(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な第１のシャフト部材と、前記第１のシャフト部材に螺合すると共に、回転が拘束された状態で軸方向へ移動する第２のシャフト部材と、前記第１のシャフト部材の一方向への回転によって巻き締められて前記第１のシャフト部材を他方向に回転付勢するばねとがケースの内部に収容されるテンショナーであって、
前記第１のシャフト部材を回転させる操作部材が係合する係合孔が前記第１のシャフト部材の円周方向に適宜の間隔で複数設けられ、前記係合孔が臨むケースの側面に、前記操作部材が挿入可能な操作窓が設けられ、前記操作窓の円周方向の長さが前記係合孔の間隔より大きくなっていることを特徴とするテンショナー。
【請求項２】
前記係合孔は前記第１のシャフト部材の外周に形成された複数の係合孔からなり、前記操作窓は前記第１のシャフト部材の回転方向に沿って延びるように形成されていることを特徴とする請求項２記載のテンショナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端ベルトやチェーン等の張力を一定に保つためのネジ式テンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
テンショナーは、無端ベルトやチェーン、例えば、自動車等のタイミングベルトやタイミングチェーンが使用中に伸びたり、摩耗することによって、その張りに緩みが生じた際、これらを一定の方向の押し付けて一定の張力を付与するために用いられる。
【０００３】
図６は、従来より使用されているテンショナーを示す。ケース１００の内部に第１及び第２のシャフト部材１１０及び１２０が組み付けられて挿入されている。ケース１００はエンジン本体に取り付けられるものであり、このため、取付孔１３１が形成されたフランジ部１３０が外側に延びている。
【０００４】
第１及び第２のシャフト部材１１０，１２０の組み付けは、第１のシャフト部材１１０の外周面に雄ねじ部１１１を形成する一方、第２のシャフト部材１２０の内周面に雌ねじ部１２１を形成し、これらのねじ部１１１，１２１を螺合させることによって行われる。組み付けられた第１及び第２のシャフト部材１１０，１２０は、第１のシャフト部材１１０の後端部を受座１５０に嵌合させることによりケース１００内に支持される。
【０００５】
第１のシャフト部材１１０は、回転するようにケース１００内に挿入されている。この回転は捩りばね１６０の回転付勢力によって行われる。捩りばね１６０は一端が第１のシャフト部材１１０の後端面のスリット１１２に係止され、他端がケース１００に係止されており、捩りばね１６０を巻き締めて所定のトルクを付与させた状態で組み立てると、捩りばね１６０の回転付勢力によって第１のシャフト部材１１０が回転する。
【０００６】
第２のシャフト部材１２０は筒状となっており、ケース１００の先端部分に固定された軸受１４０を貫通することにより、先端部分がケース１００の外側に突出している。第２のシャフト部材１２０が貫通する軸受１４０の貫通孔は略小判形状等の非円形となっており、第２のシャフト部材１２０の外形が、非円形の貫通孔と同形状に形成されている。このため、第２のシャフト部材１２０は回転が拘束されている。
【０００７】
このような構造では、捩りばね１６０の回転付勢力の作用により第１のシャフト部材１１０が回転しても、第１のシャフト部材１１０に螺合している第２のシャフト部材１２０は回転することがない。このため、捩りばね１６０の回転付勢力が第１のシャフト部材１１０の回転を介して第２のシャフト部材１２０の推進力に変換され、第２のシャフト部材１２０が進出する。これにより、第２のシャフト部材１２０がタイミングベルトやタイミングチェーンを押し付けるため、これらに一定の張力を付与することができる。
【０００８】
第１のシャフト部材１１０を回転付勢する捩りばね１６０の巻き締めは、第１のシャフト部材１１０を介して行われる。このため、第１のシャフト部材１１０の後端面に臨むケース１００の後端部には開口部１０５が形成されている。そして、この開口部１０５に回転ロック部材１９０を挿入し、回転ロック部材１９０の先端を第１のシャフト部材１１０のスリット１１２に係合させて回転させることにより、捩りばね１６０の巻き締めを行う。
【０００９】
そして、この巻き締めの後、回転ロック部材１９０を挿入したままでエンジン本体に装着し、回転ロック部材１９０を取り外して、タイミングベルトやタイミングチェーンの張力状態を調整する。
【００１０】
エンジン及びテンショナーのメンテナンス等においては、タイミングチェーンやタイミングベルトへの張力付与状態を解除した状態で行う。この場合は、エンジン本体への装着状態で上述した回転ロック部材１９０或いはドライバ等の操作部材を第１のシャフト部材１１０後端部の開口部１０５に挿入して、第１のシャフト部材１１０を回転させる。これにより捩りばね１６０を巻き上げて、第２のシャフト部材１２０を後退させる。この回転ロック部材１９０等の操作部材の挿入状態、すなわち第２のシャフト部材１２０の進出を防止した状態で、若しくはテンショナーをエンジン本体から取り外した後に、メンテナンスを行う。
【００１１】
このように捩りばね１６０のばね力をロックすることにより、第２のシャフト部材１２０がタイミングチェーン、タイミングベルトを不用意に押圧することがないため、カムスプロケットの歯飛びやエンジン本体側のテンショナー取付部分の破損を防止することができる。なお、以上によってメンテナンスの終了後は、テンショナーをエンジン本体に装着した状態で回転ロック部材１９０又はドライバ等を取り外して再使用する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジン本体の構造やテンショナーの周辺部品のレイアウト等により、テンショナーの後端側にスペースがない場合がある。このような場合、従来の構造では、回転ロック部材１９０やドライバ等の操作部材を第１のシャフト部材１１０の後端部から挿入することができず、捩りばね１６０を巻き上げることができない。このため、ばねの巻き上げができず、カムスプロケットの歯飛びやエンジン本体のテンショナー取付部分の破損を防止することができない問題を有している。
【００１３】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、エンジン本体の構造の相違や周辺部品との関係から、テンショナーの後端側からの操作ができない場合であっても、ばねの巻き上げが可能な構造とし、これにより、エンジン本体への脱着を確実に行うことが可能なテンショナーを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、回転可能な第１のシャフト部材と、前記第１のシャフト部材に螺合すると共に、回転が拘束された状態で軸方向へ移動する第２のシャフト部材と、前記第１のシャフト部材の一方向への回転によって巻き締められて前記第１のシャフト部材を他方向に回転付勢するばねとがケースの内部に収容されるテンショナーであって、前記第１のシャフト部材を回転させる操作部材が係合する係合孔が前記第１のシャフト部材の円周方向に適宜の間隔で複数設けられ、前記係合孔が臨むケースの側面に、前記操作部材が挿入可能な操作窓が設けられ、前記操作窓の円周方向の長さが前記係合孔の間隔より大きくなっていることを特徴とする。
この発明では、ケースの側面に形成した操作窓から操作部材を挿入して第１のシャフト部材の係合部に係合させる。この係合状態で操作部材を操作して第１のシャフト部材を回転させることにより、ばねを巻き締めることができる。このため、ケースの後端側の操作ができない場合であっても、ばねを巻き上げることができ、テンショナーの脱着を確実に行うことができる。
【００１５】
請求項２の発明は、前記係合孔は前記第１のシャフト部材の外周に形成された複数の係合孔からなり、前記操作窓は前記第１のシャフト部材の回転方向に沿って延びるように形成されていることを特徴とする。
この発明では、係合溝に操作部材を係合させた状態で、操作部材を操作窓で回転方向に移動させることにより、第１のシャフト部材を回転させることができ、この回転によってばねが巻き締められる。このため、ケースの後端側の操作ができない場合であっても、ばねを巻き上げることができ、テンショナーの脱着を確実に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態が適用されるエンジン本体の断面を示す。エンジン本体１の内部には、クランクスプロケット２と、一対のカムスプロケット３，３とが配置されており、これらの間に無端状のタイミングチェーン４が掛け渡されている。又、エンジン本体１の内部には、支点７を中心にして揺動するチェーンガイド５が設けられている。チェーンガイド５には、タイミングチェーン４が摺動するようになっている。このチェーンガイド５に後述する実施の形態のテンショナー１０が連結され、テンショナー１０からの矢印Ｘ方向への押し力が作用することにより、チェーンガイド５を介してタイミングチェーン４の張力が調整される。
【００１７】
この構造では、テンショナー１０の後端部分にスペースが少なく、テンショナー１０の後端側からの操作が困難となっている。このため、テンショナー１０のケース１４の側面に、操作窓１５が形成されており、これにより側面側からの操作を行うようになっている。なお、テンショナー１０における第２のシャフト部材１２はチェーンガイド５を押圧するものである。
【００１８】
以下、本発明のテンショナーを図示する実施の形態により、具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。
【００１９】
（実施の形態１）図２〜図５は、テンショナーの実施の形態１を示し、第１のシャフト部材１１と、第２のシャフト部材１２と、ばね１３と、ケース１４とを有している。
【００２０】
ケース１４は、第１のシャフト部材１１、第２のシャフト部材１２及びばね１３が組み付け状態で収容されるものであり、これらを収容するための空洞部１４ａが軸方向に形成されている。又、ケース１４の後端部には、ばね１３の巻き締めを行うための開口部１４ｂが形成されている。
【００２１】
第１のシャフト部材１１は全体が略円柱状となって、ケース１４の内部を軸方向に延びている。この第１のシャフト部材１１は、その後端部１１ｂが受座１７によって受けられることにより、ケース１１内に回転可能に支持されている。又、第１のシャフト部材１１には、筒状のスペーサ１８が外挿されている。
【００２２】
スペーサ１８は第１のシャフト部材１１の後端側に一体的に形成された鍔部１１ｄと、ケース１１の先端部分に固定された軸受１９との間に配置されており、これにより、第１のシャフト部材１１は両側の受座１７及び軸受１９により軸方向の移動が拘束されている。
【００２３】
又、第１のシャフト部材１１の後端部１１ｂには、スリット１６が形成されており、このスリット１６がケース１４の開口部１４ｂに臨んでいる。従って、ケース１４の開口部１４ｂからドライバー等を挿入しスリット１６に差し込んで回転させることにより、第１のシャフト部材１１を回転させることができ、この回転によって後述するばね１３の巻き締めを行うことができる。
【００２４】
第２のシャフト部材１２は軸方向に延びる円筒状となっている。第２のシャフト部材１２の内周面には、雌ネジ部１２ａが形成されており、この雌ネジ部１２ａが第１のシャフト部材１１の外周面に形成された雄ねじ部１１ａに螺合することにより、第２のシャフト部材１２が第１のシャフト部材１１に連結されている。第２のシャフト部材１２は上述した軸受１９を貫通していると共に、その外形は略小判形状等の非円形となっている。第２のシャフト部材１２が貫通する軸受１９の貫通孔は第２のシャフト部材１２と同径の非円形となっており、これにより、第２のシャフト部材１２は回転が拘束されて、軸方向へ往復移動するようになっている。なお、第２のシャフト部材１２の先端には、キャップ２０が被せられるものである。
【００２５】
ばね１３は第１のシャフト部材１１のシャフトカバー１８よりも大径となった捩りばねが使用されており、そのコイル部内に第１のシャフト部材１１及び第２のシャフト部材１２が挿入される。捩りばね１３は、一端が第１のシャフト部材１１のスリット１６に係止され、他端がケース１４に係止されており、これにより、第１のシャフト部材１１が回転するように付勢している。
【００２６】
以上の構成に加えて、この実施の形態では、係合部としての係合孔２１が第１のシャフト部材１１に形成されている。係合孔２１は第１のシャフト部材１１の後端部１１ｂに形成されるものであり、第１のシャフト部材１１の後端部１１ｂが円柱状に形成され、この後端部１１ｂの円周上に適宜の間隔で複数が形成されている。この場合、それぞれの係合孔２１は第１のシャフト部材１１の軸心に向かって形成されるものである。
【００２７】
係合孔２１が臨むケース１４の側面には、上述した操作窓１５が形成されている。操作窓１５は第１のシャフト部材１１の回転方向に沿って延びるスリット状となっており、これにより、後述する操作部材２５が操作窓１５内を移動することが可能となっている。
【００２８】
操作部材２５は図３及び図５に示すように、ピン状となっており、ケース１４の操作窓１５に挿入されることにより、その先端部が第１のシャフト部材１１の係合孔２１に差し込まれて係合する。
【００２９】
このような実施の形態において、テンショナー１０の着脱の際には、操作部材２５をケース１４側面の操作窓１５から挿入し、その先端部を第１のシャフト部材１１の係合孔２１に差し込む。この状態で、捩りばね１３を巻き締める方向に沿った矢印Ｒ方向に操作部材２５を移動させる。このとき、操作部材２５は操作窓１５の長さ方向に沿って移動する。この移動によって、第１のシャフト部材１１が捩りばね１３の巻き締め方向に回転するため、捩りばね１３を巻き上げることができる。この捩りばね１３の巻き上げによって、第２のシャフト部材１２がケース１４内に引き込まれる。
【００３０】
操作部材２５が操作窓２５の終点に達した時点では、別の操作部材２５を同様にして第１のシャフト部材１１の係合孔２１に差し込み、この差し込み状態で、操作部材２５を操作窓１５に沿って移動させて、第１のシャフト部材１１の回転を介して捩りばね１３を巻き上げ、第２のシャフト部材１２を後退させる。以上の操作によって、捩りばね１３に対する所定の巻き上げが終了した後は、操作部材２５を係合孔２１に差し込んだ状態のままでテンショナー１０をエンジン本体から取り外す。
【００３１】
この状態では、操作部材２５がストッパとして作用するため、第１のシャフト部材１１が回転することがなく、第２のシャフト部材１２が進出することがない。従って、図１のように配置されることにより、ケース１４の後端側からの回転操作ができない場合であっても、ケース１４側面の操作窓１５から第１のシャフト部材１１の回転操作を行うことができるため、第１のシャフト部材１１を介して捩りばね１３を巻き上げることができる。このため、カムスプロケット３の歯飛びやエンジン本体のテンショナー１０装着部分の破損を防止した状態でのテンショナー１０の脱着を確実に行うことができる。
【００３２】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々変更が可能である。例えば、実施の形態１における係合孔２１に代えて、凸状の係合部を形成して第１のシャフト部材１１を回転させるようにすることができる。さらに、第１のシャフト部材１１を回転付勢するばねとして、渦巻きばね、その他の適宜のばねを使用することができる。又、さらに、ばねは第２のシャフト部材１２がケース１４内に引き込むように第１のシャフト部材１１を回転付勢するようにしても良い。図示を省略するが、この場合においても、チェーンガイド５はタイミングチェーン４が張力を保持するように配置され、第２のシャフト部材１２はこのチェーンガイド５に連結される。加えて、本発明は、自動車のエンジン本体以外の機器に対しても同様に適用することが可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、ケースの側面から第１のシャフト部材の回転操作を行うことができるため、第１のシャフト部材を介してばねを巻き締めることができ、テンショナーの脱着を確実に行うことができる。従って、カムスプロケット等の歯飛びを確実に防止することができる。
【００３４】
請求項２の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、係合溝に操作部材を係合させ、操作部材を操作窓の長さ方向に移動させることにより、第１のシャフト部材を回転させることができるため、ばねを巻き上げることができ、テンショナーの脱着を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるエンジン本体の部分破断正面図である。
【図２】テンショナーの実施の形態１の正面図である。
【図３】図２の左側面図である。
【図４】図２の縦断面図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】従来のテンショナーの断面図である。
【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５】
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【図６】
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