JP7174246B2 - テンショナ - Google Patents

Description

本発明は、プランジャと、プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納される付勢手段とを備えたテンショナであって、プランジャを支持するハウジングを具備しないテンショナに関するものである。

従来、チェーンの張力を適正に保持するテンショナを用いることは慣用されている。例えば、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テンショナによって走行案内シューを有する揺動チェーンガイドを付勢するものが公知である。
このようなチェーンガイド機構に用いられる公知のテンショナは、一般に、一方が開放した円筒状のプランジャ収容穴を有するハウジングと、プランジャ収容穴の円筒面部に摺動自在に挿入される円筒状のプランジャと、プランジャ収容穴からプランジャを突出方向である前方側に付勢する付勢手段とを備えた構成とされている。
テンショナは、組立後、エンジン等の使用箇所に固定し、実際にチェーン等にテンションを与えてよい状態になるまでは、プランジャを圧縮状態で固定しておく必要がある。そこで、従来から、プランジャを予めハウジング内に押し込んでおくプランジャの突出防止機構を有する種々のテンショナが提案されている（例えば特許文献１、２参照。）。

特開２００３－２０２０６１号公報 特開２００３－０３５３４３号公報

而して、テンショナにおけるハウジングは、一般に、鋳鉄やアルミニウム合金等の金属製であるため、それ自体重量が大きいものである。結果としてテンショナが搭載されるエンジン全体の重量が増加し、エンジンの燃費を悪化させることにつながる。従って、テンショナが搭載される自動車の低燃費化の需要のある昨今には芳しくないことから、テンショナの軽量化が求められている。テンショナの軽量化の観点からは、テンショナがハウジングを具備しない構成とされることが望ましい。しかしながら、公知のテンショナは、取付対象物に固定するための取付部をハウジングに形成し、必要に応じて適宜の締結部材を用いて取付対象物に固定する構成とされており、また、プランジャの突出防止機構は、プランジャをハウジングに対して固定するように構成されることから、ハウジングを具備しないものとして構成することが困難であるのが実情である。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、部品点数の低減化、軽量化を図るとともに、組み付けが容易なテンショナを提供することを目的とする。

本発明のテンショナは、前方が閉塞された円筒状のプランジャと、前記プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納される付勢手段とを備えたテンショナであって、前記付勢手段の弾性に抗って前記プランジャの後端側開口部に着脱可能に接合されるベース部材を備え、前記プランジャと前記ベース部材との接合が、螺合、軽圧入およびピン結合のいずれかによる機械的接合である構成とされることにより、前記課題を解決するものである。

本発明の請求項１に係るテンショナにおいては、ベース部材がプランジャの後端側開口部に着脱可能に機械的に接合された構成とされることにより、テンショナをテンショナ取付対象物に取り付ける前の状態においてプランジャを圧縮状態で固定することができる。従って、本発明の請求項１に係るテンショナによれば、プランジャを支持するハウジングが不要となり、テンショナを構成する部品点数の低減化を図ることができる結果、テンショナの大幅な軽量化を図ることができる。テンショナの軽量化により、テンショナが搭載されるエンジンの燃費向上が期待される。

本発明の請求項２に係る構成によれば、プランジャをベース部材に対して相対的に回転させる、という簡単な操作で、プランジャとベース部材との機械的接合を解除することができるため、テンショナ取付対象物に対する組み付けを容易に行うことができ作業性を向上することができる。

本発明の請求項３および請求項４に係る構成によれば、圧油室に対する供給油圧がベース部材に作用することによってプランジャとベース部材との機械的接合を解除することができるため、テンショナ取付対象物に対する組み付けを容易に行うことができ作業性を向上することができる。また、請求項４に係る構成によれば、ベース部材とプランジャとの機械的接合が、ベース部材のプランジャに対する圧入だけでなく、プランジャの係合爪とベース部材の係合溝との係合によってなされるので、プランジャとベース部材との機械的接合が期せずして解除されることを確実に回避することができる。

本発明の請求項５に係る構成によれば、ストッパピンを引き抜くことにより、プランジャとベース部材との機械的接合を解除することができるため、テンショナ取付対象物に対する組み付けを容易に行うことができ作業性を向上することができる。しかも、圧油室内のオイル圧が高まった時に、プランジャ固定孔を通じて、圧油室内のオイルをプランジャの外部に排出することができる。

本発明の請求項６および請求項７に係る構成によれば、テンショナを極めて容易に組み付けることができ、また、取付対象物に対するボルトなどの固定部材が不要であるため、作業性を向上することができる。

本発明の第１実施形態に係るテンショナの一構成例を示す、軸方向に沿った断面図である。 図１に示すテンショナの一部を示す拡大図である。 図１に示すテンショナにおけるテンショナ取付対象物に対する装着部の構成を概略的に示す斜視図である。 図１に示すテンショナのテンショナ取付対象物に対する取付構造を概略的に示す断面図である。 図１に示すテンショナにおけるプランジャとベース部材との機械的接合の解除操作を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るテンショナの一構成例の一部を示す、軸方向に沿った断面図である。 図６に示すテンショナにおけるプランジャとベース部材との機械的接合の解除操作を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係るテンショナの他の構成例の一部を示す、軸方向に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態に係るテンショナの一構成例の一部を示す、軸方向に沿った断面図である。 図９におけるＡ－Ａ線断面図である。 図９に示すテンショナにおけるプランジャとベース部材との機械的接合の解除操作を示す説明図である。

本発明のテンショナは、プランジャを支持するハウジングを具備しないものであって、例えば、エンジンブロックなどのテンショナ取付対象物における油吐出孔を有するテンショナ挿入用穴内に挿入されて組み付けられるものである。なお、本発明のテンショナは、適宜のハウジング部材に挿入されて用いられてもよい。

本発明の第１実施形態に係るテンショナ１００は、図１に示すように、前方が閉塞された円筒状のプランジャ１１０と、プランジャ１１０の内部に形成される圧油室１０１に伸縮自在に収納される付勢手段であるコイルばね１０５とを備えている。
プランジャ１１０の内部には、圧油室１０１が所定以上の高圧となるのを抑制する圧力調整ユニットを備えたインナースリーブ１２０と、圧油室１０１に流入するオイルの逆流を抑制するチェックバルブユニット１３０とが配置されている。

本実施形態におけるインナースリーブ１２０は、後端部がプランジャ１１０の開口端面より軸方向外方に突出するように延在する小径筒状部１２１と、小径筒状部１２１の前端に連続し移動規制部を構成する大径筒状部１２２とにより構成されている。
インナースリーブ１２０の前端面には、チェックバルブユニット配置部を形成するザグリ穴１２３が形成されている。

チェックバルブユニット１３０は、チェックボール１３１と、チェックボール１３１を内挿するリテーナー１３２と、チェックボール１３１の着座により開閉するチェックバルブシート部１３３と、リテーナー１３２の内部でチェックボール１３１をチェックバルブシート部１３３側に軽く押圧するボール押えバネ１３４とを有している。

圧力調整ユニットは、インナースリーブ１２０における小径筒状部１２１の外周面に摺動可能に外嵌するとともにプランジャ１１０の内周面に摺動可能に内接する環状のリリーフバルブ１４０と、リリーフバルブ１４０を移動規制部側に付勢するリリーフスプリング１４５と、小径筒状部１２１の外面の所定位置に設けられリリーフバルブ１４０の後方側への移動を規制する規制部材１４６とを有している。本実施形態では、規制部材１４６は、例えばＣリングなどのリング状部材により構成されており、小径筒状部１２１の外面に外嵌されている。
リリーフバルブ１４０は、圧油室１０１からのオイルの流れを許容するリリーフ溝１４１を有し、前端面には、インナースリーブ１２０の大径筒状部１２２の後端面に当接し圧油室１０１を封止する前方シール面１４２を有している。

以上の構成で、リリーフバルブ１４０に対して前方側に位置されるプランジャ１１０内部空間により圧油室１０１が形成され、インナースリーブ１２０の内部空間及びリリーフバルブ１４０に対して後方側の位置においてプランジャ１１０とインナースリーブ１２０との間に形成される環状空間により貯留油室１０２が形成される。プランジャ１１０およびインナースリーブ１２０の両者の間に形成される環状空間と、インナースリーブ１２０の内部空間とは、インナースリーブ１２０の小径筒状部１２１に形成されたリザーブ孔１２５によって互いに連通している。

而して、本実施形態のテンショナ１００は、コイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５の弾性に抗ってプランジャ１１０の後方側開口部に着脱可能に機械的に接合されるベース部材を備える。
本実施形態におけるベース部材１５０は、図２に示すように、例えば円筒状であって、前端部の外周面に螺刻された雄ねじ１５１を有する。
ベース部材１５０は、インナースリーブ１２０の後端部に外嵌されている。

本実施形態のテンショナ１００においては、プランジャ１１０は、図２に示すように、後方側開口部の内周面に螺刻されベース部材１５０の雄ねじ１５１と螺合する雌ねじ１１１を有している。従って、本実施形態のテンショナ１００は、プランジャ１１０とベース部材１５０との機械的接合が、プランジャ１１０の雌ねじ１１１とベース部材１５０の雄ねじ１５１との螺合によって行われるように構成されている。

また、ベース部材１５０は、テンショナ取付対象物に対する装着部１６０を有する。
装着部１６０は、例えば図３にも示すように、ベース部材１５０の後端部における外周面に径方向外方に突出する係合突起部１６１を形成することにより構成することができる。

本実施形態のテンショナ１００は、プランジャ１１０とベース部材１５０との機械的接合が保持された状態で、図４に示すように、例えば、エンジンブロックなどのテンショナ取付対象物１８０のテンショナ挿入穴１８１に挿入して用いることができる。テンショナ挿入穴１８１は、底面にベース部材装着用凹部１８２を有するとともにベース部材装着用凹部１８２の底面に開口する油吐出孔１８３を有し、プランジャ１１０を摺動可能に受容するものとされる。

ベース部材１５０における装着部１６０の構成は、特に限定されるものではなく、例えばベース部材１５０の後端部の外周面に軸方向に延びる係合溝を形成することにより構成することもできる。また、ベース部材１５０の後端部をテンショナ取付対象物１８０のベース部材装着用凹部１８２に挿嵌されるように構成することもできる。

本実施形態のテンショナ１００においては、テンショナ取付対象物１８０に取り付けられた後、プランジャ１１０とベース部材１５０との機械的接合が解除される。
すなわち、図５（ａ）に示すように、プランジャ１１０をベース部材１５０に対して回転させることにより（プランジャ１１０の回転方向を白抜きの矢印で示す。）、プランジャ１１０とベース部材１５０との機械的接合を解除する。これにより、圧縮状態にあるコイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５のバネ力Ｆが解放され、図５（ｂ）に示すように、テンショナ１００が使用可能な状態（プランジャ１１０がテンショナ挿入穴１８１に対して出没可能な状態）とされる。
このように、本実施形態のテンショナ１００は、プランジャ１１０をベース部材１５０に対して相対的に回転させる、という簡単な操作で、プランジャ１１０とベース部材１５０との機械的接合を解除することができテンショナ取付対象物１８０に対する組み付けを容易に行うことができる。

本発明の第２実施形態に係るテンショナは、プランジャとベース部材との機械的接合構造が相違することの他は、前述の第１実施形態に係るテンショナ１００と同様の構成を有するものである。
第２実施形態に係るテンショナにおけるプランジャとベース部材との機械的接合は、付勢手段の弾性に抗ってベース部材がプランジャの後端側開口部に軽圧入されることによって行われるように構成されている。

第２実施形態に係るテンショナにおけるベース部材は、軸方向一端部に前方に向かうに従って縮径するテーパ状の外周面を有する。
ベース部材２５０は、図６に示すように、プランジャ２１０の後方側開口部の開口径より大きい外径を有する円筒状の基部２５２と、基部２５２の前端に段部を介して連続しプランジャ２１０の後方側開口部に軽圧入されて嵌合される嵌合部２５３とを有する。嵌合部２５３は、プランジャ２１０における後方側開口部の開口径に適合する外径を有する円筒状の軸部２５４と、軸方向前方に向かうに従って縮径するように形成され軸部２５４の前端に連続して延びるテーパ部２５５とを有する。

第２実施形態に係るテンショナにおけるプランジャ２１０は、後方側開口部にベース部材２５０のテーパ状の外周面に圧接され軸方向後方に向かって拡径するテーパ状の内周面を有する。
プランジャ２１０は、図６に示すように、一定の大きさの内径を有する第１空間部２１２と、第１空間部２１２に連続し軸方向後方に向かうに従って拡径する円錐台状空間を形成する第２空間部２１３と、第２空間部２１３に連続し第１空間部２１２より内径の大きい円柱状空間を形成する第３空間部２１４とにより構成された内部空間を有する。

上述したように、本実施形態のテンショナにおけるプランジャ２１０とベース部材２５０との接合は、ベース部材２５０のプランジャ２１０の後端側開口部に対する軽圧入による機械的接合である。
すなわち、ベース部材２５０の嵌合部２５３をプランジャ２１０の後方側開口部に挿入し、さらに、コイルばね１０５およびリリーフスプリングの弾性に抗ってベース部材２５０のテーパ部２５５をプランジャ２１０の第２空間部２１３のテーパ状の内周面に沿って軸方向前方側に進入させる。これにより、ベース部材２５０におけるテーパ部２５５の外周面とプランジャ２１０の第２空間部２１３の内周面とが圧接するとともにベース部材２５０における軸部２５４がプランジャ２１０の第３空間部２１４に嵌合し、以って、プランジャ２１０とベース部材２５０とを機械的に接合させることができる。ここに、プランジャ２１０の開口端面は、ベース部材２５０における基部２５２の前面に対接された状態とされる。

本実施形態のテンショナにおいては、テンショナ取付対象物１８０に取り付けられた状態において（例えば図４に示す状態）、図７（ａ）に示すように、例えばオイルポンプ等の油圧発生源からテンショナの圧油室にオイルを供給することにより、ベース部材２５０の前端面には、コイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５のバネ力Ｆ（図において白抜きの矢印で示す。）と、オイルの供給油圧Ｐ（図において塗りつぶした矢印で示す。）が作用することとなる。これにより、プランジャ２１０とベース部材２５０との機械的接合が解除されて圧縮状態にあるコイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５のバネ力Ｆが解放され、図７（ｂ）に示すように、テンショナが使用可能な状態（プランジャ２１０がテンショナ取付対象物のテンショナ挿入穴に対して出没可能な状態）とされる。
このように、本実施形態のテンショナは、圧油室に対する供給油圧がベース部材２５０に作用することによってプランジャ２１０とベース部材２５０との機械的接合を解除することができるため、テンショナ取付対象物に対する組み付けを容易に行うことができる。

本発明の第２実施形態に係るテンショナにおいては、図８に示すように、ベース部材２５０における軸部２５４の外周面に係合溝部２５６が形成され、プランジャ２１０の後方側端部に、ベース部材２５０の係合溝部２５６に係合される係合爪部２１５が形成された構成とされていてもよい。このテンショナにおいては、ベース部材２５０とプランジャ２１０との機械的接合が、ベース部材２５０のプランジャ２１０に対する軽圧入のみだけでなく、プランジャ２１０の係合爪部２１５とベース部材２５０の係合溝部２５６との係合によって行われる。このような構成によれば、圧油室に対する供給油圧によってプランジャ２１０とベース部材２５０との機械的接合を解除できるものでありながら、テンショナを取り付ける前の状態においてプランジャ２１０とベース部材２５０との機械的接合が期せずして解除されることを確実に回避することができる。

本発明の第３実施形態に係るテンショナは、プランジャとベース部材との機械的接合構造が相違することの他は、前述の第１実施形態に係るテンショナ１００と同様の構成を有するものである。
第３実施形態に係るテンショナにおけるプランジャとベース部材との機械的接合は、ベース部材が付勢手段の弾性に抗ってプランジャの内部に遊嵌状態で挿入された状態においてピン結合によって行われるように構成されている。

第３実施形態に係るテンショナにおけるベース部材３５０は、図９および図１０に示すように、円筒状であって、プランジャ３１０の後方側開口部に遊嵌状態で挿入される前端部の外周面に円周方向に延びるベース部材固定溝３５７を有する。

第３実施形態に係るテンショナにおけるプランジャ３１０は、ベース部材固定溝３５７と同一軸位置においてベース部材固定溝３５７とともにストッパピン３９０が挿抜可能に貫通されるストッパピン結合孔３６５を構成するプランジャ固定孔３１６を有する。

上述のように、本実施形態のテンショナにおけるプランジャ３１０とベース部材３５０との接合は、ピン結合による機械的接合である。
すなわち、ベース部材３５０をコイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５の弾性に抗ってプランジャ３１０の後方側開口部に遊嵌状態で挿入し、ベース部材３５０のベース部材固定溝３５７と、プランジャ３１０のプランジャ固定孔３１６とを同一軸位置に位置合わせする。この状態で、ストッパピン３９０をベース部材固定溝３５７とプランジャ固定孔３１６とにより構成されるストッパピン結合孔３６５内に挿入することにより、プランジャ３１０とベース部材３５０とを機械的に接合させることができる。

本実施形態のテンショナにおいては、図１１（ａ）に示すように、ストッパピン３９０を引き抜くことにより、プランジャ３１０とベース部材３５０との機械的接合が解除されて圧縮状態にあるコイルばね１０５およびリリーフスプリング１４５のバネ力Ｆが解放される。これにより、図１１（ｂ）に示すように、テンショナが使用可能な状態（プランジャ３１０がテンショナ取付対象物のテンショナ挿入穴に対して出没可能な状態）とされる。
なお、本実施形態のテンショナにおいては、例えば、プランジャ３１０とベース部材３５０との機械的接合が解除された後、テンショナがテンショナ取付対象物に取り付けられる。
このように、本実施形態のテンショナにおいては、ストッパピン３９０を引き抜く、という簡単な操作で、プランジャ３１０とベース部材３５０との機械的接合を解除することができテンショナ取付対象物に対する組み付けを容易に行うことができる。

以上説明した実施形態は、本発明に係るテンショナの具体例であるが、本発明に係るテンショナがこれらに限定されるものではなく、各構成部材の形状、位置、寸法、配置関係等、他にも様々な変形が可能であり、また、それらを適宜組み合わせて構成されてもよい。
また、前述した実施形態において、プランジャが上方に突出する向きの図示を使用し、その方向で説明したが、プランジャの突出方向は使用形態に合わせて、いかなる方向に配置されてもよい。
特に、上記実施形態の場合、貯留油室がチェックバルブより上方に位置するようにチェーンテンショナを配置（図面とは逆）することで、リリーフバルブが圧油室の上部に位置する構造となって、エア抜けに対してロバスト性が高くなり好適である。

また、本発明のテンショナは、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適用するものに限らず、プランジャの先端で直接チェーンの摺動案内を行ってもよい。
さらに、チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、種々の産業分野において利用可能である。

１００ ・・・テンショナ
１０１ ・・・圧油室
１０２ ・・・貯留油室
１０５ ・・・コイルばね（付勢手段）
１１０，２１０，３１０ ・・・プランジャ
１１１ ・・・雌ねじ
２１２ ・・・第１空間部
２１３ ・・・第２空間部
２１４ ・・・第３空間部
２１５ ・・・係合爪部
３１６ ・・・プランジャ固定孔
１２０ ・・・インナースリーブ
１２１ ・・・小径筒状部
１２２ ・・・大径筒状部
１２３ ・・・ザグリ穴
１２５ ・・・リザーブ孔
１３０ ・・・チェックバルブユニット
１３１ ・・・チェックボール
１３２ ・・・リテーナー
１３３ ・・・チェックバルブシート部
１３４ ・・・ボール押えバネ
１４０ ・・・リリーフバルブ
１４１ ・・・リリーフ溝
１４２ ・・・前方シール面
１４５ ・・・リリーフスプリング
１４６ ・・・規制部材（Ｃリング）
１５０，２５０，３５０ ・・・ベース部材
１５１ ・・・雄ねじ
２５２ ・・・基部
２５３ ・・・嵌合部
２５４ ・・・軸部
２５５ ・・・テーパ部
２５６ ・・・係合溝部
３５７ ・・・ベース部材固定溝
１６０ ・・・装着部
１６１ ・・・係合突起部
３６５ ・・・ストッパピン結合孔
１８０ ・・・テンショナ取付対象物
１８１ ・・・テンショナ挿入穴
１８２ ・・・ベース部材装着用凹部
１８３ ・・・油吐出孔
３９０ ・・・ストッパピン

Claims (7)

1. 前方が閉塞された円筒状のプランジャと、前記プランジャの内部に形成される圧油室に伸縮自在に収納される付勢手段とを備えたテンショナであって、
   前記付勢手段の弾性に抗って前記プランジャの後端側開口部に着脱可能に接合されるベース部材を備え、
   前記プランジャと前記ベース部材との接合が、螺合、軽圧入およびピン結合のいずれかによる機械的接合であることを特徴とするテンショナ。
2. 前記プランジャと前記ベース部材との接合が螺合による機械的接合であって、
   前記ベース部材は円筒状であって、軸方向一端部の外周面に螺刻された雄ねじを有し、
   前記プランジャは、後端側開口部における内周面に螺刻され前記雄ねじと螺合する雌ねじを有することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記プランジャと前記ベース部材との接合が軽圧入による機械的接合であって、
   前記ベース部材は円筒状であって、前記圧油室に対する供給油圧によって前記プランジャと前記ベース部材との機械的接合が解除されるように前記プランジャの後端側開口部に軽圧入されることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
4. 前記ベース部材は、軸方向一端部に前方に向かうに従って縮径するテーパ状の外周面を有し、前記外周面に係合溝部が形成されており、
   前記プランジャは、前記ベース部材のテーパ状の外周面に圧接され軸方向後方に向かって拡径するテーパ状の内周面を有し、前記プランジャの後方側端部に、前記係合溝部に係合される係合爪部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のテンショナ。
5. 前記プランジャと前記ベース部材との接合がピン結合による機械的接合であって、
   前記ベース部材は円筒状であって、前記プランジャの内部に遊嵌状態で挿入される軸方向一端部の外周面に、円周方向に延びるベース部材固定溝を有し、
   前記プランジャは、前記ベース部材固定溝と同一軸位置において前記ベース部材固定溝とともにストッパピンが挿抜可能に貫通されるストッパピン結合孔を構成するプランジャ固定孔を有することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
6. 前記ベース部材は、テンショナ取付対象物に対する装着部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のテンショナ。
7. 前記装着部は、前記ベース部材の外周面において径方向外方に突出するように形成された係合突起部により構成されていることを特徴とする請求項６に記載のテンショナ。

Images