(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース(31,51,71)と、
上記本体ケース(31,51,71)に摺動自在に嵌挿されたロッドホルダ(33,53,74)と、
上記ロッドホルダ(33,53,74)に摺動自在に嵌挿され上記ロッドホルダとの間に設けた弾性部材(35,55,76)により前方への突出方向に弾発付勢されたロッド部材(34,54,75)と、
上記ロッド部材(34,54,75)が突出方向と逆の方向に押し戻されることを防止するために上記ロッドホルダ(33,53,74)と上記ロッド部材(34,54,75)との間に設けられたロック手段とを備えた無端伝動体のテンショナ装置において、
上記ロック手段は、上記ロッドホルダ(33,53,74)と上記ロッド部材(34,54,75)の間に設けられたボール(39,58,79)と、上記ロッド部材(34,54,75)が押し戻された時に上記ボール(39,58,79)に作用して、上記ロッドホルダ(33,53,74)と上記ロッド部材(34,54,75)の間でくさび作用によって両者を時間差をもって一体化する傾斜面付きくさび手段(37,57,74a)とからなることを特徴とするテンショナ装置。
【請求項２】
上記くさび手段は、上記ロッド部材(34,54)に摺動自在に嵌挿された環状くさび部材(37,57)からなり、
上記環状くさび部材(37,57)の内径は上記ロッド部材(34,54)の外径より大きく、
上記ロッド部材(34,54)が押し戻されたときから、上記環状くさび部材(37,57)がボール(39,58)により押圧されて変形し、上記ロッド部材(34,54)と一体的に結合される
ことを特徴とする請求項１記載のテンショナ装置。
【請求項３】
上記くさび手段は、上記ロッドホルダ(74)に設けられてボール(79)に接する傾斜面(74a)であることを特徴とする請求項１記載のテンショナ装置。
【請求項４】
上記本体ケース(31,51,71)の後部または後蓋(32)と上記ロッドホルダ(33,53,74)との間に弾性部材(36,56,77)を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンショナ装置。
【請求項５】
摩擦発生手段(73)が、上記本体ケース(71)と上記ロッドホルダ(74)との間に設けてあることを特徴とする請求項３に記載のテンショナ装置。
【請求項６】
上記ロッドホルダ(74)が本体ケース(71)に接近するに従って反力が大きくなる突部(77a)を備えた弾性部材(77)が、上記本体ケース(71)の後部または後蓋と上記ロッドホルダ(74)との間に設けてあることを特徴とする請求項３に記載のテンショナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載する内燃機関のカム軸駆動用チェーン等の無端伝動体に用いるテンショナ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テンショナ装置は、本体に摺動自在に保持されたロッドをスプリングによって付勢し、無端伝導体（チェーン等）に押し付けて、無端伝動体を緊張させるものである。この種の装置では、無端伝導体から、ロッド押し戻し方向の力が作用した際に、ロッドが、無端伝動体から加わる力に負けて、後退方向に移動しないよう、後退阻止手段が設けられる。従来の技術として、対向する二つのテーパー面の間にボールを噛み込ますことによって、ロッドの後退を阻止する手段が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９７８４４２号公報（図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術では、無端伝動体から反力を受けた場合、瞬時にロック機構が作動し、テンショナ装置は衝撃荷重を直接受けてしまう。そのため、ロック時に衝撃音が発生し、騒音となる。また大排気量車の場合は、衝撃荷重に耐えるように各部の強度向上が必要で、大型化が避けられなかった。
【０００５】
本発明は、ロック手段がロックするまでに時間差を持たせると共に、上記ロッド部材に加わる荷重を緩和させる手段を設けたテンショナ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、本体ケースと、
上記本体ケースに摺動自在に嵌挿されたロッドホルダと、上記ロッドホルダに摺動自在に嵌挿され上記ロッドホルダとの間に設けた弾性部材により前方への突出方向に弾発付勢されたロッド部材と、上記ロッド部材が突出方向と逆の方向に押し戻されることを防止するために上記ロッドホルダと上記ロッド部材との間に設けられたロック手段とを備えた無端伝動体のテンショナ装置において、上記ロック手段は、上記ロッドホルダと上記ロッド部材の間に設けられたボールと、上記ロッド部材が押し戻された時に上記ボールに作用して、上記ロッドホルダと上記ロッド部材の間でくさび作用によって両者を時間差をもって一体化する傾斜面付きくさび手段とからなることを特徴とするテンショナ装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のテンショナ装置において、上記くさび手段は、上記ロッド部材に摺動自在に嵌挿された環状くさび部材からなり、上記環状くさび部材の内径は上記ロッド部材の外径より大きく、上記ロッド部材が押し戻されたときから、上記環状くさび部材がボールにより押圧されて変形し、上記ロッド部材と一体的に結合される
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のテンショナ装置において、上記くさび手段は、上記ロッドホルダに設けられてボールに接する傾斜面であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のテンショナ装置において、上記本体ケースの後部または後蓋と上記ロッドホルダとの間に弾性部材を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項３に記載のテンショナ装置において、摩擦発生手段が、上記本体ケースと上記ロッドホルダとの間に設けてあることを特徴とする。
また、請求項６記載の発明は、請求項３に記載のテンショナ装置において、上記ロッドホルダが本体ケースに接近するに従って反力が大きくなる突部を備えた弾性部材が、上記本体ケースの後部または後蓋と上記ロッドホルダとの間に設けてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によって、ロッド部材が押し込まれた際に、急激な反力の発生を防止して、衝撃音を緩和することが出来る。
【００１２】
請求項２の発明によって、環状くさび部材の変形により、ロックされるまでに時間差が生じるので、ロック時の衝撃荷重を緩和することが出来る。
【００１３】
請求項３の発明によって、ロッドホルダに設けられてボールに接する傾斜面のくさび作用により、ロックされるまでに時間差が生じるので、ロック時の衝撃荷重を緩和することが出来る。
【００１４】
請求項４の発明によって、弾性部材が設けてあることにより、衝撃荷重をさらに緩和し、衝撃音を低減することが出来る。
【００１５】
請求項５の発明によって、Ｏリングのような摩擦発生手段が設けてあるので、ロッドホルダの後端を支持している弾性部材の作用時間が延び、衝撃荷重が緩和され、衝撃音が低減する。
また、請求項６の発明によって、弾性部材に突部が設けてあるので、弾性部材の作用時間が延び、衝撃荷重が緩和され、衝撃音が低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、自動二輪車用４ストロークサイクル内燃機関のカムチェーン室１の断面図であり、一般的なテンショナ装置の適用状態を示す説明図である。図において、カムチェーン室１の外殻は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、ヘッドカバー５からなり、クランクケース２内には図示していないピストンの上下運動に応じて回転するクランク軸６が回転可能に支持されている。シリンダヘッド４とヘッドカバー５との合せ面に吸気カム軸７と排気カム軸８が回転可能に支持されている。クランク軸６には駆動スプロケット９が嵌着され、両カム軸７、８には従動スプロケット10、11が固定され、この３個のスプロケットにカムチェーン12が掛け回されている。これによって、クランク軸６の回転駆動力がカム軸７、８に伝達され、カム軸に設けられたカムによって、排気バルブと吸気バルブが所定タイミングで開閉駆動される。クランク軸６、カム軸７、８、及びチェーン12は、図示の小矢印の方向へ回転あるいは移動する。
【００１７】
クランク軸６の駆動スプロケット９によって引っ張られる側のカムチェーン12に沿って、同カムチェーン12を案内する樹脂製のスリッパ13が設けてあり、カムチェーン室１の周囲の固定部に固定されている。スリッパ13のカムチェーン摺動側の断面は、ほぼカムチェーン12の幅に相当する凹溝となっており、カムチェーン12はその溝底を摺動するようになっている。
【００１８】
クランク軸６の駆動スプロケット９によって押し出される側のカムチェーン12には、チェーン弛み防止機構14が設けてある。チェーン弛み防止機構14は、前端から突出するロッド15を備えたテンショナ装置16と回動式のチェーンガイド17とからなり、同チェーンガイド17は更にアーム18とシュー19とからなっている。チェーンガイド17はその下端側の支持部20を中心として回動可能に支持されている。テンショナ装置16は、シリンダブロック３を貫通してボルト21によって取り付けられ、チェーン室１の内部に突出したロッド15の先端で、チェーンガイド17を、同ガイド17に設けられたロッド当接部22を介して押し、押されたチェーンガイド17がカムチェーン12を押して、カムチェーン12の弛みを防止する。
【００１９】
チェーンガイド17は、弾力性に富んだスチール系金属で作られたアーム18と、硬質ゴム系樹脂で成型されたシュー19とから構成され、シュー19はアーム18のチェーン摺動側に取付けられている。シュー19はカムチェーン12の撓みの形に添うよう湾曲成型され、そのカムチェーン摺動側の断面は、ほぼカムチェーン12の幅に相当する凹溝となっており、カムチェーン12はその溝底を摺動するようになっている。以上は、一般的なテンショナ装置の取り付け状態の説明である。
【００２０】
図２は本発明の第１実施形態に係るテンショナ装置30の縦断面図である。以下の説明では、ロッド突出方向を「前」として説明する。この装置の外殻は本体ケース31と後蓋32であり、本体ケース31の内側にロッドホルダ33が摺動可能に装着されている。さらに、ロッドホルダ33の内側にロッド34が摺動可能に装着されている。ロッド34は本体ケース31の前面中心孔31ａから前方へ突出できるようになっている。ロッド34の軸心穴34ａの奥端とロッドホルダ33の底部との間にはロッド付勢ばね35が介装されている。ロッドホルダ33と後蓋32との間にはゴム製クッション材36が介装されている。ロッド34の外周には環状くさび部材37がロッド34との間に若干の隙間を設けて嵌挿されている。ロッドホルダ33の前端凹部内面33ａと環状くさび部材37の外周傾斜面との間に、リテーナ38で間隔を規制された複数個の鋼ボール39が嵌挿されている。環状くさび部材37と本体ケース31の前面内側31ｂとの間に、くさび部材付勢ばね40が装着され、鋼ボール39を、ロッドホルダ33の前端凹部内面33ａと環状くさび部材37の外面との間で締め付ける方向に押す。テンショナ本体31の中央部外周にフランジ41が形成され、そのボルト挿通孔にシリンダブロックへの取付け用ボルト42が挿通される。後蓋32の後方へ向かう突部は、後蓋32を本体ケース31にねじ込む際に用いるスパナ係合部43である。
【００２１】
図３は、環状くさび部材37の斜視図である。この部材の先細部に軸方向のスリット37ａが設けてあり、上記のように、ロッドホルダ33の前端凹部内面33ａと環状くさび部材37の外面との間で鋼ボール39を強く締め付けた時、環状くさび部材37は、その先細部が内側へ変形して、ロッド34の表面に密着する。
【００２２】
本装置の組立は次のようにして行われる。まず後蓋32にゴム製クッション材36を装着してからロッドホルダ33をゴム製クッション材36の中へ嵌装する。ロッド34の軸心穴34ａにロッド付勢ばね35を保持しながらロッドホルダ33の中にロッド34を嵌装する。ロッドホルダ前端凹部内面33ａに、リテーナ38に保持された鋼ボール39を嵌装し、ロッド34の外周に環状くさび部材37とくさび部材付勢ばね40を嵌装する。その後、本体ケース31を被せ、後蓋32との間を締結する。
【００２３】
図４は、上記テンショナ装置30の作動状態における断面図である。図にはロッド34がロッド付勢ばね35の最大の伸びによって最前端まで突出した状態を示してあるが、一般には中間位置の突出となる。ロッド34は、内燃機関の運転中にカムチェーンから反力を受けて、後退方向へ押される。ロッドの後退を阻止しない場合は、再びカムチェーンが弛むことになる。本実施形態ではロッド34に、くさび部材付勢ばね40で付勢された環状くさび部材37が嵌装されており、ロッド34が後退方向の衝撃力を受けて僅かに後退すれば、環状くさび部材37も共に僅かに後退し、鋼ボール39がロッドホルダ33の前端凹部内面33ａと環状くさび部材37とに締め付けられる。環状くさび部材37の先端は、鋼ボール39の押圧力によって内方へ変形してロッド34に密着し、ロッドホルダ33とロッド34は一体化し、ロックされる。ロッドに対する後退方向衝撃力発生からロックまでには、環状くさび部材37の後退と、同部材の変形とに起因して、若干の時間差が生じる。ロッドホルダ33とロッド34が一体化したものに対して、カムチェーン12からの衝撃力は引き続き加わる。この衝撃は後蓋32とロッドホルダ33との間に介装されたゴム製クッション材36によって緩和される。上記の時間差とクッション材の作用によって、衝撃や衝撃音が低減される。
【００２４】
図５は本発明の第２実施形態に係るテンショナ装置50の縦断面図である。この装置の外殻は本体ケース51と前蓋52である。本体ケース51の内側にロッドホルダ53が摺動可能に装着されている。さらに、ロッドホルダ53の内側にロッド54が摺動可能に装着されている。ロッド54は前蓋52の中心孔52ａから前方へ突出できるようになっている。ロッド54の軸心穴54ａの奥端とロッドホルダ53の後端部との間にはロッド付勢ばね55が介装されている。ロッドホルダ53と本体ケース51との間にはゴム製クッション材56が介装されている。ロッド54の外周には環状くさび部材57がロッド54との間に若干の隙間を設けて嵌挿されている。ロッドホルダ53の前端凹部内面53ａと環状くさび部材57の外周傾斜面との間に、複数個の鋼ボール58が嵌挿されている。環状くさび部材57と前蓋52の内側52ｂとの間に、くさび部材付勢ばね59が装着され、鋼ボール58をロッドホルダ53の前端凹部内面53ａと環状くさび部材57の外面との間で締め付ける方向へ押す。前蓋52とロッド54に、ピン挿入孔60Ａ、60Ｂが設けてある。本体ケース51の中央部外周にフランジ61が形成され、そのボルト挿通孔にシリンダブロック３への取付け用ボルト62が挿通される。
【００２５】
図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図であり、特に環状くさび部材57の断面を示している。この環状くさび部材57には、第１実施形態と同様のスリット57ａが設けてあり、鋼ボール58を強く締め付けた時、内方へ変形してロッドに密着する。また、この実施形態の鋼ボール58にはリテーナが装着されていないので、その代わりに、環状くさび部材57の外面に、軸方向の傾斜溝57ｂが設けてあり、それぞれの溝に、鋼ボールが１個づつ嵌って相互間隔を規制された状態で転動する。傾斜溝57ｂの底は「くさび」として作用する。
【００２６】
本装置の組立は次のようにして行われる。まず、本体ケース51にゴム製クッション材56を挿入した後ロッドホルダ53を挿入する。ロッド54の軸心穴54ａにロッド付勢ばね55を装着した状態で、ロッド54をロッドホルダ53に挿入する。この状態でロッドホルダ前端凹部内面53ａとロッドの間に鋼ボール58、環状くさび部材57、およびくさび部材付勢ばね59を装着して、前蓋52を取り付け、本体ケースとの間を締結する。この装置を保管する時には、ロッド54が引っ込んでいる状態で、ピン挿入孔60Ａ、60Ｂにピンを挿入して、ロッド54を固定しておく。
【００２７】
図７は、上記テンショナ装置50の作動状態における断面図である。図にはロッド54がロッド付勢ばね55の最大の伸びによって最前端まで突出した状態を示してあるが、一般には中間位置の突出となる。ロッド54は、内燃機関の運転中にカムチェーンから衝撃力を受けて、後退方向へ押される。本実施形態ではロッド54に、くさび部材付勢ばね59で付勢された環状くさび部材57が嵌装されており、ロッド54が後退方向の力を受けて僅かに後退すれば、環状くさび部材57も共に動いて僅かに後退し、鋼ボール58はロッドホルダ前端凹部内面53ａと環状くさび部材57とによって締め付けられる。この時、環状くさび部材57は鋼ボール58の押圧力によって内方へ変形してロッド54に密着し、ロッドホルダ53とロッド54は一体化し、ロックされる。ロッド54に対する後退方向衝撃力発生からロックまでに、環状くさび部材57の後退と、同部材の変形のために、若干の時間差が生じる。ロッドホルダ53とロッド54が一体化したものに対して、カムチェーンからの衝撃的反力は引き続き加わる。この衝撃は、本体ケース51とロッドホルダ53との間に介装されたゴム製クッション材56によって緩和される。上記の時間差とクッション材の作用によって、衝撃や衝撃音が低減される。
【００２８】
図８は本発明の第３実施形態に係るテンショナ装置70の縦断面図である。この装置の外殻は本体ケース71と後蓋72であり、本体ケース71の内側にＯリング73を介してロッドホルダ74が摺動可能に装着されている。さらに、ロッドホルダ74の内側にロッド75が摺動可能に装着されている。ロッド75は本体ケース71の前面の中心孔71ａから前方へ突出できるようになっている。ロッド75の軸心穴75ａの奥端とロッドホルダ74の底部との間にはロッド付勢ばね76が介装されている。ロッドホルダ74の前端凹部内面74ａはくさび効果を持つ傾斜面となっている。ロッドホルダ74の前端凹部内面74ａとロッド75の外周面との間に、リテーナ78で間隔を規制された複数個の鋼ボール79が嵌挿されている。リテーナ78と本体ケース71の前端部内面71ｂとの間に、ボール付勢ばね80が装着されている。ボール付勢ばね80は、鋼ボール79をロッドホルダ74の前端凹部内面74ａとロッド75の外面との間で締め付ける方向へ押す。ロッドホルダ74と後蓋72との間にロッドホルダクッションばね81が装着されている。また、ロッドホルダ74と後蓋72との間には複数の突部77ａを備えたゴム製クッション材77が介装されている。本体ケース71の前部とロッド75に、ピン挿入孔82Ａ、82Ｂが設けてある。本体ケース71のの中央部外周にフランジ83が形成され、そのボルト挿通孔にシリンダブロックへの取付け用ボルト84が挿通される。
【００２９】
本装置の組立は次のようにして行われる。まず、ロッド75の軸心穴75ａにロッド付勢ばね76を保持しながら、ロッド75をロッドホルダ74の中に挿入する。ロッドホルダ74の前端凹部内面74ａとロッド75の外周面との間に、リテーナ78で間隔を規制された複数個の鋼ボール79とボール付勢ばね80を装着する。さらに、ロッドホルダ74にＯリング73を装着した後、ロッドホルダ74に本体ケース71を被せる。ロッドホルダ74にロッドホルダクッションばね81を装着し、後蓋72にクッション材77を装着してから、後蓋72を本体ケース71に装着して締結する。この装置を保管する時には、ロッド75が引っ込んでいる状態で、ピン挿入孔82Ａ、82Ｂにピンを挿入して、ロッドを固定しておく。
【００３０】
図９は、上記テンショナ装置70の作動状態における断面図である。図にはロッド75がロッド付勢ばね76の最大の伸びによって最前端まで突出した状態を示してあるが、一般には中間位置の突出となる。ロッド75は、内燃機関の運転中にカムチェーンから衝撃的反力を受けて、後退方向へ押される。本実施形態では、ロッド75が後退方向の衝撃力を受けたとき、鋼ボール78はロッド75の動きにつれて転動し、くさび効果をもつロッドホルダ前端凹部内面74ａとロッド75との間にきつく嵌り込み、ロッドホルダ74とロッド75とは一体化してロックされる。ロッド75に対する後退方向衝撃力発生からロックまでには、鋼ボール79の転動によって、若干の時間差が生じる。
【００３１】
ロッドホルダ73とロッド75が一体化したものに対して、カムチェーン12からの衝撃力は引き続き加わる。ロッドホルダ74の外周にＯリングが装着されているので、その摩擦力によって、ロッドホルダ74は緩やかに後退する。上記のチェーンからの衝撃力は後蓋72とロッドホルダ74との間に介装されたロッドホルダクッションばね81とゴム製クッション材77とによって緩和される。ゴム製クッション材77は、複数の突部77ａが設けてあるので、ロッドホルダが本体ケースに接近するに従って反力が大きくなり、クッション性が良好である。ロッドホルダ74とロッド75とが一体化したものが後退して、最終的に停止するまでに、Ｏリング73とロッドホルダクッションばね81とゴム製クッション材77の複数の突部77ａの作用によって、クッション材77の作用時間が延び、時間差が生じる。上記の各時間差とクッション材77等の作用によって、衝撃荷重が緩和し、衝撃音が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】自動二輪車用内燃機関のカムチェーン室の断面図であり、一般的なテンショナ装置の適用状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るテンショナ装置30の縦断面図である。
【図３】環状くさび部材37の斜視図である。
【図４】上記テンショナ装置30の作動状態における断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るテンショナ装置50の縦断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】上記テンショナ装置50の作動状態における断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係るテンショナ装置70の縦断面図である。
【図９】上記テンショナ装置70の作動状態における断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
30…テンショナ装置（第１実施形態）、31…本体ケース、32…後蓋、33…ロッドホルダ、34…ロッド、35…ロッド付勢ばね、36…ゴム製クッション材、37…環状くさび部材、39…鋼ボール、40…くさび部材付勢ばね、50…テンショナ装置（第２実施形態）、51…本体ケース、52…前蓋、53…ロッドホルダ、54…ロッド、55…ロッド付勢ばね、56…ゴム製クッション材、57…環状くさび部材、58…鋼ボール、59…くさび部材付勢ばね、70…テンショナ装置（第３実施形態）、71…本体ケース、72…後蓋、73…Ｏリング、74…ロッドホルダ、75…ロッド、76…ロッド付勢ばね、77…ゴム製クッション材、77ａ…突部、79…鋼ボール、80…ボール付勢ばね、81…ロッドホルダクッションばね。
【図１】
0004727505.tif 000002
【図２】
0004727505.tif 000003
【図３】
0004727505.tif 000004
【図４】
0004727505.tif 000005
【図５】
0004727505.tif 000006
【図６】
0004727505.tif 000007
【図７】
0004727505.tif 000008
【図８】
0004727505.tif 000009
【図９】
0004727505.tif 000010