JP4938102B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

Description

本発明は、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にプランジャが摺動自在に挿入され、突出方向に付勢されて、チェーンの張力を適正に保持するチェーンテンショナに関するものである。

従来、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ローラチェーン等の伝動チェーンを、走行案内シュ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、張力を適正に保持するために、固定されたテンショナボディから付勢力によって突出方向に突出するプランジャを有するチェーンテンショナによって走行案内シューを有するテンショナレバーを付勢するものが周知である。

これらのチェーンテンショナにおいて、通常、付勢手段としてプランジャ収容穴に圧油を供給することで油圧ダンピングを働かせてプランジャの収容側への動きを規制しているが、エンジン始動時には圧油が供給されるまでダンピング動作が機能せずプランジャが大きく後退してエンジン始動時に打音の発生原因となるため、プランジャの外周に設けられた複数の凹凸溝とテンショナボディに設けられた係合部材によってラチェット機構を構成し、プランジャの収容側への動きを規制するものが知られている。

特許第３９２９６８０号公報（第４、５頁、図１乃至図３）

しかしながら、このような公知のチェーンテンショナのラチェット機構は、エンジンの温度変化等で発生するチェーン張力過多でプランジャの収容方向の動きも規制してしまい、プランジャが焼き付いたり、チェーンが過大な張力のまま走行してチェーンへの負担や騒音が増加するという問題があった。

そのため、チェーン張力過多によって生じるプランジャの収容方向の動きの想定される最大値にあわせてラチェット機構に所定のバックラッシュ量を設けることが行われているが、このバックラッシュ量が大きいほどエンジン始動時に打音の低減効果が少なくなるという問題があった。

そして、プランジャの外周に設けられた凹凸溝の後退側緩斜面がプランジャの突出方向に対して単純な一定の傾斜角度で形成されているため、リングからなる係合部材の弾力的な拡径動作、すなわち、バネ乗数がプランジャの前進変位に対して一定に機能せず、プランジャの前進速度がリングからなる係合部材の拡径位置により変化してダンピング力の応答性に不規則なムラが生じてプランジャの円滑な前進動作を発揮することができず、バタツキ音を発生させるという問題があった。

また、テンショナボディに設けられた係合部材が、テンショナボディの外部に突出部を有するカム機構で構成された場合、構造が複雑でテンショナボディの外形が大型化するとともに、組み付けや取り外し可能な形状とすることが困難であった。
さらに、様々な使用条件によってラチェット機構の特性の異なるものを設計する必要があるが、チェーンテンショナ全体を使用条件に応じた特性に設計する必要があり、製作コストが増加するという問題があった。

本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、単純な小型化した構造でプランジャの円滑な前進動作を発揮してエンジン始動時のバタツキ音を解消し、チェーン張力過多によるプランジャの後退方向の動きを許容してうなり音を低減するとともにプランジャの焼きつきを防止し、しかも、組み付け、取り外し等のメンテナンスが容易なチェーンテンショナを提供することである。

本請求項１に係る発明は、一方を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る円筒状のプランジャと前記プランジャ収容穴の開放端近傍内周面に周設した環状内周溝に拡径自在に収容保持される弾性リングと前記プランジャ収容穴からプランジャを突出方向に付勢するプランジャ付勢ばねとを備え、前記プランジャの外周面に突出方向に沿って複数周設した凹凸状のラック歯と前記プランジャ収容穴の環状内周溝に収容保持された弾性リングとでラチェット機構を構成するチェーンテンショナにおいて、前記プランジャ収容穴の環状内周溝が、前記プランジャの突出方向側に形成した突出側リング制止壁面と後退方向側に形成した後退側制止壁面とで少なくとも構成され、前記プランジャのラック歯が、前記プランジャの突出方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の後退側制止壁面に対向する突出側急斜面と前記プランジャの後退方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の突出側制止壁面に対向する後退側緩斜面とで少なくとも構成され、前記プランジャ収容穴に形成した後退側制止壁面の突出方向に対する傾斜角度が、エンジン始動時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングがラック歯の歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングが拡径してラック歯の歯先部を乗り越えるように前記ラック歯に形成した突出側急斜面の突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定され、前記後退側緩斜面が、前記弾性リングの拡径に追従して突出するプランジャの突出速度を一定に規制するように前記プランジャの後退方向に漸次もしくは段階的に拡径された凸状曲面で形成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記ラック歯の歯先部が、前記ラック歯の突出側急斜面と後退側緩斜面との間に介在する均一な外径の摺接外周面で構成されていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記弾性リングが、Ｃリングであることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２に記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記弾性リングが、外周側にレバー部を延設した環状リングであることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチェーンテンショナの構成に加えて、前記テンショナボディが、エンジンブロック壁を介して外方から挿入螺着する取付用基端外周部を有していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項１に係る発明は、一方を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る円筒状のプランジャと前記プランジャ収容穴の開放端近傍内周面に周設した環状内周溝に拡径自在に収容保持される弾性リングと前記プランジャ収容穴からプランジャを突出方向に付勢するプランジャ付勢ばねとを備えていることにより、弾性リングがプランジャ収容穴内に収容されてラチェット機構として作用するため、テンショナボディを小型化することができる。

そして、プランジャ収容穴の環状内周溝がプランジャの突出方向側に形成した突出側リング制止壁面と後退方向側に形成した後退側制止壁面とで少なくとも構成され、プランジャのラック歯がプランジャの突出方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の後退側制止壁面に対向する突出側急斜面と前記プランジャの後退方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の突出側制止壁面に対向する後退側緩斜面とで少なくとも構成されていることにより、プランジャ収容穴の環状内周溝とプランジャのラック歯との傾斜角度を設定するだけでプランジャの突出側、後退側双方向のラチェット機構の規制力を個別に容易に設定することができるため、単純な構造で多様な使用条件に応じた設計を行うことができ、製作コストを低減することができる。

また、プランジャ収容穴に形成した後退側制止壁面の突出方向に対する傾斜角度が、チェーン始動時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングがラック歯の歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングが拡径してラック歯の歯先部を乗り越えるように前記ラック歯に形成した突出側急斜面の突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定されていることにより、チェーン張力過多によって生じるプランジャの後退方向の動きを許容するため、チェーン張力過多時に生じがちなうなり音を低減してプランジャの焼きつきを防止することができる。

さらに、後退側緩斜面が、弾性リングの拡径に追従して突出するプランジャの突出速度を一定に規制するようにプランジャの後退方向に漸次もしくは段階的に拡径された凸状曲面で形成されていることにより、弾性リングの弾力的な拡径動作、すなわち、バネ乗数が弾性リングの拡径位置に拘わらずプランジャの前進変位に対して一定に機能して、プランジャの一定した前進速度が安定したダンピング力を発揮するため、プランジャの円滑な前進動作でエンジン始動時のバタツキ音を解消することができる。

本請求項２に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、ラック歯の歯先部がラック歯の突出側急斜面と後退側緩斜面との間に介在する均一な外径の摺接外周面で構成されていることにより、プランジャがプランジャ収容穴の内周面に対する接触面圧を低減させた状態で摺動するため、プランジャの円滑な前進後退動作を達成することができる。

本請求項３に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１または請求項２に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、弾性リングがＣリングであることにより、テンショナボディの外部に突出部を設ける必要がなく、単純な構造でリング溝内での拡径や縮径が容易に行われるため、さらにテンショナボディを小型化することができるとともに、弾性の設定を容易に正確に行うため、さらに製作コストを低減することができる。

本請求項４に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１または請求項２に係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、弾性リングが外周側にレバー部を延設した環状リングであることにより、単純な構造でリング溝内での拡径や縮径が容易に行われるため、弾性の設定を容易に正確に行うことができるとともに、レバー部によって作業者の操作で簡単に拡径や縮径を行うため、組み付け、取り外し、メンテナンスを容易に行うことができる。

本請求項５に係る発明のチェーンテンショナは、請求項１乃至請求項４のいずれかに係るチェーンテンショナが奏する効果に加えて、テンショナボディがエンジンブロック壁を介して外方から挿入螺着する取付用基端外周部を有していることにより、テンショナボディの小型化が可能となるとともに、エンジンルームを開放することなく外から組み付けや取り外しを可能とするため、組立やメンテナンスが容易となる。

本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの使用態様図。 本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの概要を示す断面図。 本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの正面図。 図２に示すチェーンテンショナに用いたプランジャの概要図。 本発明の第１実施例で用いた弾性リングの概要図と一部拡大図。 図２に示すチェーンテンショナのラチェット機構を拡大した説明図。 図５に示す弾性リングのリング変形特性を説明する図。 エンジン始動時のプランジャに後退方向の荷重が負荷された瞬間を示す図。 エンジン始動時のプランジャがバックストップ状態になった図。 プランジャ前進で弾性リングがラック歯を乗り越え始める状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングがラック歯を乗り越える瞬間の状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングがラック歯を乗り越えた直後の状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングがラック歯を乗り越えて縮径した状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングが拡径を開始した直後の状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングが後退側緩斜面で拡径する状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングが後退側緩斜面で更に拡径した状態を示す図。 プランジャ前進で弾性リングが最大限に拡径した状態を示す図。 チェーン張力過多時のプランジャが後退させられる状態を示す図。 プランジャ後退で弾性リングがラック歯を乗り越え始める状態を示す図。 プランジャ後退で弾性リングがラック歯を乗り越える瞬間を示す図。 プランジャ後退で弾性リングがラック歯を乗り越えた状態を示す図。 本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの概要を示す断面図。 本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの正面図。 本発明の第２実施例で用いた弾性リングを示す部品図。 本発明の第３実施例であるチェーンテンショナの使用態様図と要部拡大図。

本発明は、一方を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る円筒状のプランジャと前記プランジャ収容穴の開放端近傍内周面に周設した環状内周溝に拡径自在に収容保持される弾性リングと前記プランジャ収容穴からプランジャを突出方向に付勢するプランジャ付勢ばねとを備え、プランジャの外周面に突出方向に沿って複数周設した凹凸状のラック歯とプランジャ収容穴の環状内周溝に収容保持された弾性リングとでラチェット機構を構成するチェーンテンショナにおいて、プランジャ収容穴の環状内周溝がプランジャの突出方向側に形成した突出側リング制止壁面と後退方向側に形成した後退側制止壁面とで少なくとも構成され、プランジャのラック歯がプランジャの突出方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の後退側制止壁面に対向する突出側急斜面と前記プランジャの後退方向側に形成して弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の突出側制止壁面に対向する後退側緩斜面とで少なくとも構成され、プランジャ収容穴に形成した後退側制止壁面の突出方向に対する傾斜角度がチェーン始動時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングがラック歯の歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングが拡径してラック歯の歯先部を乗り越えるようにラック歯に形成した突出側急斜面の突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定され、後退側緩斜面が弾性リングの拡径に追従して突出するプランジャの突出速度を一定に規制するようにプランジャの後退方向に漸次もしくは段階的に拡径された凸状曲面で形成され、単純な小型化した構造でプランジャの円滑な前進動作を発揮してエンジン始動時のバタツキ音を解消し、チェーン張力過多によるプランジャの後退方向の動きを許容してうなり音を低減するとともにプランジャの焼きつきを防止し、しかも、組み付け、取り外し等のメンテナンスを容易に行うものであれば、その具体的な実施態様は如何なるものであっても何ら構わない。

たとえば、本発明のチェーンテンショナは、エンジンのクランクシャフト側スプロケットとカムシャフト側スプロケットとの間に掛け回されるタイミングチェーンを対象にして説明しているが、このようなタイミングシステムに限らず、バランサーシステムやオイルポンプシステムなどに掛け回されるチェーンにも適用可能であり、さらに、ベルトに対しても同様に適用可能であることは言うまでもない。

また、本発明のチェーンテンショナとしては、タイミングチェーンに対してプランジャを押圧付勢するものであれば良く、例えば、バネのみ付勢力を用いてプランジャを押圧付勢するもの、あるいは、バネと油圧の付勢力を用いてプランジャを押圧付勢するものの何れであっても何ら構わない。

本発明のチェーンテンショナに用いるテンショナボディの具体的形態については、エンジンブロックに装着されるものであれば如何なるものであっても良く、例えば、内装式と称するエンジン内部にボルトなどの固着手段を用いてハウジング本体を密閉装着するもの、あるいは、外装式と称するエンジン外部からエンジン内部のタイミングチェーンに向けてテンショナボディがエンジンブロック壁を介して外方から挿入螺着する取付用基端外周部を有しているもののいずれであっても何ら構わない。

また、本発明に用いたテンショナボディのプランジャ収容穴に形成する環状内周溝の具体的形態については、プランジャの突出方向側に形成した突出側リング制止壁面と後退方向側に形成した後退側制止壁面とで少なくとも構成されていれば良く、例えば、プランジャの突出方向に対して突出側リング制止壁面がなす挟角、すなわち、突出側リング制止壁面の傾斜角度α１については、プランジャの突出方向に対して略９０°の角度範囲とし、プランジャの突出方向に対して後退側制止壁面がなす挟角、すなわち、後退側制止壁面の傾斜角度α２については、プランジャの突出方向に対して４５°〜７５°の角度範囲とするのが好ましい。

さらに、本発明に用いるプランジャのラック歯の具体的形態については、プランジャの突出方向側に形成されて弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の後退側制止壁面に対向する突出側急斜面と、プランジャの後退方向側に形成されて弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の突出側制止壁面に対向する後退側緩斜面とで少なくとも構成されているとともに、この後退側緩斜面が弾性リングの拡径に追従して突出するプランジャの突出速度を一定に規制するようにプランジャの後退方向に漸次もしくは段階的に拡径された凸状曲面で形成されていれば良い。
特に、プランジャの突出方向に対して突出側急斜面がなす挟角、すなわち、突出側急斜面の傾斜角度β１については、プランジャの突出方向に対して３５°〜５５°の角度範囲とするのが好ましい。

したがって、本発明では、プランジャ収容穴に形成した後退側制止壁面の突出方向に対する傾斜角度は、ラック歯に形成した突出側急斜面の突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定されており、チェーン始動時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングがラック歯の歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングが拡径してラック歯の歯先部を乗り越えるようになっている。

さらに、ラック歯の歯先部がラック歯の突出側急斜面と後退側緩斜面との間に介在する均一な外径の摺接外周面で構成したものであれば、プランジャがプランジャ収容穴の内周面に対する接触面圧を低減させた状態で摺動するため、プランジャの円滑な前進後退動作を達成することができる。

加えて、本発明のチェーンテンショナのテンショナボディやプランジャの具体的な素材は、チェーンの張力を適正に保持するための強度を有するものであれば如何なるものでも良く、強度、加工性、経済性の観点から鋼材や鋳鉄等の鉄系材料を用いるのが好ましい。
また、本発明のチェーンテンショナの付勢手段は、ばね等の弾性部材や油圧等の高圧流体、あるいはそれらを組み合わせたもの等、如何なるものであっても良い。

第１実施例

以下に、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナについて、図面に基づいて以下説明する。
そこで、図１は、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの使用態様図であり、図２は、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの概要を示す断面図であり、図３は、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナの正面図であり、図４は、図２に示すチェーンテンショナに用いたプランジャの概要図であり、図５は、弾性リングの概要図と一部拡大図であり、図６は、図２に示すチェーンテンショナのラチェット機構を拡大した説明図であり、図７は、図５に示す弾性リングのリング変形特性を説明する図である。
そして、図８乃至図９は、エンジン始動時のプランジャに後退方向の荷重が負荷された場合の動作図であり、図１０乃至図１３は、プランジャが前進する場合の動作図であり、図１４乃至図１７は、プランジャ前進で弾性リングがラック歯を乗り越える際の動作図であり、図１８乃至図２１は、チェーン張力過多時のプランジャが後退する場合の動作図である。

まず、図１に示すように、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナ１００は、エンジンのタイミングシステムに使用される。
すなわち、エンジンのタイミングシステムは、エンジンブロック壁Ｅに形成される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従動スプロケットＳ２との間に無端懸回した伝動チェーンＴＣを用いて、伝動チェーンＴＣの張力を適正に保持して伝動チェーンＴＣをガイドするテンショナレバーＬと伝動チェーンＴＣの走行を案内する固定ガイド部材Ｇとを押接させている。

テンショナレバーＬは、エンジンルームに揺動自在に取付けられ、エンジンブロック壁Ｅにエンジンルーム外から挿入固定されたチェーンテンショナ１００により押圧付勢されており、固定ガイド部材Ｇは、エンジンルームに固定されている。

そこで、本発明の第１実施例であるチェーンテンショナ１００は、図２乃至図３に示すように、テンショナボディ１１０と、このテンショナボディ１１０に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャ１２０と、弾性リングであるＣリング１３０と、プランジャ１２０をテンショナボディ１１０から突出する方向に付勢するプランジャ付勢ばね１４０と、圧油の逆流を阻止するチェックバルブ機構１５０を有している。

そして、前述したテンショナボディ１１０は、図４に示すようなプランジャ１２０が摺動自在に挿入される一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴１１１を有している。
これにより、テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１にプランジャ１２０が収容され、プランジャ１２０のプランジャ付勢ばね収容孔１２１に収容されたプランジャ付勢ばね１４０によって、プランジャ１２０がテンショナボディ１１０から前進突出する方向に付勢されて伝動チェーンの張力を保持している。

また、テンショナボディ１１０には、プランジャ収容穴１１１の底面に連通するための圧油供給孔１１２が設けられ、プランジャ付勢ばね１４０のプランジャ収容穴１１１の端面には、チェックバルブ機構１５０が当接していることにより、チェックバルブ機構１５０を介して供給される圧油によってもプランジャ１２０をテンショナボディ１１０から突出する方向に付勢しつつ、プランジャ１２０が往復動の動きを緩衝するダンパとして機能している。
なお、図２における符号１１３は、本実施例のチェーンテンショナ１００をエンジン内のエンジンブロック壁Ｅに取り付けるための取り付け孔であり、図３に示す符号Ｐは、本実施例のチェーンテンショナ１００をエンジン内に組みつけるまでプランジャ１２０の不用意な飛び出しを防止するための係止ピンであり、図２乃至図３に示す符号１１５は、係止ピンＰを挿入するためのテンショナボディ１１０に設けたピン挿入穴である。

また、Ｃリング１３０からなる弾性リングは、図５に示すように、円環の一部円弧部を開放部１３１として切欠きくことで縮径、拡径可能な断面円形の弾性材料で構成されており、自由状態（力が加わらず縮径、拡径していない状態）で、外周径ＤＬがテンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１の内径より大きく、内周径ＤＳがプランジャ１２０の外径より小さく形成されている。

このプランジャ収容穴１１１の開放端近傍内周面には、図５に示すようなＣリング１３０からなる弾性リングを拡径自在に収容保持するための環状円周溝１１６が周設けられている。
そして、前述したプランジャ収容穴１１１の環状内周溝１１６は、図６に示すように、プランジャ１２０の突出方向側においてプランジャ収容穴１１１の内周面から直交する方向に切り欠いて形成した突出側リング制止壁面１１６ａと、この突出側リング制止壁面１１６ａに対面して後退方向側に形成した後退側制止壁面１１６ｂと、突出側リング制止壁面１１６ａと後退側制止壁面１１６ｂとに連続する環状溝底面１１６ｃとで構成されている。

他方、プランジャ１２０は、図２乃至図４に示すように、テンショナボディ１１０のプランジャ収容穴１１１に摺動自在に挿入される円筒形状に構成されており、付勢手段であるプランジャ付勢ばね１４０を収容するために一方を開放したプランジャ付勢ばね収容孔１２１を有している。
そして、プランジャ１２０の外周部には、テンショナボディ１１０の環状円周溝１１６に収容されたＣリング１３０が係合してラチェット機構を構成する凹凸状のラック歯１２２がプランジャ１２０の外周面の突出方向に沿って複数周設されている。
なお、図３に示す符号１２３は、前述したピン挿入穴１１５と共働して係止ピンＰを係止するための係止溝である。

さらに、このプランジャ１２０のラック歯１２２は、図６に拡大して示すように、プランジャ１２０の突出方向側に形成されてＣリング１３０を挟んでプランジャ収容穴１１１の後退側制止壁面１１６ｂに対向する突出側急斜面１２２ａと、プランジャ１２０の後退方向側に形成してＣリング１３０を挟んでプランジャ収容穴１１１の突出側制止壁面１１６ａに対向する後退側緩斜面１２２ｂと、これらの突出側急斜面１２２ａと後退側緩斜面１２２ｂとの間に介在する均一な外径の摺接外周面１２２ｃとで構成されている。

これにより、本実施例のチェーンテンショナ１００では、プランジャ収容穴１１１の環状内周溝１１６とプランジャ１２０のラック歯１２２との傾斜角度を設定するだけでプランジャ１２０の突出側、後退側双方向のラチェット機構の規制力を個別に容易に設定することが可能になるため、単純な構造で多様な使用条件に応じた設計を行い、製作コストを低減している。

また、前述した後退側緩斜面１２２ｂは、図６に拡大して示すように、プランジャ１２０の後退方向に漸次に拡径された緩やかな円弧状に膨出する凸状曲面で形成されている。
これにより、後退側緩斜面１２２ｂは、図５に拡大して示すようなＣリング１３０の拡径に追従して、突出前進するプランジャ１２０の突出速度を一定に規制している。
要するに、図７に示すように、後退側緩斜面１２２ｂは、Ｃリング１３０の弾力的な拡径動作、すなわち、バネ乗数がＣリング１３０の拡径位置に拘わらずプランジャ１２０の前進変位に対して一定に機能するため、このプランジャ１２０の一定した前進変位、すなわち、前進速度が安定したダンピング力を発揮するようになっている。
なお、図７における実線は、後退側緩斜面１２２ｂ上におけるＣリング１３０からなる弾性リングの拡径の度合いと拡径に要する力との関係を示し、２点破線は、Ｃリング１３０のみを拡径させる場合の拡径の度合いと拡径に要する力との関係を示している。
また、図７に示す拡径度合いを意味する符号ａと符号（１）、（２）、（３）、（４）は、図５に示す符号ａと符号（１）、（２）、（３）、（４）にそれぞれ対応している。

さらに、本実施例のチェーンテンショナ１００では、前述したプランジャ１２０の突出方向に対して後退側制止壁面１１６ｂがなす挟角の傾斜角度α２は、７０°前後に設計されており、プランジャ１２０の突出方向に対して突出側急斜面１２２ａがなす挟角の４０°前後の傾斜角度β１よりも大きく設定されている。
これにより、エンジン始動時にプランジャ１２０に生じる後退方向の荷重負荷でＣリング１３０が、ラック歯１２２の摺接外周面１２２ｃからなる歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャ１２０に生じる後退方向の荷重負荷でＣリング１３０が、拡径してラック歯１２２の摺接外周面１２２ｃからなる歯先部を乗り越えるため、チェーン張力過多によって生じるプランジャ１２０の後退方向の動きのみを許容するようになっている。

なお、本実施例のチェーンテンショナ１００では、前述したプランジャ１２０の突出方向に対して突出側リング制止壁面１１６ａがなす挟角の傾斜角度α１については、プランジャ１２０の突出方向に対して略９０°の角度範囲となっている。

次に、本実施例のチェーンテンショナ１００においてテンショナボディ１１０の環状内周溝１１６に収容されたＣリング１３０とプランジャ１２０のラック歯１２２とで構成されるラチェット機構の動作について説明する。

まず、図８乃至図９に示すように、エンジン始動時のプランジャに後退方向の荷重が負荷された場合、Ｃリング１３０は、拡径することなく、図８に示すようなテンショナボディ１１０の突出側リング制止壁面１１６ａとプランジャ１２０の後退側緩斜面１２２ｂとの間に挟持された状態から図９に示すようなテンショナボディ１１０の突出側リング制止壁面１１６ａとプランジャ１２０の突出側急斜面１２２ａとの間に挟持された状態へ速やかに移行して、プランジャ１２０の更なる後退を阻止規制する、所謂、バックストップ状態を発揮する。
なお、図８乃至図９に示す仮想線Ａは、エンジン始動時に後退方向の荷重Ｆ１が負荷されたプランジャ１２０の突出開始位置である。

そして、図１０乃至図１７に示すように、エンジン始動後の稼動時にプランジャが前進する場合、Ｃリング１３０は、図１０に示すようなＣリング１３０が縮径してプランジャ１２０の突出側急斜面１２２ａと後退側緩斜面１２２ｂとに跨がって保持された状態から図１１に示すようなＣリング１３０が拡径してプランジャ１２０の歯先部である摺接外周面１２２ｃを乗り越える状態に移行した後に図１２に示すようなＣリング１３０が縮径しながら乗り越えた状態に移行する。
このようなプランジャ１２０の前進突出動作を繰り返すことにより、図１３に示すようなＣリング１３０が縮径してプランジャ１２０の突出側急斜面１２２ａと後退側緩斜面１２２ｂとに跨がって保持される状態を再び呈して、プランジャ１２０がテンショナボディ１１０から前進突出する方向に付勢されて伝動チェーンの適正な張力を保持するようになっている。
なお、図１０乃至図１３に示す仮想線Ｂは、エンジン始動後の稼動時に突出方向の荷重Ｆ２が負荷されたプランジャ１２０の突出開始位置である。

ここで、図１０から図１１に示すようなプランジャ前進でＣリング１３０がラック歯１２２の後退側緩斜面１２２ｂを乗り越える際の動作を、図１４乃至図１７に基づいて更に詳しく説明する。
プランジャが前進する場合、Ｃリング１３０は、図１４に示すようなＣリング１３０が拡径を開始した直後の状態（図５に示す（１）の状態も合わせて参照。）、図１５に示すようなＣリング１３０が後退側緩斜面１２２ｂで拡径する状態（図５に示す（２）の状態も合わせて参照。）、図１６に示すようなＣリング１３０が後退側緩斜面１２２ｂで更に拡径した状態（図５に示す（３）の状態も合わせて参照。）、図１７に示すようなＣリング１３０が最大限に拡径した状態（図５に示す（４）の状態も合わせて参照。）のいずれであっても、後退側緩斜面１２２ｂにおいてＣリング１３０の弾力的な拡径動作、すなわち、バネ乗数がＣリング１３０の拡径位置に拘わらずプランジャ１２０の前進変位に対して一定に機能するため、このプランジャ１２０の一定した前進変位ｂ、すなわち、前進速度が安定したダンピング力を発揮するようになっている。
なお、図１４乃至図１７に示す仮想線Ｂは、エンジン始動後の稼動時に突出方向の荷重Ｆ２が負荷されたプランジャ１２０の突出開始位置である。

他方、図１８乃至図２１に示すように、チェーン張力過多時のプランジャ１２０が後退する場合、Ｃリング１３０は、図１８に示すようなＣリング１３０が縮径してプランジャ１２０の突出側急斜面１２２ａと後退側緩斜面１２２ｂとに跨がって保持された状態から図１９に示すようなＣリング１３０がテンショナボディ１１０の後退側制止壁面１１６ｂに沿って拡径しながらプランジャ１２０の突出側急斜面１２２ａ乗り越える状態に移行した後に図２０に示すようなＣリング１３０が最大限に拡径した状態を経て図２１に示すようなＣリング１３０が縮径した状態になる。
このようなプランジャ１２０の後退動作を繰り返すことにより、チェーン張力過多によって生じるプランジャ１２０の後退方向の動きを許容するになっている。
なお、図１８乃至図２１に示す仮想線Ｃは、チェーン張力過多時に後退方向の荷重Ｆ３が負荷されたプランジャ１２０の後退開始位置である。

以上に説明したような本実施例のチェーンテンショナ１００によれば、プランジャ収容穴１１１の環状内周溝１１６が突出側リング制止壁面１１６ａと後退側制止壁面１１６ｂと摺接外周面１２２ｃとで構成され、プランジャ１２０のラック歯１２２がプランジャ１２０の突出方向側に形成してＣリング１３０を挟んでプランジャ収容穴１１１の後退側制止壁面１１６ｂに対向する突出側急斜面１２２ａとプランジャ１２０の後退方向側に形成してＣリング１３０を挟んでプランジャ収容穴１１１の突出側制止壁面１１６ａに対向する後退側緩斜面１２２ｂとで少なくとも構成されていることにより、プランジャ収容穴１１１の環状内周溝１１６とプランジャ１２０のラック歯１２２との傾斜角度を設定するだけでプランジャ１２０の突出側、後退側双方向のラチェット機構の規制力を個別に容易に設定することができるため、単純な構造で多様な使用条件に応じた設計を行うことができ、製作コストを低減することができる。

また、プランジャ収容穴１１１に形成した後退側制止壁面１１６ｂの突出方向に対する傾斜角度が、ラック歯１２２に形成した突出側急斜面１２２ａの突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定されていることにより、チェーン張力過多時に生じがちなうなり音を低減してプランジャ１２０の焼きつきを防止することができる。

さらに、後退側緩斜面１２２ｂが、Ｃリング１３０の拡径に追従して突出するプランジャ１２０の突出速度を一定に規制するようにプランジャ１２０の後退方向に漸次拡径された緩やかな凸状曲面で形成されていることにより、Ｃリング１３０の弾力的な拡径動作、すなわち、バネ乗数がＣリング１３０の拡径位置に拘わらずプランジャ１２０の前進変位に対して一定に機能して、プランジャ１２０の一定した前進速度が安定したダンピング力を発揮するため、プランジャ１２０の円滑な前進動作でエンジン始動時のバタツキ音を解消することができる。

そして、弾性リングがＣリング１３０であることにより、テンショナボディ１１０の外部に突出部を設ける必要がなく、単純な構造でプランジャ収容穴１１１の環状内周溝１１６内での拡径や縮径が容易に行われるため、さらにテンショナボディ１１０を小型化することができるとともに、弾性の設定を容易に正確に行うため、さらに製作コストを低減することができるなど、その効果は甚大である。

第２実施例

以下に、本発明の第２実施例であるチェーンテンショナ２００について、図面に基づいて以下説明する。
そこで、図２２は、本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの概要を示す断面図であり、図２３は、本発明の第２実施例であるチェーンテンショナの正面図である。
図２４は、本発明の第２実施例で用いた弾性リングであって、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
ここで、本発明の第２実施例であるチェーンテンショナ２００は、前述した第１実施例のチェーンテンショナ１００と比較すると、弾性リング２３０の具体的な形態のみが異なっており、その余の装置構成については、第１実施例のチェーンテンショナ１００と全く同じであるため、これらの具体的な説明は、符号１００番代の数字を２００番代に読み替えることによって、これらの説明を省略する。

本実施例のチェーンテンショナ２００では、弾性リング２３０が、外周側にレバー部２３１、２３２を延設した縮径、拡径可能な断面円形の弾性材料からなる環状リングで構成されている。
そして、テンショナボディ２１０には、プランジャ収容穴２１１の環状内周溝２１６の一部の外周から外部まで連通する切欠き２１７が設けられている。

環状リンクからなる弾性リング２３０の環状部分の外周径および内周径は、前述したＣリング１３０と同様に形成されている。
また、一方のレバー部２３１は、切欠き２１７を通って外部まで伸びるとともに、他方のレバー部２３２は、Ｌ字状に形成され切欠き２１７内で環状リング２３０の周方向の移動を規制するように構成されている。

なお、この場合、レバー部２３１がテンショナボディ２１０の外部まで伸びるため、テンショナボディ２１０は、前述したエンジンブロックＥにエンジンルーム外から挿入固定される形状ではなく、従来のチェーンテンショナと同様に、エンジンルーム内部で別途固定される形状とするのが好適である。

以上に説明したような本実施例のチェーンテンショナ２００によれば、本実施例のチェーンテンショナ１００が奏する効果に加えて、単純な構造でプランジャ収容穴２１１の環状内周溝２１６内での拡径や縮径が容易に行われるため、弾性の設定を容易に正確に行うことができるとともに、レバー部２３１、２３２によって作業者の操作で簡単に拡径や縮径を行うため、組み付け、取り外し、メンテナンスを容易に行うことができるなど、その効果は甚大である。

第３実施例

以下に、本発明の第３実施例であるチェーンテンショナ３００について、図面に基づいて以下説明する。
そこで、図２５は、本発明の第３実施例であるチェーンテンショナの使用態様図と要部拡大図である。
ここで、本発明の第２実施例であるチェーンテンショナ３００は、前述した第１実施例のチェーンテンショナ１００と比較すると、テンショナボディ３１０とチェックバルブ機構３５０の具体的な形態のみが異なっており、その余の装置構成については、第１実施例のチェーンテンショナ１００と同じであるため、これらの具体的な説明は、符号１００番代の数字を３００番代に読み替えることによって、これらの説明を省略する。
なお、図２５に示す符号Ｅは、本実施例のチェーンテンショナ３００をエンジンの外部から装着する位置にあるエンジンブロック壁であり、符号Ｌは、エンジンの内部に設けたテンショナレバーである。

本実施例のチェーンテンショナ３００では、環状リンク３３０の環状部分の外周径および内周径が、前述したＣリング１３０と同様に形成されている。
そして、テンショナボディ３１０がエンジンブロック壁Ｅを介して外方から挿入螺着する取付用基端外周部３１８を有している。

以上に説明したような本実施例のチェーンテンショナ３００によれば、本実施例のチェーンテンショナ１００が奏する効果に加えて、テンショナボディ３１０の小型化が可能となるとともに、エンジンルームを開放することなく外部から組み付けや取り外しを可能とするため、組立やメンテナンスが容易となるなど、その効果は甚大である。

１００、２００、３００ ・・・チェーンテンショナ
１１０、２１０、３１０ ・・・テンショナボディ
１１１ ・・・プランジャ収容穴
１１２ ・・・圧油供給孔
１１３ ・・・取り付け孔
１１５ ・・・ピン挿入穴
１１６ ・・・環状円周溝
１１６ａ・・・突出側リング制止壁面
１１６ｂ・・・後退側制止壁面
１１６ｃ・・・環状溝底面
１２０ ・・・プランジャ
１２１ ・・・プランジャ付勢ばね収容孔
１２２ ・・・ラック歯
１２２ａ・・・突出側急斜面
１２２ｂ・・・後退側緩斜面
１２２ｃ・・・摺接外周面
１２３ ・・・係止溝
１３０ ・・・Ｃリング（弾性リング）
１３１ ・・・開放部
１４０ ・・・プランジャ付勢ばね
１５０ ・・・チェックバルブ機構
２１７ ・・・切欠き
２３０ ・・・環状リング（弾性リング）
３３０ ・・・環状リング（弾性リング）
２３１、３３１ ・・・レバー部
２３２、３３２ ・・・レバー部
３１８ ・・・取付用基端外周部
Ｅ ・・・エンジンブロック壁
Ｇ ・・・固定ガイド部材
Ｌ ・・・テンショナレバー
Ｓ１ ・・・駆動スプロケット
Ｓ２ ・・・従動スプロケット
ＴＣ ・・・伝動チェーン
Ｐ ・・・係止ピン
Ａ ・・・エンジン始動時に荷重Ｆ１が負荷されたプランジャの突出開始位置
Ｂ ・・・稼動時に荷重Ｆ２が負荷されたプランジャの突出開始位置
Ｃ ・・・チェーン張力過多時に荷重Ｆ３が負荷されたプランジャの後退開始位置
ａ ・・・弾性リングの拡径度合い
ｂ ・・・プランジャの前進変位
α１ ・・・突出側リング制止壁面の傾斜角度
α２ ・・・後退側制止壁面の傾斜角度
β１ ・・・突出側急斜面の傾斜角度

Claims (5)

1. 一方を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る円筒状のプランジャと前記プランジャ収容穴の開放端近傍内周面に周設した環状内周溝に拡径自在に収容保持される弾性リングと前記プランジャ収容穴からプランジャを突出方向に付勢するプランジャ付勢ばねとを備え、前記プランジャの外周面に突出方向に沿って複数周設した凹凸状のラック歯と前記プランジャ収容穴の環状内周溝に収容保持された弾性リングとでラチェット機構を構成するチェーンテンショナにおいて、
   前記プランジャ収容穴の環状内周溝が、前記プランジャの突出方向側に形成した突出側リング制止壁面と後退方向側に形成した後退側制止壁面とで少なくとも構成され、
   前記プランジャのラック歯が、前記プランジャの突出方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の後退側制止壁面に対向する突出側急斜面と前記プランジャの後退方向側に形成して前記弾性リングを挟んでプランジャ収容穴の突出側制止壁面に対向する後退側緩斜面とで少なくとも構成され、
   前記プランジャ収容穴に形成した後退側制止壁面の突出方向に対する傾斜角度が、チェーン始動時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングがラック歯の歯先部を乗り越えず、チェーン張力過多時にプランジャに生じる後退方向の荷重負荷で弾性リングが拡径してラック歯の歯先部を乗り越えるように前記ラック歯に形成した突出側急斜面の突出方向に対する傾斜角度よりも大きく設定され、
   前記後退側緩斜面が、前記弾性リングの拡径に追従して突出するプランジャの突出速度を一定に規制するように前記プランジャの後退方向に漸次もしくは段階的に拡径された凸状曲面で形成されていることを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記ラック歯の歯先部が、前記ラック歯の突出側急斜面と後退側緩斜面との間に介在する均一な外径の摺接外周面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記弾性リングが、Ｃリングであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記弾性リングが、外周側にレバー部を延設した環状リングであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のチェーンテンショナ。
5. 前記テンショナボディが、エンジンブロック壁を介して外方から挿入螺着する取付用基端外周部を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のチェーンテンショナ。

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