JP4532191B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

Description

この発明は、車両エンジン等のカム軸を駆動するチェーン伝導装置に用いられるチェーンテンショナにレジスタリングを組込んだチェーンテンショナのレジスタリング組込構造に関する。

車両エンジンのカム軸を駆動するチェーンテンショナを含むチェーン伝導装置では、チェーンテンショナによりチェーンの張力を一定に保つよう調整される。チェーンテンショナは、ハウジング内にスプリングとプランジャが組込まれ、スプリングの弾性力によりプランジャに外方向への突出性を付与し、プランジャでチェーンを押圧して緊張状態とすると共に、チェーンからの押込力がプランジャに作用すると、プランジャの奥内部に設けられた油圧ダンパ室の油圧により緩衝し、チェーンの張力が変動してもその張力を一定に保つように設けられている。

このようにチェーンテンショナには、エンジン停止後エンジンの再始動時に生じるダンピング特性の低下、異音の発生などの不都合の解消、軸方向寸法のコンパクト化、加工精度、作動状態、取扱い性の向上など種々の問題があり、このような問題に対処する提案として特許文献１に「チェーンテンショナ」が開示されている。このチェーンテンショナは、ハウジング内にプランジャと、プランジャの中空部内に外方向への突出性を付与するように挿入されたリターンスプリングとを備え、プランジャの外周に形成された複数の溝に係合可能のレジスタリングと、ハウジング内に供給される作動流体の逆流を防止するチェックバルブと、プランジャの後退を規制する第１ストッパとを設けている。

上記構成のチェーンテンショナは、特に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有し、操作部はハウジング外部から操作可能とするためハウジング部に設けた切欠部から操作できるようになっている。又、操作部はレジスタリングの端部を交差させて形成され、シリンダと非接触に設けられる。このため、チェーンテンショナの作動状態（初期セット、後退動規制、分解規制等）の切換えがスムーズで容易、取扱い性が向上するなどの種々の利点が得られる。

上記のようなレジスタリングを設け、プランジャの後退動を規制したチェーンテンショナに、エンジン取付けまでの初期セット部材を備えたテンショナを先の特許出願（特願２００３−３３３８７４）により提案している。この先願では、特許文献１のチェーンテンショナと同様にレジスタリングを後退動規制手段として有し、このチェーンテンショナに、エンジン取付までの初期セット部材を備えている。この初期セット部材は、プランジャの先端に設けられたロックピンと、ハウジング先端部に形成したピン孔に支持ピンを入れ、支持ピンによってロックレバーを揺動自在に支持し、ロックレバーとロックピンの係合によってプランジャを初期セット位置に保持するというものである。

このような初期セット部材を備えることによって、プランジャはエンジン取付までの初期セット状態では、必ずプランジャのシリンダ室での内端が所定の初期位置まで押込まれた状態にセットされることとなる。しかし、レジスタリングが初期セット状態でプランジャ外周溝の正規組付位置に組付後の誤組付け等により正しくセットされていない場合、エンジンに取付けた後初期セット状態を解除して作動状態になると、プランジャの可能な戻り量が不足してチェーン走行ラインの変化に追従できず、チェーン張力が増加してしまう可能性が生じる。これは次のような理由による。

図５は従来のレジスタリングを有するチェーンテンショナのリング収容溝９を含む要部断面図であり、（ａ）図は正規組付位置にレジスタリング６を組付けた状態、（ｂ）図は誤組付位置にレジスタリング６を組付けた状態を示す。（ａ）図に示すように、レジスタリング６（リング６ａとして示す）が正規組付位置に組立てられれば、初期セット状態Ｓ₀ に対して、初期セット解除状態Ｓ₁ ではプランジャ２がリターンスプリングの反力により突出し、チェーンが緊張するまで初期突出したときに初期突出量Ｐ₁ の状態となり、初期セット解除状態Ｓ₂ ではチェーンから押込力が作用するとリング収容溝９内でプランジャ２が軸方向に移動可能な可能戻り量Ｐ₂ の状態となる。

初期セット解除状態Ｓ₁ ではプランジャ２の上記初期突出時にレジスタリング６は、リング収容溝９のプランジャ突出側端面によって軸方向の移動が規制されるため、プランジャの環状係合溝２ｃのテーパ面側へプランジャ２の突出量に応じて移動する。又、初期セット解除状態Ｓ₂ ではプランジャ２がチェーンからの押込力を受けたときにレジスタリング６は初期セット位置の環状係合溝２ｃに戻ってプランジャ２と共に緊張状態を一定に保持するに必要な長さに予め設定されたリング収容溝９のロック面に係合する。

これに対して、（ｂ）図に示すように、レジスタリング６が初期セット状態で本来組込まれているべきプランジャ２の最も突出側端の位置（初期セット位置）より奥側の環状係合溝に組立てられるという誤組立が行なわれると、初期セット状態Ｓ₀ 、初期セット解除状態Ｓ₁ までは同じ状態、初期突出量Ｐ₁ が得られるが、初期セット解除状態Ｓ₂ では可能戻り量Ｐ₂ ’が初期突出量Ｐ₁ と同じとなり、チェーンからの押込力が働いたとき本来移動すべき可能戻り量Ｐ₂ より小さくなるため、可能戻り量が不足してチェーン走行ラインの変化に追従できず、チェーン張力が増加してしまうこととなる。

上記のような初期セット状態でレジスタリング６がプランジャ２の正規組付溝（初期位置の溝）よりもプランジャ奥側寄りの溝に組付けされる原因としては、組付時の誤組付や、テンショナへの組付後にレジスタリングを拡径するための操作部（つまみ部）に何らかの外力が加わり、溝を１つ飛び越えて組付けされることが想定される。これは、図５の（ｂ）図に示すように、プランジャ２の環状係合溝２ｃとリング収容溝９との間に何ら構造上の制約が設けられていないため、この図示の状態が上記理由によって生じ得るようになっているからである。
特開２００１−３５５６９１号公報

この発明は、上記の問題に留意して、ハウジング内のプランジャとシリンダ室間にレジスタリングを有する形式のチェーンテンショナにおいて、レジスタリングの組立時又はその後でも必ずレジスタリングを初期セット位置に組立てたままその状態を確保し得るチェーンテンショナのレジスタリング組込構造を提供することを課題とする。

この発明は、上記の課題を解決する手段として、ハウジング内に形成されたシリンダ室内に摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方向に向けて押圧するスプリングとを組込み、プランジャ外周面に複数箇所で等間隔に設けたロック面を有する環状係合溝とハウジング内径面に設けたロック面を有するリング収容溝とによりプランジャ外周面に組込んだレジスタリングを挟持してハウジングとプランジャ相互間にプランジャがシリンダ室の底面に向けて所定量以上後退動するのを防止する後退動規制手段を設けたチェーンテンショナにおいて、エンジン組付けまではプランジャをハウジングに対して初期セット位置へ押込状態に保持する初期設定機構を設け、初期設定機構によって初期セット位置に保持した状態で、プランジャの最も突出端寄りの環状係合溝にレジスタリングがセットされ、前記最も突出端寄りの環状係合溝に隣接する環状係合溝のロック面とリング収容溝のロック面との隙間をレジスタリングの線径よりも小さく設定したレジスタリングセット手段を設けたことを特徴とするチェーンテンショナとしたのである。

上記の構成としたこの発明のチェーンテンショナによれば、エンジンへ取付けられるまでの初期セット状態ではレジスタリングを必ず正しい初期位置に組付けし、その状態が保持される。チェーンテンショナとしての作用は従来のものと同じであり、スプリングにより外方向への突出性を付与されたプランジャでチェーンを所定の張力とし、チェーンから押込力がプランジャに作用すると、油圧ダンパ室の油圧により緩衝してチェーンの張力を常に一定となるように調整する。プランジャは予め初期設定機構により初期セット位置へ押込んだ状態に保持される。

又、レジスタリングも初期セット状態に設定される前にハウジング内のシリンダ室内に挿入され、プランジャを挿入した際にプランジャの奥側端が最も押込まれた所定位置を初期位置としてプランジャの突出側寄りの環状係合溝に係合する。この場合、レジスタリングセット手段は環状係合溝のロック面とリング収容溝のロック面間の隙間をレジスタリングの線径以下の寸法に制限し、レジスタリングを初期セット時に初期セット位置の環状係合溝に係合させるように形成されているため、たとえ誤って隣りの係合溝に組付けようとしても、寸法的に挿入することができず、従って、必ずレジスタリングは初期位置に来ることとなる。又、組付後にレジスタリングの操作部に何らかの力が作用してリング部が初期位置からずれようとしても、操作部への力がなくなれば又元の初期位置へ戻り、この状態が必ず確保される。

この発明のチェーンテンショナのレジスタリング組込構造は、ハウジング内に挿入されたプランジャに対してレジスタリングを用いた後退動規制手段と、初期位置にセットしてその状態を保持する初期設定機構と、レジスタリングを初期位置にセットするレジスタリングセット手段を設けて構成したから、初期セット機構により初期位置に保持されるレジスタリングをハウジング内に組付けする際に必ず初期位置に組付けが行なわれ、初期セット状態が解除されるまでその状態が確保されるという効果が得られる。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は実施形態のチェーンテンショナの主要断面図である。なお、図示のチェーンテンショナは、主な構成は特許文献１と基本的に同じであるが、レジスタリングを設ける細部構成が異なり、以下同じ構成については簡単に、細部構成については詳しく説明する。図示のように、チェーンテンショナＡは、ハウジング１内に一端開放状に形成したシリンダ室１ａに摺動自在に挿入されたプランジャ２と、このプランジャ２内に形成した中空室２ａに挿入されたリターンスプリング３と、図示しないタンクから供給される作動油の逆流を、圧力室１ｂに連通する給油通路５上で防止するチェックバルブ４とを備えている。１_A はエンジンブロックへ取付けるためのハウジング基部である。

図２に示すように、ハウジング１の開口端寄りは外径が小径の段状に形成され、この小径部の一部に形成された切欠き７にレジスタリング６が設けられている。又、プランジャ２の頭部２_H とハウジング１の開口端との間には、チェーンテンショナＡをエンジンブロックに取付ける前までの間、プランジャ２を初期設定状態に保持するための初期設定機構８が設けられている。レジスタリング６、初期設定機構８については後で詳しく説明する。

ハウジング１は一端を閉塞端とし他端は開放された有底筒状体により形成され、ハウジング１の下方に設置される図示しないタンクから供給される作動油がハウジング端の給油通路５、これに連通する連通室５ａ、チェックバルブ４のバルブシート４ｂに形成された流路４ｃを介して圧力室１ｂに送られるようになっている。チェックバルブ４は、チェックボール４ａで流路４ｃの圧力室１ｂ側に設けられた弁座を閉じることにより圧力室１ｂからの作動油が逆流するのを防止するために設けられている。４_R はチェックボールの移動を制限するリテーナであり、多数の切欠きが設けられている。

なお、プランジャ２の中空室２ａ内に挿置されたリターンスプリング３の一端はバルブシート４ｂに当接、支持され、他端は中空室２ａの内端に当接してプランジャ２に対する外方への突出性を付与している。又、図示のように、中空室２ａの下端は開放状であるから、シリンダ室１ａに挿入されたプランジャ２の端とバルブシート４ｂとの間に形成される圧力室１ｂは中空室２ａと連通し、全体として油圧ダンパ室２_D を形成している。プランジャ２の外周部には、環状の安全溝２ｂが長さ方向中央より少し奥側に形成されている。この安全溝２ｂは、プランジャ２が外方へ突出したとき、この溝の後方端に係合するレジスタリング６がシリンダ室１ａの開口端に設けたリング収容溝９の端壁９ｃ（ストッパ）に係止され、これによりプランジャ２の飛出しを規制するために設けられている（分解規制）。

さらに、プランジャ中央から突出側寄りの外周上には軸方向に等間隔に設けた複数の環状係合溝２ｃ（図示の例では６つ）が設けられている。環状係合溝２ｃは、断面視では鋸歯状の凹形状とされ、各溝形状は、図４に示すように、その最小径位置から軸方向の両側の壁面はテーパ状に形成され、そのプランジャ奥寄りの壁面はゆるやかな傾斜状のテーパ面２ｃ₁ で、プランジャ突出端寄りのロック面２ｃ₂ は上記テーパ面２ｃ₁ より傾斜角が大きく（係合面）なっている。そして、テーパ面とロック面は滑らかに連続した曲面として形成されている。なお、各環状係合溝２ｃの隣接する位置には円筒面が残されている。

レジスタリング６は、図２、図３に示すように、Ｃ型のリング部６ａとその両端に延長して設けられる操作部の軸部６ｂ、先端６ｃから成り、２つの軸部６ｂ、６ｂは互いに途中で交差して設けられ、ハウジング外周付近で折り曲げられて２つの先端６ｃ、６ｃを形成している。このレジスタリング６の先端６ｃ、６ｃを外部から操作可能とするため、ハウジング１の他端の一部には、図２に示すように、コ字形の切欠き７が形成されている。そして、図１に示すように、リング部６ａをプランジャ２に巻付けた初期セット状態で操作部の軸部６ｂ、先端６ｃが切欠き７内に収容され、かつその頭部２_H はわずかにハウジングから外方へ突出するように設けられている。

初期設定機構８は、図１〜図３に示すように、プランジャの頭部２_H に半径方向に突出して設けたロックピン８ａと、ハウジング１の異径段部に軸方向の延長部１ｃを設け、この延長部１ｃに軸方向と直交する方向にピン孔を穿設して設けた支持ピン８ｃと、その支持ピン８ｃによってロックピン８ａに係脱され、揺動自在に設けられたロックレバー８ｂとから構成され、このロックレバー８ｂとロックピン８ａの係合によってプランジャ２を押込状態とし、初期設定できるように構成されている。又、この初期設定機構８によってプランジャ２が初期位置に設定されると、図４の断面に示すように、次に説明する構成のレジスタリングセット手段によりレジスタリング６のリング部６ａがプランジャ２の環状係合溝２ｃのうち最もプランジャ突出端寄りの位置にセットされる。

リング収容溝９は、レジスタリング６のリング部６ａを収容するに十分な深さの溝面９ａと、その奥側にゆるやかな傾斜を有するロック面（テーパ面）９ｂと、プランジャ突出端寄りの端部９ｃとから形成されている。そして、特に上記ロック面９ｂを図４に示すように、リング部６ａが図示の初期位置（最もプランジャの突出端寄りの環状係合溝２ｃ位置）に設定されているとすると、その隣りの環状係合溝２ｃのロック面（端壁）２ｃ₂ との傾斜方向での隙間ｄがリング部６ａの線径より小さい値となるようにレジスタリングセット手段が形成されている。この場合、リング部６ａが初期設定位置となるまでプランジャ２を押込んだ状態が前提となる。

なお、レジスタリング６の操作部（６ｂ、６ｃ）は、先端６ｃの屈曲方向がプランジャ２の突出端向きとされ、かつそれぞれの先端６ｃ、６ｃはハウジング１の他端よりわずかに突出する長さに設定されている。そして、仮りに図２に示す向きと逆向きにレジスタリング６をリング収容溝９内に挿入したとすると、レジスタリング６がシリンダ室１ａの中心軸に対して少し傾斜状となり、逆向きに挿入したことに気付く長さに先端６ｃ、６ｃの長さが設定されている。又、切欠き７の奥壁７ａの位置もレジスタリング６の必要移動ストロークの範囲内で上記先端６ｃ、６ｃの長さを考慮して設定されている。

上記の構成とした実施形態のチェーンテンショナでは、基本作用は従来と同様であるが、レジスタリングの誤組付け等が防止される。プランジャ２は、リターンスプリング３の弾性力により外方向への突出性が付与され、プランジャ２の頭部２_H でチェーンを押圧して緊張状態にし、チェーンからの押込力がプランジャに作用すると油圧ダンパ室２_D の油圧により緩衝し、チェーンの張力が変動してもその張力を一定に保つように作用する。

レジスタリング６は、プランジャ２をハウジング１内に押込む前に予め切欠き７を利用してリング部６ａがリング収容溝９に挿入されており、そのレジスタリング６にプランジャ２が押込まれて組立てされる。このとき、上記のようにレジスタリングセット手段がプランジャ２の環状係合溝２ｃとリング収容溝９との間に形成されているため、リング部６ａは隙間ｄを越えて突出側端から２つ目の環状係合溝２ｃ内に入ることはできず、初期セット状態では必ず図１に示す正常位置となり、誤組立状態あるいはその後に異なる位置へ移動するような状態の発生が防止される。

仮に突出側端から２つ目の環状係合溝２ｃの位置までしかプランジャ２が押込まれていない状態で初期セット状態と誤って判断したとしても、その状態では初期設定機構８のロックピン８ａがロックレバー８ｂに係合できないから、初期設定できないことによりプランジャ２の押込位置を誤っていることに気付くこととなる。なお、この実施形態のチェーンテンショナがエンジンに取付けられた後は初期設定機構８のロックレバー８ｂは、図１の２点鎖線で示すようにロックピン８ａから外されて初期ロック解除状態となる。

上記実施形態では、図２、図３で、レジスタリング６を、プランジャ２の下方位置に設けた初期設定機構８に対して直交する方向に設けた例を示しているが、レジスタリング６を設ける方向は図示の例に限定されず、初期設定機構８と干渉しない限り任意の位置に設けることができる。

また、上記実施形態では、初期設定機構８をロックピン８ａ、ロックレバー８ｂ、支持ピン８ｃで構成しているが、ハウジング１とプランジャ２を所定位置で固定でき、エンジン取付け後に解除できる構造であれば、任意の構造を採用することができる。

この発明のチェーンテンショナのレジスタリング組込構造は、チェーンテンショナのレジスタリングを初期位置に正確に組付け、その位置が変化しないように構成されており、レジスタリングを有するチェーンテンショナに対し広く利用される。

実施形態のチェーンテンショナの主断面図 同上の部分側面図 図２の矢視III−IIIからの側面図 レジスタリングセット手段の断面図 従来例のチェーンテンショナにおけるレジスタリング組立の説明図

符号の説明

１ ハウジング
１ａ シリンダ室
１ｂ 圧力室
２ プランジャ
２ａ 中空室
２ｃ 環状係合溝
２ｃ₁ テーパ面
２ｃ₂ ロック面
２_D 油圧ダンパ室
３ リターンスプリング
４ チェックバルブ
４ａ チェックボール
５ 給油通路
６ レジスタリング
６ａ リング部
７ 切欠き
８ 初期設定機構
８ａ ロックピン
８ｂ ロックレバー
９ リング収容溝
９ｂ ロック面
９ｃ 端部

Claims (2)

1. ハウジング内に形成されたシリンダ室内に摺動可能なプランジャと、そのプランジャを外方向に向けて押圧するスプリングとを組込み、プランジャ外周面に複数箇所で等間隔に設けたロック面を有する環状係合溝とハウジング内径面に設けたロック面を有するリング収容溝とによりプランジャ外周面に組込んだレジスタリングを挟持してハウジングとプランジャ相互間にプランジャがシリンダ室の底面に向けて所定量以上後退動するのを防止する後退動規制手段を設けたチェーンテンショナにおいて、エンジン組付けまではプランジャをハウジングに対して初期セット位置へ押込状態に保持する初期設定機構を設け、初期設定機構によって初期セット位置に保持した状態で、プランジャの最も突出端寄りの環状係合溝にレジスタリングがセットされ、前記最も突出端寄りの環状係合溝に隣接する環状係合溝のロック面とリング収容溝のロック面との隙間をレジスタリングの線径よりも小さく設定したレジスタリングセット手段を設けたことを特徴とするチェーンテンショナ。
2. 前記環状係合溝を断面視で鋸歯状の凹形状とし、その最小径位置から軸方向の両壁面をプランジャ奥側にゆるやかな傾斜状のテーパ面とプランジャ突出側に傾斜角の大きいロック面とを滑らかな連続曲面として形成し、リング収容溝がプランジャ奥側にテーパ状のロック面を有することを特徴とする請求項１に記載のチェーンテンショナ。

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