JP2002005251A - チェーンテンショナ - Google Patents
チェーンテンショナInfo
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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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- F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
- F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
- F16H7/0848—Means for varying tension of belts, ropes, or chains with means for impeding reverse motion
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- F16H2007/0855—Ratchets comprising a clip member engaging with the rack teeth
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Abstract
ライド抵抗を軽減し、チェーンテンショナの応答性、安
定性、および耐久性の向上を図る。 【解決手段】 チェーンテンショナは、有底筒状のハウ
ジング1と、ハウジング内周1aにスライド自在に組込
まれたプランジャ3と、そのプランジャ3に外方向への
突出性を付与するリターンスプリング5と、プランジャ
3の外周に形成された複数の係合溝33a〜33dと、
係合溝と係合可能のレジスタリング7とを具備する。係
合溝33a〜33dはレジスタリング7を介してハウジ
ング1内周の第一ストッパ21と係合し、プランジャ3
の後退を規制する。係合溝33a〜33dはテーパ面3
32を備え、その面粗さは、Rmax=3.2μm以下に
設定される。
Description
例えばカム軸を駆動するチェーンの張力を一定に保つチ
ェーンテンショナに関するものである。
ンにおいてクランクシャフトの回転をカム軸に伝達する
チェーン伝動装置においては、一般にチェーンの弛み側
にチェーンテンショナを配置してチェーンの張力を一定
に保つようにしている。
グ内に、スプリングとプランジャとを組込み、スプリン
グの弾圧力によってプランジャに外方向への突出性を付
与したものが従来から知られている。この種のチェーン
テンショナでは、スプリングに弾圧されたプランジャで
チェーンを押圧して緊張状態にする一方で、チェーンか
らプランジャに付与される押し込み力をプランジャの背
部に形成された油圧ダンパ室内の油圧によって緩衝する
ことにより、チェーンの張力が一定に保持される。
ジン停止時のカムの停止姿勢によってチェーンが緊張状
態に保持されると、プランジャがチェーンにより押し込
まれて大きく後退する場合がある。この時、エンジンが
再始動されると、チェーンに急激な弛みが生じ、プラン
ジャが外方向に大きく移動することになる。この場合、
油圧ダンパ室に油圧を供給する油圧ポンプは始動直後で
あって吐出量が少ないため、油圧ダンパ室に十分に油を
供給することができず、油圧ダンパ室に空気が進入して
ダンピング特性が低下し、異音を発生する場合がある。
ャの戻り運動を制限できるようにしたチェーンテンショ
ナが特公平3−10819号公報、特表平9−5128
84号公報等において提案されている。
では、何れもケーシング内周面に係止溝を設け、この係
止溝に係合させたストッパリングを緩衝ピストンの外周
面に係合させることにより緩衝ピストンの戻り運動を規
制している。
おいては、エンジン運転中、プランジャの前後動に伴っ
てストッパリングが係止溝の表面を前後に摺動する。こ
の時のスライド抵抗が大きいと、プランジャのスムーズ
な前後動が阻害されてチェーンテンショナの作動の応答
性、安定性、確実性が低下し、さらにはストッパリング
の耐久性にも悪影響を及ぼす。
際し、ストッパリングとの間に生じるスライド抵抗の軽
減対策を講じ、応答性、安定性、および耐久性に優れた
チェーンテンショナの提供を目的とする。
本発明では、有底筒状のハウジングと、ハウジング内周
にスライド自在に組込まれたプランジャと、プランジャ
に外方向への突出性を付与するリターンスプリングと、
ハウジング内周とプランジャ外周との間に配置されたレ
ジスタリングと、レジスタリングとそれぞれ係合可能の
係合溝および第一ストッパとを具備し、係合溝をレジス
タリングを介して第一ストッパと係合させることによ
り、プランジャの後退を規制するチェーンテンショナに
おいて、係合溝をプランジャの外周に形成し、かつプラ
ンジャ外周のうちでレジスタリングが摺動する摺動面の
面粗さRmaxを6.3μm以下にした。
Rmaxを6.3μm以下、より望ましくは3.2μm以
下とすることにより、プランジャの前後動に伴ってレジ
スタリングが摺動面を摺動する際のスライド抵抗が十分
に小さくなり、プランジャのスムーズな前後動が確保さ
れて、チェーンテンショナの応答性,安定性が向上す
る。摩耗率は表面粗さに正比例して増加することが知ら
れており、表面粗さの程度によっては、摩耗によるレジ
スタリングの損傷が懸念されるところであるが、摺動面
が上記の面粗さであれば、摩擦力が十分に小さくなるた
め、レジスタリングの摩耗を抑制してその損傷を長期間
防止することができる。なお、係合溝はプランジャの外
周に形成されるため、係合溝の加工を研磨ではなく、素
材を除去せずに塑性変形させる、いわゆる塑性加工(転
造加工等)で仕上げることが可能である。
面は、転造で成形された面とすることができる。転造で
あれば、研磨では実現の難しいRmax=3.2以下の面
粗さも低コストに得ることができ、研磨よりも精密な面
粗さが保証される。
合溝および摺動面間でのレジスタリングの運動がスムー
ズに行われるようになる。この場合、係合溝を、その後
方側に摺動面となるテーパ面を有するものとすれば、テ
ーパ面に案内されたレジスタリングがスムーズに拡径・
縮径可能となるため、プランジャの前進・後退運動がス
ムーズに行われ、チェーンテンショナの応答性、作動安
定性が高まる。
ことにより、この円筒面がハウジング内周面に嵌合する
ので、プランジャが前後動する際の振れを抑制すること
ができる。
成した場合、第一ストッパはハウジング内周に形成され
る。
に作動流体を供給すると共に、その逆流を防止するチェ
ックバルブを具備させることにより、当該空間に作動流
体を保持したダンパ室が形成され、チェーンの緊張・弛
みにより前後動するプランジャの緩衝が図られる。
側に、レジスタリングと係合可能の第二ストッパを設
け、これをレジスタリングと係合させることで、リター
ンスプリングのバネ力によるプランジャの飛び出しを防
止することができる。この第二ストッパを別部材ではな
く、ハウジングと一体に形成することにより、部品点数
の削減を図ることが可能となる。
りも前方に、レジスタリングを介して第二ストッパと係
合するセット壁を形成することにより、プランジャをハ
ウジングの奥深くに収容した状態(初期セット状態)を
安定して保持することができ、輸送時の取扱い性等が向
上する。この初期セット状態は、レジスタリングの内径
がセット壁外径よりも大きくなるようレジスタリングを
拡径させることにより、簡単に解除することができる。
りも後方に、レジスタリングを介して第二ストッパと係
合する安全壁を形成することにより、チェーンを取り外
した際に、リターンスプリングのバネ力により、プラン
ジャがハウジング外に飛び出す事態を確実に防止するこ
とができる。この場合、レジスタリングの内径が安全壁
外径よりも大きくなるようレジスタリングを拡径させれ
ば、プランジャをハウジングから抜き取ることができる
ので、分解作業が容易となり、メンテナンス性が向上す
る。
図12に基づいて説明する。
かるチェーンテンショナは、ハウジング1と、ハウジン
グ1の内周に組込まれたプランジャ3、リターンスプリ
ング5、およびチェックバルブ6と、プランジャ3の外
周に嵌合されたレジスタリング7とを主要部材として組
立てられる。なお、以下の説明では、プランジャ3の突
出側を「前」とし(図1(A)、図2、図3、図7〜図
9の右側)、プランジャ3の戻り側を「後」としている
(同図の左側)。
ための円孔状のシリンダ部11を備えた有底筒状に形成
される。シリンダ部11を挟む両側にエンジンブロック
に取付けるための取付け部12が形成されている(図1
(A)参照)。ハウジング1の底部13には、作動流体
としての作動油をタンク14からシリンダ部11に導く
ための給油路15が形成される。ハウジング内周面1a
の開口端には、円周方向の一箇所に軸方向の切欠き部1
6が形成され、この切欠き部16を通って、後述するレ
ジスタリング7の操作部72がハウジング1の外周側に
突出している。ハウジング1の内周面1aの開口端近傍
には、切欠き部16の軸方向略中間部を通過する環状の
ガイド溝18が形成される。ガイド溝18の軸方向両端
の対向面に、それぞれレジスタリング7と係合する第一
ストッパ21および第二ストッパ22が形成される。本
実施形態では、後方側の第一ストッパ21を含む壁面
を、前方側が拡径するテーパ状とし、前方側の第二スト
ッパ21を含む壁面を、略半径方向に延ばした場合を例
示している。ガイド溝18の軸方向幅は、レジスタリン
グ7のリング部71のワイヤ直径よりも大きく、従っ
て、レジスタリング7のリング部71はガイド溝18内
を前後方向に移動可能である。
に円筒状の中空部31が一体形成される。この中空部3
1の内周には、圧縮状態のリターンスプリング5が配置
されており、このリターンスプリング5の一端をプラン
ジャ3の底部32で、他端をハウジング1の底部13で
それぞれ支持することにより、プランジャ3に常時前進
側への弾性力が作用し、ハウジング外方向への突出性が
付与される。ハウジング1の底部13とプランジャ3と
の間の空間(中空部31の内部空間も含む)で油圧ダン
パ室9が形成され、この油圧ダンパ室9に給油路15か
ら供給された作動油が満たされる。
方向に等間隔で離間させた複数の環状係合溝33a〜3
3dが形成される。本実施形態では四つの係合溝33a
〜33dを設けた場合を例示しており、以下の説明では
これらを前方側より順に第一係合溝33a〜第四係合溝
33dと称する。
a〜33dのうち、最深部を挟む軸方向両側の壁面33
1、332は何れもテーパ状に形成されるが、前方側の
壁面331(ロック壁)は後方側の壁面332(テーパ
面)よりも傾斜角が大きくなっている。ロック壁331
とテーパ面332とは曲面を介して滑らかに連続してい
る。各係合溝33a〜33dの最大溝深さは、レジスタ
リング7のワイヤ直径の30〜50%に設定するのが望
ましい。30%未満では、係合溝33a〜33dからレ
ジスタリング7が外れやすく、50%を超えると後述す
る初期セット状態の解除が難しくなるからである。各係
合溝33a〜33dのテーパ面332は、後述するよう
にレジスタリング7が摺動する摺動面となる。
ーパ面332に隣接してそれぞれ円筒面34が形成され
ている。
ング5を中空部31内に収容しているので、その収容分
だけユニットの軸方向長さをコンパクトにすることがで
きる。また、複数の係合溝33a〜33dを中空部31
の外周に形成し、係合溝33a〜33dの形成領域とリ
ターンスプリング5の配置領域とを軸方向で重ね合わせ
ているので、両領域を軸方向に分離させていた従来に比
べて軸方向寸法をコンパクト化することができる。本実
施形態では係合溝33a〜33dの全てを中空部31の
外周面に形成した場合を例示しているが、各係合溝の一
部が中空部31外周に形成されていれば足り、他の係合
溝が中空部31以外のプランジャ外周面(例えば底部3
2の外周面)に形成されている場合にも同様にコンパク
ト化が達成される。
のうち、最後列に位置する第四係合溝33dの後方に
は、環状の安全溝35が形成される。この安全溝35の
うち、後方側の壁面は、レジスタリング7と係合可能の
安全壁351で、この安全壁351に係合したレジスタ
リング7をハウジング内周面1aの第二ストッパ22に
係合させることにより、プランジャ3の飛び出しを規制
することができる(分解規制)。
置する第一係合溝33aの前方には、環状のセット壁3
6が形成される。このセット壁36は、例えば図3に示
すように、第一係合溝33aの前方に形成された環状突
出部37の前方側の壁面で形成することができる。この
セット壁36に係合させたレジスタリング7をハウジン
グ内周面1aの第二ストッパ22に係合させることによ
り、チェーンテンショナが初期セット状態(図2に示す
状態)に維持される。
入したエアをハウジング外に排出するためのエア抜き穴
38が形成される。このエア抜き穴38は、中空部31
内周に開口するもので、例えばプランジャ3前端の底部
32に設けられる。図示例のエア抜き穴38は、底部3
2に軸方向の雌ねじ孔を形成し、このねじ孔に軸状部材
39を圧入することによって構成されたもので、この場
合、エア抜き穴38は雌ねじに沿った螺旋状穴となり、
穴径に比べてその全長が著しく長くなるため、作動油の
排出を抑える一方で混入エアをスムーズにハウジング外
に排出することができる。以上のエア抜き穴38の構造
は例示であり、同様の機能を有する限り他の構造を採用
することもできる。
より詳細にはシリンダ部11の底部13に隣接して配置
される。このチェックバルブ6は、例えば弁座61と、
弁座61に形成された弁孔62を開閉する弁体63(例
えば、ボール)と、弁体63の開閉量を制限するリテー
ナ64とで構成される。このチェックバルブ6は、給油
路15側が油圧ダンパ室9より高圧になると弁孔62を
開放して給油路15から作動油を油圧ダンパ室9内に流
入させ、油圧ダンパ室9が給油路15側よりも高圧にな
ると、弁孔62を閉じて油圧ダンパ室9内の作動油が給
油路15に逆流するのを防止する機能を有する。
に示すように、全周が閉じた環状のリング部71と、リ
ング部71を拡径させるための操作部72とで構成され
る。本実施形態では、レジスタリング7として、線材を
丸めてリング部71を形成すると共に、線材の両端を交
差させて操作部72を形成した場合を例示している。こ
のレジスタリング7においては、交差部分よりも外径側
の両端部を円周方向で互いに接近させることにより、リ
ング部71を拡径させることができる。この場合、図示
のように操作部72の線材両端を軸方向に屈曲させてお
くことにより、拡径操作がより容易に行える。
させていない状態)において、リング部71の内径がハ
ウジング内周面1aの開口端内径(第二ストッパ22の
内径)よりも小さく、かつリング部71の外径が当該開
口端内径より大きくなるよう形成される。ハウジング1
には切欠き部16が形成されているので、このようにハ
ウジング内周の内径よりも大きな外径を持つレジスタリ
ング7であっても、レジスタリング7を傾けることによ
って容易にハウジング1内に組込むことができる(後述
する)。この場合、レジスタリング7の抜けを防止する
ための要素(本実施形態では第二ストッパ22)をハウ
ジング1と一体化することができ、別部材で抜け止めを
行う場合に比べて部品点数や加工工数の削減が達成され
る。
ては、以下の手順で行われる。
グ1のシリンダ部11底にチェックバルブ6を設置した
後、レジスタリング7の組付けを行う。具体的には、先
ず図5に示すように、リング部71をハウジング1の軸
線に対して斜めに傾けながら操作部72を切欠き部16
に挿入し、リング部71の一部をガイド溝18に挿入す
る。次に、リング部71をハウジング1の軸線と同軸に
戻し、リング部71の全周をガイド溝18に挿入する。
た後、図6(B)に示すように、シリンダ部11にリタ
ーンスプリング5を挿入し、さらにハウジング1外に突
出した操作部72をつまんで(人手でも工具でもよい)
リング部71を拡径させながらプランジャ3をシリンダ
部11に挿入する。リーターンスプリング5の弾性力に
抗しながら、プランジャ3を押し込み、セット壁36が
レジスタリング7のリング部71よりも後方に達したと
ころで、操作部72を離してレジスタリング7を弾性的
に縮径させ、かつプランジャ3の押し込み力を解除する
と、セット壁36がレジスタリング7のリング部71と
係合し、さらに当該リング部71がハウジング内周の第
二ストッパ22に係合して、図2に示す初期セット状態
となる。この初期セット状態では、セット壁36、レジ
スタリング7、および第二ストッパ22間の相互の係合
により、リターンスプリング5の弾性力によるプランジ
ャ3の飛び出しが確実に規制されるため、輸送時等にお
ける安全性が高まる。
をエンジンブロックに取付けた後、レジスタリング7の
操作部72を押し縮めてレジスタリング7のリング部7
1を拡径させると、セット壁36とレジスタリング7の
係合状態が解除される。そのため、プランジャ3はリタ
ーンスプリング5の弾性力によって前進し、図示しない
チェーンガイドを介してチェーンを押圧する。これによ
り、チェーンが緊張状態となる。
グ7のリング部71は、何れかの係合溝33a〜33d
(図面では第二係合溝33b)に嵌合する。その後、エ
ンジンの運転中にチェーンの緊張によりプランジャ3に
後方への押し込み力が作用し、この押し込み力がリター
ンスプリング5の弾性力と油圧ダンパ室9内の供給油圧
との合力を超えると、その合力と押し込み力とが釣り合
う位置までプランジャ3およびレジスタリング7が後退
する。この後退動作は、油圧ダンパ室9に満たされた作
動油の緩衝機能により、ゆっくり行われる。プランジャ
3の後退中、レジスタリング7は、図7の状態から先ず
摺動面としてのテーパ面332上を滑りながら縮径し、
係合溝33bのロック壁331と係合したところで、ロ
ック壁331と係合したままプランジャ3と一体に後退
する。プランジャ3の後退に伴い、油圧ダンパ室9内の
過剰な作動油はハウジング内周面1aとプランジャ3の
外周面との間の微小な隙間を通ってハウジング外にリー
クする。
ンスプリング5と供給油圧との合力による押圧によりプ
ランジャ3が前進する。プランジャ3の前進に伴い、レ
ジスタリング7がプランジャ3と一体に前進し、リング
部71が第二ストッパ22と当接した後は、レジスタリ
ング7は摺動面としてのテーパ面332上を滑りながら
拡径する。チェーンに経時的な伸びがあって、さらにプ
ランジャ3が前進する場合は、レジスタリング7のリン
グ部71は、その後方の係合溝(図面では第三係合溝3
3c)に嵌合し、以後、上記第二係合溝33bに嵌合さ
せた場合と同様の動作が行われる。
の関係でプランジャ3が押し込まれる場合がある。例え
ば上りの坂道において、チェンジレバーを前進ギヤに入
れた状態、あるいは下り坂でバックギヤに入れたまま停
止すると、チェーンが緊張するため、プランジャ3が大
きく押し込まれる。この場合でも、レジスタリング7の
リング部71外径が第一ストッパ21の内径よりも小さ
いため、図8に示すように、係合溝(例えば第二係合溝
33b)のロック壁331に係合したレジスタリング7
(リング部71)が第一ストッパ21と係合し、これに
よりプランジャ3のそれ以上の後退運動が規制される
(戻り運動規制)。この場合、チェーンはプランジャ3
の後退量に相当する分だけ弛みむにすぎず、従って、エ
ンジンを再始動させてもチェーンに大幅な弛みが生じる
ことはなく、スプロケットからチェーンが外れたり、あ
るいは歯飛びや異音が発生する等の事態が回避される。
ーンを取り外すと、リターンスプリング5の弾性力によ
り、プランジャ3が飛び出そうとするが、その場合でも
図9に示すようにレジスタリング7のリング部71が安
全溝35に嵌合し、安全壁351に係合したリング部7
1が第二ストッパ22と係合してプランジャ3の抜けを
規制するため(分解規制)、プランジャ3やリターンス
プリング5等の部品がハウジング1から脱落する事態が
確実に防止される。プランジャ3をハウジング1から分
離させたい場合も、レジスタリング7の操作部72をつ
まんでリング部71を拡径させ、リング部71と安全壁
351との係合を解消させれば、これを簡単に実現する
ことができる。
ジャ3の前後動に追従して前後に移動するが、後退した
レジスタリング7の操作部72が切欠き部の奥部の壁面
16a(図3参照)に衝突すると、その衝撃でレジスタ
リング7の変形を招くおそれがある。従って、後退した
レジスタリング7の操作部72が当該壁面16aと非接
触となるような対策が望まれる。これは例えば、図3に
示すように、切欠き部16の軸方向長さDを、距離X
(係合溝のロック壁331がレジスタリング7を介して
第一ストッパ21と係合した時点の、ハウジング1の開
口端から切欠き部16内のレジスタリング7の後端まで
の距離)よりも大きくなるよう設定することによって実
現することができる(D>X)。
ば、レジスタリング7のみで初期セット状態、戻り運動
規制、および分解規制を行うことができ、従来品のよう
に複数のリング部材やクリップを用いてこれらの機能を
実現する場合に比べ、部品点数や製作コストを大幅に削
減することができる。また、プランジャ3の溝構造も簡
略化されており、しかも各溝が加工の容易なプランジャ
3外周面に形成されているので、加工コストをさらに抑
制することができる。また、簡単な操作でプランジャ3
をハウジング1から抜き取ることができ、メンテナンス
性も良好である。
的構造・機能は以上の通りである。以下では、上記チェ
ーンテンショナの細部構造を説明する。
ジャ3の前後動と連動して前後動を行い、この際にリン
グ部71が係合溝のテーパ面332(摺動面)上を摺動
する場合がある。この時、テーパ面332のテーパ角θ
(図3参照)が大きいと、プランジャ3がレジスタリン
グ7から受ける弾性力が増大し、この弾性力がスライド
抵抗として作用するためにプランジャ3のスムーズな前
後動(特に前進)が阻害され、チェーンテンショナの応
答性が低下するおそれがある。また、スライド抵抗の増
大は、レジスタリング7の耐久性にも悪影響を及ぼす。
スライド抵抗の増大に対しては、リターンスプリング5
の弾性力も高めることによっても対処できるが、コスト
や設計上の都合等からこれにも限度がある。以上から、
レジスタリング7がスムーズに拡径できるよう、テーパ
面332のテーパ角θはできるだけ小さくするのが望ま
しい。
合に肉の充足が不充分となりやすく、加工精度が低下す
るおそれがある、 係合溝33a〜33dの軸方向長さが長くなるため、
エンジン停止時のプランジャ3の後退ストロークが大き
くなって再始動時の異音発生の原因となる、等のデメリ
ットを生じる。
θの最適範囲を見出すべく、実験を行ったところ、図1
0に示す結果が得られた。実験では、テーパ角度θの異
なるテーパ面のそれぞれについて塑性加工性、後退スト
ローク量、スライド抵抗(レジスタリングの耐久性)を
◎、○、△、×でそれぞれ評価している(◎が最も良好
である)。図10の実験結果から、テーパ面332のテ
ーパ角度θは、8°以上で20°以下がよく、より好ま
しくは10°以上で15°以下がよい。
は、第一ストッパ21との間でレジスタリング7を確実
に拘束できるよう、第一ストッパ21と平行に近い角度
とするのが望ましく、例えばφ=60°に設定される。
因として、テーパ面332の面粗さも考えられるので、
スライド抵抗軽減のためにもテーパ面332はできるだ
け平滑にするのが望ましい。図11は、プランジャ3の
円筒面34と同径で面粗度が異なる金属棒を複数用意
し、これらにレジスタリングを嵌合して両者間のスライ
ド抵抗を計測した結果を示すものである。同図からも面
粗さRmax(JISB0601)が粗いほどスライド抵
抗が大きくなり、6.3μm以下(6.3S)であれば
スライド抵抗値を最小にできると判断される。
押し出し力(スライド抵抗)の他に、摩耗性、および特
性変化をそれぞれ〇、△、×で評価したものである(〇
が最も良好である)。相接する物質の表面の摩耗率は、
表面粗さに正比例して増加することが知られており、表
面粗さの程度によっては、摩耗によるレジスタリングの
損傷が懸念されるため、「摩耗性」も評価対象としてい
る。また、経年的に摺動部は、摩耗により加工面が削ら
れて初期の粗さが変化するが、これは摩擦係数が変化す
る(特性が変化する)ことを意味する。例えば、押し出
し力は初期の面粗度が密な程小さく、粗いほど大きくな
るが、初期に12.5sあった面粗度が摩耗により3.
2s以下になれば、押し出し力が初期よりも小さくな
り、特性の変化として現れるために好ましくない。従っ
て、「特性変化」(摩擦係数の変化)の少ない、安定し
た摺動面を得るためには、初期から面粗度を密に形成し
ておくほど良いと考えられる。
が3.2μm[3.2(S)]以下であれば、スライド
抵抗のみならず、「摩耗性」およびその「特性変化」の
両面でも良好な結果が得られることが理解される。
7の摺動面となるテーパ面332の面粗さは、Rmaxが
6.5μm[6.3(S)]以下、より望ましくは、
3.2μm[3.2(S)]以下となるよう仕上げるの
がよいことが判明した。
部31を含む形で成形される。鍛造後にプランジャ3外
周面の各種溝(係合溝33a〜33dや安全溝35等)
のうち、少なくとも係合溝33a〜33dが塑性加工、
例えば転造加工により形成される(もちろん安全溝35
等の他の溝を同様の加工法で加工してもよい)。上述の
ようにエンジン運転中は、レジスタリング7が何れかの
係合溝に嵌合してテーパ面332上を摺動するため、摺
動抵抗や摺動摩耗を軽減すべく係合溝33a〜33dの
面粗さは精密に仕上げる必要がある。円筒状ハウジング
の内周面に係合溝を形成する従来品では、係合溝の仕上
げを研磨加工により行っているが、この場合の研磨は内
周面を加工する関係上、プランジカットで行われる場合
が多い。この種の研磨加工は、センタレス研削のように
自動化することはできないため、加工コストが高く、ま
た加工後の面粗さにも限界があった。
ランジャ3の外周面に係合溝33a〜33dを形成して
いるので、転造による溝加工が可能となる。転造であれ
ばR max≦3.2(μm)の面粗さも容易に実現するこ
とができ、一般的な研磨面の面精度Rmax=3.2〜
6.3よりも精密な面粗さを保証することができる。し
かも自動化が可能であるから低コストに高精度の溝加工
が可能となる。
に転造箇所が剛性の低い中空構造となる点が問題となる
が、係合溝33a〜33dの溝深さを上記の通り制限し
(各係合溝の最大溝深さをレジスタリング7のワイヤ直
径の30〜50%に設定する)、かつ転造時に中空部3
1に芯金等の治具を挿入しておくことにより、被転造部
分の変形を防止しつつ高精度の溝加工を行うことができ
る。
材には、浸炭焼入れ等の熱処理を施した後、センタレス
研削が施される。このセンタレス研削は、プランジャ3
の中空部31外周面や円筒面34を仕上げるもので、作
動油のリーク量やプランジャ3のスライド抵抗を左右す
る、ハウジング内周面1aとのハメアイ面を所定の精度
に仕上げるために行われる。センタレス研削の採用によ
り、通常の研削加工と比べて加工コストが最小限に抑え
られる。
ましい素材を列挙する。
てはFC250等の鋳鉄の他、アルミニウム合金等の軽
合金を使用することもできる。
ロム鋼、クロムモリブデン鋼、機械構造用マンガン鋼な
どが考えられるが、これらの中でも加工性や熱処理時の
焼入れ性、コスト等を考えると炭素量0.25%以下の
ものを使用するのが望ましい。これに該当するものとし
て、 機械構造用炭素鋼: S10C(炭素量0.08〜0.13%)、 S12C(炭素量0.10〜0.15%)、 S15C(炭素量0.13〜0.18%)、 S17C(炭素量0.15〜0.20%)、 S20C(炭素量0.18〜0.23%)があり、 クロム鋼: SCr415(炭素量0.13〜0.18%)、 SCr420(炭素量0.18〜0.23%)があり、 クロムモリブデン鋼: SCM415(炭素量0.13〜0.18%) SCM418(炭素量0.16〜0.21%) SCM420(炭素量0.18〜0.23%) SCM421(炭素量0.17〜0.23%)があり、 機械構造用マンガン鋼: SMn420(炭素量0.17〜0.23%)がある。
420やSCM415が最も好ましい。
ナ64)の素材としては、プランジャ3と同様の鋼材料
を使用するのが望ましい。
P−A、SWP−B,SWP−V等のピアノ線を使用す
るのが望ましい。この他、動作環境の高温化(120℃
以上)が予想される場合は、SWOSC−V等の弁ばね
用シリコンクロム鋼線を使用することも考えられる。
7が摺動するプランジャ3外周の摺動面をテーパ面33
2とした場合を例示したが、摺動面の形状は任意であ
り、例えば円筒面とすることもできる。また、上記実施
形態では上記摺動面を係合溝33a〜33dの領域中に
形成する場合を例示しているが、摺動面と係合溝33a
〜33dとを分離して形成しても構わない。例えば図1
において、テーパ面332を省略して係合溝33a〜3
3dの軸方向幅を短くすると共に、円筒面34の軸方向
幅長くし、この円筒面34をレジスタリング7の摺動面
とする場合にも本発明を同様に適用することができる。
ジャ外周のうち、レジスタリングが摺動する摺動面の表
面粗さをRmax=6.3μm以下(望ましくはRmax=
3.2μm以下)に制限したことにより、プランジャの
前進・後退運動がスムーズに行われ、かつ摩耗によるレ
ジスタリングの損傷が長期間安定して防止される。従っ
て、応答性に優れ、かつ高い作動安定性・確実性を有す
る長寿命のチェーンテンショナが提供可能となる。ま
た、係合溝はプランジャの外周に形成されるため、係合
溝の加工を転造等で仕上げることが可能となり、研磨で
は実現が難しい上記表面粗さも低コストに得ることがで
きる。
の平面図、(B)図はその側面図である。
はその正面図、(C)図はその側面図である。
の平面図である。
図はプランジャ挿入後の断面図である。
ある。
面図である。
である。
係)を示す図である。
係)を示す図である。
性、および特性変化との関係)を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 有底筒状のハウジングと、ハウジング内
周にスライド自在に組込まれたプランジャと、プランジ
ャに外方向への突出性を付与するリターンスプリング
と、ハウジング内周とプランジャ外周との間に配置され
たレジスタリングと、レジスタリングとそれぞれ係合可
能の係合溝および第一ストッパとを具備し、係合溝に嵌
合したレジスタリングが第一ストッパと係合することに
より、プランジャの後退を規制するチェーンテンショナ
において、 係合溝がプランジャの外周に形成され、かつプランジャ
外周のうち、レジスタリングが摺動する摺動面の面粗さ
Rmaxが6.3μm以下であることを特徴とするチェー
ンテンショナ。 - 【請求項2】 摺動面の面粗さRmaxが3.2μm以下
である請求項1記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項3】 摺動面および係合溝を含むプランジャ外
周面が転造で成形された面である請求項1または2記載
のチェーンテンショナ。 - 【請求項4】 係合溝が摺動面を含むものである請求項
1〜3何れか記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項5】 係合溝が、その後方側に摺動面となるテ
ーパ面を有する請求項4記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項6】 係合溝のテーパ面の後方に円筒面を設け
た請求項5記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項7】 第一ストッパをハウジング内周に形成し
た請求項1記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項8】 ハウジング底部とプランジャとの間の空
間に作動流体を供給すると共に、その逆流を防止するチ
ェックバルブを備えた請求項1記載のチェーンテンショ
ナ。 - 【請求項9】 ハウジング内周の第一ストッパよりも前
方側に、レジスタリングと係合可能の第二ストッパを設
けた請求項7記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項10】 第二ストッパをハウジングと一体に形
成した請求項9記載のチェーンテンショナ。 - 【請求項11】 プランジャの外周でかつ最前列の係合
溝よりも前方に、レジスタリングを介して第二ストッパ
と係合するセット壁を形成した請求項9または10記載
のチェーンテンショナ。 - 【請求項12】 プランジャの外周でかつ最後列の係合
溝よりも後方に、レジスタリングを介して第二ストッパ
と係合する安全壁を形成した請求項9または10記載の
チェーンテンショナ。
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