JP2021076140A - テンショナレバー - Google Patents

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Abstract

【課題】チェーン挙動の変動に伴う多様な張力変動に対して常に適切な反力を発揮することが可能であり、チェーンの走行時の振動や騒音を低減することができるテンショナレバーを提供すること。
【解決手段】本発明に係るテンショナレバー100は、チェーンCHを摺動案内するシュー面を有するレバー本体110と、巻回部の一方端から延出する押圧腕部122の先端部がレバー本体110に第1荷重点P1として当接され巻回部の他方端から延出する支持腕部123の先端部が取付面に設けられた支持部Wに第1支持点R1として当接支持されるように構成されたねじりコイルばね120とを備え、チェーンCHから一定以上の大きさの荷重を受けたときに、第2荷重点および第2支持点のいずれか一方または両方を形成するよう構成されたばね荷重可変構造部を備えた構成とされる。
【選択図】図1

Description

本発明は、走行するチェーンを摺動案内するテンショナレバーに関し、特に、ねじりコイルばねの弾性力によってレバー本体のシュー面をチェーン側に押し付けることでチェーンを摺動案内するチェーン用のテンショナレバーに関する。
従来、自動車エンジンの補機駆動等に用いられるチェーン伝動装置において、チェーンの弛みを除去して走行中のチェーンの振れを防止するテンショナレバーとして、エンジンブロック等の取付面に対して揺動可能に取り付けられ、チェーンを摺動案内するシュー面を有したレバー本体と、レバー本体および取付面の間に介装され、シュー面をチェーン側に押圧するねじりコイルばねとを備えるテンショナレバーが知られている(例えば特許文献1乃至特許文献3参照)。
これらのテンショナレバーは、ねじりコイルばねの巻回部が、レバー本体のベース部から取付面側に向けて突出形成されたボス部のボス外周面に遊嵌され、巻回部の一方端から延出した押圧腕部がレバー本体に接触し、巻回部の他方端から延出した支持腕部の先端部を取付面に形成されたばね保持穴に差し込むようにして、取付面に取り付けられる。
このようなテンショナレバーでは、チェーンからの荷重を受けてねじりコイルばねが捩れることで、捩れ量(押圧腕部の角度変化量)に応じた反力が得られる。
特開2000−274501号公報 特開2009−108909号公報 特開2012−36996号公報
しかしながら、従来のテンショナレバーでは、支持腕部の先端部が固定されチェーンからの荷重を押圧腕部の先端で受ける構成とされ、押圧腕部の長さが一定であるため、ねじりコイルばねの最大許容荷重には制限があり、また、過大な荷重を受けると、ねじりコイルばねは大きく弾性変形することとなり、急激なチェーン挙動の変動に対して追従性が悪いという問題がある。このため、エンジン始動時にチェーンのバタツキが大きく発生したり、高周波でのチェーンの共振が発生したりすると、適切な反力を発揮することができず、チェーン挙動の変動を抑えることが困難であった。
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、チェーン挙動の変動に伴う多様な張力変動に対して常に適切な反力を発揮することが可能であり、チェーンの走行時の振動や騒音を低減することができるテンショナレバーを提供することを目的とするものである。
本発明は、チェーンを摺動案内するシュー面を有し、取付面に立設されたピボット軸に回動自在に支持されるレバー本体と、前記レバー本体および前記取付面の間に介装され、前記シュー面をチェーン側に押圧するねじりコイルばねとを備えるテンショナレバーであって、前記ねじりコイルばねは、前記レバー本体に設けられた円筒状のボス部に遊嵌される巻回部と、前記巻回部の一方端から延出し先端部が第1荷重点として前記レバー本体に当接する押圧腕部と、前記巻回部の他方端から延出し先端部が第1支持点として前記取付面に設けられた支持部に当接支持される支持腕部とを有し、前記チェーンから一定以上の大きさの荷重を受けたときに、前記第1荷重点と異なる位置において前記押圧腕部と前記レバー本体とが当接する第2荷重点および前記第1支持点と異なる位置において前記支持腕部と前記支持部とが当接する第2支持点のいずれか一方または両方を形成するよう構成されたばね荷重可変構造部を備えた構成とすることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項1に係るテンショナレバーによれば、チェーンから一定以上の大きさの荷重を受けたときに、第2荷重点および第2支持点のいずれか一方または両方が形成されてチェーンからの荷重が分担されることとなるので、ねじりコイルばねのばね荷重を高くすることができる。そして、チェーンから受ける荷重が小さい場合には、チェーンからの荷重を第1荷重点のみで受けることとなるので、必要以上の反力でチェーンを押し込むことがない。このため、常に適切な反力を発揮することが可能となり、エンジン始動時におけるチェーンのばたつきを防止することが可能となる。
また、チェーンからの荷重が分担されることで、ねじりコイルばねのねじれ量自体は小さくなるので、急激なチェーン挙動の変動に伴う張力変動に対しても適切な反力を発揮することが可能となる。
さらにまた、第2荷重点および第2支持点のいずれか一方または両方が形成されることで、チェーンの固有周波数(固有振動数)が変化するので、高周波域でチェーンが共振した場合であっても、チェーンの共振を減衰させることが可能となる。
本請求項2に記載の構成によれば、押圧腕部と当接部形成壁部との接触に伴うばね荷重の急激な変化が生ずることを回避することができるので、適切な反力を一層確実に発揮することが可能となる。
本請求項3に記載の構成によれば、ねじりコイルばねの反力が過小となってチェーン挙動の変動に対する追従性が悪化することを回避することができる。
本請求項4に記載の構成によれば、ばね荷重可変構造部が第2荷重点を形成するよう構成されたものと同様の効果を得ることができ、しかも、ばね荷重可変構造部をレバー本体に設ける必要がないので、レバー本体へのねじりコイルばねの組込み作業を困難とすることがない。また、ばね荷重可変構造部が、第2荷重点および第2支持点を形成するよう構成される場合には、チェーンの挙動変動に対する追従性を向上させることが容易となる。
本発明の一実施形態であるテンショナレバーの使用態様の一例を示す図。 テンショナレバーの構成を示す裏面側側面図。 テンショナレバーの構成を示す裏面側斜視図。 テンショナレバーを取付面に取付けた状態におけるねじりコイルばねの状態を概略的に示す図。 高荷重時のねじりコイルばねの状態を概略的に示す図。 本発明の他の実施形態であるテンショナレバーの使用態様の一例を示す図。 図6に示すテンショナレバーにおける高荷重時のねじりコイルばねの状態を概略的に示す図。
以下に、本発明の一実施形態であるテンショナレバーについて、図面に基づいて説明する。
テンショナレバー100は、図1に示すように、エンジンブロック(図示しない)等の取付面(図示しない)から突出したピボット軸Paに揺動可能に取り付けられ、クランク軸に取り付けられた駆動側スプロケットSP1と補機軸に取り付けられた被動側スプロケットSP2との間に掛け渡されたチェーンCHを摺動案内し、チェーン張力を適正に保持するものである。
テンショナレバー100は、合成樹脂等から形成されたレバー本体110と、レバー本体110と取付面との間に介装され金属等から形成されたねじりコイルばね120とを備えている。
レバー本体110は、図2に示すように、側面視で略勾玉形状を呈するように形成されたレバー周壁部111を備えている。
レバー周壁部111は、図3にも示すように、ピポット軸Paを中心とする同心円の円周に沿った形状を有する弧状周壁部111aと、弧状周壁部111aの一方端に連続してチェーンCH側に向けて延びる略平板状の一端側周壁部111bと、一方端が一端側周壁部111bの他方端に滑らかに連続してチェーンCH側に向かって凸となる円弧に沿った形状を有するチェーン側周壁部111cと、一方端が弧状周壁部111aの他方端に滑らかに連続してチェーン側周壁部111cと対向して延びる略平板状の反チェーン側周壁部111dと、チェーン側周壁部111cおよび反チェーン側周壁部111dのそれぞれの他方端に滑らかに連続する円弧状を呈する他端側周壁部111eを有し、チェーン側周壁部111cのチェーンCHに対向する外面がチェーンCHを摺動案内するシュー面Sとして構成されている。
レバー周壁部111に囲まれた空間は、チェーン側周壁部111cと反チェーン側周壁部111dの間に設けられた補強リブ部112aによって長手方向に2つの空間部に区画されており、一端側に位置される空間部によってねじりばね収容部Hが形成されている。他端側に位置される空間部は、隔壁部113によって軸方向(ピポット軸Paが延びる方向)に区画されており、それぞれの空間部には、チェーン側周壁部111cと反チェーン側周壁部111dの間に補強リブ部112bが設けられている。
レバー周壁部111におけるねじりばね収容部Hを画成する部分には、取付面と逆の側の端面にねじりばね収容部Hを覆うレバー側壁部115が連設されている。
レバー側壁部115には、ピポット軸Paが挿入される軸孔116が形成されている。また、レバー側壁部115には、軸孔116の周縁から取付面側に向けて突出する円筒状のボス部117が一体に形成されており、ボス部117にピボット軸Paが挿入されることで、レバー本体110が取付面に揺動可能(回動可能)に支持される。
ボス部117の取付面側端面は、レバー周壁部111より僅かに取付面側に突出して形成されており、これにより、ボス部117の取付面側端面以外の部分が取付面に接触することを回避し、ピボット軸Paを中心としたレバー本体110の円滑な揺動(回動)を確保している。
ボス外周面の取付面側端部には、ねじりコイルばね120が取付面側に移動することを規制する規制突起部118が形成されており、これにより、テンショナレバー100を取付面に取り付ける前の状態で、ねじりコイルばね120がレバー本体110から外れることを防止するとともに、テンショナレバー100を取付面に取り付けた状態で、ねじりコイルばね120が取付面に干渉することを防止している。
ねじりコイルばね120は、巻回部121と、巻回部121の一方端から延出する押圧腕部122と、巻回部121の他方端から延出する支持腕部123とを有し、押圧腕部122の先端部122aは取付面側に折り曲げられており、支持腕部123の先端部123aは、取付面と逆の側に折り曲げられている。
ねじりコイルばね120は、巻回部121がボス部117のボス外周面に遊嵌されてレバー本体110に設けられ、押圧腕部122の先端部122aが第1荷重点P1としてチェーン側周壁部111cの内面に当接されるとともに弧状周壁部111aに形成された切り欠き部114を介してレバー本体110の外部に導出された支持腕部123の先端部123aが第1支持点R1として取付面に設けられた支持部Wに当接される(図1参照。)。
押圧腕部122の先端側部分は、チェーン側周壁部111cの内面から突設されたばね係止リブ部119に係止されており、これにより、押圧腕部122の先端部122aのチェーン側周壁部111cの内面に対する適正な当接状態を確保している。
従って、図1に示すように、テンショナレバー100を取付面に取り付けた状態では、ねじりコイルばね120の弾性力によってレバー本体110がピボット軸Pa回りにチェーンCH側へ回動付勢されシュー面Sを介してチェーンCHを押圧している。
而して、本実施形態に係るテンショナレバー100は、チェーンCHから一定以上の大きさの荷重を受けたときに、第1荷重点P1と異なる位置において押圧腕部122とレバー本体110とが当接する第2荷重点を形成するよう構成されたばね荷重可変構造部130を備えている。
ばね荷重可変構造部130は、当接部形成壁部131がチェーン側周側壁111cの内面から突設するように形成されることで構成されている。
図4に示すように、当接部形成壁部131の押圧腕部122と対向する内壁面132は平坦面とされており、テンショナレバー100を取付面に取り付けた状態では、内壁面132は押圧腕部122の周面と離間した状態とされている。
ばね荷重可変構造部130は、押圧腕部122と当接部形成壁部131とが当接されるときに、押圧腕部122と当接部形成壁部131とが当接する範囲が徐々に大きくなるように構成されている。
本実施形態においては、チェーンCHから一定以上の荷重を受けると、図5に示すように、押圧腕部122がチェーン側周壁部111c側に向けて凸となるよう撓み、押圧腕部122の周面が当接部形成壁部131の内壁面132に対して徐々に当接する。これにより、押圧腕部122と当接部形成壁部131との接触に伴うねじりコイルばね120のばね荷重の急激な変化が生ずることを回避することができるので、適切な反力を一層確実に発揮することが可能となる。
当接部形成壁部131は、図4に示すように、第2荷重点P2が第1荷重点P1から押圧腕部122の長さLaの2/3の長さ領域L1内の位置に形成されるよう、構成されている。これにより、ねじりコイルばね120のばね荷重を適正な大きさに設定することができ、適切な反力を一層確実に発揮することが可能となる。一方、第2荷重点P2が該領域L1以外の位置で形成されるように当接部形成壁部131を構成した場合には、ねじりコイルばね120のばね荷重が過大となって適切な反力が発揮されないおそれがある。
以上、本発明の一実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
例えば、上述した実施形態では、ばね荷重可変構造部がチェーン側周壁部に当接部形成壁部を形成することで構成されているものとして説明したが、ばね荷重可変構造部は、例えば、ねじりコイルばねの押圧腕部の形状を適宜変更することにより、高荷重時に押圧腕部と当接して第2荷重点を形成するよう構成されていてもよい。具体的には例えば、ねじりコイルバネとして、例えば押圧腕部がチェーン側周壁部に向けて弧状に湾曲して延びるように構成されたものを用いることで、ばね荷重可変構造部を構成することができる。
また、上述した実施形態では、ばね荷重可変構造部は、高荷重時に第2荷重点が形成されるよう構成されたものとして説明したが、ばね荷重可変構造部は、高荷重時に第2支持点が形成されるように構成されていてもよく、また、第2荷重点および第2支持点が形成されるように構成されていていてもよい。
ばね荷重可変構造部230を第2支持点R2が形成されるように構成する場合には、図6に示すように、取付面の支持部Wに取付面側当接部形成壁部235を形成すればよい。ばね荷重可変構造部230は、支持腕部123と取付面側当接部形成壁部235とが当接されるときに、支持腕部123と取付面側当接部形成壁部235とが当接する範囲が徐々に大きくなるように構成される。この実施形態においては、取付面側当接部形成壁部235の内壁面236が平坦面とされ、図7に示すように、高荷重時に支持部W側に向けて凸となるよう撓む支持腕部123の周面が取付面側当接部形成壁部235の内壁面236に対して徐々に当接することで、第2支持点R2が形成される。また、取付面側当接部形成壁部235は、第2支持点R2が第1支持点R1から支持腕部123の長さの2/3の長さ領域内の位置に形成されるよう、構成されている。
ばね荷重可変構造部を第2支持点が形成されるように構成する場合においても、ねじりコイルばねとして押圧腕部が支持壁部に向けて弧状に湾曲して延びるよう構成されたものが用いられることでばね荷重可変構造部が形成されていてもよい。
100 ・・・ テンショナレバー
110 ・・・ レバー本体
111 ・・・ レバー周壁部
111a ・・・ 弧状周壁部
111b ・・・ 一端側周壁部
111c ・・・ チェーン側周壁部
111d ・・・ 反チェーン側周壁部
111e ・・・ 他端側周壁部
112a ・・・ 補強リブ部(中央部)
112b ・・・ 補強リブ部
113 ・・・ 隔壁部
114 ・・・ 切り欠き部
115 ・・・ レバー側壁部
116 ・・・ 軸孔
117 ・・・ ボス部
118 ・・・ 規制突起部
119 ・・・ ばね係止リブ部
120 ・・・ ねじりコイルばね
121 ・・・ 巻回部
122 ・・・ 押圧腕部
122a ・・・ 先端部
123 ・・・ 支持腕部
123a ・・・ 先端部
130, 230 ・・・ ばね荷重可変構造部
131 ・・・ 当接部形成壁部
132 ・・・ 内壁面
235 ・・・ 取付面側当接部形成壁部
236 ・・・ 内壁面
CH ・・・ チェーン
H ・・・ ねじりコイルばね収容部
Pa ・・・ ピボット軸
P1 ・・・ 第1荷重点
P2 ・・・ 第2荷重点
R1 ・・・ 第1支持点
R2 ・・・ 第2支持点
S ・・・ シュー面
SP1 ・・・ 駆動側スプロケット
SP2 ・・・ 被動側スプロケット
W ・・・ 支持部

Claims (4)

  1. チェーンを摺動案内するシュー面を有し、取付面に立設されたピボット軸に回動自在に支持されるレバー本体と、前記レバー本体および前記取付面の間に介装され、前記シュー面をチェーン側に押圧するねじりコイルばねとを備えるテンショナレバーであって、
    前記ねじりコイルばねは、前記レバー本体に設けられた円筒状のボス部に遊嵌される巻回部と、前記巻回部の一方端から延出し先端部が第1荷重点として前記レバー本体に当接する押圧腕部と、前記巻回部の他方端から延出し先端部が第1支持点として前記取付面に設けられた支持部に当接支持される支持腕部とを有し、
    前記チェーンから一定以上の大きさの荷重を受けたときに、前記第1荷重点と異なる位置において前記押圧腕部と前記レバー本体とが当接する第2荷重点および前記第1支持点と異なる位置において前記支持腕部と前記支持部とが当接する第2支持点のいずれか一方または両方を形成するよう構成されたばね荷重可変構造部を備えることを特徴とするテンショナレバー。
  2. 前記ばね荷重可変構造部は、前記第2荷重点を形成するよう構成され前記シュー面を形成するチェーン側周側壁の内側面から突設された当接部形成壁部を有し、
    前記押圧腕部と前記当接部形成壁部とが当接されるときに、前記押圧腕部と前記当接部形成壁部とが当接する範囲が徐々に大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のテンショナレバー。
  3. 前記ばね荷重可変構造部は、前記第2荷重点を形成するよう構成され前記シュー面を形成するチェーン側周側壁の内側面から突設された当接部形成壁部を有し、
    前記当接部形成壁部は、前記第2荷重点が前記第1荷重点から前記押圧腕部の長さの2/3の長さ領域内の位置に形成されるよう、構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のテンショナレバー。
  4. 前記ばね荷重可変構造部は、前記取付面の前記支持部に設けられ前記第2支持点を形成するよう構成された取付面側当接部形成壁部を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のテンショナレバー。
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