(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ部によって螺合した第１のシャフト部材及び第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、
前記第１のシャフト部材後端部に当接してその回転を受けるシャフト受け部材を有して当該第１のシャフト部材及び第２のシャフト部材を収容するケースとを備え、
前記第２のシャフト部材の回転を拘束して前記ばねの回転付勢力を第２のシャフト部材の一方向の推進力に変換するテンショナーにおいて、
前記第１のシャフト部材の回転中心から所定距離離隔し前記回転中心と同心の円軌跡で相互に接触して第１のシャフト部材の調心を行う調心機構が第１のシャフト部材及びシャフト受け部材の対向部位に設けられ、
前記調心機構は、前記第１のシャフト部材の回転中心に対し同心の円環状に突出する凸部及びこの凸部が接触する同心の円環状の凹部であることを特徴とする調心機構付テンショナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は２輪車や４輪車等に使用されるチェーンやタイミングベルト等の張力を一定に保つためのテンショナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
テンショナーは、例えば自動車やバイク等のチェーンやタイミングベルト等に伸びや緩みが生じた場合に、当該チェーンやタイミングベルトを押したり、あるいは引いたりすることにより、その張力を一定に保つ装置である。以下、代表的なテンショナーの構造について説明する。
【０００３】
図５はエンジン本体に取付けられるテンショナーの実装レイアウトの一例を示す図である。このエンジン５０には、一対のカムスプロケット５１とクランクスプロケット５２間に無端のタイミングチェーン５３が掛回される。テンショナー１は、前記タイミングチェーン５３に当接してこれを案内する湾曲形状のチェーンガイド１０を有し、このチェーンガイド１０は、基部１１を支点として揺動自在に取付けられている。そして、テンショナー１の伸縮する第２のシャフト部材４がチェーンガイド１０を揺動させることにより、タイミングチェーン５３の張力を調節するようになっている。
【０００４】
図６は、前記図５に示す一例としてのテンショナー１の詳細を示す縦断面図である。図において、ケース２の内部には、第１及び第２のシャフト部材３，４が組み付けられて挿入されている。ケース２は、図５に示すようにエンジン本体に取付けられるものであり、取付けのための取付孔５が形成されたフランジ６が外方に延出して形成されている。
【０００５】
第１及び第２のシャフト部材３，４の組み付けは、第１のシャフト部材３の外周面に雄ねじ部３ａを形成する一方、第２のシャフト部材４の内周面に雌ねじ部４ａを形成し、これらの各ねじ部３ａ，４ａを螺合させることにより行われる。組み付けられた第１及び第２のシャフト部材３，４は、第１のシャフト部材３の後端部３ｃをシャフト受け部材７に嵌合させることによりケース２内に支持される。また、組み付け状態では、第１のシャフト部材３は、前側略半分部分に螺合しており、後側略半分部分に捩じりばね８が外挿されている。
【０００６】
捩じりばね８は、その一端が第１のシャフト部材３に形成された切欠部３ｂに係止され、他端がケース２の所定位置に係止されている。したがって、捩じりばね８を捩じって所定のトルクを付与させた状態で組み立てると、捩じりばね８の回転付勢力によって第１のシャフト部材３が回転することになる。前記第１のシャフト部材３の後端部３ｃの断面外径は、前記シャフト受け部材７の側壁内径よりも若干小さく形成され、この径差により、第１のシャフト部材３の回転に支障がないようになっている。
【０００７】
第２のシャフト部材４は筒状となっており、第１のシャフト部材３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４は、軸受９に挿通させることにより支持されている。この軸受９はケース２の先端部分に固定されている。
【０００８】
前記軸受９には、略小判形状の摺動孔９ａが形成されている。また、第２のシャフト部材４の外周は摺動孔９ａと同形状に形成されている。したがって、第２のシャフト部材４を軸受９の摺動孔９ａに挿入することにより、第２のシャフト部材４の回転が拘束されるようになる。
【０００９】
このような構造では、捩じりばね８の回転付勢力により第１のシャフト部材３が回転しても、この第１のシャフト部材３に螺合する第２のシャフト部材４は回転しない。このため、捩じりばね８の回転付勢力が第１のシャフト部材３の回転を介して第２のシャフト部材の推進力に変換され、第２のシャフト部材４が進出する。これにより、第２のシャフト部材４は、チェーンガイド１０を介して前記タイミングチェーンを押しつけてこれに一定の張力を付与する。
なお、前記図３及び図４に示すテンショナー１は、いずれもタイミングチェーン等を押す方向に作動する押し作動タイプであるが、タイミングチェーン等を引く方向に作動する引っ張り作動タイプのテンショナーもある。
【００１０】
前記のようなねじ式テンショナーにおいては、第２のシャフト部材が、タイミングチェーンやベルト等から入力される外部入力荷重に押されて後退しようとする力と、これを押し戻そうとするテンショナーの均衡作用とによりテンション作動が行われる。
ところで、ねじ式テンショナーに作用する力は、単純な軸方向への荷重のみということは現実問題としてありえず、力の大小はあるにせよ、むしろ、斜め荷重や回転力といった偏荷重が混在して加わるのが一般的である。例えば図７に示ような横方向の偏荷重が加わると、後述するように、テンショナー内部において当該横方向の偏荷重に対する反力が発生する。
このように、ねじ式テンショナーにおいては、その時々における各部の接触による抵抗が当該テンショナーの作動特性に影響を及ぼす。
【００１１】
例えば、第１のシャフト部材３の後端部３ｃの側面とシャフト受け部材７の側壁７ａ内周との接触等がある。
ここで、第１のシャフト部材３とシャフト受け部材７との接触について図７を参照して説明する。
前記のように、第１のシャフト部材３の外径と、シャフト受け部材７の内径とは径差（クリアランス）が設けられており、第１のシャフト部材３の回転の妨げとならないようになっている。しかしながら、図７に示すように、テンショナーに横方向の偏荷重が加わると、第１のシャフト部材３が横移動し、シャフト受け部材７の回転軸Ｌ2とシャフト受け部材７の回転中心Ｌ1とがずれ、シャフト部材３の後端部３ｃの外周面が、シャフト受け部材７の側壁７ａの内周面と接触した状態で回転するようになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような、第１のシャフト部材３とシャフト受け部材７との側壁が接触することによる反力は、必ずしも明確に把握しきれないことから、機器仕様の設定において、当該付随的な接触による反力をどの程度のものとしてみつもるのかという難しい問題がある。
本願はこのような問題を解決するために創案されたものであり、偏荷重が加わった際にも第１のシャフト部材の回転軸の軸心がシャフト受け部材の回転中心より外れにくくするとともに、第１のシャフト部材の回転軸がシャフト受け部材の回転中心から外れた場合でも、第１のシャフト部材の回転軸がシャフト受け部材の回転中心に一致する位置に自動的に復帰する調心機構を備えたテンショナーの提供をその目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、ねじ部によって螺合した第１のシャフト部材及び第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、前記第１のシャフト部材後端部に当接してその回転を受けるシャフト受け部材を有して当該第１のシャフト部材及び第２のシャフト部材を収容するケースとを備え、前記第２のシャフト部材の回転を拘束して前記ばねの回転付勢力を第２のシャフト部材の一方向の推進力に変換するテンショナーにおいて、前記第１のシャフト部材の回転中心から所定距離離隔し前記回転中心と同心の円軌跡で相互に接触して第１のシャフト部材の調心を行う調心機構が第１のシャフト部材及びシャフト受け部材の対向部位に設けられる構成とする。
【００１４】
そして、前記調心機構は、前記第１のシャフト部材の回転中心に対し同心の円環状に突出する凸部及びこの凸部が接触する同心の円環状の凹部であることを特徴とする。
【００１５】
以上のような構成により、第１のシャフト部材の回転軸の軸心が、シャフト受け部材の回転中心より外れにくくなるとともに、外れた場合でもシャフト受け部材の回転中心に自動的に復帰する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１の実施の形態を示す図であり、図１（ａ）は要部の縦断面図、図１（ｂ）はシャフト受け部材７の一部を切り欠いて示した斜視図、図１（ｃ）は第１のシャフト部材３の後端部３ｃ部分を裏返して示した斜視図である。なお、この図１に示すねじ式テンショナー１は、前記図６，７に示すねじ式テンショナーと同タイプのものである。図において、シャフト受け部材７はその回転中心（一点鎖線Ｌ１で示す）から所定距離離隔した同心の円環状に凸部７ｂが形成されている。また、第１のシャフト部材３の後端部３ｃの底面には、その軸心から所定距離離隔した同心の円環状に凹部３ｄが形成されている。そして、図１（ａ）の断面図に明らかなように、この凹部３ｄは、前記シャフト受け部材７に形成された凸部７ｂと当接している。
【００１７】
このように、第１のシャフト部材３の凹部３ｄとシャフト受け部材７の凸部７ｂが当接していることから、当該テンショナーに前記偏荷重が加わった際に横移動がしにくくなる。つまり、第１のシャフト部材３の回転軸心がシャフト受け部材７の回転中心からぶれにくくなる。また、仮に、第１のシャフト部材３が横移動して、その軸心がシャフト受け部材７の回転中心から外れた場合でも、前記凹部３ｄと凸部７ｂが再度当接することにより、第１のシャフト部材３の回転軸心とシャフト受け部材７の回転中心が一致し、自動調心作用を行う。これにより、第１のシャフト部材３の後端部３ｃ外周面と、シャフト受け部材７の側壁７ａ内周面との接触が解消される。
【００１８】
図２は、第１の実施の形態に示す凹部凸部を逆にした例である。すなわちこの実施の形態においては、第１のシャフト部材３の後端部３ｃ底面に、その回転軸から所定距離離隔した同心の円環状に凸部３ｄ１を設ける。また、シャフト受け部材７の回転中心から所定距離離隔した同心の円環状に、前記凸部３ｄ１に当接する凹部７ｂ１を設ける。このように、凹部、凸部は、相互に第１のシャフト部材３とシャフト受け部材７のいずれに設けてもよい。
【００１９】
図３（ａ）は、第２の実施の形態を示す図であり、この実施の形態の調心機構は、第１のシャフト部材３の後端部３ｃ底面の、軸心から所定距離離隔した外周部分を切り欠き、中心部分が円柱状に突出する突出部３ｅを形成する。そして、シャフト受け部材７に前記突出部３ｅが嵌合する孔７ｃを形成し、相互に嵌合させる。
このように、この実施の形態における調心機構は、第１のシャフト部材３の後端部３ｃの突出部３ｅと、シャフト受け部材７の孔７ｃとを嵌合させる、言い換えるならば、それぞれの段部を嵌合接触させる構成である。
なお、この実施の形態では、第１のシャフト部材３の後端部３ｃに形成された突出部３ｅがシャフト受け部材７の孔７ｃに嵌まり込んで回転することから、シャフト受け部材７は前記側壁を有しない。
【００２０】
図３（ｂ）は、前記第２の実施の形態の別な例を示し、シャフト受け部材７には、第１のシャフト部材３の前記突出部３ｅを嵌合する孔７ｃ1を形成するとともに前記側壁７ａをも設ける。前記孔７ｃ1は上方に開口する管状に形成され、その上端にて前記突出部３ｅを嵌合する。孔部７ｂ1と前記側壁７ａとはその底部にて連結され、断面略Ｕ字状となっている。
なお、図３の（ａ）（ｂ）に示すいずれの実施の形態においても、シャフト受け部材７と第１のシャフト部材３の後端部３ｃとの嵌合接触部における両部材のエッジ部分は、双方とも「Ｒ形状」又は「面取り形状」での接触（接続）とするようにしてもよい。
【００２１】
図４（ａ）は、第３の実施の形態を示し、この実施の形態に示す調心機構は、第１のシャフト部材３の長さ方向に沿って傾斜するとともに、傾斜面が第１のシャフト部材３の回転中心に対し同心円状であり、断面逆ハ形状をなしている。すなわち、第１のシャフト部材３の後端部３ｃが、下方に向けて順次縮径し、底面部３ｆが受け板１２に当接している。
シャフト受け部材７は、前記後端部３ｃの形状を受けて、上方に向けて順次拡径する断面テーパー形状に形成され、第１のシャフト部材３の後端部３ｃを支持している。
【００２２】
図４（ｂ）は第３の実施の形態の別な例を示し、シャフト受け部材７は前記第３の実施の形態と略同様の形状であるが、第１のシャフト部材３の後端部３ｃが球状に突出しており、当該球面部分が、シャフト受け部材７に支持される。受け板１２には接触しない構造である。
【００２３】
また、図４（ｃ）は、第３の実施の形態の別な例を示し、第１のシャフト部材３の後端部３ｃは、周縁部分が突出し、上方の軸心に向かうにつれて順次縮径する同心円状の傾斜面を有する形状となっている。シャフト受け部材７は、回転中心から上方に向けて断面台形状に順次縮径する傾斜面を有して突出し、前記第１のシャフト部材３の後端部３ｃに嵌合して支持する構造となっている。
【００２４】
なお、本発明においては前記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された技術思想に基づいて、当業者において様々な態様をとりうることは当然である。例えば、図３（ａ）に示す実施の形態においては、シャフト受け部材７の側壁７ａを有しない構成であるが、この実施の形態に限らず、他の実施の形態においても、側壁７ａを設けない構成とすることも可能であり、これらは適宜選択可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明のように本発明においては、横方向等の偏荷重が加わった際にも第１のシャフト部材の回転軸の軸心がシャフト受け部材の回転中心より外れにくくなる。したがって、第１のシャフト部材の後端部がシャフト受け部材の側壁に接触して回転することによるテンショナーの特性変化を防ぐことができる。また、第１のシャフト部材の回転軸がシャフト受け部材の回転中心から外れた場合においても、調心機構により、第１のシャフト部材の回転軸がシャフト受け部材の回転中心に一致する位置に自動的に復帰する。これにより、安定した作動特性を発揮するテンショナーとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示す図であり、（ａ）は要部の縦断面図、（ｂ）はシャフト受け部材７の一部を切り欠いて示した斜視図、（ｃ）は第１のシャフト部材３の後端部３ｃ部分を裏返して示した斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に示す凹部凸部を逆にした例を示す図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、第２の実施の形態を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施の形態を示す図である。
【図５】エンジン本体に取付けられるテンショナー１の実装レイアウトの一例を示す図である。
【図６】図５に示す一例としてのテンショナー１の詳細を示す縦断面図である。
【図７】第１のシャフト部材３の後端部３ｃとシャフト受け部材７との接触を説明する図である。
【符号の説明】
１    テンショナー
２    ケース
３    第１のシャフト部材
３ａ  雄ねじ部
３ｄ，３ｄ1    凸部
４    第２のシャフト部材
４ａ  雌ねじ部
７    シャフト受け部材
７ａ  側壁
７ｂ  凸部
７ｃ，７ｃ1    孔
８    捩じりばね
９    軸受
【図１】
0004310506.tif 000002
【図２】
0004310506.tif 000003
【図３】
0004310506.tif 000004
【図４】
0004310506.tif 000005
【図５】
0004310506.tif 000006
【図６】
0004310506.tif 000007
【図７】
0004310506.tif 000008