JPWO2019181690A1 - Tensioner - Google Patents
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Abstract
テンショナは、筒状の保持部材と、保持部材に軸方向へ摺動可能に装着された遊動部材と、遊動部材に相対移動可能に装着された推進部材と、遊動部材と推進部材との間に設けられ、推進部材を保持部材の軸方向外側へ付勢し、遊動部材を保持部材の軸方向内側へ付勢する付勢部材と、遊動部材と保持部材との間に当接した状態で形成され、推進部材が移動するとき、遊動部材を軸方向と交差する方向へ押圧して、推進部材と保持部材との摺動抵抗を大きくする摺動力増大手段と、を有する。The tensioner is between a tubular holding member, a floating member slidably mounted on the holding member in the axial direction, a propulsion member mounted on the floating member so as to be relatively movable, and between the floating member and the propulsion member. It is formed in a state where the propulsion member is urged outward in the axial direction of the holding member and the floating member is urged inward in the axial direction of the holding member, and the floating member is in contact with the holding member. When the propulsion member moves, the floating member is pressed in a direction intersecting the axial direction to increase the sliding resistance between the propulsion member and the holding member.
Description
本開示は、テンショナに関する。 This disclosure relates to tensioners.
特開2005−344887号公報には、車両用エンジンのクランクシャフト及びカムシャフトに巻き掛けられるタイミングチェーンに張力を与えるリング式油圧テンショナが開示されている。このリング式油圧テンショナでは、ハウジング本体のプランジャ収容孔に、円柱状プランジャを挿入している。また、円柱状プランジャの外周には環状溝を形成して、該環状溝へC型リングを嵌合している。さらに、このC型リングはプランジャ収容孔の内周壁に向かって拡径するように付勢されている。これにより、例えばエンジン始動時にタイミングチェーンから円柱状プランジャへ衝撃的な負荷が作用しても、C型リングが緩衝性能を発揮して、円柱状プランジャの急激な後退移動が抑制される。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-344877 discloses a ring-type hydraulic tensioner that applies tension to a timing chain wound around a crankshaft and a camshaft of a vehicle engine. In this ring type hydraulic tensioner, a cylindrical plunger is inserted into the plunger accommodating hole of the housing body. An annular groove is formed on the outer circumference of the cylindrical plunger, and a C-shaped ring is fitted into the annular groove. Further, the C-shaped ring is urged to increase in diameter toward the inner peripheral wall of the plunger accommodating hole. As a result, for example, even if a shocking load acts on the columnar plunger from the timing chain when the engine is started, the C-shaped ring exhibits cushioning performance, and the rapid backward movement of the columnar plunger is suppressed.
特開2005−344887号公報のリング式油圧テンショナにおいては、C型リングが、プランジャの前後移動に伴ってプランジャ収容孔の内周壁と摺動する。この摺動摩擦により、プランジャ収容孔の内周壁が摩耗する。この結果、プランジャ収容孔の内周壁とプランジャの外周面との間の隙間が増加する。また、C型リングの摩耗や熱へたりが生じて、C型リングの拡径力が低下する。これらの場合、C型リングの緩衝性能が低下する可能性がある。 In the ring type hydraulic tensioner of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-344877, the C-shaped ring slides with the inner peripheral wall of the plunger accommodating hole as the plunger moves back and forth. Due to this sliding friction, the inner peripheral wall of the plunger accommodating hole is worn. As a result, the gap between the inner peripheral wall of the plunger accommodating hole and the outer peripheral surface of the plunger increases. In addition, wear and heat settling of the C-shaped ring occur, and the diameter-expanding force of the C-shaped ring decreases. In these cases, the cushioning performance of the C-shaped ring may decrease.
本開示は、円筒形プランジャ(推進部材)の急激な移動を抑制するための緩衝性能が低下し難いテンショナを提供する。 The present disclosure provides a tensioner in which the cushioning performance for suppressing abrupt movement of a cylindrical plunger (propulsion member) is unlikely to deteriorate.
第1態様のテンショナは、筒状の保持部材と、前記保持部材に軸方向へ摺動可能に装着された遊動部材と、前記遊動部材に相対移動可能に装着された推進部材と、前記遊動部材と前記推進部材との間に設けられ、前記推進部材を前記保持部材の軸方向外側へ付勢し、前記遊動部材を前記保持部材の軸方向内側へ付勢する付勢部材と、前記遊動部材と前記保持部材との間に当接した状態で形成され、前記推進部材が移動するとき、前記遊動部材を軸方向と交差する方向へ押圧して、前記推進部材と前記保持部材との摺動抵抗を大きくする摺動力増大手段と、を有する。 The tensioner of the first aspect includes a tubular holding member, a floating member slidably mounted on the holding member in the axial direction, a propulsion member mounted on the floating member so as to be relatively movable, and the floating member. An urging member provided between the force and the propulsion member, the propulsion member being urged outward in the axial direction of the holding member, and the floating member being urged inward in the axial direction of the holding member, and the floating member. It is formed in a state of being in contact with the holding member, and when the propulsion member moves, the floating member is pressed in a direction intersecting the axial direction, and the propulsion member and the holding member slide. It has a sliding force increasing means for increasing resistance.
第1態様のテンショナでは、推進部材は付勢部材の付勢力により、保持部材の軸方向外側へ移動する。一方、遊動部材は、付勢部材の付勢力により、保持部材の軸方向内側へ移動する。このとき、遊動部材と保持部材との間に当接した状態で形成された摺動力増大手段が、遊動部材と共に推進部材を軸方向と交差する方向へ押圧する。このため推進部材と保持部材との摺動抵抗が大きくなる。これにより、推進部材の摺動速度が緩慢になり、緩衝機能が発揮される。 In the tensioner of the first aspect, the propulsion member moves outward in the axial direction of the holding member by the urging force of the urging member. On the other hand, the floating member moves inward in the axial direction of the holding member due to the urging force of the urging member. At this time, the sliding force increasing means formed in contact between the floating member and the holding member presses the propulsion member together with the floating member in the direction intersecting the axial direction. Therefore, the sliding resistance between the propulsion member and the holding member increases. As a result, the sliding speed of the propulsion member becomes slow, and the cushioning function is exhibited.
また、推進部材に、推進部材を保持部材の軸方向内側へ押し戻す方向の力が作用すると、推進部材は、付勢部材の付勢力に抗して遊動部材と共に保持部材の軸方向内側へ押し戻される。このときも遊動部材が保持部材の軸方向内側へ移動するため、摺動力増大手段が、遊動部材と共に推進部材を軸方向と交差する方向へ押圧する。このため推進部材と保持部材との摺動抵抗が大きくなる。これにより、推進部材の摺動速度が緩慢になり、緩衝機能が発揮される。 Further, when a force in the direction of pushing the propulsion member back in the axial direction of the holding member acts on the propulsion member, the propulsion member is pushed back together with the floating member in the axial direction of the holding member against the urging force of the urging member. .. At this time as well, since the floating member moves inward in the axial direction of the holding member, the sliding force increasing means presses the propulsion member together with the floating member in the direction intersecting the axial direction. Therefore, the sliding resistance between the propulsion member and the holding member increases. As a result, the sliding speed of the propulsion member becomes slow, and the cushioning function is exhibited.
このように第1態様のテンショナでは、付勢部材、遊動部材、保持部材及び摺動力増大手段が相互に関連して緩衝性能が発揮される。このため特定の部材に負荷が集中し難く、緩衝性能が低下し難い。 As described above, in the tensioner of the first aspect, the urging member, the floating member, the holding member and the sliding force increasing means are interrelated to exhibit the cushioning performance. Therefore, it is difficult for the load to concentrate on a specific member, and the cushioning performance is unlikely to deteriorate.
これに対して、例えば推進部材の周囲にC型リング等を配置し、このC型リングのバネ荷重によって緩衝性能を発揮させる場合、緩衝性能はC型リングのみに依存する。このため、C型リングに物理的劣化が生じると、緩衝性能が低下しやすい。 On the other hand, for example, when a C-shaped ring or the like is arranged around the propulsion member and the cushioning performance is exerted by the spring load of the C-shaped ring, the cushioning performance depends only on the C-shaped ring. Therefore, if the C-shaped ring is physically deteriorated, the cushioning performance tends to be deteriorated.
第2態様のテンショナは、前記摺動力増大手段は、前記保持部材の内周面に形成され前記保持部材の軸方向内側から軸方向外側にかけて前記保持部材の径方向外側に向って拡径する拡径部と、前記遊動部材に形成され、前記拡径部と接するくさび部と、を有する。 In the tensioner of the second aspect, the sliding force increasing means is formed on the inner peripheral surface of the holding member, and the diameter of the holding member is expanded from the inner side in the axial direction to the outer side in the axial direction toward the outer side in the radial direction of the holding member. It has a diameter portion and a wedge portion formed on the floating member and in contact with the enlarged diameter portion.
第2態様のテンショナでは、保持部材の内周面に、拡径部が形成されている。拡径部は、保持部材の軸方向内側から軸方向外側にかけて保持部材の径方向外側に向って拡径している。遊動部材が付勢部材の付勢力により保持部材の軸方向内側へ移動すると、拡径部に接するくさび部が、拡径部から保持部材の軸方向と交差する方向へ押圧される。これにより推進部材と保持部材との摺動抵抗が大きくなる。 In the tensioner of the second aspect, a diameter-expanded portion is formed on the inner peripheral surface of the holding member. The diameter-expanded portion expands in diameter from the inside in the axial direction of the holding member to the outside in the axial direction toward the outside in the radial direction of the holding member. When the floating member moves inward in the axial direction of the holding member due to the urging force of the urging member, the wedge portion in contact with the enlarged diameter portion is pressed from the enlarged diameter portion in a direction intersecting the axial direction of the holding member. As a result, the sliding resistance between the propulsion member and the holding member increases.
第3態様のテンショナは、前記拡径部及び前記拡径部と接する前記くさび部の少なくとも一方に、前記保持部材の軸方向内側から軸方向外側にかけて前記保持部材の径方向外側に向って漸次径変化する傾斜面が形成されている。 The tensioner of the third aspect has a gradual diameter of at least one of the enlarged diameter portion and the wedge portion in contact with the enlarged diameter portion toward the radial outer side of the holding member from the axial inner side to the axial outer side of the holding member. A changing slope is formed.
第3態様のテンショナでは、拡径部又はくさび部に、漸次径変化する傾斜面が形成されている。このため、遊動部材が付勢部材の付勢力により保持部材の軸方向内側へ移動する際の、拡径部からくさび部に対する押圧力が、漸次大きくなる。これにより滑らかな緩衝性能を発揮できる。 In the tensioner of the third aspect, an inclined surface whose diameter gradually changes is formed in the enlarged diameter portion or the wedge portion. Therefore, when the floating member moves inward in the axial direction due to the urging force of the urging member, the pressing force from the enlarged diameter portion to the wedge portion gradually increases. As a result, smooth cushioning performance can be exhibited.
第4態様のテンショナは、前記傾斜面は、前記拡径部及び前記拡径部と接する前記くさび部の双方に形成されている。 In the tensioner of the fourth aspect, the inclined surface is formed on both the enlarged diameter portion and the wedge portion in contact with the enlarged diameter portion.
第4態様のテンショナでは、傾斜面が拡径部及び拡径部と接するくさび部の双方に形成されているため、遊動部材が保持部材の軸方向内側へ移動し易い。このため、緩衝性能を得やすい。 In the tensioner of the fourth aspect, since the inclined surface is formed on both the enlarged diameter portion and the wedge portion in contact with the enlarged diameter portion, the floating member can easily move inward in the axial direction of the holding member. Therefore, it is easy to obtain cushioning performance.
第5態様のテンショナは、前記傾斜面の傾斜角度が前記保持部材の軸方向に対して30°以上60°以下である。 In the tensioner of the fifth aspect, the inclination angle of the inclined surface is 30 ° or more and 60 ° or less with respect to the axial direction of the holding member.
第5態様のテンショナでは、傾斜面の傾斜角度が保持部材の軸方向に対して60°以下であるため、60°より大きい場合と比較して、付勢手段の付勢力が小さくてもくさび部は傾斜面と接しながら保持部材の軸方向内側へ移動し易い。また、傾斜面の傾斜角度が保持部材の軸方向に対して30°以上であるため、30°より小さい場合と比較して、付勢手段の付勢力や、推進部材を保持部材の内側へ押し戻す方向の力が大きくても、くさび部は傾斜面と接しながら保持部材の軸方向内側へ移動し難い。 In the tensioner of the fifth aspect, since the inclination angle of the inclined surface is 60 ° or less with respect to the axial direction of the holding member, the wedge portion even if the urging force of the urging means is small as compared with the case where it is larger than 60 °. Is easy to move inward in the axial direction of the holding member while being in contact with the inclined surface. Further, since the inclination angle of the inclined surface is 30 ° or more with respect to the axial direction of the holding member, the urging force of the urging means and the propulsion member are pushed back to the inside of the holding member as compared with the case where the inclination angle is smaller than 30 °. Even if the force in the direction is large, the wedge portion is difficult to move inward in the axial direction of the holding member while being in contact with the inclined surface.
第6態様のテンショナは、前記推進部材が軸方向内側へ移動することを抑制する移動抑制手段を備えている。 The tensioner of the sixth aspect includes a movement suppressing means for suppressing the movement of the propulsion member inward in the axial direction.
第6態様のテンショナによると、移動抑制手段により、推進部材が保持部材の内側へ移動することが抑制される。このため、推進部材が内側へ強く押圧された際にも、推進部材が内側に動くことを抑制できる。これにより緩衝効果を高めることができる。 According to the tensioner of the sixth aspect, the movement suppressing means suppresses the movement of the propulsion member to the inside of the holding member. Therefore, even when the propulsion member is strongly pressed inward, it is possible to prevent the propulsion member from moving inward. This makes it possible to enhance the buffering effect.
第7態様のテンショナは、前記移動抑制手段は、前記くさび部と前記推進部材との当接面にそれぞれ設けられ、互いに係合する凹凸部である。 In the tensioner of the seventh aspect, the movement suppressing means is a concavo-convex portion that is provided on the contact surface between the wedge portion and the propulsion member, respectively, and engages with each other.
第7態様のテンショナによると、遊動部材のくさび部と推進部材との間に、互いに係合する凹凸部が設けられている。このためくさび部が保持部材から押圧されると、凹凸部が互いに噛み合う。これにより推進部材が内側に移動することを抑制できる。 According to the tensioner of the seventh aspect, an uneven portion that engages with each other is provided between the wedge portion of the floating member and the propulsion member. Therefore, when the wedge portion is pressed from the holding member, the uneven portions mesh with each other. As a result, it is possible to prevent the propulsion member from moving inward.
本開示に係るテンショナによると、推進部材の急激な変位を抑制するための緩衝性能が低下し難い。 According to the tensioner according to the present disclosure, the cushioning performance for suppressing abrupt displacement of the propulsion member is unlikely to deteriorate.
[第1実施形態]
(テンショナ)
図1に示すように、本開示の第1実施形態に係るテンショナ10が取り付けられるエンジン100には、クランクシャフトに取り付けられた駆動側スプロケット102及びカムシャフトに取り付けられた被駆動側スプロケット104の間に、タイミングチェーン106が巻き掛けられている。[First Embodiment]
(Tensioner)
As shown in FIG. 1, in the
テンショナ10は、ハウジング20とプランジャ30とを備えている。ハウジング20はエンジン100にボルト12で固定されている。プランジャ30はハウジング20に挿入されている。そしてハウジング20から離れる方向に付勢されたプランジャ30が、支軸108を中心に回動するチェーンガイド110を推進力Pで押圧している。また、このチェーンガイド110が、タイミングチェーン106を押圧している。
The
図2A、図2Bに示すように、テンショナ10は、ハウジング20と、ハウジング20に挿入されハウジング20の軸方向に沿って移動可能なプランジャ30と、ハウジング20とプランジャ30との間に配置された遊動部材40と、を備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
(ハウジング)
図3A、図3Bに示すように、本開示における保持部材の一例としてのハウジング20は、有底の筒状部材である。ハウジング20は略円形状の挿入孔22と、挿入孔22に沿って挿入孔22の上部に形成された案内溝24と、挿入孔22の下部に形成された案内溝26と、を備えている。案内溝24の外側端部(すなわち後述するプランジャ30の出入り口の周縁部)には、挿入孔22の内側から外側に向かって傾斜面24Aが形成されている。傾斜面24Aは、挿入孔22の中心軸CLから離れる方向に漸次径変化している(換言すると、外側から内側にかけてハウジング20の径方向内側に向って漸次傾斜している)。傾斜面24Aの傾斜角度は、中心軸CLに対して角度θ1とする。なお、傾斜面24Aは、本開示における拡径部の一例である。(housing)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
なお、上記の「上部」及び「下部」とは、図3の紙面上の方向を示すものであり、図1に示すエンジン100に取り付けた状態の方向を示すものではない。また、「内側」とは、挿入孔22の孔底22A側(軸方向内側、図3Aにおける矢印IN側)を示し、「外側」とは挿入孔22の開口端22B側(軸方向外側、図3Aにおける矢印OUT側)を示す。以下の説明において用いられる「上部」、「下部」、「内側」及び「外側」についても同様である。
The above-mentioned "upper part" and "lower part" indicate the direction on the paper surface of FIG. 3, and do not indicate the direction in the state of being attached to the
ハウジング20の上部及び下部には、ボルト孔28Aが貫通したフランジ28が形成されている。このフランジ28が、図1に示すように、エンジン100へボルト12を用いて固定される。
Flange 28s through which the bolt holes 28A pass are formed in the upper portion and the lower portion of the
また、図3Bに示すように、ハウジング20には、ハウジング20の外周面側から挿入孔22まで貫通するねじ孔29が形成されている。このねじ孔29に押さえねじ52をねじ込むことで、後述するプランジャ30を挿入孔22の内部に仮固定することができる。
Further, as shown in FIG. 3B, the
(プランジャ)
図4A、図4Bに示すように、本開示における推進部材の一例としてのプランジャ30は有底の筒状部材である。プランジャ30は、円形状の挿入孔32と、案内突起34と、を備えている。案内突起34は、挿入孔32の開口端32B側に形成され、挿入孔32の径方向外側へ突出している。図2Aに示すように、プランジャ30は、挿入孔32の開口端32Bが、ハウジング20の挿入孔22の内側を向くようにして、かつ、案内突起34が、ハウジング20の案内溝26に嵌め込まれるようにして、ハウジング20の挿入孔22へ挿入される。プランジャ30の外径は、ハウジング20の挿入孔22に挿入する際に支障が生じない程度の寸法であり、挿入孔22の内径と略一致する寸法とされている。(Plunger)
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
(遊動部材)
図5A、図5Bに示すように、遊動部材40は断面視でL字形状に形成された部材であり、円形状の底部42と、底部42の外周端から底部42と略直交する方向へ延出された摺動部44と、を備えている。(Floating member)
As shown in FIGS. 5A and 5B, the floating
摺動部44において、底部42と反対側の端部にはくさび部44Aが形成されている。くさび部44Aは、摺動部44の他の部分より肉厚に形成され、外周面が底部42から離れる方向へ傾斜した傾斜面44AEとされている。この傾斜面44AEの傾斜角度(すなわち摺動部44の延出方向に対する傾斜角度)は、上述したハウジング20の案内溝24に形成された傾斜面24Aの傾斜角度と等しく、角度θ1である。
In the sliding
図2Aに示すように、遊動部材40は底部42がプランジャ30の内側に配置され、かつ、摺動部44がハウジング20の案内溝24に嵌め込まれるようにして、ハウジング20の挿入孔22へ挿入される。また、遊動部材40は、摺動部44の外側端部がハウジング20(案内溝24)の外側へ突出し、くさび部44Aの傾斜面44AEが案内溝24の傾斜面24Aと当接するようにして、挿入孔22の内部へ配置される。このとき、くさび部44Aは、傾斜面24Aに対して、ハウジング20における挿入孔22の径方向内側、かつ、挿入孔22の軸方向外側に配置されている。なお、くさび部44A及び案内溝24の傾斜面24Aは、本開示における摺動力増大手段の一例である。
As shown in FIG. 2A, the floating
遊動部材40の摺動部44の内周面44Bは、プランジャ30の外周面30Aと同じ曲率の凹面とされている。内周面44Bと外周面30Aとは、互いに面接触するように配置される。また、遊動部材40の底部42は、ハウジング20の挿入孔22の孔底22Aと隙間(空間V)を空けて形成され、遊動部材40が内側へ移動できる。
The inner
(コイルばね)
図2Aに示すように、プランジャ30と遊動部材40の底部42との間には、プランジャ30を外側へ付勢し、遊動部材40を内側へ付勢するコイルばね50が配置されている。コイルばね50は、本開示における付勢部材の一例であり、プランジャ30の挿入孔32に挿入されている。コイルばね50は、挿入孔32の孔底32Aと、遊動部材40の底部42との間で、自由高さ(すなわち無荷重時の高さ)より縮められた状態で配置されている。(Coil spring)
As shown in FIG. 2A, a
図2Bに示すように、プランジャ30は、コイルばね50の付勢力により外側へ移動する。このとき、プランジャ30の案内突起34がハウジング20の案内溝26に沿って移動する。案内溝26の先端には、抜け止め部材60が係止されている。案内突起34が抜け止め部材60に当接することで、プランジャ30の移動が止まる。
As shown in FIG. 2B, the
(作用・効果)
第1実施形態のテンショナ10においては、図6に示すように、プランジャ30は、コイルばね50から外側へ向かう付勢力P1を受ける(P1はバネ荷重)。同様に遊動部材40が、コイルばね50から内側へ向かう付勢力P1を受ける。この付勢力P1により、遊動部材40は挿入孔22の内側へ引き込まれる。そして、遊動部材40の摺動部44に形成されたくさび部44Aが、ハウジング20の案内溝24に形成された傾斜面24Aを押圧する。(Action / effect)
In the
これにより、くさび部44Aは、ハウジング20の傾斜面24Aから、くさび部44Aの傾斜面44AEの法線方向に沿った反力Pbを受ける。さらに、この反力Pbは遊動部材40の内部を伝わり、プランジャ30の外周面に押圧力Paとして作用する。押圧力Paは、反力Pbを、プランジャ30の「軸方向に沿う方向の力」と「軸方向と直交する方向の力」に分けた分力のうち、「軸方向と直交する方向の力」に相当する力である。
As a result, the
またさらに、押圧力Paはプランジャ30の内部を伝わり、挿入孔22の内周面22Cを押圧する。これにより、プランジャ30の外周面は、挿入孔22の内周面22Cから、反力としての押圧力Paを受ける。
Further, the pressing force Pa is transmitted inside the
ここで、遊動部材40とプランジャ30との摩擦係数、プランジャ30とハウジング20との摩擦係数を何れもμとすると、プランジャ30は、遊動部材40およびハウジング20の各々から、摺動抵抗力Ps=(2×Pa×μ)を受ける。これにより、プランジャ30は、チェーンガイド110を推進荷重PF1=(P1−Ps)で押圧する。
Here, assuming that the coefficient of friction between the floating
エンジン100(図1参照)を駆動させると、カムトルク変動に伴ってタイミングチェーン106に張力が作用する。そして、図7に示すようにプランジャ30がチェーンガイド110から押圧力P2を受ける。この押圧力P2は、コイルばね50を介して遊動部材40へ伝達される。
When the engine 100 (see FIG. 1) is driven, tension acts on the
したがって、プランジャ30がチェーンガイド110から押圧力P2を受けない場合と比較して、遊動部材40のくさび部44Aがハウジング20の傾斜面24Aを押圧する押圧力が大きくなる。このため、くさび部44Aが傾斜面24Aから受ける反力PB、プランジャ30の外周面に作用する押圧力PA並びにプランジャ30が遊動部材40及びハウジング20から受ける摺動抵抗力PSが、それぞれ上述した反力Pb、押圧力Pa、摺動抵抗力Psより大きくなる。このため、プランジャ30がチェーンガイド110を押圧する推進荷重PF2=(P1−PS)は、推進荷重PF1=(P1−Ps)より小さくなる。
Therefore, as compared with the case where the
ここで、図8には、コイルばね50による付勢力P1と、チェーンガイド110から押圧力P2を受けない場合の摺動抵抗力Psと、チェーンガイド110から押圧力P2を受ける場合の摺動抵抗力PSを考慮した、プランジャ30のストローク特性が実線で示されている。また、コイルばね50単体のストローク特性が2点鎖線で示されている。コイルばね50は、自由高さからのストローク(すなわち縮み量)が大きいほうがバネ荷重は大きくなり、ストロークが小さいほうがバネ荷重は小さくなる。
Here, FIG. 8 shows the urging force P1 by the
図8に示すように、プランジャ30が推進時(すなわち挿入孔22の外側へ移動する時)にチェーンガイド110を押圧する推進荷重PF1=(P1−Ps)に対して、後退時(すなわち挿入孔22の内側へ移動する時)に「必要な」プランジャ30に対する後退荷重PF3=(P1+PS)は、摺動抵抗力Ps、PSの合計値(Ps+PS)分だけ大きい。この結果、プランジャ30のストロークと荷重との関係にヒステリシス特性が生じ、タイミングチェーン106及びチェーンガイド110の振動を効果的に減衰できる。
As shown in FIG. 8, with respect to the propulsion load PF1 = (P1-Ps) that presses the
すなわち、第1実施形態のテンショナ10は、遊動部材40を用いているため、コイルばね50を単体で用いた場合と比較して、プランジャ30の推進時には、プランジャ30の急激な推進を抑制する。また、テンショナ10は、チェーンガイド110を緩慢に押圧してタイミングチェーン106のばたつきを抑制する。また、エンジン100が駆動してタイミングチェーン106のばたつきが大きくなった際には、テンショナ10は大きな抵抗力を発揮してプランジャ30の後退を抑制し、ばたつきを抑制できる。
That is, since the
また、テンショナ10は、コイルばね50を単体で用いた場合と比較して、小さな推進力によってチェーンガイド110を押圧する。このため、チェーンガイド110とタイミングチェーン106との摺動摩擦を低減できる。これにより、メカロスの発生を抑制できる。
Further, the
また、テンショナ10では、プランジャ30の外径が、挿入孔22の内径と略一致する寸法とされている。さらに、遊動部材40の内周面44Bは、プランジャ30の外周面30Aと互いに面接触している。このため、プランジャ30には、押圧力Paが面的に作用する。このためプランジャ30に摩耗が生じ難く、テンショナ10の緩衝性能が低下し難い。
Further, in the
また、テンショナ10では、遊動部材40のくさび部44Aが、ハウジング20の案内溝24に形成された傾斜面24Aを押圧する。これによりプランジャ30に摺動抵抗力が作用する。このくさび部44Aが図2に傾斜面44AEとして破線で示すように摩耗した場合、遊動部材40は矢印Mで示すように、摩耗した分だけ挿入孔22の内側に配置される。このため摩耗による摺動抵抗力の低減が発生し難い。なお、傾斜面24Aが摩耗した場合も同様である。
Further, in the
また、テンショナ10では、プランジャ30の後退時、強い摺動抵抗力PSが発生する。この摺動抵抗力PSは、プランジャ30がチェーンガイド110から受ける押圧力P2によって変化する。つまり、押圧力P2が大きいほど、摺動抵抗力PSは大きくなる。このため、押圧力P2の大きさに応じて高い摺動抵抗力PSを発揮できる。
Further, in the
これに対して、遊動部材40を用いず、例えばプランジャ30の外周面30Aと挿入孔22の内周面22Cとの間に拡径するように付勢されたC型リング等を配設した場合(本開示と異なる構成にした場合)、「一定の大きさ」の摺動抵抗力を得ることはできるが、押圧力P2の大きさに応じた摺動抵抗力を得ることは難しい。
On the other hand, when the floating
また、C型リング等を用いる場合は、C型リングの劣化に伴いバネ荷重が低下すると、摺動抵抗力も低下する。これに対して本開示の第1実施形態に係るテンショナ10においては、摺動抵抗力Psを発生させるためにコイルばね50を使用している。コイルばね50はC型リングと比較して軸方向の長さが長く、ばね定数が低いため荷重が低下し難い。このため得られる摺動抵抗力Psも変動し難い。これによりテンショナ10は、安定した緩衝性能を発揮できる。さらに、テンショナ10においては、緩衝性能を得るためにC型リングのような小さな部品を必要としないためメンテナンスも容易である。
Further, when a C-type ring or the like is used, if the spring load decreases as the C-type ring deteriorates, the sliding resistance force also decreases. On the other hand, in the
なお、テンショナ10では、遊動部材40のくさび部44Aにおける傾斜面44AEの傾斜角度は、ハウジング20の案内溝24に形成された傾斜面24Aの傾斜角度と等しく、角度θ1である。この角度θ1は、摩擦角度の2倍以上とする。テンショナ10では、遊動部材40及びハウジング20は鋼製(静止摩擦係数μ=約0.12)とされており、この場合、摩擦角度ρ=tan−1μ=6.8°と算出される。したがって、θ1>13.6°とする。傾斜面44AEの傾斜角度θ1を、摩擦角度の2倍以上とすることで、2倍より小さい場合と比較して、遊動部材40が挿入孔22の内側に入り込み難いため、プランジャ30に過剰な押圧力が作用してプランジャ30の推進が阻害されることを抑制できる。In the
なお、角度θ1は、30°以上60°以下にすることが好ましい。このようにすることで、角度θ1が30°より小さい場合と比較して、コイルばね50の付勢力や、プランジャ30をハウジング20の内側へ押し戻す方向の力が大きくても、くさび部44Aは傾斜面24Aと接しながらハウジング20の軸方向内側へ移動し難い。このため、プランジャ30の推進力を得やすい。また、θ1が60°より大きい場合と比較して、コイルばね50の付勢力が小さくてもくさび部44Aは傾斜面24Aと接しながらハウジング20の軸方向内側へ移動し易い。このため、プランジャ30に対する押圧力を得やすい。
The angle θ1 is preferably 30 ° or more and 60 ° or less. By doing so, the
なお、テンショナ10では、遊動部材40におけるくさび部44Aの傾斜面44AEと、ハウジング20の案内溝24に形成された傾斜面24Aとが面接触するように、それぞれの傾斜角度θ1が等しく形成されているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば、くさび部44Aの傾斜面44AEの傾斜角度θ1を、ハウジング20の傾斜面24Aより大きくしてもよいし、小さくしてもよい。
In the
また、例えば図9に示すように、案内溝24には傾斜面24Aに代えて段状の切り欠き部24Bを形成してもよい。この切り欠き部24Bに、遊動部材40のくさび部44Aが入り込むことで、押圧力Peを得ることができる。なお、切り欠き部24Bは、本開示における拡径部の一例である。
Further, for example, as shown in FIG. 9, a stepped
さらに、切り欠き部24Bは一段の段状に形成されているが、拡径部は、複数段の段状に形成した切り欠き部としてもよい。切り欠き部を複数段で形成することで、プランジャ30に対する押圧力を段階的に得ることができる。
Further, although the
またさらに、拡径部は、円や楕円の弧に沿うような曲面形状としてもよい。曲面形状とすることで、拡径部と、案内溝24における拡径部以外の部分との境界部分をなだらかな形状にできる。これにより耐磨耗性を高くすることができる。
Furthermore, the enlarged diameter portion may have a curved surface shape that follows the arc of a circle or an ellipse. By forming the curved surface shape, the boundary portion between the enlarged diameter portion and the portion other than the enlarged diameter portion in the
また、例えば図10に示すように、遊動部材40にはくさび部44Aに代えて、円弧状に突出した突出部44Cを形成してもよい。この突出部44Cが、案内溝24の傾斜面24Aに入り込むことで、押圧力Pfを得ることができる。さらに、この円弧状の突出部44Cと、上述した切り欠き部24Bや、複数段の切り欠き部、曲面形状の切り欠き部とを組み合わせて使用してもよい。
Further, for example, as shown in FIG. 10, the floating
また、本実施形態においては、ハウジング20における案内溝24の外側端部で、かつ、プランジャ30の出入り口の周縁部に傾斜面24Aを形成しているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えば傾斜面24Aは、案内溝24におけるプランジャ30の出入り口より内側部分の任意の場所に形成することができる。この場合、傾斜面24Aは、プランジャ30の出入り口の周縁部とは異なる位置に形成される。また、プランジャ30における傾斜面44AEは、傾斜面24Aと接する位置に形成する。
Further, in the present embodiment, the
(ハウジング)
図3A、図3Bに示すように、本開示における保持部材の一例としてのハウジング20は、有底の筒状部材である。ハウジング29は、略円形状の挿入孔22と、挿入孔22に沿って挿入孔22の上部に形成された案内溝24と、挿入孔22の下部に形成された案内溝26と、を備えている。案内溝24の外側端部(すなわち後述するプランジャ30の出入り口の周縁部)には、内側から外側に向かって挿入孔22の中心軸CLから離れる方向に傾斜した傾斜面24Aが形成されている。傾斜面24Aの傾斜角度は、中心軸CLに対して角度θ1とする。(housing)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
[第2実施形態]
第2実施形態のテンショナ70について説明する。なお、テンショナ70において第1実施形態のテンショナ10と等しい構成については同一の符号で示し、説明は省略する。第2実施形態のテンショナ70は、図11に示すように、遊動部材40におけるくさび部44Aの形状が、第1実施形態のテンショナ10と異なっている。テンショナ70では、くさび部44Aにおけるプランジャ30と対向する面に凹部44Dが形成されている。[Second Embodiment]
The tensioner 70 of the second embodiment will be described. The configuration of the tensioner 70 that is the same as that of the
この凹部44Dは、壁部44Eが、くさび部44Aの傾斜面44AE及び案内溝24の傾斜面24Aと平行に形成されている。さらに凹部44Dには、断面視で略三角形状の係合部材72が取り付けられている。係合部材72は、本開示における移動抑制手段の一例である。係合部材72の外周面(外側を向いた端面)72Aと、凹部44Dの内周面(内側を向いた端面)44Fとの間には、コイルばね74が取り付けられている。コイルばね74は、係合部材72を内側へ付勢している。
In the
係合部材72においてプランジャ30と対向する面には、歯切り加工された凹凸部72Bが設けられている。また、プランジャ30において係合部材72と対向する面にも、歯切り加工された凹凸部30Bが設けられている。係合部材72の凹凸部72Bと、プランジャ30の凹凸部30Bとは互いに係合する形状に形成されている。
A tooth-cut uneven portion 72B is provided on the surface of the engaging
第2実施形態のテンショナ70によると、プランジャ30の凹凸部30Bが係合部材72の凹凸部72Bに係合している。このため、プランジャ30が外側に推進すると、係合部材72も外側へ動く。一方で、係合部材72はコイルばね74によって内側に付勢されている。このため、係合部材72の凹凸部72Bとプランジャ30の凹凸部30Bとの係合が一旦解除され、係合部材72は壁部44Eに当接するまで内側に移動する。そして、再び係合部材72の凹凸部72Bと、外側に推進した状態のプランジャ30の凹凸部30Bとが係合する。
According to the tensioner 70 of the second embodiment, the uneven portion 30B of the
ここで、プランジャ30の凹凸部30Bが係合部材72の凹凸部72Bに係合しているため、プランジャ30が内側へ退行しようとした場合、係合部材72も内側へ動く。この時、係合部材72は壁部44Eから押圧力Pcを受ける。この押圧力Pcが係合部材72によって伝達され、押圧力Pdでプランジャ30を押圧する。これにより、係合部材72の凹凸部72Bとプランジャ30の凹凸部30Bとが強固に係合される。このため、プランジャ30の内側への移動が抑制される。これにより、テンショナ70は、チェーンガイド110(図6等参照)から強い押圧力を受けても、タイミングチェーン106に対して張力を与え続けることができる。
Here, since the uneven portion 30B of the
なお、本実施形態においては係合部材72に凹凸部72Bを設けているが、本開示の実施形態はこれに限らない。例えばくさび部44Aに凹部44Dを形成せず係合部材72を省略し、くさび部44Aにおいてプランジャ30と対向する面に直接凹凸部を設けてもよい。このようにすることで、部品点数を減らすことができる。
In the present embodiment, the engaging
[第3実施形態]
第3実施形態のテンショナ80は、図12Aに示すように、ハウジング82における挿入孔82Aの内部に、棒状の回転部材84が配置されている。回転部材84の周囲には、回転部材84を囲繞するねじりばね85が巻き締められた状態で配置されている。ねじりばね85の一方の端部85Aはハウジング82に固定され、他方の端部85Bは回転部材84に固定されている。これにより、回転部材84には回転トルクが付与されている。[Third Embodiment]
In the
回転部材84において、ねじりばね85が固定された部分より外側部分には雄ネジ84Aが形成されている。この雄ネジ84Aには、プランジャ86の内側に形成された雌ネジ86Aが係合している。
In the rotating
プランジャ86は、図12Bに示すように、ハウジング82の軸方向から見た外形が二面取り形状とされている。また、ハウジング82における挿入孔82Aの開口端には、プレート状の回転抑止部材88が固定されている。回転抑止部材88は、プランジャ86の外形状と略一致する貫通孔88Aを備えている。プランジャ86は、この貫通孔88Aを挿通することにより、回転が規制されている。
As shown in FIG. 12B, the
これにより、プランジャ86は図12Aに示す回転部材84の回転トルクが付与されても回転せず、挿入孔82Aの外側へ推進する付勢力が与えられている。
As a result, the
また、ハウジング82には、案内溝82Bと傾斜部82Cが形成されている。この案内溝82B及び傾斜部82Cは、第1実施形態のハウジング20における案内溝24及び傾斜面24Aと同様の構成である。案内溝82Bには、遊動部材90の摺動部90Aが配置されている。摺動部90Aの内側端部には、回転部材84が挿通された底部90Bが形成されている。また、摺動部90Aの外側端部には、外側に向かって拡径する傾斜部90Cが形成されている。
Further, the
プランジャ86と、遊動部材90の底部90Bとの間には、コイルばね92が配置されている。このコイルばね92は、プランジャ86を外側へ付勢し、遊動部材90を内側へ付勢している。
A
第3実施形態のテンショナ80によると、プランジャ86の外側への推進力が、ねじりばね85と、コイルばね92から得られる。一方で、遊動部材90の内側への付勢力は、コイルばね92のみから得られる。これにより、例えばねじりばね85の回転トルクを、コイルばね92の付勢力に対して相対的に大きくすることで、チェーンガイド110(図6等参照)に対する押圧力を大きくする一方、遊動部材90から受ける摺動抵抗力を小さくできる。あるいは、例えば、コイルばね92の付勢力をねじりばね85の回転トルクに対して相対的に大きくすると、遊動部材90から受ける摺動抵抗力を相対的に大きくすることができる。
According to the
このように、テンショナ80によると、プランジャ86によるチェーンガイド110に対する押圧力と、プランジャ86が遊動部材90から受ける摺動抵抗力の大小関係を、任意に設定できる。すなわち、タイミングチェーン106のばたつきに対する細かな制御ができる。
As described above, according to the
なお、第3実施形態におけるねじりばね85は、プランジャ86を外側へ付勢している。このためプランジャ86が内側に移動することを抑制している。すなわち、ねじりばね85は本開示における移動抑制手段の一例である。プランジャ86が内側に移動することを抑制する移動抑制手段としては、上述した係合部材72やねじりばね85のほか、オイルダンパやラチェット機構などを適宜用いてもよい。
The
[第4実施形態]
第4実施形態に係るテンショナ120は、図13に示すように、ハウジング112と、プランジャ114と、遊動部材116と、コイルばね118と、を備えている。[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 13, the
ハウジング112は、図2Aに示す第1実施形態のハウジング20におけるフランジ28を省略したものである。また、プランジャ114は、第1実施形態のプランジャ30における外側端部に雄ネジ114Aを形成したものである。この雄ネジ114Aが、エンジン100に形成された雌ネジ100Aに捩じ込まれることで、テンショナ120がエンジン100へ固定される。
The
第4実施形態のテンショナ120においては、ハウジング112が、コイルばね118の付勢力によって推進する。このため、ハウジング112の先端部で、チェーンガイド110(図6等参照)を押圧する。テンショナ120によって得られる緩衝効果は、第1実施形態のテンショナ10によって得られる緩衝効果と同様であり、詳細の説明は省略する。以上説明したように、本開示に係るテンショナは、様々な態様で実施することができる。
In the
2018年3月22日に出願された日本国特許出願2018−054023号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載されたすべての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。 The disclosure of Japanese Patent Application No. 2018-054023, filed March 22, 2018, is incorporated herein by reference in its entirety. All documents, patent applications, and technical standards described herein are to the same extent as if the individual documents, patent applications, and technical standards were specifically and individually stated to be incorporated by reference. Incorporated herein by reference.
Claims (7)
前記保持部材に軸方向へ摺動可能に装着された遊動部材と、
前記遊動部材に相対移動可能に装着された推進部材と、
前記遊動部材と前記推進部材との間に設けられ、前記推進部材を前記保持部材の軸方向外側へ付勢し、前記遊動部材を前記保持部材の軸方向内側へ付勢する付勢部材と、
前記遊動部材と前記保持部材との間に当接した状態で形成され、前記推進部材が移動するとき、前記遊動部材を軸方向と交差する方向へ押圧して、前記推進部材と前記保持部材との摺動抵抗を大きくする摺動力増大手段と、
を有するテンショナ。Cylindrical holding member and
A floating member mounted on the holding member so as to be slidable in the axial direction,
A propulsion member mounted on the floating member so as to be relatively movable,
An urging member provided between the floating member and the propulsion member, the propulsion member being urged outward in the axial direction of the holding member, and the floating member being urged inward in the axial direction of the holding member.
It is formed in a state of being in contact with the floating member and the holding member, and when the propulsion member moves, the floating member is pressed in a direction intersecting the axial direction to cause the propulsion member and the holding member. A means for increasing the sliding force to increase the sliding resistance of the
Tensioner with.
前記保持部材の内周面に形成され前記保持部材の軸方向内側から軸方向外側にかけて前記保持部材の径方向外側に向って拡径する拡径部と、
前記遊動部材に形成され、前記拡径部と接するくさび部と、
を有する請求項1に記載のテンショナ。The sliding force increasing means is
A diameter-expanded portion formed on the inner peripheral surface of the holding member and expanding in diameter from the inner side in the axial direction to the outer side in the axial direction of the holding member.
A wedge portion formed on the floating member and in contact with the enlarged diameter portion,
The tensioner according to claim 1.
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