JP3516703B2 - チエーンテンショナ - Google Patents

チエーンテンショナ

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JP3516703B2
JP3516703B2 JP18820293A JP18820293A JP3516703B2 JP 3516703 B2 JP3516703 B2 JP 3516703B2 JP 18820293 A JP18820293 A JP 18820293A JP 18820293 A JP18820293 A JP 18820293A JP 3516703 B2 JP3516703 B2 JP 3516703B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の調時の応用例に
チエーン駆動装置と共に使用されるテンショナに関し、
より詳細には、板ばねが変形可能なシューのポケットを
通して変形可能なシューに連結されている板ばね式チエ
ーンテンショナに関する。
【0002】
【従来の技術】張力付与装置は、伝動チエーン又は同様
の動力伝達装置用の制御装置として、チエーンが複数の
スプロケット間で使用されている。一般に、騒音、滑り
又は歯の不かみ合い(歯付きベルトの場合)を阻止する
ために、チエーンにある程度の張力を保つことは重要で
ある。このような滑りの阻止は、内燃エンジンにおける
チエーン被駆動カム軸の場合に特に重要であり、それは
滑りがカム軸の調時をある程度混乱させ、おそらくエン
ジンを不動作にし或いは損傷させる。しかしながら、内
燃エンジンが動作する苛酷な環境において、ベルトの張
力は、温度の幅広い変化及びチエーン及びテンショナを
含むエンジンの種々の部品の間の線膨張係数の相違に起
因して、非常に高いレベルと非常に低いレベルとの間で
変化する。更に、長期の使用中のチエーン要素の摩耗に
よりチエーンの張力が減少する。加えて、カム軸及びク
ランク軸により誘導されるねじり振動はベルトの張力を
ひどく変化させる。この張力の変化によりチエーンは長
くなり、その長さはチエーンの硬さにより決定される。
【0003】一般に板ばね式チエーンテンショナはシュ
ーと張力のもとで連結された板ばねを使用し、チエーン
に張力を与える。特に、板ばねは鋭い(曲率半径の小さ
な)円弧状に形成され、シューは比較的平らである。シ
ューは、更に、高温で負荷を受けたとき変形又は「クリ
ープ」する材料で作られている。板ばねはシューの形状
に対応するように曲げられかつシューと連結される。元
の形状に戻ろうとする板ばねの偏倚により、負荷がシュ
ーに加えられる。したがって、エンジンの動作でシュー
の温度が上昇すると、板ばねからの負荷がシューをより
鋭い円弧状の形状に変形する。このような変形によりチ
エーンに張力が加えられる。特に、板ばね組立体は、シ
ューがより鋭い円弧状になるとチエーンのスパンに当接
しそれによってチエーンの張力を増加するように、チエ
ーンに関して配置される。本発明は、シューへの板ばね
の改良した取り付けを含む板ばね式チエーンテンショナ
に関する。
【0004】過去のテンショナはピン及びスロット構造
を介して板ばねをシューに取り付けていた。「チエーン
テンショナ」と言う表題のターナー(Turner)そ
の他の米国特許第3,490,302号は、高い温度に
おいて負荷ので「クリープ」する材料で作られたシュ
ーを有する板ばね組立体について述べている。シューへ
の負荷はシューに連続的に作用する板ばねによって与え
られる。板ばねは、孔及びピンの組み合わせを介してシ
ューに機械的に連結しかつそれによってシューに負荷を
与えるように、取り付けられている。特に、板ばねはシ
ューの三角形状の突起と整合されなければならない三角
形状の開口を一端に有している。シューの三角形状の突
起は板ばねの三角形状の開口と一致し、ピンは板ばね及
びシューを機械的に連結するように、穴内に挿入されて
いる。
【0005】板ばねをシュー取り付けるための他の構
造は、「チエーンテンショナ」と言う表題のヤング(Y
oung)その他の米国特許第4,921,472に示
され、この米国特許は参考としてここに組み込まれてい
る。この引用例は、シューの端部の通路を介してシュー
と機械的に連結された板ばねを有する板ばね式テンショ
ナを開示している。特に、シューは肩部及びチャンバを
有する通路を有し、そのチャンバ内に板ばねが嵌まる。
この形状により、板ばねの第1の端部は、板ばねがシュ
ーの他端においてチャンバと係合するまで、通路を通し
て滑る。板ばねの第2の端部は通路内の肩部によってシ
ューに張力を与えて固定される。このような形状によ
り、板ばねは部品の幾何学的形状のみによってシューに
機械的に連結されている。
【0006】板ばねをシューに取り付けるための他の構
造は、「ばね板チエーンテンショナ」と言うクラダック
(Cradduck)その他の米国特許第5,055,
088号に示され、その米国特許は参考としてここに組
み込まれている。この引用例は、プラスチックのシュー
の通路を介してシューと連結されかつピンによって固定
された複数の板ばねを使用している板ばね式テンショナ
を開示している。
【0007】しかしながら、これらの従来技術の板ばね
式チエーンテンショナは、板ばね及びシューを連結する
ために、複雑な形状の板ばねを使用しなければならず又
はピンのような別のファスナを使用する必要があり、或
いはその両者を使用する必要がある。これらの特徴によ
り製造コスト及び板ばねをシューに取り付ける取り付け
コストが加わる。更に、板ばねの切欠き部は応力上昇
部、すなわち応力集中の区域をつくり、これはチエーン
テンショナの信頼性に不利に作用する。加えて、切欠き
部の形成には製造工程に追加のステップを必要とし、製
作費が増加する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、板ば
ねのいかなる切欠き部又はいかなる別のファスナを使用
することなく板ばねがシューに取り付けられかつシュー
に負荷を加える板ばね式チエーンテンショナを提供する
ことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、板ばねと、チ
エーンに張力を加えるようになっているシューであっ
て、プラスチック材料でつくられ、高い温度で負荷を受
けたときクリープ変形可能であるシューと、を備え、前
記シューが第1の端部、第2の端部、及び前記第1の端
部と前記第2の端部との間に形成されていて板ばねを保
するポケットとを備え、前記ポケットは前記シューの
第1の端部及び前記シューの第2の端部において並びに
前記シューの第1の側部に沿って囲まれ、前記ポケット
が前記板ばねを受けて収容するように前記シューの第2
の側部で開いており、この第2の側部にはフェンス部分
が設けられている。
【0010】
【作用】本発明によれば、板ばね式テンショナが板ばね
及びプラスチックのシューから作られる。特に、板ばね
は、円弧状に曲げられかつシューのポケットに対応する
ように寸法決めされた簡単な長方形金属から作られる。
【0011】シューは板ばねより比較的平らでありかつ
ナイロンのような合成材料で作られ、その材料は高い負
荷及び温度下で「クリープ」する。ポケットはシューの
凹み側に亙って配置されている。板ばねは、板ばねをポ
ケット内に位置決めしかつ板ばねの各端部を空洞内に位
置決めすることによって、シューに機械的に連結され
る。このように、板ばねはファスナ又は応力の上昇する
区域を生起する板ばねの切欠き部なしで機械的に連結さ
れて負荷を与える。応力の上昇部は応力集中の区域を生
起し、その応力集中は板ばねを早期の破損に導き、これ
によりチエーンテンショナ全体を不能にする。更に、板
ばねはシューの三つの側部によってポケット内に収納さ
れ、板ばねはテンショナ取り付けられるいかなるブラ
ケット又は支持体と接触しないようにされる。これ
は、金属対金属の接触が金属の粒子で油を汚染するの
で、有益である。最後に、この構造は、シューの完全な
横断面が両端においてばねからの負荷を支持するので、
シューの強度を増加する。これにより、使用したとき破
損する恐れの少ない丈夫なシューが得られる。
【0012】
【実施例】以下、図面参照して本発明の実施例について
説明する。図7及び図8は本発明のチエーンテンショナ
がチエーンに張力を与えるように使用されている状態を
示す。チエーンテンショナ1は、テンショナ1をチエー
ン5に沿って位置決めするように端部4において取り付
け穴を通るファスナ3によって支持体2に取り付けられ
る。テンショナ1の第2の端部10は支持体2に取り付
けられておらず、したがって、支持体2の表面11に沿
って滑り移動可能である。特に、テンショナ1は、テン
ショナの凸状側がチエーン5と接触するように位置決め
されている。図7及び図8に比較して示されているよう
に、テンショナ1は、テンショナ1がより円弧状になる
とき、すなわちその形状が方向13及び14に変わると
きチエーン5に張力を与える。テンショナ1が円弧状に
なる程度はエンジン(図示されていない)の温度に依存
する。特に、テンショナ1は板ばね15及びプラスチッ
クシュー20から作られている。プラスチックシュー2
0は、高温で負荷を受けたとき「クリープ」し或いは変
形する材料で作られている。板ばね15はシュー20に
負荷を与えるようにシューに取り付けられている。した
がって、エンジン(図示せず)の温度が上昇すると、シ
ュー20は板ばね15からの負荷及びシュー20を加熱
するエンジンからの熱により更に円弧状になり、それに
よってチエーン5に張力を与える。本発明は、特に改良
した板ばね15及びシュー20の設計にあり、その設計
は板ばね15がシュー20に取り付けられるようにしか
つ板ばねの切欠き部又は別個のファスナを使用すること
なくシューに負荷を与える。
【0013】図6に示されるように、テンショナ1は板
ばね15及びシュー20から作られている。図1及び図
2に示されるように、板ばね15は第1の成形半径で円
弧状に形成されかつ長方形である。板ばね15の長さは
シュー20のポケット21の長さよりわずかに小さい。
図3ないし図5に示されるように、シュー20も円弧状
に形成されているが、その円弧は板ばね15の円弧ほど
強くない(板ばねの円弧の曲率半径の方がシューの円弧
の曲率半径より小さい)。特に、板ばね15の第1の成
形半径は、図1及び図3の比較で示されるように、シュ
ー20の第2の成形半径より小さい。シュー20はナイ
ロン(商標名)のような合成材料で作られ、その合成材
料は高温において高い負荷の下で「クリープ」する。例
えばナイロン6/6として市場で得られる材料が使用さ
れ得る。このような合成樹脂材料を使用しているチエー
ンテンショナは、上述の米国特許第3,490,302
号に述べられていて、その教示は参考としてここに組み
込まれている。更に、プラスチック材料は堅牢な熱安定
化された(heat stabilized)ナイロン
でもよい。
【0014】シュー20は凹み側22に亙って配置され
たポケット21を有している。ポケット21は図9に最
もよく示されるように、三つの側部で板ばね15包囲
している。特に、ポケット21は側壁23、ポケット底
24及びシュー20のフェンス25を備えている。側壁
23はフェンス25より実質的に高い。フェンス25
は、板ばね15がポケット21内に滑らされかつその後
板ばね15がポケット21の外に滑って戻るのを阻止す
るように、寸法が決められている。シュー20の円弧が
板ばねの円弧ほど強くないので、板ばね15がポケット
21内に取り付けられるとき、板ばね15の中間部分3
0は、図10及び図11に最もよく示されるように、ポ
ケットの底24の中間部分31に接する。ポケットの各
端部に空洞33を限定するこぶ32が配置されている。
特に、空洞33は側壁23、ポケットの底24、フェン
ス25、ポケットの端壁及び底面34によって形成され
ている。板ばね15の各端部は、シュー20の円弧形状
が板ばね15の円弧形状よりゆるやかであるから、図1
1に最も良く示されるように、シュー20の各端部に配
置されたこぶ32の底面34(図10参照)に当接す
る。このように、板ばね15はポケット21内に保持さ
れかつシュー20に負荷を加える。
【0015】板ばね15は次のようにシュー20内に取
り付けられる。板ばね15は自身の円弧形状がシューの
円弧形状に対応するまで変形される。板ばね15はそれ
からフェンス25を越えてポケット21内に挿入され
る。板ばね15は解放されると、フェンス25の後ろの
位置に落ち着く。板ばね15の各端部はこぶ32の底面
34及びフェンス25に係合することによって保持され
る。フェンス25は、テンショナ1が取り付けられるブ
ラケットに板ばねが接触しないようにする。
【0016】板ばね15がシュー20内に位置決めされ
たとき、板ばね15はの円弧形状に戻ろうとする。し
たがって、板ばね15はシュー20に負荷を加えかつこ
の負荷はシュー20が高温において変形し或いは「クリ
ープする」のを許容し、チエーン5に適当な張力を保
つ。シュー20の各端部において板ばね15によって加
えらえる力は、板ばね15及びシュー20の対称な設計
により実質的に同じである。板ばね15内の応力は、板
ばね15の対称な設計により及び板ばね15の各端部が
シュー20に取り付けられ又は機械的に連結される方法
の同一性により、実質的に等しい。
【0017】本発明のチエーンテンショナは、隣接する
スプロケット間のチエーン5の長さが短い内燃エンジン
の調時装置に適用されて特別の効果を奏する。プッシュ
ロッドを有する小型のエンジンは通常この形式である。
図7及び図8はそのような装置に張力を与えるために使
用されているチエーンテンショナを示している。テンシ
ョナ1は、その凸状側12がチエーン5と接するよう
に、配置される。図7及び図8の比較に示されるよう
に、テンショナ1は自身が円弧状になったときチエーン
に張力を与える。テンショナ1が円弧状になる程度はエ
ンジン(図示せず)の温度による。特に、板ばね15が
シュー20に矢印13及び14の方向に力を加えるの
で、かつシュー20が高い温度で負荷を受けたとき変形
する材料で作られているので、エンジンが加熱しかつそ
れによってテンショナ1の温度が上昇すると、板ばね1
5はシュー20を図8に示されるように曲げ、それによ
ってチエーンに張力を与える。もちろん、本発明は、内
燃エンジンの調時チエーン以外の他の形式の装置に張力
を与えるためにも使用さえ得る。
【0018】上記記載は本発明の基本的特徴を説明する
ために与えられた。次の特許請求の範囲から外れること
なく、上記から種々の改良、変更が可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、板ばねのいかなる切欠
き部又はいかなる別のファスナを使用することなく板ば
ねがシューに取り付けられ、しかもシューに負荷を加え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用されている板ばねの側面図であ
る。
【図2】本発明に使用されている板ばねの底側の平面図
である。
【図3】本発明に使用されているシューの側面図であ
る。
【図4】本発明に使用されているシューの底側の平面図
であって図3の線4−4に沿って見た図である。
【図5】図3に示されるシューの反対側から見た図であ
る。
【図6】本発明に係るテンショナの斜視図である。
【図7】本発明の板ばねテンショナを示す図であって、
シューが板ばねの負荷及びエンジンの温度により変形し
ておらずかつチエーンに張力が加えられていない状態を
示す図である。
【図8】本発明の板ばねテンショナを示す図であって、
シューが板ばねの負荷及びエンジンの温度により変形し
ておりかつチエーンに張力が加えられている状態を示す
図である。
【図9】図5の線9−9に沿って見た本発明のシューの
断面図である。
【図10】図5の線10−10に沿って見た本発明の
ューの断面図である。
【図11】図6の線11−11に沿って見た本発明の
ンショナの断面図である。
【符号の説明】
4 第1の端部 5 チエーン 10 第2の端部 15 板ばね 20 シュー 21 ポケット 23 側壁 25 フェンス 30 中間部分 32 こぶ 33 空洞
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド・シー・ホワイト アメリカ合衆国ニューヨーク州13053, ドライデン,レイク・ロード 16 (56)参考文献 実開 昭60−142188(JP,U) 実開 昭53−71109(JP,U) 米国特許4921472(US,A) 米国特許3490302(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62M 9/16

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板ばね(15)と、 チエーン(5)に張力を加えるようになっているシュー
    (20)であって、プラスチック材料でつくられ、高い
    温度で負荷を受けたときクリープ変形可能であるシュー
    と、を備え、 前記シュー(20)が第1の端部(4)、第2の端部
    (10)、及び前記第1の端部(4)と前記第2の端部
    (10)との間に形成されていて板ばね(15)を保持
    するポケット(21)とを備え、前記ポケット(21)
    は前記シュー(20)の第1の端部(4)及び前記シュ
    ー(20)の第2の端部(10)において並びに前記シ
    ュー(20)の第1の側部に沿って囲まれ、前記ポケッ
    ト(21)が前記板ばね(15)を受けて収容するよう
    に前記シュー(20)の第2の側部で開いており、当該
    第2の側部にフェンス部分(25)を備えているチエー
    ンテンショナ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記フェンス部分(25)が前記板ばねの挿入
    後に前記ポケット(21)の開いた第2の側部を通して
    前記板ばね(15)が移動するのを阻止するのに十分な
    高さであるチエーンテンショナ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記ポケット(21)が前記シュー(20)の
    第1の端部(4)から前記シュー(20)の第2の端部
    (10)にほぼ伸びているチエーンテンショナ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記板ばね(15)が前記ポケット(21)の
    第1の端部(4)から前記ポケット(21)の第2の端
    部(10)に伸びているチエーンテンショナ。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記板ばね(15)が前記シュー(20)の第
    1の端部(4)から前記シュー(20)の第2の端部
    (10)に伸びているチエーンテンショナ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記板ばね(15)が中間部分(30)を備
    え、前記板ばね(15)の中間部分(30)が前記シュ
    ー(20)の第1の端部(4)と前記シューの第2の端
    部(10)との間で前記シュー(20)と接触するチエ
    ーンテンショナ。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記シュー(20)の第1の端部(4)及び第
    2の端部(10)の少なくとも一つがこぶ(32)を備
    え、前記こぶ(32)が前記ポケット(21)の端部で
    空洞(33)を限定し、前記板ばね(15)の端部が前
    記空洞(33)内で前記こぶ(32)と接触しているチ
    エーンテンショナ。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記板ばね(15)が第1の成形半径で円弧状
    に形成されているチエーンテンショナ。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載のチエーンテンショナに
    おいて、前記シュー(20)が第2の成形半径で円弧状
    に形成され、前記第2の成形半径が前記第1の成形半径
    より大きいチエーンテンショナ。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載のチエーンテンショナ
    において、前記シュー(20)の前記プラスチック材料
    が堅牢な熱安定化されたナイロンであるチエーンテンシ
    ョナ。
  11. 【請求項11】 請求項1に記載のチエーンテンショナ
    において、前記ポケット(21)が前記シュー(20)
    の第1の表面(24)に沿いかつ前記ポケット(21)
    が前記シュー(20)の前記第1の表面(24)、前記
    シュー(20)の側壁(23)及び前記シュー(20)
    側部フェンス(25)によって限定され、前記側部フェ
    ンス(25)が前記側壁(23)より低く、前記側部フ
    ェンス(25)が前記ばね(15)の第1の厚さより大
    きいチエーンテンショナ。
JP18820293A 1992-08-21 1993-07-29 チエーンテンショナ Expired - Lifetime JP3516703B2 (ja)

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US933987 1992-08-21

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