JP2005127471A - 油圧式テンショナ - Google Patents

Abstract

【課題】張力負荷時の振動騒音や破損を抑制して長期に亙って耐久性が維持できるとともに、簡便かつ確実な組み立て製造が達成でき、種々のエンジンから要求されるテンショナ取付け形態や張力負荷機能に対応したアウターボディとインナーボディを選択自在に組み立てることができる油圧式テンショナを提供すること。
【解決手段】油圧式テンショナ１００において、油供給路１１２に連通してインナーボディ１２０側に圧油を供給するチェックバルブユニット１８０がインナーボディ１２０の中心線Ｌ１よりも偏在した底部位置Ｌ２で一部露出して組み込まれているとともに、インナーボディ１２０の底部がアウターボディ１１０に形成されたインナーボディ用嵌合孔１１３の孔底にチェックバルブユニット１８０を介して凹凸嵌合した状態で組み付けられていること。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のエンジンに使用されるタイミングチェーンやタイミングベルト等の巻掛け伝動体に適正張力を負荷するために用いられるテンショナであって、特に、エンジンブロック側から供給される圧油で張力負荷機能を発揮するようにした油圧式テンショナに関するものである。

従来、自動車エンジンなどのタイミングドライブシステムに用いられる油圧式テンショナの一例として、図５に示すように、エンジンブロック側に取り付けられるプラスチック製ボディ５１０と、該プラスチック製ボディ５１０に形成された円形孔５１１に嵌入された金属製円筒シリンダ５２０と、該金属製円筒シリンダ５２０内に設けられた圧縮ばね５３０によりプラスチック製ボディ５１０から先端部が突出するように金属製円筒シリンダ５２０内に挿入されて図示しないタイミングチェーンにシューを押し付けるプランジャ５４０と、該プランジャ５４０の内部と金属製円筒シリンダ５２０との間に形成された圧力油室への圧油の流入を許容して逆流を阻止するチェックバルブ機構５５０と、前記プランジャ５４０の外周面に刻設されたラチェット歯５４１と該ラチェット歯５４１にばね付勢されて係合するラチェット爪体５６１とからなるプランジャ５４０の後退変位阻止機構５６０とで構成され、エンジン始動時等においてタイミングチェーンから過度の衝撃力を受けた際にプランジャ５４０の後退変位を阻止してタイミングチェーンに適正張力を負荷できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２８６１０４号公報（第６頁左欄第３０行−同頁右欄第４１行、図５）

しかしながら、特開２００２−２８６１０４号公報に開示されている従来の油圧式テンショナは、図５に示すように、プラスチック製ボディ５１０の円形孔に対して金属製円筒シリンダ５２０がチェックバルブ機構５５０を中心として同心状に配置されているため、組み立て製造時にプラスチック製ボディ５１０の円形孔に対する金属製円筒シリンダ５２０の位置合わせに捩れが生じ易く、迅速かつ的確なテンショナ組み立て作業が達成できないという問題があった。

また、このような位置合わせの捩れによって、プランジャ５４０のラチェット歯５４１と金属製円筒シリンダ５２０側のラチェット爪体５６１との間の噛み合い不良がエンジン駆動時に発生した場合には、適正張力を確実に負荷することができず、タイミングドライブシステム全体の耐久性を著しく損なう虞れもあり、また、後退変位阻止機構５６０から振動騒音が発生する虞れもあるという問題があった。

さらに、運転時に圧縮ばね５３０の回転力によって金属製円筒シリンダ５２０が回されると、ラチェット爪体５６１とプランジャ５４０のラチェット歯５４１との間に一層のよじれが生じ、ラチェット爪体５６１とラチェット歯５４１との間に噛み合い不良が発生し、タイミングチェーンに異音や破損などが発生し易くなるという問題があった。

したがって、従来の油圧式テンショナでは、種々のエンジン側から要求される内装式あるいは外装式などのテンショナ取付け形態や張力負荷機能に対応したプラスチック製ボディ５１０などを選択自在に組み立てる際に、金属製円筒シリンダ５２０をプラスチック製ボディ５１０の円形孔５１１に対して嵌入しても両者を充分に回り止めして固定することができず、接着、溶着などの固着手段を必要としなければならないという組み立て製造上の厄介な問題もあった。

そこで、本発明が解決しようとする課題、すなわち、本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を解消するものであって、張力負荷時に生じがちな振動騒音や破損を抑制して長期に亙って耐久性が維持できるとともに、簡便かつ確実な組み立て製造が達成でき、しかも、種々のエンジンから要求されるテンショナ取付け形態や張力負荷機能に対応したアウターボディとインナーボディを選択自在に組み立てることができる油圧式テンショナを提供することである。

請求項１記載の発明は、エンジンブロック側へ取り付けられて圧油が供給される油供給路を形成したアウターボディと、前記油供給路から供給される圧油で張力負荷機能を発揮するインナーボディとで構成された油圧式テンショナにおいて、前記油供給路に連通してインナーボディ側に圧油を供給するチェックバルブユニットが前記インナーボディの中心線よりも偏在した底部位置で一部露出して組み込まれているとともに、前記インナーボディの底部が前記アウターボディに形成されたインナーボディ用嵌合孔の孔底に前記チェックバルブユニットを介して凹凸嵌合した状態で組み付けられていることによって、前述したような問題を解決する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の油圧式テンショナにおいて、前記アウターボディがプラスチック製であることによって、前述したような問題を解決する。

本請求項１に係る発明の油圧式テンショナは、エンジンブロック側へ取り付けられて圧油が供給される油供給路を形成したアウターボディと、前記油供給路から供給される圧油で張力負荷機能を発揮するインナーボディとで構成されていることによって、種々のエンジンから要求される内装式あるいは外装式などのテンショナ取付け形態や張力負荷機能に対応したアウターボディとインナーボディを選択自在に組み立てることができ、従来のような種別毎のテンショナ組立製造ラインが統一化され、設備の共通化による設備費の削減と工場の省スペース化が達成されるばかりでなく、以下のような格別の効果を奏することができる。

（１）油供給路に連通してインナーボディ側に圧油を供給するチェックバルブユニットがインナーボディの中心線よりも偏在した底部位置で一部露出して組み込まれているとともに、前記インナーボディの底部が前記アウターボディに形成されたインナーボディ用嵌合孔の孔底に前記チェックバルブユニットを介して凹凸嵌合した状態で組み付けられていることによって、組み立て製造時にアウターボディとインナーボディとの位置合わせがチェックバルブユニットを取り付け基準として確実に見極めることができるため、迅速かつ的確なテンショナ組み立て作業が達成でき、その作業負担も著しく軽減できる。

（２）特に、プランジャの先端部にタイミングチェーンに当接するガイドシューなどが付設されている油圧式テンショナの場合には、組み立て製造時にアウターボディとインナーボディとがチェックバルブユニットを取り付け基準として確実に位置合わせされているため、従来の油圧式テンショナが走行するタイミングチェーンとの間で生じがちな取り付け位置のズレを解消できるので、このような取り付け位置のズレに起因したタイミングチェーンの異音や破損などを大幅に抑制できる。

（３）また、後退変位阻止機構が付設されている油圧式テンショナの場合には、圧縮ばねの回転力によるインナーボディの回り止めをチェックバルブユニットとアウターボディの凹凸で行うため、後退変位阻止機構を構成するプランジャ側のラチェット歯とアウターボディ側のラチェット爪体との間で均一な噛み合いを達成できるので、この噛み合いに伴って生じる恐れのある従来のような振動騒音や破損を大幅に抑制でき、長期に亙って耐久性を維持できる。

そして、本請求項２に係る発明の油圧式テンショナは、本請求項１に係る発明の油圧式テンショナが奏する効果に加えて、前記アウターボディがプラスチック製であることにより、テンショナの軽量化を図ることができるばかりでなく、アウターボディを射出成形した後、従来のような切削加工、表面平滑加工などの機械的な二次加工を廃止できる。

本発明の対象となる油圧式テンショナの具体的形態については、油供給路に連通してインナーボディ側に圧油を供給するチェックバルブユニットがインナーボディの中心線よりも偏在した底部位置で一部露出して組み込まれているとともに、インナーボディの底部が前記アウターボディに形成されたインナーボディ用嵌合孔の孔底に前記チェックバルブユニットを介して凹凸嵌合した状態で組み付けられていることによって、組み立て製造時にアウターボディとインナーボディとの確実な位置合わせが一部露出したチェックバルブユニットを取り付け基準として達成することが可能であれば良く、プランジャ側のラチェット歯とアウターボディ側のラチェット爪体との間で構成される後退変位阻止機構を不可欠の形態とするものではない。

なお、本発明で用いるアウターボディの材質は、アルミニウム合金、鉄系であっても良く、また、そのボディ構造は、内装式か外装式かによりエンジンブロック側への取付孔等のテンショナ取付け手段の相違する構造、および、エンジンブロック側から供給される圧油の油供給路が形成された構造を備えていれば足りる。

また、本発明におけるアウターボディとインナーボディとの嵌入固定については、一部露出したチェックバルブユニットを取り付け基準として確実な位置合わせを達成することができれば、如何なる嵌入固定手段であっても差し支えなく、例えば、スナップリングなどの止めリングを用いた通常の単純な固定であって良い。

さらに、本発明の油圧式テンショナによって適正張力が負荷される巻掛け伝動体としては、ローラチェーン、サイレントチェーンなどのタイミングチェーンであっても良く、これら以外の歯付きベルトなどのタイミングベルトであっても良い。

図面に基づいて本発明の一実施例である油圧式テンショナを図１乃至図４に基づいて説明する。
そこで、図１は、本発明の一実施例である油圧式テンショナの使用態様図であり、図２は、図１に示す油圧式テンショナの断面図であり、図３は、図２のインナーボディを示したものであって、（Ａ）はその左端面図、（Ｂ）はその断面図であり、図４は、図２に示すアウターボディとインナーボディとの位置合わせ状態の説明図である。

まず、図１に示すように、本実施例の油圧式テンショナ１００は、自動車用エンジンのクランク軸に取り付けられた駆動側スプロケットＳ１とカム軸に取り付けられた従動側スプロケットＳ２，Ｓ２との間に巻き掛けられて走行するタイミングチェーンＣからなる巻掛け伝動体に適正張力を負荷するためにエンジンブロックＥに内装して用いられ、エンジンブロックＥ側へ取り付けられるアウターボディ１１０と張力負荷機能を発揮するインナーボディ１２０とで構成されている。なお、図１における符号Ｇ１は、本実施例の油圧式テンショナ１００と協動してタイミングチェーンに当接して適正張力を負荷するためのテンショナ当接部ｇを備えた可動ガイドであり、符号Ｇ２は、タイミングチェーンの走行軌跡を安定させるための固定ガイドである。

そこで、図２に示すように、前記アウターボディ１１０は、射出成形法によりプラスチックで成形され、内装式でエンジンブロック側へ取り付けるための取付孔からなるテンショナ取付け手段１１１と、エンジンブロック側から圧油を供給するための油供給路１１２と、後述するインナーボディ１２０を嵌入するためのインナーボディ用嵌合孔１１３とを備えている。
なお、本実施例におけるテンショナ取付け手段１１１の具体的形態については、内装式でエンジンブロック側へ取り付けるために対称配置した一対の取付孔を採用したが、エンジン側から要求される配置形態を備えたものであっても何ら差し支えない。また、図２における符号１１４は、後述するインナーボディ１２０を嵌入固定するためのスナップリング１３０を係止する係止周溝である。

他方、前記インナーボディ１２０は、アルミニウム合金その他の金属を素材として、ダイキャスト成型等により円柱状に形成され、このインナーボディ１２０には、プランジャ１４０を摺動自在に嵌挿するプランジャ収容孔１２１が形成されている。なお、図２における符号１２２は、アウターボディ１１０に対してインナーボディ１２０を嵌入固定するため、アウターボディ１１０の係止周溝１１４に対向してスナップリング１３０を係止する係止周溝であり、符号１２３は、アウターボディ１１０とインナーボディ１２０との間を密封するためのシールリング１５０を係止する段差係止部である。

そして、前記プランジャ収容孔１２１内に嵌挿されたプランジャ１４０の一端には、プランジャ収容孔１２１の孔底に向けて開口した中空部１４１が形成されており、この中空部１４１内には、プランジャ１４０をタイミングチェーンに向けて突出付勢する圧縮ばね１６０が収容されているとともに、プランジャ収容孔１２１と中空部１４１とで圧力油室が形成されている。

また、図２乃至図３に示すように、前記アウターボディ１１０とインナーボディ１２０との間には、エンジン始動時等においてタイミングチェーンから過度の衝撃力を受けた際にプランジャ１４０の後退を防止する後退防止機構１７０が設けられており、この後退防止機構１７０は、プランジャ１４０の外周の一部に形成されたラチェット歯１４２と、インナーボディ１２０の先端部に形成された切り欠き溝内で支軸１７１により揺動可能に軸支されたラチェット爪体１７２と、ラチェット爪体１７２の爪が前記ラチェット歯１４２に噛み合うように付勢するスプリング１７３とから構成され、プランジャ１４０の前進突出を許容して、バックラッシの範囲を越える後退を規制するようになっている。

なお、図２乃至図３に示す符号１２４は、エンジンブロックに取り付ける前の状態でプランジャ１４０が突出するのを制止するためにインナーボディ１２０の先端部に起伏自在に取り付けられた線細工ばねからなる制止具であって、プランジャ１４０の先端部に突出した係合ピン１４３に一時的に係合するようになっている。

つぎに、本実施例の油圧式テンショナ１００が最も特徴としているチェックバルブユニット１８０の具体的な配置形態について詳しく説明する。
図２乃至図３に示すように、前記チェックバルブユニット１８０は、圧力油室への圧油の流れを調整するボール１８１と、該ボール１８１が着座するシート１８２と、該ボール１８１を付勢するスプリング１８３と、該スプリング１８３を支持するリテーナ１８４とで構成され、さらに、前記シート１８２は、リテーナ１８４の内周面に圧入されており、前記リテーナ１８４は、プランジャ収容孔１２１の底部に圧入されており、前記プランジャ１４０を突出方向に付勢する圧縮ばね１６０の一端は、リテーナ１８４の端面で支持されている。

すなわち、前記チェックバルブユニット１８０は、前記インナーボディ１２０の中心線Ｌ１よりも偏在した底部位置Ｌ２で一部露出して組み込まれているとともに、前記インナーボディ１２０の底部に一部露出した状態で前記アウターボディ１１０に形成されたインナーボディ用嵌合孔１１３の孔底に凹凸嵌合した状態で組み付けられ、前記アウターボディ１１０の油供給路１１２と連通してインナーボディ１２０側に圧油を供給するようになっている。

したがって、本実施例の油圧式テンショナ１００は、図４に示すように、インナーボディ１２０の中心線Ｌ１よりも偏在した底部位置Ｌ２でチェックバルブユニット１８０を介して凹凸嵌合させて組み付けているため、アウターボディ１１０とインナーボディ１２０とが抜け止めリングとして機能するスナップリング１３０を用いた通常の単純な固定であっても、チェックバルブユニット１８０がアウターボディ１１０とインナーボディ１２０との間の回り止め機能を発揮することができるので、迅速かつ的確なテンショナ組み立て作業が達成でき、その作業負担も著しく軽減できる。また、アウターボディ１１０の油供給路１１２とチェックバルブユニット１８０のシート１８２とが確実に整合して連通するため、圧油の流動抵抗が発生せず、インナーボディ１２０側への圧油の円滑な供給を達成することができる。

このようにして得られた本実施例の油圧式テンショナ１００は、上述したようなテンショナ構造を備えているため、以下のように作用する。
走行するタイミングチェーンが緩むと、圧縮ばね１６０によりプランジャ１４０が突出し、チェックバルブユニット１８０が開放して圧油が圧力油室に流入し、次いで、タイミングチェーンが緊張すると、テンショナが衝撃力を受けてプランジャ１４０がプランジャ収容孔１２１内を後退し、チェックバルブユニット１８０が閉じられ、圧力油室の圧油がプランジャ１４０外周面とプランジャ収容孔１２１内周面との間の僅かな隙間を通って外部へ漏出し、この際の流動抵抗によって、衝撃のエネルギーが吸収され、クッション効果が得られる。また、エンジン始動時には、後退変位防止機構１７０が設けられていることにより、プランジャ１４０が前記バックラッシュの範囲を越えて後退しようとすると、ラチェット歯１４２とラチェット爪体１６２の爪との係合により、プランジャ１４０の後退が阻止される。

また、長期の運転使用によってタイミングチェーンが伸びると、プランジャ１４０のラチェット歯１４２とラチェット爪体１７２の爪との係合が１歯分ずれ、常にプランジャ１４０はタイミングチェーンの伸びに追随して、インナーボディ１２０の外方に移動する。

したがって、本実施例の油圧式テンショナ１００は、種々のエンジンから要求される内装式あるいは外装式などのテンショナ取付け形態や張力負荷機能に対応したアウターボディ１１０とインナーボディ１２０を選択自在に組み立てることができ、従来のような種別毎のテンショナ組立製造ラインが統一化され、設備の共通化による設備費の削減と工場の省スペース化が達成されるばかりでなく、組み立て製造時にアウターボディ１１０とインナーボディ１２０との位置合わせがチェックバルブユニット１８０を取り付け基準として確実に見極めることができるため、迅速かつ的確なテンショナ組み立て作業が達成でき、その作業負担も著しく軽減できるなど、その効果は甚大である。

本発明の一実施例である油圧式テンショナの使用態様図。 図１に示す油圧式テンショナの平面図。 図２のインナーボディを示し、（Ａ）は左端面図、（Ｂ）は断面図。 図２に示すアウターボディとインナーボディとの位置合わせ状態の説明図。 従来の油圧式テンショナを示す平面図。

符号の説明

１００ ・・・ 油圧式テンショナ
１１０ ・・・ アウターボディ
１１１ ・・・ テンショナ取付け手段
１１２ ・・・ 油供給路
１１３ ・・・ インナーボディ用嵌合孔
１１４ ・・・ 係止周溝
１２０ ・・・ インナーボディ
１２１ ・・・ プランジャ収容孔
１２２ ・・・ 係止周溝
１２３ ・・・ 段差係止部
１２４ ・・・ 制止具
１３０ ・・・ スナップリング
１４０ ・・・ プランジャ
１４１ ・・・ 中空部
１４２ ・・・ ラチェット歯
１４３ ・・・ 係合ピン
１５０ ・・・ シールリング
１６０ ・・・ 圧縮ばね
１７０ ・・・ 後退防止機構
１７１ ・・・ 支軸
１７２ ・・・ ラチェット爪体
１７３ ・・・ スプリング
１８０ ・・・ チェックバルブユニット
１８１ ・・・ ボール
１８２ ・・・ シート
１８３ ・・・ スプリング
１８４ ・・・ リテーナ
Ｓ１ ・・・ 駆動側スプロケット
Ｓ２ ・・・ 従動側スプロケット
Ｃ ・・・ タイミングチェーン（巻掛け伝動体）
Ｅ ・・・ エンジンブロック
Ｇ１ ・・・ 可動ガイド
Ｇ２ ・・・ 固定ガイド
Ｌ１ ・・・ 中心線
Ｌ２ ・・・ 偏在した底部位置

Claims (2)

1. エンジンブロック側へ取り付けられて圧油が供給される油供給路を形成したアウターボディと、前記油供給路から供給される圧油で張力負荷機能を発揮するインナーボディとで構成された油圧式テンショナにおいて、
   前記油供給路に連通してインナーボディ側に圧油を供給するチェックバルブユニットが前記インナーボディの中心線よりも偏在した底部位置で一部露出して組み込まれているとともに、
   前記インナーボディの底部が前記アウターボディに形成されたインナーボディ用嵌合孔の孔底に前記チェックバルブユニットを介して凹凸嵌合した状態で組み付けられていることを特徴とする油圧式テンショナ。
2. 前記アウターボディが、プラスチック製であることを特徴とする請求項１記載の油圧式テンショナ。
   

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