(57)【要約】【課題】部品点数の削減と組付け工程の簡素化を図る。【解決手段】ベルトテンショナー１０は、タイミングチェーン５０にテンションを付与するためのものであって、内側面１２同士を接近させるように組み付けられる一対のフレーム１１と、一対のフレーム１１に形成され、内側面１２を凹ませた形態の複数対の支持孔１４と、両端部を一対の支持孔１４に嵌合させた状態で、一対のフレーム１１の間に回転可能に取り付けられた複数の転動体２０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイミングチェーンにテンションを付与するためのものであって、
内側面同士を接近させるように組み付けられる一対のフレームと、
前記一対のフレームに形成され、前記内側面を凹ませた形態の複数対の支持孔と、
両端部を一対の前記支持孔に嵌合させた状態で、前記一対のフレームの間に回転可能に取り付けられた複数の転動体とを備えていることを特徴とするベルトテンショナー。
【請求項２】
前記一対のフレームには、互いに係止することで前記一対のフレームを組付け状態に保持する係止部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のベルトテンショナー。
【請求項３】
前記転動体が合成樹脂材料からなり、
前記転動体の外周には、前記タイミングチェーンのローラを接触させる複数の溝部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のベルトテンショナー。
【請求項４】
前記複数の転動体が、合成樹脂材料からなり、前記一対のフレームへの組付け状態と同じ配置で金型により成形され、
前記一対のフレームが、合成樹脂材料からなり、前記金型により、前記複数の転動体をその軸線方向に間隔を空けて挟むような配置で成形され、
前記金型内において、成形済みの前記一対のフレームを接近させて前記支持孔に前記転動体の両端部を嵌合させることで、前記一対のフレームと前記複数の転動体が組み付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のベルトテンショナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルトテンショナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自動車のエンジンの動弁駆動系に設けたタイミングチェーンの緩みを防止するためのベルトテンショナーが開示されている。このベルトテンショナーは、一対のフレームの間に複数のローラを回転自在に設けた構成である。タイミングチェーンがローラに接触すると、ローラが回転することにより、タイミングチェーンとベルトテンショナーとの間の摩擦抵抗が低減されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２３６１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のベルトテンショナーは、フレームの間にローラを取り付ける手段として、ローラにビスを挿通し、このビスの先端部にナットを締め付けるようになっている。そのため、部品点数が多くなるだけでなく、ローラをフレームに組み付ける工程が煩雑になる、という問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、部品点数の削減と組付け工程の簡素化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のベルトテンショナーは、
タイミングチェーンにテンションを付与するためのものであって、
内側面同士を接近させるように組み付けられる一対のフレームと、
前記一対のフレームに形成され、前記内側面を凹ませた形態の複数対の支持孔と、
両端部を一対の前記支持孔に嵌合させた状態で、前記一対のフレームの間に回転可能に取り付けられた複数の転動体とを備えているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
この構成によれば、一対のフレームを組み付けることによって、複数の転動体が一対のフレームの間に一斉に組み付けられるので、組付け作業が簡単である。また、転動体をフレームに支持する手段として、転動体の両端部をフレームの支持孔に嵌合させるだけでよいので、ビスやナット等の別部材が不要となり、部品点数を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のベルトテンショナーにおいて中央部分を省略した状態をあらわす平面図
【図２】ベルトテンショナーにタイミングチェーンを取り付け、手前側のフレームを外し、タイミングチェーンのローラを切断した状態をあらわす部分拡大側面図
【図３】一対のフレームを組み付けるための係止部（係止凹部と係止アーム）を省略し、ベルトテンショナーにタイミングチェーンを取り付けた状態を、転動体の軸線と平行に切断した断面図
【図４】金型において、一対のフレームと転動体が成形された直後の状態をあらわす断面図
【図５】一対のフレームを組み付けるための係止部（係止凹部と係止アーム）を省略し、金型において一対のフレームと転動体が成形された後に型開きした状態をあらわす断面図
【図６】一対のフレームを組み付けるための係止部（係止凹部と係止アーム）を省略し、金型内において一対のフレームが転動体に組み付けられた状態をあらわす断面図
【図７】一対のフレームを組み付けるための係止部（係止凹部と係止アーム）を省略し、金型において、一対のフレームが転動体に組み付けられた後、一対のフレームを転動体への組付け位置まで移動させるためのスライド型が成形位置に復帰した状態をあらわす断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）本発明のベルトテンショナーは、前記一対のフレームには、互いに係止することで前記一対のフレームを組付け状態に保持する係止部が形成されていてもよい。この構成によれば、一対のフレームを組み付けるための手段として、別部品が不要である。
【００１０】
（２）本発明のベルトテンショナーは、前記転動体が合成樹脂材料からなり、前記転動体の外周には、前記タイミングチェーンのローラを接触させる複数の溝部が形成されていてもよい。タイミングチェーンは、複数対の金属製のプレートを一連のリンク状に連結し、対をなすプレートの間に金属製のローラを支持した構成である。一方の転動体は、合成樹脂製であるため、金属製のタイミングチェーンとの接触による摩耗や傷付きが懸念される。そこで本発明は、転動体の軸線方向におけるローラの寸法がプレートの寸法よりも大きい、ということに着眼し、転動体には、プレートではなくローラを接触させるようにした。このようにすれば、転動体とタイミングチェーンとの接触面積が広く確保され、タイミングチェーン側から転動体への圧力が低減されるので、金属製のタイミングチェーンとの接触に起因する転動体の摩耗や傷付きが抑制される。
【００１１】
（３）本発明のベルトテンショナーは、前記複数の転動体が、合成樹脂材料からなり、前記一対のフレームへの組付け状態と同じ配置で金型により成形され、前記一対のフレームが、合成樹脂材料からなり、前記金型により、前記複数の転動体をその軸線方向に間隔を空けて挟むような配置で成形され、前記金型内において、成形済みの前記一対のフレームを接近させて前記支持孔に前記転動体の両端部を嵌合させることで、前記一対のフレームと前記複数の転動体が組み付けられていてもよい。このように一対のフレームと複数の転動体の成形と組付けを、金型内で行うことにより、製造コストの低減と製造効率の向上を実現することができる。
【００１２】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図７を参照して説明する。本実施例１のベルトテンショナー１０は、自動車のエンジン（図示省略）の動弁駆動系に設けたタイミングチェーン５０の緩みを防止するためのものである。図２，３に示すように、タイミングチェーン５０は、複数対の内側プレート５１と複数対の外側プレート５２とをリンク状に連結し、それらの間に複数のローラ５３を回転可能に差し渡すように取り付けた周知の構造である。
【００１３】
ベルトテンショナー１０は、細長い板状をなす左右一対のフレーム１１と、複数の転動体２０とを備えて構成されている。尚、以下の説明において、便宜上、フレーム１１を略水平にして前後方向に向けた状態を基準として、上下及び左右の方向を定義する。一対のフレーム１１は、合成樹脂製であり、後述する金型３０によって成形されている。一対のフレーム１１には、その長さ方向に間隔を空けた複数対の支持孔１４が形成されている。支持孔１４は、フレーム１１の内側面１２を円形に凹ませた形態であり、フレーム１１の外側面１３まで貫通している。この支持孔１４には、転動体２０の両端部が回転可能に嵌合されている。
【００１４】
図１に示すように、一方のフレーム１１の前後両端部には、他方のフレーム１１に向かって片持ち状に突出した形態の壁状の受け部１５（請求項に記載の係止部）が形成されている。前側の受け部１５の後面と、後側の受け部１５の前面には、夫々、係止凹部１６が形成されている。係止凹部１６の上端は、受け部１５の上端面に開放されている。係止凹部１６の下端は、底壁部１７によって塞がれている。受け部１５のうち係止凹部１６が形成されている部分は、肉薄となっているのであるが、底壁部１７によって補強されているので、受け部１５が湾曲変形する虞はない。他方のフレーム１１の前後両端部には、その内側面１２から一方のフレーム１１に向かって片持ち状に突出した形態のアーム部１８（請求項に記載の係止部）が形成されている。前側のアーム部１８の前面と、後側の受け部１５の後面には、夫々、係止突起１９が形成されている。
【００１５】
転動体２０は、フレーム１１と同一材質の合成樹脂材料からなる。転動体２０は、一対のフレーム１１に対し、その内側面１２同士の間に差し渡されるように組み付けられる。転動体２０の左右両端部には、軸線を左右方向（フレーム１１の長さ方向と交差する方向）に向けた円柱形をなす一対の軸部２１（請求項に記載の転動体の端部）が、互いに同軸状に配されて形成されている。軸部２１の外径寸法は、支持孔１４の内径よりも僅かに小さい寸法に設定されている。転動体２０には、左右両軸部２１に隣接する一対の大径部２２が形成されている。一対の大径部２２は軸部２１と同軸状の円柱形をなしている。大径部２２の外径は、軸部２１の外径及び支持孔１４の内径よりも大きい寸法とされている。
【００１６】
転動体２０のうち一対の大径部２２の間の領域は、タイミングチェーン５０のローラ５３を支持するための支持部２３となっている。支持部２３の外周には、周方向に等角度間隔を空けた４つの溝部２４が形成されている。支持部２３の外周のうち周方向に隣り合う２つの溝部２４の間の部分は、径方向外向きに突出した突起部２５となっている。上記構成になるベルトテンショナー１０は、各転動体２０の軸部２１を支持孔１４に回転可能に嵌合した形態であり、大径部２２の先端面がフレーム１１の内側面１２に対して当接することにより、転動体２０が、両フレーム１１に対し、左右方向（転動体２０の軸線と平行な方向）に位置決めされている。また、転動体２０の軸部２１が支持孔１４に嵌合されることにより、一対のフレーム１１は、上下方向及び前後方向において位置決めされている。
【００１７】
上記構成になるベルトテンショナー１０の製造には、図４〜７に示す１つの金型３０が用いられる。この金型３０においては、一対のフレーム１１と複数の転動体２０の成形が同時に行われるとともに、成形済みの一対のフレーム１１と成形済みの複数の転動体２０との組み付けも行われる。成形工程では、全ての転動体２０が、４つの突起部２５を上下方向と前後方向に向けた姿勢で成形される。図４に示すように、金型３０は、フレーム１１を成形するための２つのキャビティ３１及び／又は転動体２０を成形するための複数のキャビティ３２を構成する成形部材として、固体型３３と、下型３６と、上型３７と、左右一対のスライド型３８と、複数対の成形ピン４０とを備えて構成されている。
【００１８】
固体型３３は、一対のフレーム１１の下面を成形する２つの成形面と、各転動体２０の支持部２３の外周面における下半分領域を成形する複数の成形面とを有している。つまり、転動体２０用の成形面は、下向きの突起部２５と、下向きの突起部２５に隣接する下側の前後２つの溝部２４と、前後方向を向いた突起部２５の下面側を成形する。固体型３３の上記各成形面には、フレーム１１と転動体２０の材料となる溶融樹脂をキャビティ３１，３２内に供給するためのゲート３４，３５が開口している。型開き工程及び組付け工程では、固体型３３は移動しない。
【００１９】
下型３６は、各転動体２０の支持部２３の左右両側面における下半分領域を成形する複数対の成形面と、各転動体２０の大径部２２の下半分領域を成形する複数対の成形面と、各転動体２０の軸部２１の下半分領域を成形する複数対の成形面と、フレーム１１の内側面１２における下半分領域を形成する成形面とを有している。また、下型３６は、受け部１５のうち底壁部１７の下面を含む領域を成形する成形面（図示省略）と、アーム部１８の下面を含む領域を成形する成形面（図示省略）も有している。型開きの工程において、下型３６は、図示しない駆動機構により下方へ移動するようになっている。
【００２０】
上型３７は、各転動体２０の支持部２３の外周面における上半分領域を成形する複数の成形面と、各転動体２０の支持部２３の左右両側面における上半分領域を成形する複数対の成形面と、各転動体２０の大径部２２の上半分領域を成形する複数対の成形面と、各転動体２０の軸部２１の上半分領域を成形する複数対の成形面と、フレーム１１の内側面１２における上半分領域を形成する成形面とを有している。また、上型３７は、受け部１５のうち底壁部１７の上面と係止凹部１６を含む領域を成形する成形面（図示省略）と、アーム部１８の上面を含む領域を成形する成形面（図示省略）も有している。型開きの工程において、上型３７は、図示しない駆動機構により上方へ移動するようになっている。
【００２１】
一対のスライド型３８は、夫々、フレーム１１の外側面１３を成形する成形面と、フレーム１１の上面を形成する成形面とを有している。スライド型３８には、複数の支持孔１４と同軸状に配置され、支持孔１４と同一内径の円形をなす複数のガイド孔３９が、全ての支持孔１４と対応するように形成されている。組付け工程において、一対のスライド型３８は、図示しない駆動機構により、成形位置（図４，５，７を参照）から組付位置（図６を参照）まで互いに接近する（転動体２０に接近する）ように左右方向へ移動するようになっている。各成形ピン４０は、夫々、複数の支持孔１４の内周面を成形する複数の成形面を有している。各成形ピン４０は、夫々、ガイド孔３９内に嵌合されている。型開き工程及び組付け工程では、成形ピン４０は移動しない。
【００２２】
次に、成形工程を説明する。図４に示すように、金型３０を型閉め状態としてフレーム１１を形成するための一対のキャビティ３１と、転動体２０を成形するための複数のキャビティ３２とを構成し、これらの各キャビティ３１，３２に対しゲート３４，３５から溶融樹脂（図示省略）を充填する。溶融樹脂が硬化すると、一対のフレーム１１と複数の転動体２０が成形される。このとき、複数の転動体２０とフレーム１１の支持孔１４とが、前後方向及び上下方向において、同軸状に対応する位置関係となる。
【００２３】
成形工程が完了した後は、図５に示すように、型開き工程において、下型３６を下降させるとともに上型３７を上昇させる。これにより、全ての転動体２０がゲート３５内の樹脂（図示省略）に繋がることによって固体型３３の成形面に載置された状態に保持される。また、これらの転動体２０の左右両側面と一対のフレーム１１の内側面１２との間に、フレーム１１とスライド型３８を進出せるための組付け空間４１が構成される。
【００２４】
型開き工程の後、組付け工程に移行する。組付け工程では、図６に示すように、一対のスライド型３８が、ガイド孔３９と成形ピン４０との嵌合により案内され、一対のフレーム１１を保持したままで（フレーム１１と一体となって）組付け空間４１内へ平行移動する。移動が開始すると、ゲート３４内の樹脂（図示省略）とフレーム１１とが剪断されて分離する。また、組付け工程の過程では、フレーム１１の下面が固体型３３の上面（成形面）から外れていくので、フレーム１１がスライド型３８から外れて落下することが懸念される。しかし、支持孔１４の外面側端部に成形ピン４０が嵌合している状態で、支持孔１４の内面側端部が転動体２０の軸部２１の先端部に嵌合されるので、フレーム１１が落下することはない。
【００２５】
そして、スライド型３８が所定の組付位置に到達すると、軸部２１の全体が支持孔１４内に収容されるともに、フレーム１１の内側面１２が大径部２２の先端面に当接する。また、組付け工程では、両フレーム１１が、その内側面１２同士を対向させた平行な位置関係を保ちながら接近するように移動する。この移動の過程では、前後一対のアーム部１８が、夫々、係止突起１９と受け部１５の突出端縁との干渉により弾性撓みする。そして、スライド型３８と一対のフレーム１１が組付位置に到達すると、図１に示すように、係止突起１９が係止凹部１６に嵌入して受け部１５とアーム部１８が係止状態となる。これにより、両フレーム１１は、左右方向に離間することを規制される。以上により、一対のフレーム１１と複数の転動体２０とが合体してベルトテンショナー１０の組付けが完了する。この後は、図７に示すように、一対のスライド型３８を成型位置に戻し、その後、ベルトテンショナー１０を持ち上げてゲート３５内の樹脂（図示省略）から切り離す。
【００２６】
上述のように本実施例１のベルトテンショナー１０は、タイミングチェーン５０にテンションを付与するためのものであって、内側面１２同士を接近させるように組み付けられる一対のフレーム１１と、一対のフレーム１１に形成され、内側面１２を凹ませた形態の複数対の支持孔１４と、両端部を一対の支持孔１４に嵌合させた状態で、一対のフレーム１１の間に回転可能に取り付けられた複数の転動体２０とを備えている。
【００２７】
このように、ベルトテンショナー１０は、一対のフレーム１１を組み付けることによって、複数の転動体２０が一対のフレーム１１の間に一斉に組み付けられるので、組付け作業が簡単である。また、転動体２０をフレーム１１に支持する手段として、転動体２０の両端部をフレーム１１の支持孔１４に嵌合させるだけでよいので、ビスやナット等の別部材が不要である。したがって、本実施例１のベルトテンショナー１０は、組付け工程の簡素化と、部品点数の削減を図ることができる。
【００２８】
また、ベルトテンショナー１０は、一対のフレーム１１に受け部１５とアーム部１８が形成されており、この受け部１５とアーム部１８を係止することにより、一対のフレーム１１が組付け状態に保持される。したがって、一対のフレーム１１を組み付けるための手段として、別部品が不要となっている。
【００２９】
また、転動体２０は合成樹脂材料からなり、転動体２０の外周には、タイミングチェーン５０を構成するローラ５３を接触させる複数の溝部２４が形成されている。この構成の技術的意義は、次の通りである。タイミングチェーン５０は、複数対の金属製のプレート５１，５２を一連のリンク状に連結し、対をなすプレート５１，５２の間に金属製のローラ５３を支持した構成である。一方の転動体２０は、合成樹脂製であるため、金属製のタイミングチェーン５０との接触による摩耗や傷付きが懸念される。その対策として、図３に示すように、転動体２０の軸線方向におけるローラ５３の寸法Ｗｒがプレート５１，５２の寸法Ｗｐよりも大きい、ということに着眼し、転動体２０には、プレート５１，５２ではなくローラ５３を接触させるようにした。このようにすれば、転動体２０とタイミングチェーン５０との接触面積が広く確保され、タイミングチェーン５０側から転動体２０への圧力が低減されるので、金属製のタイミングチェーン５０との接触に起因する転動体２０の摩耗や傷付きを抑制することができる。
【００３０】
また、複数の転動体２０は、合成樹脂材料からなり、一対のフレーム１１への組付け状態と同じ配置で金型３０により成形されている。そして、一対のフレーム１１は、合成樹脂材料からなり、転動体２０と同じ金型３０により、複数の転動体２０をその軸線方向に間隔を空けて挟むような配置で成形されている。さらに、金型３０内においては、成形済みの一対のフレーム１１を接近させて支持孔１４に転動体２０の両端部を嵌合させることで、一対のフレーム１１と複数の転動体２０が組み付けられている。このように一対のフレーム１１と複数の転動体２０の成形と、一対のフレーム１１と複数の転動体２０との組付けを、１つの金型３０内で行うことにより、製造コストの低減と製造効率の向上が実現されている。
【００３１】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１では、一対のフレームを組付け状態に保持する手段として、両フレームに形成した係止部同士（受け部とアーム部）を係止させるようにしたが、一対のフレームは、ボルトとナット等のような別部品を用いて組み付けてもよい。
（２）上記実施例１では、フレームを合成樹脂製としたが、フレームは、金属製であってもよい。
（３）上記実施例１では、転動体を合成樹脂製としたが、転動体は、金属製であってもよい。
（４）上記実施例１では、支持孔は、フレームの内側面から外側面まで貫通した形態であったが、支持孔は、フレームの外側面まで貫通しない袋小路状の凹部であってもよい。
（５）上記実施例１では、一対のフレームと複数の転動体を１つの金型において同時に成形したが、フレームの成形と転動体の成形は、別々の金型で行ってもよい。
（６）上記実施例１では、１つの金型において、一対のフレームと複数の転動体の成形と、成形済みのフレームと転動体との組付けを行うようにしたが、フレームと転動体の組付けは、金型外部で行ってもよい。
（７）上記実施例１では、転動体の外周に４つの溝部を形成したが、転動体の外周に形成する溝部の数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。
（８）上記実施例１では、転動体の外周にタイミングチェーンのローラを嵌合させる複数の溝部を形成したが、転動体の外周を真円形とし、転動体に、タイミングチェーンのプレートを接触させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０…ベルトテンショナー
１１…フレーム
１２…フレームの内側面
１４…支持孔
１５…受け部（係止部）
１８…アーム部（係止部）
２０…転動体
２１…軸部（転動体の端部）
２４…溝部
３０…金型
５０…タイミングチェーン
５３…ローラ
【図１】
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【図２】
2015175409.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015175409.tif 000007
【図６】
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【図７】
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