナブラケット１１２は、第１端部１０７における支承点１０６において、あるいはその長さに沿うほぼ中央点１０６ａにおいて固定することができ、一方、テンショナブラケット１１２’は、その第１端部１０７’における支承点１０６’において、あるいはその長さに沿うほぼ中央点１０６ａ’においてエンジンに固定することができる。１０９および１０９’として示されるテンショナブラケット１１２および１１２’の第２端部は、それぞれ、アーム１３０によって互いに調整可能に連結される。アーム１３０はラチェット機構１５５を含むが、このラチェット機構１５５は、この例では、チェーンの過剰な弛緩に応答して、あるいは、動力伝達システムの構成部品の時間経過による摩耗に応答して緊張するように構成される歯付き装置である。ラチェット１５５の歯は、一方向にのみ刻まれ、従って戻りの機能は備えていない。時間と共にチェーン駆動システムの構成部品が摩耗すると、チェーン張力の突然かつ重大な突変的上昇または増大によって、少なくとも１つの歯の望ましくない歯刻みを進める可能性がある。ラチェットはその前の位置に戻ることはできないので、これは、正常な運転状態が戻った際に、チェーンの望ましくない過剰張力をもたらす可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、低い張力状態の下で、限定された移動量でもって機能するようなチェーンテンショナ用のラチェット機構を提供することにある。この方式で、テンショナは、チェーン張力の広範囲の変動に応答して正常な運転状態の下でチェーンを緊張させながら、時間の経過に伴うチェーン駆動システムの種々の構成部品の摩耗を補償する。テンショナは、例えば、ドライブシャフト／カムシャフトシステムまたはバランスシャフトシステムのような内燃機関内部に存在する種々のチェーン駆動システムにおいて、効果的に機能できなければならない。
【００１３】
本発明のもう１つの目的は、従来型のラチェット式液圧テンショナの、低コストでかつより静かな代替品を提供することにある。本発明は、伝統的なラチェット式液圧テンショナよりも一層コンパクトであり、従って、ほとんどの内燃機関の極めて空間の限られたチェーン駆動室におけるスペースがより小さくて済むような装置を提供することによって、この目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、内燃機関用の閉ループチェーン駆動動力伝達システムのためのラチェット式テンショナである。このテンショナは、駆動スプロケットと少なくとも１つの被駆動スプロケットとの間に張られるチェーンの２つのストランドのそれぞれと接触するテンショナアームから構成される。テンショナアームのそれぞれはエンジンハウジングに固定される。テンショナアームは回動可能に取り付けることができるか、あるいは、１つが固定位置に取り付けられて他方が回動する。各テンショナアームは、細長形のチェーン摺動面を介してチェーンと接触することができる。あるいは、場合によっては、テンショナアームの片方または両方が、それが係合するチェーンのストランドとの一次的な接触面として、チェーンガイド柔軟要素を含むことができる。この２つのテンショナアームは、一方のテンショナアームに回動可能に取り付けられるリンクプレートによって連結され、そのリンクプレートを支承部の回りに一方向に回動させるようにする。この一方のテンショナアームを基本テンショナアームと呼称する。
【００１５】
リンクプレートの第２端部は、ラチェット手段を介して、調整テンショナアームと呼称する他方のテンショナアームに連結される。このラチェット手段は、リンクプレートの第２端部に近接して配置される溝から構成される。ピンまたはスリーブ付きのボルトが、調整テンショナアームに固定して取り付けられ、溝の中を通って動く。この溝は、支承部から溝の中心線に延びる想像線の垂線から約５〜約１５°の角度を有する。溝の外側または遠位側は、調整テンショナアームに取り付けられるピンを調整可能に係合するための、その長さの全長または一部に沿って延びるスカラップ（波形）形状を有することができる。
【００１６】
別の実施形態においては、ラチェットピンと呼称するピンが、リンクプレートの第２端部に隣接してリンクプレートに固定して取り付けられ、調整テンショナアームの方向に延びている。調整テンショナアームの外側の縁部は、ラチェットピンを一方向にのみ調整可能に係合するためにスカラップ（波形）形状にされる。
【００１７】
時間の経過によってチェーン駆動動力伝達システムの種々の構成部品が摩耗してくると、回動プレートが、基本テンショナアームにおける回動ピンの回りに回動し、その結果、ラチェットピンが、僅かな距離だけ溝の下側に動いて、時間経過に伴うシステムの構成部品の摩耗によって惹起される漸進的に増大する弛緩に適応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図３を参照すると、本発明は、内燃機関の閉ループチェーン駆動動力伝達システム用のラチェット式テンショナ１０から構成される。このテンショナは基本テンショナアーム１２を含んでおり、この基本テンショナアーム１２は、基本テンショナアームの内側縁部のチェーン摺動面３４（図４Ａおよび４Ｂ）に沿って、チェーン１１の１つのストランドと動作可能に係合している。基本テンショナアーム１２は、第１装着手段１３によって保持孔１７（図４Ａおよび４Ｂ）を通してエンジンハウジングに固定される。第１装着手段１３は、基本テンショナアームを第１装着手段の回りに回動可能にするボルト、リベットまたはピンから構成することができる。調整テンショナアーム１４は、調整テンショナアームの内側縁部のチェーン摺動面３５（図５Ａおよび５Ｂ）に沿ってチェーン１１のもう一方のストランドと動作可能に係合しており、第２装着手段１５によって保持孔２２（図５Ａおよび５Ｂ）を通してエンジンハウジングに取り付けられる。第２装着手段１５は、特定の設計パラメータの要求に応じて、調整テンショナアーム１４を固定的にまたは回動可能にエンジンハウジングに取り付け可能にするボルト、リベット、ピンまたはスリーブ付きボルトのいずれかから構成される。２つのテンショナアームは、第１端部２４および第２端部２５を有するリンクプレート１６によって動作可能に連結される。回動プレート１６の第１端部２４は、捩り支承部２８によって保持孔１９（図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃ）を通して基本テンショナアーム１２に取り付けられる。捩り力は、コイルスプリング３０（図４Ａ）によって基本テンショナアーム１２の捩り支承部２８に印加される。このコイルスプリング３０は、リンクプレート１６の第１端部２４に一体成形される垂直のアップセット（据え込み）タブ４０（図７）と、基本テンショナアーム１２の外側の縁部３３上の保持ポケット３２との間に配置される。場合によっては、捩り支承部２８と動作可能に係合される捩りスプリング３１（図４Ｂ）が、コイルスプリング３０の代わりに必要トルクを供給することもできる。この捩り力は、リンクプレートを捩り支承部２８の回りに一方向に回動させるよう付勢する。
【００１９】
リンクプレート１６の第２端部２５は、ラチェット手段５０（図３）によって調整テンショナアーム１４に連結される。ラチェット手段５０の第１の実施形態は、リンクプレート１６の第２端部２５に近接して配置される溝５２から構成される（図６Ａ）。以下、ラチェットピン１８（図３）と呼称するピンまたはスリーブ付きボルトが、調整テンショナアーム１４に固定して取り付けられ、ラチェット式テンショナ１０の運転の間、溝５２の中を通って動く。この溝５２は、捩り支承部２８から、図６Ａおよび６Ｂの両方に示すように溝５２の両側壁および両端部から等距離にある点まで延びる想像線５３の垂線から約５〜約１５°の角度を有する。図６Ａに部分的に示すように、本発明の第１実施形態においては、溝５２の内側のまたは近位側の側壁５４は滑らかであり、溝の外側のまたは遠位側の側壁５６は、ラチェットピン１８を調整可能に係合するために、その長さの全長または一部に沿って延びるスカラップ（波形）形状または同様の形状にされた形態を有する。
【００２０】
本発明の第２の実施形態を図６Ｂに示す。溝５２の両側の側壁５４および５８は滑らかであり、ラチェットピン１８は、溝５２の近位側の側壁５４に漸進するように係合し、その部分では、リンクプレート１６が捩り支承部２８の回りを回動する際の、ラチェットピンと滑らかな遠位側側壁５８との間の摩擦力によって所定位置に保持される。
【００２１】
本発明の第３の実施形態を図６Ｃに示す。ピン６０は、リンクプレートの第２端部２５に近接してリンクプレート１６に固定して取り付けられ、調整テンショナアーム１４の方向に突き出ている。図８は、図６Ｃの線８−８に沿う断面図であり、ナットまたは類似の保持手段でリンクプレートにリベット付けされるかまたは固定されるピン６０を示す。図５Ｂを参照すると、調整テンショナアーム１４の外側の縁部６２はスカラップ（波形）形状化され、これによって、リンクプレート１６の回動の動きに応答して、ピン６０を外側の縁部６２の長さに沿って調整可能に歯刻みを進める。
【００２２】
場合によっては、各テンショナアーム１２および１４は、その内側の縁部に、チェーンガイド柔軟要素７０を含むことができる。このチェーンガイド要素７０が、各テンショナアームが動作可能に係合するチェーン１１の１つのストランドと係合する。図９を参照すると、各チェーンガイド要素７０は、チェーン１１が摺動する表面を提供するチェーン摺動表面７２を有する。チェーンガイド柔軟要素７０のチェーン摺動表面７２の反対側には内側表面７４がある。ガイドレール７６は、チェーン摺動表面７２の長手方向の縁部からほぼ垂直にアップセット（据え込み）されており、チェーン１１をチェーン摺動表面７２上の適切な位置に維持する。各チェーンガイド柔軟要素７０は、フック形の第１末端部７７およびフック形の第２末端部７８を有し、この両方が、チェーンガイド柔軟要素７０の中央部分に向かって曲げ戻されている。
【００２３】
図９Ａおよび９Ｂを参照すると、チェーンガイド柔軟要素７０の第１末端部７７は、基本テンショナアーム１２上の第１突出部分８０の回りに非固定的に掛合され、チェーンガイド柔軟要素７０の第２末端部７８は、基本テンショナアーム１２上の第２突出部分８１の回りに非固定的に掛合される。同様に、図１０Ａおよび１０Ｂを参照すると、チェーンガイド柔軟要素７０の第１末端部７７は、調整テンショナアーム１４の第１突出部分８２の回りに非固定的に掛合され、チェーンガイド柔軟要素７０の第２末端部７８は、調整テンショナアーム１４の第２突出部分の回りに非固定的に掛合される。
【００２４】
チェーンガイド柔軟要素７０は、それに構造記憶を付与する半可撓性の柔軟材料から作製される。それは、処理した金属合金、あるいは、ナイロンまたはアクリル樹脂を充填したプラスチック複合材から構成することができる。それは、その自由状態において第１末端部７７および第２末端部７８が互いの方向に巻き込まれようとするように、製造されかつ場合によっては処理される。チェーンガイド柔軟要素７０は緊張された状態にあるので、それが摺動可能に係合するチェーンのストランドに付勢力を及ぼす。エンジンの正常運転の間は、チェーン１１の張力は、弛緩状態と緊張状態との間を変動する。各基本テンショナアーム１２および／または調整テンショナアーム１４上のチェーンガイド柔軟要素７０は、抵抗する付勢力をもってチェーン１１に向かって弾力的に張り出し、チェーン張力におけるこの変動を安定化させようとする。チェーンの弛緩に対応し得る各チェーンガイド柔軟要素７０の利用可能な移動量は、部分的には、チェーンガイド柔軟要素７０の内側表面７４がそれぞれのテンショナアームの内側の縁部に完全に当接するときの、チェーンガイド柔軟要素７０の第１末端部７７と基本テンショナアーム上または調整テンショナアーム上のそれぞれの第１突出部分８０、８２との間、および、チェーンガイド柔軟要素７０の第２末端部７８と第２基本テンショナアーム上または調整テンショナアーム上の第２突出部分８１、８３との間の合計の組合せ隙間によって決定される。
【００２５】
いくつかの設計においては、チェーン張力の変動に対抗するにはさらに大きな力が必要になる場合があることが規定される。このような場合は、チェーンガイド柔軟要素７０の内側表面７４と、その当該テンショナアームの内側の縁部との間に、少なくとも１つのブレードスプリング８５を挿入することができる。ブレードスプリング８５は、細長い矩形形状を有し、バネ鋼のようなスプリング様の材料から作製することができる。この材料は、その自由状態においてその端部が互いの方向に巻き込まれようとするように製造されかつ処理される。ブレードスプリング８５は、チェーンガイド柔軟要素７０の内側の表面７４とそれぞれのテンショナアームの内側の縁部との間に緊張された状態で組み込まれ、チェーンガイド柔軟要素７０の付勢力を増大させる。各チェーンガイド柔軟要素７０とその当該テンショナアームとの間には、ただ１つのブレードスプリングまたは１つより多いブレードスプリングを組み込むことができる。複数のブレードスプリング８５は、チェーンガイド柔軟要素７０の内側の表面７４の長さに沿って「直列に」構成することができるか、あるいは、内側の表面７４との単一の接触点に互いに積み重ねることができる。各エンジンまたは動力伝達システムの設計間の相違によって必要になる場合は、チェーン１１の異なるストランドに異なる緊張力を付与することが必要になる場合がある。このような例においては、任意の特定のチェーン駆動システムに用いられる個別スプリングの可能な力と、ブレードスプリングの個数とを変化させることができる。例えば、基本テンショナアーム１２は１つまたは複数のブレードスプリングを使用することができ、一方、調整テンショナアーム１４はブレードスプリングを全く用いなくてもよい場合がある。あるいは、基本テンショナアーム１２はただ１つのブレードスプリングを使用することができ、一方、調整テンショナアーム１４は複数個のブレードスプリングを組み込むことができる。本発明において使用し得るブレードスプリングの個数、位置および可能な力は、上記の例によって制限されないことが意図されている。
【００２６】
チェーン１１、あるいは駆動スプロケット２０および／または被駆動スプロケット２１の歯のような、チェーン駆動動力伝達システムの種々の構成部品が時間の経過によって摩耗すると、捩り支承部２８においてリンクプレート１６に対して維持される捩り力によって、リンクプレート１６が基本テンショナアーム１２に対して回動することが可能になり、それによって、ピン６０が、溝５２の上方に最小距離だけ漸進的に動いて両緊張アーム１２および１４を互いに近付けようとし、その結果、チェーン駆動システムにおいて漸進的に増大する弛緩を補償することができる。
【００２７】
任意選択のチェーンガイド柔軟要素７０が、基本テンショナアーム１２および調整テンショナアーム１４のいずれかまたは両方に付加されるときは、チェーン張力における正常運転の変動には、各チェーンガイド柔軟要素７０の力によって提供される抵抗力が対応する。この場合、任意選択のブレードスプリング８５の補足的な付勢力を伴う場合と伴わない場合とがある。チェーンガイド柔軟要素７０およびブレードスプリング８５が発生させる付勢力の合計は、各テンショナアームのチェーンガイド柔軟要素７０がその隣接するチェーンストランドとの中断のない緊張した接触を維持するように、リンクプレート１６に作用する捩り力よりも大きくなければならない。この力の差異のために、本発明のラチェット式テンショナ１０は、時間経過による構成部品の摩耗によって惹起される動力伝達システムの弛緩を吸収するのみである。リンクプレート１６に印加される捩り力は、両テンショナアームの、もし装着されていればブレードスプリング８５と、チェーンガイド柔軟要素７０との組み合わせ力よりも小さいので、本発明のラチェット式テンショナ１０は、チェーン駆動システムの構成部品の過剰な摩耗が惹起する弛緩のみに応答して、正常運転のチェーン張力の変動には応答せずに、歯刻みを進めることができる。
【００２８】
以上の結果、本明細書に記載した本発明の実施形態は、本発明の原理の適用を単に例示するものであることが理解されるべきである。例示した実施形態の詳細についての本明細書における言及は特許請求の範囲を限定するようには意図されていない。特許請求の範囲そのものが、本発明に必須であるとみなされる特徴を列挙している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】緊張アームの回動に力を供給する液圧式ラチェット装置を用いる、先行技術の単一ストランドチェーンテンショナを示す。
【図２】ラチェット装置を有するアームによってそれぞれの浮動端において互いに連結される２つの回動式緊張アームを備えた先行技術のテンショナを示す。
【図３】閉ループチェーン駆動の動力伝達システム上で運転中の、本発明のラチェット式テンショナの正面図を示す。
【図４Ａ】本発明のラチェット式テンショナの操作用としてトルクを供給するコイルスプリングを備えた基本テンショナアームを示す。
【図４Ｂ】必要トルクを供給する捩りスプリングを備えた別の基本テンショナアームを示す。
【図５Ａ】本発明の第１および第２実施形態の調整テンショナアームを示す。
【図５Ｂ】本発明の第３実施形態の調整テンショナアームを示す。
【図６Ａ】本発明の第１実施形態において使用する回動プレートの正面図を示す。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態において使用する回動プレートの正面図を示す。
【図６Ｃ】本発明の第３実施形態において使用する回動プレートの正面図を示す。
【図７】図６Ｃの線７−７に沿う回動プレートの斜視図を示す。
【図８】図６Ｃの線８−８に沿う回動プレートの断面図を示す。
【図９Ａ】チェーンガイド柔軟要素を備えた、コイルスプリングを有する基本テンショナアームを示す。
【図９Ｂ】チェーンガイド柔軟要素を備えた、捩りスプリングを有する基本テンショナアームを示す。
【図１０Ａ】チェーンガイド柔軟要素を備えた、第１および第２実施形態の調整テンショナアームを示す。
【図１０Ｂ】チェーンガイド柔軟要素を備えた、第３実施形態の調整テンショナアームを示す。
【図１１】チェーンガイド柔軟要素の等角図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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