JP2013142441A - Auto-tensioner - Google Patents

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Mitsuo Shiga
光男 志賀
hiroaki Kozuki
洋明 上月
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ENUMA CHAIN Manufacturing CO Ltd
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ENUMA CHAIN Manufacturing CO Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To satisfy both of stepless tension adjustment and an arbitrary backlash amount.SOLUTION: An auto-tensioner includes a bolt member 12 stored in a cylinder chamber 11a; a nut member 13 screw-engaged with the bolt member 12; a first spring 14 interposed between the bolt member 12 and the nut member 13; a ratchet member 15 with a serration 15a engaged with a serration 12f of the bolt member 12; and a second spring 16 urging the bolt member 12 and the nut member 13 in a direction to be pushed out of the cylinder chamber 11a through the ratchet member 15.

Description

この発明は、たとえばエンジンのカムシャフト駆動用のチェーン等に適正な張力を付与するために使用するオートテンショナに関する。   The present invention relates to an auto tensioner used for, for example, applying appropriate tension to a chain for driving an engine camshaft.

エンジンのカムシャフト駆動用のチェーン伝導装置に使用するために、バックラッシを有するラチェット式のオートテンショナが提案されている(特許文献1)。   A ratchet type auto tensioner having a backlash has been proposed for use in a chain transmission device for driving an engine camshaft (Patent Document 1).

従来のラチェット式のオートテンショナは、一端開放のシリンダ室にラック付きのプランジャを摺動自在に収納し、シリンダ室内のばねを介してプランジャを突出方向に付勢するとともに、ラックに係合するラチェットをシリンダ室の外部に設けて構成されている。プランジャは、ラチェットの回動角度で決まる一定のバックラッシの範囲内では、ばねを介して前後に進退してチェーンの張力を一定に保持することができ、バックラッシ量を超えてプランジャが進出すると、ラックに対するラチェットの係合位置が変わり、新しい係合位置を基準にして所定のバックラッシの範囲内でプランジャが進退する。なお、ラックのピッチを小さくしてチェーンの張力をできるだけ無段階に調整し、同時に所定のバックラッシ量を実現するために、ラックの歯の前後の角度や歯丈を適切に設定することも提案されている(特許文献2)。   A conventional ratchet-type auto tensioner has a plunger with a rack slidably housed in a cylinder chamber that is open at one end, urges the plunger in a protruding direction via a spring in the cylinder chamber, and engages with the rack. Is provided outside the cylinder chamber. The plunger can move forward and backward through a spring to keep the chain tension constant within a certain backlash range determined by the rotation angle of the ratchet, and if the plunger advances beyond the backlash amount, The engagement position of the ratchet with respect to is changed, and the plunger moves back and forth within a predetermined backlash range with reference to the new engagement position. In order to adjust the chain tension as infinitely as possible by reducing the rack pitch, and at the same time to achieve a predetermined amount of backlash, it is also proposed to appropriately set the angle and height of the rack teeth. (Patent Document 2).

特開平10−2386号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-2386 特開2001−214957号公報JP 2001-214957 A

かかる従来技術によるときは、ラックのピッチとバックラッシ量とを互いに独立に設定することができず、設計上の自由度が小さい上、ラチェットの爪をラックの歯に係合させてプランジャの後退を阻止するので、十分な耐久性を実現することが容易でないという問題があった。   According to such a conventional technique, the rack pitch and the backlash amount cannot be set independently of each other, and the degree of freedom in design is small, and the ratchet pawl is engaged with the rack teeth to retract the plunger. Since it prevents, there was a problem that it was not easy to realize sufficient durability.

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、ナット部材とボルト部材とをねじ係合させるとともに、放射状のセレーションを有するラチェット部材を組み合わせることによって、無段階の張力調整と任意のバックラッシ量とを両立させるとともに、必要十分な耐久性を容易に実現することができるオートテンショナを提供することにある。   Therefore, in view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a stepless tension adjustment and an arbitrary backlash by combining a nut member and a bolt member with a screw and a ratchet member having a radial serration. It is an object of the present invention to provide an auto tensioner that can achieve both the amount and the required and sufficient durability.

かかる目的を達成するためのこの出願に係る請求項1の発明の構成は、一端開放のシリンダ室に収納するボルト部材と、シリンダ室の開放端側からボルト部材にねじ係合するナット部材と、ボルト部材、ナット部材の間に介装する第1のばねと、ボルト部材の頭部に対向するラチェット部材と、ラチェット部材を介してボルト部材、ナット部材をシリンダ室から押し出す方向に付勢する第2のばねとを備えてなり、ナット部材、ラチェット部材は、それぞれシリンダ室に摺動可能、回転不能に収納し、ボルト部材、ラチェット部材には、それぞれ互いに噛合する放射状のセレーションを形成することをその要旨とする。   The configuration of the invention of claim 1 according to this application for achieving the above object includes: a bolt member that is housed in a cylinder chamber that is open at one end; and a nut member that is threadedly engaged with the bolt member from the open end side of the cylinder chamber; A first spring interposed between the bolt member and the nut member; a ratchet member facing the head of the bolt member; and a first biasing member that urges the bolt member and the nut member out of the cylinder chamber via the ratchet member. The nut member and the ratchet member are slidable and non-rotatable in the cylinder chamber, respectively, and the bolt member and the ratchet member form radial serrations that mesh with each other. The gist.

請求項2の発明の構成は、一端開放のシリンダ室に収納するナット部材と、シリンダ室の開放端側からナット部材にねじ係合するボルト部材と、ナット部材、ボルト部材の間に介装する第1のばねと、ナット部材の底部に対向するラチェット部材と、ラチェット部材を介してナット部材、ボルト部材をシリンダ室から押し出す方向に付勢する第2のばねとを備えてなり、ボルト部材、ラチェット部材は、それぞれシリンダ室に摺動可能、回転不能に収納し、ナット部材、ラチェット部材には、それぞれ互いに噛合する放射状のセレーションを形成することをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, a nut member that is housed in a cylinder chamber that is open at one end, a bolt member that is screw-engaged with the nut member from the open end side of the cylinder chamber, and the nut member and the bolt member are interposed. A first spring; a ratchet member facing the bottom of the nut member; and a second spring that urges the nut member and the bolt member in a direction to push the bolt member out of the cylinder chamber via the ratchet member. The ratchet member is slidably accommodated in the cylinder chamber and non-rotatably accommodated, and the nut member and the ratchet member are formed with radial serrations that mesh with each other.

なお、請求項1、2の発明において、ボルト部材の雄ねじ、ナット部材の雌ねじは、ねじ面の摩擦角より大きなリード角に形成することができ、放射状のセレーションは、雄ねじ、雌ねじのリード角と近似する傾斜角の山形に形成することができる。   In the first and second aspects of the invention, the male screw of the bolt member and the female screw of the nut member can be formed to have a lead angle larger than the friction angle of the thread surface, and the radial serration is the lead angle of the male screw and female screw. It can be formed in a mountain shape with an approximate inclination angle.

また、第2のばねは、定荷重ばね特性を有することができ、ボルト部材、ナット部材は、着脱可能な拘束部材を介してシリンダ室の定位置に拘束することができる。   Further, the second spring can have a constant load spring characteristic, and the bolt member and the nut member can be restrained at a fixed position of the cylinder chamber via a detachable restraining member.

かかる請求項1の発明の構成によるときは、第1のばねは、圧縮ばねであり、ナット部材、ボルト部材の全体長さを伸長させる方向に付勢することにより、回転不能のナット部材に対してボルト部材を相対回転させてナット部材をシリンダ室から突出させ、ナット部材を介してチェーンの張力を無段階に増加させてチェーンの緩みを是正することができる。なお、このときのボルト部材は、頭部に対向する回転不能のラチェット部材に対し、互いに噛合する放射状のセレーションを介して対峙し、チェーンの張力による軸方向の押圧力がセレーションに加わることにより回転を停止する。一方、ボルト部材は、チェーンの張力が増大しても、双方のセレーションが完全に密着するまでしか逆方向に回転せず、一定のバックラッシを超えてナット部材が過大に押し戻されることがない。なお、この場合のバックラッシは、ボルト部材の回転量として、放射状のセレーションの1/2ピッチ相当であり、任意に設定可能である。   According to the configuration of the invention of claim 1, the first spring is a compression spring, and urges the nut member and the bolt member in the direction in which the entire lengths of the nut member and the bolt member are extended, thereby preventing the nut member from rotating. Thus, the bolt member can be relatively rotated to project the nut member from the cylinder chamber, and the chain tension can be increased steplessly through the nut member to correct the looseness of the chain. At this time, the bolt member is opposed to the non-rotatable ratchet member facing the head via radial serrations that mesh with each other, and the axial pressing force due to the chain tension is applied to the serrations. To stop. On the other hand, even if the tension of the chain increases, the bolt member rotates only in the opposite direction until both serrations are completely brought into contact with each other, and the nut member is not pushed back excessively beyond a certain backlash. In this case, the backlash is equivalent to ½ pitch of the radial serration as the rotation amount of the bolt member, and can be arbitrarily set.

すなわち、ボルト部材のセレーションは、ラチェット部材のセレーションとともに、チェーンの緩みを是正する方向に速やかに追随し、逆方向に戻らないラチェット構造を実現している。ただし、バックラッシを超えるようなチェーンの過大な張力の場合には、第2のばねが圧縮され、ラチェット部材とともに、ボルト部材、ナット部材が一体となって押し戻されて後退する。なお、第2のばねは、たとえばアルミニウム製のエンジンのカムシャフト駆動用のチェーン伝導装置において、エンジンの冷機時にチェーンが緩んでナット部材が突出し、エンジン始動後の暖機時にエンジンフレームがチェーンより大きく膨張してチェーンの張力が過大になる場合などに特に有効である。   That is, the serration of the bolt member, together with the serration of the ratchet member, realizes a ratchet structure that quickly follows the direction of correcting the looseness of the chain and does not return in the reverse direction. However, in the case of excessive tension of the chain exceeding the backlash, the second spring is compressed, and the bolt member and the nut member are pushed back together with the ratchet member to move backward. The second spring is, for example, a chain transmission device for driving a camshaft of an aluminum engine. The chain is loosened when the engine is cold and the nut member protrudes, and the engine frame is larger than the chain when the engine is warmed up after starting. This is particularly effective when the chain tension is excessive and the chain tension becomes excessive.

請求項2の発明の構成によるときは、請求項1の発明に対して、ナット部材、ボルト部材の相対位置関係が入れ替えられている。すなわち、請求項2の発明にあっては、ボルト部材を介してチェーンの張力を増加させてチェーンの緩みを是正し、ナット部材の底部に対向するラチェット部材には、ナット部材側とともに、互いに噛合する放射状のセレーションが形成され、ボルト部材、ラチェット部材は、それぞれシリンダ室に摺動可能、回転不能に収納されおり、その全体としての作動形態は、請求項1の発明のナット部材、ボルト部材をそれぞれボルト部材、ナット部材と読み替えればよい。   According to the configuration of the invention of claim 2, the relative positional relationship between the nut member and the bolt member is changed with respect to the invention of claim 1. That is, according to the invention of claim 2, the chain tension is increased through the bolt member to correct the looseness of the chain, and the ratchet member facing the bottom of the nut member is engaged with the nut member side together. The bolt member and the ratchet member are slidably and non-rotatably accommodated in the cylinder chamber, respectively, and the operation mode as a whole is the nut member and the bolt member of the invention of claim 1. What is necessary is just to read as a bolt member and a nut member, respectively.

なお、請求項1、2の発明において、ボルト部材の雄ねじ、ナット部材の雌ねじは、ねじ面の摩擦角より大きなリード角に形成することにより、第1のばねの付勢力またはチェーンの張力によってナット部材、ボルト部材が互いに円滑に相対回転して全体長さが伸縮し、チェーンの張力変動を速やかに修正することができる。また、放射状のセレーションの傾斜角をボルト部材の雄ねじ、ナット部材の雌ねじのリード角に近似させれば、ボルト部材またはナット部材のセレーションは、ボルト部材またはナット部材が回転することによりラチェット部材のセレーションに滑らかに噛合することができる。   In the first and second aspects of the present invention, the male screw of the bolt member and the female screw of the nut member are formed to have a lead angle larger than the friction angle of the thread surface, so that the nut is applied by the biasing force of the first spring or the tension of the chain. The member and the bolt member smoothly rotate relative to each other to expand and contract the entire length, and the chain tension fluctuation can be corrected quickly. Further, if the inclination angle of the radial serration is approximated to the lead angle of the male screw of the bolt member and the female screw of the nut member, the serration of the bolt member or the nut member is caused by the rotation of the bolt member or the nut member. Can be smoothly meshed.

第2のばねは、定荷重ばね特性を有する非線形ばねとすることにより、チェーンの最大張力を抑制し、過大な張力を回避することができる。なお、このような非線形特性は、たとえば板厚tと最大たわみhとの比h/t=1.4〜1.6程度の皿ばねや、適切な形状、弾性のゴムなどの弾性体ばねなどにより実現可能である。   By making the second spring a non-linear spring having a constant load spring characteristic, the maximum tension of the chain can be suppressed and excessive tension can be avoided. Such non-linear characteristics include, for example, a disc spring having a ratio h / t = 1.4 to 1.6 of the plate thickness t and the maximum deflection h, or an elastic spring such as an elastic rubber having an appropriate shape. Can be realized.

ボルト部材、ナット部材を拘束する拘束部材を設ければ、ボルト部材、ナット部材をねじ係合させて第1のばねを圧縮しても、ナット部材、ボルト部材がシリンダ室から不用意に突出して来ることがなく、組立作業を円滑にすることができる。なお、拘束部材としては、たとえばナット部材またはボルト部材の一部に係合する着脱可能なピンや小ねじなどが好ましい。また、シリンダ室内のボルト部材、ナット部材をねじ係合させて組み合わせるには、シリンダ室の外側に突出するナット部材またはボルト部材の先端にスパナなどの工具を係合させる係合部分を形成するとともに、シリンダ室の閉鎖端に形成する貫通孔を介してまわり止め用の工具をシリンダ室内のボルト部材またはナット部材に係合させてまわり止めすることが好ましい。   If a restraint member for restraining the bolt member and the nut member is provided, the nut member and the bolt member may be inadvertently protruded from the cylinder chamber even if the first spring is compressed by screwing the bolt member and the nut member. Assembling work can be made smooth without coming. As the restraining member, for example, a detachable pin or a small screw that engages a part of a nut member or a bolt member is preferable. In addition, in order to combine the bolt member and the nut member in the cylinder chamber by screw engagement, an engaging portion for engaging a tool such as a spanner is formed at the tip of the nut member or the bolt member protruding outside the cylinder chamber. It is preferable to prevent rotation by engaging a tool for preventing rotation with a bolt member or nut member in the cylinder chamber through a through hole formed in the closed end of the cylinder chamber.

全体構成縦断面図Overall configuration longitudinal section ボルト部材の構成説明図Bolt member configuration explanatory diagram ナット部材の構成説明図Configuration diagram of nut member キャップの構成説明図Cap explanatory diagram ラチェット部材の構成説明図Structure explanatory drawing of ratchet member ホルダの構成説明図Configuration diagram of holder 図1相当の全体動作説明図Overall operation explanatory diagram equivalent to FIG. 使用状態説明図Usage diagram 要部動作説明図(1)Main part operation explanatory drawing (1) 要部動作説明図(2)Main part operation explanatory drawing (2) 他の実施の形態を示す全体構成説明図Whole structure explanatory drawing which shows other embodiment

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

オートテンショナ10は、ケース11のシリンダ室11aに収納するボルト部材12、ナット部材13、第1のばね14、ラチェット部材15、第2のばね16を備えてなる(図1)。   The auto tensioner 10 includes a bolt member 12, a nut member 13, a first spring 14, a ratchet member 15, and a second spring 16 that are housed in a cylinder chamber 11a of the case 11 (FIG. 1).

ケース11には、一端開放のシリンダ室11aが形成されている。シリンダ室11aは、断面円形であり、シリンダ室11aの閉鎖端には、貫通孔11bが形成されている。なお、ケース11には、シリンダ室11aに連通する注油孔11c、11cが開口されており、取付用のボルト孔11d、11dが形成されている。   The case 11 has a cylinder chamber 11a that is open at one end. The cylinder chamber 11a has a circular cross section, and a through hole 11b is formed at the closed end of the cylinder chamber 11a. The case 11 is provided with oil supply holes 11c and 11c communicating with the cylinder chamber 11a, and bolt holes 11d and 11d for attachment are formed.

ボルト部材12は、中空の軸部12aの一端に円形の頭部12bを付設して形成されている(図1、図2)。軸部12aの外周には、たとえば3条ねじの雄ねじ12cが形成されている。頭部12bの中央には、角孔12dが開口されており、頭部12bの頂面には、浅い円形の座ぐり12eの周囲に放射状のセレーション12fが形成されている。セレーション12fは、交互に逆方向に傾く傾斜面12f1 、12f1 …が等ピッチに形成されており、隣接する2面ごとに形成される山形の傾斜面12f1 、12f1 …が座ぐり12eの周方向に配列されている。ただし、図2(A)、(B)は、それぞれボルト部材12の中央縦断面図、図2(A)の左側面図である。   The bolt member 12 is formed by attaching a circular head portion 12b to one end of a hollow shaft portion 12a (FIGS. 1 and 2). On the outer periphery of the shaft portion 12a, for example, a three-thread male screw 12c is formed. A square hole 12d is opened at the center of the head 12b, and a radial serration 12f is formed around a shallow circular counterbore 12e on the top surface of the head 12b. In the serration 12f, inclined surfaces 12f1, 12f1,... Alternately inclined in opposite directions are formed at an equal pitch, and angled inclined surfaces 12f1, 12f1,... Formed on every two adjacent surfaces are in the circumferential direction of the counterbore 12e. It is arranged. 2A and 2B are a central longitudinal sectional view of the bolt member 12 and a left side view of FIG. 2A, respectively.

ナット部材13は、一端開放の円筒状に形成され(図1、図3)、内周の開放端側の約半分には、ボルト部材12の雄ねじ12cに適合する雌ねじ13aが形成されている。ただし、図3(A)〜(C)は、それぞれナット部材13の全体外形図、図3(A)の右側面図、中央縦断面図である。   The nut member 13 is formed in a cylindrical shape with one end open (FIGS. 1 and 3), and a female screw 13 a that fits the male screw 12 c of the bolt member 12 is formed in about half of the inner peripheral open end side. 3A to 3C are an overall outline view of the nut member 13, a right side view of FIG. 3A, and a central longitudinal sectional view, respectively.

ナット部材13の閉鎖端は、緩いドーム状に膨出されている。ナット部材13の外周には、中央よりやや開放端寄りに浅い環状溝13bが形成されており、中央部から閉鎖端にかけて、大小2段の平面状の切欠き13c、13c、13d、13dがそれぞれ軸対称に形成されている。そこで、閉鎖端側の先端面には、切欠き13d、13dの間に径方向の帯状の突部13eが形成されており、突部13eの内部には、小径の空洞13fが形成されている。ナット部材13は、雌ねじ13a、ボルト部材12の雄ねじ12cを介し、シリンダ室11aの開放端側からボルト部材12にねじ係合されている(図1)。   The closed end of the nut member 13 is bulged into a loose dome shape. A shallow annular groove 13b is formed on the outer periphery of the nut member 13 slightly closer to the open end than the center, and two large and small flat cutouts 13c, 13c, 13d, and 13d are formed from the center to the closed end, respectively. Axisymmetrically formed. Therefore, a radial band-shaped protrusion 13e is formed between the notches 13d and 13d on the front end surface on the closed end side, and a small-diameter cavity 13f is formed inside the protrusion 13e. . The nut member 13 is screw-engaged with the bolt member 12 from the open end side of the cylinder chamber 11a via the female screw 13a and the male screw 12c of the bolt member 12 (FIG. 1).

ナット部材13には、まわり止め用のキャップ17が付随している(図1、図4)。ただし、図4(A)〜(C)は、それぞれキャップ17の正面図、底面図、中央縦断面図である。   The nut member 13 is accompanied by a cap 17 for preventing rotation (FIGS. 1 and 4). 4A to 4C are a front view, a bottom view, and a central longitudinal sectional view of the cap 17, respectively.

キャップ17は、極く浅い円形皿状に形成されている。キャップ17には、各一対の対称円弧と平行直線とによる大きな変形孔17aが形成されており、変形孔17aには、ナット部材13の切欠き13c、13cの部分が挿通可能である。また、キャップ17の外縁には、一対の軸方向の爪17b、17bが軸対称に形成されている。そこで、キャップ17は、爪17b、17bをかしめることによりシリンダ室11aの開放端に被せて固定され、ナット部材13は、キャップ17の変形孔17aを貫通することにより、シリンダ室11aに対して軸方向に摺動可能、相対回転不能に収納されている。   The cap 17 is formed in a very shallow circular dish shape. The cap 17 is formed with a large deformation hole 17a formed by a pair of symmetrical arcs and parallel straight lines, and the notches 13c and 13c of the nut member 13 can be inserted into the deformation hole 17a. In addition, a pair of axial claws 17 b and 17 b are formed on the outer edge of the cap 17 so as to be axially symmetrical. Therefore, the cap 17 is fixed by covering the open end of the cylinder chamber 11a by caulking the claws 17b, 17b, and the nut member 13 passes through the deformation hole 17a of the cap 17 and thereby is fixed to the cylinder chamber 11a. It is slidable in the axial direction and stored so that it cannot rotate relative to it.

第1のばね14は、ボルト部材12の中空の軸部12aに内装する圧縮性のコイルばねである。第1のばね14の一端は、軸部12aの先端から突出してナット部材13の空洞13fに挿入されている。第1のばね14は、ボルト部材12とナット部材13との間に介装され、ナット部材13、ボルト部材12の全体長さを伸長させ、ナット部材13をシリンダ室11aから押し出す方向に付勢している。   The first spring 14 is a compressible coil spring built in the hollow shaft portion 12 a of the bolt member 12. One end of the first spring 14 protrudes from the tip of the shaft portion 12 a and is inserted into the cavity 13 f of the nut member 13. The first spring 14 is interposed between the bolt member 12 and the nut member 13, extends the entire length of the nut member 13 and the bolt member 12, and biases the nut member 13 in a direction to push out the nut member 13 from the cylinder chamber 11 a. doing.

ラチェット部材15は、ボルト部材12の頭部12bに対向するようにしてシリンダ室11a内に配置されており、頭部12b上のセレーション12fと噛合する放射状のセレーション15aを有する(図1、図5)。ただし、図5(A)〜(C)は、それぞれラチェット部材15の正面図、中央縦断面図、図5(A)のX−X線矢視相当拡大断面図であり、図5(D)は、互いに対面するボルト部材12側、ラチェット部材15側のセレーション12f、15aの模式部分拡大図である。   The ratchet member 15 is disposed in the cylinder chamber 11a so as to face the head 12b of the bolt member 12, and has a radial serration 15a that meshes with the serration 12f on the head 12b (FIGS. 1 and 5). ). 5A to 5C are a front view, a central longitudinal sectional view, and an enlarged sectional view corresponding to the line XX in FIG. 5A, respectively, of the ratchet member 15. These are the model fragmentary enlarged views of serrations 12f and 15a on the bolt member 12 side and the ratchet member 15 side facing each other.

ラチェット部材15は、一対の対称形の短い突部15b、15bを径方向に有する円盤状に形成されている。ラチェット部材15の片面には、浅い円形の座ぐり15cの周囲に放射状のセレーション15aが形成されており、座ぐり15cの中央には、円形孔15dが開口されている。ラチェット部材15のセレーション15aは、ボルト部材12のセレーション12fと同形に形成されている。すなわち、セレーション15aは、交互に逆方向に傾く傾斜面15a1 、15a1 …を等ピッチに形成し、隣接する2面ごとに形成される山形の傾斜面15a1 、15a1 …がセレーション12fと同数組配列されている。なお、セレーション15aは、内周側、外周側の高さh1 、h2 として、h2 ≧h1 とすることができる(図5(C))。ボルト部材12側のセレーション12fについても同様である。   The ratchet member 15 is formed in a disk shape having a pair of symmetrical short projections 15b, 15b in the radial direction. On one side of the ratchet member 15, a radial serration 15a is formed around a shallow circular counterbore 15c, and a circular hole 15d is opened at the center of the counterbore 15c. The serration 15 a of the ratchet member 15 is formed in the same shape as the serration 12 f of the bolt member 12. That is, the serration 15a is formed with inclined surfaces 15a1, 15a1,... Alternately inclined in opposite directions at an equal pitch, and the same number of sets of chevron-shaped inclined surfaces 15a1, 15a1,. ing. In the serration 15a, the inner and outer heights h1 and h2 can be set such that h2 ≧ h1 (FIG. 5C). The same applies to the serration 12f on the bolt member 12 side.

ラチェット部材15側、ボルト部材12側のセレーション15a、12fは、相互の間隔dとして、0≦d<h2 において互いに噛合し(図5(D))、d>h2 において噛合することがない。そこで、ラチェット部材15は、セレーション15a、12fを介し、ボルト部材12の軸方向のストロークとしてセレーション15a、12fの高さh2 相当のバックラッシを実現し、ボルト部材12の回転量としてセレーション15a、12fの1/2ピッチ相当のバックラッシδを実現することができる(図2(B)、図5(A))。また、セレーション15a、12fの各傾斜角θは、ボルト部材12の雄ねじ12c、ナット部材13の雌ねじ13aのリード角に近似している(図5(D))。ただし、各傾斜角θは、ラチェット部材15、ボルト部材12の共通の軸心Cに直角の平面に対する傾斜面15a1 、12f1 の傾きである。   The serrations 15a and 12f on the ratchet member 15 side and the bolt member 12 side mesh with each other when the distance d is 0 ≦ d <h2 (FIG. 5D), and do not mesh when d> h2. Therefore, the ratchet member 15 realizes a backlash corresponding to the height h2 of the serrations 15a and 12f as the axial stroke of the bolt member 12 via the serrations 15a and 12f, and the rotation amount of the bolt member 12 includes the serrations 15a and 12f. A backlash δ corresponding to ½ pitch can be realized (FIGS. 2B and 5A). Further, the inclination angles θ of the serrations 15a and 12f are approximate to the lead angles of the male screw 12c of the bolt member 12 and the female screw 13a of the nut member 13 (FIG. 5D). However, each inclination angle θ is an inclination of the inclined surfaces 15a1 and 12f1 with respect to a plane perpendicular to the common axis C of the ratchet member 15 and the bolt member 12.

ラチェット部材15には、まわり止め用のホルダ18が付随している(図1、図6)。ただし、図6(A)、(B)は、それぞれホルダ18の正面図、側面図である。   The ratchet member 15 is accompanied by a holder 18 for preventing rotation (FIGS. 1 and 6). 6A and 6B are a front view and a side view of the holder 18, respectively.

ホルダ18は、円筒状に形成されている。ホルダ18は、一端側の外周が薄肉に切り欠かれており、薄肉部分を含む約半部には、一対の軸方向の係合溝18a、18aが軸対称に形成されている。ホルダ18は、係合溝18a、18aをシリンダ室11aの閉鎖端に向けて、シリンダ室11aの所定位置に圧入されて固定されている。一方、ボルト部材12の頭部12bは、ホルダ18に摺動自在、回転自在に挿入されており、ラチェット部材15の径方向の突部15b、15bは、ホルダ18の係合溝18a、18aに係合されている。そこで、ラチェット部材15は、ホルダ18を介し、シリンダ室11aに対して軸方向に摺動可能、相対回転不能に収納されている。   The holder 18 is formed in a cylindrical shape. The holder 18 has a thin outer periphery on one end side, and a pair of axial engagement grooves 18a and 18a are formed in axial symmetry in the approximately half including the thin portion. The holder 18 is fixed by being press-fitted into a predetermined position of the cylinder chamber 11a with the engaging grooves 18a, 18a facing the closed end of the cylinder chamber 11a. On the other hand, the head portion 12 b of the bolt member 12 is slidably and rotatably inserted into the holder 18, and the radial protrusions 15 b and 15 b of the ratchet member 15 are inserted into the engaging grooves 18 a and 18 a of the holder 18. Is engaged. Therefore, the ratchet member 15 is accommodated so as to be slidable in the axial direction with respect to the cylinder chamber 11a via the holder 18 and not relatively rotatable.

第2のばね16は、定荷重ばね特性を有する皿ばねである。第2のばね16は、シリンダ室11aの閉鎖端とラチェット部材15との間に介装されている。第2のばね16は、ラチェット部材15、ボルト部材12を介し、ナット部材13をシリンダ室11aから押し出す方向に付勢している。   The second spring 16 is a disc spring having a constant load spring characteristic. The second spring 16 is interposed between the closed end of the cylinder chamber 11 a and the ratchet member 15. The second spring 16 biases the nut member 13 in the direction of pushing out the nut member 13 from the cylinder chamber 11a via the ratchet member 15 and the bolt member 12.

ケース11には、着脱可能なピン19が設けられている。ピン19は、ナット部材13の環状溝13bに係合してナット部材13、ボルト部材12をシリンダ室11aの定位置に拘束する拘束部材として作用する。ピン19は、ケース11に形成するピン穴11eに対し、ケース11の外部から着脱可能である。   The case 11 is provided with a detachable pin 19. The pin 19 engages with the annular groove 13b of the nut member 13 and acts as a restraining member that restrains the nut member 13 and the bolt member 12 at fixed positions in the cylinder chamber 11a. The pin 19 can be attached to and detached from the outside of the case 11 with respect to the pin hole 11 e formed in the case 11.

オートテンショナ10は、ケース11のシリンダ室11aに第2のばね16、ラチェット部材15を収納してラチェット部材15用のホルダ18を圧入し(図7)、つづいてボルト部材12、第1のばね14、ナット部材13を組み込んでナット部材13用のキャップ17を固定した上、第1のばね14を圧縮しながらボルト部材12をナット部材13にねじ込んで一体に組み立てる。このとき、ボルト部材12は、シリンダ室11aの閉鎖端の貫通孔11b、ラチェット部材15の円形孔15dを介して頭部12bの角孔12dに工具を係合させてまわり止めし、ナット部材13は、先端面の帯状の突部13eに工具を係合させて回転させ、ボルト部材12の雄ねじ12c、ナット部材13の雌ねじ13aをねじ係合させる。ボルト部材12をナット部材13に十分にねじ込んだら、ケース11のピン穴11eを介してピン19をナット部材13の環状溝13bに係合させ(図1)、ボルト部材12、ナット部材13を定位置に拘束する。   The auto tensioner 10 accommodates the second spring 16 and the ratchet member 15 in the cylinder chamber 11a of the case 11 and press-fits the holder 18 for the ratchet member 15 (FIG. 7), followed by the bolt member 12 and the first spring. 14, the nut member 13 is assembled and the cap 17 for the nut member 13 is fixed, and the bolt member 12 is screwed into the nut member 13 while being compressed while the first spring 14 is compressed. At this time, the bolt member 12 engages a tool with the square hole 12d of the head 12b through the through hole 11b at the closed end of the cylinder chamber 11a and the circular hole 15d of the ratchet member 15 to prevent the nut member 13 from rotating. , A tool is engaged with the belt-like protrusion 13e on the tip surface and rotated, and the male screw 12c of the bolt member 12 and the female screw 13a of the nut member 13 are screw-engaged. When the bolt member 12 is fully screwed into the nut member 13, the pin 19 is engaged with the annular groove 13b of the nut member 13 through the pin hole 11e of the case 11 (FIG. 1), and the bolt member 12 and the nut member 13 are fixed. Restrain to position.

オートテンショナ10は、チェーン1を介してカムシャフト2、2を駆動するエンジンのカムシャフト駆動用のチェーン伝導装置に使用することができる(図8)。   The auto tensioner 10 can be used in a chain transmission device for driving a camshaft of an engine that drives camshafts 2 and 2 via a chain 1 (FIG. 8).

無端のチェーン1は、クランクシャフト3、カムシャフト2、2上のスプロケット3a、2a、2aに掛け渡されており、チェーン1の緊張側、緩み側には、それぞれ固定形、揺動形のチェーンガイド4、5が配設されている。揺動形のチェーンガイド5は、支持軸5aのまわりに揺動自在であり、オートテンショナ10のナット部材13は、チェーンガイド5の背面の突部5bを押圧することにより、チェーン1に張力を付与することができる。なお、オートテンショナ10は、取付ボルト10a、10aを介して図示しないエンジンフレームに固定されている。オートテンショナ10は、ピン19によってボルト部材12、ナット部材13を拘束した状態でエンジンフレームに組み付け、その後、ピン19を抜き取ってボルト部材12、ナット部材13の拘束を解除する。   The endless chain 1 is stretched over the sprockets 3a, 2a and 2a on the crankshaft 3, camshaft 2 and 2, and the chain 1 has a fixed type and a swing type chain on the tension side and the loose side, respectively. Guides 4 and 5 are provided. The swing type chain guide 5 is swingable about the support shaft 5 a, and the nut member 13 of the auto tensioner 10 presses the protrusion 5 b on the back surface of the chain guide 5, thereby applying tension to the chain 1. Can be granted. The auto tensioner 10 is fixed to an engine frame (not shown) via mounting bolts 10a and 10a. The auto tensioner 10 is assembled to the engine frame in a state where the bolt member 12 and the nut member 13 are restrained by the pin 19, and then the pin 19 is removed to release the restraint of the bolt member 12 and the nut member 13.

ボルト部材12、ナット部材13は、拘束を解除されると、第1のばね14によって押されているため、ボルト部材12がナット部材13に対して相対回転することにより全体長さが伸び(図9の矢印K1 、K1 方向)、ナット部材13の先端がチェーンガイド5の突部5bを押すとともに、ボルト部材12、ラチェット部材15のセレーション12f、15aが接触してセレーション12f、15aに軸方向の押圧力が加わることにより(図10)、ボルト部材12の回転が停止してチェーン1に所定の張力を付与することができる。ボルト部材12の雄ねじ12c、ナット部材13の雌ねじ13aは、摩擦角より大きなリード角に形成され、ラチェット部材15、ナット部材13は、いずれも回転不能であるからである。   When the restraint is released, the bolt member 12 and the nut member 13 are pushed by the first spring 14, so that the bolt member 12 is rotated relative to the nut member 13 to extend the entire length (see FIG. 9 (in the directions of arrows K1, K1), the tip of the nut member 13 pushes the projection 5b of the chain guide 5, and the serrations 12f, 15a of the bolt member 12 and the ratchet member 15 come into contact with each other in the axial direction to the serrations 12f, 15a. When the pressing force is applied (FIG. 10), the rotation of the bolt member 12 is stopped and a predetermined tension can be applied to the chain 1. This is because the male screw 12c of the bolt member 12 and the female screw 13a of the nut member 13 are formed to have a lead angle larger than the friction angle, and neither the ratchet member 15 nor the nut member 13 can rotate.

チェーン1が緩んで張力が不足すると、ボルト部材12は、さらに回転してナット部材13を前進させ、チェーン1の張力を無段階に是正する。また、チェーン1の張力が過大になると、ボルト部材12は、セレーション12f、15aが完全に密着して噛合するまでバックラッシδの範囲内で逆回転し、第1のばね14を圧縮するとともにナット部材13を後退させて過大な張力を解消させ(図10の矢印K2 方向)、さらに過大な張力が存在するときは、第2のばね16に抗してラチェット部材15、ナット部材13とともに後退し(同図の矢印K2 、K3 方向)、チェーン1の張力を適正に保持することができる。   When the chain 1 is loosened and the tension is insufficient, the bolt member 12 further rotates and advances the nut member 13 to rectify the tension of the chain 1 steplessly. When the tension of the chain 1 becomes excessive, the bolt member 12 rotates backward within the range of the backlash δ until the serrations 12f and 15a are completely in close contact with each other, compressing the first spring 14 and nut member 13 is retracted to eliminate excessive tension (in the direction of arrow K2 in FIG. 10), and when excessive tension exists, it retracts with the ratchet member 15 and nut member 13 against the second spring 16 ( The direction of the arrows K2 and K3 in FIG.

以上の説明において、雌ねじ13a、雄ねじ12cは、3条ねじ以外の多条ねじとしてもよい。また、ナット部材13を拘束するピン19は、小ねじなどの他の拘束部材に代えてもよい。さらに、第2のばね16は、所定の非線形特性が実現できれば、皿ばね以外の弾性体ばねとすることも可能である。   In the above description, the internal thread 13a and the external thread 12c may be multi-threads other than 3-threads. Further, the pin 19 that restrains the nut member 13 may be replaced with another restraining member such as a machine screw. Furthermore, the second spring 16 can be an elastic spring other than a disc spring as long as a predetermined nonlinear characteristic can be realized.

なお、図8において、チェーン1は、歯付きベルトであってもよく、ケース11のシリンダ室11aは、ケース11を省略して図示しないエンジンフレームなどに直接形成してもよい。   In FIG. 8, the chain 1 may be a toothed belt, and the cylinder chamber 11a of the case 11 may be directly formed on an engine frame (not shown) with the case 11 omitted.

他の実施の形態Other embodiments

オートテンショナ10は、ボルト部材12、ナット部材13は、それぞれの形状を変更して相対位置関係を入れ替えることができる(図11)。ただし、図11(A)、(B)は、それぞれ図1、図7相当図である。   In the auto tensioner 10, the bolt member 12 and the nut member 13 can change the shapes of the bolt member 12 and the nut member 13 to change the relative positional relationship (FIG. 11). However, FIGS. 11A and 11B are diagrams corresponding to FIGS. 1 and 7, respectively.

図11において、ボルト部材12、ラチェット部材15は、それぞれケース11のシリンダ室11aに摺動可能、回転不能に収納されている。ラチェット部材15のセレーション15aに噛合するセレーション12fは、ナット部材13の底部13gに形成され、シリンダ室11aから突出するボルト部材12を介してチェーン1の緩みを是正する。ナット部材13の底部13gは、角孔12dを形成するとともにホルダ18に摺動自在、回転自在に挿入し、ラチェット部材15に対向させる。また、ボルト部材12の頭部12bには、ピン19用の環状溝13bに加えて、図3と同様の図示しない切欠き13c、13c、13d、13dが形成されている。そこで、ボルト部材12は、キャップ17を介してまわり止めされ、ボルト部材12の先端には、工具を係合させる帯状の突部13eが形成されている。なお、ラチェット部材15とシリンダ室11aの閉鎖端との間には、複数枚の皿ばねが第2のばね16、16…として介装されている。   In FIG. 11, the bolt member 12 and the ratchet member 15 are accommodated in the cylinder chamber 11 a of the case 11 so as to be slidable and non-rotatable. A serration 12f that meshes with the serration 15a of the ratchet member 15 is formed at the bottom 13g of the nut member 13, and corrects the looseness of the chain 1 via the bolt member 12 protruding from the cylinder chamber 11a. The bottom 13g of the nut member 13 forms a square hole 12d and is slidably and rotatably inserted into the holder 18 so as to face the ratchet member 15. Further, in addition to the annular groove 13b for the pin 19, notches 13c, 13c, 13d, and 13d (not shown) similar to FIG. 3 are formed on the head portion 12b of the bolt member 12. Therefore, the bolt member 12 is prevented from rotating through the cap 17, and a belt-like protrusion 13 e for engaging the tool is formed at the tip of the bolt member 12. A plurality of disc springs are interposed as second springs 16 between the ratchet member 15 and the closed end of the cylinder chamber 11a.

この発明は、エンジンのカムシャフト駆動用の伝導装置以外のチェーンやベルトなどの張力調整の用途にも、広く好適に適用することができる。   The present invention can be widely and suitably applied to tension adjustments for chains, belts, and the like other than a transmission device for driving an engine camshaft.

θ…傾斜角
11a…シリンダ室
12…ボルト部材
12b…頭部
12c…雄ねじ
12f…セレーション
13…ナット部材
13a…雌ねじ
13g…底部
14…第1のばね
15…ラチェット部材
15a…セレーション
16…第2のばね

特許出願人 株式会社 江沼チヱン製作所
θ ... Inclination angle 11a ... Cylinder chamber 12 ... Bolt member 12b ... Head 12c ... Male screw 12f ... Serration 13 ... Nut member 13a ... Female screw 13g ... Bottom 14 ... First spring 15 ... Ratchet member 15a ... Serration 16 ... Second Spring

Patent Applicant Enuma Chain Manufacturing Co., Ltd.

Claims (6)

一端開放のシリンダ室に収納するボルト部材と、前記シリンダ室の開放端側から前記ボルト部材にねじ係合するナット部材と、前記ボルト部材、ナット部材の間に介装する第1のばねと、前記ボルト部材の頭部に対向するラチェット部材と、該ラチェット部材を介して前記ボルト部材、ナット部材を前記シリンダ室から押し出す方向に付勢する第2のばねとを備えてなり、前記ナット部材、ラチェット部材は、それぞれ前記シリンダ室に摺動可能、回転不能に収納し、前記ボルト部材、ラチェット部材には、それぞれ互いに噛合する放射状のセレーションを形成することを特徴とするオートテンショナ。   A bolt member that is housed in a cylinder chamber that is open at one end; a nut member that is screw-engaged with the bolt member from the open end side of the cylinder chamber; a first spring that is interposed between the bolt member and the nut member; A ratchet member that opposes the head of the bolt member; and a second spring that urges the bolt member and the nut member in a direction to push the nut member out of the cylinder chamber via the ratchet member. The ratchet member is housed in the cylinder chamber so as to be slidable and non-rotatable, and the bolt member and the ratchet member are formed with radial serrations that mesh with each other. 一端開放のシリンダ室に収納するナット部材と、前記シリンダ室の開放端側から前記ナット部材にねじ係合するボルト部材と、前記ナット部材、ボルト部材の間に介装する第1のばねと、前記ナット部材の底部に対向するラチェット部材と、該ラチェット部材を介して前記ナット部材、ボルト部材を前記シリンダ室から押し出す方向に付勢する第2のばねとを備えてなり、前記ボルト部材、ラチェット部材は、それぞれ前記シリンダ室に摺動可能、回転不能に収納し、前記ナット部材、ラチェット部材には、それぞれ互いに噛合する放射状のセレーションを形成することを特徴とするオートテンショナ。   A nut member that is housed in a cylinder chamber that is open at one end; a bolt member that is screw-engaged with the nut member from the open end side of the cylinder chamber; and a first spring that is interposed between the nut member and the bolt member; A ratchet member opposed to the bottom of the nut member; and a second spring for biasing the nut member and the bolt member through the ratchet member in a direction to push the cylinder member out of the cylinder chamber. The member is housed in the cylinder chamber so as to be slidable and non-rotatable, and the nut member and the ratchet member are formed with radial serrations that mesh with each other. 前記ボルト部材の雄ねじ、前記ナット部材の雌ねじは、ねじ面の摩擦角より大きなリード角に形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載のオートテンショナ。   3. The auto tensioner according to claim 1, wherein the male screw of the bolt member and the female screw of the nut member are formed at a lead angle larger than a friction angle of the thread surface. 前記放射状のセレーションは、前記雄ねじ、雌ねじのリード角と近似する傾斜角の山形に形成することを特徴とする請求項3記載のオートテンショナ。   4. The auto tensioner according to claim 3, wherein the radial serration is formed in a mountain shape having an inclination angle approximate to a lead angle of the male screw and the female screw. 前記第2のばねは、定荷重ばね特性を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか記載のオートテンショナ。   The auto tensioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the second spring has a constant load spring characteristic. 前記ボルト部材、ナット部材は、着脱可能な拘束部材を介して前記シリンダ室の定位置に拘束することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか記載のオートテンショナ。   The auto tensioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the bolt member and the nut member are restrained at a fixed position of the cylinder chamber via a detachable restraining member.
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