JP2005155833A - 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３，３０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部４２を有するベース部材４とを設ける。ベース部材４のスライド部４２の延設部４３に形成されたラック歯４３ａと、先端がラック歯４３ａに係合するブレードスプリング３０とにより、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が構成されている。
【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、ブレードスプリングおよびベース部材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部を有するベース部材とを備えている。そして、ベース部材に設けられたラック歯およびこれに係合するブレードスプリングにより、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構成されている。

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、ブレードシューおよびブレードスプリングが曲率半径の大きくなる側に変形しようとするが、このとき、ベース部材に設けられたラック歯にブレードスプリングが係合しているので、ブレードシューおよびブレードスプリングが曲率半径の大きくなる側に変形するのが規制される。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、ブレードシューおよびブレードスプリングが曲率半径の小さくなる側に変形しようとするが、このとき、ラチェット機構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の発明においては、ベース部材のスライド部が、支軸部の側に延設された延設部を有しており、ラック歯が延設部に形成されている。

請求項３の発明によれば、ラック歯と係合するブレードスプリングは、その一端がブレードシューの基端部に係止され、他端がベース部材のラック歯と係合している。

請求項４の発明によれば、ブレードスプリングは、その一端がブレードシューの基端部に係止されかつ他端がブレードシューの先端部に係止された第１のブレードスプリングと、第１のブレードスプリングの下方に配設され、一端がブレードシューの基端部に係止されかつ他端がラック歯と係合するとともに、第１のブレードスプリングよりも曲率半径の小さな第２のブレードスプリングとを備えている。

請求項５の発明によれば、ラック歯と係合するブレードスプリングは、その一端がブレードシューの基端部に係止され、他端がブレードシューの先端部に係止されるとともに、その中央部分の一部が帯状に切り欠かれており、その切り欠かれた帯状部分の先端がベース部材のラック歯と係合している。

請求項６の発明によれば、ブレードスプリングは、その一端がブレードシューの基端部に係止されかつ他端がブレードシューの先端部に係止された第３のブレードスプリングと、第３のブレードスプリングの下方に配設され、一端がブレードシューの基端部に係止されかつ他端がブレードシューの先端部に係止されるとともに、その中央部分の一部が帯状に切り欠かれ、その切り欠かれた帯状部分の先端がベース部材のラック歯と係合する第４のブレードスプリングとから構成されている。

本発明に係るブレードテンショナによれば、ベース部材に設けられたラック歯およびこれに係合するブレードスプリングによりラチェット機構を構成するようにしたので、過大な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。

[実施例１]
図１ないし図５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は図１のII部分拡大図、図３は図１の初期セット状態からブレードシューが押し込まれたときのブレードスプリングの撓み量を示す図、図４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５は図４の状態からブレードシューが押し込まれたときのブレードスプリングの撓み量を示す図である。

図１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第１のブレードスプリング３および第２のブレードスプリング３０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に設けられたスライド部４２の平坦状のスライド面４２ａ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２の変形時にスライド面４２ａ上をスライドするように、常時スライド面４２ａ上に当接している。

ベース部材４のスライド部４２は、ピン４１の側に延設された延設部４３を有しており、延設部４３の上面には、図２に示すようなラック歯４３ａが形成されている。

第１のブレードスプリング３の各端部は、ブレードシュー２の基端部２１および先端部２２に形成された溝２１ａ，２２ａにそれぞれ挿入されて係止されている。第２のブレードスプリング３０は、第１のブレードスプリング３の下方に配置されるとともに、第１のブレードスプリング３の曲率半径よりも小さな曲率半径を有している。第２のブレードスプリング３０の一端は、ブレードシュー基端部２１の溝２１ａに挿入されて係止されており、他端はベース部材４の延設部４３のラック歯４３ａに係合している。

ベース部材４の延設部４３のラック歯４３ａおよび第２のブレードスプリング３０により、ラチェット機構６が構成されている。このラチェット機構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４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４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４４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は、曲率半径が大きくなる側に変形しようとするが、このとき、ベース部材４の延設部４３に形成されたラック歯４３ａに第２のブレードスプリング３０の先端が係合しているため、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。このようにして、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、チェーン１０からの押付荷重を受けて、第２のブレードスプリング３０がわずかに撓むが、このとき、この撓み量に応じて、ブレードシュー２の基端部２１が、図示時計回りに回動することになるので、第２のブレードシュー３０の撓み量は、ブレードシュー２の基端部２１の回転角αで表すことができる（図３参照）。この回転角αはまた、第２のブレードスプリング３０によるブレードテンショナ全体のバックラッシュ量として機能する。

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は曲率半径が小さくなる側に変形しようとするが、このとき、第２のブレードスプリング３０の先端は、図４に示すように、図１左方の新たな係合位置まで延設部４３のラック歯４３ａの上を移動するため、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、ブレードシュー２がチェーンの動きに追随できるようになる。

図４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は、曲率半径が大きくなる側に変形しようとするが、このとき、図３の場合と同様に、ベース部材４の延設部４３のラック歯４３ａに第２のブレードスプリング３０の先端が係合していることにより、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。このようにして、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、チェーン１０からの押付荷重を受けて、第２のブレードスプリング３０がわずかに撓むが、このとき、この撓み量に応じて、ブレードシュー２の基端部２１が図示時計回りに回動することになるので、第２のブレードシュー３０の撓み量は、ブレードシュー２の基端部２１の回転角α′で表すことができる（図５参照）。この回転角α′はまた、図３の場合と同様に、第２のブレードスプリング３０によるブレードテンショナ全体のバックラッシュ量として機能する。

[実施例２]
図６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６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７は図６のVII部分の拡大図、図８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６および図７に示すように、ブレードスプリング３０（ここでは第４のブレードスプリング）の構成が前記第１の実施例と異なっている。

ブレードスプリング３（ここでは第３のブレードスプリング）の下方に配置されたブレードスプリング３０は、ブレードスプリング３の曲率半径と同じ曲率半径を有しており、その各端部は、ブレードシュー２の各端部の溝２１ａ，２２ａにそれぞれ挿入されて係止されている。また、ブレードスプリング３０は、図６（ｂ）に示すように、その中央部分の一部が帯状に切り欠かれており、その切り欠かれた帯状部分３０Ａの先端部には、ベース部材４の延設部４３のラック歯４３ａと係合するラック歯３０ａが形成されている。

このようにして構成されるラチェット機構６は、前記第１の実施例と同様に、ブレードシュー２の曲率半径が大きくなる側への変形（たとえば図８から図６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６から図８への変形）を許容するように設けられている。

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は、曲率半径が大きくなる側に変形しようとするが、このとき、ベース部材４の延設部４３に形成されたラック歯４３ａにブレードスプリング３０の帯状部分３０Ａのラック歯３０ａが係合しているため、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。このようにして、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、チェーン１０からの押付荷重を受けて、ブレードスプリング３０の帯状部分３０Ａがわずかに撓むが、このとき、この撓み量に応じて、ブレードシュー２の基端部２１が、図示時計回りの回転することになるので、ブレードスプリング３０の撓み量、したがってブレードテンショナのバックラッシュ量は、ブレードシュー２の基端部２１の回転角で表すことができる。

その一方、図６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は曲率半径が小さくなる側に回動しようとするが、このとき、ブレードスプリング３０の帯状部分３０Ａ先端のラック歯３０ａは、延設部４３のラック歯４３ａの上を図６左方に移動して新たな係合位置に達するため、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、ブレードシュー２がチェーンの動きに追随できるようになる。

なお、前記各実施例では、スライド部４２をピン４１の側に延設した延設部４３にラック歯４３ａを形成した例を示したが、本発明はこのような態様には限定されず、ベース部材４において、スライド部４２と間隔を隔てて配置された部分にラック歯を形成するようにしてもよい。

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。 図１のII部分拡大図である。 図１の初期セット状態からブレードシューが押し込まれたときのブレードスプリングの撓み量を示す図である。 図１のブレードテンショナにおいてチェーンが弛んだ状態を示す図である。 図４の状態からブレードシューが押し込まれたときのブレードスプリングの撓み量を示す図である。 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。 図６のVII部分拡大図である。 図６のブレードテンショナにおいてチェーンが弛んだ状態を示す図である。

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
２２： 先端部

３： 第１のブレードスプリング
３０： 第２のブレードスプリング

４： ベース部
４１： ピン（支軸部）
４２： スライド部
４３： 延設部
４３ａ： ラック歯

６： ラチェット機構

１０： チェーン

Claims (6)

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複数枚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部を有するベース部材とを備え、
   前記ベース部材に設けられたラック歯およびこれに係合する前記ブレードスプリングにより、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構成されている、
   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、
   前記ベース部材の前記スライド部が前記支軸部の側に延設された延設部を有し、前記ラック歯が前記延設部に形成されている、
   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、
   前記ラック歯と係合する前記ブレードスプリングは、その一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止され、他端が前記ベース部材の前記ラック歯と係合している、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
4. 請求項１において、
   前記ブレードスプリングは、
   一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止されかつ他端が前記ブレードシューの前記先端部に係止された第１のブレードスプリングと、
   前記第１のブレードスプリングの下方に配設され、一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止されかつ他端が前記ラック歯と係合する、前記第１のブレードスプリングよりも曲率半径の小さな第２のブレードスプリング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１において、
   前記ラック歯と係合する前記ブレードスプリングは、その一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止されかつ他端が前記ブレードシューの前記先端部に係止されるとともに、その中央部分の一部が帯状に切り欠かれており、その切り欠かれた帯状部分の先端が前記ベース部材の前記ラック歯と係合している、
   ことを特徴とするブレードテンショナ。
6. 請求項１において、
   前記ブレードスプリングは、
   一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止されかつ他端が前記ブレードシューの前記先端部に係止された第３のブレードスプリングと、
   前記第３のブレードスプリングの下方に配設され、一端が前記ブレードシューの前記基端部に係止されかつ他端が前記ブレードシューの前記先端部に係止されるとともに、その中央部分の一部が帯状に切り欠かれ、その切り欠かれた帯状部分の先端が前記ベース部材の前記ラック歯と係合する第４のブレードスプリング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。

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