JP3602706B2 - チェーンテンショナ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、カム軸駆動用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ものである。
【0002】
【従来の技術】
カム軸駆動用のチェーンの張力を一定に保つチェーンテンショナとして、図5に示したものが知られている。このチェーンテンショナはハウジング40に形成されたシリンダ室41内にプランジャ42と、スプリング43とを組み込み、上記スプリング43によって突出性が付与されたプランジャ42によりチェーン44を押圧するようにしている。
【0003】
また、プランジャ42の背部に形成された圧力室45に給油通路46を連通し、その給油通路46にチェックバルブ47を設け、上記プランジャ42が外方向に移動して圧力室45の圧力が低下したとき、チェックバルブ47を開放させ、給油ポンプの駆動により給油通路46から圧力室45に油を流動させるようにしている。
【0004】
ところで、カム軸駆動用のチェーンにおいては、エンジンを停止すると、カム軸に設けられたカムの停止位置の関係から、チェーン44が緊張状態に保持されることがある。この場合、上記チェーンテンショナのプランジャ42は緊張状態のチェーン44により押し込まれるため、圧力室45の油はプランジャ42とシリンダ室41の摺動面からリークし、プランジャ42は後退して、チェーン44の弾力とスプリング43の張力とが釣り合う位置に保持される。
【0005】
このため、エンジンの再始動によりチェーン44に弛みが生じると、プランジャ42は外方向に大きく移動する。このとき、油圧ポンプは始動直後であって吐出量が少ないため、圧力室45に充分な油を供給することができず、圧力室45に空気が侵入してダンピング特性が低下し、異音が発生することがある。
【0006】
また、低温始動時には、油の粘度が高く、流動性が悪いため、上記と同様の問題が生じる。
【0007】
上記のような問題点を解決するため、前記プランジャにその後端面で開口するロッド挿入孔を形成し、このロッド挿入孔の開口部内周に雌ねじを設けてスクリューロッドの外周に形成された雄ねじをねじ係合し、その雄ねじと雌ねじのねじ山を鋸歯状とすると共に、プランジャとスクリューロッドの対向部間にスプリングを組込んで両部材を相反する方向に押圧したチェーンテンショナを本件出願人は既に提案している(特願平9−71947号明細書)。
【0008】
上記チェーンテンショナにおいては、エンジンが停止し、カムの停止位置の関係によりチェーンが緊張してプランジャに押し込み力が作用したとき、その押し込み力を鋸歯状ねじ山の圧力側フランクにより受けてプランジャが後退動するのを防止している。このため、エンジンが再始動されて弛みが生じても、その弛み量は小さいため、プランジャは外方向に大きく移動せず、圧力室に空気が侵入するのを防止することができるという特徴を有している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、既に提案したチェーンテンショナにおいては、プランジャとスクリューロッドとを相反する方向に押圧するスプリングの自然状態における長さが、プランジャとスクリューロッドのねじ部の噛み合いを確保することができない長さであるため、ハウジングのシリンダ室内にスクリューロッドを挿入し、スプリングの組込み後、プランジャをスクリューロッドにねじ係合してねじ込む必要がある。このとき、スプリングをプランジャの押し込みにより収納させてプランジャをスクリューロッドにねじ係合させる必要があるため、ねじ部をスムースに噛み合わせることができず、組立てに手間がかかり、その組立ての容易化を図るうえにおいて改善すべき点が残されている。
【0010】
また、チェーンテンショナにおいては、エンジンのカムシャフトを取り外すようなメンテナンス時にチェーンが取り外されることがある。このとき、スプリングの弾力によりプランジャがシリンダ室から飛び出し、スクリューロッド、スプリング等の部品が分解状態となり、再組立て時に部品の組込みを忘れたり、組付けの間違いが生じたりするおそれがあり、チェーンテンショナを正確に再組立てするうえにおいても改善すべき点が残されている。
【0011】
この発明の課題は、既に提案したチェーンテンショナの組立ての容易化を図り、チェーンを取外すようなエンジン回りのメンテナンス時において、チェーンテンショナを構成する部品がバラバラに分解されるのを防止することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
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、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、上記シリンダ室内にチェーン押圧用のプランジャをスライド自在に挿入し、そのプランジャの背部に組込まれたスクリューロッドを上記プランジャにねじ係合し、そのスクリューロッドとプランジャとの間に両部材を相反する方向に押圧するスプリングを組込み、このスプリングの自然状態における長さを、プランジャとスクリューロッドのねじ係合部の噛み合いが確保される長さとした構成を採用している。
【0013】
また、この発明においては、前記プランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を設け、このロッド挿入孔の開口部内周に形成された雌ねじにスクリューロッドの外周に設けられた雄ねじをねじ係合し、その雌ねじと雄ねじのねじ山をプランジャに負荷される軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角が遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状とすると共に、前記スプリングの押圧によってスクリューロッドが回転しつつ軸方向に移動するリード角を設けた構成を採用している。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図1乃至図3に基づいて説明する。
【0015】
図1に示すように、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間にチェーン5がかけ渡され、そのチェーン5の弛み側チェーン5aにスリッパ6が接触されている。スリッパ6は軸7を中心として揺動自在に支持されている。このスリッパ6はチェーンテンショナ10により押圧され、その押圧によってチェーン5は一定の張力に保持される。
【0016】
図2はチェーンテンショナ10の詳細を示す。このチェーンテンショナは、エンジンブロックにねじ止めされるハウジング11を有する。
【0017】
ハウジング11にはシリンダ室12と、そのシリンダ室12の閉塞端において開口する給油通路13とが設けられている。
【0018】
シリンダ室12にはプランジャ14がスライド自在に挿入されている。プランジャ14には後端面で開口するロッド挿入孔15が形成され、そのロッド挿入孔15の開口部内周に設けられた雌ねじ16にスクリューロッド17の外周に形成された雄ねじ18がねじ係合されている。
【0019】
スクリューロッド17には、先端から軸方向に延びるスプリング収納孔19と、後端からそのスプリング収納孔19に貫通する連通孔20とが形成され、上記スプリング収納孔19とロッド挿入孔15の閉塞端間にスプリング21と、スプリングシート22とが組込まれている。スプリングシート22は、浸炭焼入れされ、先端に形成された球形表面23がロッド挿入孔15の閉塞端と点接触している。
【0020】
スプリング21は、プランジャ14とスクリューロッド17とを相反する方向に押圧し、自然状態における長さは、図3に示すように、プランジャ14の雌ねじ16とスクリューロッド17の雄ねじ18の噛み合いが確保される長さとされている。
【0021】
プランジャ14に形成された前記雌ねじ16とスクリューロッド17に設けられた雄ねじ18のねじ山は、プランジャ14が軸方向に押された際の押し込み力を受ける圧力側フランク24のフランク角が遊び側フランク25のフランク角より大きい鋸歯状とされている。その鋸歯状ねじ山にスプリング21の押圧によってスクリューロッド17が回転しつつシリンダ室12の閉塞端に向けて移動するリード角が設けられている。
【0022】
前記シリンダ室12の閉塞端部にはスクリューロッド17の後端を受けるロッドシート26が組込まれている。ロッドシート26はシリンダ室12に圧入されて軸方向に非可動の組付けとされ、そのロッドシート26に給油通路13とシリンダ室12とを連通する通路27が設けられている。
【0023】
通路27には、チェックバルブ28と、そのチェックバルブ28の開閉量を制限するリテーナ29とが組込まれ、チェックバルブ28はシリンダ室12内の圧力が給油通路13内の圧力より高くなると通路27を閉じるようになっている。
【0024】
いま、エンジンを始動し、クランクシャフト1の端部に取付けたスプロケット2の矢印方向の回転によってチェーン5の弛み側チェーン5aに弛みが生じると、給油通路13から通路31に送り込まれる油の圧力によってプランジャ14およびスクリューロッド17が外方向に移動し、その移動によってスクリューロッド17がロッドシート26から離れ、シリンダ室12内に油が供給される。
【0025】
また、プランジャ14の外方向への移動によって、そのプランジャ14はスリッパ6を押圧するため、チェーン5の弛みは吸収されると共に、スプリング21の弾力により、スクリューロッド17は回転しつつシリンダ室12の閉塞端に向けて移動してロッドシート26に当接し、プランジャ14とスクリューロッド17の停止によってチェーン5は所定の弾力に保持される。
【0026】
エンジンが温度上昇し、熱膨張によりクランクシャフト1とカムシャフト3の心間距離が大きくなり、チェーン5の張力増大によってプランジャ14が押圧されると、その押圧力はシリンダ室12内に封入された油によって受けられると共に、雌ねじ16と雄ねじ18の圧力側フランク24によって受けられ、プランジャ14は後退しない。プランジャ14を押圧する押圧力がスプリング21の弾力と油圧力の合力より強くなると、スクリューロッド17が回転し、プランジャ14が後退する。
【0027】
このとき、シリンダ室12内の油は、シリンダ室12とプランジャ14の摺動面間からリークし、プランジャ14は、押圧力とスプリング21の弾力と供給油圧力との合力とが釣り合う位置までゆっくりと後退動する。
【0028】
エンジンを停止すると、カムシャフト3に設けられたカムの停止位置の関係からチェーン5の弛み側チェーン5aが緊張する場合がある。この場合は、プランジャ14はチェーン5によって押圧され、その押圧力は雌ねじ16と雄ねじ18のねじ係合部における圧力側フランク24により受けられる。
【0029】
ここで、上記押圧力は振動を伴わない静的な荷重であるため、上記押圧力がスプリング21の弾力より大きい場合でもスクリューロッド17は回転せず、プランジャ14は後退しない。
【0030】
このため、エンジンが再始動されてチェーン5の弛み側チェーン5aに弛みが生じても、その弛み量はきわめて小さく、プランジャ14の突出量も小さい。したがって、シリンダ室12における圧力低下も少ないため、シリンダ室12に空気が侵入することもない。
【0031】
なお、エンジンの低温始動時、ポンプから給油通路13に送られる油の粘度が高く、シリンダ室12への油の流入が悪いが、この場合でも、プランジャ14の外方向への移動量が少ないため、シリンダ室12内に空気が侵入するのを防止することができる。
【0032】
上記チェーンテンショナの組立てに際しては、ハウジング11のシリンダ室12内にロッドシート26を圧入する。一方、プランジャ14、スクリューロッド17、スプリング21およびスプリングシート22は、図3に示すように、外部において組立て、そのアセンブリAをシリンダ室12内に挿入する。
【0033】
アセンブリAの組立てに際しては、スクリューロッド17のスプリング収納孔19内にスプリング21を挿入し、そのスプリング21の端部内にスプリングシート22を挿入したのち、プランジャ14の雌ねじ16をスクリューロッド17の雄ねじ18にねじ係合する。
【0034】
ここで、スプリング21は、自然状態における長さが、プランジャ14の雌ねじ16とスクリューロッド17の雄ねじ18の噛み合いが確保される長さであるため、雌ねじ16と雄ねじ18の噛み合わせにスプリング21が邪魔をするという不都合の発生は皆無であり、雌ねじ16と雄ねじ18とをスムースに噛み合わせることができ、アセンブリAを容易に組立てることができる。
【0035】
シリンダ室12内にアセンブリAを挿入したのちは、プランジャ14を回転してシリンダ室12の奥に向けてプランジャ14を移動させ、ハウジング11の端部外周に形成された半径方向のピン孔30にプランジャ14の先端部外周に設けられた係合溝31が一致する状態で、ピン孔30から係合溝31に図示省略したセットピンを挿入してプランジャ14を抜け止めする。
【0036】
図2に示すようなチェーンテンショナ10の使用状態において、プランジャ14はスプリング21により常に外方向に向けて押圧されているため、エンジン回りのメテンナンスのため、チェーン15が取り外されると、プランジャ14は外方向に移動するが、スプリング21の長さはプランジャ14の雌ねじ16とスクリューロッド17の雄ねじ18の噛み合いが確保される長さであるため、プランジャ14はシリンダ室12内から抜け出すのが防止され、部品がバラバラに分解されることはない。
【0037】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、プランジャを外方向に押圧するスプリングの自然状態における長さを、プランジャの雌ねじとスクリューロッドの雄ねじの噛み合い確保される長さとしたので、チェーンテンショナの組立ての容易化を図ることができると共に、チェーンが取り外されるメンテナンスの際に部品が分解されるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るチェーンテンショナの使用例を示す正面図
【図2】同上のチェーンテンショナの断面図
【図3】同上のプランジャ、スクリューロッド、スプリングおよびスプリングシートから成るアセンブリの断面図
【図4】従来のチェーンテンショナを示す断面図
【符号の説明】
11 ハウジング
12 シリンダ室
13 給油通路
14 プランジャ
15 ロッド挿入孔
16 雌ねじ
17 スクリューロッド
18 雄ねじ
19 スプリング収納孔
21 スプリング
24 圧力側フランク
25 遊び側フランク
Claims (2)
- ハウジングに、シリンダ室と、そのシリンダ室の閉塞端部において開口する給油通路とを設け、上記シリンダ室内にチェーン押圧用のプランジャをスライド自在に挿入し、そのプランジャの背部に組込まれたスクリューロッドを上記プランジャにねじ係合し、そのスクリューロッドとプランジャとの間に両部材を相反する方向に押圧するスプリングを組込み、このスプリングの自然状態における長さを、プランジャとスクリューロッドのねじ係合部の噛み合いが確保される長さとしたチェーンテンショナ。
- 前記プランジャに後端面で開口するロッド挿入孔を設け、このロッド挿入孔の開口部内周に形成された雌ねじにスクリューロッドの外周に設けられた雄ねじをねじ係合し、その雌ねじと雄ねじのねじ山をプランジャに負荷される軸方向の押し込み力を受ける圧力側フランクのフランク角が遊び側フランクのフランク角より大きい鋸歯状とすると共に、前記スプリングの押圧によってスクリューロッドが回転しつつ軸方向に移動するリード角を設けた請求項1に記載のチェーンテンショナ。
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JP31531797A Expired - Lifetime JP3602706B2 (ja) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | チェーンテンショナ |
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