(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケース内に、ばねで回転付勢された回転シャフトと、回転を規制されて前記回転シャフトと螺合する押圧体と、前記回転シャフトの端部を内挿して回転可能に支承する有底円筒状の軸受部材とよりなり、
前記軸受部材に摺接する回転シャフトの端面が、シャフト中心線に対する垂直面より0.5度以上で1.5度以下軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面を切削加工又は研削加工により成形して形成され、
前記軸受部材の底壁が、円筒部中心線に対する垂直面から0.8度以下で軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形状をなすことを特徴とするテンショナリフター。
【請求項２】
筒状のケース内に、ばねで回転付勢された回転シャフトと、回転を規制されて前記回転シャフトと螺合する押圧体と、前記回転シャフトの端部を内挿して回転可能に支承する有底円筒状の軸受部材とよりなり、
前記軸受部材に摺接する回転シャフトの端面が切削加工又は研削加工によりシャフト中心線に対する垂直面より軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面に成形され、前記軸受部材の底壁を円筒部中心線に対する垂直面から軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形状となし、前記回転シャフトの端面と前記軸受部材の底壁内面が、互いにその外周部で摺接し中心にいくに従い互いに0.5度以上で1.5度以下の角度で徐々に離れるように構成されていることを特徴とするテンショナリフター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力を伝達するチェーン等の伝動帯に常に一定の張力を付与するテンショナリフターに関し、特に所謂送りねじ式のテンショナリフターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
送りねじ式のテンショナリフターは、伝動帯の反力荷重を押圧体、押圧体と螺合する回転シャフト、回転シャフトの端部を軸支するケースの順に受けて支持しており、この回転シャフトの端部とケースとの間に軸受部材を介在させ、軸受部材が回転シャフトを回転自在に軸支する例（特開平１０−１１０７９５号公報）がある。
【０００３】
図７に示すように回転シャフト01の端部を有底円筒状をなす軸受部材02が内挿して軸支し、回転シャフト01の端面と軸受部材02の底壁内面とのなす角度が0.5度以下例えば0.3度程度であるとする。
当初図７に示すように回転シャフト01の外周部で軸受部材02に接触していて両者の摩擦力によるトルクを決定する接触半径ｒは大きくかつ安定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし使用により軸受部材02が摩耗してくると、図８に２点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回転シャフト01の端面が軸受部材02の底壁の摩耗した部分に食い込んでいき、回転シャフト01の端面と軸受部材02の底壁内面の相対的角度が０度になる場合が多い。
【０００５】
斯かる場合、半径方向の接触幅が広くなったり接触面が荒れることで、接触半径ｒが内径寄りに小さくなったり不安定に変化したり、あるいは径方向によって接触半径ｒが異なり一定しなかったりして回転シャフト01の摩擦トルクにばらつきを生じることがある。
【０００６】
したがってばねにより回転シャフト01に発生させるトルク設定値が低いと、カムチェーンを押圧する押圧体の押圧力が減じてカムチェーン音を発生する場合がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、長期使用においても回転シャフトの摩擦トルクが安定して押圧体の押圧力を常に一定に維持し、回転シャフトの回転付勢力を低く設定している場合でもカムチェーン音等の発生を防止することができるテンショナリフターを供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状のケース内に、ばねで回転付勢された回転シャフトと、回転を規制されて前記回転シャフトと螺合する押圧体と、前記回転シャフトの端部を内挿して回転可能に支承する有底円筒状の軸受部材とよりなり、前記軸受部材に摺接する回転シャフトの端面が、シャフト中心線に対する垂直面より0.5度以上で1.5度以下軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面を切削加工又は研削加工により成形して形成され、前記軸受部材の底壁が、円筒部中心線に対する垂直面から0.8度以下で軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形状をなすテンショナリフターとした。
【０００９】
回転シャフトの端面が軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面をなし、軸受部材の底壁が軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形状をなすので、常時回転シャフトの外周部で軸受部材の底壁内面に接し、回転シャフトの接触半径が略一定に維持され摩擦トルクが安定し、よって押圧体の押圧力を一定に維持して伝動帯の張力を一定に保つことができる。
したがって回転シャフトの回転付勢力を低く設定している場合でもカムチェーン音等の発生を防止することができる。
【００１０】
回転シャフトの端面を、シャフト中心線に対する垂直面から0.5度以上1.5度以下で軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面とすることで、接触面圧が過大になることなく回転シャフトの摩擦トルクを安定して押圧体の押圧力を一定に維持することができる。
【００１１】
軸受部材の底壁が、円筒部中心線に対する垂直面から0.8度以下で軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形をなすことで、同底壁の傾斜面に接する回転シャフトの端面外周部の受ける軸直角方向の分力が小さいので、回転シャフトの姿勢を維持し易くテンショナリフターの作動が安定する。
【００１２】
回転シャフトの端面成形が切削加工又は研削加工によるので、精度を高く維持することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、筒状のケース内に、ばねで回転付勢された回転シャフトと、回転を規制されて前記回転シャフトと螺合する押圧体と、前記回転シャフトの端部を内挿して回転可能に支承する有底円筒状の軸受部材とよりなり、前記軸受部材に摺接する回転シャフトの端面が切削加工又は研削加工によりシャフト中心線に対する垂直面より軸方向内側に傾斜して凹状をした円錐面に成形され、前記軸受部材の底壁を円筒部中心線に対する垂直面から軸方向外側に傾斜して凸状をした円錐形状となし、前記回転シャフトの端面と前記軸受部材の底壁内面が、互いにその外周部で摺接し中心にいくに従い互いに0.5度以上で1.5度以下の角度で徐々に離れるように構成されているテンショナリフターである。
【００１４】
回転シャフトの端面と軸受部材の底壁内面が、互いにその外周部で摺接し中心にいくに従い互いに0.5度以上の角度で徐々に離れるように構成されているので、回転シャフトは長期に亘り外周部で軸受部材の底壁内面に接し、回転シャフトの接触半径が略一定に維持され摩擦トルクが安定し、よって押圧体の押圧力を一定に維持して伝動帯の張力を一定に保つことができる。
【００１５】
回転シャフトの端面と軸受部材の底壁内面が、外周部から中心にいくに従い互いに0.5度以上で1.5度以下の角度で徐々に離れるように構成されるので、軸受部材の底壁に接する回転シャフトの端面外周部の受ける軸直角方向の分力が小さく、よって回転シャフトの姿勢を維持し易くテンショナリフターの作動が安定する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図４に図示し説明する。
本実施の形態に係るテンショナリフター20を適用したＤＯＨＣ型のエンジン１の動弁駆動系を図１に示す。
【００１７】
該エンジン１は、上下半割りのエンジンケース２にシリンダヘッド３，シリンダヘッドカバー４が順に重ねられて合体されており、上側エンジンケース２は、図示されないがシリンダブロックとクランクケースとミッションケースが一体に構成されている。
【００１８】
クランクケースに回転自在に軸支されたクランク軸６に嵌着されたドライブスプロケット７と、シリンダヘッド３の上部に軸支された２本の動弁カム軸８，９にそれぞれ嵌着されたドリブンスプロケット10，11とに無端状の伝動帯であるカムチェーン12が架渡されている。
【００１９】
一方のドリブンスプロケット10とドライブスプロケット７との間のカムチェーン12を僅かに湾曲して長尺に延びたチェーンガイド13がガイドしており、他方のドリブンスプロケット11とドライブスプロケット７との間のカムチェーン12を弓形に湾曲したテンションスリッパー14が押さえるようにしてカムチェーン12に適度な緊張を維持させている。
【００２０】
テンションスリッパー14は、一端がシリンダヘッド３に支軸15を介して支承され、エンジンケース２に取り付けられたテンショナリフター20によって他端近傍が押圧されて揺動力でカムチェーン12を押え一定の張力を与えている。
【００２１】
テンショナリフター20は、図２及び図３に示すように筒状をしたテンショナケース21内に、捩じりばね39により回転付勢された回転シャフト31と、規制部材36に回転を規制されて前記回転シャフト31と螺合し軸方向に突出する押圧体33とが挿入されている。
【００２２】
概ね円筒形状をしたテンショナケース21には、先端側（押圧体33の突出側）から基端側へ順に、収納孔22，取付孔23，ねじ孔24が順次径を小さくして同軸に設けられており、外周面において先端寄りにフランジ25が張り出して、同フランジ25に一対のボルト孔25ａ，25ａが形成され、同フランジ25をエンジンケース２に当接してボルト孔25ａ，25ａを貫通したボルト40，40によりテンショナケース21はエンジンケース２に取り付けられる。
ねじ孔24にはフランジ付きのシールボルト28がシール材29を介して螺合される。
【００２３】
回転シャフト31は、先端側から順に全て円柱状をした雄ねじ部31ａ，連結部31ｂ，段部31ｃを介して大径部31ｄ，支持部31ｅが同軸に連続して形成されている。
回転シャフト31は、その基端部の支持部31ｅがテンショナケース21の取付孔23に軸受部材32を介して回転自在に挿入されてスラスト支持される。
【００２４】
軸受部材32は、円筒部32ａの一端に中空の底壁32ｂを有する形状をしており（図４参照）、テンショナケース21の取付孔23に圧入されると、底壁中央の円孔がねじ孔24に連通する。
なお回転シャフト31の支持部31ｅには縦溝31ｆが形成されている。
【００２５】
回転シャフト31の先端側雄ねじ部31ａに螺合する押圧体33は、内部に雌ねじが刻設された筒体34とその先端に嵌着されるキャップ35とからなり、筒体34の基端側の部分を除く外周面が円周面の対応する面を平坦に欠損して平行な一対の平坦面34ａ，34ａを形成して断面が変形長円形をなす。
【００２６】
回転シャフト31の雄ねじ部31ａに螺合した押圧体33の筒体34は、テンショナケース21の収納孔22に挿入され、先端部が規制部材36を貫通してキャップ35とともに突出している。
規制部材36は、皿状をなし、中央に前記筒体34の断面形状に一致する変形長円形の挿通孔36ａを有しており、周縁部には十字放射方向にそれぞれ係合爪36ｂが突出している。
【００２７】
テンショナケース21の先端部には規制部材36の４つの係合爪36ｂにそれぞれ対応する係合凹部22ｂが形成されていて、同係合凹部22ｂに係合爪36ｂを係合させて規制部材36が嵌合され、テンショナケース21の先端部外周に嵌着される止め輪37により抜け止めされて規制部材36が取り付けられる。
【００２８】
押圧体33の断面が変形長円形の筒体34は、このテンショナケース21の先端部に取り付けられる規制部材36の変形長円形の挿通孔36ａに挿通されるので、押圧体33は規制部材36により軸回りの回転を規制され、軸方向の移動を可能として支持される。
【００２９】
回転シャフト31の大径部31ｄと規制部材36との間に押圧体33の筒体34を同軸に囲繞して円筒状のスペーサ38が介装されている。
【００３０】
そして同スペーサ38の大部分と回転シャフト31の大径部31ｄを捩じりばね39が同軸に囲繞しており、捩じりばね39の一端39ａが回転シャフト31の支持部31ｅの縦溝31ｆに係止され、他端39ｂがテンショナケース21の先端の１つの係合凹部22ｂに係止される。
【００３１】
この捩じりばね39のばね力により回転シャフト31が回転付勢され、この回転シャフト31に作用する回転付勢力は回転シャフト31に螺合し回転を規制された押圧体33を突出させる方向に働く。
【００３２】
したがって該テンショナリフター20をエンジンケース２に取り付けると、押圧体33の先端キャップ35がテンションスリッパー14に当接して押圧し、カムチェーン12に一定の張力を与えることができる。
【００３３】
ここに軸受部材32とこれに内挿される回転シャフト31の基端支持部31ｅとのスラスト支持構造を示す要部拡大断面図を図４に示す。
軸受部材32の中空の底壁32ｂは、円筒部32ａの中心線に対して垂直であり、一方回転シャフト31の支持部31ｅの端面はシャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面から0.8度内側に傾斜する円錐面31ｇを形成している。
【００３４】
この回転シャフト31の支持部31ｅの円錐面31ｇは、切削加工又は研削加工により高精度に成形することができる。
シャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面と同円錐面31ｇの傾斜面との角度は0.8度であるが、0.5度から1.5度の間の角度ならばよい。
【００３５】
なお支持部31ｅの円錐面31ｇをなして中凹みに形成された端面の外周縁は縁取りされて曲面をなしている。
回転シャフト31は、支持部31ｅの突出した端面外周部で軸受部材32の底壁32ｂに接することになり、両者の摩擦力によるトルクを決定する接触半径ｒは大きく、長期使用によって摩耗したとしても回転シャフト31の端面が円錐面31ｇをなしているので、半径方向の接触幅が広くなったり接触面が荒れることがなく、常にその外周部で軸受部材32の底壁32ｂに接して接触半径ｒは殆ど変化しない。
【００３６】
したがって回転シャフト31の摩擦トルクが安定し、常に押圧体33の押圧力を一定に維持してカムチェーン12の張力を長期に亘って一定に保つことができる。
捩じりばね39による回転シャフト31の回転付勢力が小さく設定されている場合でも、押圧体33の押圧力が維持されてカムチェーン音の発生を防止することができ、延いてはカムチェーン駆動力のロスを低減することにもなる。
【００３７】
軸受部材32の底壁32ｂに接する回転シャフト31の端面が、シャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面と角度0.8度の傾斜面をなす円錐面31ｇをなすので、長期使用によって摩耗しても接触面圧が過大になることない。
【００３８】
シャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面と同円錐面31ｇの傾斜面との角度が、0.5度から1.5度の間の角度ならば接触面圧が過大になることはなく、常に押圧体33の押圧力を一定に維持してカムチェーン12の張力を長期に亘って一定に保つことができる。
【００３９】
次に別の実施の形態に係る例を図５に示す。
図５には本実施の形態のテンショナリフターのうち回転シャフト51と軸受部材52の一部断面を図示しているが、他の部材は前記実施の形態のテンショナリフター20と同じである。
【００４０】
本回転シャフト51の基端側端面51ａは、シャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面から0.5度内側に傾斜する円錐面を形成している。
そして軸受部材52は、円筒部52ａの一端に中空の底壁52ｂを有し、底壁52ｂが外側に突出した円錐形状をしており、円筒部中心線（シャフト中心線Ｘ−Ｘに略一致する）に対する垂直面から0.8度で外側に傾斜した円錐形をなしている。
【００４１】
したがって軸受部材52の円錐形をした底壁52ｂの内面に接する回転シャフト51の端面51ａは外周部で接触し、接触半径ｒは大きく、長期使用によって摩耗したとしても回転シャフト51の端面51ａと軸受部材52の底壁52ｂが互いに逆方向に円錐形を形成しているので、常に回転シャフト51の端面51ａの外周部で軸受部材52の底壁52ｂに接して接触半径ｒは殆ど変化しない。
【００４２】
したがって回転シャフト51の摩擦トルクが安定し、常に押圧体の押圧力を一定に維持してカムチェーンの張力を長期に亘って一定に保つことができる。
また回転シャフト51の捩じりばね等による回転付勢力を低く設定している場合でもカムチェーン音等の発生を防止することができる。
【００４３】
軸受部材52の底壁52ｂが、円筒部中心線に対する垂直面から0.8度以下で外側に傾斜した円錐形をなすことで、同底壁52ｂの傾斜面に接する回転シャフト51の端面51ａの外周部の受ける軸直角方向の分力が小さいので、回転シャフト51の姿勢を維持し易くテンショナリフターの作動が安定する。
【００４４】
さらに別の実施の形態に係るテンショナリフターにおける回転シャフト61の基端形状を一部断面として図６に図示する。
回転シャフト61は、基端側支持部の端面がシャフト中心線Ｘ−Ｘに対する垂直面より突出した外周部61ａから内側に中心に向かって曲面を描いて徐々に凹んだ中凹み部61ｂが形成されている。
突出した外周部61ａの端縁は丸く縁取りされている。
【００４５】
一方図示されないが回転シャフト61をスラスト支持する軸受部材としては、前記図４に図示した中空の底壁が円筒中心線に対して垂直である軸受部材32と同じ形状のもの又は図５に図示したように中空の底壁が円筒中心線に対して垂直な面より外側に突出した円錐形状をなすものが用いられる。
【００４６】
回転シャフト61は、突出した端面外周部61ａで軸受部材の底壁に接することになり、接触半径ｒは大きく、長期使用によって摩耗したとしても回転シャフト61の端面が中凹み部61ｂを有しているので、半径方向の接触幅が広くなったり接触面が荒れることがなく、常にその外周部61ａで軸受部材の底壁に接して接触半径は殆ど変化しない。
【００４７】
したがって回転シャフト61の摩擦トルクが安定し、常に押圧体の押圧力を一定に維持して伝動帯の張力を長期に亘って一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るテンショナリフターを適用したＤＯＨＣ型のエンジンの動弁駆動系を示す図である。
【図２】同テンショナリフターの断面図である。
【図３】図２におけるIII−III線に沿って切断した断面図である。
【図４】回転シャフトと軸受部材の要部拡大断面図である。
【図５】別の実施の形態に係るテンショナリフターの回転シャフトと軸受部材の要部拡大断面図である。
【図６】また別の実施の形態に係るテンショナリフターの回転シャフトの基端部の一部断面とした側面図である。
【図７】従来のテンショナリフターの回転シャフトと軸受部材の要部拡大断面図である。
【図８】同テンショナリフターの使用により摩耗が生じた後の回転シャフトと軸受部材の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…エンジンケース、３…シリンダヘッド、４…シリンダヘッドカバー、６…クランク軸、７…ドライブスプロケット、８，９…動弁カム軸、10，11…ドリブンスプロケット、12…カムチェーン、13…チェーンガイド、14…テンションスリッパー、15…支軸、20…テンショナリフター、21…テンショナケース、22…収納孔、23…取付孔、24…ねじ孔、25…フランジ、28…シールボルト、29…シール材、31…回転シャフト、32…軸受部材、33…押圧体、34…筒体、35…キャップ、36…規制部材、37…止め輪、38…スペーサ、39…捩じりばね、40…ボルト、
51…回転シャフト、52…軸受部材、
61…回転シャフト。
【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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【図８】
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