JP2005180484A

JP2005180484A - チェーンテンショナ

Info

Publication number: JP2005180484A
Application number: JP2003418407A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sato; 誠二佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: JP4266803B2

Abstract

【課題】圧力室内の作動油中に混入するエアを外部にスムーズに排出させることができる部品点数の少ないコストの安いチェーンテンショナを提供することである。
【解決手段】ハウジングのシリンダ室内にプランジャ３とスプリングとを組込み、プランジャ３の背部の圧力室に給油通路を連通させる。プランジャ５に圧力室と外部を連通する連通孔２０を形成し、その連通孔２０にリリーフバルブ２１を組込む。リリーフバルブ２１をスリーブ２４と、そのスリーブ２４の開口端部に圧入されたバルブシート２５と、バルブシート２５の弁孔２９を開閉する弁体２６と、その弁体２６を弁孔２９に向けて押圧するスプリング２７とで形成し、スリーブ２４に排油孔２８を設け、バルブシート２５のシート面３０にエア排出溝３１を形成して、このエア排出溝３１および排油孔２８を介して圧力室６内の作動油中に混入するエアを外部に流出させる。
【選択図】図３

Description

この発明はカム軸駆動用チェーン等の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。

この種のチェーンテンショナとして、エンジンブロックに取付けられるハウジングにシリンダ室を形成し、そのシリンダ室内にプランジャと、そのプランジャを外方向に押圧するスプリングとを組込み、前記ハウジングにはプランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、前記プランジャによってチェーンを押圧し、そのチェーンからプランジャに負荷される押込み力を圧力室内の作動油により緩衝してチェーンの張力を一定に保持するようにしたものが従来から知られている。

ところで、上記のように、圧力室内に封入された作動油によってプランジャに負荷される押し込み力を緩衝するチェーンテンショナにおいては、圧力室内の作動油の圧力が必要以上に高くなる場合がある。この場合、プランジャがチェーンを押圧する反力が大きくなり過ぎ、チェーンの張力が異常に高くなり過ぎて、チェーンの摩耗を早め、あるいは異音が発生する。

そのような不都合の発生を防止するため、特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、圧力室と外部とを連通する連通孔にリリーフバルブを組込み、そのリリーフバルブによって圧力室内の作動油の圧力がリリーフバルブの設定圧より高くなるの防止するようにしている。

ここでチェーンテンショナの圧力室に供給される作動油中にエアが混入すると、チェーンの張力増大時にエアが圧縮されるため、ダンピング効果が低下し、チェーンにばたつきが生じることになる。

そのような不都合を解消するため、上記特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、プランジャの内部に通気用通路を有するエアベントディスクを組込んで、圧力室の作動油中に混入するエアを上記通気用通路から外部に排出させるようにしている。
特開２００１−０２１０１１号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたチェーンテンショナにおいては、エアベントディスクの組込みによってエアを排除する構成であるため、部品点数が多くなり、コストが高いという問題がある。

この発明の課題は、エア排除手段を有するリリーフバルブ付きチェーンテンショナの部品点数を減らしてコストの低減を図ることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、ハウジング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に向けて押圧するスプリングとを組込み、前記ハウジングに、プランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、前記圧力室と外部を連通する連通孔に圧力室内の作動油の圧力が設定圧力を超えたとき開放して圧力室内の作動油を外部に流出させるリリーフバルブを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記リリーフバルブが、排油孔を有する底付きのスリーブと、そのスリーブの開口を閉塞するバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をスリーブの内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて押圧するスプリングとから成り、前記バルブシートの弁体が着座するシート面に弁孔とスリーブ内部とを連通するエア排出溝を形成した構成を採用したのである。

ここで、バルブシートを焼結合金の成形品とすることにより、そのバルブシートの成形時にエア排出溝を形成することができるため、チェーンテンショナのコストの低減に大きな効果を挙げることができる。

また、バルブシートをスリーブの開口端部内に圧入して一体化することにより、リリーフバルブの組立体を得ることができるため、チェーンテンショナに対するリリーフバルブの組込み性を向上させることができる。

さらに、プランジャに、その後端面で開口する中空室を形成し、その中空室の閉塞端に段付き孔から成る連通孔を形成し、その連通孔に組込まれたリリーフバルブを連通孔に対する孔あきリテナの圧入により固定することにより、リリーフバルブを簡単に組込むことができると共に、リテナによってリリーフバルブの軸方向への移動を防止することができるため、安定した組込み状態を得ることができる。

以上のように、この発明においては、バルブシートの弁体が着座するシート面にエア排出溝を形成したことにより、チェーンによりプランジャが押し込まれる圧力室内の圧力上昇時に、圧力室内の作動油中に混入するエアを上記エア排出溝から外部に排出させることができ、ダンピング効果の低下を抑制することができる。

また、エア排除用のエアベントディスクが不要であるため、部品点数が少なくなり、チェーンテンショナのコストの低減を図ることができる。

さらに、エア排出溝の断面積の設定を変更することによって、リリーフバルブが開弁するまでの作動油流出量を調整することが可能となり、リリーフバルブが開弁するまでのダンピング特性を変更することが可能となる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図４はこの発明に係るチェーンテンショナの第１の実施形態を示す。

図１に示すように、エンジンブロック等の取付け対象に取付けられるハウジング１には閉塞端を有するシリンダ室２が形成され、そのシリンダ室２内にプランジャ３が摺動自在に組込まれている。

プランジャ３は、後端面で開口する中空室４を有し、その中空室４の閉塞端とシリンダ室２の閉塞端間に組込まれたスプリング５はプランジャ３を外方向に向けて押圧している。

ハウジング１には、プランジャ３の背部に形成された圧力室６に連通する給油通路７が設けられており、エンジンから油が供給される。給油通路７の油出口側にはチェックバルブ８が組込まれている。チェックバルブ８は圧力室６内の作動油の圧力が給油通路７内の圧力より高くなると、その給油通路７を閉じて圧力室６内の作動油が給油通路７に逆流するのを防止する。

ハウジング１とプランジャ３の相互間には、プランジャ３がシリンダ室２の閉塞端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機構１０が設けられている。

図１および図２に示すように、後退動規制機構１０は、シリンダ室２の開口部内周にリング収容溝１１を形成し、そのリング収容溝１１内にレジスタリング１２に設けられた径方向に弾性変形可能なリング部１２ａを収容し、プランジャ３の外周部には前記リング部１２ａで締付けられる複数の円周溝１３を軸方向に等間隔に設け、各円周溝１３の内周にプランジャ３の先端に向けて小径となるテーパ面１３ａと、そのテーパ面１３ａの小径端に係合面１３ｂを設けている。

上記の構成から成る後退動規制機構１０においては、テーパ面１３ａがレジスタリング１２のリング部１２ａを拡径させる作用によってプランジャ３の前進動を許容し、リング収容溝１１の後壁面１１ａに当接して停止するレジスタリング１２のリング部１２ａに対する係合面１３ｂの係合によってプランジャ３の後退動を規制するようにしている。

図１および図３に示すように、プランジャ３の閉塞端には圧力室６と外部を連通する連通孔２０が形成されている。連通孔２０は、段付き孔から形成されて、バルブ嵌合孔部２０ａと、リテナ嵌合孔部２０ｂを有し、上記バルブ嵌合孔部２０ａ内にリリーフバルブ２１が組込まれている。このリリーフバルブ２１はリテナ嵌合孔部２０ｂ内に圧入された孔あきリテナ２２によりバルブ嵌合孔部２０ａの段部２３に押し付けられて軸方向に非可動の支持とされている。

図３に示すように、リリーフバルブ２１は、底付きスリーブ２４と、そのスリーブ２４の開口を閉塞するバルブシート２５と、上記スリーブ２４内に組込まれたボールから成る弁体２６と、その弁体２６をバルブシート２５に向けて押圧するスプリング２７とから成り、前記スリーブ２４の閉塞端に排油孔２８が設けられている。

バルブシート２５は焼結合金の成形体から成る。このバルブシート２５にはスリーブ２４の開口端部内に圧入される突部２５ａが設けられ、その突部２５ａの圧入によってリリーフバルブは組立体とされている。

また、バルブシート２５には、圧力室６とスリーブ２４の内部を連通する弁孔２９と、弁体２６が着座される円錐形のシート面３０とが形成され、上記シート面３０に弁孔２９とスリーブ２４の内部を連通するエア排出溝３１が設けられている。

実施の形態で示すチェーンテンショナは上記の構造から成り、図１は、エンジンブロックにハウジング１を固定し、スプリング５の弾力によって外方向への突出性が付与されたプランジャ３により軸５２を中心として揺動可能に支持されたチェーンガイド５１をカム軸駆動用チェーン５３に押し付けて、上記チェーン５３を緊張状態に保持している状態を示している。

上記のようなチェーン５３の張力調整状態において、クランク軸の一回転中における角速度の変化やカム軸のトルク変動によりチェーン５３が振動し、そのチェーン５３に弛みが生じると、スプリング５の弾力によりプランジャ３が外方向に移動してチェーン５３の弛みを吸収する。

ここで、チェーン５３のリンク部の摩耗によりに伸びが生じ、チェーン５３の弛みが大きくなると、レジスタリング１２のリング部１２ａは前進動するプランジャ３の円周溝１３のテーパ面１３ａで押されて拡径する。このため、プランジャ３は前進動を続けてチェーン５３の弛みを吸収すると共に、レジスタリング１２のリング部１２ａが次の円周溝１３内に嵌り込む。

一方、チェーン５３が緊張すると、チェーンガイド５１を介してプランジャ３に押し込み力が付与され、その押し込み力は圧力室６内の作動油によって緩衝される。

圧力室６内の圧力が異常に上昇し、その圧力がリリーフバルブ２１の設定圧を超えると、リリーフバルブ２１の弁体２６がシート面３０から離反して弁孔２９が開放し、圧力室６内の作動油は、弁孔２９からスリーブ２４内に流入し、排油孔２８および連通孔２０から外部に流出する。このため、チェーン５３の張力が過大になることはなく、チェーン５３の摩耗や異音の発生を抑制することができる。

ここで、圧力室６に作動油が供給されるとき、その作動油と共に圧力室６内にエアが流入する場合があり、そのエアが圧力室６内に滞溜すると、チェーン５３が緊張した時、プランジャ３はエアを圧縮することになるため、ダンピング効果が低下し、チェーン５３にばたつきが発生することになる。

しかしながら、バルブシート２５の弁体２６が着座するシート面３０にはエア排出溝３１が形成されているため、圧力室６の作動油中に混入するエアは、プランジャ３の後退による圧力室６内の圧力上昇時に、弁孔２９からエア排出溝３１に流れてスリーブ２４内に流入すると共に、排油孔２８および連通孔２０から外部に流出する。

このように、圧力室６内の作動油中に混入するエアは圧力室６内の圧力上昇によって外部に自動的に排出されるため、ダンピング効果の低下はなく、チェーン５３からの押し込み力を圧力室６内の作動油によって確実に緩衝することができ、チェーン５３がばたつくのを防止することができる。

また、エア抜き用のエア排出溝３１をバルブシート２５に形成することによって、エア抜き用のエアベントディスクの組込みを不要とすることができるので部品点数の低減化を図ることができると共に、エア排出溝３１は焼結合金から成るバルブシート２５の成形時に形成することができるので、溝加工が不要であり、チェーンテンショナのコストの低減を図ることができる。

圧力室６内の作動油によってチェーン５３からの押し込み力を緩衝するとき、圧力室６内の作動油はエア排出溝３１に流れて外部に流出する。そのため、エア排出溝３１の断面積を適宜に設定することによって作動油の流出量を調整することが可能となり、リリーフバルブ２１が開弁するまでのダンピング特性を調整することができる。

また、リリーフバルブ２１はスリーブ２４の開口端部にバルブシート２５を圧入した組立体であるため、プランジャ３の連通孔２０内に対して簡単に組込むことができる。その組込みに際して、連通孔２０内に孔あきリテナ２２を圧入する組込みを採用することにより、リリーフバルブ２１をきわめて能率よく組込むことができる。

図５および図６は、この発明に係るチェーンテンショナの第２の実施形態を示す。この実施形態では、ハウジング１にリリーフバルブ２１を取付けるようにしている。すなわち、ハウジング１に圧力室６と外部とを連通する連通孔４０を形成し、その連通孔４０をハウジング１の上面から圧力室６に至る段付き孔４０ａと、ハウジング１の側面から段付き孔４０ａの中途に至る排出孔４０ｂとで形成し、上記段付き孔４０ａ内にリリーフバルブ２１を挿入し、そのリリーフバルブ２１を段付き孔４０ａの開口端部にねじ係合した止めねじ４１の締付けによって段部４２に押し付けるようにしている。

ここで、リリーフバルブ２１は、スリーブ２４の外周に排油孔２８を設けた点で図３に示すリリーフバルブ２１と相違している。

他の構成は第１の実施形態で示すチェーンテンショナと同一であるため、同一部品には同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態におけるチェーンテンショナにおいても、圧力室６の作動油中に混入するエアをバルブシート２５に形成したエア排出溝３１および連通孔４０から外部に排出させることができる。

この発明に係るチェーンテンショナの第１の実施形態を示す縦断正面図図１に示すチェーンテンショナの後退動規制機構を示す拡大断面図図１に示すチェーンテンショナのリリーフバルブの組込み部を示す拡大断面図図３のIV−IV線に沿った断面図この発明に係るチェーンテンショナの第２の実施形態を示す縦断正面図図５に示すチェーンテンショナのリリーフバルブの組込み部を示す拡大断面図

符号の説明

１ハウジング
２シリンダ室
３プランジャ
４中空室
５スプリング
６圧力室
７給油通路
２０連通孔
２１リリーフバルブ
２２孔あきリテナ
２４スリーブ
２５バルブシート
２６弁体
２７スプリング
２８排油孔
２９弁孔
３０シート面
３１エア排出溝
４０連通孔

Claims

ハウジング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に向けて押圧するスプリングとを組込み、前記ハウジングに、プランジャの背部に形成された圧力室に連通する給油通路を設け、前記圧力室と外部を連通する連通孔に圧力室内の作動油の圧力が設定圧力を超えたとき開放して圧力室内の作動油を外部に流出させるリリーフバルブを組込んだチェーンテンショナにおいて、前記リリーフバルブが、排油孔を有する底付きのスリーブと、そのスリーブの開口を閉塞するバルブシートと、そのバルブシートに形成された弁孔をスリーブの内部から開閉する弁体と、その弁体を弁孔に向けて押圧するスプリングとから成り、前記バルブシートの弁体が着座するシート面に弁孔とスリーブ内部とを連通するエア排出溝を形成したことを特徴とするチェーンテンショナ。
前記バルブシートが焼結合金の成形品から成り、その成形時にエア排出溝を形成した請求項１に記載のチェーンテンショナ。
前記バルブシートをスリーブの開口端部内に圧入してリリーフバルブを組立体とした請求項１又は２に記載のチェーンテンショナ。
前記プランジャに、その後端面で開口する中空室を形成し、その中空室の閉塞端に段付き孔から成る連通孔を形成し、その連通孔に組込まれたリリーフバルブを連通孔に対する孔あきリテナの圧入により固定した請求項３に記載のチェーンテンショナ。