JP5244265B2 - クリップタイプテンショナ - Google Patents

Description

本発明は、チェーンに張力を発生させるためのテンショナに関し、詳細には、クリップを含むラチェット機構を備えたクリップタイプテンショナに関する。

チェーンテンショナとして、いわゆるクリップタイプテンショナが従来より用いられている。クリップタイプテンショナは、特開２００５−９８４２０号公報の図１に示すように、ハウジングと、ハウジングの穴にスライド自在に支持されたピストンと、ピストンを穴から突出する方向に付勢するスプリングと、ピストン外周の複数のラック歯、ラック歯に係合するクリップ、およびハウジング内周面の凹部からなるラチェット機構とを備えている。ハウジング内周面の凹部は、ピストン前進時にクリップに当接してピストンの前進を許容する第１の面と、ピストン後退時にクリップに当接し、ラック歯との間でクリップを挟持してピストンの後退を規制する第２の面とを有している。

運転中にチェーンに弛みが生じた場合、スプリングの弾性反発力によりピストンがチェーンに向かって前進してハウジング外部に突出するが、このとき、ピストン外周のラック歯に係合したクリップが凹部の第１の面に当接することにより、ピストンの前進が許容される。その一方、チェーンの張力が増大した場合、チェーンからの過大な押付力によりピストンが後退してハウジング内に押し込まれるが、このとき、ピストン外周のラック歯に係合したクリップが凹部の第２の面に当接することにより、ピストンの後退が規制される。

しかしながら、前記従来のクリップタイプテンショナでは、ピストンがハウジング内に押し込まれる際、クリップは、ハウジング内周面の第２の面上の常時同じ位置で接触する。このため、繰返し使用している際に、第２の面上のクリップ接触個所が摩耗する。
特開２００５−９８４２０号公報（図１参照）

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、本発明が解決しようとする課題は、摩耗を低減でき、寿命を向上できるクリップタイプテンショナを提供する点にある。

請求項１の発明に係るクリップタイプテンショナは、一端に開口する穴が形成されたハウジングと、穴に出没自在に設けられたピストンと、ピストンを穴から突出する方向に付勢するスプリングとを備えている。ラチェット機構は、ピストンの外周に形成され、第１および第２のラック歯を含む複数のラック歯と、ラック歯に径方向から弾性的に係合する拡径可能な円形状部分を有するクリップと、ハウジングの側に設けられた凹部とから構成されている。凹部は、ピストン前進時にクリップに当接してピストンの前進を許容する第１の面と、ピストン後退時にクリップに当接しかつラック歯との間でクリップを挟持してピストンの後退を規制する第２の面とを有している。そして、クリップが第１のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置が、クリップが第２のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置とは異なっている。

請求項１の発明によれば、運転中にチェーンに弛みが生じた場合、スプリングの弾性反発力によりピストンが前進してハウジング外部に突出するが、このとき、ピストン外周のラック歯に係合したクリップがハウジング側の凹部の第１の面に当接することにより、ピストンの前進が許容される。その一方、チェーンの張力が増大した場合、チェーンからの過大な押付力によりピストンが後退してハウジング内に押し込まれるが、このとき、ピストン外周のラック歯に係合したクリップがハウジング側の凹部の第２の面に当接することにより、ピストンの後退が規制される。

また、この場合には、長時間の運転中のチェーン摩耗によりチェーンに弛みが生じて、クリップが係合するピストンのラック歯が第１のラック歯から第２のラック歯に移行したとき、ピストン後退時にクリップが当接する凹部の第２の面上の接触点の位置が変化する。これにより、クリップが常時第２の面上の同じ位置に接触するのを回避して、第２の面の摩耗を低減でき、その結果、テンショナの寿命を向上できる。また、この場合には、凹部の第２の面の耐摩耗性を向上させるために、特殊な材料を選択したり、特殊な熱処理を行なったりする必要がなく、低コストで第２の面の摩耗を低減できる。

請求項２の発明では、請求項１において、第１のラック歯が第１の形状を有し、第２のラック歯が、第１の形状と異なる第２の形状を有している。

この場合には、第１、第２のラック歯の形状が異なっていることにより、クリップが第１のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置が、クリップが第２のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置とが異なっている。

請求項３の発明では、請求項１または２において、クリップが着座する第２のラック歯の底部の径が、クリップが着座する第１のラック歯の底部の径よりも小さくなっている。

この場合には、クリップが第２のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置が、クリップが第１のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置に比べて、第２の面上において半径方向内方に移動している。この場合、第２の形状は、第１の形状と異なる形状を有していても、また第１の形状の相似形状を有していてもよい。

請求項４の発明では、請求項３において、第１のラック歯がピストンの前端側に形成され、第２のラック歯が前記ピストンの後端側に形成されている。

この場合、チェーンに弛みが生じてピストンが前進したとき、クリップはピストンの第１のラック歯から第２のラック歯に移動することになる。

請求項５の発明では、請求項３において、第１のラック歯がピストンの後端側に形成され、第２のラック歯がピストンの前端側に形成されている。

この場合、チェーンに弛みが生じてピストンが前進したとき、クリップはピストンの第２のラック歯から第１のラック歯に移動することになる。

請求項６の発明では、請求項１において、ラック歯が第３のラック歯をさらに備えており、クリップが第３のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置が、クリップが第１、第２のラック歯と係合した状態でピストンが後退したときにクリップが当接する凹部の第２の面上の位置と異なっている。

この場合には、チェーンに弛みが生じて、クリップが係合するピストンのラック歯が第１のラック歯から第２のラック歯に移行する場合のみならず、第２のラック歯から第３のラック歯に移行する場合においても、ピストン後退時にクリップが当接する凹部の第２の面上の接触点の位置が変化する。これにより、凹部の第２の面の摩耗をさらに低減でき、その結果、テンショナの寿命をさらに向上できる。

請求項７の発明では、請求項１において、ハウジングの穴には、一端に開口する円筒状のシリンダが設けられており、ピストンがシリンダにスライド自在に支持されるとともに、凹部がシリンダの内周面に形成されている。

以上のように、本発明に係るクリップタイプテンショナによれば、長時間の運転中にチェーンに弛みが生じたことにより、クリップが係合するピストンのラック歯が第１のラック歯から第２のラック歯に移行したとき、ピストン後退時にクリップが当接する凹部の第２の面上の接触点の位置が変化するようにしたので、凹部の第２の面の摩耗を低減でき、テンショナの寿命を向上できる。

図１ないし図４は、本発明の一実施例によるクリップタイプテンショナを説明するための図であって、図１は本実施例によるクリップタイプテンショナの縦断面図、図２ないし図４はピストンのラック歯の一部拡大図であって、本実施例の作用効果を説明するための図である。

図１に示すように、このクリップタイプテンショナ１は、一端に開口する穴２ａが形成されたハウジング２と、ハウジング２の穴２ａに出没自在に設けられた中空のピストン３と、ピストン３を穴２ａから突出する方向に付勢するスプリング４（一部のみ図示）とを備えている。ハウジング２の穴２ａには、一端に開口する穴５ａが形成された円筒状のシリンダ５が圧入されており、シリンダ５の穴５ａにピストン３がスライド自在に支持されている。

シリンダ５の底部には、ピストン３およびシリンダ５の内部空間により形成されたチャンバ３０内に油圧供給源（図示せず）からのオイルを供給するための油路３ａが形成されている。また、ハウジング２には、テンショナ１を据え付けるための取付ネジが挿入されるネジ孔２０、２１が設けられている。

ピストン３の外周には、複数のラック歯３１が形成されている。ラック歯３１には、ラック歯３１に径方向から弾性的に係合する拡径可能な円形状部分を有するクリップ６が装着されている。その一方、シリンダ５の上部の内周面には、凹部５０が形成されており、凹部５０は、その上端に形成された第１の面５１と、下端に形成された第２の面５２とを有している。クリップ６は、シリンダ５の凹部５０内に配置されている。

ラック歯３１は、図２および図３に示すように、ピストン３の前端側（各図上側）に形成された複数の第１のラック歯３１Ａと、ピストン３の後端側（各図下側）つまり第１のラック歯３１Ａの後方に形成され、第１のラック歯３１Ａと異なる形状を有する複数の第２のラック歯３１Ｂとを有している。各ラック歯３１は、ピストン前端側の位置に形成されかつ最大深さを有する底部と、底部に連続してピストン後端側の位置に形成されたなだらかな傾斜面とから構成されている。クリップ６は、各ラック歯３１Ａ、３１Ｂの底部に着座している。

この例では、第１のラック歯３１Ａは、ピストン３の前端側から数えて最上位および第２番目の位置に配置されており、第２のラック歯３１Ｂは、ピストン３の前端側から数えて第３番目およびそれ以降の位置に配置されている。第１のラック歯３１Ａの底部の径をＤ_１とし、第２のラック歯３１Ｂの底部の径をＤ_２とするとき、
Ｄ_２＜Ｄ_１
になっている。すなわち、この場合、第２のラック歯３１Ｂの底部は、第１のラック歯３１Ａの底部よりも深い位置、つまり半径方向内方の位置に配置されている。

凹部５０は、ピストン前端側に形成された第１の面５１と、ピストン後端側に形成された第２の面５２とを有している。第１の面５１は、ピストン軸線方向と略直交する方向に延びており、第２の面５２は、ピストン軸線方向に対して傾斜する方向に延びている。

第１の面５１は、ピストン３のラック歯３１にクリップ６が装着された状態でピストン３が前進したときに、クリップ６に当接してピストン３の前進を許容しており、また、第２の面５２は、ピストン３のラック歯３１にクリップ６が装着された状態でピストン３が後退したときに、クリップ６に当接するとともに、ラック歯３１との間でクリップ６を挟持してピストン３の後退を規制している。これらラック歯３１、第１および第２の面５１、５２およびクリップ６により、ラチェット機構が構成されている。

次に、本実施例の作用効果について説明する。
まず、運転中において、チェーンに弛みが生じた場合、スプリング４の弾性反発力によりピストン３が前進してシリンダ５の穴５ａから突出するとともに、ピストン外周のラック歯３１に係合したクリップ６がピストン３とともに移動する。このとき、ピストン３の移動量が大きいと、クリップ６がシリンダ５の凹部５０の第１の面５１に当接し、この状態からピストン３のみが前進する。このようにピストン３が前進することにより、クリップ６が徐々にピストン後端側のラック歯３１に移動する。

次に、運転中にチェーン張力が増大した場合、チェーンからの過大な押付力によりピストン３が後退してシリンダ５の穴５ａ内に押し込まれ、ピストン外周のラック歯３１に係合したクリップ６がピストン３とともに移動する。そして、ピストン外周のラック歯３１に係合したクリップ６がシリンダ５の凹部５０の第２の面５２に当接すると、ラック歯３１と第２の面５２との間でクリップ６が挟持されることにより（図２、図３参照）、ピストン３の後退が規制される。

図２は、クリップ６がピストン３の第１のラック歯３１Ａに係合した状態で第２の面５２に当接した状態を示しており、図３は、クリップ６がピストン３の第２のラック歯３１Ｂに係合した状態で第２の面５２に当接した状態を示している。

ここで、図２および図３を一枚の図面に描いたものが図４である。図４中、一点鎖線が図２の状態を示し、実線が図３の状態を示している。また、図２のクリップ６の中心を点Ｏ_１で示し、図３のクリップ６の中心を点Ｏ_２で示している。

図４に示すように、クリップ６が第１のラック歯３１Ａと係合した状態でピストン３の後退時にクリップ６が当接する凹部５０の第２の面５２上の接触点Ｃ_１の位置は、クリップ６が第２のラック歯３１Ｂと係合した状態でピストン３の後退時にクリップ６が当接する凹部５０の第２の面５２上の接触点Ｃ_２の位置と異なっている。すなわち、接触点Ｃ_２は、接触点Ｃ_１から第２の面５２に沿って下方にΔだけ移動している。

これにより、ピストン後退時に常時第２の面５２上の同じ位置にクリップ６が当接するのを回避でき、凹部５０の第２の面５２の摩耗を低減できる。その結果、テンショナの寿命を向上できる。また、この場合には、凹部５０の第２の面５２の耐摩耗性を向上させるために、特殊な材料を選択したり、特殊な熱処理を行なったりする必要がなく、低コストで凹部の第２の面５２の摩耗を低減できる。

なお、前記実施例では、第１のラック歯３１Ａがピストン前端側に形成され、第２のラック歯３１Ｂがピストン後端側に形成された例を示したが、本発明は、これとは逆に、第１のラック歯３１Ａがピストン後端側に形成され、第２のラック歯３１Ｂがピストン前端側に形成されたものにも同様に適用できる。この場合、長時間のテンショナ運転中にクリップ６が応力弛緩（レラクゼーション）を起こした場合でも、底部径の大きな第１のラック歯３１Ａがピストン後端側に配置されているので、クリップ６が第２のラック歯から第１のラック歯に移動した際にクリップ６を弾性変形させることができ、クリップ６を第１のラック歯に弾性的に保持させることが可能である。

また、前記実施例では、第２のラック歯３１Ｂが第１のラック歯３１Ａと異なる形状を有する場合を例にとって説明したが、第２のラック歯３１Ｂは、第１のラック歯３１Ａと大きさが異なる同一形状（すなわち相似形状）を有していてもよい。

さらに、前記実施例では、ラック歯３１が第１および第２のラック歯３１Ａ、３１Ｂから構成された例を示したが、本発明は、ラック歯３１がさらに第３のラック歯を備えたものにも同様に適用可能である。この場合、クリップ６が第３のラック歯と係合した状態でピストン３が後退したときにクリップ６が当接する凹部５０の第２の面５２上の接触点の位置は、クリップ６が第１、第２のラック歯３１Ａ、３１Ｂと係合した状態でピストン３が後退したときにクリップ６が当接する凹部５０の第２の面５２上の接触点Ｃ_１、Ｃ_２の位置と異なっている。

この場合には、チェーンに弛みが生じて、クリップ６が係合するピストン３のラック歯３１が第１のラック歯３１Ａから第２のラック歯３１Ｂに移行する場合のみならず、第２のラック歯３１Ｂから第３のラック歯に移行する場合においても、ピストン後退時にクリップ６が当接する凹部５０の第２の面５２上の接触点の位置が変化する。これにより、凹部５０の第２の面５２の摩耗をさらに低減でき、その結果、テンショナの寿命をさらに向上できる。

前記実施例では、ピストン３がシリンダ５を介してハウジング２に出没自在に設けられた例を示したが、シリンダ５は省略してもよい。この場合、ピストン３は、ハウジング２に形成された穴にスライド自在に支持されることになる。

本発明の一実施例によるクリップタイプテンショナの縦断面図である。 ピストンのラック歯の一部拡大図であって、本実施例の作用効果を説明するための図である。 ピストンのラック歯の一部拡大図であって、本実施例の作用効果を説明するための図である。 ピストンのラック歯の一部拡大図であって、本実施例の作用効果を説明するための図である。

符号の説明

１： クリップタイプテンショナ

２： ハウジング
２ａ： 穴

３： ピストン
３１： ラック歯
３１Ａ： 第１のラック歯
３１Ｂ： 第２のラック歯

４： スプリング

５： シリンダ
５０： 凹部
５１： 第１の面
５２： 第２の面

６： クリップ

Ｄ_１、Ｄ_２： 底部の径
Ｃ_１、Ｃ_２： 接触点

Claims (7)

1. クリップを含むラチェット機構を備えたクリップタイプテンショナであって、
   一端に開口する穴が形成されたハウジングと、
   前記穴に出没自在に設けられたピストンと、
   前記ピストンを前記穴から突出する方向に付勢するスプリングとを備え、
   前記ラチェット機構が、
   前記ピストンの外周に形成され、第１および第２のラック歯を含む複数のラック歯と、
   前記ラック歯に径方向から弾性的に係合する拡径可能な円形状部分を有するクリップと、
   前記ハウジングの側に設けられ、前記ピストンの前進時に前記クリップに当接して前記ピストンの前進を許容する第１の面と、前記ピストンの後退時に前記クリップに当接し、前記ラック歯との間で前記クリップを挟持して前記ピストンの後退を規制する第２の面とを有する凹部とから構成されるとともに、
   前記クリップが前記第１のラック歯と係合した状態で前記ピストンが後退したときに前記クリップが当接する前記凹部の前記第２の面上の位置が、前記クリップが前記第２のラック歯と係合した状態で前記ピストンが後退したときに前記クリップが当接する前記凹部の前記第２の面上の位置と異なっている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
2. 請求項１において、
   前記第１のラック歯が第１の形状を有し、前記第２のラック歯が、前記第１の形状と異なる第２の形状を有している、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
3. 請求項１または２において、
   前記クリップが着座する前記第２のラック歯の底部の径が、前記クリップが着座する前記第１のラック歯の底部の径よりも小さくなっている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
4. 請求項３において、
   前記第１のラック歯が前記ピストンの前端側に形成され、前記第２のラック歯が前記ピストンの後端側に形成されている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
5. 請求項３において、
   前記第１のラック歯が前記ピストンの後端側に形成され、前記第２のラック歯が前記ピストンの前端側に形成されている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
6. 請求項１において、
   前記ラック歯が第３のラック歯をさらに備え、前記クリップが前記第３のラック歯と係合した状態で前記ピストンが後退したときに前記クリップが当接する前記凹部の前記第２の面上の位置が、前記クリップが前記第１、第２のラック歯と係合した状態で前記ピストンが後退したときに前記クリップが当接する前記凹部の前記第２の面上の位置と異なっている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。
7. 請求項１において、
   前記ハウジングの前記穴には、一端に開口する円筒状のシリンダが設けられており、前記ピストンが前記シリンダにスライド自在に支持されるとともに、前記凹部が前記シリンダの内周面に形成されている、
   ことを特徴とするクリップタイプテンショナ。

Images