(57)【要約】【課題】  ピストンに対する高い後退動荷重に耐えることができるチェーンテンショナを提供する。【解決手段】  チェーン２４に緊張力を作用させるためのチェーンテンショナ１０において、複数のピストンラチェット歯２８が形成された少なくとも一つの平坦状面を有するピストン１４と、ピストンラチェット歯２８と相補的形状を有する複数のポールラチェット歯３０が形成された少なくとも一つのラチェットプレートポール３２と、ラチェットプレートポール３２をピストン１４の側に付勢する板ばね３４と、ピストン１４の内側穴内に配置され、ピストン１４をチェーン２４の側に付勢する圧縮コイルスプリング１８とを設ける。【選択図】  図１
2006118706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、
複数のピストンラチェット歯が形成された少なくとも一つの平坦状面を有するピストンと、
ピストンラチェット歯と相補的形状を有する複数のポールラチェット歯が形成された少なくとも一つのラチェットプレートポールと、
ラチェットプレートポールをピストンの側に付勢するラチェット付勢部材と、
を備えたチェーンテンショナ。
【請求項２】
請求項１において、
ピストンが内側穴を有しており、チェーンテンショナが、ピストンの内側穴内に配置されかつピストンをチェーンの側に付勢する第１のピストン付勢部材をさらに備えている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項３】
請求項２において、
ピストンの内側穴が第１のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間で摩擦減衰作用を生じさせている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項４】
請求項２において、
ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に配置された第２のピストン付勢部材をさらに備えている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項５】
請求項４において、
第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項６】
請求項４において、
第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項７】
請求項１において、
ブラケットをさらに有しており、ピストンおよびポールがブラケット内に配置されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項８】
請求項７において、
ブラケットが単一の打抜き鋼片から形成されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項９】
請求項１において、
ピストンに固定された第１の面と、第１の面の逆側に配置され、チェーンと当接する第２の面とを有するシューをさらに備えている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１０】
請求項１において、
ラチェット付勢部材が、板ばね、圧縮コイルスプリング、またはアコーディオンスプリングのグループから選択されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１１】
請求項１において、
ピストン軸方向に沿って所定距離だけ一体に移動するように、ポールラチェット歯がピストンラチェット歯と係合している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記所定距離が、バックラッシュ量を提供するように選択されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１３】
請求項１において、
ピストンラチェット歯が、少なくとも一つの平坦状面の全幅にわたって延びている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１４】
請求項１において、
ピストンが４つの平坦状面からなる一組の面を有している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１５】
請求項１において、
少なくとも一つ平坦状面が、第１のピストンラチェット歯を構成する第１の平坦状面と、第２のピストンラチェット歯を構成する第２の平坦状面とを有し、第２の平坦状面が第１の平坦状面の逆側に配置されており、
少なくとも一つのラチェットプレートポールが、第１のピストンラチェット歯と相補的な第１のポールラチェット歯を有する第１のラチェットプレートポールと、第２のピストンラチェット歯と相補的な第２のポールラチェット歯を有する第２のラチェットプレートポールとを備えた、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１６】
請求項１５において、
第１のピストンラチェット歯が第２のピストンラチェット歯と同じピッチを有しており、第１および第２のポールラチェット歯間でラチェット作用が交互に行われるように、第１のピストンラチェット歯がピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯からオフセットされている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１７】
請求項１５において、
第１のピストンラチェット歯が第２のピストンラチェット歯と同じピッチを有しており、第１および第２のポールラチェット歯間でラチェット作用が同時に行われるように、第１のピストンラチェット歯がピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯と整列している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１８】
チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、
内側穴を有するピストンと、
ピストンをチェーンの側に付勢するために、ピストンの内側穴に配置された第１のピストン付勢部材とを備え、
ピストンの内側穴が第１のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項１９】
請求項１８において、
ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に第２のピストン付勢部材を有しており、
第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２０】
請求項１９において、
第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２１】
チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、
内側穴を有するピストンと、
ピストンをチェーンの側に付勢するために、ピストンの内側穴に配置された第１のピストン付勢部材と、
ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に配置された第２のピストン付勢部材とを備え、
第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【請求項２２】
請求項２１において、
第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チェーンテンショナの分野に関する。より詳細には、本発明は、歯の応力を減少させるとともに高い後退動荷重に耐えるように、平坦状のピストンにおいて大きなポール接触面積を有するラチェットプレートポールチェーンテンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
チェーンテンショナは、エンジンタイミングチェーンやトランスミッション駆動チェーンのようなチェーンに緊張力を作用させるのに用いられている。チェーンテンショナは、液圧チェーンテンショナ、機械式チェーンテンショナ、ならびに液圧および機械部品からなるハイブリッドチェーンテンショナに分類される。
【０００３】
「バックラッシュ制限を有する外部ラックを備えた液圧テンショナ」という名称の米国特許第 6,120,402号は、外部ラック部材を備えた液圧テンショナについて開示している。ラック部材は、その上端に延びるとともにピストンの外側に沿ってくさび部または溝部と接触して、ピストンの後退動またはバックラッシュを制限する部材を有している。
【０００４】
ラック部材は、テンショナハウジングの溝内に配置された端部材をその下端に有している。ラック部材は、単一の円筒状部材を構成するようにガータースプリングによって互いに結合された複数の部分を有している。
【０００５】
「制御された一方向機構を有するバックストップ装置を備えたタイミングベルトテンショナ」という名称の米国特許第 6,422,962号は、据付けの構造物の上に取り付けられたアイドラープーリを備えた枢支テンショナアームを含む、無端状ベルトのためのテンショナについて開示している。テンショナアームと据付けの構造物との間のスプリングは、プーリをベルトの側に付勢するように作用しており、これにより、ベルトに緊張力を作用させている。
【０００６】
テンショナは、テンショナアームの前方への枢支運動の程度に応じて運転されることにより、戻り方向への枢支運動が制限される種々の位置を確立する一方向装置を有している。減衰システムは、短時間の突然の振動または低温時の動的振動の結果として、テンショナアームの枢支運動を制限するように用いられている。
【０００７】
「液圧制御のラックを備えた液圧テンショナ」という名称の米国特許第 6,464,604号は、液圧駆動のラック部材を備えた液圧テンショナについて開示している。一対のチェックバルブが、外部の加圧流体源からの流体が流体チャンバ内に流入するのを許容している。２つのチェックバルブは、加圧流体源との遮断によりピストンが縮退するのを防止するために、十分な圧力を提供するように実質的に流体が密封されたチャンバを構成している。
【０００８】
「バックラッシュを備えたラチェットテンショナ」という名称の米国特許第 6,478,703号は、ハウジング内に縮退可能に取り付けられかつスプリングによってハウジングから外方に突出する方向に付勢されたたプランジャを有するラチェットテンショナについて開示している。
【０００９】
テンショナはまた、プランジャの後退方向の運動を防止するためにハウジングに枢支可能に取り付けられ、プランジャのラチェット歯の一つと係合する第１の突出部を有するラチェットポールを備えている。ラチェットポールはまた、プランジャの後退方向において、第１の突出部から所定距離隔てられた第２の突出部を有している。
【００１０】
第２の突出部は、テンショナとともに用いられるタイミングチェーンの弛みによりプランジャが前方に移動するときに、第１の突出部およびラック歯との噛合係合状態を解除するための第２のラック歯と係合可能になっている。第１の突出部とラック歯の間の所定のバックラッシュ量を維持するために、ラック歯は、ラチェット歯のピッチの半分よりも大きな高さを有している。
【００１１】
「バックストップ付自動調整チェーンテンショナ」という名称の特開昭５２−１０７４６９号公報は、テンショニング機構付装置および製造方法について開示している。この機構は、エンジンのバランサーチェーンまたはタイミングチェーンの伸びを吸収するように設計されている。
【００１２】
バックラッシュを有する対後退動機構を備えたチェーン駆動装置のための機械式テンショナが知られている。制限された範囲の移動距離を有する機械式の対後退動機構を備えた液圧テンショナもまた知られている。しかしながら、機械式テンショナの分野においては、歯への応力を低減でき、従来のテンショナよりも高い後退動荷重に耐えることができるテンショナの必要性が存在している。
【特許文献１】米国特許第6,120,402号明細書
【特許文献２】米国特許第6,422,962号明細書
【特許文献３】米国特許第6,464,604号明細書
【特許文献４】米国特許第6,478,703号明細書
【特許文献５】特開昭５２−１０７４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、本発明は、ピストンに対する高い後退動荷重に耐えることができるチェーンテンショナを提供しようとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、複数のピストンラチェット歯が形成された少なくとも一つの平坦状面を有するピストンと、ピストンラチェット歯と相補的形状を有する複数のポールチェット歯が形成された少なくとも一つのラチェットプレートポールと、ラチェットプレートポールをピストンの側に付勢するラチェット付勢部材とを備えている。
【００１５】
請求項２の発明では、ピストンが内側穴を有しており、チェーンテンショナが、ピストンの内側穴内に配置されかつピストンをチェーンの側に付勢する第１のピストン付勢部材をさらに備えている。
【００１６】
請求項３の発明では、ピストンの内側穴が第１のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間で摩擦減衰作用を生じさせている。
【００１７】
請求項４の発明では、ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に配置された第２のピストン付勢部材をさらに備えている。
【００１８】
請求項５の発明では、第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている。
【００１９】
請求項６の発明では、第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである。
【００２０】
請求項７の発明では、ブラケットをさらに有しており、ピストンおよびポールがブラケット内に配置されている。
【００２１】
請求項８の発明では、ブラケットが単一の打抜き鋼片から形成されている。
【００２２】
請求項９の発明では、ピストンに固定された第１の面と、第１の面の逆側に配置され、チェーンと当接する第２の面とを有するシューをさらに備えている。
【００２３】
請求項１０の発明では、ラチェット付勢部材が、板ばね、圧縮コイルスプリング、またはアコーディオンスプリングのグループから選択されている。
【００２４】
請求項１１の発明では、ピストン軸方向に沿って所定距離だけ一体に移動するように、ポールラチェット歯がピストンラチェット歯と係合している。
【００２５】
請求項１２の発明では、前記所定距離が、バックラッシュ量を提供するように選択されている。
【００２６】
請求項１３の発明では、ピストンラチェット歯が、少なくとも一つの平坦状面の全幅にわたって延びている。
【００２７】
請求項１４の発明では、ピストンが４つの平坦状面からなる一組の面を有している。
【００２８】
請求項１５の発明では、少なくとも一つ平坦状面が、第１のピストンラチェット歯を構成する第１の平坦状面と、第２のピストンラチェット歯を構成する第２の平坦状面とを有し、第２の平坦状面が第１の平坦状面の逆側に配置されており、少なくとも一つのラチェットプレートポールが、第１のピストンラチェット歯と相補的な第１のポールラチェット歯を有する第１のラチェットプレートポールと、第２のピストンラチェット歯と相補的な第２のポールラチェット歯を有する第２のラチェットプレートポールとを備えている。
【００２９】
請求項１６の発明では、第１のピストンラチェット歯が第２のピストンラチェット歯と同じピッチを有しており、第１および第２のポールラチェット歯間でラチェット作用が交互に行われるように、第１のピストンラチェット歯がピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯からオフセットされている。
【００３０】
請求項１７の発明では、第１のピストンラチェット歯が第２のピストンラチェット歯と同じピッチを有しており、第１および第２のポールラチェット歯間でラチェット作用が同時に行われるように、第１のピストンラチェット歯がピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯と整列している。
【００３１】
請求項１８の発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、内側穴を有するピストンと、ピストンをチェーンの側に付勢するために、ピストンの内側穴に配置された第１のピストン付勢部材とを備え、ピストンの内側穴が第１のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている。
【００３２】
請求項１９の発明では、ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に第２のピストン付勢部材を有しており、第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている。
【００３３】
請求項２０の発明では、第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである。
【００３４】
請求項２１の発明は、チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、内側穴を有するピストンと、ピストンをチェーンの側に付勢するために、ピストンの内側穴に配置された第１のピストン付勢部材と、ピストンをチェーンの側に付勢するために、第１のピストン付勢部材の内部に配置された第２のピストン付勢部材とを備え、第１のピストン付勢部材が第２のピストン付勢部材と接触しており、これにより、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせている。
【００３５】
請求項２２の発明では、第１のピストン付勢部材が第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材が、第１のコイルスプリングと逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである。
【００３６】
本発明においては、機械式の後退動防止チェーンテンショナは、好ましくは、４つの平坦面を有するピストンおよびプラスチック製のチェーンシューからなる組立体を有している。逆向きの螺旋を有する一対の圧縮コイルスプリングがピストンおよびシュー組立体をチェーンの側に付勢している。ラチェットプレートポールがピストンの後退動を防止しているが、所定量のバックラッシュを有するように設計されている。
【００３７】
平坦面を有するピストンは、これと係合するラチェットプレートポールとの大きな係合面積を許容している。ピストンにおける大きなポール接触面積は、歯への応力を低減させ、従来のテンショナよりもはるかに高い対後退動荷重に耐える。各スプリングの伸長および縮退時に摩擦減衰作用を生じさせるように、外側コイルスプリングは、好ましくは、ピストンの穴径に等しい外径と内側コイルスプリングの外径に等しい内径とを有している。
【００３８】
チェーンテンショナは、複数のピストンラチェット歯を有する少なくとも一つの平坦状側面を有するピストンを備えている。チェーンテンショナはまた、ピストンラチェット歯に相補的な複数のポールラチェット歯を有する少なくとも一つのラチェットプレートポールを備えている。チェーンテンショナはさらに、ラチェットプレートポールをピストンに向かって付勢するためのラチェット付勢部材を有している。
【００３９】
好ましくは、ピストンはさらに内側穴を有しており、ピストンをチェーンの側に付勢する第１のピストン付勢部材は、ピストンの内側穴に配置されている。一実施例においては、ピストンの内側穴は第１のピストン付勢部材と接触しており、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間で摩擦減衰作用を生じさせる。他の実施例では、チェーンテンショナはさらに、ピストンをチェーンに向かって付勢するための第２のピストン付勢部材を第１のピストン付勢部材の内部に有している。
【００４０】
第１のピストン付勢部材は、好ましくは、第２のピストン付勢部材と接触しており、第１および第２のピストン付勢部材の伸長時および圧縮時に第１および第２のピストン付勢部材間で摩擦減衰作用を生じさせる。第１のピストン付勢部材は、好ましくは、第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材は、第１のコイルスプリングに対して逆向きの螺旋（つまり巻き線方向）を有する第２のコイルスプリングである。
【００４１】
チェーンテンショナは、好ましくは、ブラケットを有しており、ピストンおよびポールはブラケット内に配置されている。ブラケットは、好ましくは、単一の鋼片から構成されている。テンショナは、好ましくは、ピストンに固定された第１の面と、チェーンとの係合のために第１の面と逆側の第２の面とを有するシューを備えている。ラチェット付勢部材は、好ましくは、板ばね、圧縮コイルスプリングまたはアコーディオンスプリングである。
【００４２】
ポールラチェット歯は、好ましくは、ピストンラチェット歯と噛み合って、ピストン軸方向に一体となって所定距離移動する。この所定距離は、バックラッシュを提供するように選択される。ピストンラチェット歯は、好ましくは、少なくとも一つの平坦状側面の全幅にわたって延びている。好ましい実施例では、ピストンは、４面からなる一組の平坦状側面を有している。
【００４３】
本発明の一実施例においては、ピストンは、複数の歯からなる第１のピストンラチェット歯を有する第１の平坦状側面と、複数の歯からなる第２のピストンラチェット歯を有する第２の平坦状側面とを有している。
【００４４】
第１のラチェットプレートポールは、複数の歯からなり第１のピストンラチェット歯と相補的な第１のポールラチェット歯を有しており、第２のラチェットプレートポールは、複数の歯からなり第２のピストンラチェット歯と相補的な第２のポールラチェット歯を有している。第１のピストンラチェット歯は、好ましくは、第２のピストンラチェット歯と同じピッチを有している。
【００４５】
一実施例においては、第１のポールラチェット歯と第２のポールラチェット歯との間でラチェット作用が交互に行われるように、第１のピストンラチェット歯が、ピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯からオフセットされている。
【００４６】
他の実施例においては、第１のポールラチェット歯および第２のポールラチェット歯が同時にラチェット作用を行うように、第１のピストンラチェット歯が、ピストン軸に沿って第２のピストンラチェット歯と整列している。
【００４７】
本発明の他の実施例においては、チェーンテンショナが、内側穴と、内側穴内に配置され、ピストンをチェーンの側に付勢する第１のピストン付勢部材とを有するピストンを備えている。ピストンの内側穴は、第１のピストン付勢部材と接触しており、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時にピストンおよび第１のピストン付勢部材の間で摩擦および減衰作用を生じさせる。
【００４８】
他の実施例においては、テンショナが、ピストンをチェーンの側に付勢するための第２のピストン付勢部材を第１のピストン付勢部材の内部に有している。第１のピストン付勢部材は、好ましくは、第２のピストン付勢部材と接触しており、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮および伸長時に第１および第２のピストン付勢部材間で摩擦および減衰作用を生じさせる。
【００４９】
好ましくは、第１のピストン付勢部材は第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材は、第１のコイルスプリングに対して逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである。
【００５０】
本発明のさらに他の実施例においては、チェーンテンショナが、内側穴と、ピストンをチェーンの側に付勢するために内側穴内に配置された第１のピストン付勢部材と、ピストンをチェーンの側に付勢するために第１のピストン付勢部材の内部に配置された第２のピストン付勢部材とを有するピストンを備えている。
【００５１】
第１のピストン付勢部材は、第２のピストン付勢部材と接触しており、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に第１および第２のピストン付勢部材間で摩擦および減衰作用を生じさせる。好ましくは、第１のピストン付勢部材は第１のコイルスプリングであり、第２のピストン付勢部材は、第１のコイルスプリングに対して逆向きの螺旋を有する第２のコイルスプリングである。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、ピストンの平坦状面に形成されたピストンラチェット歯がラチェットプレートポールのポールラチェット歯と係合するようにしたので、ラチェットプレートポールとの大きな係合面積を確保でき、これにより、チェーンからピストンに作用する高い後退動荷重に耐えることができるようになる。また、本発明によれば、ピストンの内側穴が第１のピストン付勢部材と接触するようにしたので、第１のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、ピストンおよび第１のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせることができ、これにより、チェーンからピストンに作用する高い後退動荷重に耐えることができるようになる。さらに、本発明によれば、ピストンの内側穴内に第１のピストン付勢部材を設けるとともに、第１のピストン付勢部材の内部に第１のピストン付勢部材と接触するように第２のピストン付勢部材を設けるようにしたので、第１および第２のピストン付勢部材の圧縮時および伸長時に、第１および第２のピストン付勢部材間に摩擦減衰作用を生じさせることができ、これにより、チェーンからピストンに作用する高い後退動荷重に耐えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４に示すように、改良された純粋に機械的な対後退動チェーンテンショナ１０は、４つの平坦状面を有するピストン１４と、プラスチック製シュー２２とからなる組立体を有している。
【００５４】
圧縮コイルスプリング２１は、ピストン１４およびシュー２２の組立体をチェーン２４の側に付勢しており、ラチェットプレートポール３２は、ピストン１４の後退動を防止しているが、所定量のバックラッシュを許容するように設計されている。
【００５５】
平坦状面を有するピストン１４は、これと係合するラチェットプレートポール３２との間で大きな係合面積を許容している。ピストン１４における大きなポール接触面積は、歯への応力を低減させ、従来のテンショナよりもかなり大きな後退動荷重に耐える。
【００５６】
図１ないし図６に示すように、バックラッシュを有するチェーンテンショナ１０は、好ましくは、外周側に４つの平坦状面を有するピストン１４を収容する鋼製ブラケット１２を備えている。ブラケット１２は、打抜き加工されるとともに、折曲げ加工されている。図示されたピストン１４は、矩形状の側面を有しているが、例えば台形状のような任意の平坦状面を有していてよい。
【００５７】
ブラケット１２は、Ｕ字状に折曲げ加工されており、その両側にフランジ１３と、取付孔１６とを有している。ピストン１４の４つの面は、Ｕ字形状の開口側において、エンジンまたは他の取付部材１５によってガイドされており、残りの側において、Ｕ字形状の３つの側面によってガイドされている。ピストン１４の中央は、少なくとも一つのコイルスプリング１８を収容するように中空に形成されている。
【００５８】
好ましくは、ピストン１４内には、２つのスプリング、すなわち、互いに逆向きの巻き方向（つまり螺旋の向き）を有する圧縮コイルスプリング１８および２１が収容されている。図示されたものでは、コイルスプリング２１が右回りであり、コイルスプリング１８が左回りであるが、これら２つのコイルスプリング１８，２１の各巻き線方向は逆向きでもよい。
【００５９】
一実施例においては、コイルスプリング同士のもつれを防止するために、逆向きのコイルスプリングが好ましい。十分なチェーン制御のための十分な押付力を生じさせるために、多数のスプリングも好ましい。
【００６０】
このようなスプリング構造はまた、内側スプリング外周部および外側スプリング内周部の干渉および擦れを許容することによる摩擦減衰作用を有している。もう一つの減衰作用は、外側スプリング外周部および中空ピストン内周部の干渉および擦れを許容することにより実現される。
【００６１】
ブラケット１２は、他の取付面１５に取り付けるための取付孔１６が形成された少なくとも一つのフランジ１３を有している。ブラケット１２は、好ましくは、単一の平坦状の鋼片から形成されている。他の取付部材は、典型的にはエンジンの据付面であり、あるいは、内燃機関、トランスミッションケース、チェーンケースまたはトランスファーケースの内部であるが、これらには限定されない。
【００６２】
本発明は、機械式テンショナを使用する任意のシステム、たとえばオイルポンプ駆動装置、タイミング駆動装置、チェーントランスミッション駆動装置またはバランサーシャフト駆動装置とともに用いられる。
【００６３】
シュー２２は、ピストン１４に取り付けられており、チェーン２４に当接している。チェーン２４としては、サイレントチェーン、ローラチェーン、またはこれらのチェーンを組み合わせたハイブリッドチェーンを含む任意のタイプのチェーンが用いられるが、これらのチェーンには限定されない。
【００６４】
コイルスプリング１８は、ピストン軸線でもあるスプリング軸線３８と直交して形成されたタブ１１に当接している。コイルスプリング１８は、ピストン１４およびシュー２２の組立体をチェーン２４の側に付勢することによって、チェーン２４に緊張力を作用させている。
【００６５】
ピストン１４の一方の面は、移動可能なラチェットプレートポール３２の上に形成された同じピッチの相補的なラチェット歯３０と係合するラチェット歯２８を有している。平坦状面を有するピストン１４は、ラチェットプレートポール３２と係合する大きな係合面を許容している。
【００６６】
言い換えれば、ピストン１４の平坦状面の一つは、移動可能なラチェットプレートポール３２の上に形成された相補的なラチェット歯３０と係合するラチェット歯２８を形成するのに用いられている。好ましくは、大きなポール接触面は、ピストン１４のすべての面を占めている。この場合、歯の接触面が増加することによって、歯への応力が減少する。大きな接触面は、従来のテンショナよりもはるかに高い後退動荷重に耐える。
【００６７】
ピストン１４と一体的なラチェット歯２８にラチェットプレートポール３２のラチェット歯３０が係合するように、板ばね３４が、ピストン軸と直交する方向の力でラチェットプレートポール３２を付勢している。板ばね３４は、ラチェットプレートポール３２上の凹部３６内に収容されている。
【００６８】
板ばね３４のかわりに、図６に示すような一つまたはそれ以上のスプリング４６を含むその他の種類のスプリング、たとえばアコーディオンタイプ（または蛇腹タイプ）のスプリングが用いられてもよい。板ばね３４は、Ｕ字形状の面４０上をスライドする。
【００６９】
本発明のチェーンテンショナは、運転中にかなりの量の弛みを生じるチェーンとともに用いられるように設計されている。チェーンの弛みは、チェーンの摩耗による伸びにより生じる。ラチェット機構は、弛み除去という特徴部分を提供する。バックラッシュという特徴部分は、行き過ぎたラチェット作用を防止している。
【００７０】
ラチェットプレートポール３２は、好ましくは、ピストン軸３８の方向に沿った所定の移動量を有するように設計されており、これにより、テンショナ１０において第１のバックラッシュという特徴部分が提供されている。ラチェットプレートポール３２はＴ字形状を有している。
【００７１】
ポール３２の上下端に設けられた一対の耳部４４は、タブ１１とＵ字形状の上側縁部との間においてブラケット１２内に形成された空隙に配置されている。図３には、耳部４４が、ブラケット１２を越えて延びているのが明確に表れている。２つの耳部は、ブラケット１２の上側縁部と接触することによって、ラチェットプレートポール３２の上方への移動を制限している。
【００７２】
ブラケット１２のタブ１１は、ラチェットプレートポール３２の上方への移動を制限している。ブラケット１２内の空隙および耳部４４の幅の違いにより生じるクリアランス４２は、本発明の第１のバックラッシュという特徴部分に対して、所定量のバックラッシュ移動を提供している。
【００７３】
第２のバックラッシュという特徴部分は、２組のラチェット歯の間の相互作用から生じている。ラチェット歯のピッチは、第２段階のバックラッシュを許容している。ブラケット１２の折曲げ部分は、ピストン軸と直交する方向へのラチェットプレートポール３２の移動を制限するように、形成されている。
【００７４】
ピストン１４がチェーン２４に向かって外方に突出するとき、ポール３２はピストン１４とともに移動する。このとき、ピストン１４が、ラチェット歯のピッチを越えて外方に移動し続けると、ピストン１４上のラチェット歯２８は、ラチェット歯３０に対して進む。
【００７５】
もしピストン１４がチェーン荷重の増加により内方に移動した場合には、ポール３２がタブ１１と当接するまで、ポール３２はピストン１４とともに移動する。ラチェット歯２８，３０は、ピストン１４およびポール３２間で係合してロックされる。これにより、対後退動（つまり後退動防止）という特徴部分が提供される。
【００７６】
図７には、本発明の他の実施例が示されている。同図に示すように、テンショナ５２は、ピストン５８のための相補的な歯が形成された２つのラチェットプレートポール５４，５６を有している。これらの歯は、ピストン５８においてこれらにそれぞれ対向する２つの平坦状面に形成されたラチェット歯と相補的な関係を有している。
【００７７】
ブラケット６０は、前部ではなく側部から延びかつ頂上部の上方に折り曲げられたタブ６２を有している。ブラケット６０は、その４つすべての面でポール５４，５６およびピストン５８を囲繞している。ブラケット６０の一つの面には、取付孔１６を有する少なくとも一つのフランジ１３が設けられている。各ポールは、上述した単一のポール部材の実施例の場合と同様に、いずれかの側に一つの耳部を有するＴ字形状を有している。
【００７８】
第２のラチェット面を追加することにより、より細やかなラチェット制御が可能になる。２組のラチェット面は、好ましくは、同時にラチェット作用を提供するように配置されるか、または１/２ピッチオフセットされるように配置される。後者の場合には、ラチェット歯は、ピストンの双方の面において交互に機能するようになる。
【００７９】
図８には、前記実施例における鋼製ブラケットが、４つの平坦状内側面７４を有するブラケット７２によって置き換えられている。このような設計は製造がより難しくなるが、ピストンを４つすべての面で囲繞することによって、テンショナのより強固な収容を行える。
【００８０】
ブラケットは、好ましくは、まずドリル加工によって円形状の孔が形成され、次にブローチ加工によって矩形状の孔が形成される。ブラケット７２は、好ましくは、テンショナを据え付けるための取付孔７８が形成された脚部７６を有している。
【００８１】
図９および図１０には、本発明によるピストンの他のピストン形状が示されている。図９に示すものでは、ピストン８２がただ一つの平坦状面８４を有しており、残りの面が湾曲面８６になっている。平坦状面８４は、ラチェットプレートポールのラチェット歯と係合する相補的形状のラチェット歯を有している。平坦状面８４は、同じ幅の４つの平坦状面を有するピストンの平坦状面と同じ表面積を有している。
【００８２】
図１０に示すものでは、ピストン９２の円形状断面の一部をフライス加工によって除去することによって、平坦状面９４が形成されている。平坦状面９４は、ラチェットプレートポールのラチェット歯と係合する相補的形状のラチェット歯を有している。
【００８３】
ここで述べられた本発明の実施例が本発明の原理を採用する単なる例示であるということが理解されるべきである。本発明に本質的であるとみなされる特徴部分を説明している実施例の詳細にここで言及することは、特許請求の範囲を限定する意図ではない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施例によるチェーンテンショナの断面図である。
【図２】本発明によるチェーンテンショナを備えたテンショニングシステムの全体斜視図である。
【図３】本発明によるチェーンテンショナを備えたテンショニングシステムの全体斜視図である。
【図４】本発明によるチェーンテンショナを備えたテンショニングシステムの全体斜視図である。
【図５Ａ】本発明のチェーンテンショナにおける鋼製ブラケットの断面図である。
【図５Ｂ】本発明のチェーンテンショナにおける鋼製ブラケットおよびコイルスプリングの断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるチェーンテンショナの断面図である。
【図７】本発明の第３の実施例によるチェーンテンショナを備えたテンショニングシステムの全体斜視図である。
【図８】本発明による、４面を有するブラケットの平面図である。
【図９】本発明によるピストンの平面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例によるピストンの平面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０：  チェーンテンショナ
１２：  ブラケット
１４：  ピストン
１８：  圧縮コイルスプリング（第１のピストン付勢部材）
２１：  圧縮コイルスプリング（第２のピストン付勢部材）
２２：  シュー
２４：  チェーン
２８：（ピストン）ラチェット歯
３０：（ポール）ラチェット歯
３２：  ラチェットプレートポール
３４：  板ばね（ラチェット付勢部材）
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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