JP2007170457A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストン後退時に発生する衝突音を低減させる。
【解決手段】 ハウジング２のピストン穴２ａにスライド自在に支持されたピストン３と、ピストン３を突出方向に付勢するピストンスプリング４と、ピストン３のラック歯３ａに係合する拡径可能なリング状本体部５０およびその端部から延設された操作部５１を有するサークリップ部材５とを設ける。サークリップ部材５の操作部５１は、ハウジング２の切欠き２ｂ内に延設されており、ハウジング２の切欠き２ｂには、ピストン３の縮退時にサークリップ部材５の操作部５１が係止し得るストッパ部２１が設けられている。ピストン３のラック歯３ａは、ピストン３の突出方向の移動を許容するとともに、サークリップ部材５の操作部５１がストッパ部２１に係止したときに、ピストン３の後退方向の移動を規制するような形状を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ピストン外周のラック歯に係合するサークリップ部材を備えたラチェット機構付テンショナにおいて、チェーンからピストンに押付力が作用してピストンが後退した際に発生する衝突音を低減させるための構造の改良に関する。

一般に、内燃機関の動弁装置の駆動に用いられるタイミングチェーンやカムシャフト間を駆動連結するカムシャフトチェーン、さらにはバランサチェーンにおいて、運転中に生じるチェーンの弛みを除去してチェーンに張力を発生させるために、チェーンの弛み側スパンにテンショナが設けられている。

運転中には、テンショナのピストンからの押付力がチェーンに作用することにより、チェーンの張力が維持されるようになっている。その一方、運転中において、チェーンスパンの共振等によってチェーン張力が増大したときには、チェーンから過大な衝撃荷重がテンショナのピストンに作用して、ピストンがハウジング内に押し込まれる場合がある。

そこで、このようなピストンの縮退を防止するために、特開２００４−３５３７５８号公報に示すようなラチェット機構を備えたテンショナ装置が用いられている。

このラチェット機構は、ピストン外周に形成されたラック歯と、ピストン穴と直交する方向に形成されたポール穴に収容され、ピストンのラック歯と係合し得る歯部を有するポール部材と、ポール部材をラック歯と係合する側に付勢するポールコイルスプリングとから構成されている。

運転中に、ピストンが突出方向に移動する際には、ピストンのラック歯がポール部材の歯部を乗り越えて移動することにより、ピストンの突出方向の移動は許容されるが、ピストンが後退方向に移動する際には、ピストンのラック歯がポール部材の歯部と係合した状態でポール部材がポール穴の端面に当接することにより、ピストンの後退方向の移動が規制されている。

しかしながら、前記従来のラチェット機構では、ピストンが後退した際に、ピストンとともに移動するポール部材がポール穴の端面に衝突して衝突音を発生させる。

特開２００４−３５３７５８号公報（図２参照）

本発明は、ラチェット機構を備えたテンショナにおいて、ピストン後退時に発生する衝突音を低減させようとしている。

請求項１の発明に係るテンショナは、軸方向に延びるピストン穴およびその開口端に形成された切欠きを有するハウジングと、外周にラック歯を有し、ピストン穴にスライド自在に支持されたピストンと、ピストン穴に配設され、ピストンをハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、ピストンのラック歯に係合する拡径可能なリング状本体部およびその操作部を有するサークリップ部材とを備えている。サークリップ部材の操作部は、ハウジングの切欠き内に延設されており、ハウジングの切欠きには、ピストンの縮退時にサークリップ部材の操作部が係止し得るストッパ部が設けられている。ラック歯は、ピストンの突出方向の移動を許容するとともに、サークリップ部材の操作部がストッパ部に係止することによりピストンの後退方向の移動を規制するような形状に形成されている。

請求項１の発明によれば、運転中において、ピストンが突出方向に移動する際には、ピストンのラック歯に係合するサークリップ部材がピストンとともに移動し、あるいは、ピストンのラック歯がサークリップ部材のリング状本体部を乗り越えて移動することにより、ピストンの突出方向の移動が許容される。

その一方、ピストンが後退方向に移動する際には、ピストンのラック歯に係合するサークリップ部材がピストンとともに移動して、サークリップ部材の操作部がハウジングの切欠きのストッパ部に係止する。これにより、ピストンの後退方向の移動が規制される。また、このとき、操作部がサークリップ部材のリング状本体部の端部から延設された部材であるため、ピストンの急激な縮退により操作部がストッパ部に衝突した際には、操作部が軸方向に弾性変形する。これにより、ピストン後退時の衝撃を緩和でき、衝突音を低減できる。

請求項２の発明においては、ストッパ部が弾性部材から構成されている。この場合には、ピストン後退時の衝撃をさらに緩和でき、衝突音をさらに低減できる。

請求項３の発明においては、操作部がリング状本体部の外側に張り出す左右一対の部材から構成されており、ストッパ部がハウジングの切欠きに２個所設けられている。

請求項４の発明においては、ハウジングの切欠きとサークリップ部材の操作部との間に、サークリップ部材の軸方向移動を許容するクリアランスが設けられている。

この場合、運転中において、ピストンが後退方向に移動する際には、ピストンのラック歯と係合するサークリップ部材が切欠き内をクリアランス分だけ移動する。これにより、チェーン張力の増大によってチェーンからピストンに過大な衝撃荷重が作用した場合において、ピストンのラック歯とサークリップ部材のリング状本体部との係合部分にそのまま過大な衝撃荷重が作用するのを防止できる。

請求項５の発明では、テンショナが機械式テンショナである。この場合には、テンショナ全体の構造を複雑にする油圧回路を別途設ける必要がないので、構造を簡略化でき、コストを低減できる。

本発明によれば、ピストンが後退方向に移動する際には、ピストンのラック歯に係合するサークリップ部材がピストンとともに移動して、サークリップ部材の操作部がハウジングの切欠きのストッパ部に当接し、このとき、操作部が軸方向に弾性変形する。これにより、ピストン後退時の衝撃を緩和でき、衝突音を低減できる。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は本発明の一実施例によるテンショナを説明するための図であって、図１はテンショナの正面図、図２はテンショナの縦断面図、図３はサークリップ部材の拡大図、図４は、テンショナの縦断面図であって、ピストンが後退した状態を示している。

図１および図２に示すように、テンショナ１は、軸方向に延びかつ一端が開口するピストン穴２ａおよびその開口端に形成されかつピストン穴２ａに連通する切欠き２ｂを有するハウジング２と、ハウジング２のピストン穴２ａにスライド自在に支持された中空のピストン３と、ピストン穴２ａに配設され、ピストン３をハウジング２から突出する方向に付勢するピストンスプリング４と、ピストン３の外周に形成されたラック歯３ａに係合するサークリップ部材５とを備えている。

サークリップ部材５は、ピストン３のラック歯３ａに係合し得る拡径可能なリング状本体部５０と（図３参照）、リング状本体部５０の端部から延設されてリング状本体部５０の外側に張り出して設けられ、操作者がリング状本体部５０を拡径し得る左右一対の操作部５１とを有している。操作部５１は、ハウジング２の切欠き２ｂ内に延設されている。

ハウジング２の切欠き２ｂには、ピストン３の縮退時にサークリップ部材５の操作部５１が係止し得るストッパ部２１が設けられている。ストッパ部２１は、好ましくは、弾性ブロックから構成されるが、ハウジング２と一体成形された突出部であってもよい。この実施例では、ストッパ部２１は、ハウジング２の切欠き２ｂ内において、各操作部５１に対応する２個所の位置に設けられている。

ピストン穴２ａの内周面には、周方向に延びる凹部２０が形成されている。凹部２０には、サークリップ部材５のリング状本体部５０が係止し得る上側係止面２０ａおよび下側係止面２０ｂが形成されている。

ピストン３のラック歯３ａは、サークリップ部材５のリング状本体部５０が凹部２０の上側係止面２０ａに係止したときにピストン３の突出方向の移動を許容するとともに、サークリップ部材５の操作部５１が切欠き２ｂのストッパ部２１に係止したときに、ピストン３の後退方向の移動を規制するような形状を有している。

ハウジング２の切欠き２ｂ内のストッパ部２１とハウジング２の凹部２０の上側係止面２０ａとの間には、サークリップ部材５の軸方向移動を許容するクリアランスが設けられている。

ピストン３の先端部３０には、図示しないチェーンに当接するテンショナアーム４が取り付けられている。ハウジング２の下部には、テンショナ１をたとえばエンジン内に取り付けるための取付部６が設けられている。

上述のように構成されるテンショナ１の運転中において、ピストン３が突出方向に移動する際には、ピストン３のラック歯３ａに係合するサークリップ部材５がピストン３とともに移動して、サークリップ部材５のリング状本体部５０がハウジング２の凹部２０の上側係止面２０ａに係止する。この状態から、ピストン３のラック歯３ａがサークリップ部材５のリング状本体部５０を乗り越えて移動することにより、ピストン３の突出方向の移動が許容される。運転中には、ピストン３の先端部３０からテンショナアーム４を介してチェーンに押付力が作用して、チェーンの張力が維持される。

次に、ピストン３が後退方向に移動する際には、ピストン３のラック歯３ａに係合するサークリップ部材５がピストン３とともに移動して、サークリップ部材５の操作部５１がハウジング２の切欠き２ｂ内のストッパ部２１に当接する（図４参照）。これにより、ピストン３の後退方向の移動が規制される。

このとき、操作部５１がサークリップ部材５のリング状本体部５０の端部から延設された部材であるため、ピストン３の急激な縮退により操作部５１がストッパ部２１に衝突した際には、操作部５１が軸方向に弾性変形する。これにより、ピストン後退時の衝撃を緩和でき、衝突音を低減できる。

また、サークリップ部材５の操作部５１がストッパ部２１に当接した後、操作部５１が弾性変形することによって、リング状本体部５０がハウジング２の凹部２０内の下側係止面２０ｂに当接する。これにより、リング状本体部５０がピストン３のラック歯３ａおよび下側係止面２０ｂ間で挟持されることになるので、ピストン３の後退方向の移動をより確実に規制できる。

この場合において、ストッパ部２１が弾性部材から構成されている場合には、ピストン後退時の衝撃をさらに緩和でき、衝突音をさらに低減できる。

また、この場合には、ハウジング２の凹部２０の上側係止面２０ａとストッパ部２１との間に、サークリップ部材５の軸方向移動を許容するクリアランスが設けられているので、ピストン３が後退方向に移動する際には、ピストン３のラック歯３ａと係合するサークリップ部材５が当該クリアランス分（またはその一部のクリアランス分）だけ移動し得る。これにより、チェーン張力の増大によってチェーンからピストン３に過大な衝撃荷重が作用した場合でも、ピストン３のラック歯３ａとサークリップ部材５のリング状本体部５０との係合部分にそのまま過大な衝撃荷重が作用するのを防止できる。

また、前記実施例では、テンショナとして機械式テンショナを例にとって説明している。この機械式テンショナの採用により、複雑な油圧回路が不要となって、構造を簡略化でき、コストを低減できるが、本発明は、油圧テンショナに適用することも可能である。

本発明の一実施例によるテンショナの正面図である。 テンショナ（図１）の縦断面図である。 サークリップ部材の拡大図である。 テンショナの縦断面図であって、ピストンが後退した状態を示している。

符号の説明

１： テンショナ

２： ハウジング
２ａ： ピストン穴
２ｂ： 切欠き
２１： ストッパ部

３： ピストン
３ａ： ラック歯

４： ピストンスプリング

５： サークリップ部材
５０： リング状本体部
５１： 操作部

Claims (5)

1. チェーンに押付力を作用させるためのテンショナであって、
   軸方向に延びかつ一端が開口するピストン穴と、前記ピストン穴の開口端において前記ピストン穴に連通する切欠きとを有するハウジングと、
   外周にラック歯を有し、前記ピストン穴にスライド自在に支持されたピストンと、
   前記ピストン穴に配設され、前記ピストンを前記ハウジングから突出する方向に付勢するピストンスプリングと、
   前記ピストンの前記ラック歯に係合する拡径可能なリング状本体部と、前記リング状本体部の端部から延設され、操作者が前記リング状本体部を拡径し得る操作部とを有するサークリップ部材とを備え、
   前記サークリップ部材の前記操作部が前記ハウジングの前記切欠き内に延設されており、前記ハウジングの前記切欠きには、前記ピストンの縮退時に前記サークリップ部材の前記操作部が係止し得るストッパ部が設けられており、
   前記ラック歯は、前記ピストンの突出方向の移動を許容するとともに、前記サークリップ部材の前記操作部が前記ストッパ部に係止したときに、前記ピストンの後退方向の移動を規制するような形状を有している、
   ことを特徴とするテンショナ。
2. 請求項１において、
   前記ストッパ部が弾性部材から構成されている、
   ことを特徴とするテンショナ。
3. 請求項１において、
   前記操作部が前記リング状本体部の外側に張り出す左右一対の部材から構成されており、前記ストッパ部が前記ハウジングの前記切欠きに２個所設けられている、
   ことを特徴とするテンショナ。
4. 請求項１において、
   前記ハウジングの前記切欠きと前記サークリップ部材の前記操作部との間には、前記サークリップ部材の軸方向移動を許容するクリアランスが設けられている、
   ことを特徴とするテンショナ。
5. 請求項１において、
   前記テンショナが機械式テンショナである、
   ことを特徴とするテンショナ。

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