特許 7461539 テンショナ解除具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-26

(45)【発行日】2024-04-03

(54)【発明の名称】テンショナ解除具

(51)【国際特許分類】

   F16H 7/08 20060101AFI20240327BHJP

【ＦＩ】

F16H7/08 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023106819

(22)【出願日】2023-06-29

(62)【分割の表示】P 2020113142の分割

【原出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2023121820

(43)【公開日】2023-08-31

【審査請求日】2023-07-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】青木 宏介

(72)【発明者】

【氏名】木本 清治

【審査官】木原 裕二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２２３７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４７２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５２５６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０１２５４９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チェーンテンショナのハウジングに形成された操作孔に螺合可能な支持筒と、前記支持筒に回動可能に内嵌される回動軸と、前記回動軸を回し操作するための回し部とを有し、
前記回動軸の先端部に、前記ハウジングに回動可能に収容されて前記操作孔に被操作部が臨んでいる操作体の前記被操作部に相対回動不能に係合可能な操作部が形成され、
前記支持筒を前記操作孔に螺合させた装着状態での前記回し部の回し操作により、前記操作部が前記被操作部に係合されている前記回動軸を介して前記操作体の回し操作が可能に構成されているテンショナ解除具。

【請求項2】

前記支持筒に、前記操作孔に螺合されている前記支持筒を前記ハウジングに係止するためのロックナットが螺装されている請求項１に記載のテンショナ解除具。

【請求項3】

前記支持筒に、前記回動軸と前記支持筒との相対回動を不能とする回動阻止機構が設けられている請求項１または２に記載のテンショナ解除具。

【請求項4】

前記回動軸の操作部は、前記被操作部として前記操作体の端面に形成された直線溝に嵌り込み可能な突条を有している請求項１～３のいずれか一項に記載のテンショナ解除具。

【請求項5】

前記回し部は、前記回動軸における前記操作部とは反対側の端部に、手指による回し操作を可能とするノブを取付けることにより構成されている請求項１～４のいずれか一項に記載のテンショナ解除具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、産業用ディーゼルエンジンや自動車用エンジンなどの各種エンジンに適用可能なチェーンテンショナによるタイミングチェーンの緊張を解除するテンショナ解除具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

エンジンにおいては、クランク軸のクランクギヤとカム軸のカムギヤとに亘ってチェーンを巻回することでカム軸を駆動させる構造、いわゆるタイミングチェーンを設けた構造のものがある。タイミングチェーンを設けるエンジンでは、タイミングチェーンの緩みを生じさせないようにするためのチェーンテンショナが装備されている。

【0003】

例えば、特許文献１（図１などを参照）において示されるように、クランクギヤ（９）と一対のカムギヤ（５），（７）とに亘ってタイミングチェーン（１３）が巻回され、その戻り側チェーン部分（１２ａ）の外側に摺接する可動式のレバー部材（１７）が配置され、そのレバー部材（１７）に作用するチェーンテンショナ（１９）が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－３８０７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

タイミングチェーンを交換すべく現存のタイミングチェーンを緩めて取り外すには、まずタイミングチェーンの緊張を解除する作業が行われる。この場合、従来のエンジンでは、タイミングチェーンの緊張を解除するにはチェーンテンショナを取り外すことになるので、ガスケットを消費するとともに、チェーンテンショナの取り外し及び再取付の作業が行い難い問題があった。

【0006】

即ち、エンジンがボンネットやシート下などに搭載されている車積状態においては、エンジンの周囲空間が狭いので、シリンダブロックなどのエンジンケースに装着されているチェーンテンショナの着脱作業性が悪く、やり難い面がある。加えて、チェーンテンショナのハウジングとエンジンケースとの間にはガスケットが挟まれているので、チェーンテンショナの取り外しには、そのほとんどの場合にはガスケットの交換も余儀なくされ、コストが余計に掛る問題もあった。

【0007】

本発明の目的は、チェーンテンショナによるタイミングチェーンの緊張を解除するテンショナ解除具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】

【0008】

本発明の主要な構成は、次の通りである。

【0009】

チェーンテンショナのハウジングに形成された操作孔に螺合可能な支持筒と、前記支持筒に回動可能に内嵌される回動軸と、前記回動軸を回し操作するための回し部とを有し、
前記回動軸の先端部に、前記ハウジングに回動可能に収容されて前記操作孔に被操作部が臨んでいる操作体の前記被操作部に相対回動不能に係合可能な操作部が形成され、
前記支持筒を前記操作孔に螺合させた装着状態での前記回し部の回し操作により、前記操作部が前記被操作部に係合されている前記回動軸を介して前記操作体の回し操作が可能に構成されているテンショナ解除具。

【0010】

その他の本発明については、特許請求の範囲における請求項２～５を参照のこと。

【発明の効果】

【0011】

【0012】

【0013】

本発明によれば、チェーンテンショナをエンジンから外すことなくタイミングチェーンの緊張具合の調節や緊張解除といったメンテナンスを、簡単で便利に行うことができる。そして、プランジャを退入させての緊張解除が簡単・便利に行えるので、タイミングチェーン交換などのメンテナンス作業に取り掛かる準備作業（チェーンテンショナの機能解除作業）の効率化が図れる効果がある。

【0014】

その結果、チェーンテンショナをエンジンから外すことなくその緊張を解く作業が、簡単で便利に行えて使い勝手に優れるテンショナ解除具によって実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】テンショナ解除具の構造を示す断面図

【図2】テンショナの構造を示す断面図

【図3】テンショナ解除具をテンショナに装着した操作可能状態を示す断面図

【図4】テンショナが装備されたエンジンの断面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明によるエンジンのチェーンテンショナのテンショナ解除具の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0017】

図４に示されるように、自動車、農機、建機、などの走行車両の駆動原として好適な傾斜型のエンジンＥが示されており、１１はシリンダブロック、１２はシリンダヘッド、１３はヘッドカバー、１４はオイルパンであり、シリンダブロック１１は、クランクケース部１１Ａとシリンダ部１１Ｂとを有している。

【0018】

シリンダブロック１１のクランク軸１に取付けられたクランクギヤ１Ｇと、一対のカムシャフト２，３のそれぞれに取付けられたカムギヤ２Ｇ，３Ｇとに亘ってタイミングチェーン（チェーンの一例）４が巻回されている。タイミングチェーン４における被緊張部４ａには、その外側（チェーン巻回ループの外側）に接触するチェーンスライダ５が、下部支点Ｑ回りに揺動可能に支持されている。そして、チェーンスライダ５をタイミングチェーン４の緊張方向（チェーン巻回ループの内側方向）に押圧付勢するチェーンテンショナＴがボルト止めなどにより設けられている。

【0019】

本発明の実施形態であるテンショナ解除具を使用するチェーンテンショナＴについて説明する。図２、図３に示されるように、チェーンテンショナ（テンショナＡＳＳＹ）Ｔは、ハウジング６内に、プランジャ７と操作体８と緩衝スプリング９とねじりコイルばね（コイルバネ）１０とを有している。チェーンテンショナＴは、例えば、図４に示されるように、シリンダ部１１Ｂを貫通する状態でエンジンＥに設けられている。

【0020】

詳しくは、タイミングチェーン４を張る方向に押圧可能なプランジャ７と、プランジャ７を相対回動不能かつ出退移動可能に支持するハウジング６と、プランジャ７の出退移動方向に沿う軸心Ｐを有してプランジャ７に螺合された状態でハウジング６に回動可能に収容される操作体８と、操作体８をハウジング６の外部から回動操作するためにハウジング６に形成される操作孔６ａと、を有してチェーンテンショナＴが構成されている。

【0021】

ハウジング６は、図２、図３に示されるように、そのフランジ部６Ｆを用いてシリンダブロック１１（シリンダ部１１Ｂ）の側壁部１１ｂにガスケット１５を介してボルト止めされており、筒状の内部空間６Ｓと、内部空間６Ｓより小径で続いて基端面６ｂに開口する操作孔６ａとを備えている。操作孔６ａの基端部には内ねじ６ｎが形成されている。ハウジング６は、例えば、図２に示されるように、ハウジング本体６Ａとその先端側に螺合されるハウジング蓋６Ｂとからなる構成でもよい。

【0022】

プランジャ７は、図２、図３に示されるように、軸心Ｐ方向に伸びるナット部７ｎを中心部に有する外嵌部７Ａと、スライド軸部７Ｂと、押圧部７Ｃとからなり、スライド軸部７Ｂが、ハウジング６（ハウジング蓋６Ｂ）の挿通孔６ｃに相対回動不能で、かつ、軸心Ｐ方向に出退移動（往復スライド移動）可能に内嵌されている。スライド軸部７Ｂと挿通孔６ｃとは、断面形状が四角やＤ形など、軸心Ｐの回りに相対回動不能となる形状で嵌合されているとよい。また、押圧部７Ｃとスライド軸部７Ｂとが、着脱可能に螺合されていると好都合である。

【0023】

操作体８は、図２、図３に示されるように、操作孔６ａに相対回動（相対回転）可能に内嵌される被操作部８Ａと、プランジャ７のナット部７ｎに螺合するねじ軸部８Ｂと、ハウジング６の基端側内側壁６ｄに当接されるフランジ部８ｆを有する本体部８Ｃとを有する回転体形状の部品として構成されている。被操作部８Ａの基端部には、この円柱状の被操作部８Ａを径方向に貫通して基端側に開口する直線溝（被操作部の一例）１６が形成されている。また、フランジ部８ｆには、ねじりコイルばね１０の基端フック部１０ａに係合する切欠き８ｋが形成されている。

【0024】

図２、図３に示されるように、ねじりコイルばね１０は、ハウジング６に対して操作体８を軸心Ｐ廻りの所定方向に回動（捩り）付勢する巻きバネである。ねじりコイルばね１０の先端フック部１０ｂは、ハウジング６の端壁（ハウジング蓋６Ｂ）に形成された挿入穴６ｅに差し込まれ、基端フック部１０ａは、前述の通り操作体８の切欠き８ｋに差し込まれている。

【0025】

つまり、ねじりコイルばね１０は、プランジャ７がハウジング６から突出しようとする方向に操作体８を回動付勢する弾性機構である。また、コイルばねでなる緩衝スプリング９は、ねじ軸部８Ｂを囲繞する状態でプランジャ７の外嵌部７Ａと操作体８の本体部８Ｃとの間に設けられている。緩衝スプリング９により、プランジャ７と操作体８とのガタつきの抑制効果や共振防止効果などが期待できる。即ち、操作体８とプランジャ７との摺動面（ねじ軸部８Ｂとナット部７ｎとの螺合部）、及び操作体８とハウジング６との摺動面（フランジ部８ｆと基端側内側壁６ｄとの接合面）にフリクションを与え、テンショナ挙動（チェーン挙動）を減衰させる機能が発揮される。

【0026】

図２、図３に示されるように、このチェーンテンショナＴにおいては、外嵌部７Ａとねじ軸部８Ｂとが螺合されているので、操作体８を右に回すと、操作体８とプランジャ７との螺合長さが増え、プランジャ７がハウジング６に対して引っ込み移動（矢印Ｘ方向）する。操作体８を左に回すと、操作体８とプランジャ７との螺合長さが減り、プランジャ７がハウジング６に対して突出移動（矢印Ｙ方向）する。

【0027】

操作体８は、操作孔６ａから直線溝１６に差し込まれたマイナスドライバ（図示省略）などにより回し操作可能である。なお、図４に示されるように、チェーンテンショナＴのエンジンＥへの組付け状態では、ハウジング６の操作孔６ａは封止ボルト１７により閉塞されている。封止ボルト１７は、操作孔６ａを閉塞する蓋部材として機能する〔エンジンＥへの組付け時にはストッパ（図示省略）が操作孔６ａに挿入されており、組付け後にワッシャを介して封止ボルト１７が螺着される〕。

【0028】

ねじりコイルばね１０は、操作体８を左回転させる方向に弾性付勢するようにあらかじめ捩じられた状態で内部空間６Ｓに収容されており、そのねじりコイルばね１０が捩じられている状態では操作体８を左に回そうとする力、即ち、プランジャ７を突出方向に移動させようとする力が作用している。換言すれば、プランジャ７にその引っ込み方向（矢印Ｘ方向）への力（使用状態ではタイミングチェーン４で押される力）が無い場合、ねじりコイルばね１０によりプランジャ７が勝手に突出移動される。

【0029】

図４に示されるチェーンテンショナＴの使用時（組付け時）においては、プランジャ７がチェーンスライダ５を介してタイミングチェーン４を（被緊張部４ａを）そのループ内側に押圧して、タイミングチェーン４を弛みがないように緊張させることができる。操作体８はねじりコイルばね１０によって左回り方向に回動付勢されて、常にプランジャ７をより押出そうとする力が作用しているので、チェーンテンショナＴは、弾性緊張力を常時タイミングチェーン４に与えるオートテンショナの機能を有している。

【0030】

なお、封止ボルト１７（図４参照）を外して、マイナスドライバなどの先端に突条１９ａ（図１参照）を有する回し工具を、ハウジング６の操作孔６ａに挿入して直線溝１６に係合させ、回し工具を左に回せばプランジャ７を突出移動させることが可能であり、右に回せばプランジャ７を退入移動させることが可能である。従って、マイナスドライバなどの回し工具を用いて、チェーンテンショナＴを緊張解除状態にさせることは可能であり、その緊張解除状態でタイミングチェーン４の交換作業を行うことも可能である。

【0031】

次に、テンショナ解除具Ａについて説明する。図１、図３に示されるように、テンショナ解除具Ａは、支持筒１８と、回動軸１９と、回し部２０とを有しており、図２，３に示されるチェーンテンショナＴによるタイミングチェーン４の緊張を解くための専用工具に構成されている。支持筒１８には、回動軸１９の軸心Ｚ方向への相対移動を阻止する規制板２１がボルト止めされるとともに、テンショナ解除具Ａをハウジング６に固定するためのロックナット２２が螺装されている。

【0032】

テンショナ解除具Ａの構造について詳しく説明する。図１、図３に示されるように、チェーンテンショナＴのハウジング６に形成された操作孔６ａに螺合可能な外ねじ部１８ａを有する支持筒１８と、支持筒１８に回動可能に内嵌される回動軸１９と、回動軸１９を回し操作するために回動軸１９の基端側に取付けられたノブ（回し部の一例）２０とを有している。ノブ２０は、手指により回し操作されるノブ部２０Ａと、回動軸１９の基端ナット部１９ｃに螺合されるボルト部２０Ｂとを備えている。

【0033】

図１、図３に示されるように、回動軸１９の支持筒１８からの突出端部に、ハウジング６に回動可能に収容されて操作孔６ａに被操作部８Ａが臨んでいる操作体８の被操作部８Ａに相対回動不能に係合可能な操作部１９Ａが形成され、支持筒１８を操作孔６ａに螺合させた装着状態（図３を参照）での回し部２０の回し操作により、操作部１９Ａが被操作部８Ａに係合されている回動軸１９を介して操作体８の回し操作が可能に構成されている。なお、図１、図３においては、規制板２１を支持筒１８に取付けるボルトは省略されている。

【0034】

支持筒１８は、図１、図３に示されるように、回動軸１９を通す内孔１８ｂ及び前述の外ねじ部１８ａが形成される筒軸部１８Ｂと、大径の支持本体部１８Ａとを備えて軸心Ｚに対する回転体となる形状の部品に構成されている。支持本体部１８Ａには、内孔１８ｂに続く大径の回動孔１８ｃが形成されるとともに、軸心Ｚに直交する方向のネジ孔１８ｄが形成されている。規制板２１をボルト止めするための雌ねじ部１８ｅが、軸心Ｚの向きに沿う方向に延びる状態で支持本体部１８Ａに形成されている。

【0035】

図示は省略するが、ネジ孔１８ｄには、軸本体部１９Ｃ（後述）に作用して回動軸１９を支持筒１８に対して回り止めさせるための係止ボルト（蝶ボルトなど）が螺装されている。つまり、支持筒１８におけるネジ孔１８ｄと係止ボルト（不図示）とにより、回動軸１９と支持筒１８との相対回動を不能とする回動阻止機構ｓが構成されている。なお、筒軸部１８Ｂには、外ねじ部１８ａに螺合される状態でロックナット２２が設けられている。

【0036】

回動軸１９は、図１、図３に示されるように、内孔１８ｂに相対回動可能に内嵌されるシャフト部１９Ｂと、回動孔１８ｃに相対回動可能に内嵌される軸本体部１９Ｃとを有してなる部品である。シャフト部１９Ｂの先端側（チェーンテンショナＴ側）には、マイナスドライバの回し部のように先細り加工されて扁平形状とされた操作部１９Ａが形成されている。

【0037】

操作部１９Ａの端（先端）は、操作体８の基端面に形成された直線溝１６に嵌り込み可能な突条１９ａに形成されている。軸本体部１９Ｃには、規制板２１が嵌り込む環状溝２３が形成されるとともに、基端側（ノブ２０側）には基端ナット部１９ｃを中心に備えた大径軸端部１９ｄが形成されている。

【0038】

テンショナ解除具Ａは、ＡＳＳＹ時（組付け時）は、図１、図３に示されるように、回動軸１９が規制板２１により軸心Ｚに位置決めされた状態で支持筒１８に回動可能に内嵌され、基端側のノブ２０により回動軸１９及び操作部１９Ａの回し操作が自在に行える状態になっている。
このテンショナ解除具Ａは、チェーンテンショナＴによるタイミングチェーン４の緊張作用を解除するためのメンテナンス工具であり、次のその使い方を説明する。

【0039】

まず、チェーンテンショナＴに装着されている封止ボルト１７（図４を参照）をハウジング６から外す。そして、図３に示されるように、支持筒１８をハウジング６の操作孔６ａに捻じ込み、ゆっくり締め込みながらノブ２０をゆっくり回し、操作部１９Ａを操作体８の直線溝１６に挿入してフィットさせ、それから少し支持筒１８を回してからロックナット２２を回し、支持筒１８をハウジング６に固定状態で装着する。

【0040】

そして、ノブ２０を手指で操作して回動軸１９を回し、ねじりコイルばね１０の弾性付勢力に抗して操作体８を右方向に回動させ、プランジャ７を引っ込み移動（矢印Ｘ方向に移動）させる。そして、プランジャ７がさらに引っ込み移動されてタイミングチェーン４の緊張が解除された状態になると、ネジ孔１８ｄに螺合されている蝶ボルト（図示省略）を締め込んで回動軸１９をロックさせる、という作業手順である。

【0041】

テンショナ解除具Ａにより、チェーンテンショナＴの緊張が解除されてタイミングチェーン４は弛んだ状態になり、３つのギヤ１Ｇ，２Ｇ，３Ｇからタイミングチェーン４を外しての交換作業などのメンテナンス作業が行える。即ち、専用のテンショナ解除具Ａを用いることにより、プランジャ７を引っ込めて退入させ、かつ、その退入状態を維持させることが簡単・便利に行えるので、タイミングチェーン４などのメンテナンス作業に取り掛かる準備作業（チェーンテンショナＴの機能解除作業）の効率化が図れる利点がある。

【0042】

チェーンテンショナＴの機能を元通りにするには、先ほど説明した一連の作業手順を逆に行えば良い。即ち、ネジ孔１８ｄの蝶ボルト（図示省略）を緩めてから、ノブ２０を左に回してプランジャ７を元の位置まで突出させ、それからロックナット２２を緩めて支持筒１８を緩み方向に回してハウジング６から取り外し、最後に封止ボルト１７を操作孔６ａに螺着するのである。

【0043】

以上説明したように、本発明の実施形態であるテンショナ解除具を使用するチェーンテンショナＴによれば、工具などを用いて操作孔６ａから操作体８を回し、人為的にプランジャ７を突出移動させたり退入移動させたりすることができる。従って、プランジャ７を強制的に退入移動させての緊張解除状態としてタイミングチェーン４を緩め、チェーンテンショナＴを外すことなくタイミングチェーンの交換など、種々のメンテナンス作業が行える便利さがある。

【0044】

そして、ハウジングに内蔵されたねじりコイルばね１０によってプランジャ７が常にハウジング６から突出移動する方向に弾性付勢されているので、定期的に緊張力を人為調整する必要の無いオートテンショナの機能が発揮される利点もある。また、タイミングチェーン４などのメンテナンス作業時にチェーンテンショナＴを取り外さなくても良いから、新たなガスケットは不要であり、作業性向上も図られる。

【0045】

そして、テンショナ解除具Ａを用いれば、チェーンテンショナＴを取り外すことなくプランジャ７を退入移動させての緊張解除状態を、簡単で便利、かつ、迅速に行える効果が得られる。しかも、ノブ２０を回すだけの片手でもできる簡単な操作でプランジャ７の突出及び退入移動が行え、かつ、蝶ボルトなどによって任意の位置でプランジャ７の係止固定が行える便利さもある。

【0046】

従って、本発明の実施形態であるテンショナ解除具Ａを用いれば、チェーンテンショナＴをエンジンから外すことなくタイミングチェーン４の緊張具合の調節や緊張解除といったメンテナンス作業が行えることは勿論、前述のとおり、メンテナンス作業に取り掛かる準備作業を簡単で便利、そして迅速に行える効果が得られる。

【0047】

本発明の実施形態であるテンショナ解除具Ａでは、操作体８の被操作部１６は、プラスドライバーで回せる十字形溝としても良く、またその他の構造でもよい。ロックナット２２に代えて蝶ナットを支持筒１８に螺装しても良く、そうすればスパナなどの工具が一切不要になり、より便利にテンショナ解除具Ａを取り扱うことができる。

【符号の説明】

【0048】

４ タイミングチェーン
６ ハウジング
６ａ 操作孔
１６ 被操作部（直線溝）
１８ 支持筒
１９ 回動軸
１９Ａ 操作部
１９ａ 突条
２０ 回し部
２２ ロックナット
Ａ テンショナ解除具
Ｔ チェーンテンショナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】