JP2010001913A - チェーン伝動用可動レバー - Google Patents

Abstract

【課題】レバー単体でレバーの後退を静粛に制止するバックストップ機構を実現し、しかも、チェーン伸びが生じていないときに生じがちな大きなレバーの後退にも対応可能なバックストップ機構を備えたチェーン伝動用可動レバーを提供する。
【解決手段】レバー本体１２０が、ショルダーボルト１８０を遊貫するとともにねじりコイルばね１３０の巻回部１３６を収容する軸穴１４０を有し、ねじりコイルばねが、レバー本体の後退時に巻回部の外径φｄが大きくなる方向に巻回されているとともに、レバー本体の最大後退時に巻回部の外径が軸穴の内径φＤと等しくなるように巻回されており、ショルダーボルトの肩部に軸支されたラチェット爪１７０が、軸穴の周辺側面に刻設されたラック１６０に押し付けられ、レバー本体の後退変位を阻止することにより前記の課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動側スプロケット、従動側スプロケットおよびこれらのスプロケット間に掛架されて循環走行するチェーンにより、駆動側から従動側へ動力を伝達する伝動装置に関し、特に、このような伝動装置においてチェーンに適正な緊張力を付与するために使用されるチェーン伝動用可動レバーに関する。

従来、この種のチェーン伝動用可動レバーとして、図８に示すように、油圧やスプリング力によってハウジング５１０から突出するように付勢されているプランジャ５２０を有するテンショナ５００とともに用いられて、このテンショナ５００のプランジャ５２０で、揺動自在に支持されたレバー本体３２０の揺動端近傍の背面を押圧することにより、レバー本体３２０のシュー面３１０がチェーンＣＨの緩み側に摺動接触して張力を付加するチェーン伝動用可動レバー３００が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、図９に示すように、チェーンＣＨに摺動接触するシュー面４１０が長手方向に沿って形成され基端部４２５が取付面Ｅに立設された軸４４０に回動自在に支持されているとともに、レバー本体４２０側と取付面Ｅ側との間に介装されたねじりコイルばね４３０の付勢力により、シュー面４１０がチェーンＣＨに押し付けられるようにしたチェーン伝動用可動レバー４００も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特許第３２２６０３０号公報（第２頁、図１） 特許第３２８０３３９号公報（第３−４頁、図１）

ところが、前述したような従来のテンショナ５００とともに用いられるチェーン伝動用可動レバー３００では、テンショナ５００を組み付けるスペースの確保が必要であり、エンジンルーム内のレイアウトの自由度が制限されるという問題が指摘されていた。また、テンショナ５００を用いることによる重量の増加、テンショナ５００を製造することによるコストの増加という問題も指摘されていた。

さらに、チェーンＣＨが緊張した時などにチェーン伝動用可動レバー３００が必要以上に後退してエンジンルーム内の構造物などと干渉することを防ぐために、図８に示すように、テンショナ５００のハウジング５１０に設けられたラチェット軸５４０に揺動自在に軸支されたラチェット５３０をプランジャ５２０の側面に刻設されたラチェット歯５５０に噛み合わせてプランジャ５２０の後退変位を阻止するようにしたバックストップ機構をテンショナ５００に持たせる必要があった。このため、テンショナ５００の構造が複雑になりテンショナ５００の製造コストが更に増加するという問題が指摘されていた。また、このようなテンショナ５００のバックストップ機構では、その構造上、プランジャ５２０の後退変位が起こった際に直ちにその後退変位が阻止されるため、チェーン伝動用可動レバー３００が後退した際にチェーン伝動用可動レバー３００の後退が急激に停止し、チェーン伝動用可動レバー３００にかなりの衝撃が加わる。そのため、エンジンの静粛性が損なわれるだけでなく、最悪の場合、チェーン伝動用可動レバー３００が衝撃により破損するという問題が指摘されていた。

さらに、チェーンＣＨが新しくチェーン伸びが生じていないために、チェーン伝動用可動レバー３００が前進していないときには、チェーンＣＨが緊張するとチェーン伝動用可動レバー３００は大きく後退するのに対して、チェーン伸びが生じてチェーン伝動用可動レバー３００が前進しているときは、チェーンＣＨが緊張した際のチェーン伝動用可動レバー３００の後退は小さいという傾向がある。ところが、従来のテンショナでは、チェーン伸びが生じていないときに生じがちなチェーン伝動用可動レバー３００の大きな後退変位に対して配慮がなされていなかったため、チェーン伝動用可動レバー３００が前進していないときにテンショナのバックストップ機構に過大な負荷が加わり、最悪の場合、バックストップ機構を構成するラチェット５３０が損傷するという問題が指摘されていた。

一方、前述したようなねじりコイルばね４３０を用いたチェーン伝動用可動レバー４００では、チェーン伝動用可動レバー４００をチェーンＣＨに押し付けるためのテンショナを必要としないものの、チェーン伝動用可動レバー４００の後退に対しては配慮がなされていないため、チェーンＣＨが緊張してチェーン伝動用可動レバー４００が必要以上に後退した際に、チェーン伝動用可動レバー４００がエンジンルーム内の構造物などと干渉するというような問題が指摘されていた。

そこで、本発明が解決しようとする技術的課題、すなわち、本発明の目的は、テンショナなどの他の機構を用いることなくレバー単体でレバーの後退を制止するバックストップ機構を実現し、しかも、レバーの後退を静粛に制止するとともにチェーン伸びが生じていないときに生じがちな大きなレバーの後退にも対応可能なバックストップ機構を備えたチェーン伝動用可動レバーを提供することである。

まず、本請求項１に係る発明は、チェーンに摺動接触するシュー面が長手方向に沿って形成され取付面に固設されたショルダーボルトに基端部が回動自在に支持されるレバー本体と、前記レバー本体側と取付面側との間に介装され付勢力によりシュー面をチェーンに押し付けるねじりコイルばねとを備えたチェーン伝動用可動レバーにおいて、前記レバー本体が、ショルダーボルトを遊貫するとともにねじりコイルばねの巻回部を収容する軸穴を有し、前記ねじりコイルばねが、レバー本体の後退時に巻回部の外径が大きくなる方向に巻回されているとともに、レバー本体の最大後退時に巻回部の外径が軸穴の内径と等しくなるように巻回されており、前記ショルダーボルトの肩部に軸支されたラチェット爪が、軸穴の周辺側面に刻設されたラックに押し付けられ、レバー本体の後退変位を阻止することにより、前記課題を解決したものである。

そして、本請求項２に係る発明は、請求項１に係るチェーン伝動用可動レバーにおいて、前記ねじりコイルばねの一端が取付面に固設されているとともに、他端が巻回部の外側にＬ字状に屈曲されて前記軸穴近傍に穿孔されたコイル固定穴に挿通されていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

また、本請求項３に係る発明は、請求項２に係るチェーン伝動用可動レバーにおいて、前記コイル固定穴が軸穴の周囲に複数設けられていることにより、前記課題をさらに解決したものである。

本請求項１に係るチェーン伝動用可動レバーによれば、チェーンに摺動接触するシュー面が長手方向に沿って形成され取付面に固設されたショルダーボルトに基端部が回動自在に支持されるレバー本体と、レバー本体側と取付面側との間に介装され付勢力によりシュー面をチェーンに押し付けるねじりコイルばねとを備え、レバー本体が、ショルダーボルトを遊貫するとともにねじりコイルばねの巻回部を収容する軸穴を有し、ねじりコイルばねが、レバー本体の後退時に巻回部の外径が大きくなる方向に巻回されているとともに、レバー本体の最大後退時に巻回部の外径が軸穴の内径と等しくなるように巻回されており、ショルダーボルトの肩部に軸支されたラチェット爪が、軸穴の周辺側面に刻設されたラックに押し付けられていることによって、ラチェット爪とラックとの噛み合いによりレバー本体の後退変位を阻止するとともに、レバー本体が大きく後退したときにねじりコイルばねの巻回部の外径が大きくなり、ねじりコイルばねの外周面が軸穴の内周面と接触して両者の間に摩擦力が発生し、ねじりコイルばねが大きくなろうとする動きが拘束されるため、テンショナなどの他の機構を用いることなくレバー単体で、レバー本体の僅かな後退から大きな後退まで、その後退を確実に制止するバックストップ機構を実現することができる。

しかも、レバー本体が大きく後退した場合には、レバー本体の後退量に応じてねじりコイルばねの巻回部の外径が大きくなり、ねじりコイルばねの外周面と軸穴の内周面との間の摩擦力が、レバー本体の後退量に応じて増大するため、レバー本体の後退量に追従した後退変位に抗する力が発生してレバーの後退を静粛に制止するバックストップ機構を実現することができる。

また、本請求項２に係るチェーン伝動用可動レバーによれば、請求項１に係るチェーン伝動用可動レバーにおいて、ねじりコイルばねの一端が取付面に固設されているとともに、他端が巻回部の外側にＬ字状に屈曲されて軸穴近傍に穿孔されたコイル固定穴に挿通されていることにより、他に特別な係止手段を設けることなくねじりコイルばねをレバー本体に固定できるため、部品点数の削減および製造コストの低減が実現できる。

そして、本請求項３に係るチェーン伝動用可動レバーによれば、請求項２に係るチェーン伝動用可動レバーにおいて、コイル固定穴が軸穴の周囲に複数設けられていることにより、ねじりコイルばねのレバー本体側の一端を挿通するコイル固定穴を換えるだけで、ねじりコイルばねの巻回部の外径と軸穴の内径との関係を変えることができるので、レバー本体の最大後退位置を簡単に変えることができる。

本発明のチェーン伝動用可動レバーは、チェーンに摺動接触するシュー面が長手方向に沿って形成され取付面に固設されたショルダーボルトに基端部が回動自在に支持されるレバー本体と、レバー本体側と取付面側との間に介装され付勢力によりシュー面をチェーンに押し付けるねじりコイルばねとを備え、レバー本体が、ショルダーボルトを遊貫するとともにねじりコイルばねの巻回部を収容する軸穴を有し、ねじりコイルばねが、レバー本体の後退時に巻回部の外径が大きくなる方向に巻回されているとともに、レバー本体の最大後退時に巻回部の外径が軸穴の内径と等しくなるように巻回されており、ショルダーボルトの肩部に軸支されたラチェット爪が、軸穴の周辺側面に刻設されたラックに押し付けられており、テンショナなどの他の機構を用いることなくレバー単体でレバーの後退を制止するバックストップ機構を実現し、しかも、レバーの後退を静粛に制止するとともにチェーン伸びが生じていないときに生じがちな大きなレバーの後退にも対応可能なものであれば、その具体的な実施の態様は、如何なるものであっても何ら構わない。

例えば、本発明のチェーン伝動用可動レバーは、チェーンに摺接するシュー部を潤滑性に優れたポリアミド系樹脂で形成し、レバー本体を強度部材であるアルミダイカストで形成し、シュー部に形成したフックをレバー本体に留めることによって両者を一体とするアルミダイカストタイプのレバーであっても、シュー部をポリアミド系樹脂で形成し、レバー本体をポリアミド系ガラス繊維強化樹脂で形成し、シュー部に形成したフックをレバー本体に留めることによって両者を一体とする樹脂タイプのレバーであっても良い。

さらに、本発明のチェーン伝動用可動レバーは、レバーの表面を覆う樹脂、すなわちスキン層材料と、レバーの中心部を構成する樹脂、すなわちコア層材料とを別々の射出シリンダからノズル部で合流させて同時に金型内に射出し、流動過程でスキン層材料を金型表面側に、コア層材料を内部に分離させることによって、コア層材料の表面全体をスキン層材料が覆うことによって両者を一体的に成形する、いわゆるサンドイッチ射出成形法によって成形されたシューとレバー本体とが一体となったレバーであっても良い。

本発明の一実施例である実施例１について図１乃至図６に基づいて説明する。
ここで、図１は、本発明の実施例１であるチェーン伝動用可動レバーの主要部の概略斜視図であり、図２は、図１を矢視ＩＩから見たときの平面図であり、図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図であり、図４は、図３を矢視ＩＶから見たときの平面図であり、図５は、実施例１のチェーン伝動用可動レバーを自動車エンジンのタイミングチェーンドライブシステムに用いたときの外観図であり、図６（ａ）は、図５のレバーが前進状態（Ａの状態）にあるときのＶＩ−ＶＩ線における断面図であり、図６（ｂ）は、図５のレバーが後退状態（Ｂの状態）にあるときのＶＩ−ＶＩ線における断面図である。

まず、本発明の実施例１であるチェーン伝動用可動レバー１００は、例えば、図５に示すように、自動車エンジンのタイミングチェーンドライブシステムに設置される。

一般に、自動車エンジンのタイミングチェーンドライブシステムは、駆動側スプロケットＳＰ１、従動側スプロケットＳＰ２およびこれらのスプロケット間に掛架されたチェーンＣＨを有しており、チェーンＣＨが循環走行することにより、駆動側、すなわちクランクシャフトＳＨ１側から従動側、すなわちカムシャフトＳＨ２側へ動力を伝達する。実施例１のチェーン伝動用可動レバー１００は、このような自動車エンジンのタイミングチェーンドライブシステムにおいて、チェーンＣＨ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ＣＨの伸びに追従して適当な押し付け力を保持するために使用される。

そして、実施例１のチェーン伝動用可動レバー１００は、図１及び図５に示すように、チェーンＣＨに摺動接触するシュー面１１０が長手方向に沿って形成され自動車のエンジンルームなどの取付面Ｅに固設されたショルダーボルト１８０に基端部１２５が回動自在に支持されるレバー本体１２０と、レバー本体１２０側と取付面Ｅ側との間に介装され付勢力によりシュー面１１０をチェーンＣＨに押し付けるねじりコイルばね１３０とを備えている。

このねじりコイルばね１３０は、レバー本体１２０の基端部１２５に設けた軸穴１４０に収容されている。そして、ねじりコイルばね１３０の一端（固定端１３２）が、自動車のエンジンルームなどの取付面Ｅに固設されているとともに、他端（係止端１３４）が巻回部１３６の外側にＬ字状に屈曲されて、軸穴１４０近傍に穿孔されたコイル固定穴１５０に挿通されている。

このねじりコイルばね１３０は、その巻回部１３６の外径φｄが、小さくなろうとする力が働くように捻られており、この力によってレバー本体１２０をチェーンＣＨに押し付ける方向に付勢している。この時、図６（ａ）に示すように軸穴１４０の内径φＤよりもねじりコイルばね１３０の巻回部１３６の外径φｄの方が小さく、巻回部１３６と軸穴１４０が摩擦することなく、レバー本体１２０は、図５のＡに示すように、円滑にチェーンＣＨ方向に前進する。このとき、巻回部１３６の内周面とショルダーボルト１８０の外周面が摩擦することを回避するため、ショルダーボルト１８０の直径を、図１及び図３に示すように、ねじりコイルばね１３０の巻回部１３６の内径が最も小さくなったときの長さよりも短くしている。

一方、レバー本体１２０が、図５のＢに示すように後退すると、ねじりコイルばね１３０の巻回部１３６の外径φｄが大きくなる方向に捻られる。その結果、図６（ｂ）に示すように、巻回部１３６の外径φｄが軸穴１４０の内径φＤと等しくなると、それ以上、ねじりコイルばね１３０を巻回部１３６の外径φｄが大きくなる方向に捻ることができなくなり、レバー本体１２０の後退が阻止され、いわゆるバックストップ機能が作用する。この時、ねじりコイルばね１３０の巻回部１３６の外径φｄは、レバー本体１２０の後退に追従して次第に大きくなるので、巻回部１３６の外周面と軸穴１４０の内周面との間に生じる摩擦力もレバー本体１２０の後退に追従して大きくなる。したがって、レバー本体１２０が後退したとき、急激にバックストップ機能が作用することなく、静粛にレバー本体１２０の後退を制止する。そして、レバー本体１２０を後退させる力が解消すると、ねじりコイルばね１３０の巻回部１３６の外径φｄが小さくなろうとする力により、再び、レバー本体１２０がチェーンＣＨ方向に前進する。

また、図１及び図２に示すように、レバー本体１２０の基端部１２５に設けた軸穴１４０の取付面Ｅ側の周辺側面には、ラック１６０が刻設されている。一方、図３に示すように、レバー本体１２０を取付面Ｅに回動自在に支持するショルダーボルト１８０の肩部１８５にラチェット爪１７０が軸支されている。このラチェット爪１７０は、図４に示すようにラチェット軸１７２によりショルダーボルト１８０の肩部１８５に揺動自在に軸支されており、ラチェット軸１７２の周囲に巻回されたコイルスプリング１７４によりラック１６０に押し付けられて、レバー本体１２０の後退変位を阻止している。

なお、実施例１においては、ねじりコイルばね１３０をレバー本体１２０に取り付ける手段として、ねじりコイルばね１３０の係止端１３４を巻回部１３６の外側にＬ字状に屈曲させて、軸穴１４０近傍に穿孔されたコイル固定穴１５０に挿通させる手段を採用しているが、ねじりコイルばね１３０をレバー本体１２０に確実に取り付けることができるものであれば、これに限られることはなく、例えば、ねじりコイルばね１３０の係止端１３４を巻回部１３６の外側に屈曲させて、軸穴１４０に連通させてラジアル方向に凹設したスリットに係止させてもよい。しかしながら、実施例１の方法によれば、ねじりコイルばね１３０の係止端１３４を巻回部１３６の外側にＬ字状に屈曲させて、軸穴１４０近傍に穿孔されたコイル固定穴１５０に挿通させるだけで、ねじりコイルばね１３０の軸穴１４０内でのがたつきを抑制することができるので、特に好ましい。

以上のように、本発明の実施例１であるチェーン伝動用可動レバー１００は、レバー本体側と取付面側との間に介装されたねじりコイルばね１３０が、シュー面１１０をチェーンＣＨ方向に付勢するのみならず、レバー本体１２０の所定量以上の後退を阻止するバックストップ機構としても作用するものであって、さらに、ショルダーボルト１８０の肩部１８５に軸支されたラチェット爪１７０が、軸穴１４０の周辺側面に刻設されたラック１６０に押し付けられていることによって、ラチェット爪１７０とラック１６０との噛み合いによりレバー本体１２０の後退変位を阻止するので、テンショナなどの他の機構を用いることなくレバー単体で、レバー本体の僅かな後退から大きな後退まで、その後退を確実に制止するバックストップ機構を実現することができる。そして、部品点数の削減、製造コストの削減、組立作業負担の削減、静粛性の向上が達成できるなど、その効果は甚大である。

次に、本発明のチェーン伝動用可動レバーの別の実施の形態である実施例２について説明する。
ここで、図７は、本発明の実施例２であるチェーン伝動用可動レバー２００の主要部の概略斜視図である。
本発明の実施例２であるチェーン伝動用可動レバー２００は、前述した本発明の実施例１であるチェーン伝動用可動レバー１００と基本的な構成が全く同一であるから、同一部材に付した符号の１００番台を２００番台に書き換えることにより、その説明については省略する。

本発明の実施例２であるチェーン伝動用可動レバー２００は、コイル固定穴が軸穴２４０の周囲に同心円上に複数設けられている（図７の参照符号２５０、２５２、２５４、２５６、２５８参照）。このような構成にしたことによって、ねじりコイルばね２３０のレバー本体側の一端（係止端２３４）を挿通するコイル固定穴を換えるだけで、ねじりコイルばね２３０の巻回部の外径と軸穴２４０の内径との関係を変えることができるので、レバー本体２２０の最大後退位置を簡単に変えることができる。

したがって、同じ形状のチェーン伝動用可動レバー２００を許容されるレバーの最大後退量が異なる複数種類のチェーン伝動装置に共通して使用することが可能になり、多品種少量生産が行われる自動車の生産などにおいて、部品点数の一層の削減に寄与できる。

以上のように、本発明の実施例２であるチェーン伝動用可動レバー２００も、前述した実施例１であるチェーン伝動用可動レバー１００と同様に、レバー本体側と取付面側との間に介装されたねじりコイルばね２３０が、シュー面をチェーン方向に付勢するのみならず、レバー本体２２０の所定量以上の後退を阻止するバックストップ機構としても作用するものであって、さらに、ショルダーボルト２８０の肩部２８５に軸支されたラチェット爪２７０が、軸穴２４０の周辺側面に刻設されたラック２６０に押し付けられていることによって、ラチェット爪２７０とラック２６０との噛み合いによりレバー本体２２０の後退変位を阻止するので、テンショナなどの他の機構を用いることなくレバー単体で、レバー本体の僅かな後退から大きな後退まで、その後退を確実に制止するバックストップ機構を実現することができる。そして、部品点数の削減、製造コストの削減、組立作業負担の削減、静粛性の向上が達成できるなど、その効果は甚大である。

本発明の実施例１のチェーン伝動用可動レバーの主要部の概略斜視図。 図１を矢視ＩＩから見たときの平面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。 図３を矢視ＩＶから見たときの平面図。 実施例１のチェーン伝動用可動レバーを伝動装置に適用したときの外観図。 図５のＶＩ−ＶＩ線における断面図。 本発明の実施例２のチェーン伝動用可動レバーの主要部の概略斜視図。 従来のチェーン伝動用可動レバーを伝動装置に適用したときの外観図。 別の従来のチェーン伝動用可動レバーを伝動装置に適用したときの外観図。

符号の説明

１００、２００、３００、４００ ・・・ チェーン伝動用可動レバー
１１０、３１０、４１０ ・・・ シュー面
１２０、２２０、３２０、４２０ ・・・ レバー本体
１２５、２２５、４２５ ・・・ （レバー本体の）基端部
１３０、２３０、４３０ ・・・ ねじりコイルばね
１３２、２３２ ・・・ （ねじりコイルばねの）固定端
１３４、２３４ ・・・ （ねじりコイルばねの）係止端
１３６ ・・・ （ねじりコイルばねの）巻回部
１４０、２４０ ・・・ 軸穴
１５０、２５０、２５２、２５４、２５６、２５８ ・・・ コイル固定穴
１６０、２６０ ・・・ ラック
１７０、２７０ ・・・ ラチェット爪
１７２ ・・・ ラチェット軸
１７４ ・・・ コイルスプリング
１８０、２８０ ・・・ ショルダーボルト
１８５、２８５ ・・・ （ショルダーボルトの）肩部
４４０ ・・・ 軸
５００ ・・・ テンショナ
５１０ ・・・ （テンショナの）ハウジング
５２０ ・・・ （テンショナの）プランジャ
５３０ ・・・ （テンショナの）ラチェット
５４０ ・・・ （テンショナの）ラチェット軸
５５０ ・・・ （テンショナの）ラチェット歯
φｄ ・・・ ねじりコイルばねの巻回部の外径
φＤ ・・・ 軸穴の内径
ＣＨ ・・・ チェーン
ＳＰ１ ・・・ 駆動側スプロケット
ＳＰ２ ・・・ 従動側スプロケット
ＳＨ１ ・・・ クランクシャフト
ＳＨ２ ・・・ カムシャフト
Ｅ ・・・ 取付面

Claims (3)

1. チェーンに摺動接触するシュー面が長手方向に沿って形成され取付面に固設されたショルダーボルトに基端部が回動自在に支持されるレバー本体と、前記レバー本体側と取付面側との間に介装され付勢力によりシュー面をチェーンに押し付けるねじりコイルばねとを備えたチェーン伝動用可動レバーにおいて、
   前記レバー本体が、ショルダーボルトを遊貫するとともにねじりコイルばねの巻回部を収容する軸穴を有し、
   前記ねじりコイルばねが、レバー本体の後退時に巻回部の外径が大きくなる方向に巻回されているとともに、レバー本体の最大後退時に巻回部の外径が軸穴の内径と等しくなるように巻回されており、
   前記ショルダーボルトの肩部に軸支されたラチェット爪が、軸穴の周辺側面に刻設されたラックに押し付けられ、レバー本体の後退変位を阻止することを特徴とするチェーン伝動用可動レバー。
2. 前記ねじりコイルばねの一端が取付面に固設されているとともに、他端が巻回部の外側にＬ字状に屈曲されて前記軸穴近傍に穿孔されたコイル固定穴に挿通されていることを特徴とする請求項１に記載のチェーン伝動用可動レバー。
3. 前記コイル固定穴が軸穴の周囲に複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載のチェーン伝動用可動レバー。

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