JPH0882353A - 油圧テンショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造でプランジャの後退を防止でき、
しかもフリクションロスを低減できる油圧テンショナを
提供する。 【構成】 内部に油室２０を有するとともに、該油室２
０に連通する開口部を一端に有するテンショナボディ
（ハウジング）１１と、前記開口部に設けられ、油室２
０の内径Ｄ′よりも小さな内径Ｄを有する支持部材１５
と、その後端が油室２０内に挿入されるとともに、支持
部材１５に摺動自在に支持され、テンショナアーム９と
当接し得る当接部１２ａを先端に有するピストンロッド
（プランジャ）１２と、支持部材１５と当接部１２ａと
の間においてピストンロッド１２の外周に配設され、該
ピストンロッド１２を突出方向に付勢するコイルばね１
３とから油圧テンショナ１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのカム軸等を
駆動するチェーンやベルトに適正な押付力を作用させる
ための油圧テンショナに関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】エンジンのトルク変動に
ともなうチェーンやベルトのばたつきを抑え、騒音，振
動およびガイド摩耗等を減少させるために、油圧テンシ
ョナが従来から用いられている。

【０００３】この油圧テンショナは、一般に、一端に開
口を有する穴が形成されたハウジングと、該ハウジング
の穴に摺動自在に支持されるとともに、後端側に開口を
有する中空のプランジャと、ハウジングの穴内に縮設さ
れ、一端がハウジングの穴側壁に、他端が中空プランジ
ャの穴側壁に圧接してプランジャを突出方向に付勢する
ばねとから主として構成されている。そして、ハウジン
グの穴とプランジャにより油室が形成され、該油室内に
外部油圧が作用する。またプランジャの先端部は、チェ
ーン，ベルトの緩み側に配設されたテンショナアームに
当接している。

【０００４】このような油圧テンショナの作動時には、
油室内で油圧がプランジャ後端側に作用して、該油圧と
ばね力との合成による押付力により、プランジャがテン
ショナアームを介してチェーン，ベルトを押している。

【０００５】その一方、エンジンの作動中にチェーン，
ベルトの張力が増加すると、プランジャが後退方向の力
を受ける。このとき、エンジンの始動直後など油室内に
十分なオイルが供給されていない場合や、油温，エンジ
ン回転数が低く油室内に油圧が十分に作用していない場
合には、プランジャが容易に後退して、チェーン，ベル
トに適正な押付力を作用させることができないという問
題が生じる。

【０００６】そこで、このような場合でも、プランジャ
の後退を防止してチェーン、ベルトに対し適正な押付力
を維持するためには、ばね力をある程度高めに設定する
必要が生じる。

【０００７】ところが、前記従来の油圧テンショナで
は、中空のプランジャの穴内にばねを装着する構造上、
プランジャ径がある程度大きなものになっており、プラ
ンジャの受圧面積が大きい。このため、上述のように、
ばね力を高めに設定した場合には、エンジンの常用回転
域において油圧とばね力の合成による押付力が必要以上
に大きくなって、フリクションロスが増大し、この結
果、テンショナアーム，ガイド等の摩耗が増大するとい
う問題が生じる。

【０００８】そこで、従来の油圧テンショナにおいて
は、結果的にばね力を弱くしてフリクションロスを低減
させるとともに、プランジャの後退を防止すべく、新た
にラチェット機構を設けるようにしており、この結果、
構造が複雑となり、コストも増大している。

【０００９】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、簡単な構造でプランジャの後退を防止
でき、しかもフリクションロスを低減できる油圧テンシ
ョナを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る油
圧テンショナは、内部に油室を有するとともに、該油室
に連通する開口部を一端に有するハウジングと、前記開
口部に設けられ、前記油室の内径よりも小さな内径寸法
を有する支持部材と、その後端が前記油室内に挿入され
るとともに、前記支持部材に摺動自在に支持され、テン
ショナアームと当接し得る当接部を先端に有するプラン
ジャと、前記支持部材と当接部との間において前記プラ
ンジャの外周に配設され、該プランジャを突出方向に付
勢する付勢部材とを備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項２の発明に係る油圧テンショナは、
前記ハウジングに、オイルを貯留するためのオイルリザ
ーバが前記油室に接続して設けられていることを特徴と
している。

【００１２】請求項３の発明に係る油圧テンショナは、
前記オイルリザーバと油室との間にチェックバルブが設
けられていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】請求項１の発明では、ハウジングの開口部に内
径の小さな支持部材を設け、該支持部材によりプランジ
ャを支持させるようにしたので、プランジャの径を油室
の内径よりも小さくできる。これにより、プランジャの
受圧面積を小さくでき、プランジャに作用する油圧によ
る押付力を小さくできる。したがって、ばね力を高めに
設定した場合にも、エンジンの常用回転域において油圧
とばね力との合成による押付力を一定限度以下に抑える
ことができる。

【００１４】これを図５を用いて説明する。図５は、油
圧とばね力との合成による押付力の変化をエンジン回転
数とともに示したものである。同図において、破線は従
来品を、実線は本発明品をそれぞれ示しており、またＫ
およびＫ′はそれぞれ本発明品および従来品の初期設定
時のばね力を示している。

【００１５】上述のように、本発明では、プランジャ径
を小さくすることにより、油圧による押付力を小さくし
たので、図５における押付力の曲線の傾きが従来品より
も緩やかであり、エンジン回転数の増加（すなわち油圧
の増加）に対する押付力の増加の度合いが小さい。した
がって、初期の押付力であるばね力Ｋを従来品のばね力
Ｋ′より大きく設定した場合でも、エンジンの常用回転
域Ｎにおいて、従来品よりも押付力を小さくでき、各回
転域にわたって押付力を必要最小限の大きさにすること
ができる。

【００１６】これにより、フリクションロスを抑制しつ
つ、ばね力を高めてアイドリング以下の回転域Ｓで従来
品よりも押付力を大きくすることが可能になり、この結
果、ラチェット機構を設けることなく、簡単な構造でプ
ランジャの後退を防止することができる。

【００１７】また、従来においては、エンジンが停止し
たとき、油室内のオイルはハウジング開口部のプランジ
ャ摺動面から漏出していたが、本発明では、ハウジング
開口部に内径の小さな支持部材を設けたことにより、プ
ランジャの下方にオイル溜まり用の空間を形成すること
ができ、エンジン停止後でも該空間内に油室内のオイル
の一部を貯留できる。

【００１８】これにより、エンジン再始動時には、油室
内に短時間でオイルが充満して、すぐにプランジャに油
圧を作用させることができ、油圧テンショナとしての応
答特性を向上できる。

【００１９】さらに、支持部材と当接部との間において
プランジャの外周に付勢部材を配設するようにしたの
で、従来のようにプランジャを中空の部材にする必要が
なくなり、油室の容量を小さくできる。

【００２０】これにより、エンジン再始動時には、油室
内に短時間でオイルが充満して、すぐにプランジャに油
圧を作用させることができ、上記オイル溜まりを形成し
た効果と相俟って、応答特性を一層向上できる。

【００２１】請求項２の発明では、油室に接続するオイ
ルリザーバを設けたので、オイルを貯留できるととも
に、該オイルリザーバから油室内に適宜オイルが補給さ
れて、油室内の油圧の低下を抑制でき、プランジャの押
付力の低下を抑制できる。

【００２２】また、とくにエンジンの始動直後には、オ
イルリザーバからのオイルにより油室内に短時間でオイ
ルが充満するので、すぐにプランジャに油圧を作用させ
ることができる。これにより、ラチェット機構を設ける
ことなく、簡単な構造でプランジャの後退を防止でき
る。

【００２３】請求項３の発明では、オイルリザーバと油
室との間にチェックバルブを設けたので、プランジャに
後退方向の力が作用したときには、油室内のオイルがオ
イルリザーバ側に漏出するのを阻止して、プランジャの
後退を防止できる。またエンジンの始動時等において
は、該チェックバルブを介してオイルリザーバからのオ
イルを適宜油室内に供給できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図６は本発明の一実施例による油
圧テンショナを説明するための図であり、図１は前記油
圧テンショナが採用されたエンジンのタイミングシステ
ムの一例を示す図、図２は前記油圧テンショナの側面
図、図３はその断面図、図４は図３の一部拡大図、図５
は前記油圧テンショナの押付力とエンジン回転数との相
関関係を従来例との比較で示す図、図６は前記実施例の
作用効果を説明するための図である。

【００２５】図１はＤＯＨＣエンジンのタイミングシス
テムを示しており、このタイミングシステム１は、クラ
ンクシャフト２に固定されたドライブスプロケット３
と、二本のカムシャフト４，５にそれぞれ固定されたド
リブンスプロケット６，７と、各スプロケット間に巻き
掛けられたタイミングチェーン８とを備えている。な
お、矢印ａはクランクシャフト２の回転方向を示してい
る。

【００２６】タイミングチェーン８の緩み側には、テン
ショナアーム９を介してタイミングチェーン８に押付力
を作用させるための油圧テンショナ１０が配置されてい
る。

【００２７】この油圧テンショナ１０は、図２および図
３に示すように、一端に開口を有する穴１１ａが形成さ
れたテンショナボディ（ハウジング）１１と、穴１１ａ
内に挿入されるとともに、テンショナアーム９に当接す
る当接部１２ａが先端に装着されたピストンロッド（プ
ランジャ）１２と、ピストンロッド１２を突出方向に付
勢するコイルばね１３とを有している。

【００２８】ボディ１１の穴開口部には支持部材１５が
圧入されている。支持部材１５は、図４に示すように、
径の異なる二つの円筒を同心に配置して各々一方の端部
を連結したような形状をしており、内周面１５ａの内径
Ｄは、ボディ１１の穴１１ａの内径Ｄ′よりも小さい。
そして、この長さＬの内周面１５ａによって、ピストン
ロッド１２が摺動自在に支持されている。また内周面１
５ａと外周面１５ｂとの間には、コイルばね１３の一部
を収納するための凹部１５ｃが形成されている。コイル
ばね１３の一端はこの凹部側壁に、他端は当接部１２ａ
の側壁にそれぞれ当接している。

【００２９】ボディ１１の穴１１ａ内には、該穴１１ａ
の内壁とピストンロッド１２，保持部材１５とによって
区画された油室２０が形成されている。この油室２０に
は、オイルポンプを含む外部油圧回路（図示せず）から
の油圧が供給されるようになっている。

【００３０】また、ピストンロッド１２を支持部材１５
を介して支持するようにしたことにより、油室２０内に
おいてピストンロッド１２の下方にはオイル溜まり用の
空間が形成されている。エンジン停止後には該空間内に
油室２０内のオイルの一部を貯留することができる（図
６参照）。

【００３１】ボディ１１の上部には、エンジン内での飛
沫オイルを収集し貯留するためのオイルリザーバ２５が
設けられている。オイルリザーバ２５は、ボディ１１の
上部に形成された開口凹部２５ａから構成されている。
油室２０とオイルリザーバ２５との間には油路２６が形
成され、該油路２６は、チェックバルブ３０を介してオ
イルリザーバ２５と接続されている。チェックバルブ３
０は、ボール３１と、これをシート面側（図３上側）に
付勢するばね３２とから構成されている。 なお、ピス
トンロッド１２の後端部には抜け止め用のピン２８が固
定されている。

【００３２】次に、本実施例の作用効果について説明す
る。エンジンの運転中には、外部油圧回路からの油圧が
油室２０内に供給され、この油圧による力とコイルばね
１３の反発力との合成による押付力が、ピストンロッド
１２の当接部１２ａからテンショナアーム９を介してチ
ェーン８に作用する。またタイミングシステム１の作動
中の飛沫オイルは、オイルリザーバ２５内に貯留される
（図６参照）。

【００３３】このとき、上述のように、ピストンロッド
１２が支持部材１５により支持されているので、ピスト
ンロッド１２の径（≒Ｄ）は穴径Ｄ′よりも小さい。こ
のため、ピストンロッド１２の受圧面積は小さく、ピス
トンロッド１２に作用する油圧による押付力も小さい。

【００３４】したがって、図５を用いて説明したよう
に、エンジン回転数の増加（すなわち油圧の増加）に対
する押付力の増加の度合いが小さい。このため、ばね力
Ｋが高めに設定されていた場合でも、エンジンの常用回
転域Ｎにおいて油圧とばね力との合成による押付力が一
定限度以下に抑えられており、各回転域にわたって押付
力が必要最小限の大きさになっている。

【００３５】これにより、フリクションロスを抑制しつ
つ、ばね力を高めることが可能になる。この結果、チェ
ーンの張力が増加した場合でも、ラチェット機構を設け
ることなく、簡単な構造でピストンロッド１２の後退を
防止することができる。

【００３６】エンジンの停止後には、油室２０内のオイ
ルの一部は、ピストンロッド１２下方のオイル溜まり用
の空間に貯留される（図６参照）。これにより、エンジ
ン再始動時には、短時間で油室２０内にオイルが充満し
て、ピストンロッド１２にすぐに油圧を作用させること
ができる。この結果、ラチェット機構を設けることな
く、簡単な構造でピストンロッド１２の後退を防止する
ことができる。

【００３７】なお、エンジンの始動直後（すなわちチェ
ーン８の駆動直後）には、チェーン８がドライブスプロ
ケット３により引っ張られる結果、チェーン８の緩み側
に緩みが発生し、油圧テンショナ１０のピストンロッド
１２がコイルばね１３のばね力でわずかに突出する。

【００３８】すると、油室２０内が負圧になり、オイル
リザーバ２５内のオイルがチェックバルブ３０を介して
油室２０内に流入する。流入したオイルは、オイル溜ま
り用の空間に貯留していたオイルに混入して、油室２０
内がすぐにオイルで充満することになる。

【００３９】またコイルばね１３をピストンロッド１２
の外周に装着したことにより、ピストンロッドとして従
来のような中空の部材を用いる必要がなくなり、油室２
０内の容量が小さくなっている。

【００４０】これにより、エンジン再始動時には、短時
間で油室２０内にオイルが充満して、ピストンロッド１
２にすぐに油圧を作用させることができ、上記オイル溜
まり用の空間の効果と相俟って、油圧テンショナ１０の
応答特性を一層向上できる。

【００４１】さらに、チェックバルブ３０が設けられた
ことにより、チェーン８の張力が増加してピストンロッ
ド１２に後退方向の力が作用したときには、油室２０内
のオイルがオイルリザーバ２５側に漏出するのを阻止し
て、ピストンロッド１２の後退を防止できる。

【００４２】また、ピストンロッド１２を支持部材１５
に支持させたことにより、ピストンロッド１２，当接部
材１２ａ，コイルばね１３および支持部材１５をサブア
ッシー（小組立品）としてひとまとめにすることができ
る。

【００４３】これにより、油圧テンショナ１０の組み立
ての際には、予め従来の油圧テンショナのボディの穴開
口に、支持部材１５の圧入用の追加工を施しておき、そ
の後該開口にサブアッシーを取り付けるだけでよい。こ
れにより、組立てが容易になり、組立てコストを低減で
きる。

【００４４】また従来においては、テンショナボディの
プランジャ摺動部分全域にわたって高い加工精度を要求
されたのに対し、本実施例では、テンショナボディ１１
については支持部材１５の圧入部分の加工のみでよく、
しかも該圧入部分はラフな加工精度で十分である。これ
により加工コストを低減できる。

【００４５】さらに従来においては、上述のようにテン
ショナボディ１１自体に高い加工精度が要求されたの
で、該ボディ１１の材料として、加工性がよく耐摩耗性
のある鋳鉄等が一般に用いられていたのに対し、本実施
例では、このような重い材料を用いる必要がなく、たと
えば軽量のアルミダイキャストを用いて全体を軽量化す
ることができる。

【００４６】また従来は、テンショナボディのプランジ
ャ摺動部分全域にわたってオイルの漏出時間（リークダ
ウンタイム）を制御する必要があったのに対し、本実施
例では、支持部材１５の長さＬおよび内径Ｄで制御する
ことが可能になるので、制御が容易になる。

【００４７】なお、前記実施例では、オイルリザーバ２
５を外部油圧回路と切り離して別個に設けた例を示した
が、このオイルリザーバ２５は外部油圧回路に接続され
ていてもよい。

【００４８】また、前記実施例では、油圧テンショナが
エンジンの側面から取り付けるタイプのものを示した
が、本発明に係る油圧テンショナはエンジンの正面から
取り付けるタイプのものにも全く同様に適用でき、この
場合にも前記実施例と同様の効果を奏する。

【００４９】図７はこのようなタイプの油圧テンショナ
を示しており、図８は該油圧テンショナが採用されたＤ
ＯＨＣエンジンのタイミングシステムを示している。な
お、図８において前記実施例と同一符号は同一または相
当部分を示している。

【００５０】図７において、油圧テンショナ５０は、テ
ンショナボディ５１と、該ボディ５１の穴内に挿入さ
れ、テンショナアーム９（図８）に当接する当接部５２
が先端に装着されたピストンロッド（図示せず）と、該
ピストンロッドを突出方向に付勢するコイルばね５３と
を有している。前記ピストンロッドは、前記実施例のも
のと同様に、支持部材（図示せず）に摺動自在に支持さ
れている。またボディ５１の上下部には、該油圧テンシ
ョナ５０をエンジンのシリンダブロック側壁に取り付け
るためのボルト挿入用の孔が形成された脚部材５４が設
けられている。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明に係る油圧テンショ
ナによれば、内径の小さな支持部材によりプランジャを
支持させるようにしたので、プランジャの受圧面積を小
さくでき、プランジャに作用する油圧による押付力を小
さくできる。これにより、フリクションロスを抑制しつ
つ、ばね力を高めることが可能になり、この結果、ラチ
ェット機構を設けることなく、簡単な構造でプランジャ
の後退を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による油圧テンショナが採用
されたＤＯＨＣエンジンのタイミングシステムを示す
図。

【図２】前記油圧テンショナの側面図。

【図３】前記油圧テンショナの断面図。

【図４】図３の一部拡大図（支持部材の断面拡大図）。

【図５】前記油圧テンショナの押付力とエンジン回転数
との相関関係を従来例との比較で示す図。

【図６】前記実施例の作用効果を説明するための図。

【図７】本発明の他の実施例による油圧テンショナの側
面図。

【図８】前記油圧テンショナ（図７）が前記タイミング
システムに採用された例を示す図。

【符号の説明】

９ テンショナアーム １０ 油圧テンショナ １１ テンショナボディ（ハウジング） １２ ピストンロッド（プランジャ） １２ａ 当接部 １３ コイルばね（付勢部材） １５ 支持部材 ２０ 油室 ２５ オイルリザーバ ３０ チェックバルブ Ｄ 支持部材の内径 Ｄ′ 油室の内径

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に油室を有するとともに、該油室に
   連通する開口部を一端に有するハウジングと、 前記開口部に設けられ、前記油室の内径よりも小さな内
   径寸法を有する支持部材と、 その後端が前記油室内に挿入されるとともに、前記支持
   部材に摺動自在に支持され、テンショナアームと当接し
   得る当接部を先端に有するプランジャと、 前記支持部材と当接部との間において前記プランジャの
   外周に配設され、該プランジャを突出方向に付勢する付
   勢部材と、を備えた油圧テンショナ。
2. 【請求項２】 前記ハウジングには、オイルを貯留する
   ためのオイルリザーバが前記油室に接続して設けられて
   いる、ことを特徴とする請求項１記載の油圧テンショ
   ナ。
3. 【請求項３】 前記オイルリザーバと油室との間には、
   チェックバルブが設けられている、ことを特徴とする請
   求項２記載の油圧テンショナ。