JP2000065170A - ラチェット式テンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラチェット式テンショナの軽量化を図るこ
と、テンショナハウジングとプランジャとの焼き付き寿
命を長くすることを目的とする。 【解決手段】 ラチェット式テンショナの軽量化を図る
ために、テンショナハウジングをアルミニウム系金属材
料で形成し、また、テンショナハウジングとプランジャ
との焼き付き寿命を長くするために、テンショナハウジ
ングのプランジャ収容穴内周面に５〜５０μの硬質アル
マイト層の皮膜を形成し、該皮膜中に潤滑剤、例えば二
硫化モリブデン、フッ素樹脂等を保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用エンジンの
タイミングチェーンに適正な張力を付加するために用い
られるラチェット式テンショナに関し、特にテンショナ
ハウジングの素材をアルミニウムまたはアルミニウム合
金などのアルミニウム系金属材料としたラチェット式テ
ンショナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車エンジンのクランクシャフ
トとカムシャフトとの間で回転を伝達するチェーン伝動
装置には、タイミングチェーンが設けられているが、チ
ェーンの緩み側に適当な押し付け力を与えて適正な張力
を付加して、チェーン走行時の振動を防止するととも
に、チェーンの伸びに追従し適当な押し付け力を保持す
るために、ラチェット式テンショナが使用されている。

【０００３】従来のラチェット式テンショナは、そのテ
ンショナハウジングがねずみ鋳鉄で形成されている点で
本発明と相違するが、その構造は本発明と同じなので、
ラチェット式テンショナの構造を以下図１に基づいて説
明する。ラチェット式テンショナ１は、エンジンのクラ
ンクシャフト２で回転される駆動側スプロケット３と、
カムシャフト４に固定されている被駆動側スプロケット
５の間に掛け渡されているチェーン６（タイミングチェ
ーン）の緩み側でエンジン本体に取り付けられている。

【０００４】前記ラチェット式テンショナ１は、そのテ
ンショナハウジング７の前面からプランジャ８が出没自
在に突出しており、このプランジャ８の先端８Ａが、支
軸９でエンジン本体側に揺動自在に支持されているテン
ショナレバー１０の揺動端近傍の背面を押圧することに
より、テンショナレバー１０のシュー面１１がチェーン
６の緩み側に摺動接触して張力を付加している。

【０００５】テンショナハウジング７には、プランジャ
８が出没自在に嵌挿されるプランジャ収容穴１２が形成
されている。プランジャ８の内部には中空部１３が形成
されており、前記中空部１３は前記プランジャ収容穴１
２の底部と対峙する端面が開口され、プランジャ収容穴
１２の底部とこれに対抗する中空部１３の底部との間に
プランジャばね１４が弾装され、このプランジャばね１
４が、プランジャ８をテンショナハウジング７から突出
する方向に常時付勢している。

【０００６】また、テンショナハウジング７には、ラチ
ェット軸１５によってラチェット１６が揺動自在に軸支
されていて、ラチェット１６には、図２に示すように、
プランジャ８の側面に刻設されているラチェット歯Ｔに
噛み合うラチェット爪１７，１８が形成されている。

【０００７】ラチェット１６は、テンショナハウジング
７との間に設けられたラチェットばね１９によって、常
時これらのラチェット爪１７，１８がプランジャ８のラ
チェット歯Ｔと噛み合う向きにラチェット軸１５回りの
回動付勢力を与えられていて、これらのラチェット爪１
７，１８とラチェット歯Ｔとの噛み合いによって、プラ
ンジャ８の後退方向の変位が阻止されるようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように形成されて
いるラチェット式テンショナ１は、従来は、そのテンシ
ョナハウジングがねずみ鋳鉄製のもので、重量が重いと
いう欠点があったので、本発明は、この欠点を解決する
ことを第１の課題とする。

【０００９】そこで、本発明は、この第１の課題解決の
手段として、テンショナハウジングをアルミニウムまた
はアルミニウム合金などのアルミニウム系金属材料で形
成するものであるが、図２に示されているように、プラ
ンジャ８には、チェーン６の張力に対応する応力（荷
重）Ｆが働く一方、ラチェット１６の噛み合いに対抗す
る側のプランジャ８とテンショナハウジング７のプラン
ジャ収容穴１２の摺動面２０近傍において、サイドフォ
ース（プランジャ前進方向に対して直角に働く力）ＳＦ
が働くので、テンショナハウジング７をアルミニウム系
金属材料とすると、この摺動面２０における摩擦抵抗が
大きく、エンジン回転中、プランジャ８が略々０．１か
ら数程度の振幅で変位するため、テンショナハウジング
７とプランジャ８とが焼き付くという欠点があるととも
に、テンショナハウジング７のプランジャ収容穴１２が
強度的に劣るという欠点があったので、これら欠点を解
決することを第２の課題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、テンショナハウジング７のプランジャ収
容穴１２に、先端部８Ａが外部に突出するようにばね付
勢されて摺動自在に嵌装されたプランジャ８と、テンシ
ョナハウジング７に設けられたラチェット軸１５に揺動
自在に軸支されたラチェット１６を備え、ラチェット１
６に形成されたラチェット爪１７，１８をプランジャ側
面に刻設されたラチェット歯Ｔに噛み合わせてプランジ
ャ８の後退変位を阻止するようにしたラチェット式テン
ショナ１において、テンショナハウジング７をアルミニ
ウム系金属材料で形成し、このテンショナハウジング７
のプランジャ収容穴１２内周面に５〜５０μの硬質アル
マイト層の皮膜を形成し、該皮膜中に潤滑剤、例えば二
硫化モリブデン、フッ素樹脂等を保持させたものであ
る。

【００１１】ここで、アルミニウム系金属材料とは、ア
ルミニウムまたはアルミニウム合金のことである。

【００１２】

【作用】上記のように構成されたラチェット式テンショ
ナ１は、テンショナハウジング７をアルミニウム系金属
材料で形成したので、軽量となっており、また、テンシ
ョナハウジング７のプランジャ収容穴１２に形成された
硬質アルマイト層の皮膜中に保持された潤滑剤、例えば
二硫化モリブデン、フッ素樹脂等の作用により、テンシ
ョナハウジング７のプランジャ収容穴１２とプランジャ
８との摺動面２０の摩擦抵抗が小さくなり、焼き付き寿
命、すなわち焼き付くまでの時間が長くなり、その強度
も向上している。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き説明する。テンショナハウジング７を、アルミニウム
およびアルミニウム合金などのアルミニウム系金属材料
で形成する。このテンショナハウジング７に硬質陽極酸
化処理を施して、硬質アルマイト層の皮膜７Ａを生成さ
せ、テトラチオモリブデン酸アンモニウム液中で２次電
解処理して、二硫化モリブデン２１を皮膜の微細孔７Ｂ
に保持させ、滑らかになった硬質アルマイト層の皮膜７
Ａを、テンショナハウジング７のプランジャ収容穴１２
内周面に形成する。この場合、二硫化モリブデン２１を
保持する硬質アルマイト層の皮膜７Ａの厚さは、５〜５
０μとするが、その理由は、５μ以下にすると、その皮
膜の潤滑効果の持続性がなくなるとともに皮膜の強度が
低下し、また、５０μ以上にすると、プランジャ収容穴
１２の内径寸法のコントロールが難しくなるからであ
り、好ましくは、皮膜の厚さは、５〜３０μである。ま
た、二硫化モリブデンを保持するように施す硬質アルマ
イト処理は、少なくとも、硬質アルマイト層の皮膜７Ａ
がテンショナハウジング７のプランジャ収容穴１２内周
面に形成されるように行われるが、テンショナハウジン
グ全体に硬質アルマイト処理が施されても支障はない。

【００１４】また、別の実施の態様として、アルミニウ
ム系金属材料で形成したテンショナハウジング７に硬質
陽極酸化処理を施して、硬質アルマイト層の皮膜７Ａを
テンショナハウジング７のプランジャ収容穴１２内周面
に生成させた後、該皮膜中に潤滑剤としてのフッ素樹脂
を保持させる。この場合、フッ素樹脂は硬質アルマイト
層の皮膜表面にさらに被膜として形成されていてもよ
い。

【００１５】ここで、前記のように、アルミニウム系金
属材料で形成したテンショナハウジング７のプランジャ
収容穴１２内周面に、潤滑剤、例えば二硫化モリブデン
２１、フッ素樹脂等を保持する硬質アルマイト層の皮膜
を形成したもの（本発明）と従来のねずみ鋳鉄製テンシ
ョナハウジングとアルミニウム合金製テンショナハウジ
ングとの比較テストを行った結果を図４に示す。

【００１６】このテストは、実際の使用状態、すなわち
図２に示されるものと同じ状態にして、いずれも焼き入
れ鋼のプランジャを用い、テンショナハウジング７のプ
ランジャ収容穴１２に嵌装したプランジャ８の先端８Ａ
に、バイブレータにより、０〜２００Ｋｇの繰り返し荷
重Ｆ（図２）を、プランジャ振幅０．１、周波数１００
Ｈｚの条件で加えて焼き付き状態（時間）を測定したも
のである。ちなみに、このテストにおいて、本発明の実
施例のものは、いずれもプランジャ収容穴１２内周面
に、それぞれ皮膜厚さ７μ、１７μ、３０μ、４０μの
潤滑剤保持の硬質アルマイト層を形成したものである。

【００１７】このテストの結果、二硫化モリブデンある
いはフッ素樹脂を保持する硬質アルマイト層の皮膜（厚
さ７μ、１７μ、３０μ、４０μ）をプランジャ収容穴
に形成したテンショナハウジング（本発明）は、いずれ
も１０００時間経過後も焼き付きは生じなかったが、従
来のネズミ鋳鉄製テンショナハウジングは略々５００時
間以内で、またアルミニウム合金製テンショナハウジン
グは略々１００時間で焼き付いた。

【００１８】結局、この測定テスト結果から、二硫化モ
リブデンあるいはフッ素樹脂を保持する硬質アルマイト
層の皮膜をプランジャ収容穴内周面に形成したテンショ
ナハウジング（本発明）は、いずれも従来のネズミ鋳鉄
製、アルミニウム合金製のものより焼き付き寿命が長く
なっていることが分かる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、テンショナハウジングをアル
ミニウム系金属材料で形成したので、従来のねずみ鋳鉄
製テンショナハウジングより軽量化を図ることができ、
テンショナハウジングのプランジャ収容穴内周面に５〜
５０μの硬質アルマイト層の皮膜を形成し、該皮膜中に
潤滑剤、例えば二硫化モリブデン、フッ素樹脂等を保持
させたので、焼き付き寿命を長くすることができるとと
もに、プランジャ収容穴の強度向上を図ることができ
る、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ラチェット式テンショナの一例を示す断面
図。

【図２】 図１のプランジャ先端部近傍の一部拡大断面
図。

【図３】 硬質アルマイト層の皮膜の拡大説明図。

【図４】 テンショナハウジングの材質別焼き付き寿命
を示すグラフ。

【符号の説明】

１ ラチェット式テンショナ ２
クランクシャフト ３ スプロケット ４
カムシャフト ５ スプロケット ６
チェーン ７ テンショナハウジング ７Ａ
硬質アルマイト層の皮膜 ７Ｂ 皮膜に形成されている微細孔 ８
プランジャ ９ 支軸 １０
テンショナレバー １１ シュー面 １２
プランジャ収容穴 １３ 中空部 １４
プランジャばね １５ ラチェット軸 １６
ラチェット １７，１８ ラチェット爪 １９
ラチェットばね ２０ 摺動面 ２１
二硫化モリブデン Ｔ ラチェット歯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンショナハウジングのプランジャ収容
   穴に、先端部が外部に突出するようにばね付勢されて摺
   動自在に嵌装されたプランジャと、テンショナハウジン
   グに設けられたラチェット軸に揺動自在に軸支されたラ
   チェットを備え、ラチェットに形成されたラチェット爪
   をプランジャ側面に刻設されたラチェット歯に噛み合わ
   せてプランジャの後退変位を阻止するようにしたラチェ
   ット式テンショナにおいて、 テンショナハウジングをアルミニウム系金属材料で形成
   し、このテンショナハウジングのプランジャ収容穴内周
   面に５〜５０μの硬質アルマイト層の皮膜を形成し、該
   皮膜中に潤滑剤を保持させたことを特徴とするラチェッ
   ト式テンショナ。