JP5074186B2 - テンショナ - Google Patents

Description

本発明はエンジンのタイミングチェーンのためのテンショナに関する。特に、本発明は、タイミングチェーン・システムのための機械的テンショナに関する。

オーバーヘッド・カム・エンジン上で、適切なタイミングを得るために、カム軸の回転はクランク軸の回転角度で調整されなければならない。タイミングベルト又はタイミングチェーン・システムは、バルブの開閉に対して必要なタイミングを得るために組み込まれることが一般的である。両システムにおいて、ベルト又はチェーンの適切な張力は、エンジンの動作に極めて重要である。適切な張力は、チェーン又はベルトによって発生されるノイズを軽減するが、さらに重要なことに、歯の飛び越し（スキップ）を防止する。歯の飛び越しは、エンジンの突発故障を引き起こす可能性がある。

タイミングベルトを有するエンジンでは、米国再発行特許第３４，５４３号（特許文献１）に記載されるような機械的テンショナが広く利用されている。タイミングベルト・テンショナは、エンジンがその共振周波数を通過するときに、エンジンの始動及び停止の間に発生する振動経験などの振動の周期においてもタイミングベルト上に適切な張力を維持する。

タイミングチェーンを有するエンジンでは、ガイドを動作中のチェーンに対して付勢するためのある起動手段が利用される。このガイドは、通常、単一の円弧又は複数の円弧の組み合わせのいずれかの形状に形成される低摩擦動作表面を有する。チェーン・テンション・ガイドの位置は、エンジンの熱膨張と収縮、チェーンの伸張と摩耗、及び／又はスプロケットと他のチェーンガイドの摩耗、さらには上述の起動手段の実際に作用する力に応じて連続的に変化している。共通の起動／付勢手段は通常、圧縮バネ及びエンジンオイルの圧力の結合によってテンション・ガイドに対して押し付けられているピストンから成る油圧テンショナ、又は板バネのいずれか一方から構成される。これらの付勢手段の物理的性質により、ガイドが更にチェーンの方へ押し付けられると、このガイドをチェーンの方へ押しつける実際の力が概して減少する結果になる。一部のエンジンでは、テンションガイド起動力を一定に維持し、あるいはチェーンが伸張してテンションガイドが更にチェーン方向に向かって移動するときに、この力をさらに増加させることが有利になることがあると考えられる。

タイミングチェーンは通常、エンジンの端部に位置され、プレートでカバーされる。タイミングチェーン・テンショナ及びカバープレートの例は、米国特許第６，３３２，４４１号、同第６，３８２，１０３号、同第６，３５２，４８７号、同第６，２４４，９８１号、及び同第６，２１３，０７３号（順に特許文献２、３、４、５、６）に挙げられる。油圧テンショナの場合、テンショナは、加圧オイルを収容し、チェーンの緩み部分に所望の圧力を維持する。リリーフバルブは通常、テンショナがチェーンに過度に張力をかけるのを防止するために設けられる。圧力限界点間において、油圧テンショナは、圧力を解放可能にすることなく「ポンプで空気入れをする」傾向がある。このように、油圧張力は、チェーンにおいて逆方向に張力がかけられる場合には容易に解放することができない。

したがって、油圧テンショナの代わりに機械的テンショナを代用することが望ましい。しかしながら、チェーン・アセンブリは通常、エンジンの端部に取り付けられ、プレートでカバーされる。その結果、機械的テンショナを設置するようにカバーの下側に利用できる空間の量が非常に限られている。

現代の自動車エンジンで利用できる小空間内でテンショナに対し十分な長さの操作ストロークを行なうために、アーム偏心率の長さは支持ピボットシャフトの直径よりもかなり大きくなければならない。このことは、アーム及びプッシュロッド間の第２のピボットポイントで更なる摩擦減衰ユニットを供給することによって、摩擦の減衰を増加させる必要を生じる結果となる。一定の２方向性減衰のために、このテンショナの設計には、減衰することにより、テンションガイド上の主バネ力の効果を減少させるという欠点がある。空間に間する制限によって、テンショナは、機械的テンショナの適切な動作に必要な摩擦減衰力を生成する摩擦表面の領域が制限される。

このようにして、エンジンブロック及びカバープレート間の容積内に装着するのに十分コンパクトであり、適切な動作に対し十分な摩擦減衰力を生成することができる機械的テンショナを提供することが望ましい。
米国再発行特許第３４，５４３号 米国特許第６，３３２，４４１号 米国特許第６，３８２，１０３号 米国特許第６，３５２，４８７号 米国特許第６，２４４，９８１号 米国特許第６，２１３，０７３号

本発明の主な目的は、チェーン巻き取りの範囲全体にわたって相対的に一定のチェーン張力を可能にするデザインを提供することである。

本発明の別の目的は、チェーン力によって全体的に又はほぼ全体的に影響を受ける摩擦減衰システムを提供することであり、これによって、テンショナ付勢手段をチェーン張力が低い条件のもとでチェーンに向かってより自由に移動させることを可能にして、チェーン・ドライブ（チェーン伝動）の大きな振動の際にテンショナから浮き出てくることを回避するシステムである。

本発明のさらに別の本発明の目的は、チェーン・ドライブによって要求される十分な摩擦減衰を行なうことができると同時に、自動車エンジンにおいて通常利用できる小空間に装着するのに十分にコンパクトであるデザインを提供することである。

本発明のなおまた別の目的は、制御中の摩擦減衰が特定のエンジンによって要求されるようなテンショナの操作範囲全体にわたって可変であるか又は一定であることを可能にするデザイン、及びそのために設計されるテンショナを提供することである。

本発明の更なる別の目的は、いずれかが好ましいとされる場合の摩擦減衰又は油圧減衰の一方を使用することを可能にする選択的テンショナのデザインを提供することである。

本発明の基本的且つ基礎的原理は、チェーン・テンショナを提供することであり、該チェーン・テンショナは、両端に回転可能に装着されるプッシュロッドを有し、該プッシュロッドは、テンションガイドの一端に取り付けられて起動され、テンション・ガイドがテンショナ起動手段によってチェーン引張り方向に強制的に回転されるときに、ガイドをチェーンに向かって回転させるプッシュロッド力の作用するモーメント・アームが、ストロークの開始時よりも張力ストロークの終わりのほうがかなり長くなるような方法で、配置される。プッシュロッドは、固定長でも可変長でもいずれのデザインでもよい。

プッシュロッドは固定長であることが好ましい。この場合、プッシュロッドの非ガイド端部が、アームの回転軸まわりに回転可能であるように配置されるテンショナ・アームに回転可能に装着されることが好ましい。より好ましいチェーン張力の起動は、周知のデザイン、即ち、トーション、圧縮、若しくは引張タイプのバネで行なわれ、こうしたバネはテンショナ／エンジンの固定部分とアームとの間に取り付けられる。

可変長プッシュロッドが使用される場合には、プッシュロッドの非ガイド端部がテンショナ／エンジンの固定部上の固定装着位置を備えたピボットポイントを有し、チェーンの張力がバネ手段や、油圧若しくは電気による起動のいずれかでプッシュロッドを拡張することによって行なわれることが好ましい。

本発明の第１の実施の形態は、テンション・ガイドに接続されるテンショナから構成される。該テンショナは、ベースによって支持される外周面上で摺動することによって回転の中心まわりに回転することができるアームと、該アームに回転可能に装着され、同時にピボット・ジョイントによってテンション・ガイドに接続される固定長プッシュロッドと、バネがアームを回転させるときにプッシュロッドがテンションガイドをガイドの装着ピボットの中心まわりにチェーンに向かって強制的に回転させるようにしてベースに対してアームを回転させるように配置されるバネと、ベース内部のプッシュロッドと、アームとを部分的に封入し、同時にアームとプッシュロッドとに対するスラストプレートとしての働きをするフロントプレートと、から構成される。アームのピボット中心の位置、アーム上のプッシュロッドの装着点、プッシュロッドとテンション・ガイドとの間のピボット接続点、さらにはガイドのピボットポイントのすべては、アームがバネによって回転されてテンショナ／ガイド・アセンブリのチェーン巻取り範囲の全体にわたってチェーン方向に向かってテンション・ガイドを移動させるときに、テンションガイド上のプッシュロッドによって生じられる力の作用するモーメント・アームが少なくとも５０％増加するような態様で配置される。

第２の好ましい実施の形態において、チェーン・テンショナのアームは、アームとベースとの間における接触力の増加により、プッシュロッド力ラインがアームのピボット中心を通り減衰リリーフを二分するラインに平行なときに、結果として生じる摩擦減衰力がある要求されたレベルに到達するような位置で、摺動する外周面上に配置されるある角状幅の減衰リリーフ切り込みを有するように配置される。減衰リリーフの角状幅は、減衰レベルの必要な増加、及びアームの全体の角状ストロークに基づいて選択されることになる。

本発明の第３の実施の形態は、拡張可能な、即ち可変長のプッシュロッドから構成され、ガイド本体、スライド・ロッド部、及び本体内部であって本体とスライド・ロッド部との間に装着され、スライド・ロッド部をテンション・ガイドに向かってガイド本体から強制的に離すように配置される圧縮バネから構成される。ガイド本体はエンジンの固定部に回転可能に装着され、スライド・ロッド部はテンション・ガイドに回転可能に接続される。さらに、拡張可能なプッシュロッドに対し減衰手段を配置することもまた好ましく、これは、ガイド本体及びスライド・ロッド部間の相対摺動運動を制限するものになる。

本発明の第４の実施の形態は、ベースプレート及びピボットアームを有するテンショナを提供する。ピボットアームの第１の端部は、第１の軸まわりに回転するためにベースプレートに回転可能に装着される。バネはピボットアームを付勢して引張り方向に回転する。プッシュロッド・アセンブリは、ピボットアームの第２の端部に回転可能に装着される。このプッシュロッド・アセンブリは、第１の軸に平行に延出する第２の軸に回転可能に装着される。プッシュロッド・アセンブリはピボットアームと摩擦係合して摩擦力を生成し、バネ・バイアスに反作用して減衰する。

添付図面と関連して考慮されるとき、上述した本発明の目的、特徴及び利点は以下の詳細な説明からより十分に認識され、これら図面の全体にわたって同一又は同等の参照番号は同じ対応部分を示す。

本発明による固定長プッシュロッド・テンショナは、図１及び図２では概して１で示され、図８乃至図１０では１１０で示され、可変長プッシュロッド・テンショナは図３及び図７ではそれぞれ２及び３で示される。

図１、図４、図５及び図６に示すように、テンショナ１は、ベース１０、アーム２０、固定長プッシュロッド３０、バネ４０、及びフロントプレート５０から成る。アーム２０はベース１０の円筒穴１１内部に設置され、それによって、円筒穴１１内部でアーム２０の中心線２９回りに回転することができる。バネ４０は、アーム２０のバネ・キャビティ２５内部に配置され、舌状部（タング）４１及び４２をベース１０及びアーム２０の対応する舌状壁１２及び２６に対して保持することによって予め荷重を加えられ、ベース１０及びアーム２０のコア壁１３及び２７によって同時に支持されている。

プッシュロッド３０は、アーム２０のピボット穴２３に回転可能に挿入されるアーム・ポスト３１を有し、フロントプレート５０によってテンショナ１内部で軸方向に保持され、該フロントプレートはベース１０の前面１４に剛性固定される。ベース１０はまた、切取り部１５を有し、これにより、プッシュロッド中心部３３がベース／アーム・アセンブリから突き出ることを可能にする。同じ目的で、アーム２０は、プッシュロッド３０の中心部３３を取り除くために正面リリーフ２８を有する。

プッシュロッド３０をテンション・ガイドに接続するために、プッシュロッド３０は、中心部３３の遠端部にガイド・ポスト３４を有する。

テンショナ１をエンジンに取り付けるために、ベース１０は、２つの取付けボルト通り穴１６ａと１６ｂ、及びカウンタボア式リリーフ１７ａと１７ｂを有し、取付けボルト・ヘッド（取付けボルトは図示せず）の上面がベース１０の上面１５よりも下に留まることを可能にする。そのように要求される場合、フロントプレート又はベースは、例えば図６に示される曲がりタブ５１のように、エンジン上の適切な位置にテンショナ１を正確に位置合わせするのに役立つ特徴を更に備えていればよい。

テンショナは、製造設備におけるテンショナの初期の組み立てに役立ち、さらにエンジン上のテンショナの最初の設置の間及び／又は現場使用において実行できる再設置の間に補助するために、ある特別な特徴をさらに有する。このために、プッシュロッド３０のアーム・ポスト３１は止まり穴３２を有し、アーム２０は該アーム２０の中心線２９の反対側に約１８０度離れて位置付けられる基準穴２４を有する。ベース１０の上面１５は、２つの弓形通しスロット１８ａ、１８ｂを有し、アーム２０が該アームの再設置位置の方へ回転できるように上記の穴３２、３４への適切なツール（図示せず）の挿入を可能にする。バネ４０によって生成されるトルクに対するこの位置にアーム２０を保持するために、ベース１０及びアーム２０は、取付けピン（図示せず）がアーム２０をロックするために双方の穴に同時に挿入され得るような位置に相応して穴６１、６２を有し、それによって、さらにアームに取り付けられたプッシュロッド３０を前設置位置内に挿入される。

図４及び５に示すように、アーム２０は、該アーム２０の外周部２１から所定の角長さと幅に沿って一部の材料を取り除くことによって形成される減衰リリーフ２２をさらに備えている。リリーフ２２は、アーム２０及びベース１０間の支持力が図４に示すような２つの異なる位置に分割され、それによって、アーム２０に作用する摩擦減衰力を増加させる結果となる。この特徴は以下の段落で更に詳述され、それは、チェーン張力上のシステム力の効果を記載することになる。

図２から明らかであるように、プッシュロッド３０の両方のピボットポイント３１、３４は右側へと移動するのは、アーム２０がそのピボットポイント６ａ周囲のチェーンの方へ、すなわちチェーン引張り方向にテンション・ガイド５ａを回転させるように時計方向に回転するときである。ピボット３４がピボット３１よりも右側に移動するので、プッシュロッド作用力ラインは右側にシフトされるだけでなく、さらに時計回り方向に傾斜され、それによって、モーメントアームＲ２をより一層増加させ、一方、ガイド５ａはチェーン方向に回転する。モーメントアームＲ２の長さの増加により、ガイド５ａ上に作用するターニング・モーメントが増加し、それゆえにチェーンの全巻き角の増加がチェーンによって生じられるガイド上の歯止めトルクを増加させるという事実を補償する結果となる。

主バネ４０がアーム２０の時計回り回転の間に巻き戻されるときに、アーム２０及びプッシュロッド３０の間に作用する同時に低減されたモーメントアームＲ１は、低減されたバネ・トルクを更に補償する。低減されたモーメントアームＲ１及び増加されたモーメントアームＲ２の複合効果は、テンショナ及びテンション・ガイドが設置位置からコールド・エンジンにおける完全に擦り切れたチェーン駆動システムを示しているストローク位置の最終端部へと移動する間にバネ・トルクが減少し、チェーン全巻き角が増加するとの事実と関係なしで、チェーン張力がほぼ一定の値に保持されるか、あるいは駆動システムによって要求される場合にさらに増加される。

次に当業者にとって明らかであるように、アーム２０の軸２９の位置、アーム２０上のプッシュロッド３０の装着位置、プッシュロッド２０及びテンション・ガイド５ａ間のピボット接続地点３４、及び該ガイド５ａのピボットポイント６ａのすべては、テンション・ガイド５ａ上のプッシュロッド３０によって生じられる力の作用モーメント・アームが、アーム２０がバネ４０によってその工程に沿って回転中であって、テンショナ／ガイド・アセンブリのチェーン巻き取り範囲全体にわたりチェーン方向に向かってテンション・ガイド５ａを移動させるときに、少なくとも５０％は増加する。

プッシュロッド３０がチェーンに向かってテンション・ガイド５ａを押し付けている間に、反作用力は、接触面に沿ってベース１０によって支持されるアーム２０の方へプッシュロッドを押し付けている。アーム２０の周囲外表面が円形且つ固体である場合、アーム２０及びベース１０間の反作用力は、プッシュロッド３０及びアーム２０間の力（図２のプッシュロッド力Ｆ１）とほぼ同じである。

しかしながら、アーム２０が減衰リリーフを有する場合、図４における場合（リリーフ２２）と同様に、アーム２０及びベース１０間の支持力は、２つの力に分割され、それぞれの力は、図２に示すように減衰リリーフ２２の２つの端部に直接隣接して配置される接触面に垂直に作用する。

これらの２つの力の算術的合計がプッシュロッド３０及びアーム２０間の作用力（プッシュロッド力Ｆ１）よりも大きいので、これらの２つの支持力によって生じられる摩擦減衰力は、減衰リリーフのない場合よりも大きい。リリーフの角度幅及びその角位置を変化させることによって、減衰溝の最大効果、及びアームのストローク範囲内におけるその発生を変更することが可能である。

本発明が、テンショナのストロークの終わりでガイドに作用するプッシュロッド力のモーメント・アーム長の増加を達成するためにガイドに対してプッシュロッドのピボットポイントの幾何学的配置に関連し、この効果を得るための詳細な設計が図１、図４、図５及び図６に示される配置に決して限定されないことを強調すべきである。たとえば、アームの外部ピボット表面、及びプッシュロッド・ピボット用アームの内部ピボット穴は、テンション・ガイド上のプッシュロッド力の作用中のモーメントアーム旋回範囲の変化が請求の範囲によって保護されるのであれば、逆にしてもよい。言い換えれば、 アーム本体は、エンジンに固定されたピボット軸を直接的若しくは該ピボット軸の周囲をアームが回転するためにテンショナのベース構造を介して収容するように小径偏心穴を有してもよく、アームの大径外周部がプッシュロッドのピボット・ジャーナルの機能を果たすこともできる。この場合、大きいほうの摩擦減衰が、アームとベースとの間でなく、プッシュロッドとアームとの間に生じることになる。

さらに、プッシュロッド（２０）の非ガイド・ピボット・ポイント（３１）が円形経路をたどる必要はないが、ガイドに作用するプッシュロッド力のモーメントアーム長に関する規則及び規格が請求の範囲内にある限り、このピボットポイントは、楕円形、直線若しくは他の種類の適切な経路に追随するスライダ上にあってもよいことを認識すべきである。プッシュロッドのピボットポイントのスライド動作の起動は機械バネや空気バネ、あるいは油圧シリンダなどの任意の周知装置によって配置されてもよい。

可変長プッシュロッド・テンショナ２、３から成る代替的実施の形態が図３及び図７に示される。これらの２つのテンショナ・システムにおける類似若しくはほぼ類似した構成要素及び／又は特徴は、上記と同一の参照番号で示される。プッシュロッド２及び３は、ともに固定ガイド本体７０及びスライド・ロッド部８０から構成される。スライド・ロッド部８０は、ガイド本体７０の穴７１の内外に摺動するように配置される。圧縮バネ９０は、ガイド本体７０及びスライド・ロッド部８０部の間のスライド・ロッド部８０内に設置され、スライド・ロッド部８０をガイド本体７０から強制的に移動させる。ガイド本体７０は、構造の下端部に穴部７２を有し、それにより、ガイド本体７０が取付けピン／ボルト（図示せず）の中心まわりに回転し、プッシュロッド・テンショナをエンジンの正確な位置の２／３まで固定するために使用される。同様に、スライド・ロッド部８０の外端部は、テンション・ガイド（５ｂ）に対し回転式に接続するための手段を有する。プッシュロッド・テンショナ２において、これは、プッシュロッド・テンショナ３における半円筒形のロッド端部８１ａであり、対応する特徴は、小穴（アイレット）８１ｂである。すべてのプッシュロッド・デザインが、本発明に示される固定長であるか可変長であるかに関係なく、両端部に回転接続点を有し、任意の周知のナックル継手、ボール管継手タイプのデザインが旋回運動機能を実行するために使用してもよいことを強調すべきである。

ガイド本体７０及びスライド・ロッド部８０間の摺動面上に発生する摩擦減衰が十分でない場合、一部の更なる減衰が任意の周知の摩擦及び／又は粘性減衰手段を使用して加えられることもある。これらの１つを図７に詳細に示す。ガイド本体７０の上部は、大径カップ７３の形状に作られる。このカップ７３はエンジンオイルで前もって満たされていたり、又は、テンショナを空としてのカーエンジンに設置したりすることもできる。動作中のエンジンのチェーン・ドライブにおける高速流動エンジンオイルは、最初の開始直後にカップ７３を満たすことになる。スライド・ロッド部８０の中心本体における穴部８２、８３、及びテンションガイド／プッシュロッド・テンショナ・アセンブリの軸方向ポンプ作用により、テンショナ３内部の空気は、次にテンショナの動作に粘性減衰効果をもたらすオイルに迅速に交換されることになる。

そのように好ましいのであれば、加圧エンジンオイル経路をガイド本体７０の中心キャビティ７１に導くことによって、テンショナ３を完全油圧テンショナに容易に変換され得ることもまた留意されたい。これは、いかなる周知方法においても行なわれてもよいが、最も簡単な方法の１つは、スイベル穴部７２から中心キャビティ７１内にオイル・チャネルを形成し、テンショナ３の穴部７２に設置されたスイベル取付けピンとして従来の十字形状に穴あけされたオイル・リード・ボルトを用いることによるものである。

可変長プッシュロッド・テンショナの一般的構造は決して上述のデザインに限定されないが、請求の範囲内でかなり変更することもできる。たとえば、 ガイド本体は、スライド・ロッド部内で摺動するピストンであってもよく、そのスライド動作はこうしたテンショナ構成要素間で、図３及び図７に示されるように直線経路よりもむしろ弓形経路に沿ったものでもよい。

可変長プッシュロッド・テンショナを使用したチェーン張力補償は、図２を参照して固定長プッシュロッド・テンショナで記載された方法とまさに同じような方法で動作する。可変長プッシュロッド・テンショナは、上記のように低減されたモーメントアームＲ１の効果を生じていない。しかしながら、固定長デザインのピボットポイント３１がそうであるように、ピボットポイント７２が右側に移動しないという事実によって、可変長プッシュロッド・テンショナ（例えば２、３）の（力）軸の角傾斜は固定長プッシュロッド・テンショナ（例えば１）よりも大きく、それによって、モーメントアームＲ２を更にいっそう増大させて、滑りロッド部（８０）がガイド本体（７０）から外部に移動するとき圧縮バネ（９０）力の緩みによって生じられる押圧力の減少を補償する。

本発明の第４の実施の形態のテンショナ・アセンブリ１１０は概して図８に示される。概略図示されるように、タイミングチェーン１１２は、駆動スプロケット１１４及び少なくとも１つの被動スプロケット１１６の周囲に装架される。このテンショナ・アセンブリ１１０は一般に、動作可能にテンショナ１２０と係合するピボット・シュー１１８を備えている。

図８及び９を参照すると、本発明の第４の実施の形態のテンショナ１２０がより詳細に示される。テンショナ１２０は、ベース、又はテンショナ１２０をエンジンに固定するための複数の開口１２４を有する取付けプレート１２２を有する。ピボット軸１２６は基板１２２に装着される。ピボット軸１２６は、エンジンにテンショナ１２０を装着するのを可能にする通り穴１２８を有することが好ましい。ピボット軸１２６はヘッド１４０を有する。

基板１２２は、ピボット軸１２６を収容する円形エンボス１３０を有する。ベースプレート１２２は、スプリング・ウエル１３４を定義するようにエンボス１３０と共動するスプリング・フランジ１３２を有する。スプリング・ウエル１３４の端部は切欠き１３６を有する。

ピボットアーム１４２は、ピボット軸１２６上に回転可能に取付けられる。ピボットアーム１４２は概して、ウェブ１４６によって結合される２つの円筒形スリーブ１４４、１４６を有する。それぞれのスリーブ１４４及び１４６の縦軸は、互いに平行に延出する。スリーブ１４４は、スリーブ１４６と縦方向の長さがほぼ同じである。しかしながら、スリーブ１４６は、スリーブ１４４よりもベースプレート１２２から間隔を置くように配置される。スリーブ１４４は切欠き１５０を有する。

バネ１３８はコイルバネであることが好ましい。バネ１３８はスリーブ１４４の周囲に巻きついている。バネ1３８は、ベースプレート１２２上の切欠き１３６及びピボットアーム１４２の切欠き１５０間に延出するように２つの曲がり端部を有する。バネ１３８は、ピボットアーム１４２をチェーン引張り方向に付勢する。

減衰アセンブリ１５１は、ピボットアーム１４２のスリーブ１４６内部に回転可能に取り付けられる。減衰アセンブリは概して、ボルト１５２、ベルビル・ワッシャ１６４、摩擦ワッシャ１５６、ハブ１５８、及びプッシュロッド１６０から構成される。ボルト１５２は、ヘッド１６２、第１のシャンク部１６４、及び第２のシャフト部１６６を有する。第２の軸部１６６の端部は、ハブ１５８と係合する。第１のシャンク部１６４は、非円形構造を有し、ハブ１５８の端部で相補的非円形凹部１６８と係合する。ハブ１５８は、シリンダ１４６内部のハブの進入を制限するフランジ１７０を有する。プッシュロッド１６０は、ボルト１５２の第２のシャンク部１６６に取り付けられ、ハブ１５８内部を延出する。

組み立て時に、ボルト１５２及びハブ・ブッシング１５８はスリーブ１４６の上下両端をはさんで、周囲表面１７３とは別にスリーブ１４６の対向する端部に２つの摩擦表面１７２及び１７４を設ける。ベルビル・ワッシャ１５４はボルト１５２と共動し、ワッシャ１５６を付勢して摩擦表面１７２、１７４を所望の角度まで付勢する。明らかなように ボルト１５２は、プッシュロッド１６０が回転されると、ワッシャ１５６及びハブ・ブッシング１５８とともに回転するように構成され、それによって、プッシュロッド１６０はある意味では回転されることを確実にするが、摩擦力はスプリング力に対し減衰を行なう別の意味において生成される。

プッシュロッド・アセンブリ１６０は、ハブ・ブッシング１５８から延出する先端上にボール体１７６を有する。ボール体１７６は、チェーンガイド又はシュー１１８上の相補的ソケット１７８に挿入される。シュー１１８は、ピン１８０によって回転可能に取り付けられる。シュー１１８は、その他の点ではデザイン及び構成が従来式である。

作動中、バネ１３８のバイアスは、チェーン１１２に向かってピボットアーム１４２を付勢して緩みを巻きとる。ピボットアーム１４２が回転すると、シュー１１８及びピボットアーム１４２間の相対角度が変化し、プッシュロッド・アセンブリ１５１をピボットアーム１４２に相対的に回転させ、摩擦表面１７２、１７４に摩擦力を生成させ、こうした摩擦力は、バネ・バイアスに対して反対の意味で作用し、それによって減衰を行なう。

摩擦減衰力は、第２のシリンダ１４６に生成され、本質的ではないが、他のテンショナにおいて従来的に行なわれると、ピボット軸１２６に生成される。このように、ピボット軸１２６の長さは最小化され、プッシュロッド・アセンブリ
１５１の長さは最大化されることができる。ピボット軸１２６は通常、間隔が最小限にあるカバープレートの周辺のより近くに位置付けられる。この配置により、テンショナ１２０が、カバープレートとエンジンブロックとの間の範囲内にはめ込まれるように設計されることを可能にし、テンショナ１２０がエンジンのカバープレートを再設計することなく、既存の油圧テンショナの代用とされることを可能にする。

上述した発明の実施の形態は、本発明の実施例であることが意図され、多数の修正、変更及び適応は、特許請求の範囲で定義される発明の範囲から逸脱することなく発明の特定の実施の形態に対し実行されてもよい。

たとえば、図示のテンション・ガイドは主要タイプ、即ち、ガイド及び走行中のチェーン間の摩擦がガイドをチェーンの方へ引っ張るタイプである。しかしながら、プッシュロッド・テンショナは、プッシュロッド及びガイド・ピボットのそれぞれのピボットポイントの幾何学的関係が特許請求の範囲内であるように保持されるのであれば、従動テンション・ガイドと共に容易に収容され得る。

図１は固定長プッシュロッド・テンショナ及びテンション・ガイドを含む張力システムの平面図である。 図２は、システムに作用する主力を示す、図１の引張りシステムの平面図である。 図３は、可変長プッシュロッド・テンショナ及びテンション・ガイドを含む張力システムの平面図である。 図４は、図１に示されるテンショナの部分断面平面図である。 図５は、図４のライン５−５に沿った側断面図である。 図６は、図４のライン６−６に沿った側断面図である。 図７は、図３に示したテンショナと類似してはいるものの、正確には異なる可変長プッシュロッド・テンショナの部分断面平面図である。 図８は、破線で示されるタイミングチェーン・アセンブリを備えた本発明の第４の実施の形態のテンショナ・アセンブリの概略正面図である。 図９は、図８のテンショナの側断面図である。 図１０は、図９のテンショナの平面図である。

Claims (15)

1. ベースと、
   第１の軸まわりに回転するために前記ベースに回転可能に装着されるピボットアームと、
   無端動力伝達要素の引張り方向に回転するように前記ピボットアームを付勢するバネと、
   前記ピボットアームに回転可能に装着されるプッシュロッド・アセンブリであって、前記プッシュロッド・アセンブリが前記第１の軸と平行に延出する第２の軸まわりに回転可能であり、前記プッシュロッド・アセンブリが前記ピボットアームと係合して前記ピボットアームの外周面と前記ベースの内周面との間に摩擦力を生成する、前記プッシュロッド・アセンブリと、
   を含み、
   前記プッシュロッド・アセンブリの前記ピボットアームに対する移動による前記ピボットアームの前記ベースに対する移動は、少なくとも前記摩擦力により減衰され、
   前記プッシュロッド・アセンブリが、回転可能に装着されたテンション・ガイドに回転可能に接続されるように構成され、それによって、前記テンション・ガイドが前記無端動力伝達要素の引張り方向に回転すると、前記テンション・ガイドを回転するように前記プッシュロッド・アセンブリによって伝達される力のモーメントアームの長さが増加することになる、
   テンショナ。
2. 前記モーメントアームの長さが、前記テンション・ガイドの移動の開始時の前記モーメントアームの長さと比較して、前記テンション・ガイドの移動の終了時が少なくとも５０％大きくなる、請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記ベースが円筒形穴部を有し、前記ピボットアームが前記円筒形穴部内で回転するように配置される、請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記プッシュロッド・アセンブリが固定長を有する、請求項３に記載のテンショナ。
5. 前記ピボットアームが、前記ベースと前記ピボットアームとが相対移動する際に、前記円筒形穴部と係合して前記バネの付勢に反作用する摩擦力を生成する、請求項３に記載のテンショナ。
6. 前記プッシュロッド・アセンブリの長手方向が前記ピボットアームの前記第１の軸と一致するときに、前記バネの付勢に反作用する摩擦力が所定の最大値に到達する、請求項５に記載のテンショナ。
7. 前記ピボットアームが外周に沿って減衰溝を有する、請求項５に記載のテンショナ。
8. 前記減衰溝が所定の角度長さと幅を有する、請求項７に記載のテンショナ。
9. 前記テンショナが、前記ベースと共に前記ピボットアームを囲むカバーを更に含む、請求項７に記載のテンショナ。
10. 前記カバーが、取付ピンが挿入される開口を有する、請求項９に記載のテンショナ。
11. 前記ベースがベースプレートと、前記ベースプレートに装着されるピボットピンと、を含み、前記ピボットアームが前記ピボットピンまわりに回転可能に装着される、請求項１に記載のテンショナ。
12. 前記ピボットアームが、前記プッシュロッド・アセンブリの端部を回転可能に収容する軸と、前記軸を取り囲むスリーブと、前記軸上に装着され前記スリーブと摩擦係合するブッシングと、を有する、請求項１１に記載のテンショナ。
13. 前記軸が前記ブッシングと係合して、前記スリーブの対向端部と摩擦係合する、請求項１２に記載のテンショナ。
14. 前記スリーブの端部と摩擦係合するように前記軸上に装着されるワッシャと、前記ブッシングと前記スリーブとの摩擦係合を増加させるために前記軸と係合するベルビル・バネとを更に含む、請求項１２に記載のテンショナ。
15. 前記プッシュロッド・アセンブリが、前記テンション・ガイドと回転可能に係合するためのボールを有する、請求項１１に記載のテンショナ。

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