(57)【要約】【課題】チェーンにラチェット式テンショナで適正な張力を付与する場合、プランジャのバックストップ機構が働かない部分と、ある一定時間運転経過後チェーンが伸びたときにバックストップ機構が働く部分と、が必要とされるエンジンに対応することができるラチェット式テンショナを提供することを目的とする。【解決手段】ラチェット式テンショナ１はテンショナボディ２の前方に突出可能に嵌挿されたプランジャ４と、該ボディ２に軸支されたラチェット９とを備えている。プランジャ４には、前方にラチェットの爪９ａが係合しない平坦部７ｂを有するラック部７が形成され、この平坦部７ｂの後方にプランジャの後退変位を阻止するバックストップ機構１１を構成するラック歯７ｃが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンショナボディのプランジャ収容穴にプランジャばねにより前方に突出可能に嵌挿されたプランジャと、該テンショナボディにラチェットばねで回動付勢されて軸支されたラチェットとを備えると共に、該ラチェットの爪が前記プランジャの外周面長手方向に形成されたラック部のラック歯に係合することによりプランジャの後退変位を阻止するプランジャのバックストップ機構を備えてなるラチェット式テンショナにおいて、
前記ラック部の前方側には、前記ラック歯の歯底相当位置より少なくとも低い位置にラチェットの爪が係合しない平坦部が形成され、該平坦部の後方に前記プランジャのバックストップ機構を構成する複数のラック歯が形成されていることを特徴とするラチェット式テンショナ。
【請求項２】
前記ラック部に形成された平坦部の前方にプランジャの飛び出し防止用の歯が形成され、該歯にラチェットの爪が係合することにより、最後方に押し込まれたプランジャの飛び出しが防止されることを特徴とする請求項１記載のラチェット式テンショナ。
【請求項３】
前記テンショナボディには、前記ラチェットの爪が前記平坦部に対峙して位置するとき回動付勢されたラチェットの回動し過ぎを阻止する回り止め突起が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のラチェット式テンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エンジンのタイミングチェーン、あるいはバランサ装置などの駆動用チェーンに適正な張力を付与する場合に用いられるラチェット式テンショナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用エンジンのクランクシャフトとカムシャフトとの間で回転を伝達するタイミングチェーン伝動装置には、タイミングチェーンの緩み側に適正な張力を付与してタイミングチェーンの走行時に生じる振動を抑制するためにラチェット式テンショナが用いられている。このラチェット式テンショナは、駆動側のクランクスプロケットと従動側のカムスプロケットとに巻き掛けられたタイミングチェーンの緩み側でエンジン本体に取り付けられる。かかる、ラチェット式テンショナは、プランジャの先端がエンジン本体側に揺動自在に軸支されているテンショナレバーの背面を押圧することにより、テンショナレバーのシュー面が摺動圧接してタイミングチェーンに張力を付与するものである（特許文献１参照。）。また、バランサ装置は、互いに噛み合うギヤが取りつけられた一対のバランスシャフトを備え、一方のバランスシャフトに取りつけられたバランススプロケットとクランクスプロケットとの間にバランサチェーンが巻き掛けられ、このバランサチェーンに適正な張力を付与するためにも同様にラチェット式テンショナを備えている（特許文献２参照。）。
【０００３】
図７に従来のラチェット式テンショナの一例を示す。ラチェット式テンショナ２１は、テンショナボディ２２の前面からプランジャ２４が前方に突出可能になっている。テンショナボディ２２には、プランジャ２４が嵌挿されるプランジャ収容穴２３が形成されている。プランジャ２４の内部には中空部２５が形成され、この中空部２５はプランジャ収容穴２３の底部と対向している端面が開口し、中空部２５の上底部との間にプランジャばね２６が圧縮状態で装着され、プランジャばね２６がプランジャ２４をテンショナボディ２２から突出する方向に常時付勢している。
【０００４】
プランジャ２４の外周面には、ラック部２７がプランジャ２４の長手方向に形成されている。ラック部２７は、ラック部全域に亘って複数のラック歯２７ａが等ピッチで刻設されたもので、ラック部２７の全長は予想されるタイミングチェーンの弛み量に応じて設定されている。
【０００５】
また、テンショナボディ２２には、ラック部２７と対向する位置に、軸２８によりラチェット２９が回動自在に軸支されており、ラチェット２９とテンショナボディ２２との間に設けられたラチェットばね３０によってラチェット２９は常時時計方向に回動付勢されている。ラチェット２９の外縁部分には、ラック歯２７ａと係合してプランジャ２４の後退変位を阻止する第１の爪２９ａと、第１の爪２９ａの後方に所定の距離離間した位置に第２の爪２９ｂとが形成されている。このラチェット２９とラック歯２７ａとにより、プランジャ２４の後退変位を阻止するバックストップ機構３１が構成される。
【０００６】
ラチェット２９の外縁部分の前方に形成されている第１の爪２９ａは、ラック部２７のラック歯２７ａの歯形に対応した逆三角形状をなしており、ラック部２７のラック歯間に略々隙間なく係合する。第２の爪２９ｂは、第１の爪２９ａより小さい爪すなわち爪高さが小さく、第１の爪２９ａより、例えばラック部２７のピッチで３ピッチ分の距離を隔てて後方に形成される。第２の爪２９ｂは、第１の爪２９ａがラック歯２７ａ間に略々隙間なく係合している状態では後方のラック歯２７ａと非接触状態に位置するもので、第１の爪２９ａとは異なり、ラック歯２７ａと係合してプランジャ２４の移動を規制するものではない。
【０００７】
チェーンがラック歯２７ａの一歯分緩んでプランジャ２４が前方に移動開始し、第１の爪２９ａが前方のラック歯２７ａの頂部に乗り上げて越えるとき、第２の爪２９ｂが後方のラック歯２７ａに当たって、該第１の爪２９ａをラック歯２７ａに係合するように下降させるものである。その結果、プランジャ２４は、第２の爪２９ｂがラック歯２７ａ間にあるときは、チェーンの緩み、緊張に応じて前後に僅かに移動してチェーンに適切な張力を付与する。
【特許文献１】特開２００１−２１４９５７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車両用エンジンのタイミングチェーン、あるいはバランサ装置などの補器類駆動用のチェーンにラチェット式テンショナで適正な張力を付与する場合、エンジンの種類によっては、ラチェット式テンショナのバックストップ機構が働かない部分と一定時間運転後にチェーンが伸びたときにバックストップ機構が働く部分が必要とされるエンジンがある。しかし、従来のラチェット式テンショナは、プランジャのラック部に、全域に亘ってラック歯が形成されているため、プランジャの押し付け力が大きいとき、プランジャが過剰に前進した状態でバックストップ機構が働き、プランジャが戻らなくなる恐れがあるという問題と、スプロケットとチェーンの歯飛びを防止するため、ある一定のバックラッシュ量を持ったバックストップ機構が必要になるという問題とが同時に発生し、バックストップ機構が働かない部分と働く部分の両方が必要なエンジンには対応できない、という問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、前記述したような問題点を解決し、チェーンにラチェット式テンショナで適正な張力を付与する場合、プランジャのバックストップ機構が働かない部分と、ある一定時間運転経過後にチェーンが伸びたときにバックストップ機構が働く部分とが必要とされるエンジンに対応することができるラチェット式テンショナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る本発明は、テンショナボディのプランジャ収容穴にプランジャばねにより前方に突出可能に嵌挿されたプランジャと、該テンショナボディにラチェットばねで回動付勢されて軸支されたラチェットとを備えると共に、該ラチェットの爪が前記プランジャの外周面長手方向に形成されたラック部のラック歯に係合することによりプランジャの後退変位を阻止するプランジャのバックストップ機構を備えてなるラチェット式テンショナにおいて、前記ラック部の前方側には、前記ラック歯の歯底相当位置より少なくとも低い位置にラチェットの爪が係合しない平坦部が形成され、該平坦部の後方に前記プランジャのバックストップ機構を構成する複数のラック歯が形成されているラチェット式テンショナ、という構成とすることにより前記課題を解決したものである。なお、本明細書中において、「前方」というのはプランジャが飛び出す方向を意味し、「後方」というのはその逆方向を意味する。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明のラチェット式テンショナにおいて、前記ラック部に形成された平坦部の前方にプランジャの飛び出し防止用の歯が形成され、該歯にラチェットの爪が係合することにより、最後方に押し込まれたプランジャの飛び出しが防止される、という構成としたものである。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、請求項１又は２に係る本発明のラチェット式テンショナにおいて、前記テンショナボディには、前記ラチェットの爪が前記平坦部に対峙して位置するとき回動付勢されたラチェットの回動し過ぎを阻止する回り止め突起が設けられている、という構成としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る本発明のラチェット式テンショナによれば、ラック部の前方側には、ラック歯の歯底相当位置より少なくとも低い位置にラチェット爪が係合しない平坦部が形成されているので、バックストップ機構が働かず、プランジャの前進、後退を自由に行うことができるため、プランジャが過剰に前進することを防止し、適正な張力を付与することができる。また、平坦部の後方に前記プランジャのバックストップ機構を構成する複数のラック歯が形成されているので、ある一定の運転時間経過後にチェーンが伸びたときには、スプロケットとチェーンの歯飛びを防止するために、チェーンの伸びに応じてプランジャが前進変位し、その位置でプランジャ４の後退変位を阻止することができる。その結果、バックストップ機構が働かない部分と運転後にチェーンに伸びが生じたときバックストップ機構が働く部分とを必要とするエンジンに対応させることができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明のラチェット式テンショナによれば、前記請求項１発明に加えて、さらに、ラック部に形成された平坦部の前方にプランジャの飛び出し防止用の歯が形成され、該歯にラチェットの爪が係合することにより、最後方に押し込まれたプランジャの飛び出しが防止されるので、プランジャ４を最も奥深く引っ込めた初期位置で第１の爪９ａが係合するため、ラチェット式テンショナ１の出荷運搬時、エンジンへの取り付け時、あるいは修理時にプランジャが邪魔にならないようにすることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明のラチェット式テンショナによれば、テンショナボディには、前記ラチェットの爪が前記平坦部に対峙して位置するとき回動付勢されたラチェットの回動し過ぎを阻止する回り止め突起が設けられているので、ラチェットの爪と平坦部との接触を防止することができ、さらにラチェットが回動し過ぎないため、ラチェットばねの飛び出しを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例を図１〜図６を参照して説明する。図１は、本発明のラチェット式テンショナ１の断面図、図２はテンショナボディの断面図、図３はプランジャの断面図である。この実施例のラチェット式テンショナ１は、図７に示すラチェット式テンショナ１と比較して、プランジャの外周面に形成するラック部の形状及びテンショナボディに回り止め突起２ａを設ける点が相違するのみで、その作動はほぼ同じであるから適宜詳細については省略する。
【００１７】
図１に示すように、ラチェット式テンショナ１は、テンショナボディ２のプランジャ収容穴３に、中空部５に設けられたプランジャばね６により前方に突出可能に嵌挿されたプランジャ４と、このテンショナボディ２にラチェットばね１０で回動付勢されて軸８で軸支されたラチェット９とを備えている。ラチェット９には、後記するラック部７のラック歯７ｃと係合してプランジャ４の後退を阻止する第１の爪９ａが形成され、このラチェット９とラック歯７ｃとでプランジャ４のバックストップ機構１１が構成される。また、第１の爪９ａの後方に第２の爪９ｂが形成されている。
【００１８】
ラック部７の最前方にはプランジャ飛び出し防止用の歯７ａが形成され、このプランジャ飛び出し防止用の歯７ａの後方には平坦部７ｂが形成され、この平坦部７ｂの後方にはプランジャ４のバックストップ機構１１を構成する複数のラック歯７ｃが形成されている。平坦部７ｂはプランジャ飛び出し防止用の歯７ａやラック歯７ｃの歯底相当位置より少なくとも低い位置に形成され、ラチェット９の第１の爪９ａが接触しないように形成されている。
【００１９】
また、図２、図４に示すように、テンショナボディ２のラチェット９が設けられている近傍には、ラチェット９が回動して第１の爪９ａが平坦部７ｂに対峙して位置した場合、第１の爪９ａが平坦部７ｂに接触しないように、回動付勢されたラチェット９の回動し過ぎを防止する回り止め突起２ａが設けられている。なお、図２における符号８ａは軸用孔であり、１０ａはラチェットばね用孔である。
【００２０】
ラチェット式テンショナ１の作用効果は以下のとおりである。図４に示すように、ラチェット式テンショナ１の出荷、搬送時、エンジンへの取り付け時、あるいはエンジンの修理時等の初期状態において、プランジャ収容穴３に押し込められたプランジャ４が飛び出さないように、ラチェット９の第１の爪９ａがラック部７の最前方に形成されている歯７ａに係合する。この係合状態でラチェット９が回動しないように、例えば係止ピンをラチェットとテンショナボディに形成された穴に差し込んで仮止めする。このラチェットの仮止め手段は、特許第３２２６０３７号公報などに見られるようによく知られているので、図示を省略する。
【００２１】
図４に示す状態でラチェット式テンショナ１をエンジンなどに取り付けた後、ラチェット９を反時計方向に僅かに回動すると、第１の爪９ａが歯７ａから外れ、ラチェット９はラチェットばね１０により付勢されて回動し、図１に示すように、テンショナボディ２のラチェット装着近傍に設けられている回り止め突起２ａに当接する。そうすると、第１の爪９ａが平坦部７ｂに対峙した第１の爪９ａが平坦部７ｂに接触しない状態になり、図５に示すように、プランジャ４は前進、後退を自由に行うことができる。また、上記のように、回り止め突起２ａに当接するため、回動付勢されたラチェット９の回動し過ぎが阻止され、ラチェットばね１０の飛び出しを防止することができる。
【００２２】
上記のように、第１の爪９ａが平坦部７ｂに接触しない状態にあるとき、テンショナボディ２から前方に突出するように付勢されているプランジャ４は、チェーン（例えば、タイミングチェーン）の弛み側に適度な張力を付与し、チェーンの走行時の弛みや振れを防止することができる。この状態においては、チェーンに大きいバタツキが生じても第１の爪９ａがラック歯７ｃに係合しないので、バックストップ機構１１は働かずチェーンに過剰な張力を付与することはない。なお、図５における符号１２はバックストップ機構１１が働かない作動領域を示している。
【００２３】
前記のように、プランジャ４が自由に前進、後退を繰り返してチェーンに適正な張力を付与し、ある時間運転経過後にチェーンが伸びると、プランジャ４がさらに前方に突出し、図６に示すように、第１の爪９ａがラック部７のラック歯７ｃと係合する。その後は、チェーンの伸びに追随してプランジャ４が前進し、第１の爪９ａが一つのラック歯７ｃを超えて係合するとプランジャの後退が阻止され、バックストップ機構１１が働く領域１３でプランジャ４の後退変位が阻止され、チェーンの伸びに対応して適正な張力を付与し、スプロケットとチェーンの歯飛びを防止することができる。
【００２４】
以上説明したように、ラチェット式テンショナ１は、プランジャ４のラック部７の前方側には、ラック歯の歯底相当位置より少なくとも低い位置にラチェットの爪が係合しない平坦部７ａが形成されているので、バックストップ機構が働かず、プランジャの前進、後退を自由に行うことができるため、チェーンの張りすぎを防止して適正な張力を付与することができる。また、平坦部７ａの後方に前記プランジャのバックストップ機構１１を構成する複数のラック歯７ａが形成されているので、ある一定時間運転経過後にチェーンが伸びたときには、チェーンの伸びに応じてプランジャ４が前進変位し、その位置でプランジャ４の後退変位を阻止することができるため、スプロケットとチェーンの歯飛びを防止することができる。その結果、ラチェット式テンショナ１を、バックストップ機構が働かない部分と一定時間運転経過後にチェーンに伸びが生じたときバックストップ機構が働く部分とを必要とするエンジンに対応させることがことができる。
【００２５】
以上、ラチェット式テンショナとして、プランジャの先端がテンショナレバーの背面を押圧することにより、テンショナレバーのシュー面が摺動接触してチェーンに張力を付与するものについて説明したが、プランジャの先端にチェーンに接触する摺動部材を設け、この摺動部材が直接チェーンに摺動接触してチェーンに張力を付与する可動変タイプのラチェット式テンショナとしても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明実施例のラチェット式テンショナの断面図である。
【図２】テンショナボディの断面図である。
【図３】プランジャの断面図である。
【図４】ラチェット式テンショナの初期状態における断面図である。
【図５】バックストップ機構が働かない状態の説明図である。
【図６】バックストップ機構が働いている状態の説明図である。
【図７】従来のラチェット式テンショナの断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      ラチェット式テンショナ        ２      テンショナボディ
２ａ    回り止め突起                  ３      プランジャ収容穴
４      プランジャ                    ５      中空部
６      プランジャばね                ７      ラック部
７ａ    歯                            ７ｂ    平坦部
７ｃ    ラック歯                      ８      軸
８ａ    軸用孔                        ９      ラチェット
９ａ    第１の爪                      ９ｂ    第２の爪
１０    ラチェットばね                １０ａ  ラチェットばね用孔
１１    バックストップ機構
１２    バックストップ機構が働かない領域
１３    バックストップ機構が働く作動領域
【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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【図７】
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