JP5046554B2

JP5046554B2 - チェーンテンショナ

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Publication number: JP5046554B2
Application number: JP2006139751A
Authority: JP
Inventors: ジョージ・エル・マークレイ; サム・エー・カズネッツ
Original assignee: ボーグワーナーインコーポレーテッド
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-05-19
Also published as: DE102006026211A1; JP2006342962A; US20060281594A1; US7455606B2

Description

本発明は、テンショナの分野に関し、より詳細には、本発明は、回転式ラチェット装置を備えた機械式チェーンテンショナに関する。

チェーンが複数のスプロケット間を走行する際に、動力伝達用チェーンまたは類似の動力伝達装置のための制御装置として、液圧テンショナのようなテンショニング装置が用いられている。この種の装置においては、チェーンはドライブシャフトからドリブンシャフトに動力を伝達しており、チェーンの一部が弛むとともに、他の部分が張られている。

一般に、歯付チェーンの場合には、ノイズやスリップ、歯の噛合不良を防止するために、チェーンにある程度の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。このようなスリップの防止は、内燃機関のチェーン駆動カムシャフトの場合にとくに重要である。というのは、歯飛びはカムシャフトタイミングをずらして、損傷を生じさせる恐れがあり、またエンジンを作動不良にするかもしれないからである。

内燃機関がおかれた過酷な環境下では、種々の要因がチェーン張力の変動を生じさせる。たとえば、温度の幅広い変化やエンジンの種々の部品の熱膨張係数の違いが、非常に大きな値と小さな値の間でチェーンの弛みを変化させる。長時間の使用の間に、動力伝達システムの構成部品の摩耗がチェーンの弛みを増加させる。

また、カムシャフトおよびクランクシャフトにより生じる捩り振動がチェーン張力を著しく変化させる。たとえばエンジン停止時やエンジン始動不良時に発生するエンジンの逆転もまた、チェーン張力を変動させる。このような理由により、チェーンの張り側への過大な押付力を取り除きかつチェーンの弛み側に必要な張力を確保するための機構が要望されている。

液圧テンショナは、適切なチェーン張力を維持するための一般的な手法である。液圧テンショナは、一般に、動力伝達システムの弛み側においてチェーンに押付力を作用させるレバーアームを採用している。このレバーアームはチェーンを押し付けなければならず、したがって、チェーンが弛んでいるときにはチェーンに張力を発生させており、さらに、レバーアームは、チェーンが張られているときには非常に強固なものでなければならない。

このため、図１に示すように、従来の液圧テンショナ１は、典型的には、ピストン２としてのロッドまたはシリンダを有しており、ピストン２は、テンショナスプリング３によってチェーン（図示せず）の側に付勢されている。ピストン２は、ハウジング５内に収容されており、一端がチェーンの側に開口しかつ他端が閉塞している内部空間を有している。

ピストン２の内部空間は、リザーバーまたは外部液圧源と連絡する圧力チャンバ４を有している。圧力チャンバ４は、典型的には、ハウジング５およびピストン２間に形成されており、ピストン２がハウジング５内を移動するときに膨張しまたは収縮する。

圧力チャンバの内外への流体の流れを調整するために、一般に、バルブが採用されている。たとえば、典型的な吸入チェックバルブ６は、ピストン２の外方への移動によりチャンバ内の圧力が減少したときに開放して圧力チャンバ４内への流体の流れを許容するボールチェックバルブを有している。

圧力チャンバ内の圧力が高いときには、吸入チェックバルブ６は閉塞し、流体が圧力チャンバから流出するのを防止する。吸入チェックバルブ６の閉塞により、圧力チャンバが収縮するのが防止されて、ピストンが縮退するのが防止され、その結果、いわゆる「逆止機能」を獲得する。

多くの液圧テンショナはまた、チャンバ内の圧力が高いときに流体が圧力チャンバから流出するのを許容することにより、チェーン張力の急激な増加に応じてピストンの縮退を許容するプレッシャーリリーフ機構を採用している。いくつかのテンショナにおいては、このプレッシャーリリーフ機構がボールチェックバルブから構成されている。

ボールチェックバルブは、圧力が或る値を超えたときに開放する。テンショナの中には、吸入チェックバルブおよびプレッシャーリリーフ機構の双方の機能を果たすバルブを採用しているものもある。

その他の機構としては、流体が流体チャンバから流出することができかつ流体チャンバ内の圧力が大きくなければ流体チャンバからの流量が最少となるような、制限された流路を採用している。たとえば、制限された流路は、ピストンおよびハウジング穴間のクリアランスや、ピストンの突出端内部のベントチューブ、または流体チャンバおよびリザーバー間のベント部材に設けられていてもよい。

また、テンショナには、テンショニング装置の後退動を制限するためのバックラッシュ付ラチェット機構が追加されている。

テンショナアームまたはシューとともに用いられる液圧テンショナは、シンプソンらによる米国特許第 5,967,921号に示されている。なお、当該米国特許は、引用することによって本願明細書中に含まれる。この液圧チェーンテンショナは、典型的には、チャンバ内にスライド自在に設けられかつチェーンに張力を作用させるようにスプリングによって外方に付勢されたプランジャを有している。

プランジャの端部には、チェーンへの張力付与を補助するためのレバー、アームまたはシューが設けられている。オイルポンプなどのような外部加圧源からの液圧は、ハウジングに形成された流路を通ってチャンバ内に導入される。プランジャは、液圧およびスプリング力の合力によって、アームに向かって外方に移動する。

プランジャがチェーンから離れて逆方向（ハウジング内方）に移動する際には、チェックバルブがチャンバからの流体の流れを制限する。このようにして、テンショナは、プランジャの一方向（外方）への移動は容易であるが逆方向への移動は困難であるという、いわゆる逆止機能を獲得する。

その一方、ブレードテンショナは、荷重変動がスプリングを過大に曲げ変形させるほど激しくない場所でチェーンやベルトを制御するのに一般に用いられているテンショナである。

図２は、従来のブレードテンショナを示している。ブレードテンショナ１１０は、湾曲したチェーン摺動面を有する樹脂製のブレードシュー１１１と、好ましくは金属材料からなる多数のブレードスプリング１２１とを有している。

ブレードスプリング１２１は、チェーン摺動面から離れた、ブレードシュー１１１の逆側に層状に配設されており、ブレードシュー１１１にバネ力を作用させている。ブレードスプリング１２１の各端部は、ブレードシュー１１１の先端部１１２および基端部１１３にそれぞれ形成された切込み部１１４，１１５に挿入されている。

ブラケット１１７は、ブレードテンショナ１１０をエンジン内に取り付けるために設けられている。ブラケット１１７には孔１１８，１１９が形成されており、これらの孔には、取付ボルトが挿入されている。

ブラケット１１７の先端部に形成されたスライド面１１６が、ブレードシュー１１１の先端部１１２と接触しており、先端部１１２のスライド移動を許容している。ブラケット１１７に固定されたピン１２０が、ブレードシュー１１１の基端部１１３を回動自在に支持している。

図３は、枢支部２０４によって連結された一対のアーム２０２，２０３を有する従来のチェーンテンショニング装置を示している。スプリング２０６により付勢されたカムブロック２０５によってアーム２０３がチェーン（図示せず）に緊張力を作用させるように、アーム２０２，２０３が互いに離れる側に付勢されている。

チェーン荷重の逆転の際にアーム２０３が破壊するのを防止するために、キャッチディスク２０９およびロッドが設けられており、スプリング付勢のカムブロック２０５の戻りを防止している。

図４は、ラチェット装置を使用するテンショナの一例を示している。ラチェットテンショナ３０１は、プランジャ３０８を受け入れるための穴３１２を有するテンショナハウジング３０７と、テンショナハウジング３０７に対して軸３１６により枢支可能に支持されかつラチェットスプリング３１８によって付勢されたラチェットポール３１７とを有している。

プランジャ３０８は、ラチェットポール３１７と係合する歯を一方の外側面に有している。プランジャ３０８は、中空部３１３内の流体およびプランジャスプリング３１４によって、テンショナレバー３１０と接触するように穴３１２の外方に付勢されている。

テンショナレバー３１０は、支軸３０９に枢支されており、カムシャフト３０４上のスプロケット３０５およびクランクシャフト３０２上のスプロケット３０３の周りに巻き掛けられたタイミングチェーン３０６の弛み側と接触してこれに緊張力を作用させるシュー面３１１を有している。穴３１２の内外に対するプランジャ３０８の移動は、プランジャ３０８の歯と噛み合うラチェットポール３１７によって制限されている。

図５は、ラチェット装置を使用する従来のテンショナを示している。テンショナは、サークリップ４６０によって所定位置に保持された一対のポール４５０，４５２を受け入れるための穴が形成されたハウジング４２０を有している。

溝４１１を有するピストン４０２は、ハウジング４２０内にスライド自在に支持されており、スプリング４０４によってハウジング４２０から突出する方向に付勢されている。ピストン４０２の溝４１１は、ポール４５０，４５２の歯と係合している。なお、米国特許第 6,193,622号および米国特許第 6,110,063号に示すように、その他のテンショナについても、チェーンに張力を発生させるのにラチェットホイールを使用している。

図６に示す従来のブレードテンショナは、その一方の側にテンショナ５０１が取り付けられかつ他方の側にチェーンガイド用のスナッバ５２０が取り付けられたブラケット５０２を有している。テンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面５０４ｃ、先端部５０４ｂ、および基端部５０４ａを有するブレードシュー５０４を備えている。

ブレードシュー５０４の基端部５０４ａは、ブラケット５０２の枢支ピン５１０に枢支されている。ブレードスプリング５０６は、ブレードシュー５０４およびブラケット５０２の間に配設されている。ブレードスプリング５０６は、ブレードシュー５０４の長さ方向に沿って（つまり、基端部から先端部まで）延びている。

ブラケット５０２と一体的なタブ５０２ａは、ブラケット５０２から離れる側に折り曲げられるとともにブラケット５０２の中心に向かって延びている。タブ５０２ａは、ブレードシュー５０４の基端部５０４ａが枢支ピン５１０から外れるのを防止している。

ブレードシュー５０４の先端部５０４ｂは、タブ５０２ａを構成するブラケット折曲部の内側傾斜面（図示せず）上をスライドする。チェーン（図示せず）の弛みが増加すると、ブレードシュー５０４の先端部５０４ｂは、枢支ピン５１０に向かってブラケット折曲部の内側傾斜面上をスライドする。

これにより、ブレードシュー５０４がチェーンに向かって屈曲しつつ突出し、その結果、チェーンに張力を発生させる。ピン５０８は、テンショナ輸送の際に、テンショナピストンをロックまたは保持するためのものである。

上述した従来の技術は、ブレードテンショナのテンショナアームにラチェット装置を追加するための十分な手段を提供してはいない。
米国特許第 5,967,921号明細書米国特許第 6,193,622号明細書米国特許第 6,110,063号明細書

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、十分なラチェット機能を有するブレードテンショナを提供しようとしている。

請求項１の発明に係るテンショナは、弧状に湾曲するチェーン摺動面、ブラケットに枢支可能に取り付けられた基端部、膨出部および凹部を有する先端部からなり、膨出部の縁部が内側肩部および外側肩部の間のラジアルジャーナル部によって限定されたブレードシューと、ブレードシューの長さ方向に沿って配設され、ブレードシューにバネ力を作用させるブレードスプリングと、ブレードシュー先端部の凹部に枢支可能に取り付けられ、ラチェットホイール歯、内側肩部、外側肩部、ブレードシュー先端部の膨出部に対するベアリング面を形成する小径部を有するラチェットホイールと、ラチェットホイールをスライド自在に支持するとともにラチェットホイール歯と係合し得る複数の歯を有する傾斜部とを備えている。チェーンの弛みが増加したとき、ブレードスプリングのバネ力によりブレードシューの先端部が基端部の側に移動し、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部に接触するまでラチェットホイールが回転するとともに、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部に向かって傾斜面の歯の上をスライド移動するようになっており、またラチェットホイール歯の逆方向へのスライド移動は、傾斜部の歯との係合によって防止されている。

請求項２の発明では、ブラケットがエンジンブロックである。

請求項３の発明では、ブラケットが、ブレードシューの先端部をスライド自在に受け入れるための傾斜部の逆側に取り付けられたスナッバをさらに有している。

請求項４の発明では、傾斜部がブラケット上に配置されている。

請求項５の発明では、チェーンの弛みが減少したとき、バックラッシュは、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部と接触する第１の位置から、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部と接触する第２の位置までのラチェットホイールの回転角に、各歯の間の距離を加えたものである。

請求項６の発明では、チェーンの弛みが減少したとき、ブレードシューの先端部が基端部から離れる側に移動し、ラチェットホイールが回転してラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部に接触するとともにラチェットホイール歯が傾斜部の段差部と隣接するまで、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部から離れる側に向かって傾斜部の歯の上をスライド移動するようになっている。

請求項７の発明では、傾斜部が上部および下部を有している。

請求項８の発明では、チェーンが摩耗していないときに、ラチェットホイール歯が傾斜部の上部をスライドするようになっている。

請求項９の発明では、チェーンが摩耗したときに、ラチェットホイール歯が傾斜部の下部をスライドするようになっている。

請求項１０の発明では、ラチェットホイール歯が半円形状を有しており、半円状部および平坦状部を有している。

請求項１１の発明による方法は、チェーンに緊張力を作用させるための方法であって、テンショナシステムが、エンジン内のドライブシャフトをドリブンシャフトに駆動可能に連結するチェーンに緊張力を作用させるブレードテンショナを有している。当該方法は、以下の工程を備えている。すなわち、
ｉ）弧状に湾曲したチェーン摺動面、複数の傾斜歯が形成された傾斜部を有するブラケットに枢支可能に取り付けられた基端部、膨出部および凹部を有する先端部を有し、膨出部の縁部が内側肩部および外側肩部の間のラジアルジャーナル部によって限定されたブレードシューを、チェーン摺動面がチェーンスパンと接触するように取り付けるとともに、ブレードシューの長さ方向に沿ってブレードスプリングを配設する工程。
ii) 複数のラチェットホイール歯、内側肩部、外側肩部、ブレードシュー先端部の膨出部に対するベアリング面を形成する小径部を有するラチェットホイールを、ブレードシュー先端部の凹部に枢支可能に取り付ける工程。
iii)ラチェットホイールをスライド自在に支持するとともにラチェットホイール歯と係合し得る複数の傾斜歯を有する傾斜部を組み付ける工程。
そして、チェーンの弛みが増加したとき、ブレードスプリングのバネ力によりブレードシューの先端部が基端部の側に移動し、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部に接触するまでラチェットホイールが回転するとともに、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部に向かって傾斜部の複数の傾斜歯の上をスライド移動するようになっており、またラチェットホイール歯の逆方向へのスライド移動は、傾斜部の歯との係合によって防止されている。

請求項１２の発明では、ブラケットが、ブレードシューの先端部をスライド自在に受け入れるための傾斜部の逆側に取り付けられたスナッバをさらに有している。

請求項１３の発明では、チェーンの弛みが減少したとき、バックラッシュは、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部と接触する第１の位置から、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部と接触する第２の位置までのラチェットホイールの回転角に、各歯の間の距離を加えたものである。

請求項１４の発明では、チェーンの弛みが減少したとき、ブレードシューの先端部が基端部から離れる側に移動し、ラチェットホイールが回転してラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部に接触するとともにラチェットホイール歯が傾斜部の段差部と隣接するまで、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部から離れる側に向かって傾斜部の歯の上をスライド移動するようになっている。

請求項１５の発明では、ラチェットホイールが半円形状を有しており、半円状部および平坦状部を有している。

本発明に係るブレードテンショナは、ブレードシューを有している。ブレードシューは、ブラケットに枢支可能に取り付けられた基端部を有するとともに、半円状のラチェットホイールを受け入れるための凹部および膨出部からなるＵ字状の先端部を有している。膨出部の縁部は、一対の肩部間でジャーナルによって限定されている。

ラチェットホイールは、ブレードシュー先端部の凹部に枢支可能に取り付けられており、複数のラチェットホイール歯と、一対の肩部と、ブレードシュー先端の膨出部においてジャーナル付ベアリング面を形成する小径部とを有している。

複数の傾斜歯を有する傾斜部は、ブレードシュー先端部においてラチェットホイールのラチェットホイール歯を受け入れており、枢支ピンの方向への移動の自由を許容しつつ、逆方向への移動を所定のバックラッシュ量に制限している。

チェーンの弛みが増加するまたはチェーンの荷重が減少すると、ブレードシューの先端部が枢支ピンに向かう側に移動し、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部と接触するまで、ラチェットホイールが回転する。これにより、ラチェットホイール歯が枢支ピンに向かって傾斜歯の下方にスライド移動し、その結果、ブレードシューが屈曲してチェーンの側に突出する。

チェーンの弛みが減少するまたはチェーンの荷重が増加すると、ブレードシューの先端部が枢支ピンから離れる側に移動し、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部と接触して、ラチェットホイール歯が傾斜歯と隣接するまで、ラチェットホイールが回転する。このとき、ラチェットホイール歯は傾斜歯の上方にスライド移動する。

この上方へのさらなる移動は、ラチェットホイール歯と傾斜歯との隣接、およびラチェットホイールの内側肩部とブレードシュー先端の膨出部の内側肩部との隣接によって、阻止される。

当該システムのバックラッシュは、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部に接触する第１の位置から、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部に接触する第２の位置までラチェットホイールが回転する角度と、肩部と隣接するまでラチェットホイール歯が傾斜歯上をスライドする距離と、ラチェットホイールの半径との組合せである。ラチェットホイールの回転角および傾斜歯長さは、全バックラッシュ量における所定の一部分である。

ブラケットは、ブレードシュー先端部をスライド可能に受け入れるための傾斜部の逆側に取り付けられたスナッバをさらに有している。傾斜部は、上部および下部を有している。チェーンが新しいときには、複数のラチェットホイール歯は傾斜部の上部をスライドし、チェーンが摩耗すると、複数のラチェットホイール歯は傾斜部の下部をスライドする。

上述したように、本発明によれば、テンショナとして十分なラチェット機能を発揮し得るブレードテンショナを実現できる。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図７は、本発明によるブレードテンショナを新品（つまり未使用）のチェーン６００とともに示す概略図である。テンショナおよびガイド６２０は、ブラケット６０２に取り付けられている。テンショナは、弧状に湾曲するチェーン摺動面６０４ｃ、基端部６０４ａおよび先端部６０４ｂを有するブレードシュー６０４を備えている。

ブレードシュー６０４の基端部６０４ａは、ブラケット６０２の枢支ピン６０６に枢支されている。ブレードシュー６０４およびブラケット６０２の間には、ブレードスプリング６１４が配設されている。ブレードスプリング６１４は、ブレードシュー６０４の内部に配置されている。

ブレードスプリング６１４は、ブレードシュー６０４の長さ方向に沿って（つまり、基端部６０４ａから先端部６０４ｂまで）延びている。ブレードスプリング６１４は、単一のブレードスプリングから構成されていてもよく、あるいは多数のブレードスプリングから構成されていてもよい。

ガイド６２０は、ブラケット６０２のガイド側６０２ｄに取り付けられている。ガイド６２０は、好ましくは据え付けられて固定されており、ブラケット６０２の逆側においてブレードシュー６０４に対するチェーン６００の位置を維持するのを補助している。

ブラケット６０２のタブ６０２ｅは、エンジンブロックのような据付面にブラケット６０２を固定するためのボルトを受け入れている。テンショナは、ブラケット６０２のテンショナ側６０２ａに取り付けられている。

ブレードシュー６０４の先端部６０４ｂは側面視Ｕ字状に形成されており（つまり、二股に分岐しており）、図８に示すように、二股部分の間の凹部６０４ｉには、ラチェットホイール歯６１２ａを有するラチェットホイール６１２がラチェットホイールピン６０８によって取り付けられている。

ラチェットホイール６１２は、概略半円形状の部材であり、その半円状部分はラチェットホイール歯６１２ａを有しており、逆側の概略平坦状部分は肩部６１２ｂ，６１２ｃを有している。ラチェットホイール６１２の各肩部６１２ｂ，６１２ｃの間には、ラチェットホイール６１２のラジアル荷重をブレードシュー先端のラジアルジャーナル６０４ｇで受けるためのベアリング面６１２ｄを形成する小径部分が設けられている。

ラチェットホイールピン６０８は、ラチェットホイール６１２を越えて、ブレードシュー先端部６０４ｂの二股部分に形成された同芯の孔を挿通しており、該孔に回転自在に支持されている。ラチェットホイールピン６０８は、ラチェットホイール６１２に形成された孔に強固に嵌合し（つまり圧入され）ており、ブレードシュー先端部６０４ｂの凹部６０４ｉ内にラチェットホイール６１２を固定している。

運転中には、ブレードシュー先端部６０４ｂの各肩部６０４ｅ，６０４ｆは、ラチェットホイール６１２の各肩部６１２ｂ，６１２ｃと接触し、これにより、半円状のラチェットホイール６１２の回転を所定のバックラッシュ量に制限している。

ラチェットホイール６１２のラチェットホイール歯６１２ａは、ブラケット６０２のテンショナ側６０２ａにおいて傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃと係合している。ブレードシュー６０４の先端部６０４ｂが枢支ピン６０６に向かって移動すると、ラチェットホイール６１２の外側肩部６１２ｂがブレードシュー先端部６０４ｂの外側肩部６０４ｅと隣接または接触するまで、ラチェットホイール６１２が回転する（図８参照）。

このとき、ラチェットホイール６１２のラチェットホイール歯６１２ａは、傾斜部６０２ｂの各傾斜歯６０２ｃを乗り越えてスライド移動する。各傾斜歯６０２ｃは、好ましくは、傾斜面６０２ｈおよび段差部６０２ｇから階段状に形成されている。傾斜面６０２ｈを有する階段状の傾斜歯６０２ｃと、ブレードシュー先端部６０４ｂおよびラチェットホイール６１２との組合せは、ラチェット運動を許容している。

ブレードシュー先端部６０４ｂが枢支ピン６０６から離れる側に移動しようとすると、この後退方向の移動は、ラチェットホイール６１２の内側肩部６１２ｃがブレードシュー先端の膨出部６０４ｈの内側肩部６０４ｆと隣接または接触するまでのラチェットホイール６１２の回転距離によって制限される（図１０参照）。

このとき、傾斜部６０２ｂにおける傾斜歯６０２ｃの傾斜面６０２ｈが、ラチェットホイール歯６１２ａを傾斜部６０２ｂにおける次の傾斜歯６０２ｃの段差部６０２ｇに係合させる。

したがって、当該システムのバックラッシュは、各外側肩部６０４ｅ，６１２ｂが接触する第１の位置から、各内側肩部６０４ｆ，６１２ｃが接触する第２の位置までのラチェットホイールの回転角に、ラチェットホイール歯６１２ａが傾斜部６０２ｂの段差部６０２ｇに係止するまで傾斜歯６０２ｃの傾斜面６０２ｈ上をスライド移動する距離を加えたものである。バックラッシュ量は、ラチェットホイール歯６１２ａの大きさ、ラチェットホイール６１２の回転角度およびラチェットホイール半径によって、予め設定されている。

運転中にチェーン６００の弛みが増加するまたはチェーンの荷重が減少すると、ブレードシュー先端部６０４ｂが枢支ピン６０６に向かって移動し、ラチェットホイール６１２の外側肩部６１２ｂがブレードシュー先端の膨出部６０４ｈの外側肩部６０４ｅと接触するまでラチェットホイール６１２が回転する。

このとき、ラチェットホイール歯６１２ａが傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃ上を下方に（つまり枢支ピン６０６に向かって）スライド移動し、これにより、ブレードシュー６０４が屈曲してチェーン６００の側に突出し、その結果、チェーン張力が維持されることになる。

また、運転中にチェーン６００の弛みが減少するまたはチェーンの荷重が増加すると、ブレードシュー先端部６０４ｂが枢支ピン６０６から離れる側に移動する。このとき、ラチェットホイール６１２が回転して、ラチェットホイール６１２の内側肩部６１２ｃがブレードシュー先端の膨出部６０４ｈの内側肩部６０４ｆと接触するまで、ラチェットホイール６１２のラチェットホイール歯６１２ａが傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃ上を上方に（つまり枢支ピン６０６から離れる側に）スライド移動する。

この方向へのさらなる移動は、ラチェットホイール歯６１２ａと傾斜歯６０２ｃとの接触、およびラチェットホイール６１２の内側肩部６１２ｃとブレードシュー先端の膨出部６０４ｈの内側肩部６０４ｆとの接触によって、阻止されている（図１０参照）。このようにして、ブレードシュー先端部６０４ｂの下方への移動がスムーズに行われる一方、上方への移動が規制されることになり、いわゆるラチェット機能が発揮される。

なお、ブラケット６０２と一体的なタブ（図示せず）が、ブレードシュー先端の膨出部６０４ｈと対向するように、ブラケット６０２の一端をブラケット面から離れる側にかつブラケット中心に向かう側に折り曲げることにより形成されていてもよい。これにより、ブレードシュー基端部６０４ａが枢支ピン６０６から外れるのが防止されている。

テンショナの輸送時および組立て時にテンショナをピン止めしておくために、ブレードシュー６０４に一体的に形成されたタブ６０４ｄと、ブラケット６０２に一体的に形成されたタブ６０２ｆとにピン６１０が挿入されている。

テンショナのラチェットは、ロックピンやねじ回しのような物を用いてラチェットホイール歯６１２ａを傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃから係合解除させることによって、ロック解除される。なお、傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃはまた、エンジンブロックに直接設けられていてもよい。

テンショナはまた、チェーン６００が摩耗したときに生じるさらなる遊びおよび屈曲変形を許容している。チェーン６００が摩耗すると、チェーン６００は伸びるので、ブレードシュー６０４がさらに屈曲変形してチェーンに緊張力を生じさせることが必要になる。

傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃを傾斜部６０２ｂに沿った長さ分だけ延設することによって、ラチェットホイール歯６１２ａは、底部を含む傾斜部６０２ｂの全長に沿って傾斜歯６０２ｃと係合する。これにより、摩耗して伸びたチェーンに張力を作用させるのに必要な大きな屈曲を提供できる（図９、図１１参照）。

新品のチェーン６００は伸びていないので、ラチェットホイール歯６１２ａは、傾斜部６０２ｂの傾斜部６０２ｂの傾斜歯６０２ｃの上部と係合して、チェーン６００に緊張力を作用させている（図７、図８参照）。

ここで述べられた本発明の実施例が本発明の原理を採用する単なる例示であるということが理解されるべきである。本発明に本質的であるとみなされる特徴部分を説明している実施例の詳細にここで言及することは、特許請求の範囲を限定する意図ではない。

従来の液圧テンショナを示す図である。従来のブレードテンショナを示す図である。従来の他のテンショナを示す図である。従来のラチェット付テンショナを示す図である。従来のラチェット装置付テンショナを示す図である。従来のブレードテンショナをブラケットとともに示す図である。本発明によるテンショナを新品のチェーンとともに示す図である。図７のテンショナにおけるラチェット部分の拡大図である。本発明によるテンショナを、摩耗したチェーンとともに示す図である。図９のテンショナにおけるラチェット部分の拡大図である。本発明によるテンショナを、摩耗したチェーンとともに示す斜視図である。

６００：チェーン

６０２：ブラケット
６０２ｂ：傾斜部
６０２ｃ：傾斜歯

６０４：ブレードシュー
６０４ａ：基端部
６０４ｂ：先端部
６０４ｃ：チェーン摺動面
６０４ｅ：外側肩部
６０４ｆ：内側肩部
６０４ｇ：ラジアルジャーナル部
６０４ｈ：膨出部
６０４ｉ：凹部

６１２：ラチェットホイール
６１２ａ：ラチェットホイール歯
６１２ｂ：外側肩部
６１２ｃ：内側肩部
６１２ｄ：ベアリング面

Claims

チェーンに緊張力を作用させるためのチェーンテンショナであって、
弧状に湾曲するチェーン摺動面と、ブラケットに枢支可能に取り付けられた基端部と、膨出部および凹部を有する先端部とを備え、膨出部の縁部が内側肩部および外側肩部の間のラジアルジャーナル部によって限定されているブレードシューと、
ブレードシューの長さ方向に沿って配設され、ブレードシューにバネ力を作用させるブレードスプリングと、
ブレードシュー先端部の凹部に枢支可能に取り付けられ、ラチェットホイール歯と、内側肩部と、外側肩部と、ブレードシュー先端部の膨出部に対するベアリング面を形成する小径部とを有するラチェットホイールと、
ラチェットホイールをスライド自在に支持するとともにラチェットホイール歯と係合し得る複数の歯を有する傾斜部とを備え、
チェーンの弛みが増加したとき、ブレードスプリングのバネ力によりブレードシューの先端部が基端部の側に移動し、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部に接触するまでラチェットホイールが回転するとともに、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部に向かって傾斜部の歯の上をスライド移動するようになっており、またラチェットホイール歯の逆方向へのスライド移動は、傾斜部の歯との係合によって防止されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
ブラケットがエンジンブロックである、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
ブラケットが、ブレードシューの先端部をスライド自在に受け入れるための傾斜部の逆側に取り付けられたスナッバをさらに有している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
傾斜部がブラケット上に配置されている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
チェーンの弛みが減少したとき、バックラッシュは、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部と接触する第１の位置から、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部と接触する第２の位置までのラチェットホイールの回転角に、各歯の間の距離を加えたものである、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
チェーンの弛みが減少したとき、ブレードシューの先端部が基端部から離れる側に移動し、ラチェットホイールが回転してラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部に接触するとともにラチェットホイール歯が傾斜部の段差部と隣接するまで、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部から離れる側に向かって傾斜部の歯の上をスライド移動するようになっている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
傾斜部が上部および下部を有している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項７において、
チェーンが摩耗していないときに、ラチェットホイール歯が傾斜部の上部をスライドするようになっている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項７において、
チェーンが摩耗したときに、ラチェットホイール歯が傾斜部の下部をスライドするようになっている、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
請求項１において、
ラチェットホイール歯が半円形状を有しており、半円状部および平坦状部を有している、
ことを特徴とするチェーンテンショナ。
チェーンテンショナシステムにおいて、チェーンに緊張力を作用させるための方法であって、
当該システムは、エンジン内のドライブシャフトをドリブンシャフトに駆動可能に連結するチェーンに緊張力を作用させるブレードテンショナを有しており、
当該方法は、
弧状に湾曲したチェーン摺動面と、複数の傾斜歯が形成された傾斜部を有するブラケットに枢支可能に取り付けられた基端部と、膨出部および凹部を有する先端部とを備え、膨出部の縁部が内側肩部および外側肩部の間のラジアルジャーナル部によって限定されているブレードシューを、チェーン摺動面がチェーンスパンと接触するように取り付けるとともに、ブレードシューの長さ方向に沿ってブレードスプリングを配設する工程と、
複数のラチェットホイール歯と、内側肩部と、外側肩部と、ブレードシュー先端部の膨出部に対するベアリング面を形成する小径部とを有するラチェットホイールを、ブレードシュー先端部の凹部に枢支可能に取り付ける工程と、
ラチェットホイールをスライド自在に支持するとともにラチェットホイール歯と係合し得る複数の傾斜歯を有する傾斜部を組み付ける工程とを備え、
チェーンの弛みが増加したとき、ブレードスプリングのバネ力によりブレードシューの先端部が基端部の側に移動し、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部に接触するまでラチェットホイールが回転するとともに、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部に向かって傾斜部の複数の傾斜歯の上をスライド移動するようになっており、またラチェットホイール歯の逆方向へのスライド移動は、傾斜部の歯との係合によって防止されている、
ことを特徴とする方法。
請求項１１において、
ブラケットが、ブレードシューの先端部をスライド自在に受け入れるための傾斜部の逆側に取り付けられたスナッバをさらに有している、
ことを特徴とする方法。
請求項１１において、
チェーンの弛みが減少したとき、バックラッシュは、ラチェットホイールの外側肩部がブレードシュー先端の膨出部の外側肩部と接触する第１の位置から、ラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部と接触する第２の位置までのラチェットホイールの回転角に、各歯の間の距離を加えたものである、
ことを特徴とする方法。
請求項１１において、
チェーンの弛みが減少したとき、ブレードシューの先端部が基端部から離れる側に移動し、ラチェットホイールが回転してラチェットホイールの内側肩部がブレードシュー先端の膨出部の内側肩部に接触するとともにラチェットホイール歯が傾斜部の段差部と隣接するまで、ラチェットホイール歯がブレードシューの基端部から離れる側に向かって傾斜部の歯の上をスライド移動するようになっており、
ことを特徴とする方法。
請求項１１において、
ラチェットホイーが半円形状を有しており、半円状部および平坦状部を有している、
ことを特徴とする方法。