JP2002039295A - ラチェット式テンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラック歯およびラチェットの強度を低下させ
ることなく戻り量を小さくできるラチェット式テンショ
ナを提供する。 【解決手段】 テンショナハウジング４のスリーブ収容
穴４ｅに摺動自在に嵌挿され、ばね４ｆで先端部が外部
に突出するよう付勢され、側面に複数のラック歯３ａ，
３ｂが形成されたスリーブ３と、前記テンショナハウジ
ング４にラチェット軸４ａ，４ｂにより揺動自在に支持
されそのラチェット爪１ｃ，２ｃをスリーブ３側面の各
ラック歯３ａ，３ｂに係合させたラチェット１，２と
で、ラチェット係合部Ｂ，Ｃを複数設け、これらラチェ
ット係合部Ｂ，Ｃは交互にラック歯３ａ，３ｂにラチェ
ット爪１ｃ，２ｃが係合し且つ離脱するようスリーブ３
軸方向で互に異なる位置に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動用チェーン
（ベルト）に適正な張力を付与するため等に用いられる
ラチェット式テンショナに関し、特に、チェーン（ベル
ト）の緩み調整をきめ細かく行えるラチェット式テンシ
ョナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】チェーン伝動装置において、チェーン
（ベルト）の弛み側に適正な張力を付与してチェーンの
走行時に生じる振動を抑止するために、実用新案登録第
２５１６２７１号公報や特開平１１−３４４０８６号公
報に示すようなラチェット式テンショナが考案され、従
来から用いられている。

【０００３】これらのラチェット式テンショナは、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のタイミングチェーンに用い
られている。即ち、テンショナハウジングのスリーブ収
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
動自在に嵌挿されたスリーブと、前記テンショナハウジ
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、前記ラチェットに形成されたラチェ
ット爪をスリーブ側面に刻設されたラック歯に噛合わせ
てスリーブの後退変位を阻止するようにしたものであ
る。

【０００４】そして、チェーンに伸びが生ずると、スリ
ーブがラック歯の間隔により決まるバックラッシュの範
囲を超えてさらに突出方向へ変位し、ラチェット爪は後
方にあった新たなラック歯と噛合い、スリーブはチェー
ンの伸びに追従して新たに前進した後退阻止位置を得て
チェーンのテンションを調整する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来のラチェット式テンショナにあっては、スリーブの
後退阻止位置はラック歯の間隔（ピッチ）に対応して段
階的に与えられるため、チェーンの伸びによりスリーブ
が前進して新たなラック歯とラチェット爪との噛合いが
なされるまでは従前の後退阻止位置に戻される。この戻
り量の最大値はラック歯のピッチに相当し、そして、こ
のラック歯のピッチ間ではテンションの振れを抑制でき
ない。この戻り量を少なくするためにはラック歯のピッ
チを小さくすることも考えられるが、ラック歯のピッチ
を小さくするとラック歯およびラチェットの強度が低下
するという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ラック歯およびラチェットの強度を低下さ
せることなく戻り量を小さくできるラチェット式テンシ
ョナを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、テンショ
ナハウジングのスリーブ収容穴に摺動自在に嵌挿されし
かもばねで先端部が外部に突出するよう付勢されたスリ
ーブと、前記テンショナハウジングにラチェット軸によ
り揺動自在に支持されたラチェットからなり、前記ラチ
ェットに形成されたラチェット爪をスリーブ側面に形成
したラック歯に係合させてスリーブの所定以上の後退変
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、スリーブ側面に形成されるラック歯とこのラック歯
に係合するラチェット爪よりなるラチェット係合部を複
数設け、これらラチェット係合部はスリーブの変位に対
してラック歯にラチェット爪が係合する位置が互に異な
るように配置されることを特徴とする。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
ラチェット係合部は、スリーブを挟んで互に対向して配
置された２個のラチェットと、これらのラチェットのラ
チェット爪に夫々係合する２個のラック歯とから形成さ
れたことを特徴とする。

【０００９】第３の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記ラチェット係合部は、ラチェット爪がスリー
ブの軸方向同一位置に配置された２個のラチェットと、
これらのラチェット爪に夫々係合し軸方向に山および谷
がラック半ピッチ分ずれた２個のラック歯とから形成さ
れたことを特徴とする。

【００１０】第４の発明は、第３の発明において、前記
ラック歯は、スリーブの外周の内少なくとも対向した部
分に設けられる螺旋状の谷および山で形成されることを
特徴とする。

【００１１】第５の発明は、第１または第２の発明にお
いて、前記ラチェット係合部は、ラチェット爪がスリー
ブに対し軸方向にラック歯の半ピッチ分ずれた位置に配
置された２個のラチェットと、山および谷がスリーブ軸
方向同一位置にあり前記ラチェット爪に夫々係合する２
個のラック歯とから形成されたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】したがって、第１の発明では、スリーブ
の変位に対して複数のラチェット係合部を交互に作動す
るようにしたため、ラック歯およびラチェット爪の強度
を低下させることなくラック歯のピッチ以下のバックラ
ッシュを得ることができる。従って、スリーブはチェー
ン（ベルト）の伸びに追従してきめ細かな後退阻止位置
を得てチェーン（ベルト）のテンションをより微細に調
整することができ、その騒音を一層低減できる。

【００１３】第２の発明では、２個のラチェット係合部
をスリーブの両側に配置しているため、ラチェット式テ
ンショナ全体を薄く形成でき、チェーン（ベルト）周り
特にチェーン（ベルト）の両側に充分なスペースが取れ
ない場合であっても他の部品と干渉することなく配置で
きる。

【００１４】第３の発明では、２個のラチェット係合部
を設ける際、２個のラック歯を軸方向に山および谷がラ
ック半ピッチ分ずらして配置するのみで形成できるた
め、構成が簡単化できる。

【００１５】第４の発明では、２個のラック歯を半ピッ
チずらせて形成する際、スリーブの外周に螺旋状の山・
谷によるラック歯としたため、ラック歯の形成が容易で
製造性が向上する。また、スリーブの回転位置を調整す
ることで初期バックラッシュを調整できる。

【００１６】第５の発明では、一方のラチェットの軸を
半ピッチ分だけずらすだけのため、例えば、軸穴の加工
位置をずらすのみで形成でき、構成が簡単化できる。

【００１７】また、ラック歯は旋盤による削り出し等で
加工容易である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１９】図１は、本発明のラチェット式テンショナ
Ａを示す要部断面図であって、第１，第２ラチェット
１，２とこの第１，第２ラチェット１，２間に配置され
外周面に軸方向に延びるラック歯３ａ，３ｂを有するス
リーブ３とこれらを支持するテンショナハウジング４と
から構成されている。

【００２０】第１，第２ラチェット１，２はテンショナ
ハウジング４に夫々固定されしかもスリーブ３を挟んで
対称の位置に配置されたラチェット軸４ａ，４ｂに夫々
の軸孔１ａ，２ａが外嵌されて、このラチェット軸４
ａ，４ｂを中心に揺動自在に支持されている。そして、
テンショナハウジング４に形成されているバネ保持穴４
ｃ，４ｄに一部が挿入されて保持されるラチェットばね
５ａ，５ｂの突出側端部５ｃ，５ｄにばね受け面１ｂ，
２ｂで当接し、このラチェットばね５ａ，５ｂの弾発力
によって、図１におけるラチェット軸４ａ，４ｂを中心
とした時計方向（第１ラチェット１）および反時計方向
（第２ラチェット２）の回動付勢力を夫々付与される。

【００２１】また、第１，第２ラチェット１，２はスリ
ーブ３のラック歯３ａ，３ｂに対面してメインラチェッ
ト爪１ｃ，２ｃとサブラチェット爪１ｄ，２ｄを備えて
いる。これらメインラチェット爪１ｃ，２ｃとサブラチ
ェット爪１ｄ，２ｄは前記ラチェットばね５ａ，５ｂに
よる回動付勢力により、第１ラチェット１のメインラチ
ェット爪１ｃをスリーブ３のラック歯３ａに係合させる
第１ラチェット係合部Ｂと、第２ラチェット２のメイン
ラチェット爪２ｃをスリーブ３のラック歯３ｂに係合さ
せる第２ラチェット係合部Ｃが構成され、これらの係合
部Ｂ，Ｃによりスリーブ３の後退方向への変位を阻止し
ている。

【００２２】なお、サブラチェット爪１ｄ，２ｄは、メ
インラチェット爪１ｃ，２ｃがラック歯３ａ，３ｂと噛
合っている位置からスリーブ３が前進変位して隣のラッ
ク歯３ａ，３ｂに噛合うまでの間におけるバックラッシ
ュ量を調整するために設けられており、主にスリーブ３
の後退方向への変位は前記メインラチェット爪１ｃ，２
ｃで阻止している。

【００２３】スリーブ３は、テンショナハウジング４に
開口するスリーブ収容穴４ｅ内に摺動自在に嵌挿されて
いて、スリーブばね４ｆによってテンショナハウジング
４から突出する方向に常時付勢されている。また、前記
スリーブ３の外周面の軸方向に延びて多数刻設されるラ
ック歯３ａ，３ｂは個々の歯を同一のピッチで形成し、
しかもラック歯３ａ，３ｂ同士ではその位相が略半ピッ
チ分ｐ／２だけ軸方向にずらして設けられている。図示
状態では各ラック歯３ａ，３ｂはスリーブ３に一体に設
けられているがスリーブ３とは別体に形成して各々をス
リーブ３に半ピッチだけずらせて止めるようにすること
もできる。

【００２４】従って、第１，第２ラック歯３ａ，３ｂの
位相が半ピッチｐ／２だけずらされていることにより、
これに係合する第１，第２ラチェット１，２のラチェッ
ト爪１ｃ，２ｃとの第１ラチェット係合部Ｂと第２ラチ
ェット係合部Ｃとは半ピッチｐ／２だけずれた部分で各
々係合を行うことになる。

【００２５】なお、スリーブ収容穴４ｅ内には潤滑油等
の作動液で満たされておりスリーブ３がスリーブ収容穴
４ｅから出没するときこの作動液が当該スリーブ収容穴
４ｅとスリーブ３との間の環状隙間を通過して出入りす
ることでスリーブ３の出没方向のダンピングを行う。さ
らに、スリーブ３が衝撃荷重を受けたときにこれを緩和
するため、図示していないがテンショナハウジングのス
リーブ収容穴４ｅ内部にボールチェック弁を用いた周知
の油圧緩衝機構を組込むことが望ましいが、このような
油圧緩衝機構は省いて構造を簡略化してもよい。

【００２６】以上の構成からなるラチェット式テンショ
ナＡは、例えば、図２で示す部位に適用される。

【００２７】図２はエンジンのクランクシャフト６ａと
カムシャフト６ｂ，６ｃとの間で回転を伝達するチェー
ン伝動装置６およびクランクシャフト６ａとエンジンの
バランサーシャフト７ａとの間で回転を伝達するチェー
ン伝動装置７を示している。エンジンのクランクシャフ
ト６ａで回転される駆動側スプロケット６ｅとカムシャ
フト６ｂ，６ｃに固定されている被駆動側スプロケット
６ｆ，６ｇの間およびクランクシャフト６ａの駆動側ス
プロケット７ｅとバランスシャフト７ｂに固定されてい
る被駆動側スプロケット７ｆとの間に夫々掛け渡されて
いるチェーン（タイミングチェーン）６ｄ，７ｄが設け
られている。そして、それらチェーン６ｄ，７ｄの弛み
側に前記ラチェット式テンショナＡは取り付けられる。
ラチェット式テンショナＡのテンショナハウジング４か
ら突出したスリーブ３の先端が支軸８ａ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８の背
面を押圧することにより、前記テンショナレバー８のシ
ュー面がチェーン６ｄ，７ｄの弛み側に摺動接触して張
力を付与するように構成される。

【００２８】以下にこの態様の作動を説明する。本ラチ
ェット式テンショナＡはテンショナレバー８の背面にス
リーブばね４ｆにより付勢されてスリーブ３の先端が接
触押圧してチェーンに適正な張力を付与してチェーンの
走行時に生じる振動を抑止する。

【００２９】そして、上記スリーブばね４ｆによりスリ
ーブ３が突出変位するとき、第１，第２ラック歯３ａ，
３ｂの新たなラック歯３ａ，３ｂへラチェット爪１ｃ，
２ｃが次々と係合して行くが、この係合は第１ラチェッ
ト１と第１ラック歯３ａとで構成される第１ラチェット
係合部Ｂと第２ラチェット２と第２ラック歯３ｂとで構
成される第２ラチェット係合部Ｃとで半ピッチの突出毎
に交互に行われる。

【００３０】詳述すれば、例えば第１ラチェット係合部
Ｂで新たなラック歯３ａへラチェット爪１ｃが係合する
とき、第２ラチェット係合部Ｃでは現在ラチェット爪２
ｃが係合しているラック歯３ｂと次に係合するラック歯
３ｂとの中間位置（半ピッチ位置）にあり、この時点ま
では第２ラチェット係合部Ｂがバックラッシュ調整をし
ていた。しかし、次のバックラッシュ調整は第１ラチェ
ット係合部Ａが交代して行うこととなり、次の半ピッチ
突出の時点では再び第２ラチェット係合部Ｃが第１ラチ
ェット係合部Ｂと交代して行う。

【００３１】そして、スリーブ３がチェーンから反発力
等で押戻される場合、最も直近にバックラッシュ調整を
している第１，第２ラチェット係合部Ｂ，Ｃのラック歯
３ａ，３ｂと第１，第２ラチェット爪１ｃ，２ｃとが噛
合ってスリーブ３の後退を阻止する位置、言い換えれ
ば、第１，第２ラチェット係合部Ｂ，Ｃの何れかでバッ
クラッシュ調整を開始したスリーブ３の位置まで戻され
る。その戻り量はラック歯３ａ，３ｂのピッチの半分
（半ピッチ）ｐ／２以内に抑えられる。即ち、バックラ
ッシュの最大値は、従来のラック歯の一ピッチに相当し
ていたものに対し、本例ではラック歯のピッチの半分
（半ピッチ分）ｐ／２となる。

【００３２】従って、チェーンの経時的な伸びによっ
て、スリーブ３が半ピッチ分のバックラッシュ量を超え
て前進変位すると、第１，第２ラチェット爪１ｃ，２ｃ
の内、今までバックラッシュ調整に寄与していたものに
代わって他方の第１，第２ラチェット爪１ｃ，２ｃが一
つ後方のラック歯３ａ，３ｂに噛合い、新たな噛合い位
置から後方へのスリーブ３の後退を阻止する。

【００３３】本実施態様にあっては、複数組のラチェッ
ト係合部Ｂ，Ｃを交互に作動するようにしているため、
ラック歯３ａ，３ｂおよびラチェット爪１ｃ，２ｃのピ
ッチを小さくすることなく、したがってその強度を低下
させることなくラック歯３ａ，３ｂのピッチ以下のバッ
クラッシュを得ることができる。従って、スリーブ３は
チェーンの伸びに追従してきめ細かな後退阻止位置を得
てチェーンのテンションを調整することができ、その騒
音をより低減できる。

【００３４】また、第１，第２ラチェット１，２と第
１，第２ラック歯３ａ，３ｂよりなる第１，第２ラチェ
ット係合部Ｂ，Ｃをスリーブ３の両側に配置しているた
め、ラチェット式テンショナ全体を薄く形成でき、チェ
ーン周り特にチェーン前後に充分なスペースが取れない
場合であっても他の部品と干渉することなく配置でき
る。

【００３５】また、２個のラチェット係合部Ｂ，Ｃを設
ける際、２個のラック歯３ａ，３ｂを軸方向に山および
谷がラック半ピッチ分ずらして配置するのみで形成でき
るため、構成が簡単化できる。

【００３６】図３はラック歯を有するスリーブの変形例
を示す。図３に示すスリーブ３はラック歯が設けられる
外周部分に螺旋状の山・谷からなる螺旋状のラック歯を
形成したものであり、外周の１８０°離れた対角部分を
第１，第２ラック歯３ａ，３ｂとして用いる。この第
１，第２ラック歯３ａ，３ｂは図に示すように位相が半
ピッチｐ／２分ずれて形成される。

【００３７】なお、螺旋状にスリーブ３の全周にラック
歯３ａ，３ｂを形成したものを図示したが、例えば、対
角部分の外周部を半径方向に突出させ（或いは、対角部
分以外の外周部を陥没させ）この突出部にのみに螺旋状
のラック歯を形成することもできる。

【００３８】本変形態様にあっては、２個のラック歯３
ａ，３ｂを半ピッチずらせて形成する際、スリーブ３の
外周に螺旋状の山・谷によるラック歯３ａ，３ｂとした
ため、ラック歯３ａ，３ｂの形成が容易で製造性が向上
する。また、スリーブ３の回転位置を調整することで初
期バックラッシュを調整できる。

【００３９】図４は図１に示すラチェット式テンショナ
Ａの他の実施態様を示す。図１と同一部分には同一の符
号を付して説明する。

【００４０】図４に示すラチェット式テンショナＡは、
図１のラチェット式テンショナＡに対し、スリーブ３の
外周に軸方向に延びるラック歯３ａ，３ｂが設けられて
いるが、これら第１，第２ラック歯３ａ，３ｂは同一ピ
ッチで形成されると共に同一の位相を軸方向に持つよう
に構成されている点で相違する。

【００４１】また、第１，第２ラチェット１，２はテン
ショナハウジング４に対してスリーブ３の軸方向に半ピ
ッチｐ／２だけずらせたラチェット軸４ａ，４ｂに軸穴
１ａ，２ａが外嵌されて、このラチェット軸４ａ，４ｂ
を中心に揺動自在に支持されている構成でも図１のラチ
ェット式テンショナＡと相違し、他の構成は同じであ
る。

【００４２】本実施態様においても、第１ラチェット１
のメインラチェット爪１ｃをスリーブ３のラック歯３ａ
に係合させる第１ラチェット係合部Ｂと、第１ラチェッ
ト係合部Ｂと半ピッチｐ／２ずれた部分において、第２
ラチェット２のメインラチェット爪２ｃをスリーブ３の
ラック歯３ｂに係合させる第２ラチェット係合部Ｃが構
成されることは、図１の実施態様と同じであり、図１の
実施態様と同様に作動する。

【００４３】本実施態様にあっては、一方のラチェット
１，２のラチェット軸４ａ，４ｂを半ピッチ分ｐ／２だ
けずらすのみ、例えば、軸穴の加工位置をずらすのみで
形成でき、構成が簡単化できる。

【００４４】なお、以上の各実施態様において、第１，
第２ラチェット係合部Ｂ，Ｃをスリーブ３の両側に夫々
設けた第１，第２ラック歯３ａ，３ｂと第１，第２ラチ
ェット１，２で形成するものについて説明したが、図示
しないが、スリーブの片側にこれらの第１，第２ラック
歯３ａ，３ｂと第１，第２ラチェット１，２を配置して
第１，第２ラチェット係合部Ｂ，Ｃを形成してもよく、
この場合には、第１，第２ラック歯は位相を同じにして
一体に形成し、第１，第２ラチェットを半ピッチだけず
らせて、例えば、スリーブ軸方向の前後に配置するよう
にしてもよい。

【００４５】また、ラチェット係合部を２個もつ形態に
ついて説明したが、図示しないが、３個のラチェット係
合部を持つようにして３分の一ピッチｐ／３ずつバック
ラッシュが調整できるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様であるラチェット式テンシ
ョナの断面図。

【図２】本発明のラチェット式テンショナの適用部位の
一例を示す概略図。

【図３】本発明の他の実施態様であるラックの図。

【図４】本発明の更に他の実施態様であるラチェット式
テンショナの概略図。

【符号の説明】

Ａ ラチェット式テンショナ Ｂ，Ｃ ラチェット係合部 １，２ラチェット １ｃ，２ｃ メインラチェット爪 １ｄ，２ｄ サブラチェット爪 ３ スリーブ ３ａ，３ｂ ラック歯 ４ テンショナハウジング ４ａ，４ｂ ラチェット軸 ４ｅ スリーブ収容穴 ４ｆ スリーブばね ５ａ，５ｂ ラチェットばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テンショナハウジングのスリーブ収容穴
   に摺動自在に嵌挿されしかもばねで先端部が外部に突出
   するよう付勢されたスリーブと、前記テンショナハウジ
   ングにラチェット軸により揺動自在に支持されたラチェ
   ットからなり、前記ラチェットに形成されたラチェット
   爪をスリーブ側面に形成したラック歯に係合させてスリ
   ーブの所定以上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、 スリーブ側面に形成されるラック歯とこのラック歯に係
   合するラチェット爪よりなるラチェット係合部を複数設
   け、これらラチェット係合部はスリーブの変位に対して
   ラック歯にラチェット爪が係合する位置が互に異なるよ
   うに配置されることを特徴とするラチェット式テンショ
   ナ。
2. 【請求項２】 前記ラチェット係合部は、スリーブを挟
   んで互に対向して配置された２個のラチェットと、 これらのラチェットのラチェット爪に夫々係合する２個
   のラック歯とから形成されたことを特徴とする請求項１
   に記載のラチェット式テンショナ。
3. 【請求項３】 前記ラチェット係合部は、ラチェット爪
   がスリーブの軸方向同一位置に配置された２個のラチェ
   ットと、 これらのラチェット爪に夫々係合し軸方向に山および谷
   がラック半ピッチ分ずれた２個のラック歯とから形成さ
   れたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   ラチェット式テンショナ。
4. 【請求項４】 前記ラック歯は、スリーブの外周の内少
   なくとも対向した部分に設けられる螺旋状の谷および山
   で形成されることを特徴とする請求項３に記載のラチェ
   ット式テンショナ。
5. 【請求項５】 前記ラチェット係合部は、ラチェット爪
   がスリーブに対し軸方向にラック歯の半ピッチ分ずれた
   位置に配置された２個のラチェットと、 山および谷がスリーブ軸方向同一位置にあり前記ラチェ
   ット爪に夫々係合する２個のラック歯とから形成された
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のラチ
   ェット式テンショナ。