(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン内部に取り付けられるテンショナーであって、
軸方向の移動が拘束された回転可能な第１のシャフト部材と、
この第１のシャフト部材に螺合によって取り付けられると共に軸方向への移動が可能で且つ回転が拘束された第２のシャフト部材と、
前記第１のシャフト部材を一方向に回転付勢するばねと、をケース内に収容する構造となっており、
前記第２のシャフト部材をケース内に引き込む方向に前記ばねが第１のシャフト部材を回転付勢し、前記付勢による第２のシャフト部材の引き込み方向と逆方向の軸荷重を受ける受座が、前記ケース内に設けられるとともに、
前記第１のシャフト部材にフランジ部が設けられ、
前記フランジ部が前記受座に接触することで前記荷重を受けることを特徴とするテンショナー。
【請求項２】
前記受座に対して摺動回転するフランジ部が前記第１のシャフト部材に形成され、前記受座およびフランジ部が前記第２のシャフト部材に作用する引き込み方向に向かって径が漸増する斜面ないし球面で接触していることを特徴とする請求項１に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】
本発明は自動車エンジンのカムシャフト部材に駆動力を伝達するタイミングベルトまたはタイミングチェーンに一定の張力を付与するテンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
テンショナーはチェーンやタイミングベルトが使用中に伸びたり、摩耗して緩みが生じたときに、これらを一定の方向に押し付けて一定の張力を付与するために使用されている。
【０００３】
図７は従来のテンショナーを示す構成図である。ケース１２の内部に第１及び第２のシャフト部材９，１０が組み付けられて挿入されている。ケース１２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３３が形成されたフランジ部３１が外側に延びている。
【０００４】
第１及び第２のシャフト部材９，１０の組み付けは、第１のシャフト部材９の外周面に雄ねじ部３２を形成する一方、第２のシャフト部材１０の内周面に雌ねじ部３３を形成し、これらのねじ部３２，３３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９，１０は、第１のシャフト部材９の後端部を受座１５に嵌合させることによりケース１２内に支持される。又、組み付け状態では、第１のシャフト部材９は前側略半分部分に螺合しており、後側略半分部分に捩りばね１１が外挿されている。
【０００５】
捩りばね１１は一端が第１のシャフト部材９に係止され、他端がケース１２に係止されている。従って、捩りばね１１を捩っ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１１の回転付勢力によって第１のシャフト部材９が回転するようになっている。
【０００６】
第２のシャフト部材１０は筒状となっており、第１のシャフト部材９の前側の略半分部分が螺合状態で挿入される。この第２のシャフト部材１０は軸受３４を挿通することにより、軸受３４によって支持されている。軸受３４はケース１２の先端部分に固定されている。
【０００７】
前記軸受３４には略小判形状の摺動孔３５が形成されている。又、第２のシャフト部材１０の外周は摺動孔３５と同形状に形成されており、第２のシャフト部材１０を軸受３４の摺動孔３５に挿入することにより、第２のシャフト部材１０の回転が拘束される。
【０００８】
このような構造では、捩りばね１１の回転付勢力の作用により第１のシャフト部材９が回転しても、第１のシャフト部材９に螺合している第２のシャフト部材１０は回転することがない。このため、捩りばね１１の回転付勢力が第１のシャフト部材９の回転を介して第２のシャフト部材１０の推進力に変換され、第２のシャフト部材１０が進出する。これにより、第２のシャフト部材１０はタイミングベルトやチェーンを常に押し付けるため、これらに一定の張力を付与することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のテンショナーでは、第２のシャフト部材が進出するプッシュタイプの構造であるので、エンジン本体内のタイミングチェーンやタイミングベルトを押し付けるようにテンションーをエンジン本体に取り付けるには、テンショナーをエンジン本体若しくはチェーンおよびベルトラインの外部に取り付ける必要がある。このため、エンジン本体の外部には、突出部分が多くなってしまう。この突出部分の増大は、ユーザによっては、外観上からも好ましくなく、エンジン本体の内部にテンショナーを設け、エンジン本体の外部に突出部分をなくすことが課題となっていた。
【００１０】
そこで、本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、エンジン本体の内部への取付けを可能し、エンジン本体の外部における突出部分をなくすことのできるテンショナーを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のテンショナーは、エンジン内部に取り付けられるテンショナーであって、軸方向の移動が拘束された回転可能な第１のシャフト部材と、この第１のシャフト部材に螺合によって取り付けられると共に軸方向への移動が可能で且つ回転が拘束された第２のシャフト部材と、前記第１のシャフト部材を一方向に回転付勢するばねと、をケース内に収容する構造となっており、前記第２のシャフト部材をケース内に引き込む方向に前記ばねが第１のシャフト部材を回転付勢し、前記付勢による第２のシャフト部材の引き込み方向と逆方向の軸荷重を受ける受座が、前記ケース内に設けられるとともに、前記第１のシャフト部材にフランジ部が設けられ、前記フランジ部が前記受座に接触することで前記荷重を受けることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記受座に対して摺動回転するフランジ部が前記第１のシャフト部材に形成され、前記受座およびフランジ部が前記第２のシャフト部材に作用する引き込み方向に向かって径が漸増する斜面ないし球面で接触している構成とした。この構成により、自動調心性をもたせ、偏心荷重が作用しても、作動の円滑性をより一層向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１に係るテンショナーをエンジン本体内に設けたレイアウトを示すレイアウト図である。実施の形態１に係るテンショナーはエンジン本体１内に設けられることにより、エンジン本体１の外部に形成される突出部分をなくす構造となっている。
【００１４】
すなわち、エンジン本体１内にクランクスプロケット２と、一対のカムスプロケット３と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。チェーンガイド５は、タイミングチェーン４を案内する弯曲状の案内面６を有し、基部の支点７を中心にして揺動できるように取り付けられている。このチェーンガイド５にテンショナー２６が連結プレート８を介して連結されている。このテンショナー２６でチェーンガイド５を図１において反時計方向に揺動させることにより、タイミングチェーン４の張力を調整する構造となっている。
【００１５】
図２は図１のテンショナーの構成を示す構成図である。このテンショナーは、軸方向の移動が拘束された回転可能な第１のシャフト部材９と、この第１のシャフト部材９に螺合によって取り付けられると共に軸方向への移動が可能で且つ回転が拘束された第２のシャフト部材１０と、前記第１のシャフト部材９を一方向に回転付勢するばねとをケース１２内に収容し、第１のシャフト部材９の回転力を第２のシャフト部材１０をケース１２内に引き込む引込力に変換するプルタイプの構造としたものである。
【００１６】
詳しくは、前記第１のシャフト部材９は中実状に、第２のシャフト部材１０は中空状にそれぞれ形成されている。第２のシャフト部材１０は断面小判型形状を有し、これに対応した小判状の軸受孔１３が軸受部１４に形成されることにより、第２のシャフト部材１０は、回転が拘束され、且つ軸方向に移動可能に取り付けられている。
【００１７】
前記ばねとして捩りばね１１を用い、この捩りばね１１は、第１および第２のシャフト部材９，１０を貫挿し、一端が第１のシャフト部材９の外周面に形成した溝１３内に係止され、他端がケース１２の開口端部に切欠した孔１４に係止されている。この捩りばね１１は、その捩り方向と第１及び第２のシャフト部材９，１０の螺合部２２の螺合方向との組み合わせにより第２のシャフト部材１０をケース１２内に引き込む方向に第１のシャフト部材９を回転付勢する機能を有する。
【００１８】
第２のシャフト部材１０の引き込み方向と逆方向の軸荷重を受ける受座１５がケース１２内に設けられている。前記受座１５に対して摺動回転するフランジ部１６が前記第１のシャフト部材９に形成され、前記受座１５およびフランジ部１６が平面で接触している構成となっている。
【００１９】
前記フランジ部１６の端部に溝１７が形成され、この溝１７に工具を差し込んで第１のシャフト部材９を予め逆回転させておくことにより第２のシャフト部材１０をケース１２内に引き込む方向に第１のシャフト部材９を回転付勢し、不使用の際、ストッパ１８を溝１７に差し込んで第１のシャフト部材９の回転を阻止する構造となっている。この構造により、第２のシャフト部材１０がケース１２内に引き込まれように付勢される。符号２０はケース１２の開口端部を覆うカバーであり、中心に工具またはストッパ１８を差し込む穴２１が形成されている。
【００２０】
次に、上記の構成において、テンショナーの作用を説明する。図３は実施の形態１に係るテンショナーの作用を示す作用説明図である。タイミングチェーン４でクランクスプロケット２からカムスプロケット３に駆動伝達させると、チェーンガイド５では、タイミングチェーン４の張力によって時計方向に揺動せんとする揺動力が連結プレート８に作用する。
【００２１】
一方、テンショナーでは、第２のシャフト部材１０をケース１２内に引き込む方向に第２のシャフト部材１０に引込力が作用する。この引込力と揺動力とが互いに逆方向で釣り合う位置に第２のシャフト部材１０がケース１２から引き出される。タイミングチェーン４の張力が交番的に増減するが、テンショナーは、タイミングチェーン４の交番的な張力の増減を相殺するように釣り合い位置を交番的に移動させる。これによりタイミングチェーン４に一定の張力を付与することができる。
【００２２】
このように、テンショナーとしてプッシュタイプに代えてプルタイプのものを用いたので、エンジン本体１の内部への取付けを可能し、エンジン本体１の外部における突出部分をなくすことができる。また、実施の形態１に係るテンショナーは、ケース１２内に第２のシャフト部材１０を引き込むことにより、第１および第２のシャフト部材９，１０が互いに引張り合うプルタイプの構造であるので、第２のシャフト部材を引き出す方向の反力が揺動力により作用した場合の第１および第２のシャフト部材９，１０の螺合部２２での作動の円滑性および安定性を向上させることができる。また、第２のシャフト部材１０における引き込みおよび引き出しのいずれの作動性も向上させることができる。したがって、タイミングチェーン４の過張力やばたつきを防止することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を図面を参照して詳細に説明する。図４は、実施の形態２に係るテンショナーを示し、（ａ）は第１のシャフト部材のフランジ部および受座が斜面で接触する場合を、（ｂ）は第１のシャフト部材のフランジ部および受座が球面で接触する場合をそれぞれ示す構成図である。実施の形態２に係るテンショナーは前記実施の形態１と略同様の構成を有するが、以下の構成の点で特徴を有する。即ち、図４（ａ）に示すように、第１のシャフト部材９の端部に形成されるフランジ部１６と、このフランジ部１６を受ける受座１５とは第２のシャフト部材１０の引き込み方向に向かって径が漸増する斜面２４で接触する構成となっている。また、図４（ｂ）に示すように、第１のシャフト部材９の端部に形成されるフランジ部１６と、このフランジ部１６を受ける受座１５とは第２のシャフト部材１０の引き込み方向に向かって径が漸増する球面２５で接触する構成となっている。この構成において、フランジ部１６が前記斜面２４または球面２５により案内されて軸芯方向に移動する自動調心性をもたせことにより、作動の円滑性をより一層向上させることができる。さらに、偏心荷重が作用した場合でも、安定した作動性を確保することができる。
【００２４】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３を図面を参照して詳細に説明する。図５は、実施の形態３に係るテンショナーを示し、（ａ）は外観構成を、（ｂ）は内部構成をそれぞれ示す構成図である。実施の形態３に係るテンショナーは前記実施の形態１とは第１および第２のシャフト部材９、１０のレイアウト・組み合わせを逆仕様とした点で特徴を有する。
【００２５】
すなわち、第１のシャフト部材９は中空状に、第２のシャフト部材１０は中実状にそれぞれ形成されている。第１のシャフト部材９の端部にフランジ部１６が形成され、このフランジ部１６と面摺動するフラットな受座１５がケース１２の端部に取り付けられている。前記ケース１２の開口端部にカバー２０が取り付けられ、このカバー２０には、その側壁にピン孔２３が、その端部に穴２１がそれぞれ形成されている。
【００２６】
第１のシャフト部材９の開口端部に切欠孔２７が形成されている。この切欠孔２７は前記ピン孔２３から挿入されるストッパピン１８ｂを係止させると共に、前記穴２１から挿入される工具を引っ掛ける機能を有する。実施の形態３に係るテンショナーの作用については、前記実施の形態１と略同様であるので、その説明を省略する。
【００２７】
（実施の形態４）
次に、実施の形態４を図面を参照して詳細に説明する。図６は、実施の形態４に係るテンショナーを示し、（ａ）は左側面を、（ｂ）は内部構成をそれぞれ示す構成図である。実施の形態４に係るテンショナーは前記実施の形態３と略同様の構成を有するが、ばねとしてゼンマイ１１を用いたゼンマイタイプの構成とした点で特徴を有する。
【００２８】
すなわち、第１のシャフト部材９の両端部の途中にフランジ部１６が形成され、このフランジ部１６を受けるフラットな受座１５がケース１２の開口端部に形成した段付部３０に嵌合により取り付けられている。ブラケット２８より突出する第１のシャフト部材９の端部にゼンマイ１１が装着され、ゼンマイ１１の一端が第１のシャフト部材９ｃ端部に形成したスリット２９に係止され、他端がカバー２０の外側に突出して折曲されることにより係止されている。
【００２９】
前記カバー２０には、その側壁にピン孔２３が、その端部に穴２１がそれぞれ形成されている。前記ゼンマイ１１の一端を係止するスリット２９は、前記穴２１ｃから挿入されるストッパピン１８を係止させると共に、前記穴２１から挿入される工具を引っ掛ける機能を有する。第２のシャフト部材１０のヘッドとチェーンガイド５とはピン連結されている。実施の形態２に係るテンショナーの作用については、前記実施の形態１と略同様であるので、その説明を省略する。
【００３０】
なお、本発明は、前記実施の形態１〜４に限定されるものでなく、種々の改変が可能であることは、勿論である。例えば、前記実施の形態１〜４では、タイミングチェーンの張力調整に用いたテンショナーで説明したが、これに限らず、タイミングベルトの張力調整に用いるテンショナーに適用することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、テンショナーをプルタイプの構成としたので、エンジン本体の内部への取付けを可能し、エンジン本体の外部における突出部分をなくすことができる。また、テンショナーがケース内に第２のシャフト部材を引き込むことにより、第１および第２のシャフト部材が互いに引張り合うプルタイプの構造であるので、第２のシャフト部材を引き出す方向の反力が揺動力により作用した場合の第１および第２のシャフト部材の螺合部での作動の円滑性および安定性を向上させることができる。また、第２のシャフト部材における引き込みおよび引き出しのいずれの作動性も向上させることができる。したがって、タイミングチェーンの過張力やばたつきを防止することができる。
【００３２】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記受座およびフランジ部が前記第２のシャフト部材に作用する引き込み方向に向かって径が漸増する斜面ないし球面で接触している構成としたので、自動調心性をもたせ、偏心荷重が作用しても、作動の円滑性をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るテンショナーをエンジン本体内に設けたレイアウトを示すレイアウト図である。
【図２】図１のテンショナーの構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態１に係るテンショナーの作用を示す作用説明図である。
【図４】実施の形態２に係るテンショナーを示し、（ａ）は第１のシャフト部材のフランジ部および受座が斜面で接触する場合を、（ｂ）は第１のシャフト部材のフランジ部および受座が球面で接触する場合をそれぞれ示す構成図である。
【図５】実施の形態３に係るテンショナーを示し、（ａ）は外観構成を、（ｂ）は内部構成をそれぞれ示す構成図である。
【図６】実施の形態４に係るテンショナーを示し、（ａ）は左側面を、（ｂ）は内部構成をそれぞれ示す構成図である。
【図７】従来のテンショナーを示す構成図である。
【符号の説明】
１  エンジン本体
２  クランクスプロケット
３  カムスプロケット
４  タイミングチェーン
５  チェーンガイド
６  案内面
７  支点
８  連結プレート
９  第１のシャフト部材
１０  第２のシャフト部材
１１  捩りばね
１２  ケース
１３  溝
１４  孔
１５  受座
１６  フランジ部
１７  溝
１８  ストッパ
２０  カバー
２１  穴
２２  螺合部
２３  ピン孔
２４  斜面
２５  球面
２６  テンショナー
２７  切欠孔
２８  ブラケット
２９  スリット
３０  段付部
【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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