JP5897410B2 - テンショナ - Google Patents

Description

本発明は、巻掛け伝動体に張力を付与するテンショナに関し、特に、テンショナのボディに摺動可能に支持されると共に巻掛け伝動体の張力変動に応じて進退するプランジャに関する。
テンショナは、例えば油圧式テンショナである。巻掛け伝動体は、例えばチェーンであり、エンジンにおいて、カム軸などを駆動するタイミングチェーンとして使用される。

従来、巻掛け伝動体に張力を付与するテンショナは、収容穴が設けられたボディと、収容穴に挿入された状態で進退方向に摺動可能にボディに支持されるプランジャと、プランジャを前進方向に付勢するバネとを備える。前進方向に移動するプランジャは、可動ガイドを付勢して巻掛け伝動体に張力を付与する。（例えば、特許文献１参照）
また、深絞り加工により形成されたプランジャを備えるテンショナも知られている。（例えば、特許文献２参照）

特開２００７−１４７０１８号公報（段落００１７、図１） 特開２００８−１４４８４０号公報（段落００１８、図２）

テンショナが備えるプランジャを薄肉化して、軽量化するために、プランジャが鍛造または切削により形成される場合に、鍛造では、肉の流動性が良好な材料が使用され、切削では、切削しやすい柔らかい材料が使用されることから、通常、プランジャの材料として、普通鋼である炭素鋼が使用される。しかしながら、炭素鋼では、鍛造または切削によるプランジャの成形後に、後処理として、耐摩耗性を付与するための熱処理や防錆処理が必要になるため、コストが増加するという問題があった。

また、テンショナにおいて、プランジャが収容穴に挿入されて摺動可能にボディに支持される場合に、ボディにおいて収容穴を形成している周壁面とプランジャの外周面との間には、進退方向でのプランジャの摺動を可能とするための微小な径方向隙間が形成されている。このため、テンショナの作動中に、プランジャが、可動ガイドとの間の摩擦力により、径方向隙間の範囲で傾斜することがある。

そして、図６に示されるように、テンショナ５００のプランジャ５１０の後端壁５１１が、その外周面としてのＣ面取り部５１３を有する場合に、最大前進位置を占めるプランジャ５１０が傾斜状態になると、プランジャ５１０の摺接面５１２とＣ面取り部５１３とにより形成される角部である境界部５１７が、収容穴５１４の周壁面５１５に接触して、境界部５１７および境界部５１７付近のＣ面取り部５１３および摺接面５１２と、周壁面５１５との間の接触圧（すなわち、ヘルツ応力）が大きくなる。

また、図７に示されるように、テンショナ６００のプランジャ６１０の後端壁６１１が、その外周面としてのＲ面取り部６１３を有する場合には、プランジャ６１０の摺接面６１２とＲ面取り部６１３とにより形成される境界部６１７付近のＲ面取り部６１３が、摺接面６１２とほぼ同一面であるので、最大前進位置を占めるプランジャ６１０が傾斜状態になると、境界部６１７および該境界部６１７付近のＲ面取り部６１３および摺接面６１２と、収容穴６１４の周壁面６１５との間の接触圧が大きくなる。

このように、プランジャ５１０，６１０が傾斜状態になって、境界部５１７，６１７および該境界部５１７，６１７付近の面取り部５１３，６１３および摺接面５１２，６１２と、周壁面５１５，６１５との間の接触圧が大きくなると、プランジャ５１０，６１０の摩耗が増大するという問題、および、プランジャ５１０，６１０と周壁面５１５，６１５との間の摩擦力が増大して、進退方向でのプランジャ５１０，６１０の摺動性が低下するという問題があった。

本発明は、前述の課題を解決するものであり、本発明の目的は、プランジャを深絞り加工による加工品とすることにより、および、プランジャが傾斜状態になる場合に、プランジャの後端壁の構造を工夫することでプランジャと収容穴の周壁面との間での接触圧を減少させることにより、コストを削減しながら、プランジャの耐久性が向上し、巻掛け伝動体に対する張力設定の迅速性が向上するテンショナを提供することである。

請求項１に係る発明は、収容穴が設けられたボディと、前記収容穴に挿入された状態で前記収容穴の軸線に平行な進退方向に摺動可能に前記ボディに支持される有底円筒状のプランジャと、前記プランジャを前進方向に付勢する付勢手段とを備え、前記プランジャが、走行する巻掛け伝動体を案内する可動ガイドを押圧する前端壁と、前記収容穴内に位置する円筒状の後端壁と、前記前端壁および前記後端壁の間の円筒状の側壁とから構成され、前記側壁が、前記収容穴の周壁面に摺接する摺接面を含む外周面を有し、前進する前記プランジャが、前記収容穴から前進方向に突出している前記前端壁にて前記可動ガイドを前記巻掛け伝動体に押し付けて前記巻掛け伝動体に張力を付与するテンショナにおいて、
最大前進位置にある前記プランジャが、前記プランジャと前記周壁面との間の径方向隙間により、前記摺接面と前記周壁面との接触により規定される大傾斜状態において前記軸線に対して傾斜しているときの前記プランジャの大傾斜角と、前記プランジャが、その中心軸線と前記軸線とが一致している非傾斜状態にあるときに、前記軸線を含む軸線平面上で、前記軸線平面と前記周壁面との交線であると共に前記軸線にほぼ平行な前記周壁交線に対して、前記軸線平面と前記後端壁の外周面との交線である後端交線が、前記摺接面と前記後端壁の前記外周面との境界である境界部において形成する面間角度とが、ほぼ同じであり、前記後端壁の前記外周面が、前記摺接面と共に前記境界部を形成する前進側外周面と、前記前進側外周面に後退方向側で連続する後退側外周面とを有し、前記前進側外周面および前記後退側外周面が、テーパ面であることにより、前述の課題を解決したものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記後端交線が、前記軸線平面と前記前進側外周面との交線である前進側交線であり、前記後退側外周面が、前記前進側外周面よりも径方向内方に位置することにより、前述の課題を解決したものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の構成に加えて、前記摺接面の面粗さと前記前進側外周面の面粗さとがほぼ同じであることにより、前述の課題を解決したものである。

請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に係る発明の構成に加えて、前記後端交線が、前記前進側交線と、前記軸線平面と前記後退側外周面との交線である後退側交線とから構成され、前記面間角度が、前記周壁交線に対して前記前進側交線が形成する角度であり、前記周壁交線に対して前記後退側交線が形成する角度の最小値が、前記周壁交線に対して前記前進側交線が形成する角度の最大値よりも大きいことにより、前述の課題を解決したものである。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか１つに係る発明の構成に加えて、前記前進側交線と、前記軸線平面と前記後退側外周面との交線である後退側交線とが、いずれも径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線であることにより、前述の課題を解決したものである。

請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明の構成に加えて、前記前進側交線の半径が、前記後退側交線の半径よりも大きいことにより、前述の課題を解決したものである。

請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明の構成に加えて、前記後端交線が、後退方向に向かうにつれて半径が連続的に小さくなる円弧状曲線であることにより、前述の課題を解決したものである。

そこで、本発明のテンショナは、収容穴が設けられたボディと、収容穴に挿入された状態で収容穴の軸線に平行な進退方向に摺動可能にボディに支持される有底円筒状のプランジャと、プランジャを前進方向に付勢する付勢手段とを備え、プランジャが、走行する巻掛け伝動体を案内する可動ガイドを押圧する前端壁と、収容穴内に位置する円筒状の後端壁と、前端壁および後端壁の間の円筒状の側壁とから構成され、側壁が、収容穴の周壁面に摺接する摺接面を含む外周面を有し、前進するプランジャが、収容穴から前進方向に突出している前端壁にて可動ガイドを巻掛け伝動体に押し付けて巻掛け伝動体に張力を付与することにより、ボディの収容穴に摺動可能に収容されているプランジャが、巻掛け伝動体の張力変動に応じて前進方向および後退方向に移動することで、テンショナは巻掛け伝動体の張力を適度に設定することができるばかりでなく、以下のような本発明に特有の効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る発明のテンショナによれば、最大前進位置にあるプランジャが、プランジャと周壁面との間の径方向隙間により、摺接面と周壁面との接触により規定される大傾斜状態において軸線に対して傾斜しているときのプランジャの大傾斜角と、プランジャが、その中心軸線と軸線とが一致している非傾斜状態にあるときに、軸線を含む軸線平面上で、軸線平面と周壁面との交線であると共に軸線にほぼ平行な周壁交線に対して、軸線平面と後端壁の外周面との交線である後端交線が、摺接面と後端壁の外周面との境界である境界部において形成する面間角度とが、ほぼ同じであり、後端壁の外周面が、摺接面と共に境界部を形成する前進側外周面と、前進側外周面に後退方向側で連続する後退側外周面とを有していることにより、プランジャが大傾斜状態で傾斜しているときには、大傾斜角と面間角度とがほぼ同じになるので、プランジャが最大前進位置および該最大前進位置よりも後退方向側の前進位置において傾斜状態にあるときに、面間角度が大傾斜角よりも大きくて摺接面と後端壁の外周面との境界部が周壁面に接触する場合、および、後端交線と周壁交線とが一直線上にあって面間角度がほぼ０°である場合に比べて、境界部、境界部付近の後端壁の外周面および境界部付近の摺接面（以下、「境界部領域」という。）と収容穴の周壁面との接触領域が増大して、その接触圧が小さくなる。
このため、境界部領域および周壁面の摩耗が低減するので、プランジャおよびボディの耐久性を向上させることができる。また、境界部領域と周壁面との間の摩擦力が減少するので、ボディに対するプランジャの摺動性が向上して、プランジャの進退の応答性を向上させることができる。
そして、前進側外周面および後退側外周面がテーパ面であることにより、前進側交線および後退側交線が直線になるので、プランジャが大傾斜状態となる最大前進位置では、前進側外周面が、進退方向での形成範囲のほぼ全体で周壁面に接触することから、大傾斜状態を含む傾斜状態において、境界部領域と周壁面との接触領域が増加し、その接触圧の減少度合いが大きくなる。このため、境界部領域および周壁面の摩耗を低減させ、境界部領域と周壁面との間の摩擦力を減少させることができる。

請求項２に係る本発明のテンショナによれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、後端交線が、軸線平面と前進側外周面との交線である前進側交線であることにより、摺接交線に対して前進側交線が、大傾斜角とほぼ同じ角度である特定面間角度を形成するので、プランジャが大傾斜状態を含む傾斜状態にあるときには、前進側外周面と周壁面との間の接触圧が小さくなり、境界部領域および周壁面の摩耗を低減させることができ、境界部領域と周壁面との間の摩擦力を減少させることができる。
また、後退側外周面が、前進側外周面よりも径方向内方に位置することにより、後端壁において、後退側外周面は、後退方向に向かって、少なくとも面間角度で傾斜している前進側外周面よりも径方向内方に位置するので、後退側外周面での後端壁の外径が小さくなる。このため、テンショナの組立時に、収容穴へのプランジャの挿入が容易になり、ボディへのプランジャの組付性を向上させることができて、テンショナのコスト削減に寄与することができる。

請求項３に係る本発明のテンショナによれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加えて、摺接面の面粗さと前進側外周面の面粗さとがほぼ同じであることにより、前進側外周面での面粗さが、深絞り加工により形成されている摺接面の面粗さとほぼ同等になるので、前進側外周面と周壁面との間の摩擦力が減少して、プランジャの摺動性を向上させることができ、また前進側外周面および周壁面の摩耗を低減することができる。

請求項４に係る本発明のテンショナによれば、請求項２または請求項３に係る発明が奏する効果に加えて、後端交線が、前進側交線と、軸線平面と後退側外周面との交線である後退側交線とから構成され、面間角度が、周壁交線に対して前進側交線が形成する角度であることにより、プランジャが大傾斜状態を含む傾斜状態にあるときには、前進側外周面と周壁面との接触により、境界部領域および周壁面との間での接触圧が小さくなり、境界部領域および周壁面の摩耗を低減させることができ、境界部領域と周壁面との間の摩擦力を減少させることができる。
また、周壁交線に対して後退側交線が形成する角度の最小値が、周壁交線に対して前進側交線が形成する角度の最大値よりも大きいことにより、テンショナの組立時に、後退側外周面での後端壁の外径を小さくできるので、収容穴へのプランジャの挿入を容易にすることができる。

請求項５に係る本発明のテンショナによれば、請求項２から請求項４のいずれか１つに係る発明が奏する効果に加えて、前進側交線と、軸線平面と後退側外周面との交線である後退側交線とが、いずれも径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線であることにより、前進側外周面および後退側外周面において、周壁交線に対する各交線の角度が、各交線上で後退方向に向かうにつれて大きくなるので、後端壁の進退方向幅を減少させると同時に、後退側外周面での後端壁の外径を小さくすることができる。このため、収容穴へのプランジャの挿入容易化によるボディへのプランジャの組付性を向上させながら、プランジャを、進退方向で小型化することができ、軽量化することができる。

請求項６に係る本発明のテンショナによれば、請求項５に係る発明が奏する効果に加えて、前進側交線の半径が、後退側交線の半径よりも大きいことにより、前進側交線が円弧状曲線である場合にも、前進側外周面では、周壁面との接触領域を増大させて、接触圧を減少させることができるので、境界部領域および周壁面の摩耗を低減することができ、また境界部領域と周壁面との間の摩擦力を減少させることができる。
しかも、後退側交線の半径が前進側交線の半径よりも小さいので、後退側外周面での後端壁の外径を小さくすることが可能になり、収容穴へのプランジャの挿入を容易にすることができる。

請求項７に係る本発明のテンショナによれば、請求項１に係る発明が奏する効果に加えて、後端交線が、後退方向に向かうにつれて半径が連続的に小さくなる円弧状曲線であることにより、後端壁の外周面が、屈曲部を有することなく、径方向で連続的に滑らかに変化するので、収容穴へのプランジャの挿入の円滑性が向上し、ボディへのプランジャの組付性を向上させることができる。

本発明の第１実施例を示し、テンショナを備えるチェーン伝動装置の要部の図であり、テンショナが、収容穴の軸線を含む軸線平面での断面で示される図。 図１のＩＩ部分の要部拡大図。 図１のＩＩＩ部分の、プランジャが最大前進位置を占めるときの要部拡大図。 本発明の第２実施例を示し、図２に相当する図。 本発明の第３実施例を示し、図２に相当する図。 従来技術を示し、図３に相当する図。 別の従来技術を示し、図３に相当する図。

本発明のテンショナは、収容穴が設けられたボディと、収容穴に挿入された状態で収容穴の軸線に平行な進退方向に摺動可能にボディに支持される有底円筒状のプランジャと、プランジャを前進方向に付勢する付勢手段とを備え、プランジャが、走行する巻掛け伝動体を案内する可動ガイドを押圧する前端壁と、収容穴内に位置する円筒状の後端壁と、前端壁および後端壁の間の円筒状の側壁とから構成され、側壁が、収容穴の周壁面に摺接する摺接面を含む外周面を有し、前進するプランジャが、収容穴から前進方向に突出している前端壁にて可動ガイドを巻掛け伝動体に押し付けて巻掛け伝動体に張力を付与し、最大前進位置にあるプランジャが、プランジャと周壁面との間の径方向隙間により、摺接面と周壁面との接触により規定される大傾斜状態において軸線に対して傾斜しているときのプランジャの大傾斜角と、プランジャが、その中心軸線と軸線とが一致している非傾斜状態にあるときに、軸線を含む軸線平面上で、軸線平面と周壁面との交線であると共に軸線にほぼ平行な周壁交線に対して、軸線平面と後端壁の外周面との交線である後端交線が、摺接面と後端壁の外周面との境界である境界部において形成する面間角度とが、ほぼ同じであり、後端壁の前記外周面が、摺接面と共に境界部を形成する前進側外周面と、前進側外周面に後退方向側で連続する後退側外周面とを有し、プランジャが傾斜状態になる場合に、プランジャの後端壁の構造を工夫することでプランジャと収容穴の周壁面との間での接触圧を減少させることにより、コストを削減しながら、プランジャの耐久性が向上し、巻掛け伝動体に対する張力設定の迅速性が向上するものであれば、その具体的な態様はいかなるものであっても構わない。

例えば、本発明に係るテンショナは、油圧式および機械式（すなわち、非油圧式）のいずれであってもよい。
本発明に係るテンショナを備える巻掛け伝動装置を備える機械は、自動車用または自動車用以外のエンジン、またはエンジン以外の機械（例えば、産業用機械）である。また、巻掛け伝動体を駆動する駆動装置は、内燃機関または内燃機関以外の装置（例えば、電動機）である。
テンショナにより張力が付与される巻掛け伝動体は、チェーンおよびベルトを含む帯状で可撓性の部材であり、巻掛け伝動装置は、チェーン伝動装置およびベルト伝動装置を含む。

本発明の実施例を、図１〜図５を参照して説明する。
図１〜図３は、第１実施例を説明する図である。
図１を参照すると、油圧式のテンショナ１００は、自動車用のエンジンが備える巻掛け伝動装置としてのチェーン伝動装置１０に備えられる。チェーン伝動装置１０は、エンジンである内燃機関の動弁装置を駆動するタイミングチェーン伝動装置である。

チェーン伝動装置１０は、テンショナ１００のほかに、エンジンが備える複数の回転軸にそれぞれ結合されて一体に回転する同数の回転ホイールとしてのスプロケット（図示されず）に掛け渡されて走行する巻掛け伝動体としての無端のチェーン２０と、走行するチェーン２０を案内する可動ガイド３０とを備える。可動ガイド３０は、エンジンの本体であるエンジンブロックに移動可能に、ここでは揺動可能に支持されて、テンショナ１００により付勢されてチェーン２０に押し付けられる。

テンショナ１００は、給油路１１１および収容穴１１２が設けられたボディ１１０と、収容穴１１２に挿入された状態で進退方向に摺動可能にボディ１１０に支持される円筒状のプランジャＰと、収容穴１１２内においてボディ１１０およびプランジャＰにより形成される油室１２０内に配置されてプランジャＰを前進方向に付勢する付勢手段としてのバネ１２１と、給油源からの作動油が導かれる給油路１１１から油室１２０への作動油の流入を許容する一方で、油室１２０から給油路１１１への作動油の流出を制限する逆止弁１３０とを備える。
ボディ１１０は、取付部１１３に挿通されるボルト４０によりエンジンブロックに固定される。

前進方向および後退方向、すなわち進退方向は、収容穴１１２の軸線Ｌｂに平行な方向であり、プランジャＰが前進する方向および後退する方向である。軸線Ｌｂは、円柱状の収容穴１１２の中心軸線であり、収容穴１１２に摺動可能に嵌合している有底円筒状のプランジャＰの中心軸線Ｌｐにほぼ平行である。また、径方向および周方向は、軸線Ｌｂ（または、軸線Ｌｂと一致しているときの中心軸線Ｌｐ）を中心とする径方向および周方向である。
なお、「ほぼ」との表現は、「ほぼ」との修飾語がない場合を含むと共に、「ほぼ」との修飾語がない場合とは厳密には一致しないものの、「ほぼ」との修飾語がない場合と比べて作用または効果に関して有意の差異がない範囲を意味する。
そして、テンショナ１００に組み付けられたプランジャＰに関して、その中心軸線Ｌｐと軸線Ｌｂとが一致している状態は、プランジャＰの非傾斜状態（図１，図２に実線で示されている。）である。

ボディ１１０に組み付けられて油室１２０内に配置される逆止弁１３０は、給油路１１１に連なると共に作動油が流通する弁油路１３２が設けられたボールシート１３１と、ボールシート１３１に対して離座および着座することにより弁油路１３２を開閉するチェックボール１３３と、チェックボール１３３をボールシート１３１に着座可能に付勢する弁バネ１３４と、チェックボール１３３を囲んで配置されると共に離座したチェックボール１３３の移動量を制限するリテーナ１３５とから構成される。

可動ガイド３０は、プランジャＰを介して作用するバネ１２１の付勢力であるバネ力と、摺接するチェーン２０からの反力とに応じて揺動する。
プランジャＰは、テンショナ１００の使用範囲、すなわち可動ガイド３０に接触しているプランジャＰが進退方向で移動する範囲において、進退方向で、最も後退したときの最大後退位置（図１に実線で示される位置である。）と、最も前進したときの最大前進位置（図１に二点鎖線で示される位置である。）との間で移動可能である。
プランジャＰは、チェーン２０の張力減少時またはチェーン２０の伸び時に、前進して、可動ガイド３０を介してチェーン２０に張力を付与する一方、チェーン２０の張力増大時に、チェーン２０からの反力により後退して、チェーン２０の張力を減少させると共に、油室１２０内の作動油を収容穴１１２とプランジャＰとの間の微小隙間である後述の径方向隙間Ｃからリークさせて、チェーン２０の振動を減衰させる。

図１，図２を参照すると、プランジャＰは、可動ガイド３０に接触する円板状の前端壁１４０と、収容穴１１２内に位置する円筒状の後端壁１６０と、進退方向でこれら両端壁１４０の間の中間部である円筒状の側壁１５０とから構成されるプランジャ壁を有する。
前端壁１４０は、プランジャＰにおいて、可動ガイド３０を押圧する部分であると共に油室１２０を閉塞する閉塞端壁であり、プランジャＰの最大後退位置で、収容穴１１２から前進方向に突出している。
側壁１５０は、ボディ１１０に対して進退方向に摺動するときに、収容穴１１２の周壁面１１５に摺接する摺接面１５２を含む外周面１５１を有する。摺接面１５２は、外周面１５１の少なくとも一部であり、本実施例では、外周面１５１のほぼ全体である。周壁面１１５は、ボディ１１０において、周方向で収容穴１１２を形成している部分である。周壁面１１５および摺接面１５２はほぼ円柱面であり、周壁面１１５および前記非傾斜状態での摺接面１５２は、軸線Ｌｂにほぼ平行である。
後端壁１６０は、プランジャＰにおいて、摺接面１５２よりも径方向内方のみに位置する外周面１６３を有する部分であり、収容穴１１２内に開放する開口を形成する開放端壁である。両外周面１５１，１６３は、プランジャＰの外周面であるプランジャ外周面を構成する。

図２を主に参照し、図１を適宜参照すると、後端壁１６０は、側壁１５０に連続する前進方向側の前進側後端壁１６１と、前進側後端壁１６１に後退方向側で連続する後退側後端壁１６２とを有する。後端壁１６０の外周面１６３は、前進側後端壁１６１が有する前進側外周面１６４と、後退側後端壁１６２が有する後退側外周面１６５とから構成され、両外周面１６４，１６５が連続することで形成される接続部１６９において屈曲している二段階形状の面である。
外周面１６３における前進方向側の前進側外周面１６４、および、前進側外周面１６４に、その後退方向側で連続する後退側外周面１６５は、いずれも中心軸線Ｌｐを中心軸線とする回転面であるテーパ面である。
前進側外周面１６４は、摺接面１５２および前進側外周面１６４の境界である境界部１７０において、摺接面１５２に連続している。境界部１７０は、摺接面１５２および前進側外周面１６４により形成される部位である。

プランジャＰは、金属材料、例えばステンレス鋼からなる板材に、深絞り加工と、該深絞り加工の後に行われる加工である後加工とを施すことにより形成される。この深絞り加工により、前端壁１４０、側壁１５０および後端壁１６０が形成され、前端壁１４０の肉厚ｔ４、側壁１５０の主要部の肉厚ｔ５および後端壁１６０の肉厚ｔ６が、ほぼ同じ値になるように設定された厚さである。
ここで、前記主要部は、側壁１５０において局所的に肉厚ｔ５が異なる特異部分（例えば、テンショナ１００の後退を規制可能とするための後退規制機構(例えば、ラチェット機構）が設けられる場合に、該後退規制機構の一部を構成する部分（例えば、ラック歯）である。）が存するときの、該特異部分以外の部分であり、本実施例のように、前記特異部分がない場合には、側壁１５０の全体である。

後端壁１６０は、前記後加工において、塑性加工によりテーパ形状に形成される。なお、前記後加工には、不要な部分を切断する工程が含まれてもよい。
前進側外周面１６４は、プランジャＰの深絞り加工により形成された面である。このため、いずれも深絞り加工により形成される摺接面１５２および前進側外周面１６４において、それぞれの面粗さはほぼ同じである。
後退側外周面１６５は、前記後加工において、機械加工（例えば、切削または研削）により形成された面である。
なお、後端壁１６０が、例えば、前記後加工である塑性加工としての転造により形成される場合には、前進側外周面１６４の面粗さが、プランジャＰの深絞り加工により形成された面粗さよりも小さくなる。このため、前進側外周面１６４をテーパ面に形成するための工程を利用して、前進側外周面１６４と周壁面１１５との間の摩擦力を一層減少させることができる。

任意の周方向位置において、軸線Ｌｂを含む平面である軸線平面（以下、「軸線平面」という。）と周壁面１１５との交線である周壁交線１１６が形成される。
同様に、プランジャＰが非傾斜状態にあるときに、任意の周方向位置において、軸線平面と摺接面１５２との交線である摺接交線１５６と、軸線平面と後端壁１６０との外周面１６３の交線である後端交線１６６とが形成される。
後端交線１６６は、軸線平面と前進側外周面１６４との交線である前進側交線１６７と、軸線平面と後退側外周面１６５との交線である後退側交線１６８とから構成される。
摺接交線１５６および周壁交線１１６は、互いにほぼ平行であると共に、軸線Ｌｂにほぼ平行である。本実施例では、各交線１１６，１５６，１６７，１６８は、単一の直線である。

同一の軸線平面上で、周壁交線１１６に対して、前進側交線１６７は、特定面間角度α１を含む前進側面間角度αを形成する。前進側面間角度αは、前進側交線１６７が、周壁交線１１６に対して径方向内方に傾斜していることで、周壁交線１１６との間で形成する鋭角の角度である。そして、特定面間角度α１は、摺接交線１５６と前進側交線１６７とが交差する交差部１７１における前進側面間角度αである。交差部１７１は、軸線平面上での境界部１７０である。
同様に、同一の軸線平面上で、周壁交線１１６に対して、後退側交線１６８は、後退側面間角度βを形成する。後退側面間角度βは、後退側交線１６８が、周壁交線１１６に対して径方向内方に傾斜していることで、周壁交線１１６との間で形成する鋭角の角度である。

本実施例において、前進側面間角度αは、前進側交線１６７の全体において同じであり、後退側面間角度βは、後退側交線１６８の全体において同じである。後退側面間角度βは前進側面間角度αよりも大きく、したがって、後退側面間角度βの最小値は、前進側面間角度αの最大値よりも大きいということができる。
そして、前進側面間角度αおよび後退側面間角度βは、摺接交線１５６に対して、前進側交線１６７および後退側交線１６８がそれぞれ形成する角度でもある。

ボディ１１０に対するプランジャＰの摺動を可能とするために、摺接面１５２でのプランジャＰの外径である摺接面１５２の径は、収容穴１１２の径である周壁面１１５の径よりも僅かに小さい。このため、前記非傾斜状態において、プランジャPと周壁面１１５との間には、摺接面１５２の全周に亘って円環状の微小な径方向隙間Ｃ（以下、「隙間Ｃ」という。）が形成されている。なお、図１，図２では、図示の便宜上、隙間Ｃが誇張されて示されている。

図１を参照すると、プランジャＰは、隙間Ｃの範囲内で、前端壁１４０と可動ガイド３０との間で作用する摩擦力により、軸線Ｌｂに対して中心軸線Ｌｐが傾斜角θで傾斜する傾斜状態になることがある。この傾斜状態は、摺接面１５２と周壁面１１５との接触部位Ａ１，Ａ２（図１参照）での接触により規定される。接触部位Ａ１，Ａ２は、前進側接触部位Ａ１および後退側接触部位Ａ２（図３も参照）である。

図１，図３を参照すると、傾斜状態には、最大前進位置にあるプランジャＰの傾斜状態である大傾斜状態（図１に二点鎖線で示されている。）と、最大前進位置よりも後退方向側の位置にあるプランジャＰの傾斜状態である小傾斜状態（その一例が、図３に太い二点鎖線で示されている。）とが含まれる。
小傾斜状態での傾斜角θである小傾斜角θ１は、大傾斜状態での傾斜角θである大傾斜角θ２よりも小さい。傾斜角θはプランジャＰが最大前進位置に近づくほど大きくなる。そして、一般的には、傾斜状態で互いに接触する境界部１７０領域（すなわち、境界部１７０、境界部１７０付近の前進側外周面１６４および境界部１７０付近の摺接面１５２）と周壁面１１５との間で作用する接触圧（すなわち、ヘルツ応力）は、プランジャＰが最大前進位置に近づくほど大きくなる。

そこで、テンショナ１００において、特定面間角度α１は大傾斜角θ２とほぼ同じ値に設定されている。このため、大傾斜状態では、図３に示されるように、境界部１７０を含めて前進側外周面１６４が周壁面１１５に、進退方向での前進側外周面１６４の形成範囲のほぼ全体に亘って接触し、周壁交線１１６に対して前進側交線１６７が形成する角度がほぼ０°となる。

さらに、テンショナ１００においては、プランジャＰの小傾斜状態で、境界部１７０と周壁面１１５とが接触する場合にも、図３に細い二点鎖線で示される図６の従来技術のように、特定面間角度α１に相当する面間角度が、最大前進位置でのプランジャ５１０の傾斜角よりも大きく、大傾斜状態において、軸線平面と周壁面５１５（図６参照）との交線に対して、軸線平面とＣ面取り部５１３との交線がほぼ０°よりも大きな角度を形成する場合、および、図３に一点鎖線で示される図７の従来技術のように、軸線平面と摺接面６１２（図７参照）との交線と、境界部６１７（図７参照）における軸線平面とＲ面取り部６１３との交線とが、ほぼ一直線上にあって、特定面間角度α１に相当する面間角度がほぼ０°である場合に比べて、境界部１７０領域と周壁面１１５との接触領域が増大して、その接触圧が小さくなる。
一方、後退側外周面１６５は、プランジャＰの、非傾斜状態およびすべての傾斜状態で、周壁面１１５と非接触となるように、前進側外周面１６４の全体よりも径方向内方に位置する。

次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
テンショナ１００が、ボディ１１０に設けられた収容穴１１２に挿入された状態で進退方向に摺動可能にボディ１１０に支持されるプランジャＰと、該プランジャＰを前進方向に付勢するバネ１２１とを備えることにより、ボディ１１０の収容穴１１２に摺動可能に収容されているプランジャＰが、チェーン２０の張力変動に応じて前進方向および後退方向に移動することで、テンショナ１００はチェーン２０の張力を適度に設定することができる。

前端壁１４０、側壁１５０および後端壁１６０の各肉厚ｔ４，ｔ５，ｔ６が、プランジャＰが深絞り加工により形成されていることで、ほぼ同じ値の厚さに設定されている。
これにより、プランジャＰが深絞り加工により形成されている加工品であることから、プランジャＰが鍛造や切削により形成される場合に比べて、コストを削減しながら、プランジャＰの薄肉化によるプランジャＰの軽量化を実現することができる。そして、プランジャＰの軽量化により、チェーン２０の張力変動に対するプランジャＰの進退の応答性が向上して、チェーン２０に対する張力設定の迅速性を向上させることができる。また、プランジャＰの各壁１４０，１５０，１６０には、深絞り加工による加工硬化が生じているので、プランジャＰに耐摩耗性を付与する後処理（例えば、熱処理）が不要になるため、コストを削減しながら、プランジャＰの耐摩耗性が向上して、プランジャＰの耐久性を向上させることができる。さらに、プランジャＰの形成材料としてステンレス鋼が使用されるので、炭素鋼で形成されているプランジャに施される防錆処理が不要になって、コストを削減することができる。

最大前進位置にあるプランジャＰが大傾斜状態で傾斜しているときの大傾斜角θ２と、軸線Ｌｂにほぼ平行な周壁交線１１６に対して、後端交線１６６が、境界部１７０において形成する特定面間角度α１とは、ほぼ同じ値である。
これにより、プランジャＰが大傾斜状態で傾斜しているときには、大傾斜角θ２と特定面間角度α１とがほぼ同じ値になるので、プランジャＰが最大前進位置および該最大前進位置よりも後退方向側の前進位置において傾斜状態にあるときに、最大面間角度α１に相当する角度が大傾斜角θ２よりも大きくて、プランジャの摺接面と後端壁の外周面との境界部が、収容穴の周壁面に接触する場合（例えば、図６に示される従来技術）、および、後端交線１６６に相当する交線と周壁交線１１６に相当する交線とが一直線上にあって特定面間角度α１に相当する角度がほぼ０°である場合（例えば、図７に示される従来技術）に比べて、境界部１７０領域と周壁面１１５との接触領域が増大して、その接触圧が小さくなる。このため、境界部１７０領域の摩耗および周壁面１１５の摩耗が低減するので、プランジャＰおよびボディ１１０の耐久性を向上させることができる。また、境界部１７０領域と周壁面１１５との間の摩擦力が減少し、しかも、深絞り加工により薄肉化されたプランジャＰの変形が抑制されるので、ボディ１１０に対するプランジャＰの摺動性が向上して、プランジャＰの進退の応答性を向上させることができる。

後端壁１６０の外周面１６３は、摺接面１５２と共に境界部１７０を形成する前進側外周面１６４と、後退側外周面１６５とを有し、後端交線１６６は前進側交線１６７である。
これにより、摺接交線１１６に対して前進側交線１６６が、大傾斜角θ２とほぼ同じ角度である特定面間角度α１を形成するので、プランジャＰが大傾斜状態を含む傾斜状態にあるときには、前進側外周面１６４と周壁面１１５との間の接触圧が小さくなり、境界部１７０領域および周壁面１１５の摩耗を低減させ、境界部１７０領域と周壁面１１５との間の摩擦力を減少させることができる。
また、後退側外周面１６５は前進側外周面１６４よりも径方向内方のみに位置することにより、後端壁１６０において、後退側外周面１６５は、後退方向に向かって、少なくとも特定面間角度α１で傾斜している前進側外周面１６４よりも径方向内方に位置するので、後退側外周面１６５での後端壁１６０、すなわち後端側後端壁１６２の外径が小さくなる。このため、テンショナ１００の組立時に、収容穴１１２へのプランジャＰの挿入が容易になり、ボディ１１０へのプランジャＰの組付性を向上させることができて、テンショナ１００のコスト削減に寄与することができる。

摺接面１５２の面粗さと前進側外周面１６４の面粗さとは、ほぼ同じであることにより、前進側外周面１６４での面粗さが、深絞り加工により形成されている摺接面１５２の面粗さとほぼ同等になるので、前進側外周面１６４と周壁面１１５との間の摩擦力が減少して、プランジャＰの応答性を向上させることができ、また前進側外周面１６４および周壁面１１５の摩耗を低減することができる。
しかも、前進側外周面１６４の面粗さは、プランジャＰを深絞り加工により形成することにより形成されたものであるので、面粗さを調整するための専用の加工が不要になって、コストを削減することができる。

特定面間角度α１が、周壁交線１１６に対して前進側交線１６７が形成する前進側面間角度αであることにより、プランジャＰが大傾斜状態を含む傾斜状態にあるときには、前進側外周面１６４と周壁面１１５との接触により、境界部１７０領域および周壁面１１５との間での接触圧が小さくなり、境界部１７０領域および周壁面１１５の摩耗を低減させ、境界部１７０領域と周壁面１１５との間の摩擦力を減少させることができる。
また、周壁交線１１６に対して後退側交線１６８が形成する後退側面間角度βの最小値が、周壁交線１１６に対して前進側交線１６７が形成する前進側面間角度αの最大値よりも大きいことにより、テンショナ１００の組立時に、後退側後端壁１６２の外径を小さくできるので、収容穴１１２へのプランジャＰの挿入を容易にすることができる。

前進側外周面１６４および後退側外周面１６５がテーパ面であることにより、各交線１６７，１６８が直線になるので、プランジャＰが大傾斜状態となる最大前進位置では、前進側外周面１６４が、進退方向での形成範囲のほぼ全体で周壁面１１５に接触することから、大傾斜状態および小傾斜状態において、境界部１７０領域と周壁面１１５との接触領域が増加し、その接触圧の減少度合いが大きくなる。このため、境界部１７０領域および周壁面１１５の摩耗を低減させ、境界部１７０領域と周壁面１１５との間の摩擦力を減少させることができる。

また、前進側外周面１６４が、深絞り加工により形成された面であることにより、前進側外周面１６４には、深絞り加工による加工硬化が生じているので、前進側外周面１６４に耐摩耗性を付与するための熱処理等の表面処理が不要になる。このため、コストを削減しながら、前進側外周面１６４および周壁面１１５の摩耗を低減することができる。

次に、図４，図５を参照して、本発明の第２，第３実施例を説明する。第２，第３実施例は、第１実施例とは、部分的に異なるものの、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施例の部材等と同一の部材等または対応する部材等については、基本的に第１実施例における符号と同一の符号が使用されている。

図４を参照すると、第２実施例におけるテンショナ１００のプランジャＰ２の後端壁１６０の外周面２６３において、前進側外周面２６４は、前進側交線２６７が径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線である回転面であり、後退側外周面２６５は、後退側交線２６８が、前進側交線２６７の半径よりも小さい半径を有すると共に径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線である回転面である。
外周面２６３は、両外周面２６４，２６５が連続することで形成される接続部２６９において屈曲している二段階形状の面である。そして、両交線２６７，２６８は、後端交線２６６を構成する。また、前進側交線２６７の半径は、肉厚ｔ６よりも大きく、境界部１７０領域での接触圧を減少させるためには、大きいほど好ましい。

前進側面間角度αは、前進側交線２６７上の各点での接線Ｌｔ（図４にはその一部が例示されている。）が、周壁交線１１６に対して径方向内方に傾斜していることで、周壁交線１１６との間で形成する角度である。
同様に、後退側面間角度βは、後退側交線２６８上での各点での接線Ｌｔが、周壁交線１１６に対して径方向内方に傾斜していることで、周壁交線１１６との間で形成する角度である。
そして、前進側交線２６７と摺接交線１５６との交差部１７１における前進側面間角度αである特定面間角度α１は、第１実施例におけるプランジャＰと同様に、プランジャＰ２が大傾斜状態にあるときの大傾斜角θ２（図３参照）とほぼ同じである。
また、後退側面間角度βの最小値は、前進側面間角度αの最大値よりも大きい。

前進側交線２６７および後退側交線２６８は、本実施例では１つの半径をそれぞれ有する円弧である。別の例として、前進側交線２６７および後退側交線２６８のそれぞれが、互いに異なる複数の半径の円弧から構成される複合円弧から構成されてもよい。
後退側外周面２６５は、プランジャＰ２の、すべての傾斜状態および非傾斜状態で、周壁面１１５と非接触となるように、前進側外周面２６４の全体よりも径方向内方に位置する。

第２実施例によれば、第１実施例と共通または相当する構造により奏される作用および効果に加えて、次の作用および効果が奏される。
前進側交線２６７と後退側交線２６８とは、いずれも径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線であることにより、前進側外周面２６４および後退側外周面２６５において、周壁交線１１６に対する各交線２６４，２６５の面間角度α，βが、各交線２６４，２６５上で後退方向に向かうにつれて大きくなるので、後端壁１６０の進退方向幅を減少させると同時に、後退側外周面２６５での後端壁１６０、すなわち後端側後端壁１６１の外径を小さくすることができる。このため、収容穴１１２へのプランジャＰの挿入容易化によるボディ１１０へのプランジャＰの組付性を向上させながら、プランジャＰを、進退方向で小型化することができ、軽量化することができる。

前進側交線２６７の半径が、後退側交線２６８の半径よりも大きいことにより、前進側交線２６７が円弧状曲線である場合にも、前進側外周面２６４では、周壁面１１５との接触領域を増大させて、接触圧を減少させることができるので、境界部１７０領域および周壁面１１５の摩耗を低減することができ、また境界部１７０領域と周壁面１１５との間の摩擦力を減少させることができる。
しかも、後退側交線２６８の半径が前進側交線２６７の半径よりも小さいので、後退側後端壁１６２の外径を小さくすることが可能になり、収容穴１１２へのプランジャＰの挿入を容易にすることができる。

図５を参照すると、第３実施例におけるテンショナ１００のプランジャＰ３の後端壁１６０の外周面３６３は、後端交線３６６が径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線である回転面である。そして、後端交線３６６は、その半径が、交差部１７１を始点として後退方向に向かうにつれて連続的に小さくなる曲線であり、例えばクロソイド曲線である。
また、後端交線３６６の最大半径は、肉厚ｔ６よりも大きく、境界部１７０領域での接触圧を減少させるためには、大きいほど好ましい。
面間角度γは、後端交線３６６上の各点での接線Ｌｔが、周壁交線１１６に対して径方向内方に傾斜していることで、周壁交線１１６との間で形成する角度である。そして、後端交線３６６と摺接交線１５６との交差部１７１（境界部１７０）における面間角度γである特定面間角度γ１は、第１実施例におけるプランジャＰと同様に、プランジャＰ３が大傾斜状態にあるときの大傾斜角θ２とほぼ同じであり、すべての面間角度γのうちの最小値である。

第３実施例によれば、第１実施例と共通または相当する構造により奏される作用および効果に加えて、次の作用および効果が奏される。
後端交線３６６が、後退方向に向かうにつれて半径が連続的に小さくなる円弧状曲線であることにより、後端壁１６０の外周面３６３が、屈曲部を有することなく、径方向で連続的に滑らかに変化するので、収容穴１１２へのプランジャＰの挿入の円滑性が向上し、ボディ１１０へのプランジャＰの組付性を向上させることができる。

以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
外周面１６３，２６３は、第１，第２実施例では、二段階形状の面であったが、三段階以上の形状の面であってもよい。
第１実施例において、前進側交線１６７および後退側交線１６８は、一方が円弧状曲線で、他方が直線であってもよい。
第３実施例において、後端交線３６６が１つの半径を有する円弧状曲線であってもよい。

１００・・・テンショナ
１１０・・・ボディ
１１２・・・収容穴
１１５・・・周壁面
１１６・・・周壁交線
１４０・・・前端壁
１５０・・・側壁
１５１・・・外周面
１５２・・・摺接面
１５６・・・摺接交線
１６０・・・後端壁
１６１・・・前進側後端壁
１６２・・・後退側後端壁
１６３，２６３，３６３・・・外周面
１６４，２６４・・・前進側外周面
１６５，２６５・・・後退側外周面
１６６，２６６，３６６・・・後端交線
１６７・・・前進側交線
１６８・・・後退側交線
１７０・・・境界部
１７１・・・交差部
Ｐ，Ｐ２，Ｐ３・・・プランジャ
Ｃ ・・・径方向隙間
Ｌｂ ・・・軸線
Ｌｐ ・・・中心軸線
ｔ４〜ｔ６・・・肉厚
α，β，γ・・・面間角度
α１，γ１・・・特定面間角度

Claims (7)

1. 収容穴が設けられたボディと、前記収容穴に挿入された状態で前記収容穴の軸線に平行な進退方向に摺動可能に前記ボディに支持される有底円筒状のプランジャと、前記プランジャを前進方向に付勢する付勢手段とを備え、前記プランジャが、走行する巻掛け伝動体を案内する可動ガイドを押圧する前端壁と、前記収容穴内に位置する円筒状の後端壁と、前記前端壁および前記後端壁の間の円筒状の側壁とから構成され、前記側壁が、前記収容穴の周壁面に摺接する摺接面を含む外周面を有し、前進する前記プランジャが、前記収容穴から前進方向に突出している前記前端壁にて前記可動ガイドを前記巻掛け伝動体に押し付けて前記巻掛け伝動体に張力を付与するテンショナにおいて、
   最大前進位置にある前記プランジャが、前記プランジャと前記周壁面との間の径方向隙間により、前記摺接面と前記周壁面との接触により規定される大傾斜状態において前記軸線に対して傾斜しているときの前記プランジャの大傾斜角と、前記プランジャが、その中心軸線と前記軸線とが一致している非傾斜状態にあるときに、前記軸線を含む軸線平面上で、前記軸線平面と前記周壁面との交線であると共に前記軸線にほぼ平行な前記周壁交線に対して、前記軸線平面と前記後端壁の外周面との交線である後端交線が、前記摺接面と前記後端壁の前記外周面との境界である境界部において形成する面間角度とが、ほぼ同じであり、
   前記後端壁の前記外周面が、前記摺接面と共に前記境界部を形成する前進側外周面と、前記前進側外周面に後退方向側で連続する後退側外周面とを有し、
   前記前進側外周面および前記後退側外周面が、テーパ面であることを特徴とするテンショナ。
2. 前記後端交線が、前記軸線平面と前記前進側外周面との交線である前進側交線であり、
   前記後退側外周面が、前記前進側外周面よりも径方向内方に位置することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記摺接面の面粗さと前記前進側外周面の面粗さとがほぼ同じであることを特徴とする請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記後端交線が、前記前進側交線と、前記軸線平面と前記後退側外周面との交線である後退側交線とから構成され、
   前記面間角度が、前記周壁交線に対して前記前進側交線が形成する角度であり、
   前記周壁交線に対して前記後退側交線が形成する角度の最小値が、前記周壁交線に対して前記前進側交線が形成する角度の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のテンショナ。
5. 前記前進側交線と、前記軸線平面と前記後退側外周面との交線である後退側交線とが、いずれも径方向外方に向かって凸状の円弧状曲線であることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１つに記載のテンショナ。
6. 前記前進側交線の半径が、前記後退側交線の半径よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載のテンショナ。
7. 前記後端交線が、後退方向に向かうにつれて半径が連続的に小さくなる円弧状曲線であることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。

Images