(57)【要約】      （修正有）【課題】鋸歯状ねじのオートテンショナにおいて、チェーンガイドとの当接部からの回転力や回転モーメントを鋸歯状ねじ部に作用させず、動作の安定化と組み付けの容易化を図る。【解決手段】ハウジング１１のシリンダ室１３中のナット部材１５の鋸歯状の雌ねじ１６にロッド部材１７の雄ねじ２４を係合する。ロッド部材１７をリターンスプリング１８により突出するプッシュロッド１７ａとアジャストスクリュ１７ｂとに分割して、チェーンガイド６からの回転力や回転モーメントをアジャストスクリュ１７ｂに伝達させない。プッシュロッド１７ａの先端部外周に周方向の係合溝２１を形成し、ハウジング１１の一端部には係合溝２１の接線方向のピン孔２２を設け、そのピン孔２２から挿入されるセットピン２３を係合溝２１に係合してプッシュロッド１７ａを押込み状態に保持し、オートテンショナの収縮状態でそのオートテンショナの組付けを行う。【選択図】図２
2007120536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が開口するシリンダ室が形成されたハウジングと、そのハウジングのシリンダ室内に組込まれたナット部材と、そのナット部材の内周の雌ねじにねじ係合される雄ねじを後端部の外周に有するロッド部材と、そのロッド部材に外方向への突出性を付与するリターンスプリングとから成り、前記ロッド部材を、前記リターンスプリングの押圧力が負荷される軸方向に移動可能なプッシュロッドと、雄ねじを外周に有するアジャストスクリュとに分割し、プッシュロッドの先端部外周には周方向に延びる係合溝を設け、前記ハウジングにはシリンダ室の開口端部側にプッシュロッドの押込み状態において係合溝の接線方向に延びるピン孔を形成し、そのピン孔に着脱自在に挿入されたセットピンを係合溝に係合してプッシュロッドを押込み状態に保持し、前記ナット部材の内部にはアジャストスクリュをプッシュロッドに向けて付勢するコイルスプリングを組込み、前記ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじを、アジャストスクリュに負荷される押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角が遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状ねじとしたオートテンショナ。
【請求項２】
前記プッシュロッドのシリンダ室内に位置する後端部にシリンダ室の内径面に沿ってスライド可能なスライド部材を設け、前記シリンダ室の開口部にプッシュロッドをスライド自在に支持するウェアリングを設けた請求項１に記載のオートテンショナ。
【請求項３】
前記プッシュロッドの後端面とアジャストスクリュの先端面における一方を球面とした請求項１又は２に記載のオートテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主として、カム軸を駆動するチェーンや歯付きベルトの張力を一定に保持するオートテンショナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クランク軸の端部に取付けられたスプロケットとカム軸の端部に取付けられたスプロケット間にチェーンをかけ渡したカム軸駆動用のチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側に揺動可能なチェーンガイドを接触し、そのチェーンガイドにオートテンショナの調整力を負荷してチェーンの張力を一定に保つようにしている。
【０００３】
上記チェーン伝動装置に採用されるオートテンショナとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。このオートテンショナにおいては、ボディ内にロッドを先端に有するナット部材をスライド自在に挿入し、そのナット部材の内周に形成された鋸歯状の雌ねじにボルト部材の外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、上記ナット部材をボディの内部に組込まれたリターンスプリングによって外方への突出性を付与し、チェーンからチェーンガイドを介してナット部材のロッドに負荷される押し込み力を鋸歯状ねじの圧力側フランクで受けてナット部材の後退動を阻止し、上記押し込み力がリターンスプリングの押圧力より大きい場合に、その押し込み力とリターンスプリングのばね力とが釣り合う位置までナット部材を回転させつつ後退動させてチェーンの張力を一定に保つようにしている。
【０００４】
また、チェーンに弛みが生じた場合に、リターンスプリングの押圧力により、ナット部材を回転させつつ前進動させてチェーンの弛みを吸収するようにしている。
【特許文献１】実開平１−４１７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来のオートテンショナにおいては、揺動可能に支持されたチェーンガイドにナット部材に設けられたロッドの先端を当接させる組付けであり、その組付け誤差等により、上記当接部にずれが生じると、ナット部材に回転力が負荷される。
【０００６】
また、チェーンガイドは揺動自在の支持であり、そのチェーンガイドの揺動によってチェーンの振動を吸収するため、チェーンガイドに先端のロッドが当接されたナット部材に傾動させようとする回転モーメントが負荷され、その回転モーメントはナット部材とボルト部材のねじ係合部に直接作用することになる。
【０００７】
ここで、ナット部材に回転力が負荷されると、ナット部材は回転しつつ軸方向に移動することになり、チェーンの緊張時には、チェーンの振動を抑制する抵抗力が減少し、鋸歯状ねじの作動特性を有効に発揮させることができず、チェーンの張力を一定に保持することができなくなる。
【０００８】
また、ナット部材に負荷される回転モーメントが鋸歯状ねじに直接作用すると、鋸歯状ねじ部に噛み込みが生じてナット部材が動かなくなるという不都合を発生する可能性がある。
【０００９】
さらに、上記従来のオーテンショナにおいては、ナット部材がリターンスプリングにより付勢されてロッドが外部に大きく突出する伸張状態にあるため、エンジンブロックに対するオートテンショナの初期の組込みに際しては、ナット部材のロッドに回転力を負荷してナット部材をボディ内に後退させ、その後退状態を保持して組付けを行う必要があるため、組付け非常に手間がかかるという不都合がある。
【００１０】
この発明の課題は、鋸歯状ねじによってチェーンの張力を一定に保つようにしたオートテンショナにおいて、揺動可能なチェーンガイドとの当接によって回転力や回転モーメントが負荷されても、その回転力や回転モーメントが鋸歯状ねじ部に作用されないようにして常に安定した動作が得られるようにすること、および初期の組付けの容易化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、一端が開口するシリンダ室が形成されたハウジングと、そのハウジングのシリンダ室内に組込まれたナット部材と、そのナット部材の内周の雌ねじにねじ係合される雄ねじを後端部の外周に有するロッド部材と、そのロッド部材に外方向への突出性を付与するリターンスプリングとから成り、前記ロッド部材を、前記リターンスプリングの押圧力が負荷される軸方向に移動可能なプッシュロッドと、雄ねじを外周に有するアジャストスクリュとに分割し、プッシュロッドの先端部外周には周方向に延びる係合溝を設け、前記ハウジングにはシリンダ室の開口端部側にプッシュロッドの押込み状態において係合溝の接線方向に延びるピン孔を形成し、そのピン孔に着脱自在に挿入されたセットピンを係合溝に係合してプッシュロッドを押込み状態に保持し、前記ナット部材の内部にはアジャストスクリュをプッシュロッドに向けて付勢するコイルスプリングを組込み、前記ナット部材の雌ねじとアジャストスクリュの雄ねじを、アジャストスクリュに負荷される押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角が遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状ねじとした構成を採用している。
【００１２】
上記の構成から成るオートテンショナにおいては、ピン孔に挿入されたセットピンが係合溝に係合するプッシュロッドの押込み状態において、エンジンブロックにハウジングを取付ける。この場合、プッシュロッドがチェーンに接触するチェーンガイドと対向する取付けとし、その取付け後にセットピンを引抜き、リターンスプリングの押圧によって外方向に移動するプッシュロッドでチェーンガイドを押圧してチェーンを緊張させる。
【００１３】
上記のようなチェーンの張力調整状態において、チェーンに弛みが生じると、リターンスプリングの押圧によりプッシュロッドが前進し、チェーンガイドをチェーンに押し付けてチェーンの弛みを吸収する。
【００１４】
また、チェーンが緊張し、そのチェーンからチェーンガイドを介してプッシュロッドに押し込み力が負荷されると、その押し込み力は鋸歯状ねじの圧力側フランクで支持され、プッシュロッドは後退動しない。上記押し込み力がリターンスプリングのばね力より大きい場合、その押し込み力とばね力とが釣り合う位置までアジャストスクリュは回転しつつ後退動してチェーンの張力を一定に保つ。
【００１５】
上記のようなチェーンの張力調整時、チェーンガイドが揺動すると、そのチェーンガイドとプッシュロッドの接触部にずれ動きが生じてプッシュロッドに傾動させようとする回転モーメントが負荷される。このとき、プッシュロッドとアジャストスクリュは、対向端面が衝合し、分離されたものであるため、アジャストスクリュには回転モーメントが負荷されることはない。このため、雌ねじと雄ねじのねじ係合部が噛み込むという不都合の発生はない。
【００１６】
ここで、プッシュロッドの後端部にシリンダ室の内径面に沿って摺動可能なスライド部材を設けると共に、前記シリンダ室の開口部にプッシュロッドをスライド自在に支持するウェアリングを設けると、プッシュロッドに負荷される回転モーメントは、スライド部材とシリンダ室の嵌合面、およびプッシュロッドとウェアリングの嵌合面の２箇所で支持されることになるため、アジャストスクリュに回転モーメントが負荷されるのをより確実に防止することができる。
【００１７】
オートテンショナの組付け時、組付け誤差等により、プッシュロッドの先端面中心に対する偏心位置がチェーンガイドと接触する場合がある。このとき、チェーンガイドの揺動によってプッシュロッドに回転力が負荷されるが、プッシュロッドとアジャストスクリュは分離されて同軸上に配置されているため、アジャストスクリュに回転力が負荷されることはない。
【００１８】
このため、アジャストスクリュが回転して軸方向に移動するという不都合の発生はなく、チェーンの緊張時に、チェーンの振動を抑制する抵抗力の減少を防止し、鋸歯状ねじの作動特性を有効に発揮させることができる。
【００１９】
ここで、プッシュロッドの後端面とアジャストスクリュの先端面における少なくとも一方を球面とすると、プッシュロッドからアジャストスクリュへの回転力の伝達をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
上記のように、チェーンガイドに調整力を負荷するロッド部材をプッシュロッドとアジャストスクリュとに分割したことにより、上記チェーンガイドからプッシュロッドに回転力や回転モーメントが負荷されても、これらの回転力や回転モーメントがアジャストスクリュに伝達されることはなく、チェーンの緊張時に、チェーンの振動を抑制する抵抗力が減少したり、鋸歯状ねじ部に噛み込みが生じる等の不都合の発生を防止し、チェーンの張力を常に一定に保持することができる。
【００２１】
また、ピン孔にセットピンを挿入し、そのセットピンをプッシュロッドの先端部に形成された係合溝に係合することによってオートテンショナはプッシュロッドが押込まれた収縮状態に保持されるため、オートテンショナの組付けを容易に行うことができる。
【００２２】
ここで、プッシュロッドの先端部に径方向に貫通する貫通孔を形成し、ピン孔に挿入されたセットピンをその貫通孔に挿入することによって、プッシュロッドを押込み状態に保持することができるが、この場合、ピン孔と貫通孔とを軸方向および周方向に位相合わせした後、ピン孔にセットピンを挿入する必要があり、セットピンの挿入に非常に手間がかかる。
【００２３】
しかしながら、この発明では、プッシュロッドに周方向に延びる係合溝を形成し、ハウジングには係合溝の接線方向に延びるピン孔を設けた構成であるため、セットピンの挿入に際しては、プッシュロッドを押込んでピン孔と係合溝とを軸方向に位置あわせするだけでよく、セットピンの挿入が容易であり、また、係合溝は旋削によって形成することができるため、プッシュロッドの外径加工と同工程で加工が可能であり、形成が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、カム軸駆動用チェーンの張力調整装置を示す。図示のように、クランク軸１の端部に取付けられたスプロケット２と、カム軸３の端部に取付けられたスプロケット４間にはチェーン５がかけ渡され、そのチェーン５の弛み側にチェーンガイド６が設けられている。
【００２５】
チェーンガイド６は、その下端部に設けられた軸７を中心として揺動可能とされている。チェーンガイド６の一側方には、そのチェーンガイド６をチェーン５に向けて押圧するオートテンショナ１０が設けられている。
【００２６】
図２に示すように、オートテンショナ１０は円筒状のハウジング１１を有し、そのハウジング１１にはエンジンブロックにボルト止めされる複数の取付片１２が設けられている。
【００２７】
また、ハウジング１１にはチェーンガイド６と対向する一端面で開口するシリンダ室１３が形成され、そのシリンダ室１３の開口端部内に組み込まれたシール部材１４は、シリンダ室１３内に封入された潤滑油の外部への漏洩を防止している。
【００２８】
さらに、シリンダ室１３内にはナット部材１５が組込まれ、そのナット部材１５の内周に雌ねじ１６が形成されている。また、シリンダ室１３内にはロッド部材１７と、そのロッド部材１７に外方向への突出性を付与するリターンスプリング１８とが組込まれている。
【００２９】
ロッド部材１７は、プッシュロッド１７ａと、アジャストスクリュ１７ｂとに分割されている。プッシュロッド１７ａはシール部材１４をスライド自在に貫通し、シリンダ室１３内に位置する後端部には、シリンダ室１３の内径面に沿って摺動可能なスライド部材１９が設けられ、そのスライド部材１９にリターンスプリング１８の押圧力が負荷されている。
【００３０】
一方、シリンダ室１３の開口部には、シール部材１４の外端側に上記プッシュロッド１７ａをスライド自在に支持するウェアリング２０が圧入されている。
【００３１】
図２および図５に示すように、プッシュロッド１７ａの先端部外周には周方向に延びる係合溝２１が形成され、一方、ハウジング１１の一端部には係合溝２１の接線方向に向くピン孔２２が設けられ、そのピン孔２２に挿入されたセットピン２３と係合溝２１の係合によってプッシュロッド１７ａは押込み状態に保持されている。
【００３２】
図２および図３に示すように、アジャストスクリュ１７ｂは、雄ねじ２４を外周に有し、その雄ねじ２４がナット部材１５の雌ねじ１６にねじ係合している。その雄ねじ２４と雌ねじ１６のねじ係合部およびスライド部材１９とシリンダ室１３の摺動面間は、シリンダ室１３内に封入された潤滑油によって潤滑される。
【００３３】
アジャストスクリュ１７ｂには、その後端面で開口するスプリング収容孔２５が形成され、そのスプリング収容孔２５の開口端部の内周に雌ねじ２６が形成されている。一方、ハウジング１１には、シリンダ室１３の閉塞端壁にねじ孔２７が設けられ、そのねじ孔２７はプラグ２８のねじ込みによって閉塞されている。
【００３４】
プラグ２８と上記スプリング収容孔２５の閉塞端面間にはコイルスプリング２９と、ピンから成るスプリングシート３０とが組込まれている。スプリングシート３０は頭部３０ａを有し、その頭部３０ａに形成された球形表面３０ｂがスプリング収容孔２５の閉塞端に押し付けられて点接触している。
【００３５】
コイルスプリング２９は、アジャストスクリュ１７ｂをプッシュロッド１７ａに向けて付勢し、その付勢によってアジャストスクリュ１７ｂの先端面に設けられた突軸部３１の先端の球面３１ａがプッシュロッド１７ａの後端面に押し付けられている。
【００３６】
図３に示すように、ナット部材１５の内周に形成された雌ねじ１６とアジャストスクリュ１７ｂの外周に形成された雄ねじ２４のねじ山は、アジャストスクリュ１７ｂが押し込まれた際の押し込み力を受ける圧力側フランク３２のフランク角が遊び側フランク３３のフランク角より大きい鋸歯状とされ、その鋸歯状ねじ山にコイルスプリング２９の押圧力によってアジャストスクリュ１７ｂが回転しつつ軸方向に移動するリード角が設けられている。
【００３７】
実施の形態で示すチェーンの張力調整装置は上記の構造から成り、図２および図３は、ピン孔２２に挿入されたセットピン２３に係合溝２１が係合してプッシュロッド１７ａが押込み状態に保持されたオートテンショナ１０の収縮状態を示し、その収縮状態においてオートテンショナ１０はエンジンブロックに組付けられる。
【００３８】
オートテンショナ１０の組付け後において、セットピン２３を引抜くと、プッシュロッド１７ａはリターンスプリング１８の押圧により前進して、図６に示すように、チェーンガイド６を押圧すると共に、コイルスプリング２９の押圧によりアジャストスクリュ１７ｂが回転しつつ前進して、プッシュロッド１７ａの後端に当接し、チェーン５は張力調整状態に保持される。
【００３９】
図６に示すチェーン５の張力調整状態において、カム軸３の回転によるトルク変動等によりチェーン５が振動し、そのチェーン５の弛み側チェーンに弛みが生じると、リターンスプリング１８の押圧力によりプッシュロッド１７ａが外方に移動してチェーンガイド６を押圧し、その押圧によってチェーン５の弛みが吸収される。
【００４０】
プッシュロッド１７ａが外方向に移動するとき、コイルスプリング２９の押圧力によりアジャストスクリュ１７ｂが回転しつつプッシュロッド１７ａに向けて移動して、突軸部３１の先端の球面３１ａがプッシュロッド１７ａの後端面に当接する。
【００４１】
一方、チェーン５の弛み側チェーンの張力が増大し、そのチェーン５からチェーンガイド６を介してプッシュロッド１７ａに押し込み力が負荷されると、上記押し込み力はアジャストスクリュ１７ｂにも負荷される。このため、ナット部材１５の雌ねじ１６とアジャストスクリュ１７ｂの雄ねじ２４の圧力側フランク３２が互に密着し、その密着する圧力側フランク３２によって上記押し込み力が受けられる。
【００４２】
上記押し込み力がリターンスプリング１８の押圧力より強い場合、互に密着する圧力側フランク３２の接触面で滑りが生じ、アジャストスクリュ１７ｂは上記押し込み力とリターンスプリング１８の押圧力とが釣り合う位置までゆっくりと回転しつつ後退してチェーン５の張力を一定に保持する。
【００４３】
このとき、アジャストスクリュ１７ｂとスプリングシート３０、およびアジャストスクリュ１７ｂとプッシュロッド１７ａとは点接触であるため、アジャストスクリュ１７ｂの回転抵抗は小さく、アジャストスクリュ１７ｂはスムーズに回転し、チェーン５の張力変化にスムーズに追従する。
【００４４】
ここで、オートテンショナ１０の調整力が負荷されるチェーンガイド６は軸７を中心として揺動自在に支持されているため、チェーンガイド６からプッシュロッド１７ａに押し込み力が負荷されるとき、プッシュロッド１７ａに傾動させようとする回転モーメントが負荷される。
【００４５】
このとき、プッシュロッド１７ａの後端部に設けられたスライド部材１９はシリンダ室１３の内径面に沿って摺動自在とされ、また、シリンダ室１３の開口部に設けられたウェアリング２０はプッシュロッド１７ａをスライド自在に支持しているため、プッシュロッド１７ａに負荷される回転モーメントは、シリンダ室１３とスライド部材１９の嵌合面、およびプッシュロッド１７ａとウェアリング２０の嵌合面の２箇所で支持されることになる。
【００４６】
このため、アジャストスクリュ１７ｂに回転モーメントが負荷されることはなく、雌ねじ１６と雄ねじ２４のねじ係合部に噛み込みが生じるという不都合の発生はない。
【００４７】
オートテンショナ１０の組付け時、その取付け誤差等により、プッシュロッド１７ａの先端面中心に対する偏心位置がチェーンガイド６に当接する組付けとされる場合がある。このとき、チェーンガイド６の揺動によってプッシュロッド１７ａに回転力が負荷されることになるが、そのプッシュロッド１７ａとアジャストスクリュ１７ｂは同軸上の配置であって、アジャストスクリュ１７ｂの突軸部３１の先端の球面３１ａがプッシュロッド１７ａの後端面に点接触しているため、アジャストスクリュ１７ｂに上記回転力が負荷されることはない。
【００４８】
このため、アジャストスクリュ１７ｂが回転して軸方向に移動するという不都合の発生はなく、チェーン５の緊張時に、チェーン５の振動を抑制する鋸歯状ねじ部での摩擦抵抗力の減少を防止し、鋸歯状ねじの作動特性を有効に発揮させることができる。
【００４９】
エンジン周りのメンテナンスにおいて、チェーン５やオートテンショナ１０が取り除かれると、リターンスプリング１８の押圧によってプッシュロッド１７ａが外方に移動し、また、コイルスプリング２９の押圧によりアジャストスクリュ１７ｂが回転しつつプッシュロッド１７ａに向けて移動して、オートテンショナ１０は伸長状態となる。
【００５０】
このため、メンテナンス後のオートテンショナ１０の再組付けに際しては、オートテンショナ１０を収縮状態にして組付けを行なう必要がある。
【００５１】
オートテンショナ１０の収縮に際しては、プラグ２８を取外し、コイルスプリング２９およびスプリングシート３０をねじ孔２７から外部に取り出したのち、ねじ孔２７にボルトを挿入してスプリング収容孔２５の内周の雌ねじ２６にねじ係合し、そのボルトに回転力を負荷してアジャストスクリュ１７ｂをナット部材１５の内側に納まる位置まで後退させる。
【００５２】
アジャストスクリュ１７ｂの後退後、プッシュロッド１７ａをリターンスプリング１８の弾性に抗して押し込み、係合溝２１がピン孔２２と対向する位置までプッシュロッド１７ａを押し込んだ後、上記ピン孔２２にセットピン２３を挿入する。
【００５３】
このとき、ピン孔２２は係合溝２１の接線方向に向けて延びているため、ピン孔２２に対するセットピン２３の挿入により、セットピン２３は係合溝２１内に挿入して係合溝２１に係合することになり、その係合によってプッシュロッド１７ａは押込み状態に保持される。オートテンショナ１０はプッシュロッド１７ａが押込み状態に保持された収縮状態において再組み付けをおこなう。
【００５４】
なお、オートテンショナ１０の組み付け後は、前述と同様に、セットピン２３を引抜いてセット状態を解除する。
【００５５】
上記のように、プッシュロッド１７ａに周方向に延びる係合溝２１を形成し、ハウジング１１には係合溝２１の接線方向に延びるピン孔２２を設けることにより、セットピン２３の挿入に際しては、プッシュロッド１７ａを押込んでピン孔２２に対し係合溝２１を軸方向に位置合せするだけでよい。このため、セットピン２３の挿入が容易であり、また、係合溝２１は旋削によって形成することができるため、プッシュロッド１７ａの外径加工と同工程で加工が可能であり、形成が容易である。
【００５６】
なお、図３に示す例においては、プッシュロッド１７ａの後端面を平面とし、その後端面にアジャストスクリュ１７ｂの突軸部３１の球面３１ａを接触させるようにしたが、図４に示すように、突軸部３１の先端面を平面とし、プッシュロッド１７ａの後端に球面３４を設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】この発明に係るオートテンショナを採用したチェーンの張力調整装置の概略図
【図２】この発明に係るオートテンショナの収縮状態を示す縦断正面図
【図３】アジャストスクリュの組込み部を拡大して示す断面図
【図４】アジャストスクリュの他の例を示す断面図
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿った断面図
【図６】オートテンショナの張力調整状態を示す縦断正面図
【符号の説明】
【００５８】
１１    ハウジング
１３    シリンダ室
１５    ナット部材
１６    雌ねじ
１７    ロッド部材
１７ａ  プッシュロッド
１７ｂ  アジャストスクリュ
１８    リターンスプリング
１９    スライド部材
２０    ウェアリング
２１    係合溝
２２    ピン孔
２３    セットピン
３１ａ  球面
３２    圧力側フランク
３３    遊び側フランク
３４    球面
【図１】
2007120536.tif 000003
【図２】
2007120536.tif 000004
【図３】
2007120536.tif 000005
【図４】
2007120536.tif 000006
【図５】
2007120536.tif 000007
【図６】
2007120536.tif 000008