JP2010242836A - チェーンテンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】比較的小さい押込み力によってプランジャを初期のセット位置まで簡単に押し戻すことができるようにした再組付けの容易なチェーンテンショナを提供する。
【解決手段】ハウジング１１に形成されたシリンダ室１３内に筒状のプランジャ１４と、プランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリング１６とを組込み、ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室１８に連通する給油通路１９を設け、給油通路のオイル出口部に給油用チェックバルブ２０を設け、プランジャに負荷される押込み力を緩衝する。プランジャの閉塞端壁に外部と内部を連通する排油孔２７を形成し、排油孔をプランジャの内部から開閉する常閉形の排油用チェックバルブ２８を設け、チェックバルブを開放した状態でプランジャの押し込みを行い、圧力室内に残存するオイルを排油孔から外部に流出させて、プランジャの押し込みの容易化を図る。
【選択図】図２

Description

この発明は、カム軸駆動用のタイミングチェーンの張力を一定に保持するチェーンテンショナに関する。

クランク軸の回転をタイミングチェーン（以下、単にチェーンという）を介してカム軸に伝達するチェーン伝動装置においては、チェーンの弛み側に揺動可能なチェーンガイドを接触し、そのチェーンガイドにチェーンテンショナの調整力を負荷してチェーンの張力を一定に保つようにしている。

上記チェーンテンショナとして、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。このチェーンテンショナにおいては、エンジンブロックに取付けられるハウジングにシリンダ室を形成し、そのシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングには、プランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路のオイル出口部に圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止するチェックバルブを設け、上記給油通路から圧力室内に供給されるオイルによってチェーンからプランジャに負荷される押込み力を緩衝するようにしている。

特開平１０−１９０９５号公報

上記のチェーンテンショナにおいては、エンジン周りのメンテナンスによってそのチェーンテンショナをエンジンブロックから取り外すと、プランジャはリターンスプリングの押圧により外方にスライドしてシリンダ室から外部に大きく突出する状態となる。

このため、メンテナンスの終了後において、チェーンテンショナを再組付けする場合には、プランジャを押し込んで初期のセット位置まで戻す必要がある。このとき、シリンダ室内にはオイルが残存しているため、プランジャを押し込むと、圧力室内のオイルがプランジャとシリンダ室の摺動面間に形成された微小なリーク隙間から外部にリークし、そのリークする際のオイルの流動抵抗により圧力室の内部圧力が上昇することになる。このため、リターンスプリングのスプリング荷重以上の大きな押込み力をプランジャに付加してプランジャを押し込む必要が生じ、再組付けに非常に手間がかかるという問題があった。

上記の問題解決には、チェーンテンショナを分解し、残存オイルを排出した後に再組立てを行なうことが有効であるが、部品を紛失したり、異物が混入して噛み込む等の不都合が発生する可能性がある。

この発明の課題は、比較的小さい押込み力によってプランジャを初期のセット位置まで簡単に押し戻すことができるようにした再組付けの容易なチェーンテンショナを提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、ハウジングに形成されたシリンダ室内に閉塞端壁を先端部に有する筒状の摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路のオイル出口部に、圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止する給油用チェックバルブを設けたチェーンテンショナにおいて、前記プランジャの閉塞端壁に外部と内部を連通する排油孔を形成し、その排油孔をプランジャの内部から開閉する常閉形の排油用チェックバルブを設けた構成を採用したのである。

上記の構成からなるチェーンテンショナにおいて、排油孔にピンを挿し込んでチェックバルブを押し込み、そのチェックバルブを開放状態にしてプランジャを押し込むと、圧力室内の残存オイルは排油孔から外部に流出することになり、比較的小さい押込み力の付加によってプランジャを初期のセット位置まで簡単に押戻すことができる。このため、メンテナンス後において、チェーンテンショナを簡単に再組付けすることができる。

ここで、排油用チェックバルブは、リターンスプリングの弾性力によって閉塞端壁の内面に押し付けられるプレートからなるものであってもよく、あるいは、
リターンスプリングと閉塞端壁間に組込まれたスプリングシートのばね座に回転自在に嵌合され、かつ、抜止めされたキャップから成るものであってもよい。また、リターンスプリングと閉塞端壁間に組込まれたスプリングシートのばね座を平板として、その平板状のばね座を排油用チェックバルブとしてもよい。

さらに、排油用チェックバルブは、排油孔をプランジャの内部から開閉するボールと、前記閉塞端壁の内面に形成された凹部内に嵌合されてボールの開閉量を規制するキャップ状の孔あきリテーナと、そのリテーナの内部に組込まれてボールを排油孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなるものであってもよい。

この発明に係るチェーンテンショナにおいて、プランジャの閉塞端壁に、その外周面から排油孔に至る半径方向の貫通孔を形成しておくと、排油孔と貫通孔のそれぞれから圧力室内の残存オイルを外部に流出させることができるため、残存オイルを外部にスムーズに流出させることができ、プランジャを初期セット位置までより簡単に押し戻すことができる。

この発明に係るチェーンテンショナは、プランジャの後退動を規制する戻り止め機構を有するものであってもよい。その戻り止め機構として、シリンダ室の開口端部の内周にリング収容溝を形成し、そのリング収容溝内に径方向に弾性変形可能なレジスタリングのリング部を収容し、プランジャの外周には前記リングで締め付けられる複数の円周溝をプランジャ軸方向に等間隔に設け、各円周溝の内周にテーパ面と、そのテーパ面の小径端に連続してプランジャの径方向外方に向く係合面を形成し、前記リング収容溝の後側端面に対する当接により停止状態に保持されたレジスタリングのリング部と前記係合面の係合によってプランジャの後退動を規制するようにしたもの、あるいは、プランジャの後端部の内周に鋸歯状の雌ねじを形成し、その雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、その雄ねじと雌ねじの圧力側フランクの面係合によりプランジャの後退動を規制するようにしたものを挙げることができる。

上記のように、この発明においては、プランジャの閉塞端壁に外部と内部を連通する排油孔を形成し、その排油孔をプランジャの内部から開閉する常閉形の排油用チェックバルブを設けたことにより、その排油用チェックバルブを開放してプランジャを押し込むことによって、圧力室内の残存オイルを排油孔から外部に流出させることができるため、比較的小さい押込み力の付加によってプランジャを初期のセット位置まで簡単に押し戻すことができ、メンテナンス後において、チェーンテンショナを簡単に再組付けすることができる。

この発明に係るチェーンテンショナを用いたチェーン張力調整装置の一部切欠正面図 図１に示すチェーンテンショナの縦断正面図 図２のチェックバルブを開放させた状態の断面図 プランジャの他の例を示す断面図 チェックバルブの他の例を示す断面図 チェックバルブのさらに他の例を示す断面図 プランジャの他の例を示す断面図 チェックバルブのさらに他の例を示す断面図 プランジャの他の例を示す断面図 この発明に係るチェーンテンショナの他の例を示す縦断正面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はチェーン張力調整装置を示す。図示のように、クランクシャフト１の端部に取付けられたスプロケット２とカムシャフト３の端部に取付けられたスプロケット４間にはチェーン５が掛け渡され、そのチェーン５の弛み側チェーン５ａに軸６を中心にして揺動可能なチェーンガイド７が接触し、そのチェーンガイド７にこの発明に係るチェーンテンショナ１０の調整力が負荷されて、チェーン５は所定の張力調整状態に保持されている。

図２に示すように、チェーンテンショナ１０は、ハウジング１１を有し、そのハウジング１１には図示省略したエンジンブロックにボルト止めされる取付片１２が設けられている。

また、ハウジング１１には一端が開口するシリンダ室１３が形成され、そのシリンダ室１３内にプランジャ１４が摺動自在に組込まれている。プランジャ１４は、先端部に閉塞端壁１５を有する筒状をなし、その閉塞端壁１５とシリンダ室１３の閉塞端間にリターンスプリング１６と、スプリングシート１７が組込まれている。

スプリングシート１７は、リターンスプリング１６の端部内に挿入されるピン１７ａの先端部にばね座１７ｂを設けた構成とされ、そのばね座１７ｂの先端面は球面１７ｃとされている。このスプリングシート１７はばね座１７ｂがリターンスプリング１６の先端とプランジャ１４の閉塞端壁１５間に配置される組込みとされ、上記リターンスプリング１６の押圧により、ばね座１７ｂの先端の球面１７ｃが閉塞端壁１５の内面に押し付けられ、プランジャ１４は外方に向けて付勢されている。

ハウジング１の閉塞端部には、プランジャ１４の背部に設けられた圧力室１８に連通する給油通路１９が形成され、その給油通路１９に給油用チェックバルブ２０が設けられている。給油用チェックバルブ２０は圧力室１８内の圧力が給油通路１９に供給されるオイルの供給圧より高くなると給油通路１９を閉じ、オイルが給油通路１９側に逆流するのを防止するようになっている。

シリンダ室１３の開口端部の内周には周方向に延びるリング収容溝２１が形成されている。一方、ハウジング１１には、上記リング収容溝２１を横切るようにして切欠部２２が設けられている。

リング収容溝２１には円形の線材からなるレジスタリング２３が組込まれている。レジスタリング２３は、周方向の一部に切り離し部を有する径方向に弾性変形可能なリング部２３ａの両端部をクロスして、その両端に一対の操作片２３ｂを設けた構成とされ、上記リング部２３ａがリング収容溝２１に収容され、一対の操作片２３ｂが切欠部２２から外部に位置する組付けとされている。

図３に示すように、プランジャ１４の外周には、レジスタリング２３のリング部２３ａで径方向に締め付けられる複数の円周溝２４が軸方向に等間隔に形成されている。円周溝２４の内周にはプランジャ１４の先端に向けて小径となるテーパ面２５と、そのテーパ面２５の小径端から外側方に向く係合面２６とが設けられ、上記テーパ面２５はプランジャ１４が外方に向けて移動（前進）する際にレジスタリング２３のリング部２３ａを拡径させるようになっている。

また、プランジャ１４に押込み力が負荷されると、プランジャ１４が後退してレジスタリング２３のリング部２３ａが図２に示すリング収容溝２１の後側端面２１ａに当接して停止し、その停止状態のリング部２３ａに係合面２６が係合して、プランジャ１４は停止状態に保持されるようになっている。

プランジャ１４の閉塞端壁１５には軸方向に貫通する排油孔２７が形成され、その排油孔２７はプランジャ１４の内部に組込まれた排油用チェックバルブ２８によって開閉される。

排油用チェックバルブ２８は、円形のプレートからなり、そのチェックバルブ２８はリターンスプリング１６の押圧により閉塞端壁１５の内面に押し付けられて排油孔２７を常に閉鎖している。

上記の構成からなるチェーンテンショナ１０は、図１に示すように、リターンスプリング１６の押圧によって外方に突出するプランジャ１４によりチェーンガイド７を押圧する組付けとされる。

上記のような組付け状態において、エンジンを駆動すると、図示省略したオイルポンプが作動し、給油通路１９から圧力室１８にオイルが供給され、図１に示すように、チェーン５は適正な張力調整状態に保持される。

上記のようなチェーン５の張力調整状態において、チェーン５に弛みが生じると、リターンスプリング１６の押圧力によりプランジャ１４が外方向に移動してチェーン５の弛みを吸収する。

プランジャ１４が外方向に移動するとき、円周溝２４のテーパ面２５がレジスタリング２３のリング部２３ａを拡径させるため、プランジャ１４は外方向にスムーズに移動する。

プランジャ１４の外方向への移動量が大きくなると、次の円周溝２４がレジスタリング２３のリング部２３ａに対向し、その円周溝２４がレジスタリング２３のリング部２３ａで締付けられる。

一方、チェーン５が緊張すると、そのチェーン５からプランジャ１４に押込み力が負荷される。このとき、排油孔２７は排油用チェックバルブ２８によって閉鎖されているため、圧力室１８内のオイルはシリンダ室１３とプランジャ１４の摺動面間に形成された微小なリーク隙間から外部に流出する。その流出時のオイルの流動抵抗により、圧力室１８内の圧力が上昇し、圧力室１８内のオイルによる油圧ダンパ作用によって上記押込み力が吸収される。

上記押込み力がリターンスプリング１６のばね力より大きい場合、レジスタリング２３のリング部２３ａがリング収容溝１２の後側端面２１ａに当接し、そのリング部２３ａに対する係合面２６の係合によってプランジャ１４の後退動が阻止される。

エンジン周りのメンテナンスによってチェーンテンショナ１０が取り外しされると、リターンスプリング１６の押圧力によりプランジャ１４が外方向にスライドして、シリンダ室１３の外部に大きく突出する。

このため、メンテナンスの終了後におけるチェーンテンショナ１０の再組付けの際には、プランジャ１４を押し込んで、初期のセット位置まで押し戻す必要がある。ここで、プランジャ１４を単に押し込むと、圧力室１８内に残存するオイルにより圧力室１８内の圧力が高くなり、リターンスプリング１６のスプリング荷重以上の大きな押込み力をプランジャ１４に付加してプランジャ１４を押し込む必要が生じ、再組付けに非常に手間がかかることになる。

そこで、プランジャ１４の押し戻しに際しては、図３に示すように、排油孔２７にピン２９を挿入し、そのピン２９で排油用チェックバルブ２８を押し込んで開放状態とし、その開放状態を保持する状態においてプランジャ１４を押し込むようにする。

上記のように、排油用チェックバルブ２８を開放状態にしてプランジャ１４を押し込むと、圧力室１８内の残存オイルは排油孔２７から外部に流出することになり、圧力室１８内の圧力は高くならず、比較的小さい押込み力の付加によってプランジャ１４を初期のセット位置まで簡単に押し戻すことができる。このため、メンテナンス後において、チェーンテンショナ１０を簡単に再組付けすることができる。

ここで、図４に示すように、プランジャ１４の閉塞端壁１５に、その外周面から排油孔２７に至る半径方向の複数の貫通孔３０を形成しておくと、排油孔２７と貫通孔３０のそれぞれから圧力室１８内の残存オイルを外部に流出させることができるため、圧力室１８内の残存オイルを外部にスムーズに排出させることができ、プランジャ１４を初期セット位置までより簡単に押し戻すことができる。

図２に示す例においては、排油用チェックバルブ２８がプレートからなるものを示したが、排油用チェックバルブ２８はこれに限定されるものではない。図５乃至図９は排油用チェックバルブ２８の他の例を示す。

図５に示す排油用チェックバルブ２８は、プレス成形されたキャップからなり、そのキャップの周壁２８ａをスプリングシート１７のばね座１７ｂに嵌合して回転自在とし、その周壁２８ａの開口端部を内方に折り曲げて抜止めしている。このように、キャップからなる排油用チェックバルブ２８をスプリングシート１７のばね座１７ｂに嵌合して抜止めすることにより、スプリングシート１７の組付けと同時に排油用チェックバルブ２８の組付けを行なうことができるため、チェーンテンショナ１０の組立ての容易化を図ることができる。

図６に示す例においては、スプリングシート１７のばね座１７ｂを扁平な板状とし、そのばね座１７ｂを排油用チェックバルブ２８としている。このように、ばね座１７ｂを排油用チェックバルブ２８とすることにより、部品点数の低減を図ることができる。

ばね座１７ｂを排油用チェックバルブ２８とする場合において、図７に示すように、プランジャ１４の閉塞端壁１５に外周面から排油孔２７に至る半径方向の貫通孔３０を設けて、圧力室１８内の残存オイルを外部にスムーズに排出し得るようにしておくのが好ましい。

図８に示す排油用チェックバルブ２８は、排油孔２７の開口を開閉するボール２８ｂと、プランジャ１４の閉塞端壁１５の内面に形成された凹部３１に圧入されてボール２８ｂの開閉量を制限する孔あきリテーナ２８ｃと、そのリテーナ２８ｃの内部に組込まれてボール２８ｂを排油孔２７に向けて付勢するバルブスプリング２８ｄとからなっている。

上記の構成からなる排油用チェックバルブ２８においては、ハウジング１１のシリンダ室１３内に対するプランジャ１４の組み込み前の段階で、そのプランジャ１４内に排油用チェックバルブ２８を組込んでユニット化することができるため、チェックバルブ２８の組付け忘れを防止することができる。

上記のような排油用チェックバルブ２８の採用においても、図９に示すように、プランジャ１４の閉塞端壁１５に外周面から排油孔２７に至る半径方向の貫通孔３０を設けて、圧力室１８内の残存オイルを外部にスムーズに排出し得るようにしておくのが好ましい。

図２においては、レジスタリング２３によりプランジャ１４を戻り止めしたチェーンテンショナ１０を示したが、チェーンテンショナ１０はこれに限定されるものではない。

図１０は、チェーンテンショナ１０の他の例を示す。この例においては、プランジャ１４の後端部の内周に鋸歯状の雌ねじ４０を形成し、その雌ねじ４０にスクリュロッド４１の外周に形成された鋸歯状の雄ねじ４２をねじ係合し、その雄ねじ４２と雌ねじ４０の圧力側フランク４３の面係合によりプランジャ１４の後退動を規制するようにしている。

上記のようなチェーンテンショナ１０においては、プランジャ１４が回転しつつ軸方向に移動するため、図４、図５および図８に示す排油用チェックバルブ２８を採用して、プランジャ１４の回転抵抗の低減化を図るようにするのが好ましい。

１１ ハウジング
１３ シリンダ室
１４ プランジャ
１５ 閉塞端壁
１６ リターンスプリング
１７ スプリングシート
１７ａ ピン
１７ｂ ばね座
１７ｃ 球面
２１ リング収容溝
２１ａ 後側端面
２３ レジスタリング
２３ａ リング部
２４ 円周溝
２５ テーパ面
２６ 係合面
２７ 排油孔
２８ 排油用チェックバルブ
２８ｂ ボール
２８ｃ リテーナ
２８ｄ バルブスプリング
３０ 貫通孔
３１ 凹部
４０ 雌ねじ
４１ スクリュロッド
４２ 雄ねじ
４３ 圧力側フランク

Claims (8)

1. ハウジングに形成されたシリンダ室内に閉塞端壁を先端部に有する筒状の摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方に向けて付勢するリターンスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、その給油通路のオイル出口部に、圧力室内のオイルが給油通路側に逆流するのを防止する給油用チェックバルブを設けたチェーンテンショナにおいて、
   前記プランジャの閉塞端壁に外部と内部を連通する排油孔を形成し、その排油孔をプランジャの内部から開閉する常閉形の排油用チェックバルブを設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記排油用チェックバルブが、プレートからなり、そのプレートを前記リターンスプリングの弾性力によって閉塞端壁の内面に押し付けるようにした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
3. 前記リターンスプリングと閉塞端壁間に、リターンスプリングの端部内に挿入されるピンの先端に先端面が球面とされた大径のばね座を一体に設けたスプリングシートを組込み、そのスプリングシートのばね座にプレス成形されたキャップを回転自在に嵌合して抜止めし、そのキャップを排油用チェックバルブとした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
4. 前記リターンスプリングと閉塞端壁間に、リターンスプリングの端部内に挿入されるピンの先端に平板状の大径のばね座を一体に設け、そのばね座を排油用チェックバルブとした請求項１に記載のチェーンテンショナ。
5. 前記排油用チェックバルブが、前記排油孔をプランジャの内部から開閉するボールと、前記閉塞端壁の内面に形成された凹部内に嵌合されてボールの開閉量を規制するキャップ状の孔あきリテーナと、そのリテーナの内部に組込まれてボールを排油孔に向けて付勢するバルブスプリングとからなる請求項１に記載のチェーンテンショナ。
6. 前記プランジャの閉塞端壁に、その外周面から排油孔に至る半径方向の貫通孔を形成した請求項１乃至５のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
7. 前記シリンダ室の開口端部の内周にリング収容溝を形成し、そのリング収容溝内に径方向に弾性変形可能なレジスタリングのリング部を収容し、プランジャの外周には前記リングで締め付けられる複数の円周溝をプランジャ軸方向に等間隔に設け、各円周溝の内周にテーパ面と、そのテーパ面の小径端に連続してプランジャの径方向外方に向く係合面を形成し、前記リング収容溝の後側端面に対する当接により停止状態に保持されたレジスタリングのリング部と前記係合面の係合によってプランジャの後退動を規制するようにした請求項１乃至６のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。
8. 前記プランジャの後端部の内周に鋸歯状の雌ねじを形成し、その雌ねじにスクリュロッドの外周に形成された鋸歯状の雄ねじをねじ係合し、その雄ねじと雌ねじの圧力側フランクの面係合によりプランジャの後退動を規制するようにした請求項１乃至６のいずれかの項に記載のチェーンテンショナ。

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