KR101542288B1 - 래칫식 텐셔너 - Google Patents

Abstract

플런저의 후퇴를 규제 가능한 래칫식 텐셔너에 있어서, 감아 걸기 전동체의 장력 과다시에서의 플런저의 후퇴의 신속화를 도모하고, 이로써 과대 장력에 기인하는 감아 걸기 전동체의 부담 및 소음의 감소를 도모한다.
래칫식 텐셔너의 래칫 기구(R)는, 감아 걸기 전동체의 장력 과다시에 제 2 반력(F2)이 플런저(120)에 작용할 때에, 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하고 래칫 톱니(151)가 랙 톱니(122)로부터 풀리는 것에 의해 플런저(120)의 후퇴를 허용한다. 래칫(150)에는, 그 플런저측 단면(154)으로부터 맞물림 방향으로 돌출하는 돌기(180)가 설치된다. 돌기(180)는, 제 2 반력(F2)의 작용으로 후퇴하는 플런저(120)에 의해 눌러진 래칫(150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지는 것에 의해 외주면(153)이 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것을 방지하는 경사 억제 구조를 구성한다.

Description

래칫식 텐셔너{RATCHET-TYPE TENSIONER}

본 발명은, 회전부재에 감아 걸어져 동력을 전달하는 감아 걸기 전동체에 장력을 부여하는 래칫식 텐셔너에 관한 것이다. 그리고, 상기 래칫식 텐셔너는, 예를 들면, 엔진에 있어서, 캠축 등을 구동하는 감아 걸기 전동장치의 감아 걸기 전동체에 대해서 사용된다.

종래, 텐셔너는, 하우징에 진퇴 방향으로 자유로이 이동되도록 지지된 플런저에 전진 방향으로의 미는 힘을 작용시키고, 상기 미는 힘에 의해 전진하는 플런저가 감아 걸기 전동체(예를 들면, 엔진의 타이밍 체인)에 장력을 부여한다.

이러한 종래의 텐셔너로서, 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이, 유실(油室)(516)내에 배치된 스프링(518)에 의해 힘이 가해지는 플런저(514)의 진퇴 방향과 직교하는 방향으로 자유로이 미끄럼 이동되도록 하우징(512)에 끼워 삽입되어 상기 하우징(512)과의 사이에 부유실(副油室)(520)을 형성하는 피스톤(526)과, 부유실(520)에 외부 유압을 작용시키기 위한 유로(流路)(544)와, 피스톤(526)을 부유실(520)을 향하여 힘을 가하는 스프링(534)을 내장하고 부유실(520)의 반대측에서 하우징(512)과 피스톤(526)에 의해 구획 형성된 대기실(大氣室)(528)을 가지고, 이 대기실(528)에 대기와 연이어 통하여 부유실(520)에 외부 유압이 작용하여 피스톤(526)이 스프링(534)의 미는 힘에 저항하여 이동했을 때에 피스톤(526)에 의해서 폐색되는 대기 연통구멍(532)이 형성되고, 플런저(514)의 하우징(512)으로 둘러싸이는 부분에 랙 톱니(538)가 새겨 설치되고, 피스톤(526)의 로드(524)의 선단에 랙 톱니(538)에 맞물림 가능한 복수의 맞물림톱니(536)가 설치되고, 맞물림톱니(536) 및 랙 톱니(538)의 플런저 후퇴 저지 톱니면(齒面)이 플런저(514)의 진퇴 방향에 직각인 톱니면에 형성된 텐셔너(500)가 채용되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

또한, 하우징에 진퇴 방향으로 자유로이 이동되도록 지지되는 동시에 체인에 장력을 부여하기 위해서 전진하는 플런저와, 플런저를 전진 방향으로 힘을 가하는 플런저 부세 수단과, 체인으로부터 후퇴 방향으로 작용하는 반력(反力)에 의한 플런저의 후퇴를 규제 가능한 래칫 기구를 구비하는 래칫식 텐셔너에 있어서, 상기 래칫 기구가, 하우징에 설치된 래칫 수용구멍에 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용되어 미끄럼 이동방향으로 이동하는 래칫과, 플런저에 설치되어 래칫의 래칫 톱니와 맞물림 가능한 랙 톱니와, 미끄럼 이동방향에서 래칫 톱니가 랙 톱니와 맞물리는 맞물림 방향으로 래칫을 힘을 가하는 래칫 부세 수단을 구비하고, 하우징이, 상기 래칫 수용구멍을 형성하는 동시에 래칫의 미끄럼 접촉면이 미끄럼 접촉하는 것에 의해 래칫을 미끄럼 이동방향으로 안내하는 안내면을 가지는 것도 알려져 있다.

그러나, 체인의 장력 변동이나, 체인이 부착되어 있는 엔진의 온도 변화에 의한 엔진 본체나 체인의 열팽창 등에 기인하여, 체인의 느슨해질 때나 신장시에, 플런저가 과도하게 전진된 상태(이하, '과돌출 상태'라고 한다.)가 되는 경우가 있다.

그리고, 플런저가 과돌출 상태가 되면, 체인에 과대 장력이 발생하기 때문에, 이 과대 장력이 발생하고 있는 체인으로부터의 반력에 의한 플런저의 후퇴가 규제되면, 체인은, 과대 장력이 작용하고 있는 상태(이하, '장력 과다'라고 한다.)인 채로 주행하게 되어, 체인에의 부담이나 소음이 증가한다.

따라서, 체인이 장력 과다인 채로 주행하는 것을 방지하기 위해서, 플런저의 절결홈과, 스프링에 의해 힘이 가해져서 상기 절결홈에 걸어맞춤하는 볼로 구성되는 볼타입 래칫을 구비하고, 상기 볼타입 래칫에 의해, 체인의 장력 과다시에는 플런저를 후퇴시키는 래칫식 텐셔너가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조).

일본실용신안등록공보 제 2559664호(실용신안등록 청구의 범위, 도 1). 일본공개특허공보 2004-36779호

그런데, 체인의 장력 과다시에 플런저의 후퇴를 허용하는 래칫 기구를, 예를 들면 특허문헌 1의 텐셔너(500)에 사용되고 있는, 플런저에 설치된 랙 톱니와, 하우징에 자유로이 미끄럼 이동되도록 지지되는 래칫에 설치되어 상기 랙 톱니와 맞물림 가능한 래칫 톱니를 구비하는 구조로 실현하고자 하는 경우에, 과대 장력을 신속하게 감소시키기 위해서는, 하우징에 대해서 자유로이 미끄럼 이동되는 래칫을, 래칫 톱니가 랙 톱니로부터 풀리는 방향으로 신속하게 미끄럼 이동시키고, 플런저를 신속하게 후퇴시킬 필요가 있다.

그러나, 체인으로부터 작용하는 반력으로 후퇴하는 플런저에 의해 하우징에 설치된 안내면에 내리눌러진 래칫이, 미끄럼 이동방향에 대해서 진퇴 방향으로 경사지는 경사 상태가 되고, 미끄럼 이동방향에서의 미끄럼 접촉면의 양단부가, 안내면의 전진 방향측 및 후퇴 방향측에서 점접촉하면(예를 들면, 미끄럼 이동방향에서의 래칫의 양단부의 모서리부가 접촉하는 경우.), 안내면과의 사이에서의 래칫의 미끄럼 이동성이 손상되어, 래칫 톱니가 랙 톱니로부터 풀리기 위한 래칫의 미끄럼 이동방향에서의 이동이 원활하게 행하여지지 않는 경우가 있다.

또한, 상기 특허문헌 1에 개시된 텐셔너(500)와 같이, 플런저를 전진 방향으로 힘을 가하는 플런저 부세 수단이, 플런저 부세용 스프링과, 하우징 및 플런저 사이에 형성된 고압유실에 엔진이 구비하는 유압원으로부터 공급된 외부 압유(壓油)에 의해 구성되는 텐셔너에서는, 엔진 시동시 등과 같이, 엔진 정지중에서의 고압유실에의 공기의 침입 등에 기인하여, 고압유실에 플런저의 후퇴를 규제하기 위한 충분한 유압이 존재하고 있지 않은 경우에, 체인으로부터의 반력에 의해 플런저가 후퇴하고, 플래핑음(flapping noise)이라고 칭하는 타음에 의한 소음이 발생된다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하는 것으로, 그 목적은, 감아 걸기 전동체에 장력을 부여하기 위해서 하우징으로부터 전진하는 플런저의 랙 톱니와, 하우징의 수용공간내에 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용된 래칫의 래칫 톱니가 맞물리는 것에 의해, 플런저의 후퇴를 규제 가능한 래칫식 텐셔너에 있어서, 감아 걸기 전동체의 장력 과다시에서의 플런저의 후퇴를 허용하는 동시에, 플런저의 후퇴의 신속화를 도모하여, 이로써 과대 장력에 기인하는 감아 걸기 전동체의 부담 및 소음의 감소를 도모하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 텐셔너의 고압유실내의 유압이 반력에 대향하는데 충분하지 않은 저유압 상태에 있을 때, 플런저의 후퇴를 저지하고, 플런저가 후퇴하는 것에 기인하는 소음의 저감을 도모하는 것이다.

청구항 1에 관한 발명은, 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 진퇴 방향으로 자유로이 이동되도록 지지되는 동시에 회전부재(S1,S2)에 감아 걸어진 감아 걸기 전동체(C)에 장력을 부여하기 위해서 상기 하우징(110)으로부터 상기 진퇴 방향에서 전진하는 플런저(120)와, 상기 플런저(120)를 전진 방향으로 힘을 가하는 플런저 부세 수단과, 상기 감아 걸기 전동체(C)로부터 후퇴 방향으로 작용하는 반력(F)에 의한 상기 플런저(120)의 후퇴를 규제 가능한 래칫 기구(R)를 구비하는 래칫식 텐셔너에 있어서, 상기 래칫 기구(R)는, 상기 하우징(110)에 설치된 수용공간(113)내에 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용되어 상기 진퇴 방향과 교차하는 미끄럼 이동방향으로 이동하는 래칫(150)과, 상기 플런저(120)에 설치되어 상기 래칫(150)의 래칫 톱니(151)와 맞물림 가능한 랙 톱니(122)와, 상기 래칫 톱니(151)가 상기 랙 톱니(122)에 맞물릴 때의 상기 미끄럼 이동방향에서의 맞물림 방향으로 상기 래칫(150)을 힘을 가하는 래칫 부세 수단(160)을 구비하고, 상기 래칫 기구(R)는, 상기 반력(F)이, 상기 감아 걸기 전동체(C)에 발생하는 장력이 과대 장력보다 작을 때인 제 1 반력(F1)일 때에, 상기 래칫 톱니(151)와 상기 랙 톱니(122)와의 맞물림에 의해 상기 플런저(120)의 후퇴를 규제하고, 상기 반력(F)이, 상기 장력이 상기 과대 장력일 때인 제 2 반력(F2)일 때에, 상기 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하여 상기 래칫 톱니(151)가 상기 랙 톱니(122)로부터 풀리는 것에 의해 상기 플런저(120)의 후퇴를 허용하고, 상기 하우징(110)은, 상기 수용공간(113)을 형성하는 동시에 상기 래칫(150)의 미끄럼 접촉면(153)이 미끄럼 접촉하는 것에 의해 상기 래칫(150)을 상기 미끄럼 이동방향으로 안내하는 안내면(115)을 가지고, 상기 제 2 반력(F2)의 작용으로 후퇴하는 상기 플런저(120)에 의해 눌러진 상기 래칫(150)이 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 것에 의해 상기 미끄럼 접촉면(153)이 상기 안내면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것을 방지하는 경사 억제 구조(180,181,182)를 구비하는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 2에 관한 발명은, 청구항 1에 관한 발명에 있어서, 상기 경사 억제 구조(180,181,182)는, 상기 래칫(150) 이외의 부재인 비래칫 부재 및 상기 래칫 (150)의 한쪽의 부재에 설치되고, 상기 비래칫 부재 및 상기 래칫(150)의 다른쪽의 부재에 상기 미끄럼 이동방향에서 접촉 가능한 스토퍼(180,181,182)이고, 상기 스토퍼(180,181,182)와 상기 다른쪽의 부재와의 접촉 위치(P)는, 상기 래칫(150)의 중심 축선(Lr), 상기 전진 방향에서 최전방 위치에 있는 상기 래칫 톱니(151)인 전단(前端) 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 위치하는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 3에 관한 발명은, 청구항 2에 관한 발명에 있어서, 상기 한쪽의 부재는, 상기 래칫(150)이고, 상기 다른쪽의 부재는, 상기 비래칫 부재인 상기 플런저 (120)이고, 상기 스토퍼(180,181)는, 상기 맞물림 방향으로 돌출되어 있는 돌기(180,181)이고, 상기 랙 톱니(122A,122B)의 이 끝(123) 또는 톱니면(122b)에 접촉 가능한 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 4에 관한 발명은, 상기 청구항 3에 관한 발명에 있어서, 상기 래칫 (150)이 상기 맞물림 방향에서의 최대 돌출위치를 차지하고 상기 래칫 톱니(151)와 상기 랙 톱니(122)가 맞물림 상태에 있을 때에, 상기 래칫(150)의 플런저측 단면(154)으로부터 상기 이 끝(123)과의 상기 접촉 위치(P)까지의 상기 돌기(180)의 높이 H와, 상기 랙 톱니(122)의 이 깊이 T와, 상기 랙 톱니(122)의 이 바닥(122c)과 상기 플런저측 단면(154)과의 사이의 거리 B가, 다음의 관계식

H < B - T

를 충족하는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 5에 관한 발명은, 청구항 4에 관한 발명에 있어서, 상기 높이 H와, 상기 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c)과 상기 플런저측 단면(154)과의 거리 D가, 다음의 관계식

H > D

를 충족하는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 6에 관한 발명은 청구항 1 내지 청구항 5의 어느 한 항에 관한 발명에 있어서, 상기 래칫 부세 수단(160)이 상기 래칫(150)을 상기 맞물림 방향으로 힘을 가하는 미는 힘(Fs)은, 상기 제 1 반력(F1)에 의해 발생하는 상기 미끄럼 이동방향의 제 1 분력(f1)보다 크게 설정되어 있는 동시에, 상기 제 2 반력(F2)에 의해 발생하는 상기 미끄럼 이동방향의 제 2 분력(f2)보다 작게 설정되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 7에 관한 발명은, 청구항 6에 관한 발명에 있어서, 상기 랙 톱니 (122)가, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 스톱면 (122a)과, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 후퇴 방향으로 경사지는 미끄럼 이동면(122b)에서 요철 형상으로 형성되고, 상기 래칫 톱니(151)가, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 스톱 대향면(151a)과, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 후퇴 방향으로 경사지는 미끄럼 이동 대향면(151b)에서 요철 형상으로 형성되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 8에 관한 발명은, 청구항 7에 관한 발명에 있어서, 상기 스톱면 (122a)의 경사각(θ)이, 상기 미끄럼 이동면(122b)의 경사각(α)보다 작게 형성되어 있는 것에 의해, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 9에 관한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 8의 어느 한 항에 관한 발명에 있어서, 상기 하우징(110)은, 상기 회전부재(51,52)를 회전시키는 엔진에 부착되고, 상기 플런저 부세 수단은, 상기 하우징(110)에 형성된 고유압실(131)에 상기 엔진의 운전시에 공급되는 압유를 포함하고, 상기 제 1 반력(F1)은, 상기 엔진의 시동시에 발생하는 상기 반력(F)을 포함하고, 상기 제 2 반력(F2)은, 상기 엔진의 시동 후에 발생하는 상기 반력(F)을 포함하는 것에 의해, 엔진에 관련되어, 상술한 과제를 해결한 것이다.

청구항 1에 관한 발명에 의하면, 하우징에 설치된 수용공간에 수용되는 동시에 미끄럼 이동방향으로의 이동시에 안내면에 미끄럼 접촉하는 미끄럼 접촉면을 가지는 래칫은, 과대 장력이 발생하고 있는 장력 과다시의 감아 걸기 전동체로부터 작용하는 제 2 반력에 의해 후퇴하는 플런저에 의해 후퇴 방향에서 안내면에 내리눌러졌을 때에, 경사 억제 구조는, 래칫이 경사지는 것에 의해 미끄럼 접촉면이 안내면의 전진 방향측 부분 및 후퇴 방향측 부분에 접촉하는 상태(이하, '양측 접촉 경사 상태'라고 한다.)가 되는 것을 방지한다. 이 때문에, 래칫이 양측 접촉 경사 상태가 되어 안내면의 전진 방향측 부분 및 후퇴 방향측 부분에 접촉하는 경우에 비해, 래칫은 안내면에 대해서 맞물림 반대방향으로 원활하게 미끄럼 이동할 수 있어, 맞물림 반대방향으로의 래칫의 미끄럼 이동성이 향상된다.

게다가, 경사 억제 구조에 의한 양측 접촉 경사 상태의 발생 방지 효과는, 플런저가 후퇴 방향으로의 래칫의 누름을 개시(開始)한 직후에, 거의 정지 상태에 있는 래칫이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동을 개시하는 미끄럼 이동 개시 시기를 포함한 기간에 이루어지므로, 경사 억제 구조에 의해 래칫에 작용하는 정지 마찰력의 저감이 가능하게 된다.

이 결과, 랙 톱니로부터의 래칫 톱니의 풀림이 신속히 행하여지고, 플런저의 후퇴의 신속화가 가능하게 되어, 감아 걸기 전동체의 과대 장력의 해소를 신속화할 수 있으므로, 과대 장력에 기인하는 감아 걸기 전동체의 부담 및 소음의 감소가 가능하게 된다.

청구항 2에 관한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

경사 억제 구조가, 비(非)래칫 부재 및 래칫의 한쪽의 부재에 설치되고 다른쪽의 부재에 접촉 가능한 스토퍼에 의해 구성되므로, 경사 억제 구조를 간단한 구조로 실현할 수 있다.

또한, 스토퍼와 다른쪽의 부재와의 접촉 위치는, 래칫의 중심 축선 및 전단 래칫 톱니보다 전진 방향측에 있기 때문에, 상기 접촉 위치가 전단 래칫 톱니보다 래칫의 경사 방향인 전진 방향측에 위치하는 만큼, 양측 접촉 경사 상태의 발생 방지 효과가 이루어지는 미끄럼 이동방향에서의 래칫의 미끄럼 이동 범위(이하, '경사 억제 미끄럼 이동 범위'라고 한다.)를 크게 할 수 있다. 이 결과, 맞물림 반대방향으로의 래칫의 미끄럼 이동성이 향상하는 래칫의 경사 억제 미끄럼 이동 범위를 확대할 수 있으므로, 플런저의 후퇴 및 감아 걸기 전동체의 과대 장력의 해소를 신속화를 향상시킬 수 있어, 과대 장력에 기인하는 감아 걸기 전동체의 부담 및 소음의 한층의 감소가 가능하게 된다.

청구항 3에 관한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

스토퍼가 플런저의 랙 톱니와 접촉하는 것에 의해 래칫의 경사가 억제되므로, 랙 톱니를 이용하는 것에 의해, 간단한 구조로 경사 억제 구조를 구성할 수 있다.

그리고, 스토퍼가 랙 톱니의 이 끝에 접촉하는 경우에는, 스토퍼의 형상을 간단화할 수 있으므로, 스토퍼의 형성이 용이하게 된다.

또한, 스토퍼가 랙 톱니의 톱니면에 접촉하는 경우에는, 접촉 위치가 랙 톱니의 이 바닥과 이 끝과의 사이가 되므로, 스토퍼가 랙 톱니의 이 끝에 접촉하는 경우에 비해, 경사 억제 미끄럼 이동 범위를 크게 할 수 있다.

청구항 4에 관한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

래칫이 맞물림 방향에서의 최대 돌출위치를 차지하고 있을 때, 랙 톱니의 이 끝과 스토퍼와의 사이에는, 미끄럼 이동방향에서 빈틈(E)이 형성되므로, 돌기가 플런저의 진퇴 방향으로의 이동을 방해하는 것이 방지된다. 이 결과, 래칫의 플런저측 단면으로부터 플런저를 향해서 돌출하는 스토퍼를 구비하는 텐셔너에 있어서, 진퇴방향에서의 플런저의 양호한 이동성을 확보하면서, 돌기가 이루는 경사 억제 효과에 의해 플런저의 후퇴의 신속성을 향상시킬 수 있다.

청구항 5에 관한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

돌기의 높이 H가 거리 D보다 크기 때문에, 래칫의 경사를 억제하기 위해서 래칫 톱니의 이 바닥과 랙 톱니의 이 끝을 접촉 상태로 할 필요가 없기 때문에, 상기 접촉 상태로 하는 것에 의한 래칫 톱니의 이 바닥 및 이 끝의 마모를 방지할 수 있다.

청구항 6에 관한 본 발명의 래칫식 텐셔너에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

래칫 부세 수단의 미는 힘이 감아 걸기 전동체로부터 플런저를 후퇴시키는 제 1 반력에 의해 발생하는 래칫의 미끄럼 이동방향의 제 1 분력보다 크게 설정되어 있는 것에 의해, 플런저를 후퇴시키는 반력이 발생하면, 래칫 부세 수단의 미는 힘이 래칫에 작용하고, 래칫 톱니가 플런저의 랙 톱니와 맞물리기 때문에, 플런저의 후퇴 방향의 움직임을 규제하여 후퇴 변위를 저지하고, 감아 걸기 전동체의 플래핑음을 저감할 수 있을 뿐만이 아니라, 플런저 부세 수단의 미는 힘이 단순히 플런저를 돌출시켜 힘을 가하는 미는 힘만으로 충족되기 때문에, 특수한 고하중 대응의 플런저 부세용 스프링이나 오리피스 기구나 오일 리저브 기구를 필요로 하지 않고, 부품 점수나 제조비용을 저감하여 텐셔너 자체를 소형화할 수 있다.

또한, 래칫 부세 수단의 미는 힘이 감아 걸기 전동체의 장력 과다시에 플런저를 후퇴시키는 제 2 반력에 의해 발생하는 래칫의 미끄럼 이동방향의 제 2 분력보다 작게 설정되어 있는 것에 의해, 장력 과다시에 플런저를 후퇴시키는 제 2 반력이 발생하면, 래칫 부세 수단의 미는 힘이 래칫의 래칫 톱니에 작용하여 래칫의 래칫 톱니와 플런저의 랙 톱니가 풀려, 래칫 부세 수단의 미는 힘이 제 2 분력보다 커질 때까지 플런저를 후퇴시키기 때문에, 감아 걸기 전동체의 장력 과다에 의해 백래시가 생긴 플런저의 후퇴 방향의 움직임을 규제하지 않고 후퇴 변위를 허용하여 플런저의 눌어붙음을 방지할 수 있을 뿐만이 아니라, 이 래칫 부세 수단의 미는 힘을 조정하는 것에 의해 과대 장력에 의한 풀림의 타이밍이 조정 가능하게 되기 때문에, 플런저의 눌어붙음을 확실히 방지할 수 있다.

청구항 7에 관한 본 발명의 래칫식 텐셔너에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

랙 톱니가 래칫의 맞물림 반대방향에 대해서 전진 방향측으로 경사지는 스톱면과 맞물림 반대방향에 대해서 후퇴 방향측으로 경사지는 미끄럼 이동면에서 요철 형상으로 형성되어 있는 동시에, 래칫 톱니가 래칫의 맞물림 반대방향에 대해서 전진 방향측으로 경사지는 스톱 대향면과 맞물림 반대방향에 대해서 후퇴 방향측으로 경사지는 미끄럼 이동 대향면에서 요철 형상으로 형성되어 있는 것에 의해, 장력 과다시에 플런저를 후퇴시키는 제 2 반력이 발생하면, 이 반력이 플런저측의 스톱면을 통하여 래칫의 스톱 대향면에 분력으로서 작용하고, 이 래칫의 스톱 대향면에 작용한 분력이 래칫의 미끄럼 이동방향의 더 작은 분력으로서 래칫의 래칫 톱니를 플런저의 랙 톱니와 풀리도록 작용하여, 플런저의 랙 톱니가 래칫의 스톱 대향면을 거쳐 미끄럼 이동 대향면을 미끄러져 움직여 1톱니분 되돌리기 때문에, 장력 과다시에 래칫의 래칫 톱니와 플런저의 랙 톱니에 생기기 쉬운 이 빠짐 등의 마찰에 의한 손상을 방지하면서 플런저의 후퇴 방향의 움직임을 규제하지 않고 후퇴 변위를 원활하게 허용할 수 있는 동시에 래칫 부세용 수단에 대한 과도한 충격도 회피하여 뛰어난 내구성을 발휘할 수 있다.

청구항 8에 관한 발명에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

스톱면의 경사각이 미끄럼 이동면의 경사각보다 작게 형성되어 있는 것에 의해, 플런저를 후퇴시키는 제 1 반력이 발생해도 플런저의 랙 톱니와 래칫의 래칫 톱니와의 풀림이 저지되기 때문에, 플런저의 후퇴를 저지하면이 할 수 있다.

청구항 9에 관한 본 발명의 래칫식 텐셔너에 의하면, 인용된 청구항에 관한 발명이 이루는 효과에 더하여, 다음의 효과가 이루어진다.

고압유실내의 유압이 제 1 반력에 대향하는데 충분하지 않은 저유압 상태에 있는 엔진 시동시에 플런저를 후퇴시키려고 하는 제 1 반력이 발생했을 때에, 플런저의 랙 톱니와 래칫의 래칫 톱니와의 풀림이 저지되기 때문에, 엔진 시동시에 플런저의 후퇴를 저지할 수 있다. 또한, 엔진 시동 후에서의 장력 과다시에 플런저를 후퇴시키는 제 2 반력이 발생했을 때에, 플런저의 후퇴가 허용되기 때문에, 과대 장력을 신속하게 감소시킬 수 있다. 따라서, 엔진에 있어서, 상술한 발명의 효과가 이루어진다.

도 1은 본 발명의 실시예인 래칫식 텐셔너의 사용형태도이다.
도 2는 도 1의 텐셔너의 단면도이다.
도 3은 도 1의 텐셔너의 플런저가 전진할 때의 랙 톱니와 래칫 톱니와의 맞물림 상태를 설명하는 도면이다.
도 4는 엔진 시동시에 플런저의 후퇴가 저지될 때의 랙 톱니와 래칫 톱니와의 맞물림 상태를 설명하는 도면이다.
도 5는 타이밍 체인의 장력 과다시에 플런저가 후퇴를 개시할 때의 랙 톱니와 래칫 톱니와의 맞물림 상태를 설명하는 도면이다.
도 6은 타이밍 체인의 장력 과다시에 플런저가 후퇴하고 있을 때의 랙 톱니와 래칫 톱니와의 맞물림 상태를 설명하는 도면이다.
도 7은 타이밍 체인의 장력 과다시에 플런저가 후퇴를 종료했을 때의 랙 톱니와 래칫 톱니와의 맞물림을 설명하는 도면이다.
도 8은 도 1의 텐셔너의 래칫의 사시도이다.
도 9는 엔진 시동시에 플런저의 후퇴가 저지될 때의 래칫 상태를 설명하는 단면도이다.
도 10은 타이밍 체인의 장력 과다시에 플런저가 후퇴를 개시한 후의 래칫 상태를 설명하는 단면도이다.
도 11은 실시예의 제 1 변형예인 래칫식 텐셔너의 래칫의 사시도이다.
도 12는 제 1 변형예에 있어서, 도 9에 대응하는 도면이다.
도 13은 실시예의 제 2 변형예인 래칫식 텐셔너의 래칫에 있어서, 도 9에 대응하는 도면이다.
도 14는 실시예의 다른 변형예인 래칫식 텐셔너의 래칫에 있어서, 도 10의 ⅩⅣ부의 확대도에 대응하는 도면이다.
도 15는 종래의 텐셔너의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 그 실시예에 기초하여, 도 1 내지 도 14를 참조하면서 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 관한 래칫식 텐셔너(100)의 사용형태도, 도 2는, 도 1의 텐셔너(100)의 단면도, 도 3은, 도 1의 텐셔너(100)의 플런저(120)가 전진할 때의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 맞물림 상태를 설명하는 도면, 도 4는, 엔진 시동시에 플런저(120)의 후퇴가 저지될 때의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니 (151)와의 맞물림 상태를 설명하는 도면, 도 5는, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에, 플런저(120)가 후퇴를 개시할 때의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 맞물림 상태를 설명하는 도면, 도 6은, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에, 플런저(120)가 후퇴되고 있을 때의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 맞물림 상태를 설명하는 도면, 도 7은, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에, 플런저(120)가 후퇴를 종료했을 때의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 맞물림을 설명하는 도면, 도 8은, 도 1의 텐셔너(100)의 래칫(150)의 사시도, 도 9는, 엔진 시동시에 플런저(120)의 후퇴가 저지될 때의 래칫(150)의 상태를 설명하는 단면도, 도 10은, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에 플런저(120)가 후퇴를 개시한 후의 래칫(150)의 상태를 설명하는 단면도이다.

한편, 도 9, 도 10에서는, 단면도인 래칫(150)의 해칭이 생략되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예인 래칫식 텐셔너(100)는, 기계로서의 엔진(도시되지 않음)에 구비되고, 상기 엔진의 구동축인 크랭크 샤프트에 의해 회전 구동되는 구동측의 스프로킷(S1)과, 피구동축인 1쌍의 캠축에 각각 고정되어 있는 1쌍의 피구동측의 스프로킷(S2)에 감아 걸어져 있는 띠 형상의 감아 걸기 전동체로서의 무단 체인인 타이밍 체인(C)의 이완측에서 기계 본체로서의 엔진 본체에 부착되어 있다.

여기서, 스프로킷(S1), 1쌍의 피구동측의 스프로킷(S2) 및 타이밍 체인(C)은, 감아 걸기 전동장치를 구성한다.

텐셔너(100)에 있어서, 그 하우징(110)으로부터 진퇴 방향에서 자유로이 전진·후퇴되도록 돌출되어 있는 플런저(120)가, 엔진 본체에 자유로이 요동되도록 지지되어 있는 가동 레버(A)의 요동단 근방의 배면을 누르는 것에 의해, 가동 레버(A)를 통하여 타이밍 체인(C)의 이완측에 장력을 부여하고 있다.

타이밍 체인(C)의 인장측에는 타이밍 체인(C)의 주행을 안내하는 고정 가이드(G)가 엔진 본체에 부착되어 있다.

도 1에 있어서, 구동측의 회전부재인 스프로킷(S1)이 화살표의 방향으로 회전하면, 타이밍 체인(C)이 화살표의 방향으로 주행하고, 이 타이밍 체인(C)의 주행에 의해서, 피구동측의 회전부재인 스프로킷(S2)이 화살표의 방향으로 회전하고, 스프로킷(S1)의 회전이 스프로킷(S2)에 전달된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 텐셔너(100)는, 엔진 본체로부터 공급된 외부 압유를 도입하는 기름 공급로(111)가 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)에 진퇴 방향으로 자유로이 왕복이동되도록 지지되는 동시에 주행 상태에 있는 타이밍 체인(C)(도 1 참조)에 장력을 부여하기 위해서 하우징(110)에 형성된 플런저 수용구멍(112)으로부터 진퇴 방향에서 전진하는 원기둥 형상의 플런저(120)와, 하우징(110)의 플런저 수용구멍(112)과 플런저(120)의 중공부(121)와의 사이에 형성되는 고압유실(131)에 배치되어 플런저(120)를 전진 방향으로 힘을 가하는 미는 힘을 발생하는 플런저 부세부재로서의 플런저 부세용 스프링(130)과, 플런저 수용구멍 (112)에 조립해 넣어져 고압유실(131)내로부터 기름 공급로(111)에의 압유의 역류를 저지하는 역지 밸브 유닛(140)과, 타이밍 체인(C)(도 1참조)으로부터 후퇴 방향으로 작용하는 반력(F)(도 4,도 5 참조)에 의해 플런저(120)가 진퇴 방향에서 후퇴하는 것을 규제 가능한 래칫 기구(R)를 구비한다.

상기 외부 압유는, 텐셔너(100)의 외부로부터 기름 공급로(111)를 통하여 고압유실(131)에 이끌리는 압유이고, 엔진에 구비되어 상기 엔진의 운전 및 정지에 대응하여 작동 및 정지가 행하여지는 유압원인 오일펌프로부터 공급된다. 따라서, 고압유실(131)에의 외부 압유의 공급은, 엔진의 운전시에 행하여지고, 엔진의 정지시에 정지된다.

플런저 부세용 스프링(130) 및 고압유실(131)내의 압유는, 플런저(120)를 전진 방향으로 힘을 가하는 플런저 부세 수단을 구성한다.

래칫 기구(R)는, 하우징(110)에 설치된 수용공간으로서의 래칫 수용구멍 (113)내에 자유로이 미끄럼 이동되어 끼워 삽입된 상태로 미끄럼 이동방향으로 미끄럼 이동하는 래칫(150)과, 래칫(150)에 설치된 1 이상의 소정 수의, 여기에서는 복수로서의 2개의 래칫 톱니(151)와 맞물림 가능하게 플런저(120)의 외주면의 일부분에 설치된 복수의 랙 톱니(122)와, 래칫 톱니(151)가 랙 톱니(122)와 맞물릴 때의 미끄럼 이동방향인 맞물림 방향으로 래칫(150)을 힘을 가하는 래칫 부세 수단으로서의 래칫 부세용 스프링(160)과, 래칫 수용구멍(113)에 끼워 넣어져 래칫 부세용 스프링(160)을 착좌시키는 스프링 걸어멈춤용 플러그(170)를 구비한다.

기둥 형상, 본 실시예에서는 원기둥 형상의 래칫 수용구멍(113)내에서 이동하는 래칫(150)은, 래칫 톱니(151) 외에, 외주면(153)을 가지는 기둥 형상, 본 실시예에서는 원기둥 형상의 래칫 본체(152)를 갖는다. 래칫 본체(152)는, 래칫(150)에 있어서, 외주면(153)을 형성하고 있는 부분이다. 래칫 톱니(151)는 래칫(150)의 플런저측 단부를 구성한다.

여기서, 미끄럼 이동방향은, 진퇴 방향으로 교차하는 방향, 본 실시예에서는 직교하는 방향이다. 그리고, 맞물림 방향은, 래칫 톱니(151)가 랙 톱니(122)에 맞물릴 때의 래칫(150)의 미끄럼 이동방향, 즉 래칫(150)이 플런저(120)에 가까워지는 방향이며, 맞물림 반대방향은, 맞물림 방향과는 반대 방향으로서, 래칫 톱니 (151)가 랙 톱니(122)로부터 풀릴 때의 래칫(150)의 미끄럼 이동방향, 즉 래칫 (150)이 플런저(120)로부터 멀어지는 방향이다.

지름방향 및 둘레방향은, 각각, 래칫(150)의 중심 축선(Lr)을 중심으로 하는 지름방향 및 둘레방향인 것으로 한다. 또한, 중심 축선(Lr)은, 래칫(150)의 외주면(153)의 중심 축선이기도 하다.

한편, 도 2에는, 중심 축선(Lh)을 가지는 내주면(115)과 동심(同心)상태로 위치하는 래칫(150)이 도시되어 있다.

또한, 부재 등에서의 '플런저측'은, 상기 부재 등에 있어서, 미끄럼 이동방향에서 플런저(120)에 가까운 위치를 의미하고, 또한 '플런저 반대측'은, 미끄럼 이동방향에서 플런저측과는 반대측의, 즉 플런저(120)로부터 먼 위치를 의미하는 것으로 한다.

마찬가지로, 부재 등에서의 '전진 방향측'은, 상기 부재 등에 있어서, 플런저(120)의 진퇴 방향에서 전진 방향측의 위치를 의미하고, 또한 '후퇴 방향측'은, 플런저(120)의 진퇴 방향에서 후퇴 방향측의 위치를 의미하는 것으로 한다.

역지 밸브 유닛(140)의 구체적인 유닛 구조는, 플런저 수용구멍(112)의 후퇴 방향측 단부에 조립해 넣어져, 기름 공급로(111)로부터 고압유실(131)내에의 외부 압유의 도입을 허용하는 한편으로 고압유실(131)내로부터 기름 공급로(111)에 압유의 역류를 저지하는 것이면, 공지된 어떠한 것이더라도 지장 없다.

본 실시예에서는, 하우징(110)의 기름 공급로(111)에 연결되는 유로(141a)를 가지는 볼 시트(141)와, 이 볼 시트(141)의 밸브 시트(141b)에 착좌하는 체크 볼 (142)과, 이 체크 볼(142)을 볼 시트(141)에 눌러 힘을 가하는 볼 부세용 스프링 (143)과, 이 볼 부세용 스프링(143)을 지지하고 또한 체크 볼(142)의 이동량을 규제하는 종 형상 리테이너(144)로 구성된 역지 밸브 유닛(140)이 채용되어 있다.

래칫 부세용 스프링(160)은, 래칫 본체(152)에 설치된 스프링 수용구멍 (152a)내 삽입되고, 미끄럼 이동방향을 따라서 래칫(150)과 동심 형상으로 배치되어 있다.

스프링 걸어멈춤용 플러그(170)는, 그 외주부에, 래칫 수용구멍(113)의 플런저 반대측 단부에 끼워 넣어져 발지를 위한 탄력성을 발휘하는 다수의 돌출 설편 (171)을 가지는 발지용 와셔인 동시에, 래칫 부세용 스프링(160)의 미는 힘(Fs)(도 3 내지 도 5 참조)을 설정하는 미는 힘 설정부이기도 하다.

도 3 내지 도 5를 주로 참조하여, 필요에 따라서 도 1, 도 2를 더불어 참조하여, 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와 래칫 부세용 스프링(160)과의 상호 관계에 대해 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 래칫 부세용 스프링(160)의 미는 힘(Fs)은, 엔진 시동시 및 엔진 시동 후의 통상 운전시(즉, 타이밍 체인(C)이 후술하는 장력 과다가 아닐 때의 엔진 운전시)에 있어서, 플런저 부세용 스프링(130) 및 고압유실 (131)내의 압유의 유압에 기초하여 플런저(120)에 작용하는 전진력(Fa)에 의해 플런저(120)가 전진하여 돌출될 때, 랙 톱니(122) 및 래칫 톱니(151)를 통해 래칫 (150)에 작용하는 상기 전진력(Fa)의 맞물림 반대방향의 분력(fa)보다, 항상 작아지도록 설정되어 있다.

그리고, 분력(fa)이, 미는 힘(Fs)과 마찰력과의 합력을 넘으면, 플런저(120)는, 래칫(150)을 맞물림 반대방향으로 되밀어내면서 가동 레버(A)(도 1 참조)에 추종하여 전진한다. 한편, 도 3에는, 플런저(120)가 전진하기 전의 플런저(120)의 전단부 및 래칫(150)의 위치가 이점쇄선으로 도시되어 있다.

여기서, 상기 마찰력은, 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 사이에 작용하는 미끄럼 이동방향에서의 마찰력이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 미는 힘(Fs)은, 타이밍 체인(C)으로부터 가동 레버(A)를 통하여 플런저(120)를 후퇴시키려고 하는 반력(F)이 제 1 반력(F1)일 때, 랙 톱니(122) 및 래칫 톱니(151)를 통해 래칫(150)에 작용하는 제 1 반력(F1)의 맞물림 반대방향의 제 1 분력(f1) 이상의 크기로 설정되어 있다.

여기서, 제 1 반력(F1)은, 타이밍 체인(C)의 제 1 주행 상태, 예를 들면, 고압유실(131)이 저유압 상태에 있을 때로서의 엔진 시동시, 및, 엔진 시동 후의 통상 운전시에서의 주행 상태에서의 반력(F)이다.

또한, 상기 저유압 상태는, 고압유실(131)에의 상기 외부 압유의 공급이 행하여지지 않는 엔진 정지중에서의 고압유실(131)에의 공기의 침입 등에 기인하여, 고압유실(131)에 플런저(120)의 후퇴를 규제하기 위한 충분한 유압이 존재하지 않은 상태, 즉 고압유실(131)내의 유압이 제 1 반력(F1)에 대향하는데 충분하지 않은 상태이다.

이 때문에, 엔진 시동시 및 엔진 시동 후의 통상 운전시에 있어서, 타이밍 체인(C)(도 1참조)으로부터 플런저(120)를 후퇴시키려고 하는 제 1 반력(F1)이 발생할 때에는, 미는 힘(Fs)과 상기 마찰력과의 합력이 제 1 분력(f1)보다 커지는 미는 힘(Fs)이 래칫(150)에 작용하므로, 래칫 톱니(151)가 랙 톱니(122)와 맞물리고, 백래시에 기초하는 플런저(120)의 후퇴 후에, 플런저(120)의 후퇴 방향의 이동을 규제하여 후퇴 변위를 저지한다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 미는 힘(Fs)은, 반력(F)이 제 2 반력일 때, 랙 톱니(122) 및 래칫 톱니(151)를 통하여 래칫(150)에 작용하는 제 2 반력(F2)의 맞물림 반대방향의 제 2 분력(f2)보다 작게 설정되어 있다.

여기서, 제 2 반력(F2)은, 타이밍 체인(C)의 제 2 주행 상태, 예를 들면 엔진 시동 후(따라서, 고압유실(131)이 압유로 채워져 있을 때)에, 타이밍 체인(C)의 장력 변동이나 엔진의 온도 변화에 의한 엔진 본체나 타이밍 체인(C)의 열팽창 등에 기인하여, 타이밍 체인(C)의 신장시에 플런저(120)가 과대하게 전진하는 상태(즉, 과돌출 상태)가 되고, 타이밍 체인(C)에 과대 장력이 발생하는 장력 과다시에서의 주행 상태에서의 반력(F)이다.

따라서, 제 1 반력(F1)은, 타이밍 체인(C)에 발생하는 장력이 상기 과대 장력보다 작을 때의 반력이다. 그리고, 제 2 반력(F2)은 제 1 반력(F1)보다 크다.

이 때문에, 엔진 시동 후의 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에, 타이밍 체인 (C)으로부터 플런저(120)를 후퇴시키려고 하는 제 2 반력(F2)이 발생할 때에는, 제 2 분력(f2)이, 미는 힘(Fs)과 상기 마찰력과의 합력보다 커져, 도 6에 도시된 바와 같이, 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하고, 마침내는 래칫 톱니 (151)와 랙 톱니(122)가 풀려, 도 7에 도시된 바와 같이, 반력(F)이 제 1 반력(F1)이 되고, 제 1 분력(f1)이 래칫(150)에 작용하게 될 때까지, 플런저(120)가 랙 톱니(122)의 1톱니분 혹은 수 톱니 분만큼 후퇴한다. 이와 같이, 텐셔너(100)는, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에는, 백래시에 기초하는 플런저(120)의 후퇴 후에도, 상기 플런저(120)의 후퇴 방향의 이동을 규제하지 않고, 후퇴 변위를 허용하도록 되어 있다.

따라서, 플런저 부세용 스프링(130)의 미는 힘은, 래칫 부세용 스프링(160)의 미는 힘(Fs)보다 크지만, 플런저(120)를 전진시키기 위해서 힘을 가하는 미는 힘이면 좋고, 이러한 범위에서 미는 힘(Fs)을 조정하는 것에 의해서 엔진 시동 후의 체인의 장력 과다에 의한 풀림의 타이밍을 조정하는 것도 가능하다.

제 1 , 제 2 분력(f1,f2)에 대해서, 더 상세하게 설명한다.

텐셔너(100)에 있어서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 랙 톱니(122)는, 래칫(150)의 미끄럼 이동방향에 대해서 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지는 톱니면인 스톱면(122a)과 래칫(150)의 미끄럼 이동방향에 대해서 맞물림 반대방향을 향하여 후퇴 방향으로 경사지는 톱니면인 미끄럼 이동면(122b)에서 요철 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 래칫 톱니(151)는, 래칫(150)의 미끄럼 이동방향에 대해서 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지는 톱니면인 스톱 대향면(151a)과 래칫(150)의 미끄럼 이동방향에 대해서 맞물림 반대방향을 향하여 후퇴 방향으로 경사지는 톱니면인 미끄럼 이동 대향면(151b)에서 요철 형상으로 형성되어 있다.

그리고, 미끄럼 이동방향에 대해서 스톱면(122a)이 전진 방향으로 경사지는 각도인 스톱면(122a)의 경사각 θ(도 2, 도 4, 도 5 참조)는, 미끄럼 이동방향에 대해서 미끄럼 이동면(122b)이 후퇴 방향으로 경사지는 각도인 미끄럼 이동면 (122b)의 경사각 α(도 2, 도 3 참조)보다 작게 설정되어 있다.

경사각 θ는, 플런저(120)에 대해서, 제 1 반력(F1)이 작용할 때에, 랙 톱니 (122)와 래칫 톱니(151)와의 풀림을 저지하고, 플런저(120)의 후퇴를 저지하도록, 또한 제 2 반력(F2)이 작용할 때에, 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 풀림을 허용하고, 플런저(120)의 후퇴를 허용하도록 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 결정된다.

또한, 경사각 α는, 플런저(120)에 대해서, 전진력(Fa)(도 3 참조)이 작용할 때에, 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)와의 풀림을 허용하고, 플런저(120)의 전진을 허용하도록, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 결정된다.

그리고, 엔진의 운전시에 있어서, 텐셔너가 타이밍 체인(C)에 장력을 부여하기 위해서 플런저(120)가 전진할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저(120)에 작용하는 전진력(Fa)에 의해 발생하는 래칫(150)의 미끄럼 이동방향의 분력(fa)과 미는 힘(Fs)과 대소 관계는,

fa = Fa×cosα×sinα

fa > Fs

가 된다.

또한, 엔진 시동시 등에 플런저(120)의 후퇴를 저지할 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진 시동시에 타이밍 체인(C)으로부터 플런저(120)에 작용하는 제 1 반력(F1)에 의해 발생하는 래칫(150)의 미끄럼 이동방향의 제 1 분력(f1)과 미는 힘 (Fs)과 대소 관계는, 일례로서

f1 = F1×cosθ×sinθ

f1 < Fs

가 된다.

한편, 엔진의 온도 변화 등으로 플런저(120)가 과잉으로 전진하는 과돌출 상태가 되고, 타이밍 체인(C)에 과대 장력이 발생하여, 플런저(120)의 후퇴를 허용할 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 타이밍 체인(C)으로부터 플런저(120)에 작용하는 제 2 반력(F2)에 의해 발생하는 제 2 분력(f2)과 미는 힘(Fs)과 대소 관계는,

f2 = F2×cosθ×sinθ

f2 > Fs

가 된다.

이것에 의해, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에 타이밍 체인(C)으로부터 플런저(120)를 후퇴시키는 제 2 반력(F2)이 발생하면, 이 제 2 반력(F2)이 스톱면 (122a)을 통하여 스톱 대향면(151a)에 미끄럼 이동방향의 제 2 분력(f2)으로서, 래칫 톱니(151)를 랙 톱니(122)와 풀리도록 작용하여, 도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 랙 톱니(122)가 스톱 대향면(151a)을 거쳐 미끄럼 이동 대향면(151b)을 미끄러져 움직여 1톱니분 혹은 수 톱니분 되돌리게 되어 있다.

다음에, 도 8 내지 도 10을 주로 참조하고, 도 1, 2를 적절히 참조하여, 래칫(150)을 중심으로, 텐셔너(100)에 대해 더 설명한다.

도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은, 래칫 수용구멍(113)을 형성하는 내주면(115), 즉 래칫 수용구멍(113)의 형성면을 갖는다. 내주면(115)은, 래칫(150)에서의 미끄럼 접촉면인 외주면(153)이 미끄럼 접촉하는 것에 의해 래칫(150)을 미끄럼 이동방향으로 자유로이 미끄럼 이동되도록 안내하는 안내면이다. 그리고, 미끄럼 이동방향에서의 내주면(115)의 형성 범위(Nr)(도 2 참조)는, 미끄럼 이동방향에서의 외주면(153)의 형성 범위(Nr)(도 2 참조), 즉 미끄럼 이동방향에서의 래칫 본체(152)의 길이보다 크다.

한편, 도 9, 도 10에는, 설명의 편의상, 래칫(150)을 래칫 수용구멍(113) 내에서 자유로이 미끄럼 이동되도록 하기 위한 내주면(115)과 외주면(153)과의 사이의 지름방향의 미소 빈틈(g)이 과장되게 도시되어 있다.

도 8, 도 9를 참조하면, 플런저(120)가 제 1 반력(F1)으로 눌러질 때에는, 래칫 부세용 스프링(160)의 미는 힘(Fs)이 제 1 분력(f1)(도 4 참조)보다 크기 때문에, 래칫(150)은, 플런저(120)에 의해 후퇴 방향으로 눌러져서 내주면(115)의 후퇴 방향측 부분(115b)에 내리눌러짐으로써, 미끄럼 이동방향에 평행한 상태(즉, 래칫(150)의 중심 축선(Lr)이 미끄럼 이동방향 또는 중심 축선(Lh)에 평행한 상태)인 평행 상태가 된다. 이 때, 외주면(153)은, 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉되어 있지 않다.

외주면(153)은, 플런저(120)가 전진할 때에, 플런저(120)에 의해 전진 방향으로 눌러져서 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 내리눌러진 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 이동할 때, 및, 래칫(150)이 맞물림 방향으로 이동할 때에, 내주면(115)에 미끄럼 접촉한다.

도 10을 더불어 참조하면, 텐셔너(100)는, 제 2 반력(F2)의 작용에 의해 후퇴하는 플런저(120)에 의해 눌러져서 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하는 래칫 (150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사졌을 때에, 외주면(153)이, 상기 외주면(153)의 플런저측 단부(153a)(래칫 본체(152)의 플런저측 단부이기도 하다.)에 있어서 내주면(115)의 후퇴 방향측 부분(115b)에 접촉하는 한편으로, 외주면(153)의 플런저 반대측 단부(153b)(래칫 본체(152)의 플런저 반대측 단부이기도 하다.)에 있어서 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것을 방지하는 경사 억제 구조를 구성하는 스토퍼로서의 돌기(180)를 구비한다.

돌기(180)는, 텐셔너(100)에 있어서, 래칫(150) 이외의 부재인 비래칫 부재와 래칫(150)에서의 한쪽의 부재로서의 래칫(150)에 설치되고, 상기 비래칫 부재와 래칫(150)에서의 다른쪽의 부재로서의 플런저(120)에 접촉 가능하다.

보다 구체적으로는, 돌기(180)는, 플런저(120)의 전진 방향에서 최전방 위치에 있는 래칫 톱니(151)인 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 배치되어 있고, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측에 위치하는 특정 랙 톱니(122A)의 이 끝(123)에 접촉 가능하다.

특정 랙 톱니(122A)는, 전단 래칫 톱니(151A)와 맞물려 있는 랙 톱니(122)보다, 전진 방향측에 위치하는 랙 톱니(122)이다.

돌기(180)는, 래칫(150)의 플런저측 단면(154)으로부터 맞물림 방향으로 돌출하는 사다리꼴 형상의 부분이며, 래칫 톱니(151)의 톱니 폭방향에서, 래칫 톱니(151)의 톱니 폭과 거의 같은 폭을 갖는다. 그리고, 돌기(180)의 정면(頂面)(180a)은, 전진 방향으로 랙 톱니(122)의 1피치 이상의 폭으로 늘어나 있고, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측 부분(115a)의 거의 전체에 걸쳐서 형성되어 있다.

정면(180a)은 중심 축선(Lr)에 직교하는 평면이다.

그리고, 래칫 톱니(151)와 랙 톱니(122)가 맞물림 상태에 있고, 제 2 반력(F2)이 작용하고 있는 플런저(120)에 의해 후퇴 방향으로 눌러져 있는 래칫(150)이, 후퇴하는 플런저(120)에 의해 경사를 개시하기 직전의 상태(이하, '경사 직전 상태'라고 한다.)에 있고, 본 실시예에서는 래칫(150)이 상기 평행 상태에 있을 때, 특정 랙 톱니(122A)의 이 끝(123)과 돌기(180)와의 사이에는, 미끄럼 이동방향에서의 미소한 빈틈(E)이 형성되어 있다.

이 경사 직전 상태로부터, 플런저(120)의 후퇴에 의해, 래칫(150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지면, 돌기(180)의 정면(180a)이 이 끝(123)에 접촉하고, 래칫(150)이 더 경사지는 것이 방지된다. 이 때, 돌기(180)와 이 끝 (123)과의 접촉 위치(P)(도 10 참조)는, 래칫(150)의 중심 축선(Lr)과 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 위치하는 동시에, 플런저(120)의 후퇴에 따라 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동할 때, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측에서 늘어나 있는 정면(180a)상에서 후퇴 방향으로 이동한다. 이 때문에, 접촉 위치(P)가 정면(180a)상을 이동하는 사이, 경사 억제 효과를 유지할 수 있고, 또한 경사 억제 미끄럼 이동 범위를 크게 할 수 있다.

그리고, 정면(180a)과 이 끝(123)이 접촉 위치(P)에서 접촉하는 것에 의해, 외주면(153)이 플런저 반대측 단부(153b)에 있어서 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것이 방지되고, 외주면(153)이, 플런저측 단부(153a)에서 내주면(115)의 후퇴 방향측 부분(115b) 및 플런저 반대측 단부(153b)에서 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 상태, 즉 래칫(150)이 양측 접촉 경사 상태가 되는 것이 방지된다.

그리고, 접촉 위치(P)가 전단 래칫 톱니(151A)로부터 전진 방향으로 떨어져 있을수록, 또한 빈틈(E)이 작을수록, 양측 접촉 경사 상태의 발생을 방지하는 경사 억제 효과를 높일 수 있고, 또한 상기 경사 억제 효과가 이루어지는 미끄럼 이동방향에서의 래칫(150)의 미끄럼 이동 범위(이하, '경사 억제 미끄럼 이동 범위'라고 한다.)가 커진다.

돌기(180)는, 래칫 본체(152)에 일체 성형에 의해 형성되지만, 다른 예로서, 돌기(180)가 래칫 본체(152)와는 별개의 부재에 의해 구성되고, 래칫 본체(152)에 일체로 고정되어 설치되어도 좋다.

그리고, 중심 축선(Lr)과 미끄럼 이동방향이 평행인, 또는 상기 평행 상태일 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 랙 톱니(122)와 래칫 톱니(151)가 맞물림 상태에 있고, 또한 래칫(150)이 맞물림 방향에서 가장 돌출되어 있는 최돌출 위치를 차지할 때, 중심 축선 방향 또는 미끄럼 이동방향에서의 래칫(150)의 플런저측 단면(154)으로부터 접촉 위치(P)까지의 돌기(180)의 높이 H와, 랙 톱니(122)의 이 깊이 T와, 중심 축선 방향 또는 미끄럼 이동방향에서의 랙 톱니(122)의 이 바닥(122c)과, 플런저측 단면(154)과의 간격 B와, 중심 축선 방향 또는 미끄럼 이동방향에서의 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c)과 플런저측 단면(154)와의 거리 D는, 다음의 관계식,

H < T - B (1)

H > D (2)

를 충족하도록 설정된다.

그리고, 관계식(1)이 성립하는 것에 의해, 래칫(150)이 맞물림 방향에서의 최대 돌출위치를 차지하고 있을 때, 경사 개시 직전 상태에서, 이 끝(123)과 정면 (180a)과의 사이에 빈틈(E)이 형성된다. 또한, 관계식(2)이 성립되는 것에 의해, 후퇴하는 플런저(120)에 의한 래칫(150)의 경사를 억제하기 위해서는, 돌기(180)와 이 끝(123)을 접촉 상태로 하면 좋고, 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c)과 랙 톱니 (122)의 이 끝(123)을 접촉 상태로 할 필요는 없다.

한편, 중심 축선 방향은, 중심 축선(Lr)에 평행한 방향이다.

다음에, 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에서의 랙 톱니(122)와 래칫 톱니 (151)와의 풀림 동작에 대해서, 도 1, 도 5 내지 도 7, 도 10을 참조하여, 설명한다.

한편, 도 6, 도 7에는, 엔진 시동 후에 타이밍 체인(C)에 과대 장력이 발생했을 때에, 플런저(120)가 후퇴를 개시하기 전의 플런저(120)의 전단부 및 래칫 (150)의 위치가 이점쇄선으로 도시되어 있다.

우선, 엔진 시동 후의 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에 타이밍 체인(C)으로부터 플런저(120)를 후퇴시키는 제 2 반력(F2)이 발생하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 제 2 반력(F2)이 미끄럼 이동방향의 제 2 분력(f2)으로서 작용한다.

그리고, 래칫(150)의 미끄럼 이동방향의 제 2 분력(f2)이 작용하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 스톱면(122a)이 스톱 대향면(151a)을 미끄러져 움직이면서 플런저(120)가 후퇴하기 시작하고, 래칫(150)은, 후퇴 방향에서 내주면(115)에 내리눌러진 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이 경사 상태가 된다. 그리고, 플런저(120)가 후퇴하는 것에 따라서, 래칫(150)은, 정면(180a)과 이 끝(123)이 접촉 상태를 유지하는 범위내에서 양측 접촉 경사 상태가 되는 것이 방지된 상태에서, 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하고, 플런저(120)의 랙 톱니(122)가 래칫(150)의 래칫 톱니(151)와 어긋나 간다.

이어서, 랙 톱니(122)가 래칫 톱니(151)와 어긋나는 동시에, 래칫 부세용 스프링(160)에 의해 힘이 가해진 래칫(150)은, 맞물림 방향으로 미끄럼 이동하고 미끄럼 이동면(122b)이 미끄럼 이동 대향면(151b)을 미끄러져 움직이기 시작하고, 래칫(150)은 외주면(153)에 있어서 전진 방향에서 내주면(115)에 접촉하면서 맞물림 방향으로 미끄럼 이동하면서, 플런저(120)가 계속 후퇴해 간다.

게다가, 미끄럼 이동면(122b)이 미끄럼 이동 대향면(151b)을 미끄러져 움직이면서 플런저(120)가 계속 후퇴하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 후속하는 새로운 랙 톱니(122)의 스톱면(122a)이 스톱 대향면(151a)에 접촉한다. 그리고, 플런저 (120)에 여전히 제 2 반력(F2)이 작용하고 있을 때는, 상술의 동작과 같이, 플런저 (120)의 후퇴가 허용된다.

이와 같이 하여, 플런저(120)가 랙 톱니(122)의 1톱니분 혹은 수 톱니 분만큼 후퇴하는 것에 의해, 타이밍 체인(C)의 장력 변동이나 엔진의 온도 변화 등에서 발생하는 플런저(120)의 과돌출 상태 및 상기 과돌출 상태에 의해 발생하는 과대 장력이 해소된다.

다음에, 상술과 같이 구성된 실시예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.

래칫식 텐셔너(100)의 래칫 기구(R)는, 하우징(110)에 설치된 래칫 수용구멍 (113)내에 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용되어 미끄럼 이동방향으로 이동하는 래칫(150)과, 플런저(120)에 설치되어 래칫(150)의 래칫 톱니(151)와 맞물림 가능한 랙 톱니(122)와, 맞물림 방향으로 래칫(150)을 힘을 가하는 래칫 부세용 스프링 (160)을 구비하고, 래칫 기구(R)는, 타이밍 체인(C)으로부터 플런저(120)에 작용하는 반력(F)이, 타이밍 체인(C)에 발생하는 장력이 과대 장력일 때의 제 2 반력(F2)일 때, 플런저(120)의 후퇴를 허용하고, 하우징(110)은, 래칫(150)의 외주면(153)이 미끄럼 접촉하는 것에 의해 래칫(150)을 미끄럼 이동방향으로 안내하는 내주면 (115)을 가지고, 제 2 반력(F2)의 작용으로 후퇴하는 플런저(120)에 의해 눌러진 래칫(150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지는 것에 의해 외주면 (153)이 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것을 방지하는 경사 억제 구조로서의 스토퍼인 돌기(180)를 구비한다.

이 구성에 의해, 미끄럼 이동방향으로의 이동시에 내주면(115)에 미끄럼 접촉하는 외주면(153)을 가지는 래칫(150)은, 과대 장력이 발생하고 있는 장력 과다시의 타이밍 체인(C)으로부터 작용하는 제 2 반력(F2)에 의해 후퇴하는 플런저 (120)에 의해 후퇴 방향에서 내주면(115)에 내리눌러졌을 때에, 돌기(180)는, 래칫 (150)이 경사지는 것에 의해 외주면(153)이 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a) 및 후퇴 방향측 부분(115b)에 접촉하는 양측 접촉 경사 상태가 되는 것을 방지한다. 이 때문에, 래칫(150)이 양측 접촉 경사 상태가 되어 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a) 및 후퇴 방향측 부분(115b)에 접촉하는 경우에 비해, 래칫(150)은 내주면(115)에 대해서 맞물림 반대방향으로 원활하게 미끄럼 이동할 수 있어, 맞물림 반대방향으로의 래칫(150)의 미끄럼 이동성이 향상된다.

게다가, 돌기(180)에 의한 양측 접촉 경사 상태의 발생 방지 효과는, 플런저 (120)가 후퇴 방향으로의 래칫(150)의 누름을 개시한 직후에, 거의 정지 상태에 있는 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동을 개시하는 미끄럼 이동 개시시기를 포함한 기간에 이루어지므로, 경사 억제 구조에 의해 래칫(150)에 작용하는 정지 마찰력의 저감이 가능하게 된다.

이 결과, 랙 톱니(122)로부터의 래칫 톱니(151)의 풀림이 신속히 행하여지고, 플런저(120)의 후퇴의 신속화가 가능하게 되어, 과돌출 상태 및 타이밍 체인 (C)의 과대 장력의 해소를 신속화할 수 있으므로, 과대 장력에 기인하는 타이밍 체인(C)의 부담 및 소음의 감소가 가능하게 된다.

경사 억제 구조가 래칫(150)에 설치되어 플런저(120)에 접촉 가능한 돌기 (180)에 의해 구성되므로, 경사 억제 구조를 간단한 구조로 실현할 수 있다.

또한, 돌기(180)와 랙 톱니(122)의 이 끝(123)과의 접촉 위치(P)는, 래칫 (150)의 중심 축선(Lr)과 전진 방향에서 최전방 위치에 있는 래칫 톱니(151)인 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 위치한다. 이 구성에 의해, 접촉 위치 (P)는, 중심 축선(Lr) 및 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측에 있기 때문에, 상기 접촉 위치(P)가 전단 래칫 톱니(151A)보다 래칫(150)의 경사 방향인 전진 방향측에 위치하는 만큼, 예를 들면, 접촉 위치(P)가 플런저(120)의 진퇴 방향에서 래칫 톱니(151)와 같은 위치에 설치되는 경우에 비해, 경사 억제 미끄럼 이동 범위(즉, 양측 접촉 경사 상태의 발생 방지 효과가 이루어지는 미끄럼 이동방향에서의 래칫(150)의 미끄럼 이동 범위)를 크게 할 수 있다. 이 결과, 맞물림 반대방향에서의 래칫(150)의 미끄럼 이동성이 향상되는 래칫(150)의 경사 억제 미끄럼 이동 범위를 확대할 수 있으므로, 플런저(120)의 후퇴 및 타이밍 체인(C)의 과대 장력의 해소를 신속화를 향상시킬 수 있고, 과대 장력에 기인하는 타이밍 체인(C)의 부담 및 소음의 감소가 한층 더 가능하게 된다.

또한, 돌기(180)가 특정 랙 톱니(122A)의 이 끝(123)에 접촉 가능한 것에 의해, 돌기(180)가 특정 랙 톱니(122A)와 접촉함으로써 래칫(150)의 경사가 억제된다. 이 결과, 랙 톱니(122)를 이용하는 것에 의해, 간단한 구조로 경사 억제 구조를 구성할 수 있다.

돌기(180)의 높이 H와, 랙 톱니(122)의 이 깊이 T와, 랙 톱니(122)의 이 바닥(122c)과 플런저측 단면(154)과의 사이의 거리 B가, 다음의 관계식

H < B - T

를 충족하는 것에 의해, 래칫(150)이 맞물림 방향에서의 최대 돌출위치를 차지하고 있을 때, 랙 톱니(122)의 이 끝(123)과 스토퍼와의 사이에는, 미끄럼 이동방향에서 빈틈(E)이 형성되므로, 돌기(180)가 플런저(120)의 진퇴 방향으로의 이동을 방해하는 것이 방지된다. 이 결과, 래칫(150)의 플런저측 단면(154)으로부터 플런저(120)를 향해서 돌출하는 돌기(180)를 구비하는 텐셔너(100)에 있어서, 진퇴 방향에서의 플런저(120)의 양호한 이동성을 확보하면서, 돌기(180)가 이루는 경사 억제 효과에 의해 플런저(120)의 후퇴의 신속성을 향상시킬 수 있다.

돌기(180)의 높이 H와, 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c)과 래칫(150)의 플런저측 단면(154)과의 거리 D가, 다음의 관계식

H > D

를 충족하는 것에 의해, 돌기(180)의 높이 H가 거리 D보다 크기 때문에, 래칫(150)의 경사를 억제하기 위해서 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c)과 랙 톱니 (122)의 이 끝을 접촉 상태로 할 필요가 없기 때문에, 상기 접촉 상태로 하는 것에 의한 래칫 톱니(151)의 이 바닥(151c) 및 랙 톱니(122)의 이 끝의 마모를 방지할 수 있다.

돌기(180)의 정면(180a)은, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측 부분 (115a)의 거의 전체에 걸쳐서 형성되어 있는 것에 의해, 접촉 위치(P)를 래칫 톱니 (151) 및 랙 톱니(122)의 톱니 폭방향으로 넓게 설정할 수 있으므로, 접촉 상태에서의 래칫이 진퇴 방향의 주위에서 요동하는 것이 방지되어, 맞물림 반대방향으로의 래칫(150)의 미끄럼 이동성의 향상에 기여한다.

또한, 플런저(120)는, 플런저 부세용 스프링(130) 및 엔진의 운전시에 공급되는 외부 압유가 이끌리는 고유압실내의 유압에 의해 힘이 가해져서 진퇴 방향에서 전진하고, 래칫 부세용 스프링(160)의 미는 힘(Fs)은, 엔진 시동시에 발생하는 래칫(150)의 미끄럼 이동방향의 제 1 분력(f1)보다 크게 설정되어 있는 동시에 엔진 시동 후의 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에 발생하는 래칫(150)의 미끄럼 이동방향의 제 2 분력(f2)보다 작게 설정되어 있다.

이 구성에 의해, 고압유실(131)내의 유압이 제 1 반력(F1)에 대향하는데 충분하지 않은 저유압 상태에 있는 엔진 시동시에 플런저(120)의 후퇴 변위를 억제함으로써, 타이밍 체인(C)의 플래핑음을 저감할 수 있는 동시에, 엔진 시동 후의 타이밍 체인(C)의 과대 장력에 의해서 플런저(120)의 후퇴 변위를 허용함으로써, 플런저(120)의 눌어붙음을 방지할 수 있다. 게다가, 특수한 고하중 대응의 플런저 부세용 스프링이나 오리피스 기구나 오일 리저브 기구를 필요로 하지 않고, 부품 점수나 제조비용을 저감하여 텐셔너(100) 자체를 소형화할 수 있다.

그리고, 플런저(120)의 랙 톱니(122)가, 풀림 방향을 향하여 전진 방향측으로 경사지는 스톱면(122a)과, 풀림 방향을 향하여 후퇴 방향측으로 경사지는 미끄럼 이동면(122b)에서 요철 형상으로 형성되어 있는 동시에, 래칫(150)의 래칫 톱니 (151)가 풀림 방향을 향하여 전진 방향측으로 경사지는 스톱 대향면(151a)과, 풀림 방향을 향하여 후퇴 방향측으로 경사지는 미끄럼 이동 대향면(151b)에서 요철 형상으로 형성되고, 게다가, 스톱면(122a)의 경사각 θ가 미끄럼 이동면(122b)의 경사각 α보다 작게 형성되어 있다.

이 구성에 의해, 엔진 시동 후의 타이밍 체인(C)의 장력 과다시에 래칫 톱니 (151)와 랙 톱니(122)에 생기기 쉬운 이 빠짐 등의 마찰에 의한 손상을 방지하면서 플런저(120)의 후퇴 방향의 움직임을 규제하지 않고 후퇴 변위를 원활하게 허용할 수 있는 동시에 래칫 부세용 스프링(160)에 대한 과도의 충격도 회피하여 뛰어난 내구성을 발휘할 수 있다.

다음에, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 상기 실시예의 제 1, 제 2 변형예를 설명한다. 이 제 1, 제 2 변형예는, 경사 억제 구조의 구체적인 구조가 상기 실시예와는 상이하고, 그 외는 기본적으로 동일한 구성을 가지는 것이다. 그 때문에, 동일한 부분에 대한 설명은 생략 또는 간략하게 하고, 다른 점을 중심으로 설명한다. 그리고, 실시예의 부재 등과 동일한 부재 또는 대응하는 부재 등에 대해서는, 동일한 부호가 사용되고 있다.

도 11은, 실시예의 제 1 변형예인 텐셔너(100)의 래칫(150)의 사시도, 도 12는, 제 1 변형예에 있어서, 도 9에 대응하는 도면, 도 13은, 실시예의 제 2 변형예인 텐셔너(100)의 래칫(150)에 있어서, 도 9에 대응하는 도면이다.

도 11을 참조하면, 제 1 변형예에 있어서, 경사 억제 구조를 구성하는 스토퍼로서의 돌기(181)는, 래칫 본체(152)의 플런저측 단면(154)에 있어서, 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 배치되어 있고, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측에 위치하는 특정 랙 톱니(122B)에 접촉 가능하다. 특정 랙 톱니 B는, 전단 래칫 톱니(151A)가 맞물려 있는 랙 톱니(122)이다.

돌기(181)는, 래칫 톱니(151)를 닮은 톱니 형상의 돌기이며, 래칫 톱니(151)의 톱니 폭방향으로, 전단 래칫 톱니(151A)를 따라서 늘어나 있고, 특정 랙 톱니 (122B)에 있어서 전진 방향측의 톱니면인 미끄럼 이동면(122b)에 접촉 가능하다.

또한, 중심 축선 방향에서, 래칫(150)의 플런저측 단면(154)으로부터의 돌기 (181)의 높이 H는, 래칫 톱니(151)의 높이 K보다 낮고, 게다가 경사 개시 직전 상태에서, 돌기(181)와 특정 랙 톱니(122B)는 비접촉 상태에 있다. 이 구조에 의해, 돌기(181)가 플런저(120)의 진퇴 방향으로의 이동을 방해하는 것이 방지되므로, 진퇴 방향에서의 플런저(120)의 양호한 이동성을 확보하면서, 돌기(181)가 이루는 경사 억제 효과에 의해 플런저(120)의 후퇴의 신속성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 경사 개시 직전 상태에서는, 돌기(181)는, 미끄럼 이동방향에서 이 끝(122e)보다 맞물림 방향측에 위치하고, 미끄럼 이동면(122b)과 돌기(181)와의 사이에는, 미끄럼 이동방향 및 진퇴 방향에서의 미소한 빈틈(E)이 형성되어 있다.

이 경사 직전 상태로부터, 플런저(120)의 후퇴에 의해, 래칫(150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지면(도 12에 이점쇄선으로 도시되어 있다.), 돌기(181)가 미끄럼 이동면(122b)에 접촉하고, 래칫(150)이 더 경사지는 것이 방지된다. 이 때, 돌기(181)와 특정 랙 톱니(122B)와의 접촉 위치(P)는, 중심 축선 (Lr)과 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 위치 한다.

그리고, 돌기(181)와 미끄럼 이동면(122b)이 접촉 위치(P)에서 접촉하는 것에 의해, 외주면(153)이 그 플런저 반대측 단부(153b)(또는, 래칫 본체(152)가 플런저 반대측 단부)에서 내주면(115)의 전진 방향측 부분(115a)에 접촉하는 것이 방지되고, 래칫(150)이 양측 접촉 경사 상태가 되는 것이 방지된다.

또한, 플런저(120)의 후퇴에 따라 래칫(150)이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동할 때, 접촉 위치(P)는, 미끄럼 이동면(122b)상에서 후퇴 방향 및 맞물림 반대방향으로 이동한다. 이 때문에, 접촉 위치(P)가 미끄럼 이동면(122b)상에서 이동하는 동안, 경사 억제 효과를 유지할 수 있고, 또한 경사 억제 미끄럼 이동 범위를 크게 할 수 있다.

그리고, 이 제 2 실시예에 의하면, 실시예와 같은 작용 및 효과가 이루어진다.

도 13을 참조하면, 제 2 변형예에 있어서, 경사 억제 구조를 구성하는 스토퍼로서의 돌기(182)는, 래칫(150)을 수용하는 하우징(110)에 있어서, 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 배치되어 있고, 전단 래칫 톱니(151A)보다 전진 방향측에 위치하는 랙 톱니(122)에 접촉 가능하다. 하우징(110)은, 텐셔너(100)에 있어서 래칫(150) 이외의 부재인 비래칫 부재이다.

돌기(182)는, 래칫 수용구멍(113)에 배치되어, 내주면(115)에 대해서 지름방향 안쪽 또는 중심 축선(Lr)을 향하여 돌출되어 있는 판 형상의 부분이며, 전진 방향측에서, 래칫(150)의 플런저측 단면(154)에 접촉 가능하다.

돌기(182)는 래칫 수용구멍(113)내에 배치되어 있는 것에 의해, 돌기(182)가 플런저(120)의 진퇴 방향으로의 이동을 방해하는 것이 방지되므로, 진퇴 방향에서의 플런저(120)의 양호한 이동성을 확보하면서, 돌기(182)가 이루는 경사 억제 효과에 의해 플런저(120)의 후퇴의 신속성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 경사 개시 직전 상태에서는, 플런저측 단면(154)과 돌기(182)와의 사이에는, 미끄럼 이동방향에서의 미소한 빈틈(E)이 형성되어 있다.

이 경사 직전 상태로부터, 플런저(120)의 후퇴에 의해, 래칫(150)이 맞물림 반대방향을 향하여 전진 방향으로 경사지면(도 12에 이점쇄선으로 도시되어 있다.), 플런저측 단면(154)의 가장자리부(154a)와 돌기(182)가 접촉 위치(P)에서 접촉하는 것에 의해, 래칫(150)이 양측 접촉 경사 상태가 되는 것이 방지된다. 접촉 위치(P)는, 중심 축선(Lr)과 전단 래칫 톱니(151A)에 대해서 전진 방향측에 위치한다.

그리고, 이 제 3 실시예에 의하면, 실시예와 같은 작용 및 효과가 이루어진다.

이하, 상술한 실시예, 제 1, 제 2 변형예의 일부의 구성을 변경한 예에 대해서, 변경한 구성에 관해서 설명한다.

돌기(180)의 정면(180a)의 형성 범위는, 래칫 톱니(151)의 톱니 폭방향에서, 래칫 톱니(151)의 톱니 폭보다 작아도 좋고, 또한 진퇴 방향에서, 플런저(120)의 후퇴에 기초하는 접촉 위치(P)의 이동 경로가 정면(180a)상에서 확보되는 것을 조건으로 하여, 랙 톱니(122)의 1피치보다 작아도 좋다.

실시예에 있어서, 도 10의 ⅩⅣ부의 확대도에 대응하는 도면인 도 14에 도시된 바와 같이, 래칫(150)의 돌기(180)의 정면(180a)상을 후퇴 방향으로 이동하는 접촉 위치(P)의 이동 경로상에, 접촉 위치(P)가 후퇴 방향으로 이동할 때에 래칫 (150)의 경사각의 증가를 억제 또는 방지하기 위한 융기부(185)가, 정면(180a)에 설치되어도 좋다. 돌기(180)가 가지는 상기 융기부(185)는, 접촉 위치(P)가 후퇴 방향으로 이동하는 것에 따라서, 맞물림 방향으로 서서히 돌출하는 경사면(185a)을 갖는다. 그리고, 이 경사면(185a)상에서 접촉 위치(P)가 후퇴 방향으로 이동하는 것에 의해, 도 14에 있어서 시계 방향의 모멘트를 래칫(150)에 작용시킬 수 있다. 이것에 의해, 래칫(150)의 경사의 증대가 억제 또는 방지되고, 더 바람직하게는 래칫(150)의 경사가 감소되어, 래칫(150)이 양측 접촉 경사 상태가 되는 것을 방지할 수 있다.

래칫(150)이 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용되는 수용공간은, 구멍 이외의 공간이더라도 좋다. 상기 실시예에서는, 하우징(110)의 내주에 래칫(150)이 끼워 맞춤되었지만, 하우징(110)의 일부분인 지지부의 외주에 래칫(150)이 끼워 맞춤하는 경우에는, 청구항에서의 안내면은 하우징(110)의 상기 지지부의 외주면(153)에 의해 구성되고, 청구항에서의 미끄럼 접촉면은 래칫(150)의 내주면(115)에 의해 구성된다.

진퇴 방향과 미끄럼 이동방향과의 교차는, 직교 이외의 형태라도 좋다.

감아 걸기 전동체는, 엔진의 타이밍 체인(C) 이외의 체인 또는 벨트이더라도 좋고, 또한, 엔진 이외의 기계의 감아 걸기 전동장치에 구비되더라도 좋다.

100 : 래칫식 텐셔너
110 : 하우징
113 : 래칫 수용구멍
115 : 내주면
120 : 플런저
122 : 랙 톱니
122a : 스톱면
122b : 미끄럼 이동면
122A, 122B : 특정 랙 톱니
123 : 이 끝
130 : 플런저 부세용 스프링
131 : 고압유실
150 : 래칫
151 : 래칫 톱니
151A : 전단 래칫 톱니
151a : 스톱 대향면
151b : 미끄럼 이동 대향면
153 : 외주면
154 : 플런저측 단면
155, 156, 157 : 제 2 미끄럼 접촉면
160 : 래칫 부세용 스프링
180,181,182 : 돌기
C : 타이밍 체인
S1, S2 : 스프로킷
R : 래칫 기구
Fs : 래칫 부세용 스프링의 미는 힘
F, F1, F2 : 반력
f1, f2 : 분력
Lr : 중심 축선
E : 빈틈
P : 접촉 위치
θ : 스톱면의 경사각
α : 미끄럼 이동면의 경사각

Claims (9)

1. 하우징과, 상기 하우징에 진퇴 방향으로 자유로이 이동되도록 지지되는 동시에 회전부재에 감아 걸어진 감아 걸기 전동체에 장력을 부여하기 위해서 상기 하우징으로부터 상기 진퇴 방향에서 전진하는 플런저와, 상기 플런저를 전진 방향으로 힘을 가하는 플런저 부세 수단과, 상기 감아 걸기 전동체로부터 후퇴 방향으로 작용하는 반력에 의한 상기 플런저의 후퇴를 규제 가능한 래칫 기구를 구비하는 래칫식 텐셔너에 있어서,
   상기 래칫 기구는, 상기 하우징에 설치된 수용공간내에 자유로이 미끄럼 이동되도록 수용되어 상기 진퇴 방향과 교차하는 미끄럼 이동방향으로 이동하는 래칫과, 상기 플런저에 설치되어 상기 래칫의 래칫 톱니와 맞물림 가능한 랙 톱니와, 상기 래칫 톱니가 상기 랙 톱니에 맞물릴 때의 상기 미끄럼 이동방향에서의 맞물림 방향으로 상기 래칫을 힘을 가하는 래칫 부세 수단을 구비하고,
   상기 래칫 기구는, 상기 반력이, 상기 감아 걸기 전동체에 발생하는 장력이 과대 장력보다 작을 때인 제 1 반력일 때에, 상기 래칫 톱니와 상기 랙 톱니와의 맞물림에 의해 상기 플런저의 후퇴를 규제하고, 상기 반력이, 상기 장력이 상기 과대 장력일 때인 제 2 반력일 때에, 상기 래칫이 맞물림 반대방향으로 미끄럼 이동하고 상기 래칫 톱니가 상기 랙 톱니로부터 풀리는 것에 의해 상기 플런저의 후퇴를 허용하고,
   상기 하우징은, 상기 수용공간을 형성하는 동시에 상기 래칫의 미끄럼 접촉면이 미끄럼 접촉하는 것에 의해 상기 래칫을 상기 미끄럼 이동방향으로 안내하는 안내면을 가지고,
   상기 제 2 반력의 작용으로 후퇴하는 상기 플런저에 의해 눌러진 상기 래칫이 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 것에 의해 상기 미끄럼 접촉면이 상기 안내면의 전진 방향측 부분에 접촉하는 것을 방지하는 경사 억제 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사 억제 구조는, 상기 래칫 이외의 부재인 비래칫 부재 및 상기 래칫의 한쪽의 부재에 설치되고, 상기 비래칫 부재 및 상기 래칫의 다른쪽의 부재에 상기 미끄럼 이동방향에서 접촉 가능한 스토퍼이고,
   상기 스토퍼와 상기 다른쪽의 부재와의 접촉 위치는, 상기 래칫의 중심 축선과, 상기 전진 방향에서 최전방 위치에 있는 상기 래칫 톱니인 전단 래칫 톱니에 대해서 전진 방향측에 위치하는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 한쪽의 부재는, 상기 래칫이고,
   상기 다른쪽의 부재는, 상기 비래칫 부재인 상기 플런저이고,
   상기 스토퍼는, 상기 맞물림 방향으로 돌출되어 있는 돌기이고, 상기 랙 톱니의 이 끝 또는 톱니면에 접촉 가능한 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 래칫이 상기 맞물림 방향에서의 최대 돌출위치를 차지하고 상기 래칫 톱니와 상기 랙 톱니가 맞물림 상태에 있을 때에, 상기 래칫의 플런저측 단면으로부터 상기 이 끝과의 상기 접촉 위치까지의 상기 돌기의 높이 H와, 상기 랙 톱니의 이 깊이 T와, 상기 랙 톱니의 이 바닥과 상기 플런저측 단면과의 사이의 거리 B가, 다음의 관계식
   H < B - T
   를 충족하는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 높이 H와, 상기 래칫 톱니의 이 바닥과 상기 플런저측 단면과의 거리 D가, 다음의 관계식
   H > D
   를 충족하는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 래칫 부세 수단이 상기 래칫을 상기 맞물림 방향으로 힘을 가하는 미는 힘은, 상기 제 1 반력에 의해 발생하는 상기 미끄럼 이동방향의 제 1 분력보다 크게 설정되고, 상기 제 2 반력에 의해 발생하는 상기 미끄럼 이동방향의 제 2 분력보다 작게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 랙 톱니가, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 스톱면과, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 후퇴 방향으로 경사지는 미끄럼 이동면에서 요철 형상으로 형성되고,
   상기 래칫 톱니가, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 전진 방향으로 경사지는 스톱 대향면과, 상기 맞물림 반대방향을 향하여 상기 후퇴 방향으로 경사지는 미끄럼 이동 대향면에서 요철 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 스톱면의 경사각이, 상기 미끄럼 이동면의 경사각보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은, 상기 회전부재를 회전시키는 엔진에 부착되고,
   상기 플런저 부세 수단은, 상기 하우징에 형성된 고유압실에 상기 엔진의 운전시에 공급되는 압유의 유압을 포함하고,
   상기 제 1 반력은, 상기 엔진의 시동시에 발생하는 상기 반력을 포함하고,
   상기 제 2 반력은, 상기 엔진의 시동 후에 발생하는 상기 반력을 포함하는 것을 특징으로 하는 래칫식 텐셔너.

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