JP2001173735A - ブレードテンショナ組立体 - Google Patents

ブレードテンショナ組立体

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JP2001173735A
JP2001173735A JP2000329136A JP2000329136A JP2001173735A JP 2001173735 A JP2001173735 A JP 2001173735A JP 2000329136 A JP2000329136 A JP 2000329136A JP 2000329136 A JP2000329136 A JP 2000329136A JP 2001173735 A JP2001173735 A JP 2001173735A
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William D Cutting
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造が容易で安価であり、しかもエンジンへ
の適用が簡単にできてすぐに使用できるブレードテンシ
ョナ組立体を提供する。 【解決手段】 タブ１３５および枢支ピンを有するブラ
ケット１１５と、第１，第２の端部を有するブレードス
プリング１２２と、これら第１，第２の端部を受け入れ
る第１，第２の端部を有し、チェーン運転中にブレード
スプリング１２２により応力を受けた際にクリープを起
こすプラスチック材料からなるシュー１３０とを設け、
シュー１３０の第１の端部に形成された第１の穴によ
り、シュー１３０を枢支ピンの上に枢支可能に配置し、
シュー１３０の第２の穴に中空のスリーブ１５０を配置
する。スリーブ１５０とタブ１３５に形成されたノッチ
１４５を実質的に整列させる。スリーブ１５０を挿通
し、タブ１３５のノッチ１４５と係合してシュー１３０
を固定位置に保持するリテーニングピン１５５を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のタイミン
グ用のチェーン駆動装置とともに用いられるテンショナ
に関し、さらに詳細には、輸送およびエンジンへの組付
けの便宜のために、ブラケットに据え付けられてリテー
ニングピンにより所定位置に保持されたブレード型テン
ショナアーム組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】発明の背景 動力伝達用チェーンが複数のスプロケット間を移動する
ときの該チェーンの制御装置として、テンショニング装
置が用いられている。
【０００３】このようなテンショニング装置において
は、一般に、ノイズまたはスリップを防止するために、
チェーンにある程度の緊張力を作用させてこれを維持す
ることは重要なことである。スリップを防止すること
は、内燃機関のチェーン駆動のカムシャフトの場合にと
くに重要である。というのは、スリップがカムシャフト
のタイミングを数度ずらし、エンジンに損傷を与えるか
もしれないからである。内燃機関が運転される過酷な環
境下においては、チェーンの緊張力は、温度の広汎な変
化や、チェーンおよびテンショナを含むエンジンの種々
の部品間の線膨張係数の違いによって、非常に高い値と
低い値との間で変化し得る。
【０００４】カムシャフトおよびクランクシャフトによ
り生じるねじり振動が、チェーン緊張力をかなり変化さ
せる。このようなチェーン緊張力の変化がチェーンの伸
びにつながる。さらに、長期間の使用中のチェーン構成
部品の摩耗が、チェーン緊張力の低下につながるチェー
ン伸びを生じさせる。
【０００５】一般に、ブレード型チェーンテンショナ
は、チェーンに緊張力を作用させるために、緊張力の作
用下でプラスチック製のシューに組み合わされたスプリ
ングブレードを使用している。運転可能なテンショナに
組み込まれる前に、ブレードスプリングは予め弧状に形
成されており、シューは相対的に平坦になっている。シ
ューは、高温下で荷重を受けると変形すなわちクリープ
を起こす半剛性材料(semi-rigid material) から構成さ
れている。
【０００６】組立中には、ブレードスプリングは、シュ
ーの形状に沿うように平坦にさせられ、次に、シューに
組み合わされる。ブレードスプリングが元のより湾曲し
た形状に戻るのを半剛性のシューが阻止することによ
り、ブレードスプリングはシューに荷重を作用させる。
【０００７】テンショナがエンジンに適用された場合に
は、運転中にエンジンからの熱がシューの温度を上昇さ
せてシューの剛性を低下させるので、ブレードスプリン
グからの荷重がシューをより湾曲した形状に変形させ
る。このような変形を通して、チェーンに緊張力が作用
させられる。
【０００８】チェーンテンショナは、スプロケット間に
おいてチェーンの自由スパンに作用するように配置され
る。ブレードスプリングがシューに外力を作用してシュ
ーをより湾曲した形状にすると、シューの先端がチェー
ンスパンの中にさらに延び、これにより、チェーン緊張
力が増加する。
【０００９】典型的なブレード型チェーンテンショナ
は、ブレードスプリングを単一のシューと組み合わせて
いる。たとえば、引用することによって本明細書の中に
含まれるターナーらの米国特許第 3,490,302号は、穴お
よびピンの組合せによりシューと機械的に組み合わされ
てシューに荷重を作用させるように、ブレードスプリン
グが取り付けられたチェーンテンショナを開示してい
る。このブレードスプリングは、連続的にシューを押圧
している。
【００１０】ブレードスプリングを単一のシューに据え
付ける他の例は、クラダックらの米国特許第 5,055,088
号に開示されており、該特許は引用することによって本
明細書の中に含まれる。これは、プラスチック製のシュ
ーの内部の通路を介してシューと組み合わされるととも
に、割ピンまたは中実のピンを用いて固定された複数の
ブレードスプリングを使用したブレード型チェーンテン
ショナを開示している。
【００１１】しかしながら、従来のブレード型テンショ
ナは欠点を有している。典型的には、ブレード型テンシ
ョナは、限られた空間で用いられており、エンジン内で
の組立てを容易にするために、真っ直ぐな状態でエンジ
ン組立工場に供給される。従来においては、テンショナ
は、リテーニングピンによって平坦な状態でブラケット
に固定されている。
【００１２】リテーニングピンは、ブレードスプリング
およびシュー間を通り、シューに形成されたノッチまた
は溝と係合し、さらに、ブレードテンショナを所定位置
に固定するブラケット内の穴を貫通している。シューに
溝を形成することは、余分な製造工程を必要とし、潜在
的に弱い個所をシュー内部に形成することになる。
【００１３】従来のブレードスプリングテンショナが図
１ないし図３に示されている。図１および図２は、ブレ
ードスプリングテンショナ単体の正面図および底面図で
あって、これらの図において、ブレードテンショナ１０
はシュー３０を有している。シュー３０は、これに相互
連結されたブレードスプリングを有しており、該ブレー
ドスプリングは、シュー３０の底面２１に沿って配置さ
れた一対のブレードスプリング部材２０，２２を有して
いる。
【００１４】ブレードスプリングの一端は、シュー内の
溝に挿入されることによって保持されている。ブレード
スプリングの他端は、開孔８０を有している。開孔８０
は、シューの対応する端部における突出部６０の上方に
取り付けられており、突出部６０を横方向に挿通する中
実のピンまたは割ピン５０によって所定位置に固定され
ている。
【００１５】リテーニングピン５５を受け入れるように
設けられたシュー３０の底面２１の中心近くには、溝７
０が形成されている。テンショナ１０がブラケット１５
（図３）に最初に据え付けられたとき、リテーニングピ
ン５５は、ブラケット１５に形成されかつシュー３０の
中心部の溝７０と整列するタブ２５および穴を挿通し、
これにより、シュー３０を所定位置に固定している。
【００１６】図３は、駆動スプロケット８１、従動スプ
ロケット８２およびこれらを連結するチェーン８４を有
し、細部が簡略化された動力伝達システムに適用される
従来のブレードテンショナ１０を図示している。ブレー
ドテンショナ１０はブラケット１５に取り付けられてお
り、該ブラケット１５は、エンジンブロック８６に取り
付けられたとき、チェーン８４の弛み部分に緊張力を作
用させるようにテンショナシュー３０の上面２３をガイ
ドする。
【００１７】ブラケット１５は、ブラケット面から外方
に間隔を隔てるとともに、テンショナシュー３０の中間
部に隣り合って配置されたタブ２５を有している。ブラ
ケット１５は、一般にテンショナ１０の逆側においてチ
ェーンの駆動側に適用される固定状態のスナッバ８８を
さらに有している。
【００１８】本発明は、製造が容易で安価でありかつ簡
単にエンジンに適用できる、すぐに使用可能な組立体を
提供することによって、ブラケットへのテンショナ保持
の問題に取り組んでおり、その結果、より高強度のテン
ショナに帰着することになるブレードテンショナに関す
る。
【００１９】このように本発明は、製造が容易で安価で
あり、簡単にエンジンに適用できてすぐに使用可能なブ
レードテンショナを提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、チェ
ーンとともに使用されるブレードテンショナ組立体であ
って、側壁およびその外側に隔てられかつ実質的に平行
に配置されたタブを有するブラケットと、前記ブラケッ
トに取り付けられ、前記側壁から横方向に突出する枢支
ピンと、第１および第２の端部を有するブレードスプリ
ングと、前記ブレードスプリングの前記第１および第２
の端部を受け入れるように設けられた第１および第２の
端部を有し、前記チェーンの運転中に前記ブレードスプ
リングによって作用する応力を受けたときクリープを起
こすプラスチック材料から構成されたシューと、前記シ
ューの前記第１の端部に形成された第１の穴と、前記シ
ューの前記第２の端部に形成された第２の穴とを備えて
いる。そして、前記シューが、前記第１の端部の前記第
１の穴によって前記枢支ピンの上に枢支可能に配置され
ている。また、前記シューの前記第２の穴に配置された
中空の中心部を有する中空のスリーブを備えており、前
記中空のスリーブと前記ブラケットの前記タブに形成さ
れたノッチとが実質的に整列している。さらに、前記中
空のスリーブの前記中空の中心部を挿通する一端を有す
るリテーニングピンとを備えており、前記リテーニング
ピンが、前記タブの前記ノッチと係合する部分を有し、
前記シューが固定位置に保持されている。、
【００２１】請求項２の発明に係るブレードテンショナ
組立体は、請求項１において、前記ブレードスプリング
が、前記第１の端部から内方に延びる溝と、前記第２の
端部から内方に延びる溝とを有していることを特徴とし
ている。
【００２２】請求項３の発明に係るブレードテンショナ
組立体は、請求項１において、スナッバが、前記シュー
の概略逆側において前記ブラケットに取り付けられお
り、前記スナッバが、前記チェーンの自由スパンに作用
するように配置されていることを特徴としている。
【００２３】請求項４の発明に係るブレードテンショナ
組立体は、請求項１において、前記ブレードスプリング
の前記第１の端部がそこから内方に延びる縦方向の溝を
有しており、前記ブレードスプリングの前記第２の端部
に開口が形成されていることを特徴としている。
【００２４】請求項５の発明に係るブレードテンショナ
組立体は、請求項４において、前記シューの前記第２の
端部が突出部を有し、前記突出部が前記シューの底面か
ら外方に延びており、前記ブレードスプリングが前記シ
ューの前記底面に沿って配置されたとき、前記突出部が
前記ブレードスプリングの前記開口を挿通しており、前
記ブレードスプリングが、前記第２の穴に配置された前
記円筒状のスリーブにより、前記シューに沿って保持さ
れていることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】発明の要約 本発明は、プラスチック製のシューと相互連結された関
係を有するブレードスプリングを備えたチェーンテンシ
ョナに関する。シューは、ブレードスプリングを確実に
保持するための機構と、さらに、ブラケットに据え付け
られたとき、装置がエンジンタイミングシステムに取り
付けられて運転開始を許容するように解除されるまで、
テンショナを後退位置に保持するための解除可能な機構
とを有している。
【００２６】一実施態様においては、テンショナシュー
の一端における底面が、枢支ピンに枢支連結するための
横穴が形成されたボス部(knurl) を有している。ボス部
には、縦方向に延びる一対のスプリング溝が形成されて
いる。シューの他端は、底面側に突出部を有している。
シューの縦方向の軸線と交差する方向に突出部を挿通し
て、穴が形成されている。
【００２７】ボス部および突出部の各穴は、互いに平行
になっている。ブレードスプリングの一端はスプリング
溝に挿入され、ブレードスプリングの他端は突出部の上
方に配置される開口を有している。ブレードスプリング
は、突出部の穴に配置された中空のロールピンによっ
て、シューに相互に係合している。
【００２８】相互に係合したシューおよびブレードスプ
リングは、ブラケットに組み付けられている。ブラケッ
トは、シューの第１の端部を枢支連結するために、ブラ
ケット面（側壁）から延びる枢支ピンを有している。ブ
ラケットはまた、ブラケット面から外側に隔てられかつ
シューの第２の端部または自由端の突出部に隣接して配
置されたノッチ付タブを有している。
【００２９】リテーニングピンは、タブ内のノッチと係
合して、中空のロールピンを挿通しており、これによ
り、組立体がエンジンに適用される前に（および輸送中
に）シューを後退状態でブラケットに保持できる。ま
た、固定状態の一体的なスナッバがテンショナの概略逆
側においてブラケットに取り付けられている。
【００３０】本発明によるチェーンテンショナ装置の利
点および特徴は、同等の符号が同等の要素を示している
添付図面に関連した以下の記述の中で、実例によって提
供されかつ表された実施態様を参照することによってよ
く理解されるだろう。
【００３１】好ましい実施態様の詳細な説明 図面において、図４ないし図６は、本発明によるチェー
ンテンショナ装置の好ましい実施態様を開示している。
本発明によるチェーンテンショナは、タイミングチェー
ン、動力伝達用チェーンなどのチェーンばかりでなく、
これら以外の種々のタイプのチェーンとともに、エンジ
ンの種々の型式および構成（図３に示されるものを含
む）に使用される。
【００３２】シュー１３０は、好ましくは、ブレードス
プリングによる連続荷重の作用下でクリープを起こすプ
ラスチック材料から作製される。プラスチック材料とし
ては、熱安定化ナイロン６６が好ましい。シュー１３０
はまた、ブレードスプリング手段を確実に保持するため
の機構を有しており、好ましい実施態様では、中空のロ
ールピン１５０を有している。
【００３３】ブレードスプリングは、単一または複数枚
からなる平坦状の矩形状鋼製ブレードスプリング部材で
ある。ブレードスプリングの各端部は、シューに溝状の
傷が付かないようにするために、シューの底面と当接す
るように形成された丸い関節部またはボス部(knuckle)
を有している。
【００３４】ブレードスプリングが複数のスプリング部
材から構成される場合には、各スプリング部材は、異な
る材料から作製され、異なる厚みを有するとともに、チ
ェーンに作用するように要求される所望の荷重にブレー
ドスプリングの特性を一致させるように、当該分野で知
られた種々の異なる前処理を受けている。
【００３５】ブレードスプリングは、シュー１３０の内
部に以下のように挿入される。図４は多数枚のスプリン
グ部材１２０，１２２を表し、図５および図６は単一の
ブレードスプリング１２２を表しているが、ブレードス
プリング１２２への言及は、単一または多数のスプリン
グ部材のいずれかを意図している。ブレードスプリング
１２２または対のブレードスプリング部材１２０，１２
２は、シューの底面１２１の形状に一致するように変形
させられている。
【００３６】プラスチック製シュー１３０は、エンジン
内への組付けを容易にするために、真っ直ぐに成形され
ているか、または非常に小さな湾曲を有しているのが好
ましい。したがって、ブレードスプリングは、シュー内
部への機械的な組込みのために、その自然な曲線状態か
ら真っ直ぐな状態まで曲げられていなければならない。
ブレードスプリングの第１の端部は、一実施態様では二
つの薄板状端部をスプリングに生じさせる縦溝１８１を
有しているが、シュー１３０の第１の端部１４２におい
て節部(knurl) １６５に形成された溝に挿入されてい
る。
【００３７】開口１８０が形成されたブレードスプリン
グ１２２の第２の端部は、突出部１６０の上方に配置さ
れている。突出部１６０は、シューの第２の端部１４０
の底面１２１から延びている。スリーブ１５０は、中空
で好ましくは金属製であるが、突出部１６０内の穴に挿
入されている。穴は、ブレードスプリング１２２および
シュー１３０の縦方向の軸と交差する方向に形成されて
いる。
【００３８】円筒状のスリーブ（または中空のロールピ
ン）１５０は、シュー１３０の底面１２１に対してブレ
ードスプリング１２２を保持している。ブレードスプリ
ング１２２は、したがって、プラスチックシュー１３０
に対して機械的に相互連結されている。ここで使用され
るように、「相互連結(interlocked) 」という用語は、
接着剤による接合、成形、リベット結合、ボルト締めま
たはねじ止めを意味するものではない。
【００３９】枢支ピン１９０は、概略Ｙ字状のブラケッ
ト１１５の一端に取り付けられている。相互連結された
ブレードスプリング１２０，１２２およびシュー１３０
は、節部１６５を貫通して形成された横穴により、枢支
ピン１９０に枢支可能に取り付けられている。シュー１
３０の自由端または第２の端部１４０と隣り合うブラケ
ット１１５の部分には、タブ１３５が形成されている。
タブ１３５は、ブラケット面（側壁）１１５ａから外側
に隔てられており、中空のロールピン１５０と整列した
ノッチ（切欠き）１４５を有している。
【００４０】リテーニングピン１５５は、中空のロール
ピン１５０内に配置されたときタブ１３５のノッチ１４
５と係合し、これにより、ブレードテンショナ１００を
後退位置に保持する。テンショナ組立体がエンジンに組
み込まれた後にリテーニングピン１５５が取り除かれる
と、テンショナの第２の端部１４０が自由になり、これ
により、テンショナがチェーンと接触してチェーンに作
用する。
【００４１】チェーンと接触する固定状態のスナッバ１
８８は、ブレードテンショナ１００と概略逆側に配置さ
れるとともに、ブラケット１１５に取り付けられてい
る。
【００４２】本発明が関連する分野の当業者は、上述の
教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な
特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する
種々の変形例やその他の実施態様を構築し得る。上述の
実施態様はあらゆる点で単なる例示としてのみみなされ
るべきものであり、限定的なものではない。
【００４３】それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該技術分野の当業者にと
って明らかであろう。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係るブレ
ードテンショナ組立体によれば、製造が容易で安価であ
り、しかも、エンジンへの取付けが簡単にできてすぐに
使用可能なブレードテンショナを提供できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のブレードテンショナの正面図であって、
シューに形成されたノッチを示している。
【図２】図１のテンショナの底面図であって、ノッチが
点線で示されている。
【図３】エンジンの「カム・イン・ブロック」ドライブ
トレーンの中における従来のチェーンテンショナ装置を
表す斜視図である。
【図４】相互連結された本発明によるブレードスプリン
グおよびシューの正面図である。
【図５】図４のブレードテンショナの底面図である。
【図６】ブラケットに取り付けられてリテーニングピン
によって所定位置に保持された本発明によるチェーンテ
ンショナ装置の好ましい実施態様の斜視図である。
【符号の説明】
１００： ブレードテンショナ １１５： ブラケット １１５ａ：ブラケット面（側壁） １２２： ブレードスプリング １３０： シュー １３５： タブ １４０： 第２の端部 １４２： 第１の端部 １４５： ノッチ １５０： ロールピン（スリーブ） １５５： リテーニングピン １６０： 突出部 １８０： 開口 １８１： 縦溝 １８８： スナッバ １９０： 枢支ピン
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２８日（２００１．３．２
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チェーンとともに使用されるブレードテ
    ンショナ組立体であって、 側壁と、前記側壁から外側に隔てられかつ前記側壁と実
    質的に平行なタブとを有するブラケットと、 前記ブラケットに取り付けられ、前記側壁から横方向に
    突出する枢支ピンと、 第１および第２の端部を有するブレードスプリングと、 前記ブレードスプリングの前記第１および第２の端部を
    受け入れるように設けられた第１および第２の端部を有
    し、前記チェーンの運転中に前記ブレードスプリングに
    よって作用する応力を受けたときクリープを起こすプラ
    スチック材料から構成されたシューと、 前記シューの前記第１の端部に形成された第１の穴と、 前記シューの前記第２の端部に形成された第２の穴とを
    備え、 前記シューが、前記第１の端部の前記第１の穴によっ
    て、前記枢支ピンの上に枢支可能に配置されるととも
    に、 前記シューの前記第２の穴に配置された中空の中心部を
    有する中空のスリーブを備え、前記中空のスリーブと前
    記ブラケットの前記タブに形成されたノッチとが実質的
    に整列しており、 さらに、前記中空のスリーブの前記中空の中心部を挿通
    する一端を有するリテーニングピンとを備え、前記リテ
    ーニングピンが、前記タブの前記ノッチと係合する部分
    を有しており、これにより、前記シューが固定位置に保
    持されている、ことを特徴とするブレードテンショナ組
    立体。
  2. 【請求項２】 請求項１において、 前記ブレードスプリングが、前記第１の端部から内方に
    延びる溝と、前記第２の端部から内方に延びる溝とを有
    している、ことを特徴とするブレードテンショナ組立
    体。
  3. 【請求項３】 請求項１において、 スナッバが、前記シューの概略逆側において前記ブラケ
    ットに取り付けられおり、前記スナッバが、前記チェー
    ンの自由スパンに作用するように配置されている、こと
    を特徴とするブレードテンショナ組立体。
  4. 【請求項４】 請求項１において、 前記ブレードスプリングの前記第１の端部がそこから内
    方に延びる縦方向の溝を有しており、前記ブレードスプ
    リングの前記第２の端部に開口が形成されている、こと
    を特徴とするブレードテンショナ組立体。
  5. 【請求項５】 請求項４において、 前記シューの前記第２の端部が突出部を有し、前記突出
    部が前記シューの底面から外方に延びており、前記ブレ
    ードスプリングが前記シューの前記底面に沿って配置さ
    れたとき、前記突出部が前記ブレードスプリングの前記
    開口を挿通しており、前記ブレードスプリングが、前記
    第２の穴に配置された前記円筒状のスリーブにより、前
    記シューに沿って保持されている、ことを特徴とするブ
    レードテンショナ組立体。
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