(57)【要約】【課題】  バックラッシュを有するポールラチェット機構付液圧テンショナにおいて、ポールコイルスプリングがポールの動きを阻害しないようにする。【解決手段】  ハウジング２のピストン穴２ａにスライド自在に挿入され、ラック歯３ｂが外周の一部に形成されたピストン３と、ピストン３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３のラック歯３ｂと係合する歯部５ａを下面に有するポール５と、ポール５の前後方向移動を許容するクリアランスをポール５の前後端面との間に有し、ポール５を収容するポール穴２ｂと、ポール穴２ｂ上方のポールスプリング収容部２０に収容され、ポール５の歯部５ｂがピストン３のラック歯３ｂと係合する側にポール５を押圧するポールコイルスプリング６とを設ける。ポール５とポールコイルスプリング６との間には、プレート７が設けられている。【選択図】  図２
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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液圧テンショナであって、
一端が開口するピストン穴を有するハウジングと、
前記ピストン穴にスライド自在に挿入され、前記ピストン穴との間で流体チャンバを形成するとともに、ラック歯が外周の少なくとも一部に形成されたピストンと、
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、
前記ハウジング内に設けられるとともに、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歯部を下面に有するポールと、
前記ポールの前後方向移動を許容するクリアランスを前記ポールの前後端面との間に有するように前記ハウジングに形成された、前記ポールを収容するポール穴と、
前記ポール穴の上方に設けられたポールスプリング収容部に収容されるとともに、前記ポールの前記歯部が前記ピストンの前記ラック歯と係合する側に前記ポールを押圧するポールコイルスプリングとを備え、
前記ポールコイルスプリングと前記ポールとの間には、プレートが設けられており、前記ポールコイルスプリングのばね力が前記プレートを介して前記ポールの上面に作用している、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項２】
請求項１において、
前記プレートの前後方向の長さが、前記ポール穴の前後方向の長さと実質的に等しくなっている、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項３】
請求項１において、
前記ポールスプリング収容部の前後方向の長さが、前記ポール穴の前後方向の長さよりも長くなっており、前記プレートの前後方向の長さが前記ポールスプリング収容部の前後方向の長さと実質的に等しくなっている、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項４】
請求項３において、
前記ポールスプリング収容部の前後方向の長さが前記ポールコイルスプリングの外径と実質的に等しくなっている、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項５】
請求項１において、
前記プレートが鋼製または硬質樹脂製である、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項６】
請求項１において、
前記プレートの下面には、前後方向に延びる複数本の凸条部が形成されており、前記プレートが前記凸条部を介して前記ポールの前記上面に当接している。
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項７】
請求項１において、
前記ポールスプリング収容部が上方に開口するとともに、この開口部分を覆うカバーが着脱自在に設けられており、前記ポールコイルスプリングの上端が前記カバーの上面に圧接している、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【請求項８】
請求項１において、
前記ポール穴が前記ピストンの配設方向と直交する左右方向に前記ハウジングを貫通しており、前記ポールスプリング収容部が前記ポール穴の左右方向の開口部分と連通するとともに上方に開口しており、前記ポール穴およびポールスプリング収容部の左右方向の各開口部分、ならびに前記ポールスプリング収容部の上方の開口部分を覆うカバーが着脱自在に設けられている、
ことを特徴とする液圧テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポールラチェット機構を備えた液圧テンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
液圧テンショナは、一般に、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挿入され、スプリングにより突出方向に付勢されたピストンと、ハウジング内でピストン穴およびピストンにより限定された流体チャンバとから主として構成されている。テンショナの運転中には、チェーンまたはベルトからピストン先端に作用する押付力が、スプリングによる弾性反発力およびチャンバ内の液圧による抗力と釣り合っている。
【０００３】
ところで、とくに自動車用のアプリケーションにおいてタイミングシステムや補機（オイルポンプ等）駆動システムに適用される液圧テンショナの場合、エンジン始動時などのようにチャンバ内に十分な液圧が作用していない状況下で、チェーンからピストン先端に押付力が作用したとき、ピストンがハウジング内に容易に押し込まれてピストンが縮退し、その結果、ノイズや振動が発生することがある。
【０００４】
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ポールラチェット機構を備えた液圧テンショナが提案されている。
【０００５】
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。
【０００６】
この場合、ポールの尖端部がスリーブのラック歯と係合した状態で、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。
【０００７】
しかしながら、前記従来のポールラチェット機構においてはバックラッシュが設けられておらず、その一方で、バックラッシュを有するポールラチェット機構付液圧テンショナに対する要請がある。
【特許文献１】米国特許第 5,304,099号明細書（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、バックラッシュを有するポールラチェット機構付液圧テンショナを提供するとともに、ポールコイルスプリングがポールの動きを阻害しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る液圧テンショナにおいては、ピストンのラック歯と係合する歯部を下面に有するポールがポール穴に収容されており、該ポール穴が、ポールの前後方向の移動を許容するクリアランスをポールの前後端面との間に有している。
【００１０】
このようなクリアランスを設けることにより、ポールがポール穴内を前後方向に移動でき、これにより、バックラッシュ付ポールラチェット機構を実現できる。
【００１１】
さらに、本発明においては、ポールとポールコイルスプリングの間にプレートが設けられており、ポールコイルスプリングのばね力がプレートを介してポールの上面に作用している。
【００１２】
これにより、ポールが前後方向に移動する際に、ポールコイルスプリングの端部のエッジ部分がポールの動きを阻害することなくポールの移動を円滑に行えるようになる。なお、従来のように、ポールコイルスプリングが直接ポールの上面に当接している場合には、最初ポールコイルスプリングの端部のエッジ部分がポールと接触していなくても、ポールの移動にともなってポールコイルスプリングが回転することによってポールコイルスプリングの端部のエッジ部分がポールと干渉することがあるが、本発明では、ポールコイルスプリングがポールと直接接触しないため、ポールの移動によってポールコイルスプリングが回転することはなく、このような不具合が発生することもない。
【００１３】
ポールスプリング収容部の前後方向の長さは、ポール穴の前後方向の長さよりも長くなっていて、プレートの前後方向の長さがポールスプリング収容部の前後方向の長さと実質的に等しくなっているのが好ましい。この場合には、ポールの移動にともなってプレートがポールスプリング収容部内を前後方向に移動することがなく、ポールコイルスプリングからのばね力を安定してポールに作用させることができる。
【００１４】
ポールコイルスプリングの外径は、ポールスプリング収容部の前後方向の長さと実質的に等しくなっているのがより好ましい。この場合には、ポールコイルスプリングがポールスプリング収容部に確実に保持された状態で、ポールの移動ストローク全体にわたって、ポール上面に安定したばね力を作用させることができる。
【００１５】
なお、プレートの前後方向の長さは、ポール穴の前後方向の長さと実質的に等しくなっていてもよい。この場合でも、ポールがポール穴の前側端または後側端に移動した際には、ポールの上面に常時プレートを配置させることができ、プレートを介したポールコイルスプリングからのばね力を安定してポールに作用させることができる。
【００１６】
プレートは、たとえば鋼製または硬質樹脂製である。
【００１７】
また、プレートの下面に前後方向に延びる複数本の凸条部を形成して、プレートがこれらの凸条部を介してポール上面に当接するようにしてもよい。この場合には、プレートからポールに作用する摩擦力を小さくでき、これにより、ポールの移動をスムーズに行えるようになる。
【００１８】
ポールスプリング収容部を上方に開口させて、この開口部分を覆うカバーを着脱自在に設けるようにしてもよい。このとき、ポールコイルスプリングの上端は、カバーの上面に圧接している。
【００１９】
また、ポールスプリング収容部を上方に開口させるとともに、ポール穴およびポールスプリング収容部を左右方向に貫通させてそれぞれの開口部分を互いに連通させてもよい。このとき、ポール穴およびポールスプリング収容部の左右方向の開口部分ならびにポールスプリング収容部の上方の開口部分は、着脱自在なカバーにより覆われる。この場合には、ポール穴およびポールスプリング収容部が、開放された空間を有しているので、ポールおよびポールコイルスプリングの組込みを容易に行えるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ポールの前後方向の移動を許容するクリアランスがポールの前後端面とポール穴との間に設けられるので、バックラッシュを有するポールラチェット機構を実現できる。しかも、この場合には、ポールとポールコイルスプリングとの間にプレートが設けられるので、ポールが前後方向に移動する際に、ポールコイルスプリングの端部のエッジ部分がポールの動きを阻害するのを回避でき、ポールの移動を円滑に行えるようになる。
【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。
図１および図２は本発明の一実施例による液圧テンショナを説明するための図であって、図１は液圧テンショナの全体斜視図、図２は液圧テンショナのポールおよびポールコイルスプリング部分の拡大斜視図である。なお、図２においては、カバーが省略された状態が示されている。
【００２２】
図１および図２に示すように、液圧テンショナ１は、一端が開口しかつ軸方向に延びるピストン穴２ａが形成されたハウジング２と、ハウジング２のピストン穴２ａ内にスライド自在に挿入され、図示しないチェーンに押付力を作用させるピストン３と、ピストン３の外周面の一部に形成されたラック歯３ｂと係合する歯部５ａを下面に有し、ピストン３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ためのポール５とから主として構成されている。
【００２３】
なお、図示していないが、ハウジング２のピストン穴２ａ内には、ピストン３をピストン穴２ａから突出する方向に付勢するピストンスプリングが縮設されている。ハウジング２内において、ピストン３およびピストン穴２ａの内壁面から流体チャンバ（図示せず）が形成されており、ハウジング２の底部には、図示しない外部の加圧流体源から流体チャンバ内に作動流体としてのエンジンオイルを導入するための導入孔（図示せず）が形成されている。また、ハウジング２には、液圧テンショナ１をたとえばエンジン内に取り付けるための取付ボルトが挿入されるボルト穴２０，２１が形成されている。
【００２４】
ハウジング２には、ピストン穴２ａの配設方向と直交する方向にハウジング２を貫通するポール穴２ｂが形成されている。ポール穴２ｂはピストン穴２ａに連通している。ポール５は、細長い概ね直方体状の部材であって、ポール穴２ｂの配設方向に延びており、その両端はポール穴２ｂの開口部近傍に配置されている。言い換えれば、ポール５は、ポール穴２ｂに収容されている。
【００２５】
図２に示すように、ポール５の前後方向（同図の略左右方向）の長さｔは、ポール穴２ｂの前後方向の長さｄよりも短くなっており（ｔ＜ｄ）、ポール５とポール穴との間には、クリアランスが形成されている。これにより、ポール５がポール穴２ｂ内で前後方向に移動できるようになっている。
【００２６】
ポール穴２ｂは上方にも開口しており、ポール５の上方には、ポール５の歯部５ａがピストン３のラック歯３ｂと係合する側にポール５を押圧するポールコイルスプリング６が縮設されている。ポール穴２ｂの上方には、前後方向に隔てられた一対の立壁部２５，２６が設けられており、これらの立壁部２５，２６で挟まれた空間であるポールスプリング収容部２４内にポールコイルスプリング６が収容されている。ポールコイルスプリング６の外径は、立壁部２５，２６の各対向壁２５ａ，２６ａ間の間隔（つまりポールスプリング収容部２４の前後方向長さ）Ｄと実質的に等しくなっている。また、間隔Ｄは、ポール穴２ｂの前後方向の長さｄよりも長くなっている。
【００２７】
ポールコイルスプリング６とポール５との間には、鋼製または硬質樹脂製のプレート７が設けられており、ポールコイルスプリング６のばね力は、プレート７を介してポール５の上面に作用している。プレート７の前後方向の長さは、ポールスプリング収容部２４の前後方向の長さＤと実質的に等しくなっている。
【００２８】
ポールスプリング収容部２４は、上方および左右方向に開口しており、ハウジング２には、これらの開口部分を覆うカバー８が設けられている（図１参照）。カバー８は、概略コ字状に折り曲げられた部材であり、その下端は、ポール穴２ｂの中央部分まで延びている。ポールコイルスプリング６の上端は、カバー８の上面に圧接している。
【００２９】
カバー８の一部には、内方に折り曲げられた係合フック部８０が形成されている。一方、各立壁部２５，２６の下部には、係合凹部２５ｂ，２６ｂが形成されており（図２参照）、これらの係合凹部２５ｂ，２６ｂにカバー８の係合フック部８０が係脱自在に係合し得るようになっている。
【００３０】
また、ハウジング２においてピストン穴２ａの開口部近傍には、貫通孔２３が形成されている。この貫通孔２３は、テンショナの輸送時などにおいて、図示しないリテーニングピンを挿入することによりピストン３を縮退状態で保持するためのものであり、挿入されたリテーニングピンは、ピストン３の頭部に形成された係止溝（図示せず）に係合し得るようになっている。
【００３１】
次に、上述のように構成された液圧テンショナの作動について簡単に説明する。
運転時には、ピストンスプリングのばね力および流体チャンバ内の液圧による合力がピストン先端面３ｃからテンショナアーム（図示せず）を介してチェーンに作用して、チェーンの張力が維持されるようになっている。
【００３２】
また、エンジン始動時などのように、流体チャンバ内に十分な液圧が作用していない状況下でチェーンからピストン先端面３ｃに押付力が作用した場合には、ピストン外周のラック歯３ｂがポール５の歯部５ａと係合した状態を維持したまま、ピストン３がポール５とともに後退して、ポール５の後端面がポール穴２ｂの内壁面に当接することにより、ピストン３の後退方向の移動が停止する。
【００３３】
この場合には、ポール穴２ｂとポール５との間にクリアランスが形成されていることにより、ピストン３の移動にともなってポール５がポール穴２ｂ内を前後方向に移動でき、これにより、バックラッシュ付ポールラチェット機構を実現できる。
【００３４】
しかも、この場合には、ポール５とポールコイルスプリング６との間にプレート７が設けられており、ポールコイルスプリング６のばね力がプレート７を介してポール５の上面に作用しているので、ポール５が前後方向に移動する際に、ポールコイルスプリング６の端部のエッジ部分がポール５の動きを阻害することなくポール５の移動を円滑に行えるようになる。
【００３５】
また、ポールスプリング収容部２４の前後方向の長さＤが、ポール穴２ｂの前後方向の長さｄよりも長くなっていて、プレート７の前後方向の長さがポールスプリング収容部２４の前後方向の長さＤと実質的に等しくなっているので、ポール５の移動にともなってプレート７がポールスプリング収容部２４内を前後方向に移動することがなく、ポールコイルスプリング６からのばね力を安定してポール５に作用させることができる。
【００３６】
さらに、ポールコイルスプリング６の外径が、ポールスプリング収容部２４の前後方向の長さＤと実質的に等しくなっているので、ポールコイルスプリング６がポールスプリング収容部２４に確実に保持された状態で、ポール５の移動ストローク全体にわたって、ポール上面に安定したばね力を作用させることができる。
【００３７】
また、この場合には、ポール穴２ｂおよびポールスプリング収容部２４が、上方および左右方向に開放された空間を有しているので、ポール５およびポールコイルスプリング６の組込みを容易に行える。
【００３８】
なお、図示していないが、プレート７の下面に前後方向に延びる複数本の凸条部を形成して、プレート７がこれらの凸条部を介してポール５の上面に当接するようにしてもよい。この場合には、プレート７からポール５に作用する摩擦力を小さくでき、これにより、ポール５の移動をスムーズに行えるようになる。
【００３９】
また、図示していないが、ポールスプリング収容部２４の前後方向長さＤをポール穴２ｂの前後方向長さｄと同じにした構成を採用することも可能である。このとき、プレート７の前後方向長さは、ポール穴２ｂの前後方向長さｄと実質的に等しくなる。この場合においても、ポール５の移動ストローク全体にわたって、ポール５の上面に常時プレート７を配置させることができ、プレート７を介したポールコイルスプリング６からのばね力を安定してポール５に作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例による液圧テンショナの全体斜視図である。
【図２】液圧テンショナ（図１）のポールおよびポールコイルスプリング部分の斜視拡大図であって、カバーが省略された状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：  液圧テンショナ
２：  ハウジング
２ａ：  ピストン穴
２ｂ：  ポール穴
２４：  ポールスプリング収容部
３：  ピストン
３ｂ：  ラック歯
５：  ポール
５ａ：  歯部
６：  ポールコイルスプリング
７：  プレート
８：  カバー
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年5月11日(2004.5.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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