JP3462753B2 - ラチェット式テンショナ - Google Patents
ラチェット式テンショナInfo
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Description
のタイミングベルト、または、タイミングチェーン等に
適正な張力を付与するために用いられるラチェット式テ
ンショナに関する。 【0002】 【従来の技術】エンジンのクランクシャフトとカムシャ
フトとの間で回転を伝達するチェーン伝動装置には、タ
イミングベルトやタイミングチェーンの弛み側に適正な
張力を付与してチェーンの走行時に生じる振動を抑止す
るために、図2に示すようなラチェット式テンショナが
従来より広く用いられている。 【0003】同図において、ラチェット式テンショナA
1は、エンジンのクランクシャフトA2で回転される駆
動側スプロケットA3と、カムシャフトA4に固定され
ている被駆動側スプロケットA5の間に掛け渡されてい
るチェーンA6(タイミングチェーン)の弛み側でエン
ジン本体に取り付けられている。 【0004】前記ラチェット式テンショナA1は、その
テンショナハウジングA7の前面からプランジャA8が
出没自在に突出しており、前記プランジャA8の先端F
が支軸A9でエンジン本体側に揺動自在に支持されてい
るテンショナレバーA10の揺動端近傍の背面を押圧す
ることにより、前記テンショナレバーA10のシュー面
A11がチェーンA6の弛み側に摺動接触して張力を付
加している。テンショナハウジングA7には、プランジ
ャA8が出没自在に嵌挿されるプランジャ収容穴A12
が形成されている。 【0005】プランジャA8の内部には中空部A13が
形成されており、前記中空部A13はプランジャ収容穴
A12の底部と対向している端面が開口され、プランジ
ャ収容穴A12の底部とこれに対向する中空部A13の
底部との間にプランジャばねA14が弾装され、前記プ
ランジャばねA14がプランジャA8をテンショナハウ
ジングA7から突出する方向に常時付勢している。 【0006】また、テンショナハウジングA7には、ラ
チェット軸A15によってラチェットA16が揺動自在
に軸支されていて、前記ラチェットA16には、図3に
示すようにプランジャA8の側面に刻設されているラチ
ェット歯Tに噛合う第1のラチェット爪A17と第2の
ラチェット爪A18が形成されている。 【0007】ラチェットA16は、テンショナハウジン
グA7との間に設けられたラチェットばねA19によっ
て、常時これらのラチェット爪A17、A18がプラン
ジャA8のラチェット歯Tと噛合う向きにラチェット軸
A15回りの回動付勢力を与えられていて、主に第1の
ラチェット爪A17とラチェット歯Tとの噛合いによっ
てプランジャA8の後退方向の変位が阻止されている。 【0008】また、第2のラチェット爪A18は、第1
のラチェット爪A17がラチェット歯Tと噛合っている
位置からプランジャA8が前進変位して隣のラチェット
歯Tに噛合うまでのバックラッシュ量を増やすために設
けられており、このような2つのラチェット爪が形成さ
れたラチェットを有するテンショナは、例えば、実用新
案登録公報2516271号公報や特公平3−8415
号公報に記載されている。 【0009】また、図2に示すラチェット式テンショナ
A1では、走行中のチェーンA6に作用する衝撃的な張
力の脈動を緩和するため、プランジャ収容穴A12とプ
ランジャA8の中空部A13によって画成される高圧室
H内に、テンショナハウジングA7の外部から油路A2
0とボールチェック弁A21を通じて油が供給されるよ
うになっている。 【0010】そして、テンショナレバーA10を介して
チェーンA6側からプランジャA8の前端Fに衝撃力が
作用すると、プランジャA8は前記バックラッシュの範
囲内で後退する。 【0011】その際、高圧室H内部の油は圧縮されて急
激に圧力が上昇し、ボールチェック弁A21はそのチェ
ックボールA22がボールシートA23の油路A20に
連通する開口部を塞ぐ。 【0012】その結果、高圧室H内の油はさらに圧力が
上昇し、プランジャA8の外周面とプランジャ収容穴A
12の内周面との間の僅かな隙間からテンショナハウジ
ングA7の外部へリークし、その際生じる油の流動抵抗
によってプランジャA8に作用する衝撃力が緩衝され
る。 【0013】長期間の使用によってチェーンA6が伸び
てきて、プランジャA8がバックラッシュの範囲を超え
てさらに突出方向へ変位すると、第1のラチェット爪A
17と第2のラチェット爪A18はそれぞれ新たなラチ
ェット歯Tへ噛合い、テンショナレバーA10はプラン
ジャA8に押されてチェーンA6の伸びに追従するよう
に揺動変位する。 【0014】 【発明が解決しようとする課題】前述したように構成さ
れている従来のラチェット式テンショナにおいては、図
3に示すように、第1のラチェット爪A17がラチェッ
ト歯Tと噛合った状態において、プランジャA8の軸線
へのラチェット軸A15の中心Oを通る垂線N上で第2
のラチェット爪A18がラチェット歯Tと噛合うように
なっており、前記中心Oから前記垂線N方向への第1の
ラチェット爪A17の突出量S1と第2のラチェット爪
A18の突出量S2´は製造上の公差の範囲内で略同一
に製作されている。 【0015】しかし、製造上の公差の範囲内で製作され
ている場合でも、突出量S1より突出量S2´が大きく
なっている場合には、第2のラチェット爪A18が隣合
う2つラチェット歯Tの間の歯底と干渉して噛込み、そ
の結果プランジャA8がロックされた状態になってしま
う恐れがあった。 【0016】そして、一度プランジャA8がロックされ
てしまうと、チェーンA6の伸びにテンショナレバーA
10を追従させることができず、テンショナとしての機
能が損われる問題があった。 【0017】一方、前記問題を回避するために、第1の
ラチェット爪A17の突出量S1と第2のラチェット爪
A18の突出量S2´とを高精度に一致させようとする
と、高い部品精度が要求されるため、テンショナの生産
性が低下する問題があった。 【0018】さらに、第1のラチェット爪A17の突出
量S1と第2のラチェット爪A18の突出量S2´が厳
密に等しく製作されている場合であっても、テンショナ
ハウジングA7のプランジャ収容穴A12と、プランジ
ャA8のラチェット歯Tが刻設されている側と反対側の
外周面との間の僅かな隙間に、潤滑油に含まれるエンジ
ン等の摺動部分から発生した摩耗金属粉等の微細な異物
が侵入すると、プランジャA8がラチェットA16側に
異物によって押し上げられるため、第2のラチェット爪
A18がラチェット歯Tの歯底と干渉して噛込み、前述
した場合と同様にプランジャA8がロックされた状態に
なる恐れがあった。 【0019】そこで、本発明は、プランジャがバックラ
ッシュの範囲を超えて変位する際のラチェット爪とラチ
ェット歯間の干渉やテンショナ製造工程で生じる第2の
ラチェット爪の突出量のばらつきによるラチェット歯と
の干渉やプランジャ収容穴への摩耗金属粉の侵入による
プランジャのロック状態を防止してプランジャの円滑且
つ確実な動作を可能とするとともに、不良率を減少して
テンショナの生産性を向上できるラチェット式テンショ
ナを提供することを目的とする。 【0020】 【課題を解決するための手段】前記目的のため、本発明
のラチェット式テンショナは、テンショナハウジングの
プランジャ収容穴に先端部が外部に突出するようにばね
付勢されて摺動自在に嵌挿されたプランジャと、前記テ
ンショナハウジングに設けられたラチェット軸に揺動自
在に軸支されたラチェットを備え、前記ラチェットに形
成されたラチェット爪をプランジャ側面に刻設されたラ
チェット歯に噛合わせてプランジャの後退変位を阻止す
るようにしたものにおいて、前記ラチェットが、ラチェ
ット軸中心を通る垂線上の位置からプランジャ先端側へ
偏倚した位置で前記プランジャのラチェット歯と噛合う
第1のラチェット爪と、第1のラチェット爪が前記プラ
ンジャのラチェット歯と噛合っている状態でラチェット
軸中心を通る垂線上の近傍位置で隣合う2つのラチェッ
ト歯間に侵入する第2のラチェット爪とを有しており、
前記ラチェット軸中心から垂線方向への第2のラチェッ
ト爪の突出量S2が、プランジャ先端側へ偏倚した位置
における第1のラチェット爪の突出量S1に対して製造
上の公差の範囲より短く設定されて、第2のラチェット
爪とラチェット歯との噛み込みによるプランジャのロッ
ク状態を回避している。 【0021】 【作用】テンショナハウジングから突出する向きにばね
付勢されているプランジャは、チェーンの弛み側に適度
な張力を付与し、走行時の弛みや振れを防止する。前記
プランジャは、テンショナハウジングに対して第1のラ
チェット爪が一つのラチェット歯と噛合って後退を阻止
される位置と前記位置後方の次のラチェット歯へ噛合う
までのバックラッシュ量だけチェーンの張力変動に追従
して進退移動することができる。 【0022】この際、第2のラチェット爪は、第1のラ
チェット爪がラチェット歯と噛合ってプランジャの後退
を阻止している位置からプランジャが僅かに前進したと
きにラチェット歯と当接し、このラチェット歯に第2の
ラチェット爪が押されることによってラチェットはラチ
ェット軸回りに揺動され、第1のラチェット爪はラチェ
ット歯から離間する。 【0023】そして、第2のラチェット爪が現在噛合っ
ているラチェット歯から外れない範囲では、チェーンの
張力が高まって、プランジャをばね付勢力に抗して押戻
すと、ラチェットは第1のラチェット爪が再びラチェッ
ト歯に噛合うように復帰揺動される。 【0024】プランジャのラチェット歯に対する噛合い
がプランジャの前進により第1のラチェット爪から第2
のラチェット爪に移ることでプランジャのバックラッシ
ュ量が増し、走行中のチェーンに過大な張力が加わるこ
とが防止される。 【0025】一方、チェーンの経時的な伸びによって、
プランジャがバックラッシュ量を超えて前進変位する
と、第2のラチェット爪は噛合っているラチェット歯か
ら外れてラチェットは揺動し、第1のラチェット爪が一
つ後方のラチェット歯に噛合い、新たな噛合い位置から
後方へのプランジャの後退が阻止される。 【0026】第2のラチェット爪の先端は、ラチェット
がラチェット軸回りに揺動してラチェット歯の歯底に最
接近する位置において、ラチェット歯の歯底との間に僅
かな隙間を残しており、両者が干渉して噛み込みを生じ
ることはなく、プランジャがロックされることがない。 【0027】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明のラチェット式テンショナの1実
施例を示す要部断面図であって、このラチェット式テン
ショナに用いられるラチェット1は、従来のこの種のテ
ンショナと同様に、テンショナハウジング2に固定され
たラチェット軸3に軸孔4が外嵌されて、前記ラチェッ
ト軸3を中心に揺動自在に支持されている。 【0028】また、前記ラチェット1には、プランジャ
5の外周面の一部に軸方向に沿って多数刻設されている
ラチェット歯Tにそれぞれ噛合う第1のラチェット爪6
と第2のラチェット爪7が設けられている。 【0029】プランジャ5は、テンショナハウジング2
の外部に開口する図示していないプランジャ収容穴内に
摺動自在に嵌挿されていて、図示していないプランジャ
ばねによってテンショナハウジング2から突出する方向
に常時付勢されている。 【0030】また、ラチェット1は、テンショナハウジ
ング2に形成されているバネ保持穴8に一部が挿入され
て保持されているラチェットばね9の突出側端部にばね
受け面10で当接されており、前記ラチェットばね9の
弾発力によって、図1におけるラチェット軸3を中心と
した時計方向の回動付勢力を付与されている。 【0031】第1のラチェット爪6は、ラチェット軸3
の中心Oを通る垂線N上の位置からプランジャ5突出端
側へ距離aだけ偏倚した位置でラチェット歯Tと噛み合
い、また、第1のラチェット爪6がラチェット歯Tと完
全に噛合っている位置において、第2のラチェット爪7
の先端はプランジャ5の軸線に対する前記中心Oを通る
垂線N上で、隣合う2つのラチェット歯Tの間に侵入し
て歯底bと対向するようになっている。 【0032】そして、図1に示すように、プランジャ5
突出端側へ距離aだけ偏倚した位置における第1のラチ
ェット爪6の突出量S1に対して、前記ラチェット軸3
の中心Oから垂線方向Nへの第2のラチェット爪7の突
出量S2は、製造上の公差の範囲より短く設定されてお
り、第2のラチェット爪7の先端とラチェット歯Tの歯
底bとの間には僅かな隙間が生じるようになっている。 【0033】前述した構成において、第2のラチェット
爪7の先端は、ラチェット1がラチェット軸3回りに揺
動して第1のラチェット爪6がラチェット歯Tと完全に
噛合う位置の近傍で、ラチェット歯Tの歯底bに最接近
するが、この位置で両者が干渉して噛込みを生じること
はなく、チェーンの張力が弱まると、プランジャ5はラ
チェット1をラチェット軸4を中心として反時計方向に
揺動させながら、突出方向に変位する。 【0034】なお、テンショナハウジング2の内部に
は、プランジャ5が衝撃荷重を受けたときにこれを緩和
するための図2に示すようなボールチェック弁を用いた
周知の油圧緩衝機構を組込むことが望ましいが、このよ
うな油圧緩衝機構は省いて構造を簡略化してもよい。 【0035】 【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、第2のラチェット爪が、第1のラチェット爪がプラ
ンジャのラチェット歯と噛合った状態で、プランジャ軸
線へのラチェット軸中心を通る垂線上の近傍位置で隣合
う2つのラチェット歯間に侵入し、ラチェット軸中心か
ら垂線方向への第2のラチェット爪の突出量S2が第1
のラチェット爪の突出量S1に対して製造上の公差の範
囲より短く設定されていることによって、従来のような
第1のラチェット爪A17の突出量S1と第2のラチェ
ット爪A18の突出量S2´とが製造上の公差の範囲内
で略同一に製作されているラチェット式テンショナに比
較すると、テンショナ製造工程で生じる第2のラチェッ
ト爪の突出量S2のばらつきによるラチェット歯との干
渉を確実に回避できるため、第2のラチェット爪がラチ
ェット歯に噛み込んで、プランジャがロックされる状態
を回避することができ、不良率を減少することができ
る。 【0036】また、ラチェット軸中心からの垂線方向へ
の第2のラチェット爪の突出量S2が第1のラチェット
爪の突出量S1に対して製造上の公差の範囲より短く設
定されていることによって、従来のような第1のラチェ
ット爪A17の突出量S1と第2のラチェット爪A18
の突出量S2´とが製造上の公差の範囲内で略同一に製
作されているラチェット式テンショナに比較すると、第
1のラチェット爪と第2のラチェット爪間の突出量のば
らつきをある程度許容してもプランジャがロックされる
状態を回避することができるため、テンショナの生産性
を向上させることができ、テンショナの製造コストを低
減することができる。 【0037】また、前記のようにラチェット軸中心から
の垂線方向への第2のラチェット爪の突出量S2が第1
のラチェット爪の突出量S1に対して製造上の公差の範
囲より短くなっていることによって、テンショナハウジ
ングのプランジャ収容穴と、ラチェット歯が刻設されて
いる側と反対側の外周面との間の僅かな隙間に潤滑油に
含まれるエンジン等の摺動部分から発生した摩耗金属粉
が侵入して、プランジャの軸線がラチェット側に押上げ
られた場合にも、第2のラチェット爪がラチェット歯に
噛み込んでプランジャがロックされる状態になる恐れが
ない。
を示す要部断面図。 【図2】 従来のラチェット式テンショナの一例を示す
断面図。 【図3】 従来のラチェット式テンショナの要部断面
図。 【符号の説明】 1 ・・・ ラチェット 2 ・・・ テンショナハウジング 3 ・・・ ラチェット軸 4 ・・・ 軸孔 5 ・・・ プランジャ 6 ・・・ 第1のラチェット爪 7 ・・・ 第2のラチェット爪 8 ・・・ バネ保持穴 9 ・・・ ラチェットばね 10 ・・ ばね受け面 S1 ・・ 第1のラチェット爪の突出量 S2 ・・ 第2のラチェット爪の突出量
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 テンショナハウジングのプランジャ収容
穴に先端部が外部に突出するようにばね付勢されて摺動
自在に嵌挿されたプランジャと、前記テンショナハウジ
ングに設けられたラチェット軸に揺動自在に軸支された
ラチェットを備え、前記ラチェットに形成されたラチェ
ット爪をプランジャ側面に刻設されたラチェット歯に噛
合わせてプランジャの後退変位を阻止するようにしたラ
チェット式テンショナにおいて、 前記ラチェットが、ラチェット軸中心を通る垂線上の位
置からプランジャ先端側へ偏倚した位置で前記プランジ
ャのラチェット歯と噛合う第1のラチェット爪と、第1
のラチェット爪が前記プランジャのラチェット歯と噛合
っている状態でラチェット軸中心を通る垂線上の近傍位
置で隣合う2つのラチェット歯間に侵入する第2のラチ
ェット爪とを有しており、 前記ラチェット軸中心から垂線方向への第2のラチェッ
ト爪の突出量S2が、プランジャ先端側へ偏倚した位置
における第1のラチェット爪の突出量S1に対して製造
上の公差の範囲より短く設定されて、第2のラチェット
爪とラチェット歯との噛み込みによるプランジャのロッ
ク状態を回避していることを特徴とするラチェット式テ
ンショナ。
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