(57)【要約】【課題】  テンショナ装置のラチェット機構に過大な衝撃荷重が作用するのを防止する。  【解決手段】  チェーン摺動面２０を有し、一端２１が回動自在に支持されたテンショナアーム２と、その他端２２に押付力を作用させるテンショナ３とを設ける。テンショナ３は、ハウジング３０のピストン穴３０ａにスライド自在に支持され、外周にラック歯３１ａを有し、テンショナアーム２の他端２２に対して押付力を作用させるピストン３１と、ピストン３１をハウジング３０から突出する方向に付勢するピストンスプリング３２と、ポール穴３０ｂに収容され、ピストン３１の突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するようにピストン３１のラック歯３１ａと係合するラチェット歯３３ａを有するポール３３とから構成される。ピストン３１の先端には、テンショナアーム２からの衝撃荷重を吸収緩和するための緩衝部材３５が設けられている。【選択図】  図１
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【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テンショナ装置であって、
チェーン摺動面を有し、一端が回動自在に支持されたテンショナアームと、
前記テンショナアームの自由端に押付力を作用させるテンショナとを備え、
前記テンショナが、
ハウジングと、
前記ハウジングに形成されたピストン穴にスライド自在に支持されるとともに、外周にラック歯を有し、前記テンショナアームの前記自由端に対して押付力を作用させるピストンと、
前記ピストン穴に配設され、前記ピストンを前記ハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、
前記ピストン穴に連通するように前記ハウジングに形成されたポール穴に収容され、前記ピストンの突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するように前記ピストンの前記ラック歯と係合するラチェット歯を有するポールとから構成されており、
前記ピストンの先端には、前記テンショナアームからの衝撃力を吸収緩和するための緩衝部材が設けられている、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【請求項２】
チェーンに緊張力を作用させるためのテンショナ装置であって、
チェーン摺動面を有し、一端が回動自在に支持されたテンショナアームと、
前記テンショナアームの自由端に押付力を作用させるテンショナとを備え、
前記テンショナが、
ハウジングと、
前記ハウジングに形成されたピストン穴にスライド自在に支持されるとともに、外周にラック歯を有し、前記テンショナアームの前記自由端に対して押付力を作用させるピストンと、
前記ピストン穴に配設され、前記ピストンを前記ハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、
前記ピストン穴に連通するように前記ハウジングに形成されたポール穴に収容され、前記ピストンの突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するように前記ピストンの前記ラック歯と係合するラチェット歯を有するポールとから構成されており、
前記ピストンの先端が当接する前記テンショナアームの部分には、前記テンショナアームから前記ピストンの前記先端への衝撃力を吸収緩和するための緩衝部材が設けられている、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記緩衝部材がエラストマー製の部材である、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記緩衝部材が多孔性金属から構成されている、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記ポール穴内において前記ポールの前後端面との間には、前記ポールの前後方向移動を許容するクリアランスが設けられている、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【請求項６】
請求項１または２において、
前記テンショナが機械式テンショナである、
ことを特徴とするテンショナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラチェット機構を備えたテンショナ装置において、チェーンからテンショナアームを介してテンショナに作用する衝撃荷重を吸収緩和するための構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関の動弁装置の駆動に用いられるタイミングチェーンやカムシャフト間を駆動連結するカムシャフトチェーン、さらにはバランサチェーンにおいて、運転中に生じるチェーンの弛みを除去してチェーンに張力を発生させるために、チェーンの弛み側スパンにテンショナ装置が設けられている。
【０００３】
従来のテンショナ装置として、一端がエンジン内に回動自在に支持されたテンショナアームと、テンショナアームの他端に押付力を作用させる油圧テンショナとから構成されたテンショナ装置が用いられている。
運転中には、油圧テンショナのピストンからの押付力がテンショナアームを介してチェーンに作用することにより、チェーンの張力が維持されるようになっている。
【０００４】
また、運転中において、チェーンスパンの共振等によってチェーン張力が増大したときに、チェーンからの過大な衝撃荷重がテンショナアームを介して油圧テンショナのピストンに作用し、ピストンがハウジング内に押し込まれる場合がある。
【０００５】
そこで、このようなピストンの縮退を防止するために、米国特許第5,304,099号明細書に示すようなラチェット機構を備えたテンショナ装置が用いられている。
【０００６】
このラチェット機構は、ピストン外周に配設されたスリーブに形成されたラック歯と、ピストン穴と直交するポール穴に収容され、スリーブのラック歯と係合し得る尖端部を有するポールと、ポールをラック歯との係合方向に付勢するポールコイルスプリングとから構成されている。
【０００７】
この場合、ピストンがスリーブとともに突出方向に移動する際には、スリーブのラック歯がポールの尖端部を乗り越えて移動することにより、ピストンの突出方向の移動は許容されるが、ピストンがスリーブとともに後退方向に移動する際には、スリーブのラック歯がポールの尖端部と係合した状態が維持されることにより、ピストンの後退方向の移動は規制されている。
【０００８】
しかしながら、前記従来のラチェット機構では、チェーンから過大な衝撃荷重がピストンに作用した際には、該衝撃荷重がそのままスリーブのラック歯からポール尖端部に作用して、ポール尖端部に大きな衝撃荷重が作用するように構成されているため、大きな騒音が発生したり、ポール尖端部が破損したりするおそれがある。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第5,304,099号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、ラチェット機構を備えたテンショナ装置において、ラチェット機構に過大な衝撃荷重が作用するのを防止しようとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係るテンショナ装置は、チェーン摺動面を有し、一端が回動自在に支持されたテンショナアームと、テンショナアームの自由端に押付力を作用させるテンショナとを備えている。テンショナは、ハウジングと、ハウジングに形成されたピストン穴にスライド自在に支持されるとともに、外周にラック歯を有し、テンショナアームの自由端に対して押付力を作用させるピストンと、ピストン穴に配設され、ピストンをハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、ピストン穴に連通するようにハウジングに形成されたポール穴に収容され、ピストンの突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するようにピストンのラック歯と係合するラチェット歯を有するポールとから構成されている。ピストンの先端には、テンショナアームからの衝撃荷重を吸収緩和するための緩衝部材が設けられている。
【００１２】
請求項１の発明によれば、運転中には、テンショナのピストンからの押付力がテンショナアームを介してチェーンに作用することにより、チェーン張力が維持されるようになっている。次に、チェーンスパンの共振等によりチェーン張力が増大して、チェーンからテンショナアームを介してピストンに衝撃荷重が作用した際には、まず、ピストン先端の緩衝部材により、該衝撃荷重が吸収されて緩和される。これにより、ピストンのラック歯およびポール部材のラチェット歯の係合部分にチェーンからの過大な衝撃荷重がそのまま作用するのを防止できる。
【００１３】
請求項２の発明に係るテンショナ装置は、チェーン摺動面を有し、一端が回動自在に支持されたテンショナアームと、テンショナアームの自由端に押付力を作用させるテンショナとを備えている。テンショナは、ハウジングと、ハウジングに形成されたピストン穴にスライド自在に支持されるとともに、外周にラック歯を有し、テンショナアームの自由端に対して押付力を作用させるピストンと、ピストン穴に配設され、ピストンをハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、ピストン穴に連通するようにハウジングに形成されたポール穴に収容され、ピストンの突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するようにピストンのラック歯と係合するラチェット歯を有するポールとから構成されている。ピストンの先端が当接するテンショナアームの部分には、テンショナアームからピストンの先端への衝撃荷重を吸収緩和するための緩衝部材が設けられている。
【００１４】
請求項２の発明においても、請求項１の発明と同様に、運転中には、テンショナのピストンからの押付力がテンショナアームを介してチェーンに作用することにより、チェーン張力が維持されている。そして、チェーン張力の増大によりチェーンからテンショナアームを介してピストンに衝撃荷重が作用した際には、ピストン先端が当接するテンショナアームの緩衝部材により、該衝撃荷重が吸収されて緩和される。これにより、ピストンのラック歯およびポール部材のラチェット歯の係合部分にチェーンからの過大な衝撃荷重がそのまま作用するのを防止できる。
【００１５】
緩衝部材は、請求項３の発明では、エラストマー製の部材から、また請求項４の発明では、たとえば焼結金属等の多孔性金属から構成されている。
【００１６】
請求項５の発明では、ポール穴内においてポールの前後端面との間には、前記ポールの前後方向移動を許容するクリアランスが設けられている。
【００１７】
この場合、運転中において、チェーンからの押付荷重によりピストンが後退方向に移動する際には、ピストンのラック歯と係合するポールがポール穴内をクリアランス分だけ移動する。これにより、チェーン張力の増大によってチェーンからピストンに過大な衝撃荷重が作用した場合には、ピストンのラック歯とポールのラチェット歯との係合部分にそのまま過大な衝撃荷重が作用するのを防止できる。
【００１８】
このようにして、請求項５の発明では、請求項１または２記載の緩衝部材による緩衝効果と相俟って、クリアランスの作用により、前記係合部分への衝撃荷重の作用を一層確実に抑制できる。
【００１９】
請求項６の発明では、テンショナが機械式テンショナである。この場合には、テンショナ全体の構造を複雑にする油圧回路を別途設ける必要がないので、構造を簡略化でき、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、運転中において、チェーンスパンの共振等によりチェーン張力が増大して、チェーンからピストンに衝撃荷重が作用した際には、まず、緩衝部材により、該衝撃荷重が吸収緩和される。これにより、ピストンのラック歯およびポール部材のラチェット歯の係合部分にチェーンからの過大な衝撃荷重がそのまま作用するのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
＜第１の実施例＞
図１は、本発明の第１の実施例によるテンショナ装置の一部断面正面図である。
同図に示すように、テンショナ装置１は、図示しないチェーンが走行するチェーン摺動面２０を有し、一端２１が回動自在に支持されたテンショナアーム２と、テンショナアーム２の他端（自由端）２２を介してチェーンに緊張力を作用させるテンショナ３とを備えている。
【００２２】
テンショナ３は、ハウジング３０と、ハウジング３０に形成されたピストン穴３０ａにスライド自在に支持され、テンショナアーム２の他端２２に対して押付力を作用させるピストン３１と、ピストン穴３０ａに配設され、ピストン３１をハウジング３０から突出する方向に付勢するピストンスプリング３２と、ピストン穴３０ａに連通するようにハウジング３０に形成されたポール穴３０ｂに収容されたポール３３と、ポール穴３０ｂに配設され、ポール３３をピストン３１の側に付勢するポールスプリング３４とから構成されている。
【００２３】
ピストン３１の外周の一部には、ラック歯３１ａが形成されている。その一方、ポール３３には、ピストン３１のラック歯３１ａと係合するラチェット歯３３ａが形成されている。これにより、ピストン３１の突出方向の移動を許容しかつ後退方向の移動を規制するラチェット機構が構成されている。
【００２４】
ピストン３１の先端には、テンショナアーム３１からの衝撃力を吸収緩和するための緩衝部材３５が設けられている。緩衝部材３５は、エラストマー製の部材から構成されている。あるいは、緩衝部材３５は、例えば焼結金属等の多孔性金属から構成されている。緩衝部材３５は、圧入または一体成形等の周知の方法でピストン３１先端に固定されている。
【００２５】
ハウジング３０には、横方向に張り出すフランジ部３６が一体に設けられている。フランジ部３６には、テンショナ３をエンジン内に取り付けるためのボルト（図示せず）が挿入される複数のボルト穴３６ａが形成されている。また、フランジ部３６の一端には、テンショナアーム２の一端２１を挿通しかつ回動自在に支持する支軸部３７の端部が固定されている。
【００２６】
また、ポール穴３０ｂ内において、ポール３３の前後端面（図１中の上下端面）とポール穴３０ｂの内壁面との間には、ポール穴３０ｂ内でのポール３３の前後方向（同図上下方向）移動を許容するクリアランスＣ，Ｃ’が形成されている。
【００２７】
運転中には、テンショナ３のピストン３１からの押付力がテンショナアーム２を介してチェーンに作用することにより、チェーン張力が維持されるようになっている。次に、チェーンスパンの共振等によりチェーン張力が増大して、チェーンからテンショナアーム２を介してピストン３１に衝撃荷重が作用した際には、まず、ピストン３１先端の緩衝部材３５により、該衝撃荷重が吸収されて緩和される。これにより、ピストン３１のラック歯３１ａおよびポール部材３３のラチェット歯３３ａの係合部分にチェーンからの過大な衝撃荷重がそのまま作用するのを防止できる。
【００２８】
また、このとき、ポール３３が、ピストン３１のラック歯３１ａと係合した状態で、ポール穴３０ｂ内をクリアランスＣ’の分だけ後退移動する。これにより、チェーン張力の増大によってチェーンからピストン３１に過大な衝撃荷重が作用した場合に、ピストン３１のラック歯３１ａとポール３３のラチェット歯３３ａとの係合部分にそのまま過大な衝撃荷重が作用するのを防止できる。
【００２９】
このようにして、緩衝部材３５による緩衝効果と相俟って、クリアランスＣ’の作用により、ラック歯３１ａおよびラチェット歯３３ａの係合部分への衝撃荷重の作用を一層確実に抑制できる。
【００３０】
＜第２の実施例＞
前記第１の実施例では、緩衝部材がピストン３１の先端に設けられている例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。図２は、本発明の第２の実施例によるブレードテンショナ装置の一部断面正面図である。なお、同図中、前記第１の実施例と同一符号は、同一または相当部分を示している。
【００３１】
この第２の実施例においては、ピストン３１の先端が当接するテンショナアーム２の部分に緩衝部材３５’が設けられている点が前記第１の実施例と異なっている。緩衝部材３５’は、前記第１の実施例における緩衝部材３５と同様に、エラストマー製の部材または焼結金属等の多孔性金属から構成されている。緩衝部材３５’は、同様に、圧入または一体成形等の周知の方法でテンショナアーム２に固定されている。
【００３２】
この場合においても、運転中には、テンショナ３のピストン３１からの押付力がテンショナアーム２を介してチェーンに作用することにより、チェーン張力が維持されている。そして、チェーン張力の増大によりチェーンからテンショナアーム２を介してピストン３１に衝撃荷重が作用した際には、ピストン３１先端が当接するテンショナアーム２の緩衝部材３５’により、該衝撃荷重が吸収されて緩和される。これにより、ピストン３１のラック歯３１ａおよびポール部材３３のラチェット歯３３ａの係合部分にチェーンからの過大な衝撃荷重がそのまま作用するのを防止できる。
【００３３】
なお、前記各実施例では、テンショナとして機械式テンショナを例にとって説明している。この機械式テンショナの採用により、複雑な油圧回路が不要となって、構造を簡略化でき、コストを低減できるが、油圧テンショナを採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施例によるテンショナ装置の一部断面正面図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるテンショナ装置の一部断面正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１：  テンショナ装置
２：  テンショナアーム
２０：  チェーン摺動面
２１：  一端
２２：  他端（自由端）
３：  テンショナ
３０：  ハウジング
３０ａ：  ピストン穴
３０ｂ：  ポール穴
３１：  ピストン
３１ａ：  ラック歯
３２：  ピストンスプリング  
３３：  ポール
３３ａ：  ラチェット歯
３５，３５’：  緩衝部材
Ｃ’：  クリアランス
【図１】
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【図２】
2006258111.tif 000004