JP3705945B2 - Chain tensioner - Google Patents
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Description
【0001】
【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7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設けられた雌ねじに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、チェーンを取外すエンジン回りのメンテナンス時に、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改善すべき点が残されている。
【0010】
この発明の課題は、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、既に提案したチェーンテンショナの構成部品がバラバラに分解されるのを防止することである。
【0011】
【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、前記プランジャとハウジングとの間に、上記プランジャを抜け止めする軸方向の係合手段を設け、その係合手段を、プランジャの外径面に周方向の係合溝を形成し、ハウジングにはシリンダ室の内周上部で開口するストッパ挿入孔を設け、このストッパ挿入孔に上記係合溝と係合可能なストッパ部材をスライド自在に挿入した構成としたのである。
【0012】
上記のように、プランジャとハウジングの間に軸方向の係合手段を設けてプランジャを抜け止めすることにより、チェーンを取外すエンジン周りのメンテナンス時に、シリンダ室内に挿入された各種の部品が分解するのを防止することができる。
【0014】
上記の係合手段において、係合溝のプランジャ先端側の壁面をプランジャ外径面に向けて傾斜するテーパ面としておくと、プランジャを回転させつつ押し込むことによって係合溝とストッパ部材との係合を解除することができ、チェーンテンショナを使用状態に簡単に再現することができる。
【0015】
また、上記係止手段において、ストッパ部材としてボールを用いると、プランジャが外方向に素早く突出した場合、ボールが係合溝内に完全に落ちきらず、係合溝のエッジでボールが持ち上げられてプランジャを抜け止めすることができない場合が生じる。そのような不都合の発生を防止するため、ストッパ部材はピンあるいは横断面形状が矩形の柱状体で形成しておくのが好ましい。そのストッパ部材が自重によってスムーズに下降するよう、ハウジングはストッパ挿入孔が上方に位置する取付けとするのがよい。
【0016】
【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6に基づいて説明する。
【0017】
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。
【0018】
図2乃至図5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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
前記プランジャ14とハウジング11との間には、プランジャ14が外方に必要以上突出したとき、そのプランジャ14を抜け止めする係合機構30が設けられている。
【0026】
係合機構30は、プランジャ14の円筒状外周面の後端部に係合溝31を形成し、ハウジング11の先端上部にはシリンダ室12の内周面で開口するストッパ挿入孔32を形成し、そのストッパ挿入孔32内にストッパ部材33をスライド自在に挿入し、このストッパ部材33と係合溝31の係合によってプランジャ14を抜け止めしている。
【0027】
ここで、係合溝31のプランジャ先端側の壁面はプランジャ14の外周面に向けてゆるやかに傾斜するテーパ面34とされている。
【0028】
ストッパ部材33としては任意のものを採用することができるが、ボールから成るものを採用すると、プランジャ14がスプリング21の押圧によって急速に外方に突出した場合、係合溝31内に落ちきらず係合溝31のエッジで押し上げられてプランジャ14を抜け止めすることができなくなるおそれがある。そのような不都合の発生を未然に防止するため、ストッパ部材33を円柱体あるいは角柱体等の柱状体としている。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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は外方向に突出し、外周に設けられた係合溝31がストッパ挿入孔32と対向する位置までプランジャ14が移動すると、図6に示すように、ストッパ部材33が上記係合溝31に係合し、プランジャ14は抜け止めされる。
【0038】
このため、スクリューロッド17やスプリング21等の部品がバラバラに分解されることはなく、再組立ての必要がないため、部品の組込み忘れや誤った組込みを未然に防止することができる。
【0039】
図6に示すように、プランジャ14が突出状態とされたチェーンテンショナ10の再度の使用に際しては、プランジャ14を回転させつつ軸方向に押し込み、テーパ面34の押圧作用によりストッパ部材33を上方に移動させて係合溝31に対する係合を解除する。その係合解除によってプランジャ14の後退動が可能となり、上記プランジャ14の後退によりスプリング21を収縮させてチェーンテンショナ10を使用状態に再現する。このストッパ構造は、ねじを用いたチェーンテンショナに限定されず、油圧式テンショナにも適用することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、チェーンを取外すと、プランジャはスプリングの弾性力によって外方向に移動するが、所定量移動すると係合手段が係合してプランジャは抜け止めされるため、シリンダ室内に組込まれたスクリューロッドやスプリング等の部品がバラバラに分解するのを防止することができる。
【0041】
このため、再組立ての必要がなく、部品の組み忘れや誤った組込みを未然に防止することができる。
【0042】
また、プランジャの外周に形成した係合溝にストッパ部材を係合させてプランジャを抜け止めする係合手段において、上記係合溝のプランジャ先端側の壁面をテーパ面とすると、係合溝とストッパ部材の係合によって抜け止めされたプランジャを回転させつつ軸方向に押し込むことによって、ストッパ部材はテーパ面で押されて係合溝から外れるため、チェーンテンショナを使用状態に簡単に再現することができる。
【0043】
さらに、ストッパ部材を柱状体とすることによって、プランジャが外方向に急速に移動した場合でも、そのストッパ部材は係合溝に係合し、プランジャを確実に抜け止めすることができる。
【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状態を示す正面図
【図2】同上チェーンテンショナの縦断正面図
【図3】図2のIII −III 線に沿った断面図
【図4】図2のIV−IV線に沿った断面図
【図5】同上チェーンテンショナの一部切欠平面図
【図6】同上チェーンテンショナのプランジャの抜け止め状態を示す縦断正面図
【図7】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
16 雌ねじ
17 スクリューロッド
18 雄ねじ
21 スプリング
30 係合機構
31 係合溝
32 ストッパ挿入孔
33 ストッパ部材
34 テーパ面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chain tensioner that maintains a constant tension of a camshaft drive chain.
[0002]
[Prior art]
A chain tensioner shown in FIG. 7 is known as a chain tensioner that keeps the tension of the chain for driving the camshaft constant. This chain tensioner incorporates a
[0003]
Further, an
[0004]
By the way, in the camshaft driving chain, when the engine is stopped, the
[0005]
For this reason, when the
[0006]
Further, at the time of starting at low temperature, the oil has a high viscosity and poor fluidity, so that the same problem as described above occurs.
[0007]
In order to solve the above-mentioned problems, a rod insertion hole that opens at the rear end face is formed in the plunger, and a male screw formed on the outer periphery of the screw rod is formed on the female screw provided on the inner periphery of the opening of the rod insertion hole. The present applicant has already developed a chain tensioner that engages with a screw and has a male and female thread threaded in a sawtooth shape, and that incorporates a spring between opposing portions of the plunger and screw rod and presses both members in opposite directions. It has been proposed (Japanese Patent Application No. 9-71947).
[0008]
In the above chain tensioner, when the engine is stopped and the chain is tensioned due to the cam stop position and a pushing force is applied to the plunger, the pushing force is received by the pressure side flank of the serrated thread and the plunger moves backward. To prevent movement. For this reason, even if the engine is restarted and slackening occurs, the amount of slackening is small, so that the plunger does not move greatly outward, and air can be prevented from entering the pressure chamber. doing.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the chain tensioner that has already been proposed, the plunger jumps out of the cylinder chamber due to the elasticity of the spring during maintenance around the engine when the chain is removed, and the parts such as the screw rod and spring are disassembled, so forget to incorporate the parts when reassembling. Or an assembly error may occur, and there are still points to be improved in accurately reassembling the chain tensioner.
[0010]
An object of the present invention is to prevent the components of the chain tensioner already proposed from being disassembled apart during maintenance around the engine such as removing the chain.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, the housing is provided with a cylinder chamber and an oil supply passage that opens at the closed end of the cylinder chamber, and a plunger for pressing the chain is slidable in the cylinder chamber. The screw rod inserted into the back of the plunger is screw-engaged with the plunger, and a spring is inserted between the screw rod and the plunger in a direction opposite to each other. In the middle, an axial engagement means for preventing the plunger from coming off is provided , and the engagement means is formed with a circumferential engagement groove on the outer diameter surface of the plunger. A configuration in which a stopper insertion hole is provided, and a stopper member that can be engaged with the engagement groove is slidably inserted into the stopper insertion hole. It was was.
[0012]
As described above, by providing an engaging means in the axial direction between the plunger and the housing to prevent the plunger from coming off, various parts inserted into the cylinder chamber are disassembled during maintenance around the engine for removing the chain. Can be prevented.
[0014]
In the above engagement means, when the wall surface on the plunger tip side of the engagement groove is a tapered surface inclined toward the plunger outer diameter surface, the engagement groove and the stopper member are engaged by pushing the plunger while rotating. Can be released, and the chain tensioner can be easily reproduced in use.
[0015]
Further, in the above locking means, when a ball is used as a stopper member, if the plunger quickly protrudes outward, the ball does not completely fall into the engagement groove, but the ball is lifted at the edge of the engagement groove and the plunger There is a case where it cannot be prevented from coming off. In order to prevent such inconvenience, the stopper member is preferably formed of a pin or a columnar body having a rectangular cross section. The housing is preferably mounted with the stopper insertion hole positioned above so that the stopper member can be smoothly lowered by its own weight.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0017]
As shown in FIG. 1, a
[0018]
2 to 5 show details of the
[0019]
The
[0020]
A
[0021]
The
[0022]
The thread of the
[0023]
A
[0024]
A
[0025]
An engaging
[0026]
The
[0027]
Here, the wall surface on the plunger distal end side of the
[0028]
Any
[0029]
Now, when the engine is started and the slack in the
[0030]
Further, since the
[0031]
When the temperature of the engine rises and the distance between the centers of the crankshaft 1 and the
[0032]
At this time, the oil in the
[0033]
When the engine is stopped, the
[0034]
Here, since the pressing force is a static load without vibration, even when the pressing force is greater than the elasticity of the
[0035]
For this reason, even if the engine is restarted and the
[0036]
Note that when the engine is started at a low temperature, the viscosity of the oil sent from the pump to the
[0037]
In the state of use of the
[0038]
For this reason, parts such as the
[0039]
As shown in FIG. 6, when the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, when the chain is removed, the plunger moves outward by the elastic force of the spring, but when the predetermined amount is moved, the engaging means is engaged and the plunger is prevented from coming off. It is possible to prevent parts such as screw rods and springs incorporated in the room from being disassembled apart.
[0041]
For this reason, there is no need for reassembly, and it is possible to prevent parts from being forgotten or erroneously assembled.
[0042]
Further, in the engagement means for preventing the plunger from coming off by engaging the stopper member with the engagement groove formed on the outer periphery of the plunger, if the wall surface on the plunger tip side of the engagement groove is a tapered surface, the engagement groove and the stopper By pushing in the axial direction while rotating the plunger that has been prevented from coming off due to the engagement of the member, the stopper member is pushed by the tapered surface and disengages from the engagement groove, so that the chain tensioner can be easily reproduced in use. .
[0043]
Furthermore, by making the stopper member a columnar body, even when the plunger is rapidly moved outward, the stopper member can be engaged with the engaging groove, and the plunger can be reliably prevented from coming off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a chain tensioner according to the present invention in use. FIG. 2 is a longitudinal front view of the chain tensioner. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. Fig. 5 is a partially cutaway plan view of the chain tensioner. Fig. 6 is a longitudinal front view showing a state in which the plunger of the chain tensioner is retained. Fig. 7 is a conventional chain tensioner. Sectional view shown [Explanation of symbols]
11
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