JP2007064416A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】 ピストンを仮止め解除するための作業を別途行う必要のないテンショナの提供。
【解決手段】 ハウジング１１のシリンダ１２内に往復動可能に嵌合するピストン１３を、コイルスプリングにより突出方向Ｐ１へ付勢し、タイミングチェーン１に所定の張力を付与する。ピストン１３の外周に凹設された嵌合部３４に嵌合して、このピストン１３をシリンダ１２内に引き込まれた引込位置に保持する仮止め部材３０を有する。固定ボルト１５，１６によりハウジング１１を被固定体１７へ固定すると、仮止め部材３０が固定ボルト１５の頭部１９と係合して嵌合部３４から離間し、仮止め解除姿勢となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用のエンジンのタイミングベルトやタイミングチェーンに好適に用いられるテンショナに関する。

周知のように、自動車用エンジンのタイミングチェーンやタイミングベルトには、所定の張力を付与するためのテンショナが従来より用いられている。このテンショナは、ハウジングに形成されたシリンダ内にピストンが往復動可能に嵌合しており、このピストンをコイルスプリング等の付勢手段により突出方向へ付勢することにより、ピストンを介してタイミングチェーンやベルトの内周側を押圧して一定の張力を付与するようになっている。

また、テンショナは、エンジン側への組付・固定時に上記のピストン等が周辺機器と干渉することのないように、エンジン側へ組付・固定する前の状態では、ピストンをシリンダ内に引き込んだ引込位置に仮止めしている。例えば特許文献１に記載されているように、ピストンやハウジングに引込位置で整合するピン孔や溝を形成し、ここにストッパピンを差し込むことによって、ピストンを引込位置に仮止めする。そして、テンショナをエンジン側へ固定した後に、ストッパピンを取り外して仮止め状態を解除することにより、ピストンがシリンダから押し出されて、上記のチェーン又はベルトに所定の張力が付与される。
特許第３１８７７９７号公報

上述したように従来のテンショナでは、ピストンの仮止め及び仮止め解除のための作業、具体的にはストッパピンの抜き差し作業を必要し、その分、作業工数が嵩んで作業負担が増大する。また、エンジン側へのテンショナの組付後に確実に仮止め解除作業を行う必要があるので、例えばストッパピンの長さを長くする等の工夫が必要となり、ストッパピンを含めたエンジン組付前の荷姿が増大し、輸送コストの増加等を招いてしまう。更に、ピストンの仮止めに特化した専用のストッパピンを必要とするので、部品点数が増加する。なお、一度外したストッパピンは強度保証されていないので、再利用することはできない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明に係るテンショナは、シリンダが形成されたハウジングと、上記シリンダ内に往復動可能に嵌合するピストンと、このピストンを介してチェーン又はベルトに所定の張力を付与するように、上記ピストンを突出方向に付勢する付勢手段と、上記ハウジングを被固定体へ固定する固定部材と、所定の仮止め姿勢にあるときに、上記ピストンの嵌合部に嵌合することにより、このピストンをシリンダ内に引き込まれた引込位置に仮止めする仮止め部材と、を有し、この仮止め部材は、上記固定部材によりハウジングが被固定体へ固定されているハウジング固定状態では、上記固定部材に係合することにより上記嵌合部から離間して仮止め解除姿勢となることを特徴としている。

本発明によれば、ハウジングを固定部材により被固定体へ固定すると、仮止め部材が固定部材に係合して嵌合部から離間し、ピストンの仮止めが自発的・自動的に解除される。従って、上記従来例のような仮止め解除作業、つまりストッパピンの抜き取り作業を別途行う必要がなく、その分、作業負担が軽減される。また、ストッパピンの外し忘れを招くおそれがないので、このような外し忘れを防止するための工夫も不要となり、ハウジング非固定状態でのテンショナのコンパクト化等を図ることができる。

図１〜３は、本発明の一実施例に係るテンショナ１０を示している。このテンショナ１０は、自動車用エンジンの無端状のタイミングチェーン（又はタイミングベルト）１に一定の張力を付与するオートテンショナである。上記のタイミングチェーン１は、図示していないが、エンジンのクランクシャフトに取り付けられる駆動側スプロケット（又は駆動側プーリ）と、カムシャフトや補機類に取り付けられる従動側スプロケット（又は従動側プーリ）と、に巻き掛けられ、クランクシャフトの回転に連動してその回転動力をカムシャフトや補機類に伝達する。

上記のテンショナ１０は、有底筒状のシリンダ１２が形成されたハウジング１１と、シリンダ１２内に往復動可能に嵌合するピストン１３と、このピストン１３を介して上記のタイミングチェーン１に所定の張力を付与するように、ピストン１３を突出方向Ｐ１に付勢する付勢手段としてのコイルスプリング１４と、を有している。ハウジング１１は、固定部材としての２本の第１固定ボルト１５及び第２固定ボルト１６によって、エンジンのシリンダブロックやシリンダヘッド等の被固定体１７に固定される。各固定ボルト１５，１６は、軸部１８と、この軸部１８の一端に設けられる大径な頭部１９と、を有し、軸部１８がハウジング１１のボルト貫通孔２０を貫通して被固定体１７の雌ネジが形成されたボルト嵌合孔２１に締め付けられるにより、ハウジング１１が被固定体１７と頭部１９との間に挟持された状態で、ハウジング１１と被固定体１７とが強固に共締め固定される。

ハウジング１１のシリンダ１２内には、チェーン１からピストン１３に作用する押し込み力を緩衝するための油圧ダンパ室２２が画成されている。この油圧ダンパ室２２にはチェック弁（図示省略）が配設された油通路２３（図３参照）を通して作動油が供給される。ピストン１３の突出端には、樹脂製のガイド部２４が固定されている。このガイド部２４は、チェーン１の長手方向に延び、このチェーン１の内周に摺接する摺動面部２５と、この摺動面部２５の両側に立設されて、チェーン１の脱落を防止する鍔部２６と、を有している。なお、図示していないが、経時的なチェーン１の伸び等にかかわらずチェーン１の張力を一定に保つように、ピストン１３の外周とシリンダ１２の内周とに、周知のラチェットカム機構が設けられている。

そして本実施例では、ピストン１３をシリンダ１２内に引き込まれた所定の引込位置に保持・仮止めして、このピストン１３を仮止め状態に保持するための仮止め部材３０が設けられている。この仮止め部材３０は、ハウジング１１に揺動可能に支持される支持部３１と、この支持部３１から互いに異なる方向へ延びる第１アーム部３２及び第２アーム部３３と、を有するレバー部材であり、ハウジング１１に形成された開口部３７を通して、第１アーム部３２の先端部３２Ａがシリンダ１２内に配置され、第２アーム部３３の先端部３３Ａがハウジング１１外部の第１固定ボルト１５に係合する位置、具体的には第１固定ボルト１５の頭部１９の下方に配置されている。

ピストン１３の外周には、第１アーム部３２の先端部３２Ａが嵌合する嵌合部３４と、軸方向に延びるガイド溝３５と、が凹設されている。嵌合部３４はガイド溝３５と連なるようにガイド溝３５の側方に付帯形成されている。また、ハウジング１１には、第２アーム部３３を付勢する副付勢手段としてのストッパスプリング３６が配設されており、このストッパスプリング３６によって、第１アーム部３２の先端部３２Ａが嵌合部３４へ嵌合する方向（図１の下方向）へ付勢されている。

図２及び図３は、固定ボルト１５，１６によりハウジング１１と被固定体１７とが固定されているハウジング固定状態を示しており、図１は、ハウジング１１と被固定体１７とが固定されていないハウジング非固定状態を示している。図１に示すハウジング非固定状態では、ストッパスプリング３６の付勢力によって、仮止め部材３０が所定の仮止め姿勢に保持され、その第１アーム部３２の先端部３２Ａが嵌合部３４に嵌合することにより、ピストン１３がシリンダ１２内に引き込まれた所定の引込位置に仮保持され、このピストン１３が仮止め状態に保持されている。

そして、ハウジング１１をエンジンの被固定体１７へ組み付けるために、第１固定ボルト１５の軸部１８をボルト貫通孔２０を通してボルト嵌合孔２１へ締め付けると、この第１固定ボルト１５の締結方向Ｐ２（図１の下方向）への移動に伴って、この第１固定ボルト１５の頭部１９の大径なワッシャ部１９Ａに係合する第２アーム部３３の先端部３３Ａが、上記のボルト頭部１９とともに締結方向Ｐ２へ変位するとともに、第１アーム部３２の先端部３２Ａが嵌合部３４から離間する方向Ｐ３（図１の上方向）へ変位して、図２及び図３に示すような仮止め解除姿勢となり、上記の先端部３２Ａが嵌合部３４から離間して、この嵌合部３４に連なるガイド溝３５内へ移動し、このガイド溝３５内に軸方向に移動可能に係合する。

なお、この実施例では上記のワッシャ部１９Ａが固定ボルト１５に一体的に形成されているが、別体のワッシャを用いても良い。また、第１固定ボルト１５が嵌合するハウジング１１のボルトボス部３８には、仮止め具３０との干渉を回避するスリット３９が形成されている。

このように、本実施例では、固定ボルト１５，１６によりハウジング１１を被固定体１７へ組み付ける際に、一方の第１固定ボルト１５の締結方向Ｐ２への移動に伴って、図１に示すように第１アーム部３２の先端部３２Ａが嵌合部３４に嵌合する仮止め状態から、図２に示すように第１アーム３２の先端部３２Ａが嵌合部３４から離間する仮止め解除状態、つまり、ピストン１３がシリンダ１２内を往復動可能な仮止めされていない状態へと自発的かつ強制的に移行することとなる。この仮止め解除状態では、第１アーム部３２の先端部３２Ａがガイド溝３５に軸方向に移動可能に係合しているために、ピストン１３の軸回りの回転が防止される。

以上の説明より把握し得る本発明の特徴的な技術思想について、上記実施例を参照しつつ列記する。但し、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例では、タイミングチェーンのテンショナに本発明を適用しているが、エンジンの補機類をタイミング駆動するためのタイミングベルトのテンショナに対して本発明を適用することもできる。

（１）シリンダ１２が形成されたハウジング１１と、シリンダ１２内に往復動可能に嵌合するピストン１３と、このピストン１３を介してチェーン１又はベルトに所定の張力を付与するように、上記ピストン１３を突出方向Ｐ１に付勢する付勢手段（コイルスプリング１４）と、上記ハウジング１１を被固定体１７へ固定する固定部材（固定ボルト１５，１６）と、所定の仮止め姿勢にあるときに、上記ピストン１３の嵌合部３４に嵌合することにより、このピストン１３をシリンダ１２内に引き込まれた引込位置に仮止めする仮止め部材３０と、を有する。上記固定部材（１５，１６）によりハウジング１１が被固定体１７へ固定されているハウジング固定状態では、上記仮止め部材３０が固定部材（１５）に係合することにより嵌合部３４から離間する仮止め解除姿勢となる。

このような構成のよれば、ハウジング１１を固定部材（１５，１６）により被固定体１６へ組み付けると、仮止め部材３０が固定部材（１５）に係合することにより嵌合部３４から離間して仮止めが確実かつ自発的・自動的に解除される。従って、上記従来例のストッパピンの抜き取り作業のような仮止め解除作業を別途行う必要がなく、その分、作業負担が軽減され、作業効率が著しく向上する。また、ハウジング１１の固定時に確実かつ強制的に仮止めが解除されることから、従来例のように、仮止め解除作業を忘れることはなく、これを防止するためのストッパピンの延長等の工夫も不要となるので、その荷姿を小さくでき、輸送コストの軽減等を図ることができる。

（２）好ましくは、ピストン１３の外周には、軸方向に延びるガイド溝３５が、上記嵌合部３４と連なるように凹設されており、上記仮止め解除姿勢では上記仮止め部材３０がガイド溝３５に摺動可能に嵌合するように設定されている。このように仮止め部材３０がガイド溝３５に軸方向に移動可能に係合することによって、シリンダ１２に対するピストン１３の軸方向移動を許容しつつ、ピストン１３の軸回りの回転を防止することができる。つまり、ピストン１３を仮止めするための仮止め部材３０が、仮止め解除姿勢つまり使用状態でのピストン１３の軸回りの回転を防止する機能を兼用する形となる。従って、このようなピストンの回転を防止するための機構を別途設ける必要がなく、その分、部品点数を削減でき、簡素化，小型化及び軽量化等を図ることができる。

（３）特に上記実施例のように、ピストン１３の突出端にチェーン１（又はベルト）の長手方向に延びてその内周面に摺接するガイド部２４が固定されている場合、チェーン１側からの入力によって、ガイド部２４がチェーン１の長手方向に対して傾斜する、いわゆる首振り現象を生じ易く、このようなガイド部２４の首振りに伴って、ピストン１３に対して軸回りの回転方向の入力が作用し易いので、上述したようなピストン１３の回転防止機能を兼用する仮止め部材３０が特に有益である。

また、上記実施例のように、経時的なチェーン１の伸び等にかかわらずチェーン１の張力を一定に保つように、ピストン１３の外周とシリンダ１２の内周とにラチェットカム機構が設けられるオートテンショナにあっては、ピストン１３が軸回りに回転すると、カムラチェット機構の片当たりや異常摩耗によりその耐久性・信頼性を損ねるおそれがあるので、上述したようなピストン１３の回転防止機能を兼用する仮止め部材３０が極めて有効である。

（４）好ましくは、仮止め部材３０を嵌合部３４に嵌合する方向へ付勢する副付勢手段（ストッパスプリング３６）を有している。この場合、固定部材（３５，３６）によりハウジング１１を被固定体１７へ組み付けていないハウジング非固定状態で、副付勢手段（３６）による付勢力により、仮止め部材３０を嵌合部３４に嵌合する仮止め姿勢に安定して保持することができ、ハウジング非固定状態でのテンショナの輸送中に誤って仮止めが解除してピストン１３が飛び出すような事態をより確実に防止することができる。また、保守・点検や交換等で固定部材１５，１６を外してテンショナ１０のハウジング１１を被固定体１７から取り外す際に、固定部材１５，１６を外した後に、ピストン１３をシリンダ１２内に押し込むと、上記副付勢手段３６による付勢力によって、仮止め部材３０が嵌合部３４内に自発的に嵌合することとなり、つまり自動的に仮止めが行われることとなるので、非常に作業性が良い。

（５）典型的には、上記固定部材が、上記ハウジング１１を貫通して被固定体１７に締め付けられる固定ボルト１５（１６）である。つまり、固定部材として汎用的な固定ボルトを用いることができる。また、仮止め部材３０が、ハウジング１１に揺動可能に支持される支持部３１と、この支持部３１から異なる方向へ延びる第１アーム部３２及び第２アーム部３３と、を有している。そして、上記ハウジング固定状態では第２アーム部３３の先端部３３Ａが固定ボルト１５の頭部１９に係合して、第１アーム部３２の先端部３２Ａが上記嵌合部３４に嵌合するようになっている。

本発明の第１実施例に係るハウジング非固定状態でのテンショナを示す透視図。 ハウジング固定状態での上記テンショナを示す透視図。 同じくハウジング固定状態での上記テンショナを示す斜視図。

符号の説明

１…タイミングチェーン
１０…テンショナ
１１…ハウジング
１２…シリンダ
１３…ピストン
１４…コイルスプリング（付勢手段）
１５，１６…固定ボルト（固定部材）
１７…被固定体
１９…頭部
２４…ガイド部
３０…仮止め部材
３１…支持部
３２…第１アーム部
３３…第２アーム部
３４…嵌合部
３５…ガイド溝
３６…ストッパスプリング（副付勢手段）

Claims (5)

1. シリンダが形成されたハウジングと、
   上記シリンダ内に往復動可能に嵌合するピストンと、
   このピストンを介してチェーン又はベルトに所定の張力を付与するように、上記ピストンを突出方向に付勢する付勢手段と、
   上記ハウジングを被固定体へ固定する固定部材と、
   所定の仮止め姿勢にあるときに、上記ピストンの嵌合部に嵌合することにより、このピストンをシリンダ内に引き込まれた引込位置に仮止めする仮止め部材と、を有し、
   この仮止め部材は、上記固定部材によりハウジングが被固定体へ固定されているハウジング固定状態では、上記固定部材に係合することにより上記嵌合部から離間して仮止め解除姿勢となることを特徴とするテンショナ。
2. 上記ピストンの外周には、軸方向に延びるガイド溝が、上記嵌合部と連なるように凹設されており、
   上記仮止め解除姿勢では上記仮止め部材がガイド溝に軸方向に移動可能に係合することを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 上記ピストンの突出端には、上記チェーン又はベルトの長手方向に延び、このチェーン又はベルトの内周面に摺接するガイド部が取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のテンショナ。
4. 上記仮止め部材を嵌合部に嵌合する方向へ付勢する副付勢手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のテンショナ。
5. 上記固定部材が、上記ハウジングを貫通して被固定体に締め付けられる固定ボルトであり、
   上記仮止め部材が、上記ハウジングに揺動可能に支持される支持部と、この支持部から異なる方向へ延びる第１アーム部及び第２アーム部と、を有し、
   上記ハウジング固定状態では、上記第２アーム部の先端部が固定ボルトの頭部に係合して、上記第１アーム部の先端部が上記嵌合部に嵌合することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のテンショナ。

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