(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】2024-05-14
(45)【発行日】2024-05-22
(54)【発明の名称】テンショナ
(51)【国際特許分類】
F16H 7/08 20060101AFI20240515BHJP
【FI】
F16H7/08 B
(21)【出願番号】P 2020121406
(22)【出願日】2020-07-15
【審査請求日】2023-04-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000003355
【氏名又は名称】株式会社椿本チエイン
(74)【代理人】
【識別番号】100153497
【氏名又は名称】藤本 信男
(72)【発明者】
【氏名】村井 宏輔
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 将成
(72)【発明者】
【氏名】前田 宗裕
(72)【発明者】
【氏名】白井 誠芳
【審査官】鷲巣 直哉
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-179623(JP,A)
【文献】実開昭57-109357(JP,U)
【文献】実開平03-038445(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】
一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、前記プランジャ収容穴に摺動自在に挿入され、前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢される円筒状のプランジャと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャで形成される圧油室とを備えたテンショナであって、
前記プランジャには、前記プランジャの側面の一部が平面状に形成された
平面部が設けられ、
前記テンショナボディには、
ラチェット取り付け用の空間と、前記ラチェット取り付け用の空間内で前記プランジャ収容穴の内周面よりも半径方向外方且つ前記プランジャの摺動方向軸と直交する方向に前記テンショナボディを貫通する
ラチェット取り付け用の固定孔と、
前記ラチェット取り付け用の空間内に前記
平面部と摺動可能に配置されたプランジャストッパーとを有
し、
前記プランジャストッパーは円盤状に形成され、前記固定孔の中心軸を回転中心として回転可能に構成され、
前記プランジャストッパーは、前記プランジャストッパーの外周面が前記平面部と常に接触可能な位置に配置されていることを特徴とするテンショナ。
【請求項2】
前記プランジャストッパーは中心に挿通孔が設けられ、
前記プランジャストッパーは、前記固定孔と前記挿通孔とを接続ピンを介して接続されていることを特徴とする請求項1に記載のテンショナ。
【請求項3】
前記プランジャには、前記
平面部の端部から前記プランジャの前記圧油室の開放側の端部までを連通する連通溝が設けられていることを特徴とする請求項1
または請求項2に記載のテンショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するテンショナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、チェーン等の張力を適正に保持するためにテンショナを用いることが慣用されており、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回した伝動チェーンをテンショナレバーによって摺動案内を行うチェーンガイド機構において、チェーン等の張力を適正に保持するために、テンショナによってテンショナレバーを付勢するものが公知である。
【0003】
例えば、
図6に示すように、タイミングチェーンCHがエンジンルーム内のクランク軸に取付けた駆動スプロケットS1とカム軸に取付けた一対の従動スプロケットS2、S3との間に無端懸回されており、このタイミングチェーンCHが揺動チェーンガイドG1と固定チェーンガイドG2とによってガイドされてチェーンガイド機構が構成されている。
固定チェーンガイドG2は、2つの取付軸B1、B2でエンジンルーム内に固定され、揺動チェーンガイドG1は、取付軸B0を中心にタイミングチェーンCHの懸回平面内で揺動可能にエンジンルーム内に取付けられている。
テンショナ500は、揺動チェーンガイドG1を押圧することでタイミングチェーンCHの張力を適正に保持するとともに振動を抑制している。
【0004】
このようなチェーンガイド機構に用いられる公知のテンショナとして、例えば、特許文献1に記載のラチェット式テンショナが公知である。
この特許文献1に記載のラチェット式テンショナ(A1)は、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴(A12)を有するテンショナボディ(テンショナハウジングA7)と、プランジャ収容穴(A12)に摺動自在に挿入され、プランジャ収容穴(A12)の開放側へ付勢される円筒状のプランジャ(A8)と、プランジャ収容穴(A12)とプランジャ(A8)で形成される圧油室(高圧室H)とを備えている。
さらに、ラチェット式テンショナ(A1)にはラチェット軸(A15)によってラチェットA16が揺動自在に軸支され、プランジャ(A8)の側面に形成されたラチェット歯(T)とラチェット(16)に形成されたラチェット爪(A17、A18)との噛合によってラチェット機構を形成し、プランジャ(A8)の後退方向の変位を阻止するように構成されている。
これによって、走行中のチェーンにプランジャ(A8)から過大な張力を加えることを防止できるとともに、チェーンが伸びるに従ってプランジャ(A8)がプランジャ収容穴(A12)から所定量突出すると、ラチェット爪(A17、A18)と噛み合うラチェット歯(T)の位置がずれてチェーンの伸びに追従するように揺動チェーンガイドG1は揺動変位することもできるものである。
また、ラチェット機構は、組み付け時、メンテンナンス時等に、ラチェット爪を固定する簡単な機構でプランジャの突出を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
このようなラチェット式テンショナは、ラチェット機構の構成部品が多く重量が増加してしまう虞や、ラチェット歯とラチェット爪との噛合部分に高精度の加工が必要になる等、ラチェット機構を使用しないテンショナに比べてコストアップしてしまう虞があった。
【0007】
また、ディーゼルエンジンに搭載した場合、煤によりラチェット爪やラチェット歯が摩耗しやすくなることから、ラチェット機構を有さないテンショナを使用することも考えられる。
しかしながら、ラチェット機構を有さない場合、ラチェット機構を利用した簡単な抜け止めができなくなり、エンジンへの取付け作業時に不意にプランジャがテンショナから外れてしまう等、作業効率が低下してしまう虞があった。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するものであり、簡単な構成で、コストアップを抑え、ラチェット機構を有さなくても、プランジャを簡単に抜け止め可能なテンショナを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のテンショナは、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するテンショナボディと、前記プランジャ収容穴に摺動自在に挿入され、前記プランジャ収容穴の開放側へ付勢される円筒状のプランジャと、前記プランジャ収容穴と前記プランジャで形成される圧油室とを備えたテンショナであって、前記プランジャには、前記プランジャの側面の一部が平面状に形成された平面部が設けられ、前記テンショナボディには、ラチェット取り付け用の空間と、前記ラチェット取り付け用の空間内で前記プランジャ収容穴の内周面よりも半径方向外方且つ前記プランジャの摺動方向軸と直交する方向に前記テンショナボディを貫通するラチェット取り付け用の固定孔と、前記ラチェット取り付け用の空間内に前記平面部と摺動可能に配置されたプランジャストッパーとを有し、前記プランジャストッパーは円盤状に形成され、前記固定孔の中心軸を回転中心として回転可能に構成され、前記プランジャストッパーは、前記プランジャストッパーの外周面が前記平面部と常に接触可能な位置に配置されていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0010】
請求項1に係るテンショナによれば、プランジャには、プランジャの側面の一部が平面状に形成された平面部が設けられ、テンショナボディには、ラチェット取り付け用の区間と、平面部と摺動可能に配置されたプランジャストッパーを有しているため、例えば、プランジャの端部を残して平面部を形成することで、プランジャストッパーによって平面部を摺動されるプランジャは、プランジャの端部にプランジャストッパーが引っかかり、簡単且つ確実にプランジャを抜け止めすることができる。
また、平面部にプランジャストッパーを摺動させることのみでプランジャの抜け止めをしているため、ラチェット機構を使用する場合に比べてプランジャへの摩擦力を低減でき、チェーンの振動に対するプランジャの追従性を向上できる。
また、固定孔がプランジャ収容穴の内周面よりも半径方向外方且つプランジャの摺動方向軸と直交する方向にテンショナボディを貫通しているため、例えば、固定孔にピンを通し、テンショナボディとピンとでプランジャストッパーを挟むように保持することで、簡単にプランジャストッパーを位置決め固定でき、ピンの着脱によって簡単にプランジャストッパーを着脱することもできる。
さらに、ラチェット機構を有したテンショナに使用されるテンショナボディと同じものを使用するため、テンショナボディをラチェット機構の有無にあわせて複数種類用意する必要がなく、製造効率を向上できる。
また、ラチェット機構を有したテンショナに比べて部品点数を削減でき、重量の増加を抑制でき、軽量化によって燃費を向上できる。
また、プランジャストッパーは円盤状に形成され、固定孔の中心軸を回転中心として回転可能に構成されているため、プランジャストッパーと平面部との摺動時に発生する摩擦力を低減でき、プランジャストッパーや平面部の摩耗を抑制できる。
また、平面部にプランジャストッパーが常に接触しているため、プランジャがプランジャ収容穴内で回転することがなく、プランジャの回転に伴うスプリングとプランジャ天面部との相対回転による摩擦を抑制できる。
【0011】
請求項2に記載の構成によれば、プランジャストッパーは中心に挿通孔が設けられ、プランジャストッパーは、固定孔と挿通孔とを接続ピンを介して接続されているため、プランジャストッパーでプランジャの平面部を所定の距離を保って確実に摺動することができる。
【0012】
請求項3に記載の構成によれば、プランジャには、平面部の端部からプランジャの圧油室の開放側の端部までを連通する連通溝が設けられているため、プランジャストッパーがプランジャよりも上に位置するようにテンショナを設置することで、連通溝をプランジャ収容穴の上面側に位置させることができ、これによって、エンジン始動時の圧油室内の空気を連通溝を通して迅速に抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明の一実施形態に係るテンショナ100の斜視図。
【
図2】本発明の一実施形態に係るプランジャ120の斜視図。
【
図3】本発明の一実施形態に係るテンショナ100の断面図。
【
図4】本発明の一実施形態に係るテンショナ100の使用初期状態を示す断面図。
【
図5】本発明の一実施形態に係るテンショナ100のプランジャ120が突出した状態を示す断面図。
【
図6】エンジンのチェーンガイド機構に用いられるテンショナ500の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に本発明の一実施形態に係るテンショナ100について、図面に基づいて説明する。
なお、説明のため、テンショナ100はプランジャ120の突出方向が垂直方向上方になるように図示しており、チェーンガイド機構のテンショナ100以外の構成やエンジン等は図示していない。
【0015】
テンショナ100は、
図1乃至
図3に示すように、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴111を有するテンショナボディ110と、プランジャ収容穴111の開放側へ付勢される円筒状のプランジャ120と、プランジャ収容穴111とプランジャ120で形成される圧油室121と、プランジャ120を抜け止めする円盤状のプランジャストッパー130とを有している。
【0016】
テンショナボディ110には、エンジンに取付ける際に使用する取付け孔116と、接続ピン132を挿通可能な固定孔115が設けられている。
固定孔115はプランジャ収容穴111の内周面よりも半径方向外方且つプランジャ120の摺動方向軸と直交する方向にテンショナボディ110を貫通している。
【0017】
プランジャ収容穴111の開放側の端部には、仮止めピン133が挿通可能な仮止め孔117が設けられている。
プランジャ収容穴111の底部には、オイル供給路114に繋がる貯留油室113が設けられ、貯留油室113と圧油室121との間には、圧油室121に流入するオイルの貯留油室113への逆流を抑制するチェックバルブユニット112が設けられている。
圧油室121はオイル供給路114から供給されるオイルで満たされており、圧油室121には、プランジャ120をプランジャ収容穴111から突出する方向へ付勢するコイルばね124が設けられている。
【0018】
プランジャ120のプランジャ収容穴111の開放側の端部付近には、圧油室121とテンショナ100の外部とを繋ぐオイルリーク通路125およびオイル排出孔126が設けられ、仮止めピン133が通過可能な縮径部127が形成されている。
プランジャ120の外周面の一部には、平面状に形成された平面部123が設けられ、平面部123よりも下方には、平面部123と圧油室121とを連通する連通溝122が設けられている。
【0019】
プランジャストッパー130は中心に挿通孔131を有し、固定孔115と挿通孔131とを接続ピン132を介して接続することで、プランジャストッパー130をテンショナボディ110に接続している。
なお、プランジャストッパー130はテンショナボディ110に対して、接続ピン132の中心軸を回転中心として回転可能に接続されている。
【0020】
次に、本発明の一実施形態に係るテンショナ100によるプランジャ120の抜け止めについて、
図4および
図5を用いて説明する。
まず、
図4に示すように、取付け孔116にネジ等を介してテンショナ100をエンジンの所定の位置に取付けた後、仮止め孔117に挿入していた仮止めピン133を外すと、プランジャ120はコイルばね124の付勢力によって、プランジャ収容穴111の開放側へ移動し、揺動チェーンガイドを介してチェーンを押圧する。
このとき、プランジャストッパー130はプランジャ120の
平面部123と摺動し、プランジャ120に摩擦力を与えることがあるが、プランジャストッパー130は接続ピン132の中心軸を回転中心として回転可能に接続されているため、プランジャ120に与える摩擦力を低減でき、
平面部123およびプランジャストッパー130の摩耗も抑制できる。
【0021】
プランジャ120によってチェーンへ押圧力を与えた後、エンジンを始動することでチェーンは回転を始める。
このとき、圧油室121内に十分にオイルが満たされず、空気が残っている場合があるが、圧油室121と平面部123とを連通溝122が連通しているため、圧油室121内の空気を迅速に連通溝122を通してテンショナ100外へ排出できる。
【0022】
なお、テンショナ100をプランジャストッパー130側がプランジャ120よりも上方に位置するように設置することで、圧油室121内の上部に溜まった空気をより迅速に連通溝122を通してテンショナ100外へ排出できる。
また、プランジャストッパー130が平面部123と摺動しているため、振動等によってプランジャ120がプランジャ収容穴111の中心軸を回転中心として回転することがないため、連通溝122の向きを、圧油室121内の空気が常に迅速に排出可能な位置に固定できる。
【0023】
チェーンを押圧しているプランジャ120は、チェーン始動後、チェーンが揺動チェーンガイドに摺動伝達する際の振動に合わせてダンピングすることで、オイルがオイルリーク通路125からオイル排出孔126を通りプランジャ120外へ漏出されるように力を与える。
このとき、オイルリーク通路125はプランジャ120が適正なダンピング特性を維持できるように十分に流路を絞られている。
圧油室121内のオイルがプランジャ120外へ漏出し、圧油室121内の圧力が低下すると、チェックバルブユニット112が開放され、オイル供給路114から貯留油室113を通り圧油室121へオイルが補充されるため、プランジャ120は確実に適正なダンピング特性を維持できる。
【0024】
チェーンが伸びてくると、プランジャ120はコイルばね124の付勢力によってさらにプランジャ収容穴111から突出し、圧油室121の体積が増加する。
このとき、圧油室121内の圧力が低下するため、チェックバルブユニット112が開放され、貯留油室113から圧油室121へオイルが補充され、プランジャ120は適正なダンピング特性を維持できる。
【0025】
チェーンが伸び切ったときやテンショナ100を交換するときなど、プランジャ120はコイルばね124の付勢力によってプランジャ収容穴111から抜けようとするが、
図5に示すように、プランジャストッパー130が
平面部123の下端、すなわち、
平面状に形成されていないプランジャ120の外周面に引っかかるため、簡単な構成でプランジャ120はプランジャ収容穴111から抜け止めされ、安全にテンショナ100を交換できる。
【0026】
なお、ラチェット機構の取り付け孔を固定孔115として使用する構成にすれば、本発明の一実施形態であるテンショナ100は、ラチェット式テンショナと同一形状のテンショナボディを使用することができるため、ラチェット機構の有無にあわせてテンショナボディを複数種類用意する必要がなく、設計、製造効率を向上することができる。
【0027】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【0028】
なお、上述した実施形態では、プランジャストッパーは円盤状に形成されているものとして説明したが、プランジャストッパーの形状はこれに限定されず、例えば、平面部と摺動する箇所のみ円弧状の扇形に形成されていてもよく、平面部と摺動する面が平面であってもよい。
また、上述した実施形態では、プランジャストッパーは接続ピンの中心軸を回転中心として回転可能に接続されているものとして説明したが、プランジャストッパーの構成はこれに限定されず、例えば、プランジャストッパーが回転しなくてもよい。
【0029】
また、上述した実施形態では、プランジャのプランジャ収容穴の開放側の端部付近には、圧油室とテンショナの外部とを繋ぐオイルリーク通路およびオイル排出孔が設けられているものとして説明したが、プランジャの構成はこれに限定されず、例えば、オイルリーク通路やオイル排出孔を設けずに、連通溝をオイルリーク通路として使用してもよく、面取り部の下端部からプランジャを貫通するようにオイル排出孔を設けてもよい。
【符号の説明】
【0030】
100、500 ・・・ テンショナ
110 ・・・ テンショナボディ
111 ・・・ プランジャ収容穴
112 ・・・ チェックバルブユニット
113 ・・・ 貯留油室
114 ・・・ オイル供給路
115 ・・・ 固定孔
116 ・・・ 取付け孔
117 ・・・ 仮止め孔
120 ・・・ プランジャ
121 ・・・ 圧油室
122 ・・・ 連通溝
123 ・・・ 平面部
124 ・・・ コイルばね
125 ・・・ オイルリーク通路
126 ・・・ オイル排出孔
127 ・・・ 縮径部
130 ・・・ プランジャストッパー
131 ・・・ 挿通孔
132 ・・・ 接続ピン
133 ・・・ 仮止めピン
S1 ・・・ 駆動スプロケット
S2 ・・・ 従動スプロケット
S3 ・・・ 従動スプロケット
CH ・・・ タイミングチェーン
G1 ・・・ 揺動チェーンガイド
G2 ・・・ 固定チェーンガイド
B0、B1、B2 ・・・ 取付軸