JP3432197B2 - バックラッシュを有するラチェット式テンショナ - Google Patents
バックラッシュを有するラチェット式テンショナInfo
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用エンジンの
タイミングチェーン等に適正な張力を付与するために用
いられるバックラッシュを有するラチェット式テンショ
ナに関するものである。
タイミングチェーン等に適正な張力を付与するために用
いられるバックラッシュを有するラチェット式テンショ
ナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両用エンジンのクランクシャフトとカ
ムシャフトとの間で回転を伝達するチェーン伝動装置に
は、タイミングチェーンの弛み側に適正な張力を付与し
てタイミングチェーンの走行時に生じる振動を抑止する
ために、図３に示すようなバックラッシュを有するラチ
ェット式テンショナが従来より広く用いられている。
ムシャフトとの間で回転を伝達するチェーン伝動装置に
は、タイミングチェーンの弛み側に適正な張力を付与し
てタイミングチェーンの走行時に生じる振動を抑止する
ために、図３に示すようなバックラッシュを有するラチ
ェット式テンショナが従来より広く用いられている。
【０００３】図３は、従来のバックラッシュを有するラ
チェット式テンショナの使用例を示す断面図である。図
３において、バックラッシュを有するラチェット式テン
ショナ１（以下、単にテンショナ１という。）は、クラ
ンクシャフト２で回転される駆動側スプロケット３とカ
ムシャフト４に固定されている被駆動側スプロケット５
の間に掛け渡されているタイミングチェーン６の弛み側
でエンジン本体に取り付けられている。
チェット式テンショナの使用例を示す断面図である。図
３において、バックラッシュを有するラチェット式テン
ショナ１（以下、単にテンショナ１という。）は、クラ
ンクシャフト２で回転される駆動側スプロケット３とカ
ムシャフト４に固定されている被駆動側スプロケット５
の間に掛け渡されているタイミングチェーン６の弛み側
でエンジン本体に取り付けられている。
【０００４】テンショナ１は、そのテンショナハウジン
グ７の前面からプランジャ８が出没自在に突出してお
り、プランジャ８の先端が支軸９でエンジン本体側に揺
動自在に支持されているテンショナレバー１０の揺動端
近傍に背面を押圧することにより、テンショナレバー１
０のシュー面１１がタイミングチェーン６の弛み側に摺
動接触してタイミングチェーン６に張力を付加してい
る。
グ７の前面からプランジャ８が出没自在に突出してお
り、プランジャ８の先端が支軸９でエンジン本体側に揺
動自在に支持されているテンショナレバー１０の揺動端
近傍に背面を押圧することにより、テンショナレバー１
０のシュー面１１がタイミングチェーン６の弛み側に摺
動接触してタイミングチェーン６に張力を付加してい
る。
【０００５】テンショナハウジング７には、プランジャ
８が出没自在に嵌挿されるプランジャ収容穴１２が形成
されている。プランジャ８の内部には中空部１３が形成
されており、中空部１３はプランジャ収容穴１２の底部
と対向している端面が開口しており、プランジャ収容穴
１２の底部とこれに対向する中空部１３の底部との間に
プランジャばね１４が圧縮状態で装着され、プランジャ
ばね１４がプランジャ８をテンショナハウジング７から
突出する方向に常時付勢している。
８が出没自在に嵌挿されるプランジャ収容穴１２が形成
されている。プランジャ８の内部には中空部１３が形成
されており、中空部１３はプランジャ収容穴１２の底部
と対向している端面が開口しており、プランジャ収容穴
１２の底部とこれに対向する中空部１３の底部との間に
プランジャばね１４が圧縮状態で装着され、プランジャ
ばね１４がプランジャ８をテンショナハウジング７から
突出する方向に常時付勢している。
【０００６】図４は、図３に示すテンショナ１の一部拡
大断面図である。図４に示すように、プランジャ８の上
面には、ラック１５がプランジャ８の軸方向に形成され
ている。ラック１５は、等ピッチで歯が設けられたもの
で、その全長は予想されるタイミングチェーン６のたる
み量に応じて設定されている。ラック１５の歯形はプラ
ンジャ８の前進側のラック角度αと後退側のラック角度
βは、両方とも４５度である。また、図４に示すよう
に、Ｙはラック１５の歯丈を表し、Ｘはラック１５のピ
ッチの半分を表している。ここで、プランジャ８の前進
側のラック角度αとは、ラック１５の歯底においてプラ
ンジャ８の軸線に対して下ろした垂線とラック１５の前
進側の斜面とがなす角度であり、プランジャ８の後退側
のラック角度βとは、ラック１５の歯底においてプラン
ジャ８の軸線に対して下ろした垂線とラック１５の後退
側の斜面とがなす角度である。
大断面図である。図４に示すように、プランジャ８の上
面には、ラック１５がプランジャ８の軸方向に形成され
ている。ラック１５は、等ピッチで歯が設けられたもの
で、その全長は予想されるタイミングチェーン６のたる
み量に応じて設定されている。ラック１５の歯形はプラ
ンジャ８の前進側のラック角度αと後退側のラック角度
βは、両方とも４５度である。また、図４に示すよう
に、Ｙはラック１５の歯丈を表し、Ｘはラック１５のピ
ッチの半分を表している。ここで、プランジャ８の前進
側のラック角度αとは、ラック１５の歯底においてプラ
ンジャ８の軸線に対して下ろした垂線とラック１５の前
進側の斜面とがなす角度であり、プランジャ８の後退側
のラック角度βとは、ラック１５の歯底においてプラン
ジャ８の軸線に対して下ろした垂線とラック１５の後退
側の斜面とがなす角度である。
【０００７】また、図４に示すように、テンショナハウ
ジング７には、ラック１５と対向する位置に、軸１６に
よりラチェット１７が回動自在に軸支されており、ラチ
ェット１７とテンショナハウジング７との間に設けられ
たラチェットばね１８によってラチェット１７は常時時
計方向に回動付勢力を付与されている。ラチェット１７
の下縁部分には、前方に位置しラック１５の歯と係合し
てプランジャ８の後退方向の移動を阻止する第１の爪１
７ａと、第１の爪１７ａから後方に所定の距離離間した
位置に形成されプランジャ８がプランジャばね１４の付
勢方向（すなわち突出方向）に移動した際にラック１５
の歯と第１の爪１７ａとの係合を解除する第２の爪１７
ｂとが形成されている。
ジング７には、ラック１５と対向する位置に、軸１６に
よりラチェット１７が回動自在に軸支されており、ラチ
ェット１７とテンショナハウジング７との間に設けられ
たラチェットばね１８によってラチェット１７は常時時
計方向に回動付勢力を付与されている。ラチェット１７
の下縁部分には、前方に位置しラック１５の歯と係合し
てプランジャ８の後退方向の移動を阻止する第１の爪１
７ａと、第１の爪１７ａから後方に所定の距離離間した
位置に形成されプランジャ８がプランジャばね１４の付
勢方向（すなわち突出方向）に移動した際にラック１５
の歯と第１の爪１７ａとの係合を解除する第２の爪１７
ｂとが形成されている。
【０００８】第１の爪１７ａは、ラチェット１７の下縁
の前端部に、ラック１５の歯形に対応した逆三角形状を
しており、ラック１５の歯間にほぼ隙間なく係合する。
第２の爪１７ｂは、第１の爪１７ａより小さい爪すなわ
ち爪高さが小さく、第１の爪１７ａより例えばラック１
５のピッチで３ピッチ分の距離を隔てて後方に形成され
る。第２の爪１７ｂは、第１の爪１７ａがラック１５の
歯間にほぼ隙間なく係合している状態では所定の間隙を
あけてラック１５の歯と非接触状態に位置するもので、
第１の爪１７ａとは異なり、ラック１５の歯と係合して
プランジャ８の移動を規制するものではなく、プランジ
ャ８が移動し始めることによりラック１５の歯と係合す
るものである。
の前端部に、ラック１５の歯形に対応した逆三角形状を
しており、ラック１５の歯間にほぼ隙間なく係合する。
第２の爪１７ｂは、第１の爪１７ａより小さい爪すなわ
ち爪高さが小さく、第１の爪１７ａより例えばラック１
５のピッチで３ピッチ分の距離を隔てて後方に形成され
る。第２の爪１７ｂは、第１の爪１７ａがラック１５の
歯間にほぼ隙間なく係合している状態では所定の間隙を
あけてラック１５の歯と非接触状態に位置するもので、
第１の爪１７ａとは異なり、ラック１５の歯と係合して
プランジャ８の移動を規制するものではなく、プランジ
ャ８が移動し始めることによりラック１５の歯と係合す
るものである。
【０００９】図４において、θは、第１の爪１７ａがラ
ック１５の歯間にほぼ隙間なく係合している状態（この
状態を図４の実線で示している）から第２の爪１７ｂが
プランジャ８の前進によってラック１５の歯に押され反
時計方向に回動し、ラック１５の歯との係合が外れる状
態（この状態を図４の２点鎖線で示している）までの第
２の爪１７ｂの回動中心Ｏを中心とする回動角を表して
いる。
ック１５の歯間にほぼ隙間なく係合している状態（この
状態を図４の実線で示している）から第２の爪１７ｂが
プランジャ８の前進によってラック１５の歯に押され反
時計方向に回動し、ラック１５の歯との係合が外れる状
態（この状態を図４の２点鎖線で示している）までの第
２の爪１７ｂの回動中心Ｏを中心とする回動角を表して
いる。
【００１０】なお、図４において、楕円内は、プランジ
ャ８が後退方向の力Ｆを受けて後退しようとするのを、
第１の爪１７ａが再度ラック１５の歯と係合してプラン
ジャ８の後退を阻止するときに第１の爪１７ａの先端に
かかる力をベクトルに分解したもの表す。
ャ８が後退方向の力Ｆを受けて後退しようとするのを、
第１の爪１７ａが再度ラック１５の歯と係合してプラン
ジャ８の後退を阻止するときに第１の爪１７ａの先端に
かかる力をベクトルに分解したもの表す。
【００１１】図４に示すテンショナ１のバックラッシュ
量は、タイミングチェーン６の張力の低下によりプラン
ジャ８が突出して第２の爪１７ｂとラック１５の歯との
係合が解除される直前までの最大移動量からプランジャ
８が後退方向の力Ｆを受けて後退し、第１の爪１７ａが
再度ラック１５の歯と係合するまでのプランジャ８の戻
り量である。そして、バックラッシュ量は、第２の爪１
７ｂの前記回動角θによっに決定される。
量は、タイミングチェーン６の張力の低下によりプラン
ジャ８が突出して第２の爪１７ｂとラック１５の歯との
係合が解除される直前までの最大移動量からプランジャ
８が後退方向の力Ｆを受けて後退し、第１の爪１７ａが
再度ラック１５の歯と係合するまでのプランジャ８の戻
り量である。そして、バックラッシュ量は、第２の爪１
７ｂの前記回動角θによっに決定される。
【００１２】ところで、エンジンのタイミングチェーン
等に使用されるテンショナには、「ラックのピッチが小
さく且つバックラッシュ量が大きい」という条件が要求
される。ラックのピッチが小さいということは、なるべ
く無段階にタイミングチェーン等を張ることができると
いうことであり、バックラッシュ量が大きいということ
は、アルミ合金製エンジンに鉄製チェーンを使用するし
たときにおけるそれらの熱膨張率の違いからくる鉄製チ
ェーンの張りすぎを防止できるということである。
等に使用されるテンショナには、「ラックのピッチが小
さく且つバックラッシュ量が大きい」という条件が要求
される。ラックのピッチが小さいということは、なるべ
く無段階にタイミングチェーン等を張ることができると
いうことであり、バックラッシュ量が大きいということ
は、アルミ合金製エンジンに鉄製チェーンを使用するし
たときにおけるそれらの熱膨張率の違いからくる鉄製チ
ェーンの張りすぎを防止できるということである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、図４に示すテ
ンショナ１のラックのピッチを小さくしたテンショナを
図５に示す。図５に示すバックラッシュを有するラチェ
ット式テンショナ１’（以下、単にテンショナ１’とい
う。）は、プランジャ８の前進側のラック角度αと後退
側のラック角度βをともに４５度としたままで、ラック
１５’のピッチを小さくしたものである。なお、図５に
示すように、テンショナ１’は、ラック１５’のピッチ
を小さくした点以外は、図４に示すテンショナ１と相違
するところはないので、同一部品については同一符号を
付して説明を省略する。
ンショナ１のラックのピッチを小さくしたテンショナを
図５に示す。図５に示すバックラッシュを有するラチェ
ット式テンショナ１’（以下、単にテンショナ１’とい
う。）は、プランジャ８の前進側のラック角度αと後退
側のラック角度βをともに４５度としたままで、ラック
１５’のピッチを小さくしたものである。なお、図５に
示すように、テンショナ１’は、ラック１５’のピッチ
を小さくした点以外は、図４に示すテンショナ１と相違
するところはないので、同一部品については同一符号を
付して説明を省略する。
【００１４】しかし、図５に示すテンショナ１’は、プ
ランジャ８の前進側のラック角度αと後退側のラック角
度βをともに４５度としたままで、ラック１５’のピッ
チを小さくしたものであるから、ラック１５’の歯丈Ｙ
が相対的に低くなってしまい、バックラッシュ量を決定
する回動角θ’が図４に示す回動角θより小さくなって
しまう。その結果、図５に示すテンショナ１’は、ラッ
ク１５’のピッチを小さくできるが、ラック１５’のピ
ッチを小さくすることによってバックラッシュ量が小さ
くなってしまうという問題点があった。
ランジャ８の前進側のラック角度αと後退側のラック角
度βをともに４５度としたままで、ラック１５’のピッ
チを小さくしたものであるから、ラック１５’の歯丈Ｙ
が相対的に低くなってしまい、バックラッシュ量を決定
する回動角θ’が図４に示す回動角θより小さくなって
しまう。その結果、図５に示すテンショナ１’は、ラッ
ク１５’のピッチを小さくできるが、ラック１５’のピ
ッチを小さくすることによってバックラッシュ量が小さ
くなってしまうという問題点があった。
【００１５】そこで、本発明は前述したような従来の技
術の問題点を解消し、ラックのピッチを小さくしてもバ
ックラッシュ量が小さくならないような、バックラッシ
ュを有するラチェット式テンショナの耐久性を解決する
ことを目的とする。
術の問題点を解消し、ラックのピッチを小さくしてもバ
ックラッシュ量が小さくならないような、バックラッシ
ュを有するラチェット式テンショナの耐久性を解決する
ことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、テンショナハウジングのプ
ランジャ収容穴に先端部が外部に突出するようにばね付
勢されて摺動自在に嵌挿され外周面にラックを有するプ
ランジャと、前記テンショナハウジングに設けられた軸
に回動自在に軸支されたラチェットを備え、前記ラチェ
ットの下縁部分に、前方に位置し前記ラックの歯と係合
して前記プランジャの後退方向の移動を阻止する第１の
爪と前記第１の爪から後方に所定の距離離間した位置に
形成され前記プランジャが突出方向に移動した際に前記
ラックの歯と前記第１の爪との係合を解除する第２の爪
とが形成されているバックラッシュを有するラチェット
式テンショナにおいて、前記プランジャの前進側のラッ
ク角度αより後退側のラック角度βが小さいものであ
る。
に、請求項１記載の発明は、テンショナハウジングのプ
ランジャ収容穴に先端部が外部に突出するようにばね付
勢されて摺動自在に嵌挿され外周面にラックを有するプ
ランジャと、前記テンショナハウジングに設けられた軸
に回動自在に軸支されたラチェットを備え、前記ラチェ
ットの下縁部分に、前方に位置し前記ラックの歯と係合
して前記プランジャの後退方向の移動を阻止する第１の
爪と前記第１の爪から後方に所定の距離離間した位置に
形成され前記プランジャが突出方向に移動した際に前記
ラックの歯と前記第１の爪との係合を解除する第２の爪
とが形成されているバックラッシュを有するラチェット
式テンショナにおいて、前記プランジャの前進側のラッ
ク角度αより後退側のラック角度βが小さいものであ
る。
【００１７】請求項２記載の発明は、テンショナハウジ
ングのプランジャ収容穴に先端部が外部に突出するよう
にばね付勢されて摺動自在に嵌挿され外周面にラックを
有するプランジャと、前記テンショナハウジングに設け
られた軸に回動自在に軸支されたラチェットを備え、前
記ラチェットの下縁部分に、前方に位置し前記ラックの
歯と係合して前記プランジャの後退方向の移動を阻止す
る第１の爪と前記第１の爪から後方に所定の距離離間し
た位置に形成され前記プランジャが突出方向に移動した
際に前記ラックの歯と前記第１の爪との係合を解除する
第２の爪とが形成されているバックラッシュを有するラ
チェット式テンショナにおいて、前記ラックの歯丈Ｙが
前記ラックのピッチの半分Ｘより大きく且つ前記プラン
ジャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度β
が小さいものである。
ングのプランジャ収容穴に先端部が外部に突出するよう
にばね付勢されて摺動自在に嵌挿され外周面にラックを
有するプランジャと、前記テンショナハウジングに設け
られた軸に回動自在に軸支されたラチェットを備え、前
記ラチェットの下縁部分に、前方に位置し前記ラックの
歯と係合して前記プランジャの後退方向の移動を阻止す
る第１の爪と前記第１の爪から後方に所定の距離離間し
た位置に形成され前記プランジャが突出方向に移動した
際に前記ラックの歯と前記第１の爪との係合を解除する
第２の爪とが形成されているバックラッシュを有するラ
チェット式テンショナにおいて、前記ラックの歯丈Ｙが
前記ラックのピッチの半分Ｘより大きく且つ前記プラン
ジャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度β
が小さいものである。
【００１８】
【作用】テンショナハウジングから突出方向に付勢され
ているプランジャは、チェーンの弛み側に適度な張力を
付与し、チェーンの走行時の弛みや振れを防止する。プ
ランジャは、第１の爪がラックの一つの歯と係合して後
退を阻止される位置とその後方の次の歯と係合するまで
のバックラッシュ量だけチェーンの張力変動に追従して
テンショナハウジングに対して進退移動することができ
る。
ているプランジャは、チェーンの弛み側に適度な張力を
付与し、チェーンの走行時の弛みや振れを防止する。プ
ランジャは、第１の爪がラックの一つの歯と係合して後
退を阻止される位置とその後方の次の歯と係合するまで
のバックラッシュ量だけチェーンの張力変動に追従して
テンショナハウジングに対して進退移動することができ
る。
【００１９】この際、第２の爪は、第１の爪がラックの
歯と係合してプランジャの後退を阻止している位置から
プランジャが僅かに前進したときにラックの歯と係合し
このラックの歯に押されることによって第１の爪とラッ
クの歯との係合を解除する。
歯と係合してプランジャの後退を阻止している位置から
プランジャが僅かに前進したときにラックの歯と係合し
このラックの歯に押されることによって第１の爪とラッ
クの歯との係合を解除する。
【００２０】そして、第２の爪が係合しているラックの
歯から外れない範囲（すなわち第２の爪の回動角θの範
囲）では、チェーンの張力が高まってプランジャがプラ
ンジャばねの付勢力に抗して押し戻されると、ラチェッ
トは第１の爪が再度ラックの歯と係合するように復帰回
動する。
歯から外れない範囲（すなわち第２の爪の回動角θの範
囲）では、チェーンの張力が高まってプランジャがプラ
ンジャばねの付勢力に抗して押し戻されると、ラチェッ
トは第１の爪が再度ラックの歯と係合するように復帰回
動する。
【００２１】また、プランジャの前進により、第１の爪
のラックの歯との係合が外れ、第２の爪がラックの歯に
押されて回動角θだけ回動することにより、プランジャ
のバックラッシュ量を確保している。
のラックの歯との係合が外れ、第２の爪がラックの歯に
押されて回動角θだけ回動することにより、プランジャ
のバックラッシュ量を確保している。
【００２２】一方、チェーンの経時的な伸びによって、
プランジャがバックラッシュ量を超えて前進する（すな
わち第２の爪がラックの歯に押されて回動角θを超えて
回動する）と、第２の爪は係合しているラックの歯から
外れてラチェットは回動し、第１の爪が一つ後方のラッ
クの歯に係合し新たな係合位置から後方へのプランジャ
の後退が阻止される。
プランジャがバックラッシュ量を超えて前進する（すな
わち第２の爪がラックの歯に押されて回動角θを超えて
回動する）と、第２の爪は係合しているラックの歯から
外れてラチェットは回動し、第１の爪が一つ後方のラッ
クの歯に係合し新たな係合位置から後方へのプランジャ
の後退が阻止される。
【００２３】以上に記載の作用は、従来のテンショナと
同様であるが、本発明のテンショナは、さらに、プラン
ジャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度β
を小さくしているので、これにより、ラックのピッチを
小さくしてもラックの歯丈Ｙが小さくなることはない。
したがって、第２の爪の回動角θが小さくなることはな
く、その結果、バックラッシュ量が小さくなることはな
い。
同様であるが、本発明のテンショナは、さらに、プラン
ジャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度β
を小さくしているので、これにより、ラックのピッチを
小さくしてもラックの歯丈Ｙが小さくなることはない。
したがって、第２の爪の回動角θが小さくなることはな
く、その結果、バックラッシュ量が小さくなることはな
い。
【００２４】さらに、本発明のテンショナは、プランジ
ャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度βを
小さくすることにより、プランジャに作用する後退力Ｆ
によるラチェットへの抗力Ｒを少なくすることができ
る。
ャの前進側のラック角度αより後退側のラック角度βを
小さくすることにより、プランジャに作用する後退力Ｆ
によるラチェットへの抗力Ｒを少なくすることができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１を参照
して説明する。図１は、本発明の参考例であるラチェッ
ト式テンショナの要部を示す一部拡大断面図である。図
１に示す参考例のラチェット式テンショナ２０（以下、
単にテンショナ２０という。）は、図４に示すテンショ
ナ１と比較して、プランジャ８の上面に形成するラック
２５の形状が相違するのみであるので、ラック２５以外
は、図４に示すテンショナ１の部品と同一部品について
は同一符号を付してその説明を省略する。
して説明する。図１は、本発明の参考例であるラチェッ
ト式テンショナの要部を示す一部拡大断面図である。図
１に示す参考例のラチェット式テンショナ２０（以下、
単にテンショナ２０という。）は、図４に示すテンショ
ナ１と比較して、プランジャ８の上面に形成するラック
２５の形状が相違するのみであるので、ラック２５以外
は、図４に示すテンショナ１の部品と同一部品について
は同一符号を付してその説明を省略する。
【００２６】図１に示すように、本発明の参考例である
テンショナ２０のラック２５は、プランジャ８の前進側
のラック角度αと後退側のラック角度βをともに３７度
とし、図４または図５に示す従来のプランジャ８の前進
側のラック角度α（４５度）と後退側のラック角度β
（４５度）より小さくしていき、ラック２５のピッチの
半分Ｘよりラック２５の歯丈Ｙの方を大きくした。これ
により、ラック２５のピッチを小さくしてもラック２５
の歯丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の
爪の回動角θが図５に示す第２の爪の回動角θ’のよう
に小さくなることはなく、その結果、バックラッシュ量
が小さくなることはない。
テンショナ２０のラック２５は、プランジャ８の前進側
のラック角度αと後退側のラック角度βをともに３７度
とし、図４または図５に示す従来のプランジャ８の前進
側のラック角度α（４５度）と後退側のラック角度β
（４５度）より小さくしていき、ラック２５のピッチの
半分Ｘよりラック２５の歯丈Ｙの方を大きくした。これ
により、ラック２５のピッチを小さくしてもラック２５
の歯丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の
爪の回動角θが図５に示す第２の爪の回動角θ’のよう
に小さくなることはなく、その結果、バックラッシュ量
が小さくなることはない。
【００２７】しかし、図１に示す参考例のテンショナ２
０においては、後退力Ｆを受けるプランジャ８の前進側
のラック斜面と第１の爪１７ａの係合において、図１の
楕円内に示すように、その後退力Ｆをプランジャ８の前
進側のラック角度α（３７度）でベクトル分解した抗力
Ｒが大きくなってしまい、耐久性が課題となる。
０においては、後退力Ｆを受けるプランジャ８の前進側
のラック斜面と第１の爪１７ａの係合において、図１の
楕円内に示すように、その後退力Ｆをプランジャ８の前
進側のラック角度α（３７度）でベクトル分解した抗力
Ｒが大きくなってしまい、耐久性が課題となる。
【００２８】この耐久性の課題は、後述する図２に示す
本発明のバックラッシュを有するラチェット式テンショ
ナ２０’によって解決することができる。
本発明のバックラッシュを有するラチェット式テンショ
ナ２０’によって解決することができる。
【００２９】図１に示す参考例のテンショナ２０は、次
のように作動する。テンショナハウジング７から突出方
向に付勢されているプランジャ８は、タイミングチェー
ン６の弛み側に適度な張力を付与し、タイミングチェー
ン６の走行時の弛みや振れを防止する。プランジャ８
は、第１の爪１７ａがラック２５の一つの歯と係合して
後退を阻止される位置とその後方の次の歯と係合するま
でのバックラッシュ量だけタイミングチェーン６の張力
変動に追従してテンショナハウジング７に対して進退移
動することができる。
のように作動する。テンショナハウジング７から突出方
向に付勢されているプランジャ８は、タイミングチェー
ン６の弛み側に適度な張力を付与し、タイミングチェー
ン６の走行時の弛みや振れを防止する。プランジャ８
は、第１の爪１７ａがラック２５の一つの歯と係合して
後退を阻止される位置とその後方の次の歯と係合するま
でのバックラッシュ量だけタイミングチェーン６の張力
変動に追従してテンショナハウジング７に対して進退移
動することができる。
【００３０】この際、第２の爪１７ｂは、第１の爪１７
ａがラック２５の歯と係合してプランジャ８の後退を阻
止している位置からプランジャ８が僅かに前進したとき
にラック２５の歯と係合しこのラック２５の歯に押され
ることによって第１の爪１７ａとラック２５の歯との係
合を解除する。
ａがラック２５の歯と係合してプランジャ８の後退を阻
止している位置からプランジャ８が僅かに前進したとき
にラック２５の歯と係合しこのラック２５の歯に押され
ることによって第１の爪１７ａとラック２５の歯との係
合を解除する。
【００３１】そして、第２の爪１７ｂが係合しているラ
ック２５の歯から外れない範囲（すなわち第２の爪１７
ｂの回動角θの範囲）では、タイミングチェーン６の張
力が高まってプランジャ８がプランジャばね１４の付勢
力に抗して押し戻されると、ラチェット１７は第１の爪
１７ａが再度ラック２５の歯と係合するように復帰回動
する。
ック２５の歯から外れない範囲（すなわち第２の爪１７
ｂの回動角θの範囲）では、タイミングチェーン６の張
力が高まってプランジャ８がプランジャばね１４の付勢
力に抗して押し戻されると、ラチェット１７は第１の爪
１７ａが再度ラック２５の歯と係合するように復帰回動
する。
【００３２】また、プランジャ８の前進により、第１の
爪１７ａのラック２５の歯との係合が外れ、第２の爪１
７ｂがラック２５の歯に押されて回動角θだけ回動する
ことにより、プランジャ８のバックラッシュ量を確保し
ている。
爪１７ａのラック２５の歯との係合が外れ、第２の爪１
７ｂがラック２５の歯に押されて回動角θだけ回動する
ことにより、プランジャ８のバックラッシュ量を確保し
ている。
【００３３】一方、タイミングチェーン６の経時的な伸
びによって、プランジャ８がバックラッシュ量を超えて
前進する（すなわち第２の爪１７ｂがラック２５の歯に
押されて回動角θを超えて回動する）と、第２の爪１７
ｂは係合しているラック２５の歯から外れてラチェット
１７は回動し、第１の爪１７ａが一つ後方のラック２５
の歯に係合し新たな係合位置から後方へのプランジャ８
の後退が阻止される。
びによって、プランジャ８がバックラッシュ量を超えて
前進する（すなわち第２の爪１７ｂがラック２５の歯に
押されて回動角θを超えて回動する）と、第２の爪１７
ｂは係合しているラック２５の歯から外れてラチェット
１７は回動し、第１の爪１７ａが一つ後方のラック２５
の歯に係合し新たな係合位置から後方へのプランジャ８
の後退が阻止される。
【００３４】以上に記載の作用は、従来のテンショナ
１，１’と同様であるが、本発明の参考例であるテンシ
ョナ２０は、さらに、ラック２５の歯丈Ｙをラック２５
のピッチの半分Ｘより大きくしているので、これによ
り、ラック２５のピッチを小さくしてもラック２５の歯
丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の爪１
７ｂの回動角θが小さくなることはなく、その結果、バ
ックラッシュ量が小さくなることはない。
１，１’と同様であるが、本発明の参考例であるテンシ
ョナ２０は、さらに、ラック２５の歯丈Ｙをラック２５
のピッチの半分Ｘより大きくしているので、これによ
り、ラック２５のピッチを小さくしてもラック２５の歯
丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の爪１
７ｂの回動角θが小さくなることはなく、その結果、バ
ックラッシュ量が小さくなることはない。
【００３５】また、図２は、本発明のバックラッシュを
有するラチェット式テンショナの実施の形態の要部を示
す一部拡大断面図である。図２に示すバックラッシュを
有するラチェット式テンショナ２０’（以下、単にテン
ショナ２０’という。）は、図４に示すテンショナ１と
比較して、プランジャ８の上面に形成するラック２５’
の形状が相違するのみであるので、ラック２５’以外
は、図４に示すテンショナ１の部品と同一部品について
は同一符号を付してその説明を省略する。
有するラチェット式テンショナの実施の形態の要部を示
す一部拡大断面図である。図２に示すバックラッシュを
有するラチェット式テンショナ２０’（以下、単にテン
ショナ２０’という。）は、図４に示すテンショナ１と
比較して、プランジャ８の上面に形成するラック２５’
の形状が相違するのみであるので、ラック２５’以外
は、図４に示すテンショナ１の部品と同一部品について
は同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】図２に示すように、本発明のテンショナ２
０’におけるラック２５’は、プランジャ８の前進側の
ラック角度αは４５度のままにして、後退側のラック角
度βを２０度まで小さくし、ラック２５’の歯丈Ｙを保
持しつつラック２５’のピッチを小さくした。これによ
り、ラック２５’のピッチを小さくしてもラック２５’
の歯丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の
爪１７ｂの回動角θが図５に示す第２の爪１７ｂの回動
角θ’のように小さくなることはなく、その結果、バッ
クラッシュ量が小さくなることはない。
０’におけるラック２５’は、プランジャ８の前進側の
ラック角度αは４５度のままにして、後退側のラック角
度βを２０度まで小さくし、ラック２５’の歯丈Ｙを保
持しつつラック２５’のピッチを小さくした。これによ
り、ラック２５’のピッチを小さくしてもラック２５’
の歯丈Ｙが小さくなることはない。したがって、第２の
爪１７ｂの回動角θが図５に示す第２の爪１７ｂの回動
角θ’のように小さくなることはなく、その結果、バッ
クラッシュ量が小さくなることはない。
【００３７】本発明のテンショナ２０’によれば、前述
した耐久性の課題を解決することができる。すなわち、
後退力Ｆを受けるプランジャ８の前進側のラック斜面と
第１の爪１７ａの係合において、その後退力Ｆをプラン
ジャ８の前進側のラック角度α（４５度）でベクトル分
解したものが図２の楕円内に示されている。図２の楕円
内に示されている抗力Ｒは、図１の楕円内に示されてい
る抗力Ｒより小さくなっている。これは、図２のプラン
ジャ８の前進側のラック角度α（４５度）を、プランジ
ャ８の後退側のラック角度β（２０度）より大きくした
ことによる効果である。このように、プランジャ８の前
進側のラック角度α（４５度）を後退側のラック角度β
（２０度）より大きくすることにより、前述した耐久性
の課題を解決している。
した耐久性の課題を解決することができる。すなわち、
後退力Ｆを受けるプランジャ８の前進側のラック斜面と
第１の爪１７ａの係合において、その後退力Ｆをプラン
ジャ８の前進側のラック角度α（４５度）でベクトル分
解したものが図２の楕円内に示されている。図２の楕円
内に示されている抗力Ｒは、図１の楕円内に示されてい
る抗力Ｒより小さくなっている。これは、図２のプラン
ジャ８の前進側のラック角度α（４５度）を、プランジ
ャ８の後退側のラック角度β（２０度）より大きくした
ことによる効果である。このように、プランジャ８の前
進側のラック角度α（４５度）を後退側のラック角度β
（２０度）より大きくすることにより、前述した耐久性
の課題を解決している。
【００３８】また、本発明のテンショナ２０’は、図１
に示すテンショナ２０について述べたとほぼ同様の作用
を奏するので、それについての説明は省略する。
に示すテンショナ２０について述べたとほぼ同様の作用
を奏するので、それについての説明は省略する。
【００３９】なお、本発明のテンショナ２０’は、プラ
ンジャ８を突出方向に付勢するプランジャばね１４をプ
ランジャ８の中空部１３内に圧縮状態で装着したもので
あるが、本発明は、プランジャを突出方向に付勢するプ
ランジャばねに加えてプランジャ収容穴とプランジャの
中空部とで構成される空間内にエンジンからの油を供給
する形式の油圧式テンショナにも適用できるものであ
る。
ンジャ８を突出方向に付勢するプランジャばね１４をプ
ランジャ８の中空部１３内に圧縮状態で装着したもので
あるが、本発明は、プランジャを突出方向に付勢するプ
ランジャばねに加えてプランジャ収容穴とプランジャの
中空部とで構成される空間内にエンジンからの油を供給
する形式の油圧式テンショナにも適用できるものであ
る。
【００４０】また、以上に記載のように、本発明のテン
ショナ２０’は、エンジンのタイミングチェーン６に対
して使用する場合について記載しているが、タイミング
チェーンのみならず他のチェーンに対して使用すること
ができる。
ショナ２０’は、エンジンのタイミングチェーン６に対
して使用する場合について記載しているが、タイミング
チェーンのみならず他のチェーンに対して使用すること
ができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載したような効果を奏する。
ているので、以下に記載したような効果を奏する。
【００４２】限られたスペースの中でラチェットの耐久
性とバックラッシュ量を保持しながらラックのピッチを
小さくすることができるから、エンジンのタイミングチ
ェーン等に使用されるテンショナに要求される性能の一
つである「ラックのピッチが小さく且つバックラッシュ
量が大きい」という条件を達成できる。
性とバックラッシュ量を保持しながらラックのピッチを
小さくすることができるから、エンジンのタイミングチ
ェーン等に使用されるテンショナに要求される性能の一
つである「ラックのピッチが小さく且つバックラッシュ
量が大きい」という条件を達成できる。
【００４３】同じスペースの中で上記の条件を達成でき
たので、現在使用しているテンショナを容易に変更、交
換できる。
たので、現在使用しているテンショナを容易に変更、交
換できる。
【００４４】構造、部品点数等が同じなので、コストア
ップになることなしにバックラッシュを有するラチェッ
ト式テンショナの改良ができる。
ップになることなしにバックラッシュを有するラチェッ
ト式テンショナの改良ができる。
【図１】 本発明の参考例であるラチェット式テンショ
ナの要部を示す一部拡大断面図。
ナの要部を示す一部拡大断面図。
【図２】 本発明のバックラッシュを有するラチェット
式テンショナの実施の形態の要部を示す一部拡大断面
図。
式テンショナの実施の形態の要部を示す一部拡大断面
図。
【図３】 従来のテンショナの使用例を示す概略断面
図。
図。
【図４】 図３に示すテンショナの一部拡大断面図。
【図５】 図４に示すテンショナのラックピッチを小さ
くした場合の一部拡大断面図。
くした場合の一部拡大断面図。
１，１’，２０，２０’・・・バックラッシュを有する
ラチェット式テンショナ ２・・・・クランクシャフト ３・・・・駆動側スプロケット ４・・・・カムシャフト ５・・・・被駆動側スプロケット ６・・・・タイミングチェーン ７・・・・テンショナハウジング ８・・・・プランジャ ９・・・・支軸 １０・・・テンショナレバー １１・・・シュー面 １２・・・プランジャ収容穴 １３・・・中空部 １４・・・プランジャばね １５，１５’，２５，２５’・・・ラック １６・・・軸 １７・・・ラチェット １７ａ・・第１の爪 １７ｂ・・第２の爪 １８・・・ラチェットばね
ラチェット式テンショナ ２・・・・クランクシャフト ３・・・・駆動側スプロケット ４・・・・カムシャフト ５・・・・被駆動側スプロケット ６・・・・タイミングチェーン ７・・・・テンショナハウジング ８・・・・プランジャ ９・・・・支軸 １０・・・テンショナレバー １１・・・シュー面 １２・・・プランジャ収容穴 １３・・・中空部 １４・・・プランジャばね １５，１５’，２５，２５’・・・ラック １６・・・軸 １７・・・ラチェット １７ａ・・第１の爪 １７ｂ・・第２の爪 １８・・・ラチェットばね
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平11−344086（ＪＰ，Ａ)
特開2000−55153（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−12165（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−60696（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−89841（ＪＰ，Ａ)
実開 昭52−137493（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−2950（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 7/00 - 7/24
F16H 19/00 - 31/00
F02B 67/06
Claims (2)
- 【請求項１】 テンショナハウジングのプランジャ収容
穴に先端部が外部に突出するようにばね付勢されて摺動
自在に嵌挿され外周面にラックを有するプランジャと、
前記テンショナハウジングに設けられた軸に回動自在に
軸支されたラチェットを備え、前記ラチェットの下縁部
分に、前方に位置し前記ラックの歯と係合して前記プラ
ンジャの後退方向の移動を阻止する第１の爪と前記第１
の爪から後方に所定の距離離間した位置に形成され前記
プランジャが突出方向に移動した際に前記ラックの歯と
前記第１の爪との係合を解除する第２の爪とが形成され
ているバックラッシュを有するラチェット式テンショナ
において、 前記プランジャの前進側のラック角度αより後退側のラ
ック角度βが小さいことを特徴とするバックラッシュを
有するラチェット式テンショナ。 - 【請求項２】 テンショナハウジングのプランジャ収容
穴に先端部が外部に突出するようにばね付勢されて摺動
自在に嵌挿され外周面にラックを有するプランジャと、
前記テンショナハウジングに設けられた軸に回動自在に
軸支されたラチェットを備え、前記ラチェットの下縁部
分に、前方に位置し前記ラックの歯と係合して前記プラ
ンジャの後退方向の移動を阻止する第１の爪と前記第１
の爪から後方に所定の距離離間した位置に形成され前記
プランジャが突出方向に移動した際に前記ラックの歯と
前記第１の爪との係合を解除する第２の爪とが形成され
ているバックラッシュを有するラチェット式テンショナ
において、 前記ラックの歯丈Ｙが前記ラックのピッチの半分Ｘより
大きく且つ前記プランジャの前進側のラック角度αより
後退側のラック角度βが小さいことを特徴とするバック
ラッシュを有するラチェット式テンショナ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025524A JP3432197B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | バックラッシュを有するラチェット式テンショナ |
| US09/775,968 US6478703B2 (en) | 2000-02-02 | 2001-02-02 | Ratchet tensioner with backlash |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000025524A JP3432197B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | バックラッシュを有するラチェット式テンショナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001214957A JP2001214957A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3432197B2 true JP3432197B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=18551374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000025524A Expired - Lifetime JP3432197B2 (ja) | 2000-02-02 | 2000-02-02 | バックラッシュを有するラチェット式テンショナ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6478703B2 (ja) |
| JP (1) | JP3432197B2 (ja) |
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| JP2004176891A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Tsubakimoto Chain Co | ラチェット式テンショナ |
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| US7641577B2 (en) * | 2005-06-28 | 2010-01-05 | Borgwarner Inc. | Mechanical chain tensioner with compliant blade spring |
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| US20070243961A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-10-18 | Ford Global Technologies, Llc | Ratcheting tensioner with override |
| JP5054763B2 (ja) * | 2006-05-08 | 2012-10-24 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 摺動および回動つめを備えたラチェット式テンショナ |
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| JP5214643B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2013-06-19 | 株式会社椿本チエイン | ラチェット式テンショナ |
| WO2014099385A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Borgwarner Inc. | Chain or belt tensioner with a ratchet that deactivates |
| US9267579B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-02-23 | Borgwarner Inc. | Chain or belt tensioner with a ratchet that deactivates |
| FR3044060B1 (fr) * | 2015-11-25 | 2019-03-22 | Psa Automobiles Sa. | Tendeur avec anti-retour et verrou integres |
| CN114658817A (zh) | 2020-12-22 | 2022-06-24 | 株式会社椿本链条 | 张紧装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2516271Y2 (ja) * | 1989-05-31 | 1996-11-06 | 株式会社椿本チエイン | ラチェット式テンショナ |
| JPH0320750U (ja) * | 1989-07-10 | 1991-02-28 | ||
| JPH0719300A (ja) * | 1993-06-30 | 1995-01-20 | Suzuki Motor Corp | チェーンテンショナーの構造 |
| US5577970A (en) * | 1995-04-11 | 1996-11-26 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Hydraulic tensioner with a pressure relief valve |
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| JP3226029B2 (ja) * | 1998-08-06 | 2001-11-05 | 株式会社椿本チエイン | バックラッシュレスラチェット式テンショナ |
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-
2000
- 2000-02-02 JP JP2000025524A patent/JP3432197B2/ja not_active Expired - Lifetime
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2001
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