JP4934815B2 - テンショナー - Google Patents

Description

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。

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。

図１７はテンショナー１００を自動車のエンジン本体２００に実装した状態を示す。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、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。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。エンジン本体２００には、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。図示を省略するが、エンジン本体２００の内部には、潤滑用のオイルが封入されている。

図１８及び図１９は、一般的に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。本体部１１１は後述する各部品を収容するものであり、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。

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、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からなる付勢ばね１５０が配置されている。

付勢ばね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、付勢ばね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、付勢ばね１５０の付勢力によって回転シャフト１２０が回転する。

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。

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、固定片１６２がケース１１０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。

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。

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。

以上の構造のテンショナー１００では、付勢ばね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。

図１８及び図１９に示すテンショナー１００では、付勢ばね１５０によって回転付勢されている回転シャフト１２０が滑って回転したり、細かな正逆回転をすることがあり、このような回転シャフト１２０の不安定な回転挙動により推進シャフト１３０が不安定な進退運動を行う問題を有している。このような回転シャフト１２０の不安定な回転挙動を防止するため、従来では、特開２００５−１８０６６１号公報、特開２００３−１８４９６８号公報に記載されたテンショナーが開発されている。

特開２００５−１８０６６１号公報のテンショナーは、回転シャフトに鍔状の押え環を形成する一方、押え環に間隔を有して対向する押えリングをケース内に圧入し、これら押え環及び押えリングの間に圧縮ばねを配置するものである。圧縮ばねは回転シャフトに外挿されるように圧縮状態で配置される。これにより、圧縮ばねは押え環を介して回転シャフトの軸端部がケースに密着するように付勢する。この付勢により、回転シャフトが良好な摩擦トルクを有してケースに密着するため、回転シャフトの不安定な回転挙動を防止できる。

特開２００３−１８４９６８号公報のテンショナーは、圧縮ばねを圧縮状態で回転シャフトと推進シャフトとの間に配置するものである。圧縮ばねは回転シャフトに外挿された状態で両端部が回転シャフト及び推進シャフトに当接するように配置される。この構造では、圧縮ばねと回転シャフトとの間に摩擦トルクが発生するため、この摩擦トルクによって回転シャフトの不安定な回転挙動を防止している。
特開２００５−１８０６６１号公報 特開２００３−１８４９６８号公報

特開２００５−１８０６６１号公報及び特開２００３−１８４９６８号公報のテンショナーでは、回転シャフトの不安定な回転挙動を防止しているため、推進シャフトが安定して進退する。これに対し、エンジンの機種によっては、回転シャフトの不安定な回転挙動をさらに強力に防止して推進シャフトを安定して進退させ、これにより安定した挙動を確保できるテンショナーが要求される。

本発明は、このような要求に対応するためになされたものであり、安定した挙動を確保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。

請求項１記載の発明のテンショナーは、ねじ部によって螺合した第１のシャフト部材及び第２のシャフト部材と、第１のシャフト部材を一方向に回転付勢する付勢ばねとがケースに収容され、第２のシャフト部材の回転を拘束して前記付勢ばねの回転付勢力を第２のシャフト部材の推進力に変換するテンショナーであって、前記第１のシャフト部材は軸端部がケースに直接又は間接的に接触した状態で回転し、前記第１のシャフト部材との間で摩擦トルクを発生する摩擦部材が第１のシャフト部材と直接又は間接的に接触するように設けられ、前記第１のシャフト部材の軸端部がケースと接触するように付勢する弾性部材が摩擦部材と接触するように設けられ、前記摩擦部材は回転が拘束されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明では、摩擦部材が第１のシャフト部材に直接又は間接的に接触することにより、第１のシャフト部材との間で摩擦トルクが発生する。弾性部材は摩擦部材と接触することにより、第１のシャフト部材の軸端部がケースと接触するように摩擦部材を付勢する。摩擦部材は回転拘束されている。

請求項１記載の構造では、摩擦部材が回転拘束されているため、第１のシャフト部材の回転力が摩擦部材に伝達されても摩擦部材が回転することがない。従って、摩擦部材と接触している弾性部材が捩られることがなく、弾性部材は第１のシャフト部材の軸端部がケースに接触する付勢力を有効に作用させる。これにより、第１のシャフト部材が滑ったり、細かに正逆回転することを防止でき、第１のシャフト部材に螺合している第２のシャフト部材が安定した進退運動を行う。

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、前記摩擦部材は前記ケースに直接又は間接的に係合することにより、回転が拘束されていることを特徴とする。

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、前記第１のシャフト部材に一体回転する回転体が設けられ、前記摩擦部材は前記回転体と接触して摩擦トルクを発生することを特徴する。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のテンショナーであって、前記摩擦部材は、前記回転体を挟み込むように複数が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、摩擦部材が回転拘束されているため、第１のシャフト部材の回転力が摩擦部材に伝達されても摩擦部材が回転することがなく、摩擦部材と接触している弾性部材が捩られることがない。従って、弾性部材は第１のシャフト部材の軸端部がケースに接触する付勢力を有効に作用させることができる。このため、第１のシャフト部材の回転挙動が安定し、第１のシャフト部材に螺合している第２のシャフト部材が安定して進退する。

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。

図１〜図４は、本発明の第１実施形態のテンショナーＡ１を示す。テンショナーＡ１は、ケース２、第１のシャフト部材３、第２のシャフト部材４、付勢ばね５、摩擦部材６、弾性部材７を備えている。

ケース２は、胴部２ａ及びフランジ部２ｂにより形成されている。フランジ部２ｂは軸方向と直交する方向に延びており、胴部２ａはフランジ部２ｂの一側から軸方向に延びている。胴部２ａには収納孔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、この開放部分から第１及び第２のシャフト部材３、４、付勢ばね５、摩擦部材６、弾性部材７の組立体が収容される。

ケース２のフランジ部２ｂは、エンジン本体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２ｊが形成されている。フランジ部２ｂをエンジン本体に取り付けることにより、フランジ部２ｂから延びている胴部２ａの全体がエンジン本体の内部に挿入される。図１及び図３に示すように、胴部２ａには、胴部２ａの長さ方向に沿った窓スリット２ｄが円周上の複数箇所に形成されている。窓スリット２ｄを形成することにより、エンジン本体内の潤滑油をケース２内に導入することができるため、作動の際の焼き付きを防止できる。

第１のシャフト部材３及び第２のシャフト部材４は、径方向で重なった位置となるように配置されるものであり、第１のシャフト部材３が内側に位置し、第２のシャフト部材４が外側に位置している。第１のシャフト部材３は付勢ばね６によって回転付勢されることにより回転し、第２のシャフト部材４は第１のシャフト部材３が回転することによりケース２から推進する。

第１のシャフト部材３は、フランジ部２ｂ側のシャフト部３ａと、シャフト部３ａから軸方向に延びるねじシャフト部３ｂとが一体的に形成されて構成されており、ねじシャフト部３ｂの外周には、雄ねじ（ねじ部）８が形成されている。雄ねじ８はねじシャフト部３ｂの略全長にわたって形成される。シャフト部３ａの軸端部には、第１のシャフト部材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のフランジ部２ｂを貫通している治具孔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、付勢ばね５を巻締めることができる。付勢ばね５の巻き締めの後、シールボルト（図示省略）を螺合させることにより治具孔２ｅは封鎖される。

第１のシャフト部材３はシャフト部３ａの軸端部（図１及び図４において、下端部）がケース２内に設けた受け座９に挿入されることにより回転が支承される。受け座９への挿入により、シャフト部３ａの軸端部の基端面は、受け座９の端面に接触する。シャフト部３ａの軸端部が受け座９と接触することにより、第１のシャフト部材３と受け座９（すなわちケース２）との間に摩擦トルクが発生し、摩擦トルクが発生した状態で第１のシャフト部材３が回転する。なお、ケース２に受け座９を設けることなく、ケース２の内面にシャフト部３ａの軸端部を直接に接触させる構造としても良い。

シャフト部３ａとねじシャフト部３ｂとの間には、連設部３ｄがくびれた状態で設けられている。連設部３ｄはシャフト部３ａの径よりも小径となっており、これによりシャフト部３ａには、連設部３ｄよりも外側に位置する接触面３ｆが形成される。接触面３ｆは後述するように、摩擦部材６が接触するものである。

第２のシャフト部材４は筒状に形成されており、基端側の内面には、第１のシャフト部材３の雄ねじ８が螺合する雌ねじ（ねじ部）１０が形成されている。第２のシャフト部材４において、雌ねじ１０が形成されている部分の外周が円形となっており、この円形部分を除いた他の部分の外周は平行カットが施されることにより、非円形となっている。図２において、４ａは円形部分、４ｂは非円形部分である。第２のシャフト部材４の先端には、キャップ１１が取り付けられ、スプリングピン１２が圧入されることにより外れ止めされている。

図２に示すように、ケース２の先端部分には、ガイド１３が取り付けられ、サークリップ１４により固定されている。ガイド１３は、摺動孔１３ａを有しており、摺動孔１３ａ内を第２のシャフト部材４の非円形部分４ｂが摺動可能に貫通している。摺動孔１３ａの内面は、第２のシャフト部材４の非円形部分と同じ非円形に形成されている。従って、ガイド１３は第２のシャフト部材４の軸方向への移動を許容するが、第２のシャフト部材４の回転を拘束するように作用する。なお、ガイド１３の摺動孔１３ａ及びこれを貫通する第２のシャフト部材４の非円形部分４ｂは、Ｄカット形状や略小判形状或いは多角形状等の非円形としても良い。

この実施形態において、付勢ばね５としてはぜんまいばねが使用されている。ぜんまいばねからなる付勢ばね５は、第１のシャフト部材３のシャフト部３ａの外側に設けられている。付勢ばね５は、図３に示すように一端側のフック部５ａがケース２に形成された窓スリット２ｄに挿入されて係止される一方、図２に示すように他端側のフック部５ｂがシャフト部３ａのスリット３ｅに挿入されて係止される。これにより付勢ばね５を巻き締めてトルクを付与することにより、付勢ばね５は第１のシャフト部材３を一方向に回転付勢する。回転付勢された第１のシャフト部材３の回転は螺合しているねじ部８、１０によって第２のシャフト部材４に伝達されるが、第２のシャフト部材４がガイド１３によって回転拘束されているため、第２のシャフト部材４はケース２に対して進退する。

図２に示すように、摩擦部材６は第１のシャフト部材３の連設部３ｄに外挿されている。図６に示すように、摩擦部材６は円形板状に形成されており、その中央部分には第１のシャフト部材３のねじシャフト部３ｂよりも幾分大径の孔部６ａが形成されている。このとき、連設部３ｄはねじシャフト部３よりも小径となっているため、連設部３ｄに外挿された摩擦部材６は連設部３ｄと所定の隙間を有しており、第１のシャフト部材３に対して回転フリーとなっている。第１のシャフト部材３への取り付けにより、摩擦部材６は第１のシャフト部材３の接触面３ｆと接触し、この接触により摩擦部材６と第１のシャフト部材３との間で摩擦トルクが発生する。

弾性部材７は、コイル状に巻回された圧縮ばねが使用されている。圧縮ばねからなる弾性部材７は、両端部が摩擦部材６及びガイド１３に当接するようにこれらの間に配置される。弾性部材７はある程度圧縮された（撓まされた）状態で摩擦部材６及びガイド１３の間に配置され、摩擦部材６が第１のシャフト部材３の接触面３ｆと接触するように付勢している。また、摩擦部材６を第１のシャフト部材３と接触するように付勢することにより、弾性部材７は摩擦部材６を介して、第１のシャフト部材３におけるシャフト部３ａの軸端部が受け座９と接触するように付勢している。

弾性部材７は、第２のシャフト部材４の径方向外側に設けられる。この実施形態において第２のシャフト部材４の径方向外側には、スペーサ１６が外挿される。スペーサ１６は円筒等の筒状となっており、基端部が摩擦部材６に当接することにより螺合状態の第１及び第２のシャフト部材３，４がケース２から抜け出ないように作用している。弾性部材７はスペーサ１６のさらに外側に配置されることにより第２のシャフト部材４の径方向外側に位置している。

図２及び図４に示すように、摩擦部材６は中央部分の孔部６ａが２段状に形成されると共に、外周部分が２段状に形成されている。２段状となっている摩擦部材６の孔部６ａには、第１のシャフト部材３におけるシャフト部３ａのショルダー部分が案内されて接触する。この接触により、摩擦部材６と第１のシャフト部材３との間に摩擦トルクが発生する。このように２段状となっている孔部６ａにシャフト部３ａのショルダー部分が挿入されることにより、摩擦部材６と第１のシャフト部材３の位置ずれを防止できるため、安定した摩擦トルクを得ることができる。

２段状となっている外周部分は、弾性部材７の他端側に挿入されて弾性部材７と接触しており、この接触により弾性部材７は摩擦部材６を第１のシャフト部材３と接触する方向に付勢している。このように２段状となった摩擦部材６の外周部分が弾性部材７に挿入されることにより、弾性部材７の座りが安定するため、弾性部材７が傾くことを防止できる。以上のように、この実施形態では、摩擦部材６の外周部分及び孔部６ａを２段状として第１のシャフト部材３及び弾性部材７を案内しているため、偏心や位置ずれを防止できる。このことにより第１のシャフト部材３の螺合している第２のシャフト部材４の進退をさらに安定させることが可能となり、テンショナーの挙動をより安定させることができる。この場合、摩擦部材６の外周部分又は孔部６ａのいずれか一方を２段状とした構造であっても良い。

摩擦部材６には、ケース２と係合する係合片１９が形成されている。係合片１９は摩擦部材６の外周部分を径方向に延ばすことにより形成される。この実施形態では、図４に示すように、孔部６ａを挟んで対向した位置となるように一対の係合片１９が形成されている。各係合片１９は図２及び図３に示すように、ケース２の窓スリット２ｄ内に挿入されてケース２と直接に係合する。ケース２との係合により、摩擦部材６は回転が拘束された状態となる。

次に、この実施形態の作用を説明する。摩擦部材６が第１のシャフト部材３のシャフト部３ａと接触する一方、弾性部材７が摩擦部材６と接触している。このことにより、弾性部材７は摩擦部材６を介して第１のシャフト部材３が受け座９（すなわちケース２）と接触するように付勢している。第１のシャフト部材３は付勢ばね５の回転付勢力及び第２のシャフト部材４からの外部荷重の入力によって往復回転運動を行い、この回転運動が摩擦部材６に伝達される。

しかしながら、係合片１９がケース２に係合しているため、摩擦部材６は回転することがない。従って、摩擦部材６と接触している弾性部材７が捩られることがなく、弾性部材７は第１のシャフト部材３の軸端部が受け座９に接触する付勢力を有効に作用させることができる。これにより、第１のシャフト部材３が滑ったり、細かに正逆回転することが防止でき、第１のシャフト部材３に螺合している第２のシャフト部材４が安定した振幅で進退運動し、安定した挙動を確保することができる。この実施形態では、摩擦部材６の外周部分と孔部６ａとの双方を２段状とすることにより、テンショナーの挙動をさらに安定させることができる。この場合、外周部分及び孔部６ａのいずれか一方を２段状としても良く、双方を２段状としなくても良い。

図５は、本発明の第２実施形態のテンショナーＡ２を示す。テンショナーＡ２では、筒状のスペーサ１６にヘッド部１６ａが形成されている。ヘッド部１６ａはスペーサ１６の軸方向の先端部分（上部部分）に形成されており、その外周部分で弾性部材７の一端側を受けている。ヘッド部１６ａにおけるガイド１３側の外周部分は、基端側に向かって傾斜するテーパ面１６ｂとなっており、テーパ面１６ｂがガイド１３の屈曲部分と当接する。このような構造では、弾性部材７からのトルクがスペーサ１６に作用することによりスペーサ１６が調心されるため、弾性部材７を径方向に偏在することなく配置できるメリットがある。その他の構造は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様に作用することができる。

図６〜図１１は、本発明の第３実施形態のテンショナーＡ３を示す。この実施形態のテンショナーＡ３では、第１のシャフト部材３に回転体２１が設けられ、回転体２１の上下に一対の摩擦部材が配置されている。

図９に示すように、回転体２１は外形が円形となった平板状に形成されている。回転体２１の中央部分には、平行カット等によって非円形となっている軸孔２１ａが形成されており、軸孔２１ａに第１のシャフト部材３が貫通する。第１のシャフト部材３には、図８に示すように、そのシャフト部３ａの先端部分（上端部分）に段部を介して伝達部２４が形成されている。伝達部２４は軸孔２１ａに対応した非円形断面となっており、回転体２１の軸孔２１ａが嵌合する。従って、回転体２１は第１のシャフト部材３の軸方向への移動が可能な状態で第１のシャフト部材３と共に一体回転する。

一対の摩擦部材は、第１の摩擦部材２２及び第２の摩擦部材２３からなり、これらが回転体２１を上下から挟み込むように配置される。第１の摩擦部材２２は回転体２１の上部に配置され、弾性部材７に臨んでいる。第１の摩擦部材２２は、図１０に示すように、円形板状のフランジ部２２ａの中央部分から円形の軸部２２ｂが立ち上がった形状となっている。軸部２２ｂは第２のシャフト部材４よりも大径の軸孔が貫通しており、この軸孔に第２のシャフト部材４が挿通する。従って、第１の摩擦部材２２は回転フリーとなっていると共に、軸方向への移動が可能となっている。

第１の摩擦部材２２のフランジ部２２ａは、下面が回転体２１と接触し、上面に弾性部材７の基端部が接触している。フランジ部２２ａが回転体２１と接触することにより、第１の摩擦部材２２と回転体２１（すなわち、第１のシャフト部材３）との間に摩擦トルクが発生する。弾性部材７はその付勢力により、摩擦トルクが大きくなるように作用する。

フランジ部２２ａには、係合片２４が一体的に形成される。係合片２４はフランジ部２２ａの外周部分を径方向に延ばすことにより形成されるものであり、軸部２２ｂを挟んで対向した位置となるように一対が設けられている。各係合片２４は図６及び図７に示すように、ケース２の窓スリット２ｄ内に挿入されてケース２と直接に係合する。ケース２との係合により第１の摩擦部材２２は回転が拘束された状態となる。

第２の摩擦部材２３は図１１に示すように、円形板状に成形されており、その中央部分には第２のシャフト部材４及び第１のシャフト部材３よりも大径の軸孔２３ａが形成されている。従って、第２の摩擦部材２３は回転フリーとなっていると共に、軸方向への移動が可能となっている。第２の摩擦部材２３はその上面が回転体２１と接触して回転体２１（すなわち、第１のシャフト部材３）との間に摩擦トルクを発生させる。

第２の摩擦部材２３にも、係合片２５が形成される。係合片２５は第２の摩擦部材２３の外周部分を径方向に延ばすことにより形成されるものであり、軸孔２３ａを挟んで対向した位置となるように一対が設けられている。各係合片２５は図６及び図７に示すように、ケース２の窓スリット２ｄ内に挿入されてケース２と直接に係合する。ケース２との係合により第２の摩擦部材２３は回転が拘束された状態となる。この場合、各係合片２５は窓スリット２ｄの底面に支承されており、第２の摩擦部材２３自体及び回転体２１、第１の摩擦部材２２の基端部側（下方側）への移動を阻止している。

この実施形態では、第１のシャフト部材３と一体的回転する回転体２１に対し、第１の摩擦部材２２及び第２の摩擦部材２３が上下から挟んでおり、摩擦トルクが発生する摩擦面が回転体２１に複数設けられる。これにより、摩擦トルクが複数箇所から発生するため、第１のシャフト部材３の細かな正逆回転運動を抑制することができる。又、第１の摩擦部材２２及び第２の摩擦部材２３は、ケース２に対して回転が拘束されているため、摩擦部材２２，２３は回転することがなく、摩擦部材２２と接触している弾性部材７が捩られることがない。このため、弾性部材７は、第１の摩擦部材２２及び回転体２１を介して第１のシャフト部材３の軸端部が受け座９に接触する付勢力を有効に作用させることができ、第１のシャフト部材３が滑ったり、細かに正逆回転することが防止できる。従って、第１のシャフト部材３に螺合している第２のシャフト部材４が安定した振幅で進退運動する。

なお、この実施形態では、回転体２１、第１の摩擦部材２２、第２の摩擦部材２３及び弾性部材７を組み立ててユニット化し、別部材としてケース２内に組み込んでも良い。また、弾性部材７としては、皿ばね等の圧縮ばね以外のばねを用いることも可能である。

図１２〜図１４は、本発明の第４実施形態のテンショナーＡ４を示す。この実施形態においても、第１のシャフト部材３に板状の回転体２１が一体回転するように設けられると共に、一対の摩擦部材２６、２７より回転体２１を上下から挟み込む構造となっている。

第１の摩擦部材２６は、スペーサを兼ねるものである。すなわち、図１２及び図１３に示すように、第１の摩擦部材２６は軸方向に延びる筒部２６ａを有し、筒部２６ａの先端部がガイド１３に臨むことにより、第１のシャフト部材３及び第２のシャフト部材４の抜け止めを行っている。筒部２６ａ内には、螺合状態の第１のシャフト部材３及び第２のシャフト部材４が挿入されており、第１の摩擦部材２６は軸方向への移動が可能となっている。筒部２６ａの基端部（下端部）には、円形板状のフランジ部２６ｂが径方向に延びるように一体的に形成されている。フランジ部２６ｂは回転体２１と接触するものであり、回転体２１との接触により回転体２１（すなわち、第１のシャフト部材３）との間に摩擦トルクが発生する。

フランジ部２６ｂの外周部分には、径方向に延びた係合片２８が一体的に形成される。係合片２８は筒部２６ａを挟んで対向した位置となるように一対が設けられる。各係合片２４は図１２に示すように、ケース２の窓スリット２ｄ内に挿入されてケース２と直接に係合する。ケース２との係合により第１の摩擦部材２６は回転が拘束された状態となる。

第２の摩擦部材２７は、第１の摩擦部材２６との間で回転体２１を挟み込むものである。図１４に示すように、第２の摩擦部材２７は円形板状の摩擦面部２７ａと、摩擦面部２７ａから先端（上方）に向かって立ち上がる複数の枠部２７ｂとを有している。複数の枠部２７ｂは、摩擦面部２７ａの円周方向に沿って離間されて形成されており、複数の枠部２７ｂにかけてコイル状圧縮ばねからなる弾性部材７が配置される。この場合、第１の摩擦部材２６の係合片２８は枠部２７ｂの間を挿通するように組み付けられる。なお、第２の摩擦部材２７には、第２のシャフト部材４よりも大径となって第１のシャフト部材３及び第２のシャフト部材が貫通する軸孔２７ｃが形成されており、第２の摩擦部材２７は回転フリーとなっている。

この実施形態において、第２の摩擦部材２７の内部に弾性部材７をセットして図１２のように組み付けると、第１の摩擦部材２６のフランジ部２６ｂが回転体２１に上方から接触すると共に第２の摩擦部材２７の摩擦面部２７ａが回転体の下方から接触する。このとき、第２の摩擦部材２７内の弾性部材７は、第１の摩擦部材２６のフランジ部２６ｂと接触して第１の摩擦部材２６を付勢する。

この実施形態では、摩擦トルクが発生する摩擦面が回転体２１に複数設けられ、摩擦トルクが複数箇所から発生するため、第１のシャフト部材３の細かな正逆回転運動を抑制することができる。又、第１の摩擦部材２６がケース２に対して回転が拘束されているため、摩擦部材２６，２７は回転することがなく、第１の摩擦部材２６と接触している弾性部材７が捩られることがない。従って、弾性部材７は、第１の摩擦部材２６及び回転体２１を介して第１のシャフト部材３の軸端部が受け座９に接触する付勢力を有効に作用させることができ、第１のシャフト部材３が滑ったり、細かに正逆回転することが防止でき、第１のシャフト部材３に螺合している第２のシャフト部材４が安定した振幅で進退運動する。

図１５〜図１９は、本発明の第５実施形態のテンショナーＡ５を示す。この実施形態のテンショナーＡ５においては、付勢ばね５としてコイル状の捩りばねを用いている。付勢ばね５としての捩りばねは、第１及び第２のシャフト部材３，４の軸方向に沿って延びており、一端側のフック部５ａがケース２に形成されたスリット２ｇに挿入されて係止され、他端側のフック部５ｂが第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。従って、付勢ばね５を巻き締めてトルクを付与することにより、付勢ばね５は第１のシャフト部材３を一方向に回転付勢する。ケース２はフランジ部２ｂが胴部２ａの中間部分から外方に延びた形状となっており、フランジ部２ｂよりも先端側の部分がエンジン本体に挿入される。従って、この実施形態では、ケース２の胴部２ａの基端部分はエンジン本体の外部に露出する。

この実施形態における第１のシャフト部材３には、回転体２１が一体回転するように設けられる。図１６に示すように、第１のシャフト部材３には、外形が平行カット等の非円形となった連結部３ｇが中間部分に形成されている。回転体２１は図１７に示すように、円形板状に成形されており、その軸孔２１ａが平行カット等の非円形に形成され、軸孔２１ａが連結部３ｇに嵌合することにより、回転体２１は第１のシャフト部材３に対し一体回転可能で且つ軸方向移動可能となる。

図１５において、３１は摩擦部材、３２は受け座である。摩擦部材３１は図１８に示すように、大径の円形の軸孔３１ａを有した円形板状に形成されており、回転体２１の下側から接触するように配置され、回転体２１との間で摩擦トルクを発生させる。摩擦部材３１は軸方向移動可能である。摩擦部材３１には、一対の係合片３３が直径方向で対向するように形成されている。係合片３３は後述する受け座３２に係合するものであり、この係合により摩擦部材３１は回転が拘束される。

受け座３２は図１９に示すように立体形状に形成されている。受け座３２は底部３２ａ及び枠部３２ｂを有している。底部３２ａはケース２内部における段付き状の軸端部の形状に圧入可能なように、ケース２の軸端部に合わせた段付き形状に形成されている。図１５に示すように、底部３２ａをケース２の軸端部に圧入すると、受け座３２がケース２に固定される。ケース２への固定状態において、第１のシャフト部材３におけるシャフト部３ａの軸端部が底部３２ａの底面３２ｃに接触して第１のシャフト部材３の回転が支承される。

受け座３２の枠部３２ｂは図１９に示すように、底部３２ａから立ち上がっており、底部３２ａの外周部分を覆っている。枠部３２ｂの内部には、弾性部材７としての皿ばね、摩擦部材３１及び回転体２１が配置される。回転体２１は枠部３２ｂの底面と接触するように配置されており、回転体２１と枠部３２ｂ（受け座３２）との間に摩擦トルクが発生する。弾性部材７を構成する皿ばねは、受け座３２の底部３２ａと摩擦部材３１との間に配置され、これにより、摩擦部材３１が回転体２１に接触するように付勢している。

受け座３２における枠部３２ｂの側面部分には、一対の切欠部３２ｄが形成されている。一対の切欠部３２ｄには、摩擦部材３１の係合片３３が挿入されて係合する。この係合により、摩擦部材３１が回転拘束される。すなわち、この実施形態では、摩擦部材３１がケース２に圧入された受け座３２に回転拘束されていることから、摩擦部材３１はケース２に対し間接的に回転が拘束される。

この実施形態では、回転体２１の上下面で摩擦トルクが発生するため、回転体２１を備えた第１のシャフト部材３の細かな正逆回転運動を抑制することができる。又、摩擦部材３１はケース２に圧入固定された受け座３２に回転が拘束されているため、摩擦部材３１が回転することがなく、摩擦部材３１と接触している弾性部材（皿ばね）７が捩られることがない。従って、第１のシャフト部材３が滑ったり、細かに正逆回転することが防止でき、第１のシャフト部材３に螺合している第２のシャフト部材４が安定した振幅で進退運動する。

図２０〜図２２は、本発明の第６実施形態のテンショナーＡ６を示す。この実施形態においては、第４実施形態のテンショナーＡ４と同様に、摩擦部材３５がスペーサを兼ねるものである。このため、摩擦部材３５は第２のシャフト部材４よりも大径となって軸方向に延びる筒部３５ａが形成され、第１のシャフト部材３及び第２のシャフト部材４が螺合状態で筒部３５ａ内に挿入される。

図２１に示すように、摩擦部材３５の先端部分（上端部分）には、周方向に沿って複数の係合片３６が形成されている。係合片３６は、ケース２に係合するものであり、この係合により摩擦部材３５の回転が拘束される。図２２に示すように、ケース２には複数のスリット２ｇが係合片３６に対応するように形成されており、各スリット２ｇに係合片３６が係合可能となっている。

摩擦部材３５の下端部は、第１のシャフト部材３と直接に接触する接触部３５ｂとなっている。接触部３５ｂが第１のシャフト部材３と接触するため、第１のシャフト部材３には摩擦部材３５の筒部３５ａの径に対応した大きさの受け面部３７が形成されている。接触部３５ｂと受け面部３７とが接触することにより、摩擦部材３５と第１のシャフト部材３との間に摩擦トルクが発生する。

この実施形態において、圧縮ばねからなる弾性部材７を摩擦部材３５の係合片３６とガイド１３との間に配置することにより、弾性部材７が摩擦部材３５の接触部３５ｂを受け面部３７と接触するように付勢する。摩擦部材３５はケース２に対して回転拘束されているため、弾性部材７が捩られることがない。従って、第１のシャフト部材３が滑ったり、細かに正逆回転することが防止でき、第１のシャフト部材３に螺合している第２のシャフト部材４が安定した振幅で進退運動する。

本発明の第１実施形態のテンショナーを示す正面図である。 図１におけるＹ１−Ｙ１線断面図である。 図２におけるＹ２−Ｙ２線断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は摩擦部材の平面図、Ｙ３−Ｙ３線断面図、底面図である。 第２実施形態のテンショナーを示す断面図である。 第３実施形態のテンショナーを示す断面図である。 図６におけるＹ４−Ｙ４線断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は第３実施形態に用いる第１のシャフト部材の平面図、正面図、底面図、Ｙ５−Ｙ５線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第３実施形態に用いる回転体の平面図、Ｙ６−Ｙ６線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第３実施形態に用いる第１の摩擦部材の平面図及びＹ７−Ｙ７線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第３実施形態に用いる第２の摩擦部材の平面図及びＹ８−Ｙ８線断面図である。 第４実施形態のテンショナーの断面図である。 （ａ），（ｂ）は第４実施形態に用いる第１の摩擦部材の平面図及びＹ９−Ｙ９線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第４実施形態に用いる第２の摩擦部材の平面図及びＹ１０−Ｙ１０線断面図である。 第５実施形態のテンショナーを示す断面図である。 第５実施形態に用いる第１のシャフト部材の正面図及び底面図である。 （ａ），（ｂ）は第５実施形態に用いる回転体の平面図及びＹ１１−Ｙ１１線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第５実施形態に用いる摩擦部材の平面図及びＹ１２−Ｙ１２線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第５実施形態に用いる受け座の平面図及びＹ１３−Ｙ１３線断面図である。 本発明の第６実施形態のテンショナーを示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は第６実施形態に用いる摩擦部材の平面図、Ｙ１４−Ｙ１４線断面図である。 （ａ），（ｂ）は第６実施形態に用いるケースの平面図、Ｙ１５−Ｙ１５線断面図である。 テンショナーをエンジン本体に装着した状態を示す部分破断正面図である。 従来のテンショナーを示す平面図である。 図２４におけるＱ−Ｑ線断面図である。

符号の説明

Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６ テンショナー
２ ケース
３ 第１のシャフト部材
４ 第２のシャフト部材
５ 付勢ばね
６、３１、３５ 摩擦部材
７ 弾性部材
２１ 回転体
２２、２６ 第１の摩擦部材
２３、２７ 第２の摩擦部材
９、３２ 受け座

Claims (4)

1. ねじ部によって螺合した第１のシャフト部材及び第２のシャフト部材と、第１のシャフト部材を一方向に回転付勢する付勢ばねとがケースに収容され、第２のシャフト部材の回転を拘束して前記付勢ばねの回転付勢力を第２のシャフト部材の推進力に変換するテンショナーであって、
   前記第１のシャフト部材は軸端部がケースに直接又は間接的に接触した状態で回転し、前記第１のシャフト部材との間で摩擦トルクを発生する摩擦部材が第１のシャフト部材と直接又は間接的に接触するように設けられ、前記第１のシャフト部材の軸端部がケースと接触するように付勢する弾性部材が摩擦部材と接触するように設けられ、前記摩擦部材は回転が拘束されていることを特徴とするテンショナー。
2. 前記摩擦部材は前記ケースに直接又は間接的に係合することにより、回転が拘束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。
3. 前記第１のシャフト部材に一体回転する回転体が設けられ、前記摩擦部材は前記回転体と接触して摩擦トルクを発生す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。
4. 前記摩擦部材は、前記回転体を挟み込むように複数が設けられていることを特徴とする請求項３記載のテンショナー。

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