JP5157013B2 - テンショナー - Google Patents

Description

本発明は、無端状のベルトやチェーンの張力を一定に保つよう調整するテンショナーに関する。

テンショナーは、例えば、自動車のエンジンに使用される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しており、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２３に、テンショナー１００を自動車のエンジン本体２００に実装した状態を示す。エンジン本体２００の内部には、一対のカムスプロケット２１０とクランクスプロケット２２０とが配置されており、これらのスプロケット２１０、２２０の間にタイミングチェーン２３０が無端状となって掛け渡されている。また、タイミングチェーン２３０の移動路上には、チェーンガイド２４０が揺動自在に配置されており、タイミングチェーン２３０はチェーンガイド２４０を摺動するようになっている。エンジン本体２００には、取付面２５０が形成されており、テンショナー１００は取付面２５０に開設された取付孔２６０に挿通されてボルト２７０により取付面２５０に固定される。なお、エンジン本体２００の内部には、図示しない潤滑用のオイルが封入されている。

従来のテンショナーは、走行するチェーンに向けて進退自在に突出する円柱状の推進部材と、この推進部材を進退自在に嵌挿する摺動孔が推進部材と同心円状に設けられたケースと、このケースに対して推進部材を突出方向に付勢する推進ばねと、前記摺動孔の先端開口側で同心円状に設けられた凹部内で推進部材に外嵌して推進部材の軸方向に変位するとともに前記凹部と同心円状に設けられたホルダー部材と、このホルダー部材を推進部材の突出方向に付勢するホルダーばねと、前記ホルダー部材に形成されたスロープ状のカム斜面内を滑動するとともに前記推進部材の外周に刻設された複数の係止歯にそれぞれ噛合する複数の係止駒と、前記摺動孔内で推進部材に外嵌して複数の係止駒の噛み外れを規制するカム誘導用リングと、前記推進部材を進退自在に嵌挿するとともに前記摺動孔の凹部内に順次配置したホルダーばねとホルダー部材と係止駒とカム誘導用リングを移動自在に封入する封止プレートとを備えている。このテンショナーは、エンジン運転時にチェーンが伸びてくると、推進部材が一歯分ずつ順次前進することによって、適正なチェーン張力を維持するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

以上の構造のテンショナーでは、推進部材は推進ばねにより進出方向に付勢され、係止駒が拡径して推進部材の係止歯を乗り越えながら、進出方向に移動可能である。また、推進部材は、後退方向には係止駒がカム斜面に押圧され縮径されて推進部材の係止歯と噛合うことにより後退が拘束されてロックされる。

エンジン本体に取付けられたとき、推進部材は、適切なチェーン張力が得られる位置まで進出し、チェーンガイドから振動を受けながら過度に戻ることを防止し、過大荷重が作用した場合は、ホルダー部材が後退しホルダーばねが撓んでチェーン張力を適正に保つように作用する。また、長期使用によりチェーンが伸びた場合は、チェーンガイドが前進するのに伴い適宜推進部材が進出して、最適なチェーン張力が得られる構造になっている。
特許第３７１７４７３号明細書

図２４（ａ）は上記特許文献１と同様な構成による従来のテンショナーの縦断面図、（ｂ）はその側面図、図２５（ａ）は図２４のテンショナーの推進部材が係止駒と完全係止状態の作動説明図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図２６（ａ）は図２５の推進部材前進時における係止駒拡径状態の作動説明図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。これらの図において、符号３１０は推進部材、３２０は係止駒、３３０はホルダー部材、３４０は推進ばね、３５０は係止駒３２０をホルダー部材３３０のカム斜面３３０ａに押圧して推進部材３１０と噛み込ませるように縮径方向に付勢する押圧ばね、３６０はホルダーばね、３７０はケースである。

従来のテンショナーは、軸中心部から推進部材３１０→係止駒３２０→ホルダー部材３３０→ケース３７０の順で部品が同心円状に配置されている。通常ケース３７０の外径は、エンジン本体２００の取付孔２６０の径（図２３）に合せて決定するため、推進部材３１０の係歯部３１０ｂの外径は部品配列の関係で細くなる傾向がある。高出力エンジン等では、カムチェーンからの振動が大きく、その負荷過重に耐えるため推進部材３１０及び係止駒３２０の係止面積を増大するように推進部材３１０の外径を比例的に大きく取る必要がある。しかし、推進部材３１０の外径を大きくすると、ケース３７０の外径が大きくなり、所定の取付孔２６０に挿入できないため、設計自由度が小さい問題がある。

推進部材３１０が進出する際、係止駒３２０が一山越えて次の係止歯と噛合うときに、ホルダー部材３３０のカム斜面３３０ａに沿って外径方向に拡径する。係止歯の山高さｈ、それを乗り越える拡径量ｃとすると、ホルダー部材３３０の内部に、製品寸法のばらつきがあっても確実に１山越えられるように、ｃより幾分大きめの隙間Ｃが必要であり（図２５、２６）、その分、ケース３７０の外径が大きくなる。係止駒３２０が２個対向配置の場合は２Ｃが必要となる。

また、係止駒３２０はノーバック設計であり、推進部材の後退方向には戻り作動が期待できない。エンジン内部の温度変化に伴うエンジン本体（ブロック）２００の熱間膨張によりタイミングチェーン２３０が掛けられているクランク軸とカム軸間の距離が変動し（図２３）、低温時は弛み、高温時は張り込む。低温時は、タイミングチェーン２３０が弛んでいるため、係止駒３２０が一山越えて次の係止歯と噛合うか噛合わないかの位置に推進部材３１０がある場合、バックラッシュによって主に「ガチャガチャ」という機械的な接触音が発生する。逆に高温時は、タイミングチェーン２３０が張り込んで推進部材３１０を後退方向に押し込む。このとき、係止駒３２０が推進部材３１０に完全に係合し、さらに推進部材３１０がタイミングチェーン２３０により押し込まれても推進部材３１０が後退できず、タイミングチェーン２３０に過大な張力を及ぼす過負荷状態となる。このような状況において、係止歯のピッチを細かくすることにより接触音の低減を図るとともに、過負荷防止のためホルダー部材３３０の背面に設置したホルダーばね３６０が縮むことにより過負荷防止を行っている。しかし、係止歯のピッチを細かくし過ぎると、係止歯の山高さｈが低くなり、係止歯の強度が低下するなど設計自由度が小さく限定される。

さらに、従来のテンショナーは、上記の推進部材３１０、係止駒３２０、ホルダー部材３３０、推進ばね３４０、押圧ばね３５０、ホルダーばね３６０を内部に配置するためのケース３７０が必要であり、形状も複雑な構造である等々の問題点があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、構造を簡素化し、係止歯の強度アップ及びバックラッシュの低減、部品点数削減及びコストダウンが可能で設計自由度が大きいテンショナーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明のテンショナーは、複数の係止歯が形成された筒状部材と、前記係止歯に係合する係止歯が形成された１つ又は複数の係止駒と、前記筒状部材に係合する係止駒を受け止める係止駒受け部又は係止駒支持部を有し、前記筒状部材の内部に配置されるシャフト部材と、を備え、前記筒状部材又はシャフト部材のいずれか一方が、付勢力により進退自在に推進する推進部材となっており、前記係止駒が縮径方向に移動して前記筒状部材の係止歯を乗り越えることにより前記推進部材の進出を可能とし、前記係止駒が拡径方向に移動して前記筒状部材の係止歯に係合することにより前記推進部材の後退を拘束するラチェット機構が設けられていることを特徴とする。

従来のテンショナーにおいては、推進部材が推進するとき１対の係止駒が係止歯を乗り越える際に必要な可動空間が、従来のテンショナーにおいては外周方向に２箇所の２Ｃ必要であった（図２５、２６）のに対し、請求項１の発明では、係止駒が縮径方向に移動して乗り越えるため、隙間Ｃを外周方向に設ける必要がない。さらに、従来のテンショナーにおけるホルダー部材３３０（図２４）を設ける必要がないことから、ケース胴部の外径を従来のテンショナーと同一にした場合は、これらの径方向寸法を筒状部材の増径に充当させることが可能となる。筒状部材が増径すると、横方向の荷重に対する剛性が増大する。また、従来のテンショナーと同一の筒状部材の外径とした場合、係止駒と筒状部材内面の係止歯の強度を大きな荷重に耐え得る寸法に設定することができる。一方、筒状部材の内径を従来のテンショナーの推進部材の外径と同等とした場合は、係止駒と筒状部材内面の係止歯の強度が同一であるにも拘らずテンショナー全体を細くしたコンパクト化が可能である。

請求項２の発明は、請求項１記載のテンショナーであって、前記ラチェット機構は、前記係止駒受け部に形成され、前記係止駒を前記筒状部材の係止歯に係合する方向に拡径させるように形成されたカム斜面と、前記係止駒をシャフト部材のカム斜面に押圧して拡径方向に付勢する押圧ばねを備えていることを特徴とする。

請求項２記載の発明では、シャフト部材のカム斜面及び押圧ばねによる簡単な構造のラチェット機構により、係止駒が拡径して筒状部材の係止歯に係合し、推進部材の後退を拘束する。また、押圧ばねが係止駒をシャフト部材のカム斜面に押圧して拡径方向に付勢することにより、係止駒及び筒状部材の係止歯のがたつきのない係合が可能となる。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のテンショナーであって、前記ラチェット機構は、前記係止駒支持部に形成され、前記係止駒を収容する係止駒収容溝と、前記係止駒収容溝内の係止駒を径方向に揺動自在に枢支する支持軸と、前記係止駒を拡径方向に付勢する押圧ばねと、を備えていることを特徴とする。

請求項３記載の発明では、シャフト部材の係止駒収容溝内で支持軸及び押圧ばねにより係止駒を径方向に揺動自在に枢支する簡単な構造のラチェット機構により、係止駒が拡径して筒状部材の係止歯に係合し、推進部材の後退を拘束する。また、押圧ばねが係止駒をシャフト部材のカム斜面に押圧して拡径方向に付勢することにより、係止駒及び筒状部材の係止歯のがたつきのない係合が可能となる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のテンショナーであって、前記筒状部材及び係止駒の係止歯は、軸方向と直角方向の溝状に形成されたリード０の平歯、１条又は多条ねじ状歯のいずれかであることを特徴とする。

請求項４記載の発明において、筒状部材及び係止駒の係止歯がリード０の平歯では、加工が容易で係止駒及び筒状部材の相対的な回転無しで係脱可能なラチェット機能が得られる。ねじ状歯では所定の強度を確保することができる。そして、ピッチとリードが同一の１条ねじでは通常の汎用的なねじ加工が可能であり、ピッチを細かくして係止駒及び筒状部材の係止歯のがたつきを防止でき、ピッチと条数との積算値がリードとなる多条ねじでは、さらにピッチを細かくして係止駒及び筒状部材の係止歯のがたつきを一層防止することができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載のテンショナーであって、前記筒状部材の内面にシャフト部材の外面が径方向の隙間を介して軸方向に相対移動可能に配置されることを特徴とする。

請求項５記載の発明では、筒状部材の内面とシャフト部材の外面との径方向の隙間を小さくするため、シャフト部材が筒状部材に長手方向に亘って進退自在に支持されることから偏入力（横荷重）に対する強度を高くすることができる。また、筒状部材内に油圧を作用させる場合に、シールに適した隙間に設定することによりシールの機能を持たせることができる。さらに、シール性を高める必要がある場合には、筒状部材の内面とシャフト部材の外面との間にシール部材を組み入れて油圧のシール性を確保することができる。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載のテンショナーであって、前記推進部材が推進する方向に油圧を作用させる油圧源を備えていることを特徴とする。

請求項６記載の発明では、油圧源から推進部材の推進方向に油圧を作用させることにより推進部材の推進力がアップするため、これに相応して圧縮力を低く設定した小形の推進ばねを用いることができる。また、粘性を有する油圧油が、推進部材及び係止駒等の可動部材の作動に対して油圧油の粘性抵抗によるダンピング効果及び潤滑効果が付加されるため、推進部材の進退時の振幅を安定的に抑制することができるとともに、これら可動部材の摩耗を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、係止駒、シャフト部材が筒状部材内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材、係止駒、筒状部材の順に配列され、係止駒が縮径方向に移動して乗り越えるため、隙間Ｃを外周方向に設ける必要がないとともに、ホルダー部材を設ける必要もないことから、筒状部材の径を適宜選定できる。従って、従来のテンショナーと同一の筒状部材の外径であっても、筒状部材を増径した場合には、横方向荷重に対する剛性を高めることが可能となり、また、係止駒と筒状部材内面の係止歯の強度を大きな荷重に耐え得る寸法に設定することができる。また、係止駒及び筒状部材の係止歯の強度が同一であるように筒状部材の内径を従来のテンショナーの推進部材の外径と同等とする場合は、テンショナー全体を従来のテンショナーよりも細くなったコンパクト化が可能となる。

従って、本発明によれば、構造を簡素化し、係止歯の強度アップ及びバックラッシュの低減、部品点数削減及びコストダウンが可能で設計自由度が大きいテンショナーを提供することができる。

以下、本発明のテンショナーを実施するための実施形態図面を参照しながら詳細に説明する。
［実施形態１］

図１（ａ）は本発明の実施形態１のテンショナーを示す縦断面図、（ｂ）はその右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図２は実施形態１のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図、図３（ａ）は実施形態１のシャフト部材の側面図（一部縦断面図）、（ｂ）、（ｃ）はその平面図、右側面図、図４（ａ）は実施形態１の係止駒の側面図（上半縦断面図）、（ｂ）、（ｃ）はその左側面図、右側面図、図５（ａ）は実施形態１の回転防止板の側面図、（ｂ）及び（ｃ）はその平面図及び左側面図である。

実施形態１のテンショナーは、中空内面に複数の係止歯１ｂが形成された推進部材である筒状部材１、筒状部材１内面の係止歯１ｂに係合する１対の割断ナット状の係止駒２、筒状部材１の中空内に遊嵌され、先端部外周側に係止駒２を受け止める係止駒受け部を有するシャフト部材３、筒状部材１を推進方向に付勢する推進ばね４、係止駒２をシャフト部材３の係止駒受け部方向に付勢する押圧ばね５、シャフト部材３を筒状部材１の推進方向に付勢するホルダーばね６、筒状部材１を進退自在に嵌挿する有底中空状のケース７等から大略構成されている。

ケース７は、胴部７ａの中間部にフランジ部７ｂを備えた略有底円筒状に形成されている。胴部７ａ内部には、先端部にかけて軸方向（推進方向）に延びる収納孔７ｃが形成されている。収納孔７ｃの先端部分は開放されており、この収納孔７ｃ内に、筒状部材１、係止駒２、シャフト部材３、推進ばね４、押圧ばね５、ホルダーばね６の組付体が収容される。ケース７の後端底部７ｅに開設されたねじ穴７ｆには、先端部がねじ径より細いシャフト状のガイド部１６ａが延長された保持ボルト１６が螺着されている。

ケース７のフランジ部７ｂは、エンジン本体２００への取付けを行うものであり、エンジン本体２００に螺合するボルト２７０（図２３）が貫通する取付孔７ｄが形成されている。エンジン本体２００への取付けに際しては、図２３に示すように、フランジ部７ｂの先端面がエンジン本体２００の取付面２５０に当接する。

筒状部材１は、後端部１ｃが開口し、先端に閉鎖壁１ａを有し、内面には、１対の係止駒２が係合する係止歯１ｂが形成されている。エンジン本体２００へのテンショナー取付けに際しては、図２３に示すように、この筒状部材１の閉鎖壁１ａの先端面がベルト又はチェーンガイド２４０に当接して取付けられる。

筒状部材１の後端１ｃ面とケース７の後端底部７ｅ内面との間に圧縮ばね部材からなる推進ばね４がケース７の収納孔７ｃ内面寄りに配置されている。推進ばね４によって付勢されることにより筒状部材１がケース７から突出して軸方向に推進する。

シャフト部材３は、図１、図３に示すように、後端部に設けられたフランジ３ａの中央部からガイド穴３ｂが穿設され、このガイド穴３ｂがケース７の底部７ｅに取付けられた保持ボルト１６のガイド部１６に進退自在に挿通される。シャフト部材３の先端部の外周側には推進方向に漸次縮径する円錐面状のカム斜面３ｃが形成されとともにその後方に平行カット面３ｄ及び溝３ｅが連設されている。カム斜面３ｃが後述する１対の割断ナット状の係止駒２を受け止める係止駒受け部となっている。

このように形成されたシャフト部材３は、フランジ３ａ部より先端側が筒状部材１内に軸方向に相対移動可能に嵌挿される。この場合、シャフト部材３の外径は、筒状部材１内の係止歯１ｂの内径より僅かに小さく設定される。筒状部材１の内面とシャフト部材３の外面との径方向の隙間を小さくし、筒状部材１内に油圧を作用させる場合に筒状部材１の後端１ｃ内面とシャフト部材３の外面との間にシール部材１２を組み入れて油圧のシール性を確保することができる。

シャフト部材３のフランジ３ａの後端面とケース７の後端底部７ｅ内面との間に圧縮ばねからなるホルダーばね６が配置されている。ホルダーばね６によってシャフト部材３は筒状部材１の推進方向に付勢されている。このため、エンジンからの過負荷が作用した場合に、筒状部材１の係止歯１ｂと係合している係止駒２をカム斜面３ｃで受け止めるシャフト部材３の後退方向の力を受けたホルダーばね６が圧縮されてシャフト部材３が後退する。このことにより過負荷防止が確保される。

係止駒２は、図１、２及び４に示すように、外周に係止歯２ａが形成された円筒ナットを割断した平行カット面２ｄを有する形状となっている。係止駒２の後端内周側に筒状部材１の推進方向に漸次縮径する部分円錐面状のカム斜面２ｂが形成され、先端には部分円筒面状の小径段部２ｃが形成されている。カム斜面２ｂは、シャフト部材３のカム斜面３ｃに相応して滑動自在に嵌合する形状となっている。この実施形態でも、２個１対の係止駒２が中心軸を挟んだ状態で対向している。

シャフト部材３先端部の平行カット面３ｄ及び係止駒２に係合してシャフト部材３及び係止駒２の相対回転を拘束する回転防止板８が、筒状部材１の先端の内部に配置されている。

回転防止板８は、図５に示すように、中心孔８ｄを有し、両側に平行カット面が形成されたフランジ部８ｂ、フランジ部８ｂの平行カット面に連続して直角に屈曲され軸方向に延びる１対の平行アーム８ａ及び１対のアーム８ａの後端部が軸方向に対向してそれぞれ直角に屈曲形成された爪部８ｃからなる薄板部材によって形成されている。１対の平行アーム８ａ間内にシャフト部材３及び係止駒２の平行カット面３ｄ、２ｄが共に挟み込まれて収容され、後端の爪部８ｃがシャフト部材３の先端部の溝３ｅに嵌合されるとともに、先端のフランジ部８ｂが筒状部材１の先端中空内に内嵌される。回転防止板８に対し係止駒２は筒状部材１の軸方向には平行アーム８ａ内面に沿って移動可能であるが、シャフト部材３及び係止駒２の相対回転は拘束された状態となる。

図１、２に示すように、係止駒２の小径段部２ｃと回転防止板８のフランジ部８ｂとの間には圧縮ばね部材からなる押圧ばね５が配置されている。この押圧ばね５によって係止駒２はシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧される方向に常時付勢されている。このように、押圧ばね５が常に係止駒２をシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧して拡径方向に付勢することにより、係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂのがたつきのないバックラッシュを低減した係合が確保される。

係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂは、軸方向と直角方向の溝状に形成されたリード０の平歯（ラック）、あるいは１条又は多条ねじ状歯のいずれかで構成することができる。

係止歯２ａ、１ｂがリード０の平歯では係止駒２及び筒状部材１の相対的な回転無しで係脱可能なラチェット機能が得られる。ねじ状歯では所定の強度を確保しながら、１条ねじではピッチを細かくして係止歯２ａ、１ｂのがたつきを防止でき、多条ねじではさらにピッチを細かくして係止歯２ａ、１ｂのがたつきを一層防止できる。

この実施形態では、係止駒２、シャフト部材３、押圧ばね５及び回転防止板８が筒状部材１内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材３、係止駒２、筒状部材１の順に配列され、係止駒２及び筒状部材１を係合させた状態でケース７の収納孔７ｃ内に配置される。

以上の実施形態１のテンショナーにおいて、筒状部材１の推進方向には係止駒２の縮径方向に移動して係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越えることにより筒状部材１が推進可能であり、筒状部材１の後退方向には、係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂとの係合により後退が拘束されるラチェット機構を有している。

ラチェット機構は、係止駒２を筒状部材１内面の係止歯１ｂに係合させる方向に拡径させるシャフト部材３及び係止駒２のカム斜面３ｃ、２ｂと、係止駒２をシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧して拡径方向に付勢する押圧ばね５とを備えている。筒状部材１が推進する際には、係止駒２がカム斜面３ｃへの押圧に抗してシャフト部材３のカム斜面３ｃに沿って縮径方向に移動して係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越えることにより筒状部材１が推進可能である。筒状部材１が後退する際には、係止駒２がシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧され拡径方向に移動して係止駒２の係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂに係合することにより後退が拘束される。

本発明のテンショナーのさらに詳細な作動については、実施形態１と基本的に構成が同様な実施形態２において具体的に説明する。

以上の構成による実施形態１においては、係止駒２、シャフト部材３が筒状部材１内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材３、１対の係止駒２、筒状部材１の順に配列されている。これにより、筒状部材１が推進するとき係止駒２が筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越える際に必要な空間が、従来のテンショナーにおいては外周方向に２箇所の２Ｃ必要であったのに対し、この実施形態では係止駒２が縮径方向に移動して乗り越えるため、隙間Ｃを外周方向に設ける必要がない。さらに、従来のテンショナーのホルダー部材３３０を設ける必要がないことから、ケース胴部７ａの外径を従来のテンショナーのケース胴部の外径ｄ５と同一にした場合は（図２４参照）、これらの径方向寸法を筒状部材１の増径に充当することが可能となる。

筒状部材１が増径すると、横方向の荷重に対する剛性もアップする効果があり、従来のテンショナーのケース胴部の外径ｄ５と同一の筒状部材１の外径とする場合には、係止駒２及び筒状部材１内面の係止歯２ａ、１ｂの強度を大きな荷重に耐え得る寸法に設定することができる。一方、筒状部材１の内径ｄ１を従来のテンショナーの推進部材の外径ｄ１と同等とした場合は、係止歯２ａ、１ｂの強度が同一であるにも拘らずテンショナー全体を細く構成したコンパクト化が可能である。

表１は、従来のテンショナーとの要部寸法（単位：ｍｍ）の比較を示す。記号は、図１、２４に示す通りである。

従来品のケースの胴部７ａの外径ｄ５を２０ｍｍとした場合、本発明１例は筒状部材１の内径ｄ１を従来品の推進部材の係止歯の外径ｄ１と同等としたものである。この場合、従来品のケースの胴部の外径ｄ５は２０ｍｍ程度必要であるが、本発明１例では１６ｍｍ程度で良い。このように本発明はコンパクト化が可能で、さらに、胴部７ａの外径ｄ５を従来品と同じにした場合はより大きな荷重に耐えることができる。

本発明２例は、胴部７ａの外径ｄ５を従来品と同一径に合せたものである。この場合、筒状部材１の係止歯１ｂの外径ｄ１が従来品の８ｍｍに対して１２ｍｍと大きくすることができる。この理由は、上述した通りである。
［実施形態２］

図６（ａ）は本発明の実施形態２のテンショナーを示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図７は実施形態２のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図、図８（ａ）は実施形態２のシャフト部材の側面図、（ｂ）、（ｃ）はその平面図、右側面図、図９（ａ）は実施形態２の係止駒の側面図、（ｂ）、（ｃ）はその左側面図、右側面図、図１０（ａ）は実施形態２の回転防止板の側面図、（ｂ）、（ｃ）はその平面図、左側面図、図１１（ａ）は実施形態２の押えプレートの側面図、（ｂ）はその左側面図である。

実施形態２においては、実施形態１におけるシャフト部材３の形状及びケース７後端部への取付け構造の形態が異なる点、係止駒２と押圧ばね５と間に押えプレート９が追加されるとともに係止駒２と押えプレート９との当接部ならびに回転防止板８の形状が異なる点を除く他の構成は実施形態１と同様である。したがって、これらの変更点について以下に説明する。

この実施形態のケース７は、後端底部７ｅ中央に、収納孔７ｃ内中間部まで軸方向に延出した突起部７ｇが設けられ、この突起部７ｇ中心部にガイド孔７ｈが開設されており、この点を除く他の構成は実施形態１と同様である。

ケース７の突起部７ｇの外径は、筒状部材１内の係止歯１ｂの内径より僅かに小さく設定される。筒状部材１の内面と突起部７ｇの外面との径方向の隙間を小さくすることにより、筒状部材１内に油圧を作用させる場合のシールの役目をする。さらに、高いシール性を必要とする場合は、筒状部材１の後端１ｃ内面と突起部７ｇの外面との間にシール部材１２を組み入れて油圧のシール性を確保することができる。

シャフト部材３は、図６、８に示すように、後端部にねじ部３ｆが設けられ、シャフト部がケース７の底部７ｅに設けけられた突起部７ｇのガイド孔７ｈ内に進退自在に嵌挿された状態で、ねじ部３ｆに後述するナット１７が螺着される。

シャフト部材３の先端部の外周側には、推進方向に漸次縮径する円錐面状のカム斜面３ｃがシャフト部より大径の傘状段端面３ｇを有して形成されるとともに平行カット面３ｄ及びカム斜面３ｃの先端に溝３ｉが穿設された小径軸部３ｈが連続して形成されている。このカム斜面３ｃが後述する１対の割断ナット状の係止駒２を受け止める係止駒受け部となっている。段部３ｇの外径は、筒状部材１内の係止歯１ｂの内径より僅かに小さく設定される。平行カット面３ｄ及び小径軸部３ｈの機能については後述する。

この実施形態２においても、シャフト部材３の段部３ｇの後端面とケース７の突起部７ｇの先端面との間に圧縮ばねからなるホルダーばね６がシャフト部材３のシャフト部に外嵌されている。このホルダーばね６により、シャフト部材３は筒状部材１の推進方向に付勢されている。これにより、エンジンからの過負荷が作用した場合に、筒状部材１と係合している係止駒２をカム斜面３ｃで受け止めるシャフト部材３の後退方向の力を受けたホルダーばね６が圧縮されてシャフト部材３が後退する。このことにより過負荷防止が可能である。

実施形態２の係止駒２は、図６、７及び９に示すように、外周に係止歯２ａが刻設された円筒ナットを割断した平行カット面２ｄを有する形状となっており、後端内周側に筒状部材１の推進方向に漸次縮径する部分円錐面状のカム斜面２ｂが形成され、先端には推進方向に漸次縮径する部分円錐面状の小径段部２ｃが形成されている。カム斜面２ｂは、シャフト部材３のカム斜面３ｃに相応して滑動自在に嵌合する形状に形成されている。この実施形態でも、係止駒２が中心軸を挟み対向して１対が配置されている。

また、シャフト部材３の先端部の平行カット面３ｄ及び係止駒２に係合してシャフト部材３及び係止駒２の相対回転を拘束する回転防止板８が、係止駒２の先端小径段部２ｃに固定されている。

回転防止板８は、図１０に示すように、中心孔８ｄを有し、両側に平行カット面８ｅが形成されたフランジ部８ｂ、フランジ部８ｂの平行カット面８ｅに連続して直角に屈曲され軸方向に延びる１対の平行アーム８ａからなる薄板部材によって一体的に形成されている。１対の平行アーム８ａ間内にシャフト部材３及び係止駒２の平行カット面３ｄ、２ｄが共に挟み込まれて密着状態で収容される。図６に示すように、先端のフランジ部８ｂが中空孔８ｄを介してシャフト部材３の小径軸部３ｈに挿通される係止駒２の小径段部２ｃに嵌着される。この回転防止板８により、係止駒２は筒状部材１の軸方向には回転防止板８と共に一体的に移動可能であるが、シャフト部材３及び係止駒２の相対回転は拘束された状態となる。

図６、７に示すように、係止駒２の部分円錐面状の小径段部２ｃと筒状部材１先端の閉鎖壁１ａ内面との間には、押圧ばね５を保持する押えプレート９がシャフト部材３先端部の小径軸部３ｈに軸方向に移動可能に配置されている。

押えプレート９は、図６、１１に示すように、略円筒体の先端部に外フランジ部９ｂを有し、内面の軸方向中間部に中心円孔９ａが開設された内フランジ部９ｄを有し、さらに、先端部に推進方向に漸次縮径する円錐面状のカム斜面９ｃが形成されている。

押えプレート９は、同心円孔９ａ部がシャフト部材３の小径軸部３ｈに摺動自在に外嵌され、小径軸部３ｈの溝３ｉ内に係合するＣリング１０に内フランジ部９ｄの先端面が当接することにより小径軸部３ｈ先端からの脱落が防止されている。そして、押えプレート９のカム斜面９ｃは、係止駒２の部分円錐面状の小径段部２ｃに相応した形状に形成され当接して押圧されることにより、筒状部材１が進出する際、係止駒２が縮径方向に移動を促す。

さらに、図６、７に示すように、係止駒２の小径段部２ｃに嵌装された回転防止板８のフランジ部８ｂ前面と押えプレート９の外フランジ部９ｂ後面との間には圧縮ばねからなる押圧ばね５が押えプレート９の円筒体の外周に配置されている。押圧ばね５により、係止駒２はシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧される方向に常時付勢されている。このように押圧ばね５が常に係止駒２をシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧して拡径方向に付勢することにより、係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂのがたつきのないバックラッシュを低減した係合を確保できる。

この実施形態２において、係止駒２、シャフト部材３、押圧ばね５及び回転防止板８、押えプレート９が筒状部材１内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材３、係止駒２、筒状部材１の順に配列され、係止駒２及び筒状部材１を係合させた状態でケース７の収納孔７ｃ内に配置される。この際に、シャフト部材３のシャフト部がケース７の突起部７ｇのガイド孔７ｈ内に嵌挿された状態で、シャフト部材３のねじ部３ｆに螺着されるナット１７は、シャフト部材３のシャフト部に外嵌されて段部３ｇとケース７の突起部７ｇとの間に弾装されるホルダーばね６の所定の初期設定圧縮力が得られるように締め付け調整される。

以上の構成による実施形態２においても、実施形態１と同様に、ラチェット機構により筒状部材１が、推進方向には係止駒２が縮径方向に移動して係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越えることにより推進可能で、後退方向には係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂとの係合によるロック機能を備えることにより後退が拘束される。

実施形態２においても、係止駒２、シャフト部材３が筒状部材１内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材３、係止駒２、筒状部材１の順に配列され、係止駒２が縮径方向に移動して乗り越えるため、従来のテンショナーにおける外周方向に必要な隙間（２Ｃ：図２５、２６参照）を設ける必要がない。このため筒状部材１の増径に充当させることが可能となり、係止駒２及び筒状部材１内面の係止歯２ａ、１ｂの強度が大きな荷重に耐え得るテンショナーとすることができる。また、係止歯２ａ、１ｂの所定の強度を確保しながらテンショナー全体を細くしたコンパクト化も可能である。

図１２は、実施形態２のテンショナーの作動を示し、（ａ）はエンジン熱間運転時の過負荷状態、（ｂ）はエンジン通常運転時の適正負荷状態、（ｃ）はエンジン冷間運転時の軽負荷状態を示す。

エンジン内部の温度変化に伴うエンジンブロックの熱間膨張によりタイミングチェーンの掛けられているクランク軸とカム軸間の距離が変動し、低温時は弛み、高温時は張り込むことにより、タイミングチェーンを押圧保持しているテンショナーに対しエンジン熱間運転時の過負荷状態、通常運転時の適正負荷状態、冷間運転時の軽負荷状態が発生することは前述した通りである。

図１２（ａ）に示すエンジン熱間運転時の過負荷状態においては、タイミングチェーンからの過負荷を受けた筒状部材１が後退する際に、係止駒２がシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧され拡径して筒状部材１の係止歯１ｂと係止駒２の係止歯２ａが係合する。この状態でさらに、これらを収容する筒状部材１と共に一体となってシャフト部材３が押し込まれることによりホルダーばね６が圧縮されシャフト部材３の傘状段端面３ｇがＰ１の位置まで後退する。このとき、筒状部材１の先端面はＰ３の位置にある。

図１２（ｂ）に示すエンジン通常運転時の適正負荷状態においては、タイミングチェーンからの適正負荷を受けた筒状部材１の係止歯１ｂと係止駒２の係止歯２ａが係合してガタ（隙間）がない状態が保持される。このとき、シャフト部材３は前記過負荷状態における傘状段端面３ｇの位置Ｐ１からＰ２まで進出するとともに、筒状部材１は前記過負荷状態における先端面の位置Ｐ３からＰ４まで進出した状態にある。

図１２（ｃ）に示すエンジン冷間運転時の軽負荷状態においては、タイミングチェーンからの軽負荷を受けた筒状部材１と係止駒２が進出し始めるとともに、係止駒２は進出しながら図１２（ｃ）中の矢印で示す内径方向にスライドして筒状部材１の係止歯１ｂと係止駒２の係止歯２ａは係合状態から外れ始める。さらに筒状部材１が進出すると、係止駒２の係止歯２ａが筒状部材１の係止歯１ｂを１つ乗り越えて再度、前記適正負荷作用時のような両者の係止歯２ａ、１ｂが係合状態となる。このとき、シャフト部材３は前記適正負荷状態における傘状段端面３ｇの位置Ｐ２に留まったままで、筒状部材１だけの先端面の位置が前記適正負荷状態におけるＰ４からＰ５まで進出した状態となる。

以上説明した実施形態１、２における圧縮ばね部材からなる推進ばね４、押圧ばね５及びホルダーばね６は、上記エンジン運転時の負荷状態におけるテンショナーの作動を満足するように設定圧縮力が相対的にバランス調整されて筒状部材１内に組み込まれている。
［実施形態３］

図１３は、本発明の実施形態３のテンショナーを示す縦断面図、図１４は実施形態３のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図である。

実施形態３では、前記実施形態１、２におけるケース７内に収容された組み付け部材の全体を軸方向前後逆転配置するとともにケース７及びホルダーばね６を省いた簡単な構造としている。そして、筒状部材１を直接エンジン本体２００の取付け孔２６０内に挿入して固着し、シャフト部材３を進出するように推進部材として設定している。筒状部材１及びシャフト部材３の両端部の形状が若干異なるとともに筒状部材１のエンジン本体２００への取付け構造が異なるものの、他の構成は実施形態２と基本的に同様である。

この実施形態３の筒状部材１は、両端部が開口し、内面には１対の係止駒２が係合する係止歯１ｂが全面的に形成され、後端には外フランジ部１ｄが設けられている。筒状部材１の外フランジ部１ｄから先側の胴部がその外面に配置された後述するホルダーばね６と共に取付け孔２６０内に挿通されるとともに、外フランジ部１ｄがエンジン本体２００の取付け面２５０に当接した状態でキャップ状取付け蓋１１により外フランジ部１ｄが被せられている。

キャップ状取付け蓋１１は、図１４に示すように、フランジ部１１ａに設けられたボルト取付け孔１１ｂに挿通されたボルト２１がエンジン本体２００の取付け面２５０の雌ねじ穴２５１内に螺合され、筒状部材１の外フランジ部１ｄと共にエンジン本体２００の取付け面２５０に固定される。

実施形態３のシャフト部材３は、先端に筒状部材１の先端１ｃ’から突出して外フランジ３ａが設けられ、外フランジ３ａから後側のシャフト部が筒状部材１内に挿通されるとともに、外フランジ３ａの先端面が図示しないベルト又はチェーンガイドに当接して進退自在に推進する。この場合も、シャフト部材３の挿入部の外径は、筒状部材１内の係止歯１ｂの内径より僅かに小さく設定される。筒状部材１の内面とシャフト部材３の外面との径方向の隙間を小さくすることにより、シャフト部材３と筒状部材１の横荷重強度を高めることが可能である。また、筒状部材１内に油圧を作用させる場合に、シールに適した隙間に設定することによりシールの機能を持たせることが可能で、さらに、シール性を高める必要がある場合には、筒状部材１の先端内面とシャフト部材３の外面との間にシール部材１２を組み入れて油圧のシール性を確保することができる。

シャフト部材３の後端部の外周側には、推進方向に漸次拡径する円錐面状のカム斜面３ｃが形成されるとともに図示しない平行カット面及びその後端に溝３ｉが穿設された小径軸部３ｈが連続して形成されている。このカム斜面３ｃが前記実施形態と同様な１対の割断ナット状の係止駒２を受け止める係止駒受け部となっている。

シャフト部材３の外フランジ３ａ後面と筒状部材１の外フランジ部１ｄ前面との間に圧縮ばねからなる推進ばね４が筒状部材１の胴部に外嵌された状態でエンジン本体２００の取付け孔２６０内に配置されている。この推進ばね４によって付勢されることによりシャフト部材３が筒状部材１から突出して軸方向に推進する。

この実施形態においては、前記実施形態１、２におけるホルダーばね６が省かれている。エンジンからの過負荷が作用した場合には、シャフト部材３の後退方向の力をカム斜面３ｃに押圧された係止駒２が係合している筒状部材１が受け、取付け蓋１１が押圧されてその取付けフランジ部が変形することにより過負荷防止が行われるように設計することも可能ではある。しかし、この実施形態は、過負荷防止用のホルダーばねが省かれている簡略型として、実施形態１、２に比べて比較的軽負荷運転を行う中小型エンジン用に適している。

実施形態３の係止駒２は、前記実施形態１、２における係止駒２を前後逆転して用いられるもので、先端内周側にシャフト部材３の推進方向に漸次拡径する部分円錐面状のカム斜面２ｂが形成され、後端には小径段部２ｃが形成されており、その他の形状は実施形態１、２と同様である。この実施形態でも、係止駒２が中心軸を挟み対向して１対（２個）配置されている。

この実施形態においても押えプレート９が、シャフト部材３の小径軸部３ｈに摺動自在に外嵌されるとともに、小径軸部３ｈの溝３ｉ内に係合するＣリング１０により小径軸部３ｈ後端からの脱落が防止されている。

さらに、押えプレート９と係止駒２の小径段部２ｃに嵌装されたワッシャ８’との間には圧縮ばねからなる押圧ばね５が配置されている。押圧ばね５により、係止駒２はシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧される方向に常時付勢されている。これにより、押圧ばね５が常に係止駒２をシャフト部材３のカム斜面３ｃに押圧して拡径方向に付勢する。このことにより、係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂのがたつきのないバックラッシュを低減した係合が確保できる。なお、この実施例では、前記実施形態１、２における回転防止板８に換えて前記ワッシャ８’が設けられていることから、係止駒２はシャフト部材３のカム斜面３ｃの周りを回転可能となっている。

以上の構成による実施形態３において、前記実施形態１、２と同様なラチェット機構によりシャフト部材３が、推進方向には係止駒２が縮径方向に移動して係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越えることにより推進可能で、後退方向には係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂとの係合によるロック機能を備えることにより後退が拘束される。そして、小型エンジンの通常運転時の適正負荷状態、冷間運転時の軽負荷状態に相応して前記実施形態１、２と同様な作動を行うことができる。

実施形態３においても、係止駒２、シャフト部材３が筒状部材１内に収容され、軸心から外周方向に向かってシャフト部材３、係止駒２、筒状部材１の順に配列され、係止駒２が縮径方向に移動して乗り越えるため、従来のテンショナーにおける外周方向に必要な隙間（２Ｃ：図２５、２６参照）を外周方向に設ける必要がない。このため筒状部材１の増径に充当させることが可能となる。また、係止駒２及び筒状部材１内面の係止歯２ａ、１ｂの強度が大きな荷重に耐え得るテンショナーとすることができる。そして、係止歯２ａ、１ｂの所定の強度を確保しながらテンショナー全体を細くしたコンパクト化も可能である。

これに加えて、実施形態３においては、実施形態１、２におけるケース７及びホルダーばね６を省いているため、テンショナーの構造を簡素化し、コンパクト化、軽量化及びコストダウンを図ることができる。

図１５は、実施形態３の変形形態のテンショナーを示す縦断面図、図１６（ａ）は図１５のシャフト部材の側面図（一部縦断面図）、（ｂ）、（ｃ）はその平面図、左側面図である。

この変形形態においては、実施形態３における係止駒２が中心軸に対して片側に１個設けられている点と、これに伴いシャフト部材３の後端部の係止駒受け部関係の構成形状が部分的に変更されている点が異なるだけで、他の構成は実施形態３と同様である。

この変形形態のシャフト部材３の後端部の外周側には、推進方向に漸次拡径する平面状のカム斜面３ｃを有するカム溝３ｊが１箇所形成されるとともに図示しない平行カット面が形成されている。このカム溝３ｊが係止駒２をスライド自在に収容する溝幅を有し、これにより係止駒２及びシャフト部材３の相対回転が拘束されるとともに、カム斜面３ｃが係止駒２を受け止める係止駒受け部となっている。

したがって、この変形形態においては、前記実施形態における回転防止板８が省かれており、さらに構成が簡素化され、コストダウンを図ることができ、軽負荷運転を行う小型エンジン用に好適である。

この変形形態の係止駒２は、前記実施形態１、２における係止駒２を前後逆転して用いられる実施形態３の係止駒２の変形形態であって、後端が垂直面に形成され、外周に係止歯２ａが刻設されるとともに内周側にシャフト部材３の推進方向に漸次拡径する平面状のカム斜面２ｂが形成され、平行カット面（図示しない）を有する楔形割断ナット状に形成されている。カム斜面２ｂは、シャフト部材３のカム斜面３ｃに相応して当接する斜面形状に形成されている。

また、シャフト部材３の後端面にねじ穴３ｋが穿設されており、ねじ穴３ｋに螺着されるねじ部材１９により押えプレート９がシャフト部材３の後端面に固着されている。

さらに、押えプレート９と係止駒２後端面との間には小径の圧縮ばねからなる押圧ばね５が配置され、その前半部がシャフト部材３のカム溝３ｊ内に嵌挿されている。

以上の構成によるこの変形形態においても、前記実施形態３と同様の作用及び効果を奏することができる。
［実施形態４］

図１７（ａ）は本発明の実施形態４のテンショナーを示す側面図（要部縦断面図）、（ｂ）はその平面図、図１８の（ａ）は実施形態４のブラケットの平面図、（ｂ）はその左側面図である。

実施形態４は、実施形態３における筒状部材１後端部のエンジン本体２００への取付け構造が異なる点、及び筒状部材１内に油圧源３００からの油圧３０１が充填され、シャフト部材３が推進する方向に油圧３０１が作用する点が異なるだけで、他の構成は実施形態３と同様である。

この実施形態４の筒状部材１は、両端部が開口し、内面に１対の係止駒２が係合する係止歯１ｂが形成され、先端内面とシャフト部材３の外面との間にシール部材１２が装着されるとともに後端内面に盲蓋１４が嵌着されている。また、筒状部材１の後端の胴部には油圧流通口１ｅが開設されており、エンジン本体２００側に設けられた油圧源３００からの油圧３０１が油圧流通口１ｅから筒状部材１内部に充填される。

シール部材１２は、上記各実施形態においても同様に、筒状部材１内の油圧をシールするとともにシャフト部材３の抜け止めの効果がある。したがって、シャフト部材３が進出し続けると、シャフト部材３の後端部のカム斜面３ｃに組み込まれている係止駒２の係止歯２ａがシール部材１２に突き当たることによりシャフト部材３の進出が制止される。

筒状部材１は、後端部の下方外面がエンジン本体２００の内壁２０１に穿設された浅い凹状の取付け溝２０２内に配置された状態でＵ字型クランプ１３により２本のボルト部材２０を介して装着される。この際、エンジン本体２００側に設けられた油圧源３００に連通する油圧流通口３０２と筒状部材１の後端胴部の油圧流通口１ｅとが油圧流通口３０２の周囲に嵌着されたシール部材３０３を介して対向し合致するように設定される。

Ｕ字型クランプ１３は、図１７、１８に示すように、中央円筒面部１３ａの頂天部後側面に連続して下方（取付け面２５０側）に直角に屈曲された爪部１３ｅを有し、両端水平部１３ｂにボルト部材２０が挿通するボルト取付け孔１３ｃが開設されている。Ｕ字型クランプ１３による前記エンジン本体２００への筒状部材１の装着状態において、爪部１３ｅは筒状部材１の後端面上部に当接しており、これによりシャフト部材３の外フランジ３ａの先端面が当接するベルト又はチェーンガイド２４０からの負荷を受けた筒状部材１がスライドして後退するのを阻止する機能を有する。

なお、エンジン本体２００の内壁２０１には、図１７に示すように、取付け溝２０２に連続して、シャフト部材３の推進方向に沿ってシャフト部材３の外フランジ３ａ及びベルト又はチェーンガイド２４０に対する逃げ部２０３が設けられている。

また、筒状部材１の前端面とシャフト部材３の外フランジ３ａ後面との間に推進ばね４が筒状部材１の胴部に外嵌された状態で配置され、この推進ばね４によって付勢されることによりシャフト部材３が筒状部材１から突出して軸方向に推進する。

この実施形態においても前記実施形態３と同様に、実施形態１、２における過負荷防止用のホルダーばね６が省かれている。

以上の構成による実施形態４においても、前記実施形態３と同様の作用及び効果を奏することに加えて、筒状部材１内のシャフト部材３の推進方向に油圧を作用させることによりシャフト部材３の推進力がアップするため、これに相応して圧縮力を低く設定した小形の推進ばね４を用いることができる。また、粘性を有する油圧油が、シャフト部材３及び係止駒２等の可動部材の作動に対して油圧油の粘性抵抗によるダンピング効果及び潤滑効果が付加されるため、シャフト部材３の進退時の振幅を安定的に抑制する効果が高められるとともに、これら可動部材の摩耗を抑制することにより耐久性を向上させることができる。

このため、実施形態４は、比較的軽負荷運転を行う小型エンジンから中負荷運転を行う中型エンジンに亘って適用し得る設計の自由度がある。
［実施形態５］

図１９（ａ）は本発明の実施形態５のテンショナーを示す側面図（要部縦断面図）、（ｂ）はその平面図である。

実施形態５は、実施形態４における筒状部材１の後端部の形状及びエンジン本体２００への取付け構造が異なる点、シャフト部材３が２分割化されてその間にホルダーばね６が装着された状態で連結された変形構造である点を除き、他の構成はシャフト部材３が推進する方向に油圧３０１を作用させる実施形態４と同様である。

この実施形態５の筒状部材１は、両端部が開口し、内面に１対の係止駒２が係合する係止歯１ｂが全面的に形成され、先端内面とシャフト部材３の外面との間にシール部材１２が装着されている。シール部材１２は、筒状部材１内の油圧をシールするとともにシャフト部材３の抜け止めの効果がある。また、筒状部材１の後端部外面に六角ナット部１ｄが形成されている。

この実施形態の筒状部材１は、後端部内面の係止歯１ｂがエンジン本体２００の内壁２０１に穿設された低段部２０５の段端部２０６に突設して形成された雄ねじ部２０７に螺着される。このため、筒状部材１のエンジン本体２００本体への取付けに際しては、実施形態４におけるＵ字型クランプ１３及び２本のボルト部材２０等の取付け部材を省略することができる。

エンジン本体２００の雄ねじ部２０７には軸方向に油圧流通口３０２が開設されており、エンジン本体２００側に設けられた油圧源３００からの油圧３０１が油圧流通口３０２から筒状部材１内部に充填される。これにより、シャフト部材３が推進する方向に油圧３０１が作用する

実施形態５のシャフト部材３は、先側シャフト部材３１と後側シャフト部材３２とに２分割されており、両者が後述する連結部材３３により連結される。

先側シャフト部材３１は、後端部に中心孔３１ｃが開設された底部３１ｂを有し、先端部が開口する有底筒状に形成され、先端部の外面に設けられた外フランジ３ａから後側のシャフト部３１ａが筒状部材１内に嵌挿されるとともに、筒状部材１の先端１ｃから突出する外フランジ３ａの先端面がベルト又はチェーンガイド２４０に当接して進退自在に推進する。この場合も、シャフト部３１ａの外径は、筒状部材１内の係止歯１ｂの内径より僅かに小さく設定される。筒状部材１の内面とシャフト部３１ａの外面との径方向の隙間を小さくすることにより、筒状部材１内に油圧を作用させる場合に筒状部材１の後端の内面とシャフト部３１ａの外面との間に設けられるシール部材１２により油圧３０１のシール性を確保するとともに、先側シャフト部材３１の筒状部材１からの抜け止め防止が図られる。

後側シャフト部材３２の後端部の外周側には、推進方向に漸次拡径する円錐面状のカム斜面３ｃがその先に連続するシャフト部３２ａより大径の傘状段端面３ｇを有して形成されるとともに平行カット面３ｄ及びその後端に溝３ｉが穿設された小径軸部３ｈが連続して形成されている。このカム斜面３ｃが前記実施形態４と同様な１対の割断ナット状の係止駒２を受け止める係止駒受け部となっている。さらに、シャフト部３２ａの先端面中心には、軸方向に雌ねじ穴３２ｂが穿設されている。

後側シャフト部材３２の傘状段端面３ｇと先側シャフト部材３１の後端面との間にホルダーばね６が後側シャフト部材３２のシャフト部３２ａに外嵌された状態で、先側シャフト部材３１の先端開口部から後端底部３１ｂの中心孔３１ｃに摺接自在に挿通された鍔３３ａ付きボルト部材（連結部材）３３により、後側シャフト部材３２のシャフト部３２ａに設けられた雌ねじ穴３２ｂに螺着される。これにより、先側シャフト部材３１は、ホルダーばね６に推進方向に付勢されながら後側シャフト部材３２に対して連結部材３３にガイドされ軸方向に進退自在に移動できる。組み付けの際には、ホルダーばね６の所定の初期付勢力（圧縮力）が得られるよう鍔付きボルト部材３３によりホルダーばね６の所定取付け長さが調整される。

先側シャフト部材３１の外フランジ３ａ後面と筒状部材１の前端面との間に推進ばね４が筒状部材１の胴部に外嵌された状態で配置されている。推進ばね４によって付勢されることにより前記連結状態のシャフト部材３が筒状部材１から先側シャフト部材３１の外フランジ３ａ側を突出して軸方向に推進する。

以上の構成による実施形態５においても、前記実施形態３、４等と同様に、ラチェット機構により連結状態のシャフト部材３が、推進方向には係止駒２が縮径方向に移動して係止歯２ａが筒状部材１内面の係止歯１ｂを乗り越えることにより推進可能で、後退方向には係止駒２及び筒状部材１の係止歯２ａ、１ｂとの係合によるロック機能を備えることにより後退が拘束される。

また、エンジンからの過負荷が作用した場合に、筒状部材１と係合している係止駒２をカム斜面３ｃで受け止めるシャフト部材３の先側シャフト部材３１を介して後退方向の力を受けたホルダーばね６が圧縮されて先側シャフト部材３１が後退することにより過負荷防止を確保できる。

さらに、実施形態４と同様の作用及び効果を奏することに加えて、実施形態４における筒状部材１のエンジン本体２００内壁２０１へのＵ字型クランプ１３による取付け構造に変えて、実施形態５においては筒状部材１を直接エンジン本体２００内壁２０１の雄ねじ部２０７に螺着する取付け構造としたこと、及び別途追加したホルダーばね６による過負荷防止により、エンジン本体２００からの一層強大な負荷に対応することができる。

以上により実施形態５は、さらに高負荷運転を行う新型大型エンジンにも適用し得ることから、設計の自由度が一層拡張される。
［実施形態６］

図２０は本発明の実施形態６のテンショナーを示す縦断面図、図２１（ａ）は実施形態６の係止駒の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図、図２２（ａ）は実施形態６のシャフト部材の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。

この実施形態においては、実施形態３の変形形態（図１５）における係止駒２、シャフト部材３のカム斜面３ｃ及び係止駒２を拡径方向に付勢する押圧ばね５からなるラチェット機構の構造が異なっている点と、これに伴うシャフト部材３の後端部の係止駒支持部関係の構成形状が部分的に変更されている点が異なるだけで、他の構成は図１５の変形形態と同様である。

この実施形態のシャフト部材３の後端部の外周側には、図２０、２２に示すように、軸方向に沿って後端部側が開放され後述する係止駒２を可動自在に収容する係止駒収容溝３ｍが１箇所穿設されている。係止駒収容溝３ｍの後端近傍の底面には、後述の押圧ばね５を収容するばね収容穴３ｎが軸直角方向すなわち径方向に穿設されている。さらに、係止駒収容溝３ｍの前端近傍の両側面には、係止駒２を枢支する支持軸２２を取付けるための軸取付け孔３ｐが開設されている。

この実施形態の係止駒２は、図２０、２１に示すように、前記実施形態１〜５における係止駒２及びシャフト部材３のカム斜面２ｂ、３ｃを介して係止駒２が軸方向に移動可能な形態とは異なり、外周の後半部に係止歯２ａが刻設されるとともにその前半部が軸方向に徐々に縮径するように図示前方に下り勾配の傾斜面２ｇが形成さている。また、内周面（図示下端面）２ｈが略水平面に、前端面が図示前倒れの傾斜面２ｉに形成され、両側面が平行カット面２ｄを有する割断ナット状に形成されている。外周の後半部の傾斜面２ｇ及び前端面の傾斜面２ｉは、係止駒２が縮径方向に揺動する際のそれぞれ筒状部材１内面の係止歯１ｂ及び係止駒収容溝３の略軸直角の前端壁に対して干渉を避ける逃げ部となっている。さらに、側面すなわち平行カット面２ｄの内周面２ｈと前端面２ｉとの角部には、支持軸２２が挿通され回転自在に枢支される軸孔２ｆが開設されている。このように、係止駒２の軸孔２ｆを内周面２ｈと前端面２ｉとの角部に配置される効能については後述する。

また、シャフト部材３の後端部のばね収容穴３ｎ内には、小径の圧縮ばねからなる押圧ばね５が収容され、係止駒２の内周面２ｈの後端側を押圧して拡径方向に付勢している。

したがって、この実施形態においては、前記実施形態１〜５におけるシャフト部材３のカム斜面３ｃがカム斜面２ｂを介して係止駒２を軸方向に移動可能に受け止める係止駒受け部とは異なり、シャフト部材３後端部の係止駒収容溝３及び係止駒収容溝３内の係止駒２を径方向に揺動自在に支持する支持軸２２が係止駒２を揺動自在に枢支する係止駒支持部となっている。

この実施形態においては、係止駒収容溝３内で径方向に揺動自在に枢支される係止駒２は軸方向に移動することがないため図１５の変形形態における押えプレート９が省かれており、構成が簡素化された簡易型テンショナーとして軽負荷運転を行う小型エンジン用に好適である。

以上の構成によるこの実施形態においても、上述の図１５の変形形態等と同様の作用及び効果を奏することができる。

前記ラチェット機構により、シャフト部材３が推進する際には、筒状部材１及び係止駒２の係止歯１ｂ、２ａ部における軸方向後方への反力を受けた係止駒２が支持軸２２を支点として図示反時計回り方向の回転トルクが発生することから、筒状部材１内面の係止歯１ｂへの押圧ばね５の付勢力に抗して縮径方向に回転（揺動）移動して係止歯２ａが筒状部材１の係止歯１ｂを乗り越えることによりシャフト部材３が推進可能である。シャフト部材３が後退する際には、係止歯１ｂ、２ａ部における軸方向前方への反力を受けた係止駒２が支持軸２２を支点として図示時計回り方向の回転トルクが発生することから、係止駒２が押圧ばね５の付勢力に加えて拡径方向に回転（揺動）移動するように筒状部材１内面の係止歯１ｂに押圧され、係止駒２の係止歯２ａが筒状部材１の係止歯１ｂに係合することにより後退が拘束される。そして、小型エンジンの通常運転時の適正負荷状態、冷間運転時の軽負荷状態に相応して前記実施形態１、２等と同様な作動を行うことができる。

なお、実施形態６においては係止駒２をシャフト部材３の中心軸に対して片側に１個設けた構成としたが、エンジンからの荷重の大きさなどに適宜対応して中心軸に対し対称に複数個の係止駒２を配置して設けた構成とすることができることは言うまでもない。

本発明において、テンショナーとしては、図１〜２２に示した実施形態以外にも組合せは自由に設定でき、筒状部材１、係止駒２、シャフト部材３、推進ばね４、押圧ばね５、ホルダーばね６、ケース７及びその他の構成部材について、任意に形状を変更したり、組合せを変更し、簡易な構造で、係止歯の強度アップ及びバックラッシの低減、部品点数削減及びコストダウンが可能で設計自由度が大きいテンショナーを提供することができる。

また、推進ばね４、押圧ばね５、ホルダーばね６などの圧縮ばねについても、径を含むばね部材寸法や形状は、任意に変更が可能であり、これにより、ばね圧縮力を任意に調整することができる。さらに、これらの圧縮ばねはコイルばね、皿ばね、ゴム形成体又は樹脂形成体等、その他いずれか任意選択的に適用することができる。

（ａ）は本発明の実施形態１のテンショナーを示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 実施形態１のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図である。 （ａ）は実施形態１のシャフト部材の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。単 （ａ）は実施形態１の係止駒の側面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は実施形態１の回転防止板の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）は本発明の実施形態２のテンショナーを示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 実施形態２のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図である。 （ａ）は実施形態２のシャフト部材の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は実施形態２の係止駒の側面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図である。 （ａ）は実施形態２の回転防止板の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）は実施形態２の押えプレートの側面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 実施形態２のテンショナーの作動を示し、（ａ）はエンジン熱間運転時の過負荷状態、（ｂ）はエンジン通常運転時の適正負荷状態、（ｃ）はエンジン冷間運転時の軽負荷状態を示す図である。 本発明の実施形態３のテンショナーを示す縦断面図である。 実施形態３のテンショナーの先端要部（ラチェット機構部）の分解斜視図である。 実施形態３の変形形態のテンショナーを示す縦断面図である。 （ａ）は図１５のシャフト部材の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）は本発明の実施形態４のテンショナーを示す側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。 （ａ）は実施形態４のブラケットの平面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）は本発明の実施形態５のテンショナーを示す側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。 本発明の実施形態６のテンショナーを示す縦断面図である。 （ａ）は実施形態６の係止駒の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 （ａ）は実施形態６のシャフト部材の側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図、（ｃ）は（ａ）の左側面図である。 テンショナーをエンジン本体に装着した状態のレイアウト図の一例である。 従来のテンショナーの一例を示す縦断面図である。 （ａ）は図２４のテンショナーの推進部材が係止駒と係止状態の作動説明図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 （ａ）は図２５の推進部材前進時における係止駒拡径状態の作動説明図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。

符号の説明

１ 筒状部材
１ｂ、２ａ 係止歯
２ 係止駒
２ｂ カム斜面
３ シャフト部材
３ｃ カム斜面（係止駒受け部）
３ｍ 係止駒収容溝
３ｎ ばね収容穴
３ｐ 軸取付け孔（係止駒支持部）
４ 推進ばね
５ 押圧ばね
６ ホルダーばね
７ ケース
８ 回転防止板
８’ ワッシャ
９ 押えプレート
２２ 支持軸
２００ エンジン本体
２０１ 内壁
２０７ 雄ねじ部

Claims (6)

1. 複数の係止歯が形成された筒状部材と、
   前記係止歯に係合する係止歯が形成された１つ又は複数の係止駒と、
   前記筒状部材に係合する係止駒を受け止める係止駒受け部又は係止駒支持部を有し、前記筒状部材の内部に配置されるシャフト部材と、を備え、
   前記筒状部材又はシャフト部材のいずれか一方が、付勢力により進退自在に推進する推進部材となっており、
   前記係止駒が縮径方向に移動して前記筒状部材の係止歯を乗り越えることにより前記推進部材の進出を可能とし、前記係止駒が拡径方向に移動して前記筒状部材の係止歯に係合することにより前記推進部材の後退を拘束するラチェット機構が設けられていることを特徴とするテンショナー。
2. 前記ラチェット機構は、
   前記係止駒受け部に形成され、前記係止駒を前記筒状部材の係止歯に係合する方向に拡径させるように形成されたカム斜面と、
   前記係止駒をシャフト部材のカム斜面に押圧して拡径方向に付勢する押圧ばねと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のテンショナー。
3. 前記ラチェット機構は、
   前記係止駒支持部に形成され、前記係止駒を収容する係止駒収容溝と、
   前記係止駒収容溝内の係止駒を径方向に揺動自在に枢支する支持軸と、
   前記係止駒を拡径方向に付勢する押圧ばねと、を備えていることを特徴とする請求項１記載のテンショナー。
4. 前記筒状部材及び係止駒の係止歯は、軸方向と直角方向の溝状に形成されたリード０の平歯、１条又は多条ねじ状歯のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のテンショナー。
5. 前記筒状部材の内面にシャフト部材の外面が径方向の隙間を介して軸方向に相対移動可能に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のテンショナー。
6. 前記推進部材が推進する方向に油圧を作用させる油圧源を備えてい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ー。
   

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