JP2003194164A - 液圧テンショナ - Google Patents
液圧テンショナInfo
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Abstract
を確保できるとともに、プランジャの縮退を確実に防止
できる液圧テンショナを提供する。 【解決手段】 ハウジング2の穴2a内にスライド自在
に挿入され、穴2aとの間で流体チャンバ20を形成す
る内部空間3aを有するとともに、ラック歯3bが外周
の一部に形成された中空のプランジャ3と、プランジャ
3を突出方向に付勢するスプリング4と、プランジャ3
の軸線Lと交差する方向に延びる傾斜面71aに沿って
移動自在に設けられるとともに、プランジャ3のラック
歯3bと係合し得るように設けられ、プランジャ3の突
出方向の移動を許容するとともに、プランジャ3の縮退
時に傾斜面71aとラック歯3bとの間でくさび効果を
発揮してプランジャ3の縮退を防止するローラ72と、
ローラ72がラック歯3bと係合する方向にローラ72
を付勢するスプリング73とを設ける。
Description
に適正な緊張力を作用させるための液圧テンショナに関
し、詳細には、液圧低下時などにおいてプランジャの縮
退を防止するためのラチェット機構を備えたものに関す
る。
に、ハウジングと、ハウジングに形成された穴にスライ
ド自在に挿入され、スプリングによって突出方向に付勢
された中空のプランジャと、ハウジングの穴およびプラ
ンジャにより限定された流体チャンバとから主として構
成されている。テンショナの運転中には、チェーンまた
はベルトからプランジャ先端に作用する押付力は、スプ
リングによる弾性力およびチャンバ内の液圧による抗力
と釣り合っている。
に適用される液圧テンショナにおいては、エンジンの始
動時などのように、チャンバ内に十分な液圧が作用して
いない状況下では、チェーンからプランジャ先端に押付
力が作用したとき、プランジャがハウジング内に容易に
押し込まれてプランジャが縮退し、その結果、ノイズや
振動が発生したり、チェーンが歯飛びを起こしたりする
ことがある。
止するために、例えば、特開2000−136859号
公報や特開2001−304360号公報などに示すよ
うな、ラチェット機構を備えた種々の液圧テンショナが
提案されている。
ものは、ハウジングに形成された縦方向の孔に移動可能
に支持されたラックと、ハウジングに形成された横方向
のキャビティにスライド自在に収容され、ラックと係合
するラチェットと、キャビティ内に収容され、ラックと
係合する方向にラチェットを付勢するスプリングとから
構成されている。
とは別個にラックが設けられており、部品点数が多い。
また、芯間距離が比較的長いチェーンの場合、ラチェッ
ト機構のバックラッシュをある程度大きくしたいとする
要請があるが、上記公報のものでは、ラチェット機構の
バックラッシュを、ラックとラチェットとの間のバック
ラッシュ以上にはできないという欠点がある。
ものは、ピストン外周に形成されたラック溝と、ハウジ
ング内においてピストンの軸線と交差する方向に延びる
横穴にその内壁面と所定の遊びを介してスライド自在に
収容された、ラック溝と係合する爪部材と、横穴内に収
容され、ラック溝と係合する方向に爪部材を付勢するス
プリングとから構成されている。
間に所定の遊びが設けられることにより、ラチェット機
構のバックラッシュを、溝と爪部材との間のバックラッ
シュ以上にすることは一応可能ではある。しかしなが
ら、この場合には、遊びを大きくしすぎると、爪部材が
横穴内部でチャタリングを起こすおそれがあるため、遊
びの量をあまり大きくすることはできず、ラチェット機
構のバックラッシュを十分大きなものにすることは困難
である。
すべくなされたもので、その目的は、部品点数を削減で
き、十分なバックラッシュを確保できるとともに、プラ
ンジャの縮退を確実に防止できるラチェット機構付き液
圧テンショナを提供することにある。
圧テンショナは、一端に開口する穴が形成されたハウジ
ングと、ハウジングの穴にスライド自在に挿入され、穴
との間で流体チャンバを形成する内部空間を有するとと
もに、ラック歯が外周の少なくとも一部に形成された中
空のプランジャと、プランジャを突出方向に付勢する第
1の付勢部材と、プランジャの突出方向の移動を許容し
かつプランジャの後退時にくさび効果を発揮してプラン
ジャの縮退を防止するローラと、ローラがラック歯と係
合する方向にローラを付勢する第2の付勢部材とを備え
ている。ローラは、プランジャの軸方向と交差する傾斜
面に沿って移動自在に設けられるとともに、プランジャ
のラック歯と係合し得るように設けられている。
ンジャの外周に形成されており、プランジャと別個にラ
ック部材を設ける必要がないので、部品点数を削減でき
る。
いて、プランジャが突出方向に移動する際には、プラン
ジャのラック歯とローラとの係合状態を介して、ローラ
が傾斜面に沿う方向に移動するので、この移動量に対応
して、全体のバックラッシュ量を増大させることができ
る。これにより、十分なバックラッシュを確保すること
が可能になる。
2000−136859号公報に示すものでは、プラン
ジャの突出時には、ラチェットはラックの移動方向と直
交する方向に移動するため、ラチェットの移動量はバッ
クラッシュの増加に寄与しない。また、特開2001−
304360号公報に示すものでは、ピストンの突出時
には、爪部材はラック溝の移動方向と斜めに交差する方
向に移動するが、この場合、爪部材の移動量はバックラ
ッシュの増加にあまり寄与しない。また、このとき、爪
部材と横穴の内壁面との遊び分がバックラッシュの増加
に寄与するが、上述のように、この遊びはあまり大きく
することができないため、全体のバックラッシュ量を十
分に大きくすることは困難である。
ラが、プランジャの軸線と交差する傾斜面に沿って移動
するようになっており、これにより、全体のバックラッ
シュ量を十分大きくすることが可能である。
は、プランジャのラック歯および傾斜面の間でローラが
くさび効果を発揮するようになっており、これにより、
プランジャの縮退を確実に防止できる。
するローラ収容部が形成された支持ブロックがハウジン
グに設けられるとともに、ローラ収容部には、ローラが
移動自在に当接する傾斜面が形成されており、第2の付
勢部材は、ローラが傾斜面に沿いつつ移動するようにロ
ーラを付勢している。この場合、ローラの移動時には、
第2の付勢部材の付勢力の作用下で、支持ブロックのロ
ーラ収容部に形成された傾斜面によりローラがガイドさ
れることになるので、ローラの移動をスムーズに行える
ようになる。
イルスプリングであって、その軸線がローラ収容部の傾
斜面と平行に配設されている。これにより、ローラと支
持ブロックの傾斜面との接触状態を維持しつつ、コイル
スプリングの付勢力をロスなくローラに伝達させること
ができる。
縮退時にローラに当接してローラの移動を阻止し得るス
トッパ面が、ローラ収容部の後端側に形成されている。
これにより、プランジャの縮退時にローラの移動ひいて
はプランジャの移動を確実に阻止することができるよう
になる。
する壁面がローラ収容部の前端側に形成されており、第
2の付勢部材の一端が壁面に係止され、他端がローラに
係止されている。これにより、ローラおよび第2の付勢
部材が支持ブロックの内部に一体化されて収容されるこ
とになり、これにより、テンショナの組立てが容易にな
る。
ンジャのラック歯との係合状態を解除するために、ロー
ラとローラ収容部のストッパ面との間にロック解除ピン
を挿入するための第1の貫通孔がハウジングに形成され
ており、さらに、プランジャを縮退状態で保持するため
に、プランジャのラック歯に係合し得るリテーニングピ
ンを挿入するための第2の貫通孔がハウジングに形成さ
れている。
通孔に挿入することにより、ローラとプランジャのラッ
ク歯との係合状態を容易に解除することができる。この
係合状態の解除により、たとえば、テンショナの出荷時
などにおいて、作業者がプランジャをハウジング内部に
容易に押し込むことができるようになる。次に、この状
態から、リテーニングピンを第2の貫通孔に挿入するこ
とにより、プランジャの縮退状態を容易に維持すること
ができる。これにより、テンショナのチェーンへの組付
けを容易に行えるようになる。なお、チェーンへの組付
け後は、このリテーニングピンを抜くことによって、テ
ンショナが作動可能状態におかれる。
は、請求項7の発明のように、先端がテーパ状に形成さ
れた共通のピンから構成されているのが好ましい。この
場合には、ピン先端がテーパ状に形成されていることに
より、ローラとローラ収容部のストッパ面との間の隙間
へのピンの挿入および第2の貫通孔からプランジャのラ
ック歯へのピンの挿入を容易に行えるようになる。ま
た、各ピンを一種類のピンで共用することにより、部品
点数をさらに削減できる。
の流れを許容しかつ逆方向への流体の流れを阻止するチ
ェックバルブがハウジングの穴の底部に設けられてい
る。この場合には、プランジャの後退時にチェックバル
ブが閉じることにより、チャンバ内の液圧が抗力として
プランジャに作用することになり、これにより、プラン
ジャの後退をより確実に防止できるようになる。
面に基づいて説明する。図1および図2は本発明の一実
施態様による液圧テンショナの縦断面図であって、図1
はプランジャ最大縮退時の状態を示す図、図2はプラン
ジャ最大伸長時の状態を示す図、図3は、図1において
ラチェット機構のローラとの係合部分におけるプランジ
ャの横断面図、図4はラチェット機構とロック解除ピン
との位置関係を説明するための図、図5はラチェット機
構とリテーニングピンとの位置関係を説明するための
図、図6ないし図10はプランジャ伸長時のラチェット
機構の作動を説明するための図、図11はプランジャ縮
退時のラチェット機構の作動を説明するための図であ
る。
ョナ1は、ハウジング2と、ハウジング2に形成された
穴2a内にスライド自在に挿入された中空のプランジャ
3と、プランジャ3を穴2aから突出する方向に付勢す
るスプリング(第1の付勢部材)4とから主として構成
されている。
形成された内部空間3aおよび穴2aの内壁面から流体
チャンバ20が形成されている。また、ハウジング2内
において穴2aの底部には、チェックバルブ5が設けら
れている。このチェックバルブ5は、チャンバ20内へ
の流体の流れを許容する一方、これとは逆方向への流体
の流れを阻止するためのものであって、ボール50と、
ボール50が当接するボールシート51と、ボール50
をボールシート51の側に付勢するスプリング52とか
ら構成されている。なお、チェックバルブ5としては、
その他の構成のものを採用するようにしてもよい。また
ハウジング2には、チャンバ20を外部の加圧流体源
(図示せず)に接続するための流路6が設けられてい
る。
状のベントディスク32が設けられている。ベンドディ
スク32は、流体チャンバ20内に混入したエアをテン
ショナ外部に排出するとともに、流体チャンバ20から
の流体の漏出量を制御するための部材であって、その第
1の主面32aには、中心から外周側に向かって螺旋状
に延びる螺旋溝(図示せず)が形成されている。一方、
ベントディスク32の第1の主面32aが当接するプラ
ンジャ3の内部には、内部空間3a内に開口しかつ第1
の主面32aの螺旋溝と連通し得る軸方向の貫通孔30
が形成されている。
流体とともに、ベントディスク32の外周面と内部空間
3aの内周面との間の隙間を通って、ベントディスク3
2の第1の主面32aの外周側の螺旋溝に入り、螺旋溝
を通って第1の主面32aの中心側に移動するととも
に、プランジャ3の貫通孔30を通って、テンショナ外
部に排出されるようになっている。
逆側に配置された第2の主面32bには、その中心から
軸線方向に延びる棒状の軸部33が設けられている。こ
の軸部33は、流体チャンバ20の容積を減少させるた
めのものであって、流体チャンバ20内に延びている。
ベントディスク32の第2の主面32bには、スプリン
グ4の先端が圧接している。これにより、ベントディス
ク32は、スプリング4の先端と内部空間3aの底面と
により挟持されている。
歯3bが形成されている。また、ハウジング2の穴開口
部には、プランジャ3の縮退を防止するためのラチェッ
ト機構7が設けられている。
口部に形成された切欠き2b内に設けられた支持ブロッ
ク70と、支持ブロック70に形成された凹状のローラ
収容部71内に収容され、プランジャ外周のラック歯3
bと係合し得るローラ72と、ローラ72がラック歯3
bと係合する方向にローラ72を付勢するスプリング
(第2の付勢部材)73とから構成されている。
ず)が形成されており、支持ブロック70は、ねじ孔に
螺合する取付ボルト(図示せず)を介してハウジング2
の切欠き2b内に固定されている。
ジャ3の軸線方向と直交する方向に延びる円柱状の部材
であって、その円筒面がプランジャ3のラック歯3bと
係合し得るようになっている。ローラ収容部71は、図
4および図5に示すように、ローラ72が移動自在に当
接する傾斜面71aを有している。傾斜面71aは、プ
ランジャ3の軸線Lと交差する方向に延びており、傾斜
面71aとプランジャ3の軸線Lとの距離は、プランジ
ャ3の後退方向(つまり図4,図5左方向)に向かうに
つれて徐々に小さくなっている。傾斜面71aがプラン
ジャ3の軸線Lとなす角度は、45度またはこれよりも
小さい角度が好ましく、本実施態様では、約10度の角
度に設定されている。これは、ラチェット機構7におい
て確実な係合ロック状態および十分なバックラッシュの
双方を確保するためである。
2に対向配置され、プランジャ3の縮退時にローラ72
に当接してローラ72の移動を阻止し得るストッパ面7
1bが形成されている。また、スライダ収容部71の前
端側には、ローラ72に対向する壁面71cが形成され
ている。
止しており、他端は、壁面71cに形成された係合凹部
71dに係止している。
スプリングが用いられているが、その軸線mは、ローラ
収容部71の傾斜面71aと平行に配設されているのが
好ましい。これは、ローラ72と傾斜面71aとの接触
状態を維持しつつ、スプリング73のばね力をロスなく
ローラ72に伝達させるためである。
は、プランジャ3の突出方向(図1,図2右方向)の移
動を許容するとともに、プランジャ3の縮退時には、傾
斜面71aとプランジャ3の外周面との間でローラ72
がくさび効果を発揮して、プランジャ3の縮退を防止す
るようになっている。また、ローラ72およびスプリン
グ73が支持ブロック70の内部に一体化されて収容さ
れることにより、テンショナの組立てが容易に行えるよ
うになっている。
面をそれぞれ軸方向と直交する方向(図1および図2紙
面垂直方向)に貫通する第1および第2の貫通孔25,
26が形成されている(図4,図5参照)。第1の貫通
孔25は、ローラ収容部71の後端側に配置されてお
り、第2の貫通孔26は、ローラ収容部71の前方に配
置されている。
ローラ72とプランジャ3のラック歯3bとの係合ロッ
ク状態を解除するためのロック解除ピン10が挿入され
る孔である。また、第2の貫通孔26は、図5に示すよ
うに、プランジャ3を縮退状態で保持するためのリテー
ニングピン11が挿入される孔である。ロック解除ピン
10およびリテーニングピン11は、いずれも先端がテ
ーパ状に形成されている。なお、これらのピンは、一本
のピンを共用するようにしてもよく、これにより、部品
点数を削減できる。
7の作動について、図1および図2を参照しつつ図6な
いし図11を用いて説明する。エンジンが始動すると、
テンショナ1には、流路6からチェックバルブ5を通っ
てチャンバ20内にオイルが供給される。チャンバ20
内にオイルが充填されると、オイルの液圧により、プラ
ンジャ3が突出方向に移動する。
歯3bがローラ72と係合した状態から、プランジャ3
が突出方向(図矢印方向)に移動を開始すると、ラック
歯3bとローラ72との係合状態を介して、ローラ72
が、支持ブロック70の傾斜面71aでガイドされつ
つ、スプリング73のばね力に抗して矢印方向に移動を
開始する。なお、図6および以下の図7ないし図11に
おいて、プランジャ3のラック歯3bの一部に記した黒
丸は、プランジャ3の移動を視覚的に捉えるために、便
宜上付したものである。
すように、ローラ72は、プランジャ3のラック歯3b
の上に徐々に乗り上げる。プランジャ3の移動により、
ローラ72がさらに移動を続けると、図8に示すよう
に、ローラ72がプランジャ3のラック歯3bの上に完
全に乗り上げた状態になる。このとき、ローラ72と支
持ブロック70のストッパ面71bとの間隙Bm が、こ
のラチェット機構7の最大バックラッシュである。テン
ショナの運転時には、ローラ72は、この最大バックラ
ッシュBm の範囲内で移動する。
に突出方向に移動すると、図9に示すように、プランジ
ャ3のラック歯3bの一山分がローラ72を乗り越え
る。すると、ローラ72は、スプリング73の弾性反発
力により、支持ブロック70の傾斜面71aに沿って前
記移動方向とは逆方向に移動を開始する。そして、図1
0に示すように、ローラ72がプランジャ3のラック歯
3bと係合した時点で、ローラ72の逆方向への移動が
停止する。
動する場合には、以下、図7〜図10に示す動作が繰り
返して行われる。
ーンからプランジャ先端部3cに押付力が作用した場合
には、ボールチェックバルブ6が閉じることにより、チ
ャンバ20内の液圧が抗力としてプランジャ3に作用す
るので、プランジャ3の後退が防止される。
に示すように、プランジャ3のラック歯3bとローラ7
2との係合状態を介して、ローラ72が、支持ブロック
70の傾斜面71aに沿いつつ、プランジャ3とともに
プランジャ後退方向に移動する。これにより、ローラ7
2が支持ブロック70のローラ収容部71の傾斜面71
aとプランジャ3との間でくさび効果を発揮することに
なるので、プランジャ3の後退が確実に防止される。
ンジャ3の移動にともなって、ローラ72が支持ブロッ
ク70の傾斜面71aに沿ってスライド移動することに
なるので、ローラ72とラック歯3bとのバックラッシ
ュよりも大きな最大バックラッシュBm の範囲内でロー
ラ72が移動することになる。これにより、ラチェット
機構全体のバックラッシュ量を増大させることができ、
十分なバックラッシュを確保することが可能である。
ャンバ20内に十分な液圧が作用していない状況下にお
いて、チェーンからプランジャ先端部3cに押付力が作
用した場合には、同様に、ローラ72が支持ブロック7
0のローラ収容部71のスライド面71aとプランジャ
3との間でくさび効果を発揮するとともに、ローラ72
が支持ブロック70のストッパ面71bに当接すること
により(図11参照)、ローラ72の移動が阻止される
ので、プランジャ3の縮退を確実に防止できる。
据付時などのように、プランジャ3とローラ72との係
合ロック状態を解除してプランジャ3を縮退状態にする
場合には、図4に示すように、ハウジング2に形成され
た第1の貫通孔25内にロック解除ピン10を挿入す
る。これにより、ローラ72とローラ収容部71のスト
ッパ面71bとの間が離間されるとともに、ローラ72
とプランジャ3のラック歯3bとの係合状態が解除され
る。この状態から、作業者がプランジャ3をハウジング
内部に押し込むことにより、プランジャ3を容易に縮退
状態にすることができる。
ジャ3が突出しないようにプランジャ3の先端部3cを
抑えた状態で、図5に示すように、ロック解除ピン10
を第1の貫通孔25から抜くとともに、ハウジングに形
成された第2の貫通孔26内にリテーニングピン11を
挿入する。これにより、ローラ72とプランジャ3のラ
ック歯3bとが再び係合するとともに、プランジャ3の
縮退状態が維持される。
このリテーニングピン11を第2の貫通孔26から抜く
ことにより、テンショナが作動可能状態におかれる。
ャ3の外周にラック歯3bが形成されているので、プラ
ンジャ3と別個にラック部材を設ける必要がなくなり、
部品点数を削減できる。また、ローラ72がローラ収容
部71の傾斜面71aに沿って移動するので、ラチェッ
ト機構全体として十分なバックラッシュを確保できる。
さらに、プランジャ3の縮退時には、ローラ72が傾斜
面71aおよびプランジャ3の間でくさび効果を発揮す
るので、プランジャ3の縮退を確実に防止できる。
テンショナによれば、部品点数を削減でき、十分なバッ
クラッシュを確保できるとともに、プランジャの縮退を
確実に防止できる効果がある。
断面図であって、プランジャ最大縮退時の状態を示す図
である。
断面図であって、プランジャ最大伸長時の状態を示す図
である。
構のローラとの係合部分におけるプランジャの横断面図
である。
を説明するための図である。
係を説明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
説明するための図である。
説明するための図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 チェーンに緊張力を作用させるための液
圧テンショナであって、 一端に開口する穴が形成されたハウジングと、 前記穴にスライド自在に挿入され、前記穴との間で流体
チャンバを形成する内部空間を有するとともに、ラック
歯が外周の少なくとも一部に形成された中空のプランジ
ャと、 前記プランジャを突出方向に付勢する第1の付勢部材
と、 前記プランジャの軸線と交差する方向に延びる傾斜面に
沿って移動自在に設けられるとともに、前記プランジャ
の前記ラック歯と係合し得るように設けられ、前記プラ
ンジャの突出方向の移動を許容するとともに、前記プラ
ンジャの縮退時に前記傾斜面と前記ラック歯との間でく
さび効果を発揮して前記プランジャの縮退を防止するロ
ーラと、 前記ローラが前記ラック歯と係合する方向に前記ローラ
を付勢する第2の付勢部材と、を備えた液圧テンショ
ナ。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記ハウジングには、前記ローラを収容するローラ収容
部が形成された支持ブロックが設けられており、前記ロ
ーラ収容部には前記傾斜面が形成されるとともに、前記
第2の付勢部材は、前記ローラが前記傾斜面に沿いつつ
移動するように前記ローラを付勢している、ことを特徴
とする液圧テンショナ。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記第2の付勢部材がコイルスプリングであって、その
軸線が前記ローラ収容部の前記傾斜面と平行に配設され
ている、ことを特徴とする液圧テンショナ。 - 【請求項4】 請求項2において、 前記ローラ収容部の後端側には、前記プランジャの縮退
時に前記ローラに当接して前記ローラの移動を阻止し得
るストッパ面が形成されている、ことを特徴とする液圧
テンショナ。 - 【請求項5】 請求項4において、 前記ローラ収容部の前端側には、前記ローラと対向する
壁面が形成されており、前記第2の付勢部材の一端は前
記壁面に係止され、他端は前記ローラに係止されてい
る、ことを特徴とする液圧テンショナ。 - 【請求項6】 請求項5において、 前記ローラと前記プランジャの前記ラック歯との係合ロ
ック状態を解除するために、前記ローラと前記ローラ収
容部の前記ストッパ面との間にロック解除ピンを挿入す
るための第1の貫通孔が前記ハウジングに形成されると
ともに、前記プランジャを縮退状態で保持するために、
前記プランジャの前記ラック歯に係合し得るリテーニン
グピンを挿入するための第2の貫通孔が前記ハウジング
に形成されている、ことを特徴とする液圧テンショナ。 - 【請求項7】 請求項6において、 前記ロック解除ピンおよび前記リテーニングピンは、先
端がテーパ状に形成された共通のピンである、ことを特
徴とする液圧テンショナ。 - 【請求項8】 請求項1において、 前記ハウジングの前記穴の底部には、前記流体チャンバ
内への流体の流れを許容しかつ逆方向への流体の流れを
阻止するチェックバルブが設けられている、ことを特徴
とする液圧テンショナ。
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