JP2019015362A - テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で、メンテナンスの作業効率を向上し、しかも、シール機能およびチェックバルブの設計自由度を向上するテンショナを提供すること。【解決手段】プランジャ２０またはハウジング３０が、チェックバルブ５０を配置するバルブ設置穴部と、バルブ設置穴部に配置されたチェックバルブ５０のオイル供給路側への移動を規制するバルブ移動規制部とを有し、コイルばね４０が、小径部４１と、小径部４１に連続して形成され、チェックバルブ５０に当接して配置される大径部４２とを有し、チェックバルブ５０をオイル供給路側に向けて付勢するように配置され、大径部４２の最大径は、バルブ設置穴部の内径よりも大きく設定されているテンショナ１０。【選択図】図２

Description

本発明は、走行するチェーンやベルト等に適正張力を付与するテンショナに関する。

従来、チェーン等の張力を適正に保持するテンショナを用いることが慣用されており、例えば、エンジンルーム内のクランク軸とカム軸の夫々に設けたスプロケット間に無端懸回したローラチェーン等の伝動チェーンをテンショナレバーによって摺動案内を行うチェーンガイド機構において、張力を適正に保持するためにテンショナによってテンショナレバーを付勢するものが公知である（例えば特許文献１を参照）。

この特許文献１のテンショナ５１０は、図５（ａ）に示すように、後方側に開口したプランジャ穴５２１を有するプランジャ５２０と、プランジャ５２０を収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジング（図示しない）と、プランジャ５２０およびプランジャ収容穴の間に形成される圧油室５１１に伸縮自在に収納されてプランジャ５２０を前方側に向けて付勢するコイルばね５４０と、ハウジングの外部から圧油室５１１内にオイルを供給するためのオイル供給路と、オイル供給路側から圧油室５１１側へのオイルの流入を許容するとともに圧油室５１１側からオイル供給路側へのオイルの流出を防止するチェックバルブ５５０とを備えている。

このテンショナ５１０は、図５（ａ）に示すように、プランジャ穴５２１の内周壁に形成された段差部５２１ｃによって、チェックバルブ５５０の前方側への移動を規制した状態で、コイルばね５４０によってチェックバルブ５５０を前方側に付勢することによって、チェックバルブ５５０を所定位置で固定している。

特開２０１６−１０２５３４号公報

ところが、特許文献１に記載のテンショナ５１０では、コイルばね５４０の付勢力によってチェックバルブ５５０を所定位置で固定していることから、ハウジングからプランジャ５２０を抜き出してテンショナ５１０をメンテナンスする時には、図５（ｂ）に示すように、チェックバルブ５５０がプランジャ穴５２１内で傾いたり、チェックバルブ５５０がプランジャ穴５２１内から脱落することがあり、その結果、メンテナンスの作業効率の低下やチェックバルブ５５０の紛失が発生することがあるという問題があった。

また、このようなテンショナ５１０では、図５（ａ）に示すように、コイルばね５４０によって、チェックバルブ５５０のシート部材５５１を段差部５２１ｃに押し付けることで、シート部材５５１および段差部５２１ｃの間をシールしている。ところが、図５（ｃ）に示すように、径方向においてプランジャ穴５２１とチェックバルブ５５０との間に隙間がある場合であって、プランジャ５２０に対してチェックバルブ５５０が径方向に片寄りを生じた場合、シート部材５５１および段差部５２１ｃの間の接触面が周方向に不均等になり、シール機能が低下するという問題もある。

また、チェックバルブ５５０の形態によっては、テンショナ５１０の組み付け時に、コイルばね５４０の先端部５４０ａが、チェックバルブ５５０の一部（図６の例では、チェックバルブ５５０のリテーナ５５３に形成されたスリット５５３ａ）に引っ掛かり、コイルばね５４０やチェックバルブ５５０に変形等の不具合が生じる可能性がある。そして、このような事態を回避するためには、コイルばね５４０の先端部５４０ａがチェックバルブ５５０に引っ掛からないような態様で、チェックバルブ５５０を設計しなければならず、チェックバルブ５５０の設計自由度が制限されてしまうという問題もあった。

そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、簡素な構成で、メンテナンスの作業効率を向上し、しかも、シール機能およびチェックバルブの設計自由度を向上するテンショナを提供することを目的とするものである。

本発明は、後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴の間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢するコイルばねと、前記ハウジングの外部から前記圧油室内にオイルを供給するためのオイル供給路と、前記オイル供給路側から前記圧油室側へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室側から前記オイル供給路側へのオイルの流出を防止するチェックバルブとを備えたテンショナであって、前記プランジャまたは前記ハウジングは、前記チェックバルブを配置するバルブ設置穴部と、前記バルブ設置穴部に配置された前記チェックバルブの前記オイル供給路側への移動を規制するバルブ移動規制部とを有し、前記コイルばねは、小径部と、前記小径部に連続して形成され、前記チェックバルブに当接して配置される大径部とを有し、前記チェックバルブを前記オイル供給路側に向けて付勢するように配置され、前記バルブ設置穴部内に配置される部分における前記大径部の最大径は、前記バルブ設置穴部の内径よりも大きく設定されていることにより、前記課題を解決するものである。

本請求項１、４、５に係る発明によれば、コイルばねが、小径部と、チェックバルブに当接して配置される側に形成された大径部とを有し、バルブ設置穴部内に配置される部分における大径部の最大径が、バルブ設置穴部の内径よりも大きく設定されていることにより、バルブ設置穴部にコイルばねを組み付けた状態で、バルブ設置穴部内でコイルばねの大径部を縮径するように弾性変形させることが可能であるため、バルブ設置穴部が形成されたプランジャまたはハウジングに対して、チェックバルブおよびコイルばねを固定することができる。これにより、ハウジングからプランジャを抜き出してテンショナをメンテナンスする時に、チェックバルブの姿勢に傾きが生じたり、チェックバルブの脱落が生じることを防止し、メンテナンスの作業効率の低下やチェックバルブの紛失が発生することを回避できる。
また、プランジャまたはハウジングに対して、チェックバルブおよびコイルばねを固定して一体化することにより、テンショナの組み付け作業や搬送作業を容易にし、組立設備を簡素化できるとともに、チェックバルブおよびバルブ移動規制部の接触面間のシール機能を良好に維持することができる。
また、チェックバルブに当接して配置される側に大径部を形成することにより、チェックバルブに対するコイルばねの先端部の引っ掛かりを回避しつつ、径方向においてバルブ設置穴部とチェックバルブとの間に隙間がある場合にも、コイルばねによってバルブ設置穴部内におけるチェックバルブの位置を中央に寄せることが可能であるため、チェックバルブとバルブ移動規制部とを周方向に均等に接触させ、チェックバルブおよびバルブ移動規制部の接触面間のシール機能を良好に発揮させることができる。なお、大径部の最大径がバルブ設置穴部の内径よりも大きく設定されていることにより、コイルばねの大径部とバルブ設置穴部との間には隙間が無く、バルブ設置穴部内においてコイルばねが径方向にズレを生じることは無いため、コイルばねによってバルブ設置穴部内におけるチェックバルブの位置を中央に確実に寄せることができる。
また、チェックバルブに当接して配置される側に大径部を形成し、チェックバルブに対するコイルばねの先端部の引っ掛かりを回避することにより、チェックバルブに対するコイルばねの先端部の引っ掛かりを考慮しなくて済むため、チェックバルブの設計自由度を向上することができる。

本請求項２に係る発明によれば、大径部が、小径部から離れるに従って拡径するように形成されていることにより、径方向においてバルブ設置穴部とチェックバルブとの間に隙間がある場合であっても、コイルばねによってバルブ設置穴部内におけるチェックバルブの位置を中央に円滑に寄せることができる。
本請求項３に係る発明によれば、小径部の一部が、チェックバルブの外周側に配置されていることにより、小径部によって、バルブ設置穴部内におけるチェックバルブの位置を中央に確実に寄せることができる。

本発明の第１実施形態に係るテンショナの使用態様を示す説明図。 第１実施形態に係るテンショナを示す断面図。 コイルばねやチェックバルブを中心として示す説明図。 第２実施形態に係るプランジャを示す断面図。 従来のテンショナにおける問題点を説明する説明図。 従来のテンショナにおける問題点を説明する斜視図。

以下に、本発明の第１実施形態に係るテンショナ１０について、図面に基づいて説明する。

まず、本実施形態のテンショナ１０は、図１に示すように、自動車エンジンのタイミングシステム等に用いられるチェーン伝動装置に組み込まれるものであり、エンジンブロック（図示しない）に取り付けられ、複数のスプロケットＳ１〜Ｓ３に掛け回された伝動チェーンＣＨの弛み側にテンショナレバーＧを介して適正な張力を付与し、走行時に生じる振動を抑止するものである。

テンショナ１０は、図２に示すように、後方側に開口した円筒状のプランジャ穴２１を有するプランジャ２０と、プランジャ２０を収容するプランジャ収容穴３１を有するハウジング３０と、プランジャ収容穴３１とプランジャ２０の後端側との間に形成される圧油室１１に伸縮自在に収納されてプランジャ２０を前方側に向けて付勢するコイルばね４０と、ハウジング３０の外部から圧油室１１内にオイルを供給するためのオイル供給路と、オイル供給路側から圧油室１１側へのオイルの流入を許容するとともに、圧油室１１側からオイル供給路側へのオイルの流出を防止するチェックバルブ５０とを備えている。

ハウジング３０およびプランジャ２０の間に形成された内側空間は、プランジャ穴２１内に設置されたチェックバルブ５０によって、後方側の圧油室１１および前方側の貯油室１２に区画されている。

以下に、テンショナ１０の各構成要素について、図面に基づいて説明する。

プランジャ２０は、鉄等の金属から有底の円筒状に形成され、図２に示すように、プランジャ収容穴３１内に前後方向に進退可能に挿入されている。

プランジャ２０のプランジャ穴２１は、図２に示すように、後方側の大径穴２１ａと、大径穴２１ａの前方側に連続して同軸状に形成された前方側の小径穴２１ｂと、これら大径穴２１ａおよび小径穴２１ｂの間に形成された段差部２１ｃとを有している。

プランジャ穴２１の内壁に形成された段差部２１ｃは、図２に示すように、バルブ設置穴部に配置されたチェックバルブ５０のオイル供給路側への移動を規制するバルブ移動規制部として機能する。
また、プランジャ穴２１の一部である大径穴２１ａの前方側部分は、チェックバルブ５０（の少なくとも一部）を配置するバルブ設置穴部として機能する。

また、プランジャ２０は、図２に示すように、その外周面に形成された連通調整溝２２と、連通調整溝２２から小径穴２１ｂ（貯油室１２）内にオイルを供給するプランジャ油供給孔２３とを有している。

ハウジング３０は、アルミニウム合金や合成樹脂等から形成され、ハウジング３０の外周面から内周面まで貫通し、連通調整溝２２にオイルを供給するハウジング油供給孔（図示しない）を有している。

これら、貯油室１２、連通調整溝２２、プランジャ油供給孔２３、および、ハウジング油供給孔（図示しない）は、ハウジング３０の外部から圧油室１１にオイルを供給するオイル供給路として機能する。
なお、上述した連通調整溝２２は、プランジャ２０の外周面またはプランジャ収容穴３１の内周面の少なくとも一方に形成すればよい。

コイルばね４０は、図２や図３に示すように、その一端（前端）をチェックバルブ５０（リテーナ５３のフランジ部５３ｃ）に当接させるとともに、その他端（後端）をプランジャ収容穴３１の底部に当接させた状態で設置されている。

コイルばね４０は、図２や図３に示すように、プランジャ２０を前方側に向けて付勢するとともに、チェックバルブ５０（リテーナ５３のフランジ部５３ｃおよびシート部材５１）をバルブ移動規制部として機能する段差部２１ｃに押し付けて、チェックバルブ５０をバルブ設置穴部として機能する大径穴２１ａ内で固定している。

コイルばね４０は、図２や図３に示すように、後方側の小径部４１と、小径部４１に連続して形成され、チェックバルブ５０（リテーナ５３のフランジ部５３ｃ）に当接して配置される前方側の大径部４２とを有している。

大径部４２および小径部４１の一部は、チェックバルブ５０の外周側に配置されている。
バルブ設置穴部内に配置される部分における大径部４２の最大径は、バルブ設置穴部として機能する大径穴２１ａの内径よりも大きく設定され、これにより、大径穴２１ａ内に配置された大径部４２は、縮径するように内周側に弾性変形する。
また、大径部４２は、図２や図３に示すように、小径部４１から離れる（先端側に向かう）に従って、徐々に拡径するように形成されている。

チェックバルブ５０は、図２や図３に示すように、シート部材５１と、球状の弁部材５２と、弁部材５２の移動を規制するリテーナ５３と、弁部材５２とリテーナ５３との間に配置されたスプリング（図示しない）とから構成されている。

なお、スプリング（図示しない）は、弁部材５２をシート部材５１側に向けて付勢するものであるが、スプリング（図示しない）は、必須の構成ではなく、設けなくてもよい。
また、チェックバルブ５０の各構成部材は、金属や合成樹脂等から形成されている。

シート部材５１は、図２や図３に示すように、貫通孔が形成された円板状の基部５１ａと、基部５１ａの貫通孔の縁部から突出する円筒状のシート部５１ｂとを有している。
弁部材５２は、球状に形成され、シート部５１ｂの先端部に、密着した状態で着座可能に配置されている。
リテーナ５３は、弁部材５２の後方側に配置される略円板状の頂部５３ａと、頂部５３ａの周縁から前方側に垂下し、シート部５１ｂの外周側に配置されるスカート部５３ｂと、スカート部５３ｂの前端から外周側に広がるフランジ部５３ｃとを有している。
また、スカート部５３ｂおよびフランジ部５３ｃには、スカート部５３ｂの後端からフランジ部５３ｃの外周縁まで延びるスリット部（図示しない）が、周方向に複数形成されている。
また、シート部５１ｂおよびスカート部５３ｂは、後方側から前方側に向けて縮径しており、シート部５１ｂの外周側にスカート部５３ｂが嵌合している。

チェックバルブ５０とバルブ設置穴部と大径部４２とは、バルブ設置穴部内にチェックバルブ５０を配置した状態で、バルブ設置穴部内にコイルばね４０を挿入した時に、大径部４２の先端部がチェックバルブ５０に接触しない寸法関係で設定されている。

次に、本発明の第２実施形態に係るテンショナ１０について、図４に基づいて説明する。ここで、第２実施形態では、一部構成については、前述した第１実施形態と全く同じであるため、相違点以外の構成については、その説明を省略する。

まず、第２実施形態のプランジャ２０には、図４に示すように、第１実施形態における連通調整溝２２およびプランジャ油供給孔２３が形成されていない。

また、第２実施形態のハウジング３０には、図４に示すように、第１実施形態におけるハウジング油供給孔（図示しない）が形成されていない。
第２実施形態のハウジング３０には、プランジャ収容穴３１と、プランジャ収容穴３１の後方側に連続して形成されプランジャ収容穴３１よりも小径な円筒状の設置穴３２と、設置穴３２の後方側に連続して形成され設置穴３２よりも小径な円筒状の小径穴３３と、ハウジング３０の後方底部に貫通形成され、ハウジング３０の外部とプランジャ収容穴３１とを連通させるハウジング孔３４とが形成されている。

このハウジング孔３４は、ハウジング３０の外部から圧油室１１にオイルを供給するためのオイル供給路として機能する。

また、上述した第１実施形態では、ハウジング３０およびプランジャ２０の間に形成された内側空間が、チェックバルブ５０によって、後方側の圧油室１１および前方側の貯油室１２に区画されていたが、第２実施形態では、図４に示すように、第１実施形態における貯油室１２が設けられていない。

また、第２実施形態のチェックバルブ５０は、図４に示すように、ハウジング３０の設置穴３２内に、シート部材５１を後方に向けた状態で配置されている。
このように、第２実施形態では、ハウジング３０の設置穴３２が、チェックバルブ５０（の少なくとも一部）を配置するバルブ設置穴部として機能する。

また、第２実施形態のチェックバルブ５０は、図４に示すように、設置穴３２の底面によってオイル供給路側への移動を規制され、このように、第２実施形態では、設置穴３２の底面がバルブ移動規制部として機能する。

また、第２実施形態のコイルばね４０は、図４に示すように、大径部４２を後方側に向けた状態で配置され、その一端である大径部４２をチェックバルブ５０（リテーナ５３のフランジ部５３ｃ）に当接させるとともに、その他端をプランジャ穴２１の底部（プランジャ２０の前方側部分）に当接させた状態で設置されている。
また、大径部４２（の少なくとも一部）は、バルブ設置穴部として機能する設置穴３２内に挿入され、設置穴３２内で縮径するように内周側に弾性変形する。

以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。

例えば、上述した複数の実施形態の各構成を、任意に組み合わせてテンショナを構成しても何ら構わない。
また、上述した実施形態では、テンショナが自動車エンジン用のタイミングシステムに組み込まれるものとして説明したが、テンショナの具体的用途はこれに限定されない。
また、上述した実施形態では、テンショナがテンショナレバーを介して伝動チェーンに張力を付与するものとして説明したが、プランジャの先端で直接的に伝動チェーンの摺動案内を行い、伝動チェーンに張力を付与するようにしてもよい。
さらに、伝動チェーンによる伝動機構に限らず、ベルト、ロープ等の類似の伝動機構に適用されてもよく、長尺物に張力を付与することが求められる用途であれば、種々の産業分野において利用可能である。
また、上述した実施形態では、プランジャを収容するハウジングが、エンジンブロック等に取り付けられる所謂テンショナボディであるものとして説明したが、ハウジングの具体的態様は、上記に限定されず、テンショナボディに形成されたボディ穴内に挿入される円筒状の所謂スリーブであってもよい。
また、上述した実施形態では、コイルばねが、小径部と、小径部の一端側に形成される大径部とから構成されているものとして説明したが、コイルばねの具体的態様は上記に限定されず、例えば、小径部の一端側および他端側にそれぞれ大径部を形成してもよく、この場合、テンショナの組み付け時に、コイルばねの設置の向きを考慮する必要が無くなる。
また、上述した実施形態では、大径部が、小径部から離れる（先端側に向かう）に従って拡径するように形成されているように形成されているものとして説明したが、大径部の具体的態様は上記に限定されず、例えば、小径部から離れる従って、拡径した後に縮径するように、大径部が形成されていてもよい。
また、上述した第１実施形態では、大径部の全体が、バルブ設置穴部内に配置されるものとして説明したが、第２実施形態のように、大径部の一部のみを、バルブ設置穴部内に配置してもよい。
また、上述した実施形態では、径方向においてバルブ設置穴部とチェックバルブ（シート部材）との間に殆ど隙間が生じない寸法関係で、バルブ設置穴部およびチェックバルブを設計しているものとして説明したが、バルブ設置穴部とチェックバルブとの間にある程度の隙間が生じるように、バルブ設置穴部およびチェックバルブを設計してもよい。

１０ ・・・ テンショナ
１１ ・・・ 圧油室
１２ ・・・ 貯油室（オイル供給路）
２０ ・・・ プランジャ
２１ ・・・ プランジャ穴
２１ａ ・・・ 大径穴（バルブ設置穴部）
２１ｂ ・・・ 小径穴
２１ｃ ・・・ 段差部（バルブ移動規制部）
２２ ・・・ 連通調整溝（オイル供給路）
２３ ・・・ プランジャ油供給孔（オイル供給路）
３０ ・・・ ハウジング
３１ ・・・ プランジャ収容穴
３２ ・・・ 設置穴（バルブ設置穴部）
３３ ・・・ 小径穴
３４ ・・・ ハウジング孔（オイル供給路）
４０ ・・・ コイルばね
４１ ・・・ 小径部
４２ ・・・ 大径部
５０ ・・・ チェックバルブ
５１ ・・・ シート部材
５１ａ ・・・ 基部
５１ｂ ・・・ シート部
５２ ・・・ 弁部材
５３ ・・・ リテーナ
５３ａ ・・・ 頂部
５３ｂ ・・・ スカート部
５３ｃ ・・・ フランジ部
ＣＨ ・・・ 伝動チェーン
Ｇ ・・・ テンショナレバー
Ｓ１〜Ｓ３ ・・・ スプロケット

Claims (5)

1. 後方側に開口したプランジャ穴を有するプランジャと、前記プランジャを収容する前方側に開口したプランジャ収容穴を有するハウジングと、前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴の間に形成される圧油室に伸縮自在に収納されて前記プランジャを前方側に向けて付勢するコイルばねと、前記ハウジングの外部から前記圧油室内にオイルを供給するためのオイル供給路と、前記オイル供給路側から前記圧油室側へのオイルの流入を許容するとともに前記圧油室側から前記オイル供給路側へのオイルの流出を防止するチェックバルブとを備えたテンショナであって、
   前記プランジャまたは前記ハウジングは、前記チェックバルブを配置するバルブ設置穴部と、前記バルブ設置穴部に配置された前記チェックバルブの前記オイル供給路側への移動を規制するバルブ移動規制部とを有し、
   前記コイルばねは、小径部と、前記小径部に連続して形成され、前記チェックバルブに当接して配置される大径部とを有し、前記チェックバルブを前記オイル供給路側に向けて付勢するように配置され、
   前記バルブ設置穴部内に配置される部分における前記大径部の最大径は、前記バルブ設置穴部の内径よりも大きく設定されていることを特徴とするテンショナ。
2. 前記大径部は、前記小径部から離れるに従って拡径するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のテンショナ。
3. 前記小径部の一部は、前記チェックバルブの外周側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のテンショナ。
4. 前記バルブ設置穴部は、前記プランジャ穴の一部として構成され、
   前記バルブ移動規制部は、前記プランジャ穴の内壁に形成され、
   前記コイルばねは、その一端である前記大径部が前記チェックバルブに当接するとともに、その他端が前記プランジャ収容穴の底部に当接した状態で、設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のテンショナ。
5. 前記バルブ設置穴部および前記バルブ移動規制部は、前記プランジャ収容穴の底部に形成され、
   前記コイルばねは、その一端である前記大径部が前記チェックバルブに当接するとともに、その他端が前記プランジャ穴の底部に当接した状態で、設置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のテンショナ。

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