JP6818025B2

JP6818025B2 - テンショナ

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Publication number: JP6818025B2
Application number: JP2018523909A
Authority: JP
Inventors: 田佳男山; 山壮一中; 林貴雄小
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-06-12
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-06-12
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Description

本発明は無端状のベルトやチェーン等の相手部材の張力を一定に保つために用いられるテンショナに関し、特に部品点数を削減した簡単な構造とすることが可能なテンショナに関する。

テンショナは、例えば２輪車や４輪車等の自動車のエンジンに使用されるものであり、エンジンの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すことにより、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５２は、自動車のエンジン本体３００にテンショナ２００を実装した状態を示す。エンジン本体３００の内部には、一対のカムスプロケット３１０とクランクスプロケット３２０とが配置されており、これらのスプロケット３１０、３２０の間にタイミングチェーン３３０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３３０の移動路には、チェーンガイド３４０が揺動可能に配置されており、タイミングチェーン３３０はチェーンガイド３４０を摺動しながら移動する。テンショナ２００はエンジン本体３００に形成された取付穴３６０を貫通するようにエンジン本体３００を挿通した状態でエンジン本体３００に固定される。

テンショナにおいては、従来より第１シャフト部材及び第２シャフト部材をねじ部によって組み付けてケース内に収容し、第１シャフト部材をばねによって回転付勢し、この回転力によって第２シャフト部材を推進させる構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

図５３は上述した従来のテンショナ２００の構造を示す。筒状の第２シャフト部材２１０と、ねじ部２２０によって第２シャフト部材２１０と螺合した第１シャフト部材２３０と、第１シャフト部材２３０に回転トルクを付与するコイルばね等のばね２４０と、これらを収容するケース２５０とを備えており、ケース２５０がボルト止め等によってエンジン本体３００に固定される。第２シャフト部材２１０はケース２５０の先端部分に取り付けられた軸受２６０によって回転が拘束されている。軸受２６０には小判形状や平行カットされた非円形の摺動穴２６１が形成されており、第２シャフト部材２１０が摺動穴２６１を貫通することにより回転が拘束されるため、第１シャフト部材２３０の回転力が直線運動に変換され、第２シャフト部材２１０が直線的に進出する。ケース２５０には皿状のシャフト受け２７０が設けられ、このシャフト受け２７０に第１シャフト部材２３０の基端部が挿入されている。

このようなテンショナ２００においては、第２シャフト部材２１０はねじ部２２０を介して伝達された第１シャフト部材２３０の回転力によってケース２５０に対して進出してチェーンガイド３４０（すなわちタイミングチェーン３３０）を押圧する。一方、タイミングチェーン３３０の張力が大きくなると、第２シャフト部材２１０が第１シャフト部材２３０を逆方向に回転させながら後退する。これらの動作によってタイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。

特許第４５２１６２４号公報

従来のテンショナ２００においては、シャフト受け２７０及び軸受２６０がケース２５０に設けられるものである。シャフト受け２７０は第１シャフト部材２３０を回転可能に支持する必要があるため、軸受２６０は第１シャフト部材２３０の回転力を第２シャフト部材２１０の推進力に変換する必要があるために設けられる。
このように従来のテンショナでは、第１シャフト部材を回転可能に支持するためのシャフト受け２７０及び第２シャフト部材を直線的に進出させるための軸受２６０が必要となっている。又、これらを取り付けるためのケース２５０も必要となっている。これにより従来のテンショナは、部品点数が多く、構造が複雑、組み立てが面倒となる問題がある。
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、部品点数を大幅に削減でき、構造を簡単とし、組み立てが容易なテンショナを提供することを目的とする。

本発明のテンショナは、非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧することを特徴とする。

本発明において、前記第２シャフト部材の進出は第２シャフト部材が前記第１シャフト部材に螺合した状態でのみ支持される。
又、本発明では、前記第２シャフト部材の先端面と直接又は間接的に接触して第２シャフト部材に対して回転可能となっているキャップをさらに備え、前記キャップが前記相手部材に当接しているもの。
又、前記第２シャフト部材と前記相手部材又は前記第２シャフト部材と前記キャップとが接触する接触平均径が第２シャフト部材の進出寸法に合わせて設定される。
又、前記ばねは一端が前記第１シャフト部材に係止され、他端が前記第２シャフト部材に係止されたねじりばねである。
さらに、前記ばねは一端が前記第１シャフト部材に係止され、他端が前記第２シャフト部材に係止されたぜんまいばねである。
さらに、又、本発明では、後端部が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に係合して回転拘束され、先端部が前記第２シャフト部材に直接又は間接的に係合して第２シャフト部材の回転をロックするストッパ部材が前記第２シャフト部材の軸方向に挿脱可能に挿入される。
又、前記第２シャフト部材に係脱可能に係合して第２シャフト部材の軸方向の移動をロックするストッパ部材が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に着脱自在となっている。

本発明の別のテンショナは、非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、前記第２シャフト部材に回転力を付与するばねとを備え、前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧する構造であって、軸方向移動が拘束された状態で回転可能なコネクタ部材が前記ばねと前記第２シャフト部材とに係合した状態で配置され、前記第２シャフト部材は前記コネクタ部材を介してばねの回転力が付与されることにより前記軸方向に進出することを特徴とする。

この発明において、前記ばねは一端部が前記第１シャフト部材又は前記支持部材に係止され、他端部が前記コネクタ部材に係止されたぜんまいばねである。
又、この発明においては、前記コネクタ部材に係合してコネクタ部材の回転をロックするストッパ部材が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に着脱可能となっている。
又、前記第２シャフト部材に対して回転可能なキャップが第２シャフト部材の先端面に接触した状態で取り付けられている。
さらに前記コネクタ部材及び前記第２シャフト部材に、相互に係合することにより前記回転力を伝達する回転力伝達手段が形成されている。
又、前記第２シャフト部材は前記回転力伝達手段が相互に係合した状態のままで前記軸方向に進出する。
さらに、前記回転力伝達手段は、前記第２シャフト部材の軸方向に沿って形成された摺動面部と、この摺動面部に対面して係合し当該係合状態で前記摺動面部が摺動するように前記コネクタ部材に形成された対面爪部とによって形成される。

本発明のテンショナでは、第１シャフト部材が支持部材に非回転状態で固定されており、第２シャフト部材が第１シャフト部材に螺合した状態でばねのばね力で回転しながら進出して相手部材を押圧する。従って第１シャフト部材が回転しないため、第１シャフト部材の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材が回転しながら進出するため、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材の回転を拘束するための軸受が不要となる。シャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能となる。

本発明の別のテンショナにおいても、第１シャフト部材が支持部材に非回転状態で固定され、この第１シャフト部材に第２シャフト部材が螺合する。第２シャフト部材にはコネクタ部材を介してばねの回転力が伝達されるため、第２シャフト部材は回転しながら進出して相手部材を押圧する。このように第１シャフト部材が回転しないことから第１シャフト部材の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材が回転しながら進出するため、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材の回転を拘束するための軸受が不要となる。シャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能となる。

本発明の第１実施形態のテンショナの右側面からの断面図であり、図３におけるＥ６−Ｅ６線断面図である。本発明の第１実施形態のテンショナの左側からの側面図である。図１におけるＥ１−Ｅ１線断面図である。第１実施形態のテンショナの押圧状態を示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は支持部材の側面図及びＥ２−Ｅ２線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第１シャフト部材の正面図及びＥ３−Ｅ３線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第２シャフト部材の正面図、側面図及びＥ４−Ｅ４線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はばねの左側面図、正面図、右側面図である。（Ａ）、（Ｂ）はストッパ部材の正面図及び右側面図である。第１実施形態の変形例のテンショナを示す断面図である。第１実施形態の別の変形例のテンショナを示す断面図である。第１実施形態のさらに別の変形例のテンショナを示す断面図である。第１実施形態の変形形態を示す断面図である。本発明の第２実施形態のテンショナの右側からの側面図である。本発明の第２実施形態のテンショナの左側からの側面図である。図１４のＦ１−Ｆ１線断面図である。図１６の要部を示す拡大断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第２実施形態のテンショナにおけるストッパ部材の作動を示す側面図である。第２実施形態のテンショナの押圧状態を示す断面図である。図１８の要部を示す拡大断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第２実施形態に用いる第２シャフト部材の側面図、Ｆ２−Ｆ２線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）はカップリングを示す側面図、縦断面図である。キャップを示す側面図である。（Ａ）、（Ｂ）は止め輪を示す正面図、縦断面図である。第２実施形態に用いるストッパ部材の正面図、右側面図である。本発明の第３実施形態のテンショナの右側からの側面図である。第３実施形態のテンショナの左側からの側面図である。図２６におけるＧ１−Ｇ１線断面図である。図２８の要部を示す拡大断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第３実施形態のストッパ部材の作動を示す端面図である。本発明の第４実施形態のテンショナの右側面からの側面図である。第４実施形態のテンショナの図３３におけるＨ２−Ｈ２線断面図である。図３１のＨ１−Ｈ１線断面図であり、第４実施形態のテンショナの一時ロック状態を示す。第４実施形態のテンショナにおける押圧状態を示す断面図である。第４実施形態のテンショナ押圧状態の拡大断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第４実施形態に用いる支持部材の側面図及びＨ３−Ｈ３線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第４実施形態に用いる第２シャフト部材の正面図及び右側面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第４実施形態に用いる第１シャフト部材の正面図及びＨ４−Ｈ４線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第４実施形態に用いるばねの左側面図、正面図及び右側面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第４実施形態に用いるキャップの左側面図、部分破断断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第４実施形態に用いるストッパ部材を示す正面図及び右側面図である。本発明の第５実施形態のテンショナの一時ロック状態を示す図４３におけるＭ２−Ｍ２線断面図である。第５実施形態の図４２におけるＭ１−Ｍ１線断面図である。第５実施形態のロック解除状態を示す図４５におけるＭ３−Ｍ３線断面図である。第５実施形態のロック解除状態を示す縦断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第５実施形態に用いる支持部材の側面図及びＭ４−Ｍ４線断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第５実施形態に用いる第１シャフト部材の左側面図及び正面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第５実施形態に用いる第２シャフト部材の部分破断断面及び右側面図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は第５実施形態に用いるコネクタ部材を示す左側面図、右側面図、上面図、部分破断断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第５実施形態に用いるキャップの側面図及び部分破断断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は第５実施形態に用いるストッパ部材の上面図、正面図である。テンショナをエンジン本体に組み付けた状態を示す側面図である。従来のテンショナを示す断面図である。

以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。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。本発明のテンショナは、構成部品を収容するケースを省いた構造とし、この構造でエンジン本体に直付けすることにより部品点数を削減したものである。

［第１実施形態］
図１〜図１２は本発明の第１実施形態のテンショナ１を示し、図１〜図４はテンショナ１の全体、図５〜図９はそれぞれの部品であり、図１０〜図１２は変形例である。図１及び図２はテンショナ１の図３のＥ６−Ｅ６線に沿った右側面からの断面図及び左側面図、図３は図１のＥ１−Ｅ１線断面図、図４は動作時の断面図を示す。テンショナ１は、支持部材２と、第１シャフト部材３と、第２シャフト部材４と、ばね５と、ストッパ部材６とによって形成される。

支持部材２はテンショナ１をエンジン本体３００（図５２参照）に取り付ける際の取り付け部材となる。又、支持部材２は第１シャフト部材３を支持する。図１〜図３及び図５に示すように、支持部材２は雲形平板状のフランジ部２１と、フランジ部２１に形成された固定部２２とを有している。フランジ部２１はエンジン本体３００にボルト等によって固定される部位であり、ボルトが貫通する取付穴部２４が固定部２２を挟んだ２箇所に形成されている。

固定部２２は第１シャフト部材３を立ち上がり状に固定する部位であり、フランジ部２１の中央部分に短筒状となって立ち上がり状に形成されている。第１シャフト部材３の後端部に固定部２２を挿入し、この挿入状態で固定部２２を加締めることにより第１シャフト部材３を立ち上がり状に固定することができる（図３参照）。短筒状となっている固定部２２は操作穴部２３を有している。操作穴部２３は後述するストッパ部材６を挿入するためのものである。さらに図５に示すように、フランジ部２１の後端面には、回転止め凸部２５が形成されている。回転止め凸部２５は後述するストッパ部材６の回転を阻止するためのものである。

図３及び図６に示すように、第１シャフト部材３は所定長さの筒体によって形成されている。第１シャフト部材３は支持部材２の固定部２２に非回転状態で直接に固定される。第１シャフト部材３の外面には、雄ねじ部３１が形成されており、後述する第２シャフト部材４が螺合可能となっている。第１シャフト部材３の後端部（図６における左端部）には、支持部材２の固定部２２が加締められる加締め部３２が内側に突出するように形成されており、この加締め部３２によって第１シャフト部材３が支持部材２に非回転状態で直接に固定される。又、後端部に近接した部位には、ばね５の一端が係止されるフック穴３３が形成されている。

本発明において、第１シャフト部材３の支持部材２への固定構造については、図示した構造以外によっても可能である。例えば、第１シャフト部材３の後端部の加締め部を外側に突出するように形成し、この加締め部に対して支持部材２のフランジ部２１の固定部２２を加締めても良い。又、第１シャフト部材３の後端部をねじによって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良く、第１シャフト部材３の後端部をスポット溶接によって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良い。さらには、第１シャフト部材３の後端部及び支持部材２におけるフランジ部２１の固定部２２に相互に螺合するねじ部を形成し、このねじ部を結合させることにより固定しても良い。

第２シャフト部材４は軸方向に進出することにより相手部材としてのチェーンガイド３４０（タイミングチェーン３３０）を押圧する（図４参照）。図３、図４、図７に示すように、第２シャフト部材４は後端側（図７における左端側）が開口され、先端側がヘッド部４２によって封鎖された筒状体４１によって形成されている。ヘッド部４２の先端面は相手部材（図４におけるチェーンガイド３４０）と直接に接触する接触面４４となる。

筒状体４１の内面には、第１シャフト部材３の雄ねじ部３２に螺合する雌ねじ部４３が形成されている。ヘッド部４２における接触面４４との反対側には、ストッパ部材６の先端部が差し込まれることによりストッパ部材６と係合する係合穴４５が形成されている。係合穴４５は非円形穴（図示例では、角穴）に形成されてストッパ部材６との係合が行われる。さらに筒状体４１の先端側の外面には、ばね５の他端が係止されるフック穴４６が形成されている。

以上の第２シャフト部材４はばね５のばね力が作用することにより回転する。このとき第２シャフト部材４は第１シャフト部材３に螺合しているため、第２シャフト部材４は回転しながら第１シャフト部材３の軸方向に進出する。すなわち第２シャフト部材４は雌ねじ４３が第１シャフト部材３の雄ねじ３２に螺合し、この螺合状態でのみ第１シャフト部材３に支持される。そして、この第１シャフト部材３の支持状態で回転しながら進出する。かかる第２シャフト部材４は相手部材から設定以上の反力があると、第２シャフト部材４は逆方向に回転しながら後退する。なお、設定未満の反力では、第２シャフト部材４は後退することはない。

図３及び図４に示すように、ばね５は第２シャフト部材４の外側に配置される。ばね５としては、図８に示すようにコイル部５１の両端部にフック部５２、５３が形成されたねじりばねが用いられる。このねじりばね５はコイル部５１が第２シャフト部材４に外挿され、この外挿状態で一端のフック部５２が第１シャフト部材３のフック穴３３に係止され、他端のフック部５３が２シャフト部材４のフック穴４６に係止される。ねじりばねは第２シャフト部材４が回転する回転力を蓄えた状態となっており、この状態でテンショナ１がエンジン本体３００にセットされる。

ストッパ部材６は第２シャフト部材４の回転を一時的にロックするものである。この一時ロックはテンショナ１をエンジン本体３００に取り付ける前に行われ、エンジン本体３００への取り付け後には一時ロックが解除される。図９に示すように、ストッパ部材６は断面矩形の薄い板状からなり、長さ方向がＴ字形となるように形成されている。ストッパ部材６は第２シャフト部４の軸方向に延びたストッパ本体部６１と、ストッパ本体部６１の後端部（図９における左端部）の第１係合部６２と、先端部（図９における右端部）の第２係合部６３とを有している。ストッパ本体部６１は支持部材２の操作穴部２３から第２シャフト部材４の内部に挿入される。

ストッパ部材６の第１係合部６２は支持部材２のフランジ部２１に形成されている回転止め凸部２５の間に入り込んで係合する。この係合によりストッパ部材６は回転が拘束される。第２係合部６３は第２シャフト部材４の係合穴４５に係合する。第２係合部６３が係合した状態では、第２シャフト部材４の回転が一時ロックされる。この一時ロックの解除はストッパ部材６を第２シャフト部材４から引き抜いて第２係合部６３の係合を解除することによりなされる。

図３はストッパ部材６が支持部材２の操作穴部２３から第２シャフト部材４内に挿入されることによりストッパ部材６の第２係合部６３が第２シャフト部材４の係合穴４５に係合し、第１係合部６２が支持部材２の回転止め凸部２５に係合した状態を示す。これらのストッパ部材６の係合によって第２シャフト部材４の回転が一時ロックされており、第２シャフト部材４は回転及び進出することがない。この一時ロック状態でテンショナ１をエンジン本体３００に取り付けて固定する。エンジン本体３００への取り付けは、支持部材２のフランジ部２１をボルト止めすることによりなされる。

図４はテンショナ１をエンジン本体３００へ取り付けた後、ストッパ部材６をテンショナ１から引き抜いた状態を示す。ストッパ部材６の引き抜きによってストッパ部材６による一時ロックが解除されるため、第２シャフト部材４は第１シャフト部材３に螺合した状態でばね５の回転力により回転しながら軸方向に進出し、その接触面４４によってチェーンガイド３４０を押圧する。これによりタイミングチェーン３３０の張力を付与することができる。一方、エンジンからの振動（入力荷重）が大きく、タイミングチェーン３３０に設定以上の張力が発生すると、第２シャフト部材４は逆方向に回転しながら軸方向に後退する。

以上の実施形態のテンショナ１では、第１シャフト部材３に螺合した第２シャフト部材４がばね５からの回転力によって回転しながら軸方向に進出して相手部材（チェーンガイド３４０）を押圧してタイミングチェーン３３０に張力を付与するため、タイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。この構造のテンショナ１は、第１シャフト部材３が支持部材２に非回転状態で直接に固定されており、第２シャフト部材４が第１シャフト部材３に螺合した状態でばね５のばね力で回転しながら進出して相手部材を押圧する。このような構造では、第１シャフト部材が回転しないため、第１シャフト部材の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材は回転しながら進出することから、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材の回転を拘束するための軸受が不要となる。このようにシャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、ケースレスのテンショナとすることができる。従って、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能なテンショナとすることができる。

次に、テンショナ１の設計例を説明する。図４において、φＤは第２シャフト部材４の接触面４４とチェーンガイド３４０の受け面３４４との接触径（接触平均径）である。ここでチェーンガイド３４０には凸状の受け部３４１が形成されており、チェーンガイド３４０の受け面３４４は受け部３４１における第２シャフト部材４に臨んだ面となっている。
本実施形態のテンショナ１は上記構造とすることにより、以下の３つのトルクが作用し、これらのトルクの釣り合いによって第２シャフト部材４の進出寸法（出代寸法）が決まる。
トルク１・・・タイミングチェーン３３０の張力変動に伴うエンジン振動（交番荷重）が第２シャフト部材４に入力されることにより、ねじ部（雄ねじ部３１及び雌ねじ部４３）に発生する第２シャフト部材４の後退（戻り）方向への回転トルク
トルク２・・・回転する第２シャフト部材４の接触面４４がチェーンガイド３４０の受け面３４４を摺動することによる摺動摩擦の抵抗トルク
トルク３・・・ばね５が付勢する第２シャフト部材の進出方向のトルク

以上の３つのトルクにおいて、トルク２が小さいと第２シャフト部材４の出代位置が後退傾向となり、トルク２が大きいと第２シャフト部材４が進出傾向となる。かかるトルク２は第２シャフト部材４の接触径（接触平均径）φＤによって決まる。このため、エンジン振動の強弱によって接触径（接触平均径）φＤを適切に選定することにより第２シャフト部材４の出代寸法（進出寸法）を調整することが可能となる。

図１０〜図１２は本実施形態の変形例を示す。
図１０に示す変形例のテンショナ１は、第２シャフト部材４の先端の接触面４４を先細り状としてチェーンガイド３４０の受け面３４４と接触するものであり、これにより接触径φＤを小さくすることが可能となる。
図１１に示す変形例のテンショナ１は、チェーンガイド３４０の受け面３４４を先細り状として第２シャフト部材４の接触面４４と接触するものであり、同様に接触径φＤを小さくすることが可能となる。
図１２に示す変形例のテンショナ１は、チェーンガイド３４０の受け部３４１に回転ピース３４３を回転可能に取り付け、この回転ピース３４３と第２シャフト部材４の接触面４４とを接触させるものである。回転ピース３４３は第２シャフト部材４とチェーンガイド３４０との間で回転しながら第２シャフト部材４の押圧力を受けるように作動する。回転ピース３４３を設けることにより第２シャフト部材４がチェーンガイド３４０と直接に擦れることなく接触径φＤを調整することができる。

図１３はこの実施形態の変形形態のテンショナ１を示す。この形態のテンショナ１では、第２シャフト部材４に対して回転力を付与するばねとして、ぜんまいばね５５を用いるものである。ぜんまいばね５５はばね性を有した薄板材を渦巻き状に巻くことにより形成されるばねであり、巻き上げることにより復元力が蓄積され、この復元力によって第２シャフト部材４に回転力を付与する。ぜんまいばね５５は渦巻き状のばね本体部５６と、ばね本体部５６の両端部となる一端部５７及び他端部５８を有しており、ばね本体部５６が第２シャフト部材４の後部側に外挿され、一端部５７が第１シャフト部材３に係止され、他端部５８が第２シャフト部材４に係止される。これらの係止によりぜんまいばね５５は第２シャフト部材４に対して直接に回転力を付与する。

［第２実施形態］
図１４〜図２５は、本発明の第２実施形態のテンショナ１Ａであり、図１４〜図１７はテンショナ１Ａの全体、図１８〜図２０はテンショナ１Ａの動作、図２１〜図２５はそれぞれの部品を示している。

本実施形態のテンショナ１Ａにおいては、第１実施形態に対し、支持部材２、第２シャフト部材４及びストッパ部材６が変更される。又、第２シャフト部材４の先端部にはキャップ７がカップリング８を介して間接的に取り付けられる。
支持部材２においては、そのフランジ部２１における回転止め凸部２５が第１実施形態の回転止め凸部２５と直交する位置に形成されており、ストッパ部材６の第１係合部６２がこの回転止め凸部２５に係合するようになっている。第１シャフト部材３はその後端部の加締め部３２に支持部材２のフランジ部２１からの固定部２２を加締めることにより固定されているが、この固定はこれ以外の構造であっても良い。例えば、第１実施形態と同様に、第１シャフト部材３の後端部の加締め部を外側に突出するように形成し、この加締め部に対して支持部材２のフランジ部２１の固定部２２を加締めても良く、第１シャフト部材３の後端部をねじによって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良く、第１シャフト部材３の後端部をスポット溶接によって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良い。さらには、第１シャフト部材３の後端部及び支持部材２におけるフランジ部２１の固定部２２に相互に螺合するねじ部を形成し、このねじ部を結合させることにより固定しても良い。

図１６及び図１７に示すように、第２シャフト部材４の先端部（図１６、図１７における右端部）には、カップリング８を介してキャップ７が取り付けられる。キャップ７はカップリング８を介して第２シャフト部材４の先端部に取り付けられる。カップリング８を介することからキャップ７は第２シャフト部材４に間接的に接触する。

カップリング８は図１７及び図２２に示すように、後端部（図２２の左端部）の脚部８１と、脚部８１に一体に形成されたカップリング本体部８２とを備え、全体が短筒状に形成されている。カップリング８は後端部の脚部８１が第２シャフト部材４の先端部に挿入され、この挿入状態で割りピンからなるストッパピン９を軸方向と交差する方向に差し込んで第２シャフト部材４及び脚部８１に貫通させることにより第２シャフト部材４の先端部に取り付けられる。これによりカップリング８は第２シャフト部材４と一体的に回転する。

このカップリング８に対応するため、図１７、図２０及び図２１に示すように、第２シャフト部材４の筒状部４１は第１実施形態のヘッド部４２が削除された形状となっている。第２シャフト部材４の筒状部４１には、ストッパピン９が挿入されるピン穴４７が形成されている。

図１６、図１７及び図２３に示すように、キャップ７はカップリング８の先端部を覆うキャップ本体部７１と、キャップ本体部７１から後方側に伸びる脚部７２とを備えており、脚部７２がカップリング本体部８２を貫通するように挿入される。脚部７２には、リング状の抜け止め溝７３が形成されており、カップリング本体部８２を貫通した脚部７２の抜け止め溝７３に対し止め輪１０を取り付けることによりキャップ７がカップリング８の先端部に回転可能に取り付けられる。止め輪１０としては、図２４に示すＣリングを用いることができる。かかるキャップ７は第２シャフト部材４の先端部（すなわちカップリング８の先端部）で回転可能となっており、この状態で先端側の接触面７４がチェーンガイド３４０における受け部３４１の受け面３４５と接触する。このような構造では、第２シャフト部材４はキャップ７を介してチェーンガイド３４０に間接的に接触して同ガイド３４０を押圧する。

図２５に示すように、ストッパ部材６は断面矩形の薄い板状からなり、長さ方向がＴ字形となるように形成されている。ストッパ部材６は第２シャフト部材４の軸方向に延びたストッパ本体部６１と、ストッパ本体部６１の後端部（図２５における左端部）の第１係合部６２と、先端部（図２５における右端部）の第２係合部６３とを有している。本実施形態における第２係合部６３は二股状に形成されることにより係合凹部６４が形成されている。この係合凹部６４内にストッパピン９が入り込むことによりストッパ部材６が第２シャフト部材４に係合する。

かかるストッパ部材６の第１係合部６２は支持部材２のフランジ部２１に形成されている回転止め凸部２５の間に入り込んで係合する。この係合によりストッパ部材６は回転が拘束される。又、第２係合部６３の係合凹部６４にストッパピン９が入り込むことにより第２係合部６３がストッパピン９を介して第２シャフト部材４に係合する。これらの係合状態では、第２シャフト部材４の回転が一時ロックされる。この一時ロックはストッパ部材６を第２シャフト部材４から引き抜いて第２係合部６３のストッパピン９への係合を解除することによりなされる（図１８参照）。

図１６は第２シャフト部材４が最も後退した位置に対する操作を示し、ストッパ部材６を第２シャフト部材４の内部に挿入して先端部の係合凹部６４をストッパピン９に係合させると共に後端部の第１係合部６２を支持部材２の回転止め凸部２５に係合させている。これにより第２シャフト部材４の進出が一時ロックされた状態となる。この状態でテンショナ１Ａをエンジン本体３００に取り付ける。この取り付けの後、ストッパ部材６を引き抜くことにより、一時ロックを解除する。

一時ロックの解除により、第２シャフト部材４はばね５が付与する回転力により回転しながら第１シャフト部材３の軸方向に進出する。このとき、カップリング８は第２シャフト部材４と共に回転しながら進出する。図１９はこの状態を示し、カップリング８を介して第２シャフト部材４に取り付けられたキャップ７は先端の接触面７４がチェーンガイド３４０の受け面３４５に接触して同ガイド３４０を押圧する。これにより、タイミングチェーン３３０に張力を付与することができる。

本実施形態のテンショナ１Ａでは、第１シャフト部材３に螺合した第２シャフト部材４がばね５からの回転力によって回転しながら軸方向に進出し、キャップ７を介して相手部材（チェーンガイド３４０）を押圧してタイミングチェーン３３０に張力を付与するため、タイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。この構造のテンショナ１Ａは、第１シャフト部材３が支持部材２に非回転状態で直接に固定されており、第２シャフト部材４が第１シャフト部材３に螺合した状態でばね５のばね力により回転しながら進出し、この進出によって第２シャフト部材４に取り付けたキャップ７が相手部材を押圧する。このような構造では、第１実施形態と同様に第１シャフト部材が回転しないため、第１シャフト部材の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材は回転しながら進出することから、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材の回転を拘束するための軸受が不要となる。このようにシャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、ケースレスのテンショナとすることができる。従って、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能なテンショナとすることができる。

図２０は第２シャフト部材４が進出することにより、キャップ７の接触面７４がチェーンガイド３４０（チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５）に接触した状態を示す。第２シャフト部材４と一体的に回転するカップリング８のキャップ摺動面８３と、キャップ７のカップリング摺動面７５とによって接触平均径φＤが決定される。接触平均径φＤは（摺動面における接触面の外径＋摺動面における接触面の内径）／２によって算出される。かかる接触平均径φＤは回転するカップリング８のキャップ摺動面８３がキャップ７のカップリング摺動面７５を摺動することによる摺動摩擦の抵抗トルクを決めるパラメータとなっていることから（第１実施形態におけるトルク２に相当）、この接触平均径φＤを調整することにより、第１実施形態と同様に第２シャフト部材４の進出寸法（出代寸法）を設定することができる。

この実施形態では、キャップ７がチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５と接触するガイド接触面７４と、このガイド接触面７４と接触するチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５とによって接触面積が決定される。この接触面積を調整することにより、チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５に与える面圧を調整することができる。この場合、接触面積を大きくすることにより、チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５の面圧を下げることができる。

［第３実施形態］
図２６〜図３０は、本発明の第３実施形態のテンショナ１Ｂを示し、図２６〜図２８はテンショナ１Ｂの全体、図２９は部分拡大断面、図３０はストッパ部材の動作である。

本実施形態のテンショナ１Ｂにおいては、第２実施形態に対し、支持部材２、ストッパ部材６及びキャップ７が変更される。ここで第１シャフト部材３はその後端部の加締め部３２に支持部材２のフランジ部２１からの固定部２２を加締めることにより固定されているが、この固定はこれ以外の構造であっても良い。例えば、第１実施形態と同様に、第１シャフト部材３の後端部の加締め部を外側に突出するように形成し、この加締め部に対して支持部材２のフランジ部２１の固定部２２を加締めても良く、第１シャフト部材３の後端部をねじによって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良く、第１シャフト部材３の後端部をスポット溶接によって支持部材２のフランジ部２１に固定しても良い。さらには、第１シャフト部材３の後端部及び支持部材２におけるフランジ部２１の固定部２２に相互に螺合するねじ部を形成し、このねじ部を結合させることにより固定しても良い。

テンショナ１Ｂにおいては、図２８に示すようにキャップ７の脚部７２が第２シャフト部材４における筒状部４１の先端部に挿入されることにより、キャップ７が第２シャフト部材４に直接取り付けられる。このとき、キャップ７の抜け止め溝７３及び第２シャフト部材４の抜け止め溝４８に止め輪１０を取り付けることにより、キャップ７は第２シャフト部材４から抜け落ちることなく、第２シャフト部材４に対し回転可能に取り付けられる。

この実施形態において、支持部材２のフランジ部２１に回転止め凸部２５が形成されることがなく、ストッパ部材６の後端部側の第１係合部６２はこの支持部材２のフランジ部２１に当接することにより支持部材２に係合する。このようにストッパ部材６の第１係合部６２が支持部材２のフランジ部２１に係合した状態に対しては、係合を解除することによりストッパ部材６は第２シャフト部材４に対して回転操作可能となる。また、ストッパ部材６の先端部の第２係合部６３に対し、キャップ７には第２係合部６３が係合する係合穴部４９が形成される。係合穴部４９は図３０に示すように、円形部４９ａと、円形部４９ａにおける対向部分を直線的に切り欠いた切り欠き部４９ｂとによって形成されている。切り欠き部４９ｂはストッパ部材６の第２係合部６３の挿通を許容し、円形部４９ａが第２係合部６３の抜け止めを行う。この抜け止めによりストッパ部材６がキャップ７と係合した状態となる。一方、ストッパ部材６の第１係合部６２は支持部材２のフランジ部２１に係合しているため、ストッパ部材６は第２シャフト部材４が進出する動作をキャップ７を介して一時ロックすることができる。なお、第１及び第２実施形態と同様に、支持部材２のフランジ部２１に回転止め凸部２５を形成し、この回転止め凸部２５によってストッパ部材６を回転止め状態で係合するようにしても良い。

本実施形態のテンショナ１Ｂにおいても、第１シャフト部材３に螺合した第２シャフト部材４がばね５からの回転力によって回転しながら軸方向に進出し、キャップ７を介して相手部材（チェーンガイド３４０）を押圧してタイミングチェーン３３０に張力を付与するため、タイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。このテンショナ１Ｂにおいても、第１シャフト部材３が支持部材２に非回転状態で直接に固定されており、第２シャフト部材４が第１シャフト部材３に螺合した状態でばね力により回転しながら進出し、この進出によって第２シャフト部材４に取り付けたキャップ７が相手部材を押圧する。このような構造では、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、第１シャフト部材が回転しないため、第１シャフト部材の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材は回転しながら進出することから、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材の回転を拘束するための軸受が不要となる。このようにシャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、ケースレスのテンショナとすることができる。従って、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能なテンショナとすることができる。

この実施形態において、第２シャフト部材４におけるキャップ７に対するキャップ摺動面４０１とキャップ７における第２シャフト部材４に対するシャフト摺動面７７とによって接触平均径φＤが決定される。又、キャップ７がチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５と接触するガイド摺動面７４と、このガイド摺動面７４と接触するチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５（図２０参照）とによって接触面積が決定される。従って、第２実施形態と同様に、この実施形態においても、接触平均径φＤを調整することにより、第２シャフト部材４の進出寸法（出代寸法）を設定することができる。又、接触面積を調整することにより、チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４５に与える面圧を調整することができる。

以上の第１〜第３実施形態においては、種々変形が可能である。
例えば、ストッパ部材６は支持部材２と係合することにより回転拘束されているが、支持部材２に第１シャフト部材３が非回転状態で取り付けられることから、この第１シャフト部材３にストッパ部材６を係合して回転拘束しても良い。また、第２シャフト部材４に回転力を付与するばね５を第２シャフト部材４の内側又は第１シャフト部材３の内側に配置しても良い。さらに第１シャフト部材３は板材等の中間部材（図示省略）を介して支持部材２に間接的に取り付けて非回転状態としても良い。

［第４実施形態］
図３１〜図４１は、本発明の第４実施形態のテンショナ１Ｃを示し、図３１〜図３５はテンショナ１Ｃの全体、図３６〜図４１はそれぞれの部品である。図３１〜図３４に示すように、テンショナ１Ｃは、支持部材１１０と、第１シャフト部材１２０と、第２シャフト部材１３０と、ばね１４０と、ストッパ部材１５０と、キャップ１６０とを備えている。

支持部材１１０はテンショナ１Ｃをエンジン本体３００（図５２参照）に取り付ける際の取り付け部材となると共に、第１シャフト部材１２０を非回転状態で支持する。図３１〜図３４及び図３６に示すように、支持部材１１０は雲形平板状のフランジ部１１１と、フランジ部１１１に形成された固定部１１２とを有している。フランジ部１１１はエンジン本体３００にボルト等によって固定される部位であり、ボルトが貫通する取付穴部１１３が固定部１１２を挟んだ２箇所に形成されている。

固定部１１２は第１シャフト部材１２０を立ち上がり状に固定する。固定部１１２はフランジ部１１１の中央部分に円筒状となって窪むように形成され、この固定部１１２に第１シャフト部材１２０が挿入されて立ち上がり状に固定される。第１シャフト部材１２０の固定は、その後端部（図３３及び図３４における左端部）を支持部材１１０の固定部１１２に圧入することにより行うことができる。又、圧入に加えて固定部１１２を径方向に加締めても良く、これによりさらに確実に固定することができる。第１シャフト部材１２０の固定はねじ止め、溶接、ねじ螺合等の圧入以外の手段によっても可能である。円筒状の固定部１１２の底壁部１１５には、後述する第２シャフト部材１３０の後端部のストッパ受け部１３１が抜け出される抜け出し穴部１１４が形成される。

第１シャフト部材１２０は図３３、図３４及び図３８に示すように、所定長さの円筒体によって形成されており、円筒状の筒状本体部１２１を有している。第１シャフト部材１２０は支持部材１１０の固定部１１２に非回転状態で直接に固定される。すなわち第１シャフト部材１２０は筒状本体部１２１の後端側（左端側）が固定筒部１２２となっており、この固定筒部１２２が支持部材１１０の固定部１１２に圧入や圧入後の加締め等により固定される。これにより第１シャフト部材１２０が支持部材１１０に非回転状態で支持される。

第１シャフト部材１２０には、第２シャフト部材１３０を螺合状態で取り付けるための雌ねじ部１２３が形成される。雌ねじ部１２３は円筒状の筒状本体部１２１における先端側（右端側）の内面に軸方向への所定長さで形成される。又、第１シャフト部材１２０の外周面には、ばね１４０の一側フック部１４１が係止されるＤカット部１２４が形成される。Ｄカット部１２４は第１シャフト部材１２０の外周面の一部を軸方向と交差する方向に直線状に切り欠くことにより窪み状に形成され、このＤカット部１２４にばね１４０の一側フック部１４１が入り込むことによりばね１４０の一側フック部１４１が係止される（図３２参照）。

第２シャフト部材１３０は軸方向に進出することにより相手部材としてのチェーンガイド３４０（タイミングチェーン３３０）を押圧する（図３４参照）。第２シャフト部材１３０は図３３、図３４及び図３７に示すように、後端側（左端側）から先端側（右端側）に向かってストッパ受け部１３１、シャフト部１３２、キャップ取付部１３３が軸方向に順に形成された中実のシャフト状となっている。この第２シャフト部材１３０は第１シャフト部材１２０の内部に挿入され、第１シャフト部材１２０への挿入状態で回転しながら軸方向に進出する。

第２シャフト部材１３０のストッパ受け部１３１は後述するストッパ部材１５０が係合する部位であり、支持部材１１０の抜け出し穴部１１４から抜け出され、この抜け出し状態でストッパ部材１５０が係合する。ストッパ部材１５０が係合するため、ストッパ受け部１３１には周溝１３４が形成される。
図３３及び図３４に示すように、第２シャフト部材１３０のストッパ受け部１３１には、止めリング１３８が固定されている。止めリング１３８はＣリング等からなり、周溝１３４よりもシャフト部１３２側に位置するように第２シャフト部材１３のストッパ受け部１３１に形成されたリング用溝１３９（図３７参照）に嵌められる。止めリング１３８は第１シャフト部材１２０の雌ねじ部１２３のねじ山に当接し、この当接により第２シャフト部材１３０が第１シャフト部材１２０から抜け出ることを防止するものである。

第２シャフト部材１３０のシャフト部１３２は第１シャフト部材１２０の雌ねじ部１２３に螺合する部位である。シャフト部１３２は軸方向に長くなっており、その外周面の全長にわたって雄ねじ部１３５が形成され、この雄ねじ部１３５が第１シャフト部材１２０の雌ねじ部１２３に螺合する。第２シャフト部材１３０は雄ねじ部１３５が第１シャフト部材１２０の雌ねじ部１２３に螺合することにより第１シャフト部材１２０に支持され、この支持状態で回転しながら軸方向に進出する。一方、相手部材（チェーンガイド３４０）から設定以上の反力があると、第２シャフト部材１３０は逆方向に回転しながら軸方向に後退する。なお、設定未満の反力では、第２シャフト部材１３０は後退することはない。

第２シャフト部材１３０のキャップ取付部１３３は後述するキャップ１６０を取り付けるための部位である。キャップ取付部１３３は第２シャフト部材１３０の先端部位に形成されており、キャップ１６０を介して相手部材としてのチェーンガイド３４０を間接的に押圧する。又、キャップ取付部１３３はばね１４０の他側フック部１４２を係止する部位でもあり、このためばね１４０の他側フック部１４２が挿入されて係止されるスリット状のすり割り溝１３６が軸方向に沿って形成されている。

ばね１４０は第２シャフト部材１３０に回転力を付与するものである。ばね１４０は図３９に示すように、コイル部１４３の両端部に一側フック部１４１及び他側フック部１４２が形成されたねじりばねが用いられる。ねじりばねからなるばね１４０はコイル部１４３が第１シャフト部材１２０に外挿され、この外挿状態で一側フック部１４１が第１シャフト部材１２０のＤカット部１２４に係止され、他側フック部１４２が第２シャフト部材１３０のすり割り溝１３６に係止される。ばね１４０は第２シャフト部材１３０が回転する回転力を蓄えた状態となっており、この状態でテンショナ１Ｃがエンジン本体３００に取り付けられる。そして、第２シャフト部材１３０は第１シャフト部材１２０との螺合状態を保ったままでばね１４０の回転力によって回転し、回転しながら軸方向に進出する。

ストッパ部材１５０は第２シャフト部材１３０の回転を一時的にロックする。ストッパ部材１５０による一時ロックはテンショナ１Ｃをエンジン本体３００に取り付ける前に行われ、エンジン本体３００への取り付け後には、ストッパ部材１５０を取り外して一時ロックが解除される。この実施形態のストッパ部材１５０は、図４１に示すように薄板材を四角形のクリップ状に屈曲加工することにより形成されている。

図４１に示すように、ストッパ部材１５０の側面部分の一部は開口されており、開口された開口部１５１によって第２シャフト部材１３０のストッパ受け部１３１を挟むことによりストッパ部材１５０が第２シャフト部材１３０に係合する。かかる係合は図３３に示すように、第２シャフト部材１３０のストッパ受け部１３１が支持部材１１０の抜き出し穴部１１４から抜き出された状態のときに行われ、この係合によってストッパ部材１５０が支持部材１１０の外側から第２シャフト部材１３０をロックする。このことにより第２シャフト部材１３０の軸方向移動が一時的にロックされる。第２シャフト部材１３０の移動がロックされるため、第２シャフト部材１３０はばね１４０による回転力によっても回転することがロックされる。かかる一時ロック状態でテンショナ１Ｃをエンジン本体３００に取り付けて固定する。
ストッパ部材１５０による係合解除は、テンショナ１Ｃをエンジン本体３００へ取り付けた状態でストッパ部材１５０を第２シャフト部材１３０から取り外すことにより行われる。ストッパ部材１５０の取り外しによってストッパ部材１５０による一時ロックが解除される。これにより第２シャフト部材１３０は第１シャフト部材１２０に螺合した状態でばね１４０の回転力によって回転しながら軸方向に進出し、チェーンガイド３４０を押圧する（図３４参照）。

キャップ１６０は図３３及び図３４に示すように、第２シャフト部材１３０の先端部位のキャップ取付部１３３に取り付けられる。図４０に示すように、キャップ１６０は円形の接触面部１６１と、接触面部１６１の後側（左側）に延びる脚部１６２とによって形成されている。

キャップ１６０の脚部１６２は筒片状となっており、筒片状の脚部１６２を第２シャフト部材１３０のキャップ取付部１３３に外挿することによりキャップ１６０がキャップ取付部１３３を覆うように被せられる。そして、キャップ取付部１３３に被した後、脚部１６２の後端開口部分を縮径させる。これによりキャップ１６０が第２シャフト部材１３０のキャップ取付部１３３から抜け止めされた状態で、且つ回転可能となって第２シャフト部材１３０取り付けられる。なお、キャップ１６０は第２シャフト部材１３０に回転しないように取り付けられていても良い。
キャップ１６０の接触面部１６１はチェーンガイド３４０に対面するものであり、第２シャフト部材１３０が軸方向に進出したとき、接触面部１６１はチェーンガイド３４０の受け面３４４に接触する（図３４参照）。この接触状態で第２シャフト部材１３０がチェーンガイド３４０（タイミングチェーン３３０）を押圧する。

この実施形態のテンショナ１Ｃにおいても、第１シャフト部材１２０に螺合した第２シャフト部材１３０がばね１４０からの回転力によって回転しながら軸方向に進出し、回転可能なキャップ１６０を介して相手部材としてのチェーンガイド３４０を押圧してタイミングチェーン３３０に張力を付与するため、タイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。
この構造のテンショナ１Ｃは、第１シャフト部材１２０が支持部材１１０に非回転状態で直接に固定されており、第２シャフト部材１３０が第１シャフト部材１２０に螺合した状態でばね１４０のばね力により回転しながら進出し、この進出によって第２シャフト部材１３０に取り付けたキャップ１６０が相手部材を押圧する。このような構造では、第１シャフト部材１２０が回転しないため、第１シャフト部材１２０の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材１３０は回転しながら進出することから、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材１３０の回転を拘束するための軸受が不要となる。このようにシャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、ケースレスのテンショナとすることができる。従って、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能となる。

図３５は第２シャフト部材１３０が進出することにより、キャップ１６０の接触面部１６１がチェーンガイド３４０（チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４４）に接触した状態を示す。
この実施形態において、第２シャフト部材１３０におけるキャップ１６０に対するキャップ摺動面１３７とキャップ１６０における第２シャフト部材１３０に対するシャフト摺動面１６３によって接触平均径φＤが決定される。又、キャップ１６０がチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４４と接触する接触面部１６１と、この接触面部１６１と接触するチェーンガイド３４０のキャップ受け面３４４とによって接触面積が決定される。従って、この実施形態においても、接触平均径φＤを調整することにより、第２シャフト部材１３０の進出寸法（出代寸法）を設定することができる。又、接触面積を調整することにより、チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４４に与える面圧を調整することができる。そして接触面積を大きくすることにより、チェーンガイド３４０のキャップ受け面３４４の面圧を下げることができる。

［第５実施形態］
図４２〜図５１は、本発明の第５実施形態のテンショナ１Ｄを示す。図４２〜図４５は、テンショナ１Ｄの全体を示し、図４６〜図５１は、テンショナ１Ｄのそれぞれの部品を示す。
この実施形態のテンショナ１Ｄは、非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材５２０と、第１シャフト部材５２０に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材５３０と、記第２シャフト部材５３０に回転力を付与するばね５４０とを備え、第２シャフト部材５３０はばね５４０が付与する回転力によって回転しながら進出して相手部材を押圧する構造であって、軸方向移動が拘束された状態で回転可能なコネクタ部材５７０がばね５４０と第２シャフト部材５３０とに係合した状態で配置され、第２シャフト部材５３０はコネクタ部材５７０を介してばね５４０の回転力が付与されることにより軸方向に進出する構造となっている。以上のテンショナ１Ｄは図４２〜図４５に示すように、支持部材５１０と、第１シャフト部材５２０と、第２シャフト部材５３０と、ばね５４０と、ストッパ部材５５０と、キャップ５６０と、コネクタ部材５７０とを備えている。

支持部材５１０はテンショナ１Ｄをエンジン本体３００（図５２参照）に取り付けるための取り付け部材になるとともに、第１シャフト部材５１０を非回転状態で支持する。支持部材５１０は図４２〜図４５及び図４６に示すように、雲形平板状のフランジ部５１１と、フランジ部５１１に形成された固定部５１２とを有している。フランジ部５１１はエンジン本体３００にボルト等によって固定される部位であり、ボルトが貫通する取付穴部５１３が固定部５１２を挟んだ両側に形成されている。図４４及び図４６において、符号５１４はストッパ用穴部であり、後述するストッパ部材５５０のピン状部５５１が挿入される。ストッパ用穴部５１４に挿入されたストッパ部材のピン状部５５１がコネクタ部材５７０に係止され（図４２、図４３参照）、この係止によりコネクタ部材５７０の回転が一時的にロックされる。

固定部５１２は第１シャフト部材５２０を立ち上がり状に固定する部位である。固定部５１２はフランジ部５１１の中央部分に円筒状となって凹むように形成され、この固定部５１２に第１シャフト部材５２０が挿入されて固定される。第１シャフト部材５２０はその後端部（図４３及び図４５における左端部）の固定軸部５２１を支持部材５１０の固定部５１２に圧入することにより固定される。この場合、圧入に加えて固定部５１２を縮径するように加締めても良く、これによりさらに確実に第１シャフト部材５２０を固定することができる。なお、第１シャフト部材５２０の固定はねじ止め、溶接、ねじ螺合等の手段によっても行うことができる。

第１シャフト部材５２０は図４３、図４５及び図４７に示すように固定軸部５２１と、シャフト部５２２とが軸方向に一体的に形成された中実のシャフト状となっている。
固定軸部５２１はその後端部（左端部）が支持部材５１０の固定部５１２に圧入される。これにより第１シャフト部材５２０が非回転状態で支持部材５１０に立ち上がり状に支持される。固定軸部５２１には後述するばね５４０の一端部５４２が挿入されて係止されるすり割り溝５２４が軸方向に沿って形成される。

第１シャフト部材５２０のシャフト部５２２は固定軸部５２１よりも大径となった状態で固定軸部５２１に連設される。シャフト部５２２の外周面には雄ねじ部５２３が全長にわたって形成されている。又、シャフト部５２２が固定軸部５２１よりも大径となることによりこれらの境界部分には係合段差部５２５が形成される。かかる係合段差部５２５は後述するコネクタ部材５７０が軸方向に移動することを拘束するように作用する。

第２シャフト部材５３０は軸方向に進出することにより相手部材としてのチェーンガイド３４０（タイミングチェーン３３０）を押圧する。第２シャフト部材５３０は図４３、図４５及び図４８に示すように、全体が円筒状に形成されており、その内部に第１シャフト部材５２０のシャフト部５２２が挿入される。このため第２シャフト部材５３０は軸方向に延びた円筒状の筒本体部５３１を備え、この筒本体部５３１の内部に第１シャフト部材５２０が挿入される。

このような第２シャフト部材５３０は第１シャフト部材５２０に外挿され、この外挿状態で回転しながら軸方向に進出する。かかる第２シャフト部材５３０の筒本体部５３１の内面には雌ねじ部５３２が形成される。雌ねじ部５３２は筒本体部５３１に挿入された第１シャフト部材５２０の雄ねじ部５２３が螺合するものであり、この螺合により第２シャフト部材５３０が回転しながら進出する。この実施形態において、第２シャフト部材５３０は後述するように、コネクタ部材５７０と共回りしながら進出するものである。なお、この実施形態において、雌ねじ部５３２は筒本体部５３１内における後端部（左端部）に所定の長さで形成される。

第２シャフト部材５３０の先端部には、図４３及び図４５に示すように後述するキャップ５６０が回転可能に取り付けられる。キャップ５６０を取り付けるため、第２シャフト部材５３０の筒本体部５３１の外面には、周溝からなるキャップ係止溝５３３が形成されている。

図４２、図４４及び図４８に示すように、第２シャフト部材５３０の筒本体部５３１には摺動面部５３４が形成される。摺動面部５３４は円形となっている筒本体部５３１の両側に対して平行カット（いわゆるＤカット）を施すことにより形成される。この摺動面部５３４は筒本体部５３１に対し、軸方向に沿った所定の長さとなるように形成される。かかる摺動面部５３４は後述するコネクタ部材５７０の対面爪部５７６と共に回転力伝達手段５９０を構成する。回転力伝達手段５９０については後述する。
なお、第２シャフト部材５３０の筒本体部５３１における後端部（左端部）には、径方向外側に突出した外れ止め凸部５３５が形成されている。外れ止め凸部５３５は第２シャフト部材５３０が軸方向に進出したときにコネクタ部材５７０から外れることを防止する。

第２シャフト部材５３０に回転力を付与するばね５４０は、ぜんまいばねが用いられる。ぜんまいばね５４０はばね性を有した薄板材を渦巻き状に巻くことにより形成されるばねであり、巻き上げることにより復元力が蓄積され、この復元力により第２シャフト部材５３０に回転力を付与する。ぜんまいばねはねじりばねに比べてばね定数を低くすることができ、安定した回転力を付与することができるメリットがある。
かかるぜんまいばね５４０は渦巻き状のばね本体部５４１と、ばね本体部５４１の両端部となる一端部（内端部）５４２と、他端部（外端部）５４３とを有している。図４２〜図４５に示すように、ぜんまいばね５４０はばね本体部５４１が第１シャフト部材５２０の固定軸部５２１に外挿され、一端部（内端部）５４２が第１シャフト部材５２０のすり割り溝５２４に係止され、他端部（外端部）５４３がコネクタ部材５７０の脚部５７３に係止されて組み付けられる。

ストッパ部材５５０は第２シャフト部材５３０の回転を一時的にロックする部材である。この実施形態において、第２シャフト部材５３０にコネクタ部材５７０が組み付けられる構造となっており、ストッパ部材５５０はコネクタ部材５７０に係合することにより、第２シャフト部材５３０の回転をロックする。図５１に示すようにストッパ部材５５０はピン状に形成されてコネクタ部材５７０（コネクタ部材５７０のストッパ受け部５７２）に係合するピン状部５５１と、ピン状部５５１と一体に形成されたストッパ基部５５２とによって形成されている。ストッパ基部５５２は支持部材５１０のフランジ部５１１に当接してストッパ部材５５０の支持部材５１０への取り付け状態を保持する。
かかるストッパ部材５５０によって第２シャフト部材５３０の回転がコネクタ部材５７０を介して一時的にロックされる。ストッパ部材５５０による一時ロックはテンショナ１Ｄをエンジン本体３００に取り付ける前に行われ、エンジン本体３００への取り付け後には、ストッパ部材５５０を支持部材５１０から引き抜く。これによりストッパ部材５５０による一時ロックが解除される。

キャップ５６０は図４３及び図４５に示すように第２シャフト部材５３０の先端面に取り付けられる。図５０に示すように、キャップ５６０は円形の接触面部５６１と、接触面部５６１の後側（左側）に延びる脚部５６２とによって形成されている。

キャップ５６０の脚部５６２は筒状となっており、この脚部５６２を第２シャフト部材５３０の先端部（右端部）に外挿することによりキャップ５６０が第２シャフト部材５３０の先端部を覆うように被せられる。その後、脚部５６２の後端開口部分を縮径させる。これによりキャップ５６０が第２シャフト部材５３０の先端部から抜け止めされた状態で、且つ回転可能となって第２シャフト部材５３０の先端部に取り付けられる。なお、キャップ５６０は第２シャフト部材５３０に回転しないように取り付けられていても良い。
キャップ５６０の接触面部５６１はチェーンガイド３４０に対面するものであり、第２シャフト部材５３０が軸方向に進出したとき、接触面部５６１がチェーンガイド３４０の受け面３４４に接触する（図３４参照）。この接触状態で第２シャフト部材５３０がチェーンガイド３４０（タイミングチェーン３３０）を押圧する。図５０において、符号５６３は第２シャフト部材５３０の先端面が摺動可能に接触するシャフト摺動面である。

コネクタ部材５７０は軸方向移動が拘束された状態で、ぜんまいばね５４０と第２シャフト部材５３０とに係合するように配置される。このようなコネクタ部材５７０はぜんまいばね５４０の回転力を中継して第２シャフト部材５３０に伝達するように作用する。

図４９はコネクタ部材５７０を示す。コネクタ部材５７０はストッパ受け部５７２と、脚部５７３と、対面爪部５７６とを有している。このコネクタ部材５７０は側面から見て鞍形状に形成されたコネクタ板部５７１を備えている。このコネクタ板部５７１には、第１シャフト部材５２０の固定軸部５２１が挿通するシャフト穴部５７４が形成される。かかるコネクタ板部５７１は第１シャフト部材５２０が挿通した状態で第１シャフト部材５２０の係合段差部５２５にセットされる。これによりコネクタ部材５７０が軸方向の移動が拘束された状態で組み付けられる。

ストッパ受け部５７２はコネクタ板部５７１の幅方向両端部の２箇所を凹ませることにより形成されている。このストッパ受け部５７２にはストッパ部材５５０のピン状部５５１が係止される。
脚部５７３はコネクタ板部５７１の周辺の複数箇所（４箇所）に形成されている。脚部５７３はコネクタ板部５７１を後側（左側）に向かって部分的に屈曲させることにより形成されるものであり、複数の内のいずれか１つの脚部５７３にぜんまいばね５４０の外端部５４３が係止される（図４２、図４３参照）。これによりぜんまいばね５４０の回転力がコネクタ部材５７０に伝達されるため、コネクタ部材５７０が回転する。

コネクタ板部５７１には、対向した状態で同板部５７１の前側（右側）に延びる一対の延設板部５７５が形成されている。一対の延設板部５７５は延設終端部で相互に接近するように屈曲されており、対面爪部５７６はこの延設終端部に一体的に形成される。これにより対面爪部５７６は一対となってコネクタ部材５７０に形成される。

一対の対面爪部５７６は第２シャフト部材５３０に形成された摺動面部５３４に対面し、この対面状態で摺動面部５３４に係合するように設けられるものである。各対面爪部５７６は摺動受け面部５７７と、摺動受け面部５７７の両側の係爪部５７８とによって形成されている。摺動受け面部５７７は平面状に形成されており、第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４が接触し、この接触状態で摺動面部５３４が摺動する。係爪部５７８は摺動受け面部５７７の両側で第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４を挟むように係合し、この係爪部５７８の係合によって対面爪部５７６が第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４から外れることが防止され、対面爪部５７６と第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４との係合状態を保持することができる。かかる係合によってコネクタ部材５７０の回転が第２シャフト部材５３０に伝達され、第２シャフト部材５３０はコネクタ部材５７０と共回りする。このとき第２シャフト部材５３０は第１シャフト部材５２０と螺合しているため、共回りによって回転することにより第２シャフト部材５３０は軸方向に進出して相手部材を押圧する。このようなコネクタ部材５７０の対面爪部５７６及び第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４によってぜんまいばね５４０の回転力を第２シャフト部材５３０に伝達する回転力伝達手段５９０が形成される。

次に、この実施形態のテンショナ１Ｄの動作を説明する。図４２及び図４３は、第２シャフト部材５３０の進出が一時ロックされた状態であり、ストッパ部材５５０を支持部材５１０に差し込むことにより、ストッパ部材５５０のピン状部５５１がコネクタ部材５７０のストッパ受け部５７２に係止されている。この状態では、ぜんまいばね５４０の回転力はコネクタ部材５７０に作用しても、コネクタ部材５７０が回転することがなく第２シャフト部材５３０の進出がロックされている。

図４４及び図４５は、ストッパ部材５５０を支持部材５１０から引き抜いた状態であり、ストッパ部材５５０のピン状部５５１がコネクタ部材５７０のストッパ受け部５７２との係止から抜け出る。この状態では、ぜんまいばね５４０の回転力によりコネクタ部材５７０が回転する。このときコネクタ部材５７０の対面爪部５７６が第２シャフト部材５３０の摺動面部５３４と係合しているため、第２シャフト部材５３０はコネクタ部材５７０と共回りする。第２シャフト部材５３０は、第１シャフト部材５２０と螺合しているため、第２シャフト部材５３０は回転に伴って軸方向に進出する。これにより、第２シャフト部材５３０の先端面に取り付けられているキャップ５６０が相手部材としてのチェーンガイド３４０と接触し、第２シャフト部材５３０によるチェーンガイド３４０への押圧が行われる。一方、相手部材から設定以上の反力があると、第２シャフト部材５３０は逆方向に回転しながら軸方向に後退する。なお、設定未満の反力では、第２シャフト部材５３０は後退することはない。

このようなテンショナ１Ｄでは、第１シャフト部材５２０に螺合した第２シャフト部材５３０がぜんまいばね５４０からの回転力によってコネクタ部材５７０と共回りするため、回転しながら軸方向に進出し、回転可能なキャップ５６０を介して相手部材としてのチェーンガイド３４０を押圧してタイミングチェーン３３０に張力を付与するため、タイミングチェーン３３０の張力を一定に保つことができる。
このテンショナ１Ｄは、第１シャフト部材５２０が支持部材５１０に非回転状態で直接に固定されており、第２シャフト部材５３０が第１シャフト部材５２０に螺合した状態でコネクタ部材５７０を介したぜんまいばね５４０のばね力により回転しながら進出し、この進出によって第２シャフト部材５３０に取り付けたキャップ５６０が相手部材を押圧する。このような構造では、第１シャフト部材５２０が回転しないため、第１シャフト部材５２０の回転を支持するためのシャフト受けが不要となる。又、第２シャフト部材５３０は回転しながら進出することから、回転拘束する必要がなく、第２シャフト部材５３０の回転を拘束するための軸受が不要となる。このようにシャフト受け及び軸受が不要となるため、これらを取り付けるためのケースも不要となり、ケースレスのテンショナとすることができる。従って、部品点数を大幅に削減して簡単な構造で、組み立てが容易で軽量化も可能となる。

この実施形態においては、ぜんまいばね５４０の一端部５４２が第１シャフト部材５２０のすり割り溝５２４に係止されているが、この一端部５４２は固定側に係止されていれば良く、支持部材５１０に係止しても良い。
又、ストッパ部材５５０が支持部材５１０に取り付けられるが、これに限らずストッパ部材５５０を固定側である第１シャフト部材５２０に取り付けても良い。
さらに、コネクタ板部５７１が第１シャフト部材５２０の係合段差部５２５に係合することによりコネクタ部材５７０の軸方向への移動が拘束されているが、これに限らず第１シャフト部材５２０にスリットを形成し、このスリットにコネクタ部材５７０（コネクタ板部５７１）を係止しても良い。さらに、第２シャフト部材５３０の先端部に回転可能に取り付けられるキャップ５６０を省略しても良い。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄテンショナ
２、１１０、５１０支持部材
３、１２０、５２０第１シャフト部材
４、１３０、５３０第２シャフト部材
５、１４０、５４０ばね
６、１５０、５５０ストッパ部材
７、１６０、５６０キャップ
８カップリング
３００エンジン本体
３４０チェーンガイド
５３４摺動面部
５７０コネクタ部材
５７６対面爪部
５９０回転力伝達手段

Claims

非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧し、
前記ばねは前記第１シャフト部材及び前記第２シャフト部材に外挿されていることを特徴とするテンショナ。
非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧し、
前記第２シャフト部材と前記相手部材とが接触する接触平均径が前記第２シャフト部材の進出寸法に合わせて設定されることを特徴とするテンショナ。
非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧し、
前記第２シャフト部材の先端面と直接又は間接的に接触して前記第２シャフト部材に対して回転可能となっているキャップをさらに備え、前記キャップが前記相手部材に当接しており、
前記第２シャフト部材と前記キャップとが接触する接触平均径が前記第２シャフト部材の進出寸法に合わせて設定されることを特徴とするテンショナ。
非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧し、
後端部が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に係合して回転拘束され、先端部が前記第２シャフト部材に直接又は間接的に係合して前記第２シャフト部材の回転をロックするストッパ部材が前記第２シャフト部材の軸方向に挿脱可能に挿入されることを特徴とするテンショナ。
非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に直接に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧し、
前記第２シャフト部材に係脱可能に係合して前記第２シャフト部材の軸方向の移動をロックするストッパ部材が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に着脱自在となっていることを特徴とするテンショナ。
前記第２シャフト部材の進出は前記第２シャフト部材が前記第１シャフト部材に螺合した状態でのみ支持されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のテンショナ。
前記ばねは一端が前記第１シャフト部材に係止され、他端が前記第２シャフト部材に係止されたねじりばねであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のテンショナ。
前記ばねは一端が前記第１シャフト部材に係止され、他端が前記第２シャフト部材に係止されたぜんまいばねであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のテンショナ。
非回転状態で支持部材に固定された第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材に螺合状態で取り付けられ、軸方向に進出することにより相手部材を直接又は間接的に押圧する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材に回転力を付与するばねとを備え、
前記第２シャフト部材は前記ばねが付与する回転力によって回転しながら進出して前記相手部材を押圧する構造であって、
軸方向移動が拘束された状態で回転可能なコネクタ部材が前記ばねと前記第２シャフト部材とに係合した状態で配置され、前記第２シャフト部材は前記コネクタ部材を介してばねの回転力が付与されることにより前記軸方向に進出することを特徴とするテンショナ。
前記ばねは一端部が前記第１シャフト部材又は前記支持部材に係止され、他端部が前記コネクタ部材に係止されたぜんまいばねであることを特徴とする請求項９記載のテンショナ。
前記コネクタ部材に係合してコネクタ部材の回転をロックするストッパ部材が前記支持部材又は前記第１シャフト部材に着脱可能となっていることを特徴とする請求項９記載のテンショナ。
前記第２シャフト部材に対して回転可能なキャップが第２シャフト部材の先端面に接触した状態で取り付けられていることを特徴とする請求項９記載のテンショナ。
前記コネクタ部材及び前記第２シャフト部材に、相互に係合することにより前記回転力を伝達する回転力伝達手段が形成されていることを特徴とする請求項９記載のテンショナ。
前記第２シャフト部材は前記回転力伝達手段が相互に係合した状態のままで前記軸方向に進出することを特徴とする請求項１３記載のテンショナ。
前記回転力伝達手段は、前記第２シャフト部材の軸方向に沿って形成された摺動面部と、この摺動面部に対面して係合し当該係合状態で前記摺動面部が摺動するように前記コネクタ部材に形成された対面爪部とによって形成されることを特徴とする請求項１４載のテンショナ。