JP5214643B2 - ラチェット式テンショナ - Google Patents
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Description
プランジャ付勢用ばね518を高荷重対応に交換したりすると、部品点数や製造コストが増大するばかりでなくテンショナ自体が大型化するという問題があった。
ここで、図1は、本発明の一実施例であるラチェット式テンショナ100の使用態様図であり、図2は、図1に示すラチェット式テンショナ100を拡大した断面図であり、図3は、ラック歯とラチェット歯との拡大図であり、図4は、エンジン始動時のプランジャ突出動作に伴うラック歯とラチェット歯と噛み合い状態を示す図であり、図5は、エンジン始動時のプランジャ後退動作に伴うラック歯とラチェット歯と噛み合い状態を示す図であり、図6は、チェーン張力過多によるプランジャ後退開始時のラック歯とラチェット歯と噛み合い状態を示す図であり、図7は、チェーン張力過多によるプランジャ後退動作中のラック歯とラチェット歯と噛み外れ状態を示す図であり、図8は、チェーン張力過多によるプランジャ後退終了時のラック歯とラチェット歯と噛み合い状態を示す図である。
なお、タイミングチェーンCの張り側にはタイミングチェーンCの走行を案内する固定ガイドGがエンジン本体側に取り付けられている。
なお、図2に示す符号170は、ハウジング本体110のラチェット付ピストン収容穴113内に組み込んだラチェット付ピストン150とラチェット付勢用ばね160の抜け止めプラグである。
まず、ラチェット付勢用ばね160の付勢力Fsは、図5で示すようなエンジン始動時に走行チェーン側からプランジャ120を後退させる反力F1で発生するラチェット付ピストン150の摺動方向の分力f1より大きく設定されているとともに、図6で示すようなエンジン始動後のチェーン張力過多時に走行チェーン側からプランジャ120を後退させる反力F2で発生するラチェット付ピストン150の摺動方向の分力f2より小さく設定されている。
さらに、図6に示すようなエンジン始動後のチェーン張力過多時に走行チェーン側からプランジャ120を後退させる反力F2が発生すると、前述したラチェット付ピストン150の摺動方向の分力f2がラチェット付勢用ばね160の付勢力Fsよりも大きくなり、図7に示すようにラチェット付ピストン150のラチェット歯151とプランジャ120のラック歯122とが噛み外れ、ラチェット付勢用ばね160の付勢力Fsがラチェット付ピストンの摺動方向の分力f2よりも相対的に大きくなるまでプランジャ120をラック歯122の1歯分もしくは数歯分だけ後退させるため、エンジン始動後のチェーン張力過多によってバックラッシュが生じたプランジャ120の後退方向の動きを規制せず図8に示すような後退変位を許容するようになっている。
これにより、エンジン始動時に走行チェーン側からプランジャ120を後退させる反力F1が発生してもプランジャ120のラック歯122とラチェット付ピストン150のラチェット歯151との噛み外れを阻止するようになっている。
f2=F2×cosθ×sinθ×μ
f2>Fs
となる。
なお、ここで言うμとは、プランジャのラック歯とラチェット付ピストンのラチェット歯との間の接触摩擦係数である。
f1=F1×cosθ×sinθ×μ
f1<Fs
となる。
なお、ここで言うμとは、プランジャのラック歯とラチェット付ピストンのラチェット歯との間の接触摩擦係数である。
なお、図6乃至図8のプランジャ先端側に示す仮想線は、エンジン始動後にチェーン張力過多が発生した時、すなわち、図6に示す状態のプランジャ120の先端位置を示している。また、図7乃至図8のラチェット付ピストン近傍側に示す仮想線は、エンジン始動後にチェーン張力過多が発生した時、すなわち、図6に示す状態のラチェット付ピストン150の位置を示している。
110 ・・・ ハウジング本体
111 ・・・ 油供給路
112 ・・・ プランジャ収容穴
113 ・・・ ラチェット付ピストン収容穴
120 ・・・ プランジャ
121 ・・・ 中空部
122 ・・・ ラック歯
122a・・・ ストップ面
122b・・・ 摺動面
130 ・・・ プランジャ付勢用ばね
140 ・・・ 逆止弁ユニット
141 ・・・ ボールシート
141a ・・・ 油路
141b ・・・ 弁座
142 ・・・ チェックボール
143 ・・・ ボール付勢用ばね
144 ・・・ 鐘状リテーナ
150 ・・・ ラチェット付ピストン
151 ・・・ ラチェット歯
151a・・・ ストップ対向面
151b・・・ 摺動対向面
160 ・・・ ラチェット付勢用ばね
170 ・・・ 抜け止めプラグ
S1 ・・・ 駆動側スプロケット
S2 ・・・ 被駆動側スプロケット
C ・・・ タイミングチェーン
L ・・・ 可動レバー
G ・・・ 固定ガイド
P ・・・ ピストン部高圧油室
R ・・・ 高圧油室
Fs ・・・ ラチェット付勢用ばねの付勢力
F1 ・・・ エンジン始動時にプランジャを後退させる反力
F2 ・・・ エンジン始動後のチェーン張力過多時にプランジャを後退させる反力
f1 ・・・ 反力F1で発生するラチェット付ピストンの摺動方向の分力
f2 ・・・ 反力F2で発生するラチェット付ピストンの摺動方向の分力
fh ・・・ 反力F2でプランジャのストップ面に作用する分力
θ ・・・ プランジャに形成されたストップ面の傾斜角
α ・・・ プランジャに形成された摺動面の傾斜角
500 ・・・ 従来のラチェット式テンショナ
512 ・・・ ハウジング
514 ・・・ プランジャ
516 ・・・ 油室
518 ・・・ スプリング
520 ・・・ 副油室
524 ・・・ ロッド
526 ・・・ ピストン
528 ・・・ 大気室
532 ・・・ 大気連通孔
534 ・・・ 第2スプリング
536 ・・・ 噛合歯
538 ・・・ ラック
544 ・・・ 油路
548 ・・・ 油路
550 ・・・ 油溜り
Claims (3)
- 外部圧油を導入する油供給路を形成したハウジング本体と該ハウジング本体のプランジャ収容穴から走行チェーンに向けて摺動自在に突出するプランジャと前記ハウジング本体のプランジャ収容穴とプランジャの中空部との間に形成される高圧油室に収納されてプランジャの突出方向に付勢するプランジャ付勢用ばねと前記プランジャ収容穴の底部に組み込まれて高圧油室内から油供給路へ圧油の逆流を阻止する逆止弁ユニットと前記ハウジング本体のラチェット付ピストン収容穴に嵌挿されてプランジャの進退方向と直交する方向に摺動するラチェット付ピストンと該ラチェット付ピストンのラチェット歯をプランジャ側面のラック歯に向けて付勢するラチェット付勢用ばねとを備えたラチェット式テンショナにおいて、
前記ラチェット付勢用ばねの付勢力が、エンジン始動時に走行チェーン側からプランジャを後退させる反力で発生するラチェット付ピストンの摺動方向の分力より大きく設定されているとともにエンジン始動後のチェーン張力過多時に走行チェーン側からプランジャを後退させる反力で発生するラチェット付ピストンの摺動方向の分力より小さく設定されていることを特徴とするラチェット式テンショナ。 - 前記プランジャのラック歯が、前記ラチェット付ピストンの摺動方向に対してプランジャ前進側に傾斜するストップ面と前記ラチェット付ピストンの摺動方向に対してプランジャ後退側に傾斜する摺動面とで凹凸状に形成されているとともに、
前記ラチェット付ピストンのラチェット歯が、前記ラチェット付ピストンの摺動方向に対してプランジャ前進側に傾斜するストップ対向面と前記ラチェット付ピストンの摺動方向に対してプランジャ後退側に傾斜する摺動対向面とで凹凸状に形成されていることを特徴とする請求項1記載のラチェット式テンショナ。 - 前記ストップ面の傾斜角が、前記摺動面の傾斜角より小さく形成されていることを特徴とする請求項2記載のラチェット式テンショナ。
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