JP3837595B2 - テンショナー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、無端状のベルトやチェーンの張力を一定に保つテンショナーに関する。
【0002】
【従来の技術】
【0003】
テンショナーは、例えば、自動車のエンジンに使用されるタイミングチェーンやタイミングベルトを所定の力で押しており、これらに伸びや緩みが生じた場合に、その張力を一定に保つように作用する。
【0004】
第39図及び第40図はテンショナー100を自動車のエンジン本体200に実装した状態であり、第39図は2輪自動車の場合、第40図は4輪自動車の場合を示している。
これらの図において、エンジン本体200の内部には、一対のカムスプロケット210,210とクランクスプロケット220とが配置されており、これらのスプロケット210,210,220の間にタイミングチェーン230が無端状となって掛け渡されている。また、タイミングチェーン230の移動路上には、チェーンガイド240が揺動自在に配置されており、タイミングチェーン230はチェーンガイド240を摺動するようになっている。なお、エンジン本体200の内部には、潤滑用のオイル(図示省略)が封入されている。
【0005】
2輪自動車の場合には、第39図に示すように、エンジン本体200に取付面250が形成されており、テンショナー100は取付面250の取付孔260を貫通するボルト270によって取付面250に固定される。4輪自動車の場合には、第40図に示すように、テンショナー100がエンジン本体200の内部に配置された状態で同様にボルトによって固定される。
【0006】
第41図及び第42図は、従来から用いられているテンショナー100を示し、ケース110の内部には、回転シャフト120及び推進シャフト130が組み付けられて配置されている。ケース110は、これらのシャフト120,130を挿入するために軸方向に延びる本体部111と、本体部111から軸方向と交差する方向に延びるフランジ部112とを有している。フランジ部112はテンショナー100をエンジン本体200に対する取り付けを行うものであり、このため、フランジ部112には、エンジン本体200に螺合するボルトが貫通するための取付孔113が形成されている。
【0007】
一方、本体部111は後述する各部品を収納するものであり、このため、内部には同一径の収納孔114が軸方向に沿って形成されている。また、本体部111の外形としては、エンジン本体200に取り付けられるフランジ部112を境として、先端側に突出する首部111aと、後端側に突出する胴部111bとに分かれており、2輪自動車のエンジンでは、第39図に示すように、首部111aが取付面250を貫通してエンジン本体200に取り付けられるようになっている。
【0008】
回転シャフト120及び推進シャフト130の組み付けは、回転シャフト120の外面に雄ねじ部121を形成する一方、推進シャフト130の内面に雌ねじ部131を形成し、これらのねじ部121,131を螺合させることによって行われる。回転シャフト120の基端側の端部に対応したケース110の内部には、受け座140が収納孔114内に位置するように設けられており、この受け座140によって回転シャフト120の基端部が支持されている。組み付け状態では、推進シャフト130は回転シャフト120の前側略半分部分に螺合しており、推進シャフト130が螺合していない後側の略半分部分には捩りばね150が配置されている。
【0009】
捩りばね150は一端のフック部151が回転シャフト120の基端部に形成されているスリット123に挿入されて係止され、他端のフック部152がケース110に係止されている。従って、捩りばね150を捩って所定のトルクを付与させた状態で組み立てると、捩りばね150の付勢力によって回転シャフト120が回転する。
【0010】
ケース110の先端部分には、軸受160が止め輪170によって固定されており、推進シャフト130は軸受160の摺動孔161を貫通している。軸受160の摺動孔161の内面及び推進シャフト130の外面は、略小判形状や平行カット、その他の非円形に形成されており、これにより推進シャフト130は回転が拘束された状態となっている。
【0011】
軸受160は所定厚さの平板形状に成形されており、外周側には複数の固定片162が形成されている。そして、この固定片162がケース110(首部111a)の先端部分に形成されている切欠溝115に嵌合することにより、軸受160の全体が回転止めされた状態となっている。このように軸受160がケース110に対して回転止めされることにより、軸受160を貫通した推進シャフト130が軸受160を介してケース110に回転拘束されるため、この回転拘束状態で推進シャフト130がケース110に対して進退する。
なお、推進シャフト130の先端には、キャップ180が取り付けられ、このキャップ180が上述したエンジン本体200内のチェーンガイド240と接触している。
【0012】
さらに、ケース110の内部には、スペーサ190が配置されている。スペーサ190は、回転シャフト120及び推進シャフト130の周囲を囲んだ状態で軸方向(推進方向)に延びた筒状となっている。本体部111の首部111a内に設けられており、螺合状態のシャフト120,130がケース110の先端部分から抜け出ることを防止している。この抜け止めを行うため、回転シャフト120はスペーサ190との突き当てが可能な鍔付き形状に成形されている。
【0013】
このような構造のテンショナー100では、捩りばね150の付勢力によって回転シャフト120が回転し、この回転力が推進シャフト130の推進力に変換されるため、推進シャフト130が進出する。これにより、推進シャフト130はキャップ180及びチェーンガイド240を介してタイミングチェーン230を押し付けるため、タイミングチェーン230に張力を付与することができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
近年においては、排ガス等の環境対策の観点から、小排気量の2輪車における4サイクルエンジン化が進んでいるが、小排気量のエンジンは、それ自体が小型であるため、そのテンショナーとしても小型となる必要がある。特に、2輪自動車では、第39図に示すようにエンジン本体200の取付面250をケース110の首部111aが貫通しているが、小型化したエンジンに対しては、首部111aの径を細くする必要がある。
【0015】
しかしながら、従来のテンショナー100では、回転シャフト120、推進シャフト130、軸受160、スペーサ190等の主要部品がケース110の本体部111における首部111aに収納されているところから、首部111aの縮径に限界があり、推進シャフト130の径が、例えば12mmの場合には、その径を例えば、直径22mm未満とすることができない。このため、小排気量の小型エンジンに適用することができない問題を有している。
【0016】
また、従来のテンショナー100では、首部111a、胴部111b及びフランジ部112によってケース110の外形を形成すると共に、ケース110の内部には、部品収納のための収納孔114を首部111a及び胴部111bにかけて形成する必要がある。このため、ケース110が長くなり、これによりテンショナー100の全体が軸方向に長くなって小型化ができない問題も有している。
さらには、部品点数が多いため、構造が複雑となり、組み立てが面倒となる問題がある。
【0017】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、小排気量の小型エンジンに適用することができ、しかも、ケース長さを短縮することが可能で、部品点数を削減することが可能なテンショナーを提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明のテンショナーは、ねじ部によって螺合した一対のシャフト部材における一方のシャフト部材がばねによって回転付勢され、他方のシャフト部材がケースに取り付けた軸受によって回転拘束された状態で軸受を貫通しており、前記ケースがエンジン本体に取り付けられることにより他方のシャフト部材がエンジン本体内を推進する構造であって、前記軸受は固定部及びガイド部とからなり、前記固定部はエンジン本体の外側に位置し、前記ガイド部は前記ケースの先端部分よりも前記他方のシャフト部材の推進方向に向かって前記固定部から一体的に延びた略筒状に形成されると共に、略筒状の先端部に前記他方のシャフト部材が回転拘束された状態で摺動する摺動孔が形成されており、このガイド部の内部を前記他方のシャフト部材が間隙を有して貫通し、前記固定部が回転止めされてケースに固定され、前記ガイド部はケースのエンジン本体への取り付けによりエンジン本体内に挿入され、前記ガイド部の内部を他方のシャフト部材の後方部分が移動可能となっていることを特徴とする。
【0019】
請求項1記載の発明では、螺合状態における一対のシャフト部材の内、他方のシャフト部材の後方部分が軸受における延びたガイド部の内部を移動可能となっていることから、軸受のガイド部の内部を他方のシャフト部材の有効ストロークとして使用することができるため、ケースを短くすることができ、テンショナーの長さを短縮することができる。また、ケースの先端部分に首部を形成する必要がなく、先端部分の径を小さくすることができる。
【0028】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のテンショナーであって、前記固定部が係合、圧入、加締め又は止め輪のいずれかの手段によってケースに固定されていることを特徴とする。
【0029】
これらの係合、圧入、加締め、止め輪は簡単な操作で固定部の固定を行うことができるため、軸受をケースの先端部分に容易に固定することができる。
【0030】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載のテンショナーであって、前記固定部がケースの先端部分とエンジン本体の取付面との間に挟まれることを特徴とする。
【0031】
このようにエンジン本体の取付面を利用して固定部を固定することにより、軸受をケースとエンジン本体の取付面とによって強固に固定することができるため、安定した実装状態とすることができる。
【0032】
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項記載のテンショナーであって、前記固定部が前記ガイド部の基端側から軸方向と交差する方向又は軸方向に沿った方向に延びた少なくとも一の固定片からなり、この固定片が挿入されて回転止めを行う切欠溝が前記ケースに形成されていることを特徴とする。
【0033】
請求項4記載の発明では、軸受におけるガイド部の基端部に固定片を形成し、この固定片をケースの先端部分の切欠溝に挿入するだけで、軸受の回転止めを行うことができる。このため、回転止め構造を簡単とすることができる。
【0034】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項記載のテンショナーであって、前記一対のシャフト部材の抜け止めを行うスペーサが軸受と当接可能に配置されており、前記ばねはスペーサの略全長を覆う長さとなった捩りばねであることを特徴とする。
【0035】
請求項5記載の発明では、スペーサを覆うように捩りばねを設けるため、捩りばねの巻数を多くすることができ、ばね定数を小さくすることが可能である。
また、ケースの先端部分に首部を形成する必要がないため、その分、ケースの長さ方向を短くすることが可能で、テンショナー全体としての長さを短縮することができ、小型のテンショナーとすることが可能で、軽量化も可能となる。
【0036】
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項記載のテンショナーであって、前記一対のシャフト部材の抜け止めを行うスペーサが軸受とケースとの間に挟まれた状態で配置されていることを特徴とする。
【0037】
請求項6記載の発明では、スペーサが軸受とケースとの間に挟まれるため、スペーサががたつくことがなく、作動時のがたつき音を防止することができる。
【0038】
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項記載のテンショナーであって、前記ばねが捩りばねからなり、前記スペーサが捩りばねの内部に挿入されて捩りばねのガイドを行うことを特徴とする。
【0039】
請求項7記載の発明では、捩りばねがスペーサによってガイドされることによって、捩りばねの作動が安定するため、一方のシャフト部材への回転付勢が安定する。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施の形態により具体的に説明する。なお、各実施の形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【0041】
(実施の形態1)
第1図〜第5図は、本発明の実施の形態1のテンショナーA1を示し、ケース2、一対のシャフト部材3,4、捩りばね5、軸受6及びスペーサ7を備えている。
【0042】
第1図及び第4図に示すように、ケース2は胴部2aの先端からフランジ部2bが略直交方向に延びた断面略T字形に成形されている。そして、胴部2aからフランジ部2の形成部位にかけて、軸方向(推進方向)に延びる収納孔2cが形成されている。収納孔2cの先端部分は開放されており、この収納孔2c内に、一対のシャフト部材3,4、捩りばね5、軸受6及びスペーサ7が収納される。
【0043】
ケース2のフランジ部2bは、使用機器であるエンジン本体への取り付けを行うものであり、エンジン本体に螺合するボルト(図示省略)が貫通する取付孔2dが形成されている。この取り付けに際しては、第3図に示すように、フランジ部2bの先端面がエンジン本体20の取付面20aと接触する。
【0044】
一対のシャフト部材3,4は、一方のシャフト部材である第1のシャフト部材3と、他方のシャフト部材である第2のシャフト部材4とからなり、第1のシャフト部材3が回転する一方、第2のシャフト部材4が軸方向に推進するようになっている。
【0045】
第1のシャフト部材3は、基端側のシャフト部3aと、先端側のねじ部3bとが軸方向に一体的に形成されており、先端側のねじ部3bの外周には、雄ねじ8が形成されている。また、シャフト部3aの基端部は、ケース2内に設けた受け座19に当接することにより、その回転が支承されるようになっている。また、このシャフト部3aの基端面には、第1のシャフト3を回転させるための巻締め治具(図示省略)の先端が挿入されるスリット3eが形成されている。スリット3eはケース2の胴部2aの基端面に開設した治具孔2eと連通しており、巻締め治具の先端を治具孔2eからスリット3eに挿入し、スリット3eを介して第1のシャフト部材3を回転させることにより、後述する捩りばね5を巻締めることができる。
【0046】
第2のシャフト部材4は筒状に形成されており、その内面には、第1のシャフト部材3の雄ねじ8が螺合する雌ねじ9が形成されている。一対のシャフト部材3,4は、雌ねじ9及び雄ねじ8を螺合させた状態でケース2の収納孔2c内に挿入される。この第2のシャフト部材4の先端には、キャップ10が取り付けられている。
【0047】
キャップ10は、頭部10a及び脚部10bからなり、頭部10aが第2のシャフト部材4の先端部分を覆い、脚部10bを第2のシャフト部材4の先端部分に嵌め込んだ状態で、これらにスプリングピン11を圧入することにより抜け止めされて第2のシャフト部材4に固定される。
【0048】
捩りばね5は、第1のシャフト部材3のシャフト部3aに外挿されている。この捩りばね5の一端側のフック部5aがケース2に形成されたフック溝2f(第4図参照)に挿入されて係止される一方、他端側のフック部5bが第1のシャフト部材3底部のスリット3eに挿入されて係止されている。従って、捩りばね5を巻締めてトルクを付与することにより第1のシャフト部材3を回転させることができる。
【0049】
軸受6は第2のシャフト部材4の回転拘束を行うものである。第1図及び第5図に示すように、ガイド部13と固定部14とによって軸受6が構成されている。
【0050】
ガイド部13は第2のシャフト部材4を回転拘束した状態で第2のシャフト部材4の推進を案内するものである。このガイド部13は第2のシャフト部材4の推進方向に延びる略筒状(袋状)となっており、第1図に示すように、その全体がケース2の先端部分から先方に向かって立ち上がっている。ガイド部13の先端面には、第2のシャフト部材4が摺動自在に貫通する摺動孔15が形成されている。摺動孔15の内面は、略小判形状、平行カット、矩形状、その他の非円形に形成されている。摺動孔15を貫通する第2のシャフト部材4の外面も、摺動孔15に相応した非円形に形成されており、これにより、軸受6は第2のシャフト部材4の回転拘束を行うようになっている。従って、上述した捩りばね5のばね力によって第1のシャフト部材3が回転すると、第1のシャフト部材3と螺合している第2のシャフト部材4は回転することなく、軸方向に直線的に推進し、この推進によってタイミングチェーンに張力を作用させることができる。
【0051】
軸受6の固定部14は、ガイド部13の基端側から略直交する交差方向に屈曲するようにガイド部13に連設されている。この実施の形態において、固定部14は第5図に示すように、略筒状のガイド部13の基端側から放射状に屈曲した複数(4枚)の固定片16によって構成されている。
【0052】
各固定片16は、ガイド部13から屈曲した屈曲部16aと、屈曲部16aの端部からガイド部13の立ち上がり方向に折り返された係止部16bとによって形成されており、平面から見て全体が矩形状となっている。そして、係止部16bがケース2a或いはエンジン本体20の取付面20aに固定されることにより、軸受6がケース2に固定される。
【0053】
一方、ケース2の先端部分には、第4図に示すように、放射状の固定片16に対応した矩形状の切欠溝18が形成されている。固定片16はこの切欠溝18に圧入されることにより、その係止部16bが切欠溝18の内面と密に接触して固定される。この固定によって、軸受6の全体が回転止めされた状態でケース2の先端部分に装着される。固定片16のケース2への固定は、圧入により行うことができるが、他の手段を独立して用いても良く、或いは複数の手段を併用しても良い。
【0054】
第3図は軸受6をケース2に固定する手段の一例を示している。第3図(a)では、切欠溝18に臨むケース2のフランジ部2bの面の一部を加締め等によって変形させることにより、その変形部分2gを固定片16の係止部16bに係合させて固定するものである。なお、この加締めは全ての固定片16に対応して行っても良いが、一部の固定片16に対して行っても良いものである。
【0055】
第3図(b)では、固定片16を切欠溝18に圧入することにより、その屈曲部16aを切欠溝18の底部と接触させると共に、係止部16bを切欠溝18の内側面に接触させたものである。そして、この状態で、テンショナーA1をエンジン本体20に装着するために、フランジ部2bの先端面をエンジン本体20の取付面20aに当接させる。第3図(b)では、この当接状態で、固定片16の全体をケース2の先端部分とエンジン本体20の取付面20aとの間で挟むことにより、軸受6を固定することができる。このような挟み込みによる固定では、軸受6を強固に固定することができ、テンショナーA1を安定してエンジン本体20に装着することができる。
【0056】
以上のような構造による軸受6の固定では、従来のように止め輪を用いる必要がないため、部品点数を削減できると共に簡単に固定することができる。
【0057】
スペーサ7は、第2図に示すように、第1のシャフト部材3におけるシャフト部3aとねじ部3bとの間に位置するように収納孔2c内に設けられている。このスペーサ7には、シャフト部3a及びねじ部3bとの間に形成されているくびれ部が貫通することより、第1のシャフト部材3との対応部分に配置されている。スペーサ7は外周側のリング部7aが軸受6の固定部14に臨んでおり、リング部7aが軸受6の固定部14に当接することにより、一対のシャフト部材13,14がケース2から抜け出ることを防止している。
【0058】
この実施の形態のテンショナーA1では、第1図に示すように、一対のシャフト部材13,14、スペーサ7及び捩りばね5を組み付けて推進アッシーとし、この推進アッシーをケース2の先端部分から収納孔2cに挿入する。そして、軸受6を第2のシャフト部材4を摺動孔15に貫通させながらケース2に組み付ける。組み付けに際しては、固定片16をケース2の切欠溝18に圧入することにより、回転止めした状態で軸受6をケース2の先端部分に固定する。かかる軸受6の固定では、推進方向に沿って延びているガイド部13の内部に螺合状態の一対のシャフト部材3,4が収納された状態となっており、スペーサ7はガイド部13よりも奥側に位置してガイド部13に収納されることがない。
【0059】
次に、エンジン本体20へテンショナーA1を装着する際には、軸受6をエンジン本体20の取付孔(図示省略)に挿入しながら、ケース2のフランジ部2bをエンジン本体20の取付面20aに当接させ、この状態で取付孔2dへのボルの締結を行う。
【0060】
かかるエンジン本体20への装着状態では、捩りばね5のばね力によって第1のシャフト部材3が回転し、軸受6によって回転が拘束されている第2のシャフト部材4が軸受6のガイド部13に案内されて同ガイド部13から推進する。これにより、タイミングチェーンに張力を付与することができる。
【0061】
このような実施の形態では、第2のシャフト部材4の回転拘束を行う軸受6に推進方向に沿って延びるガイド部13を形成し、図2に示すように第2のシャフト部材4がこのガイド部13との間に隙間を有して貫通しているため、第2のシャフト部材4の後方部分がガイド部13内を移動可能となっている。この移動は摺動孔15が形成された先端面を除くガイド部13の内部の全長にわたって行うことができ、第2のシャフト部材4の有効ストロークを長く確保することができる。このため、従来のテンショナーのように、一対のシャフト部材を収納する首部をケースの先端部分に形成する必要がなく、テンショナーの先端部分の径を小さくすることができる。第2図において、2点鎖線Xは従来のテンショナーにおける首部を示しており、この首部Xが不要となる。これにより、小型エンジンに良好に適用することができる。
【0062】
特に、この実施の形態では、一対のシャフト部材3,4の抜け止めを行うスペーサ7を軸受6の外側に配置しているため、軸受6のガイド部13の径としてスペーサ7を収納するスペースが不要となり、さらにテンショナーの先端部分の径を小さくすることが可能となり、例えば22mmの直径よりも格段に小さな径とすることができる。
【0063】
また、ケースの先端部分に首部を形成する必要がないため、ケース2の全体長さを短くすることが可能となり、テンショナー全体としての長さを短縮することができ、小型のテンショナーとすることが可能で、軽量化も可能となる。
【0064】
さらに、軸受をケースに固定するための止め輪が不要であるため、止め輪を挿入するための溝をケースに形成する加工を廃止することができると共に、止め輪の挿入工程が不要となり、工程数を削減することができる。また、止め輪が不要となっている分、部品点数が削減され、構造が簡単となって、組み付けも容易となっている。
【0065】
なお、この実施の形態では、軸受6のガイド部13を円筒状としているが、四角筒等の多角筒、楕円筒等を含めた異形の筒状とすることも可能である。このような異形の筒状とすることにより、エンジン装着時の位置決めを行うことができ、誤組み合わせを防止できると共に、加工の自由度が増大する。
【0066】
(実施の形態2)
第6図〜第8図は、実施の形態2のテンショナーA2を示し、ケース2の先端部分に、回転止め状態で固定される軸受6の固定片16が60°間隔で放射状に形成されている。一方、第2のシャフト部材4を回転拘束しながら推進を案内する軸受6のガイド部13は、固定片16から推進方向に延びている。また、第2のシャフト部材4の先端には、先端部材23が被せられている。
【0067】
第6図及び第8図において、25は第1のシャフト部材3の回転を固定するストッパであり、その先端がケース2の治具孔2eを通過して第1のシャフト部材3のスリット3eに挿入される。このようにストッパ25を挿入することにより、第1のシャフト部材3の回転を一時的にロックして、テンショナーをエンジン本体へ組み込むまでの間、第2のシャフト部材4の進出を停止している。
【0068】
この実施の形態では、ケース2の全体が丸みを帯びた小径に形成されており、これに伴って、軸受6のガイド部13の径も小さくなっており、小型のエンジンに良好に適用することが可能となっている。
【0069】
(実施の形態3)
第9図及び第10図は、実施の形態3のテンショナーA3を示す。
このテンショナーA3においては、軸受6の固定部14が2つの対向する固定片16によって形成されている。固定片16はガイド部13の基端側に連設しているが、ガイド部13の後側に向かって延びるように連設している。すなわち、固定片16はガイド部13と共に軸方向に沿って延びるものであり、このように延びることにより、固定片16はケース2のフランジ部2bの内部に進入している。
【0070】
これに対し、ケース2のフランジ部2bには、固定片16が進入する2つの切欠溝18が対向するように形成されている。
さらに、固定片16の基端側の外面には、係止爪27が突起状に形成されており、切欠溝18における対向位置には、係止爪27が係合する係止フック28が形成されている。
【0071】
このような構造では、一対のシャフト部材3,4、捩りばね5及びスペーサ7の組立体からなる推進アッシーをケース2の先端側から収納孔2cに挿入した後、第2のシャフト部材4をガイド部13に貫通させながら軸受6をケース2に組み付けると、固定片16が切欠溝18内に進入して係止爪27と係止フック28とが係合する。これにより、固定片16によって回転止めされた状態で軸受6がケース2に固定される。
【0072】
この軸受6の固定状態では、略筒状のガイド部13がケース2の先端部分から推進方向に延びた状態となっており、このガイド部13の内部に一対のシャフト部材3,4が収納される。そして、ケース2のフランジ部2bをエンジン本体の取付面に当接させてボルト止めすることにより、テンショナーA3をエンジン本体に装着することができる。
【0073】
このような実施の形態では、実施の形態1と同様に、ケースの先端部分に首部が不要となるため、テンショナーA3の先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに良好に適用することが可能となると共に、ケース2の全体長さが短くなって、テンショナー全体としての長さを短縮することができ、小型のテンショナーとすることが可能となり、さらには、軸受をケースに固定する止め輪が不要となるため、部品点数が削減されて構造が簡単となる。
【0074】
特に、この実施の形態では、軸受6の固定片16のケース2の切欠溝18への挿入によって、係止爪27と係止フック28とを係合させて軸受6を固定する構造のため、軸受6の固定を簡単に行うことができるメリットがある。
【0075】
(実施の形態4)
第11図及び第12図は、実施の形態4のテンショナーA4を示す。
この実施の形態においても、ガイド部13とガイド部13の基端側の固定部14とによって軸受6が形成されている。ガイド部13は一対のシャフト部材3,4を収納すると共に、第2のシャフト部材4を回転拘束した状態で推進を案内している。
【0076】
固定部14はガイド部13の基端側から軸方向と交差する方向に延びた固定片16となっているが、この実施の形態の固定片16はガイド部13の基端側を囲むリング状となっている。リング状の固定片16には、係合孔31が対向した2箇所に形成されている。
【0077】
一方、ケース2のフランジ部2bの先端面には、リング状の凹部32がリング状の固定片16に対応するように形成されている。リング状の凹部32は固定片16が嵌め込まれるものであるが、固定片16の厚さと略同じ深さとなるように形成されている。従って、固定片16を凹部32に嵌め込んでも、フランジ部2bの先端面が面一となるようになっている。
【0078】
また、凹部32には、固定片16の係合孔31に対応して嵌合する係合突起33が形成されている。この係合突起33が係合孔31に嵌合することにより、軸受6は回転止めされてケース2の先端部分に固定される。さらに、係合突起33の先端部分を加締めて潰すことにより、固定片16の抜け止めを行うことができる。
【0079】
以上に加えて、この実施の形態では、スペーサ7のリング部7aが軸方向に幾分長くなっていると共に、推進方向に向かって径が広がるスカート形状となるように成形されている。これに加えて、第1のシャフト部材3を回転付勢する捩りばね5のコイル部が第1のシャフト部材3のシャフト部3aを覆うだけなく、スペーサ7のリング部7aの略全長を覆う長さとなっており、その先端の固定端をリング部7aに巻き付かせている。この巻き付かせにより、捩りばね5の巻締め時におけるコイルうねりを軽減させることが可能となっている。これに加えて、捩りばね5のコイル部の巻数を多くすることができるため、ばね定数を小さくすることが可能となる。
【0080】
その他の構成は、実施の形態1と同様であり、従って、この実施の形態においても、ケース2の先端部分に首部が不要となるため、テンショナーA4の先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに良好に適用することが可能となると共に、テンショナー全体としての長さが短縮されて小型のテンショナーとすることができ、さらには、軸受をケースに固定するための止め輪が不要となるため、部品点数が削減されて構造を簡単にすることができる効果を有している。
【0081】
(実施の形態5)
第13図〜第15図は、実施の形態5のテンショナーA5を示す。
この形態では、軸受6の固定部14である固定片16がケース2のフランジ部2bと略同一の面形状(この実施の形態では、菱形)及びサイズとなるように形成されている。また、固定片16はガイド部13の基端側で軸方向と交差するように屈曲しているが、フランジ部2bと平行となるように屈曲している。このような固定片16は、第2のシャフト部材4をガイド孔13に貫通させながら軸受6をケース2に組み付けることにより、フランジ部2bの全体を覆うように接触する。これにより、固定片16はエンジン本体とケース2のフランジ部2bとの間に挟まれるようになっている。
【0082】
さらに、固定片16には、フランジ部2bに形成されている取付孔2dと連通する連通孔16dが形成されている。従って、フランジ部2bの取付孔2dにボルトを挿通する際の障害となることがなく、テンショナーA5をエンジン本体に円滑に装着することが可能となっている。
【0083】
かかる固定片16には、複数の係止脚部35が形成されている。係止脚部35は固定片16の各辺の一部を基端側に延長させることによって、固定片16の4辺に対応して形成されている。係止脚部35の延設端部には、第15図に示すようにフック爪36が形成されており、このフック爪36がフランジ部2b下面に形成したフック溝37と係合することにより、軸受6が回転止めされた状態でケース2のフランジ部2bに固定される。
【0084】
その他の構成は実施の形態1と同様であり、従って、ケース2の先端部分に首部が不要となるため、テンショナーA5の先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに良好に適用することが可能となると共に、テンショナー全体としての長さが短縮されて小型のテンショナーとすることができ、さらには、軸受をケースに固定するための止め輪が不要となるため、部品点数が削減されて構造を簡単にすることができる。
なお、第14図に示すように、ケース2の胴部2a先端部分と軸受6の固定片16との間には、シールリング38が挟まれるようになっている。
【0085】
(実施の形態6)
第16図及び第17図は、実施の形態6のテンショナーA6を示す。この実施の形態では、軸受6のガイド部13が2段構造となっている。すなわち、ガイド部13はケース2側の第1ガイド部13aと、第1ガイド部13aから推進方向に延びる第2ガイド部13bとからなっている。これらは内部が連通した略筒状となっており、一対のシャフト部材3,4がこれらの内部に収納される。
【0086】
ケース側の第1のガイド部13aは、実施の形態1のガイド部13と同様であり、このため、係合、圧入、加締め等によってケース2のフランジ部2bに固定される固定片16が円周方向の4箇所に形成されている。
【0087】
一方、第2ガイド部13bは、第1ガイド部13aと偏心した位置で推進方向に延びている。このように偏心することにより、方向や角度を誤ることなく、テンショナーA6をエンジン本体に取り付けることが可能となる。なお。ガイド部13の形状としては、偏心以外の他の形状であっても良い。
【0088】
(実施の形態7)
第18図及び第19図は、実施の形態7のテンショナーA7を示す。この実施の形態は、止め輪41を用いて軸受6を固定するものであり、その他の構成は実施の形態1と同様である。
【0089】
止め輪41はケースのフランジ部2bに形成されたリング溝42に通されることにより、軸受6の全ての固定片16を先端側からフランジ部2bに押さえ付けように作用し、これにより、軸受6の抜け止めがなされている。
【0090】
一方、軸受6の回転止めは、実施の形態1と同様に、フランジ部2bに形成した切欠溝18に固定片16が挿入されることによってなされている。この実施の形態では、止め輪41によって軸受6の抜け止めがなされているため、固定片16を切欠溝18に圧入しても良く、圧入することなく隙間を有した単なる挿入であっても良い。
【0091】
(実施の形態8)
第20図及び第21図は、実施の形態8のテンショナーA8を示し、軸受6のガイド部13の基端側を軸方向と交差するように屈曲させることによって固定片16が形成されている。この実施の形態では、固定片16はリング状となってガイド部13の基端側を囲んでいると共に、固定片16にはリング状の外周部分を軸方向に屈曲させた筒状部44が一体的に形成されている。筒状部44はガイド部13が延びている方向と反対側に屈曲されるものである。
【0092】
また、筒状部44に対応するように、ケース2のフランジ部2bには、切欠溝45がリング状に形成されている。さらに、ケース2におけるリング状の切欠溝45の内側には、筒状部44が圧入する圧入片46が形成されている。
【0093】
このような構造では、固定片16の筒状部44を切欠溝45に挿入することにより、圧入片46に筒状部44が圧入する。この圧入によって、軸受6は回転止めされた状態でケース2の先端部分に固定される。これにより、軸受6の固定を簡単に行うことが可能となっている。
【0094】
(実施の形態9)
第22図〜第24図は、実施の形態9のテンショナーA9を示す。
この実施の形態のテンショナーA9では、第1のシャフト部材3が長くなっていると共に、その略全長に雄ねじ8が形成されている。雌ねじ9が雄ねじ8に螺合した第2のシャフト部材4は雄ねじ8のストローク分、推進することが可能となっている。また、スペーサ7は第1のシャフト部材3の略全長を覆うように延びており、第1のシャフト部材3を回転付勢する捩りばね5はスペーサ7の略全長を覆うようにスペーサ7の外側に外挿されている。これにより、このテンショナーA9は、第1のシャフト部材3、スペーサ7及び捩りばね5が重なり合った3重構造となっている。
【0095】
軸受6は、第24図に示すように、一対のシャフト部材3,4を収納すると共に第2のシャフト部材4を回転拘束状態で案内するガイド部13が、軸方向に長くなっている。その分、ケース2の長さを短縮することができるため、軽量化が可能となるメリットがある。なお、軸受6は、ガイド部13の基端側に形成した2つの固定片16がケース2の切欠溝18に圧入されることにより、回転止めされた状態でケース2の先端部分に固定されている。
【0096】
さらに、軸受6のガイド部13には、長手方向のスリット70が形成されている。このようにスリット70を形成することにより、軸受6を軽量化でき、コスト低減が可能となるのに加えて、エンジン内の潤滑油の飛沫が軸受6内に侵入して、内部のシャフト部材3、4やそのねじ部を潤滑することができ、円滑な作動を行うことができる。この場合、孔、長孔等のスリット70以外の形状の開口部を軸受6に形成して上述の作用を行っても良く、スリット70や開口部を複数形成しても良い。
【0097】
このような実施の形態では、捩りばね5の巻数を多くすることができるため、バネ定数を小さくすることができ、きめ細やかな推進調整を行うことが可能となる。
【0098】
(実施の形態10)
第25図〜第27図は実施の形態10であり、4輪自動車用のエンジンに用いられる場合のテンショナーA10を示す。このテンショナーA10は、エンジン本体の内部に装着されるものである。
【0099】
テンショナーA10は、実施の形態9と同様に、第1のシャフト部材3、スペーサ7及び捩りばね5が重なり合った3重構造となっている。また、ケース2は取付孔2dを有したフランジ部2bが主体となっており、その面はテンショナーA10の中心線に対して平行となっている。
【0100】
軸受6はケース2のフランジ部2bの面に沿って推進方向へ長く延びた略筒状に成形されており、その内部に、一対のシャフト部材3,4、スペーサ7及び捩りばね5の略全長を覆った状態で収納するようになっている。また、軸受6は実施の形態1〜9と同様に、固定部14を推進方向における基端側に有している。この固定部14は、ケース2のフランジ部2bを挟み込んでおり、これにより、軸受6は回転止めされた状態でケース2に固定される。
【0101】
テンショナーA10をエンジン本体20に装着する場合には、ケース2のフランジ部2bに形成した取付孔2dにボルト50を貫通させる。ボルト50はフランジ部2bを挟み込んでいる軸受6の固定部14を同時に締め付ける。これにより、軸受6が固定される。
【0102】
(実施の形態11)
第28図〜第30図は、実施の形態11を示し、このテンショナーA11も4輪自動車用のエンジンに用いられる。
【0103】
このテンショナーA11における軸受6は、実施の形態1〜9と同様に、ガイド部13及び固定部14を有している。固定部14では、ガイド部13の基端側の対向部位が折り返し方向に屈曲された2つの固定片16によって形成されている。また、固定片16が圧入される切欠溝18がケース2の胴部2aの先端部分に形成されている。従って、固定片16を胴部2aの切欠溝18に圧入することにより、回転止めした状態で軸受6がケース2の先端部分に固定される。
【0104】
このテンショナーA11においても、軸受6のガイド部13内に一対のシャフト部材3,4を収納するため、ケース2の首部が不要となり、テンショナーA11の先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに良好に適用することが可能となる。
【0105】
(実施の形態12)
第31図〜第33図は、実施の形態12のテンショナーA12を示す。この実施の形態のテンショナーA12では、実施の形態1のテンショナーA1及び実施の形態4のテンショナーA4に対し、一対のシャフト部材3,4の抜け止めを行うスペーサ7が変更されている。
【0106】
スペーサ7は第33図に示すように、一対のシャフト部材3,4が長さ方向に挿通するように全体が筒状に成形されており、その底部には、第1のシャフト部材3が貫通する貫通孔7cが開口されている。一対のシャフト部材3,4が挿通するスペーサ7のリング部7aは軸方向に長くなっている。このリング部7aの先端部分には、挟持片7dが放射状に形成されている。各挟持片7dは、リング部7aの先端部分から外方に広がるように屈曲されている。
【0107】
この挟持片7dはケース2と軸受6との間に挟まれるものである。このため、第32図に示すように、ケース2の収納孔2cの先端側には、フランジ部2d方向に向かう段部2iが形成されており、この段部2iに挟持片7dが当接している。そして、軸受6に放射状に形成されている固定片16が反対側から挟持片7dに当接しており、これにより、スペーサ7の挟持片7dは軸受6とケース2とに挟まれた状態となって配置されている。このように挟まれた状態では、スペーサ7ががたつくことがなく、作動時におけるがたつき音の発生を防止することができる。
【0108】
また、この実施の形態では、捩りばね5がスペーサ7のリング部7aの外周に沿って配置されることによって、リング部7aによって捩りばね5がガイドされている。これにより、捩りばね5はその回転中心がスペーサ7のリング部7aにガイドされるため、捩りばね5の作動が安定する。これにより、捩りばね5は第1のシャフト部材3を安定して回転付勢することができる。
【0109】
(実施の形態13)
第34図〜第38図は、実施の形態13のテンショナーA13を示す。
この実施の形態においては、第37図に示すように、軸受6のガイド部13が複数本(4本)の脚片55によって形成されている。脚片55は、第2のシャフト部材4が摺動する摺動孔15を中心として円周上の4等分位置に位置しており、摺動孔15から第2のシャフト部材4の推進方向に沿って延びている。このように複数の脚片55が円周上の4等分位置から第2のシャフト部材4の推進方向に延びることにより複数の脚片55の全体によって略筒状となっている。それぞれの脚片55における延設端部が略U字形に折り返されることにより、固定部としての固定片16が形成されている。隣接する脚片55の間は、開放状態となっており、これにより軸受6は、一対のシャフト部材3,4を開放状態で収納するようになっている。また、この実施の形態における摺動孔15は、星形形状に形成されている。
【0110】
この実施の形態において、ケース2は一対のシャフト部材3,4の摺動方向に延びることなく、フランジ形状となっており、軸受6の脚片55に対応した部位に切欠溝18が形成されている。それぞれの切欠溝18には、各脚片55から連設している固定片16が圧入される。この圧入により、軸受6はケース2から立ち上げ状に固定された状態となり、第2のシャフト部材4の摺動を安定してガイドすることができる。
【0111】
さらにこの実施の形態では、第1のシャフト部3を回転付勢するねじとしてゼンマイばね60が使用されている。ゼンマイばね60は、第1のシャフト部材3の基部側に外挿されており、一端のフック部61が第35図に示すように第1のシャフト部材3のスリット3eに挿入されて係止される一方、他端のフック部62が第36図に示すように一の脚片55に係止されている。従って、締付治具をケース2の治具孔2eを介してスリット3eに挿入して第1のシャフト部材3を回転させることにより、ゼンマイばね60を締め付けることができる。
なお、この実施の形態においてスペーサ7は、第1のシャフト部材3に取り付けられた平板状のワッシャ63に支承されている。
【0112】
このような実施の形態では、軸受6に複数の脚片55を形成し、この脚片55が形成する開放状態の空間内に一対のシャフト部材3,4を収納して推進を行うため、従来のように一対のシャフト部材が収納される首部をケースの先端部分に形成する必要がなく、テンショナーの先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに適用することが可能となる。特に、この実施の形態では、複数の脚片55による開放状態の空間内に一対のシャフト部材3,4を収納しており、軸受6が一対のシャフト部材3,4を完全に密閉する必要がないため、軽量化ができると共に、コスト低減を図ることができる。さらに、軸受6が開放状態の空間を形成するため、エンジン内の潤滑油の飛沫が軸受内の一対のシャフト部材3,4や、そのねじ部、さらにはゼンマイばね60等に付着することができるため、テンショナー構成部材の作動を円滑に行うことができる。
【0113】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、螺合状態における一対のシャフト部材の内、他方のシャフト部材の後方部分が軸受における延びたガイド部の内部を移動可能となっていることから、軸受のガイド部の内部を他方のシャフト部材の有効ストロークとして使用することができるため、テンショナーの長さを短縮することができる。また、ケースの先端部分に首部を形成する必要がなく、先端部分の径を小さくすることができる。また、ケースの先端部分に首部を形成する必要がなく、先端部分の径を小さくすることができ、小型エンジンに適用することができる。
【0117】
請求項2記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、簡単な操作で固定部の固定を行うことができるため、軸受をケースの先端部分に容易に固定することができる。
【0118】
請求項3記載の発明によれば、請求項1及び2の発明の効果に加えて、ケースとエンジン本体の取付面とによって軸受を強固に固定することができるため、安定した実装を行うことができる。
【0119】
請求項4記載の発明によれば、請求項1〜3の発明の効果に加えて、軸受の回転止め構造を簡単とすることができる。
【0120】
請求項5記載の発明によれば、請求項1〜4の発明の効果に加えて、捩りばねの巻数を多くすることができ、ばね定数を小さくすることが可能となる。
【0121】
請求項6記載の発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、スペーサががたつくことがなくなり、作動時のがたつき音を防止することができる。
【0122】
請求項7記載の発明によれば、請求項1〜6の発明の効果に加えて、捩りばねの作動が安定するため、一方のシャフト部材への回転付勢を安定して行うことができる。
【0123】
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明の実施の形態1のテンショナーを示す平面図である。
【第2図】第1図におけるA−A線断面図である。
【第3図】(a)及び(b)は、軸受の固定手段を示す第2図のB部拡大断面図である。
【第4図】(a)は実施の形態1に用いるケースの平面図、(b)はそのC−C線断面図である。
【第5図】(a)は実施の形態1に用いる軸受の平面図、(b)はそのD−D線断面図、(c)は底面図である。
【第6図】実施の形態2のテンショナーの正面図である。
【第7図】実施の形態2のテンショナーの平面図である。
【第8図】第7図におけるE−E線断面図である。
【第9図】実施の形態3のテンショナーの平面図である。
【第10図】第9図におけるF−F線断面図である。
【第11図】実施の形態4のテンショナーの平面図である。
【第12図】第11図におけるG−G線断面図である。
【第13図】実施の形態5のテンショナーの平面図である。
【第14図】実施の形態5のテンショナーの部分破断正面図である。
【第15図】第13図におけるH−H線断面図である。
【第16図】実施の形態6のテンショナーの平面図である。
【第17図】実施の形態6のテンショナーの正面図である。
【第18図】実施の形態7のテンショナーの平面図である。
【第19図】第18図におけるI−I線断面図である。
【第20図】実施の形態8のテンショナーの平面図である。
【第21図】第20図におけるJ−J線断面図である。
【第22図】実施の形態9のテンショナーの平面図である。
【第23図】第22図におけるK−K線断面図である。
【第24図】(a)は、実施の形態9に用いられる軸受の平面図、(b)はそのL−L線断面図であり、(c)はその底面図である。
【第25図】実施の形態10のテンショナーのエンジン本体への実装状態の平面図である。
【第26図】実施の形態10のテンショナーの正面図である。
【第27図】第25図におけるM−M線断面図である。
【第28図】実施の形態11のテンショナーのエンジン本体への実装状態の平面図である。
【第29図】実施の形態11のテンショナーの正面図である。
【第30図】第28図におけるN−N線断面図である。
【第31図】実施の形態12のテンショナーの平面図である。
【第32図】第31図におけるテンショナーのR−R線断面図である。
【第33図】実施の形態12に用いるスペーサを示し、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。
【第34図】実施の形態13の平面図である。
【第35図】第34図におけるS−S線断面図である。
【第36図】第35図におけるT−T線断面図である。
【第37図】(a)は実施の形態13に用いる軸受の平面図、(b)はその正面図である。
【第38図】第7図(b)におけるU−U線断面図である。
【第39図】テンショナーを2輪自動車のエンジンに実装した状態を示す部分破断正面図である。
【第40図】テンショナーを4輪自動車のエンジンに実装した状態を示す部分破断正面図である。
【第41図】従来のテンショナーを示す平面図である、
【第42図】第41図におけるQ−Q線断面図である。
Claims (7)
- ねじ部によって螺合した一対のシャフト部材における一方のシャフト部材がばねによって回転付勢され、他方のシャフト部材がケースに取り付けた軸受によって回転拘束された状態で軸受を貫通しており、前記ケースがエンジン本体に取り付けられることにより他方のシャフト部材がエンジン本体内を推進する構造であって、
前記軸受は固定部及びガイド部とからなり、前記固定部はエンジン本体の外側に位置し、前記ガイド部は前記ケースの先端部分よりも前記他方のシャフト部材の推進方向に向かって前記固定部から一体的に延びた略筒状に形成されると共に、略筒状の先端部に前記他方のシャフト部材が回転拘束された状態で摺動する摺動孔が形成されており、このガイド部の内部を前記他方のシャフト部材が間隙を有して貫通し、前記固定部が回転止めされてケースに固定され、前記ガイド部はケースのエンジン本体への取り付けによりエンジン本体内に挿入され、前記ガイド部の内部を他方のシャフト部材の後方部分が移動可能となっていることを特徴とするテンショナー。 - 前記固定部が係合、圧入、加締め又は止め輪のいずれかの手段によってケースに固定されていることを特徴とする請求項1記載のテンショナー。
- 前記固定部がケースの先端部分とエンジン本体の取付面との間に挟まれることを特徴とする請求項1又は2記載のテンショナー。
- 前記固定部が前記ガイド部の基端側から軸方向と交差する方向又は軸方向に沿った方向に延びた少なくとも一の固定片からなり、この固定片が挿入されて回転止めを行う切欠溝が前記ケースに形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のテンショナー。
- 前記一対のシャフト部材の抜け止めを行うスペーサが軸受と当接可能に配置されており、前記ばねはスペーサの略全長を覆う長さとなった捩りばねであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のテンショナー。
- 前記一対のシャフト部材の抜け止めを行うスペーサが軸受とケースとの間に挟まれた状態で配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のテンショナー。
- 前記ばねが捩りばねからなり、前記スペーサが捩りばねの内部に挿入されて捩りばねのガイドを行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のテンショナー。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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