JP2005155796A - ブレードテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーンの挙動を十分に制御できるブレードテンショナを提供する。
【解決手段】 弧状に湾曲したチェーン摺動面２ａを有するブレードシュー２と、ブレードシュー２を介してチェーン１０にばね力を作用させるブレードスプリング３と、ブレードシュー２の基端部２１を回動自在に支持するピン４１を有し、ブレードシュー２の変形時にブレードシュー２の先端部２２をスライド自在に支持するスライド面４２を有するベース部材４とを設ける。ブレードシューの基端部２１には、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形を許容するラチェット機構６が設けられている。ラチェット機構６は、基端部２１の外周面２１ｆに形成されたラック歯６０と、ベース部材４に設けられ、ラック歯６０と係合し得る爪部材６１とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、チェーン摺動面を有するブレードシューと、これにばね力を作用させる板ばね状のブレードスプリングとを備えたブレードテンショナに関する。

自動車エンジンにおいて、タイミングチェーンやオイルポンプなどの補機駆動用チェーンに緊張力を作用させるためのテンショナとして、ブレードテンショナが用いられている。

従来のブレードテンショナは、特開２０００−２３４６５６号公報に示すように、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するブレードシューと、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に積層配置され、ブレードシューを介してチェーンにばね力を作用させるための板ばね状の複数枚のブレードスプリングと、ブレードシューの基端部を回動自在に支持する支軸部を有し、ブレードシューの先端部をスライド自在に支持するスライド面を有するベース部材とから主として構成されている。

チェーンの運転時には、ブレードシューのチェーン摺動面上をチェーンが摺動しつつ走行し、このとき、ブレードスプリングの弾性変形にともなうばね力が押付荷重としてチェーンに作用して、チェーンの張力が維持されるようになっている。また、運転中にチェーン張力が変動した場合には、ブレードシューの先端部がスライド面上をスライド移動するとともに基端部が支軸部の回りを回動することにより、ブレードシューおよびブレードスプリングの曲率半径が変化し、その変形に応じたばね力がチェーンに作用するようになっている。

ところが、前記従来のブレードテンショナでは、ブレードスプリングのばね力のみでチェーン張力に対抗するように構成されており、このため、過大なチェーン張力が作用した場合には、チェーンの挙動を十分に制御できない場合があった。その結果、振動や騒音が発生していた。
特開２０００−２３４６５６号公報

本発明が解決しようとする課題は、ブレードテンショナにおいて、チェーン挙動を十分に制御できるようにする点にある。

本発明は、ブレードシューの基端部にラチェット機構を設けたことを最も主要な特徴とする。

請求項１の発明に係るブレードテンショナは、弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するブレードシューと、ブレードシューのチェーン摺動面と逆側に配置され、ブレードシューを介してチェーンにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングと、ブレードシューの基端部を回動自在に支持する支軸部を有するとともに、ブレードシューの変形時にブレードシューの先端部をスライド自在に支持するスライド面を有するベース部材とを備えている。ブレードシューの基端部には、ブレードシューの曲率半径が大きくなる側への変形を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形を許容するラチェット機構が設けられている。

請求項１の発明によれば、チェーンからブレードシューに押付荷重が作用したとき、ブレードシューの基端部が支軸部の回りをチェーンから離れる側に回動しようとするが、このとき、ブレードシューの基端部にラチェット機構が設けられていることにより、ブレードシューの基端部の回動が規制されて、ブレードシューの曲率半径が大きくなる側への変形が規制される。これにより、チェーンから過大な張力が作用した場合でも、チェーン張力に対抗でき、運転中のチェーンの挙動を十分に制御できるようになる。

その一方、チェーンに弛みが発生した場合には、ブレードシューの基端部が支軸部の回りをチェーンに接近する側に回動しようとするが、このとき、ブレードシューの基端部に設けられたラチェット機構によりブレードシューの基端部の回動が許容されて、ブレードシューの曲率半径が小さくなる側への変形が許容される。これにより、チェーンの動きに追随できるようになる。

請求項２の発明では、ラチェット機構が、ブレードシューの基端部の外周に形成されたラック歯と、ベース部材に設けられ、ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている。

請求項３の発明では、ブレードシューの基端部が、支軸部を越えて先端部の側に向かって延びる延設部を一体に有しており、ラチェット機構が延設部に設けられている。

請求項４の発明では、ラチェット機構が、延設部の外周に形成されたラック歯と、ベース部材に設けられ、ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている。この場合には、ブレードシューの変形量に応じてブレードシューの基端部が支軸部の回りを回動する際に、延設部の回動半径の方が基端部の回動半径よりも大きくなっており、延設部の回動量は基端部の回動量よりも大きい。このため、基端部側にラック歯を形成するよりも大きな歯形のラック歯を延設部に形成できるようになり、その結果、ラック歯の強度を増大できる。その一方、基端部側に形成する場合のラック歯と同じ大きさのラック歯を延設部に形成した場合には、ラチェット機構によるブレードシューの回動量の制御をより細やかに行えるようになる。

請求項５の発明では、ラチェット機構が、ベース部材の側に設けられたラック歯と、延設部に設けられ、ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている。

請求項６の発明では、延設部が、ブレードスプリングの側に突出する突出部を有している。

請求項７の発明では、突出部が延設部と一体に樹脂形成されている。

請求項８の発明では、チェーンから過大な押付荷重がブレードシューに作用した際にブレードスプリングが突出部に当接し得るように、突出部が前記ブレードスプリングとの間に一定の距離を隔てて配置されている。

請求項９の発明では、延設部がブレードスプリングの長手方向中央部を越えて延びている。

本発明に係るブレードテンショナによれば、ブレードシューの基端部にラチェット機構を設けたので、運転中のチェーンの挙動を十分に制御できるようになる。

[実施例１]
図１ないし図４は本発明の第１の実施例によるブレードテンショナを説明するための図であって、図１はチェーンシステム内にセットされた初期状態におけるブレードテンショナの正面図、図２はチェーンが弛んだ状態におけるブレードテンショナの正面図、図３は図１のラチェット機構部分の拡大図、図４は図２のラチェット機構部分の拡大図である。

図１および図２に示すように、ブレードテンショナ１は、弧状に湾曲したチェーン摺動面２ａを有するブレードシュー２と、ブレードシュー２のチェーン摺動面２ａと逆側に積層配置されるとともに、ブレードシュー２を介してチェーン１０にばね力を作用させるための各々板ばね状の複数枚のブレードスプリング３と、ブレードシュー２を支持するベース部材４とから主として構成されている。

ブレードシュー２の両端には、それぞれ溝２１ａ，２２ａが形成されており、ブレードスプリング３の各端部は、これらの溝２１ａ，２２ａにそれぞれ挿入されて係止されている。

ブレードシュー２の基端部２１には、ベース部材４に固定されたピン（支軸部）４１が挿通しており、基端部２１はピン４１の回りを回動自在になっている。ピン４１の先端には、基端部４１の抜け止め用のワッシャー５が固定されている。

ブレードシュー２の先端部２２は、ベース部材４に設けられた平坦状のスライド面４２にスライド自在に支持されている。先端部２２は、チェーン１０からの押付荷重に応じたブレードシューの変形時にスライド面４２上をスライドするように、常時スライド面上に当接している。

ブレードシュー２の基端部２１には、ラチェット機構６が設けられている。このラチェット機構６は、図３および図４に示すように、ブレードシュー２の基端部２１先端の外周面２１ｆに形成されたラック歯６０と、ベース部材４の側に設けられ、その先端部がラック歯６０と係合し得る爪部材６１とを有している。爪部材６１の後端部は固定部材６２を介してベース部材４に固定されている。爪部材６１は、弾性変形可能な板状部材から構成されている。

ラチェット機構６は、ブレードシュー基端部２１の図示反時計回りの回動を許容しかつ時計回りの回動を規制するように設けられている。言い換えれば、ラチェット機構６は、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形（たとえば図２から図１への変形）を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形（たとえば図１から図２への変形）を許容するように設けられている。

またベース部材４には、取付ボルト（図示せず）が挿入される複数の取付孔４３が形成されている。

次に、上述のように構成されるブレードテンショナの作動について説明する。
図１または図２に示す状態において、チェーン１０からブレードシュー２に押付荷重が作用したとき、ブレードシュー２の基端部２１はピン４１の回りを図示時計回りに回動しようとするが、このとき、基端部２１の外周面２１ｆに形成されたラック歯６０に爪部材６１の先端部が係合しているため（図３および図４参照）、基端部２１の回動は規制される。このようにして、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形が規制される。これにより、チェーンから過大な張力が作用した場合でも、チェーン張力に対抗でき、運転中のチェーンの挙動を十分に制御できるようになる。

その一方、図１に示す状態からチェーン１０に弛みが発生したとき、ブレードシュー２の基端部２１はピン４１の回りを図示反時計回りに回動しようとするが、このとき、爪部材６１は基端部外周面２１ｆのラック歯６０と係合することなくラック歯６０の上を素通りするため（図３〜図４参照）、基端部２１の回動は許容される。このようにして、ブレードシュー２の曲率半径が小さくなる側への変形が許容される。これにより、チェーンの動きに追随できるようになる。

[実施例２]
図５ないし図８は本発明の第２の実施例によるブレードテンショナを説明するための図であって、図５は初期セット状態におけるブレードテンショナの正面図、図６はチェーンが弛んだ状態におけるブレードテンショナの正面図、図７は図５のラチェット機構部分の拡大図、図８は図６のラチェット機構部分の拡大図である。なお、これらの図において、前記第１の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第２の実施例においては、図５および図６に示すように、ブレードシュー２の基端部２１が、ピン４１を越えて先端部２２の側に向かって延びる延設部２１Ａを一体に有しており、延設部２１Ａがブレードスプリング３の側に向かって突出する突出部２３を有している点が前記第１の実施例と異なっている。

ラチェット機構６は、延設部２１Ａに設けられている。ラチェット機構６は、図７及び図８に示すように、延設部２１Ａ先端の外周面２１Ａ_ｆに形成されたラック歯６０と、ベース部材４の側に設けられ、その先端部がラック歯６０と係合し得る弾性変形可能な板状の爪部材６１とを有している。爪部材６１の後端部は固定部材６２を介してベース部材４に固定されている。

ラチェット機構６は、前記第１の実施例と同様に、ブレードシュー基端部２１つまり延設部２１Ａの図示反時計回りの回動を許容しかつ時計回りの回動を規制するように、言い換えれば、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形（たとえば図６から図５への変形）を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形（たとえば図５から図６への変形）を許容するように設けられている。

延設部２１Ａは、好ましくは、ブレードスプリング３の長手方向中央部を越えて延びている。突出部２３は、ブレードスプリング３の長手方向中央部を含む領域に対応して配置されており、好ましくは、延設部２１Ａと一体に樹脂成形されている。図５に示す初期セット状態において、突出部２３と最下層のブレードスプリング３との間には一定のクリアランスΔが形成されており、同様に、図６に示す運転状態において、突出部２３と最下層のブレードスプリング３との間には一定のクリアランスΔ´が形成されている。これらのクリアランスΔ，Δ´は、たとえば、チェーン１０から過大な押付荷重がブレードシュー２に作用したときに最下層のブレードスプリング３が突出部２３に当接するような大きさに設定されている。

次に、上述のように構成されるブレードテンショナの作動について説明する。
図５または図６に示す状態において、チェーン１０からブレードシュー２に押付荷重が作用したとき、ブレードシュー２の基端部２１および延設部２１Ａはピン４１の回りを図示時計回りに回動しようとするが、このとき、延設部２１Ａの外周面２１Ａ_ｆに形成されたラック歯６０に爪部材６１の先端部が係合しているため（図７および図８参照）、基端部２１および延設部２１Ａの回動は規制される。このようにして、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形が規制される。これにより、チェーンから過大な張力が作用した場合でも、チェーン張力に対抗でき、運転中のチェーンの挙動を十分に制御できるようになる。

また、この場合には、チェーン１０から過大な張力が作用したときに、図５および図６中の二点鎖線に示すように、最下層のブレードスプリング３が突出部２３に当接して、ブレードシュー２のそれ以上下方への変形が規制されるので、過大なチェーン張力に確実に対抗できるようになる。

その一方、図５に示す状態からチェーン１０に弛みが発生したとき、ブレードシュー２の基端部２１および延設部２１Ａはピン４１の回りを図示反時計回りに回動しようとするが、このとき、爪部材６１は延設部外周面２１Ａ_ｆのラック歯６０と係合することなくラック歯６０の上を素通りするため（図５〜図６参照）、延設部２１Ａの回動は許容される。このようにして、ブレードシュー２の曲率半径が小さくなる側への変形が許容される。

また、延設部２１Ａに突出部２３を設けたことによって、ブレードテンショナの運転中にブレードスプリング３と突出部２３とのクリアランスをほぼ一定にすることができ、これにより、ブレードスプリング３の撓み量をほぼ一定にすることができる。

さらに、この第２の実施例では、ブレードシュー２の変形量に応じてブレードシュー２の基端部２１がピン４１の回りを回動する際に、ブレードシュー２の同じ変形量に対して、延設部２１Ａの方が基端部２１よりも回動量が大きくなっている。このため、基端部２１側にラック歯を形成するよりも大きな歯形のラック歯を延設部２１Ａに形成できるようになり、これにより、第１の実施例の場合に比べて、ラック歯の強度を増大できる。なお、基端部２１側に形成する場合のラック歯と同じ大きさのラック歯を延設部２１Ａに形成した場合には、ラチェット機構６によるブレードシューの２回動量の制御をより細やかに行えるようになる。

[実施例３]
図９ないし図１２は本発明の第３の実施例によるブレードテンショナを説明するための図であって、図９は初期セット状態におけるブレードテンショナの正面図、図１０はチェーンが弛んだ状態におけるブレードテンショナの正面図、図１１は図９のラチェット機構部分の拡大図、図１２は図１０のラチェット機構部分の拡大図である。なお、これらの図において、前記第２の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。

この第３の実施例においては、図９および図１０に示すように、ラチェット機構６の構成が前記第２の実施例とは異なっている。すなわち、この場合には、ラチェット機構６は、図１１および図１２に示すように、延設部２１Ａの先端に形成されたポール穴２１Ａ_ｈに配設されたポール部材６５と、ポール穴２１Ａ_ｈに設けられ、ポール部材６５を突出方向に付勢するポールスプリング６６と、ベース部材４の側に設けられ、ポール部材６５先端の係合突起６５ａが係合し得るラック歯６７とから構成されている。

ラチェット機構６は、前記第２の実施例と同様に、ブレードシュー２の延設部２１Ａの図示反時計回りの回動を許容しかつ時計回りの回動を規制するように、言い換えれば、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形（たとえば図１０から図９への変形）を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形（たとえば図９から図１０への変形）を許容するように設けられている。

上述のように構成されるブレードテンショナの作動については、前記第２の実施例と同様であって、チェーン１０からブレードシュー２に押付荷重が作用したとき、ラチェット機構６の作用により、ブレードシュー２の基端部２１および延設部２１Ａの回動が規制されて、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形が規制される。これにより、チェーンから過大な張力が作用した場合でも、チェーン張力に対抗でき、運転中のチェーンの挙動を十分に制御できるようになる。

また、この場合においても、チェーン１０から過大な張力が作用したときに、図９および図１０中の二点鎖線に示すように、最下層のブレードスプリング３が突出部２３に当接して、ブレードシュー２のそれ以上下方への変形が規制されるので、過大なチェーン張力に確実に対抗できるようになる。

その一方、図９に示す状態からチェーン１０に弛みが発生したとき、ブレードシュー２の基端部２１および延設部２１Ａはピン４１の回りを図示反時計回りに回動しようとするが、このとき、ポール部材先端の係合突起６５ａはラック歯６７と係合することなく、延設部２１Ａの回動は許容される。このようにして、ブレードシュー２の曲率半径が小さくなる側への変形が許容される。

また、延設部２１Ａに突出部２３を設けたことによって、ブレードテンショナの運転中にブレードスプリング３と突出部２３とのクリアランスをほぼ一定にすることができ、これにより、ブレードスプリング３の撓み量をほぼ一定にすることができる。

本発明の第１の実施例によるブレードテンショナの初期セット状態の正面図である。 チェーンが弛んだ状態における図１のブレードテンショナの正面図である。 図１のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。 図２のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。 本発明の第２の実施例によるブレードテンショナの初期セット状態の正面図である。 チェーンが弛んだ状態における図５のブレードテンショナの正面図である。 図５のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。 図６のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。 本発明の第３の実施例によるブレードテンショナの初期セット状態の正面図である。 チェーンが弛んだ状態における図９のブレードテンショナの正面図である。 図９のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。 図１０のブレードテンショナにおけるラチェット機構部分の拡大図である。

符号の説明

１： ブレードテンショナ

２： ブレードシュー
２ａ： チェーン摺動面
２１： 基端部
２１ｆ： 外周面
２１Ａ： 延設部
２１Ａ_ｆ： 外周面
２１Ａ_ｈ： ポール穴
２２： 先端部
２３： 突出部

３： ブレードスプリング

４： ベース部
４１： ピン（支軸部）
４２： スライド面

６： ラチェット機構
６０： ラック歯
６１： 爪部材
６５： ポール部材
６５ａ： 係合突起
６６： ポールスプリング
６７： ラック歯

１０： チェーン

Claims (9)

1. チェーンに緊張力を作用させるためのブレードテンショナであって、
   弧状に湾曲したチェーン摺動面を有するブレードシューと、
   前記ブレードシューの前記チェーン摺動面と逆側に配置され、前記ブレードシューを介してチェーンにばね力を作用させるための板ばね状のブレードスプリングと、
   前記ブレードシューの基端部を回動自在に支持する支軸部を有するとともに、前記ブレードシューの変形時に前記ブレードシューの先端部をスライド自在に支持するスライド面を有するベース部材とを備え、
   前記基端部には、前記ブレードシューの曲率半径が大きくなる側への変形を規制しかつ曲率半径が小さくなる側への変形を許容するラチェット機構が設けられている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
2. 請求項１において、
   前記ラチェット機構が、前記基端部の外周に形成されたラック歯と、前記ベース部材に設けられ、前記ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
3. 請求項１において、
   前記基端部が前記支軸部を越えて前記先端部の側に向かって延びる延設部を一体に有しており、前記ラチェット機構が前記延設部に設けられている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
4. 請求項３において、
   前記ラチェット機構が、前記延設部の外周に形成されたラック歯と、前記ベース部材に設けられ、前記ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
5. 請求項３において、
   前記ラチェット機構が、前記ベース部材の側に設けられたラック歯と、前記延設部に設けられ、前記ラック歯と係合し得る爪部材とから構成されている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
6. 請求項３において、
   前記延設部が、前記ブレードスプリングの側に突出する突出部を有している、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
7. 請求項６において、
   前記突出部が前記延設部と一体に樹脂形成されている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
8. 請求項６において、
   チェーンから過大な押付荷重が前記ブレードシューに作用した際に前記ブレードスプリングが前記突出部に当接し得るように、前記突出部は前記ブレードスプリングとの間に一定の距離を隔てて配置されている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
9. 請求項３において、
   前記延設部が前記ブレードスプリングの長手方向中央部を越えて延びている、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。

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