JPH06156359A - チエーンテンショナ - Google Patents
チエーンテンショナInfo
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- JPH06156359A JPH06156359A JP5188202A JP18820293A JPH06156359A JP H06156359 A JPH06156359 A JP H06156359A JP 5188202 A JP5188202 A JP 5188202A JP 18820293 A JP18820293 A JP 18820293A JP H06156359 A JPH06156359 A JP H06156359A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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-
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Abstract
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。 【構成】 板ばね式チエーンテンショナ1はプラスチッ
クのシュー20と板ばね15から作られる。シュー20
は僅かに円弧状にされかつ凹み側にポケット21を有し
ている。ポケット21の各端には空洞33がある。板ば
ね15はシュー20より実質的に強い円弧になっていて
長方形になっている。板ばね15は、板ばねの各端部が
シュー20の端部に空洞33を有するポケット21内に
取り付けられるように、寸法が決められている。この形
状により、板ばね15はファスナ又は切欠き部を使用す
ることなくシューと機械的に連結される。板ばね15は
シュー20に負荷を加えかつシュー20を高温でクリー
プさせ、それによってチエーン5に張力を加える。
Description
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。
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。
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。
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(Turner)その
他の米国特許第3,490,302号は、高い温度にお
いて負荷の元で「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。
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。
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。
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るり、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。
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。
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と接
触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
の側部で開いて構成されている。
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。
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な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。
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6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
20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。
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。
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そ包囲
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30は、
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、フェンス25、ポケットの端
壁26及び底面34によって形成されている。板ばね1
5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11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。
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。
たとき、板ばね15は下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。
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。
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。
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。
る。
る。
る。
であって図3の線4−4に沿って見た図である。
る。
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。
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。
ある。
面図である。
面図である。
Claims (11)
- 【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)と接触
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の側部で開いているチエー
ンテンショナ。 - 【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、前記ポケット(21)の開いた端部がフェンス
部分(25)を備え、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)の開いた端部を
通しての前記板ばね(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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
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