JP6677599B2 - チェーンテンショナ - Google Patents

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Description

本発明は、チェーンテンショナに係り、特に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に適正な張力を付与するチェーンテンショナに関する。
車両用のエンジン1では、後述する図1に示すように、通常、クランクシャフト2の回転トルクをスプロケット4を介してカムシャフト3に伝達するためのタイミングチェーン5に対して、テンショナレバー6を介して所定の張力(テンション)を付与するためのチェーンテンショナ10が設けられる場合がある。
そして、チェーンテンショナ10は、タイミングチェーン5が高速回転する等してタイミングチェーン5の張力が所定の張力以上に高まった際に、荷重がかかったプランジャ12が容易に押し込まれてしまうとタイミングチェーン5がバタついてしまう。そのため、プランジャ12が押し込まれる際には、適正な速度で押し込まれるようになっている。
また、チェーンテンショナ10は、タイミングチェーン5の回転が遅くなる等してタイミングチェーン5の張力が所定の張力以下に低下して荷重が弱まった際にプランジャ12がすぐに突出しないと、タイミングチェーン5に適切な張力を付与することができなくなるため、やはりタイミングチェーン5がバタついてしまう。そのため、プランジャ12が突出する際には急速に突出するようになっている。
チェーンテンショナ10は、このようにしてプランジャ12が適切に押し込まれたり突出したりすることでプランジャ12のテンショナレバー6を介したタイミングチェーン5への推力を適切に維持することで、タイミングチェーン5の張力が適切な張力になるように調整するようになっている。
そして、これを実現するために、従来のチェーンテンショナ100は、例えば図7に示すように構成されていた。すなわち、従来のチェーンテンショナ100は、テンショナボディ101にプランジャ102を収容するためのプランジャ収容穴103が形成されている。そして、プランジャ収容穴103の基底部には、供給路104から後述する高圧室109にオイル(作動油)を供給する通路となるスリーブ105が配設されている。スリーブ105内にはチェックボール106が配置されている。
また、プランジャ収容穴103には、図7では図示しないテンショナレバー6(後述する図1参照)と当接する当接部102aを有する有底筒状のプランジャ102が収容されており、プランジャ102内側の中空部にスプリング107が収容される状態になっている。プランジャ102はスプリング107によりテンショナボディ101から突出する方向に付勢されており、このスプリング107の付勢力により、プランジャ102の当接部102aとテンショナレバー6とが常時当接するようになっている。
なお、図7では、プランジャ102の外周面に形成されたラック歯102bとラチェット108のラチェット歯108aとが係合するように構成されている場合が示されている。この場合、ラチェット108はラチェット軸108bを中心としてラチェット用バネ108cにより揺動付勢されるようになっており、ラチェット歯108aがプランジャ102のラック歯102bと係合してプランジャ102がプランジャ収容穴103から脱落しないようになっている。
上記のように、タイミングチェーン5の張力が所定の張力以上に高まってプランジャ102の当接部102aに荷重がかかると、プランジャ102が押し込まれるが、その際、高圧室109内のオイルの圧力でチェックボール106がスリーブ105に押し付けられる。そのため、高圧室109内のオイルは供給路104側に抜け出すことができず、プランジャ102とテンショナボディ101(すなわちプランジャ収容穴103の内壁面)との間のクリアランス110を通って流出する。
その際、クリアランス110が狭いため、オイルは急速に流出することができない。そのため、上記のチェーンテンショナ100では、タイミングチェーン5の張力が所定の張力以上に高まってプランジャ102が押し込まれる際には、急速に押し込まれることはなく、適正な速度で押し込まれるようになる。
一方、逆に、タイミングチェーン5の張力が所定の張力以下に低下してプランジャ102の当接部102aにかかる荷重が弱まった場合、プランジャ102はスプリング107の付勢力で突出する。その際、高圧室109内のオイルの圧力が低下して、チェックボール106がスリーブ105から離れるため、供給路104を介してオイルが高圧室109に速やかに流入して供給される。そのため、プランジャ102はスプリング107の付勢力で突出しても、高圧室109内の圧力が負圧になることはなく、高圧室109内が負圧になってプランジャ102が突出しなくなったり突出しにくくなるようなことはない。
このように、上記のチェーンテンショナ100では、タイミングチェーン5の張力が所定の張力以下に低下してプランジャ102の当接部102aにかかる荷重が弱まった際には、プランジャ102は急速に突出するようになり、プランジャ102のタイミングチェーン5に対する推力を適切に調整することができるようになっている。
ところで、エンジン1の軽量化を図り燃費を向上させる観点から、従来、鉄系の材料で形成されていたチェーンテンショナ100が、例えばアルミニウム等のより軽量の材料を用いて構成されるようになっている(例えば特許文献1等参照)。しかし、その際、テンショナレバー6と当接するプランジャ102をアルミニウム等で形成すると、強度等の点で問題が生じ得る。
そのため、チェーンテンショナ100は、特許文献1にも記載されているように、テンショナボディ101等はアルミニウム等で形成するが、少なくともプランジャ102は従来通り鉄系の材料で形成するという構成になる場合が多くなると考えられている。
特開2010−286090号公報
しかしながら、上記のように、例えばテンショナボディ101等をアルミニウムで形成し、プランジャ102を鉄系の材料で形成した場合、鉄系の材料よりもアルミニウムの方が、線膨張係数が倍近く大きいため、チェーンテンショナ100が高温になった場合、低温の場合に比べてプランジャ102とテンショナボディ101との間のクリアランス110が広がる。
そのため、チェーンテンショナ100が高温である場合の方が、低温である場合よりも、クリアランス110を通って流出するオイルの流量が多くなる。そのため、タイミングチェーン5の張力が所定の張力以上に高まってプランジャ102が押し込まれる際、その速度が高温では速くなり低温では遅くなるため、プランジャ102が押し込まれる際の速度を適正な速度に一定に保つことができなくなる。
チェーンテンショナでは、プランジャのテンショナレバーを介するタイミングチェーンに対する推力が高温の場合にも低温の場合にも変わらずにほぼ一定であることが望まれる。しかし、従来の構成のまま、テンショナボディを構成する材料とプランジャを構成する材料を異なるものに変え、それらの線膨張係数が異なるようになると、プランジャの推力を高温の場合にも低温の場合にも変わらずにほぼ一定に維持することが困難になる。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、テンショナボディとプランジャを異なる材料で構成しても、低温から高温まで、プランジャのタイミングチェーンに対する推力が変化することを的確に抑制することが可能なチェーンテンショナを提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、チェーンテンショナにおいて、
プランジャ収容穴が形成されたテンショナボディと、
前記プランジャ収容穴に出没可能に収容されたプランジャと、
前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴に内蔵されたスプリングと、
を備えたチェーンテンショナにおいて、
さらに、前記プランジャの内部の中空部に配設された略円筒状の第2ボディを備え、
少なくとも前記プランジャは前記テンショナボディと前記第2ボディとは線膨張係数が異なる材料で形成されており、
前記プランジャに荷重がかかると、前記プランジャの中空部と前記第2ボディの内部とで形成される高圧室内のオイルが、前記第2ボディの貫通孔を通過した後、その一部が前記プランジャと前記テンショナボディとの間の第1クリアランスを通過する第1油回路を通り、残りが前記第2ボディと前記プランジャとの間の第2クリアランスを通過して前記プランジャの貫通孔を通過する第2油回路を通って、それぞれ前記高圧室から流出するように構成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチェーンテンショナにおいて、前記テンショナボディと前記第2ボディとは、前記プランジャよりも密度が小さい材料で形成されていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のチェーンテンショナにおいて、前記第1クリアランスは、前記プランジャの貫通孔より前記プランジャ収容穴の底部側に設けられた、前記プランジャの円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記テンショナボディとの間に形成されており、前記第2クリアランスは、前記第2ボディの貫通孔より前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側に設けられた、前記第2ボディの円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記プランジャとの間に形成されていることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のチェーンテンショナにおいて、前記第2ボディの、前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側の円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記プランジャとの間に第3クリアランスが形成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のチェーンテンショナにおいて、前記第2ボディと前記プランジャとの間を密閉するためのOリングが、前記プランジャの貫通孔より前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側に離れて設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、チェーンテンショナのテンショナボディとプランジャを異なる材料で構成しても、低温から高温まで、プランジャのタイミングチェーンに対する推力が変化することを的確に抑制することが可能となる。
本実施形態に係るチェーンテンショナが適用されるエンジンのタイミングチェーン等が設けられた部分の構成を表す図である。 本実施形態に係るチェーンテンショナの構成を表す断面図である。 (A)プランジャおよび(B)第2ボディを各貫通孔側から見た図である。 高圧室内のオイルが第2ボディの貫通孔を通過した後、第1油回路と第2油回路を通って流出すること等を表す図である。 高温の状態では第2クリアランスが小さくなり第2油回路を通って流出するオイルの量が少なくなるが、第1クリアランスは大きくなるため第1油回路R1を通って流出するオイルの量は多くなること等を表す図である。 (A)、(B)第2ボディに配設されたOリングを表す図である。 従来のチェーンテンショナの構成例を表す断面図である。
以下、本発明に係るチェーンテンショナの実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下では、車両用のエンジン1が図1に示すように水平対向型のエンジンである場合について説明するが、本発明は、直列型やV型等のエンジンについても適用することが可能である。
図1に示すように、本実施形態では、エンジン1は、クランクシャフト2やカムシャフト3、スプロケット4、タイミングチェーン5等を備えている。そして、クランクシャフト2の回転トルクがタイミングチェーン5やスプロケット4を介してカムシャフト3に伝達されてカムシャフト3が回転するようになっている。そして、タイミングチェーン5に沿うようにテンショナレバー6が配設されている。テンショナレバー6は支点6aを中心に揺動可能とされている。
そして、チェーンテンショナ10がそのプランジャ12で適切な推力でテンショナレバー6に力を加えることでテンショナレバー6が揺動して、タイミングチェーン5に所定の張力(テンション)を付与するようになっている。なお、図1の例では、クランクシャフト2を中心とした点対称の位置(すなわち180°回転させた位置)にもカムシャフト3やスプロケット4、タイミングチェーン5、テンショナレバー6、チェーンテンショナ10等が設けられている。
[チェーンテンショナの構成]
図2は、本実施形態に係るチェーンテンショナの断面図である。なお、図2では、後述する第1クリアランスCLR1や第2クリアランスCLR2等を見やすくするために、実際よりも第1クリアランスCLR1や第2クリアランスCLR2等が他の部材等に対して相対的に大きく記載されている。
図2に示すように、本実施形態では、チェーンテンショナ10は、テンショナボディ11と、プランジャ12と、スプリング19等を備え、さらに第2ボディ13を備えて構成されている。なお、本実施形態にも、図7に示したラチェット108を設けることも可能である。
本実施形態では、プランジャ12は鉄系の材料で構成されているが、それ以外のテンショナボディ11や第2ボディ13等はアルミニウムやその合金等で構成されている。なお、本発明は、上記の場合に限定されないが、少なくともテンショナボディ11と第2ボディ13とが同じ材料で形成されており、プランジャ12は、テンショナボディ11や第2ボディ13の材料とは線膨張係数が異なる材料で形成されるようになっている。また、本実施形態にように、テンショナボディ11や第2ボディ13等をアルミニウム等の鉄系の材料よりも密度(単位体積当たりの質量)が小さい材料で形成することで、チェーンテンショナ10の軽量化を図ることが可能となる。
テンショナボディ11には、プランジャ12を収容するためのプランジャ収容穴14が形成されている。そして、プランジャ収容穴14の基底部には、供給路15から後述する高圧室18にオイルOを供給する通路となるスリーブ16が配設されている。また、スリーブ16内にはチェックボール17が配置されている。
スリーブ16には、略円筒状の第2ボディ13が圧入されており両者が一体とされている。なお、このように第2ボディ13とスリーブ16を別体に形成して第2ボディ13をスリーブ16に圧入するように構成することも可能であるが、第2ボディ13とスリーブ16とを予め一体的に形成することも可能である。
プランジャ12は、有底筒状に形成されており、底の部分がテンショナレバー6(図1参照)と当接する当接部12aとされている。そして、プランジャ12は、当接部12aとは反対側の開口側からプランジャ収容穴14に挿入されており、プランジャ収容穴14に出没可能に収容されている。そして、プランジャ12は、プランジャ収容穴14内で第2ボディ13の図中上側を外側から包囲する状態に配置されている。すなわち、第2ボディ13は、プランジャ12の内部の中空部に配設されている。
なお、本実施形態では、プランジャ12は、最も押し込まれた状態で、開口側の端部がスリーブ16と当接するようになっている。また、プランジャ12の内壁面や第2ボディ13の内壁面、スリーブ16の内面等で囲まれた空間(すなわちプランジャ12内の中空部と第2ボディ13の内部等で形成される空間)が高圧室18とされている。さらに、本実施形態では、プランジャ12には貫通孔12Aや肉厚部12Bが、第2ボディ13には貫通孔13Aや肉厚部13B、13Cがそれぞれ設けられているが、この点については後で詳しく説明する。また、図2中の第1〜第3クリアランスCLR1〜CLR3についても後で説明する。
第2ボディ13内(すなわちプランジャ12およびプランジャ収容穴14の内部)には、スプリング19が内蔵されており、スプリング19の一端側がプランジャ12の当接部12aの内壁面に当接し、スプリング19の他端側がスリーブ16に当接するように配設されている。そして、プランジャ12はスプリング19によりテンショナボディ11から突出する方向に付勢されており、このスプリング19の付勢力により、プランジャ12の当接部12aとテンショナレバー6とが常時当接されるようになっている。
次に、本実施形態に係るチェーンテンショナ10のプランジャ12および第2ボディ13の構成について詳しく説明する。図3(A)はプランジャ12を、図3(B)は第2ボディ13をそれぞれプランジャ収容穴14から出して各貫通孔12A、13A側(図2の状態では右側)から見た図である。
本実施形態では、図2や図3(A)に示すように、プランジャ12には、その円筒状側面12bの所定の位置に貫通孔12Aが形成されている。貫通孔12Aは1つだけ形成されていてもよく複数形成されていてもよい。そして、貫通孔12Aの径(貫通孔12Aを複数設ける場合には各貫通孔12Aの大きさの合計)は、後述するように貫通孔12Aを通るオイルOの流量が適切な流量になるように調整される。
また、プランジャ12の円筒状側面12bの開口側の端部部分(すなわち当接部12aが形成された側とは反対側の端部部分)には、円筒状側面12bを外側にフランジ状に膨らませるようにして肉厚部12Bが形成されている。なお、肉厚部12Bは、プランジャ12の貫通孔12Aよりプランジャ収容穴14の基底部側に設けられている。そして、図2に示すように、プランジャ12の肉厚部12Bとテンショナボディ11(すなわちプランジャ収容穴14の内壁面)との間に第1クリアランスCLR1が形成されている。
以下、第1クリアランスCLR1の大きさ(すなわち肉厚部12Bとプランジャ収容穴14の内壁面との間隔)をb1(図示省略)と表し、クリアランス域の長さをL1と表す(図3(A)参照)。
また、本実施形態では、図2や図3(B)に示すように、第2ボディ13には、その円筒状側面13aの所定の位置に貫通孔13Aが形成されている。この場合も貫通孔13Aは1つだけ形成されていてもよく複数形成されていてもよい。そして、貫通孔13Aの径(貫通孔13Aを複数設ける場合には各貫通孔13Aの大きさの合計)は、後述するように貫通孔13Aを通るオイルOの流量が適切な流量になるように調整される。
また、第2ボディ13の円筒状側面13aの略中央の位置には、円筒状側面13aを外側に畝状に膨らませるようにして肉厚部13Bが形成されている。なお、肉厚部13Bは、第2ボディ13の貫通孔13Aよりプランジャ12とテンショナレバー6との当接部12aに近い側に設けられている。そして、図2に示すように、第2ボディ13の肉厚部13Bとプランジャ12の内壁面との間に第2クリアランスCLR2が形成されている。
また、第2ボディ13の円筒状側面13aの、プランジャ12の当接部12aに近い側の端部部分には、円筒状側面13aを外側にフランジ状に膨らませるようにして肉厚部13Cが形成されている。そして、図2に示すように、第2ボディ13の肉厚部13Cとプランジャ12の内壁面との間に第3クリアランスCLR3が形成されている。
以下、第2クリアランスCLR2と第3クリアランスCLR3の各大きさ(すなわち肉厚部13B、13Cとプランジャ12の内壁面との間隔)をそれぞれb2、b3(図示省略)と表し、各クリアランス域の長さをそれぞれL2、L3と表す(図3(B)参照)。
そして、本実施形態では、チェーンテンショナ10が上記のように構成されているため、タイミングチェーン5(図1参照)の張力が高まりテンショナレバー6を介してチェーンテンショナ10のプランジャ12に荷重がかかると、高圧室18(図2参照)内のオイルOに加わる圧力が高まり、チェックボール17がスリーブ16に押し付けられてスリーブ16の開口部を塞ぐ。そのため、高圧室18内のオイルOに加わる圧力が増加し、オイルOが高圧室18から流出する。
その際、図4に示すように、高圧室18内のオイルOは、第2ボディ13の貫通孔13Aを通過した後、その一部が、プランジャ12とスリーブ16との間を通り、プランジャ12とテンショナボディ11との間の第1クリアランスCLR1を通過する第1油回路R1を通って高圧室18から流出する。また、第2ボディ13の貫通孔13Aを通過したオイルOの残りは、第2ボディ13とプランジャ12との間の第2クリアランスCLR2を通過した後、プランジャ12の貫通孔12Aを通過する第2油回路R2を通って高圧室18から流出するようになっている。
なお、図4や後述する図5等では、スプリング19等の図示が省略されている。また、本実施形態では、高圧室18内のオイルOは上記の第3クリアランスCLR3の部分を通過しないように(或いは通過しづらくなるように)構成されているが、この点については後で説明する。
[作用]
次に、本実施形態に係るチェーンテンショナ10の作用について説明する。例えば、チェーンテンショナ10が低温(すなわち外気温程度の温度)である場合に、テンショナボディ11やプランジャ12、第2ボディ13等が図4に示したような状態であったとすると、チェーンテンショナ10が高温になると、テンショナボディ11やプランジャ12、第2ボディ13はそれぞれ熱膨張する。
その際、本実施形態では、上記のようにプランジャ12は鉄系の材料で構成されているが、テンショナボディ11や第2ボディ13はアルミニウム等で構成されている。少なくともテンショナボディ11や第2ボディ13は、プランジャ12よりも線膨張係数が大きい材料で形成されている。そのため、図4に示した状態からチェーンテンショナ1の温度が上昇すると、テンショナボディ11や第2ボディ13はプランジャ12よりも大きく熱膨張する(プランジャ12はテンショナボディ11や第2ボディ13ほど熱膨張しない。)。
そのため、図5に示すように、高温の状態では、第2クリアランスCLR2は図4の状態よりも小さくなる。そのため、第2油回路R2(すなわち高圧室18から第2ボディ13の貫通孔13Aを通過し、第2クリアランスCLR2を通過した後、プランジャ12の貫通孔12Aを通過する油回路)を通って高圧室18から流出するオイルOの量は少なくなる。
しかし、高温の状態では、第2クリアランスCLR2とは逆に第1クリアランスCLR1は図4の状態よりも大きくなるため、第1油回路R1(すなわち高圧室18から第2ボディ13の貫通孔13Aを通過し、プランジャ12とスリーブ16との間を通った後、第1クリアランスCLR1を通過する油回路)を通って高圧室18から流出するオイルOの量は多くなる。
このように、本実施形態では、プランジャ12と、テンショナボディ11や第2ボディ13等の線膨張係数が異なっているため、チェーンテンショナ10が高温になると、第1クリアランスCLR1は広がるが、第2クリアランスCLR2は狭くなる。そのため、第1クリアランスCLR1と第2クリアランスCLR2とのトータルクリアランスはさほど変わらない。そのため、第1クリアランスCLR1を含む第1油回路R1を通って流出するオイルOと、第2クリアランスCLR2を含む第1油回路R2を通って流出するオイルOとを合わせた全体的な流量は、チェーンテンショナ10が低温の場合も高温の場合もさほど変わらなくなる。
図7に示した従来のチェーンテンショナ100では、プランジャ102とテンショナボディ101との線膨張係数が異なっていると、高温時にはプランジャ102とテンショナボディ101との間のクリアランス110が低温時よりも広がるため、プランジャ12に荷重がかかった際に高圧室109から流出するオイルの流量が低温時よりも高温時の方が多くなってしまった。
しかし、本実施形態に係るチェーンテンショナ10では、上記のように、オイルOの流出経路が、入口(すなわち高圧室18)と出口(プランジャ12とテンショナボディ11との間の部分)とが同じ複数の油回路(第1油回路R1と第2油回路R2)で構成されており、しかも、各油回路R1、R2がプランジャ12の内側と外側にそれぞれ形成されている。そのため、チェーンテンショナ10が低温であっても高温であっても(すなわちチェーンテンショナ10の温度が変化しても)、一方の油回路が狭くなれば、その分、他方の油回路が広がるため、結果的に、プランジャ12に荷重がかかった際に高圧室18から流出するオイルOの全体的な流量はさほど変化しない。
このように、本実施形態では、上記のようにプランジャ12を構成する材料とテンショナボディ11や第2ボディ13を構成する材料との線膨張係数が違ってもトータルクリアランス(すなわち流出するオイルの全体的な流量)がさほど変化しないため、チェーンテンショナ10が低温であっても高温であっても、プランジャ12に荷重がかかった際に高圧室18から流出するオイルOの全体的な流量がさほど変化しない。
そのため、本実施形態では、チェーンテンショナ10が低温である状態から高温である状態まで、どのような温度であっても、テンショナレバー6(図1参照)を介したタイミングチェーン5に対する推力が変化することを的確に抑制することが可能となる。
[効果]
以上のように、本実施形態に係るチェーンテンショナ10では、プランジャ12の内側に、テンショナボディ11と同じ材料からなる第2ボディ13を設け、従来のようにプランジャ12とテンショナボディ11との間(すなわち第1クリアランスCLR1)だけでなく、プランジャ12と内側の第2ボディ13との間にも第2クリアランスCLR2を設け、高圧室18から流出したオイルOが、第1クリアランスCLR1を含む第1油回路R1と、第2クリアランスCLR2を含む第2油回路R2のいずれかを流れて流出するように構成した。
そのため、テンショナボディ11(および第2ボディ13)とプランジャ12を異なる材料で構成しても、チェーンテンショナ10が低温の場合も高温の場合も、プランジャ12に荷重がかかった際に高圧室18から流出するオイルOの全体的な流量がさほど変化しないようになり、プランジャ12が適正な速度で押し込まれるようになる。また、タイミングチェーン5の張力が低下した場合には、プランジャ12はスプリング19の付勢力で的確に突出する。
このように、本実施形態に係るチェーンテンショナ10では、低温の場合でも高温の場合でも、テンショナボディ11からプランジャ12を的確に押し込まれたり突出させたりすることが可能となる。そのため、低温から高温まで、プランジャ12のタイミングチェーン5に対する推力が変化することを的確に抑制することが可能となり、タイミングチェーン5の張力が適切な張力になるように的確に調整することが可能となる。
また、従来のように、チェーンテンショナ10の各部材を鉄系の材料で構成する代わりに、例えばテンショナボディ11等をアルミニウムやその合金等のより密度が小さい材料で形成することで、チェーンテンショナ10の軽量化を図ることが可能となり、エンジン1(図1参照)の軽量化を図り燃費を向上させることが可能となる。
なお、第1、第2クリアランスCLR1、CLR2の大きさb1、b2やクリアランス域の長さL1、L2(図3(A)、(B)参照)は、上記のトータルクリアランス(すなわち高圧室18から第1クリアランスCLR1を含む第1油回路R1を通って流出するオイルOの量と、第2クリアランスCLR2を含む第1油回路R2を通って流出するオイルOの量との総量)が、チェーンテンショナ10が低温の場合も高温の場合もできるだけ変化しなくなるように適宜決められる。
[第3クリアランスCLR3について]
また、上記の実施形態では、プランジャ12に荷重がかかった際に、高圧室18内のオイルOを、第2ボディ13の貫通孔13A(図2等参照)から流出させる。そのため、高圧室18内のオイルOが、第2ボディ13の円筒状側面13aの、プランジャ12の当接部12aに近い側の端部部分から、第2ボディ13とプランジャ12との間を通過しないように(或いは通過しづらくなるように)構成することが望ましい。
そのため、上記の実施形態のように、第2ボディ13の、プランジャ12の当接部12aに近い側の円筒状側面13aを外側にフランジ状に膨らませるようにして肉厚部13Cを形成し、肉厚部13Cとプランジャ12の内壁面との間に第3クリアランスCLR3を形成するように構成することが望ましい。
その際、高圧室18内のオイルOが第3クリアランスCLR3を通過しづらくなるようにするために、少なくとも、下記(1)式に示すように第3クリアランスCLR3の大きさb3が第2クリアランスCLR2の大きさb2よりも小さくなるように構成したり、或いは、下記(2)式に示すように第3クリアランスCLR3のクリアランス域の長さL3(図3(B)参照)が第2クリアランスCLR2のクリアランス域の長さL2よりも長くなるように構成することが望ましい。
b3<b2 …(1)
L3>L2 …(2)
なお、下記(3)式に示すように、第3クリアランスCLR3のクリアランス域の長さL3が、第2クリアランスCLR2のクリアランス域の長さL2よりも極端に長くなるように構成することも可能である。
L3≫L2 …(3)
このように構成すれば、プランジャ12に荷重がかかった際に、仮に高圧室18内のオイルOの一部が第3クリアランスCLR3を通過するとしても、第2ボディ13の貫通孔13Aから流出するオイルOの方が多くなって(或いは圧倒的に多くなって)支配的になる。すなわち、高圧室18内のオイルOの大部分が、第2ボディ13の貫通孔13Aから流出するようになる。そのため、上記の実施形態に係るチェーンテンショナ10の作用効果を的確に発揮させることが可能となる。
[第2ボディとプランジャとの間にOリングを設けることについて]
一方、例えば、図6(A)、(B)に示すように、第2ボディ13の肉厚部13Cに円周方向に溝13bを形成し、そこにOリング20を嵌め込んで、第3クリアランスCLR3に、第2ボディ13とプランジャ12との間を密閉(シール)するためのOリング20を配設するように構成することが可能である。なお、図示を省略するが、プランジャ12の内壁面側に溝を形成し、そこにOリング20を嵌め込んで、第3クリアランスCLR3にOリング20を配設するように構成することも可能である。
このように第2ボディ13とプランジャ12との間にOリング20を設けるように構成すれば、Oリング20により、第2ボディ13とプランジャ12との間が的確に密閉されるため、高圧室18内のオイルOが第2ボディ13とプランジャ12との間を通過しないようにすることが可能となる。そのため、プランジャ12に荷重がかかった際に、高圧室18内のオイルOを第2ボディ13の貫通孔13Aから的確に流出させることが可能となり、上記の実施形態に係るチェーンテンショナ10の作用効果を的確に発揮させることが可能となる。
なお、図4や図5に示したように、チェーンテンショナ10の温度が変わると、第2ボディ13とプランジャ12との間の間隔(すなわち図6(A)等の場合には第3クリアランスCLR3の大きさb3)が変化する。しかし、この間隔が変化しても、第2ボディ13に嵌め込んだOリング20がプランジャ12の内壁面に的確に圧接されて(或いはプランジャ12の内壁面に嵌め込んだOリング20が第2ボディ12に的確に圧接されて)、第2ボディ13とプランジャ12との間を的確に密閉するように構成されていることが望ましい。
その際、Oリング20が塑性変形する材料で形成されていると、チェーンテンショナ10が高温になり、図5に示したように第2ボディ13とプランジャ12との間の間隔(図5の場合は第3クリアランスCLR3)が狭くなった後、チェーンテンショナ10が低温になって図4に示したように第2ボディ13とプランジャ12との間の間隔(図4の場合は第3クリアランスCLR3)が広がった際に、Oリング20とプランジャ12の内壁面との間(或いはOリング20と第2ボディ12との間)に隙間ができてしまう。
このように、Oリング20を塑性変形する材料で形成すると、Oリング20で第2ボディ13とプランジャ12との間を密閉(シール)することができなくなる可能性がある。そのため、Oリング20は、ゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で形成されることが好ましい。
また、Oリング20を設ける場合、Oリング20でプランジャ12の動き(出没動作)が阻害されないようにするために、Oリング20からプランジャ12に加わる弾発力(温度により変化する第3クリアランスCLR3の大きさb3に依存して変化し得る。)や、Oリング20でシールする面積、第2ボディ13の軸方向のOリング20の幅等が適宜決められる。
なお、上記のように、Oリング20は、第2ボディ13とプランジャ12との間を的確に密閉するとともに、第2油回路R2(図4や図5参照)を通って流出するオイルOの流れを妨げないような位置に配置されればよい。そのため、Oリング20は、プランジャ12の貫通孔12Aよりプランジャ12とテンショナレバー6との当接部12aに近い側であって貫通孔12Aから離れた位置に配置されればよく、必ずしも図6(A)、(B)に示すように第2ボディ13の肉厚部13Cに設ける必要はない。
また、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。
6 テンショナレバー
10 チェーンテンショナ
11 テンショナボディ
12 プランジャ
12A 貫通孔
12a 当接部
12B 肉厚部(外側に膨らんだ部分)
12b 円筒状側面
13 第2ボディ
13A 貫通孔
13a 円筒状側面
13B 肉厚部(外側に膨らんだ部分)
13C 肉厚部(外側に膨らんだ部分)
14 プランジャ収容穴
18 高圧室
19 スプリング
20 Oリング
CLR1 第1クリアランス
CLR2 第2クリアランス
CLR3 第3クリアランス
O オイル
R1 第1油回路
R2 第2油回路

Claims (5)

  1. プランジャ収容穴が形成されたテンショナボディと、
    前記プランジャ収容穴に出没可能に収容されたプランジャと、
    前記プランジャおよび前記プランジャ収容穴に内蔵されたスプリングと、
    を備えたチェーンテンショナにおいて、
    さらに、前記プランジャの内部の中空部に配設された略円筒状の第2ボディを備え、
    少なくとも前記プランジャは前記テンショナボディと前記第2ボディとは線膨張係数が異なる材料で形成されており、
    前記プランジャに荷重がかかると、前記プランジャの中空部と前記第2ボディの内部とで形成される高圧室内のオイルが、前記第2ボディの貫通孔を通過した後、その一部が前記プランジャと前記テンショナボディとの間の第1クリアランスを通過する第1油回路を通り、残りが前記第2ボディと前記プランジャとの間の第2クリアランスを通過して前記プランジャの貫通孔を通過する第2油回路を通って、それぞれ前記高圧室から流出するように構成されていることを特徴とするチェーンテンショナ。
  2. 前記テンショナボディと前記第2ボディとは、前記プランジャよりも密度が小さい材料で形成されてい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。
  3. 前記第1クリアランスは、前記プランジャの貫通孔より前記プランジャ収容穴の底部側に設けられた、前記プランジャの円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記テンショナボディとの間に形成されており、前記第2クリアランスは、前記第2ボディの貫通孔より前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側に設けられた、前記第2ボディの円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記プランジャとの間に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のチェーンテンショナ。
  4. 前記第2ボディの、前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側の円筒状側面の外側に膨らんだ部分と前記プランジャとの間に第3クリアランスが形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のチェーンテンショナ。
  5. 前記第2ボディと前記プランジャとの間を密閉するためのOリングが、前記プランジャの貫通孔より前記プランジャとテンショナレバーとの当接部に近い側に離れて設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のチェーンテンショナ。
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