JP2011021643A - Chain tensioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車エンジンのカムシャフトを駆動するタイミングチェーンの張力保持に用いられるチェーンテンショナに関する。 The present invention relates to a chain tensioner used for maintaining tension of a timing chain that drives a camshaft of an automobile engine.
自動車のエンジンは、一般に、クランクシャフトの回転をタイミングチェーンを介してカムシャフトに伝達し、そのカムシャフトの回転により燃焼室のバルブの開閉を行なう。ここで、チェーンの張力を適正範囲に保つために、支点軸を中心として揺動可能に設けたチェーンガイドと、そのチェーンガイドをチェーンに向けて押圧するチェーンテンショナとからなる張力調整装置が多く用いられる。 In general, an engine of an automobile transmits rotation of a crankshaft to a camshaft through a timing chain, and opens and closes a valve of a combustion chamber by the rotation of the camshaft. Here, in order to keep the chain tension within an appropriate range, a tension adjusting device consisting of a chain guide that can be swung around a fulcrum shaft and a chain tensioner that presses the chain guide toward the chain is often used. It is done.
この張力調整装置に組み込まれるチェーンテンショナとして、一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ内にプランジャを軸方向に摺動可能に挿入し、そのプランジャをシリンダ内への挿入端が開口する有底筒状に形成し、そのプランジャの内周に形成した雌ねじにねじ係合する雄ねじを外周に有するスクリュロッドを設け、そのスクリュロッドのプランジャからの突出部分を前記シリンダ内に設けたロッドシートに当接させ、前記スクリュロッドとプランジャの間に組み込んだリターンスプリングで前記プランジャをシリンダから突出する方向に付勢したものが知られている(特許文献1)。 As a chain tensioner incorporated in this tension adjusting device, a plunger is slidably inserted in a cylindrical cylinder having one end opened and the other end closed, and the plunger is inserted into the cylinder at an open end. A rod having a screw rod formed on the outer periphery thereof, which has a male screw threadedly engaged with a female screw formed on the inner periphery of the plunger, and a protruding portion from the plunger of the screw rod provided in the cylinder It is known that the plunger is urged in a direction protruding from a cylinder by a return spring that is brought into contact with a seat and is incorporated between the screw rod and the plunger (Patent Document 1).
このチェーンテンショナは、エンジン作動中にチェーンの張力が大きくなると、そのチェーンの張力によって、プランジャがシリンダ内に押し込まれる方向(以下、「押し込み方向」という)に移動し、チェーンの緊張を吸収する。このとき、スクリュロッドは、チェーンの振動により、雌ねじと雄ねじの隙間の範囲内で前進と後退を繰り返しながら、プランジャに対して徐々に回転する。 When the chain tension increases during engine operation, the chain tensioner moves in the direction in which the plunger is pushed into the cylinder (hereinafter referred to as “push-in direction”) due to the chain tension, and absorbs the chain tension. At this time, the screw rod gradually rotates with respect to the plunger while repeating forward and backward movements within the gap between the female screw and the male screw due to the vibration of the chain.
一方、エンジン作動中にチェーンの張力が小さくなると、リターンスプリングの付勢力によって、プランジャがシリンダから突出する方向(以下、「突出方向」という)に移動し、チェーンの弛みを吸収する。 On the other hand, when the tension of the chain is reduced during engine operation, the plunger moves in a direction protruding from the cylinder (hereinafter referred to as “protruding direction”) by the urging force of the return spring, and absorbs the slackness of the chain.
また、エンジン停止時は、カムの停止位置によってチェーンの力が大きくなっても、チェーンが振動しないので、プランジャの雌ねじがスクリュロッドの雄ねじで受け止められ、プランジャの位置が固定される。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーンの弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。 When the engine is stopped, the chain does not vibrate even if the chain force increases due to the cam stop position, so that the internal thread of the plunger is received by the external thread of the screw rod, and the position of the plunger is fixed. Therefore, when the engine is restarted, the chain is hardly slackened, and the engine can be started smoothly.
ところで、上記のチェーンテンショナは、エンジンをメンテナンスする際(例えば、チェーンガイドを交換する際)に、プランジャに負荷される押し込み方向の荷重が解除されるので、リターンスプリングの付勢力によってプランジャがシリンダから突出する。 By the way, the above-mentioned chain tensioner releases the load in the pushing direction applied to the plunger when the engine is maintained (for example, when the chain guide is replaced), so that the plunger is released from the cylinder by the urging force of the return spring. Protruding.
そして、そのままでは、プランジャのシリンダからの突出量が大きすぎるので、いったんチェーンテンショナをエンジンから取り外し、プランジャをシリンダ内に押し込む作業をしてから、再び、チェーンテンショナをエンジンに取り付ける必要があった。しかし、チェーンテンショナをエンジンから取り外すのは煩雑である。 Then, since the protruding amount of the plunger from the cylinder is too large as it is, it is necessary to remove the chain tensioner from the engine once and push the plunger into the cylinder, and then attach the chain tensioner to the engine again. However, removing the chain tensioner from the engine is cumbersome.
この発明が解決しようとする課題は、エンジンのメンテナンス性に優れたチェーンテンショナを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a chain tensioner having excellent engine maintainability.
上記の課題を解決するため、前記シリンダの開放側の端部に、シリンダの内外周を貫通するねじ孔を設けた。 In order to solve the above-described problems, a screw hole penetrating the inner and outer circumferences of the cylinder is provided at the open end of the cylinder.
このようにすると、そのねじ孔に小ねじを締め込み、小ねじの先端をプランジャの外周に押し付けることによって、プランジャの位置を任意に固定することができる。そのため、エンジンをメンテナンスする際に、リターンスプリングの付勢力によってプランジャがシリンダから突出するのを防止することができ、チェーンテンショナをエンジンから取り外す必要がない。 If it does in this way, the position of a plunger can be arbitrarily fixed by fastening a small screw in the screw hole, and pressing the tip of a small screw against the perimeter of a plunger. Therefore, when maintaining the engine, it is possible to prevent the plunger from protruding from the cylinder by the biasing force of the return spring, and it is not necessary to remove the chain tensioner from the engine.
前記シリンダの開放側の端部内周に、前記シリンダのプランジャとの摺動面よりも大径の内径拡大部を設け、その内径拡大部内に、前記ねじ孔のシリンダ内周側の端部を開口させることができる。このようにすると、その内径拡大部の位置で、プランジャとシリンダの間の径方向隙間の大きさが大きくなるので、シリンダの開放側の端部にねじ孔を加工するときにバリが生じても、そのバリがプランジャの外周に干渉するのを防止することができる。 An inner diameter enlarged portion larger in diameter than the sliding surface with the cylinder plunger is provided on the inner circumference of the cylinder on the open side, and the inner end of the screw hole is opened in the inner diameter enlarged portion. Can be made. In this way, since the size of the radial gap between the plunger and the cylinder becomes large at the position of the inner diameter enlarged portion, even if a burr occurs when machining the screw hole at the end portion on the open side of the cylinder. The burr can be prevented from interfering with the outer periphery of the plunger.
また、前記シリンダの開放側の端部内周に軸方向溝を形成し、その軸方向溝内に、前記ねじ孔のシリンダ内周側の端部を開口させてもよい。このようにしても、軸方向溝の位置で、プランジャとシリンダの間の径方向隙間の大きさが大きくなるので、シリンダの開放側の端部にねじ孔を加工するときに生じたバリが、プランジャの外周に干渉するのを防止することができる。 Further, an axial groove may be formed on the inner periphery of the open end of the cylinder, and an end of the screw hole on the inner peripheral side of the screw hole may be opened in the axial groove. Even in this case, since the size of the radial gap between the plunger and the cylinder becomes large at the position of the axial groove, the burr generated when machining the screw hole at the end portion on the open side of the cylinder is Interference with the outer periphery of the plunger can be prevented.
前記シリンダの外周に、エンジンブロックに支持される座面を形成する場合、その座面とは径方向反対側に前記ねじ孔を配置することができる。このようにすると、前記ねじ孔に小ねじを締め込む操作を、チェーンカバーに設けた小窓を通じて行なうことができるので、便利である。 When the seat surface supported by the engine block is formed on the outer periphery of the cylinder, the screw hole can be disposed on the side opposite to the seat surface in the radial direction. This is convenient because the operation of tightening the machine screw in the screw hole can be performed through the small window provided in the chain cover.
前記ねじ孔には、予め、六角穴付きの小ねじや、六角頭付きの小ねじや、すりわり付きの小ねじや、十字穴付きの小ねじをねじ込んでおくことができる。この場合、小ねじの前記ねじ孔からの突出部分にナットを装着すると、そのナットを締め付けることによって、小ねじを緩み止めすることが可能となる。 A hexagon socket head machine screw, a hexagon head machine screw, a slot machine machine screw, or a cross machine machine screw can be screwed into the screw hole in advance. In this case, when a nut is attached to the protruding portion of the small screw from the screw hole, the small screw can be prevented from loosening by tightening the nut.
この発明のチェーンテンショナは、前記シリンダの開放側の端部のねじ孔に小ねじを締め込むことによって、プランジャの位置を任意に固定することができるので、エンジンをメンテナンスする際に、エンジンからチェーンテンショナを取り外す必要がない。 In the chain tensioner according to the present invention, the position of the plunger can be arbitrarily fixed by tightening a machine screw in the screw hole at the open end of the cylinder. There is no need to remove the tensioner.
図1に、この発明の実施形態のチェーンテンショナ1を組み込んだチェーン伝動装置を示す。このチェーン伝動装置は、エンジンのクランクシャフト2に固定されたスプロケット3と、カムシャフト4に固定されたスプロケット5とがチェーン6を介して連結されており、そのチェーン6がクランクシャフト2の回転をカムシャフト4に伝達し、そのカムシャフト4の回転により燃焼室のバルブ(図示せず)の開閉を行なう。
FIG. 1 shows a chain transmission device incorporating a
チェーン6には、支点軸7を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド8が接触しており、チェーンテンショナ1は、そのチェーンガイド8を介してチェーン6を押圧している。
The chain 6 is in contact with a
図2に示すように、チェーンテンショナ1は、一端が開放し、他端が閉じた筒状のシリンダ9と、シリンダ9内に軸方向に摺動可能に挿入されたプランジャ10とを有する。シリンダ9は、シリンダ9の外周に一体に形成された複数の取り付け片11(図1参照)にボルト12を締め込むことによって、エンジンブロック13の側面に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
シリンダ9の外周には、エンジンブロック13の側面に支持される座面14が形成されている。エンジンブロック13には、チェーンテンショナ1を間にしてエンジンブロック13の側面と対向するチェーンカバー(図示せず)が取り付けられる。
A
プランジャ10は、シリンダ9内への挿入端が開口する有底筒状に形成されており、その内周に雌ねじ15が形成されている。シリンダ9とプランジャ10とで囲まれた圧力室16内には、雌ねじ15にねじ係合する雄ねじ17を外周に有するスクリュロッド18が組み込まれている。
The
雄ねじ17と雌ねじ15は、プランジャ10をシリンダ9内に押し込む方向の荷重が負荷されたときに圧力を受ける圧力側フランク19のフランク角が、遊び側フランク20のフランク角よりも大きい鋸歯状に形成されている。
The
ここで、圧力側フランク19のフランク角は、スクリュロッド18をプランジャ10内に押し込む方向の荷重が静的に負荷されたときに、雄ねじ17と雌ねじ15の圧力側フランク19,19間の摩擦抵抗によってスクリュロッド18の回転が阻止される大きさに設定されている。また、遊び側フランク20のフランク角は、スクリュロッド18をプランジャ10から突出させる方向の荷重が静的に負荷されたときに、雄ねじ17と雌ねじ15の遊び側フランク20,20間の滑りによってスクリュロッド18の回転が許容される大きさに設定されている。
Here, the flank angle of the
プランジャ10とスクリュロッド18の間には、リターンスプリング21が組み込まれている。リターンスプリング21は、一端がスプリングシート22を介してプランジャ10で支持され、他端がスクリュロッド18をプランジャ10から突出する方向に押圧している。スクリュロッド18のプランジャ10からの突出部分は、シリンダ9内に圧入して固定されたロッドシート23に当接している。
A
ここで、プランジャ10は、リターンスプリング21の反力によってシリンダ9から突出する方向に付勢されている。プランジャ10は、シリンダ9からの突出端がチェーンガイド8に当接しており、このチェーンガイド8を介してチェーン6を押圧する。
Here, the
シリンダ9の閉端には、シリンダ9とプランジャ10とで囲まれた圧力室16に連通する給油通路24が形成されている。給油通路24は、エンジンブロック13に形成された油孔25に連通しており、油孔25を通ってオイルポンプ(図示せず)から供給される作動油を、圧力室16内に導入するようになっている。給油通路24の圧力室16側の端部には、給油通路24側から圧力室16側への作動油の流れのみを許容するチェックバルブ26が設けられている。
An
プランジャ10とシリンダ9の摺動面間には、微小なリーク隙間27が形成されており、そのリーク隙間27を通って圧力室16内の作動油が流出するようになっている。
A
シリンダ9の開放側の端部には、シリンダ9の内外周を貫通するねじ孔28が設けられている。シリンダ9の開放側の端部内周には、シリンダ9のプランジャ10との摺動面よりも大径の内径拡大部29が設けられており、その内径拡大部29内に、ねじ孔28のシリンダ9内周側の端部が開口している。図3に示すように、ねじ孔28は、座面14とは径方向反対側に配置されている。
A
次に、このチェーンテンショナ1の動作例を説明する。
Next, an operation example of the
エンジン作動中にチェーン6の張力が小さくなると、リターンスプリング21の付勢力によってプランジャ10が突出方向に移動し、チェーン6の弛みを吸収する。このとき、オイルポンプから供給される作動油が、給油通路24を通って圧力室16に流入するので、プランジャ10は速やかに移動する。
When the tension of the chain 6 becomes smaller during the operation of the engine, the
一方、エンジン作動中にチェーン6の張力が大きくなると、そのチェーン6の張力によって、プランジャ10が押し込み方向に移動し、チェーン6の緊張を吸収する。このとき、スクリュロッド18は、チェーン6の振動により、雄ねじ17と雌ねじ15の間の軸方向隙間の範囲内で前進と後退を繰り返しながら、プランジャ10に対して徐々に回転する。また、圧力室16内の作動油が、プランジャ10とシリンダ9の摺動面間のリーク隙間27を通って流出し、その作動油の粘性抵抗によってダンパ作用が生じるので、プランジャ10はゆっくりと移動する。
On the other hand, when the tension of the chain 6 increases during engine operation, the
エンジン停止時に、カムシャフト4の停止位置によってチェーン6の張力が大きくなる場合があるが、この場合、チェーン6が振動しないので、雄ねじ17と雌ねじ15の圧力側フランク19,19間の接触によってプランジャ10がスクリュロッド18で受け止められ、プランジャ10は押し込み方向に移動しない。そのため、エンジンを再始動するときに、チェーン6の弛みを生じにくく、円滑なエンジン始動が可能である。
When the engine is stopped, the tension of the chain 6 may increase depending on the stop position of the
ところで、このチェーンテンショナ1は、エンジン停止時においても、リターンスプリング21によってプランジャ10が突出方向に付勢されている。そのため、エンジンをメンテナンスする際(例えば、チェーンガイド8を交換する際)に、プランジャ10に負荷される押し込み方向の荷重が解除されると、リターンスプリング21の付勢力によってプランジャ10がシリンダ9から突出する可能性がある。
Incidentally, in the
このようにプランジャ10が突出してしまった場合、そのままでは、プランジャ10のシリンダ9からの突出量が大きすぎるので、いったんチェーンテンショナ1をエンジンブロック13から取り外し、プランジャ10をシリンダ9内に押し込む作業をしてから、再び、チェーンテンショナ1をエンジンブロック13に取り付ける必要がある。
If the
しかし、このチェーンテンショナ1は、図4に示すように、ねじ孔28に小ねじ30を締め込み、その小ねじ30の先端をプランジャ10の外周に押し付けることにより、任意の位置でプランジャ10を固定することができる。したがって、エンジンをメンテナンスする際に、リターンスプリング21の付勢力によってプランジャ10がシリンダ9から突出するのを防止することができ、チェーンテンショナ1をエンジンブロック13から取り外す必要がない。
However, as shown in FIG. 4, the
また、図5に示すように、このチェーンテンショナ1は、エンジンブロック13に組み付ける前に、予めプランジャ10をシリンダ9に押し込んだ状態に保持(初期セット)することができる。そのため、このチェーンテンショナ1は、エンジンブロック13に組み付けるときにプランジャ10を押さえておく必要がなく、エンジンブロック13への組み付け作業性に優れる。
Further, as shown in FIG. 5, the
ここで、図5に示すように、小ねじ30のねじ孔28からの突出部分にナット31を装着し、このナット31を締め付けておくと、チェーンテンショナ1を輸送する際の振動や衝撃によって小ねじ30が緩むのを防止することができる。
Here, as shown in FIG. 5, when a
小ねじ30としては、六角穴付きのもの(図6(a)参照)や、六角頭付きのもの(図6(b)参照)や、すりわり付きのもの(図6(c)参照)や、十字穴付きのもの(図6(d)参照)を使用することができる。
As the
シリンダ9の外周のねじ孔28は、その周方向位置を上記実施形態から変更し、例えば、図1でシリンダ9の上側にくるように配置することもできるが、上記実施形態に示すように、座面14とは径方向反対側に配置すると好ましい。このようにすると、ねじ孔28に小ねじ30を締め込む操作を、チェーンカバーに設けた小窓(図示せず)を通じて行なうことができるので、便利である。
The
ところで、ねじ孔28を加工するときに、ねじ孔28のシリンダ9内周側の端部にバリが生じることがあり、このバリが、プランジャ10の外周に干渉して、プランジャ10の摺動を阻害する可能性がある。
By the way, when machining the
しかし、このチェーンテンショナ1は、シリンダ9の開放側の端部内周に内径拡大部29が設けられ、その内径拡大部29の位置で、プランジャ10とシリンダ9の間の径方向隙間の大きさが大きくなっている。そして、この内径拡大部29内に、ねじ孔28のシリンダ9内周側の端部が開口しているので、ねじ孔28のシリンダ9内周側の端部にバリが生じても、プランジャ10の外周にバリが干渉するのを防止することができる。
However, this
内径拡大部29に代えて、図7、図8に示すように、シリンダ9の開放側の端部内周に軸方向溝32を形成し、その軸方向溝32内に、ねじ孔28のシリンダ9内周側の端部を開口させてもよい。このようにしても、軸方向溝32の位置で、プランジャ10とシリンダ9の間の径方向隙間の大きさが大きくなるので、シリンダ9の開放側の端部にねじ孔28を加工するときに生じたバリが、プランジャ10の外周に干渉するのを防止することができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, instead of the inner diameter enlarged
1 チェーンテンショナ
9 シリンダ
10 プランジャ
13 エンジンブロック
14 座面
15 雌ねじ
17 雄ねじ
18 スクリュロッド
21 リターンスプリング
23 ロッドシート
28 ねじ孔
29 内径拡大部
30 小ねじ
31 ナット
32 軸方向溝
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記シリンダ(9)の開放側の端部に、シリンダ(9)の内外周を貫通するねじ孔(28)を設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。 A plunger (10) is slidably inserted in a cylindrical cylinder (9) having one end opened and the other end closed, and the plunger (10) is inserted into the cylinder (9). A screw rod (18) having a male screw (17) on the outer periphery, which is formed in an open bottomed cylindrical shape and is engaged with a female screw (15) formed on the inner periphery of the plunger (10), is provided. 18) a return spring (18) incorporated between the screw rod (18) and the plunger (10) by bringing the protruding portion from the plunger (10) into contact with a rod seat (23) provided in the cylinder (9). 21) In the chain tensioner in which the plunger (10) is urged in a direction protruding from the cylinder (9).
A chain tensioner characterized in that a screw hole (28) penetrating the inner and outer circumferences of the cylinder (9) is provided at the open end of the cylinder (9).
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