JP3987270B2

JP3987270B2 - Chain tensioner

Info

Publication number: JP3987270B2
Application number: JP2000178857A
Authority: JP
Inventors: 山本　　憲; 栄二前野
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2020-06-14
Also published as: JP2001355691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チェーンの張力、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。
【０００２】
【従来の技術】
チェーン伝動装置、例えば自動車エンジ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。
【０００３】
上記チェーンテンショナとして、ハウジング内に、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。
【０００４】
このチェーンテンショナにおいては、エン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。
【０００５】
この種の問題点を解決するため、プランジ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９−５１２８８４号公報、米国特許５，９３１，７５４号等において提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特公平３−１０８１９号公報に記載の発明には、以下の問題点がある。
【０００７】
▲１▼この発明では、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が、係止溝が円筒状ケーシングの内周面に形成されているため、係止溝を精度良く形成することが難しく、製作コストが高くなる。
【０００８】
▲２▼緩衝ピストンの後方にバネ部材を配置すると共に、その後方にチェックバルブを配置していること、および緩衝ピストンが中実構造であることから、ユニット全体の軸方向寸法が大きくなる。
【０００９】
▲３▼ストッパリングは外部から直接触れられず、緩衝ピストンの軸方向運動によってのみ拡径されるため、組立時において緩衝ピストンをケーシングに挿入する際に緩衝ピストンがストッパリングによってロックされないようピストン及びケーシングに複雑で高精度な溝加工が必要となる。
【００１０】
▲４▼組立後の初期セット状態（ピストンを最もケーシングの奥深くに押し込んだ状態：当該公報Fig.2）を維持するため、溝や組み立てリング等の専用機構および専用工具が必要となり、部品点数や加工工数が増える。
【００１１】
▲５▼レジスタリングを外部から操作できないため、ピストンとケーシングとを分離させることが難しく、メンテナンス性等に劣る。
【００１２】
特表平９−５１２８８４号公報記載の発明は、上記特公平３−１０８１９号公報記載の発明と同様の技術思想に基づくものであり、基本的にこれと同様の問題点を有する。初期セット状態を単一のリング部材で実現することにより上記問題点▲４▼の解消を図っているが、その分だけ溝形状が複雑化している。
【００１３】
一方、米国特許５，９３１，７５４号では、クリップと係合する係合溝をピストンの外周面に形成しているものの、この係合溝とスプリングとが軸方向の離れた位置にあるため、さらにはピストンが中実構造であるため、軸方向の所要スペースが大きい。また、記載ピストンの戻りを規制する部材として、リング部材の代わりに２アーム式のＵ字型クリップを使用している。このクリップは、組立時においてピストンをハウジングに挿入するより前に、予めハウジング内にセットすることができず、ピストンを挿入してからハウジング内周とピストン外周との間の隙間に挿入せざるを得ない。そのため、ハウジング開口の内径をクリップの外径よりも大きくする必要があり、この場合、当該クリップの脱落を防止するため、ハウジング開口部に別のリング部材（第二ストップリング）を装着する必要があり、部品点数が増える。また、組立後の初期セット状態を維持するために、専用の部材（ストッパピン等）や溝が必要となり、部品点数や加工工数の増大を招く。
【００１４】
本発明は、上述した各従来技術の各問題点を解消し、コンパクトで作動性やメンテナンス性に優れ、取り扱いが容易でしかも低コストに製造できるチェーンテンショナの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的の達成のため、本発明にかかるチェーンテンショナは、有底筒状のハウジングと、ハウジング内にスライド自在に組込まれ、中空部を備えるプランジャと、プランジャの中空部内に挿入され、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、中空部外周を含むプランジャの外周に形成され、それぞれがテーパ面を有する複数の係合溝と、リング部とリング部を拡径させる為の操作部を有し、操作部をハウジングに設けた切欠き部を介してハウジング外から操作可能とし、係合溝と係合可能で、かつ係合溝のテーパ面上を摺動可能のレジスタリングと、ハウジングの底部に配置され、ハウジング内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と、ハウジングの内周に設けられ、係合溝に係合させたレジスタリングとの係合によりプランジャの後退を規制する第一ストッパと、ハウジング内周の第一ストッパよりも前方側に設けられ、レジスタリングと係合可能の第二ストッパと、プランジャの外周でかつ最前列の係合溝よりも前方に形成され、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とを具備することを特徴とする。
【００１６】
このチェーンテンショナによれば、ベルトの弛み・張りに応じて前後動するプランジャに中空部を設け、この中空部内にスプリングを挿入しているので、この挿入分だけユニット全体の軸方向寸法を縮小でき、従来品よりも軸方向寸法のコンパクト化が図られる。また、複数の係合溝を、中空部外周を含むプランジャの外周に形成し、係合溝の形成領域とリターンスプリング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した従来品よりも軸方向寸法をコンパクト化することができる。コンパクト化を考えた場合、複数の係合溝の全てが中空部外周に形成されているのが望ましいが、少なくとも一つの係合溝が中空部外周に形成されている限り、一定の効果が得られる。
【００１７】
また、上記チェーンテンショナによれば、係合溝をプランジャの外周面に形成しているので、係合溝の加工も例えば塑性加工等によって高精度にかつ低コストに行うことができ、精度の良い係合溝が低コストに得られる。
【００１８】
レジスタリングに、リング部と、リング部を拡径させるための操作部とを持たせているので、プランジャの軸方向運動によらずレジスタリングを拡径することができ、チェーンテンショナの作動状態（初期セット、戻り運動規制、分解規制等）の切替えがスムーズかつ容易に行えるようになる。この場合、操作部を、ハウジングに設けた切欠き部を介してハウジング外から操作可能とすることにより、作業者が手作業で（あるいは工具を使って）レジスタリングを拡径させることも可能となり、さらなる取扱い性の向上が図られる。
【００１９】
レジスタリングに交差させた部分を持たせることにより、拡径状態が容易に得られるようになる。
【００２０】
切欠き部を、係合溝に係合させたレジスタリングを第一ストッパと係合させた際に、レジスタリングが切欠き部の奥部と非接触となるよう形成することにより、プランジャの前後動に伴ってレジスタリングが前後動した際にもハウジングとの衝突による衝撃がレジスタリングに作用することはなく、レジスタリングの変形が防止される。
【００２１】
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ることにより、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が防止される。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。なお、「前方」は、プランジャがハウジングに対して突出する方向を意味する。
【００２２】
ハウジングの第二ストッパの内径はレジスタリングの外径よりも小さくすることができ、これにより、レジスタリングのハウジング外への脱落が第二ストッパにより防止される。
【００２３】
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）で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。
【００２４】
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することにより、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から脱落する事態を確実に防止することができる。この場合、レジスタリングの外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。なお、「後方」は、プランジャがハウジング内に戻る方向を意味する。
【００２５】
プランジャに、中空部に開口するエア抜き穴を設けることにより、作動流体中に混入したエアが速やかに外部に排出されるため、作動流体による緩衝機能が安定して維持される。
【００２６】
各係合溝を、後方側をテーパ面とした形状にすることにより、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可能となるため、プランジャの前進運動がスムーズに行われ、作動安定性が高まる。
【００２７】
各係合溝のテーパ面の後方に円筒面を設けることにより、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し、かつハウジング内周面とプランジャ外周面との間の隙間を通る作動流体のリーク量を容易に管理可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２９】
図１および図２に示すように、本発明にか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）。
【００３０】
ハウジング１は、プランジャ３を収容する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１６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。
【００３１】
プランジャ３は有底筒状をなし、その後部に円筒状の中空部３１が一体形成される。この中空部３１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。プランジャ３よりも後方のシリンダ部１１と中空部３１の内部空間とで油圧ダンパ室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。
【００３２】
プランジャ３の中空部３１外周面には、軸方向に等間隔で離間させた複数の環状係合溝３３ａ〜３３ｄ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。図３に拡大して示すように、各係合溝３３ａ〜３３ｄのうち、最深部を挟む軸方向両側の壁面３３１、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。
【００３３】
各係合溝３３ａ〜３３ｄの後方には、各テーパ面３３２に隣接してそれぞれ円筒面３４が形成されている。
【００３４】
上述のように本発明では、リターンスプリング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、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３２の外周面）に形成されていればコンパクト化が達成される。
【００３５】
図２に示すように、係合溝３３ａ〜３３ｄ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）。
【００３６】
係合溝３３ａ〜３３ｄのうち、最前列に位置する第一係合溝３３ａの前方には、環状のセット壁３６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。
【００３７】
プランジャ３には、油圧ダンパ室９内に混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３２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。
【００３８】
チェックバルブ６は、ハウジング１内の底、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。
【００３９】
レジスタリング７は、図４（Ａ）〜（Ｃ）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。
【００４０】
レジスタリング７は、その自然状態（拡径させていない状態）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っていた従来品に比べて部品点数や加工工数の削減が達成される。
【００４１】
以上説明したチェーンテンショナの組み立ては、以下の手順で行われる。
【００４２】
先ず、図６（Ａ）に示すように、ハウジング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。
【００４３】
このようにしてレジスタリング７を組付けた後、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。
【００４４】
この初期セット状態のチェーンテンショナ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７１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。
【００４５】
この時、図７に示すように、レジスタリング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。
【００４６】
一方、チェーンに弛みが生じると、リターンスプリング５と供給油圧との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３３ｃ）に嵌合し、以後、同様の動作がなされる。
【００４７】
エンジンを停止すると、カムの停止位置と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、始動直後のチェーンのバタツキが早期に収束され、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。
【００４８】
エンジン回りのメンテナンス等によりチェーンを取り外すと、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７１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。
【００４９】
上述のように、レジスタリング７はプランジャ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）。
【００５０】
本発明にかかるチェーンテンショナによれば、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。
【００５１】
本発明にかかるチェーンテンショナの基本的構造・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。
【００５２】
上述のようにレジスタリング７は、プランジャ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の弾性力を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。
【００５３】
一方、テーパ角θが小さすぎると、
▲１▼係合溝３３ａ〜３３ｄを転造等により塑性加工する場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、
▲２▼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。
【００５４】
以上の観点からテーパ面３３２のテーパ角θの最適範囲を見出すべく、実験を行ったところ、図１０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。
【００５５】
ロック壁３３１の傾斜角φ（図３参照）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。
【００５６】
プランジャ３のスライド抵抗を左右する要因として、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。具体的には、面粗さＲ_max（ＪＩＳＢ０６０１）が６．３μｍ以下、より好ましくは３．２μｍ（Ｒａ＝０．８）以下とするのが望ましい。
【００５７】
プランジャ３は鋼材料の鍛造により、中空部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（砥石を軸方向に動かさないで半径方向にのみ押しつける）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。
【００５８】
これに対し、本発明では、上述のようにプランジャ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）の面粗さに仕上げることも可能で、研削より精密な面粗さを保証することができ、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。
【００５９】
この転造時には、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の溝深さを制限し、かつ転造時に中空部３１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。
【００６０】
転造による溝加工の終了したプランジャ素材には、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の増大が最小限に抑えられる。
【００６１】
以下に上記各テンショナ構成部材として好ましい素材を列挙しておく。
【００６２】
▲１▼ハウジング
通常、ハウジング１は鋳造により成形される。素材としては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。
【００６３】
▲２▼プランジャ
プランジャ３の鋼材料としては、機械構造用炭素鋼、クロム鋼、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。これらの中でも鍛造加工性に優れるＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５が最も好ましい。
【００６４】
▲３▼チェックバルブ
チェックバルブ構成部材（弁座６１、弁体６３、リテーナ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。
【００６５】
▲４▼レジスタリング
レジスタリング７は、加工性やコストを考えると、ＳＷＰ−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。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、コンパクトで作動性やメンテナンス性に優れ、取り扱いが容易でしかも低コストなチェーンテンショナが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）図は本発明にかかるチェーンテンショナの平面図、（Ｂ）図はその側面図である。
【図２】図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】上記チェーンテンショナの拡大断面図である。
【図４】（Ａ）図はレジスタリングの平面図、（Ｂ）図はその正面図、（Ｃ）図はその側面図である。
【図５】レジスタリングの挿入工程におけるハウジングの平面図である。
【図６】（Ａ）図はプランジャ挿入前の断面図、（Ｂ）図はプランジャ挿入後の断面図である。
【図７】チェーンテンショナの作動時を示す断面図である。
【図８】チェーンテンショナの戻り運動規制時を示す断面図である。
【図９】チェーンテンショナの分解規制時を示す断面図である。
【図１０】実験結果を示す図である。
【符号の説明】
１ハウジング
３プランジャ
５リターンスプリング
６チェックバルブ
７レジスタリング
１６切欠き部
２１第一ストッパ
２２第二ストッパ
３１中空部
３３ａ〜ｄ係合溝
３４円筒面
３６セット壁
３８エア抜き穴
３３２テーパ面
３５１安全壁
７１リング部
７２操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chain tensioner that keeps the tension of a chain, for example, the tension of a chain that drives a cam shaft, constant.
[0002]
[Prior art]
In a chain transmission device, for example, a chain transmission device that transmits rotation of a crankshaft to a camshaft in an automobile engine, a chain tensioner is generally arranged on the slack side of the chain so as to keep the chain tension constant.
[0003]
A chain tensioner in which a spring and a plunger are incorporated in a housing and the plunger is given an outward projecting property by the spring pressure of the spring is conventionally known. In this type of chain tensioner, the plunger is pressed by a spring pressed against the chain to be in a tension state, while the pushing force applied from the chain to the plunger is buffered by the hydraulic pressure in the hydraulic damper chamber formed on the back of the plunger. By doing so, the tension of the chain is kept constant.
[0004]
In this chain tensioner, if the chain is held in a tensioned state by the cam stop posture when the engine is stopped, the plunger may be pushed in by the chain and may be largely retracted. At this time, when the engine is restarted, a sudden slack occurs in the chain, and the plunger moves greatly outward. In this case, since the hydraulic pump that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic damper chamber is just after start-up and the discharge amount is small, it is not possible to supply sufficient oil to the hydraulic damper chamber, and air enters the hydraulic damper chamber and is dumped. The characteristics may deteriorate and abnormal noise may be generated.
[0005]
In order to solve this type of problem, a chain tensioner that can limit the return movement of the plunger is disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-10819, Japanese Patent Publication No. 9-512884, US Pat. No. 5,931,754, etc. Proposed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The invention described in Japanese Patent Publication No. 3-10819 has the following problems.
[0007]
(1) In the present invention, a locking groove is provided on the inner peripheral surface of the casing, and the stopper ring engaged with the locking groove is engaged with the outer peripheral surface of the buffer piston, thereby restricting the return movement of the buffer piston. However, since the locking groove is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical casing, it is difficult to form the locking groove with high accuracy, and the manufacturing cost increases.
[0008]
(2) Since the spring member is arranged behind the buffer piston and the check valve is arranged behind the spring member, and the buffer piston has a solid structure, the axial dimension of the entire unit becomes large.
[0009]
(3) Since the stopper ring is not directly touched from the outside and is expanded only by the axial movement of the buffer piston, the piston and the stopper ring are not locked by the stopper ring when the buffer piston is inserted into the casing during assembly. A complicated and highly accurate groove processing is required for the casing.
[0010]
(4) In order to maintain the initial set state after assembly (the piston is pushed deepest into the casing: Fig. 2 of the publication), special mechanisms such as grooves and assembly rings and special tools are required. Processing man-hours increase.
[0011]
(5) Since the register ring cannot be operated from the outside, it is difficult to separate the piston and the casing, resulting in poor maintainability.
[0012]
The invention described in Japanese Patent Publication No. 9-512884 is based on the same technical idea as the invention described in Japanese Patent Publication No. 3-10819, and basically has the same problems. The problem (4) is solved by realizing the initial set state with a single ring member, but the groove shape is complicated accordingly.
[0013]
On the other hand, in U.S. Pat. No. 5,931,754, an engagement groove that engages with the clip is formed on the outer peripheral surface of the piston, but the engagement groove and the spring are at positions separated in the axial direction. Furthermore, since the piston has a solid structure, the required space in the axial direction is large. Further, as a member for restricting the return of the described piston, a two-arm U-shaped clip is used instead of the ring member. This clip cannot be set in the housing in advance before inserting the piston into the housing at the time of assembly, and it must be inserted into the gap between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the piston after the piston is inserted. I don't get it. Therefore, it is necessary to make the inner diameter of the housing opening larger than the outer diameter of the clip. In this case, in order to prevent the clip from falling off, it is necessary to attach another ring member (second stop ring) to the housing opening. Yes, the number of parts increases. Further, in order to maintain the initial set state after assembly, a dedicated member (such as a stopper pin) or a groove is required, which increases the number of parts and the number of processing steps.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a chain tensioner that solves the above-described problems of the conventional techniques, is compact, has excellent operability and maintainability, is easy to handle, and can be manufactured at low cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a chain tensioner according to the present invention includes a bottomed cylindrical housing, a plunger that is slidably incorporated in the housing, a hollow portion, and a hollow portion of the plunger that is inserted into the plunger. A return spring that imparts projecting properties in the direction, a plurality of engaging grooves each having a tapered surface formed on the outer periphery of the plunger including the outer periphery of the hollow portion, and an operating portion for expanding the diameter of the ring portion and the ring portion A register ring that can be operated from the outside of the housing through a notch provided in the housing, can be engaged with the engagement groove, and can slide on the tapered surface of the engagement groove; A check valve that is disposed at the bottom of the housing and supplies working fluid into the housing and prevents backflow, and is provided on the inner periphery of the housing and is engaged with an engaging groove. A first stopper for restricting the retraction of the plunger by engagement with the register ring, provided on the front side of the first stopper circumferential housing, and a second stopper register ring and engageable, in the outer periphery of the plunger It is characterized by comprising a set wall that is formed in front of the foremost engaging groove and engages with the second stopper via the register ring .
[0016]
According to this chain tensioner, a hollow part is provided in the plunger that moves back and forth according to the slack and tension of the belt, and a spring is inserted into this hollow part. Therefore, the axial dimension of the entire unit can be reduced by this amount. Further, the axial dimension can be made more compact than the conventional product. In addition, a plurality of engagement grooves are formed on the outer periphery of the plunger including the outer periphery of the hollow portion, and the engagement groove formation area and the return spring arrangement area are overlapped in the axial direction. The axial dimension can be made more compact than the separated conventional product. In consideration of downsizing, it is desirable that all of the plurality of engagement grooves are formed on the outer periphery of the hollow portion. However, as long as at least one engagement groove is formed on the outer periphery of the hollow portion, a certain effect can be obtained. It is done.
[0017]
Further, according to the chain tensioner, since the engagement groove is formed on the outer peripheral surface of the plunger, the engagement groove can be processed with high accuracy and low cost by, for example, plastic processing, and the accuracy is high. The engagement groove can be obtained at low cost.
[0018]
Since the register ring has a ring part and an operation part for expanding the diameter of the ring part, the diameter of the register ring can be expanded regardless of the axial movement of the plunger, and the operating state of the chain tensioner ( Switching between initial setting, return motion regulation, disassembly regulation, etc.) can be performed smoothly and easily. In this case, by enabling the operation portion to be operated from the outside of the housing through a notch provided in the housing, it becomes possible for the operator to increase the diameter of the register ring manually (or using a tool). Further improvement in handleability is achieved.
[0019]
By providing a portion that intersects the register ring, an expanded state can be easily obtained.
[0020]
The notch is formed so that the register ring is not in contact with the inner part of the notch when the register ring engaged with the engaging groove is engaged with the first stopper. Even when the register ring moves back and forth with the movement, the impact due to the collision with the housing does not act on the register ring, and deformation of the register ring is prevented.
[0021]
By providing a second stopper that can be engaged with the register ring on the front side of the first stopper on the inner periphery of the housing, it is possible to prevent the plunger from popping out due to the spring force of the return spring. Is done. By forming the second stopper integrally with the housing instead of a separate member, the number of parts can be reduced. “Front” means the direction in which the plunger protrudes from the housing.
[0022]
The inner diameter of the second stopper of the housing can be made smaller than the outer diameter of the register ring, whereby the second stopper prevents the register ring from falling out of the housing.
[0023]
A state in which the plunger is housed deep in the housing by forming a set wall that engages with the second stopper via the register ring on the outer periphery of the plunger and in front of the engagement groove in the front row (initial setting state) It is possible to hold it at the same time and the handling property during transportation is improved. This initial set state can be easily released by expanding the register ring so that the inner diameter of the register ring is larger than the outer diameter of the set wall.
[0024]
A situation where the plunger falls off the housing due to the spring force of the return spring by forming a safety wall that engages with the second stopper via the register ring on the outer periphery of the plunger and behind the engagement groove in the last row Can be reliably prevented. In this case, if the diameter of the register ring is increased so that the outer diameter of the register ring is larger than the outer diameter of the safety wall, the plunger can be removed from the housing, so that the disassembling work is facilitated and the maintainability is improved. “Backward” means the direction in which the plunger returns into the housing.
[0025]
By providing the plunger with an air vent hole that opens in the hollow portion, the air mixed in the working fluid is quickly discharged to the outside, so that the buffer function by the working fluid is stably maintained.
[0026]
By making each engagement groove into a shape with a tapered surface on the rear side, the register ring guided by the tapered surface can be smoothly expanded in diameter, so the plunger can move forward smoothly and operate stably. Will increase.
[0027]
By providing a cylindrical surface behind the taper surface of each engagement groove, this cylindrical surface is fitted to the inner peripheral surface of the housing, so that the vibration when the plunger moves back and forth is suppressed, and the inner peripheral surface of the housing and the plunger The leakage amount of the working fluid passing through the gap between the outer peripheral surface can be easily managed.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 2, the chain tensioner according to the present invention is fitted to the housing 1, the plunger 3 incorporated in the inner periphery of the housing 1, the return spring 5, the check valve 6, and the outer periphery of the plunger 3. The combined register ring 7 is assembled as a main member. In the following description, the protruding side of the plunger 3 is “front” (FIG. 1A, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 7 to FIG. 9), and the return side of the plunger 3 is “rear”. (Left side of the figure).
[0030]
The housing 1 is formed in a bottomed cylindrical shape including a circular cylinder portion 11 for accommodating the plunger 3. Attachment portions 12 for attachment to the engine block are formed on both sides of the cylinder portion 11 (see FIG. 1A). An oil supply passage 15 is formed in the bottom portion 13 of the housing 1 to guide hydraulic oil as a working fluid from the tank 14 to the cylinder portion 11. An axial notch 16 is formed at one circumferential position at the opening end of the housing inner peripheral surface 1 a, and an operation part 72 of a register ring 7, which will be described later, passes through the notch 16. It protrudes to the outer peripheral side. In the vicinity of the opening end of the inner peripheral surface 1 a of the housing 1, an annular guide groove 18 that passes through a substantially intermediate portion in the axial direction of the notch portion 16 is formed. A first stopper 21 and a second stopper 22 that engage with the register ring 7 are formed on opposite surfaces of both ends of the guide groove 18 in the axial direction. In this embodiment, the wall surface including the first stopper 21 on the rear side is tapered so that the diameter of the front side is increased, and the wall surface including the second stopper 21 on the front side is extended in a substantially radial direction. . The axial width of the guide groove 18 is larger than the diameter of the ring portion 71 of the register ring 7. Therefore, the ring portion 71 of the register ring 7 can move in the guide groove 18 in the front-rear direction.
[0031]
The plunger 3 has a bottomed cylindrical shape, and a cylindrical hollow portion 31 is integrally formed at the rear portion thereof. A compressed return spring 5 is disposed on the inner periphery of the hollow portion 31. One end of the return spring 5 is supported by the bottom portion 32 of the plunger 3 and the other end is supported by the bottom portion 13 of the housing 1. The plunger 3 is always subjected to an elastic force toward the forward side, and is given a projecting property toward the outside of the housing. A hydraulic damper chamber 9 is formed by the cylinder portion 11 behind the plunger 3 and the internal space of the hollow portion 31, and the hydraulic oil supplied from the oil supply passage 15 is filled in the hydraulic damper chamber 9.
[0032]
A plurality of annular engagement grooves 33 a to 33 d that are spaced apart at equal intervals in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the hollow portion 31 of the plunger 3. In the present embodiment, a case where four engagement grooves 33a to 33d are provided is illustrated, and in the following description, these will be referred to as a first engagement groove 33a to a fourth engagement groove 33d in order from the front side. As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, among the engaging grooves 33a to 33d, the wall surfaces 331 and 332 on both sides in the axial direction sandwiching the deepest portion are all tapered, but the front wall surface 331 (locking) The wall) has a larger inclination angle than the rear wall 332 (tapered surface). The lock wall 331 and the tapered surface 332 are smoothly continuous via a curved surface. The maximum groove depth of each of the engagement grooves 33 a to 33 d is preferably set to 30 to 50% of the wire diameter of the register ring 7. This is because if it is less than 30%, the register ring 7 is easily detached from the engagement grooves 33a to 33d, and if it exceeds 50%, it is difficult to cancel the initial set state described later.
[0033]
Cylindrical surfaces 34 are formed adjacent to the respective tapered surfaces 332 behind the respective engaging grooves 33a to 33d.
[0034]
As described above, in the present invention, since the return spring 5 is accommodated in the hollow portion 31, the axial length of the unit can be made compact by the amount accommodated. In addition, a plurality of engagement grooves 33a to 33d are formed on the outer periphery of the hollow portion 31, and the formation areas of the engagement grooves 33a to 33d and the arrangement area of the return spring 5 are overlapped in the axial direction. The axial dimension can be made compact as compared to the conventional case where the axial dimension is separated. In this embodiment, the case where all of the engagement grooves 33a to 33d are formed on the outer peripheral surface of the hollow portion 31 is illustrated, but a part of each engagement groove is formed on the outer periphery of the hollow portion 31, and other engagements If the groove is formed on the outer peripheral surface of the plunger other than the hollow portion 31 (for example, the outer peripheral surface of the bottom portion 32), compactness is achieved.
[0035]
As shown in FIG. 2, an annular safety groove 35 is formed behind the fourth engagement groove 33d located in the last row among the engagement grooves 33a to 33d. The rear wall surface of the safety groove 35 is a safety wall 351 that can be engaged with the register ring 7, and the register ring 7 engaged with the safety wall 351 is engaged with the second stopper 22 of the housing inner peripheral surface 1a. By combining, it is possible to restrict the pop-out of the plunger 3 (disassembly restriction).
[0036]
An annular set wall 36 is formed in front of the first engagement groove 33a located in the foremost row among the engagement grooves 33a to 33d. For example, as shown in FIG. 3, the set wall 36 can be formed by a wall surface on the front side of an annular projecting portion 37 formed in front of the first engagement groove 33 a. By engaging the register ring 7 engaged with the set wall 36 with the second stopper 22 of the housing inner peripheral surface 1a, the chain tensioner is maintained in the initial set state (the state shown in FIG. 2).
[0037]
The plunger 3 is formed with an air vent hole 38 for discharging the air mixed in the hydraulic damper chamber 9 out of the housing. This air vent hole 38 opens to the inner periphery of the hollow portion 31 and is provided, for example, at the bottom 32 of the front end of the plunger 3. The illustrated air vent hole 38 is formed by forming an axial female screw hole in the bottom 32 and press-fitting a shaft-shaped member 39 into the screw hole. In this case, the air vent hole 38 is formed in the female screw. A spiral hole is formed along the hole, and its overall length is significantly longer than the hole diameter. Therefore, it is possible to smoothly discharge the mixed air to the outside of the housing while suppressing the discharge of the hydraulic oil. The structure of the air vent hole 38 described above is an example, and other structures can be adopted as long as they have the same function.
[0038]
The check valve 6 is disposed adjacent to the bottom in the housing 1, more specifically, to the bottom portion 13 of the cylinder portion 11. The check valve 6 includes, for example, a valve seat 61, a valve body 63 (for example, a ball) that opens and closes a valve hole 62 formed in the valve seat 61, and a retainer 64 that limits the opening and closing amount of the valve body 63. . The check valve 6 opens the valve hole 62 when the oil supply passage 15 side becomes higher in pressure than the hydraulic damper chamber 9 and allows hydraulic oil to flow into the hydraulic damper chamber 9 from the oil supply passage 15, and the hydraulic damper chamber 9 is connected to the oil supply passage 15 side. When the pressure is higher, the valve hole 62 is closed to prevent the hydraulic oil in the hydraulic damper chamber 9 from flowing back into the oil supply passage 15.
[0039]
As shown in FIGS. 4A to 4C, the register ring 7 includes an annular ring portion 71 whose entire circumference is closed, and an operation portion 72 for expanding the diameter of the ring portion 71. In the present embodiment, as the register ring 7, a case where the wire rod is rounded to form the ring portion 71 and the operation portion 72 is formed by intersecting both ends of the wire rod is illustrated. In the register ring 7, the diameter of the ring portion 71 can be increased by bringing both end portions on the outer diameter side of the intersecting portion closer to each other in the circumferential direction. In this case, the diameter expansion operation can be performed more easily by bending both ends of the wire rod of the operation portion 72 in the axial direction as shown in the figure.
[0040]
When the register ring 7 is in its natural state (not expanded), the inner diameter of the ring portion 71 is smaller than the inner diameter of the opening end of the housing inner peripheral surface 1a (the inner diameter of the second stopper 22). The outer diameter is formed to be larger than the opening end inner diameter. Since the notch 16 is formed in the housing 1, even in the case of the register ring 7 having an outer diameter larger than the inner diameter of the inner periphery of the housing 1, the inside of the housing 1 can be easily formed by tilting the register ring 7. (It will be described later). In this case, an element (in this embodiment, the second stopper 22) for preventing the register ring 7 from coming off can be integrated with the housing 1, and it is a component compared to a conventional product that has been prevented from coming off by a separate member. Reduction of points and processing man-hours is achieved.
[0041]
The chain tensioner described above is assembled in the following procedure.
[0042]
First, as shown in FIG. 6A, after installing the check valve 6 on the bottom of the cylinder portion 11 of the housing 1, the register ring 7 is assembled. Specifically, first, as shown in FIG. 5, the operating portion 72 is inserted into the notch portion 16 while the ring portion 71 is inclined obliquely with respect to the axis of the housing 1, and a part of the ring portion 71 is inserted into the guide groove 18. Insert into. Next, the ring portion 71 is returned to the same axis as the axis of the housing 1, and the entire circumference of the ring portion 71 is inserted into the guide groove 18.
[0043]
After the register ring 7 is assembled in this manner, as shown in FIG. 6B, the return spring 5 is inserted into the cylinder portion 11, and the operation portion 72 protruding outside the housing 1 is pinched (by hand) (A tool may be used) The plunger 3 is inserted into the cylinder portion 11 while expanding the diameter of the ring portion 71. While resisting the elastic force of the return spring 5, the plunger 3 is pushed in, and when the set wall 36 reaches behind the ring portion 71 of the register ring 7, the operation portion 72 is released to elastically contract the register ring 7. When the diameter and the pushing force of the plunger 3 are released, the set wall 36 is engaged with the ring portion 71 of the register ring 7, and the ring portion 71 is further engaged with the second stopper 22 on the inner periphery of the housing. The initial set state shown in FIG. In this initial set state, the mutual engagement between the set wall 36, the register ring 7 and the second stopper 22 reliably restricts the plunger 3 from popping out due to the elastic force of the return spring 5. Increased safety.
[0044]
After the chain tensioner in the initial set state is attached to the engine block, when the operating portion 72 of the register ring 7 is pressed and contracted to expand the diameter of the ring portion 71 of the register ring 7, the set wall 36 and the register ring 7 are engaged. Is released. Therefore, the plunger 3 moves forward by the elastic force of the return spring 5 and presses the chain via a chain guide (not shown). This places the chain in tension.
[0045]
At this time, as shown in FIG. 7, the ring portion 71 of the register ring 7 is fitted into any of the engagement grooves 33a to 33d (the second engagement groove 33b in the drawing). Then, when the engine is in operation, the plunger 3 exerts a backward pushing force due to the tension of the chain. When this pushing force exceeds the resultant force of the elastic force of the return spring 5 and the hydraulic pressure supplied in the hydraulic damper chamber 9, The plunger 3 and the register ring 7 are retracted to a position where the resultant force and the pushing force are balanced. This reverse operation is performed slowly by the hydraulic oil buffer function filled in the hydraulic damper chamber 9. While the plunger 3 is retracted, the diameter of the register ring 7 is first reduced from the state shown in FIG. 7 while sliding on the tapered surface 332 and engaged with the lock wall 331 of the engagement groove 33b, and remains engaged with the lock wall 331. Retreats integrally with the plunger 3. As the plunger 3 moves backward, excess hydraulic fluid in the hydraulic damper chamber 9 leaks out of the housing through a minute gap between the housing inner peripheral surface 1 a and the outer peripheral surface of the plunger 3.
[0046]
On the other hand, when slack occurs in the chain, the plunger 3 moves forward by pressing the return spring 5 and the supply hydraulic pressure. As the plunger 3 advances, the register ring 7 advances integrally with the plunger 3, and after the ring portion 71 contacts the second stopper 22, the diameter of the register ring 7 increases while sliding on the tapered surface 332. When the chain is stretched over time and the plunger 3 is further advanced, the ring portion 71 of the register ring 7 is fitted in the engagement groove (the third engagement groove 33c in the drawing) behind the register ring 7, and thereafter A similar operation is performed.
[0047]
When the engine is stopped, the plunger 3 may be pushed in due to the cam stop position. For example, on an uphill road, if the change lever is put in the forward gear, or if it is stopped with the back gear on the downhill, the chain is tensioned, so the plunger 3 is pushed in greatly. Even in this case, since the outer diameter of the ring portion 71 of the register ring 7 is smaller than the inner diameter of the first stopper 21, as shown in FIG. 8, the engagement with the lock wall 331 of the engagement groove (for example, the second engagement groove 33 b). The combined register ring 7 (ring portion 71) engages with the first stopper 21, thereby restricting further backward movement of the plunger 3 (return movement restriction). In this case, the chain is only slackened by the amount corresponding to the retraction amount of the plunger 3, and therefore, the chain is not slackened even when the engine is restarted. It is converged, and the situation such as the chain coming off from the sprocket, tooth skipping or abnormal noise is avoided.
[0048]
When the chain is removed due to maintenance around the engine or the like, the plunger 3 tends to pop out due to the elastic force of the return spring 5. Even in this case, the ring portion 71 of the register ring 7 fits into the safety groove 35 as shown in FIG. Since the ring portion 71 engaged with the safety wall 351 engages with the second stopper 22 and restricts the plunger 3 from coming off (disassembly restriction), parts such as the plunger 3 and the return spring 5 fall off from the housing 1. The situation to prevent is surely prevented. Even when the plunger 3 is desired to be separated from the housing 1, it is easy to pinch the operation portion 72 of the register ring 7 to expand the diameter of the ring portion 71 and release the engagement between the ring portion 71 and the safety wall 351. Can be realized.
[0049]
As described above, the register ring 7 moves back and forth following the back-and-forth movement of the plunger 3, but the operation portion 72 of the retracted register ring 7 collides with the wall surface 16a at the back of the notch (see FIG. 3). Then, the impact may cause deformation of the register ring 7. Therefore, a countermeasure is desired so that the operating portion 72 of the retracted register ring 7 is not in contact with the wall surface 16a. For example, as shown in FIG. 3, the axial length D of the notch 16 is set to a distance X (when the lock wall 331 of the engagement groove is engaged with the first stopper 21 via the register ring 7). The distance between the opening end of the housing 1 and the rear end of the register ring 7 in the notch 16 can be set (D> X).
[0050]
According to the chain tensioner of the present invention, the initial set state, the return movement restriction, and the disassembly restriction can be performed only by the register ring 7, and these functions can be performed using a plurality of ring members and clips as in the conventional product. Compared with the case where it implement | achieves, a number of parts and manufacturing cost can be reduced significantly. In addition, the groove structure of the plunger 3 is simplified, and each groove is formed on the outer peripheral surface of the plunger 3 which can be easily processed, so that the processing cost can be further suppressed. In addition, the plunger 3 can be removed from the housing 1 with a simple operation, and maintenance is good.
[0051]
The basic structure / function of the chain tensioner according to the present invention is as described above. Hereinafter, the detailed structure of the chain tensioner will be described.
[0052]
As described above, the register ring 7 moves back and forth in conjunction with the back and forth movement of the plunger 3, and at this time, the ring portion 71 may slide on the tapered surface 332 of the engagement groove. At this time, if the taper angle θ of the taper surface 332 (see FIG. 3) is large, the elastic force that the plunger 3 receives from the register ring 7 increases, and this elastic force acts as a slide resistance. Movement (especially forward) is impeded. Further, the increase in slide resistance has an adverse effect on the durability of the register ring 7. The increase in slide resistance can be dealt with by increasing the elastic force of the return spring 5, but this also has a limit due to cost and design convenience. From the above, it is desirable to make the taper angle θ of the tapered surface 332 as small as possible so that the diameter of the register ring 7 can be expanded smoothly.
[0053]
On the other hand, if the taper angle θ is too small,
(1) When the engaging grooves 33a to 33d are subjected to plastic processing by rolling or the like, sufficient meat is likely to be insufficient, and processing accuracy may be reduced.
(2) Since the axial lengths of the engagement grooves 33a to 33d are increased, the retreat stroke of the plunger 3 when the engine is stopped becomes large, which may cause abnormal noise during restart.
This causes the disadvantages.
[0054]
From the above viewpoint, an experiment was conducted to find the optimum range of the taper angle θ of the tapered surface 332, and the result shown in FIG. 10 was obtained. In the experiment, plastic workability, backward stroke amount, slide resistance (durability of register ring) were evaluated for each of the tapered surfaces with different taper angles θ by ◎, ○, △, × (◎ is the best). is there). From the experimental results of FIG. 10, the taper angle θ of the tapered surface 332 is preferably 8 ° or more and 20 ° or less, more preferably 10 ° or more and 15 ° or less.
[0055]
The inclination angle φ (see FIG. 3) of the lock wall 331 is preferably an angle close to parallel to the first stopper 21 so that the register ring 7 can be reliably restrained with the first stopper 21. 60 ° is set.
[0056]
Since the surface roughness of the tapered surface 332 is also considered as a factor that affects the sliding resistance of the plunger 3, it is desirable to make the tapered surface 332 as smooth as possible in order to reduce the sliding resistance. Specifically, the surface roughness R _max (JIS B0601) is preferably 6.3 μm or less, more preferably 3.2 μm (Ra = 0.8) or less.
[0057]
The plunger 3 is formed in a form including the hollow portion 31 by forging of a steel material. Of the various grooves (engagement grooves 33a to 33d, safety grooves 35, etc.) on the outer peripheral surface of the plunger 3 after forging, at least the engagement grooves 33a to 33d are formed by plastic working, for example, rolling (of course, safety grooves 35 etc. Other grooves may be processed by the same processing method). As described above, during operation of the engine, the register ring 7 is fitted into one of the engagement grooves and slides on the tapered surface 332, so that the engagement grooves 33a to 33a are reduced in order to reduce sliding resistance and sliding wear. The surface roughness of 33d needs to be finished precisely. In the conventional product in which the engagement groove is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical housing, the engagement groove is finished by polishing. In this case, the plunge cut (grinding stone) is used for polishing because the inner peripheral surface is processed. This is often done by pressing only in the radial direction without moving in the axial direction. This type of polishing cannot be automated like centerless grinding, so the processing cost is high and the surface roughness after processing is limited.
[0058]
On the other hand, in the present invention, since the engaging grooves 33a to 33d are formed on the outer peripheral surface of the plunger 3 as described above, groove processing by rolling becomes possible. Rolling can finish to a surface roughness of R _max ≦ 3.2 (μm), guarantees a surface roughness that is more precise than grinding, and can be automated, resulting in low cost. Precision grooving is possible.
[0059]
At the time of rolling, there is a problem that the rolled portion has a hollow structure with low rigidity. However, the groove depth of the engaging grooves 33a to 33d is limited, and the hollow portion 31 is treated with a metal core or the like at the time of rolling. By inserting the tool, high-precision grooving can be performed while preventing deformation of the rolled part.
[0060]
The plunger material that has been subjected to the groove processing by rolling is subjected to heat treatment such as carburizing and quenching, and then subjected to centerless grinding. This centerless grinding is to finish the outer peripheral surface of the hollow portion 31 and the cylindrical surface 34 of the plunger 3, and the accuracy of the hail eye surface with the housing inner peripheral surface 1 a that affects the leakage amount of hydraulic oil and the sliding resistance of the plunger 3 to a predetermined accuracy. Done to finish. By adopting centerless grinding, the increase in machining cost can be minimized as compared with normal grinding.
[0061]
In the following, preferred materials for each of the tensioner components are listed.
[0062]
(1) Housing Normally, the housing 1 is formed by casting. As a material, in addition to cast iron such as FC250, a light alloy such as an aluminum alloy can be used.
[0063]
(2) The steel material for the plunger plunger 3 may be carbon steel for mechanical structure, chrome steel, chrome molybdenum steel, manganese steel for mechanical structure, etc. Among these, workability, hardenability during heat treatment, cost, etc. Therefore, it is desirable to use a carbon amount of 0.25% or less. As this applies,
Carbon steel for machine structure:
S10C (carbon content 0.08 to 0.13%),
S12C (carbon content 0.10 to 0.15%),
S15C (carbon content 0.13 to 0.18%),
S17C (carbon content 0.15 to 0.20%),
S20C (carbon content 0.18 to 0.23%),
Chrome steel:
SCr415 (carbon content 0.13 to 0.18%),
There is SCr420 (carbon content 0.18-0.23%),
Chrome molybdenum steel:
SCM415 (carbon content 0.13-0.18%)
SCM418 (carbon content 0.16-0.21%)
SCM420 (carbon content 0.18-0.23%)
There is SCM421 (carbon content 0.17-0.23%),
Manganese steel for machine structure:
There is SMn420 (carbon content 0.17 to 0.23%). Among these, SCr420 and SCM415, which are excellent in forgeability, are most preferable.
[0064]
(3) Check valve It is desirable to use the same steel material as that of the plunger 3 as the material of the check valve constituent members (the valve seat 61, the valve body 63, and the retainer 64).
[0065]
{Circle around (4)} Registering The registering 7 preferably uses piano wires such as SWP-A, SWP-B, and SWP-V in view of processability and cost. In addition, when the operating environment is expected to increase in temperature (120 ° C. or higher), it is also possible to use a silicon chrome steel wire for valve springs such as SWOSC-V.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a chain tensioner that is compact, excellent in operability and maintainability, easy to handle, and low in cost is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view of a chain tensioner according to the present invention, and FIG. 1B is a side view thereof.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the chain tensioner.
4A is a plan view of a register ring, FIG. 4B is a front view thereof, and FIG. 4C is a side view thereof.
FIG. 5 is a plan view of the housing in the register ring insertion step.
6A is a cross-sectional view before inserting a plunger, and FIG. 6B is a cross-sectional view after inserting the plunger.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the chain tensioner during operation.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the chain tensioner when the return movement is restricted.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing when the chain tensioner is restricted from being disassembled.
FIG. 10 is a diagram showing experimental results.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 3 Plunger 5 Return spring 6 Check valve 7 Register ring 16 Notch part 21 First stopper 22 Second stopper 31 Hollow part 33a-d Engaging groove 34 Cylindrical surface 36 Set wall 38 Air vent hole 332 Tapered surface 351 Safety wall 71 Ring unit 72 Operation unit

Claims

有底筒状のハウジングと、
ハウジング内にスライド自在に組込まれ、中空部を備えるプランジャと、
プランジャの中空部内に挿入され、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、
中空部外周を含むプランジャの外周に形成され、それぞれがテーパ面を有する複数の係合溝と、
リング部とリング部を拡径させる為の操作部を有し、操作部をハウジングに設けた切欠き部を介してハウジング外から操作可能とし、係合溝と係合可能で、かつ係合溝のテーパ面上を摺動可能のレジスタリングと、
ハウジングの底部に配置され、ハウジング内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と、
ハウジングの内周に設けられ、係合溝に係合させたレジスタリングとの係合によりプランジャの後退を規制する第一ストッパと、
ハウジング内周の第一ストッパよりも前方側に設けられ、レジスタリングと係合可能の第二ストッパと、
プランジャの外周でかつ最前列の係合溝よりも前方に形成され、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と
を具備することを特徴とするチェーンテンショナ。A bottomed cylindrical housing;
A plunger that is slidably incorporated into the housing and has a hollow portion;
A return spring that is inserted into the hollow portion of the plunger and imparts outward protrusion to the plunger;
A plurality of engaging grooves formed on the outer periphery of the plunger including the outer periphery of the hollow portion, each having a tapered surface;
It has an operation part for expanding the diameter of the ring part and the ring part, the operation part can be operated from the outside of the housing through a notch provided in the housing, can be engaged with the engagement groove, and the engagement groove Register ring slidable on the taper surface of
A check valve disposed at the bottom of the housing for supplying a working fluid into the housing and preventing backflow;
A first stopper that is provided on the inner periphery of the housing and restricts the retraction of the plunger by engagement with a register ring engaged with the engagement groove ;
A second stopper provided on the front side of the first stopper on the inner periphery of the housing, and engageable with the register ring;
A chain tensioner comprising: a set wall which is formed on an outer periphery of the plunger and in front of an engagement groove in the foremost row and engages with the second stopper via a register ring .

レジスタリングが交差させた部分を有する請求項１記載のチェーンテンショナ。 The chain tensioner of claim 1, wherein the register ring has crossed portions.

切欠き部を、係合溝に係合させたレジスタリングを第一ストッパと係合させた際に、レジスタリングが切欠き部の奥部と非接触となるよう形成した請求項１記載のチェーンテンショナ。 The chain according to claim 1, wherein the notch is formed so that the register ring is not in contact with the inner part of the notch when the register ring engaged with the engaging groove is engaged with the first stopper. Tensioner.

第二ストッパをハウジングと一体に形成した請求項１記載のチェーンテンショナ。Chain tensioner according to claim 1, wherein the second stopper is formed integrally with the housing.

ハウジングの第二ストッパの内径をレジスタリングの外径よりも小さくした請求項１又は４記載のチェーンテンショナ。The chain tensioner according to claim 1 or 4, wherein an inner diameter of the second stopper of the housing is smaller than an outer diameter of the register ring.

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１記載のチェーンテンショナ。Rearward from the outer peripheral a and the last column engagement groove of the plunger, the chain tensioner according to claim 1, wherein the formation of the safety wall of the second stopper engages via the register ring.

プランジャに、中空部に開口するエア抜き穴を設けた請求項１記載のチェーンテンショナ。 The chain tensioner according to claim 1, wherein the plunger is provided with an air vent hole that opens in the hollow portion.

各係合溝が、後方側をテーパ面とした形状になっている請求項１記載のチェーンテンショナ。 The chain tensioner according to claim 1, wherein each engagement groove has a shape in which a rear side is a tapered surface.

各係合溝のテーパ面の後方に円筒面を設けた請求項８記載のチェーンテンショナ。The chain tensioner according to claim 8 , wherein a cylindrical surface is provided behind the tapered surface of each engagement groove.